CN105633505A - 一种动力电池液冷装置 - Google Patents

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CN105633505A CN201610157050.XA CN201610157050A CN105633505A CN 105633505 A CN105633505 A CN 105633505A CN 201610157050 A CN201610157050 A CN 201610157050A CN 105633505 A CN105633505 A CN 105633505A
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cooling
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refrigerating unit
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邓柯军
袁昌荣
姚振辉
苏岭
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Chongqing Changan New Energy Automobile Co Ltd
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    • Y02E60/10Energy storage using batteries

Abstract

本发明公开了一种动力电池液冷装置,包括多组冷却装置;各组冷却装置的进口之间导通,各组冷却装置的出口之间导通;每组冷却装置包括多个冷却板,各个冷却板的进口之间导通,各个冷却板的出口之间导通;冷却板上用于安装电池模块或电芯。由于本发明提供的动力电池液冷装置的所有冷却板之间并联设置,因此,冷媒可以分流进入各个冷却板对电池模块或电芯进行冷却,之后冷媒分别从各个冷却板的出口出来汇总到一起从对应的每组冷却装置的出口出来。相较于现有技术中的冷却装置串联设置,管道输送的冷媒在管道输送过程中会产生热量累积,造成散热效率低,本发明采用并联冷却方式,减少流道过长导致的冷却介质热量累积,提高了散热效率。

Description

一种动力电池液冷装置
技术领域
[0001]本发明涉及汽车技术领域,尤其是涉及一种动力电池液冷装置。
背景技术
[0002]当前,新能源汽车动力电池液冷装置为横向冷却结构,即电池模块或电芯横向排布在动力电池箱体或支架底面,在动力电池箱体底面或动力电池箱体底面与模组之间设置通过管道连接实现串联设置的冷却装置,来满足横向排布的电池模块或电芯的散热需求。而由于冷却装置通过串联设置,管道输送的冷媒在管道输送过程中会产生热量累积,造成散热效率低。
[0003]因此,如何提高动力电池液冷装置对电池模块或电芯的散热效率是本领域技术人员亟待解决的技术问题。
发明内容
[0004]有鉴于此,本发明的目的是提供一种动力电池液冷装置,以实现动力电池液冷装置对电池模块或电芯的散热效率。
[0005]为了实现上述目的,本发明提供了如下方案:
[0006] —种动力电池液冷装置,包括多组冷却装置;
[0007] 各组所述冷却装置的进口之间导通,各组所述冷却装置的出口之间导通;
[0008]每组所述冷却装置包括多个冷却板,各个所述冷却板的进口之间导通,各个所述冷却板的出口之间导通;
[0009]所述冷却板上用于安装电池模块或电芯。
[0010]优选地,在上述动力电池液冷装置中,多组所述冷却装置分组纵向设置,每组所述冷却装置的冷却板横向设置。
[0011]优选地,在上述动力电池液冷装置中,还包括连接管路;
[0012]多组所述冷却装置的进口之间、多组所述冷却装置的出口之间、每组所述冷却装置的多个冷却板的进口之间及每组所述冷却装置的多个冷却板的出口之间均通过所述连接管路连接。
[0013]优选地,在上述动力电池液冷装置中,还包括分配盒;
[0014] 所述分配盒上开有进液通道和出液通道;
[0015]所述进液通道的进口安装总进口管接头,所述进液通道的出口安装分流进口管接头;
[0016]所述总进口管接头用于连接电池包外部冷媒的出口,所述分流进口管接头用于连接多组所述冷却装置的进口;
[0017]所述出液通道的进口安装汇流出口管接头,所述出液通道的出口安装总出口管接头;
[0018]所述汇流出口管接头用于连接多组所述冷却装置的出口,所述总出口管接头用于连接电池包外部回流管路。
