一种电池热管理系统、电池总成、电动车辆及热管理方法技术方案

本发明专利技术是一种电池热管理系统、电池总成、电动车辆及热管理方法。包括电芯、下箱体侧板、液冷板、下箱体端板、进出水口端板、定子电磁铁、动子电磁铁、下箱体地板、导热垫和盖板；多个电芯构成电池模组；下箱体侧板、下箱体端板和盖板构成了电池箱体；电池模组设置在电池箱体内；液冷板设置在下箱体地板和导热垫之间，并且关于电池箱体的中心线对称；进出水口端板固定在下箱体端板的内侧；动子电磁铁固定在下箱体地板上；动子电磁铁的顶部与液冷板卡接，底部与定子电磁铁接触；定子电磁铁接收电池管理系统的信号指令。本发明专利技术解决现有技术中电池热管理系统效率低、热管理系统模块化水平低、电池总成集成度不高的行业难题。电池总成集成度不高的行业难题。电池总成集成度不高的行业难题。

【技术实现步骤摘要】
一种电池热管理系统、电池总成、电动车辆及热管理方法


[0001]本专利技术涉及电池
，具体的说是一种电池热管理系统、电池总成、电动车辆及热管理方法。

技术介绍

[0002]由于人民的生活水平的日益提高，汽车已经成为每个家庭必备的用品，然而随着汽油车的数量的增加，其产生的有害气体等污染物对我们的生活环境的污染已经到了令我们难以承受的地步，因此，我们必须找到能够在一定程度上代替汽油的新能源，以缓解我们的环境压力。
[0003]基于这样的现状，使用动力电池的新能源汽车以其显而易见的优势成为了人们的新宠。首先，使用动力电池的新能源汽车相对于汽油车来说，能够更加节省成本；其次，由于电池不和氧气发生氧化反应，因此在充放电过程中没有多余的废气排出，有效地防止了对环境的污染。
[0004]动力电池作为新能源汽车的关键核心零部件，结构安全及热管理性能非常重要。目前主流的电池总成方案是标准模组或者CTP构型电池总成，这两种方案的电池总成结构比较复杂，受制于Z向布置高度限制，集成化低、热管理系统效率低的问题。

