一种基于导热硅胶的新式外接水冷动力电池系统及其控制方法技术方案

本发明专利技术涉及一种基于导热硅胶的新式外接水冷动力电池系统及其控制方法，该基于导热硅胶的新式外接水冷动力电池系统包括多个模组、冷却系统。电池单体之间涂了导热硅胶，不仅具有阻燃绝缘的安全保障，而且传热效率更高，整体热均衡性更好；当动力电池在高负荷下工作时，由于采用了导热硅胶与水冷板，相比于已有的动力电池模组，温度相对较低，热均衡性更好，延长了电池的使用寿命以及保证了动力电池模组的工作稳定性。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及新能源汽车领域，特别涉及基于导热硅胶的新式外接水冷动力电池系统的散热和控制方法。
技术介绍
新能源电动汽车是指以车载电源为动力，用电机驱动车轮行驶的车辆。由于新能源电动汽车以电力为动力，对环境影响小，前景被广泛看好，也符合新型能源战略要求。然而，新能源汽车作为新的研究方向，目前技术上存在诸多需要克服的难题，不仅是结构方面，电子电气与软件系统管理方面都有着许多难题需要解决。除此以外，尤其是在新能源汽车的关键部位——电池，存在着诸多技术难关。因为新能源电动汽车以电力为动力，电池的性能、电池的管理系统直接影响新能源电动汽车的性能。目前新能源汽车使用的电池有铅酸蓄电池、锂离子电池、镍氢蓄电池、镍镉电池与钠硫电池等等，而这些电池的各有个的优点却也存在着多种缺点。新能源电动汽车开时间久了必然导致电池温度的上升，电池温度的上升会导致电池性能降低，从而降低新能源电动汽车的性能。若仅有电池的性能达标而没有配备以优秀的电池管理系统也是不行的，优秀的电池管理系统可以及时而准确的将电池的状态反映给技术人员，通过这些信息可以使技术人员准确的做出操作来控制新能源汽车，例如控制电机的转速、车速与是否继续驾驶等等。并且优秀的电池管理系统使汽车可以十分方便地回收下坡时的动能从而达到节能的目的，可以让电池保持在良好的工作状态，不发生过充、过放，延长其使用寿命，降低成本，可以及时的调整多个动力源的工作状态，使整体处于一个协调的状态，延长整车的使用寿命。然而，一个优秀的电池管理系统不仅需要优秀的程序编制，也需要优秀的硬件加以支撑，然而就目前来说这些都是技术上的难关。在未来，电动汽车必然会变成广为使用的交通工具，所以目前努力改善电池的散热设计是极其有意义的，散热的结构布置、材料选择都是需要精心设计的。专利技术专利CN201620079215.1提出了一种动力电池模组，该专利技术专利存在的不足有：1）为了对动力电池模组进行散热，在动力电池的侧面设置至少一个散热管，并且在散热管的散热部连接至少一个散热片，这样的设计结构不够紧凑，会导致动力电池模组的体积较大；2）散热管结构不够牢固，在汽车的正常工作过程中产生的颠簸会使散热管松动从而失效。
技术实现思路
针对上述现有技术的不足之处，本专利技术解决的问题为：现有动力电池模组工作时热量分布不均衡、散热效率低、不能自动化监控。为解决上述问题，本专利技术采取的技术方案如下：一种基于导热硅胶的新式外接水冷动力电池系统，包括多个模组和冷却系统；所述的模组包括电池组和安装电池组的安装箱；所述的电池组由多个电池单体通过导热硅胶粘结固定呈矩形结构；所述的电池组的底部粘结导热硅胶；所述的多个电池单体之间的导热硅胶和电池组底部的导热硅胶相连；所述的冷却系统包括多个水冷板、水泵、水箱；所述的水冷板上设有进水管和出水管；所述的水冷板和每个电池组底部的导热硅胶固定；所述的水箱和水泵连接；所述的水泵通过冷却水管将多个水冷板依次串联至水箱；所述的水冷板底部设有水冷板罩；所述的水冷板罩四周和安装箱底部四周连接；所述的水冷板罩的内壁和水冷板不接触。