CN109888435B - 一种新能源汽车动力电池冷却系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种新能源汽车动力电池冷却系统，包括：冷却外壳，所述冷却外壳内部固定焊接有电池外壳，所述冷却外壳与所述电池外壳之间底部固定安装有阻隔网，所述阻隔网用于阻隔固体相变材料，所述电池外壳内部放置有汽车电池，且汽车电池与电池外壳内壁相契合，所述电池外壳下表面中心处通过螺丝钉固定安装有液位传感器，所述液位传感器用于监测所述冷却外壳底部的液位高低；本发明能够在汽车电池温度达到相变材料融化的温度时，利用汽车电池将相变材料进行融化，而相变材料融化时会吸收大量热为汽车电池进行降温，无需在设备判定电池需要降温时电池才会降温，因此本发明相对与传统的降温方式更加高效、快速。
Description
技术领域
本发明涉及电池冷却技术领域，具体为一种新能源汽车动力电池冷却系统。
背景技术
冷却系统按照冷却介质不同可以分为风冷和水冷。如果把汽车电池403中高温零件的热量直接散入大气而进行冷却的装置称为风冷系统。而把这些热量先传给冷却水，然后再散入大气而进行冷却的装置称为水冷系统。由于水冷系统冷却均匀，效果好，而且水泵运转噪音小，目前市场上上广泛采用的是水冷系统。
相变材料是指温度不变的情况下而改变物质状态并能提供潜热的物质。转变物理性质的过程称为相变过程，这时相变材料将吸收或释放大量的潜热。
但是，传统的电池冷却方式在使用过程中存在一些弊端，比如：
传统的用于电池冷却的方式大多采用风冷或者水冷的方式对汽车电池进行降温，但是风冷的降温方式效率比较差，而水冷的降温方式则由于水的吸热和放热效率低下，导致水冷的降温速率较慢，不能够在需要为汽车电池降温时快速的自动为其进行降温，还需要启动降温程序使水流动才能降温。
发明内容
本发明的目的在于提供一种新能源汽车动力电池冷却系统，以解决现有技术中对汽车电池降温时风冷降温方式效率低下，水冷降温方式不能及时快速进行降温的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种新能源汽车动力电池冷却系统，包括：
冷却外壳，所述冷却外壳内部固定焊接有电池外壳，所述冷却外壳与所述电池外壳之间底部固定安装有阻隔网，所述阻隔网用于阻隔固体相变材料，所述电池外壳内部放置有汽车电池，且汽车电池与电池外壳内壁相契合，所述电池外壳下表面中心处通过螺丝钉固定安装有液位传感器，所述液位传感器用于监测所述冷却外壳底部的液位高低，所述冷却外壳底部贯通连接有相变材料输送管，所述相变材料输送管中部固定安装有相变材料循环泵；
安装板，所述安装板竖向固定焊接在所述冷却外壳一侧外表面，所述安装板一侧面顶部通过螺丝钉竖向均匀固定安装有三个液压缸，所述液压缸动力输出端设置在所述安装板另一侧面，所述液压缸动力输出端固定安装有活塞，所述相变材料输送管远离冷却外壳一端贯穿设置在活塞一侧，所述相变材料输送管用于将冷却外壳内部的液态相变材料输送至活塞处；
冷却室，所述冷却室为三个，所述冷却室之间贯通连接有送料管，所述活塞设置在冷却室一端内部，所述冷却室远离活塞一端通过送料管与另一冷却室内部的活塞贯通连接，最底部一个所述冷却室通过送料管与冷却外壳顶部贯通连接。
进一步的，还包括：电池监测终端，所述电池监测终端具备监测端微处理器和监测端通讯模块，所述监测端通讯模块与所述监测端微处理器信号端电性连接，所述监测端通讯模块用于将电池监测终端监测到的数据通过无线信号的方式进行远程传输，所述监测端微处理器电能输入端与汽车电池电性连接，所述汽车电池用于为所述监测端微处理器提供电能，所述相变材料循环泵、液压缸、液位传感器均与所述监测端微处理器信号端电性连接。
