一种温度均衡的热管理设备及电池热管理系统技术方案

本实用新型专利技术实施例提供了一种温度均衡的热管理设备及电池热管理系统，其中，热管理设备包括均温外壳；均温外壳包括多个第一壳体部分和第二壳体部分；多个第一壳体部分呈并联排列，且分别与第二壳体部分相连；第二壳体部分内开设有换热腔；每个第一壳体部分内均开设有与换热腔相连通的传热腔；传热腔的内壁上间隔设置有多个第一毛细层；换热腔、传热腔内充注有传热介质。当某一传热腔环境温度较高时，其内传热介质吸收热端热量变为饱和蒸汽，饱和蒸汽在微小压差的作用下向冷端移动，遇冷后冷凝，释放热量，冷凝后的液态传热介质回流并吸收热端热量，再次发生汽化，遇冷后液化，不断重复上述过程，从而实现热端向冷端的传热，达到温度均衡的目的。温度均衡的目的。温度均衡的目的。

【技术实现步骤摘要】
一种温度均衡的热管理设备及电池热管理系统


[0001]本技术涉及传热
，具体而言，涉及一种温度均衡的热管理设备及电池热管理系统。

技术介绍

[0002]传统的汽车在行驶时需要消耗一定的柴油，而且在燃烧的过程中也会带来严重的污染问题，近几年来，在使用新能源汽车的情况下，采用新能源电池代替柴油的使用，既节省了资源，又保护了环境，由此可见，新能源汽车发展的重要意义。而新能源汽车动力电池作为新能源汽车的基本部件之一，其对于新能源汽车行业的发展具有重要的意义。
[0003]电池热管理系统（Battery Thermal Management System，BTMS）是电池管理系统（Battery Management System，BMS）的主要功能（电池参数监测、电池状态估计、在线故障诊断、充电控制、自动均衡、热管理等）之一，通过导热介质、测控单元以及温控设备构成闭环调节系统，使动力电池工作在合适的温度范围之内，以维持其最佳的使用状态，用以保证电池系统的性能和寿命。
[0004]目前，电池热管理系统中所采用的方案主要分为风冷与液冷两大类。其中，风冷利用自然风或风机，在电池包一端加装散热风扇，另一端留出通风孔，使空气在电芯的缝隙间加速流动，带走电芯工作时产生的高热量。液冷通过液体对流换热，将电池产生的热量带走，降低电池温度。在采用空冷或液冷方式时，冷却介质（空气或液体）的进出口温差较大，易造成排布于冷却介质进出口位置的电池温差较大。此外，现有技术中的电池热管理系统还有采用热泵空调系统方式进行加热或冷却，但由于制冷剂单相区换热效果低于两相区（蒸发器的过热段和冷凝器的过热段、过冷段），且冷凝器制冷剂的入口温度远高于出口温度，会造成沿着流道方向上电池单体之间的温度分布不均匀。另外，当散热设施仅排布在电池底部或顶部时，由于电池内部热阻较大，可能导致电池单体的内部温度在垂直于流道方向上不均匀，导致电池组内的温度差异较大，形成局部热区，高温位置处的电池易过快衰减，影响电池组整体寿命。

