【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种电动汽车电池热管理系统及热管理方法，属于电池组温度控制。
技术介绍
1、现有的热管理系统在电动汽车动力电池包中的应用通常包括主动和被动两种策略。其中，风冷作为一种常见的冷却方式，利用电子风扇或车辆行驶过程中的压力差引导空气流过电池模组，通过增大空气与电池表面的接触面积和加快热交换速度带走电池在充放电过程中产生的热量。然而，这种冷却方式的冷却效果易受外部环境的影响，特别是在高温环境下，外部空气的温度较高，直接用来冷却电池效率较低，可能导致电池包内部温度过高，进而影响电池性能和寿命。
2、相反，在低温条件下，热管理系统还需要具备加热功能，通过电加热元件或利用车载空调系统提供的暖风对电池包进行预热，确保电池在适宜的温度范围内工作，以保持良好的充放电性能和延长电池使用寿命。但同样，在极寒条件下，单纯依靠空气加热可能无法快速且均匀地提升电池包内部所有电池模组的温度至最佳状态。
3、此外，电池包内部复杂的三维空间布局和热源的分散性容易导致电池包内部温度场的非均匀性。电池模组间的间距、电池个体发热的差异性以及电池模组与电池包进出风口的相对位置都会显著影响到电池包内部温度场的分布，从而使得各电池模组的温度难以达到良好的一致性。实际运行中，部分电池模组可能会因为局部热点效应而过热，而另一些则可能相对冷却过度，这对电池的整体效能和安全性都是潜在的风险。
技术实现思路
1、针对上述现有技术缺陷，本专利技术的任务在于提供一种纯电动汽车电池包热管理系统，本专利技术的
2、本专利技术技术方案如下：一种纯电动汽车电池包热管理系统，包括半导体制冷组件、温差发电单元、电子风扇、散热器、冷却水泵和换热器，所述半导体制冷组件包括半导体制冷片和散热片，所述半导体制冷片的第一侧与电池包内的电芯紧贴，所述半导体制冷片的第二侧与所述散热片紧贴，所述电池包的电芯为所述半导体制冷片提供正向或反向电压，所述电子风扇设置于所述电池包的出风口用于控制电池包内的空气流量并对电池包内的环境温度进行调节，所述换热器的高温侧设置于纯电动汽车的驱动电机的冷却油套用于吸收所述驱动电机的热量，所述换热器的低温侧出口端连接至所述温差发电单元的高温侧的入口，所述温差发电单元的高温侧的出口连接至所述散热器的入口，所述散热器的出口连接至所述温差发电单元的低温侧的入口，所述温差发电单元的低温侧的出口连接至所述冷却水泵的进水口，所述冷却水泵的出水口连接至所述换热器的低温侧入口端，冷却液循环流动于温差发电单元、散热器、冷却水泵和换热器构成的回路中，所述温差发电单元为所述电子风扇供电。
3、进一步地，包括膨胀壶通路，所述膨胀壶通路与所述散热器并联。
4、进一步地，每个所述电芯均设有所述半导体制冷组件。
5、进一步地，所述温差发电单元包括若干交错叠置的高温腔板和低温腔板，所述高温腔板和所述低温腔板之间铺设有若干温差发电片，所述温差发电片引出的电极与所述电子风扇电连接，在所述高温腔板的相对两侧形成所述温差发电单元的高温侧的入口和出口，在所述低温腔板的相对两侧形成所述温差发电单元的低温侧的入口和出口。
6、进一步地，各个所述高温腔板的第一侧相互连通构成所述温差发电单元的高温侧的入口，各个所述高温腔板的第一侧对面的第二侧相互连通构成所述温差发电单元的高温侧的出口，各个所述低温腔板的第一侧相互连通构成所述温差发电单元的低温侧的入口，各个所述低温腔板的第一侧对面的第二侧相互连通构成所述温差发电单元的低温侧的出口。
7、进一步地，所述换热器的低温侧出口端设置三通控制阀，所述三通控制阀的两个出口端分别与所述温差发电单元的高温侧的入口以及低温侧的出口连接。
8、进一步地，所述冷却水泵的出口通过电机控制器、车载充电器和逆变器三合一总成的液冷散热器后连接至所述换热器的低温侧入口端。
9、本专利技术的另一技术方案如下：
10、一种纯电动汽车电池包热管理方法，基于前述一种纯电动汽车电池包热管理系统进行，设定第一温度阈值 t1和第二温度阈值 t2，所述第一温度阈值 t1高于所述第二温度阈值 t2，当电池包内温度高于所述第一温度阈值 t1时，所述电池包的电芯为所述半导体制冷片提供正向电压，所述半导体制冷片的第一侧制冷，所述温差发电单元为所述电子风扇供电，所述电子风扇迫使空气流动带走所述半导体制冷片的第二侧的热量；当电池包内温度低于所述第二温度阈值 t2时，所述电池包的电芯为所述半导体制冷片提供反向电压，所述半导体制冷片的第一侧制热，所述温差发电单元为所述电子风扇供电，所述电子风扇迫使空气流动带走所述半导体制冷片的第二侧的冷量。
