CN110797603A - 一种新能源汽车动力电池的冷却装置 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种新能源汽车动力电池冷却装置,包括:油浸式动力电池单元,油浸式动力电池单元包括动力电池及密封动力电池的动力电池箱,动力电池浸没在冷却油中;动力电池箱上设有第一进油口、第二进油口和设温度传感器的出油口;与第一进油口密闭连接的雾化喷嘴,雾化喷嘴位于动力电池箱内;设有换热器的冷却油循环回路,冷却油循环回路设有与出油口密闭连接的进油口、与第一进油口密闭连接的第一出油口及与第二进油口密闭连接第二出油口;控制器,控制器根据温度信息控制冷却油循环回路的进油口、第一出油口及第二出油口的启闭。与现有的电池冷却装置相比,装置可以实现高效冷却功能,具有节能、结构简单、延长电池使用寿命、安全等优点。
Description
技术领域
本发明设计是一种新能源汽车动力电池的冷却装置,属于制冷领域。
背景技术
新能源汽车的逐步推广,新能源汽车正广泛被应用。新能源汽车经历长时间的行驶,车内的提供动力的动力电池会因温度过高而降低电池的输出功率,甚至导致原来完全可以满足路途需求的电量,在行驶的途中电池就没电了,这样极大地影响了日常出行。另外,长此以往动力电池的寿命也会大大降低,这也迫使车主频繁的更换动力电池。本发明针对上述问题提供一种新能源汽车动力电池的冷却装置。
发明内容
本发明的目的是提供一种新能源汽车动力电池的冷却装置,具有节能、结构简单、延长电池使用寿命、安全等优点。
一种新能源汽车动力电池的冷却装置,包括:
油浸式动力电池单元,所述油浸式动力电池单元包括动力电池及密封动力电池的动力电池箱,所述动力电池箱与动力电池之间存在空隙,所述空隙内填充有冷却油;所述动力电池箱上开设有设有第一进油口、第二进油口和出油口,所述出油口处设有温度传感器,用于监测动力电池箱内的冷却油温度;
设于动力电池箱内且位于动力电池上方的雾化喷嘴,所述雾化喷嘴的进油口与第一进油口密闭连接;
设有换热器的冷却油循环回路,所述冷却油循环回路设有进油口、第一出油口及第二出油口,所述进油口与所述出油口密闭连接,所述第一出油口与第一进油口密闭连接,所述第二出油口与所述第二进油口密闭连接;
控制器,所述控制器与温度传感器电连接,用于接收温度传感器的监测到的温度信息,并根据温度信息控制冷却油循环回路的进油口、第一出油口及第二出油口的启闭。
进一步的,所述动力电池箱的内部自上而下设有均匀层和电池安装层,所述均匀层顶部开设所述第一进油口,所述电池安装层一侧上部开设所述第二进油口,电池安装层的另一侧下部开设所述出油口;所述动力电池安装在所述电池安装层内,所述电池安装层与均匀层通过所述雾化喷嘴密闭连通。
进一步的,所述冷却油循环回路包括出油管线和进油管线,所述出油管线的进油口即为所述冷却油循环回路的进油口,所述出油管线的出油口与换热器进液口密闭连接;所述进油管线上设有第一进油通道和第二进油通道,第一进油通道的出油口即为所述第一出油口,第二进油通道的出油口即为所述第二出油口;所述进油管线上设有与所述控制器电连接的第一电动控制阀,所述第一电动控制阀为双通道阀,用于控制冷却油经由第一进油通道进入第一进油口,或经由第二进油通道进入第二进油口;所述出油管线上设有与所述控制器电连接的第二电动控制阀。
进一步的,所述冷却油循环回路包括出油管线和进油管线,所述出油管线的进油口即为所述冷却油循环回路的进油口,所述出油管线的出油口与换热器进液口密闭连接;所述进油管线上设有第一进油通道和第二进油通道,第一进油通道的出油口即为所述第一出油口,第二进油通道的出油口即为所述第二出油口;所述第一进油通道和第二进有通道上分别设有与所述控制器电连接的第一电动控制阀,所述第一电动控制阀为单通道阀;所述出油管线上设有与所述控制器电连接的第二电动控制阀。
进一步的,还包括设置在出油管线上的过滤器。
进一步的,还包括设置在所述换热器一侧的风扇,所述风扇由所述新能源汽车行驶过程中产生的风能带动转动。
进一步的,所述换热器的冷却油循环回路的进油口、第一出油口及第二出油口处分别设有止回阀。
