CN112687978A - 一种模块化电池包液冷系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种模块化电池包液冷系统，包括电池箱体、设置在电池箱体内的多个安装支架和电池模组、液冷板，液冷板包括相焊接的上冷板和下冷板，下冷板由U型流道和位于U型流道下侧的基体焊接而成，U型流道连通液冷管路，液冷管路包括进水快插接头、出水快插接头、进水储液管和出水储液管，出水储液管上具有冷却液过滤机构，冷却液过滤机构包括前端管体、后端管体以及多个并联连接于前端管体和后端管体之间的支管体、设于前端管体上的电控阀，设于支管体内的滤芯柱。利用具有双支管体的冷却液过滤机构，能有效及时的去除冷却液中因长期使用后产生的杂质，提高其使用寿命，而配合电控阀实现滤芯柱的在线清理，不影响系统的正常运转。
Description
技术领域
本发明属于动力电池热管理系统技术领域，具体涉及一种模块化电池包液冷系统。
背景技术
在能源危机和环境污染问题的压力下，安全、环保、节能已经成为当今汽车发展的主题，新能源汽车因其节能、环保没有污染的优势，受到交通、能源部门的高度重视和大力扶持。动力电池作为新能源汽车的关键，在其中起着非常重要的作用。其中动力电池作为电动汽车的动力来源，是电动汽车的关键部件。动力电池快充需求、高低温环境工况需求日益成为主流，对电池散热要求越来越高。目前控制电池包工作温度的冷却系统有风冷、液冷，但是配备风冷装置的电池包没法满足IP67要求，目前电池包内部工作温度的冷却只要采用液冷方式，就可有效地降低电池包在大倍率放电或者炎热夏季等工况下的工作温度，确保电池包发挥正常使用性能，并延长电池包使用寿命。但现有的电池包液冷系统全都忽略了液冷剂长期使用产生杂质的问题。导致系统寿命不够长。
发明内容
本发明目的在于克服现有技术不足，提供一种模块化电池包液冷系统。
为达到上述目的，本发明采用的技术方案如下：一种模块化电池包液冷系统，包括电池箱体、设置在所述电池箱体内的多个安装支架和电池模组，多个所述安装支架均布在所述电池箱体的底部，相邻的两个所述安装支架之间安装有所述电池模组，所述电池模组的下侧设有导热硅胶垫，所述导热硅胶垫的下侧设有液冷板，所述液冷板包括相焊接的上冷板和下冷板，所述下冷板由U型流道和位于U型流道下侧的基体焊接而成，所述U型流道连通液冷管路，所述液冷管路包括进水快插接头、出水快插接头、进水储液管和出水储液管，所述出水储液管上具有冷却液过滤机构，所述冷却液过滤机构包括前端管体、后端管体以及多个并联连接于所述前端管体和所述后端管体之间的支管体、设于前端管体上的电控阀，设于所述支管体内的滤芯柱。
可选的，所述前端管体和后端管体均为三通管且对称设于支管体的两侧，所述支管体的两端设有沿径向向外延伸的插环，所述前端管体的后端部和后端管体的前端部周面上分别设有插座，所述插座上开设有与所述插环相匹配的插槽，当所述插环插设于所述插槽内时，所述支管体的前后端部分别于所述前端管体的后端部和后端管体的前端面密封连接。
可选的，所述液冷板的下侧设有缓冲垫，所述缓冲垫的下侧与所述电池箱体的内部底端紧密接触，所述液冷板通过Z型固定键和螺栓与安装支架限位固定。
可选的，所述进水储液管的一端通过进水快插接头依次连通所述液冷板Ⅰ、液冷板Ⅱ和液冷板Ⅲ上的进水嘴，所述进水储液管的另一端通过三通连接有进水管，所述进水管连通所述进水口，所述出水储液管的一端通过出水快插接头依次连通所述液冷板Ⅰ、液冷板Ⅱ和液冷板Ⅲ上的出水嘴，所述出水储液管的另一端通过三通连接有出水管，所述出水管连通所述出水口。
