一种动力电池包热管理总成制造技术

本实用新型专利技术公开了一种动力电池包热管理总成，解决了现有技术中动力电池包均采用冷媒介质调温的技术问题。该热管理总成包括电池模组，所述电池模组中设置有并排的若干组单体电池，与每一组所述单体电池相邻设置有导热板进行传热，所述导热板端部设置有折弯延伸的热传导部，所述热传导部与均热板接触进行传热；所述电池模组中设置有半导体制冷片，所述半导体制冷片包括两个导热面，内侧的导热面和所述均热板接触进行传热，外侧的导热面和散热板接触进行传热。本实用新型专利技术可有效提升电池包热管理水平，保证电池包在适宜的温度范围工作，提升电池包性能，并延长电池使用寿命，同时也可大幅提升储能系统轻量化水平。

【技术实现步骤摘要】
一种动力电池包热管理总成
本技术涉及一种动力电池包热管理总成，用于对车载电池系统加热和冷却管理。
技术介绍
在各种储能技术中，锂离子电池以其高能量密度特性和高商业化前景逐渐成为工业和车载储能装置的不二之选。但是大容量、高功率的储能电池系统的性能对温度变化敏感，长时间高低温环境和系统温差积累，都会影响电池的寿命和性能。因此对于高功率的储能电池系统在工作时必须采用专门的冷却装置散热，同时尽可能保证系统处于合适的温度范围内。目前主流的热管理系统采用风冷(加热)、液冷(加热)、或者空调冷媒直冷(加热)的方式，如图1、图2所示，图1是现有技术中风冷式动力电池包热管理总成的结构示意图，图2是现有技术中液冷式动力电池包热管理总成的结构示意图。但是这些热管理方式在传热效率，温控均匀性和转换速度上均存在不同程度的缺陷。风冷转换速度快，但是空气传热效率低，均匀性差；空调冷媒由于热容低，传热效率高，但是均匀性不足；液冷传热效率高，均匀性好，但是由于系统热容高，需要先将冷却液加热或者制冷，能量利用率低，且无法在加热和制冷状态间快速切换。同时，这些热管理系统不可避免的需要在电池包外增加辅助装置如压缩机，风机，蒸发/冷凝器，水箱，管道，泵阀等才能实现完整的热管理功能。系统复杂且会引入更多的问题，如：风冷由于需要与外界空气流通，无法做到IP67的防护等级，这又是电池包设计必须满足的要求；液冷系统在电池包内的管道存在泄漏风险等。
技术实现思路
针对现有技术中的上述问题，本技术提供了一种动力电池包热管理总成，采用半导体制冷片直接对电池进行加热和冷却，不需要冷媒介质传热，并可通过控制电流方向实现制冷和制热间快速切换，保证电池包在适宜的温度范围工作，提升电池包性能，并延长电池使用寿命。为了达到上述目的，本技术的技术方案是这样实现的：本技术提供一种动力电池包热管理总成，包括电池模组，所述电池模组中设置有并排的若干组单体电池，与每一组所述单体电池相邻设置有导热板进行传热，所述导热板端部设置有折弯延伸的热传导部，所述热传导部与均热板接触进行传热；所述电池模组中设置有半导体制冷片，所述半导体制冷片包括两个导热面，内侧的导热面和所述均热板接触进行传热，外侧的导热面和散热板接触进行传热。可选地，所述导热板的热传导部位于同一平面上，相邻的所述导热板的热传导部叠加一部分区域进行传热。可选地，相邻的所述单体电池之间的导热板，与两侧的单体电池均接触进行传热。可选地，所述热管理总成还包括控制电路，所述控制电路包括主回路，所述主回路上并联或者串联若干组所述电池模组。可选地，所述电池模组中设置一组或若干组半导体制冷片，若干组半导体制冷片之间并联或者串联。可选地，所述主回路上设置有继电器控制通断，所述主回路上设置有电流采样点。可选地，所述主回路上电连接若干组并联支路，并联的每一组所述半导体制冷片接入一组并联支路中，所述支路上设置有开关组控制通断、通断时长和电流方向，所述支路上设置有电流采样点。可选地，所述电流采样点设置分压电阻或电流传感器监控电流值。可选地，所述热管理总成还包括智能管理模块，所述智能管理模块监控所述主回路的电流值，控制所述继电器实现所述主回路的通断，所述智能管理模块监控所述支路的电流值，控制所述开关组实现所述支路的通断、通断时长和电流方向。可选地，所述智能管理模块与电池包管理系统(BMS)通信连接。可选地，所述均热板和所述散热板上均设置有温度传感器采集温度，并且将所述温度信号发送至所述智能管理模块，所述智能管理模块监控所述均热板和所述散热板的温度值，控制所述开关组实现所述支路的通断、通断时长和电流方向。可选地，所述主回路上设置有熔断器，所述开关组采用MOS型开关电路或IGBT型开关电路。可选地，所述单体电池安装在电池箱中，所述散热板的外侧面和所述电池箱的箱体接触，通过所述箱体与外部环境换热。可选地，所述单体电池与所述导热板之间、所述均热板与所述导热板之间、所述半导体制冷片与所述均热板和所述散热板之间、所述散热板与所述电池箱的箱体之间均填充导热垫或者导热胶。可选地，所述均热板和所述散热板之间设置有绝热垫。可选地，所述电池箱的箱体由铸铝或者铝型材拼焊制成，电池模组以箱体本体作为与外部环境换热的换热器。可选地，所述箱体外部可设置有散热翅片，以增强换热效果。可选地，所述箱体外部设置有扰流片，所述扰流片可调整通过所述散热翅片的气流以增强换热效果。可选地，所述导热板、所述均热板、所述散热板均采用高导热金属制成。采用上述结构设置的本技术具有以下优点：本技术可集成在电池包内，不需要外部辅助设施，有利于电池系统轻量化。本技术采用半导体制冷片直接对电池加热或冷却的方式，传热效率高。本技术附加的装置热容小，热损耗小。本技术可通过智能模块做反馈控制和状态监测，控制精度高，容错率高。本技术中的均热板、半导体制冷片、散热板可集成到电池模组结构内，有利于提升模组通用化和标准化。附图说明图1是现有技术中风冷式动力电池包热管理总成的结构示意图；图2是现有技术中液冷式动力电池包热管理总成的结构示意图；图3是本技术实施例中半导体制冷片的结构示意图；图4是本技术实施例中动力电池包热管理总成的结构示意图；图5是图4中的开关组放大视图；图6是本技术实施例中电池模组的结构示意图；图7是图6中的A部放大视图；图8是本技术实施例中智能管理单元的控制流程图。图中：1.智能管理模块；2.熔断器；3.继电器；4.电流采样点；4-n.电流采样点；5.开关组；5-n-1.开关；5-n-2.开关；5-n-3.开关；5-n-4.开关；6.电池模组；6-1.导热板；6-2.单体电池；6-3.热传导部；7.均热板；8.半导体制冷片；8-1.N型或P型半导体；8-2.金属导体；8-3.绝缘陶瓷片；9.绝热垫；10.散热板；11.电池箱。具体实施方式本技术采用半导体制冷片直接对电池进行加热和冷却，不需要冷媒介质传热，并可通过控制电流方向实现制冷和制热间快速切换，保证电池包在适宜的温度范围工作，提升电池包性能，并延长电池使用寿命。本技术系统集成在电池包内，不需要外加辅助设置就可根据电池包状态快速加热或制冷，并能在制冷和加热间快速切换。为使本技术的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本技术实施方式作进一步地详细描述。实施例1如图4、图6、图8所示，本实施例提供一种动力电池包热管理总成，包括电池模组6，电池模组6中设置有并排的若干组单体电池6-2，与每一组单体电池6-2相邻设置有导热板6-1进行传热，导热板6-1一端设置有折弯延伸的热传导部6-3，热传导部6-3与均热板7接触进行传热。电池模组6中设置有半导体制冷片8，半导体制冷片8包括两个导热面，内侧的导热面和均热板7接触进行传热，外侧的导热面和散热板10接触进行传热。本实施例中所采用的半导体制冷片8的结构如图3所示，N型半导体8-1和P型半导体8-1间隔排列，两端设置金属导体8-2串联，金属导体8-2外侧与绝缘陶瓷片8-3接触进行传热。半导体制冷片也叫热电制冷片，它的优点是没有滑动部件，应用空间不受限制，可靠性要求高，且无制冷剂污染。其原理是利用半导体材料的Peltier效应(帕本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种动力电池包热管理总成，包括电池模组，所述电池模组中设置有并排的若干组单体电池，其特征在于，与每一组所述单体电池相邻设置有导热板进行传热，所述导热板端部设置有折弯延伸的热传导部，所述热传导部与均热板接触进行传热；所述电池模组中设置有半导体制冷片，所述半导体制冷片包括两个导热面，内侧的导热面和所述均热板接触进行传热，外侧的导热面和散热板接触进行传热。

