CN108400407B - 电动汽车电池冷却装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及电动汽车电池冷却装置，有效的解决了现有的冷却装置并行流道降温效果不明显，串行流道降温不均匀的问题；其解决的技术方案是包括安装有若干排电芯的电池箱，其特征在于，所述的电芯外部环绕有两组冷却管，冷却管内可装有冷却水以实现双循环冷却，所述的冷却管上安装有一组开关阀组，开关阀组可在温度升高时开启，将双循环变为四循环冷却，所述的冷却管两端均固定连接有冷却水循环桶，冷却水循环桶内转动连接有叶轮，叶轮下端同轴固定连接有变向装置，所述的变向装置置于冷却水循环桶下方且和置于电池箱下方的变速驱动装置相连，所述的冷却水循环桶外部可外挂蒸发器，蒸发器可和汽车空调系统中冷凝器相连；本发明提高了电池冷却效果。

Description

电动汽车电池冷却装置

技术领域

本发明涉及新能源汽车技术领域，具体是一种电动汽车电池冷却装置。

背景技术

在能源制约、环境污染等大背景下，国家将发展新能源作为改善环境、节约成本的重要举措。其中，新能源汽车行业在不断努力下，近几年展现出良好的发展势头。电动车汽车因其使用成本低，维修保养容易，行驶稳定、换挡无冲击且环保受到广大用户的青睐，迅速成为新能源汽车中最为重要的部分。各大汽车厂商也在应市场需求和国家号召纷纷大力发展电动汽车行业，使电动汽车在近几年有了长足的进步。

电池作为电动汽车重要的核心部件之一，其性能好坏直接影响到电动汽车的性能。然而受技术条件的限制，电池的动力性能很难在短期内有大的突破，如果要使电动汽车得到商业化广泛应用，就必须保证电池在最优条件下工作，以提高其工作性能、延长寿命。电动汽车上使用的动力电池箱是由多排电芯通过串、并联方式组成的，电池放电过程中会产生大量热量，从而使得电池箱整体温度升高，而温度过高时会严重影响电池性能和寿命，甚至会直接导致电池失效。同时，放电时，电池箱中各个电芯的放热或者散热不均匀容易导致电池箱中出现温差，局部温度较高的电池老化较快，长时间运行会破坏电池组的一致性，从而使电池组失效。对电池进行有效的散热冷却管理，使得电池箱工作时，其内部温度分布均匀，而且整个电池箱温度维持在电池的最佳工作温度范围内，对提高电池性能、延长电池寿命至关重要。

现有的电池冷却装置多分为风冷和液冷，风冷模式主要是强制冷风流经电池表面进行换热冷却。这种方案受外界环境影响比较大，特别是高温天气下，需要从乘员舱引入冷风，换热效率比较低；且因入口风温比较难控制，故电池温度也比较难控制。

而现有的液冷装置多采用并行流道，流道并行位于每个电芯之间，冷却水被分流，冷却效果大打折扣；有些厂商的液冷采用串行流道，冷却板蛇形安装在电芯间隙中，这种串行流道在很大程度了增加了液冷系统的系统压力损失，且当冷却液在冷管前半段完成降温后，流到冷板后半段的温度上升明显，冷却效果明显降低，易造成电池箱内温度分布不均，破坏电池组的一致性，长时间运行易使电池组失效。

总结来看，现有的电动汽车电池冷却技术主要有以下缺点：

1、并行流道冷却水被分流，导致每个流道的降温效果不明显，虽温度控制较均匀，但降温冷却效果差；

2、串行流道中冷却水流至蛇形冷板后半段降温效果显著下降，虽前半段降温冷却效果明显，但无法持续至后半段，这种情况在汽车长时间行驶后尤为明显，使电池箱内部温度分布不均且压力损失较大。

因此，本发明提供一种新的电动汽车电池冷却装置来解决此问题。

发明内容

针对上述情况，为克服现有技术之缺陷，本发明提供一种新的电动汽车电池冷却装置，有效的解决了并行流道降温效果不明显，串行流道降温不均匀的问题。

本发明包括电池箱，所述的电池箱中固定安装有若干排电芯，其特征在于，所述的电芯外部环绕有两组冷却管，具体的，所述的冷却管分为相连通的外冷却管和内冷却管，所述的电芯外部环绕有内冷却管，冷却管内装有冷却水以实现双循环冷却，每组所述的冷却管上安装有开关阀组，开关阀组可在温度升高时开启，将双循环变为四循环冷却，每组所述的冷却管两端均固定连接有冷却水循环桶，冷却水循环桶内转动连接有叶轮，叶轮下端同轴固定连接有变向装置，所述的变向装置置于冷却水循环桶下方且和置于电池箱下方的变速驱动装置相连，所述的冷却水循环桶可对其中的循环的冷却水进行冷却；