进一步的，还包括：吸热管和散热管，所述吸热管分别设置在所述冷却室下表面，所述吸热管用于吸收所述冷却室内部的热量，所述吸热管之间通过管道贯通连接，所述散热管固定安装在所述安装板远离散热外壳一侧面，所述散热管用于对内部冷媒进行散热，所述散热管与吸热管之间通过管道贯通连接，所述散热管与吸热管之间的管道上固定安装有冷媒循环泵，所述冷媒循环泵与所述监测端微处理器信号端电性连接，所述冷媒循环泵用于对吸热管与散热管内部的冷媒进行循环。
进一步的，还包括：散热扇，所述散热扇通过螺丝钉固定安装在所述安装板远离散热外壳一侧面中部，所述散热扇与所述监测端微处理器信号端电性连接，所述散热扇用于为散热管进行风冷散热。
进一步的，还包括：管道加热器，所述管道加热器还具备电热器和管道温度传感器，所述电热器和所述管道温度传感器均设置在所述管道加热器内部，所述电热器和所述管道温度传感器均与监测端微处理器信号端电性连接，所述电热器均匀缠绕在所述相变材料输送管内部，所述电热器用于加热所述相变材料输送管，所述管道温度传感器设置在所述管道加热器两端内部，所述管道温度传感器用于监测所述相变材料输送管的温度。
进一步的，还包括：所述电池外壳内部通过螺丝钉固定安装有电池温度传感器，所述电池温度传感器监测端贴合在汽车电池表面设置，所述电池温度传感器与所述监测端微处理器信号端电性连接，所述电池温度传感器用于监测汽车电池的温度情况。
进一步的，还包括：智能手环，所述智能手环具备手环端通讯模块、手环端微处理器、二次电池和操作模块，所述手环通讯模块与手环端微处理器信号端电性连接，所述手环通讯模块用于与所述监测端通讯模块之间建立远程无线通讯连接，所述电池监测终端能够通过监测端通讯模块、手环通讯模块与智能手环之间进行指令数据信号进行传输，所述二次电池与所述手环端微处理器电能输入端电性连接，所述二次电池用于为所述手环端微处理器提供电能，所述操作模块与所述手环端微处理器信号端电性连接，所述操作模块用于操作智能手环。
进一步的，还包括：显示屏幕，所述显示屏幕设置在智能手环内部，所述显示屏幕与手环端微处理器信号端电性连接，所述显示屏幕用于更加直观的展示所述智能手环接收到的数据。
进一步的，还包括：所述二次电池可以是镍氢电池、镍镉电池、铅酸电池、锂离子电池中任意一种。
进一步的，还包括：所述冷却外壳底部设置成漏斗状，所述相变材料输送管与所述冷却外壳漏斗状的底部中心处贯通连接，所述液位传感器用于监测所述却外壳漏斗状的底部内的液体液位情况；所述电池外壳顶部设置成尖锥状，所述电池外壳的尖锥状顶部用于将送料管内部输送的固体相变材料分散输送至冷却外壳周围。
以上技术方案，通过将汽车电磁放置在电池外壳内部，并且在电池外壳外部设置有冷却外壳，方便在冷却外壳与电池外壳之间均匀放置固体相变材料，同时由于在冷却外壳与电池外壳之间底部设置阻隔网，能够依靠阻隔网阻隔固体相变材料落下，而在电池外壳内部的汽车电池在使用时发热的情况下，当汽车电池发出的热量到达固体相变材料融化的温度时，处于冷却外壳与电池外壳之间的固体相变材料会发生融化变成液态，而相变材料融化会吸收大量的热量，从而能够将电池外壳内部的汽车电池的热量带走，并且融化的的液态相变材料能够穿过阻隔网落到冷却外壳底部，当液位传感器检测到冷却外壳出现液态的相变材料时，监测端微处理器通过控制相变材料循环泵工作，经散热外壳底部的相变材料循环泵和相变材料输送管进行抽取泵送至最顶部的冷却室内部，并且由于相变材料输送管与活塞贯通连接，因此相变材料会被输送到冷却室内部，此时