【技术实现步骤摘要】
本申请涉及新能源汽车的动力电池热量管理，具体而言，涉及一种动力电池热量管理装置及其方法。
技术介绍
1、随着传统的汽车不断对二氧化碳的排放和全球化石能源的逐渐枯竭。混合动力汽车以及纯电动汽车越来越受到大众的青睐，而动力电池是混合动力汽车以及纯电动汽车的核心部件之一，但温度是影响动力电池的性能和寿命的关键因素。过高的温度则会减少动力电池寿命，甚至会发生汽车爆炸等安全隐患；过低的温度则会减慢动力电池充放电效率，缩短混合动力汽车以及纯电动汽车的续航里程。
2、在一些现有技术中，通过温度测量结构只要动力电池的温度不发生危险即可，这样的混合动力汽车以及纯电动汽车的热量管理比较粗糙，能效利用比较低。
技术实现思路
1、本申请提供了一种动力电池热量管理装置及其方法，以解决现有技术中动力电池热量管理不够精细的问题。
2、根据本申请提供的一种气、液及复合相变材料的动力电池热量管理装置，包括：动力电池组件，动力电池组件包括多个动力电池结构，多个动力电池结构呈相间隔地阵列设置；空气换热组件，空气换热组件包括风机结构和气体通道结构，风机结构与气体通道结构相连通；液体换热组件，液体换热组件包括液体容器结构、泵结构和液体通道结构，液体通道结构设置在相邻的动力电池结构之间，液体容器结构通过泵结构与液体通道结构之间；相变换热组件，相变换热组件包括多个相变换热结构，多个相变换热结构与多个动力电池结构一一对应地设置，各相变换热结构设置在各动力电池结构的周向外侧；检测组件，检测组件包括第一检测结
3、进一步地，气体通道结构包括多个导热片，多个导热片设置在多个动力电池结构的周向外侧，各相邻的动力电池结构之间。
4、进一步地，气体通道结构还包括加热器结构，加热器结构设置在圆变方扩展进风口处，加热结构与控制组件电连接。
5、进一步地，气体通道结构还包括进气结构和出气结构，进气结构的进气端至进气结构的出气端横截面积增大。
6、进一步地，液体通道结构包括多个换热管，各换热管贯通动力电池组件的高度方向，各换热管均位于四个动力电池结构围成的中部。
7、进一步地，液体通道结构还包括加热器结构，加热器结构设置在液体容器结构上，加热结构与控制组件电连接。
8、进一步地，检测组件还包括第五检测组件，第五检测组件与动力电池组件相连，第五检测组件与控制组件电连接。
9、根据本申请的另一方面，还提供了一种气、液及复合相变材料的动力电池热量管理方法，动力电池热量管理方法用于上述的动力电池热量管理装置，动力电池热量管理方法包括以下步骤：控制组件获取第一检测结构、第二检测结构、第三结构和第四检测结构的检测结果；控制组件根据检测结果，控制空气换热组件和液体换热组件的开启。
10、进一步地，控制组件的控制根据以下公式：
11、装置加热热量主要考虑，电池工作产生的热量q电池，液体加热释放的热量q流体放热，空气加热产生的热量q空气放热，pcm(复合相变材料)凝固释放的热量qpcm凝固，系统加热热量q加热可表示如下：
12、q加热＝q电池+q液体放热+q空气放热+qpcm凝固
13、装置冷却热量主要考虑，电池工作产生的热量q电池，冷流体吸热带走的热量q液体吸热，冷空气吸热带走的热量q空气吸热，pcm(复合相变材料)融化吸收的热量qpcm融化，装置冷却热量q冷却可表示如下：
14、q冷却＝q电池-q液体吸热-q空气吸热-qpcm融化
15、进一步地，
16、
17、
18、mb表示电池的质量，单位kg；cpb表示电池的比热，单位j/kg·℃；h表示pcm与外部环境的换热系数，单位w/(m2·k)；ab表示表面面积，单位，m2；mpcm表示pcm的质量，单位kg；cppcm表示相变材料的比热，单位j/kg·℃；h为焓，单位kj/mol。
19、
20、
21、hi为强制对流换热系数，单位w/(m2·k)；ai为管表面积，单位m2；k为流体管壁导热系数，单位w/(m·k)；l为管长度，单位m；do和di为管外径和内径，单位m；ti、to分别为流体的进出口温度，单位℃。
22、
23、
24、p为单个单元十字空气管片数，单位片；a、b为十字空气管路的长宽，单位m；λ1十字空气管路的导热系数，单位w/(m·k)；g为十字空气管个数，单位个；d1为十字空气管路圆外径，单位m，其高为h1，单位m；w为h型液体管路竖向管个数，单位个；k为流体管壁导热系数，单位w/(m•k)；d2为h型液体管路竖向管的外径，单位m，其高为h2，单位m；a、b为相变材料外壳上下面的长宽，单位m；c、d为相变材料外壳前后面的长宽，单位m；e、f为相变材料外壳左右面的长宽，单位m；xyz分别为相变材料外壳上下、左右、前后面片数，单位片；λ2相变材料外壳的导热系数，单位w/(m·k)；t1、t2表示空气的进出口温度，单位℃。