[0019]优选地,在上述动力电池液冷装置中,还包括箱体;
[0020]所述箱体用于放置多组所述冷却装置;
[0021 ]所述分配盒安装在所述箱体上。
[0022]优选地,在上述动力电池液冷装置中,所述分配盒上还开有密封凹槽和安装孔;
[0023]所述分配盒通过所述安装孔与所述箱体连接;
[0024]所述密封凹槽内放置密封圈用于密封所述分配盒与所述箱体。
[0025]优选地,在上述动力电池液冷装置中,所述总进口管接头和所述总出口管接头上均设置有限位凸台;
[0026]所述限位凸台用于所述连接管路的限位及密封。
[0027]优选地,在上述动力电池液冷装置中,所述冷却板的进口和所述冷却板的出口处均设置有安装凸台;
[0028]所述安装凸台上开有与所述连接管路导通的安装通道,所述快插接头与所述冷却板的进口和所述冷却板的出口导通。
[0029]优选地,在上述动力电池液冷装置中,所述冷却板上设置有与所述冷却板的进口导通的进口流道、与所述冷却板的出口导通的出口流道及分流道;
[0030]设置在所述冷却板上的流道筋组成所述分流道,所述分流道与所述进口流道和所述出口流道导通。
[0031]优选地,在上述动力电池液冷装置中,所述冷却板与所述电池模块或所述电芯接触的一侧还设置有导热层。
[0032]从上述的技术方案可以看出,本发明提供的动力电池液冷装置,包括多组冷却装置;每组冷却装置包括多个冷却板。由于各组冷却装置的进口之间导通,各组冷却装置的出口之间导通,且每组冷却装置的各个冷却板的进口之间导通,每组冷却装置的各个冷却板的出口之间导通,即本发明提供的动力电池液冷装置的所有冷却板之间并联设置,因此,冷媒可以分流进入各个冷却板对电池模块或电芯进行冷却,之后冷媒分别从各个冷却板的出口出来汇总到一起从对应的每组冷却装置的出口出来。相较于现有技术中的冷却装置横向串联设置,管道输送的冷媒在管道输送过程中会产生热量累积,造成散热效率低,本发明采用并联冷却方式,减少流道过长导致的冷却介质热量累积,提高了散热效率。
附图说明
[0033]为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例,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的附图。
[0034]图1为本发明提供的动力电池液冷装置的结构示意图;
[0035]图2为本发明提供的动力电池液冷装置的分配盘的结构示意图;
[0036]图3为本发明提供的动力电池液冷装置的冷却板的结构示意图;
[0037]图4为本发明提供的动力电池液冷装置的安装凸台的结构示意图。
[0038] 其中,图1-4中:
[0039]冷却装置1、冷却板101、连接管路2、分配盒3、总进口管接头31、分流进口管接头
32、汇流出口管接头33、总出口管接头34、密封凹槽35、安装孔36、密封圈37、限位凸台4、安装凸台5、进口流道111、出口流道112、流道筋6、安装通道501、固定孔502、快插管接头503、安装凹槽504、橡胶密封圈505、分流道7。
具体实施方式
[0040]为了使本领域的技术人员更好的理解本发明的技术方案,下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步的详细说明。
[0041]请参阅图1-图4,为本发明提供的动力电池液冷装置的结构示意图。
[0042]本发明公开了一种动力电池液冷装置,包括多组冷却装置I;其中,各组冷却装置I的进口之间导通,各组冷却装置I的出口之间导通;
[0043]每组冷却装置I包括多个冷却板101,各个冷却板101的进口之间导通,汇总在一起即为该组冷却装置I的进口;各个冷却板101的出口之间导通,汇总在一起即为该组冷却装置I的出口;
[0044]冷却板101上用于安装电池模块或电芯。
[0045]本发明提供的动力电池液冷装置,包括多组冷却装置I;每组冷却装置I包括多个冷却板101。由于各组冷却装置I的进口之间导通,各组冷却装置I的出口之间导通,且每组冷却装置I的各个冷却板101的进口之间导通,每组冷却装置I的各个冷却板101出口之间导通,即本发明提供的动力电池液冷装置的所有冷却板101之间并联设置,因此,冷媒可以分流进入各个冷却板101对电池模块或电芯进行冷却,之后冷媒分别从各个冷却板1I的出口出来汇总到一起从对应的每组冷却装置I的出口出来。相较于现有技术中的冷却装置I串联设置,管道输送的冷媒在管道输送过程中会产生热量累积,造成散热效率低,本发明采用并联冷却方式,减少流道过长导致的冷却介质热量累积,提高了散热效率。
