一种动力电池均衡散热控制装置的制作方法

1.本发明涉及一种动力电池均衡散热控制装置，属动力电池技术领域。


背景技术：

2.近年来新能源汽车发展迅速，电池安全性和使用寿命是发展新能源汽车的首要任务。对安全性来讲，电池热管理系统尤为重要，因为温度对电池使用寿命，一致性影响很大，特别是温度一旦失控，就会造成热失控事件，起火爆炸，还会对生命财产造成巨大的威胁。
3.法国原子能委员会的电池专家mikael cugnet曾在美国化学学会(acs)发表的演讲中提出，如果使用得当，电动车电池寿命甚至可长达20年之久。cugnet说，目前根据加速试验所估计的锂离子电池寿命一般约为8年，但这并不见得能准确反映出锂离子电池实际上能持续使用多长的时间。他认为，如果使用得当，电动车电池组能够可靠地运作15年，甚至还可能长达20年之久。动力电池产生的热原因是，电池在充放电过程中电池本身会发热，电池放电功率越大的电池温升越快，电池发热越严重。电池在密闭空间里，热能会产生堆积现象，而一个电池包里很多个电芯，即便是同一批次产品，由于电池本身的工艺限制，每一个电芯的热耐受能力和同功率下的放热量都不一样，加上电池使用一段时间后，电池容量也会出现不同程度的容量衰减，容量衰减厉害的电池在充放电时，放热量也会比其他电池高很多。发热量大的电池会导致周围电池温度上升，如果散热不好，就会出现热堆积现象，温度一旦过高就会产生热失控事件。
4.但是目前电池散热主要用两种方式：风冷和水冷模式。但是因为电池的位置不同，风冷和水冷是无法将所有电池进行快速均衡散热的。
5.目前在动力电池热管理应用当中，大部分动力电池温度控制，基本都是采用水冷或者风冷等散热方法方式，常规电池安全管理系统，采用电压均衡，电流均衡，这些几乎都是独立的管理系统，没有一个真正意义的综合管理系统。