进一步的,所述控制器中预先设置有控制程序,所述控制程序为:当接收到温度传感器监测到的温度低于20℃时,关闭冷却油循环回路的进油口、第一出油口及第二出油口。此时,动力电池与空隙内填充的冷却油进行自然换热。
当接收到温度传感器监测到的温度为20℃~40℃时,开启冷却油循环回路的进油口和第二出油口,同时关闭却油循环回路的第一出油口。此时,冷却油循环流动,并经换热器换热冷却,冷却后的冷却油经由第二出油口返回动力电池箱,并与动力电池换热。
当接收到温度传感器监测到的温度为40~60℃时,开启冷却油循环回路的进油口、第一出油口及第二出油口。此时,冷却油循环流动,流动过程中经换热器换热冷却,冷却后的冷却油同时经由第一出油口和第二出油口流出并返回动力电池箱内,其中第一出油口流出的冷却后的冷却油经由雾化喷嘴雾化喷射在动力电池上,进而实现通过喷雾冷却来降低动力电池温度。
本发明所取得的技术效果为:与动力电池冷却装置相比,本发明增加了动力电池的冷却温度范围。同时,在喷雾冷却模式下,换热面积不便,增大了对流换热系数,增大了换热量,增强了换热效果,设备结构简单。另外,高温冷却油在风冷下换热,对换热器设备要求小,且冷却油不燃故降低电池爆炸风险,更安全。因此本发明具有明显的增益效果。
附图说明
图1为一种新能源汽车动力电池的冷却装置结构原理图
图中的标号名称:1.动力电池,2.动力电池箱,201.第一进油口,202.第二进油口,203.出油口,204.均匀层,205.电池安装层,3.温度传感器,4.雾化喷嘴,5.换热器,6.控制器,7.出油管线,8.进油管线,801.第一进油通道,802.第二进油通道,9.第一电动控制阀,10.第二电动控制阀,11.过滤器,12.风扇,13.止回阀,14.循环泵。
具体实施方式
本发明不局限于下列具体实施方式,本领域一般技术人员根据本发明公开的内容,可以采用其他多种具体实施方式实施本发明的,或者凡是采用本发明的设计结构和思路,做简单变化或更改的,都落入本发明的保护范围。需要说明的是,在不冲突的情况下,本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
在本发明的描述中,需要理解的是,术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、
“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本发明和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本发明的限制。此外,术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此,限定有“第一”、“第二”等的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中,除非另有说明,“多个”的含义是两个或两个以上。
在本发明的描述中,需要说明的是,除非另有明确的规定和限定,术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或一体地连接;可以是机械连接,也可以是电连接;可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连,可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言,可以通过具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
如图1所示,本发明所述的一种新能源汽车动力电池的冷却装置,包括:
油浸式动力电池单元,所述油浸式动力电池单元包括动力电池1及密封动力电池1的动力电池箱2,所述动力电池箱2与动力电池1之间存在空隙,所述空隙内填充有冷却油;所述动力电池箱上开设有第一进油口201、第二进油口202和出油口203,出油口203处设有温度传感器3,用于监测动力电池箱2内的冷却油温度。设于动力电池箱2内且位于动力电池上方的雾化喷嘴4,所述雾化喷嘴4的进油口与第一进油口201密闭连接。设有换热器5(可以为本领任一中换热器)的冷却油循环回路,所述冷却油循环回路设有进油口、第一出油口及第二出油口,所述进油口与所述出油口203密闭连接,所述第一出油口与第一进油口201密闭连接,所述第二出油口与所述第二进油口203密闭连接。控制器6,控制器6与温度传感器3电连接,用于接收温度传感器的监测到的温度信息,并根据温度信息控制冷却油循环回路的进油口、第一出油口及第二出油口的启闭。
