本發(fā)明涉及電池技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種電池模組的熱管理系統(tǒng)及電動汽車。

背景技術(shù)：

增程式動力系統(tǒng)由于在運行過程中放電倍率大，系統(tǒng)會產(chǎn)生更多副熱，而動力電池系統(tǒng)壽命和性能受其溫度影響比較大，因此對于散熱系統(tǒng)要求更高。另一方面，電池系統(tǒng)作為唯一動力源需要維持在低溫下良好性能，熱管理系統(tǒng)需要保證低溫環(huán)境下電芯溫度在合理范圍之內(nèi)。

然而，目前采用的主動管理系統(tǒng)或是效率低無法滿足增程式系統(tǒng)要求，或是系統(tǒng)結(jié)構(gòu)復(fù)雜無法滿足系統(tǒng)集成化、輕量化要求。且液冷系統(tǒng)還存在漏液短路風險，在進行冷卻控制時需要消耗大量能量。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

為了克服現(xiàn)有技術(shù)中重用的熱管理系統(tǒng)結(jié)構(gòu)復(fù)雜、耗能高、散熱功率低的問題，本發(fā)明實施例提供了一種電池模組的熱管理系統(tǒng)及電動汽車。

為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明實施例采用如下技術(shù)方案：

依據(jù)本發(fā)明實施例的一個方面，提供了一種電池模組的熱管理系統(tǒng)，應(yīng)用于電動汽車，包括：

多個設(shè)置于電池模組中的各個電池單元兩側(cè)的冷板，所述冷板為中空結(jié)構(gòu)，所述冷板上開設(shè)有與所述冷板的中空結(jié)構(gòu)連通的第一孔和第二孔，所述第一孔的水平高度高于所示第二孔的水平高度，且所述冷板的中空結(jié)構(gòu)內(nèi)裝有冷卻工質(zhì)；

夾設(shè)于所述冷板與所述電池單元之間的導(dǎo)熱墊片，所述導(dǎo)熱墊片的兩個側(cè)面分別與所述冷板以及所述電池單元相貼合；

將各個所述冷板的第一孔依次連通的多個第一串聯(lián)管，以及將各個所述冷板的第二孔依次連通的多個第二串聯(lián)管，多個所述第一串聯(lián)管與所述冷板連接形成第一通道，多個所述第二串聯(lián)管與所述冷板連接形成第二通道，所述第一通道的水平高度高于所述第二通道的水平高度；

分別與所述第一通道、第二通道連通的散熱片；

其中，所述冷板與所述散熱片由所述第一通道與所述第二通道連通后形成一循環(huán)回路，所述冷板內(nèi)的冷卻工質(zhì)吸熱后氣化，氣態(tài)的冷卻工質(zhì)由所述第一通道進入到所述散熱片中，冷卻工質(zhì)冷凝后液化，液態(tài)的冷卻工質(zhì)由所述第二通道回到所述冷板中，對所述電池模組進行降溫。

可選地，所述冷板包括設(shè)置為平面結(jié)構(gòu)的第一區(qū)域，以及設(shè)置為溝槽結(jié)構(gòu)的第二區(qū)域，其中，所述第一區(qū)域上設(shè)有所述第一孔，所述第二區(qū)域上設(shè)有所述第二孔。

可選地，所述散熱片上設(shè)有與所述第一通道連通的進氣口，以及與所述第二通道連通的回流口，所述進氣口在所述散熱片上的水平高度高于所述回流口在所述散熱片上的水平高度。

可選地，所述回流口所在的水平高度高于所述第二孔所在的水平高度。

可選地，冷板與電池單元間隔設(shè)置。

可選地，熱管理系統(tǒng)還包括：

多個安裝支管，所述安裝支管的一端固定安裝于所述冷板的第一孔，所述安裝支管的另一端插入到所述第一串聯(lián)管中，或者，所述安裝支管的一端固定安裝于所述冷板的第二孔，所述安裝支管的另一端插入到所述第二串聯(lián)管中。

