CN103531863A - 动力锂电池均匀水冷系统 - Google Patents

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陈庆勇
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Abstract

本发明公开了一种动力锂电池均匀水冷系统，包括循环水泵，散热器，分水器，集水器和N(N为大于1的整数)个一级水冷型电池模块，其中，循环水泵与散热器相连，为系统提供水循环动力；散热器与分水器相连；N个一级水冷型电池模块以并联方式与分水器和集水器相连；集水器与循环水泵相连，上述所有部件通过水管连接，构成一个完整的水循环系统，能够实现动力锂电池的均匀水冷。

Description

动力锂电池均匀水冷系统
技术领域
本发明属于电池液态冷却技术领域，特别是涉及一种电动汽车的动力锂电池均匀水冷系统。
背景技术
目前，电动汽车主要使用的动力锂电池，而锂电池工作时的放电电流很大，因此导致其内部发热量也较大。如果对发热管理不善，将严重影响到锂电池的使用性能及循环寿命。针对此问题，行业内发明了不同的冷却装置，分风冷和水冷两种。实践证明，风冷方式并不能很好地实现对锂电池的发热管理，因此，水冷方式逐渐成为行业内研究的热点。
现有的电动汽车动力锂电池由多个一级电池模块通过不同的串、并方式组装成箱，再通过多个电池箱串联而成。即使是水冷方式，现行业内多数做法是，多个电池箱在冷却水路是串联的，而每个电池箱内部的一级模块之间的冷却水路也是串联的。此种方式，看似解决了动力电池的冷却问题，但又导致一个很严重的问题，由于串联冷却水路较长，流经前后电池模块的冷却水温不一样，从而导致前后模块的冷却效果不同。时而久之，将严重影响到电池模块的使用性能和循环寿命。
发明内容
为了至少解决上述问题之一，本发明提出了一种电池均匀水冷系统，该系统包括循环水泵，散热器，分水器，集水器和N(N为大于1的整数)个一级水冷型电池模块，其中，所述循环水泵与散热器相连，为系统提供水循环动力；所述散热器与分水器相连；所述N个一级水冷型电池模块以并联方式与分水器和集水器相连；所述集水器与循环水泵相连，上述所有部件通过水管连接，构成一个完整的水循环系统。该系统通过一级水冷型电池模块之间的水路并联结构，实现所有一级水冷型电池模块的均匀冷却。
根据本发明的一个实施例，该系统的分水器上设有可视流量计，集水器上设有流量调节旋钮，两者配合使用可以精确控制流经各个一级水冷型电池模块的冷却水流量。
根据本发明的一个实施例，该系统的N个一级水冷型电池模块在冷却水路上通过并联方式组装成M(M为大于1的整数)个电池箱，所述M个电池箱在冷却水路上再以并联方式与分水器和集水器相连。
根据本发明的一个实施例，该系统的每个电池箱内也使用分水器和集水器与箱内各个一级水冷型电池模块在水路上以并联方式连接。
根据本发明的一个实施例，该系统的每个电池箱内的各个一级水冷型电池模块的冷却管路的总长均相同，以保证水流量基本相同。
根据本发明的一个实施例，该系统内至少有一个一级水冷型电池模块内置有温度传感器，用以检测一级水冷型电池模块的内部温度，并且系统内设置有散热控制装置，以控制散热器的风扇和循环水泵。当检测到模块内温度高于设定温度时，散热控制装置启动散热器风扇和循环水泵开始工作，反之则停止风扇和循环水泵。
本发明的电池均匀水冷系统，通过一级水冷型电池模块之间的并联，实现了所有一级电池模块的均匀水冷，有效增强了电池的使用性能和使用寿命。
附图说明
图1为本发明实施例的电池均匀水冷系统结构示意图；
图2为本发明实施例的电池均匀水冷系统的分水器结构示意图；
图3为本发明实施例的电池均匀水冷系统的集水器结构示意图；
图4为本发明实施例的电池均匀水冷系统的电池箱内冷却管路示意图；
图5为本发明实施例的一级水冷型电池模块外形图。
具体实施方式
下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。显而易见的是，所描述的实施例是本发明的一部分实施例而非全部，基于本发明中的实施例，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，都属于本发明的保护范围。
本发明一个实施例的电池均匀水冷系统，该系统包括循环水泵，散热器，分水器，集水器和N(N可以为大于1的任何整数)个一级水冷型电池模块(如图5所示)，其中，所述循环水泵与散热器相连，为系统提供水循环动力；所述散热器与分水器相连；所述N个一级水冷型电池模块以并联方式与分水器和集水器相连；所述集水器与循环水泵相连，上述所有部件通过水管连接，构成一个完整的水循环系统。本系统通过一级水冷型电池模块之间的水路并联结构，实现所有一级水冷型电池模块的均匀水冷。
优选地，如图2及图3所示，分水器上设有可视流量计，集水器上设有流量调节旋钮，因为每一个集水器的流量调节旋钮分别对应分水器的一个可视流量计，两者配合使用可以精确控制流经各个一级水冷型电池模块的冷却水流量，从而更精确地实现所有水冷型电池模块的均匀水冷。
现有的电动汽车通常是有多个一级电池模块通过不同的串、并联方式组装成箱，因此，本发明采用了电池箱的概念，所述系统的N个一级水冷型电池模块在冷却水路上可以通过并联方式组装成M(M为大于1的整数)个电池箱，所述M个电池箱在冷却水路上再以并联方式与分水器和集水器相连。在本发明的一个实施例中，如图1所示，该系统的27个一级水冷型电池模块在冷却水路上可以通过并联方式组装成3个电池箱，该3个电池箱在冷却水路上再以并联方式与分水器和集水器相连。如果分水器和集水器上分别设有可视流量计和流量调节旋钮的话，则该可视流量计和流量调节旋钮配合使用可以精确控制流经每个电池箱的冷却水流量。
在本发明的一个实施例中，该电池箱内也使用分水器和集水器与箱内各个一级水冷型电池模块以并联方式连接。优选地，该电池箱内的分水器和集水器上也可分别设置可视流量计和流量调节旋钮，以实现该电池箱内各个一级水冷型电池模块的精确均匀水冷控制。
在本发明的一个实施例中，如图4所示，该电池箱内通过精确的管路设计，使得电池箱内的各个一级水冷型电池模块的冷却管路的总长均相同，则水流阻力基本相当，从而保证水流量基本相同，以此实现各个一级水冷型电池模块的均匀水冷。
在本发明的一个实施例中，该系统内至少有一个一级水冷型电池模块内置有温度传感器，用以检测一级水冷型电池模块的内部温度，并且系统内设置有散热控制装置，以控制散热器的风扇和循环水泵的工作。当检测到模块内温度高于设定温度时，散热器控制装置启动散热器风扇和循环水泵开始工作，反之则停止风扇和循环水泵。通过温度传感器和散热控制装置的相互配合，避免不必要的冷却工作，实现电池均匀水冷系统的节能效果。
最后应说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解，其依然可以对前述各实施例记载的技术方案进行修改，或对其部分技术特征进行等同替换，而这些修改或替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (6)