[0046]在本发明提供又一实施例中,本实施例中的动力电池液冷装置和实施例一中的动力电池液冷装置的结构类似,对相同之处就不再赘述了,仅介绍不同之处。
[0047]在本实施例中,本发明公开的动力电池液冷装置中,多组冷却装置I横向设置,每组冷却装置I的冷却板101分层纵向设置。
[0048]本发明公开了动力电池液冷装置包含横向和纵向两种并联形式,同时兼顾电池模块横向排布及纵向排布的冷却需求,拓展了动力电池总成液冷系统的结构形式。
[0049]本发明公开的动力电池液冷装置中,还包括连接管路2;多组冷却装置I的进口之间、多组冷却装置I的出口之间、每组冷却装置I的多个冷却板101的进口之间及每组冷却装置I的多个冷却板101的出口之间均通过连接管路2连接。
[0050]需要说明的是,冷媒的流通输送也可以通过下述方式实现:多组冷却装置I的进口之间、多组冷却装置I的出口之间、每组冷却装置I的多个冷却板1I的进口之间及每组冷却装置I的多个冷却板101的出口之间均设置有导槽,冷媒可以通过导槽输送到各个冷却板101,从冷却板101出来的冷媒通过导槽导出。
[0051 ]本实施例以连接管路2实现冷媒输送到冷却板101为例。具体地,连接管路2包括柔性管、铝管、快插管接头503及管路连接件。快插管接头503安装在冷却板101上,因此,快捷插头的个数根据冷却板101数量确定。快插管接头503主要由管接头和螺栓孔构成,管接头上设有凹槽,用以安装O形橡胶密封圈505。铝管与柔性管构成了主要连接管路2,必要地,为达到并联冷却的效果,铝管形式设有直管、弯管和三通铝管等结构形式。铝管和柔性管间连接有两种形式,第一种为管路连接件连接,第二种为铝管压接,相较于第一种连接形式,铝管压接的密封效果更好,耐久性能及耐振动性能更加优越,因此,本实施例中,采用铝管和柔性管间通过铝管压接。
[0052] 进一步地,本发明还公开了动力电池液冷装置还包括分配盒3 ;分配盒3上开有进液通道和出液通道;进液通道的进口安装总进口管接头31,进液通道的出口安装分流进口管接头32;总进口管接头31用于连接冷媒的出口,分流进口管接头32用于连接多组冷却装置I的进口;出液通道的进口安装汇流出口管接头33,出液通道的出口安装总出口管接头34;汇流出口管接头33用于连接多组冷却装置I的出口,总出口管接头34用于连接回流管路。分配盒3用以实现冷媒的分流和汇流。需要说明的是,也可以在分配盒3内的侧面上设置与汇流出口管接头33及总出口管接头34导通的回流接头。
[0053]分配盒3的壳体形状可为方形或异形,具体形状根据连接管路2及安装形式确定,壳体内部按照使用情况进行多流道设计。特别地,总进口管接头31和总出口管接头34可以与分流进口管接头32和汇流出口管接头33的内径不一致。总进口管接头31和总出口管接头34与整车空调管路连接,该管路连接均采用管路连接件进行连接,本发明中分配盒3与整车空调管路连接的管路连接件采用装配方便的蝶形卡箍。
[0054]本发明还公开了动力电池液冷装置还包括箱体;箱体用于放置多组冷却装置I;分配盒3安装在箱体上。具体地,箱体是指动力电池总成箱体。
[0055]为了更好的密封分配盒3和箱体,本发明还公开了分配盒3上还开有密封凹槽35和安装孔36;分配盒3通过安装孔36与箱体连接;密封凹槽35内放置密封圈37密封分配盒3与箱体。
[0056] 具体地,本发明还公开了密封圈37为O型橡胶密封圈505,安装孔36为螺纹盲孔,其中,盲孔的深度可以根据设计需要进行选择。
[0057]本发明公开了动力电池液冷装置中,总进口管接头31和总出口管接头34上均设置有限位凸台4;限位凸台4用于连接管的限位及密封。
[0058]本发明还公开了动力电池液冷装置中,冷却板1I的进口和冷却板101的出口处均设置有安装凸台5;安装凸台5上开有与连接管路2导通的安装通道501,安装通道501与冷却板101的进口和冷却板101的出口导通。安装凸台5上还开有安装盲孔固定孔502,连接管路通过安装盲孔与冷却板101固定在一起的。
[0059]快插接头上设置有安装凹槽504,安装凹槽504内安装有橡胶密封圈505,橡胶密封圈505用于密封快插管接头503与安装凸台5。需要说明的是,快插接头包括快插管接头503和固定孔502。
[0060] 具体地,公开了安装凸台5的安装通道501内设置有螺纹孔,连接管路2与螺纹孔通过螺纹连接。
[0061]本发明公开的动力电池液冷装置中,冷却板101上设置有与冷却板101的进口导通的进口流道111、与冷却板101的出口导通的出口流道112及分流道7。
