CN105428751A - 一种车载电池水冷散热系统及电池水冷散热方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种车载电池水冷散热系统及电池水冷散热方法，车载电池水冷散热系统包括用于车载电池散热的冷却管路，所述冷却管路包括用于吸收车载电池热量的吸热段及用于排出吸热段吸收热量的排热段，所述排热段设于车厢内或空调风道内，且所述排热段设有用于引入车厢风或空调风进行系统热交换的引风部件。电池水冷散热方法包括如下步骤：1、输入冷却液，吸收电池热量；2、引入车厢风对吸收电池热量的冷却液进行热交换。本发明具有系统集成度高、布置紧凑、且成本低的优点。

Description

一种车载电池水冷散热系统及电池水冷散热方法

技术领域

本发明涉及电池散热技术领域，具体涉及一种车载电池水冷散热系统及电池水冷散热方法。

背景技术

在节能减排的大环境下，以动力电池作为能量源驱动的混合电动汽车和纯电动汽车得到广泛应用。在电动汽车行驶过程中，动力电池在充放电过程中发生复杂的化学反应，容易在电池内部积累大量热量，造成电池工作温度上升，电池性能下降(电池转换效率及循环寿命降低等)及电池燃烧爆炸等问题，有效解决电池散热问题对电动汽车安全行驶非常重要。

现有的电池散热系统需配置独立、完整的空调系统(包括压缩机、蒸发器、冷凝器、风机等)实现电池温度控制，其控温效果好，受环境因素影响小，但由于需配置独立的空调，导致系统利用率低、成本高、布置空间大等问题，尤其在整体空间有限的情况下，难以实现电池合理有效布置。

发明内容

本发明要解决的技术问题是克服现有技术的不足，提供一种系统集成度高、布置紧凑、且成本低的车载电池水冷散热系统及电池水冷散热方法。

与现有技术相比，本发明的优点在于：

一种车载电池水冷散热系统，包括用于车载电池散热的冷却管路，所述冷却管路包括用于吸收车载电池热量的吸热段及用于排出吸热段吸收热量的排热段，所述排热段设于车厢内或空调风道内，且所述排热段设有用于引入车厢风或空调风进行系统热交换的引风部件。

作为上述技术方案的进一步改进：

所述排热段还设有用于储存冷却液的水箱，所述引风部件的出风口与所述水箱相对布置。

所述吸热段包括用于对前端电池模组及后端电池模组串联散热的主冷却管路，所述前端电池模组及后端电池模组通过所述主冷却管路串联。

所述吸热段还包括用于对后端电池模组散热的辅助冷却管路，所述辅助冷却管路上设有根据后端电池模组温度控制辅助冷却管路液体通断的控制阀。

所述控制阀为节温器。

所述排热段与所述吸热段之间设有用于防止两者热传递的热隔离部件。

所述冷却管路上设有循环水泵。

所述引风部件为风机或电扇。

一种电池水冷散热方法，包括如下步骤：

步骤1)：输入冷却液，吸收电池热量；

步骤2)：引入车厢风或空调风对吸收电池热量的冷却液进行热交换。

在步骤2)中，利用引风部件引入将车厢风或空调风。

本发明将排热段设于车厢内或空调风道内，并设置引风部件引入车厢空气或车厢空调风进行系统热交换，将整车空调系统与电池散热系统交互，提高了系统集成度，有效避免了采用独立空调系统导致的布置难度大、成本高的问题，系统结构紧凑、利用率高。本发明的方法同样具有上述优点。

附图说明

在下文中将基于实施例并参考附图来对本发明进行更详细的描述。其中：

图1为本发明的结构示意图。

图2为本发明吸热段的结构示意图。

图3为本发明电池水冷散热方法的流程图。

在附图中，相同的部件使用相同的附图标记。附图并未按照实际的比例绘制。

图中各标号表示：

1、冷却管路；11、吸热段；111、主冷却管路；112、辅助冷却管路；12、排热段；2、热隔离部件；3、引风部件；4、水箱；5、节温器；6、电池箱体；7、电池模组；8、循环水泵。

具体实施方式

下面将结合附图对本发明作进一步说明。

如图1和图2所示，本实施例的车载电池水冷散热系统，包括冷却管路1，冷却管路1用于车载电池散热，冷却管路1包括吸热段11及排热段12，吸热段11用于吸收车载电池热量，排热段12用于排出吸热段11吸收的热量，本实施例中，排热段12设于车厢内，排热段12设有引风部件3，引风部件3用于引入车厢风进行系统热交换，在其他实施例中，排热段12还可设于空调风道内，引风部件3引入空调风进行系统热交换。本发明将排热段12设于车厢或空调风道内，并设置引风部件3引入车厢空气或车厢空调风进行系统热交换，将整车空调系统与电池散热系统交互，提高了系统集成度，有效避免了采用独立空调系统导致的布置难度大、成本高的问题，系统结构紧凑，利用率高。