所述的变速驱动装置包括驱动齿轮，驱动齿轮动力由驱动电机提供，驱动齿轮旁设有旋转连接在电池箱底部的变速杆，驱动齿轮和固定套设在变速杆上的中心传动齿轮相啮合，所述的变速杆上滑动套设有可随变速杆转动的变速齿轮组，所述变速齿轮组包括套设在所述变速杆上的一个传动大齿轮和一个传动小齿轮，所述传动大齿轮和传动小齿轮可分别单独和同轴固定连接的从动小齿轮、从动大齿轮啮合，所述的从动大齿轮同轴固定连接有从动锥齿轮，从动锥齿轮和所述的变向装置相连，所述的变速齿轮组中传动大齿轮和传动小齿轮间转动套设有调节杆，调节杆可带动变速齿轮组在变速杆上滑动，所述的调节杆滑动连接有速度调节装置，所述的速度调节装置连接有温度传感器，温度传感器一端置于电池箱内部；

所述的速度调节装置另一端连接有一所述的开关阀组，所述的开关阀组包括两个主水管开关和两个支水管开关，两个所述的主水管开关和两个所述的支水管开关间以皮带连接，以实现当两个主水管开关关闭时两个支水管开关开启；

两组所述的内冷却管分别包覆在每排电芯的左半部和右半部，每组所述的外冷却管中段开有和内冷却管连通的分支水路，冷却管中段分支水路处设有一组所述的开关阀组，当两个所述的主水管开关打开，两个所述的支水管开关关闭，则冷却管单循环，当两个所述的主水管开关关闭，两个所述的支水管开关打开，则冷却管变为双循环，所述的冷却水循环桶固定连接在冷却管两端，冷却水循环桶上开设有进水孔。

优选的，所述的电芯和冷却管之间涂有导热硅脂。

优选的，所述的变向装置包括和叶轮同轴固定连接的横向变向锥齿轮，横向变向锥齿轮位于冷却水循环桶下方，横向变向锥齿轮旁侧啮合有一个纵向变向锥齿轮组，两个相邻的所述冷却水循环桶下方的两个所述的纵向变向锥齿轮组旁共同啮合有一个变向大锥齿轮，所述的变向大锥齿轮旁啮合有从动锥齿轮。

优选的，所述的纵向变向锥齿轮组包括两个同轴固定连接的锥齿轮，可分别和横向变向锥齿轮、变向大锥齿轮相啮合。

优选的，所述的传动大齿轮和传动小齿轮可分别和同轴固定连接的从动小齿轮、从动大齿轮啮合，当从传动大齿轮和从动小齿轮啮合时，传动小齿轮和从动大齿轮不啮合且各自随轴空转，当传动小齿轮和从动大齿轮啮合时，传动大齿轮和从动小齿轮不啮合且各自随轴空转，所述的传动小齿轮、传动大齿轮、从动小齿轮、从动大齿轮均为斜齿圆柱齿轮。

优选的，所述的两个变速驱动装置对称置于所述的驱动齿轮两侧，驱动齿轮可同时驱动两边的变速驱动装置，两根所述的调节杆之间以弹簧相连，所述驱动齿轮驱动力来自电池本身。

优选的所述的速度调节装置包括一个和两根所述的调节杆滑动连接的凸轮，凸轮滑动连接在电池箱底板上，凸轮一端和变速驱动装置相连用于调节变速驱动装置的输出速度，所述的凸轮另一端一体连接有从动齿条，从动齿条旁啮合有一温度控制齿轮，所述的温度控制齿轮同轴固定连接有驱动皮带轮，驱动皮带轮和开关阀组皮带连接，所述的驱动皮带轮同轴固定连接有一温度齿轮控制结构。

优选的，所述的温度齿轮控制结构包括和温度控制齿轮同轴固定连接的第一不完全棘爪轮，第一不完全棘爪轮旁啮合有双层棘轮，所述的双层棘轮分为上层棘轮和下层棘轮，上层棘轮和下层棘轮棘齿方向相反，所述的第一不完全棘爪轮可和下层棘轮相配合，上层棘轮旁啮合有第二不完全棘爪轮，第一不完全棘爪轮和第二不完全棘爪轮间以皮带相连，使双层棘轮能控制温度控制齿轮正反转，以实现速度调节，所述的双层棘轮旋转方向由温度传感器控制，动力来自电池本身，所述的第一不完全棘爪轮为一中心开孔的圆盘，第一不完全棘爪轮四分之一的侧面上转动连接有多个可和下层棘轮配合的棘爪，所述的第二不完全棘爪轮结构和第一不完全棘爪轮相同，第二不完全棘爪轮可和上层棘轮配合，所述的温度传感器内集成有控制单元，控制单元可控制双层棘轮的旋转方向。

