一种新能源汽车综合储能及热管理系统及检测方法技术方案

技术编号:38558667 阅读:9 留言:0更新日期:2023-08-22 21:00
本发明专利技术涉及动力电池检测与热管理技术领域,公开了一种新能源汽车综合储能及热管理系统,包括框架,其内部呈梳齿状,拆卸连接在汽车的底部。动力电池模组,以二维坐标排布的方式安装在框架上,与框架的内壁拆卸连接。散热结构,设置在相邻的两组动力电池模组间,一端与框架的一侧壁连接,另一端与框架的另一侧壁连接。监测装置设置在框架上,与动力电池模组电性连接。散热结构穿插在框架内的动力电池模组中,其内部流经的冷却液吸收动力电池模组产生的热量,监测装置对动力电池模组的瞬时电压、瞬时温度实时监测,快速、准确定位电流异常、高温电芯所处区域,热管理系统根据反馈结果通过提高局部区域冷却液流量来迅速降低异常区域温度。温度。温度。

【技术实现步骤摘要】
一种新能源汽车综合储能及热管理系统及检测方法


[0001]本专利技术涉及动力电池检测与热管理
,尤其涉及一种新能源汽车综合储能及热管理系统。

技术介绍

[0002]混合电动汽车的动力系统中,动力电池热管理是根据温度对动力电池性能的影响,结合动力电池的电化学特性与产热机理,基于具体动力电池的最佳充放电温度区间,通过合理的设计,建立在材料学、电化学、传热学、分子动力学等多学科多领域基础之上,为解决动力电池在温度过高或过低情况下工作而引起热散逸或热失控问题。动力电池热系统管理是对动力电池散热系统的优化设计与散热性能的预测,对提高混合动力汽车的动力动力电池的成熟度及可靠性有着十分重要的现实意义。
[0003]混合动力汽车的动力动力电池以高密度的“三元锂动力电池”为主,优点是相同体积内存储的电量更多。动力电池是比较敏感的零件。为了提高电瓶的使用寿命,在长时间停放时电量要保持70%左右最好;平时行驶中尽量不要急加速等。如果使用保养的不科学,动力电池可能一两年就报废了。所以,动力电池组衰减是一个无法避免的事,只要存在使用,就必然存在衰减。此外,不同车主的使用习惯对于动力电池组的影响也是不同的,好的习惯能让动力电池组的衰减变慢,寿命更长。根据国家相关法律法规的规定,市面上在售的新能源汽车产品中的动力电池组必须至少满足8年或12万公里的质保期,由于衰减的动力电池组通常由成百上千个电芯组成的,其中部分电芯并没有衰减亏电,而要将未衰减的电芯进行查找出来,就需要将每个电芯拆卸下来,然后对每个电芯的电压进行检测,其工作量特别大。目前针对动力电池组衰减的问题,只能对衰减动力电池组进行整体更换,被换掉的衰减动力电池组如果定为报废动力电池,则浪费巨大;如果需要对被更换后的动力电池组进行检查,筛选出可以继续再用的电芯,仍然需要对每个电芯的的电压进行检测,工作量也巨大,耗费工时。
[0004]另一方面,经过长距离行驶的汽车停下后,其动力电池组的温度很高,车内的制冷系统由于车体停止行驶后立即停止,但是车内的动力电池组的温度还比较高,尤其在高温天气里,地表温度超多45度以上时,地面的辐射热量就会顺着车体底部进入动力电池组,所以,动力电池组的温度在很长一段时间内不能降低至较低温度或低于温度阈值的范围内,给车体的着火埋下一定的安全隐患。
[0005]现有的新能源汽车的动力电池组出现衰减后只能对动力电池组进行更换,导致浪费巨大;如果需要对动力电池组中电芯的温度和电压进行检测,工作量巨大,目前研发新的充电系统减少电芯浪费和检测工作量大的问题。
[0006]基于上述两种情况,为了节省浪费和缩减工作量,需要研发具备能够准确找出衰减电压和高温度的动力电池或电芯的综合储电系统。

