本發(fā)明涉及車(chē)用電動(dòng)汽車(chē)動(dòng)力電池組熱管理領(lǐng)域，尤其是一種太赫茲波微熱管動(dòng)力電池組。

背景技術(shù)：

以電動(dòng)汽車(chē)為代表的新能源汽車(chē)產(chǎn)業(yè)是國(guó)家“十三五”時(shí)期重點(diǎn)發(fā)展的戰(zhàn)略新興產(chǎn)業(yè)之一。電池包作為電動(dòng)汽車(chē)以及混動(dòng)汽車(chē)的主要儲(chǔ)能裝置，是電動(dòng)汽車(chē)和混動(dòng)汽車(chē)的關(guān)鍵設(shè)備之一，電池包內(nèi)溫度上升將嚴(yán)重影響電池組的電化學(xué)系統(tǒng)的運(yùn)行、循環(huán)壽命和充電可接受性、電池包功率、安全性和可靠性；電池包中各單元之間的溫度不均衡最終會(huì)影響電池性能的一致性及電池荷電狀態(tài)估計(jì)的準(zhǔn)確性，影響到電動(dòng)車(chē)的系統(tǒng)控制及壽命。因此，電池包的熱管理成為影響新能源汽車(chē)產(chǎn)業(yè)生存和發(fā)展的瓶頸問(wèn)題。為了提高整車(chē)性能，使電池組發(fā)揮最佳性能和壽命，需要優(yōu)化電池包的結(jié)構(gòu)，設(shè)計(jì)先進(jìn)的電池包熱管理系統(tǒng)。

目前較為經(jīng)濟(jì)和容易實(shí)現(xiàn)的電池組熱管理方式為氣冷方式，即令電池組中的電池單元之間存在一定間隙，并在電池箱上設(shè)置入風(fēng)口和出風(fēng)口，用風(fēng)扇將外部的冷空氣吹入電池箱中，通過(guò)電池單元之間的間隙帶走熱量，但這種方式不能保證所有的電池均勻受風(fēng)，部分電池單元的局部升溫導(dǎo)致電池箱內(nèi)溫度場(chǎng)分布不均。同時(shí)，由于風(fēng)冷式的實(shí)現(xiàn)需要電池包內(nèi)部和外部環(huán)境直接相通，而電動(dòng)汽車(chē)如果在極端溫度環(huán)境下工作，電池包內(nèi)的溫度可能超過(guò)電池包的安全溫度，也會(huì)導(dǎo)致電池包無(wú)法正常工作。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明主要針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)所存在的結(jié)構(gòu)復(fù)雜，散熱速度慢等技術(shù)問(wèn)題，提供一種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，散熱速度快的太赫茲波微熱管動(dòng)力電池組。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用了如下技術(shù)方案：

太赫茲波微熱管動(dòng)力電池組，包括電池組外殼、電池單元和太赫茲波微熱管；電池組外殼包括截面為矩形的風(fēng)道，風(fēng)道兩側(cè)分別設(shè)置進(jìn)風(fēng)口和出風(fēng)口；電池單元包括若干個(gè)單體電池封裝組成，單體電池間互相留有空隙；電池單元可固定或活動(dòng)的設(shè)置在風(fēng)道內(nèi)，單體電池間的空隙內(nèi)設(shè)置太赫茲波微熱管；太赫茲波微熱管依次包括蒸發(fā)段、絕熱段和冷凝段，底部的蒸發(fā)段設(shè)置在電池單元內(nèi)，頂部涂覆有太赫茲波發(fā)射涂層的為冷凝段，余下部分為絕熱段。

電池單元為若干個(gè)單體電池通過(guò)軟質(zhì)封裝而成，單體電池間留有空隙，太赫茲波微熱管通過(guò)單體電池間預(yù)留的間隙貼合在單體電池上，封裝好的電池單元放置在電池組外殼內(nèi)，電池組外殼設(shè)置有風(fēng)機(jī)、進(jìn)風(fēng)口、風(fēng)道、出風(fēng)口以及溫感探頭。電動(dòng)汽車(chē)或混動(dòng)汽車(chē)運(yùn)行時(shí)，通過(guò)電池單元進(jìn)行充、放電，達(dá)到使用運(yùn)行效果，電池單元在運(yùn)行過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生大量熱量，熱量通過(guò)單體電池間的太赫茲波微熱管傳遞到風(fēng)道，此時(shí)汽車(chē)控制器通過(guò)溫感探頭探測(cè)到環(huán)境溫度并反饋至控制器，當(dāng)環(huán)境溫度處于電池單元的安全溫度區(qū)間時(shí)，汽車(chē)控制器控制風(fēng)機(jī)啟動(dòng)，將電池單元的熱量輸送至車(chē)外，保證電池單元處于安全溫度；當(dāng)溫感探頭探測(cè)到環(huán)境溫度超出電池單元的安全區(qū)間時(shí)，汽車(chē)控制器控制風(fēng)機(jī)和溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)開(kāi)啟，將環(huán)境空氣調(diào)節(jié)至電池單元安全溫度區(qū)間，并將調(diào)節(jié)好的空氣通過(guò)進(jìn)風(fēng)口送入風(fēng)道，并將風(fēng)道內(nèi)的高溫空氣從出風(fēng)口帶出，保證電池單元處于安全溫度。

