CN111734914A - 一种管道连接结构及电池包水冷系统 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种管道连接结构及电池包水冷系统，涉及动力电池技术领域。该管道连接结构包括第一连接件、第二连接件、排气管和滤网，第一连接件包括连接的介质流入部和第一连接部，介质流入部内设介质流入通道，第一连接部内设有与介质流入通道连通的第一通道，介质流入通道的直径小于第一通道的直径；第二连接件包括介质流出部，介质流出部与第一连接部远离介质流入部的一端连接，介质流出部内设有与第一通道连通的介质流出通道，介质流出通道的直径小于第一通道的直径；排气管与第一通道连通；滤网固定于第一通道内。该管道连接结构能对流通的介质进行过滤，避免堵塞，提高系统使用安全性，还能对系统内的气体进行排空，提高机组使用性能。

Description

一种管道连接结构及电池包水冷系统
技术领域
本发明涉及动力电池技术领域，具体涉及一种管道连接结构及电池包水冷系统。
背景技术
近几年，动力电池已经广泛的应用于电动轿车、电动摩托车、电动自行车、太阳能、移动通讯终端产品及储能等产品上。随着动力电池的普及，快速充电已经成为人们不断追求的目标。现有的快充电技术是以大电流充电来减少充电时间，而大电流充电会引起单体电池急剧温升，严重影响电池包的寿命。此外，电池放电过程中产生的热量也会导致电池包温度过高，影响电池包的放电性能。因此适用于给电池包降温的水冷系统在整车中大量的应用。
现有水冷系统对电池包降温时，补水箱对循环水路补水，水泵驱动循环水路循环，循环水路上连接有冷却模块及待冷却的电池包，水经冷却模块冷却后流经电池包，从而对电池包冷却降温，经冷却的水通过循环水路流回冷却模块进行再次冷却，如此形成电池包循环冷却系统。
虽然现有水冷系统降温效果比较明显，但水中可能存在污垢和微生物，对循环水路造成堵塞或腐蚀而引起爆管漏液。此外，管路中存在的气体会影响水冷系统的使用性能，一是水冷系统在首次装机加液时，其管路内部存在气体会导致加液困难，二是掺杂在管路循环水中的气泡难以排空还会影响水冷系统对电池包的冷却性能。
基于此，亟需一种管道连接结构及电池包水冷系统，用以解决如上提到的问题。
发明内容
本发明的目的在于提供一种管道连接结构及电池包水冷系统，能够对流通的介质进行过滤，避免堵塞，提高系统使用安全性，且还能对系统内的气体进行排空，提高机组使用性能。
为达此目的，本发明采用以下技术方案：
一种管道连接结构，包括：
第一连接件，包括固定连接的介质流入部和第一连接部，所述介质流入部内设有介质流入通道，所述第一连接部内设有与所述介质流入通道连通的第一通道，所述介质流入通道的直径小于所述第一通道的直径；
第二连接件，包括介质流出部，所述介质流出部与所述第一连接部远离所述介质流入部的一端连接，所述介质流出部内设有与所述第一通道连通的介质流出通道，所述介质流出通道的直径小于所述第一通道的直径；
排气管，与所述第一通道连通，用于将介质内的气体排出；
滤网，固定于所述第一通道内，以对所述介质进行过滤。
可选地，所述第二连接件还包括第二连接部，所述第二连接部和所述介质流出部固定连接，所述第二连接部远离所述介质流出部的一端与所述第一连接部连接，所述第二连接部内设有与所述第一通道和所述介质流出通道相连通的第二通道。
可选地，所述滤网设置于所述第一通道与所述第二通道的连通处。
可选地，所述第二连接部外周设有环形凸起，所述环形凸起与所述第一连接部的侧壁抵紧。
可选地，所述第一通道与所述第二通道的直径相等且为同轴设置。
可选地，所述第一连接部与所述第二连接部可拆卸连接。
可选地，所述第一连接件和所述第二连接件中的至少一个为透明材质。
一种电池包水冷系统，包括如上所述的管道连接结构。
可选地，所述电池包水冷系统还包括：
循环水路，所述管道连接结构的所述介质流入部和所述介质流出部分别与所述循环水路连通；
水泵，设于所述述循环水路上；
补水箱，其上设有排气口，所述排气管与所述排气口连通。
可选地，所述管道连接结构位于所述循环水路的最高处。
本发明的有益效果：
1)将排气管与第一通道连通，以在系统初始加入介质时能够将管道内的气体通过排气管排出，便于介质的加入操作。
