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一种无泵自驱的浸没式电池热管理系统及控制方法技术方案

技术编号:45940513 阅读:15 留言:0更新日期:2025-07-25 18:05
本发明专利技术属于锂离子电池热管理技术领域,具体公开了一种无泵自驱的浸没式电池热管理系统及控制方法,通过射流冲击技术通过冷凝腔体与电池腔体的高度差,实现冷却液高速射流,快速降低电池表面温度。利用空化效应打破热边界层,显著提升传热系数,适应高倍率充放电的瞬态散热需求。冷凝腔体与智能控制模块协同,确保电池组温度分布均匀。基于传感器反馈的实时调控,系统响应时间缩短,避免温度滞后。电池腔体与冷凝腔体分离设计简化了传统同腔体结构,减少工质循环阻力,保障系统长期稳定运行。本发明专利技术融合了相变吸热‑智能控制‑势能驱动‑超声强化,突破了传统液冷依赖外置泵功的能效限制,降低了系统功耗,有效控制模组温差,缩短热失控响应时间。

【技术实现步骤摘要】

本申请属于锂离子电池热管理,尤其涉及一种无泵自驱的浸没式电池热管理系统及控制方法


技术介绍

1、随着新能源汽车及规模化储能系统的快速发展,锂离子电池因其高能量密度、长循环寿命等特性成为核心储能载体。锂离子电池在高倍率充放电工况下会产生显著焦耳热与反应热,其瞬时热流密度极大。若热管理失效,电池内部将形成温度梯度,总体温度过高,诱发内阻极化加剧、容量加速衰减、寿命降低,极端情况下更会触发链式放热反应,导致热失控风险。因此,构建高效的热管理系统是保障电池安全性、延长使用寿命的核心技术瓶颈。

2、现有技术中两相浸没式冷却技术虽通过将电池模块浸没于低沸点介电流体中利用相变潜热实现散热,但其技术架构仍存在显著缺陷。传统系统依赖冷却液自然对流与依赖机械泵冷凝液回流,缺乏主动循环强化措施,难以匹配高倍率工况下的瞬态散热需求。同时,现有系统多采用冷凝腔体与冷却室同腔体结构,冷凝后的液体无法对电池做到快速降温,冷却能力有待进一步提升。


技术实现思路

1、本专利技术要解决的技术问题在于,克服现有技术中锂离子电池冷却系本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种无泵自驱的浸没式电池热管理系统,其特征在于,包括蒸汽流通管道(1)、电池腔体(2)、控制模块(3)、超声换能器(4)、温度传感器(5)、冷凝腔体(6)、射流管道(8)、电磁阀(9)、冷却液(201)、锂电池组(202)、液位传感器(602);

2.根据权利要求1所述的一种无泵自驱的浸没式电池热管理系统,其特征在于,还包括集气袋(603),所述集气袋(603)与所述冷凝腔体(6)连接,用于平衡所述冷凝腔体(6)内的压强。

3.根据权利要求1所述的一种无泵自驱的浸没式电池热管理系统,其特征在于,还包括安全阀(11),所述安全阀(11)包括第一安全阀和第二安全阀...

【技术特征摘要】

1.一种无泵自驱的浸没式电池热管理系统,其特征在于,包括蒸汽流通管道(1)、电池腔体(2)、控制模块(3)、超声换能器(4)、温度传感器(5)、冷凝腔体(6)、射流管道(8)、电磁阀(9)、冷却液(201)、锂电池组(202)、液位传感器(602);

2.根据权利要求1所述的一种无泵自驱的浸没式电池热管理系统,其特征在于,还包括集气袋(603),所述集气袋(603)与所述冷凝腔体(6)连接,用于平衡所述冷凝腔体(6)内的压强。

3.根据权利要求1所述的一种无泵自驱的浸没式电池热管理系统,其特征在于,还包括安全阀(11),所述安全阀(11)包括第一安全阀和第二安全阀;所述第一安全阀与所述电池腔体(2)连接,所述第二安全阀与所述冷凝腔体(6)连接,用于对连接的腔体泄压并回收所述冷却液(201)。

4.根据权利要求1所述的一种无泵自驱的浸没式电池热管理系统,其特征在于,所述冷却液(201)为含氟化合物和碳氟化合物中的一种。

5.根据权利要求1所述的一种无泵自驱的浸没式电池热管理系统,其特征在于,还包括冷凝通道(601),所述冷凝通道(601)与所述冷凝腔体(6)连接,用于冷凝所述冷却液(201);所述冷凝通道(601)为直管式、盘管式、蛇形管式中的一种;所述冷凝通道(601)的冷凝方式为水冷式、空气冷却式、蒸发冷却式中的一种。

6.根据权利要求1所述的一种无泵自驱的浸没式电池热管理系统,其特征在于,所述液位传感器(602)为电容式、红外式和浮球式中的一种;所述温度传感器(5)为热电偶。

7.根据权利要求1所述的一种无泵自驱的浸没式电池热管理系统的控制方法,所述浸没式电池热管理系统的结构如权利要求1~6任一项所述,其特征在于,根据所述液位传感器(602)的检测值与设定阈值做比较,同时根据所述温度传感器...

【专利技术属性】
技术研发人员:文哲希陈天翔任超超熊振宇宋骁铭邹琳铖
申请(专利权)人:中南大学
类型:发明
国别省市:

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