[0062]设置在冷却板101上的流道筋6组成分流道7,分流道7与进口流道111和出口流道112导通。
[0063]与进口流道111和出口流道112导通的流道筋6。通过冷媒流经流道筋6,将冷却板101上的电池模块或电芯的热量带走,实现对电池模块或电芯的制冷。本发明还公开了进口流道111和出口流道112优选为铝合金型材加工而成。
[0064]需要说明的是,流道筋6的个数为多个,多个流道筋6构成分流道7,分流道7优选为铝合金型材挤压而成,分流道7内流道设计可根据散热需求有多种选择。多个流道筋6构成的分流道7可以为直行并行流道(多个流道筋6构成直线型流道,且多个流道平行设置,多个流道筋6的同一端导通,多个流道筋6的另一端导通),也可以为直行串行流道(多个流道筋6构成直线型流道,且多个流道筋6的平行设置,多个流道筋6的首尾相连),还可以为弯型串行流道(多个流道筋6构成曲线型流道,多个流道筋6的首尾相连)或弯型直行流道(多个流道筋6构成曲线型流道,且多个流道平行设置,多个流道筋6的同一端导通,多个流道筋6的另一端导通)。设计时仅需要改变流道筋6的结构及冷却板101的出口和进口的位置即可。本实施例以直行并行流道为例进行说明,即冷却板101的出口和进口设置在冷却板101的同一侧。
[0065]本实施例还公开了冷却板101为3003铝合金的冷却板101。冷却板101整体形状为长方体,也可根据电池模块及空间排布进行具体形状设计。冷却板1I的安装凸台5为方形凸台,安装凸台5上的螺纹孔用以安装连接管路2上的快插接头。
[0066]由于冷却板101上表面与电池模块散热面直接接触,为避免冷却板101与电池模块间在实际装配时存在间隙影响散热,可在冷却板101与电池模块或电芯接触的一侧还设置有导热层,导热层可以为导热硅胶垫层、导热胶带层或导热胶层等。本实施中,冷却板101的上表面粘贴有导热硅胶垫层,且导热硅胶垫层为导热系数为3.0W/mK的导热硅胶垫层。导热层用来补偿电池模块/电芯与冷却板101的接触间隙,提高散热效率。
[0067]本实施例以动力电池液冷装置包括2组冷却装置I;每组冷却装置I包括2个冷却板101为例进行说明。将动力电池液冷装置的2组冷却装置I的4个冷却板101分别命名为:第一冷却板、第二冷却板、第三冷却板和第四冷却板。第一冷却板和第二冷却板为一组冷却装置I,第三冷却板和第四冷却板为另一组冷却装置I。
[0068]第一冷却板的安装凸台5和第二冷却板的安装凸台5均分别插接快速接头,分配盘安装在盛放冷却装置I的箱体上,且分配盘的总进口管接头31和总出口管接头34与整车空调管路连接。分配盘的分流进口管接头32与第一三通铝管的进口导通,第一三通铝管的第一出口和第二出口分别与第一冷却板进口和第二冷却板进口导通,第一三通铝管的第一出口与第一冷却板进口的安装凸台5通过快插接头导通,第一三通铝管的第二出口与第二冷却板101进口的安装凸台通过快插接头导通,分配盘的分流进口管接头与第二三通铝管的进口导通,第二三通铝管的第一出口与第二出口分别与第三冷却板101进口和第四冷却板101进口导通,第二三通铝管的第一出口与第三冷却板101进口的安装凸台5通过快插接头导通;第二三通铝管的第二出口与第四冷却板101进口的安装凸台5通过快插接头导通。
[0069]分配盘的汇流出口管接头34与第三三通铝管的出口导通,第三三通铝管的第一进口和第二进口分别第一冷却板101出口和第二冷却板101出口导通,第三三通铝管的第一进口与第一冷却板101出口的安装凸台通过快插接头导通,第三三通铝管的第二进口与第二冷却板101出口的安装凸台通过快插接头导通。分配盘的汇流出口管接头35与第四三通铝管的出口导通,第四三通铝管的第一进口和第二进口分别与第三冷却板101出口和第四冷却板101出口导通,第四三通铝管的第一进口与第一冷却板101出口的安装凸台通过快插接头导通,第四三通铝管的第二进口与第二冷却板101出口的安装凸台通过快插接头导通。
[0070]本发明提供的动力电池液冷装置工作时,冷媒通过分配盘的总进口管接头31、分流进口管接头32,通过第一三通铝管分别进入第一冷却板101和第二冷却板101;与此同时,另一部分冷媒通过分配盘的总进口管接头31、分流进口管接头33,通过第二三通铝管进入第三冷却板101和第四冷却板101。
[0071]冷媒在第一冷却板101、第二冷却板101、第三冷却板101和第四冷却板101内流经流道筋6冷却电池模块或电芯后,第一冷却板101和第二冷却板101内的冷媒通过第三三通铝管汇总到汇流出口管接头34,,第三冷却板101和第四冷却板101的冷媒通过第四三通铝管汇总到汇流出口管接头35,汇流出口管接头34和汇流出口管接头35通过分配盘进入整车空调管路中。
