车载电池分体热管理结构的制作方法

文档序号:36622685发布日期:2024-01-06 23:17阅读:27来源:国知局
车载电池分体热管理结构的制作方法

本公开涉及车辆,尤其涉及一种车载电池分体热管理结构、方法及车辆。


背景技术:

1、车载电池中电芯温度是影响其充放电性能、寿命及热安全的关键参数,如低温下,若电芯充电电流过大,容易引起析锂,从而导致电芯寿命缩短甚至引起热失控问题。因此,对电池包进行热管理,从而保证电芯工作在适宜温度,例如20℃至40℃,是改善电池包性能的必要手段。

2、在不同工况下,电池包内不同电芯的热管理需求不同。然而,目前主流的液冷热管理方案是通过一体化流道对整包电芯进行热管理,即对整包所有电芯都采用同一套流道进行冷却或加热。虽然该方式在流道中可以通过串并联进行流量分配,但流量分配是固定的,在设计完成后无法改变,而电池包的工作环境以及工况变化较大,热管理无法通过一体化流道对不同电芯进行精确冷却控制,造成电池包内电芯间温差较大,尤其在大尺寸电池包,温差问题更为严重,在极限工况下电芯间的最大温差可能达到15℃,严重影响车载电池性能。


技术实现思路

1、为了解决上述技术问题或者至少部分地解决上述技术问题,本公开提供了一种车载电池分体热管理结构、方法及车辆,采用分体冷却方式对第一电芯和第二电芯进行独立温度控制,提高了电池包温度分布的均匀性,解决了电池包电芯间温差过大的问题。

2、第一方面,本公开提供了一种车载电池分体热管理结构,包括:

3、第一水套、第二水套和流量调节结构,所述流量调节结构分别与所述第一水套和所述第二水套连通,所述流量调节结构用于调节所述第一水套和所述第二水套中的液体流量;

4、所述第一水套对应所述车载电池中的第一电芯设置并用于对所述第一电芯进行加热或冷却,所述第二水套对应所述车载电池中的第二电芯设置并用于对所述第二电芯进行加热或冷却;其中,所述第一水套与所述第二水套相互独立设置。

5、可选地,所述第二电芯为邻近所述车载电池箱体侧壁的边角电芯,所述第一电芯为远离所述车载电池箱体侧壁的中部电芯。

6、可选地,所述流量调节结构包括调节阀,所述第一水套的进水口与所述调节阀的第一阀门调节口连通,所述第二水套的进水口与所述调节阀的第二阀门调节口连通,所述调节阀的进水口连通水套总进水口,所述第一水套的出水口和所述第二水套的出水口连通作为水套总出水口。

7、可选地,所述第一水套位于所述第一电芯的底部且所述第二水套位于所述第二电芯的底部,或者,所述第一水套位于所述第一电芯侧壁的一侧且所述第二水套位于所述第二电芯侧壁的一侧。

8、可选地,还包括:

9、水泵、加热器和冷却器,所述水泵、所述加热器和所述冷却器设置于水套总进水口和水套总出水口之间的外部连通管道上,所述水泵用于为所述外部连通管道中的液体提供动力源,所述加热器用于对所述外部连通管道中的液体进行加热,所述冷却器用于对所述外部连通管道中的液体进行冷却。

10、可选地,还包括:

11、膨胀存储结构,所述膨胀存储结构与所述外部连通管道连通并用于存储所述外部连通管道中的液体余量。

12、第二方面,本公开还提供了一种车载电池分体热管理方法,基于第一方面所述的车载电池分体热管理结构实现,所述车载电池分体热管理方法包括:

13、获取所述车载电池中的电芯最高温度和电芯最低温度;

14、根据所述电芯最高温度和所述电芯最低温度调节所述第一水套和所述第二水套中的液体流量。

15、可选地,所述车载电池分体热管理结构还包括水泵、加热器和冷却器,所述水泵、所述加热器和所述冷却器设置于水套总进水口和水套总出水口之间的外部连通管道上;

16、所述根据所述电芯最高温度和所述电芯最低温度调节所述第一水套和所述第二水套中的液体流量,包括:

17、控制所述水泵和所述加热器打开,控制所述冷却器关闭;

18、当所述电芯最高温度与所述电芯最低温度的差值小于等于第一设定温度时,调节所述第一水套和所述第二水套中的液体流量比例以使第一比例液体流量供给至极值温度的电芯对应的水套;

19、当所述电芯最高温度与所述电芯最低温度的差值大于第一设定温度且小于等于第二设定温度时,调节所述第一水套和所述第二水套中的液体流量比例以使第二比例液体流量供给至极值温度的电芯对应的水套;

20、当所述电芯最高温度与所述电芯最低温度的差值大于第二设定温度且小于等于第三设定温度时,调节所述第一水套和所述第二水套中的液体流量比例以使第三比例液体流量供给至极值温度的电芯对应的水套;

21、当所述电芯最高温度与所述电芯最低温度的差值大于第三设定温度时,调节所述第一水套和所述第二水套中的液体流量比例以使第四比例液体流量供给至极值温度的电芯对应的水套;

22、其中,当控制所述加热器打开且控制所述冷却器关闭时,所述极值温度的电芯为最低温度的电芯;当控制所述冷却器打开且控制所述加热器关闭时,所述极值温度的电芯为最高温度的电芯;

23、其中,所述第一设定温度至所述第三设定温度依次增加,所述第一比例至所述第四比例依次增加且均大于等于50%。

24、可选地,所述车载电池分体热管理结构还包括水泵、加热器和冷却器,所述水泵、所述加热器和所述冷却器设置于水套总进水口和水套总出水口之间的外部连通管道上;

25、所述根据所述电芯最高温度和所述电芯最低温度调节所述第一水套和所述第二水套中的液体流量,包括:

26、控制所述冷却器和所述加热器均关闭;

27、当所述电芯最高温度与所述电芯最低温度的差值大于等于第四设定温度时,获取所述外部连通管道中液体的温度;

28、当所述外部连通管道中液体的温度大于等于所述电芯最高温度时,调节所述第一水套和所述第二水套中的液体流量比例以使全部液体流量供给至最低温度的电芯对应的水套;

29、当所述外部连通管道中液体的温度小于等于所述电芯最低温度时,调节所述第一水套和所述第二水套中的液体流量比例以使全部液体流量供给至最高温度的电芯对应的水套;

30、当所述外部连通管道中液体的温度大于所述电芯最低温度且小于所述电芯最高温度时,调节所述第一水套和所述第二水套中的液体流量比例以使液体流量平均供给至最高温度的电芯和最低温度的电芯对应的水套。

31、第三方面,本公开还提供了一种车辆,包括:

32、处理器和存储器;

33、处理器通过调用存储器存储的程序或指令,用于执行如第二方面的车载电池分体热管理系方法的步骤。

34、本公开设置车载电池分体热管理结构包括流量调节结构以及独立设置第一水套和第二水套,流量调节结构分别与第一水套和第二水套连通,流量调节结构用于调节第一水套和第二水套中的液体流量;第一水套对应车载电池中的第一电芯设置并用于对第一电芯进行加热或冷却,第二水套对应车载电池中的第二电芯设置并用于对第二电芯进行加热或冷却。由此,本公开采用分体冷却方式对第一电芯和第二电芯进行独立温度控制,利用流量调节结构实现了对不同区域水套的独立流量控制,以精确控制不同电芯的冷却和加热强度,提高了电池包温度分布的均匀性,在现有液冷/液热热管理结构上解决了电池包电芯间温差过大的问题,优化了车载电池的性能。

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