一种动力电池热管理系统技术方案

本发明专利技术涉及一种动力电池热管理系统，属于动力电池技术领域。该动力电池热管理系统包括：电池箱、调温装置、控制器、电源开关和多个半导体制冷片。调温装置与电池箱连接，多个半导体制冷片设置于调温装置上，并通过电源开关与电池箱的电源端连接，控制器与电源开关连接，用于控制电源开关以使多个半导体制冷片制冷。电池箱内设置有多个相变组件和多个电池组件，每个相变组件内设置有与控制器连接的温度传感器。调温装置包括：中空板和多个热管，中空板在真空状态下用冷却液填充，每个热管的一端均与所述中空板连通，另一端封闭且镶嵌于电池箱内部。本发明专利技术具备结构简单、散热效率高、易于控制、重量轻、成本低、性能优良等优点。

【技术实现步骤摘要】
一种动力电池热管理系统
本专利技术属于动力电池
，具体涉及一种动力电池热管理系统。
技术介绍
动力电池是电动汽车的核心部件之一，为整车提供动力，电动汽车的动力电池一般由单体组成模组，在由模组组成电池包，它的使用寿命、工作效率和安全性都直接或间接地受温度的影响，因此，要提高其性能及安全性，必须将其工作温度控制在合理范围之内。由于其内部的化学反应，会放出大量的热，如电化学反应产热，内部极化反应产热和焦耳热等，如果这些热量不能及时散出，会使其电解液着火引发火灾甚至发生爆炸，危害使用安全。目前动力电池大多采用空冷结构或者液态冷却结构来散热。其中空气冷却结构简单，成本较低，应用较为广泛。但是其换热效率低，散热不均匀，而且容易出现风道被灰尘堵塞的情况。液态冷却结构换热效率高，可以满足电池在高倍率充放电时的散热要求，发挥电池的最佳性能。但是目前针对动力电池液态冷却结构的研究并不成熟，冷却结构的换热效率不高。目前，采用的空冷结构或者液态冷却结构均存在系统复杂、散热效率低，模组内部温度不均匀等问题，从而直接影响电池的性能、使用寿命以及系统的安全性和可靠性。
技术实现思路
鉴于此，本专利技术的目的在于提供一种动力电池热管理系统，以有效地改善上述问题。本专利技术的实施例是这样实现的：本专利技术实施例提供了一种动力电池热管理系统，包括：电池箱、调温装置、控制器、电源开关和多个半导体制冷片。所述调温装置与所述电池箱连接，所述多个半导体制冷片设置于所述调温装置上，并通过所述电源开关与所述电池箱的电源端连接，所述控制器与所述电源开关连接，用于控制所述电源开关以使所述多个半导体制冷片制冷。所述电池箱内设置有多个相变组件和多个电池组件，所述多个电池组件和所述多个相变组件相互交错设置，其中，每个所述相变组件内设置有一温度传感器，每个所述温度传感器均与所述控制器连接。所述调温装置包括：中空板和多个热管所述中空板在真空状态下用冷却液填充其容积的三分之二，每个所述热管的一端均与所述中空板连通，另一端封闭且镶嵌于所述电池箱内部，以使所述冷却液从每个所述热管的一端流向所述热管的另一端，进而将所述电池箱内部的热量导出。在本专利技术较佳的实施例中，所述中空板包括：第一侧面和第二侧面，所述第一侧面和所述第二侧面为相对面，所述第一侧面上间隔设置有多个所述半导体制冷片，所述第二侧面上间隔设置有多个半导体制冷片。在本专利技术较佳的实施例中，设置于所述第一侧面上的多个所述半导体制冷片与设置于所述第二侧面上的多个所述半导体制冷片相互交错。在本专利技术较佳的实施例中，所述动力电池热管理系统还包括：与所述多个半导体制冷片数量相同的散热装置，每个所述散热装置对应一个所述半导体制冷片，用于为该半导体制冷片散热。在本专利技术较佳的实施例中，每个所述散热装置均包括：散热块和散热风扇，所述散热风扇设置于所述散热块上，所述散热块的另一侧与所述半导体制冷片连接。在本专利技术较佳的实施例中，所述调温装置还包括：设置于所述中空板上的多个散热鳍片，设置于所述第一侧面上的多个所述散热鳍片与设置于该第一侧面上的多个所述半导体制冷片相互交错，设置于所述第二侧面上的多个所述散热鳍片与设置于该第二侧面上的多个所述半导体制冷片相互交错。在本专利技术较佳的实施例中，每个所述散热鳍片均为由多个镂空散热片构成的交错式栅格化状的散热鳍片。在本专利技术较佳的实施例中，所述电池组件为N个，所述相变组件为N+1个，N个所述电池组件和N+1个所述相变组件相互交错设置，且两端均为所述相变组件。在本专利技术较佳的实施例中，所述动力电池热管理系统还包括：保温层，所述保温层设置于所述电池箱的内壁上。在本专利技术较佳的实施例中，所述动力电池热管理系统还包括：防火层，所述防火层设置于远离所述电池箱内壁的所述保温层上。本专利技术实施例提供的动力电池热管理系统，通过调节装置与半导体制冷片耦合的方式以及相变组件双重导热作用，能有效的将电池箱内部的热量导出。在电池箱外部通过调温装置与半导体制冷片耦合，当系统内部的温度在相变组件所能储存的温度范围内时，半导体制冷片不工作，系统靠热管结合中空板的导热散热功能以及相变材料自身储能性能对系统温度进行调节。当电池组内部温度高于相变组件相变温度时，启动电源开关，以使半导体制冷片制冷，半导体制冷片对调温装置的中空板制冷，通过以热管作为热桥，进而能对电池组内温度进行有效控制，且半导体制冷片效率较高，能够及时、按需对电池组内部温度进行主动控制。本专利技术具备结构简单、散热效率高、单体电池间温度均衡性好，易于控制，加工制造方便、重量轻、成本低、性能优良，并且能提高电池组件整体的能量密度、性能、使用寿命以及系统的安全性和可靠性。本专利技术的其他特征和优点将在随后的说明书阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本专利技术实施例而了解。本专利技术的目的和其他优点可通过在所写的说明书、权利要求书以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。通过附图所示，本专利技术的上述及其它目的、特征和优势将更加清晰。在全部附图中相同的附图标记指示相同的部分。并未刻意按实际尺寸等比例缩放绘制附图，重点在于示出本专利技术的主旨。图1示出了本专利技术实施例提供的一种动力电池热管理系统的第一视角的结构示意图。图2示出了本专利技术实施例提供的图1中的A－A截面剖视图。图3示出了本专利技术实施例提供的图1中的B－B截面剖视图。图4示出了本专利技术实施例提供的一种动力电池热管理系统的第二视角的结构示意图。图5示出了本专利技术实施例提供的一种动力电池热管理系统的模块示意图。图标：10－动力电池热管理系统；11－电池箱；111－箱体；112－保温层；113－防火层；114－相变组件；115－电池组件；12－调温装置；121－中空板；1211－第一侧面；1212－第二侧面；122－热管；123－散热鳍片；13－控制器；14－电源开关；15－半导体制冷片；16－散热装置；161－散热块；162－散热风扇。具体实施方式为使本专利技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本专利技术实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。因此，以下对在附图中提供的本专利技术的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本专利技术的范围，而是仅仅表示本专利技术的选定实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。在本专利技术的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该专利技术产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本专利技术和简化描述，而不是指示本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种动力电池热管理系统，其特征在于，包括：电池箱、调温装置、控制器、电源开关和多个半导体制冷片，所述调温装置与所述电池箱连接，所述多个半导体制冷片设置于所述调温装置上，并通过所述电源开关与所述电池箱的电源端连接，所述控制器与所述电源开关连接，用于控制所述电源开关以使所述多个半导体制冷片制冷；所述电池箱内设置有多个相变组件和多个电池组件，所述多个电池组件和所述多个相变组件相互交错设置，其中，每个所述相变组件内设置有一温度传感器，每个所述温度传感器均与所述控制器连接；所述调温装置包括：中空板和多个热管，所述中空板在真空状态下用冷却液填充其容积的三分之二，每个所述热管的一端均与所述中空板连通，另一端封闭且镶嵌于所述电池箱内部，以使所述冷却液从每个所述热管的一端流向所述热管的另一端，进而将所述电池箱内部的热量导出。

