[发明专利]具有集成热管理系统的电池模组组件及电池管理系统

说明书

本发明公开了一种具有集成热管理系统的电池模组组件，其包括电池模组；所述电池模组组件还包括：集成底板，所述电池模组设于该集成底板上，所述集成底板内设有靠近集成底板上表面的第一型腔和第二型腔，其中第一型腔为冷却流道，第二型腔内设有陶瓷加热器，所述冷却流道内用于流通冷却介质。此外，本发明还公开了一种电池管理系统，其包括若干个本发明所述的电池模组组件，其中若干个电池模组串联连接在主电气回路中，各电池模组对应的集成底板内的陶瓷加热器彼此并联连接后连接在主电气回路中。

技术领域

本发明涉及一种电池模组组件，尤其涉及一种具有集成热管理系统的电池模组组件。

背景技术

近年来，随着国家和车企对新能源汽车的重视程度逐渐提高，规模各异的新能源工厂也不断落成，新能源电动汽车的产量也有了显著提升。

目前，新能源电动汽车的发展受到人们的广泛关注，而作为动力电池作为电动汽车的心脏更是电动汽车研究的重点。由于动力电池系统所处环境及自身温度会直接影响其正常运行、循环寿命、充电可接受性、输出功率、可用能量、安全性和可靠性。

因此，为了使电池系统达到最佳的性能和寿命，常常需要引入热管理系统对电池进行低温加热、高温散热，从而实现电池组温度均匀化，以保证电池工作在适宜的温度范围内，降低电池性能衰减速度并消除相关的潜在安全风险。通过热管理系统对温度的调节和控制，使动力电池在运行过程中始终保持在合适的温度范围，对提高动力电池系统的性能和效率，延长其使用寿命，降低车辆的成本，保障电动汽车的使用安全等方面都有重要的现实意义。

在现有的技术方案中，常用的热管理系统加热冷却方式有风冷和水冷。其中，风冷热管理方式相对来说比较容易实现，但其冷却散热效果有限，在低温工况下加热效果也不理想。

因此，目前市场上纯电动汽车所采用的主流热管理方式为液冷，液冷能够满足高倍率充放电、低温快速加热等复杂工况下的热管理要求。

现有的液冷热管理系统主要包括：液冷管路、液冷板、水加热器、冷却板支撑结构、泵、阀等零部件，加热与冷却都是通过铝合金液冷板与电芯模组进行换热来实现。在现有技术中，液冷热管理系统的具体实现过程为：在加热需求下，水加热器收到来自电池管理系统的加热需求，水加热器可以对水进行加热并对进入电池系统的入水口温度进行控制，同时水泵对进入电池系统的水流量进行控制，高温水通过铝流道板对电芯模组进行换热，直到达到设定的温度要求；在冷却需求下，开启整车空调和电子泵，泵对电池系统进水口流量进行控制，冷却水同样也是通过铝流道板对电池模组进行换热，直到达到设定的温度要求。

然而，需要注意的是，现有技术中的液冷热管理设计方案通常均具有以下几点缺陷：

(1)电池系统液冷板独立于下壳体零部件存在，占用电池包Z()方向空间，且液冷板不能承重，下壳体需要额外的承重结构实现。

(2)水加热器成本高，故障率高，加热过程较为复杂，加热器产生的热量通过循环水路传递至铝合金冷却板，进而传递至电芯，存在一定的能量损失加热效率低。

(3)由于电池系统在运行过程中，电池系统内部各个部位发热量和散热条件不同，导致电池系统内部各个温度点的升温梯度和降温梯度不同，即有的地方升温比较快，有的地方降温比较快，导致系统内部温差较大，影响电池系统的使用寿命。

(4)传统热管理系统通用性差，针对特定气候特定区域热管理需求需要重新开发特定的热管理系统，开发周期长，成本高。

由此可见，现有技术中的液冷热管理设计方案仍然存在诸多的不足之处，因此，为了解决以上现有技术中的问题，本发明期望获得一种具有集成热管理系统的电池模组组件及电池管理系统，该电池模组组件通过采用合理的设计，可以在控制生产成本的同时获得很高的集成度，其可靠性高且控制策略和控制逻辑相对简单其，不仅具有较高的加热效率，还具有很好的环境适应性和通用性好。该电池模组组件可以有效应用于新能源电动汽车生产领域中，具有良好的推广前景和应用价值。