CN111952498B - 动力电池包散热系统 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种动力电池包散热系统，在箱体内灌注有冷却液体，箱体的一端设置有液体总进管，箱体的另一端设置有液体总出管，液体总进管与泵的进液口相连接，泵的两个出液口分别与相对应的液体分进管相连接，两个液体分进管与两个液体散热管道的进口一一对应连接，两个液体散热管道的出口与两个液体分出管一一对应连接，两个液体分出管分别与液体总出管相连接；箱体两侧面的散热挡板与相对应的液体散热管道之间形成散热通道，在箱体的液体总进管所在一端设置有进风管道，进风管道的进风口与送风装置相连接，进风管道的两个出风口与两个散热通道的一端一一对应连接，散热通道的另一端连接有出风管道。本发明设计合理，结构紧凑，散热效果好。

Description

动力电池包散热系统
技术领域
本发明涉及一种动力电池包散热系统。
背景技术
对于防护等级为IP67的电池包，电池包在正常充放电过程中，由于内阻原因会产生一定热量，热量主要通过外壳传导至外界的方式散热。当充放电过程中的倍率增大时，产生的热量也会大量增加，导致外壳不能提供足够的散热能力，从而使得电池包内温度升高，影响电池的使用安全性和使用寿命。
目前对电池包采用的降温方式通常自然冷却和液冷方式。对于自然冷却方式，在电池包内存在过大的热量时往往不能及时散热，影响动力电池的正常运行，极大限制了自然冷却方式在全密封电池包中的运用；对于液冷方式，多采用在电池包内增加液冷板的方式，液冷板与电池的某部位通过导热垫或导热胶的方式进行热传递，如在方形电池的底部、侧部设置液冷板进行导热，圆柱形电芯的圆柱面与液冷板进行导热，这些方式虽能极大的带走电池产生的热量，但液冷板不能与电池的各部位接触，电池各部位存在较大的温差且导热效果不佳。当然也有在电池包外部设置风冷系统加快电池包温度降低的技术，例如授权公告号为CN 208904184 U的《动力电池包散热结构》，但其散热效果还是不理想。
发明内容
本发明旨在提供一种设计合理、结构紧凑、散热效果好的动力电池包散热系统。
本发明通过以下方案实现：
一种动力电池包散热系统，电池包包括箱体、上盖板和电池模组，所述电池模组安置在箱体内，上盖板与箱体配套封闭在一起，在箱体内灌注有冷却液体，所述冷却液体完全浸没电池模组即冷却液体的液面不低于电池模组的最高水平面，在箱体的一端设置有液体总进管，在箱体的另一端设置有液体总出管，所述液体总进管与泵的进液口相连接，所述泵的两个出液口分别与相对应的液体分进管相连接，两个液体分进管与两个液体散热管道的进口一一对应连接，两个液体散热管道的出口与两个液体分出管一一对应连接，两个液体分出管分别与液体总出管相连接，两个液体散热管道分别设置在箱体的两侧面上，所述箱体、液体总进管、泵、液体分进管、液体散热管道、液体分出管和液体总出管共同形成冷却液体的冷却循环通路；在所述箱体的两侧面分别设置有散热挡板且散热挡板完全覆盖住相对应的液体散热管道，所述散热挡板与相对应的液体散热管道之间形成两端开口、顶部和底部封闭的散热通道，在箱体的液体总进管所在一端设置有进风管道，所述进风管道的进风口与送风装置相连接，所述进风管道的两个出风口与两个散热通道的一端一一对应连接，所述散热通道的另一端连接有出风管道，所述送风装置、进风管道、散热通道和出风管道共同形成散热通路。冷却液体可为氟化液、硅油等与电池包内材料不发生化学反应和不影响绝缘性的液体。
进一步地，液体散热管道为扁平方体结构且呈直角弯折布置。
进一步地，所述液体散热管道以进口在上、出口在下的方式设置在箱体的侧面上。
进一步地，所述散热挡板的顶部和底部与箱体相对应侧面相连接部分、所述散热通道与出风管道和进风管道相连接部分、所述箱体与上盖板相连接部分均设置有密封胶或密封垫。