优选的，所述的冷却管上方可固定安装有放料箱，所述的放料箱包括放料斗，放料斗为中空箱体，放料斗中可放置有制冷剂，放料斗上部开口，放料斗下方一体连通有圆形外壳，圆形外壳内同轴旋转连接有圆盘开关，圆盘开关中开有通道用于控制制冷剂进入圆形外壳，圆形外壳和所述的冷却管连通，所述的圆盘开关同轴固定连接有圆盘开关皮带轮，圆盘开关皮带轮经一组皮带和第二不完全棘爪轮相连。

本发明针对现有的电池冷却装置并行流道冷却水被分流，每个流道的降温效果不明显；串行流道中冷却水流至蛇形冷板后半段降温效果显著下降，电池箱内部温度分布不均且压力损失较大的缺点做出改进，利用变速驱动装置、速度调节装置和开关阀组实现了针对不同温度时流道双循环和四循环的切换，同时增加了水压，提高了制冷能力，增强了制冷效果，使电池的使用寿命得到了大幅的增强，同时避免了因电池过热导致行驶途中动力突然缺失的隐患的发生。

附图说明

图1为本发明主视示意图。

图2为本发明仰视示意图。

图3为本发明立体示意图。

图4为本发明冷却管循环水路示意图。

图5为本发明变速驱动装置、速度调节装置和开关阀组示意图。

图6为本发明变向装置示意图。

图7为本发明变速驱动装置、速度调节装置俯视示意图。

图8为本 发明变速驱动装置、速度调节装置立体示意图。

图9为本发明变速驱动装置俯视示意图。

图10为本发明变速齿轮组立体示意图。

图11为本发明变速驱动装置、速度调节装置和开关阀组主视示意图。

图12为本发明速度调节装置和温度齿轮控制结构主视示意图。

图13为本发明速度调节装置和温度齿轮控制结构立体示意图。

图14为本发明第一不完全棘爪轮俯视示意图。

图15为本发明第一不完全棘爪轮剖视示意图。

图16为本发明双层棘轮立体示意图。

图17为本发明放料箱立体示意图。

图18为本发明放料箱剖视示意图。

具体实施方式

有关本发明的前述及其他技术内容、特点与功效，在以下配合参考附图1至图18对实施例的详细说明中，将可清楚的呈现。以下实施例中所提到的结构内容，均是以说明书附图为参考。其中，图1、2中关于两组冷却管部分处的开关阀组、温度齿轮控制结构、第一不完全棘爪轮、第二不完全棘爪轮、双层棘轮等并未在图中完全示出，原因是两组冷却管处的以上结构全部都是完全一样且对称设置的，因此，图中只给出了一侧的结构，而另一侧有着同样对称位置的结构。

下面将参照附图描述本发明的各示例性的实施例。

实施例一，本发明为电动汽车电池冷却装置，包括电池箱1，所述的电池箱1中固定安装有若干排电芯2，其特征在于，所述的电芯2外部环绕有两组冷却管3，具体的，所述的冷却管3分为相连通的外冷却管3-1和内冷却管3-2，所述的电芯2外部环绕有内冷却管3-2，冷却管3内可装有冷却水以实现双循环冷却，所述的冷却管3中也可装有其他用于冷却的液体，所述的冷却管3上安装有一组开关阀组4，参考图4，开关阀组4可控制冷却水流向，开关阀组4可在温度升高时开启，将双循环变为四循环冷却，每组所述的冷却管3两端均固定连接有冷却水循环桶5，冷却水循环桶5可将其中的冷却水降温冷却，冷却水循环桶5内转动连接有叶轮6，叶轮6可旋转搅动冷却水以实现冷却水的循环，同时可为循环的冷却水加压，使其能完整的完成整个循环，叶轮6下端同轴固定连接有变向装置7，所述的变向装置7置于冷却水循环桶5下方且和置于电池箱1下方的变速驱动装置8相连，所述的冷却水循环桶5可对其中循环的冷却水进行冷却，其冷却方法可为内部安装高温水冷却装置用于直接冷却，也可外挂蒸发器用于降低整个冷却水循环桶5的温度，蒸发器可和汽车空调系统中的冷凝器、节流管相连；