，监测端微处理器控制冷媒循环泵和散热扇进行工作，使得吸热管内部的冷媒能够循环，从而能够为冷却室进行降温，同时，监测端微处理器控制液压缸工作，由液压缸将被降温的相变材料利用活塞推向下一冷却室，当相变材料的温度降低到其凝固温度的时候，相变材料会再次变成固态，固态的相变材料会被活塞推向送料管，并经过送教管将固态的相变材料再次送到冷却外壳和电池外壳之间进行下一次的冷却降温，为方便使用者更直观的知晓汽车电池降温情况，使电池监测终端通过监测端通讯模块、手环端通讯模块与智能手环之间建立数据连接，方便用户通过智能手环即可查看汽车电池的降温情况；本发明能够在汽车电池温度达到相变材料融化的温度时，利用汽车电池将相变材料进行融化，而相变材料融化时会吸收大量热为汽车电池进行降温，无需在设备判定电池需要降温时电池才会降温，因此本发明相对与传统的降温方式更加高效、快速。
附图说明
图1为本发明新能源汽车动力电池冷却系统一实施例的产品主视结构示意图；
图2为图1实施例中的新能源汽车动力电池冷却系统的产品主视剖面结构示意图；
图3为图1实施例中的新能源汽车动力电池冷却系统的产品侧视结构示意图；
图4为图1实施例中的新能源汽车动力电池冷却系统的电池监测终端硬件结构示意图；
图5为图1实施例中的新能源汽车动力电池冷却系统的智能手环硬件结构示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
下面结合附图和实施方式对本发明进行详细说明。
请参阅图1至图5，图1为本发明新能源汽车动力电池冷却系统一实施例的产品主视结构示意图；图2为图1实施例中的新能源汽车动力电池冷却系统的产品主视剖面结构示意图；图3为图1实施例中的新能源汽车动力电池冷却系统的产品侧视结构示意图；图4为图1实施例中的新能源汽车动力电池冷却系统的电池监测终端硬件结构示意图；图5为图1实施例中的新能源汽车动力电池冷却系统的智能手环硬件结构示意图。
本发明提供一种技术方案：一种新能源汽车动力电池冷却系统，包括：
冷却外壳100，冷却外壳100内部固定焊接有电池外壳108，冷却外壳100与电池外壳108之间底部固定安装有阻隔网109，阻隔网109用于阻隔固体相变材料，电池外壳108内部放置有汽车电池403，且汽车电池403与电池外壳108内壁相契合，电池外壳108下表面中心处通过螺丝钉固定安装有液位传感器110，液位传感器110用于监测冷却外壳100底部的液位高低，冷却外壳100底部贯通连接有相变材料输送管102，相变材料输送管102中部固定安装有相变材料循环泵101；
安装板103，安装板103竖向固定焊接在冷却外壳100一侧外表面，安装板103一侧面顶部通过螺丝钉竖向均匀固定安装有三个液压缸104，液压缸104动力输出端设置在安装板103另一侧面，液压缸104动力输出端固定安装有活塞111，相变材料输送管102远离冷却外壳100一端贯穿设置在活塞111一侧，相变材料输送管102用于将冷却外壳100内部的液态相变材料输送至活塞111处；
冷却室105，冷却室105为三个，冷却室105之间贯通连接有送料管106，活塞111设置在冷却室105一端内部，冷却室105远离活塞111一端通过送料管106与另一冷却室105内部的活塞111贯通连接，最底部一个冷却室105通过送料管106与冷却外壳100顶部贯通连接。
进一步的，还包括：电池监测终端400，电池监测终端400具备监测端微处理器401和监测端通讯模块402，监测端通讯模块402与监测端微处理器401信号端电性连接，监测端通讯模块402用于将电池监测终端400监测到的数据通过无线信号的方式进行远程传输，监测端微处理器401电能输入端与汽车电池403电性连接，汽车电池403用于为监测端微处理器401提供电能，相变材料循环泵101、液压缸104、液位传感器110均与监测端微处理器401信号端电性连接。
