CN107689469B - 电源系统及汽车 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种电源系统及汽车。所述电源系统包括电池模组及用于对所述电池模组的温度进行调控的导热装置。所述电池模组包括多层由多个电芯并列排布形成的电池子模组。所述导热装置包括：液冷件及导热组件。所述液冷件设置在相邻的电池子模组之间，所述液冷件面向所述电池子模组的侧面上设置有所述导热组件，所述导热组件与所述电池子模组接触，所述导热组件用于在所述电池子模组与所述液冷件之间进行热量传递。由此，能够有效控制电池模组中多个电芯之间的温度差异，可有效延长电池模组的使用寿命。

Description

电源系统及汽车
技术领域
本发明涉及电池管理技术领域，具体而言，涉及一种电源系统及汽车。
背景技术
目前，由于能源成本以及环境污染的问题越来越突出，由于新能源汽车(比如，纯电动汽车或混合动力汽车)具有节能、环保、经济等特点，其使用率越来越高。纯电动汽车及混合动力汽车以其能够大幅消除甚至零排放汽车尾气的优点，受到政府以及各汽车企业的重视。
然而，电池模组的热相关问题是决定新能源汽车使用性能、安全性能、使用寿命及使用成本的关键因素。电池模组的温度水平直接影响汽车在使用过程中的能量传输及功率性能。在使用过程中，由于电池模组电芯的自身质量差异及位置设置等原因，会出现有的电芯温度高，有的电芯温度低的差异情况。若不能对电池模组中电芯的温差进行有效控制，电芯的温差会影响整个电池模组的使用寿命，并且，温度过高的电芯容易发生热失稳的情况，存在安全隐患。
发明内容
为了克服现有技术中的上述不足，本发明提供一种电源系统及汽车，其能够有效控制电池模组中多个电芯之间的温度差异，可有效延长电池模组的使用寿命。
本发明较佳实施例提供一种电源系统，所述电源系统包括电池模组及用于对所述电池模组的温度进行调控的导热装置；
所述电池模组包括多层由多个电芯并列排布形成的电池子模组；
所述导热装置包括：液冷件及导热组件；
所述液冷件设置在相邻的电池子模组之间，所述液冷件面向所述电池子模组的侧面上设置有所述导热组件，所述导热组件与所述电池子模组接触，所述导热组件用于在所述电池子模组与所述液冷件之间进行热量传递。
在本发明较佳实施例中，所述导热组件包括相互匹配的第一导热件及第二导热件；
所述液冷件面向所述电池子模组的侧面上设置有所述第二导热件；
所述第二导热件面向所述电池子模组的侧面上设置有所述第一导热件；
所述第一导热件与所述电池子模组接触。
在本发明较佳实施例中，所述电池模组设置有多个温度传感器，所述温度传感器设置于电芯上用于检测所述电芯的温度。
在本发明较佳实施例中，所述导热装置还包括至少一个用于调控所述第二导热件与所述第一导热件接触面积的滑移调控设备；
所述滑移调控设备与所述第二导热件连接，当检测到相邻两层电池子模组的温差大于预设阈值时，所述滑移调控设备控制所述第二导热件相对于所述第一导热件滑动，以调整所述第二导热件与所述第一导热件之间的接触面积，进而调控所述相邻两层电池子模组的温差。
在本发明较佳实施例中，所述导热装置还包括控制设备；
所述控制设备与所述多个温度传感器电性连接，获取所述多个温度传感器检测的电芯温度，并对获取的所述电芯温度进行处理。
在本发明较佳实施例中，所述控制设备与所述滑移调控设备连接，所述控制设备在相邻两层电池子模组的温差大于预设阈值时，控制所述滑移调控设备对所述第二导热件与所述第一导热件之间的接触面积进行调整。
在本发明较佳实施例中，所述滑移调控设备包括：滑移连接件及调控机构；
所述滑移连接件的一端与所述调控机构连接，所述滑移连接件的另一端与所述第二导热件固定连接，所述调控机构通过控制所述滑移连接件使所述第二导热件相对于所述第一导热件滑动。
在本发明较佳实施例中，所述第一导热件的导热系数大于所述第二导热件的导热系数，所述第一导热件的膨胀系数大于所述第二导热件的膨胀系数，当所述电池子模组温度过高，所述第一导热件吸热膨胀时，所述第一导热件厚度增加使所述液冷件与所述电池子模组之间的总热阻减小，以加快热传导降低所述电池子模组的温度。
在本发明较佳实施例中，所述第一导热件及第二导热件均设置为波浪形板状结构，以增大与所述电池子模组的接触面积，以及与所述液冷件的接触面积。
本发明较佳实施例还提供一种汽车，所述汽车包括发动机及上述中任意一项所述的电源系统；