参考图7，所述的变速驱动装置8包括驱动齿轮9，驱动齿轮9用于驱动整个变速驱动装置8，驱动齿轮9动力来源于电池本身，电池为驱动电机提供动力，带动驱动齿轮9转动，即电池开始工作即可带动驱动齿轮9转动，电池停止工作，驱动齿轮9停止工作，驱动齿轮9旁设有旋转连接在电池箱1底部的变速杆10，驱动齿轮9和固定套设在变速杆10上的中心传动齿轮11相啮合，所述的变速杆10上滑动套设有可随变速杆10转动的变速齿轮组12，所述的变速杆10和变速齿轮组12间以键、槽配合以实现变速齿轮组12既能在变速杆10滑动又可随变速杆10转动，参考图10，所述变速齿轮组12包括套设在所述变速杆10上的一个传动大齿轮13和一个传动小齿轮14，所述传动大齿轮13和传动小齿轮14用于将驱动齿轮9的驱动力以不同的速率输出，所述传动大齿轮13和传动小齿轮14可分别单独和同轴固定连接的从动小齿轮15、从动大齿轮16啮合，所述的从动大齿轮16同轴固定连接有从动锥齿轮17，所述的从动小齿轮15、从动大齿轮16、从动锥齿轮17同轴固定连接，从动锥齿轮17和所述的变向装置7相连，从动锥齿轮17可将从动小齿轮15或从动大齿轮16输出的驱动力传递给变向装置7，从而带动叶轮6旋转，所述的变速齿轮组12中传动大齿轮13和传动小齿轮14间转动套设有调节杆18，参考图10，调节杆18可带动变速齿轮组12在变速杆10上滑动，所述的调节杆18滑动连接有速度调节装置19，所述的速度调节装置19连接有温度传感器20，温度传感器20一端置于电池箱1内部，温度传感器20可感知电池箱1内部的温度，并以此控制速度调节装置19工作，所述温度传感器20内集成有控制单元且内置电池提供动力；

所述的速度调节装置19另一端连接有一所述的开关阀组4，参考图11，所述的开关阀组4包括两个主水管开关21和两个支水管开关22，所述的主水管开关21和支水管开关22均可用普通球阀，也可用闸阀等其他常见阀门，以便于维修更换，两个所述的主水管开关21和两个所述的支水管开关22间以皮带连接，以实现当两个主水管开关21关闭时两个支水管开关22开启；

参考图4，两组所述的内冷却管3-2分别包覆在每排电芯2的左半部和右半部，以实现两组循环分别冷却每排电芯2的左半边和右半边，实现同步冷却，防止因循环水路过长而导致的冷却不均匀情况的发生，每组所述的外冷却管3-1中段开有和内冷却管3-2连通的分支水路，冷却管3中段分支水路处设有一组所述的开关阀组4，当两个所述的主水管开关21打开，两个所述的支水管开关22关闭，则冷却管3单循环，此时为电池箱内温度正常时工作状态，当电池箱内温度升高，两个所述的主水管开关21关闭，两个所述的支水管开关22打开，则冷却管3变为双循环，双循环可在电芯2温度升高时更好的冷却，防止高温导致水路后半段冷却水变热从而使冷却效率降低的情况发生，所述的冷却水循环桶5固定连接在冷却管3两端，冷却水循环桶5上可开设进水孔、排水孔，用于日常检修与冷却水的更换。

实施例二，在实施例一的基础上，所述的电芯2和冷却管3之间可涂有导热硅脂，导热硅脂具有高导热率，极佳的导热性，良好的电绝缘性，较宽的使用温度，很好的使用稳定性，较低的稠度和良好的施工性能。

实施例三，在实施例一的基础上，所述的变向装置7包括和叶轮6同轴固定连接的横向变向锥齿轮23，横向变向锥齿轮23转动可带动叶轮6转动，横向变向锥齿轮23位于冷却水循环桶5下方，横向变向锥齿轮23与冷却水循环桶5之间可根据需要安装防水密封垫，增加冷却水循环桶5的密封性，横向变向锥齿轮23旁侧啮合有一个纵向变向锥齿轮组24，两个相邻的所述冷却水循环桶5下方的两个所述的纵向变向锥齿轮组24旁共同啮合有一个变向大锥齿轮25，所述的变向大锥齿轮25旁啮合有从动锥齿轮17。

实施例四，在实施例三的基础上，所述的纵向变向锥齿轮组24包括两个同轴固定连接的锥齿轮，可分别和横向变向锥齿轮23、变向大锥齿轮25相啮合，以实现将变向大锥齿轮25的动力传动给横向变向锥齿轮23 的目的。