技术实现思路

[0005]本专利技术提供了一种电池热管理系统、电池总成、电动车辆及热管理方法，解决现有技术中电池热管理系统效率低、热管理系统模块化水平低、电池总成集成度不高的行业难题。
[0006]本专利技术技术方案结合附图说明如下：
[0007]第一方面，本专利技术提供了一种电池热管理系统，包括电芯1、下箱体侧板2、液冷板3、下箱体端板4、进出水口端板5、定子电磁铁6、动子电磁铁7、下箱体地板8、导热垫9和盖板；多个所述电芯1构成电池模组；所述下箱体侧板2、下箱体端板4和盖板构成了电池箱体；所述电池模组设置在电池箱体内；所述液冷板3设置在下箱体地板8和导热垫9之间，并且关于电池箱体的中心线对称；所述进出水口端板5固定在下箱体端板4的内侧；所述动子电磁铁7固定在下箱体地板8上；所述动子电磁铁7的顶部与液冷板3卡接，底部与定子电磁铁6接触；所述定子电磁铁6接收电池管理系统的信号指令。
[0008]进一步地，所述液冷板3为一种柔性扁平曲管液冷板，上端面和下底面都是平面。
[0009]进一步地，所述液冷板3能够沿着上、下平面方向进行移动形变，形变尺寸≥10mm。
[0010]进一步地，所述定子电磁铁6包括线圈；当定子电磁铁6接收电池管理系统的信号指令时，动子电磁铁7沿着定子电磁铁6长度方向滑动。
[0011]进一步地，所述导热垫9粘接在电芯1的底部。
[0012]所述液冷板3的极限尺寸面积S通过下式得出：
[0013][0014]其中，CC为电池热管理功率系数；取0.41
‑
0.62；A为液冷板补偿参数，取12
°
＞A＞0
°
；HD为根据电芯循环次数最大膨胀之后的底部长度方向的尺寸；GCR为电芯长度方向的安装极限尺寸；
[0015]所述液冷管3的弯管的总体长度D通过下式得出：
[0016][0017]其中，CF为设计高度极限尺寸；E为安全尺寸系数，取1.53
‑
1.73；n为液冷板的个数；CC为电池热管理功率系数，取0.41
‑
0.62；
[0018]所述液冷板3的整体厚度H通过下式得出：
[0019][0020]其中，CC为电池热管理功率系数，取0.41
‑
0.62；A为液冷板补偿参数，取12
°
＞A＞0
°
。
[0021]第二方面，本专利技术提供了一种电池总成，包括所述的一种电池热管理系统。
[0022]第三方面，本专利技术提供了一种电动车辆，包括车辆本体和一种电池总成。
[0023]第四方面，本专利技术提供了一种电池热管理方法，包括以下步骤：
[0024]步骤一、电池管理系统采集电池模组的温度；
[0025]步骤二、电池管理系统根据采集到的温度进行判断，判断液冷板3是否需要进行智能调控；所述智能调控的模式包括：无工作模式、普通模式和极端模式；
[0026]步骤三、定义电池管理系统实际采集的电池温度为T，电池管理系统实际采集到的电池最低温度为TN，电池管理系统采集到的电池最低温度为TP，温差TW＝TP
‑
TN，根据温差TW判断智能调控的模式并执行相应的动作；
[0027]步骤四、对电池管理系统采集的电池温度进行信号反馈并执行相应的动作。
[0028]进一步地，所述步骤三中智能调控的具体方法如下：
[0029]无工作模式：TW≤4*(1
‑
lnC*sinC*cosC*cosC)；其中，C为温度补偿系数,0.99＜C＜1；电池管理系统无动作，所有动子电磁铁7与定子电磁铁6均不工作，液冷板3处于静止状态；
[0030]普通模式：8*(1
‑
lnC*sinC*cosC*cosC)＞TW＞4*(1
‑
lnC*
[0031]sinC*cosC*cosC)；其中，C为温度补偿系数；电池管理系统发出信号指令，控制实际采集的电池温度为T≥TP，所在的液冷板3上的动子电磁铁7与定子电磁铁6均工作，选择动子电磁铁7的运行轨迹为周期往复循环运动，0.1m/S≥运动速度≥0.03m/S且模式工作7.78min之后进入动作反馈；
[0032]极端模式：TW≥7*(1
‑
lnC*sinC*cosC*cosC)；其中，C为温度补偿系数；电池管理系统发出信号指令，控制实际采集的电池温度为T≥TP，所在的液冷板3上的动子电磁铁7与定子电磁铁6均工作，选择动子电磁铁7的运行轨迹为周期往复循环运动，0.5m/S≥运动速度≥1m/S且模式工作10.28min之后进入动作反馈；
[0033]所述步骤四的具体方法如下：
[0034]当温差TW≤5*(1
‑
lnC*sinC*cosC*cosC)达标；
[0035]如果未达标，重复进行步骤三；否则，退出智能调控的控制。
[0036]本专利技术的有益效果为：
[0037]1)本专利技术解决了现有技术中电池热管理系统效率低、热管理系统模块化水平低、电池总成集成度不高、热管理系统内部流量不均匀的行业难题；
[0038]2)本专利技术中液冷板可以沿着上、下平面进行形变，能有效的解决热管理内部流量不均匀的行业难题，且在形变中不影响整体液冷板的密封性能；
[0039]3)本专利技术中液冷板在内部移动时，不影响下箱体地板与导热垫的绝对位置。
附图说明
[0040]为了更清楚地说明本专利技术实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本专利技术的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，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相关的附图。
[0041]图1为本专利技术的整体结构示意图；
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种电池热管理系统，其特征在于，包括电芯(1)、下箱体侧板(2)、液冷板(3)、下箱体端板(4)、进出水口端板(5)、定子电磁铁(6)、动子电磁铁(7)、下箱体地板(8)、导热垫(9)和盖板；多个所述电芯(1)构成电池模组；所述下箱体侧板(2)、下箱体端板(4)和盖板构成了电池箱体；所述电池模组设置在电池箱体内；所述液冷板(3)设置在下箱体地板(8)和导热垫(9)之间，并且关于电池箱体的中心线对称；所述进出水口端板(5)固定在下箱体端板(4)的内侧；所述动子电磁铁(7)固定在下箱体地板(8)上；所述动子电磁铁(7)的顶部与液冷板(3)卡接，底部与定子电磁铁(6)接触；所述定子电磁铁(6)接收电池管理系统的信号指令。2.根据权利要求1所述的一种电池热管理系统，其特征在于，所述液冷板(3)为一种柔性扁平曲管液冷板，上端面和下底面都是平面。3.根据权利要求1所述的一种电池热管理系统，其特征在于，所述液冷板(3)能够沿着上、下平面方向进行移动形变，形变尺寸≥10mm。4.根据权利要求1所述的一种电池热管理系统，其特征在于，所述定子电磁铁(6)包括线圈；当定子电磁铁(6)接收电池管理系统的信号指令时，动子电磁铁(7)沿着定子电磁铁(6)长度方向滑动。5.根据权利要求1所述的一种电池热管理系统，其特征在于，所述导热垫(9)粘接在电芯(1)的底部。6.根据权利要求1所述的一种电池热管理系统，其特征在于，所述液冷板(3)的极限尺寸面积S通过下式得出：其中，CC为电池热管理功率系数；取0.41
‑
0.62；A为液冷板补偿参数，取12
°
＞A＞0
°
；HD为根据电芯循环次数最大膨胀之后的底部长度方向的尺寸；GCR为电芯长度方向的安装极限尺寸；所述液冷管(3)的弯管的总体长度D通过下式得出：其中，CF为设计高度极限尺寸；E为安全尺寸系数，取1.53
‑
1.73；n为液冷板的个数；CC为电池热管理功率系数，取0.41
‑
0.62；所述液冷板(3)的整体厚度H通过下式得出：其中，CC为电池热管理功率系数，取0.41
‑
0.62；A为液冷板补偿参数，取12
°
＞A＞0
°
。7.一种电池总成，其特征在于，包括...

【专利技术属性】
技术研发人员：梁贵友，卢军，于长虹，孙焕丽，李黎黎，南海，王锦标，陈蓓娜，
申请(专利权)人：中国第一汽车股份有限公司，
类型：发明
国别省市：