所述电源系统与发动机电性连接，所述电源系统提供电能给所述发动机，所述发动机将电能转化为机械能驱动所述汽车运动。
相对于现有技术而言，本发明具有以下有益效果：
本发明较佳实施例提供一种电源系统及汽车。所述电源系统包括电池模组及用于对所述电池模组的温度进行调控的导热装置。所述电池模组包括多层由多个电芯并列排布形成的电池子模组。所述导热装置包括：液冷件及导热组件。所述液冷件设置在相邻的电池子模组之间，所述液冷件面向所述电池子模组的侧面上设置有所述导热组件，所述导热组件与所述电池子模组接触，所述导热组件用于在所述电池子模组与所述液冷件之间进行热量传递。由此，通过设置导热装置，能够对电池模组中多个电芯之间的温度差异进行有效控制，可有效延长电池模组的使用寿命。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。
图1为本发明较佳实施例提供的电源系统部分结构的结构示意图。
图2为本发明较佳实施例提供的电芯与温度传感器的位置结构示意图。
图3为本发明较佳实施例提供的电源系统的结构示意图。
图4为本发明较佳实施例提供的图3所示的滑移调控设备在I部的局部放大图。
图5为本发明较佳实施例提供的滑移调控设备、控制设备及温度传感器的连接示意图。
图6为本发明较佳实施例提供的液冷件的结构示意图。
图7为本发明较佳实施例提供的第一导热件的结构示意图。
图8为本发明较佳实施例提供的第二导热件的结构示意图。
图标：10-电源系统；100-导热装置；110-液冷件；120-导热组件；122-第一导热件；124-第二导热件；130-滑移调控设备；132-滑移连接件；134-调控机构；140-控制设备；200-电池模组；210-电池子模组；220-电芯；230-温度传感器。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。
因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。
在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该发明产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
此外，术语“水平”、“竖直”、“悬垂”等术语并不表示要求部件绝对水平或悬垂，而是可以稍微倾斜。如“水平”仅仅是指其方向相对“竖直”而言更加水平，并不是表示该结构一定要完全水平，而是可以稍微倾斜。
在本发明的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
下面结合附图，对本发明的一些实施方式作详细说明。在不冲突的情况下，下述的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
本发明较佳实施例提供一种电源系统10。请参阅图1，图1为本发明较佳实施例提供的电源系统10部分结构的结构示意图。所述电源系统10包括电池模组200及用于对所述电池模组200的温度进行调控的导热装置100。
在本实施例中，所述电池模组200包括多层由多个电芯220并列排布形成的电池子模组210。所述导热装置100包括：液冷件110及导热组件120。
在本实施例中，所述液冷件110设置在相邻的电池子模组210之间，所述液冷件110面向所述电池子模组210的侧面上设置有所述导热组件120，所述导热组件120与所述电池子模组210接触，所述导热组件120用于在所述电池子模组210与所述液冷件110之间进行热量传递。
在本实施例中，所述液冷件110可以是，但不限于：液冷扁管、水冷板等。所述液冷件110用于吸收所述电芯220的热量，以降低电池模组200的温度。
在本实施例中，由于电池子模组210与液冷件110之间存在空隙，所述液冷件110面向相邻电池子模组210的两侧面上均设置有所述导热组件120，以通过所述导热组件120加快热量传递。
在本实施例中，所述导热组件120包括相互匹配的第一导热件122及第二导热件124。
