适用于锂离子电池散热的风冷液冷混合散热装置及方法制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种适用于锂离子电池散热的风冷液冷混合散热装置及方法，本发明专利技术在单纯使用风冷上增加了液冷，根据采集的温度进行风冷散热设备和液冷散热设备控制，使电池组的散热更加均匀，降低电池整体温差，优化了电池的温度分布，对电池的安全以及寿命都大有裨益

【技术实现步骤摘要】
适用于锂离子电池散热的风冷液冷混合散热装置及方法


[0001]本专利技术涉及一种适用于锂离子电池散热的风冷液冷混合散热装置及方法，属于锂离子电池冷却散热

。

技术介绍

[0002]电池充放电时，内部多种化学反应导致的产热是影响其寿命和安全性的重要因素，电池自身产热，导致电池组整体温度升高
。
若电池组长时间工作在高于正常工作温度的环境下，会加速电池本身的老化进程，缩短电池寿命，严重时会导致热失控热蔓延，因此研究储能电池的散热装置，对于电池本身的使用和运行安全以及使用寿命，都具有重要的意义
。
[0003]常规的储能电池冷却主要依靠的风冷散热，通常是一侧冷风吹入并在对侧吹出，或者依靠的液冷散热的换热带走部分的热量，这样就导致散热不均匀，会存在部分电池降温明显，部分单体电池降温不明显的情况，导致电池组内出现丹田电池温度出现不一致性，这样不利于对电池整体温度进行控制，而单体电池之间的温度不一致会加速电池的老化问题，严重时还会导致热失控等问题
。