动力电池箱2的内部自上而下设有均匀层204和电池安装层205,所述均匀层204的顶部开设所述第一进油口201,所述电池安装层205的一侧上部开设所述第二进油口202,电池安装层205的另一侧下部开设所述出油口203。动力电池1安装在所述电池安装层205内,电池安装层205与均匀层204通过所述雾化喷嘴4密闭连通。
冷却油循环回路包括出油管线7和进油管线8,所述出油管线7的进油口即为所述冷却油循环回路的进油口,所述出油管线7的出油口与换热器进液口密闭连接;所述进油管线8上设有第一进油通道801和第二进油通道802,第一进油通道的出油口即为所述第一出油口,第二进油通道的出油口即为所述第二出油口;所述第一进油通道和第二进有通道上分别设有与所述控制器电连接的第一电动控制阀9,所述第一电动控制阀为单通道阀;所述出油管线7上设有与所述控制器电连接的第二电动控制阀10。第一进油通道和第二进有通道上还分别设有止回阀13。
出油管线上沿着冷却油流动方向依次设有所述第二电动控制阀10、循环泵14、止回阀12、及过滤器11,其中第二电动控制阀10和循环泵14均与控制器6电连接。
还包括设置在所述换热器5一侧的风扇12,所述风扇12由所述新能源汽车行驶过程中产生的风能带动转动,并用于换热器5的散热。所述份上12与控制器6电连接。
控制器6中预先设置有控制程序,所述控制程序为:当接收到温度传感器3监测到的温度低于20℃时,关闭冷却油循环回路的进油口、第一出油口及第二出油口;当接收到温度传感器3监测到的温度为20℃~40℃时,开启冷却油循环回路的进油口和第二出油口,同时关闭却油循环回路的第一出油口;当接收到温度传感器(3)监测到的温度为40~60℃时,开启冷却油循环回路的进油口、第一出油口及第二出油口。
一种新能源汽车动力电池的冷却装置,具体实施过程如下:
在动力电池1工作中,温度传感器3反应为低温时(低于20℃),控制器6控制第一电动控制阀9、第二电动控制阀10关闭,使得低温的动力电池1与冷却油自然换热从而降低自身温度。
在动力电池1工作中,温度传感器3反应为中温(20℃~40℃)时,开启循环流动系统,即控制器6控制第二电动控制阀10开启出油管线,控制第二进油通道上的第一电动控制阀9开启,并关闭第一进有通道上的第一电动控制阀9关闭,控制循环泵14开启,使得冷却油能够在循环泵502的作用下流动。中温的动力电池1与冷却油换热后冷却,中温冷却油经过过滤器11过滤,再在换热器5中冷却。新能源汽车行驶过程中产生大量风能带动风扇12转动,风扇吹向换热器,利用风冷的形式将冷却油中的热量带走,使之冷却以此循环。
在动力电池1工作中,温度传感器3反应为高温(40~60℃)时,开启喷雾系统,具体的,控制器6控制两个第一电动控制阀9、第二电动控制阀10及循环泵14均开启,使得冷却油经均匀层204均匀后,从雾化喷嘴4中雾化喷出。高温的动力电池1与冷却油换热后冷却,高温冷却油经过过滤器11过滤,再在换热器5中冷却。新能源汽车行驶过程中产生大量风能带动风扇12转动,风扇12吹向换热器5,利用风冷的形式将冷却油中的热量带走,使之冷却以此循环。。
以上所述,仅为本发明较佳的具体实施方式,但本发明的保护范围并不局限于此,任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内,根据本发明的技术方案及其构思加以等同替换或改变,都应涵盖在本发明的保护范围之内。
Claims (9)
1.一种新能源汽车动力电池的冷却装置,其特征在于:包括:
油浸式动力电池单元,所述油浸式动力电池单元包括动力电池(1)及密封动力电池(1)的动力电池箱(2),所述动力电池箱(2)与动力电池(1)之间存在空隙,所述空隙内填充有冷却油;所述动力电池箱上开设有第一进油口(201)、第二进油口(202)和出油口(203),所述出油口(203)处设有温度传感器(3),用于监测动力电池箱(2)内的冷却油温度;