可选的，所述液冷管路与位于所述电池箱体正面的进水口、出水口连通，所述液冷板由并联的液冷板Ⅰ、液冷板Ⅱ和液冷板Ⅲ组成，所述液冷板Ⅰ、液冷板Ⅱ和液冷板Ⅲ上分别焊接有并列的进水嘴、出水嘴，所述进水嘴、出水嘴分别与U型流道连通。
与现有技术相比，本发明的优点和积极效果如下：利用具有双支管体的冷却液过滤机构，能有效及时的去除冷却液中因长期使用后产生的杂质，提高其使用寿命，而配合电控阀实现滤芯柱的在线清理，不影响系统的正常运转。电池箱体呈扁平化设计，所有接插件模块化设计，减少电池包的结构重量，增加能量密度；液冷进水管路直径递减化设计，增强流道水压，实现流阻均匀分配；液冷板U型流道设计，保证电池包温差，实现电池包均温性能良好。
附图说明
图1本发明电池箱体内部总体结构俯视图；
图2本发明总体结构侧视图；
图3本发明液冷板总体结构示意图；
图4本发明液冷板的侧视图；
图5本发明下冷板的俯视图；
图6本发明下冷板的侧立图；
图7本发明液冷管路的侧视图；
图8为冷却液过滤机构的结构示意图；
图9为插环和插座的连接结构示意图；
具体实施方式
在本发明的描述中，有必要理解的是，“上”、“下”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系均为基于附图所示的方位或位置关系，目标仅为便于描述本发明和简化描述，并不是指示或暗示所指部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。
下面结合附图对本发明的具体实施例做详细说明。
模块化电池包液冷系统，如图1-9所示，包括电池箱体1、设置在所述电池箱体1内的多个安装支架和电池模组2，多个所述安装支架均布在所述电池箱体1的底部，相邻的两个所述安装支架之间安装有所述电池模组2，所述电池模组2的下侧设有导热硅胶垫，所述导热硅胶垫的下侧设有液冷板，所述液冷板的下侧设有缓冲垫，所述缓冲垫的下侧与所述电池箱体1的内部底端紧密接触，所述液冷板通过Z型固定键4和螺栓与安装支架限位固定；
所述液冷板包括相焊接的上冷板5和下冷板，所述下冷板由U型流道6和位于U型流道6下侧的基体25焊接而成，所述U型流道6连通液冷管路，所述液冷管路与位于所述电池箱体1正面的进水口7、出水口8连通。所述液冷板由并联的液冷板Ⅰ9、液冷板Ⅱ10和液冷板Ⅲ11组成，所述液冷板Ⅰ9、液冷板Ⅱ10和液冷板Ⅲ11上分别焊接有并列的进水嘴12、出水嘴13，所述进水嘴12、出水嘴13分别与U型流道6连通。
所述液冷管路包括进水快插接头14、出水快插接头15、进水储液管16和出水储液管17，所述进水储液管16的一端通过进水快插接头14依次连通所述液冷板Ⅰ9、液冷板Ⅱ10和液冷板Ⅲ11上的进水嘴12，所述进水储液管16的另一端通过三通26连接有进水管，所述进水管连通所述进水口7，所述出水储液管17的一端通过出水快插接头15依次连通所述液冷板Ⅰ9、液冷板Ⅱ10和液冷板Ⅲ11上的出水嘴13，所述出水储液管17的另一端通过三通26连接有出水管，所述出水管连通所述出水口8。所述电池箱体1上设置有与其可拆卸连接的箱盖18。所述箱盖2的侧面设置有防水透气阀19，具有防尘、防水、透气的作用，以平衡压差。所述安装支架为模组固定筋3。所述电池箱体1的正面从左到右依次设置所述进水口7和出水口8，以及通讯口20、电池包正极口21和电池包负极口22。所述进水储液管16和出水储液管17的管径均为16.5mm，所述进水管和出水管的管径均为12mm。所述进水口7的位置设置进水温感器23，所述出水口8的位置设置出水温感器24。冷却液为水、Coolant、乙二醇及乙二醇/水混合物、合成烃油、PAO电介质中的一种，本实施例中冷却液为水。