技术实现思路

[0007]为了解决上述研发具备能够准确找出衰减电压和高温度的动力电池或电芯的综合储电系统,本专利技术提供了一种新能源汽车综合储能及热管理系统,通过监测装置筛选动力电池模组中具有衰减电压的衰减电芯及超限温度的高温电芯。
[0008]为了达到上述目的,本专利技术是通过以下技术方案实现的:
[0009]一种新能源汽车综合储能及热管理系统,包括:
[0010]框架,其内部呈梳齿状,拆卸连接在汽车的底部,用于隔绝汽车底部与地面的温度。
[0011]动力电池模组,以二维坐标排布的方式安装在框架上,与框架的内壁拆卸连接。
[0012]散热结构,设置在相邻的两组动力电池模组间,其一端与框架的一侧壁连接,另一端与框架的另一侧壁连接,用于通过冷却液吸收动力电池模组产生的热量。
[0013]监测装置,设置在框架上,与动力电池模组电性连接,用于监测动力电池模组的瞬时电压、瞬时温度,筛选出衰减电压和超限温度,记录衰减电压出现的频次,获取与衰减电压关联对应的位置信息,其中,衰减电压为低于阈值电压的瞬时电压,超限温度为超出温度阈值的瞬时温度。
[0014]与现有技术相比,本专利技术具有以下优点:
[0015]散热结构穿插在框架内的动力电池模组中,在动力电池模组升温过程中,通过散热结构内部流经的冷却液吸收动力电池模组产生的热量,以降低动力电池模组的温度在阈值范围内,同时监测装置对动力电池模组的瞬时电压、瞬时温度进行监测,当动力电池模组逐渐出现异常时,监测装置将瞬时电压、瞬时温度与阈值电压比较后标记出衰减电压,根据出现频次较多的衰减电压或温度,最终找出关联对应的衰减电芯和高温电芯,然后针对性地更换衰减电芯、高温电芯。整个监测过程可在汽车上直接进行,能够直接找出动力电池模组中出现衰减的电芯和高温电芯,节省检测动力电池模组需要的大量时间,减少了不必要的电芯浪费,以使本专利技术具备能够准确找出衰减电压和高温度的动力电池或电芯的综合优势。
[0016]进一步优选为,动力电池模组包括:
[0017]横排电芯,为m个,以框架的起点至为原点,每个横排电芯横向插接在框架上。
[0018]纵排电芯,为n个,与横排电芯串联,纵向排布在框架上,排布方向与横排电芯垂直,与框架的内壁插接。
[0019]采用上述技术方案,横排电芯和纵排电芯组成的动力电池模组,能够在坐标中分别沿X向和Y向将其中包含的m
×
n个电芯排布在坐标中,并对每个横排电芯或纵排电芯在坐标中进行位置标定。
[0020]进一步优选为,框架包括:
[0021]夹持组件,设置在框架上,用于通过夹持的方式向横排电芯、纵排电芯充电。
[0022]充电线,为n

