一种基于变径喷射器的动力电池应急热管理系统及其控制方法技术方案

本发明专利技术提供了一种基于变径喷射器的动力电池应急热管理系统及其控制方法，涉及电动汽车动力电池安全热管理领域。该系统包括制冷系统及其制冷剂喷射系统。前者包括压缩机、冷凝器、储液罐、电磁阀、膨胀阀、直冷板；后者包括变径喷射器、电磁阀、排气门组、控制器、电池单体、过热探测传感器、电池包外壳等。控制器接收源自过热探测传感器的信号，通过对电磁控制组阀之间的联动控制以及电磁阀和排气门之间的联动控制，对过热电池进行应急冷却。本发明专利技术涉及电动汽车热安全领域，不仅可以满足电池的常规热管理需求，还可以在极短的时间内快速冷却电池，降低电池包内部的氧气浓度，进一步防止热失控现象的发生，极大的提升电动汽车使用过程的安全性和可靠性，具有广泛的应用前景。

【技术实现步骤摘要】
一种基于变径喷射器的动力电池应急热管理系统及其控制方法
本专利技术属于电动汽车电池应急热管理领域，特别涉及制冷剂喷射、快速冷却、热燃阻断。
技术介绍
在新能源汽车的日常使用过程中，随着电池的不断放电、电池内部可能存在热量的累积导致电池的温度不断升高，最终可能发生热安全问题。为了解决电池过热问题，研究人员提出了风冷、液冷等多种电池热管理系统，但是随着电池不断的更新换代电池的产热量也随之增加，新能源汽车使用过程中仍时有热失控现象发生。因此，迫切的需求一种新型高效的应急热管理系统，可以在极短的时间内快速冷却电池、降低电池温度的同时降低电池包内部的氧气含量，进行热燃阻断从而提升电池使用过程的安全性，进一步减少新能源汽车热失控现象的发生，对提升新能源汽车的热安全性具有重大意义。
技术实现思路
本专利技术提供了一种基于变径喷射器的动力电池应急热管理系统及其控制方法，控制器接收源自过热探测传感器的信号，通过对电磁控制组阀之间的联动控制以及电磁阀和排气门之间的联动控制，对过热电池进行应急冷却，可以在短时间内快速降低电池温度、本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于变径喷射器的动力电池应急热管理系统，其特征在于，制冷系统和制冷剂喷射系统相互集成，配置控制器(9)、过热探测传感器(11)、电磁控制组阀(4)等构成动力电池应急热管理系统。/n所述制冷系统包括压缩机(1)、冷凝器(2)、储液罐(3)、电磁阀(4-1)、膨胀阀(5)、直冷板(6)；/n所述制冷剂喷射系统包括变径喷射器(7)、电磁阀(4-2)，(4-3)、排气门组(8)、控制器(9)、电池单体(10)、过热探测传感器(11)、电池包外壳(12)；/n所述电池单体(10)呈顺排放置直冷板(6)上，电池单体(10)间留有等间距缝隙，以保证从变径喷射器(7)喷出的高压液态制冷剂能直接喷射到电...

【技术特征摘要】
1.一种基于变径喷射器的动力电池应急热管理系统，其特征在于，制冷系统和制冷剂喷射系统相互集成，配置控制器(9)、过热探测传感器(11)、电磁控制组阀(4)等构成动力电池应急热管理系统。
所述制冷系统包括压缩机(1)、冷凝器(2)、储液罐(3)、电磁阀(4-1)、膨胀阀(5)、直冷板(6)；
所述制冷剂喷射系统包括变径喷射器(7)、电磁阀(4-2)，(4-3)、排气门组(8)、控制器(9)、电池单体(10)、过热探测传感器(11)、电池包外壳(12)；
所述电池单体(10)呈顺排放置直冷板(6)上，电池单体(10)间留有等间距缝隙，以保证从变径喷射器(7)喷出的高压液态制冷剂能直接喷射到电池表面；
所述变径喷射器(7)布置在直冷板(6)正上方、两侧布有电磁阀(4-2)、(4-3)，利用控制器(9)控制电磁控制组阀(4)将源于储液罐(3)的高压液态制冷剂喷出；
所述电池包外壳(12)外侧底部布有排气门组(8)，用以引导制冷剂喷射过程中制冷剂的流动，提升应急热管理系统的冷却能力；
所述电池包外壳(12)布置在电池单体(10)外侧，防止电池碰撞受损的同时形成密封。


2.根据权利要求1所述的变径喷射器(7)，其特征在于，变径喷射器(7)采用两端入口，变径方式为向中缩径结构，实现脉宽调制喷射广域空间均匀化，达到迅速气化低温冷却的目的；变径喷射器(7)表面布有大小不一的多排喷孔、喷孔之间存在基于辐射面的夹角；喷射器边缘的喷孔直径最大、中心的喷孔直径最小，优化了制冷剂喷射过程中各个喷孔的流量分配，使得各个喷孔的制冷剂流量接近从而提升快速冷却过程中电池的温度均匀性。


3.根据权利要求1所述的储液罐(3)，其特征在于，储液罐(3)倒置放置，...

【专利技术属性】
技术研发人员：高青，王浩东，刘玉彬，
申请(专利权)人：吉林大学，
类型：发明
国别省市：吉林;22