本實(shí)用新型涉及電動(dòng)汽車鋰電池包的散熱技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種鋰離子電池包散熱系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

隨著國(guó)家對(duì)新能源汽車的持續(xù)支持，我國(guó)的新能源汽車獲得了快速的發(fā)展，無(wú)論是新能源汽車的產(chǎn)銷量還是關(guān)鍵零部件如鋰電池、電機(jī)等都獲得了很大的發(fā)展，我國(guó)的新能源汽車產(chǎn)業(yè)初具規(guī)模，展現(xiàn)出國(guó)家發(fā)展新能源汽車的決心。然而我國(guó)的鋰電池技術(shù)水平離國(guó)外的鋰電池水平尚有差距，在電池的成組以及熱管理方面需要增加額外的措施來(lái)保證鋰電池的正常工作，如在電池包上安裝兩組風(fēng)扇進(jìn)行吹風(fēng)和抽風(fēng)以帶走電池包中的熱量；在電池包中加裝引風(fēng)管以引進(jìn)乘客倉(cāng)中的冷風(fēng)進(jìn)入電池包對(duì)模組進(jìn)行冷卻等等，這些散熱措施的確取得了不錯(cuò)的散熱效果，然而這些措施都是犧牲了電池包的防護(hù)等級(jí)為代價(jià)的。電池包的防護(hù)等級(jí)對(duì)電池包的安全性影響的重要性不言而喻，在電動(dòng)車的運(yùn)行過程中遇到狂風(fēng)暴雨以及漫天沙塵的情況并不少見，在整車密封性能既定的情況下這些電池包中難免會(huì)進(jìn)水、進(jìn)灰塵，引起電池短路產(chǎn)生嚴(yán)重后果。

近來(lái)全封閉的電池包系統(tǒng)越來(lái)越多的應(yīng)用到新能源汽車上，電池包中進(jìn)水進(jìn)灰塵的情況遠(yuǎn)低于非全封閉的電池包，安全隱患也大大降低。因此全封閉式的電池包技術(shù)逐漸成為一種趨勢(shì)，得到了業(yè)內(nèi)人士的一致認(rèn)同。然后就目前的鋰電池水平來(lái)說，要做到防護(hù)等級(jí)IP67全封閉的水平是不完全現(xiàn)實(shí)的，在做成全封閉IP67防護(hù)等級(jí)的時(shí)候也要兼顧電池包的散熱情況，但目前國(guó)內(nèi)還沒有一種可行的冷卻方案以解決電池包的散熱問題。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本實(shí)用新型的目的在于提供一種鋰離子電池包散熱系統(tǒng)，可以進(jìn)行有效的熱管理，確保鋰電池系統(tǒng)在最合理的溫度范圍內(nèi)運(yùn)行，提升電池的循環(huán)壽命。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型采用了以下技術(shù)方案：

一種鋰離子電池包散熱系統(tǒng)，包括水泵、風(fēng)扇、散熱器及固定于電池包內(nèi) 部的循環(huán)管路，所述水泵的出液口通過管道與散熱器的進(jìn)液口相連接，散熱器的出液口通過管道與循環(huán)管路的進(jìn)液口相連接，循環(huán)管路的出液口通過管道與水泵的進(jìn)液口相連接，所述水泵及循環(huán)管路通過冷卻液對(duì)電池包散熱，所述風(fēng)扇用于對(duì)散熱器進(jìn)一步散熱。

上述方案中，所述冷卻液為乙二醇或水或其兩者按不同比例混合后的溶液。

上述方案中，所述循環(huán)管路呈連續(xù)S形固定于電池包內(nèi)，且與電池包內(nèi)的電池形成緊密貼合。

上述方案中，所述循環(huán)管路呈扁平狀，該扁平狀的循環(huán)管路沿電池包內(nèi)部相鄰電池排之間的縫隙走向設(shè)置。

由上述技術(shù)方案可知，本實(shí)用新型所述的鋰離子電池包散熱系統(tǒng)，可以進(jìn)行有效的熱管理，確保鋰電池系統(tǒng)在最合理的溫度范圍內(nèi)運(yùn)行，提升電池的循環(huán)壽命。通過電池管理系統(tǒng)發(fā)出的信號(hào)直接控制風(fēng)扇的通斷，無(wú)需經(jīng)過整車控制器，減小整車控制器的工作負(fù)擔(dān)。循環(huán)管路采用扁平狀，并呈連續(xù)S形折疊在電池包內(nèi)，確保與每排的電池緊密接觸，電池包內(nèi)中部的電池兩面均與冷卻管路接觸，達(dá)到最優(yōu)的散熱效果，解決了電池包中部電池由于散熱效果差而與邊緣電池溫差較大的問題，有利于均衡電池溫度，提升電池組循環(huán)壽命。