进一步地，所述送风装置设置有低风挡、中风挡和高风档；所述泵具有低流量模式、中流量模式和高流量模式。
进一步地，在电池包温度低于35℃时，送风装置和泵均不工作，电池包通过箱体、上盖板自然散热；在电池包温度为35～40℃时，泵启用低流量模式，送风装置启用低风档，冷却液体在冷却循环通路中循环流动，流经散热通道的气流带走流经液体散热管道的冷却液体的热量；在电池包温度为40～50℃且不包括40℃时，泵启用中流量模式，送风装置启用中风档，冷却液体在冷却循环通路中循环流动，流经散热通道的气流带走流经液体散热管道的冷却液体的热量；在电池包温度超过50℃时，泵启用高流量模式，送风装置启用高风档，冷却液体在冷却循环通路中循环流动，流经散热通道的气流带走流经液体散热管道的冷却液体的热量。
进一步地，所述上盖板的两端设置有平衡阀。平衡阀的设置，可确保电池包内的压力平衡。
本发明的动力电池包散热系统，设计合理，结构紧凑，箱体内的冷却液体通过泵的作用使得冷却液体在冷却循环通路循环，同时送风装置送出气流在散热通路流动，气流在散热通道流动的过程中可将在液体散热管道内循环流动的冷却液体的热量带走排出至外界，从而降低冷却液体的温度，而冷却液体的循环流动过程中，将电池包内电池模组产生的热量也一并带出，最终实现电池包温度的降低，散热效果好，且冷却液体完全浸没电池模组，使得电池模组各电池之间的温差较低，提高整个电池包的使用性能。
附图说明
图1为实施例1中动力电池包散热系统的整体结构示意图；
图2为实施例1中动力电池包散热系统不含散热挡板、进风管道和送风装置的结构示意图(一)；
图3为实施例1中动力电池包散热系统不含散热挡板、进风管道和送风装置的结构示意图(二)；
图4为实施例1中动力电池包散热系统的端面截面图；
图5为实施例1中冷却循环通路各部件的连接示意图；
图6为实施例1中散热通路各部件的连接示意图。
具体实施方式
以下结合实施例和附图对本发明作进一步说明，但本发明并不局限于实施例之表述。
实施例1
一种动力电池包散热系统，如图1、图2、图3、图4所示，电池包包括箱体1、上盖板2和电池模组(图中未示意出电池模组)，电池模组安置在箱体1内，上盖板2与箱体1配套封闭在一起，在箱体1内灌注有冷却液体(图中未示意出冷却液体)，冷却液体完全浸没电池模组即冷却液体的液面不低于电池模组的最高水平面，上盖板2的两端设置有平衡阀3，在箱体1的一端设置有液体总进管4，在箱体1的另一端设置有液体总出管5，液体总进管4与泵6的进液口相连接，泵6具有低流量模式、中流量模式和高流量模式，泵6的两个出液口分别与相对应的液体分进管7相连接，两个液体分进管7与两个液体散热管道8的进口一一对应连接，两个液体散热管道8的出口与两个液体分出管9一一对应连接，两个液体分出管9分别与液体总出管5相连接，液体散热管道8为扁平方体结构且呈直角弯折布置，两个液体散热管道8以进口在上、出口在下的方式分别设置在箱体1的两侧面上，箱体1、液体总进管4、泵6、液体分进管7、液体散热管道8、液体分出管9和液体总出管5共同形成冷却液体的冷却循环通路，图5为冷却循环通路各部件的连接示意图；在箱体1的两侧面分别设置有散热挡板10且散热挡板10完全覆盖住相对应的液体散热管道8，散热挡板10与相对应的液体散热管道8之间形成两端开口、顶部和底部封闭的散热通道11，在箱体1的液体总进管4所在一端设置有进风管道12，进风管道12的进风口与送风装置13相连接，送风装置13设置有低风挡、中风挡和高风档，进风管道12的两个出风口与两个散热通道11的一端一一对应连接，散热通道11的另一端连接有出风管道14，送风装置13、进风管道12、散热通道11和出风管道14共同形成散热通路，图6为散热通路各部件的连接示意图；散热挡板10的顶部和底部与箱体1相对应侧面相连接部分、散热通道11与出风管道14和进风管道12相连接部分、箱体1与上盖板2相连接部分均设置有密封胶(图中未示意出密封胶)。
