CN109509933A - 电池冷却回路、车辆、电池存放站和充换电站 - Google Patents

电池冷却回路、车辆、电池存放站和充换电站 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种电池冷却回路、车辆、电池存放站和充换电站，所述电池冷却回路包括冷却介质存储部和泵，所述冷却介质存储部与所述泵相连，在所述泵的作用下，所述冷却介质能够在所述电池冷却回路中流动以冷却电池，所述电池冷却回路还包括构造在所述冷却回路中的可控开关和第一回流管路，所述可控开关分别与电池部和所述泵相连接，所述第一回流管路分别与所述泵以及冷却介质存储部相连接，且所述可控开关和第一回流管路被构造为根据控制信号使得所述冷却介质工作在用于冷却电池的第一回路模式或工作在用于释放冷却循环压力的第二回路模式。本发明实现了在电池冷却回路正常运行的情况下释放电池的冷却循环压力。

Description

电池冷却回路、车辆、电池存放站和充换电站
技术领域
本发明涉及电池包冷却控制技术领域，尤其涉及电池冷却回路、车辆、电池存放站和充换电站。
背景技术
随着电动车的快速发展，充换电站也随之发展，充换电站将车上需要补能的电池更换为电池仓内满电的电池，并将替换下的电池送入电池仓进行充电。电池作为电动车的核心部件，决定了其在充换电站的充电时间、整车的续航里程、成本、使用寿命、安全性等关键指标。电池在充换电站或车身上充电时，以及在车辆运行时的温度均需保持在适宜的温度范围内，因此在电动车以及充换电站的电池仓等处均设有电池冷却回路，用于控制电池的温度。
在将电池用于换电等情况下，需将电池与电池冷却回路断开，若直接断开，电池中用于流动冷却介质的管路会自动封闭，里边会留存冷却介质，并具有压力，称为冷却循环压力。为保证电池的正常使用，需要将冷却循环压力释放掉，因此需在断开前将电池冷却回路的泵关闭，使电池中的冷却介质流出，释放冷却循环压力。但是，反复关闭泵造成泵损耗，且关闭泵同时也停止了整个液压系统运行，尤其对于充换电站中的液压系统，通常连接多个电池，关闭泵将导致其他电池无法继续与电池冷却回路连接，无法继续进行冷却操作，从而影响充换电站的正常运行。由此可知，如何在实现在电池冷却回路正常运行的情况下释放电池的冷却循环压力成为亟待解决的技术问题。
发明内容
本发明所要解决的技术问题在于，提供一种电池冷却回路、车辆、电池存放站和充换电站，实现了在电池冷却回路正常运行的情况下释放电池的冷却循环压力。
为了解决上述技术问题，根据本发明第一实施例，提供了一种电池冷却回路，包括冷却介质存储部和泵，所述冷却介质存储部与所述泵相连，在所述泵的作用下，所述冷却介质能够在所述电池冷却回路中流动以冷却电池，
所述电池冷却回路还包括构造在所述冷却回路中的可控开关和第一回流管路，所述可控开关分别与电池部和所述泵相连接，所述第一回流管路分别与所述泵以及冷却介质存储部相连接，且所述可控开关和第一回流管路被构造为根据控制信号使得所述冷却介质工作在用于冷却电池的第一回路模式或工作在用于释放冷却循环压力的第二回路模式。
进一步的，所述可控开关一端与泵的出口连接，另一端与电池部的第一端口连接，所述第一回流管路一端与所述泵的出口连接，另一端与冷却介质存储部的入口相连；
其中，电池部的第二端口与冷却介质存储部的入口相连接，泵的入口与冷却介质存储部的出口相连接。
进一步的，还包括第二回流管路，所述第二回流管路一端与所述电池部的第一端口连接，另一端与所述冷却介质存储部的入口连接，且所述可控开关、第一回流管路和第二回流管路被构造为根据控制信号使得所述冷却介质工作在所述第一回路模式或工作在所述第二回路模式。
进一步的，根据所述控制信号闭合所述可控开关，所述电池部和泵接通，所述冷却介质工作在所述第一回路模式：
所述泵将所述冷却介质存储部中的冷却介质通过所述可控开关输送至所述电池部，再回流至所述冷却介质存储部。
进一步的，根据所述控制信号断开所述可控开关，并接通所述第一回流管路，所述电池部和泵不接通，所述冷却介质工作在所述第二回路模式：
所述泵将所述冷却介质存储部中的冷却介质通过所述第一回流管路输送回所述冷却介质存储部；
所述电池部中的冷却介质通过电池部的第二端口流回所述冷却介质存储部。
进一步的，根据所述控制信号断开所述可控开关，并接通所述第一回流管路、所述第二回流管路，所述电池部和泵不接通，所述冷却介质工作在用于释放冷却循环压力的第二回路模式：
