CN111370813A - 一种内置冷却管路的动力电池包 - Google Patents

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丁治华
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Abstract

一种内置冷却管路的动力电池包，可解决现有电池包容易受外界撞击所造成冷却工质泄露风险的技术问题。包括箱体，箱体内放置电池模组，所述箱体固定在电动汽车内的车架上，所述箱体内部设置液冷系统，所述液冷系统包括管路系统、液冷板及导热垫；所述管路系统布置于箱体底部，所述管路系统下方布置液冷板；所述导热垫布置于电池模组底部与液冷板之间；所述管路系统包括管道，所述管道为冷却液流道，所述管道包括多个光管，所述光管之间通过三通接头连接构成，所述管道端部设置进水口总成和出水口总成。本发明设计合理，该管路结构简易可靠，加工容易，使电池系统安全、节能、提高能量密度。

Description

一种内置冷却管路的动力电池包
技术领域
本发明涉及动力电池热管理系统技术领域，具体涉及一种内置冷却管路的动力电池包。
背景技术
电动汽车使用锂离子电池，其各方面性能受温度的影响较为显著。电动汽车在不同工况下运行时，锂电池以不同倍率进行放电，电池包内的热量开始积聚。对于采用液体冷却方式的电池包，电池产生的热量通过液冷板到达液体表面，通过液体循环带离电池包。考虑到加工平面度和运输便利，液冷板一般分成多块，带有水嘴的液冷板通过管路连接，管路的布置直接影响着电池包内空间、安全、电池温度分布。
发明内容
本发明提出的一种内置冷却管路的动力电池包，可解决现有电池包容易受外界撞击所造成冷却工质泄露风险的技术问题。
为实现上述目的，本发明采用了以下技术方案：
一种内置冷却管路的动力电池包，包括箱体，箱体内放置电池模组，所述箱体固定在电动汽车内的车架上，所述箱体内部设置液冷系统，所述液冷系统包括管路系统、液冷板及导热垫；
所述管路系统布置于箱体底部，所述管路系统下方布置液冷板；所述导热垫布置于电池模组底部与液冷板之间；
所述管路系统包括管道，所述管道为冷却液流道，所述管道包括多个光管，所述光管之间通过三通接头连接构成，所述管道端部设置进水口总成和出水口总成。
进一步的，所述管道局部位置设置分支流道，具体通过铁三通设置成两个流道，每个分支流道的端部设置直角弯头。
进一步的，所述液冷板包括上下两个铝盖板，上下两个铝盖板之间设置微通道挤压筋，所述微通道挤压筋上设置流道，微通道挤压筋上表面设置中间隔板；
所述上铝盖板上设置进水嘴和出水嘴，所述进水嘴和出水嘴分别与微通道挤压筋上的流道连通。
进一步的，所述进水嘴和出水嘴纵向设置，所述出水嘴高于进水嘴。
进一步的，所述箱体外部还设置维修开关，维修开关与电池模组连接。
进一步的，所述箱体内部设置主控模块，所述主控模块通过线束与电池模组连接。
进一步的，所述箱体内部还设置BDU模块，BDU模块与高压接口连接，所述高压接口设置的箱体的外部。
进一步的，所述箱体通过支撑架固定在电动汽车车架上，所述支撑架上设置固定板块，所述箱体通过固定板块与电动汽车车架螺纹连接。
进一步的，所述电池模组为25个，分为上层3个，下层22个；其中下层分四排，下层模组个数分别为6、6、6、4。
由上述技术方案可知，本发明的内置冷却管路的动力电池包，管路中心布置避免了电池包受外界撞击所造成冷却工质泄露风险，提升电池系统整体安全性；管路上下交错增加了电池包内空间利用率，提高了电池系统能量密度；管路交叉布置促使冷板之间形成并联连接，提高电池包内的温度均匀性的同时降低了冷却液流动压降，提升整车能效。
本发明设计合理，该管路结构简易可靠，加工容易，使电池系统安全、节能、提高能量密度。
附图说明
图1是本发明的结构示意图；
图2是本发明的管路冷板布置方式示意图；
图3是本发明单个冷板结构示意图；
图4是本发明单个冷板结构示意图；
图5是本发明的管路系统示意图。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，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，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。
本发明实施例提供了一种动力电池包内冷却管路布置方式，目的在于提供安全，紧凑、压降小的热管理冷却系统。
如图1所示，本实施例所述的内置冷却管路的动力电池包，包括箱体1，所述箱体1通过支撑架11固定在电动汽车车架上；本实施例支撑架11上设置13个固定板块111，通过固定板块111与电动汽车车架螺纹连接；
箱体1内放置电池模组3，本实施例电池模组3为25个，分为上层3个，下层22个；其中下层分四排，分别模组个数为6、6、6、4。
由于电池模组3工作中为产生热量，热量过高会有安全风险，所以电池模组3工作中产生的热量需要被清走，所以如图2所示，所述箱体1内部设置液冷系统2，液冷系统2包括管路系统22、液冷板21及导热垫23；
管路系统22布置于箱体1中心，连接液冷板21，促使冷却液均匀流动。
导热垫23布置于电池模组3底部与液冷板21之间，填充液冷板21和电池模组3底部的尺寸公差。
液冷板21布置于导热垫23与箱体1之间，充当热媒或冷媒。
如图3和图4所示，液冷板21包括多个单冷板；其中，单冷板由3003铝机加工而成，由进水嘴211、出水嘴212、中间隔板213、微通道挤压筋214、和上下两个铝盖板215组成；
上下两个铝盖板215之间设置微通道挤压筋214，所述微通道挤压筋214上设置流道，微通道挤压筋214上表面设置中间隔板213；上铝盖板215上设置进水嘴211和出水嘴212，所述进水嘴211和出水嘴212分别与微通道挤压筋214上的流道连通。
其中进水嘴211用于进冷却液，出水嘴212用于出冷却液，中间隔板213及微通道挤压筋214起结构支撑和塑造流道作用，上下两个铝盖板215用于密封冷板流道。
所述进水嘴211和出水嘴212纵向设置，出水嘴212高于进水嘴211，矮进高出保证冷板内充满冷却液。冷却液流动过程中将电池所散出的热量带离电池包，从而使电池系统在安全的温度范围工作。
单冷板可以呈现出U型，也可以呈现出直通道和多弯通道。其中，带有微通道形式的冷板优势在于能够增强液相湍流，使冷却液与冷板的接触面积大幅增强，从而达到强化换热，控制电池温度，使电池在安全温度范围内使用，是保证电池安全的基础。
如图5所示，所述管路系统22包括管道，所述管道为冷却液流道，所述管道包括多个光管221，所述光管221之间通过三通接头222连接构成，所述管道端部设置进水口总成223和出水口总成224；
所述管道局部位置设置分支流道，具体通过铁三通225设置成两个流道，每个分支流道的端部设置直角弯头226，直角弯头226可使冷却液流动方向改变。
所述箱体1外部还设置维修开关4，电池模组3间由铜排连接，形成高压系统，高压系统通过维修开关4进行打断。
所述箱体1内部设置主控模块5，电池模组3内的单个电芯需要控制其电压温度等，需要线束采集信号这些低压信号，即主控模块通过线束与电池模组3连接，主控模块负责收集、处理、控制这些数据。
所述箱体1内部还设置BDU模块6，BDU模块6与高压接口7连接，高压接口7设置的箱体1的外部，BDU里面包含继电器，继电器闭合，表明电路形成通路，从而达到通过低压来控制高压。
本发明实施例的安装顺序：箱体1→安装液冷系统2→装电池模组3→装辅件→装铜排形成回路→装低压线束→合盖。
综上本发明实施例设计合理，该管路结构简易可靠，加工容易，使电池系统安全、节能、提高能量密度。
以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (9)