太赫茲波微熱管會(huì)在所布空間內(nèi)布滿太赫茲波，換熱效率為普通扁平熱管的3-5倍，太赫茲波微熱管包括蒸發(fā)段、絕熱段以及冷凝段，蒸發(fā)段緊密貼合在單體電池上，絕熱段和冷凝段位于電池組外殼的風(fēng)道內(nèi)，貼合在單體電池上的蒸發(fā)段吸收單體電池運(yùn)行時(shí)產(chǎn)生的熱量并通過(guò)絕熱段傳輸至冷凝段，冷凝段將熱量放出，通過(guò)風(fēng)道內(nèi)的空氣流通將熱量帶出風(fēng)道。

作為優(yōu)選，太赫茲波微熱管內(nèi)灌有冷凝劑。

作為優(yōu)選，進(jìn)風(fēng)口設(shè)置有風(fēng)機(jī)，風(fēng)機(jī)底部設(shè)置第一溫感探頭。進(jìn)風(fēng)口、風(fēng)機(jī)、風(fēng)道、出風(fēng)口位于同一水平面上，風(fēng)機(jī)啟動(dòng)時(shí)，可將電池組外殼外的空氣通過(guò)進(jìn)風(fēng)口帶入風(fēng)道，并將風(fēng)道內(nèi)原有的空氣通過(guò)出風(fēng)口帶出電池組外殼，達(dá)到熱量交換的目的。

作為優(yōu)選，出風(fēng)口設(shè)置有風(fēng)機(jī)，風(fēng)機(jī)底部設(shè)置第二溫感探頭。

進(jìn)風(fēng)口位于風(fēng)道前端，進(jìn)風(fēng)口與外界直接相通或與汽車(chē)空調(diào)出風(fēng)口相通，當(dāng)環(huán)境溫度處于電池組的安全溫度區(qū)間時(shí)，進(jìn)風(fēng)口與外界環(huán)境直接相通；當(dāng)外界環(huán)境溫度超出電池組安全溫度區(qū)間時(shí)，進(jìn)風(fēng)口和汽車(chē)空調(diào)出風(fēng)口相通，汽車(chē)控制器控制空調(diào)出風(fēng)溫度處于電池組的安全溫度區(qū)間，風(fēng)機(jī)通過(guò)空調(diào)出風(fēng)將安全溫度區(qū)間的空氣送入電池組風(fēng)道，進(jìn)行換熱。出風(fēng)口與外界環(huán)境直接相通或與汽車(chē)內(nèi)部空調(diào)風(fēng)口相通，當(dāng)汽車(chē)內(nèi)部不需要制暖時(shí)，風(fēng)口直接與外界環(huán)境相通；當(dāng)汽車(chē)內(nèi)部需要制暖時(shí)，風(fēng)口與汽車(chē)內(nèi)部空調(diào)空口相通。

作為優(yōu)選，電池單元設(shè)置在風(fēng)道的底部，進(jìn)風(fēng)口和出風(fēng)口設(shè)置在風(fēng)道兩側(cè)的上方。風(fēng)道正好可以容納封裝好的電池單元，并預(yù)留足夠空間，封裝好的電池單元可便捷地放置于風(fēng)道內(nèi)，電池單元封裝的單體電池間留有足夠的空隙，空隙內(nèi)緊密貼合太赫茲波微熱管。

本發(fā)明所述太赫茲波微熱管電池組能對(duì)每個(gè)單體電池進(jìn)行直接、快速、均勻的降溫，保證電池組的安全性、可靠性，提高電池組的使用壽命，適用于純電動(dòng)汽車(chē)以及混動(dòng)汽車(chē)的動(dòng)力電池組的熱管理。

因此，本發(fā)明具有易于結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，散熱速度快，使用壽命長(zhǎng)，可靠性和安全性較好，降溫均勻等特點(diǎn)。

附圖說(shuō)明

圖1是本發(fā)明實(shí)施例電池組外殼的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2是圖1的左視圖；

圖3是本發(fā)明實(shí)施例電池單元和太赫茲波微熱管結(jié)合的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖4是圖3的左視圖；

圖5是本發(fā)明實(shí)施例太赫茲波微熱管的結(jié)構(gòu)示意圖 。

附圖標(biāo)記說(shuō)明：2-太赫茲波微熱管，3-電池單元，4-蒸發(fā)段，5-絕熱段，6-冷凝段，7-風(fēng)機(jī)，8-電池組外殼，9-進(jìn)風(fēng)口，10-第一溫感探頭，11-第二溫感探頭，12-出風(fēng)口，13-風(fēng)道。

具體實(shí)施方式

為了進(jìn)一步理解本發(fā)明，下面結(jié)合實(shí)施例對(duì)本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施方案進(jìn)行描述，但是應(yīng)當(dāng)理解，這些描述只是為進(jìn)一步說(shuō)明本發(fā)明的特征和優(yōu)點(diǎn)，而不是對(duì)本發(fā)明權(quán)利要求的限制。