实施例五，在实施例一的基础上，所述的传动大齿轮13和传动小齿轮14可分别和同轴固定连接的从动小齿轮15、从动大齿轮16啮合，参考图7，当从传动大齿轮13和从动小齿轮15啮合时，传动小齿轮14和从动大齿轮16不啮合且各自随轴空转，传动大齿轮13将驱动齿轮9的驱动力放大传递给从动小齿轮15，使从动锥齿轮17转速加快，经变向装置7变向带动叶轮6旋转加快，水压增大，冷却水循环速度加快，冷却效率提高，此为电池箱内部温度升高时的工作状态，当电池箱内温度降低为正常值时，传动小齿轮14和从动大齿轮16啮合时，传动大齿轮13和从动小齿轮15不啮合且各自随轴空转，传动小齿轮14将驱动齿轮9的驱动力等量传递给从动大齿轮16，所述的传动小齿轮14、传动大齿轮13、从动小齿轮15、从动大齿轮16均为斜齿圆柱齿轮，防止其在进入啮合、退出啮合时打齿，对系统造成损坏。

实施例六，在实施例五的基础上，参考图7，所述的两个变速驱动装置8对称置于所述的驱动齿轮9两侧，驱动齿轮9可同时驱动两边的变速驱动装置8，两根所述的调节杆18之间以弹簧26相连，初始时，即从传动大齿轮13和从动小齿轮15啮合时，所述的弹簧26为拉伸状态，所述驱动齿轮9驱动力来自电池本身。

实施例七，在实施例六的基础上，参考图8，所述的速度调节装置19包括一个和两根所述的调节杆18滑动连接的凸轮27，调节杆18与凸轮27的滑动连接可以为在凸轮27的侧面上开设有滑槽，调节杆18的端头置于滑槽内且在可其内滑动，凸轮27滑动连接在电池箱1底板上，凸轮27初始位置时，凸轮27宽的一端置于两根所述的调节杆18之间，此时弹簧26拉伸，传动小齿轮14和从动大齿轮16啮合时，传动大齿轮13和从动小齿轮15不啮合且各自随轴空转，变速驱动装置8输出正常速度，当凸轮27向后滑动，弹簧26为恢复正常长度向内拉紧，此时从传动大齿轮13和从动小齿轮15啮合时，传动小齿轮14和从动大齿轮16不啮合且各自随轴空转，变速驱动装置8输出放大速度，凸轮27一端和变速驱动装置8相连用于调节变速驱动装置8的输出速度，所述的凸轮27另一端一体连接有从动齿条28，从动齿条28旁啮合有一温度控制齿轮29，参考图11，所述的温度控制齿轮29同轴固定连接有驱动皮带轮30，驱动皮带轮30和开关阀组4皮带连接，参考图13，所述的驱动皮带轮30同轴固定连接有一温度齿轮控制结构31。

实施例八，在实施例七的基础上，所述的温度齿轮控制结构31包括和温度控制齿轮29同轴固定连接的第一不完全棘爪轮32，第一不完全棘爪轮32旁啮合有双层棘轮33，所述的双层棘轮33分为同轴固定连接的上层棘轮34和下层棘轮35，上层棘轮34和下层棘轮35棘齿方向相反，所述的第一不完全棘爪轮32可和下层棘轮35相配合，上层棘轮34旁啮合有第二不完全棘爪轮36，第一不完全棘爪轮32和第二不完全棘爪轮36间以皮带相连，使双层棘轮33能控制温度控制齿轮29正反转，以实现速度调节，所述的双层棘轮33旋转方向由温度传感器20控制，所述的第一不完全棘爪轮32为一中心开孔的圆盘，第一不完全棘爪轮32四分之一的侧面上转动连接有多个可和下层棘轮35配合的棘爪41，因所述的开关阀组4中主水管开关21和支水管开关22均只能旋转四分之一周，而第一不完全棘爪轮32需间接带动开关阀组4转动，故第一不完全棘爪轮32上只设四分之一圈棘爪41，所述的第二不完全棘爪轮36结构和第一不完全棘爪轮32相同，第二不完全棘爪轮36可和上层棘轮34配合，即初始状态时，下层棘轮35和第一不完全棘爪轮32啮合，上层棘轮34和第二不完全棘爪轮36不啮合且相错四分之一周，电池启动后温度正常，此时温度传感器20控制双层棘轮33顺时针旋转，下层棘轮35带动第一不完全棘爪轮32逆时针旋转四分之一周，后第一不完全棘爪轮32和下层棘轮35脱离啮合，同时第一不完全棘爪轮32经皮带带动第二不完全棘爪轮36逆时针旋转四分之一周，此时第二不完全棘爪轮36和上层棘轮34啮合，但因上层棘轮34和第二不完全棘爪轮36旋向相同故无法带动第二不完全棘爪轮36转动，同时第一不完全棘爪轮32带动同轴固定连接的温度控制齿轮29逆时针旋转四分之一周，当温度升高，温度传感器20控制双层棘轮33反转，上层棘轮34逆时针旋转，带动第二不完全棘爪轮36顺时针旋转四分之一周后脱离，此时经皮带传动，第一不完全棘爪轮32顺时针转动四分之一周，但因下层棘轮35和第一不完全棘爪轮32旋向相同故无法带动第一不完全棘爪轮32转动，同时第一不完全棘爪轮32带动同轴固定连接的温度控制齿轮29顺时针旋转四分之一周，所述的温度传感器20内集成有控制单元，控制单元可通过控制驱动电机正反转从而控制双层棘轮33的旋转方向，具体的，当温度正常时，温度传感器20带动双层棘轮33顺时针旋转，当温度升高至超过正常高值临界值时，温度传感器20控制双层棘轮33逆时针旋转，当温度降低至正常低值以下时，温度传感器20控制双层棘轮33顺时针旋转。

