一种电池模组的热管理系统及电动汽车技术方案

本发明专利技术提供了一种电池模组的热管理系统及电动汽车，包括：设置于电池单元两侧的冷板，冷板为内部装有冷却工质的中空结构，开设有中空结构连通的第一孔和第二孔；夹设于冷板与电池单元之间的导热垫片；将第一孔依次连通的多个第一串联管，将第二孔依次连通的多个第二串联管，第一串联管与冷板连接形成第一通道，第二串联管与冷板连接形成第二通道；分别与第一通道、第二通道连通的散热片，冷板与散热片由第一通道与第二通道连通后形成循环回路，冷板内的冷却工质吸热后气化，气态的冷却工质由第一通道进入到散热片中，冷却工质冷凝后液化，液态的冷却工质由第二通道回到冷板中，对电池模组进行降温。本发明专利技术采用无源式设计，大大降低了系统功耗。

Thermal management system of battery module and electric automobile

The present invention provides a heat management system of battery module and electric vehicles, including: cold plate arranged in the battery unit on both sides of the hollow structure with internal cooling cold plate as the working medium, is provided with a first hole and second hole communicated with the hollow structure; thermal gasket clamp is arranged between the cold plate and the battery unit will; the first hole is connected with a plurality of first pipe, a plurality of holes are connected in series second and second, the first series pipe and cold plate connection form the first channel second series tube and cold plate connected to form second channels; radiating fins are respectively communicated with the first channel, second channel, cold plate and fin connected by the first channel and the second channel after the formation of circulating loop cooling refrigerant heat after gasification in cold plate, cooling refrigerant gas from the first channel into the radiator, cooling refrigerant is condensed and liquefied The liquid refrigerant is then returned to the cold plate from the second channel to cool the battery module. The invention adopts passive design, greatly reducing the power consumption of the system.