可選地，所述安裝支管與所述第一串聯(lián)管或者所述第二串聯(lián)管之間為過盈配合。

可選地，所述散熱片為翅片式散熱片。

可選地，所述散熱片的數(shù)量至少為1個。

依據(jù)本發(fā)明實施例的另一個方面，還提供了一種電動汽車，包括如上所述的電池模組的熱管理系統(tǒng)。

本發(fā)明實施例的有益效果是：

在本發(fā)明實施例中，冷板與散熱片由第一通道與第二通道連通后形成一循環(huán)回路，由于冷板設(shè)置于電池單元的兩側(cè)，在冷板與電池單元之間夾設(shè)有導(dǎo)熱墊片，且導(dǎo)熱墊片的兩個側(cè)面分別與冷板以及電池單元相貼合，因此導(dǎo)熱墊片可將電池單元的熱量傳遞給冷板，冷板內(nèi)的冷卻工質(zhì)吸熱后氣化，氣態(tài)的冷卻工質(zhì)由第一通道進入到散熱片中，冷卻工質(zhì)冷凝后液化，液態(tài)的冷卻工質(zhì)由第二通道回到冷板中，對電池模組進行降溫。本發(fā)明實施例提供的電池模組的熱管理系統(tǒng)與現(xiàn)有技術(shù)中常用的熱管理系統(tǒng)相比，結(jié)構(gòu)更加簡單，并且采用無源式冷板設(shè)計，能夠大幅度降低了系統(tǒng)功耗，使用過程中可以利用行車過程中風冷進行蒸發(fā)散熱，大幅度調(diào)高了系統(tǒng)散熱功率。

附圖說明

圖1表示本發(fā)明實施例中熱管理系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖之一；

圖2表示本發(fā)明實施例中熱管理系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖之二；

圖3表示本發(fā)明實施例中熱管理系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖之三；

圖4表示本發(fā)明實施例中冷板的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖5表示本發(fā)明實施例中冷板的切面示意圖；

圖6表示本發(fā)明實施例中第二區(qū)域的局部示意圖。

其中圖中：101、電池單元；2、冷板；201、第一區(qū)域；202、第二區(qū)域；203、第一孔；204、第二孔；3、導(dǎo)熱墊片；4、第一串聯(lián)管；5、第二串聯(lián)管；6、第一通道；7、第二通道；8、散熱片；9、安裝支管。

具體實施方式

為使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點更加清楚，下面將結(jié)合附圖及具體實施例對本發(fā)明進行詳細描述。

實施例一

依據(jù)本發(fā)明實施例的一個方面，提供了一種電池模組的熱管理系統(tǒng)，應(yīng)用于電動汽車，如圖1、圖3所示，包括：

多個設(shè)置于電池模組中的各個電池單元101兩側(cè)的冷板2，如圖5所示，冷板2為中空結(jié)構(gòu)，冷板2上開設(shè)有與冷板2的中空結(jié)構(gòu)連通的第一孔203和第二孔204，第一孔203的水平高度高于所示第二孔204的水平高度，且冷板2的中空結(jié)構(gòu)內(nèi)裝有冷卻工質(zhì)，其中，圖5中的黑色部分為冷卻工質(zhì)；

夾設(shè)于冷板2與電池單元101之間的導(dǎo)熱墊片3，具體地，如圖2所示，導(dǎo)熱墊片3的兩個側(cè)面分別與冷板2以及電池單元101相貼合，因此，導(dǎo)熱墊片3可將電池單元101產(chǎn)生的熱量傳遞給冷板2；

將各個冷板2的第一孔203依次連通的多個第一串聯(lián)管4，以及將各個冷板2的第二孔204依次連通的多個第二串聯(lián)管5，在依次連通時，第一串聯(lián)管4與第二串聯(lián)管5可將多個冷板2進行并聯(lián)連接，并與各個電池單元101形成間隔設(shè)置，其中，多個第一串聯(lián)管4與冷板2連接形成第一通道6，多個第二串聯(lián)管5與冷板2連接形成第二通道7，第一通道6的水平高度高于第二通道7的水平高度；

