基于金属颗粒辅助冷却的热管理系统技术方案

本发明专利技术公开了基于金属颗粒辅助冷却的热管理系统，包括；本发明专利技术通过采用科学合理的热管理方式，能够根据电池所反映的实时温度状况来管理风冷和液冷进行使用，不会使降温效果过剩，造成能源的过度消耗，根据温度的增长，采用递进式的降温方式，能够减少不必要的机器损耗，既保护了电池组也保护了用于降温的风冷模组和纳米流体冷却模组；本发明专利技术通过设置警报模组，在锂电池温度处于D阀值时，这个温度已经超过了锂电池使用的温度范围，出现了安装隐患，所以通过执行D命令，通过D命令控制警报模组发出过热警报，提醒使用人员电池温度过高，立即停止使用，并对温度过高的原因和故障进行排查。查。查。

【技术实现步骤摘要】
基于金属颗粒辅助冷却的热管理系统


[0001]本专利技术涉及锂电池热管理
，具体为基于金属颗粒辅助冷却的热管理系统。

技术介绍

[0002]锂基电池在日常用品中具有广泛的应用。锂离子电池在运行过程中产生的热量对于为HEV和EV设计具有成本效益和高效的热管理系统至关重要。为此，应为车辆选择正确的锂离子电池组冷却机制，并建立最佳冷却条件，以将温度保持在15至35℃的安全范围内，这对于提高电池的性能，安全性和寿命至关重要，在相同的功耗范围内，液冷模块的降温效果优于风冷模块。
[0003]现有的液冷模块中，增加冷却液流速会降低电池表面的平均温度，提高降温效果，同时将金属颗粒添加到普通流体中以产生纳米流体冷却液，即将Al2O3颗粒添加到水和MEG溶液中以生成Al2O3纳米流体溶液，只需添加0.5％的Al2O3作为体积分数，即可将乙二醇水混合物的导热系数提高0.05W/(m
‑
K)能够进一步的提高液冷模块在温度降低方面具有的优越性。
[0004]但是金属颗粒的添加会增加液冷模组的工作负担，即在流速不便的情况下，流体密度的增加，会增加泵送工作量和负担，虽然降温效果优越，但是如果不能根据电池所反映的实时温度状况来采用科学合理的管理系统对风冷和液冷进行使用，即使实现了对电池进行降温保护的效果，也会提高风冷模组和液冷模组自身的损耗和对电池进行的降温成本，因此我们需要提出基于金属颗粒辅助冷却的热管理系统。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的在于提供基于金属颗粒辅助冷却的热管理系统，具备能够根据电池所反映的实时温度状况来采用科学合理的管理系统对风冷和液冷进行使用，以减少损耗的优点，以解决上述
技术介绍
中提出的问题。
[0006]为实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：基于金属颗粒辅助冷却的热管理系统，包括电池组，所述电池组的表面设置有温度检测点位，所述温度检测点位的表面安装有实时温度检测模组；
[0007]所述实时温度检测模组电性连接有信号转换模组，所述信号转换模组电性连接有执行模组，所述执行模组电性连接有警报模组；
[0008]所述电池组的外部分别安装有风冷模组和纳米流体冷却模组；
[0009]所述执行模组分别与风冷模组和纳米流体冷却模组电性连接。
[0010]优选的，所述温度检测点位数量的设置与电池组的表面积呈正相关设置，所述电池组的表面积增加的同时，所述温度检测点位的数量也会同步增加，且每组所述温度检测点位之间的距离为5
‑
10cm。
[0011]优选的，所述风冷模组和纳米流体冷却模组均设置有两种工作模式，两种所述工
作模式分别包括正常功率输出模式和最大功率输出模式，所述执行模组用于控制风冷模组和纳米流体冷却模组的启动、关闭和两种所述工作模式的切换。
[0012]优选的，所述执行模组的内部设置有分析模块，所述实时温度检测模组采集多组温度检测点位上电池组的温度情况，所述信号转换模组将实时温度检测模组采集到的实时温度情况转换为电信号传递给分析模块，所述分析模块将多个温度检测点位所采集的实时温度数值形成实时变化的数据集，并选取该数据集中最大的温度数值。
[0013]优选的，所述执行模组的内部设置有温度判定模块，所述温度判定模块包括四组预设温度阀值，分别为A阀值、B阀值、C阀值和D阀值；
[0014]A阀值所设置的温度区间为15
‑
20℃；
[0015]B阀值所设置的温度区间为21
‑
30℃；
[0016]B阀值所设置的温度区间为31
‑
40℃；
[0017]B阀值所设置的温度区间为≥41℃。
[0018]优选的，所述执行模组的内部还设置执行模块，所述执行模块包括与预设温度阀值相对应的四组执行命令，即：
[0019]A命令，A命令对应A阀值；
[0020]B命令，B命令对应B阀值；
[0021]C命令，C命令对应C阀值；
[0022]D命令，D命令对应D阀值。