在本实施例中，所述液冷件110面向所述电池子模组210的侧面上设置有所述第二导热件124。所述第二导热件124面向所述电池子模组210的侧面上设置有所述第一导热件122，所述第一导热件122与所述电池子模组210接触。即所述第一导热件122位于所述电池子模组210与所述第二导热件124之间，所述第二导热件124位于所述第一导热件122与所述液冷件110之间。
请参阅图2，图2为本发明较佳实施例提供的电芯220与温度传感器230的位置结构示意图。
在本实施例中，所述电池模组200中可设置多个温度传感器230，所述温度传感器230设置于电芯220上用于检测所述电芯220的温度。
请参阅图3，图3为本发明较佳实施例提供的电源系统10的结构示意图。
在本实施例中，所述导热装置100还包括至少一个用于调控所述第二导热件124与所述第一导热件122接触面积的滑移调控设备130。
在本实施例中，所述滑移调控设备130与所述第二导热件124连接，当检测到相邻两层电池子模组210的温差大于预设阈值时，所述滑移调控设备130控制所述第二导热件124相对于所述第一导热件122滑动，以调整所述第二导热件124与所述第一导热件122之间的接触面积，进而调控所述相邻两层电池子模组210的温差。
请参阅图4，图4为本发明较佳实施例提供的图3所示的滑移调控设备130在I部的局部放大图。所述滑移调控设备130包括：滑移连接件132及调控机构134。
在本实施例中，所述滑移连接件132的一端与所述调控机构134连接，所述滑移连接件132的另一端与所述第二导热件124固定连接，所述调控机构134通过控制所述滑移连接件132使所述第二导热件124相对于所述第一导热件122滑动。
在本实施例中，所述调控机构134可控制所述滑移连接件132相对于所述调控机构134移动，进而所述滑移连接件132可带动所述第二导热件124相对于所述第一导热件122滑动。
在本实施例中，所述滑移连接件132与所述第二导热件124固定连接的方式可以是，但不限于：焊接。
在本实施例中，所述调控机构134控制所述滑移连接件132移动的控制方式可以是，但不限于：电磁控制。
请参阅图5，图5为本发明较佳实施例提供的滑移调控设备130、控制设备140及温度传感器230的连接示意图。所述导热装置100还包括控制设备140。
在本实施例中，所述控制设备140与多个温度传感器230电性连接，获取所述多个温度传感器230检测的多个电芯220的电芯温度，并对获取的所述电芯温度进行处理。
在本实施例中，所述控制设备140与至少一个滑移调控设备130电性和/或通信连接，以控制所述滑移调控设备130对所述第二导热件124与所述第一导热件122之间的接触面积进行调整。
在本实施例中，所述控制设备140可对获取的每层电池子模组210中的若干个电芯220的电芯温度进行平均值计算处理，以得到每层电池子模组210各自对应的温度，所述控制设备140可检测相邻两层电池子模组210的温差。当所述控制设备140检测到所述相邻两层电池子模组210的温差大于预设阈值时，所述控制设备140下发调控指令给所述调控机构134。所述调控机构134控制所述滑移连接件132移动，所述滑移连接件132带动所述第二导热件124相对于所述第一导热件122滑动，从而调整所述第二导热件124与所述第一导热件122之间的接触面积，进而调控所述相邻两层电池子模组210的温差。
在本实施例中，所述第二导热件124与所述第一导热件122的接触面积越大，热量传递效果越好。例如，当所述第二导热件124与所述第一导热件122完全接触时，热量传递效果最好，所述液冷件110可快速吸收电芯220的热量，快速降低电池子模组210的温度。由此，通过调整所述第二导热件124与所述第一导热件122之间的接触面积，可对所述相邻两层电池子模组210的温差进行调控。
在实施例提供的一种实施方式中，可将所述第一导热件122及第二导热件124分别采用不同的材料制成，以使所述第一导热件122的导热系数大于所述第二导热件124的导热系数，所述第一导热件122的膨胀系数大于所述第二导热件124的膨胀系数。当所述电池子模组210温度过高时，与所述电池子模组210接触的所述第一导热件122吸热膨胀，所述第一导热件122厚度增加使所述液冷件110与所述电池子模组210之间的总热阻减小，从而加快热量传导，降低所述电池子模组210的温度。
请参阅图6、图7及图8，图6为本发明较佳实施例提供的液冷件110的结构示意图，图7为本发明较佳实施例提供的第一导热件122的结构示意图，图8为本发明较佳实施例提供的第二导热件124的结构示意图。