进一步的，还包括：吸热管201和散热管204，吸热管201分别设置在冷却室105下表面，吸热管201用于吸收冷却室105内部的热量，吸热管201之间通过管道贯通连接，散热管204固定安装在安装板103远离散热外壳100一侧面，散热管204用于对内部冷媒进行散热，散热管204与吸热管201之间通过管道贯通连接，散热管204与吸热管201之间的管道上固定安装有冷媒循环泵202，冷媒循环泵202与监测端微处理器401信号端电性连接，冷媒循环泵202用于对吸热管201与散热管204内部的冷媒进行循环，此时的吸热管201与散热管204之间贯通，而冷媒能够在吸热管201与散热管204内部流动，当冷媒流动到吸热管201的时候吸收冷却室105内部的温度，吸收温度后的冷媒流动到散热管204由散热扇203进行吹拂降温，如此循环即能够实现为冷却室105长期循环降温。
进一步的，还包括：散热扇203，散热扇203通过螺丝钉固定安装在安装板103远离散热外壳100一侧面中部，散热扇203与监测端微处理器401信号端电性连接，散热扇203用于为散热管204进行风冷散热。
进一步的，还包括：管道加热器300，管道加热器300还具备电热器301和管道温度传感器302，电热器301和管道温度传感器302均设置在管道加热器300内部，电热器301和管道温度传感器302均与监测端微处理器401信号端电性连接，电热器301均匀缠绕在相变材料输送管102内部，电热器301用于加热相变材料输送管102，管道温度传感器302设置在管道加热器300两端内部，管道温度传感器302用于监测相变材料输送管102的温度。
进一步的，还包括：电池外壳108内部通过螺丝钉固定安装有电池温度传感器107，电池温度传感器107监测端贴合在汽车电池403表面设置，电池温度传感器107与监测端微处理器401信号端电性连接，电池温度传感器107用于监测汽车电池403的温度情况。
进一步的，还包括：智能手环500，智能手环500具备手环端通讯模块501、手环端微处理器502、二次电池503和操作模块504，手环通讯模块501与手环端微处理器502信号端电性连接，手环通讯模块501用于与监测端通讯模块402之间建立远程无线通讯连接，电池监测终端400能够通过监测端通讯模块402、手环通讯模块501与智能手环500之间进行指令数据信号进行传输，二次电池503与手环端微处理器502电能输入端电性连接，二次电池503用于为手环端微处理器502提供电能，操作模块504与手环端微处理器502信号端电性连接，操作模块504用于操作智能手环500。
进一步的，还包括：显示屏幕505，显示屏幕505设置在智能手环500内部，显示屏幕505与手环端微处理器502信号端电性连接，显示屏幕505用于更加直观的展示智能手环500接收到的数据。
进一步的，还包括：二次电池503可以是镍氢电池、镍镉电池、铅酸电池、锂离子电池中任意一种。
进一步的，还包括：冷却外壳100底部设置成漏斗状，相变材料输送管102与冷却外壳100漏斗状的底部中心处贯通连接，液位传感器110用于监测却外壳100漏斗状的底部内的液体液位情况；电池外壳108顶部设置成尖锥状，电池外壳108的尖锥状顶部用于将送料管106内部输送的固体相变材料分散输送至冷却外壳100周围。
