專利名稱：一種大型組合鋰離子電池用強(qiáng)制風(fēng)冷系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種大型組合鋰離子電池用強(qiáng)制風(fēng)冷系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
鋰離子電池在類似動力或儲能這樣的大容量、高電壓的應(yīng)用場合中，必然涉及到電池單元的多串并聯(lián)使用，由于各電池單元在整個系統(tǒng)中分布在不同的位置，各處散熱條件和周圍環(huán)境都不相同，因此，即使不考慮電池單元的內(nèi)阻、連接等差異因此，各電池單元的溫度也有一定的差異。這些差別直接會造成電池自放電不一樣，對性能和壽命也會有不同的影響，從而使得電池組的一致性惡化，進(jìn)而影響整個電池系統(tǒng)的性能和壽命。為了保證每個電池單元都具有良好的散熱條件和環(huán)境，在電池包中加裝溫度控制系統(tǒng)，使各個電池的溫度保持一致或相近是非常有必要的。目前，大型電池組系統(tǒng)中如電動汽車電池系統(tǒng)采用的風(fēng)冷系統(tǒng)普遍為自然風(fēng)冷或者強(qiáng)制對流風(fēng)冷，其優(yōu)點(diǎn)是節(jié)省空間和重量，但是其降溫效果不明顯，且溫度場一致性比較差，設(shè)計(jì)優(yōu)良、效果比較好的也只能達(dá)到溫差5°C以內(nèi)的程度。也有部分系統(tǒng)采用了水冷的方式，類似于水浴，其優(yōu)點(diǎn)是溫度一致性好，各電池單元溫差可控制在1_2°C，缺點(diǎn)是大大增加了系統(tǒng)的重量和體積，降低了比能量。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種大型組合鋰離子電池用強(qiáng)制風(fēng)冷系統(tǒng)，主要解決目前大型鋰離子電池組用熱管理系統(tǒng)在熱管理一致性和比能量兩方面不能兼得的問題。為此， 本發(fā)明采用以下技術(shù)方案它包括壓縮器、帶冷凝器的儲氣瓶、進(jìn)氣接口、電磁閥、供氣管、 超音速噴嘴、出風(fēng)風(fēng)道；所述儲氣瓶與壓縮器相連，所述壓縮空氣經(jīng)壓縮器壓縮后進(jìn)入儲氣瓶存儲降溫；所述儲氣瓶連接一路或多路供氣管，所述供氣管經(jīng)進(jìn)氣接口連接電磁閥，所述電磁閥連接一路或多路供氣支管，所述供氣支管上設(shè)有一個或多個超音速噴嘴，所述超音速噴嘴處在組合鋰離子電池的儲放容器內(nèi)。由于采用本發(fā)明的技術(shù)方案，本發(fā)明的介質(zhì)經(jīng)壓縮器)壓縮至壓力8_15Kg壓力后，進(jìn)入儲氣瓶/降溫除濕，然后通過進(jìn)氣接口接入N路供氣管(N根據(jù)散熱通路數(shù)目決定)， 經(jīng)由電磁閥后端吹氣管上安裝的多個超音速噴嘴(噴嘴數(shù)目根據(jù)散熱通路決定)以超音速噴出，氣體噴出瞬間壓力降低，根據(jù)克拉佩龍方程PV=nRT，氣體溫度降低，可對噴嘴附近的各電池單元形成降溫效果。吸熱后的氣體經(jīng)過出風(fēng)風(fēng)道排出組合鋰離子電池儲放容器以夕卜，如此循環(huán)即可實(shí)現(xiàn)對電池包的降溫。