分別與第一通道6、第二通道7連通的散熱片8；

其中，冷板2與散熱片8由第一通道6與第二通道7連通后形成一循環(huán)回路，冷板2內(nèi)的冷卻工質(zhì)吸熱后氣化，氣態(tài)的冷卻工質(zhì)由第一通道6進入到散熱片8中，冷卻工質(zhì)冷凝后液化，液態(tài)的冷卻工質(zhì)由第二通道7回到冷板2中，對電池模組進行降溫。

在本發(fā)明實施例提供的熱管理系統(tǒng)中，冷板2與電池單元101間隔設(shè)置，且冷板2與散熱片8由第一通道6與第二通道7連通后形成一循環(huán)回路，由于冷板2設(shè)置于電池單元101的兩側(cè)，且冷板2與電池單元101之間夾設(shè)有導(dǎo)熱墊片3，導(dǎo)熱墊片3的兩個側(cè)面分別與冷板2以及電池單元101相貼合，因此導(dǎo)熱墊片3可將電池單元101的熱量傳遞給冷板2，冷板2內(nèi)的冷卻工質(zhì)吸熱后氣化，氣態(tài)的冷卻工質(zhì)由第一通道6進入到散熱片8中，冷卻工質(zhì)冷凝后液化，液態(tài)的冷卻工質(zhì)由第二通道7回到冷板2中，對電池模組進行降溫。本發(fā)明實施例提供的電池模組的熱管理系統(tǒng)與現(xiàn)有技術(shù)中常用的熱管理系統(tǒng)相比，結(jié)構(gòu)更加簡單，并且采用無源式冷板設(shè)計，使用過程中可以利用行車過程中風冷進行蒸發(fā)散熱，不僅能夠大幅度降低了系統(tǒng)功耗，而且還能夠大幅度調(diào)高了系統(tǒng)散熱功率，減少冷卻系統(tǒng)數(shù)量和質(zhì)量，熱傳導(dǎo)效率相對于液冷方式有很大提升。

具體地，在本發(fā)明實施例中，冷板2的結(jié)構(gòu)示意圖如圖4所示，其中，冷板2包括設(shè)置為平面結(jié)構(gòu)的第一區(qū)域201，以及設(shè)置為溝槽結(jié)構(gòu)的第二區(qū)域202，其中，第一區(qū)域201上設(shè)有第一孔203，第二區(qū)域202上設(shè)有第二孔204。如圖6中第二區(qū)域202的局部示意圖所示，第二區(qū)域202溝槽結(jié)構(gòu)由多個尺寸很小的溝道組成，溝道內(nèi)部呈液態(tài)的冷卻工質(zhì)在毛細作用下可以均勻分布，能夠有效增加液態(tài)的冷卻工質(zhì)與冷板2相接觸的表面積，確保液態(tài)的冷卻在吸收電池組熱量后的蒸發(fā)效率，進而有效提高了冷板2的冷卻效率。

其中，當冷卻工質(zhì)吸熱后氣化變成蒸汽時，蒸汽會向上升起；而當冷卻工質(zhì)的蒸汽在散熱片8中與外界空氣進行熱交換之后，釋放熱量，冷卻工質(zhì)的蒸汽冷凝后液化形成液體。為實現(xiàn)冷卻工質(zhì)的循環(huán)，特將第一孔203的水平高度設(shè)置為高于所示第二孔204的水平高度，且依次穿過第一孔203的第一串聯(lián)管4形成的第一通道6的水平高度高于依次穿過第二孔204的第二串聯(lián)管5形成的第二通道7的水平高度。

具體地，在本發(fā)明實施例中，如圖1、圖2所示，散熱片8上設(shè)有與第一通道6連通的進氣口，以及與第二通道7連通的回流口。由于冷卻工質(zhì)吸熱后氣化變成蒸汽，蒸汽會向上升起，因此可通過冷板2上水平高度較高的第一孔203進入到第一串聯(lián)管4，匯集到第一通道6中，并通過進氣口進入到散熱片8中；當冷卻工質(zhì)的蒸汽在散熱片8中與外界空氣進行熱交換之后，釋放熱量，冷卻工質(zhì)的蒸汽冷凝后液化形成液體，液態(tài)的冷卻工質(zhì)通過回流口進入到第二通道7，并通過第二孔204返回到冷板2中。因此，將進氣口在散熱片8上的水平高度設(shè)計為高于回流口在散熱片8上的水平高度，可實現(xiàn)冷卻工質(zhì)在整個循環(huán)回路中進行循環(huán)，并在循環(huán)過程中對電池模組降溫，真正的實現(xiàn)了無源式、無耗能式的熱管理，即使循環(huán)回路發(fā)生泄露，也不會造成短路事故，保證了系統(tǒng)的安全性，更具有溫度控制的靈敏性、可靠性、無功耗以及安全性高的特點。

