一种动力电池包均温直冷式热管理系统技术方案

本发明专利技术提供了一种动力电池包均温直冷式热管理系统，包括箱体以及设置在所述箱体内的电池组和直冷板，所述电池组包括若干个可自加热电芯，所述可自加热电芯通过控制开关控制其是否处于自加热工作模式。本发明专利技术既可以实现高温时对动力电池的快速降温的同时保证电池的温度一致性，又能实现在低温环境下对电池的快速加热。速加热。速加热。

【技术实现步骤摘要】
一种动力电池包均温直冷式热管理系统


[0001]本专利技术涉及动力电池
，尤其涉及一种动力电池包均温直冷式热管理系统。

技术介绍

[0002]随着新能源汽车的不断普及，动力电池的能量密度呈现逐年上升的趋势，同时也带来了更高的安全隐患。此外，针对新能源汽车用户普遍存在的尽可能短的充电时间诉求，有必要对动力电池进行更大倍率的充电设计。然而，更大的倍率充电同时也带来了高冷却的需求。近年来，电动车辆自燃着火的报道屡见不显，成为用户购买新能源汽车的一大隐忧。为进一步促进新能源汽车行业的发展，对动力电池进行高效的热管理，提高车辆使用的安全性迫在眉睫。除去对动力电池的高效冷却需求，如何实现其在低温环境下的高效加热也是目前研究的一个热点。
[0003]就动力电池冷却而言，目前，现有的动力电池包的冷却方式主要包括风冷和液冷两种。风冷由于其自身换热系数低，无法满足目前大多数场景的冷却需求而基本被淘汰。液冷作为目前被广泛使用的冷却方式，其自身体积较大，换热效率一般，在某些极端高温环境下可能存在换热能力不足的风险。直冷作为一种较有应用前景的冷却技术，冷却效率高，但是存在冷却过程中温度一致性较差的缺陷。就动力电池加热而言，目前被广泛使用的液体加热技术存在耗能大等缺点，不利于冬季用户的续驶里程体验，同样有必要使用更高效的电池加热技术。