【技术实现步骤摘要】
一种电池模组的热管理系统及电动汽车
本专利技术涉及电池
，尤其涉及一种电池模组的热管理系统及电动汽车。
技术介绍
增程式动力系统由于在运行过程中放电倍率大，系统会产生更多副热，而动力电池系统寿命和性能受其温度影响比较大，因此对于散热系统要求更高。另一方面，电池系统作为唯一动力源需要维持在低温下良好性能，热管理系统需要保证低温环境下电芯温度在合理范围之内。然而，目前采用的主动管理系统或是效率低无法满足增程式系统要求，或是系统结构复杂无法满足系统集成化、轻量化要求。且液冷系统还存在漏液短路风险，在进行冷却控制时需要消耗大量能量。
技术实现思路
为了克服现有技术中重用的热管理系统结构复杂、耗能高、散热功率低的问题，本专利技术实施例提供了一种电池模组的热管理系统及电动汽车。为了解决上述技术问题，本专利技术实施例采用如下技术方案：依据本专利技术实施例的一个方面，提供了一种电池模组的热管理系统，应用于电动汽车，包括：多个设置于电池模组中的各个电池单元两侧的冷板，所述冷板为中空结构，所述冷板上开设有与所述冷板的中空结构连通的第一孔和第二孔，所述第一孔的水平高度高于所示第二孔的水平高度，且所述冷板的中空结构内装有冷却工质；夹设于所述冷板与所述电池单元之间的导热垫片，所述导热垫片的两个侧面分别与所述冷板以及所述电池单元相贴合；将各个所述冷板的第一孔依次连通的多个第一串联管，以及将各个所述冷板的第二孔依次连通的多个第二串联管，多个所述第一串联管与所述冷板连接形成第一通道，多个所述第二串联管与所述冷板连接形成第二通道，所述第一通道的水平高度高于所述第二通道的水平高度；分别与所述第一通道、第二通道连通的散热片；其中，所述冷板与所述散热片由所述第一通道与所述第二通道连通后形成一循环回路，所述冷板内的冷却工质吸热后气化，气态的冷却工质由所述第一通道进入到所述散热片中，冷却工质冷凝后液化，液态的冷却工质由所述第二通道回到所述冷板中，对所述电池模组进行降温。可选地，所述冷板包括设置为平面结构的第一区域，以及设置为沟槽结构的第二区域，其中，所述第一区域上设有所述第一孔，所述第二区域上设有所述第二孔。可选地，所述散热片上设有与所述第一通道连通的进气口，以及与所述第二通道连通的回流口，所述进气口在所述散热片上的水平高度高于所述回流口在所述散热片上的水平高度。可选地，所述回流口所在的水平高度高于所述第二孔所在的水平高度。可选地，冷板与电池单元间隔设置。可选地，热管理系统还包括：多个安装支管，所述安装支管的一端固定安装于所述冷板的第一孔，所述安装支管的另一端插入到所述第一串联管中，或者，所述安装支管的一端固定安装于所述冷板的第二孔，所述安装支管的另一端插入到所述第二串联管中。可选地，所述安装支管与所述第一串联管或者所述第二串联管之间为过盈配合。可选地，所述散热片为翅片式散热片。可选地，所述散热片的数量至少为1个。依据本专利技术实施例的另一个方面，还提供了一种电动汽车，包括如上所述的电池模组的热管理系统。本专利技术实施例的有益效果是：在本专利技术实施例中，冷板与散热片由第一通道与第二通道连通后形成一循环回路，由于冷板设置于电池单元的两侧，在冷板与电池单元之间夹设有导热垫片，且导热垫片的两个侧面分别与冷板以及电池单元相贴合，因此导热垫片可将电池单元的热量传递给冷板，冷板内的冷却工质吸热后气化，气态的冷却工质由第一通道进入到散热片中，冷却工质冷凝后液化，液态的冷却工质由第二通道回到冷板中，对电池模组进行降温。本专利技术实施例提供的电池模组的热管理系统与现有技术中常用的热管理系统相比，结构更加简单，并且采用无源式冷板设计，能够大幅度降低了系统功耗，使用过程中可以利用行车过程中风冷进行蒸发散热，大幅度调高了系统散热功率。附图说明图1表示本专利技术实施例中热管理系统的结构示意图之一；图2表示本专利技术实施例中热管理系统的结构示意图之二；图3表示本专利技术实施例中热管理系统的结构示意图之三；图4表示本专利技术实施例中冷板的结构示意图；图5表示本专利技术实施例中冷板的切面示意图；图6表示本专利技术实施例中第二区域的局部示意图。其中图中：101、电池单元；2、冷板；201、第一区域；202、第二区域；203、第一孔；204、第二孔；3、导热垫片；4、第一串联管；5、第二串联管；6、第一通道；7、第二通道；8、散热片；9、安装支管。具体实施方式为使本专利技术的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图及具体实施例对本专利技术进行详细描述。实施例一依据本专利技术实施例的一个方面，提供了一种电池模组的热管理系统，应用于电动汽车，如图1、图3所示，包括：多个设置于电池模组中的各个电池单元101两侧的冷板2，如图5所示，冷板2为中空结构，冷板2上开设有与冷板2的中空结构连通的第一孔203和第二孔204，第一孔203的水平高度高于所示第二孔204的水平高度，且冷板2的中空结构内装有冷却工质，其中，图5中的黑色部分为冷却工质；夹设于冷板2与电池单元101之间的导热垫片3，具体地，如图2所示，导热垫片3的两个侧面分别与冷板2以及电池单元101相贴合，因此，导热垫片3可将电池单元101产生的热量传递给冷板2；将各个冷板2的第一孔203依次连通的多个第一串联管4，以及将各个冷板2的第二孔204依次连通的多个第二串联管5，在依次连通时，第一串联管4与第二串联管5可将多个冷板2进行并联连接，并与各个电池单元101形成间隔设置，其中，多个第一串联管4与冷板2连接形成第一通道6，多个第二串联管5与冷板2连接形成第二通道7，第一通道6的水平高度高于第二通道7的水平高度；分别与第一通道6、第二通道7连通的散热片8；其中，冷板2与散热片8由第一通道6与第二通道7连通后形成一循环回路，冷板2内的冷却工质吸热后气化，气态的冷却工质由第一通道6进入到散热片8中，冷却工质冷凝后液化，液态的冷却工质由第二通道7回到冷板2中，对电池模组进行降温。在本专利技术实施例提供的热管理系统中，冷板2与电池单元101间隔设置，且冷板2与散热片8由第一通道6与第二通道7连通后形成一循环回路，由于冷板2设置于电池单元101的两侧，且冷板2与电池单元101之间夹设有导热垫片3，导热垫片3的两个侧面分别与冷板2以及电池单元101相贴合，因此导热垫片3可将电池单元101的热量传递给冷板2，冷板2内的冷却工质吸热后气化，气态的冷却工质由第一通道6进入到散热片8中，冷却工质冷凝后液化，液态的冷却工质由第二通道7回到冷板2中，对电池模组进行降温。本专利技术实施例提供的电池模组的热管理系统与现有技术中常用的热管理系统相比，结构更加简单，并且采用无源式冷板设计，使用过程中可以利用行车过程中风冷进行蒸发散热，不仅能够大幅度降低了系统功耗，而且还能够大幅度调高了系统散热功率，减少冷却系统数量和质量，热传导效率相对于液冷方式有很大提升。具体地，在本专利技术实施例中，冷板2的结构示意图如图4所示，其中，冷板2包括设置为平面结构的第一区域201，以及设置为沟槽结构的第二区域202，其中，第一区域201上设有第一孔203，第二区域202上设有第二孔204。如图6中第二区域202的局部示意图所示，第二区域202沟槽结构由多个尺寸很小的沟道组成，沟道内部呈液态的冷却工质在毛细作用下可以均匀分布，能够有效增加液态的本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种电池模组的热管理系统，应用于电动汽车，其特征在于，包括：多个设置于电池模组中的各个电池单元(101)两侧的冷板(2)，所述冷板(2)为中空结构，所述冷板(2)上开设有与所述冷板(2)的中空结构连通的第一孔(203)和第二孔(204)，所述第一孔(203)的水平高度高于所述第二孔(204)的水平高度，且所述冷板(2)的中空结构内装有冷却工质；夹设于所述冷板(2)与所述电池单元(101)之间的导热垫片(3)，所述导热垫片(3)的两个侧面分别与所述冷板(2)以及所述电池单元(101)相贴合；将各个所述冷板(2)的第一孔(203)依次连通的多个第一串联管(4)，以及将各个所述冷板(2)的第二孔(204)依次连通的多个第二串联管(5)，多个所述第一串联管(4)与所述冷板(2)连接形成第一通道(6)，多个所述第二串联管(5)与所述冷板(2)连接形成第二通道(7)，所述第一通道(6)的水平高度高于所述第二通道(7)的水平高度；分别与所述第一通道(6)、第二通道(7)连通的散热片(8)；其中，所述冷板(2)与所述散热片(8)由所述第一通道(6)与所述第二通道(7)连通后形成一循环回路，所述冷板(2)内的冷却工质吸热后气化，气态的冷却工质由所述第一通道(6)进入到所述散热片(8)中，冷却工质冷凝后液化，液态的冷却工质由所述第二通道(7)回到所述冷板(2)中，对所述电池模组进行降温。...