实施例九，在实施例一的基础上，所述的冷却管3上方可固定安装有放料箱37，所述的放料箱37包括放料斗38，放料斗38为中空箱体，放料斗38中可放置有降温剂，用于在电池温度升高时能更快的使冷却水降温，放料斗38上部开口，开口处可设有封盖，开口可用于补充制冷剂或检修，放料斗38下方一体连通有圆形外壳42，圆形外壳42内同轴旋转连接有圆盘开关39，圆盘开关39中开有通道用于控制制冷剂进入圆形外壳42，圆形外壳42和所述的冷却管3连通，所述的圆盘开关39同轴固定连接有圆盘开关皮带轮40，圆盘开关皮带轮40经一组皮带和第二不完全棘爪轮36相连，即当温度升高时，温度传感器20经双层棘轮33、第二不完全棘爪轮36传动，控制圆盘开关39转动，放料斗38因此放料，可使冷却水更快的降温，当温度降低到正常值时，温度传感器20经双层棘轮33、第二不完全棘爪轮36传动，控制圆盘开关39转动，放料斗38停止放料。

具体使用时，电池工作，为驱动电机供电，驱动电机带动驱动齿轮9转动，此时电池箱1内部温度正常，初始状态时，下层棘轮35和第一不完全棘爪轮32啮合，上层棘轮34和第二不完全棘爪轮36不啮合且相错四分之一周，温度传感器20通过控制驱动电机从而控制双层棘轮33一直顺时针旋转，下层棘轮35带动第一不完全棘爪轮32逆时针旋转四分之一周，后第一不完全棘爪轮32和下层棘轮35脱离，同时第一不完全棘爪轮32经皮带带动第二不完全棘爪轮36逆时针旋转四分之一周，此时第二不完全棘爪轮36和上层棘轮34啮合，但因上层棘轮34和第二不完全棘爪轮36旋向相同故无法带动第二不完全棘爪轮36转动，第一不完全棘爪轮32逆时针转动四分之一周的同时带动同轴固定的温度控制齿轮29逆时针旋转四分之一周，从而在从动齿条28的作用下，凸轮27向前滑动，凸轮27宽的一端置于两根所述的调节杆18之间，此时弹簧26拉伸，传动小齿轮14和从动大齿轮16啮合，传动大齿轮13和从动小齿轮15不啮合且各自随轴空转，带动从动锥齿轮17以正常转速转动，经变向大齿轮25、纵向变向锥齿轮组24、横向变向锥齿轮23转动，叶轮6以正常转速旋转，同时，和第一不完全棘爪轮32同轴固定连接的皮带轮30旋转四分之一周，使两个所述的主水管开关21打开，两个所述的支水管开关22关闭，两组所述的冷却管3进入双循环工作状态；

当温度升高，温度传感器20控制双层棘轮逆时针旋转，上层棘轮34逆时针旋转，带动第二不完全棘爪轮36顺时针旋转四分之一周后脱离，此时经皮带传动，第一不完全棘爪轮32顺时针转动四分之一周并和下层棘轮35啮合，但因下层棘轮35和第一不完全棘爪轮32旋向相同故无法带动第一不完全棘爪轮32转动，第一不完全棘爪轮32顺时针旋转四分之一周的同时，带动同轴固定的温度控制齿轮29旋转四分之一周，从而在从动齿轮28的作用下，凸轮27向后滑动，凸轮27窄的一端置于两根所述的调节杆18之间，弹簧26收缩，此时传动大齿轮13和从动小齿轮15啮合，传动小齿轮14和从动大齿轮16不啮合且各自随轴空转，传动大齿轮13将驱动齿轮9的驱动力放大传递给从动小齿轮15，带动从动锥齿轮17转速加快，经变向大齿轮25、纵向变向锥齿轮组24、横向变向锥齿轮23转动，叶轮6转速加快，水压增大，冷却水循环速度加快，冷却效率提高，同时，和第一不完全棘爪轮32同轴固定连接的皮带轮30反向旋转四分之一周，使两个所述的主水管开关21关闭，两个所述的支水管开关22打开，两组所述的冷却管3进入四循环降温状态，同时和第二不完全棘爪轮36相连的圆盘开关39转动，使放料斗38内的制冷剂进入冷却管3中，便于冷却水更快的冷却，增加冷却效率。