以上技术方案，通过将汽车电磁403放置在电池外壳108内部，并且在电池外壳108外部设置有冷却外壳100，方便在冷却外壳100与电池外壳108之间均匀放置固体相变材料，同时由于在冷却外壳100与电池外壳108之间底部设置阻隔网109，能够依靠阻隔网109阻隔固体相变材料落下，而在电池外壳108内部的汽车电池403在使用时发热的情况下，当汽车电池403发出的热量到达固体相变材料融化的温度时，处于冷却外壳100与电池外壳108之间的固体相变材料会发生融化变成液态，而相变材料融化会吸收大量的热量，从而能够将电池外壳108内部的汽车电池403的热量带走，并且融化的的液态相变材料能够穿过阻隔网109落到冷却外壳100底部，当液位传感器110检测到冷却外壳100出现液态的相变材料时，监测端微处理器401通过控制相变材料循环泵101工作，经散热外壳100底部的相变材料循环泵101和相变材料输送管102进行抽取泵送至最顶部的冷却室105内部，并且由于相变材料输送管102与活塞111贯通连接，因此相变材料会被输送到冷却室105内部，此时，监测端微处理器401控制冷媒循环泵202和散热扇203进行工作，使得吸热管201内部的冷媒能够循环，从而能够为冷却室105进行降温，同时，监测端微处理器401控制液压缸104工作，由液压缸将被降温的相变材料利用活塞111推向下一冷却室105，当相变材料的温度降低到其凝固温度的时候，相变材料会再次变成固态，固态的相变材料会被活塞111推向送料管106，并经过送教管106将固态的相变材料再次送到冷却外壳100和电池外壳108之间进行下一次的冷却降温，为方便使用者更直观的知晓汽车电池降温情况，使电池监测终端400通过监测端通讯模块402、手环端通讯模块501与智能手环500之间建立数据连接，方便用户通过智能手环500即可查看汽车电池403的降温情况；本发明能够在汽车电池403温度达到相变材料融化的温度时，利用汽车电池403将相变材料进行融化，而相变材料融化时会吸收大量热为汽车电池403进行降温，无需在设备判定电池需要降温时电池才会降温，因此本发明相对与传统的降温方式更加高效、快速。
需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。
Claims (10)
1.一种新能源汽车动力电池冷却系统，其特征在于，包括：
冷却外壳，所述冷却外壳内部固定焊接有电池外壳，所述冷却外壳与所述电池外壳之间底部固定安装有阻隔网，所述阻隔网用于阻隔固体相变材料，所述电池外壳内部放置有汽车电池，且汽车电池与电池外壳内壁相契合，所述电池外壳下表面中心处通过螺丝钉固定安装有液位传感器，所述液位传感器用于监测所述冷却外壳底部的液位高低，所述冷却外壳底部贯通连接有相变材料输送管，所述相变材料输送管中部固定安装有相变材料循环泵；
安装板，所述安装板竖向固定焊接在所述冷却外壳一侧外表面，所述安装板一侧面顶部通过螺丝钉竖向均匀固定安装有三个液压缸，所述液压缸动力输出端设置在所述安装板另一侧面，所述液压缸动力输出端固定安装有活塞，所述相变材料输送管远离冷却外壳一端贯穿设置在活塞一侧，所述相变材料输送管用于将冷却外壳内部的液态相变材料输送至活塞处；
冷却室，所述冷却室为三个，所述冷却室之间贯通连接有送料管，所述活塞设置在冷却室一端内部，所述冷却室远离活塞一端通过送料管与另一冷却室内部的活塞贯通连接，最底部一个所述冷却室通过送料管与冷却外壳顶部贯通连接。
2.根据权利要求1所述的一种新能源汽车动力电池冷却系统，其特征在于，还包括：
