适用于锂离子电池散热的风冷液冷混合散热装置及方法与流程

本发明涉及一种适用于锂离子电池散热的风冷液冷混合散热装置及方法，属于锂离子电池冷却散热。

背景技术：

1、电池充放电时，内部多种化学反应导致的产热是影响其寿命和安全性的重要因素，电池自身产热，导致电池组整体温度升高。若电池组长时间工作在高于正常工作温度的环境下，会加速电池本身的老化进程，缩短电池寿命，严重时会导致热失控热蔓延，因此研究储能电池的散热装置，对于电池本身的使用和运行安全以及使用寿命，都具有重要的意义。

2、常规的储能电池冷却主要依靠的风冷散热，通常是一侧冷风吹入并在对侧吹出，或者依靠的液冷散热的换热带走部分的热量，这样就导致散热不均匀，会存在部分电池降温明显，部分单体电池降温不明显的情况，导致电池组内出现丹田电池温度出现不一致性，这样不利于对电池整体温度进行控制，而单体电池之间的温度不一致会加速电池的老化问题，严重时还会导致热失控等问题。

技术实现思路

1、本发明提供了一种适用于锂离子电池散热的风冷液冷混合散热装置及方法，解决了背景技术中披露的问题。

2、为了解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是：

3、风冷液冷混合散热装置，包括温度采集设备、电池管理设备、风冷散热设备和若干液冷散热设备；

4、温度采集设备，用以采集电池组中各电池和各电池排的温度，并将采集的温度发送给电池管理设备；其中，电池组的电池分布成若干排；

5、电池管理设备，用以根据温度，控制风冷散热设备和液冷散热设备；

6、风冷散热设备，若接收到电池管理设备的风冷指令，向电池组内部输入冷风；其中，冷风的风速和温度与风冷指令适配；

7、液冷散热设备设置在电池组内部，每个液冷散热设备为一排电池散热；

8、液冷散热设备，若接收到电池管理设备的液冷指令，打开冷却液输入通道；其中，冷却液的流速与液冷指令适配。

9、温度采集设备为热电偶。

10、液冷散热设备为液冷板；每排电池的下方设置一液冷板。

11、风冷散热设备包括散热风扇和蒸发器，散热风扇向电池组内部输入风，蒸发器对散热风扇的出风口派出的空气进行降温处理。

12、风冷液冷混合散热方法，采用风冷液冷混合散热装置进行散热，包括：

13、若电池组内的任一电池温度超过第一阈值，向风冷散热设备发送风冷指令；其中，风冷指令中包含电池组内电池的最高温度a，风冷指令控制风冷散热设备输出冷风的风速和温度与最高温度a适配；

14、若电池组内的任一电池温度超过第二阈值、且风冷散热设备启动预设时间后，向温度最高电池对应的液冷散热设备发送液冷指令；其中，第二阈值大于第一阈值；液冷指令中包含电池组内电池的最高温度b，液冷指令控制控制输入液冷散热设备冷却液的流速与最高温度b适配；

15、若任意两排电池的温差超过第三阈值、且温度低的电池排对应的液冷散热设备启动、温度高的电池排对应的液冷散热设备未启动，向温度高的电池排对应的液冷散热设备发送液冷指令，控制温度低的电池排对应的液冷散热设备关闭；

16、若电池组内的任一电池温度不超过第二阈值，控制启动的液冷散热设备关闭。

17、风冷散热设备启动后，风冷散热设备输出冷风的风速和温度，根据当前电池组内电池的最高温度实时调整；

18、冷散热设备启动后，风冷散热设备冷却液的流速，根据对应电池的最高温度实时调整。

19、本发明所达到的有益效果：本发明在单纯使用风冷上增加了液冷，根据采集的温度进行风冷散热设备和液冷散热设备控制，使电池组的散热更加均匀，降低电池整体温差，优化了电池的温度分布，对电池的安全以及寿命都大有裨益。

技术特征：

1.风冷液冷混合散热装置，其特征在于，包括温度采集设备、电池管理设备、风冷散热设备和若干液冷散热设备；

2.根据权利要求1所述的风冷液冷混合散热装置，其特征在于，温度采集设备为热电偶。

3.根据权利要求1所述的风冷液冷混合散热装置，其特征在于，液冷散热设备为液冷板；每排电池的下方设置一液冷板。

4.根据权利要求1所述的风冷液冷混合散热装置，其特征在于，风冷散热设备包括散热风扇和蒸发器，散热风扇向电池组内部输入风，蒸发器对散热风扇的出风口派出的空气进行降温处理。

5.风冷液冷混合散热方法，其特征在于，采用权利要求1~4任一项所述的装置进行散热，包括：

6.根据权利要求5所述的风冷液冷混合散热方法，其特征在于，风冷散热设备启动后，风冷散热设备输出冷风的风速和温度，根据当前电池组内电池的最高温度实时调整；

技术总结
本发明公开了一种适用于锂离子电池散热的风冷液冷混合散热装置及方法，本发明在单纯使用风冷上增加了液冷，根据采集的温度进行风冷散热设备和液冷散热设备控制，使电池组的散热更加均匀，降低电池整体温差，优化了电池的温度分布，对电池的安全以及寿命都大有裨益。

技术研发人员：郭东亮,郭鹏宇,许栋栋,姚丽娟,孙磊,王铭民,郭成功,张淼,吴静云,王庭华,刘沪平,王智睿,俞鑫春,陈磊,王彬
受保护的技术使用者：国网江苏省电力有限公司电力科学研究院
技术研发日：
技术公布日：2024/1/16