2)使第一通道的直径大于介质流入通道和介质流出通道的直径，在第一通道处形成气体溢出腔，介质自介质流入通道流入第一通道时，其流速变小，从而破除因介质流速过快产生的虹吸效应，使介质中的气泡溢出，溢出的气体通过排气管排出系统，溢出气泡后的介质从介质流出通道排出，从而实现对介质内气体的排空，增强系统的使用性能。
3)将滤网设置于第一通道内以对通过的介质进行过滤，消除堵塞或腐蚀造成的爆管漏液风险，提高系统使用安全性。
附图说明
图1是本发明实施例提供的管道连接结构的整体结构示意图；
图2是本发明实施例提供的管道连接结构的剖视结构示意图；
图3是本发明实施例提供的电池包水冷系统的整体结构示意图。
图中：
100、电池包；
1、第一连接件；11、介质流入部；111、介质流入通道；12、第一连接部；121、第一通道；2、第二连接件；21、第二连接部；211、第二通道；212、外螺纹；213、环形凸起；22、介质流出部；221、介质流出通道；3、排气管；4、滤网；5、循环水路；51、第一输水管；52、第二输水管；6、补水箱；61、溢水管；7、水泵；8、冷却装置。
具体实施方式
下面详细描述本发明的实施例，实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。
在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“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”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。其中，术语“第一位置”和“第二位置”为两个不同的位置。
除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接；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或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本发明的技术方案。
如图1和图2所示，本实施例公开的一种管道连接结构包括第一连接件1、第二连接件2、排气管3和滤网4，第一连接件1与第二连接件2连接，排气管3与第一连接件1连通，滤网4设于第一连接件1内。示例性地，第一连接件1包括固定连接的介质流入部11和第一连接部12，介质流入部11内设有介质流入通道111以供介质通过，第一连接部12内设有与介质流入通道111连通的第一通道121，介质流入通道111的直径小于第一通道121的直径。第二连接件2包括介质流出部22，介质流出部22与第一连接部12远离介质流入部11的一端连接，介质流出部22内设有与第一通道121连通的介质流出通道221，以将排出气泡的介质从介质流出通道221排出。介质流出通道221的直径小于第一通道121的直径，使第一通道121形成气体溢出腔，且介质自介质流入通道111流向第一通道121时，其流速变小，从而破除介质流速过快而产生的虹吸效应，使介质内的气泡能够溢出，并从排气管3排出，溢出气泡后的介质从介质流出通道221排出，从而实现对整个系统内气体的排空，增强系统的使用性能。排气管3与第一通道121连通，用于持续将系统内的气体排出。滤网4固定于第一通道121内，以对介质进行过滤，避免杂质堵塞、爆管漏液，提高使用安全性。
本实施例中，介质为水，水经介质流入通道111流向第一通道121时，流速减小，从而破除水产生的虹吸效应，使得水中的气泡溢出，并经排气管3排出，溢出气泡后的水通过介质流出通道221排出，直至排气管3无气体排出时整个系统内的气体得以排空，从而保障了系统的使用性能。在其他实施例中，介质可根据实际需求选取适当的液体，不以本实施例为限。
可选地，介质流入部11为圆筒形管体，其为不锈钢材质。
相应地，第一连接部12也为圆筒形管体，其为不锈钢材质。第一连接部12与介质流入部11焊接为一体，且第一通道121与介质流入通道111为同轴设置，以便于水自介质流入通道111流向第一通道121。
进一步地，介质流出部22为圆筒形管体，其为不锈钢材质。介质流出通道221、第一通道121和介质流入通道111三者为同轴设置。介质流出通道221通过第一通道121和介质流入通道111连通，且三者液面高度保持一致，提高系统排气稳定性。