所述出水储液管17上具有冷却液过滤机构0，所述冷却液过滤机构0包括前端管体0116、后端管体0117以及并联连接于所述前端管体和所述后端管体之间的支管体0114、设于各支管体前端部上的电控阀0111，设于所述支管体内的滤芯柱0115。所述前端管体和后端管体均为三通管且对称设于支管体的两侧，所述支管体的两端设有沿径向向外延伸的插环0113，所述前端管体的后端部和后端管体的前端部周面上分别设有插座0112，所述插座上开设有与所述插环相匹配的插槽，当所述插环插设于所述插槽0118内时，所述支管体的前后端部分别于所述前端管体的后端部和后端管体的前端面密封连接。
两个支管体能实现系统的在线清洗，当需要清洗时，关闭其中一个电控阀0111，将该电控阀所控制的支管体卸下清洗滤芯柱，待清洗并安装后，关闭另一电控阀，打开本电控阀，便能清洗另一支管体内的滤芯柱。
本发明的工作原理和方式如下：
(1)冷却液从进水口8流入，可以是高温水或低温水，实现液冷液热功能；
(2)冷却液经过直径为16.5mm的进水储液管16，依次经过液冷板Ⅰ9、液冷板Ⅱ10和液冷板Ⅲ11内的U型流道6，液冷板上设置有导热硅胶垫，将高温冷却液的热量通过导热硅胶传递给电池，达到为电池加热的功能；
(3)与液冷板上进水嘴12并列焊接的出水嘴13，通过快插接头以及三通26连接有出水储液管17和出水管导出冷却液，所述出水储液管17连通至出水口7，并通过出水口7流出电池包；
（4）两个支管体能实现系统的在线清洗，当需要清洗时，关闭其中一个电控阀0111，将该电控阀所控制的支管体卸下清洗滤芯柱，待清洗并安装后，关闭另一电控阀，打开本电控阀，便能清洗另一支管体内的滤芯柱。
上述实施例仅是本发明的较优实施方式，凡是依据本发明的技术实质对以上实施例所做的任何简单修饰、修改及替代变化，均属于本发明技术方案的范围内。
Claims (4)
1.一种模块化电池包液冷系统，包括电池箱体、设置在所述电池箱体内的多个安装支架和电池模组，多个所述安装支架均布在所述电池箱体的底部，相邻的两个所述安装支架之间安装有所述电池模组，所述电池模组的下侧设有导热硅胶垫，所述导热硅胶垫的下侧设有液冷板，所述液冷板包括相焊接的上冷板和下冷板，所述下冷板由U型流道和位于U型流道下侧的基体焊接而成，所述U型流道连通液冷管路，所述液冷管路包括进水快插接头、出水快插接头、进水储液管和出水储液管，其特征在于：所述出水储液管上具有冷却液过滤机构，所述冷却液过滤机构包括前端管体、后端管体以及多个并联连接于所述前端管体和所述后端管体之间的支管体、设于前端管体上的电控阀，设于所述支管体内的滤芯柱。
2.根据权利要求1所述的模块化电池包液冷系统，其特征在于：所述前端管体和后端管体均为三通管且对称设于支管体的两侧，所述支管体的两端设有沿径向向外延伸的插环，所述前端管体的后端部和后端管体的前端部周面上分别设有插座，所述插座上开设有与所述插环相匹配的插槽，当所述插环插设于所述插槽内时，所述支管体的前后端部分别于所述前端管体的后端部和后端管体的前端面密封连接。
3.根据权利要求1所述的模块化电池包液冷系统，其特征在于：所述液冷板的下侧设有缓冲垫，所述缓冲垫的下侧与所述电池箱体的内部底端紧密接触，所述液冷板通过Z型固定键和螺栓与安装支架限位固定。
4.根据权利要求3所述的模块化电池包液冷系统，其特征在于：所述进水储液管的一端通过进水快插接头依次连通所述液冷板Ⅰ、液冷板Ⅱ和液冷板Ⅲ上的进水嘴，所述进水储液管的另一端通过三通连接有进水管，所述进水管连通所述进水，所述出水储液管17的一端通过出水快插接头依次连通所述液冷板Ⅰ、液冷板Ⅱ和液冷板Ⅲ上的出水嘴，所述出水储液管的另一端通过三通连接有出水管，所述出水管连通所述出水口。
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