1.一种动力锂电池均匀水冷系统，其特征在于，包括循环水泵，散热器，分水器，集水器和N(N为大于1的整数)个一级水冷型电池模块，其中，所述循环水泵与散热器相连，为系统提供水循环动力；所述散热器与分水器相连；所述N个一级水冷型电池模块以并联方式与分水器和集水器相连；所述集水器与循环水泵相连，上述所有部件通过水管连接，构成一个完整的水循环系统。
2.如权利要求1所述的动力锂电池均匀水冷系统，其特征在于，所述分水器上设有可视流量计，所述集水器上设有流量调节旋钮。
3.如权利要求1或2所述的动力锂电池均匀水冷系统，其特征在于，所述N个一级水冷型电池模块在冷却水路上通过并联方式组装成M(M为大于1的整数)个电池箱，所述M个电池箱在冷却水路上再以并联方式与分水器和集水器相连。
4.如权利要求3所述的动力锂电池均匀水冷系统，其特征在于，每个电池箱内也使用分水器和集水器与箱内各个一级水冷型电池模块以并联方式连接。
5.如权利要求3所述的动力锂电池均匀水冷系统，其特征在于，每个电池箱内的各个一级水冷型电池模块的冷却管路的总长均相同。
6.如权利要求1或2所述的动力锂电池均匀水冷系统，其特征在于，所述电池均匀水冷系统内至少有一个一级水冷型电池模块内置有温度传感器，所述电池水冷系统设置有散热控制装置。
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