CN104821418B - 一种新能源客车的动力电池冷却系统及新能源客车 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种新能源客车的动力电池冷却系统，包括电池箱和与电池箱连通的循环风道，电池箱与循环风道形成密闭的腔体，腔体内充注有冷却介质，循环风道上设置有用于进行热交换的散热器，散热器与外部空调系统的蒸发器紧靠设置，循环风道上并位于电池箱与散热器之间设置有驱动风机。该动力电池冷却系统使电池箱内部与外界空气隔绝，一方面，避免空气中的水分和灰尘进入电池箱内部，提高可靠性，另一方面，防止在动力电池意外燃烧时外界空气加剧动力电池的燃烧，同时避免燃烧后的气体倒排进入车厢内，保证乘客安全。本方案还公开一种新能源客车，通过采用与外界空气隔绝的动力电池冷却系统，提高新能源客车的行车可靠性和安全性。

Description

一种新能源客车的动力电池冷却系统及新能源客车

技术领域

本发明涉及新能源客车技术领域，尤其涉及一种新能源客车的动力电池冷却系统及新能源客车。

背景技术

新能源客车具有低污染、噪音小、动力输出线性等优点，上述特点使新能源客车越来越受到人们的青睐。目前，新能源客车越来越广泛地应用于城市的公共交通领域，我们能够看到越来越多的新能源客车奔走于城市的各个角落。电动公交车是一种主要的新能源客车，虽然电动公交车拥有广阔的前景，但目前的电动公交车仍然存在较多的不足。

电动公交车动力电池的冷却一般是通过将车厢内温度较低的空气送入电池箱内，使低温空气流经动力电池表面，令动力电池的热量传导到空气中，从而由空气将动力电池的热量散发至大气中，达到动力电池散热的目的。但是，利用车厢内的低温空气对动力电池进行冷却有以下几点不足：(1)为了保证动力电池的散热效果，冷却用的低温空气流量要求较大，车厢内的低温空气在很短的周期内会被抽空，外界补充进入车厢内的空气温度较高，使车厢内的温度无法达到预期的效果，从而使空调一直处于制冷状态，导致能耗升高，甚至有时空调全负荷制冷也无法满足车厢的温度要求。(2)电池箱内部大气连通，空气中的水分、灰尘会进入电池箱内并粘附在动力电池的表面，长期使用会导致动力电池的散热效果变差，电池主回路与外壳之间的绝缘性能变差，电池组内部的电器连接易受腐蚀等，降低动力电池的可靠性。(3)一旦电池意外燃烧，由车厢内送入的富氧空气会加剧燃烧，同时有毒气体会倒排进入车厢内的空调系统，直接危及乘客安全。

动力电池是电动公交车的核心部件之一，动力电池的可靠性是保证电动公交车正常行车的关键因素，因此，我们有必要设计一种新的动力电池冷却系统，提高电动公交车的行车稳定性，保证行车安全。

发明内容

本发明的一个目的在于：提供一种新能源客车的动力电池冷却系统，使电池箱内部与外界空气隔绝，避免空气中的水分和灰尘进入电池箱内部，提高动力电池的使用可靠性。

本发明的另一个目的在于：提供一种新能源客车的动力电池冷却系统，使电池箱内部与外界空气隔绝，防止在动力电池意外燃烧时外界空气加剧动力电池的燃烧，同时避免燃烧后的气体倒排进入车厢内，保证乘客安全。

本发明的又一个目的在于：提供一种新能源客车，通过采用与外界空气隔绝的动力电池冷却系统，提高新能源客车的行车可靠性和安全性。

为达此目的，本发明采用以下技术方案：

一方面，提供一种新能源客车的动力电池冷却系统，包括电池箱和与所述电池箱连通的循环风道，所述电池箱与所述循环风道形成密闭的腔体，所述腔体内充注有冷却介质，所述循环风道上设置有用于进行热交换的散热器，所述散热器与外部空调系统的蒸发器紧靠设置，所述循环风道上并位于所述电池箱与所述散热器之间设置有驱动风机。

具体地，所述驱动风机带动所述冷却介质在所述循环风道与所述电池箱形成的密闭腔体内流动，所述冷却介质在所述散热器位置被降温，降温后的所述冷却介质进入所述电池箱并带走动力电池的热量，使动力电池得到有效冷却，最后，带走热量的所述冷却介质回到所述散热器位置进行降温，如此循环。

优选的，所述散热器安装在远离所述电池箱的一侧。

作为动力电池冷却系统的一种优选的技术方案，所述电池箱内设置有用于控制所述驱动风机转速的冷却监控装置，所述冷却监控装置与所述驱动风机电连接。

优选的，所述冷却监控装置采用BMS系统控制。所述冷却监控装置根据所述电池箱内的动力电池的具体温度控制所述驱动风机的转速，从而调节所述冷却介质的流量，使动力电池得到充分散热。通过所述冷却监控装置对所述冷却介质的流量进行控制，在保证动力电池可靠散热的前提下，避免所述驱动风机和外部空调系统长期高负荷运转，有效节约能耗。