具體地，如圖2所示，在本發(fā)明實施例中，為使得液化后的冷卻工質(zhì)能夠自然的返回到冷板2中，特將回流口所在的水平高度設(shè)計為高于第二孔204所在的水平高度，此時，液化后的冷卻工質(zhì)在重力作用下，即可自動返回到冷板2中。

具體地，如圖4所示，在本發(fā)明實施例中，熱管理系統(tǒng)還包括：多個安裝支管9，該安裝支管9可用于連接冷板2與第一串聯(lián)管4或者第二串聯(lián)管5，其中，該安裝支管9的一端固定安裝于冷板2的第一孔201，安裝支管9的另一端插入到第一串聯(lián)管4中，或者，安裝支管9的一端固定安裝于冷板2的第二孔202，安裝支管9的另一端插入到第二串聯(lián)管5中。其中，安裝支管9與第一串聯(lián)管4或者第二串聯(lián)管5之間采用的配合方式為過盈配合，因此既可保證安裝支管9與第一串聯(lián)管4或者第二串聯(lián)管5之間不會留有間隙，使得冷卻工質(zhì)流出，又能夠保證安裝支管9與第一串聯(lián)管4或者第二串聯(lián)管5之間的安裝強度。

具體地，散熱片8為翅片式散熱片。其中，翅片式散熱片是氣體與液體熱交換器中使用最廣泛的一種換熱設(shè)備，可通過增加外壁散熱面積可提高散熱片8散熱周圍空氣的流動速度和增加散熱片8向外輻射熱量的強度。因此，為提高該熱管理系統(tǒng)的散熱效果，可相應(yīng)的選擇外壁散熱面積大的散熱片8。另外，為了進一步提高該熱管理系統(tǒng)的散熱效果，還可相應(yīng)的增加散熱片8的數(shù)量，在本發(fā)明實施例中，散熱片8的數(shù)量至少為1個，當然可以理解的是，在本發(fā)明實施例中，對散熱片8的數(shù)量并不進行具體限定。

實施例二

依據(jù)本發(fā)明實施例的另一個方面，還提供了一種電動汽車，包括如上所述的電池模組的熱管理系統(tǒng)。

本發(fā)明實施例采用的電池模組的熱管理系統(tǒng)，是由冷板2、散熱片8、第一通道6以及第二通道7連通形成的循環(huán)回路，冷板2設(shè)置于電池單元101的兩側(cè)，且在冷板2與電池單元101之間夾設(shè)有導(dǎo)熱墊片3，其中，導(dǎo)熱墊片3的兩個側(cè)面分別與冷板2以及電池單元101相貼合，因此導(dǎo)熱墊片3可將電池單元101的熱量傳遞給冷板2，冷板2內(nèi)的冷卻工質(zhì)吸熱后氣化，氣態(tài)的冷卻工質(zhì)由第一通道6進入到散熱片8中，冷卻工質(zhì)冷凝后液化，液態(tài)的冷卻工質(zhì)由第二通道7回到冷板2中，對電池模組進行降溫。與現(xiàn)有技術(shù)中常用的熱管理系統(tǒng)相比，結(jié)構(gòu)更加簡單，并且采用無源式冷板2設(shè)計，能夠大幅度降低了系統(tǒng)功耗，使用過程中可以利用行車過程中風冷進行蒸發(fā)散熱，大幅度調(diào)高了系統(tǒng)散熱功率。

以上的是本發(fā)明的優(yōu)選實施方式，應(yīng)當指出對于本技術(shù)領(lǐng)域的普通人員來說，在不脫離本發(fā)明的原理前提下還可以作出若干改進和潤飾，這些改進和潤飾也在本發(fā)明的保護范圍內(nèi)。