技术实现思路

[0004]本专利技术提供了一种适用于锂离子电池散热的风冷液冷混合散热装置及方法，解决了
技术介绍
中披露的问题
。
[0005]为了解决上述技术问题，本专利技术所采用的技术方案是：风冷液冷混合散热装置，包括温度采集设备
、
电池管理设备
、
风冷散热设备和若干液冷散热设备；温度采集设备，用以采集电池组中各电池和各电池排的温度，并将采集的温度发送给电池管理设备；其中，电池组的电池分布成若干排；电池管理设备，用以根据温度，控制风冷散热设备和液冷散热设备；风冷散热设备，若接收到电池管理设备的风冷指令，向电池组内部输入冷风；其中，冷风的风速和温度与风冷指令适配；液冷散热设备设置在电池组内部，每个液冷散热设备为一排电池散热；液冷散热设备，若接收到电池管理设备的液冷指令，打开冷却液输入通道；其中，冷却液的流速与液冷指令适配
。
[0006]温度采集设备为热电偶
。
[0007]液冷散热设备为液冷板；每排电池的下方设置一液冷板
。
[0008]风冷散热设备包括散热风扇和蒸发器，散热风扇向电池组内部输入风，蒸发器对散热风扇的出风口派出的空气进行降温处理
。
[0009]风冷液冷混合散热方法，采用风冷液冷混合散热装置进行散热，包括：若电池组内的任一电池温度超过第一阈值，向风冷散热设备发送风冷指令；其中，
风冷指令中包含电池组内电池的最高温度
A
，风冷指令控制风冷散热设备输出冷风的风速和温度与最高温度
A
适配；若电池组内的任一电池温度超过第二阈值
、
且风冷散热设备启动预设时间后，向温度最高电池对应的液冷散热设备发送液冷指令；其中，第二阈值大于第一阈值；液冷指令中包含电池组内电池的最高温度
B
，液冷指令控制控制输入液冷散热设备冷却液的流速与最高温度
B
适配；若任意两排电池的温差超过第三阈值
、
且温度低的电池排对应的液冷散热设备启动
、
温度高的电池排对应的液冷散热设备未启动，向温度高的电池排对应的液冷散热设备发送液冷指令，控制温度低的电池排对应的液冷散热设备关闭；若电池组内的任一电池温度不超过第二阈值，控制启动的液冷散热设备关闭
。
[0010]风冷散热设备启动后，风冷散热设备输出冷风的风速和温度，根据当前电池组内电池的最高温度实时调整；冷散热设备启动后，风冷散热设备冷却液的流速，根据对应电池的最高温度实时调整
。
[0011]本专利技术所达到的有益效果：本专利技术在单纯使用风冷上增加了液冷，根据采集的温度进行风冷散热设备和液冷散热设备控制，使电池组的散热更加均匀，降低电池整体温差，优化了电池的温度分布，对电池的安全以及寿命都大有裨益
。
附图说明
[0012]图1为风冷液冷混合散热装置的结构框图
。
实施方式
[0013]下面结合附图对本专利技术作进一步描述
。
以下实施例仅用于更加清楚地说明本专利技术的技术方案，而不能以此来限制本专利技术的保护范围
。
[0014]如图1所示，风冷液冷混合散热装置，包括温度采集设备
、
电池管理设备
、
风冷散热设备和若干液冷散热设备
。
[0015]温度采集设备用以采集电池组中各电池和各电池排的温度，并将采集的温度发送给电池管理设备；其中，电池组的电池分布成若干排
。
[0016]温度采集设备包括
T
型热电偶，为了和热电偶适配，还配置了接线盒和数据采集仪
。
接线盒通过若干电线与
T
型热电偶连接，并通过电线与数据采集仪的输入端连接，由此构成电池温度检测回路
。
数据采集仪的输出端与电池管理设备的输入端连接，用于根据电池管理设备输出的控制信号，将实时检测
、
采集所得的温度发送至电池管理设备
。
[0017]温度采集设备还包括温度检测仪，温度检测仪设于液冷散热设备上方，温度检测仪的输出端与接线盒连接，温度采集设备采集各电池排的温度，即一排电池整体的均温
。
[0018]电池管理设备：用以根据温度，控制风冷散热设备和液冷散热设备，电池管理设备可以为电池管理终端设备，或电池管理客户端设备中的一种，当为电池管理客户端设备时，电池管理设备与后台总控制终端连接，以将温度采集设备上传的数据，以及电池管理设备的管理日志，设备的故障状态检测等数据上传至后台总控制终端
。
[0019]电池管理设备具体包括存储单元
、
判断单元和控制单元，存储单元与温度采集设
备的输出端连接，用于接收并存储温度采集设备上传的温度，以及供控制单元读取预先设置的电池温度与热管理策略（即冷风风速
、
冷风温度
、
冷却液流速与温度的映射关系）的对应关系
。
[0020]判断单元的输入端与存储单元的输出端连接，而判断单元与控制单元的输入端连接，用于读取存储单元中所存储的温度，进行温度判断，并输出判断结果至所述控制单元
。
[0021]控制单元的输出端与风冷散热设备和液冷散热设备，以及温度采集设备的数据采集仪相连接，并根据判断结果输出相应的控制信号，来控制风冷散热设备和液冷散热设备
。
[0022]风冷散热设备：若接收到电池管理设备的风冷指令，向电池组内部输入冷风；其中，冷风的风速和温度与风冷指令适配
。
风冷散热设备包括散热风扇和蒸发器，散热风扇向电池组内部输入风，蒸发器对散热风扇的出风口派出的空气进行降温处理；风冷散热设备的原理类似空调
。
[0023]液冷散热设备：若接收到电池管理设备的液冷指令，打开冷却液输入本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
风冷液冷混合散热装置，其特征在于，包括温度采集设备
、
电池管理设备
、
风冷散热设备和若干液冷散热设备；温度采集设备，用以采集电池组中各电池和各电池排的温度，并将采集的温度发送给电池管理设备；其中，电池组的电池分布成若干排；电池管理设备，用以根据温度，控制风冷散热设备和液冷散热设备；风冷散热设备，若接收到电池管理设备的风冷指令，向电池组内部输入冷风；其中，冷风的风速和温度与风冷指令适配；液冷散热设备设置在电池组内部，每个液冷散热设备为一排电池散热；液冷散热设备，若接收到电池管理设备的液冷指令，打开冷却液输入通道；其中，冷却液的流速与液冷指令适配
。2.
根据权利要求1所述的风冷液冷混合散热装置，其特征在于，温度采集设备为热电偶
。3.
根据权利要求1所述的风冷液冷混合散热装置，其特征在于，液冷散热设备为液冷板；每排电池的下方设置一液冷板
。4.
根据权利要求1所述的风冷液冷混合散热装置，其特征在于，风冷散热设备包括散热风扇和蒸发器，散热风扇向电池组内部输入风，蒸发器对散热风扇的出风口派出的空气进行降温处理
。5.
风冷液冷混合散热方法，其特征在于，采用权利要求
1~4
任一项所述的装...

【专利技术属性】
技术研发人员：郭东亮，郭鹏宇，许栋栋，姚丽娟，孙磊，王铭民，郭成功，张淼，吴静云，王庭华，刘沪平，王智睿，俞鑫春，陈磊，王彬，
申请(专利权)人：国网江苏省电力有限公司，
类型：发明
国别省市：