CN108550959A - 新能源无焊接电池组液体恒温系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了新能源无焊接电池组液体恒温系统，用于新能源无焊接电池组上，新能源无焊接电池组包括电池和电池组装框架，电池安装在电池组装框架的电池孔穴中，本系统包括液态热媒泵、温度传感器、液态热媒流道和温控装置，液态热媒泵与温控装置通过管道连接，温度传感器设于电池组装框架上，液态热媒泵、温度传感器和温控装置均与一控制器电连接，液态热媒流道与液态热媒泵、电池组装框架连接，液态热媒流道分布在电池孔穴周围。本发明可保持电池组温度稳定，提高电池温度管理效率。
Description
技术领域
本发明涉及一种车用电池组热管理系统，更具体地说，它涉及新能源无焊接电池组液体恒温系统。
背景技术
现有车用电池组降温多采用气冷方式，即通过空气流动带走热量，实现散热降温，但由于电池组有组装框架阻碍，总是存在电池组散热不均匀的问题，同时，气冷方式本身也存在效率较低的缺陷，致使降温效果有限。另外气冷方式一般使用风扇，风扇只能降温，却无法升温，而在我国北方冬季特低温情况非常严重，往往在低温下电池也会频发故障，此时电池组需要加温、保温。因此电池组应配置恒温装置，以满足不同情况下的温度管理需要。公开号为CN104319430A的发明专利于2015年1月28日公开了一种恒温型电池组，包括电池框体和电池组，电池框体设置有恒温保持组件，恒温保持组件一端设有风机，所述恒温保持组件另一端端部设有通风孔架；所述电池框体设有放置电池组的电池组腔体，电池组放入电池组腔体中，电池组由形成多排多列的单体电池组成；所述通风孔架设置有与单体电池之间的间隙相通的通风孔。本发明结构简单，设计合理，操作方便，设有恒温保持组件保持整个电池组整体的温度平衡，提高了电池组的寿命和安全性，进步明显。但如前所述，该发明采用气冷方式工作，不仅降温效果有限，也无法升温保温，无法满足不同情况下的温度管理需要。
发明内容
现有车用电池组降温多采用气冷方式，散热不均匀，散热效率低，且难以升温保温，为克服这些缺陷，本发明提供了一种采用液态热媒循环热交换方式控制电池组温度，提高电池温度管理效率的新能源无焊接电池组液体恒温系统。
本发明的技术方案是：新能源无焊接电池组液体恒温系统，用于新能源无焊接电池组上，新能源无焊接电池组包括电池和电池组装框架，电池安装在电池组装框架的电池孔穴中，本系统包括液态热媒泵、温度传感器、液态热媒流道和温控装置，液态热媒泵与温控装置通过管道连接，温度传感器设于电池组装框架上，液态热媒泵、温度传感器和温控装置均与一控制器电连接，液态热媒流道与液态热媒泵、电池组装框架连接，液态热媒流道分布在电池孔穴周围。本发明以液态热媒为热媒，通过温度传感器监测电池组温度，控制器接收温度传感器的监测信号后向液态热媒泵输出工作指令，液态热媒泵控制液态热媒循环，液态热媒流经各电池孔穴周围时与电池进行热交换，完成降温或升温，降温时，温控装置输出较低温度的液态热媒，带走电池组内的热量；升温时，温控装置输出较高温度的液态热媒，向电池组内释放适度热量。因此，本新能源无焊接电池组液体恒温系统可以电池的工作环境温度保持在适当水平上。由于液态热媒热交换效率远大于空气，因此本系统无论降温还是升温，速度都显著提高，从而大大提高电池温度管理效率。
作为优选，温控装置上设有液态热媒入口、加热器和液态热媒出口，液态热媒入口和液态热媒出口通过出入口直通管连通，加热器通过支管并联在出入口直通管上，出入口直通管、支管上分别设有阀门，阀门与所述控制器电连接。液态热媒入口引入较低温度的液态热媒，如需对电池组降温，液态热媒可无需被加热器加热即直接从液态热媒出口输出，进入液态热媒流道与电池组进行热交换；如需对电池组升温，支管上阀门打开，液态热媒流经加热器加热后再从液态热媒出口输出，与电池组进行热交换。