附圖說明

圖1是本實(shí)用新型的系統(tǒng)圖；

圖2是本實(shí)用新型循環(huán)管路在電池包中的走向示意圖。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型做進(jìn)一步說明：

如圖1所示，本實(shí)施例的鋰離子電池包散熱系統(tǒng)，包括水泵1、風(fēng)扇、散熱器2及固定于電池包5內(nèi)部的循環(huán)管路3，水泵1的出液口通過管道4與散熱器2的進(jìn)液口相連接，散熱器2的出液口通過管道4與循環(huán)管路3的進(jìn)液口相連接，循環(huán)管路3的出液口通過管道4與水泵1的進(jìn)液口相連接，水泵1及循環(huán)管路3通過冷卻液對(duì)電池包5散熱，該風(fēng)扇用于對(duì)散熱器2進(jìn)行散熱。當(dāng)電池包5有多個(gè)時(shí)，可以通過管道4將各個(gè)電池包5串聯(lián)后再與散熱器2和循 環(huán)泵連接。

該冷卻液為乙二醇或水或其兩者按不同比例混合后的溶液，乙二醇與水的比例不同則溶液的比熱容不同，實(shí)際應(yīng)用中的冷卻液具有較大的比熱容且具有低的凝固點(diǎn)。散熱器2，其結(jié)構(gòu)可以與普通散熱器2相同，其材質(zhì)是與乙二醇以及乙二醇與水的混合物不起化學(xué)反應(yīng)的材質(zhì)組成，如鋁或者鋁質(zhì)合金等。該水泵1的功率可調(diào)，其材質(zhì)是與乙二醇以及乙二醇與水的混合物不起化學(xué)反應(yīng)的材質(zhì)組成，如鋁或者鋁質(zhì)合金等，水泵1開啟和閉合與風(fēng)扇同步，直接用24V電壓供電，與風(fēng)扇一樣直接受電池管理系統(tǒng)控制，無(wú)需經(jīng)過整車控制器。

該循環(huán)管路3呈連續(xù)S形固定于電池包5內(nèi)，且與電池包5內(nèi)的電池51形成緊密貼合。為了提高電池51的散熱速度，該循環(huán)管路3呈扁平狀，該扁平狀的循環(huán)管路3沿電池包5內(nèi)部相鄰電池排之間的縫隙走向盤繞。而管道4的橫截面為圓形，以提高冷卻液的循環(huán)速度。

循環(huán)管路3在電池包5中的走向：本實(shí)用新型的特征之一是循環(huán)管路3的形狀在電池包5外是圓柱狀而在電池包5內(nèi)部呈扁平狀且與電池緊密貼合，其走向如圖2所示，扁平管路來(lái)回折疊確保與每排的電池緊密接觸，且中部的電池兩面都與冷卻管路接觸，達(dá)到最優(yōu)的散熱效果，解決電池包5中中部電池由于散熱效果差而與邊緣電池溫差較大的問題，有利于均衡電池溫度，提升電池組循環(huán)壽命；

一種鋰離子電池包散熱系統(tǒng)的散熱方法，具體包括以下步驟：

S1：車輛運(yùn)行過程中，電池管理系統(tǒng)的從控模塊將電池溫度等信息傳遞給電池管理系統(tǒng)的主控模塊，主控模塊根據(jù)電池的溫度信息判斷是否開啟風(fēng)扇和水泵1；

S2：若電池包5中電池的最高溫度達(dá)到設(shè)定值，則BMS發(fā)出風(fēng)扇開啟和水泵1開啟命令，冷卻風(fēng)扇和水泵1同時(shí)開始工作，循環(huán)管路3中的冷卻液在水泵1的帶動(dòng)下開始循環(huán)；