[0072]本发明提供的动力电池液冷装置:(I)包含了横向和纵向两种并联形式的动力电池液冷散热结构,同时兼顾电池箱内电池模块横向排布及纵向排布的冷却需求,拓展了动力电池总成液冷系统的结构形式;(2)相较于串联冷却流道过长不易于散热的缺点,本发明在横向及纵向冷却的基础上,采用并联冷却方式,减少流道过长导致的冷却介质热量累积,提高散热效率,同时,通过并联式结构,保证电池模块散热的均匀性,使所有电池模块间的温差变小;(3)通过本发明液冷结构,在达到动力电池总成散热目标的同时,提高了电池模块的一致性,使动力电池总成动力性能及使用耐久性能更加优越。
[0073]在本发明中的“第一”、“第二”等均为描述上进行区别,没有其他的特殊含义。
[0074]对所公开的实施例的上述说明,使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的,本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下,在其它实施例中实现。因此,本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例,而是要符合与本文所公开的原理和创造性特点相一致的最宽的范围。

Claims (10)

1.一种动力电池液冷装置,其特征在于,包括多组冷却装置(I); 各组所述冷却装置(I)的进口之间导通,各组所述冷却装置(I)的出口之间导通; 每组所述冷却装置(I)包括多个冷却板(101),各个所述冷却板(101)的进口之间导通,各个所述冷却板(101)的出口之间导通; 所述冷却板(101)上用于安装电池模块或电芯。
2.根据权利要求1所述的动力电池液冷装置,其特征在于,多组所述冷却装置(I)横向设置,每组所述冷却装置(I)的冷却板(101)分层纵向设置。
3.根据权利要求1所述的动力电池液冷装置,其特征在于,还包括连接管路(2); 多组所述冷却装置(I)的进口之间、多组所述冷却装置(I)的出口之间、每组所述冷却装置(I)的多个冷却板(101)的进口之间及每组所述冷却装置(I)的多个冷却板(101)的出口之间均通过所述连接管路(2)连接。
4.根据权利要求2所述的动力电池液冷装置,其特征在于,还包括分配盒(3); 所述分配盒(3)上开有进液通道和出液通道; 所述进液通道的进口安装总进口管接头(31 ),所述进液通道的出口安装分流进口管接头(32); 所述总进口管接头(31)用于连接电池包外部冷媒的出口,所述分流进口管接头(32)用于连接多组所述冷却装置(I)的进口 ; 所述出液通道的进口安装汇流出口管接头(33),所述出液通道的出口安装总出口管接头(34); 所述汇流出口管接头(33)用于连接多组所述冷却装置(I)的出口,所述总出口管接头(34)用于连接电池包外部回流管路。
5.根据权利要求4所述的动力电池液冷装置,其特征在于,还包括箱体; 所述箱体用于放置多组所述冷却装置(I); 所述分配盒(3)安装在所述箱体上。
6.根据权利要求5所述的动力电池液冷装置,其特征在于,所述分配盒(3)上还开有密封凹槽(35)和安装孔(36); 所述分配盒(3)通过所述安装孔(36)与所述箱体连接; 所述密封凹槽(35)内放置密封圈(37)用于密封所述分配盒(3)与所述箱体。
7.根据权利要求3所述的动力电池液冷装置,其特征在于,所述总进口管接头(31)和所述总出口管接头上均设置有限位凸台(4); 所述限位凸台(4)用于所述连接管路(2)的限位及密封。
8.根据权利要求3所述的动力电池液冷装置,其特征在于,所述冷却板(101)的进口和所述冷却板(101)的出口处均设置有安装凸台(5); 所述安装凸台(5)上开有与所述连接管路(2)导通的安装通道,所述安装通道与所述冷却板(101)的进口和所述冷却板(101)的出口导通。
9.根据权利要求8所述的动力电池液冷装置,其特征在于,所述冷却板(101)上设置有与所述冷却板(101)的进口导通的进口流道(111)、与所述冷却板(101)的出口导通的出口流道(112)及分流道(7); 设置在所述冷却板(101)上的流道筋(6)组成所述分流道(7),所述分流道(7)与所述进口流道(111)和所述出口流道(112)导通。
10.根据权利要求1所述的动力电池液冷装置,其特征在于,所述冷却板(101)与所述电池模块或所述电芯接触的一侧还设置有导热层。
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