The invention provides an emergency cooling control structure and method for spraying inside the battery pack, which relates to the field of battery thermal management. The structure includes an automobile control unit, an automobile refrigeration system, a controllable valve, a hot melt nozzle, a flame retardant storage tank, a power battery module, a refrigerant main flow pipe, a first pressure relief exhaust valve, a battery pack shell, and a second pressure relief exhaust valve. Through the induction of the hot melt in the hot melt nozzle to the overheated battery module, the signal is transmitted to the vehicle control unit, the emergency cooling is started, the controllable valve is opened, the high pressure refrigerant is used to wrap the flame retardant to spray the overheated battery module through the hot melt nozzle, on the one hand, the refrigerant is gasified to absorb heat, on the other hand, the flame retardant is used to inhibit combustion, and then the bag is discharged through the pressure relief exhaust valve Internal high pressure air flow. The invention effectively suppresses the development of the overheated battery module to the direction of thermal runaway, and greatly improves the safety of the electric vehicle.
【技术实现步骤摘要】
一种电池包内部喷射应急冷却控制结构及方法
本专利技术有关一种电池热管理系统及热安全应用技术。
技术介绍
由于能源和环境危机不断加重，人们都在寻找解决这些问题的办法，作为消耗能源和制造污染的主力军，汽车行业急需调整能源的消耗利用。电动汽车符合节能减排的发展理念，得到了蓬勃的发展，但是仍然存在很多问题，其中电池的热管理和热安全问题一直是人们高度关注的问题，近年以来，电动汽车由于电池热失控造成的爆炸、自燃事故频繁发生。为了应对电池的过热问题，人们提出了风冷、液冷等多种主流冷却方法，但随着电池能量密度不断增加，其产热率也不断提高，尽管传统的冷却方法在电池的常规温度范围内有着优良的效果，但是已经无法胜任电池温度处于过热范围时的工作，尤其是在某些极端工况下，极易引发电池热失控的发生，轻则损坏电池包，重则引发燃烧爆炸事故。
技术实现思路
本专利技术提供了一种电池包内部喷射应急冷却控制结构及方法，涉及电池热管理领域，通过热熔喷头中热熔体对发生过热的电池模组的感应，传递信号并启动应急冷却，利用较高压力的制冷剂裹挟阻燃剂通过喷头向发生过热现象的电池模组喷洒，一方面制冷剂气化吸热，另一方面阻燃剂抑制燃烧，之后通过泄压装置排出包内高压气流。本专利技术有效抑制过热电池模组向热失控方向发展，极大提高了电动汽车的安全性。为实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：第一方面，本专利技术实施例提供一种电池包内部喷射应急冷却控制结构，所述结构包括汽车控制单元(1)、汽车制冷系统(2)、可控阀门(3)、热熔喷头(4)、...
【技术保护点】
1.一种电池包内部喷射应急冷却控制结构，其特征在于，包括汽车控制单元(1)、汽车制冷系统(2)、可控阀门(3)、热熔喷头(4)、阻燃剂存储罐(5)、动力电池模组(6)、制冷剂总流管(7)、第一泄压排气门(8)、电池包外壳(9)、第二泄压排气门(10)；/n所述制冷剂总流管(7)与汽车制冷系统(2)相连；/n所述可控阀门(3)安装在制冷剂总流管(7)上靠近汽车制冷系统(2)的位置；/n所述动力电池模组(6)安置在电池包外壳(9)的内部空间，均匀分布；/n所述阻燃剂存储罐(5)、热熔喷头(4)依次排列在制冷剂总流管(7)所分出的支路上；/n所述第一泄压排气门(8)和第二泄压排气门(10)在电池包外壳(9)水平方向上对称布置并位于热熔喷头(4)的远端，两泄压排气门是电磁吸附式，可以通过通、断电实现泄压的关闭与开启；/n所述汽车控制单元(1)接收来自热熔喷头(4)的信号并传递控制信号给可控阀门(3)、第一泄压排气门(8)和第二泄压排气门(10)；/n所述可控阀门(3)控制制冷剂总流管(7)从汽车制冷系统(2)引入制冷剂；/n所述热熔喷头(4)控制制冷剂总流管(7)分出支路的开闭并兼具喷头的作用...
【技术特征摘要】
1.一种电池包内部喷射应急冷却控制结构，其特征在于，包括汽车控制单元(1)、汽车制冷系统(2)、可控阀门(3)、热熔喷头(4)、阻燃剂存储罐(5)、动力电池模组(6)、制冷剂总流管(7)、第一泄压排气门(8)、电池包外壳(9)、第二泄压排气门(10)；
所述制冷剂总流管(7)与汽车制冷系统(2)相连；
所述可控阀门(3)安装在制冷剂总流管(7)上靠近汽车制冷系统(2)的位置；
所述动力电池模组(6)安置在电池包外壳(9)的内部空间，均匀分布；
所述阻燃剂存储罐(5)、热熔喷头(4)依次排列在制冷剂总流管(7)所分出的支路上；
所述第一泄压排气门(8)和第二泄压排气门(10)在电池包外壳(9)水平方向上对称布置并位于热熔喷头(4)的远端，两泄压排气门是电磁吸附式，可以通过通、断电实现泄压的关闭与开启；
所述汽车控制单元(1)接收来自热熔喷头(4)的信号并传递控制信号给可控阀门(3)、第一泄压排气门(8)和第二泄压排气门(10)；
所述可控阀门(3)控制制冷剂总流管(7)从汽车制冷系统(2)引入制冷剂；
所述热熔喷头(4)控制制冷剂总流管(7)分出支路的开闭并兼具喷头的作用，同时具备获得、发送信号的功能。
2.根据权利要求1所述的电池包内部喷射应急冷却控制结构，其特征在于，所述热熔喷头(4)包括热熔体(4-1)、容抗感应装置(4-2)、喷头(4-3)，热熔体(4-1)具有在既定较高温度下熔化的特性且不会在未发生热熔时被制冷剂冲破，热熔体(4-1)与制冷剂总流管(7)中的制冷剂、阻燃剂存储罐(5)中的阻燃剂相容，且不助燃；容抗感应装置(4-2)可以测得热熔体(4-1)的容抗变化并向汽车控制单元(1)传递信号；喷头(4-3)可将通过其的工质均匀喷洒到正对动力电池模组(6)的表面。
3.根据权利要求1所述的电池包内部喷射应急冷却控制结构，其特征在于，所述阻燃剂存储罐(5)是内部储存阻燃剂的结构，进出口用薄膜封闭，其内部的阻燃剂具有阻断氧气和抑制燃烧活化分子(集团)产生的作用，且与制冷剂总流管(7)中的制冷剂和热熔喷头(4)中的热熔体(4-1)相容，阻燃剂存储罐(5)在正常工作状态下保持密闭状态，当可控阀门(3)打开时，阻燃剂存储罐(5)进出口的薄膜被制冷剂冲破并释放阻燃剂到其对应支路中。
4.根据权利要求1所述的电池包内部喷射应急冷却控制结构，其特征在于，所述汽车制冷系统(2)提供的制冷剂流体压力较高，可以将阻燃剂存储罐(5)中的阻燃剂和发生热熔支路中残留的热熔体(4-1)裹挟流动，且可以通过喷头(4-3)形成均匀的喷雾，覆盖在电池模组表面。
...
【专利技术属性】
技术研发人员：高青，金石，刘玉彬，申明，王浩东，高雪，
申请(专利权)人：吉林大学，
类型：发明
国别省市：吉林;22
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