1个,内置于框架中,位于相邻的横排电芯之间,分别与横向夹持件、纵向夹持件电性连接,用于向夹持组件提供电源。
[0023]绝热层,与框架的底面连接,用于阻止地面的热量进入至动力电池模组中。
[0024]采用上述技术方案,通过夹持组件将横排电芯、纵排电芯的位置进行固定后,通过充电线与每个横排电芯、每个纵排电芯电性连接后,同时向其两侧的横排电芯、纵排电芯充
电。在炎热天气里,通过绝热层直接阻断地面的热量从汽车的底部进入框架内而导致横排电芯或纵排电芯温度的升高,为汽车在温度较高的环境里提供安全保障。
[0025]进一步优选为,夹持组件包括:
[0026]夹槽,开设在动力电池之间的内壁上,用于放置横排电芯或纵排电芯。
[0027]夹块,弹性设置在夹槽的内壁上,其一侧面内嵌于夹槽中,且与充电线电性连接,另一侧面与横排电芯或纵排电芯接触,用于配合夹槽夹持横排电芯或纵排电芯。
[0028]采用上述技术方案,由夹槽将每个横排电芯或纵排电芯唯一对应安装在框架上,通过夹槽和夹块对横排电芯或纵排电芯充电。
[0029]进一步优化为,散热结构包括:
[0030]进液管,嵌入在框架的一侧壁上,其进口端与汽车的冷却液输出管道连接,出口端穿过一侧壁,与框架拆卸连接;
[0031]冷却管,其进口端与进液管连接,以并联若干支管的方式穿过框架,以横向坐标的方式排布在相邻横排电芯之间,用于通过来自进液管输入的冷却液吸收横排电芯、纵排本文档来自技高网
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种新能源汽车综合储能及热管理系统,其特征在于,包括:框架(1),其内部呈梳齿状,拆卸连接在汽车的底部,用于隔绝所述汽车底部与地面的温度;动力电池模组(4),以二维坐标排布的方式安装在所述框架(1)上,与所述框架(1)的内壁拆卸连接;散热结构(6),设置在相邻的两组所述动力电池模组(4)之间,其一端与所述框架(1)的一侧壁连接,另一端与所述框架(1)的另一侧壁连接,用于通过冷却液吸收所述动力电池模组(4)产生的热量;监测装置(5),设置在所述框架(1)上,与所述动力电池模组(4)电性连接,用于监测所述动力电池模组(4)的瞬时电压、瞬时温度,筛选出衰减电压和超限温度,记录所述衰减电压出现的频次,获取与所述衰减电压关联对应的位置信息,其中,所述衰减电压为低于阈值电压的瞬时电压,所述超限温度为超出温度阈值的瞬时温度。2.根据权利要求1所述的新能源汽车综合储能及热管理系统,其特征在于,所述动力电池模组(4)包括:横排电芯(41),为m个,以所述框架(1)的起点至为原点,每个横排电芯(41)横向插接在所述框架(1)上;纵排电芯(42),为n个,与所述横排电芯(41)串联,纵向排布在所述框架(1)上,排布方向与所述横排电芯(41)垂直,与所述框架(1)的内壁插接。3.根据权利要求2所述的新能源汽车综合储能及热管理系统,其特征在于,所述框架(1)包括:夹持组件(2),设置在所述框架(1)上,用于通过夹持的方式向所述横排电芯(41)、所述纵排电芯(42)充电;充电线(3),为n

1个,内置于所述框架(1)中,位于相邻的横排电芯(41)之间,分别与所述横向夹持件、所述纵向夹持件电性连接,用于向所述夹持组件(2)提供电源;绝热层(11),与所述框架(1)的底面连接,用于阻止所述地面的热量进入至所述动力电池模组(4)中。4.根据权利要求3所述的新能源汽车综合储能及热管理系统,其特征在于,所述夹持组件(2)包括:夹槽(21),开设在所述动力电池之间的内壁上,用于放置所述横排电芯(41)或所述纵排电芯(42);夹块(22),弹性设置在所述夹槽(21)的内壁上,其一侧面内嵌于所述夹槽(21)中,且与所述充电线(3)电性连接,另一侧面与所述横排电芯(41)或所述纵排电芯(42)接触,用于配合所述夹槽(21)夹持所述横排电芯(41)或所述纵排电芯(42)。5.根据权利要求4所述的新能源汽车综合储能及热管理系统,其特征在于,所述散热结构(6)包括:进液管(61),嵌入在所述框架(1)的一侧壁上,其进口端与汽车的冷却液输出管道连接,出口端穿过所述一侧壁,与所述框架(1)拆卸连接;冷却管(62),其进口端与所述进液管(61)连接,以并联若干支管的方式穿过所述框架(1),以横向坐标的方式排布在相邻所述横排电芯(41)之间,用于通过来自所述进液管(61)
输入的所述冷却液吸收...

【专利技术属性】
技术研发人员:张绍国路红
申请(专利权)人:陕西西涵京创热控科技有限公司
类型:发明
国别省市:

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