在本实施例中，所述液冷件110设置为呈波浪形结构，可有效增大液冷件110与电池模组200的接触面积，提高散热效率。
在本实施例中，根据所述液冷件110设置的形状结构，所述第一导热件122及第二导热件124均可设置为波浪形板状结构，以增大所述第一导热件122与所述电池子模组210的接触面积，以及增大所述第二导热件124与所述液冷件110的接触面积。
本发明较佳实施例还提供一种汽车，所述汽车包括发动机及上述的电源系统10。所述电源系统10与发动机电性连接，所述电源系统10提供电能给所述发动机，所述发动机将电能转化为机械能驱动所述汽车运动。
综上所述，本发明较佳实施例提供一种电源系统及汽车。所述电源系统包括电池模组及用于对所述电池模组的温度进行调控的导热装置。所述电池模组包括多层由多个电芯并列排布形成的电池子模组。所述导热装置包括：液冷件及导热组件。所述液冷件设置在相邻的电池子模组之间，所述液冷件面向所述电池子模组的侧面上设置有所述导热组件，所述导热组件与所述电池子模组接触，所述导热组件用于在所述电池子模组与所述液冷件之间进行热量传递。
由此，通过设置导热装置，能够对电池模组中多个电芯之间的温度差异进行有效控制，可有效延长电池模组的使用寿命。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种电源系统，其特征在于，所述电源系统包括电池模组及用于对所述电池模组的温度进行调控的导热装置；
所述电池模组包括多层由多个电芯并列排布形成的电池子模组；
所述导热装置包括：液冷件及导热组件；
所述液冷件设置在相邻的电池子模组之间，所述液冷件面向所述电池子模组的侧面上设置有所述导热组件，所述导热组件与所述电池子模组接触，所述导热组件用于在所述电池子模组与所述液冷件之间进行热量传递;
所述导热组件包括相互匹配的第一导热件及第二导热件；
所述液冷件面向所述电池子模组的侧面上设置有所述第二导热件；
所述第二导热件面向所述电池子模组的侧面上设置有所述第一导热件；
所述第一导热件与所述电池子模组接触;
所述电池模组设置有多个温度传感器，所述温度传感器设置于电芯上用于检测所述电芯的温度;
所述导热装置还包括至少一个用于调控所述第二导热件与所述第一导热件接触面积的滑移调控设备；
所述滑移调控设备与所述第二导热件连接，当检测到相邻两层电池子模组的温差大于预设阈值时，所述滑移调控设备控制所述第二导热件相对于所述第一导热件滑动，以调整所述第二导热件与所述第一导热件之间的接触面积，进而调控所述相邻两层电池子模组的温差。
2.根据权利要求1所述的电源系统，其特征在于，所述导热装置还包括控制设备；
所述控制设备与所述多个温度传感器电性连接，获取所述多个温度传感器检测的电芯温度，并对获取的所述电芯温度进行处理。
3.根据权利要求2所述的电源系统，其特征在于，所述控制设备与所述滑移调控设备连接，所述控制设备在相邻两层电池子模组的温差大于预设阈值时，控制所述滑移调控设备对所述第二导热件与所述第一导热件之间的接触面积进行调整。
4.根据权利要求3所述的电源系统，其特征在于，所述滑移调控设备包括：滑移连接件及调控机构；
所述滑移连接件的一端与所述调控机构连接，所述滑移连接件的另一端与所述第二导热件固定连接，所述调控机构通过控制所述滑移连接件使所述第二导热件相对于所述第一导热件滑动。
5.根据权利要求1所述的电源系统，其特征在于，所述第一导热件的导热系数大于所述第二导热件的导热系数，所述第一导热件的膨胀系数大于所述第二导热件的膨胀系数，当所述电池子模组温度过高，所述第一导热件吸热膨胀时，所述第一导热件厚度增加使所述液冷件与所述电池子模组之间的总热阻减小，以加快热传导降低所述电池子模组的温度。
6.根据权利要求1-5任意一项所述的电源系统，其特征在于，所述第一导热件及第二导热件均设置为波浪形板状结构，以增大与所述电池子模组的接触面积，以及与所述液冷件的接触面积。
7.一种汽车，其特征在于，所述汽车包括发动机及权利要求1-6中任意一项所述的电源系统；
所述电源系统与发动机电性连接，所述电源系统提供电能给所述发动机，所述发动机将电能转化为机械能驱动汽车运动。
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