電池散熱系統(tǒng)及電動汽車電池散熱管理系統(tǒng)的制作方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及到動力電池技術領域，尤其是電池散熱系統(tǒng)及電動汽車電池散熱管理系統(tǒng)。
【背景技術】
[0002]電動交通工具主要采用電池組作為動力裝置。電池組需要通過外界充電儲能后，再對電動交通工具提供電源。電池組通過反復地充電、放電進行工作。電池組充放電時的電流較高，常伴有放熱反應發(fā)生，導致電池的周圍環(huán)境溫度升高。較高的溫度會加速電池組的有害反應速率，易損壞極板，也易產生過充電，嚴重影響電池組的使用壽命。
[0003]針對上述問題，所屬領域的技術人員采用在單體電池外部設置散熱結構以提高其散熱速度。如，在一種技術方案中，在單體電池的外表面設置散熱管，散熱管的一端流入冷卻介質，冷卻介質對單體電池進行冷卻后，通過散熱管的另一端流出。但是上述技術方案中，冷卻介質為單向流動，導致單體電池位于流動方向前方的部分冷卻速度慢，需要增加冷卻介質的流動速度來提高冷卻效果。這就導致需要增加冷卻介質的使用量或提高冷卻介質在電池組外部的散熱速度，使存儲冷卻介質的管道過長或外部散熱裝置的體積大。
[0004]由此可知，現(xiàn)有技術中電池散熱系統(tǒng)存在以下缺陷:散熱管中單向流動的冷卻介質的冷卻效率低，進而需要加長冷卻介質管道或增大外部散熱裝置的體積以提高冷卻介質向外界的散熱速度，導致散熱系統(tǒng)的使用空間大。

【發(fā)明內容】

[0005]為解決上述技術問題，本發(fā)明提供的電池散熱系統(tǒng)采用如下技術方案:
[0006]電池散熱系統(tǒng)，包括殼體、多個單體電池和導熱管，所述多個單體電池之間設置所述導熱管，所述導熱管內部注入導熱工質，所述單體電池和導熱管的外部設置殼體包裹，所述導熱管包括外套管和內套管，所述內套管套置在所述外套管內部，使外套管內壁與所述內套管外壁之間形成外通道，所述內套管的內部形成內通道，所述外套管的一端密封，使所述內通道與所述外通道相連，且所述內通道與所述外通道中的導熱工質的流動方向相反。導熱管內部形成流動方向相反的兩個通道，外通道的導熱工質對單體電池進行冷卻，同時內通道的導熱工質不斷補充進入電池散熱系統(tǒng)內，提高導熱工質的冷卻效率。
[0007]在一種優(yōu)選的實施方式中，還包括相變儲熱材料，所述相變儲熱材料填充在所述單體電池和導熱管間的空隙內。相變儲熱材料首先起到固定單體電池的作用，將多個單體電池形成一個大型的固體電池；同時相變儲熱材料還能對單體電池進行前期預冷或散熱。相變儲熱材料與單體電池的外壁之間進行360度無死角的熱傳導，并保證單體電池的外壁的絕緣性能。利用相變儲熱材料在特定溫度相變的特點，吸收單體電池的熱量。
[0008]在一種優(yōu)選的實施方式中，所述內通道作為導熱工質的流入通道，所述外通道作為導熱工質的流出通道。
[0009]在一種優(yōu)選的實施方式中，還包括散熱裝置，所述流出通道連接所述散熱裝置的工質進端，所述散熱裝置的工質出端連接所述流入通道，形成散熱回路。散熱裝置能夠及時對升溫后的導熱工質進行降溫。
[0010]在一種優(yōu)選的實施方式中，還包括上熱交換密封板和下熱交換密封板，所述流出通道連接所述下熱交換密封板，所述下熱交換密封板連接所述散熱裝置的工質進端，所述散熱裝置的工質出端連接所述上熱交換密封板，所述上熱交換密封板連接所述流入通道。
[0011]在一種優(yōu)選的實施方式中，所述散熱裝置為利用環(huán)境自然冷源強制對流風冷散熱的裝置。
[0012]在一種優(yōu)選的實施方式中，所述散熱裝置為蒸汽壓縮式制冷循環(huán)系統(tǒng)，所述蒸汽壓縮式制冷循環(huán)系統(tǒng)的蒸發(fā)器的入口連接下熱交換密封板，所述蒸發(fā)器的出口連接上熱交換密封板。
[0013]在一種優(yōu)選的實施方式中，還包括預熱元件，所述預熱元件設置在所述上熱交換密封板和下熱交換密封板之間，且所述預熱元件與所述散熱裝置并聯(lián)。當電池散熱系統(tǒng)的溫度較低時，將回路切換到預熱段，通過預熱器對導熱工質進行加熱，并將該熱量通過導熱工質傳導到電池散熱系統(tǒng)內部，用于提高單體電池的工作溫度。
[0014]本發(fā)明還提供電動汽車電池散熱管理系統(tǒng)，使用上述的電池散熱系統(tǒng)，包括控制器、溫度檢測器，所述溫度檢測器設置在所述單體電池的外部，所述控制器的采集端連接所述溫度檢測器。溫度檢測器能夠實時檢測電池組內部的溫度，并將檢測到的溫度發(fā)送到控制器，使操作者能夠獲知該溫度檢測數(shù)據。