作为优选，所述液态热媒流道包括外管道和内腔道，内腔道设于电池组装框架内部，外管道与内腔道连通，内腔道中均布有周面封闭的电池放置座，电池放置座固定在电池组装框架上，电池孔穴位于电池放置座上。外管道用于在电池组外与温控装置连接，内腔道提供液态热媒在电池组装框架内部流通的通道，液态热媒在内腔道中流动时，电池放置座沉浸在液态热媒中，可与液态热媒充分接触，其上的电池可与液态热媒进行热交换。
作为优选，电池放置座排列成多个平行的放置座单行，放置座单行间留有空隙，放置座单行内各相邻的电池放置座间密封连接，各放置座单行分别在行首端或行末端与内腔道的内壁通过断流板固连，行首端与内腔道连接的放置座单行、行末端与内腔道连接的放置座单行间隔分布。放置座单行间的空隙，以及放置座单行端部与内腔道内壁的空隙构成液态热媒的流动路径，电池放置座这样排列，使得液态热媒的流动路径曲折盘桓，每一个电池孔穴都处在液态热媒的流动路径上，液态热媒可全面覆盖一个电池组装框架上的所有电池的分布点，与电池组充分进行热交换，从而提高电池温度管理效率。
作为优选，所述放置座单行中电池放置座排列成直线。电池组装框架通常用模具加工，每一放置座单行中电池放置座排列成直线，模具制作起来相对方便。
作为另选，所述放置座单行中电池放置座排列成波浪线。电池放置座也可排列成波浪线，这样液态热媒可更充分地与电池组进行热交换。
作为优选，本新能源无焊接电池组液体恒温系统还包括液态热媒冷却器，液态热媒冷却器设于温控装置的上游。相对而言，电池组工作时需要降温的情况相对更多，液态热媒冷却器在温控装置的上游先将液态热媒冷却到一较低的温度，作为基本状态的液态热媒供给温控装置，在温控装置中再根据电池组的实时需求判断是否需要液态热媒加温，并进行相应调温处理或管路分配。
作为优选，电池孔穴端口设有绝缘密封胶。绝缘密封胶既可将电池与液态热媒隔绝，又可对电池在电池孔穴中的安装进行加固。
本发明的有益效果是：
保持电池组温度稳定。本发明既可降温，又具备升温功能，可满足电池组在不同工作环境下的温度管理需要，保持电池组温度稳定。
提高电池温度管理效率。本发明为以液态热媒作为工作介质，无论降温还是升温，速度都显著提高，从而可大大提高电池温度管理效率。
附图说明
图1为本发明的一种结构示意图；
图2为本发明中新能源无焊接电池组的一种结构示意图；
图3为本发明中新能源无焊接电池组的另一视角的结构示意图；
图4为本发明的一种局部拆解结构示意图。
图中，1-电池，2-电池组装框架，3-电池孔穴，4-液态热媒泵，5-温控装置，6-外管道，7-内腔道，8-电池放置座，9-断流板，10-液态热媒冷却器，11-连接架。
具体实施方式
下面结合附图具体实施例对本发明作进一步说明。
实施例1：
如图1至图4所示，新能源无焊接电池组液体恒温系统，用于新能源无焊接电池组上，新能源无焊接电池组包括电池1和电池组装框架2，电池1安装在电池组装框架2的电池孔穴3中，电池孔穴3端口设有绝缘密封胶。四个新能源无焊接电池组组合成一电池包，新能源无焊接电池组之间通过连接架11连接。本新能源无焊接电池组液体恒温系统是包括液态热媒泵4、温度传感器、液态热媒流道、温控装置5和液态热媒冷却器10，液态热媒泵4与温控装置5通过管道连接，温度传感器设于电池组装框架2上，液态热媒泵4、温度传感器和温控装置5均与一控制器电连接，液态热媒流道与液态热媒泵4、电池组装框架2连接，液态热媒流道分布在电池孔穴3周围，液态热媒流道中容有液态热媒。所述液态热媒流道包括外管道6和内腔道7，内腔道7设于电池组装框架2内部，外管道6与内腔道7连通，内腔道7中均布有周面封闭的电池放置座8，电池放置座8固定在电池组装框架2上，电池孔穴3位于电池放置座8上。电池放置座8排列成多个平行的放置座单行，各放置座单行中的电池放置座8排列成直线。放置座单行间留有空隙，放置座单行内各相邻的电池放置座8间密封连接，各放置座单行分别在行首端或行末端与内腔道7的内壁通过断流板9固连，行首端与内腔道7连接的放置座单行、行末端与内腔道7连接的放置座单行间隔分布即相邻两行中，一行的首个电池放置座8与内腔道7的内壁通过断流板9固连，另一行的末个电池放置座8与内腔道7的内壁通过断流板9固连。温控装置5上设有液态热媒入口、加热器和液态热媒出口，液态热媒入口和液态热媒出口通过出入口直通管连通，加热器通过支管并联在出入口直通管上，出入口直通管、支管上分别设有阀门，阀门与所述控制器电连接。液态热媒冷却器10设于温控装置5的上游，液态热媒冷却器10与一热媒储罐一起安装于一热媒供应箱中，热媒储罐用于储存液态热媒，循环回流的液态热媒也回到热媒储罐中，热媒储罐中的液态热媒先流经液态热媒冷却器10冷却到20℃后再输出到液态热媒泵4。本实施例中液态热媒为纯净水。