本發(fā)明提供了一種太赫茲波微熱管動(dòng)力電池組，如附圖1、2、3、4和5所示，太赫茲波微熱管動(dòng)力電池組熱管理系統(tǒng)包括電池組外殼8、風(fēng)機(jī)7、進(jìn)風(fēng)口9、出風(fēng)口12、第一溫感探頭10和第二溫感探頭11、電池單元3、太赫茲波微熱管2。

電池組外殼8包括截面為矩形的風(fēng)道13，風(fēng)道13兩側(cè)分別設(shè)置進(jìn)風(fēng)口9和出風(fēng)口12；電池單元3包括多個(gè)單體電池封裝組成，單體電池間互相留有空隙；電池單元3可固定或活動(dòng)的設(shè)置在風(fēng)道13內(nèi)，單體電池間的空隙內(nèi)設(shè)置太赫茲波微熱管2；太赫茲波微熱管2依次包括蒸發(fā)段4、絕熱段5和冷凝段6，底部的蒸發(fā)段4設(shè)置在電池單元3內(nèi)，頂部涂覆有太赫茲波發(fā)射涂層的為冷凝段6，余下部分為絕熱段5。

太赫茲波發(fā)射涂層主要由有機(jī)硅化合物經(jīng)活化處理而成，太赫茲波發(fā)射涂層可發(fā)射太赫茲波。

太赫茲波微熱管2內(nèi)裝有冷凝劑，蒸發(fā)段4將熱量吸收后，太赫茲波微熱管2的冷凝劑氣化，氣化的冷凝劑向上提升，通過(guò)絕熱段5后，在冷凝段6中受到冷凝又變成液態(tài)的冷凝劑，液態(tài)的冷凝劑受重力的作用，重新流回蒸發(fā)段4，完成散熱的一個(gè)循環(huán)。

進(jìn)風(fēng)口9設(shè)置有風(fēng)機(jī)7，風(fēng)機(jī)7底部設(shè)置第一溫感探頭10；出風(fēng)口12設(shè)置有風(fēng)機(jī)7，風(fēng)機(jī)7底部設(shè)置第二溫感探頭11；電池單元3設(shè)置在風(fēng)道13的底部，進(jìn)風(fēng)口9和出風(fēng)口12設(shè)置在風(fēng)道13兩側(cè)的上方。

電動(dòng)車(chē)或混動(dòng)車(chē)運(yùn)行時(shí)，太赫茲波微熱管動(dòng)力電池組開(kāi)始工作，首先，電池單元3的溫度開(kāi)始升高，通過(guò)太赫茲波微熱管2的蒸發(fā)段4將熱量吸收，通過(guò)絕熱段5傳輸至冷凝段6，經(jīng)由太赫茲波1將熱量散布于風(fēng)道13。

太赫茲波微熱管動(dòng)力電池組有兩種散熱方式，兩種散熱方式互補(bǔ)，保障太赫茲波微熱管動(dòng)力電池組的散熱可靠性。

當(dāng)?shù)谝粶馗刑筋^10探知外界環(huán)境溫度處于電池單元3的安全溫度區(qū)間時(shí)，進(jìn)風(fēng)口9直接與大氣相通，第二溫感探頭11探測(cè)到風(fēng)道13的溫度升高，汽車(chē)控制器控制風(fēng)機(jī)7開(kāi)始運(yùn)轉(zhuǎn)，處于電池單元3安全溫度區(qū)間的空氣經(jīng)由進(jìn)風(fēng)口9進(jìn)入風(fēng)道13，風(fēng)道13內(nèi)的高溫空氣經(jīng)由出風(fēng)口9被帶出電池組外殼8，從而達(dá)到保持電池單元3處于安全溫度區(qū)間的目的。

當(dāng)?shù)诙馗刑筋^11探知外界環(huán)境溫度超出電池單元3的安全溫度區(qū)間時(shí)，進(jìn)風(fēng)口9與空調(diào)出風(fēng)口相通，第二溫感探頭11探測(cè)到風(fēng)道13的溫度升高，汽車(chē)控制器控制風(fēng)機(jī)7開(kāi)始運(yùn)轉(zhuǎn)，處于電池單元3安全溫度區(qū)間的空氣經(jīng)由進(jìn)風(fēng)口9進(jìn)入風(fēng)道13，風(fēng)道13內(nèi)的高溫空氣經(jīng)由出風(fēng)口9被帶出電池組外殼8，從而達(dá)到保持電池單元3處于安全溫度區(qū)間的目的。

以上實(shí)施例的說(shuō)明只是用于幫助理解本發(fā)明的方法及其核心思想。應(yīng)當(dāng)指出，對(duì)于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，在不脫離本發(fā)明原理的前提下，還可以對(duì)本發(fā)明進(jìn)行若干改進(jìn)和修飾，這些改進(jìn)和修飾也落入本發(fā)明權(quán)利要求的保護(hù)范圍內(nèi)。