在电池包温度低于35℃时，送风装置和泵均不工作，电池包通过箱体、上盖板自然散热；在电池包温度为35～40℃时，泵启用低流量模式，送风装置启用低风档，冷却液体在冷却循环通路中循环流动，流经散热通道的气流带走流经液体散热管道的冷却液体的热量；在电池包温度为40～50℃且不包括40℃时，泵启用中流量模式，送风装置启用中风档，冷却液体在冷却循环通路中循环流动，流经散热通道的气流带走流经液体散热管道的冷却液体的热量；在电池包温度超过50℃时，泵启用高流量模式，送风装置启用高风档，冷却液体在冷却循环通路中循环流动，流经散热通道的气流带走流经液体散热管道的冷却液体的热量。
实施例2
一种动力电池包散热系统，其结构与实施例1的动力电池包散热系统的结构相类似，其不同之处在于：散热挡板的顶部和底部与箱体相对应侧面相连接部分、散热通道与出风管道和进风管道的出风口相连接部分、箱体与上盖板相连接部分均设置有密封垫。

Claims (5)

1.一种动力电池包散热系统，电池包包括箱体、上盖板和电池模组，所述电池模组安置在箱体内，上盖板与箱体配套封闭在一起，其特征在于：在箱体内灌注有冷却液体，所述冷却液体完全浸没电池模组，在箱体的一端设置有液体总进管，在箱体的另一端设置有液体总出管，所述液体总进管与泵的进液口相连接，所述泵的两个出液口分别与相对应的液体分进管相连接，两个液体分进管与两个液体散热管道的进口一一对应连接，两个液体散热管道的出口与两个液体分出管一一对应连接，两个液体分出管分别与液体总出管相连接，两个液体散热管道分别设置在箱体的两侧面上，所述箱体、液体总进管、泵、液体分进管、液体散热管道、液体分出管和液体总出管共同形成冷却液体的冷却循环通路；在所述箱体的两侧面分别设置有散热挡板且散热挡板完全覆盖住相对应的液体散热管道，所述散热挡板与相对应的液体散热管道之间形成两端开口、顶部和底部封闭的散热通道，在箱体的液体总进管所在一端设置有进风管道，所述进风管道的进风口与送风装置相连接，所述进风管道的两个出风口与两个散热通道的一端一一对应连接，所述散热通道的另一端连接有出风管道，所述送风装置、进风管道、散热通道和出风管道共同形成散热通路，所述送风装置设置有低风挡、中风挡和高风档，所述泵具有低流量模式、中流量模式和高流量模式；
在电池包温度低于35℃时，送风装置和泵均不工作，电池包通过箱体、上盖板自然散热；在电池包温度为35～40℃时，泵启用低流量模式，送风装置启用低风档，冷却液体在冷却循环通路中循环流动，流经散热通道的气流带走流经液体散热管道的冷却液体的热量；在电池包温度为40～50℃且不包括40℃时，泵启用中流量模式，送风装置启用中风档，冷却液体在冷却循环通路中循环流动，流经散热通道的气流带走流经液体散热管道的冷却液体的热量；在电池包温度超过50℃时，泵启用高流量模式，送风装置启用高风档，冷却液体在冷却循环通路中循环流动，流经散热通道的气流带走流经液体散热管道的冷却液体的热量。
2.如权利要求1所述的动力电池包散热系统，其特征在于：液体散热管道为扁平方体结构且呈直角弯折布置。
3.如权利要求2所述的动力电池包散热系统，其特征在于：所述液体散热管道以进口在上、出口在下的方式设置在箱体的侧面上。
4.如权利要求1所述的动力电池包散热系统，其特征在于：所述散热挡板的顶部和底部与箱体相对应侧面相连接部分、所述散热通道与出风管道和进风管道相连接部分、所述箱体与上盖板相连接部分均设置有密封胶或密封垫。
5.如权利要求1～4之一所述的动力电池包散热系统，其特征在于：所述上盖板的两端设置有平衡阀。
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