上述第二连接件2还包括第二连接部21，第二连接部21和介质流出部22固定连接，第二连接部21远离介质流出部22的一端与第一连接部12连接，第二连接部21内设有与第一通道121和介质流出通道221相连通的第二通道211，以便于水流通过。
相应地，第二连接部21与第一连接部12的形状和尺寸相适应，以便于两者连接。可选地，第二连接部21与第一连接部12可拆卸连接，优选为螺纹连接，即第二连接部21与第一连接部12中的一个设有内螺纹，另一个设有与内螺纹相配合的外螺纹212。本实施例中，第一连接部12的内壁设有内螺纹，第二连接部21的外周设有外螺纹212，第二连接部21旋入第一连接部12内实现螺纹固定。
进一步地，第二连接部21的外周设有环形凸起213，环形凸起213设于外螺纹212远离第一连接部12的一端。当第二连接部21与第一连接部12螺纹固定时，环形凸起213与第一连接部12的侧壁抵紧，以增强两者连接密封性。
可选地，第一通道121与第二通道211的直径相等且为同轴设置，以便于水流顺畅地通过第一通道121和第二通道211的连通处。
可选地，第一连接件1和第二连接件2中的至少一个为透明材质，便于使用者检查系统的运行情况及滤网4的脏堵情况，以进行滤网4的更换清理。本实施例中，第一连接件1和第二连接件2均设为透明材质，以更好观察滤网4及系统运行情况。
可选地，滤网4为不锈钢滤网，保证足够的强度，能够承受一定的水流冲击力。滤网4为圆形，其直径大于第一通道121的直径，使其能够稳固地卡接于第一通道121的内壁上。进一步地，滤网4可拆卸设于第一通道121内，以便于当杂质或腐蚀物积累到一定程度时，将滤网4拆卸进行更换或清洗。示例性地，滤网4设置于第一通道121与第二通道211的连通处，滤网4两侧通过第一连接部12与第二连接部21的共同抵接作用实现固定。拆卸时，通过第一连接部12与第二连接部21的拆卸即可实现滤网4的拆卸，十分方便。
排气管3与第一通道121液面之上的部分连通，即能持续将水中溢出的气体排出，又避免水流入排气管3。且排气管3远离第一通道121的一端与外部连通，以持续将系统内的气体排至外部。
本发明实施例还提供了一种电池包水冷系统，包括如上所述的管道连接结构。
如图3所示，该电池包水冷系统还包括循环水路5、水泵7和补水箱6，管道连接结构的介质流入部11和介质流出部22分别与循环水路5连通，以对循环水路5中的气体进行排空，水泵7设于循环水路5上，对整个循环水路5提供循环动力。补水箱6上设有排气口，排气管3远离第一连接部12的一端与排气口连通，以通过排气管3将循环水路5内的气体排进补水箱6，并通过排气口排出。
优选地，管道连接结构位于循环水路5的最高处，以对整个循环水路5内的气体进行聚气，便于气体通过管道连接结构排出。
进一步地，循环水路5包括第一输水管51和第二输水管52，第一输水管51通过管道连接结构与第二输水管52连通，形成闭合的循环水路5。具体地，第一输水管51与介质流出通道221连通，第二输水管52与介质流入通道111连通。进一步地，第一输水管51与补水箱6连通以持续对循环水路5补水。
可选地，水泵7持续将水经第一输水管51抽至电池包100，再流经第二输水管52至第一通道121内，同时第一通道121排完气的水自介质流出通道221流出，并通过水泵7作用在循环水路5中循环流动，确保了第一通道121内水的流动性，保证排气管3的排气功能。
第一输水管51上还设有冷却装置8，冷却装置8对水进行冷却并持续输出冷却水。冷却水经第一输水管51流至电池包100对其进行冷却降温。由于冷却装置8的结构及安装为现有技术，此处不再赘述。
相应地，第二输水管52两端分别与电池包100和介质流入通道111连通，以实现水对电池包100的循环冷却。
进一步地，补水箱6为膨胀水箱，当系统内的水压轻微变化时，膨胀水箱可通过自身的膨胀或收缩对水压变化形成缓冲，从而对整个系统起到稳压作用。可选地，膨胀水箱的位置高于循环水路5及管道连接结构的安装位置，以便于利用水自身重力进行自动补水。
进一步地，补水箱6上连接有溢水管61，以将补水箱6内多余的水排出，使补水箱6的液位处于预设位置。
为便于理解本发明，对本实施例提供的管道连接结构及其在电池包水冷系统上的排气原理进行如下解释：