技术实现思路

[0004]为了解决上述问题，本专利技术提供了一种动力电池包均温直冷式热管理系统，包括箱体以及设置在所述箱体内的电池组和直冷板，所述电池组包括若干个可自加热电芯，所述可自加热电芯通过控制开关控制其是否处于自加热工作模式。
[0005]较佳地，所述可自加热电芯包括电芯本体、加热模块和所述控制开关，所述加热模块设置在所述电芯本体内，所述电芯本体、所述加热模块和所述控制开关串联。
[0006]较佳地，所述加热模块为薄镍片。
[0007]较佳地，所述可自加热电芯包括电芯本体、交流电源和所述控制开关，所述电芯本体、所述交流电源和所述控制开关串联。
[0008]较佳地，所述控制开关与控制模块电连接。
[0009]较佳地，所述可自加热电芯还包括温度采集模块，所述温度采集模块位于所述电芯本体处，并且与所述控制模块连接：当所述温度采集模块采集到的温度为常温或高温时，所述控制模块控制所述控制开关断开，所述可自加热电芯处于非自加热工作模式；当所述温度采集模块采集到的温度为低温时，所述控制模块控制所述控制开关闭合，所述可自加热电芯处于自加热工作模式。
[0010]较佳地，相邻的两所述电芯本体之间具有间隙。
[0011]较佳地，所述直冷板设置在所述箱体的底部，其内排布有流道，所述流道向上凸出于所述直冷板的上平面；所述流道对应着若干的所述电芯本体之间的所述间隙。
[0012]较佳地，所述直冷板包括液冷主板和平面板，所述液冷主板的下平面设有所述流道，所述流道凸出于所述液冷主板的上平面；所述平面板固定在所述液冷板的下方并密封所述流道；所述直冷板上开设有与所述流道连通的进出液口。
[0013]较佳地，所述液冷主板和所述平面板均为铝合金板材，所述液冷主板和所述平面焊接。
[0014]较佳地，所述箱体内填充有相变材料或浸没式冷却液。
[0015]较佳地，所述箱体内填充有相变材料，所述相变材料在常温下为固体，在高温下为固液混合态；
[0016]当所述相变材料处于固态时，所述可自加热电芯被所述相变材料浸没的高度不大于其自身高度的一半；
[0017]当所述相变材料处于固液混合态时，所述相变材料未完全浸没所述可自加热电芯。
[0018]与现有技术相比，本专利技术存在以下技术效果：
[0019]在冷却方面，该热管理系统采用直冷与相变材料或浸没式冷却液相结合的冷却方式。当电池包处于高温状态时，通过相变材料或浸没式冷却液的吸热和流动实现对电池包的均温，同时通过直冷板将热量带走，以实现电池包的冷却，可保证电池包在高效冷却情况下的温度一致性。
[0020]在加热方面，可自加热电芯通过控制开关控制其处于自加热工作模式，实现电池包在低温环境下的高效内部加热，同时避免了使用外部加热方式时相变材料或浸没式冷却液吸热可能带来的能量损耗问题。
[0021]本专利技术既可以实现高温时对动力电池的快速降温的同时保证电池的温度一致性，又能实现在低温环境下对电池的快速加热。
附图说明
[0022]为了更清楚地说明本专利技术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专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0023]图1是本专利技术一实施例所述的一种动力电池包均温直冷式热管理系统的结构示意图；
[0024]图2是本专利技术一实施例所述的直冷板的结构示意图；
[0025]图3是本专利技术一实施例所述的可自加热电芯的结构示意图；
[0026]图4是本专利技术另一实施例所述的可自加热电芯的结构示意图。
具体实施方式
[0027]下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术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专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于
本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。
[0028]请参考图1和图2，一种动力电池包均温直冷式热管理系统，包括箱体2、电池组和直冷板4，箱体2可以采用铝合金制成，也可以采用钢材料制成，箱体2用于容纳电池组。
[0029]所述电池组包括若干个可自加热电芯1，所述可自加热电芯1通过控制开关控制其是否处于自加热工作模式。
[0030]本专利技术对可自加热电芯1的自加热形式不做具体限制，作为一种实施例，请参考图3，可自加热电芯为内部可加热电芯，具体的，所述可自加热电芯1包括电芯本体11、加热模块12和控制开关13，电芯本体11为方形、软包或圆柱形，其正负极输出端子位于相同侧或不同侧。所述加热模块12设置在所述电芯本体11内，所述电芯本体11、所述加热模块12和所述控制开关13串联。加热模块12可以是现有技术中的任何一种具有加热功能的元器件，如薄镍片。当控制开关13处于断开状态时，此时可自加热电芯1处于非自加热工作模式，电芯本体11处于正常工作模式(即电芯本体11仅通过正负极对外输出电量，并可接收从外界传来的电能并将其转变为化学能)，但是电流不会流经薄镍片，那么薄镍片便不会产生热量。当控制开关13处于闭合状态时，电流可流经薄镍片产生热量，从电芯本体11内部进行加热，此时可自加热电芯1处于自加热工作模式。可自加热电芯1处于自加热工作模式时，不会影响电芯本体11的正常工作模式，即电芯本体11依然处于正常工作模式，依然可以通过正负极对外输出电量。
[0031]作为另外一种实施例，请参考图4，可自加热电芯含有本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种动力电池包均温直冷式热管理系统，包括箱体以及设置在所述箱体内的电池组和直冷板，其特征在于，所述电池组包括若干个可自加热电芯，所述可自加热电芯通过控制开关控制其是否处于自加热工作模式。2.根据权利要求1所述的动力电池包均温直冷式热管理系统，其特征在于，所述可自加热电芯包括电芯本体、加热模块和所述控制开关，所述加热模块设置在所述电芯本体内，所述电芯本体、所述加热模块和所述控制开关串联。3.根据权利要求2所述的动力电池包均温直冷式热管理系统，其特征在于，所述加热模块为薄镍片。4.根据权利要求1所述的动力电池包均温直冷式热管理系统，其特征在于，所述可自加热电芯包括电芯本体、交流电源和所述控制开关，所述电芯本体、所述交流电源和所述控制开关串联。5.根据权利要求2或4所述的动力电池包均温直冷式热管理系统，所述控制开关与控制模块电连接。6.根据权利要求5所述的动力电池包均温直冷式热管理系统，其特征在于，所述可自加热电芯还包括温度采集模块，所述温度采集模块位于所述电芯本体处，并且与所述控制模块连接：当所述温度采集模块采集到的温度为常温或高温时，所述控制模块控制所述控制开关断开，所述可自加热电芯处于非自加热工作模式；当所述温度采集模块采集到的温度为低温时，所述控制模块控制所述控制开关闭合，所述可自加热电芯处于自加热工作模式。7....

【专利技术属性】
技术研发人员：黄永强，朱秀席，于强强，
申请(专利权)人：摩芮思科技咨询上海有限公司，
类型：发明
国别省市：