所述泵将所述冷却介质存储部中的冷却介质通过所述第一回流管路输送回所述冷却介质存储部；
所述电池部中的冷却介质通过电池部的第二端口流回所述冷却介质存储部，以及通过电池部的第一端口流经所述第二回流管路，再流回所述冷却介质存储部。
进一步的，还包括多个所述可控开关，每个所述可控开关一端连接其对应电池部的第一端口，另一端连接所述泵的出口；每个所述电池部的第二端口均与所述冷却介质存储部的入口相连接。
进一步的，所述电池部包括一个或多个电池，所述多个电池串联连接和/或并联连接。
进一步的，所述可控开关包括一个或多个电磁阀。
根据本发明第二实施例，提供了一种车辆，包括权利要求所述电池冷却回路。
根据本发明第三实施例，提供了一种电池存放站，包括所述电池冷却回路。
根据本发明第四实施例，提供了一种充换电站，包括所述的电池冷却回路。
本发明与现有技术相比具有明显的优点和有益效果。借由上述技术方案，本发明电池冷却回路、车辆、电池存放站和充换电站可达到相当的技术进步性及实用性，并具有产业上的广泛利用价值，其至少具有下列优点：
(1)通过设置可控开关和第一回流管路,控制电池部与泵的通断，使电池部中的电池在不关闭泵的状态下，即电池冷却回路不停止的情况下能正常释放冷却循环的压力，有效保护了泵和电池冷却回路，压力释放时间短，实现了简单智能的控制。
(2)应用于充换电站时，不会影响换电流程，提高了换电效率和可靠性。
(3)可控开关可由电磁阀构成，结构简单，成本低。
上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本发明的上述和其他目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举较佳实施例，并配合附图,详细说明如下。
附图说明
图1为本发明第一实施例提供电池冷却回路示意图；
图2为本发明第二实施例提供的电池冷却回路示意图；
图3为本发明第三实施例提供的电池冷却回路示意图；
图4为本发明第四实施例提供的电池冷却回路示意图；
图5为本发明第五实施例提供的电池冷却回路示意图；
图6为本发明第六实施例提供的电池冷却回路示意图。
【符号说明】
1：可控开关 2：第一回流管路
3：泵 4：电池部
41：第一端口 42：第二端口
5：冷却介质存储部 51：第三控制开关
6:第二回流管路
具体实施方式
为更进一步阐述本发明为达成预定发明目的所采取的技术手段及功效,以下结合附图及较佳实施例，对依据本发明提出的电池冷却回路、车辆、电池存放站和充换电站的具体实施方式及其功效，详细说明如后。
如图1所示，本发明实施例提供了一种电池冷却回路，包括冷却介质存储部5和泵3，冷却介质存储部5与泵3相连，在泵3的作用下，冷却介质能够在所述电池冷却回路中流动以冷却电池，所述电池冷却回路还包括构造在所述冷却回路中的可控开关1和第一回流管路2，可控开关1分别与电池部4和泵3相连接，第一回流管路2分别与泵3以及冷却介质存储部5相连接，且可控开关1和第一回流管路2被构造为根据控制信号使得所述冷却介质工作在用于冷却电池的第一回路模式或工作在用于释放冷却循环压力的第二回路模式。所述冷却回路正常运行的状态下，能够完成电池冷却循环压力释放，无需关闭泵3，有效保护了泵3和冷却回路，且能实现简单智能的控制。
需要说明的是，冷却循环压力指的是电池中留存的冷却介质所形成的压力，排出电池中留存的冷却介质即为释放冷却循环压力的过程。泵3在所述电池冷却回路中用于为所述冷却介质提供促动力，使其在所述电池冷却回路流动，其他能实现该功效的部件均可作替代泵3。但可以理解的是，所述冷却介质可以为液体，作为示例，冷却介质可为水，则对应的，电池冷却回路为水冷系统，泵3可为水泵，冷却介质存储部4可为水箱。在一些实施例中，冷却介质也可为其他形式，例如气体。
如图1所示示例，可控开关1一端与泵3的出口连接，另一端与电池部4的第一端口41连接，第一回流管路2一端与泵3的出口连接，另一端与冷却介质存储部5的入口相连；其中，电池部4的第二端口42与冷却介质存储部5的入口相连接，泵3的入口与冷却介质存储部5的出口相连接。需要说明的是，冷却介质存储部5可包括一个或多个入口，第一回流管路2和电池部4的第二端口42可与同一个入口相连接，也可与不同的入口相连接。电池部4可包括一个或多个电池，所述多个电池串联连接和/或并联连接。可控开关1可包括一个或多个电磁阀，但可以理解的是，可控开关的组成并不仅限于电磁阀，其他可实现该控制功能的部件也可适于此。