电池监测终端，所述电池监测终端具备监测端微处理器和监测端通讯模块，所述监测端通讯模块与所述监测端微处理器信号端电性连接，所述监测端通讯模块用于将电池监测终端监测到的数据通过无线信号的方式进行远程传输，所述监测端微处理器电能输入端与汽车电池电性连接，所述汽车电池用于为所述监测端微处理器提供电能，所述相变材料循环泵、液压缸、液位传感器均与所述监测端微处理器信号端电性连接。
3.根据权利要求2所述的一种新能源汽车动力电池冷却系统，其特征在于，还包括：
吸热管和散热管，所述吸热管分别设置在所述冷却室下表面，所述吸热管用于吸收所述冷却室内部的热量，所述吸热管之间通过管道贯通连接，所述散热管固定安装在所述安装板远离散热外壳一侧面，所述散热管用于对内部冷媒进行散热，所述散热管与吸热管之间通过管道贯通连接，所述散热管与吸热管之间的管道上固定安装有冷媒循环泵，所述冷媒循环泵与所述监测端微处理器信号端电性连接，所述冷媒循环泵用于对吸热管与散热管内部的冷媒进行循环。
4.根据权利要求3所述的一种新能源汽车动力电池冷却系统，其特征在于，还包括：
散热扇，所述散热扇通过螺丝钉固定安装在所述安装板远离散热外壳一侧面中部，所述散热扇与所述监测端微处理器信号端电性连接，所述散热扇用于为散热管进行风冷散热。
5.根据权利要求4所述的一种新能源汽车动力电池冷却系统，其特征在于，还包括：
管道加热器，所述管道加热器还具备电热器和管道温度传感器，所述电热器和所述管道温度传感器均设置在所述管道加热器内部，所述电热器和所述管道温度传感器均与监测端微处理器信号端电性连接，所述电热器均匀缠绕在所述相变材料输送管内部，所述电热器用于加热所述相变材料输送管，所述管道温度传感器设置在所述管道加热器两端内部，所述管道温度传感器用于监测所述相变材料输送管的温度。
6.根据权利要求5所述的一种新能源汽车动力电池冷却系统，其特征在于，还包括：
所述电池外壳内部通过螺丝钉固定安装有电池温度传感器，所述电池温度传感器监测端贴合在汽车电池表面设置，所述电池温度传感器与所述监测端微处理器信号端电性连接，所述电池温度传感器用于监测汽车电池的温度情况。
7.根据权利要求6所述的一种新能源汽车动力电池冷却系统，其特征在于，还包括：
智能手环，所述智能手环具备手环端通讯模块、手环端微处理器、二次电池和操作模块，所述手环通讯模块与手环端微处理器信号端电性连接，所述手环通讯模块用于与所述监测端通讯模块之间建立远程无线通讯连接，所述电池监测终端能够通过监测端通讯模块、手环通讯模块与智能手环之间进行指令数据信号进行传输，所述二次电池与所述手环端微处理器电能输入端电性连接，所述二次电池用于为所述手环端微处理器提供电能，所述操作模块与所述手环端微处理器信号端电性连接，所述操作模块用于操作智能手环。
8.根据权利要求7所述的一种新能源汽车动力电池冷却系统，其特征在于，还包括：
显示屏幕，所述显示屏幕设置在智能手环内部，所述显示屏幕与手环端微处理器信号端电性连接，所述显示屏幕用于更加直观的展示所述智能手环接收到的数据。
9.根据权利要求8所述的一种新能源汽车动力电池冷却系统，其特征在于，还包括：
所述二次电池可以是镍氢电池、镍镉电池、铅酸电池、锂离子电池中任意一种。
10.根据权利要求1所述的一种新能源汽车动力电池冷却系统，其特征在于，还包括：
所述冷却外壳底部设置成漏斗状，所述相变材料输送管与所述冷却外壳漏斗状的底部中心处贯通连接，所述液位传感器用于监测所述却外壳漏斗状的底部内的液体液位情况；所述电池外壳顶部设置成尖锥状，所述电池外壳的尖锥状顶部用于将送料管内部输送的固体相变材料分散输送至冷却外壳周围。
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