技术实现要素：

6.针对现有技术的缺点和不足，本发明涉及的一种动力电池均衡散热控制装置，结合动力电池电压、电流、内阻、外部温度环境、工况条件、充放电条件的各种情况变化，进行多种数据综合分析，对动力电池热失控的一种有效的.综合管理策略，电池在始终处于最佳温度环境下使用，保持电池温度的一致性和安全性，让电池使用寿命更长更安全。
7.本发明提供一种动力电池均衡散热控制装置，其包括电池包、散热组件，所述散热组件包括导热管、冷却液、导热体，所述电池包内设有多个电池单体，所述电池单体位于电池包内与导热管相对应，所述导热管与导热体相连接，所述电池包内设有多个温度传感器、温度控制cpu，多个所述温度传感器位于电池包内对应位置进行温度监测和数据采集，所述温度传感器与温度控制cpu相连接，所述导热管、导热体为超导材料制成，所述导热体通过风冷或者水冷中的任意一种进行散热。
8.所述导热管、导热体的材质为铜、铜箔、银、镀银、银箔中的任意一种或多种。
9.方法包括温度控制cpu通过温度传感器对空气温度、电池温度进行采集分析，对超出设定范围值区域内的电池单体，进行电压、电流、内阻等相关参数对比分析处理，锁定故障电池位置，并发出相应的指令或启动相关预设程序。
10.所述电池包温度高时，导热管将电池单体的温度传导到导热体；当电池包温度低时，导热管将导热体的温度传导到电池单体形成一个温度循环传导，实现总个电池包内的电池温度均衡。
11.所述温度高的电池也可以导热到温度低的电池，实现总个电池包内的电池温度均衡。
12.所述电池单体上安装两个或两个以上的导热管，且有效连接在同一个导热体。
13.述温度控制cpu的预设指令和程序，包括触发报警，断开电源，熔断机制，强制散热降温，限制电流，强制均衡电压。
14.本发明的有益效果：
15.本发明涉及的一种动力电池均衡散热控制装置，结合动力电池电压、电流、内阻、外部温度环境、工况条件、充放电条件的各种情况变化，进行多种数据综合分析，对动力电池热失控的一种有效的.综合管理策略，电池在始终处于最佳温度环境下使用，保持电池温度的一致性和安全性，让电池使用寿命更长更安全。
附图说明
16.图1：本发明为一种导热管由导热体进行热传递，左右上下循环示意图
17.图2：本发明为一种导热管由导热体进行热传递，左右上下循环示意图
18.图3：本发明为一种导热体与电池包，导热管进行热传递传递示意图
19.图4：本发明为一种导热体与电池包，导热管进行热传递传递示意图
20.图5：本发明为一种电池与电池之间由导热管进行热传递示意图。
21.图6：本发明为导热管均衡向各个方向进行热传递示意图。
具体实施方式
22.下面将结合附图，对本发明的优选实施例进行详细的描述。
23.图1至图6所示：本发明提供一种动力电池均衡散热控制装置，包括电池包、散热组件，所述散热组件包括导热管、冷却液、导热体，所述电池包内设有多个电池单体，所述电池单体位于电池包内与导热管相对应，所述导热管与导热体相连接，所述电池包内设有多个温度传感器、温度控制cpu，多个所述温度传感器位于电池包内对应位置进行温度监测和数据采集，所述温度传感器与温度控制cpu相连接，所述导热管、导热体为超导材料制成，所述导热体通过风冷或者水冷中的任意一种进行散热。
24.本发明中导热管、导热体的材质为铜、铜箔、银、镀银、银箔中的任意一种或多种。
25.本发明中温度控制cpu通过温度传感器对空气温度、电池温度进行采集分析，对超出设定范围值区域内的电池单体，进行电压、电流、内阻等相关参数对比分析处理，锁定故障电池位置，并发出相应的指令或启动相关预设程序。
26.本发明中电池包温度高时，导热管将电池单体的温度传导到导热体；当电池包温度低时，导热管将导热体的温度传导到电池单体形成一个温度循环传导，实现总个电池包
内的电池温度均衡。
27.本发明中温度高的电池也可以导热到温度低的电池，实现总个电池包内的电池温度均衡。
28.本发明中电池单体上安装两个或两个以上的导热管，且有效连接在同一个导热体。
29.本发明中温度控制cpu的预设指令和程序，包括触发报警，断开电源，熔断机制，强制散热降温，限制电流，强制均衡电压。
30.本发明中工作时无需外接电源和其他能源供给，且可以实现全时物理导热，让动力电池温度始终保持一致性最佳的工作状态。
31.工作原理：
32.通过温度控制cpu管理逻辑，可以根据不同种类电池，在不同工作环境或不同工况下的温度进行监控分析，温度控制cpu采集电池单体和电池包内的温度，对超出设定值范围的电池单体和模组，进行电压、电流、内阻等相关参数对比分析处理，并发出相应的指令或启动相关预设程序，将动力电池温度进行有效控制的一种办法，让电池温度始终控制在最佳工作温度状态，保存电池温度的一致性，避免动力电池热失控事件发生，还可以很大程度上提升电池使用寿命。
33.导热管是用铜和冷却液制造而成，冷却效果高,它不仅是通过金属传导热量,而且是将制冷剂作为热交换媒介来使用,热传导性是铜的200倍,并且具有优良的热响应性。
34.稳定的冷却效果,与以往的方法(使用隔水片和冷却管)不同,热导管很少因生锈和水垢等原因是水流减少而导致冷却效果下降,也不用担心冷却剂会蒸发和泄漏,减少了大量的维修和保养工作。
35.解决电池的均衡散热，首先要解决电池均衡导热。热传导的速度由传导物体材料决定的，在总个电池包里面，电池与电池之间的热传递是靠空气对流,外壳材料传导热量，热传递速度慢，造成电池之间的温度差异过大，温度一致性差，严重影响电池使用寿命和电池的安全性。
36.导热管具有优良的热响应性，将热快速传导，将导热管进行合理布置，有效连接，形成一个循环导热模式，可以解决电池热积累对电池使用时的安全性问题和延长电池使用寿命。
37.在电池单体、电池模组合适位置，安装两个或两个以上的导热管，且有效连接在同一个导热体，将电池温度传导到导热体，进行正反向循环热传导，由于电池包内电池单体位置不同，热传导速度差异大，导致热传导至导热体上面后，不同区域温度不一致，可根据需要增加导热管数量，与导热材料有效连接使用。
38.根据电池包的大小，安装多个空气温度传感器在电池包内，并将空气温度传感器，分布在电池包内的合适的位置，对整个电池包进行温度监测和温度数据采集，利用导热管结合cpu控制，给温度过高电池单体进行降温，温度控制cpu通过电池温度、电压、内阻、工况状态等数据分析锁定故障电池位置，温度控制cpu的预设指令和程序，包括触发报警，断开电源，熔断机制，强制降温，限制电流，强制均衡电压风险评估判断。
39.以上对本发明及其实施方式进行了描述，这种描述没有限制性，附图中所示的也只是本发明的实施方式之一，实际的结构并不局限于此。总而言之如果本领域的普通技术
人员受其启示，在不脱离本发明创造宗旨的情况下，不经创造性的设计出与该技术方案相似的结构方式及实施例，均应属于本发明的保护范围。