[发明专利]一种基于珀尔帖效应的电池箱温度管理系统及方法

说明书

本发明公开了一种基于珀尔帖效应的电池箱温度管理系统及方法，其包括电池箱体、温度采集模块、自动控制模块、制冷室；所述电池箱体内设有冷却导向通道以及若干间隔设置的电池模组，所述冷却导向通道设置在所述电池箱体的内下部，所述冷却导向通道的进气口与所述制冷室连通且所述冷却导向通道的出气口朝向所述电池模组，所述制冷室内设置有半导体制冷模块以及箱体进气口，同时公开了一种基于珀尔帖效应的电池箱温度管理系统进行的的方法。本发明冷却效率高，装置以空气为介质，自重小，无需液体冷却介质。

技术领域

本发明涉及新能源汽车动力电池技术领域，具体涉及一种基于珀尔帖效应的电池箱温度管理系统及方法。

背景技术

由于全球范围内的能源危机和环境污染问题，全社会正在积极推进以低能耗、低排放为特点的新能源汽车的发展。新能源汽车以电池为能源储存的载体，通过电机产生驱动力从而推动汽车的行驶。新能源汽车动力电池在充电和行驶过程中，会因电流产生热量，这些热量如果不能及时地疏散出去，就会在电池箱内部积累，造成电池温度升高。当温度升高至超过电池运行的最佳温度范围时，会对电池性能造成破坏，影响其使用寿命；如果温度升至更高的阶段，会造成电池内部隔膜融化从而引发热失控，甚至造成大规模汽车火灾。另一方面，如果电池运行环境温度过低(这种情况常见于北方的冬天)，低温会导致电池容量降低，充放电性能均显著下降，因此低温同样会使电池无法发挥其最优性能。所以，有必须在电池温度过高或者过低时，采取技术措施对电池箱内部温度进行管理和控制。电池热管理系统可以对动力电池的运行温度加以调控，从而保证电池工作在舒适的环境温度范围内，避免电池热失控和火灾事故的发生。

新能源汽车电池系统最为常见的热管理方式为风冷散热、液冷散热、冷媒直冷技术三种，这些温度管理的方式各有优缺点，适用于不同类型的新能源汽车电池系统上。风冷散热系统的设计相对简单，但是效率比较低；液冷系统的散热效率较高，然而因为需要增加冷却板、管道、液体介质等造成冷却系统自重较大，降低了电池系统的能量密度；冷媒直冷技术因价格昂贵多数应用在高端汽车上。

发明内容

针对现有技术中的不足，本发明提供一种基于珀尔帖效应的电池箱温度管理系统及方法，冷却效率高，装置以空气为介质，自重小，无需液体冷却介质。

为实现上述目的，本发明的技术方案如下：

一种基于珀尔帖效应的电池箱温度管理系统，其包括电池箱体、温度采集模块、自动控制模块、制冷室；所述电池箱体内设有冷却导向通道以及若干间隔设置的电池模组，所述冷却导向通道设置在所述电池箱体的内下部，所述冷却导向通道的进气口与所述制冷室连通且所述冷却导向通道的出气口朝向所述电池模组，所述制冷室内设置有半导体制冷模块以及箱体进气口，所述温度采集模块用于获取所述电池模组内各单体电池的表面温度信息，并将表面温度信息传输到所述自动控制模块，所述自动控制模块根据接收到的表面温度信息控制所述半导体制冷模块对从所述箱体进气口进入的空气进行冷却，电池箱体设有箱体出气口，所述箱体出气口设置在相对所述制冷室的另一侧的上部。

如上所述的基于珀尔帖效应的电池箱温度管理系统，进一步地，所述半导体制冷模块包括制冷片和给所述制冷片提供电源的直流电源；所述制冷片包括两平行间隔设置的绝缘体，两所述绝缘体的内侧设有若干组NP模块，所述NP模块包括依次电性连接的金属导体，N型半导体、金属导体、P型半导体，所述金属导体分别附着在两所述绝缘体的内侧上。

根据权利要求2所述的基于珀尔帖效应的电池箱温度管理系统，其特征在于，所述半导体制冷模块还包括一H桥驱动电路，所述H桥驱动电路包括两组NPN型三极管和两组PNP型三极管，两组所述NPN型三极管的发射极相连，两组所述PNP型三极管的发射极相连，所述NPN型三极管的集电极与所述PNP型三极管的集电极相连，所述制冷片的两端分别连接在所述NPN型三极管的集电极与所述PNP型三极管的集电极相连的线路上；所述直流电源施加在所述H桥驱动电路的两端。