本发明针对现有的电池冷却装置并行流道冷却水被分流，每个流道的降温效果不明显；串行流道中冷却水流至蛇形冷板后半段降温效果显著下降，电池箱内部温度分布不均且压力损失较大的缺点做出改进，利用变速驱动装置、速度调节装置和开关阀组实现了流道双循环和四循环的切换，同时增加了水压，提高了制冷能力，增强了制冷效果，使电池的使用寿命得到了大幅的增强，同时避免了因电池过热导致行驶途中动力突然缺失的隐患的发生。

Claims (9)

1.电动汽车电池冷却装置，包括电池箱（1），所述的电池箱（1）中固定安装有若干排电芯（2），其特征在于，所述的电芯（2）外部环绕有两组冷却管（3），具体的，所述的冷却管（3）分为相连通的外冷却管（3-1）和内冷却管（3-2），所述的电芯（2）外部环绕有内冷却管（3-2），冷却管（3）内装有冷却水以实现双循环冷却，每组所述的冷却管（3）上均安装有开关阀组（4），开关阀组（4）在温度升高时开启，将双循环变为四循环冷却，每组所述的冷却管（3）外冷却管（3-1）和内冷却管（3-2）相连处均固定连接有冷却水循环桶（5），冷却水循环桶（5）内转动连接有叶轮（6），叶轮（6）下端同轴固定连接有变向装置（7），所述的变向装置（7）置于冷却水循环桶（5）下方且和置于电池箱（1）下方的变速驱动装置（8）相连，所述的冷却水循环桶（5）可对其中的循环的冷却水进行冷却；

所述的变速驱动装置（8）包括驱动齿轮（9），驱动齿轮（9）动力由驱动电机提供，驱动齿轮（9）旁设有旋转连接在电池箱（1）底部的变速杆（10），驱动齿轮（9）和固定套设在变速杆（10）上的中心传动齿轮（11）相啮合，所述的变速杆（10）上滑动套设有随变速杆（10）转动的变速齿轮组（12），所述变速齿轮组（12）包括套设在所述变速杆（10）上的一个传动大齿轮（13）和一个传动小齿轮（14），所述传动大齿轮（13）和传动小齿轮（14）分别单独和同轴固定连接的从动小齿轮（15）、从动大齿轮（16）啮合，所述的从动大齿轮（16）同轴固定连接有从动锥齿轮（17），从动锥齿轮（17）和所述的变向装置（7）相连，所述的变速齿轮组（12）中传动大齿轮（13）和传动小齿轮（14）间转动套设有调节杆（18），调节杆（18）带动变速齿轮组（12）在变速杆（10）上滑动，所述的调节杆（18）滑动连接有速度调节装置（19），所述的速度调节装置（19）连接有温度传感器（20），温度传感器（20）一端置于电池箱（1）内部；

所述的速度调节装置（19）另一端连接有一所述的开关阀组（4），所述的开关阀组（4）包括两个主水管开关（21）和两个支水管开关（22），两个所述的主水管开关（21）和两个所述的支水管开关（22）间以皮带连接，以实现当两个主水管开关（21）关闭时两个支水管开关（22）开启；

两组所述的内冷却管（3-2）分别包覆在每排电芯（2）的左半部和右半部，每组所述的外冷却管（3-1）中段开有和内冷却管（3-2）连通的分支水路，冷却管（3）中段分支水路处设有一组所述的开关阀组（4），当两个所述的主水管开关（21）打开，两个所述的支水管开关（22）关闭，则冷却管（3）单循环，当两个所述的主水管开关（21）关闭，两个所述的支水管开关（22）打开，则冷却管（3）变为双循环，所述的冷却水循环桶（5）固定连接在冷却管（3）两端，冷却水循环桶（5）上开设有进水孔。