電池包5中熱量傳遞過程：電池運(yùn)行過程中產(chǎn)生的熱量由內(nèi)向外傳遞到電池表面，電池表面的熱量直接傳遞給扁平狀的循環(huán)管路3上，冷卻液的溫度隨之上升并流出電池包5，經(jīng)過循環(huán)管路3流經(jīng)散熱器2，在風(fēng)扇的吹動(dòng)下散熱器2中的冷卻液溫度逐漸降低，冷卻液中的熱量經(jīng)散熱器2中經(jīng)風(fēng)扇吹動(dòng)傳遞 到空氣中，冷卻液自散熱器2流經(jīng)水泵1，在水泵1的帶動(dòng)下再次流向電池包5，帶走電池包5中的熱量，進(jìn)而起到降低電池包5溫度的作用；

風(fēng)扇及水泵1檔位和功率調(diào)節(jié)過程：如果在電池溫度達(dá)到設(shè)定值并且冷卻系統(tǒng)開始正常工作后，電池的溫度依然上升到另一個(gè)更高的設(shè)定值，則電池管理系統(tǒng)收到更高的溫度值后發(fā)出另一個(gè)風(fēng)扇檔位信息和水泵1功率信息，在更高的風(fēng)扇功率和水泵1功率下，冷卻液在循環(huán)管路3上快速循環(huán)，達(dá)到快速散熱降溫的目的。連續(xù)兩個(gè)溫度設(shè)定值相差1～2℃。當(dāng)BMS接收到的溫度信息達(dá)到風(fēng)扇和水泵1開啟的最低溫度時(shí)，電池管理系統(tǒng)不發(fā)出風(fēng)扇檔位和水泵1功率調(diào)節(jié)信息，減少風(fēng)扇和水泵1的調(diào)節(jié)次數(shù)延長(zhǎng)其使用壽命、降低故障率，直到電池溫度低于設(shè)定的最低值整個(gè)系統(tǒng)停止運(yùn)行。

S3：當(dāng)電池管理系統(tǒng)收到的電池溫度信息低于設(shè)定值時(shí)，電池管理系統(tǒng)發(fā)出風(fēng)扇關(guān)閉信息和水泵1關(guān)閉信息，整個(gè)系統(tǒng)停止運(yùn)行。當(dāng)電池溫度再次升高到設(shè)定值時(shí)整個(gè)系統(tǒng)又開始工作，從而使電池工作在最佳的溫度區(qū)間，提升電池組循環(huán)壽命和能量效率。

如：風(fēng)扇開啟溫度設(shè)定為32℃，風(fēng)扇檔位溫度一次設(shè)定為32℃，34℃，36℃。當(dāng)車輛運(yùn)行過程中，電池管理系統(tǒng)接收到的溫度信息達(dá)到32℃時(shí)，電池管理系統(tǒng)發(fā)出風(fēng)扇開啟和水泵1開啟命令，且均處于最低檔位和最小功率。整個(gè)系統(tǒng)開始運(yùn)行，系統(tǒng)運(yùn)行一段時(shí)間后，當(dāng)電池管理系統(tǒng)收到的電池溫度信息達(dá)到34℃時(shí)，則電池管理系統(tǒng)發(fā)出風(fēng)扇檔位信息和水泵1功率信息，系統(tǒng)進(jìn)入更大的風(fēng)扇運(yùn)行檔位和更大的水泵1運(yùn)行功率，確保冷卻液的快速散熱和快速循環(huán)，從而更快地帶走電池包5中的熱量。運(yùn)行一段時(shí)間后，當(dāng)電池管理系統(tǒng)接收到的溫度信息又降低到32℃時(shí)，風(fēng)扇檔位和水泵1功率不再往較小的方向調(diào)節(jié)，仍然運(yùn)行在較大的檔位和水泵1較大的功率下，直到電池管理系統(tǒng)接收到的溫度信息低于32℃時(shí)，風(fēng)扇和水泵1才均停止運(yùn)行。

以上所述的實(shí)施例僅僅是對(duì)本實(shí)用新型的優(yōu)選實(shí)施方式進(jìn)行描述，并非對(duì)本實(shí)用新型的范圍進(jìn)行限定，在不脫離本實(shí)用新型設(shè)計(jì)精神的前提下，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員對(duì)本實(shí)用新型的技術(shù)方案作出的各種變形和改進(jìn)，均應(yīng)落入本實(shí)用新型權(quán)利要求書確定的保護(hù)范圍內(nèi)。