一种动力电池热管理系统技术方案

本发明专利技术涉及动力电池技术领域，具体而言，涉及一种动力电池热管理系统，该系统包括电池箱、电池组、温度传感器、加热单元、散热单元、超级电容和控制器，电池组和所述超级电容分别与所述加热单元电连接，所述电池组和所述超级电容之间形成回路；所述控制器分别与所述温度传感器、所述加热单元、所述散热单元、所述电池组和所述超级电容电连接。与现有技术相比，本发明专利技术的动力电池热管理系统，采用电池组和超级电容配合的方式对加热单元进行供电，在严寒条件环境下，动力电池升温初期，使用耐低温的超级电容对加热单元进行供电，能够使电池组在升温的初期快速升温。此外，通过强制风冷、导热管及液体冷却流道的配合，极大地提高了电池组的散热效率。热效率。热效率。

【技术实现步骤摘要】
一种动力电池热管理系统


[0001]本专利技术涉及动力电池
，具体而言，涉及一种动力电池热管理系统。

技术介绍

[0002]随着新能源汽车技术的不断深入发展，新能源汽车已经成为世界上最具发展潜力和前景的产业之一。但是，新能源汽车所面临的动力电池热管理问题也日渐突出，严重影响着电池性能和电池安全，因此动力电池热管理系统已成为新能源核心技术之一。
[0003]由于在冬季启动车辆时会出现启动时间长、热响应慢等问题，动力电池热管理系统中的供热系统需要在短时间内迅速开始工作，使动力电池温度迅速升高，达到正常工作温度区间，满足驾驶需求。现有的动力电池热管理系统中的供热系统常常采用在动力电池上设置电热装置的方式供热，电热装置使用的电源一般为被加热的动力电池或单独设置的蓄电池，但是动力电池或蓄电池在严寒条件下，供电效率低下，使得动力电池升温初期升温较慢。此外，现有的动力电池热管理系统的升温和散热效率还有待进一步提高。