2.根据权利要求1所述的电动汽车电池冷却装置，其特征在于，所述的电芯（2）和冷却管（3）之间涂有导热硅脂。

3.根据权利要求1所述的电动汽车电池冷却装置，其特征在于，所述的变向装置（7）包括和叶轮（6）同轴固定连接的横向变向锥齿轮（23），横向变向锥齿轮（23）位于冷却水循环桶（5）下方，横向变向锥齿轮（23）旁侧啮合有一个纵向变向锥齿轮组（24），两个相邻的所述冷却水循环桶（5）下方的两个所述的纵向变向锥齿轮组（24）旁共同啮合有一个变向大锥齿轮（25），所述的变向大锥齿轮（25）旁啮合有从动锥齿轮（17）。

4.根据权利要求3所述的电动汽车电池冷却装置，其特征在于，所述的纵向变向锥齿轮组（24）包括两个同轴固定连接的锥齿轮且分别和横向变向锥齿轮（23）、变向大锥齿轮（25）相啮合。

5.根据权利要求1所述的电动汽车电池冷却装置，其特征在于，所述的传动大齿轮（13）和传动小齿轮（14）分别和同轴固定连接的从动小齿轮（15）、从动大齿轮（16）啮合，当传动大齿轮（13）和从动小齿轮（15）啮合时，传动小齿轮（14）和从动大齿轮（16）不啮合且各自随轴空转，当传动小齿轮（14）和从动大齿轮（16）啮合时，传动大齿轮（13）和从动小齿轮（15）不啮合且各自随轴空转，所述的传动小齿轮（14）、传动大齿轮（13）、从动小齿轮（15）、从动大齿轮（16）均为斜齿圆柱齿轮。

6.根据权利要求5所述的电动汽车电池冷却装置，其特征在于，所述的两个变速驱动装置（8）的对称置于所述的驱动齿轮（9）两侧，驱动齿轮（9）同时驱动两边的变速驱动装置（8），两根所述的调节杆（18）之间以弹簧（26）相连，所述驱动齿轮（9）驱动力来自电池本身。

7.根据权利要求6所述的电动汽车电池冷却装置，其特征在于，所述的速度调节装置（19）包括一个和两根所述的调节杆（18）滑动连接的凸轮（27），凸轮（27）滑动连接在电池箱（1）底板上，凸轮（27）一端和变速驱动装置（8）相连用于调节变速驱动装置（8）的输出速度，所述的凸轮（27）另一端一体连接有从动齿条（28），从动齿条（28）旁啮合有一温度控制齿轮（29），所述的温度控制齿轮（29）同轴固定连接有驱动皮带轮（30），驱动皮带轮（30）和开关阀组（4）皮带连接，所述的驱动皮带轮（30）同轴固定连接有一温度齿轮控制结构（31）。

8.根据权利要求7所述的电动汽车电池冷却装置，其特征在于，所述的温度齿轮控制结构（31）包括和温度控制齿轮（29）同轴固定连接的第一不完全棘爪轮（32），第一不完全棘爪轮（32）旁啮合有双层棘轮（33），所述的双层棘轮（33）分为上层棘轮（34）和下层棘轮（35），上层棘轮（34）和下层棘轮（35）棘齿方向相反，所述的第一不完全棘爪轮（32）和下层棘轮（35）相配合，上层棘轮（34）旁啮合有第二不完全棘爪轮（36），第一不完全棘爪轮（32）和第二不完全棘爪轮（36）间以皮带相连，使双层棘轮（33）能控制温度控制齿轮（29）正反转，以实现速度调节，所述的双层棘轮（33）旋转方向由温度传感器（20）控制，动力来自电池本身，所述的第一不完全棘爪轮（32）为一中心开孔的圆盘，第一不完全棘爪轮（32）四分之一的侧面上转动连接有多个和下层棘轮（35）配合的棘爪（41），所述的第二不完全棘爪轮（36）结构和第一不完全棘爪轮（32）相同，第二不完全棘爪轮（36）和上层棘轮（34）配合，所述的温度传感器（20）内集成有控制单元，控制单元可控制双层棘轮（33）的旋转方向。

9.根据权利要求1所述的电动汽车电池冷却装置，其特征在于，所述的冷却管（3）上方固定安装有放料箱（37），所述的放料箱（37）包括放料斗（38），放料斗（38）为中空箱体，放料斗（38）中放置有制冷剂，放料斗（38）上部开口，放料斗（38）下方一体连通有圆形外壳（42），圆形外壳（42）内同轴旋转连接有圆盘开关（39），圆盘开关（39）中开有通道用于控制制冷剂进入圆形外壳（42），圆形外壳（42）和所述的冷却管（3）连通，所述的圆盘开关（39）同轴固定连接有圆盘开关皮带轮（40），圆盘开关皮带轮（40）经一组皮带和第二不完全棘爪轮（36）相连。