技术实现思路

[0005]本说明书提供一种温度均衡的热管理设备及电池热管理系统，用以克服现有技术中存在的至少一个技术问题。
[0006]第一方面，根据本说明书，提供了一种温度均衡的热管理设备，包括均温外壳；所述均温外壳包括多个第一壳体部分和第二壳体部分；多个所述第一壳体部分呈并联排列，且分别与所述第二壳体部分相连；所述第二壳体部分内开设有换热腔；每个所述第一壳体部分内均开设有与所述换热腔相连通的传热腔；所述传热腔的内壁上间隔设置有多个第一毛细层；每个所述第一毛细层均从传热腔靠近换热腔的一端延伸至传热腔远离换热腔的一端；所述换热腔、传热腔内充注有传热介质。
[0007]可选地，所述换热腔内设置有换热器；所述换热器内流通有换热工质。
[0008]进一步可选地，所述换热腔的内壁上设置有第二毛细层。
[0009]再进一步可选地，所述第二毛细层的表面为超亲水处理面。
[0010]进一步可选地，所述换热器为蛇形换热器；所述换热器的两端穿设至所述换热腔外。
[0011]可选地，所述第一毛细层的表面为超亲水处理面。
[0012]进一步可选地，两两所述第一毛细层之间的所述传热腔的内壁上设置有超疏水层。
[0013]可选地，所述换热腔、传热腔为真空腔。
[0014]进一步可选地，所述换热腔和多个所述传热腔内均分别设置有一个或多个支撑柱。
[0015]第二方面，根据本说明书，提供了一种电池热管理系统，包括电池组和用于均衡电池组温度场的热管理设备；所述热管理设备为上述第一方面所述的温度均衡的热管理设备，所述电池组的电池单体设置于两两所述传热腔之间。
[0016]本说明书的有益效果如下：
[0017]通过传热介质的相变传热，使设备达到温度均衡状态。当某一传热腔环境温度较高时，其内传热介质吸收热端的热量变为饱和蒸汽，饱和蒸汽在微小压差的作用下向冷端移动，遇到环境温度相对较冷的传热腔后冷凝，释放热量，冷凝后的液态传热介质回流并吸收热端的热量，再次发生汽化，遇冷后液化，不断重复上述过程，从而实现热端向冷端的传热，达到温度均衡的目的，解决了现有技术中待换热设备温度不均衡的问题，有利于提高待换热设备的使用寿命及性能。
[0018]本说明书的创新点包括：
[0019]1、本技术中，与待换热设备部件表面相接触的传热腔内壁上布置条状的第一毛细层，并对第一毛细层进行超亲水处理，在对待换热设备散热时，可提高沸腾传热的临界热流密度和传热系数，进而提高待换热设备的降温速率，同时，对第一毛细层之间的传热腔内壁进行超疏水处理，在对待换热设备加热时，使得工质冷凝液由膜状凝结转变为珠状凝结，可有效提高待换热设备的加热效率，是本说明书的创新点之一。
[0020]2、本技术中，在均温腔内设置换热器，将内流通换热工质的换热器与内充注传热介质的均温腔相结合，传热介质相变实现待换热设备与换热器之间的热量转移，换热工质相变实现换热器与外界之间的热量转移，通过两级相变换热可高效、快速地对待换热设备进行加热或降温，换热效果好，是本说明书的创新点之一。
[0021]3、本技术中，均温腔与电池组中电池单体的底面及两个面积较大的侧面相接触，接触面更大，提高了电池加热/制冷时的温升/温降速率，同时保证了电池的温度一致性，是本说明书的创新点之一。
附图说明
[0022]为了更清楚地说明本说明书实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述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。
[0023]图1为本说明书实施例提供的温度均衡的热管理设备的立体图；
[0024]图2为本说明书实施例提供的温度均衡的热管理设备的剖面示意图；
[0025]图3为本说明书实施例提供的温度均衡的热管理设备的换热器的结构示意图一；
[0026]图4为本说明书实施例提供的温度均衡的热管理设备的换热器的结构示意图二；
[0027]图5为本说明书实施例提供的电池热管理系统的立体图；
[0028]附图标记说明：1为均温外壳、11为第一壳体部分、12为第二壳体部分、2为换热腔、3为传热腔、4为第一毛细层、5为换热器、51为第一换热部分、52为第二换热部分、6为电池组、61
–
62为电池单体、7为支撑柱。
具体实施方式
[0029]下面将结合本说明书实施例中的附图，对本说明书实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有付出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本技术保护的范围。
[0030]需要说明的是，本说明书实施例及附图中的术语“包括”和“具有”以及它本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种温度均衡的热管理设备，其特征在于，包括均温外壳；所述均温外壳包括多个第一壳体部分和第二壳体部分；多个所述第一壳体部分呈并联排列，且分别与所述第二壳体部分相连；所述第二壳体部分内开设有换热腔；每个所述第一壳体部分内均开设有与所述换热腔相连通的传热腔；所述传热腔的内壁上间隔设置有多个第一毛细层；每个所述第一毛细层均从传热腔靠近换热腔的一端延伸至传热腔远离换热腔的一端；所述换热腔、传热腔内充注有传热介质。2.根据权利要求1所述的温度均衡的热管理设备，其特征在于，所述换热腔内设置有换热器；所述换热器内流通有换热工质。3.根据权利要求2所述的温度均衡的热管理设备，其特征在于，所述换热腔的内壁上设置有第二毛细层。4.根据权利要求3所述的温度均衡的热管理设备，其特征在于，所述第二毛细层的表面为超亲水处理面。5.根据权利要求2所述的温度...

【专利技术属性】
技术研发人员：马俊，张明轩，
申请(专利权)人：经纬恒润天津研究开发有限公司，
类型：新型
国别省市：