作为动力电池冷却系统的一种优选的技术方案，所述电池箱具有与所述循环风道连接的进风口和出风口，所述进风口和所述出风口分别设置于所述电池箱相背离的两端，所述循环风道的抽风端与所述出风口连接，所述循环风道的吹风端与所述进风口连接。

优选的，所述进风口与所述出风口错开设置，使所述冷却介质与动力电池充分接触和交换热量，避免因所述进风口与所述出风口正对设置而造成所述冷却介质直接穿过所述电池箱，使所述冷却介质未能与动力电池充分接触和交换热量，影响动力电池的散热效果。

作为动力电池冷却系统的一种优选的技术方案，所述驱动风机安装在所述出风口与所述散热器之间。

作为动力电池冷却系统的一种优选的技术方案，所述驱动风机安装在所述进风口与所述散热器之间。

作为动力电池冷却系统的一种优选的技术方案，所述冷却监控装置包括用于监控所述电池箱内的动力电池温度的温度传感器。

作为动力电池冷却系统的一种优选的技术方案，所述冷却介质是空气或者惰性气体。

优选的，所述冷却介质是氦气、氖气、氩气、氪气和氙气中的一种或者任意多种的集合。

具体地，所述冷却介质采用惰性气体，使在动力电池爆炸或燃烧的极端情况下，该冷却系统不会加剧动力电池的燃烧，相反能够起到灭火作用。

作为动力电池冷却系统的一种优选的技术方案，所述散热器设置在外部空调系统的蒸发器的下风侧。

具体地，常温空气通过外部空调系统的蒸发器后形成低温空气，然后该低温空气在所述散热器位置与所述冷却介质进行热交换，使所述冷却介质变成低温气体。

另一方面，提供一种新能源客车，包括动力电池冷却系统和空调系统，所述空调系统具有蒸发器和轴流风机。

作为新能源客车的一种优选的技术方案，所述蒸发器设置在所述轴流风机的下风侧，所述散热器设置在所述蒸发器远离所述轴流风机的一侧；

或者，所述蒸发器设置在所述轴流风机的上风侧，所述散热器设置在所述轴流风机远离所述蒸发器的一侧；

或者，所述蒸发器设置在所述轴流风机的上风侧，所述散热器设置在所述蒸发器与所述轴流风机之间。

本发明的有益效果为：提供一种新能源客车的动力电池冷却系统，使电池箱内部与外界空气隔绝，一方面，避免空气中的水分和灰尘进入电池箱内部，提高动力电池的使用可靠性，另一方面，防止在动力电池意外燃烧时外界空气加剧动力电池的燃烧，同时避免燃烧后的气体倒排进入车厢内，保证乘客安全。

本方案还提供一种新能源客车，通过采用与外界空气隔绝的动力电池冷却系统，提高新能源客车的行车可靠性和安全性。

附图说明

下面根据附图和实施例对本发明作进一步详细说明。

图1为实施例所述的一种动力电池冷却系统的结构示意图；

图2为实施例所述的另一种动力电池冷却系统的结构示意图；

图3为实施例所述的又一种动力电池冷却系统的结构示意图；

图4为实施例所述的再一种动力电池冷却系统的结构示意图。

图1至图4中：

1、电池箱；11、进风口；12、出风口；2、循环风道；21、抽风端；22、吹风端；3、散热器；4、驱动风机；5、冷却监控装置；6、蒸发器；7、轴流风机。

具体实施方式

下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本发明的技术方案。

实施例一：

如图1所示，一种新能源客车的动力电池冷却系统，包括电池箱1和与电池箱1连通的循环风道2，电池箱1与循环风道2形成密闭的腔体，所述腔体内充注有冷却介质，循环风道2上设置有用于进行热交换的散热器3，散热器3安装在远离电池箱1的一侧，散热器3与外部空调系统的蒸发器6紧靠设置，循环风道2上并位于电池箱1与散热器3之间设置有驱动风机4，于本实施例中，驱动风机4安装在出风口12与散热器3之间。散热器3设置在外部空调系统的蒸发器6的下风侧。具体地，常温空气通过外部空调系统的蒸发器6后形成低温空气，然后该低温空气在散热器3位置与所述冷却介质进行热交换，使所述冷却介质变成低温气体。

