一种电池包内湿度管理系统、电池包及车辆的制作方法

本发明公开了一种电池包内湿度管理系统、电池包及车辆，属于新能源汽车动力电池安全防护。

背景技术：

1、电动汽车电池需要保证密封性能良好，是目前电池开发的基本要求，但是，对于密封性良好的电池包，应对内外的温度变化，导致气体热胀冷缩，可能引发电池壳破坏的可能，因此就需要引入透气阀解决内外气压平衡的问题。由于透气阀可以透过气体，因此水蒸气也可以通过透气阀进入电池包内部，在使用过程中就容易在电池包内部产生冷凝水，引发电气组件失效，带来安全风险。

2、同时锂离子电池一般在20～40℃范围内时，其充放电性能最佳，寿命最好。而市场上多通过热管理系统进行维持电池包工作在最佳工作范围。目前液冷热管理方案比较流行，将液冷的冷却管道布置在密闭的电池箱内部，则会在电池包内部出现高温水汽凝结的现象，导致电气组件失效、电池绝缘降低。高温水汽凝结的主要原因如下：

3、1)水冷开启后，导致电池包壳体和电池包内的空气有较大的温差，当电池包内空气温度、湿度达到水汽凝结要求时，即可产生水汽凝结；

4、2)当电池停止使用后，电池包内部空气是热的，电池包外部空气极速下降时，也可能导致电池箱盖和侧壁产生冷凝。

5、3)当电池长期处于较冷的环境中，电池因使用导致快速上升，也可能在电池顶盖和箱体侧壁产生冷凝。

6、因此需要对电池包内的湿气进行控制和管理提高整包的安全可靠性。

7、同时由于电池需要冷却液进行温度管理就带来了一个新的问题，冷却液泄露。冷却液泄露后就会在电池包内流动，会引发整包绝缘失效甚至起火，因此对整包内的冷却液进行吸附避免冷却液在电池包内随意流动，是很有必要的。

技术实现思路

1、针对现有技术的缺陷，本发明提出一种电池包内湿度管理系统、电池包及车辆，用以解决电池包内出现冷凝水和电池包内湿度管理的问题，同时可以吸收冷却液，避免冷却液泄露带来的安全问题。

2、本发明的技术方案如下：

3、根据本发明实施例的第一方面，提供一种电池包内湿度管理系统，包括湿度控制模块和设置在电池包内部的支架总成，所述支架总成包括设置在液冷板上的主体支撑板，所述主体支撑板与液冷板之间设置有吸液板，所述主体支撑板顶部对称布置有ω型支架和空心矩形架，所述湿度控制模块包括分别布置在主体支撑板顶部的电池包内部温湿度探测单元、控制单元和湿度调节单元以及布置在电池包外部的电池包外部温湿度探测单元，所述电池包内部温湿度探测单元、控制单元和湿度调节单元设置在ω型支架和空心矩形架之间，所述控制单元分别与电池包内部温湿度探测单元、湿度调节单元和电池包外部温湿度探测单元电性连接。

4、优选的是，所述空心矩形架一侧与电池包内的高压铜排连接，所述ω型支架和空心矩形架的顶部与防火板支撑配合，所述主体支撑板一端设置有与低压线束连接的凹陷支撑台。

5、优选的是，所述主体支撑板靠近液冷板一侧设有与吸液板随形的凹陷部，所述吸液板设置在凹陷部内。

6、优选的是，所述湿度调节单元包括多个分别与控制单元电性连接的加热片，相邻的两个所述加热片之间通过连接件设置有吸湿片。

7、优选的是，所述电池包内部温湿度探测单元用于实时检测电池包内部的温度和湿度并反馈给控制单元；

8、所述电池包外部温湿度探测单元用于实时检测电池包外部的温度和湿度并反馈给控制单元；

9、所述控制单元用于分别获取电池包内部的温度和湿度以及电池包外部的温度和湿度执行湿度控制策略并控制湿度调节单元对电池包内部的湿度进行调节。

10、优选的是，所述湿度控制策略包括：

11、判断所述电池包内部的湿度是否大于等于70％：

12、是，控制所述湿度调节单元内的加热片进行加热使吸湿片释放湿气，电池包透气阀将电池包内部湿气释放到外部，直到电池包内部的湿度小于70％rh为止；

13、否，执行下一步骤；

14、判断所述电池包内部的湿度是否大于30％rh且小于70％ rh：

15、是，执行电池包内外部温度判断策略；

16、否，执行电池包外部湿度判断策略。

17、优选的是，所述电池包内外部温度判断策略，包括：

18、分别判断所述电池包内部的温度和电池包外部的温度是否至少一项低于数据库中此时电池包内部的湿度所对应的露点温度：

19、是，控制所述湿度调节单元内的加热片进行加热使吸湿片释放湿气，电池包透气阀将电池包内部湿气释放到外部，直到数据库中此时所述电池包内部的湿度所对应的露点温度低于电池包内外部温度为止；

