[发明专利]一种动态负载平衡的电动汽车配电系统

说明书

本发明涉及汽车动力电池领域。目的是提供一种动态负载平衡的电动汽车配电系统，包括动力电池包；所述动力电池包上设置有风冷换热通道和液冷换热通道；所述液冷换热通道末端的回流支管依次与回流主管、冷却液储箱、液冷循环泵的回流端连通，液冷循环泵的出液端通过进液主管与液冷换热通道头端的进液支管连通，形成液冷回路；所述风冷换热通道的头端与外界大气连通，风冷换热通道末端的气路支管依次与气路主管、风机连通，形成风冷流道。本发明具备风冷和液冷双模式散热，能够根据电池包内的每组电池单元的实际情况、以及气温等实际使用工况灵活选择风冷模式和液冷模式，在满足热平衡需求的同时，实现了对热平衡功耗的合理控制。

技术领域

本发明涉及汽车动力电池领域,具体涉及一种动态负载平衡的电动汽车配电系统。

背景技术

动力电池是电动汽车的核心部件之一，其工作的稳定性和安全性对电动汽车的运行起到至关重要的作用。目前，传统的电动汽车电池通常是采用若干个单节小电池通过串并联的方式组合装配形成电池包，再向电动汽车的电机供电，驱动电动汽车行驶。众所周知，电动汽车的电池单元在充放电的过程中均会施放大量的热量，为了保持配电系统的稳定性，需要对电池单元进行负载均衡，而对电池单元的温度控制，则是执行负载平衡操作中极为重要的环节，无论是在正常行驶的放电过程中，还是在停车充电过程中，针对电池单元的动态热平衡显得尤为重要。

由于电池包由多节电池单元组合构成，少则几十颗，多则成百上千颗，要同时对这些电池单元进行有效的温度控制，现有技术中的做法通常是在电池包内设置换热通道，通过散热通道内的介质流动，将电池包深部的热量导出；目前，主流方式是在电池包内单独设置一个空气换热通道，通过空气的流动将电池包的热量导出(风冷散热)；或者是在电池包内单独设置一个液体换热通道，通过液体的流动将电池包的热量导出(液冷散热)；前者结构更加的简单、布置成本更低，受限于空气对热量的载送能力较差，散热效率等有待提升，适合在较低温差下的温度均衡，但其具备运行功耗本身较低的优势；后者虽然结构相对复杂、配套部件更多、布置成本个更高，由于对热量的载送能力较高，散热效率相较前者有较大的提升，适合在较高温差下的温度均衡；但后者由于还涉及到需要在液体介质储罐处对液体介质进行制冷等工作流程，其总体的运行耗电量更大，这就增大了电动汽车用于电池包热均衡的能量损耗，对电动汽车的行驶里程产生不利影响。为此，若能将风冷散热与液冷散热有效集成在电池包内，将能够有效的提升电池包在各种不同工况下的热平衡效率。但考虑到电池包总体的体积容量比，一般的集成结构显然不能胜任。

同时，电池包的电池单元在温度控制的过程中，其中一个重要节点是电池单元单体与热交换介质(空气或冷却液)之间的热量转移，而电池单元与热交换介质之间的换热面积大小直接影响到二者之间的热量转移速度。然而，现有技术中考虑到电池单元的密封性保护、电池单元的安装稳定性等因素，通常无法为热交换介质与电池单元预留过大的直接进行热交换的接触面积，这就造成二者之间的热交换速率不甚理想。为此，若能在二者之间形成一种理想的导热中继结构，将电池单元的热量快速的从电池单元本体上导出，再将热量中继结构上的热量与热交换介质(风冷、液冷)进行二级传导，将能够极大的提升电池单元的温控效率，提升热平衡响应速度。

发明内容

本发明的目的在于提供一种同时具备风冷和液冷双模式的、能够极大的优化热平衡功耗的动态负载平衡的电动汽车配电系统。

为实现上述发明目的，本发明所采用的技术方案是：一种动态负载平衡的电动汽车配电系统，包括动力电池包；

所述动力电池包上设置有风冷换热通道和液冷换热通道；

所述液冷换热通道末端的回流支管依次与回流主管、冷却液储箱、液冷循环泵的回流端连通，液冷循环泵的出液端通过进液主管与液冷换热通道头端的进液支管连通，形成液冷回路；

所述风冷换热通道的头端与外界大气连通，风冷换热通道末端的气路支管依次与气路主管、风机连通，形成风冷流道；