[0015]在一種優(yōu)選的實施方式中，所述控制器的采集端連接至所述單體電池，用于檢測單體電池的電壓和電流，所述控制器的執(zhí)行端還連接至所述單體電池，用于對單體電池進行充電、降壓或降流，所述控制器的執(zhí)行端還連接至所述預熱器、散熱裝置。控制器還能通過檢測單體電池的電壓和電流，對單體電池進行相應的降壓、降流控制，防止出現(xiàn)過充電和過放電的現(xiàn)象。當溫度檢測器檢測到的溫度過低時，控制器控制預熱器工作，使導熱工質溫度升高，用于提高單體電池的工作溫度。當溫度檢測器檢測到的溫度過高時，控制器控制散熱裝置工作，使導熱工質及時散熱。
[0016]在一種優(yōu)選的實施方式中，所述溫度檢測器的數(shù)量根據所述單體電池的數(shù)量進行設置，至少每十個單體電池中間設置一個溫度檢測。通過多個溫度檢測數(shù)據保證檢測溫度的準確性，防止電池組的局部過熱但溫度檢測器檢測不到的現(xiàn)象。
[0017]本發(fā)明提供的電池散熱系統(tǒng)有益效果為:導熱管內部形成流動方向相反的兩個通道，外通道的導熱工質對單體電池以及相變儲熱材料進行冷卻，同時內通道的導熱工質不斷補充冷的導熱工質，提高導熱工質的冷卻效率，從而無需加長導熱工質的管道或增大散熱裝置，大幅減少了電池散熱系統(tǒng)的空間。同時，電池組內部的相變儲熱材料起到預先吸收電池熱量，預先平均熱量的作用，在固定單體電池的同時還減輕了局部導熱管的傳熱負擔。
[0018]本發(fā)明提供的電動汽車電池散熱管理系統(tǒng)通過對單體電池的溫度進行檢測，根據溫度情況控制散熱裝置、預熱的工作，使電池組處于適宜的工作溫度。
【附圖說明】
[0019]為了更清楚地說明本發(fā)明實施例或現(xiàn)有技術中的技術方案，下面將對實施例或現(xiàn)有技術描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實施例，對于本領域普通技術人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據這些附圖獲得其他的附圖。
[0020]圖1是電池散熱系統(tǒng)的內部結構圖；
[0021]圖2是導熱管的結構示意圖；
[0022]圖3是導熱管與上、下熱交換密封板的連接示意圖；
[0023]圖4是散熱裝置的內部結構圖；
[0024]圖5是電池散熱系統(tǒng)與散熱裝置的連接示意圖；
[0025]圖6是電動汽車電池散熱管理系統(tǒng)的結構示意圖；
[0026]圖7是溫度檢測器在電池組內部的連接示意圖。
【具體實施方式】
[0027]下面將結合本發(fā)明的附圖，對本發(fā)明的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本發(fā)明一部分實施例，而不是全部的實施例?；诒景l(fā)明中的實施例，本領域普通技術人員在沒有作出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發(fā)明保護的范圍。
[0028]結合圖1所不，本發(fā)明一種實施方式的電池散熱系統(tǒng)，包括方形殼體4，在方形殼體4的內部以10X10陣列的形式安放單體電池1。單體電池1的外形為圓柱形。單體電池1之間通過并聯(lián)方式連接。在單體電池1陣列內部的空隙插放導熱管2。為了增強換熱以及固定單體電池1、導熱管2的位置，在方形殼體4內部灌注液體相變儲熱材料3，使液體相變儲熱材料3填充滿單體電池1、導熱管2與殼體4之間的空隙。液體相變儲熱材料3冷卻后即凝固成固體，并充滿殼體4內的全部空隙，與單體電池1、導熱管2的外壁直接接觸。相變儲熱材料應具備絕緣、不與電池、導熱管材料發(fā)生反應的特性。如圖2，導熱管2采用雙管結構，包括外套管21和內套管22。外套管21的一端密封，內套管22的一端以圓臺25形式向外擴大，使該端的直徑擴大到與外套管21 —樣。內套管22的另一端插入外套管21內部，并通過支架固定在外套管21內部。外套管21開口端與圓臺25外壁通過粘合劑粘結在一起。在靠近開口端的外套管21上開設通孔26。外套管21內壁與內套管22的外壁之間形成外通道23，內套管22的內部形成內通道24，內通道24與外通道23相連通。向導熱管2注入導熱工質，導熱工質可以通過通孔26流入外通道23，經內通道24從圓臺25流出；也可以通過圓臺25從內通道24流入，經外通道23從通孔26流出。只要內通道24與外通道23中的導熱工質的流動方向相反，就可以保證外通道23的導熱工質在對單體電池1進行冷卻的同時能夠接受內通道24內導熱工質的散熱，以提高導熱管2的冷卻效率。在本實施例中，圖2所示的箭頭標示導熱工質的流向，導熱工質從內通道24流入，從外通道23流出的方案。因為該方案中，導熱工質集中從內通道24流入，