【技术特征摘要】
1.一种动力电池包热管理总成，包括电池模组，所述电池模组中设置有并排的若干组单体电池，其特征在于，与每一组所述单体电池相邻设置有导热板进行传热，所述导热板端部设置有折弯延伸的热传导部，所述热传导部与均热板接触进行传热；所述电池模组中设置有半导体制冷片，所述半导体制冷片包括两个导热面，内侧的导热面和所述均热板接触进行传热，外侧的导热面和散热板接触进行传热。2.根据权利要求1所述的动力电池包热管理总成，其特征在于，所述导热板的热传导部位于同一平面上，相邻的所述导热板的热传导部叠加一部分区域进行传热；相邻的所述单体电池之间的导热板，与两侧的单体电池均接触进行传热。3.根据权利要求1所述的动力电池包热管理总成，其特征在于，所述热管理总成还包括控制电路，所述控制电路包括主回路，所述主回路上并联或者串联若干组所述电池模组；所述电池模组中设置一组或若干组半导体制冷片，若干组半导体制冷片之间并联或者串联。4.根据权利要求3所述的动力电池包热管理总成，其特征在于，所述主回路上设置有继电器控制通断，所述主回路上设置有电流采样点；所述主回路上电连接若干组并联支路，并联的每一组所述半导体制冷片接入一组并联支路中，所述支路上设置有开关组控制通断、通断时长和电流方向，所述支路上设置有电流采样点。5.根据权利要求4所述的动力电池包热管理总成，其特征在于，所述热管理总成还包括智能管理模块，所述智能管理模块监控所述主回路的...

【专利技术属性】
技术研发人员：韩振亚，
申请(专利权)人：精进电动科技股份有限公司，
类型：新型
国别省市：北京,11