以下对所述电池冷却回路在两种运行状态进行详细说明：
状态一、电池冷却回路对电池进行冷却
所述冷却介质工作在用于冷却电池的第一回路模式时，电池部4中的电池处于冷却循环状态，可控开关1闭合，电池部4和泵3接通，泵3从冷却介质存储部5中抽出冷却介质，并将冷却介质运送至所述电池部4中，进入流经电池部4中的冷却介质再从电池部4运回至冷却介质存储部5中，形成冷却循环。此状态下，第一回流管路2处于接通状态或不接通状态均可，可在第一回流管路2上设一第一控制开关，控制第一回流管路2的通断。若此状态下，第一回流管路2处于接通状态，泵3中的冷却介质将分两路运送，一路运送至电池部4，一路通过第一回流管路2运回至冷却介质存储部中，两路具体运送比例可根据需求具体设定，例如，控制泵中80％的冷却介质运送至电池部4中，控制泵中20％的冷却介质运送至第一回流管路2中。
状态二、电池冷却循环压力释放
所述冷却介质工作在用于释放冷却循环压力的第二回路模式时，电池部4中的电池处于冷却循环压力释放状态，可控开关1断开，电池部4和所述泵3不接通，第一回流管路2接通。此状态下，第一回流管路2将所述泵3从所述冷却介质存储部5中抽出的冷却介质，运回至所述冷却介质存储部中，泵3不再向电池部4运送冷却介质。由于电池部4相对于冷却介质存储部5通常位于高位，且电池部4的电池中的冷却介质存在压力，这两种条件下的任意一个均会使电池部4的电池中的冷却介质回流至冷却介质存储部5，从而释放电池部4中电池的冷却循环压力。
上述示例中，电池部4的电池中的处于冷却循环压力释放状态时，冷却介质通过电池部4的第二端口41流回至冷却介质存储部5中，实现了单向泄压。
作为上述示例的变形，所述电池冷却回路还可包括第二回流管路6，实现双向泄压，具体地，第二回流管路6一端与电池部4的第一端口41连接，另一端与冷却介质存储部5的入口连接。可以理解的是，第二回流管路6与第一回流管路2、电池部4的第二端口42可与同一个入口相连接，也可与不同的入口相连接。本示例所述电池冷却回路运行在冷却循环状态，与上述示例原理基本相同，不再赘述，此状态下，第二回流管路6处于接通状态或不接通状态均可，可在第二回流管路6上设一第二控制开关，控制第二回流管路6的通断。但由于此状态下，主要用于进行电池冷却，因此，可不接通第二回流管路6，使更多的冷却介质流入电池部中，提高冷却系统的运行效率。但可以理解的是，也可根据需求控制接通第二回流管路6，并根据需要具体控制设定冷却介质流入不同管路中的比例，此部分原理与第一回流管路2相同，在此不再赘述。本示例所述电池冷却回路运行在冷却循环压力释放状态时，可控开关1断开，电池部4和泵3不接通，第一回流管路2接通，第二回流管路6接通，电池部4的电池中的冷却介质分别通过第一端口41流经第二回流管路6回流至冷却介质存储部5，以及通过第二端口42流回至冷却介质存储部5中，从而释放电池部4中电池的冷却循环压力，实现了双向泄压。
如图3和图4所示实施例，所述电池冷却回路还可包括多个所述可控开关1，每个所述可控开关1一端连接其对应电池部4的第一端口41，另一端连接所述泵3的出口；每个所述电池部4的第二端口42均与所述冷却介质存储部5的入口相连接。
即每个电池部4对应连接一个可控开关1，实现单独控制。图3中，路径M和路径N示出了图3所示装置处于冷却循环压力释放状态的冷却介质流向，路径M为泄压路径，实现了单向泄压。在图3所示示例的基础上，还可为每一电池部2第一端口41和液压箱5的入口之间对应设一第二回流管路6，如图4所示。
图5所示示例中，所有的电池部4通过一个可控开关1实现整体控制，且包括第二回流管路6，图5中，路径A、路径B、路径C示出了图4所示装置处于冷却循环压力释放状态的冷却介质流向，路径A和路径B均为泄压路径，实现了双向泄压。在图5所示示例的基础上，还去掉电池部2第一端口21和液压箱5的入口之间的第二回流管路6，实现单向泄压，如图6所示。
冷却介质存储部5还可设一用于排水的出口，且可设一第三控制开关51来控制通断，从而控制冷却介质存储部5排水，如图3-图6所示，第三控制开关51可为电磁阀，结构简单，控制方便，且成本低。
本发明实施例还提供了一种车辆，包括本发明实施例所述的电池冷却回路。
本发明实施例还提供了一种电池存放站，包括本发明实施例所述的电池冷却回路，需要说明的是，电池存放站为用于存放电池的装置，例如电池存储仓、电池存储架等，且电池存储仓、电池存储架等均可作为充换电站的电池存储部分。