11、进一步地，设定第三温度阈值 t3，当所述换热器的低温侧出口端的温度低于所述第三温度阈值 t3时，控制所述三通控制阀向所述温差发电单元的低温侧的出口关闭，使冷却液经过所述三通控制阀后不经过所述温差发电单元直接回流至所述冷却水泵，当所述换热器的低温侧出口端温度高于所述第三温度阈值 t3时，控制所述三通控制阀向所述温差发电单元的高温侧的入口导通，使冷却液经过所述三通控制阀后再经过所述温差发电单元和所述散热器后回流至所述冷却水泵。
12、本专利技术与现有技术相比的优点在于：
13、和电芯直接接触的半导体制冷片可以在高温和低温环境中调节电池包内的电芯的温度，效率更高，响应更快；根据温度信号热管理系统系统不仅能够对整个电池包进行温度控制，还可以调节电池单元的温度，对电池单元的个体性能差异具有良好的适应性；温差发电装置能将车载充电器、逆变器、驱动电机及其控制器的热能转化为电能，为电池包的电子风扇供电，可以根据汽车的行驶工况利用驱动电机的热量自动调节风量，从而满足电池包在各种工况下的散热需求。
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1.一种纯电动汽车电池包热管理系统，其特征在于，包括半导体制冷组件、温差发电单元、电子风扇、散热器、冷却水泵和换热器，所述半导体制冷组件包括半导体制冷片和散热片，所述半导体制冷片的第一侧与电池包内的电芯紧贴，所述半导体制冷片的第二侧与所述散热片紧贴，所述电池包的电芯为所述半导体制冷片提供正向或反向电压，所述电子风扇设置于所述电池包的出风口用于控制电池包内的空气流量并对电池包内的环境温度进行调节，所述换热器的高温侧设置于纯电动汽车的驱动电机的冷却油套用于吸收所述驱动电机的热量，所述换热器的低温侧出口端连接至所述温差发电单元的高温侧的入口，所述温差发电单元的高温侧的出口连接至所述散热器的入口，所述散热器的出口连接至所述温差发电单元的低温侧的入口，所述温差发电单元的低温侧的出口连接至所述冷却水泵的进水口，所述冷却水泵的出水口连接至所述换热器的低温侧入口端，冷却液循环流动于温差发电单元、散热器、冷却水泵和换热器构成的回路中，所述温差发电单元为所述电子风扇供电。
2.根据权利要求1所述的纯电动汽车电池包热管理系统，其特征在于，包括膨胀壶通路，所述膨胀壶通路与所述散热器并联。p>
3.根据权利要求1所述的纯电动汽车电池包热管理系统，其特征在于，每个所述电芯均设有所述半导体制冷组件。
4.根据权利要求1所述的纯电动汽车电池包热管理系统，其特征在于，所述温差发电单元包括若干交错叠置的高温腔板和低温腔板，所述高温腔板和所述低温腔板之间铺设有若干温差发电片，所述温差发电片引出的电极与所述电子风扇电连接，在所述高温腔板的相对两侧形成所述温差发电单元的高温侧的入口和出口，在所述低温腔板的相对两侧形成所述温差发电单元的低温侧的入口和出口。
5.根据权利要求4所述的纯电动汽车电池包热管理系统，其特征在于，各个所述高温腔板的第一侧相互连通构成所述温差发电单元的高温侧的入口，各个所述高温腔板的第一侧对面的第二侧相互连通构成所述温差发电单元的高温侧的出口，各个所述低温腔板的第一侧相互连通构成所述温差发电单元的低温侧的入口，各个所述低温腔板的第一侧对面的第二侧相互连通构成所述温差发电单元的低温侧的出口。
6.根据权利要求1至5中任意一项所述的纯电动汽车电池包热管理系统，其特征在于，所述换热器的低温侧出口端设置三通控制阀，所述三通控制阀的两个出口端分别与所述温差发电单元的高温侧的入口以及低温侧的出口连接。
7.根据权利要求6所述的纯电动汽车电池包热管理系统，其特征在于，所述冷却水泵的出口通过电机控制器、车载充电器和逆变器三合一总成的液冷散热器后连接至所述换热器的低温侧入口端。
