[发明专利]一种基于热电与涡流管的动力电池热管理系统

说明书

本发明公开了一种基于热电与涡流管的动力电池热管理系统，包括壳体、控制器、半导体制冷片和设于壳体内的若干电池包、涡流管、电磁阀、第一温控开关和第二温控开关，半导体制冷片的冷端设于电池包的外表面上而吸收电池包产生的热量，半导体制冷片的热端设于壳体外部；所述壳体内设有隔板而将壳体内部空间分隔为电池腔和用于涡流腔；第一温控开关和第二温控开关设于电池腔内；涡流管的热气流输出端和冷气流输出端均通过电磁阀与电池腔连通。本发明通过涡流管和半导体制冷片同时制冷而对电池腔进行降温，使电池腔的温度下降到第一设定值和第二设定值之间，从而保证电池包工作在最佳温度状态下，工作稳定可靠，续航能力强。

技术领域

本发明涉及一种电池热管理系统，尤其是指一种基于热电与涡流管的动力电池热管理系统。

背景技术

现有动力电池热管理系统主要采用空气冷却、液体热却、空调冷却、相变材料冷却、热板热却等。动力电池组空气冷却系统采用空气做为传热介质，让空气通过动力电池组冷却，简单易行，成本低；但存在散热结构对空间需求大、风扇消耗大量电能等问题。液体冷却系统具有传热系数高、热导率高、散热功率大、制冷效率高等优点；但液体冷却系统也存在密封绝缘要求高、散热结构复杂等问题。空调冷却工作效率高，制冷效果好，结构空间占地小；但空调冷却耗电量大，结构复杂，需整车综合设计。相变材料冷却是通过相变材料(PCM)吸收并以相变潜热的形式储存热量，在充电或低温时将热量释放；具有制冷效果好、温度均匀性好；但技术不成熟、散热结构复杂。

发明内容

为了解决上述的技术问题，本发明提供了一种基于热电与涡流管的动力电池热管理系统。该热管理系统通过半导体制冷产生帕尔贴效应，内侧端吸热变冷，能迅速降低单体电池包中内部温度，并且通过涡流管分离出冷气流和热气流，对动力电池组内进行冷却和预热，使得各单体电池包及电池组温度分布均匀，确保电池在最佳温度下工作。

本发明的目的可采用以下技术方案来达到：

一种基于热电与涡流管的动力电池热管理系统，包括壳体、控制器、半导体制冷片和设于壳体内的若干电池包、涡流管、电磁阀、第一温控开关和第二温控开关，所述半导体制冷片的冷端设于电池包的外表面上而吸收电池包产生的热量，半导体制冷片的热端设于壳体外部；所述壳体内设有隔板而将壳体内部空间分隔为电池腔和用于涡流腔，电池安装于电池腔内，涡流管和电磁阀安装于涡流腔内，所述电池腔和涡流腔上均开有出气口；所述第一温控开关和第二温控开关设于电池腔内，控制器的输入端与第一温控开关和第二温控开关连接，控制器的输出端和电磁阀连接；涡流管的输入端通过壳体外接高压空气，涡流管的热气流输出端和冷气流输出端均通过电磁阀与电池腔连通；当电池腔的温度低于第一设定值时，第一温控开关闭合，第二温控开关断开，在控制器接收到第一温控开关的信号后，控制器控制电磁阀工作而将涡流管的热气流输出端与电池腔连通；当电池腔的温度高于第二设定值时，第二温控开关闭合，第一温控开关断开，在控制器接收到第二温控开关的信号后，控制器控制电磁阀工作而将涡流管的冷气流输出端与电池腔连通，且控制器控制半导体制冷片启动工作；所述第二设定值大于第一设定值。

作为一种优选的方案，壳体内设有多个电池包，多个电池包通过串联或并联在一起，形成动力电池组，所述壳体内设有多个动力电池组；所述壳体内设有供气腔，所述供气腔的输入口外接高压空气，供气腔的输出口与涡流管的输入端连通。

作为一种优选的方案，所述壳体内设有多个电池包、涡流管、电磁阀、第一温控开关和第二温控开关，每个涡流管的输入端均与供气腔的输出口连通。

作为一种优选的方案，所述供气腔的输入口与空气压缩机的输气口连通，当电池腔的温度低于第一设定值时或高于第二设定值时，控制器控制空气压缩机启动工作。

作为一种优选的方案，所述电磁阀为三位五通阀。

作为一种优选的方案，所述控制器为PLC或单片机。

实施本发明，具有如下有益效果：