25、应用本申请的技术方案，动力电池组件通过空气换热组件、液体换热组件以及相变换热组件进行换热。第一检测结构对空气换热组件的进口热量进行检测，第二检测结构对空气换热组件的出口热量进行检测，通过第一检测结构和第二检测结构检测的热量差值就能够获知空气换热的具体值，第三检测结构对液体换热组件的进入液体的热量进行检测，第四检测结构对液体换热组件的流出液体的热量进行检测，通过第三检测结构和第四检测结构检测的热量差值能够获知液体换热的具体值。根据上述计算出的热量交换的具体值，以及相变换热组件的经验值或者理论值，来判断动力电池的热量交换，以及动力电池是否处于最佳的工作状态，在进行优化调整(例如增加换热，或者减少换热)，这样使得对动力电池热量判断，动力电池的使用更加精确。本申请的技术方案有效地解决了现有技术中的动力电池热量管理不够精细的问题。
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1.一种气、液及复合相变材料的动力电池热量管理装置，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的气、液及复合相变材料的动力电池热量管理装置，其特征在于，所述气体通道结构包括多个导热片，多个所述导热片设置在多个所述动力电池结构的周向外侧，以及各相邻的所述动力电池结构之间。
3.根据权利要求2所述的气、液及复合相变材料的动力电池热量管理装置，其特征在于，所述气体通道结构还包括进气结构和出气结构，所述进气结构的进气端至所述进气结构的出气端横截面积增大，所述气体通道结构还包括加热器结构，所述加热器结构设置在所述圆变方扩展进风口内，所述加热结构与所述控制组件电连接。
4.根据权利要求1所述的气、液及复合相变材料的动力电池热量管理装置，其特征在于，所述液体通道结构包括多个换热管，各所述换热管贯通所述动力电池组件的高度方向，各所述换热管均位于四个所述动力电池结构围成的中部。
5.根据权利要求4所述的气、液及复合相变材料的动力电池热量管理装置，其特征在于，所述液体通道结构还包括加热器结构，所述加热器结构设置在所述液体容器结构上，所述加热结构与所述控
6.根据权利要求1所述的气、液及复合相变材料的动力电池热量管理装置，其特征在于，所述检测组件还包括第五检测组件，所述第五检测组件与所述动力电池组件相连，所述第五检测组件与所述控制组件电连接。
7.一种气、液及复合相变材料的动力电池热量管理方法，所述动力电池热量管理方法用于权利要求1至6中任一项所述的动力电池热量管理装置，其特征在于，所述动力电池热量管理方法包括以下步骤：
8.根据权利要求7所述的气、液及复合相变材料的动力电池热量管理方法，其特征在于，所述控制组件的控制根据以下公式：
9.根据权利要求8所述的气、液及复合相变材料的动力电池热量管理方法，其特征在于，
...【技术特征摘要】
1.一种气、液及复合相变材料的动力电池热量管理装置，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的气、液及复合相变材料的动力电池热量管理装置，其特征在于，所述气体通道结构包括多个导热片，多个所述导热片设置在多个所述动力电池结构的周向外侧，以及各相邻的所述动力电池结构之间。
3.根据权利要求2所述的气、液及复合相变材料的动力电池热量管理装置，其特征在于，所述气体通道结构还包括进气结构和出气结构，所述进气结构的进气端至所述进气结构的出气端横截面积增大，所述气体通道结构还包括加热器结构，所述加热器结构设置在所述圆变方扩展进风口内，所述加热结构与所述控制组件电连接。
4.根据权利要求1所述的气、液及复合相变材料的动力电池热量管理装置，其特征在于，所述液体通道结构包括多个换热管，各所述换热管贯通所述动力电池组件的高度方向，各所述换热管均位于四个所述动力电池结构围成的中部。
...【专利技术属性】
技术研发人员：杨茂立，黄福川，杨兴卫，周文平，周宇，祝昆，李康春，窦明远，邹帅，李振鹏，
申请(专利权)人：广西大学，
类型：发明
国别省市：
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