20、否，重新执行湿度控制策略。

21、优选的是，所述电池包外部湿度判断策略，包括：

22、判断所述检测电池包外部的湿度是否大于30％yh：

23、是，控制所述湿度调节单元内的加热片(202)进行加热使吸湿片释放湿气，电池包透气阀将电池包内部湿气释放到外部，直到此时所述电池包内部的湿度与电池包外部的湿度插值的绝对值小于5％为止；

24、否，重新执行湿度控制策略。

25、根据本发明实施例的第二方面，提供一种电池包，包括第一方面所述的电池包内湿度管理系统。

26、根据本发明实施例的第三方面，提供一种车辆，其特征在于，包括第二方面所述的电池包。

27、本发明的有益效果在于：

28、本专利提供一种电池包内湿度管理系统、电池包及车辆，对电池包的湿度进行管理，将湿度控制在的合理的范围之内，既不会产生冷凝水也不会引起电池包内外湿度相差过大，对冷却液进行吸附，避免冷却液泄露引发的整包绝缘故障，同时可以反馈冷却液泄露故障，不需吸附饱和后更换，可以在温度高时将吸收的湿气释放，在温度低时继续吸收湿气。

29、应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的，并不能限制本发明。

技术特征：

1.一种电池包内湿度管理系统，包括湿度控制模块(200)和设置在电池包内部的支架总成(100)，其特征在于，所述支架总成(100)包括设置在液冷板(300)上的主体支撑板(140)，所述主体支撑板(140)与液冷板(300)之间设置有用于对冷却液进行吸附的吸液板(130)，所述主体支撑板(140)顶部对称布置有ω型支架(120)和空心矩形架(110)，所述湿度控制模块(200)包括分别布置在主体支撑板(140)顶部的电池包内部温湿度探测单元、控制单元和湿度调节单元以及布置在电池包外部的电池包外部温湿度探测单元，所述电池包内部温湿度探测单元、控制单元和湿度调节单元设置在ω型支架(120)和空心矩形架(110)之间，所述控制单元分别与电池包内部温湿度探测单元、湿度调节单元和电池包外部温湿度探测单元电性连接。

2.根据权利要求1所述的一种电池包内湿度管理系统，其特征在于，所述空心矩形架(110)一侧与电池包内的高压铜排(500)连接，所述ω型支架(120)和空心矩形架(110)的顶部与防火板(400)支撑配合，所述主体支撑板(140)一端设置有与低压线束(600)连接的凹陷支撑台(141)。

3.根据权利要求1或2所述的一种电池包内湿度管理系统，其特征在于，所述主体支撑板(140)靠近液冷板(300)一侧设有与吸液板(130)随形的凹陷部(142)，所述吸液板(130)设置在凹陷部(142)内。

4.根据权利要求3所述的一种电池包内湿度管理系统，其特征在于，所述湿度调节单元包括多个分别与控制单元电性连接的加热片(202)，相邻的两个所述加热片(202)之间通过连接件(203)设置有吸湿片(201)。

5.根据权利要求4所述的一种电池包内湿度管理系统，其特征在于，所述电池包内部温湿度探测单元用于实时检测电池包内部的温度和湿度并反馈给控制单元；

6.根据权利要求4或5所述的一种电池包内湿度管理系统，其特征在于，所述湿度控制策略包括：

7.根据权利要求6所述的一种电池包内湿度管理系统，其特征在于，所述电池包内外部温度判断策略，包括：

8.根据权利要求7所述的一种电池包内湿度管理系统，其特征在于，所述电池包外部湿度判断策略，包括：

9.一种电池包，其特征在于，包括权利要求1-8中任一项所述的电池包内湿度管理系统。

10.一种车辆，其特征在于，包括权利要求9所述的电池包。

技术总结
本发明公开了一种电池包内湿度管理系统、电池包及车辆，属于新能源汽车动力电池安全防护技术领域，包括湿度控制模块和设置在电池包内部的支架总成，所述支架总成包括设置在液冷板上的主体支撑板，所述主体支撑板与液冷板之间设置有吸液板，所述主体支撑板顶部对称布置有Ω型支架和空心矩形架，所述湿度控制模块包括分别布置在主体支撑板顶部的电池包内部温湿度探测单元、控制单元和湿度调节单元以及布置在电池包外部的电池包外部温湿度探测单元。本专利提供一种电池包内湿度管理系统、电池包及车辆，对电池包的湿度进行管理，将湿度控制在的合理的范围之内，既不会产生冷凝水也不会引起电池包内外湿度相差过大。

技术研发人员：张新宾,孙焕丽,张占江,杨钫,荣常如,曹云飞,赵壮,赵云霄,王冠一
受保护的技术使用者：中国第一汽车股份有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/13