【技术特征摘要】
1.一种电池模组的热管理系统，应用于电动汽车，其特征在于，包括：多个设置于电池模组中的各个电池单元(101)两侧的冷板(2)，所述冷板(2)为中空结构，所述冷板(2)上开设有与所述冷板(2)的中空结构连通的第一孔(203)和第二孔(204)，所述第一孔(203)的水平高度高于所述第二孔(204)的水平高度，且所述冷板(2)的中空结构内装有冷却工质；夹设于所述冷板(2)与所述电池单元(101)之间的导热垫片(3)，所述导热垫片(3)的两个侧面分别与所述冷板(2)以及所述电池单元(101)相贴合；将各个所述冷板(2)的第一孔(203)依次连通的多个第一串联管(4)，以及将各个所述冷板(2)的第二孔(204)依次连通的多个第二串联管(5)，多个所述第一串联管(4)与所述冷板(2)连接形成第一通道(6)，多个所述第二串联管(5)与所述冷板(2)连接形成第二通道(7)，所述第一通道(6)的水平高度高于所述第二通道(7)的水平高度；分别与所述第一通道(6)、第二通道(7)连通的散热片(8)；其中，所述冷板(2)与所述散热片(8)由所述第一通道(6)与所述第二通道(7)连通后形成一循环回路，所述冷板(2)内的冷却工质吸热后气化，气态的冷却工质由所述第一通道(6)进入到所述散热片(8)中，冷却工质冷凝后液化，液态的冷却工质由所述第二通道(7)回到所述冷板(2)中，对所述电池模组进行降温。2.如权利要求1所述的热管理系统，其特征在于，所述冷板(2)包括设置为平面结构的第一区域(...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨重科，刘宇强，冯帅，辛雨，
申请(专利权)人：北京新能源汽车股份有限公司，
类型：发明
国别省市：北京,11