进一步，所述的安装箱底部安装有固定板；所述的固定板中间部位设有矩形开口；所述的水冷板可穿过矩形开口固定在电池组底部的导热硅胶上；所述的水冷板罩罩在水冷板上；所述的水冷板罩的四周和固定板四周相固定。进一步，所述的电池组的两端通过挡板夹紧固定在安装箱内。进一步，还包括高压控制系统；所述的高压控制系统包括多对正负极的高压接插件和一个高压配电柜；所述的每个模组上安装一对正负极的高压接插件；所述的高压配电柜通过高压线串联多个模组上正负极的高压接插件。进一步，还包括散热器；所述的散热器分别与水箱和高压配电柜相连接。进一步，还包括电池管理系统；所述的电池管理系统包括多个低压接插件、多个从控板、多个流量控制器、多个流量传感器、多个温度传感器、 一个主控板；所述的低压接插件和从控板连接；所述的低压接插件和从控板安装在模组上；所述的流量控制器和流量传感器安装在水冷板的进水管上；所述的温度传感器安装在水冷板的出水管上；所述的多个模组上的低压接插件通过低压线依次连接并且首尾不相连，一端为首端模组，另一端为末端模组；所述的首端模组上的低压接插件通过低压线和主控板连接，所述的末端模组上低压接插件和主控板断连；所述的主控板通过低压线和水泵连接控制水泵的开度。进一步，所述的从控板通过金属连接件和电池组连接。进一步，所述的金属连接件为钣金和导电柱；所述的钣金固定在安装箱内壁上；所述的导电柱下端和电池组连接；所述的从控板下侧固定在导电柱上，上侧固定在钣金上。一种根据权利要求5所述的基于导热硅胶的新式外接水冷动力电池系统的控制方法，包括步骤如下：（1）信号采集：每个模组上的从控板通过流量传感器、温度传感器采集水的流量和温度信号；（2）信号传送：流量和温度信号从末端模组上的从控板通过低压接插件和低压线依次传向相邻模组上的从控板，依次传递，直至每个模组上的流量和温度信号都到达首端模组的从控板上，然后首端模组的从控板将每个模组上的流量、温度信号传给主控板；（3）信号处理：主控板对每个模组的温度进行比较，选取多个模组中最高的温度作为对比温度；（4）信号比对调节：当对比温度小于或者等于最低温度标准时，主控板通过低压线控制水泵继续保持原有的开度；当对比温度介于最低温度标准和最高温度标准之间时，随着对比温度的逐渐上升，主控板通过低压线控制水泵逐渐加大开度，增加进入流量；当对比温度大于或者等于最高温度标准时，主控板通过低压线控制水泵保持最大开度，以最大的进水流量工作。本专利技术的有益效果1.本专利技术的电池组由多个电池单体通过导热硅胶粘结固定呈矩形结构，电池组底部粘结导热硅胶，多个电池单体之间的导热硅胶和电池组底部的导热硅胶均相连，当模组放电工作时，中间位置的电池单体温度上升最快、温度最高，通过中间的导热硅胶将热量传送至底部的导热硅胶，从而使整体热量均衡、散热快，导热硅胶同时具有阻燃绝缘的安全保障。本专利技术的冷却系统包括多个水冷板、水泵、水箱，水冷板上设有进水管和出水管，水冷板和每个电池组底部的导热硅胶固定，水箱和水泵连接，水泵通过冷却水管将多个水冷板依次串联至水箱，通过水冷板加速导热硅胶的散热和降温，提高了散热效率和速度，延长了电池的使用寿命以及保证了动力电池模组的工作稳定性。通过水冷板罩将水冷板罩住，同时，水冷板和水冷板罩的内壁不接触，对水冷板起到保护作用，同时避免水冷板受到外部热量的干扰。对于现有的水冷电池模组，存在着冷却水泄露的安全隐患，本专利技术将水冷外接，排除了这一隐患。2.