设于动力电池箱(2)内且位于动力电池上方的雾化喷嘴(4),所述雾化喷嘴(4)的进油口与第一进油口(201)密闭连接;
设有换热器(5)的冷却油循环回路,所述冷却油循环回路设有进油口、第一出油口及第二出油口,所述进油口与所述出油口(203)密闭连接,所述第一出油口与第一进油口(201)密闭连接,所述第二出油口与所述第二进油口(203)密闭连接;
控制器(6),所述控制器(6)与温度传感器(3)电连接,用于接收温度传感器的监测到的温度信息,并根据温度信息控制冷却油循环回路的进油口、第一出油口及第二出油口的启闭。
2.根据权利要求1所述的新能源汽车动力电池的冷却装置,其特征在于:所述动力电池箱(2)的内部自上而下设有均匀层(204)和电池安装层(205),所述均匀层(204)的顶部开设所述第一进油口(201),所述电池安装层(205)的一侧上部开设所述第二进油口(202),电池安装层(205)的另一侧下部开设所述出油口(203);所述动力电池(1)安装在所述电池安装层(205)内,所述电池安装层(205)与均匀层(204)通过所述雾化喷嘴(4)密闭连通。
3.根据权利要求1所述的新能源汽车动力电池的冷却装置,其特征在于:所述冷却油循环回路包括出油管线(7)和进油管线(8),所述出油管线(7)的进油口即为所述冷却油循环回路的进油口,所述出油管线(7)的出油口与换热器(5)的进液口密闭连接;所述进油管线(8)上设有第一进油通道(801)和第二进油通道(802),第一进油通道(801)的出油口即为所述第一出油口,第二进油通道(802)的出油口即为所述第二出油口;所述进油管线(8)上设有与所述控制器(6)电连接的第一电动控制阀(9),所述第一电动控制阀(9)为双通道阀,用于控制冷却油经由第一进油通道进入第一进油口,或经由第二进油通道进入第二进油口;所述出油管线(7)上设有与所述控制器电连接的第二电动控制阀(10)。
4.根据权利要求1所述的新能源汽车动力电池的冷却装置,其特征在于:所述冷却油循环回路包括出油管线(7)和进油管线(8),所述出油管线(7)的进油口即为所述冷却油循环回路的进油口,所述出油管线(7)的出油口与换热器进液口密闭连接;所述进油管线(8)上设有第一进油通道(801)和第二进油通道(802),第一进油通道的出油口即为所述第一出油口,第二进油通道的出油口即为所述第二出油口;所述第一进油通道和第二进有通道上分别设有与所述控制器电连接的第一电动控制阀(9),所述第一电动控制阀为单通道阀;所述出油管线(7)上设有与所述控制器电连接的第二电动控制阀(10)。
5.根据权利要求1所述的新能源汽车动力电池的冷却装置,其特征在于:还包括设置在出油管线上的过滤器(11)。
6.根据权利要求1所述的新能源汽车动力电池的冷却装置,其特征在于:还包括设置在出油管线上的循环泵(14),所述循环泵与控制器(6)电连接。
7.根据权利要求1所述的新能源汽车动力电池的冷却装置,其特征在于:还包括设置在所述换热器(5)一侧的风扇(12),所述风扇(12)由所述新能源汽车行驶过程中产生的风能带动转动,并用于换热器(5)的散热。
8.根据权利要求1所述的新能源汽车动力电池的冷却装置,其特征在于:所述冷却油循环回路的进油口、第一出油口及第二出油口处分别设有止回阀(13)。
9.根据权利要求1所述的新能源汽车动力电池的冷却装置,其特征在于:所述控制器(6)中预先设置有控制程序,所述控制程序为:当接收到温度传感器(3)监测到的温度低于20℃时,关闭冷却油循环回路的进油口、第一出油口及第二出油口;
当接收到温度传感器(3)监测到的温度为20℃~40℃时,开启冷却油循环回路的进油口和第二出油口,同时关闭却油循环回路的第一出油口;
当接收到温度传感器(3)监测到的温度为40~60℃时,开启冷却油循环回路的进油口、第一出油口及第二出油口。
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