[0023]优选的，所述分析模块所提供的最大的温度数值会不断高于或低于温度判定模块中的四组预设温度阀值，所述判定模块采集分析模块实时提供的最大的温度数值，当最大的温度数值符合某一阀值的判定标准时会触发执行模块，所述执行块体会执行与该阀值相对应的执行命令。
[0024]优选的，所述最大的温度数值符合A阀值所设置的温度区间，所述最大的温度数值触发A阀值所对应的A命令，所述执行模块执行A命令启用风冷模组，所述风冷模组采用正常功率输出模式。
[0025]优选的，所述最大的温度数值符合B阀值所设置的温度区间，所述最大的温度数值触发B阀值所对应的B命令，所述执行模块执行B命令启用纳米流体冷却模组，所述纳米流体冷却模组采用正常功率输出模式。
[0026]优选的，所述最大的温度数值符合C阀值所设置的温度区间，所述最大的温度数值触发C阀值所对应的C命令，所述执行模块执行C命令，即同时启用纳米流体冷却模组和风冷模组，所述纳米流体冷却模组和风冷模组均采用最大功率输出模式；
[0027]所述最大的温度数值符合D阀值所设置的温度区间，所述最大的温度数值触发D阀值所对应的D命令，所述执行模块执行D命令，所述执行模块通过D命令控制警报模组发出过热警报。
[0028]与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：
[0029]1、本专利技术通过采用科学合理的热管理方式，能够根据电池所反映的实时温度状况来管理风冷和液冷进行使用，不会使降温效果过剩，造成能源的过度消耗，根据温度的增长，采用递进式的降温方式，能够减少不必要的机器损耗，既保护了电池组也保护了用于降温的风冷模组和纳米流体冷却模组。
[0030]2、本专利技术通过设置警报模组，在锂电池温度处于D阀值时，这个温度已经超过了锂电池使用的温度范围，出现了安装隐患，所以通过执行D命令，通过D命令控制警报模组发出过热警报，提醒使用人员电池温度过高，立即停止使用，并对温度过高的原因和故障进行排查。
附图说明
[0031]图1为本专利技术的结构示意图；
[0032]图2为本专利技术电池组的结构示意图；
[0033]图3为本专利技术电池组的仰视结构示意图；
[0034]图4为本专利技术中冷却液的热物理性质表图；
[0035]图5为本专利技术中冷却液的温度随金属颗粒体积百分数变化统计图；
[0036]图6为本专利技术的系统框图。
[0037]图中：1、底座；2、支杆；3、框架；4、电池组件；6、风冷器；7、杆体；8、液冷管；10、储液箱；11、泵机；12、温度传感器；13、控制器。
具体实施方式
[0038]下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.基于金属颗粒辅助冷却的热管理系统，包括电池组，其特征在于：所述电池组的表面设置有温度检测点位，所述温度检测点位的表面安装有实时温度检测模组；所述实时温度检测模组电性连接有信号转换模组，所述信号转换模组电性连接有执行模组，所述执行模组电性连接有警报模组；所述电池组的外部分别安装有风冷模组和纳米流体冷却模组；所述执行模组分别与风冷模组和纳米流体冷却模组电性连接。2.根据权利要求1所述的基于金属颗粒辅助冷却的热管理系统，其特征在于：所述温度检测点位数量的设置与电池组的表面积呈正相关设置，所述电池组的表面积增加的同时，所述温度检测点位的数量也会同步增加，且每组所述温度检测点位之间的距离为5
‑
10cm。3.根据权利要求2所述的基于金属颗粒辅助冷却的热管理系统，其特征在于：所述风冷模组和纳米流体冷却模组均设置有两种工作模式，两种所述工作模式分别包括正常功率输出模式和最大功率输出模式，所述执行模组用于控制风冷模组和纳米流体冷却模组的启动、关闭和两种所述工作模式的切换。4.根据权利要求3所述的基于金属颗粒辅助冷却的热管理系统，其特征在于：所述执行模组的内部设置有分析模块，所述实时温度检测模组采集多组温度检测点位上电池组的温度情况，所述信号转换模组将实时温度检测模组采集到的实时温度情况转换为电信号传递给分析模块，所述分析模块将多个温度检测点位所采集的实时温度数值形成实时变化的数据集，并选取该数据集中最大的温度数值。5.根据权利要求4所述的基于金属颗粒辅助冷却的热管理系统，其特征在于：所述执行模组的内部设置有温度判定模块，所述温度判定模块包括四组预设温度阀值，分别为A阀值、B阀值、C阀值和D阀值；A阀值所设置的温度区间为15
‑
20℃；B阀值所设置的温度区间为21
‑
30℃；B阀值所设置的温度区间为...

【专利技术属性】
技术研发人员：阎全忠，张连新，江运宝，
申请(专利权)人：上饶洛信智能科技有限公司，
类型：发明
国别省市：