8.一种纯电动汽车电池包热管理方法，其特征在于，基于权利要求1至5中任意一项所述的纯电动汽车电池包热管理系统进行，设定第一温度阈值T1和第二温度阈值T2，所述第一温度阈值T1高于所述第二温度阈值T2，当电池包内温度高于所述第一温度阈值T1时，所述电池包的电芯为所述半导体制冷片提供正向电压，所述半导体制冷片的第一侧制冷，所述温差发电单元为所述电子风扇供电，所述电子风扇迫使空气流动带走所述半导体制冷片的第二侧的热量；当电池包内温度低于所述第二温度阈值T2时，所述电池包的电芯为所述半导体制冷片提供反向电压，所述半导体制冷片的第一侧制热，所述温差发电单元为所述电子风扇供电，所述电子风扇迫使空气流动带走所述半导体制冷片的第二侧的冷量。
9.一种纯电动汽车电池包热管理方法，其特征在于，基于权利要求6或7所述的纯电动汽车电池包热管理系统进行，设定第一温度阈值T1和第二温度阈值T2，所述第一温度阈值T1高于所述第二温度阈值T2，当电池包内温度高于所述第一温度阈值T1时，所述电池包的电芯为所述半导体制冷片提供正向电压，所述半导体制冷片的第一侧制冷，所述温差发电单元为所述电子风扇供电，所述电子风扇迫使空气流动带走所述半导体制冷片的第二侧的热量；当电池包内温度低于所述第二温度阈值T2时，所述电池包的电芯为所述半导体制冷片提供反向电压，所述半导体制冷片的第一侧制热，所述温差发电单元为所述电子风扇供电，所述电子风扇迫使空气流动带走所述半导体制冷片的第二侧的冷量；设定第三温度阈值T3，当所述换热器的低温侧出口端的温度低于所述第三温度阈值T3时，控制所述三通控制阀向所述温差发电单元的低温侧的出口关闭，使冷却液经过所述三通控制阀后不经过所述温差发电单元直接回流至所述冷却水泵，当所述换热器的低温侧出口端的温度高于所述第三温度阈值T3时，控制所述三通控制阀向所述温差发电单元的高温侧的入口导通，使冷却液经过所述三通控制阀后再经过所述温差发电单元和所述散热器后回流至所述冷却水泵。
...【技术特征摘要】
1.一种纯电动汽车电池包热管理系统，其特征在于，包括半导体制冷组件、温差发电单元、电子风扇、散热器、冷却水泵和换热器，所述半导体制冷组件包括半导体制冷片和散热片，所述半导体制冷片的第一侧与电池包内的电芯紧贴，所述半导体制冷片的第二侧与所述散热片紧贴，所述电池包的电芯为所述半导体制冷片提供正向或反向电压，所述电子风扇设置于所述电池包的出风口用于控制电池包内的空气流量并对电池包内的环境温度进行调节，所述换热器的高温侧设置于纯电动汽车的驱动电机的冷却油套用于吸收所述驱动电机的热量，所述换热器的低温侧出口端连接至所述温差发电单元的高温侧的入口，所述温差发电单元的高温侧的出口连接至所述散热器的入口，所述散热器的出口连接至所述温差发电单元的低温侧的入口，所述温差发电单元的低温侧的出口连接至所述冷却水泵的进水口，所述冷却水泵的出水口连接至所述换热器的低温侧入口端，冷却液循环流动于温差发电单元、散热器、冷却水泵和换热器构成的回路中，所述温差发电单元为所述电子风扇供电。
2.根据权利要求1所述的纯电动汽车电池包热管理系统，其特征在于，包括膨胀壶通路，所述膨胀壶通路与所述散热器并联。
3.根据权利要求1所述的纯电动汽车电池包热管理系统，其特征在于，每个所述电芯均设有所述半导体制冷组件。
4.根据权利要求1所述的纯电动汽车电池包热管理系统，其特征在于，所述温差发电单元包括若干交错叠置的高温腔板和低温腔板，所述高温腔板和所述低温腔板之间铺设有若干温差发电片，所述温差发电片引出的电极与所述电子风扇电连接，在所述高温腔板的相对两侧形成所述温差发电单元的高温侧的入口和出口，在所述低温腔板的相对两侧形成所述温差发电单元的低温侧的入口和出口。
5.根据权利要求4所述的纯电动汽车电池包热管理系统，其特征在于，各个所述高温腔板的第一侧相互连通构成所述温差发电单元的高温侧的入口，各个所述高温腔板的第一侧对面的第二侧相互连通构成所述温差发电单元的高温侧的出口，各个所述低温腔板的第一侧相互连通构成所述温差发电单元的低温侧的入口，各个所述低温腔板的第一侧对面的第二侧相互连通构成所述温差发电单元的低温侧的出口。
6.根据权利要求1至5中任意一项所述的纯电动汽车电池包热管理系统，其特征在于，所述换热器的低温侧出口端设置三通控制...
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