本發(fā)明結(jié)構(gòu)簡單，具有占用空間小、降溫效果明顯、 重量輕等特點(diǎn)，可為汽車動力電池包模塊、儲能電池包模塊等組合電池提供風(fēng)冷，解決了目前大型鋰離子電池組用熱管理系統(tǒng)在熱管理一致性和比能量兩方面不能兼得的問題，因此本發(fā)明具有非常高的實(shí)用價值及市場前景，尤其在大容量、高電壓的儲能電池、動力電池領(lǐng)域具有廣泛的應(yīng)用空間。在采用上述技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，本發(fā)明還可采用以下進(jìn)一步的技術(shù)方案電磁閥可受組合鋰離子電池的BMS系統(tǒng)(電池管理系統(tǒng))的控制，從而對組合鋰離子電池可實(shí)行分溫區(qū)控制，針對局部溫度偏高的區(qū)域進(jìn)行局部降溫。壓縮器受組合鋰離子電池的電池管理系統(tǒng)BMS控制。帶冷凝器的儲氣瓶受組合鋰離子電池的電池管理系統(tǒng)BMS控制，構(gòu)成一套主動強(qiáng)制風(fēng)冷系統(tǒng)，從而降低電能消耗。出風(fēng)風(fēng)道接入壓縮器形成內(nèi)循環(huán)，制冷效率更高。風(fēng)冷系統(tǒng)中的形成內(nèi)循環(huán)的的工作介質(zhì)為制冷介質(zhì)，如二氧化碳、氟立昂等。所述超音速噴嘴包括通過螺帽和供氣支管相連的噴嘴體，所述噴嘴體連有噴頭， 所述噴頭設(shè)有節(jié)流噴氣小孔，噴頭在節(jié)流噴氣小孔外具有呈喇叭口狀的擴(kuò)散孔。


圖1為本發(fā)明所提供的實(shí)施例的示意圖。圖2為超音速噴嘴的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施例方式本發(fā)明包括壓縮器1、帶冷凝器的儲氣瓶2、進(jìn)氣接口 3、電磁閥4、供氣管5、超音速噴嘴6、出風(fēng)風(fēng)道7 ；所述儲氣瓶2與壓縮器相連，所述壓縮空氣經(jīng)壓縮器壓縮后進(jìn)入儲氣瓶存儲降溫；所述儲氣瓶2連接一路或多路供氣支管5，所述供氣管5經(jīng)進(jìn)氣接口 3連接電磁閥4，所述電磁閥4連接一路或多路供氣支管8，所述供氣支管上設(shè)有一個或多個超音速噴嘴6，所述超音速噴嘴6處在組合鋰離子電池的儲放容器內(nèi)。所述電磁閥4可受組合鋰離子電池的電池管理系統(tǒng)BMS控制。壓縮器1的工作可受組合鋰離子電池的電池管理系統(tǒng)BMS控制。所述帶冷凝器的儲氣瓶2的開關(guān)可受組合鋰離子電池的電池管理系統(tǒng)BMS控制。一般來說，所述風(fēng)冷系統(tǒng)的工作介質(zhì)是空氣；但在實(shí)施中，當(dāng)出風(fēng)風(fēng)道7接入壓縮器1形成內(nèi)循環(huán)時，在這種情況下，風(fēng)冷系統(tǒng)中的形成內(nèi)循環(huán)的工作介質(zhì)可不采用空氣，二采用制冷介質(zhì)，如二氧化碳、氟立昂等。所述超音速噴嘴6包括通過螺帽9和供氣支管8相連的噴嘴體61，所述噴嘴體61 連有噴頭60，所述噴頭60設(shè)有節(jié)流噴氣小孔62，噴頭60在節(jié)流噴氣小孔62外具有呈喇叭口狀的擴(kuò)散孔63。在本發(fā)明中，多個的超音速噴嘴6可均勻分布在組合鋰離子電池的儲放容器內(nèi)，一方面保證充分發(fā)揮降溫效果，另一方面保證組合鋰離子電池儲放容器內(nèi)各個區(qū)域的溫度更趨一致。
權(quán)利要求
