[发明专利]一种考虑热量回收的电池箱热管理系统及其控制方法

权利要求书

1.一种考虑热量回收的电池箱热管理系统，其特征在于，包括信号采集单元、控制器和执行单元；所述信号采集单元包括温度传感器，用于采集电池模组（20）表面温度信号，并向电子控制单元发送温度信号；所述控制器用于接收信号采集单元发送的温度信号，判断温度是否处于初次散热或者预热区间范围内，并将判断结果输出相应的执行单元；所述执行单元包括液冷式热管理装置和风冷式热管理装置，用于冷却电池模组（20）；所述液冷式热管理装置为“S”型串并联结合式液冷板，用于带走电池模组（20）产生的热量；所述液冷式热管理装置包括多层散热结构液冷板（3），多层散热结构液冷板（3）设置在冷却电池模组（20）的外侧；所述风冷式热管理装置包括风扇，所述风扇（1）上的叶片上设置有导流片（8）；热量回收转换装置（7），安装在电池箱出风口（6），由热量回收转换装置（7）收集热量经热电转换装置转换为电能，再由稳压器使电压稳定后储存于电池，为风扇（1）供电，用于回收电池箱产生的热量；每片所述叶片上的导流片（8）为4个，厚度B为4mm，导流片（8）相对叶片后倾角β为55°，前倾角α为28°，导流片（8）截面曲线最大高度相对位置与导流片（8）截面曲线弦长的比值m/L为0.6。

2.根据权利要求1所述的考虑热量回收的电池箱热管理系统，其特征在于，所述多层散热结构液冷板（3）上设置有第一液冷流道（9）、第一导热翅片（10）、第一散热翅片（11）、第一空气流道（12）和第二液冷流道（13）；所述第一液冷流道（9）靠近冷却电池模组（20），第一液冷流道（9）将电池模组（20）的热量传递到第一导热翅片（10），第一导热翅片（10）再将热量传递给第一散热翅片（11），最后热量经第一空气流道（12）传出，实现了对电池模组（20）的冷却。

3.根据权利要求1所述的考虑热量回收的电池箱热管理系统，其特征在于，所述多层散热结构液冷板（3）上设置有第一液冷流道（9）、第一导热翅片（10）、第一散热翅片（11）、空气流道（12）、第二液冷流道（13）、第二导热翅片（14）和第二散热翅片（17）；所述第一液冷流道（9）靠近冷却电池模组（20），第一液冷流道（9）将电池模组（20）的热量传递到第一导热翅片（10），第一导热翅片（10）再将热量传递给第一散热翅片（11），最后热量经第一空气流道（12）传出后经第二导热翅片（14）传递到制冷板（16）后经第二散热翅片（17）传递到第二空气流道（18），最后热量经第二空气流道（18）传出，实现了对电池模组（20）的冷却。

4.根据权利要求1至3任一项所述的考虑热量回收的电池箱热管理系统的控制方法，其特征在于，包括如下模式：

模式一：初始化系统参数，通过温度传感器读取电池表面温度信息，并由温度控制器将测得温度值t与预设的温度10℃比较，判断电池箱需要预热还是散热；

模式二：当t＜10℃时，判断电池箱需要提前预热，PTC加热器开始工作，加热冷却介质，为电池箱提前预热，使电池处于正常温度范围内；

模式二结束后，返回模式一，继续读取电池表面温度大小t；

模式三：当10℃＜t＜25℃时，判断电池处于正常温度范围内，只需要自然冷却；

模式三结束后，返回模式一，继续读取电池表面温度大小t；

模式四：当t﹥25℃时，判断电池需要散热，由控制器发出指令，液冷式电池热管理装置开始散热，冷却介质经流道入口（5）进入，多层散热结构液冷板（3），然后从流道出口（4）流出，再由液体换热器散热冷却，再由水泵运送到流道入口（5），再次循环液冷换热；

模式四发生时，再次读取温度传感器温度t，并将温度信号发送到控制器，当温度t﹥40℃时，热量回收转换装置（7）开始工作，并将热电转换装置产生的电能输送到风冷式热管理装置，散热风扇（1）工作，使电池箱散热均匀，保证电池安全稳定工作，提高电池的使用寿命；

模式四结束后，返回模式一，继续读取电池表面温度大小t。