【技术特征摘要】
1.一种动力电池热管理系统，其特征在于，包括：电池箱、调温装置、控制器、电源开关和多个半导体制冷片，所述调温装置与所述电池箱连接，所述多个半导体制冷片设置于所述调温装置上，并通过所述电源开关与所述电池箱的电源端连接，所述控制器与所述电源开关连接，用于控制所述电源开关以使所述多个半导体制冷片制冷；所述电池箱内设置有多个相变组件和多个电池组件，所述多个电池组件和所述多个相变组件相互交错设置，其中，每个所述相变组件内设置有一温度传感器，每个所述温度传感器均与所述控制器连接；所述调温装置包括：中空板和多个热管，所述中空板在真空状态下用冷却液填充其容积的三分之二，每个所述热管的一端均与所述中空板连通，另一端封闭且镶嵌于所述电池箱内部，以使所述冷却液从每个所述热管的一端流向所述热管的另一端，进而将所述电池箱内部的热量导出。2.根据权利要求1所述的动力电池热管理系统，其特征在于，所述中空板包括：第一侧面和第二侧面，所述第一侧面和所述第二侧面为相对面，所述第一侧面上间隔设置有多个所述半导体制冷片，所述第二侧面上间隔设置有多个半导体制冷片。3.根据权利要求2所述的动力电池热管理系统，其特征在于，设置于所述第一侧面上的多个所述半导体制冷片与设置于所述第二侧面上的多个所述半导体制冷片相互交错。4.根据权利要求1－3任意一项所述的动力电池热管理系统，其特征在于，所述动力电...

【专利技术属性】
技术研发人员：张传伟，许可俊，高怀斌，文建平，陈尚瑞，
申请(专利权)人：西安科技大学，
类型：发明
国别省市：陕西,61