1.一种内置冷却管路的动力电池包，包括箱体(1)，箱体(1)内放置电池模组(3)，所述箱体(1)固定在电动汽车内的车架上，其特征在于：
所述箱体(1)内部设置液冷系统(2)，所述液冷系统(2)包括管路系统(22)、液冷板(21)及导热垫(23)；
所述管路系统(22)布置于箱体(1)底部，所述管路系统(22)下方布置液冷板(21)；所述导热垫(23)布置于电池模组(3)底部与液冷板(21)之间；
所述管路系统(22)包括管道，所述管道为冷却液流道，所述管道包括多个光管(221)，所述光管(221)之间通过三通接头(222)连接构成，所述管道端部设置进水口总成(223)和出水口总成(224)。
2.根据权利要求1所述的内置冷却管路的动力电池包，其特征在于：
所述管道局部位置设置分支流道，具体通过铁三通(225)设置成两个流道，每个分支流道的端部设置直角弯头(226)。
3.根据权利要求1所述的内置冷却管路的动力电池包，其特征在于：所述液冷板(21)包括上下两个铝盖板(215)，上下两个铝盖板(215)之间设置微通道挤压筋(214)，所述微通道挤压筋(214)上设置流道，微通道挤压筋(214)上表面设置中间隔板(213)；
所述上铝盖板(215)上设置进水嘴(211)和出水嘴(212)，所述进水嘴(211)和出水嘴(212)分别与微通道挤压筋(214)上的流道连通。
4.根据权利要求3所述的内置冷却管路的动力电池包，其特征在于：所述进水嘴(211)和出水嘴(212)纵向设置，所述出水嘴(212)高于进水嘴(211)。
5.根据权利要求1所述的内置冷却管路的动力电池包，其特征在于：所述箱体(1)外部还设置维修开关(4)，维修开关(4)与电池模组(3)连接。
6.根据权利要求1所述的内置冷却管路的动力电池包，其特征在于：
所述箱体(1)内部设置主控模块(5)，所述主控模块(5)通过线束与电池模组(3)连接。
7.根据权利要求1所述的内置冷却管路的动力电池包，其特征在于：
所述箱体(1)内部还设置BDU模块(6)，BDU模块(6)与高压接口(7)连接，所述高压接口(7)设置的箱体(1)的外部。
8.根据权利要求1所述的内置冷却管路的动力电池包，其特征在于：
所述箱体(1)设置支撑架(11)，所述支撑架(11)上设置固定板块(111)，所述箱体(1)通过固定板块(111)与电动汽车车架螺纹连接。
9.根据权利要求1所述的内置冷却管路的动力电池包，其特征在于：
所述电池模组(3)为25个，分为上层3个，下层22个；其中下层分四排，下层模组个数分别为6、6、6、4。
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