本实施例中，排热段12还设有水箱4，水箱4用于储存冷却液，引风部件3的出风口与水箱4相对布置，用于对水箱4内冷却液进行散热。

本实施例中，车载电池包括电池箱体6及多个电池模组7组成，多个电池模组7设于电池箱体6内，吸热段11包括主冷却管路111，主冷却管路111对前端电池模组及后端电池模组串联散热，前端电池模组及后端电池模组通过主冷却管路111串联，冷却液依次通过前端电池模组、后端电池模组从而将电池热量带走。在其他实施例中，电池模组7也可采用并联水冷散热的方式。

本实施例中，吸热段11还包括辅助冷却管路112，辅助冷却管路112用于对后端电池模组散热，在其他实施例中，对于电池模组较少的车载电池水冷散热系统，可以不增加辅助冷却管路112。本实施例中，辅助冷却管路112上设有控制阀，控制阀根据后端电池模组温度控制辅助冷却管路112液体通断，在串联设置的主冷却管路111的基础上增加辅助冷却管路112，并通过控制阀增加辅助冷却管路112的水流量，即根据后端电池模组的热负荷及散热能力情况增加该区域散热能力，从而减小前后端电池模组间的温差。采用串联布置方式结构简单，且在实现系统流量分布均匀的同时，有效解决了后端电池模组温度偏高的问题。

本实施例中，辅助冷却管路112包括输送段及冷却段，冷却段设于后端电池模组的位置，冷却段可根据后端电池模组的实际散热需求增加管路绕行长度及管路直径以增加散热面积；如图2，辅助冷却管路112的输送段沿主冷却管路111的长度方向布置，在其他实施例中，只要能够保证冷却液输送至冷却段的输送段的布置方式均应在本发明的保护范围内，比如输送段垂直于主冷却管路111输送冷却液。

本实施例中，控制阀为节温器5，通过节温器5可自动判断水温并进行辅助冷却管路112通断控制，系统检测简单可靠、且精确。

本实施例中，排热段12与吸热段11之间设有热隔离部件2，热隔离部件2用于防止排热段12与吸热段11之间的热传递；本实施例中，冷却管路1上设有循环水泵8，循环水泵8提供冷却管路1中冷却液的循环动力，冷却液采用硅油冷却；本实施例中，引风部件3为风机，在其他实施例中，只要保证能够引入车厢风或空调风进行系统热交换的结构均应在本发明的保护范围内，比如引风部件3为电扇。

如图3，本实施例的电池水冷散热方法，包括如下步骤：

步骤1)：输入冷却液，吸收电池热量；

步骤2)：引入车厢风或空调风对吸收电池热量的冷却液进行热交换。

本发明引入车厢空气或车厢空调风进行系统热交换，将整车空调系统与电池散热系统交互，提高了系统集成度，有效避免了采用独立空调系统导致的布置难度大、成本高的问题，系统利用率高。

本实施例中，在步骤2)中，利用引风部件3引入车厢风或空调风。

虽然已经参考优选实施例对本发明进行了描述，但在不脱离本发明的范围的情况下，可以对其进行各种改进并且可以用等效物替换其中的部件。尤其是，只要不存在结构冲突，各个实施例中所提到的各项技术特征均可以任意方式组合起来。本发明并不局限于文中公开的特定实施例，而是包括落入权利要求的范围内的所有技术方案。

Claims (10)

1.一种车载电池水冷散热系统，包括用于车载电池散热的冷却管路，所述冷却管路包括用于吸收车载电池热量的吸热段及用于排出吸热段吸收热量的排热段，其特征在于，所述排热段设于车厢内或空调风道内，且所述排热段设有用于引入车厢风或空调风进行系统热交换的引风部件。

2.根据权利要求1所述的车载电池水冷散热系统，其特征在于，所述排热段还设有用于储存冷却液的水箱，所述引风部件的出风口与所述水箱相对布置。

3.根据权利要求1所述的车载电池水冷散热系统，其特征在于，所述吸热段包括用于对前端电池模组及后端电池模组串联散热的主冷却管路，所述前端电池模组及后端电池模组通过所述主冷却管路串联。

4.根据权利要求3所述的车载电池水冷散热系统，其特征在于，所述吸热段还包括用于对后端电池模组散热的辅助冷却管路，所述辅助冷却管路上设有根据后端电池模组温度控制辅助冷却管路液体通断的控制阀。

5.根据权利要求4所述的车载电池水冷散热系统，其特征在于，所述控制阀为节温器。

6.根据权利要求1至5任意一项所述的车载电池水冷散热系统，其特征在于，所述排热段与所述吸热段之间设有用于防止两者热传递的热隔离部件。

7.根据权利要求1至5任意一项所述的车载电池水冷散热系统，其特征在于，所述冷却管路上设有循环水泵。

8.根据权利要求1至5任意一项所述的车载电池水冷散热系统，其特征在于，所述引风部件为风机或电扇。

9.一种电池水冷散热方法，其特征在于，包括如下步骤：

步骤1)：输入冷却液，吸收电池热量；

步骤2)：引入车厢风或空调风对吸收电池热量的冷却液进行热交换。

10.根据权利要求9所述的电池水冷散热方法，其特征在于，在步骤2)中，利用引风部件引入车厢风或空调风。