初始状态对循环水路5加水时，由于气体密度小、重量轻，其遵循向高处流动，持续加入的水迫使气体朝向高处的管道连接结构处聚集，并通过排气管3流向膨胀水箱，经排气口排出。
而对于循环水路5中与水混合的部分气泡，在通过管道连接结构时，破除了水的虹吸效应，使水中掺杂的气泡能够从水中溢出，并通过排气管3排出，直至观察到排气管3无气体排出时，则表明循环水路5内的气体已排空。
因此，本发明提供的一种管道连接结构，通过在第一连接部12内设置滤网4以对介质进行过滤，提高系统使用安全性。设置排气管3与第二通道211连通，以在系统初始加入介质时能够将系统内的气体排出，便于介质的加入操作。进一步将第一通道121的直径设置为大于介质流入通道111和介质流出通道221的直径，使第一通道121形成气体溢出腔，介质自介质流入通道111流入第一通道121时，其流速变小，从而破除了由于介质流速过快产生的虹吸效应，使介质中的气泡能够溢出，并通过排气管3排出，溢出气泡后的介质从介质流出通道221排出，从而实现了对整个系统内气体的排空，增强了系统的使用性能。
进一步将第一连接件1和第二连接件2中的至少一个为透明材质，便于使用者检查系统的运行情况及滤网4的脏堵情况，以进行滤网4的更换清理。
本发明提供的一种电池包水冷系统，将管道连接结构设置于循环水路5的最高点，使气体在此处聚集，便于气体通过管道连接结构排出。
以上内容仅为本发明的较佳实施例，对于本领域的普通技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。

Claims (10)

1.一种管道连接结构，其特征在于，包括：
第一连接件(1)，包括固定连接的介质流入部(11)和第一连接部(12)，所述介质流入部(11)内设有介质流入通道(111)，所述第一连接部(12)内设有与所述介质流入通道(111)连通的第一通道(121)，所述介质流入通道(111)的直径小于所述第一通道(121)的直径；
第二连接件(2)，包括介质流出部(22)，所述介质流出部(22)与所述第一连接部(12)远离所述介质流入部(11)的一端连接，所述介质流出部(22)内设有与所述第一通道(121)连通的介质流出通道(221)，所述介质流出通道(221)的直径小于所述第一通道(121)的直径；
排气管(3)，与所述第一通道(121)连通，用于将介质内的气体排出；
滤网(4)，固定于所述第一通道(121)内，以对所述介质进行过滤。
2.根据权利要求1所述的管道连接结构，其特征在于，所述第二连接件(2)还包括第二连接部(21)，所述第二连接部(21)和所述介质流出部(22)固定连接，所述第二连接部(21)远离所述介质流出部(22)的一端与所述第一连接部(12)连接，所述第二连接部(21)内设有与所述第一通道(121)和所述介质流出通道(221)相连通的第二通道(211)。
3.根据权利要求2所述的管道连接结构，其特征在于，所述滤网(4)设置于所述第一通道(121)与所述第二通道(211)的连通处。
4.根据权利要求2或3所述的管道连接结构，其特征在于，所述第二连接部(21)外周设有环形凸起(213)，所述环形凸起(213)与所述第一连接部(12)的侧壁抵紧。
5.根据权利要求1-4任一项所述的管道连接结构，其特征在于，所述第一通道(121)与所述第二通道(211)的直径相等且为同轴设置。
6.根据权利要求2或3所述的管道连接结构，其特征在于，所述第一连接部(12)与所述第二连接部(21)可拆卸连接。
7.根据权利要求1-3任一项所述的管道连接结构，其特征在于，所述第一连接件(1)和所述第二连接件(2)中的至少一个为透明材质。
8.一种电池包水冷系统，其特征在于，包括如权利要求1-7任一项所述的管道连接结构。
9.根据权利要求8所述的电池包水冷系统，其特征在于，所述电池包水冷系统还包括：
循环水路(5)，所述管道连接结构的所述介质流入部(11)和所述介质流出部(22)分别与所述循环水路(5)连通；
水泵(7)，设于所述述循环水路(5)上；
补水箱(6)，其上设有排气口，所述排气管(3)与所述排气口连通。
10.根据权利要求9所述的电池包水冷系统，其特征在于，所述管道连接结构位于所述循环水路(5)的最高处。
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