本新能源无焊接电池组液体恒温系统工作时，液态热媒冷却器10在温控装置的上游先将液态热媒冷却到一较低的温度，作为基本状态的液态热媒供给温控装置5，在温控装置5中再根据电池组的实时需求判断是否需要液态热媒加温。温度传感器监测电池组温度，如果检测到温度超出设定值，所述控制器接收温度传感器的监测信号后向温控装置5、液态热媒泵4输出工作指令，所述支管上的阀门关闭，同时液态热媒泵4提高转速，加速液态热媒流动循环，液态热媒不经需加热直接经温控装置5出入口直通管进入外管道6和内腔道7，流经各电池孔穴3周围时与电池1进行热交换，带走电池组内的热量，完成降温；如果温度传感器检测到电池组温度低于电池正常启用所需温度时，所述控制器向温控装置5、液态热媒泵4输出工作指令，所述出入口直通管上的阀门关闭，同时液态热媒泵4提高转速，加速液态热媒流动循环，液态热媒经所述支管流经加热器加热，这样温控装置5输出较高温度的液态热媒，向电池组内释放适度热量，升高电池组环境温度，为低温下电池组正常启用创造必要条件。
实施例2：
本实施例中液态热媒为乙二醇水溶液。所述放置座单行中电池放置座8排列成波浪线。其余同实施例1。
Claims (8)
1.新能源无焊接电池组液体恒温系统，用于新能源无焊接电池组上，新能源无焊接电池组包括电池（1）和电池组装框架（2），电池（1）安装在电池组装框架（2）的电池孔穴（3）中，其特征是包括液态热媒泵（4）、温度传感器、液态热媒流道和温控装置（5），液态热媒泵（4）与温控装置（5）通过管道连接，温度传感器设于电池组装框架（2）上，液态热媒泵（4）、温度传感器和温控装置（5）均与一控制器电连接，液态热媒流道与液态热媒泵（4）、电池组装框架（2）连接，液态热媒流道分布在电池孔穴（3）周围。
2.根据权利要求1所述的新能源无焊接电池组液体恒温系统，其特征是温控装置（5）上设有液态热媒入口、加热器和液态热媒出口，液态热媒入口和液态热媒出口通过出入口直通管连通，加热器通过支管并联在出入口直通管上，出入口直通管、支管上分别设有阀门，阀门与所述控制器电连接。
3.根据权利要求1所述的新能源无焊接电池组液体恒温系统，其特征是所述液态热媒流道包括外管道（6）和内腔道（7），内腔道（7）设于电池组装框架（2）内部，外管道（6）与内腔道（7）连通，内腔道（7）中均布有周面封闭的电池放置座（8），电池放置座（8）固定在电池组装框架（2）上，电池孔穴（3）位于电池放置座（8）上。
4.根据权利要求3所述的新能源无焊接电池组液体恒温系统，其特征是电池放置座（8）排列成多个平行的放置座单行，放置座单行间留有空隙，放置座单行内各相邻的电池放置座（8）间密封连接，各放置座单行分别在行首端或行末端与内腔道（7）的内壁通过断流板（9）固连，行首端与内腔道（7）连接的放置座单行、行末端与内腔道（7）连接的放置座单行间隔分布。
5.根据权利要求4所述的新能源无焊接电池组液体恒温系统，其特征是所述放置座单行中电池放置座（8）排列成直线。
6.根据权利要求4所述的新能源无焊接电池组液体恒温系统，其特征是所述放置座单行中电池放置座（8）排列成波浪线。
7.根据权利要求1所述的新能源无焊接电池组液体恒温系统，其特征是还包括液态热媒冷却器，液态热媒冷却器设于温控装置（5）的上游。
8.根据权利要求1至7中任一项所述的新能源无焊接电池组液体恒温系统，其特征是电池孔穴（3）端口设有绝缘密封胶。
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