本发明实施例还提供了一种充换电站，包括本发明实施例所述的电池冷却回路。
所述电池冷却回路通过设置可控开关1和第一回流管路2,控制电池部4与泵3的通断，使电池部4中的电池在不关闭泵3的状态下，即电池冷却回路不停止的情况下能正常释放冷却循环的压力，有效保护了泵3和电池冷却回路，压力释放时间短，实现了简单智能的控制。且所述电池冷却回路应用于充换电站时，不会影响换电流程，提高了换电效率和可靠性。此外，可控开关1可由电磁阀构成，结构简单，成本低。
以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本发明,任何熟悉本专业的技术人员，在不脱离本发明技术方案范围内,当可利用上述揭示的技术内容作出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例,但凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。

Claims (12)

1.一种电池冷却回路，包括冷却介质存储部和泵，所述冷却介质存储部与所述泵相连，在所述泵的作用下，所述冷却介质能够在所述电池冷却回路中流动以冷却电池，其特征在于：
所述电池冷却回路还包括构造在所述冷却回路中的可控开关和第一回流管路，所述可控开关分别与电池部和所述泵相连接，所述第一回流管路分别与所述泵以及冷却介质存储部相连接，且所述可控开关和第一回流管路被构造为根据控制信号使得所述冷却介质工作在用于冷却电池的第一回路模式或工作在用于释放冷却循环压力的第二回路模式。
2.根据权利要求1所述的电池冷却回路，其特征在于：
所述可控开关一端与泵的出口连接，另一端与电池部的第一端口连接，所述第一回流管路一端与所述泵的出口连接，另一端与冷却介质存储部的入口相连；
其中，电池部的第二端口与冷却介质存储部的入口相连接，泵的入口与冷却介质存储部的出口相连接。
3.根据权利要求2所述的电池冷却回路，其特征在于：
还包括第二回流管路，所述第二回流管路一端与所述电池部的第一端口连接，另一端与所述冷却介质存储部的入口连接，且所述可控开关、第一回流管路和第二回流管路被构造为根据控制信号使得所述冷却介质工作在所述第一回路模式或工作在所述第二回路模式。
4.根据权利要求1-3中任意一项所述的电池冷却回路，其特征在于：
根据所述控制信号闭合所述可控开关，所述电池部和泵接通，所述冷却介质工作在所述第一回路模式：
所述泵将所述冷却介质存储部中的冷却介质通过所述可控开关输送至所述电池部，再回流至所述冷却介质存储部。
5.根据权利要求2所述的电池冷却回路，其特征在于：
根据所述控制信号断开所述可控开关，并接通所述第一回流管路，所述电池部和泵不接通，所述冷却介质工作在所述第二回路模式：
所述泵将所述冷却介质存储部中的冷却介质通过所述第一回流管路输送回所述冷却介质存储部；
所述电池部中的冷却介质通过电池部的第二端口流回所述冷却介质存储部。
6.根据权利要求3所述的电池冷却回路，其特征在于：
根据所述控制信号断开所述可控开关，并接通所述第一回流管路、所述第二回流管路，所述电池部和泵不接通，所述冷却介质工作在用于释放冷却循环压力的第二回路模式：
所述泵将所述冷却介质存储部中的冷却介质通过所述第一回流管路输送回所述冷却介质存储部；
所述电池部中的冷却介质通过电池部的第二端口流回所述冷却介质存储部，以及通过电池部的第一端口流经所述第二回流管路，再流回所述冷却介质存储部。
7.根据权利要求1所述的电池冷却回路，其特征在于：
还包括多个所述可控开关，每个所述可控开关一端连接其对应电池部的第一端口，另一端连接所述泵的出口；每个所述电池部的第二端口均与所述冷却介质存储部的入口相连接。
8.根据权利要求1-7中任意一项所述的电池冷却回路，其特征在于：
所述电池部包括一个或多个电池，所述多个电池串联连接和/或并联连接。
9.根据权利要求1-7中任意一项所述的电池冷却回路，其特征在于：
所述可控开关包括一个或多个电磁阀。
10.一种车辆，其特征在于：包括权利要求1-9中任意一项所述的电池冷却回路。
11.一种电池存放站，特征在于，包括如权利要求1-9中任意一项所述的电池冷却回路。
12.一种充换电站，其特征在于：包括权利要求1-9中任意一项所述的电池冷却回路。
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