技术实现思路

[0004]本专利技术解决的技术问题是现有的动力电池热管理系统在严寒条件下动力电池初期升温较慢、升温和散热效率较低等问题中的至少一种。
[0005]为解决上述技术问题，本专利技术采用的技术方案为：
[0006]一种动力电池热管理系统，包括电池箱、电池组、温度传感器、加热单元、散热单元、超级电容和控制器，所述电池组和所述超级电容分别与所述加热单元电连接，用于分别为所述加热单元供电，所述电池组和所述超级电容之间形成回路；所述控制器分别与所述温度传感器、所述加热单元和所述散热单元电连接。
[0007]优选地，所述电池组、所述超级电容和所述加热单元之间通过第一供电支路、第一开关、第二供电支路、第二开关、第三开关和供电主路连接，其中，所述电池组和所述第一开关位于所述第一供电支路上，所述超级电容和所述第二开关位于所述第二供电支路上，所述加热单元和所述第三开关位于所述供电主路上，所述控制器分别与所述第一开关、所述第二开关和所述第三开关电连接。
[0008]优选地，所述散热单元包括风扇、液体冷却流道和导热件；所述电池组由多个单体电池组成，所述风扇设置于所述电池箱的第一侧壁上，所述液体冷却流道设置于所述电池箱的第二侧壁上，所述导热件设置于所述单体电池之间。
[0009]优选地，所述单体电池的轴向与水平方向一致，所述第一侧壁位于所述单体电池的轴向侧，所述第一侧壁与所述第二侧壁处于相邻的位置，且所述第二侧壁位于所述第一侧壁的上方。
[0010]优选地，所述加热单元包括半导体制冷片，所述半导体制冷片通过所述导热件与所述单体电池进行热量交换。
[0011]优选地，所述加热单元还包括电热片，所述电热片设置于所述单体电池轴向的两
端。
[0012]优选地，所述液体冷却流道包括铜导管，所述铜导管中填充有包括水和乙二醇的冷却剂。
[0013]优选地，所述导热件设有多个。
[0014]优选地，所述导热件由铜制成。
[0015]优选地，所述控制器为单片机控制器。
[0016]与现有技术相比，本专利技术的动力电池热管理系统，采用电池组和超级电容配合的方式对加热单元进行供电，在严寒环境下，动力电池升温初期，使用耐低温的超级电容对加热单元进行供电，能够使电池组在升温的初期快速升温，当电池组温度到达预设温度后，可以将电池组作为加热单元的供电源；完成对电池组加热过程后，电池组还可以对超级电容提前储能，以供下次电池组升温初期使用，无需另外设置电源对超级电容进行储能。控制器分别与所述温度传感器、所述加热单元和所述散热单元，是为了实现动力电池热管理系统自动化控制，提高电池组的供热与散热效率。
附图说明
[0017]图1为本专利技术实施例中动力电池热管理系统去除电池箱后的内部结构图之一；
[0018]图2为本专利技术实施例中动力电池热管理系统去除电池箱后的内部结构图之二；
[0019]图3为本专利技术实施例中动力电池热管理系统整体结构图；
[0020]图4为本专利技术实施例中动力电池热管理系统中电池组、超级电容和加热单元之间形成的电路示意图；
[0021]图5为本专利技术实施例中的动力电池热管理系统中对电池组加热过程中电池组的温度随时间变化曲线；
[0022]图6为本专利技术实施例中动力电池热管理系统加热过程中电池组截面温度云图；
[0023]图7为本专利技术实施例和对比例中动力电池热管理系统散热效果的对比图；
[0024]图8为本专利技术实施例中动力电池热管理系统散热过程中电池组截面温度云图。
[0025]附图标记说明：
[0026]1‑
电池箱，201
‑
风扇，202
‑
液体冷却流道，203
‑
导热件，3
‑
电池组，301
‑
单体电池，302
‑
第一开关，4
‑
加热单元，401
‑
电热片，402
‑
半导体制冷片，403
‑
第三开关，5
‑
超级电容，501
‑
第二开关。
具体实施方式
[0027]为使本专利技术的上述目的、特征和优点能够更为明显易懂，下面结合附图对本专利技术的具体实施例做详细的说明。
[0028]需要说明的是，本专利技术的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本专利技术的实施例，能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。
[0029]如图1至图4所示，本专利技术实施例提供了一种动力电池热管理系统，包括电池箱1、电池组3、温度传感器、加热单元4、散热单元、超级电容5和控制器，所述电池组3和所述超级
电容5分别与所述加热单元4电连接，用于分别为所述加热单元4供电，所述电池组3和所述超级电容5之间形成回路；所述控制器分别与所述温度传感器、所述加热单元4和所述散热单元电连接。
[0030]与现有技术相比，本专利技术的动力电池热管理系统，采用电池组3和超级电容5配合的方式对加热单元4进行供电，在严寒环境下，动力电池升温初期，使用耐低温的超级电容5对加热单元4进行供电，能够使电池组3在升温的初期快速升温，当电池组3温度到达预设温度后，可以将电池组3作为加热单元4的供电源；完成对电池组3加热过程后，电池组3还可以对超级电容5提前储能，以供下次电池组3升温初期使用，无需另外设置电源对超级电容5进行储能。控制器分别与所述温度传感器、所述加热单元4和所述散热单元电连接，是为了实现动力电池热管理系统自动化控制。
[0031]具体地，如图4所示，所述电池组3、所述超级电容5和所述加热单元4之间通过第一供电支路、第一开关302、第二供电支路、第二开关501、第三开关403和供电主路连接，其中，所述电池组3和所述第一开关302位于所述第一供电本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种动力电池热管理系统，其特征在于，包括电池箱(1)、电池组(3)、温度传感器、加热单元(4)、散热单元、超级电容(5)和控制器，所述电池组(3)和所述超级电容(5)分别与所述加热单元(4)电连接，用于分别为所述加热单元(4)供电，所述电池组(3)和所述超级电容(5)之间形成回路；所述控制器分别与所述温度传感器、所述加热单元(4)和所述散热单元电连接。2.根据权利要求1所述的动力电池热管理系统，其特征在于，所述电池组(3)、所述超级电容(5)和所述加热单元(4)之间通过第一供电支路、第一开关(302)、第二供电支路、第二开关(501)、第三开关(403)和供电主路连接，其中，所述电池组(3)和所述第一开关(302)位于所述第一供电支路上，所述超级电容(5)和所述第二开关(501)位于所述第二供电支路上，所述加热单元(4)和所述第三开关(403)位于所述供电主路上，所述控制器分别与所述第一开关(302)、所述第二开关(501)和所述第三开关(403)电连接。3.根据权利要求1所述的动力电池热管理系统，其特征在于，所述散热单元包括风扇(201)、液体冷却流道(202)和导热件(203)；所述电池组(3)由多个单体电池(301)组成，所述风扇(201)设置于所述电池箱(1)的第一侧壁上，...

【专利技术属性】
技术研发人员：许智，王梓昕，武帅斌，孙耀国，蒋良志，邢士关，
申请(专利权)人：东北农业大学，
类型：发明
国别省市：