本专利技术的电池管理系统可监控每个模组的温度和流量，通过温度的对比，控制水泵的开度，对温度实时监控，散热效率更高，实现了自动化的实时监控，延长了电池的使用寿命以及保证了动力电池模组的工作稳定性。附图说明图1为本专利技术模组的立体结构示意图。图2为本专利技术模组的俯视图。图3为本专利技术模组内部结构示意图。图4为本专利技术水冷板结构示意图。图5为本专利技术整体连接示意图。图中： 1—箱盖，2—箱体，3—固定板，4—水冷板罩，5—螺栓，6—螺母，7—高压接插件，8—低压接插件，9—出水管，10—进水管，11—挡板，12—电池单体，13—水冷板，14—中间导热硅胶层，15—钣金，16—从控板，17—本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于导热硅胶的新式外接水冷动力电池系统，其特征在于，包括多个模组和冷却系统；所述的模组包括电池组和安装电池组的安装箱；所述的电池组由多个电池单体通过导热硅胶粘结固定呈矩形结构；所述的电池组的底部粘结导热硅胶；所述的多个电池单体之间的导热硅胶和电池组底部的导热硅胶相连；所述的冷却系统包括多个水冷板、水泵、水箱；所述的水冷板上设有进水管和出水管；所述的水冷板和每个电池组底部的导热硅胶固定；所述的水箱和水泵连接；所述的水泵通过冷却水管将多个水冷板依次串联至水箱；所述的水冷板底部设有水冷板罩；所述的水冷板罩四周和安装箱底部四周连接；所述的水冷板罩的内壁和水冷板不接触。

【技术特征摘要】
1.一种基于导热硅胶的新式外接水冷动力电池系统，其特征在于，包括多个模组和冷却系统；所述的模组包括电池组和安装电池组的安装箱；所述的电池组由多个电池单体通过导热硅胶粘结固定呈矩形结构；所述的电池组的底部粘结导热硅胶；所述的多个电池单体之间的导热硅胶和电池组底部的导热硅胶相连；所述的冷却系统包括多个水冷板、水泵、水箱；所述的水冷板上设有进水管和出水管；所述的水冷板和每个电池组底部的导热硅胶固定；所述的水箱和水泵连接；所述的水泵通过冷却水管将多个水冷板依次串联至水箱；所述的水冷板底部设有水冷板罩；所述的水冷板罩四周和安装箱底部四周连接；所述的水冷板罩的内壁和水冷板不接触。2.根据权利要求1所述的基于导热硅胶的新式外接水冷动力电池系统，其特征在于，所述的安装箱底部安装有固定板；所述的固定板中间部位设有矩形开口；所述的水冷板可穿过矩形开口固定在电池组底部的导热硅胶上；所述的水冷板罩罩在水冷板上；所述的水冷板罩的四周和固定板四周相固定。3.根据权利要求1所述的基于导热硅胶的新式外接水冷动力电池系统，其特征在于，所述的电池组的两端通过挡板夹紧固定在安装箱内。4.根据权利要求1所述的基于导热硅胶的新式外接水冷动力电池系统，其特征在于，还包括高压控制系统；所述的高压控制系统包括多对正负极的高压接插件和一个高压配电柜；所述的每个模组上安装一对正负极的高压接插件；所述的高压配电柜通过高压线串联多个模组上正负极的高压接插件。5.根据权利要求4所述的基于导热硅胶的新式外接水冷动力电池系统，其特征在于，还包括散热器；所述的散热器分别与水箱和高压配电柜相连接。6.根据权利要求1所述的基于导热硅胶的新式外接水冷动力电池系统，其特征在于，还包括电池管理系统；所述的电池管理系统包括多个低压接插件、多个从控板、多个流量控制器、多个流量传感器、多个温度传感器、 一个主控...

【专利技术属性】
技术研发人员：徐晓明，赵经纬，
申请(专利权)人：盐城新力源科技有限公司，中国科学院上海有机化学研究所盐城新材料研发中心，
类型：发明
国别省市：江苏;32