1.一種大型組合鋰離子電池用強(qiáng)制風(fēng)冷系統(tǒng)，其特征在于它包括壓縮器(1)、帶冷凝器的儲氣瓶(2)、進(jìn)氣接口(3)、電磁閥(4)、供氣管(5)、超音速噴嘴(6)、出風(fēng)風(fēng)道(7)；所述儲氣瓶(2)與壓縮器相連，所述壓縮空氣經(jīng)壓縮器壓縮后進(jìn)入儲氣瓶存儲降溫；所述儲氣瓶(2)連接一路或多路供氣管(5)，所述供氣管(5)由進(jìn)氣接口(3)連接電磁閥(4)，所述電磁閥(4)連接一路或多路供氣支管(8)，所述供氣支管上設(shè)有一個或多個超音速噴嘴 (6)，所述超音速噴嘴(6)處在組合鋰離子電池的儲放容器內(nèi)。
2.如權(quán)利要求1所述的一種大型組合鋰離子電池用強(qiáng)制風(fēng)冷系統(tǒng)，其特征在于所述電磁閥受組合鋰離子電池的電池管理系統(tǒng)BMS控制。
3.如權(quán)利要求1所述的一種大型組合鋰離子電池用強(qiáng)制風(fēng)冷系統(tǒng)，其特征在于壓縮器 (1)受組合鋰離子電池的電池管理系統(tǒng)BMS控制。
4.如權(quán)利要求1所述的一種大型組合鋰離子電池用強(qiáng)制風(fēng)冷系統(tǒng)，其特征在于帶冷凝器的儲氣瓶(2)受組合鋰離子電池的電池管理系統(tǒng)BMS控制。
5.如權(quán)利要求1所述的一種大型組合鋰離子電池用強(qiáng)制風(fēng)冷系統(tǒng)，其特征在于出風(fēng)風(fēng)道⑵接入壓縮器⑴形成內(nèi)循環(huán)。
6.如權(quán)利要求5所述的一種大型組合鋰離子電池用強(qiáng)制風(fēng)冷系統(tǒng)，其特征在于風(fēng)冷系統(tǒng)中的形成內(nèi)循環(huán)的工作介質(zhì)為制冷介質(zhì)。
7.如權(quán)利要求1所述的一種大型組合鋰離子電池用強(qiáng)制風(fēng)冷系統(tǒng)，其特征在于所述超音速噴嘴包括通過螺帽和供氣支管相連的噴嘴體，所述噴嘴體連有噴頭，所述噴頭設(shè)有節(jié)流噴氣小孔，噴頭在節(jié)流噴氣小孔外具有呈喇叭口狀的擴(kuò)散孔。
全文摘要
本發(fā)明提供一種大型組合鋰離子電池用強(qiáng)制風(fēng)冷系統(tǒng)，它包括壓縮器、帶冷凝器的儲氣瓶、進(jìn)氣接口、電磁閥、供氣管、超音速噴嘴、出風(fēng)風(fēng)道；所述儲氣瓶與壓縮器相連，所述壓縮空氣經(jīng)壓縮器壓縮后進(jìn)入儲氣瓶存儲降溫；所述儲氣瓶連接一路或多路供氣管，所述供氣管經(jīng)進(jìn)氣接口連接電磁閥，所述電磁閥連接一路或多路供氣支管，所述供氣支管上設(shè)有一個或多個超音速噴嘴，所述超音速噴嘴處在組合鋰離子電池的儲放容器內(nèi)。本發(fā)明結(jié)構(gòu)簡單，具有占用空間小、降溫效果明顯、重量輕等特點(diǎn)，可為汽車動力電池包模塊、儲能電池包模塊等組合電池提供風(fēng)冷，具有非常高的實(shí)用價值及市場前景，尤其在大容量、高電壓的儲能電池、動力電池領(lǐng)域具有廣泛的應(yīng)用空間。
文檔編號H01M10/50GK102386460SQ20111030715
公開日2012年3月21日 申請日期2011年10月12日 優(yōu)先權(quán)日2011年10月12日
發(fā)明者喻小平, 李小平, 郭鋒, 金云峰 申請人:杭州南都電池有限公司, 杭州南都能源科技有限公司, 浙江南都電源動力股份有限公司