电池箱1内设置有用于控制驱动风机4转速的冷却监控装置5，冷却监控装置5与驱动风机4电连接，冷却监控装置5包括用于监控电池箱1内的动力电池温度的温度传感器。于本实施例中，冷却监控装置5采用BMS系统控制。冷却监控装置5根据电池箱1内的动力电池的具体温度控制驱动风机4的转速，从而调节所述冷却介质的流量，使动力电池得到充分散热。通过冷却监控装置5对所述冷却介质的流量进行控制，在保证动力电池可靠散热的前提下，避免驱动风机4和外部空调系统长期高负荷运转，有效节约能耗。

电池箱1具有与循环风道2连接的进风口11和出风口12，进风口11和出风口12分别设置于电池箱1相背离的两端，循环风道2的抽风端21与出风口12连接，循环风道2的吹风端22与进风口11连接。进风口11与出风口12错开设置，使所述冷却介质与动力电池充分接触和交换热量，避免因进风口11与出风口12正对设置而造成所述冷却介质直接穿过电池箱1，使所述冷却介质未能与动力电池充分接触和交换热量，影响动力电池的散热效果。

于本实施例中，所述冷却介质是氦气。具体地，所述冷却介质采用惰性气体，使在动力电池爆炸或燃烧的极端情况下，该冷却系统不会加剧动力电池的燃烧，相反能够起到灭火作用。

本方案还提供一种新能源客车，包括动力电池冷却系统和空调系统，所述空调系统具有蒸发器6和轴流风机7。蒸发器6设置在轴流风机7的下风侧，散热器3设置在蒸发器6远离轴流风机7的一侧。

具体地，驱动风机4带动所述冷却介质在循环风道2与电池箱1形成的密闭腔体内流动，所述冷却介质在散热器3位置被降温，降温后的所述冷却介质进入电池箱1并带走动力电池的热量，使动力电池得到有效冷却，最后，带走热量的所述冷却介质回到散热器3位置进行降温，如此循环。

实施例二：

本实施例与实施例一的区别在于：

如图2所示，驱动风机4安装在进风口11与散热器3之间，所述冷却介质是氖气。

实施例三：

本实施例与实施例一的区别在于：

如图3所示，蒸发器6设置在轴流风机7的上风侧，散热器3设置在轴流风机7远离蒸发器6的一侧，所述冷却介质是氩气。

实施例四：

本实施例与实施例一的区别在于：

如图4所示，蒸发器6设置在轴流风机7的上风侧，散热器3设置在蒸发器6与轴流风机7之间，所述冷却介质是氪气。

需要声明的是，上述具体实施方式仅仅为本发明的较佳实施例及所运用技术原理，在本发明所公开的技术范围内，任何熟悉本技术领域的技术人员所容易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围内。

Claims (9)

1.一种新能源客车的动力电池冷却系统，其特征在于，包括电池箱和与所述电池箱连通的循环风道，所述电池箱与所述循环风道形成密闭的腔体，所述腔体内充注有冷却介质，所述循环风道上设置有用于进行热交换的散热器，所述散热器与外部空调系统的蒸发器紧靠设置，所述循环风道上并位于所述电池箱与所述散热器之间设置有驱动风机；

所述电池箱具有与所述循环风道连接的进风口和出风口，所述进风口和所述出风口分别设置于所述电池箱相背离的两端，所述进风口与所述出风口错开设置，所述循环风道的抽风端与所述出风口连接，所述循环风道的吹风端与所述进风口连接。

2.根据权利要求1所述的一种新能源客车的动力电池冷却系统，其特征在于，所述电池箱内设置有用于控制所述驱动风机转速的冷却监控装置，所述冷却监控装置与所述驱动风机电连接。

3.根据权利要求2所述的一种新能源客车的动力电池冷却系统，其特征在于，所述驱动风机安装在所述出风口与所述散热器之间。

4.根据权利要求2所述的一种新能源客车的动力电池冷却系统，其特征在于，所述驱动风机安装在所述进风口与所述散热器之间。

5.根据权利要求3或4所述的一种新能源客车的动力电池冷却系统，其特征在于，所述冷却监控装置包括用于监控所述电池箱内的动力电池温度的温度传感器。

6.根据权利要求5所述的一种新能源客车的动力电池冷却系统，其特征在于，所述冷却介质是空气或者惰性气体。

7.根据权利要求1所述的一种新能源客车的动力电池冷却系统，其特征在于，所述散热器设置在外部空调系统的蒸发器的下风侧。

8.一种新能源客车，其特征在于，包括权利要求1至7任一项所述的动力电池冷却系统和空调系统，所述空调系统具有蒸发器和轴流风机。

9.根据权利要求8所述的一种新能源客车，其特征在于，所述蒸发器设置在所述轴流风机的下风侧，所述散热器设置在所述蒸发器远离所述轴流风机的一侧；

或者，所述蒸发器设置在所述轴流风机的上风侧，所述散热器设置在所述轴流风机远离所述蒸发器的一侧；

或者，所述蒸发器设置在所述轴流风机的上风侧，所述散热器设置在所述蒸发器与所述轴流风机之间。