[发明专利]一种动力锂电池组热管理装置及其热管理方法

说明书

本发明提供了一种动力锂电池组热管理装置及其热管理方法，所述装置包括：隔热板，其板面上设置至少一个第一通孔；半导体调温片，嵌设于所述第一通孔内；第一散热器，设置于隔热板上端，且与所述半导体调温片的上端面正对；第二散热器，设置于隔热板下端，且与所述半导体调温片的下端面正对；第一风扇，设置于所述第一散热器上端，且与所述半导体调温片的上端面正对；第二风扇，设置于所述第二散热器下端，且与所述半导体调温片的下端面正对；控制部件，包括主控制器及通讯单元；供电部件，与所述控制部件连接。本发明可对动力锂电池组进行有效的温度控制，并可对其进行故障检测，避免动力锂电池组因高温或低温减损寿命。

技术领域

本发明涉及一种热控装置，具体的说，是涉及一种动力锂电池组的热管理装置及基于该装置的动力锂电池组热管理方法。

背景技术

动力锂电池组一般应用于电动乘用车、商务车中，其最佳工作温度介于10℃-40℃之间，工作温度异常不仅会影响电池工作效率，加快电池寿命的衰减，严重的热失控还存在引发火灾、爆炸的风险。

动力锂电池模组集成了数以百计、千计的电池单体，因而处于不同位置的电池单体自然散热条件存在差异，为保证单体电池性能的一致性，延长电池组的使用寿命，需要为电池模组及其各电芯单体提供合理、一致的工作温度。目前，应用较为广泛的锂电池组散热方式包括风冷、液冷及热管冷却等，其中，风冷结构简单，且经济投入低，但当环境温度较高时，无法达到预期的制冷效果；液冷的成本高昂，结构复杂，且实际应用受空间限制较多，实施难度高；热管冷却为单向导热，在低温条件下无法对电池进行加热，因此应用范围受限。

随着业内对半导体材料的研究不断深入，基于半导体材料的热控方式逐渐被应用于热管理领域中，半导体热控主要是利用半导体材料的帕尔贴效应进行控温，其原理是：当电流流过由两种不同的半导体材料串联成的温控装置时，半导体材料两端面分别吸收和释放热量，通过改变电流的流向，即可使半导体热控装置相应地实现制冷或制热的功能。目前，相较于其他温控方式，半导体热控具有结构简单、节能环保、安全、无噪声等优点。

公开号为CN110061321A的中国专利公开了一种基于热电与涡流管的动力电池热管理系统，该系统中通过半导体帕尔贴效应制冷，作为整个温控系统的辅助制冷装置，对电池进行热管理，该发明专利半导体制冷片朝向电池箱体一侧仅存在制冷一种工作状态，未设计控制电路改变制冷片电流流入方向，对其朝向电池箱体的一侧的半导体端面工作状态进行控制，此外，其并没有公开相应的控制电路，且不能对电池组充放电过程进行故障检测及处理。

公开号为CN109802194A的中国专利公开了一种基于帕尔贴效应和热管冷却的电池包及其热管理方法，其热管理方法中分别根据高温环境、低温环境及正常环境三种环境温度对电池包进行温度控制，该发明专利中应用高导热性的导热垫片和导热翅片采用接触式的换热结构虽然具备热响应快、导热效率高等特点，但对导热垫片的布局和箱体设计要求很高，容易出现电池单体间温差过大，很难保证电池单体间的温度一致性，发挥电池的最大输出效率；同样地，该专利亦没有公开相应的控制电路，且不能对电池组的充放电过程进行故障检测及处理。

有鉴于此，有必要对现有技术进行改进，实现对动力锂电池组进行充放电热管理及故障检测处理，以避免动力锂电池组在充放电过程中因高温或低温而减损寿命。

发明内容

为了解决上述技术问题，本发明的第一目的是提供一种动力锂电池组热管理装置，该装置可对动力锂电池组进行有效的温度控制，并可对其进行故障检测，避免动力锂电池组因高温或低温减损寿命。

本发明的第二目的是一种基于上述的动力锂电池组热管理装置的动力锂电池组热管理方法。

基于上述目的，本发明的一个方面，提供一种动力锂电池组热管理装置，该装置包括：

隔热板，其板面上设置至少一个第一通孔；

半导体调温片，嵌设于所述第一通孔内；