CN113437389B - 一种带变形检测和灭火功能的电池液冷系统 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种带变形检测和灭火功能的电池液冷系统，包括电池模组外壳、电芯，冷却板，外循环组件以及报警模块，电池模组外壳内固定有若干电芯，电芯的两侧设有冷却板，冷却板内设有冷却管路，冷却板上设有若干安装槽，冷却管路在安装槽处断开，并用软管连接，安装槽内设有切断装置，切断装置用于切断软管。冷却板可以通过车外壳以及散热板两个散热路线进行散热，节约能源，切断装置，一方面可以防止电芯变形之后起火燃烧，另一方面可以提醒驾驶员电池已经发生变形，尽快停车检查，避免车辆起火造成人员伤亡，切断装置设计成与冷却板可分离的结构，减少了维护成本，节约资源。

Description

一种带变形检测和灭火功能的电池液冷系统
技术领域
本发明涉及新能源汽车领域，具体涉及一种带变形检测和灭火功能的电池液冷系统。
背景技术
随着对环保以及节约能源的要求越来越高，新能源汽车正在逐步替代燃油车成为未来交通工具的主流。新能源车的电池作为新能源汽车的供能部件，在其工作中发挥着至关重要的作用。
新能源汽车在驾驶以及充电的过程中，其电池会产生大量的热能，所以需要在电池周围布置一定的散热组件来进行散热，电池有时会因为其自身质量以及一些其他因素发生变形鼓包最后起火燃烧，最后导致汽车整体烧毁，给新能源汽车的安全留下隐患，尤其是在一些高温天的时候，电池更容易起火。
发明内容
本发明的目的在于提供一种带变形检测和灭火功能的电池液冷系统，以解决现有技术中出现的上述问题。
本发明的具体内容如下：一种带变形检测和灭火功能的电池液冷系统，包括电池模组外壳、电芯，冷却板，外循环组件以及报警模块，所述电池模组外壳内固定有若干电芯，所述电芯的两侧设有冷却板，所述冷却板内设有冷却管路，若干个冷却板内的冷却管路通过连接管相互串联互通，所述冷却板上设有若干安装槽，所述冷却管路在安装槽处断开，并用软管连接，所述安装槽内设有切断装置，所述切断装置用于切断软管，使得冷却液充满电池模组外壳的内部，所述外循环组件用于冷却管路内的冷却液循环散热，所述报警模块用于检测外循环组件中储液罐的液面高度，并作出相应报警。
优选的，所述外循环组件包括水泵、储液罐、换热管道以及散热板，所述换热管道设于与车外壳内，且与车外壳的内壁紧贴，所述冷却管路的总出口与储液罐的入口连接，所述储液罐的出口与水泵连接，所述水泵的出水口与电磁阀一以及电磁阀二连接，所述电磁阀一与换热管道的入口连接，所述电磁阀二与散热板连接，所述散热板采用汽车自带的空调冷风系统散热，所述散热板的出口以及换热管道的出口均与冷却管路的总入口连接，所述换热管道上还设有温度传感器。
优选的，所述报警模块包括液位传感器、汽车电脑以及显示屏，所述液位传感器安装于储液罐的外壁，用于检测储液罐管的液面高度，所述液位传感器的检测数据传输至汽车电脑，检测结果通过显示屏显示且发出报警声。
优选的，所述切断装置包括主体块、切断刀、侧盖以及底盖，所述主体块上设有刀槽，所述切断刀位于刀槽内，所述切断刀的两侧设有限位滑块，所述限位滑块与主体块内设的滑槽滑动连接，所述滑槽内且位于限位滑块的右侧还设有弹簧，所述切断刀的刀背贯穿侧盖，所述侧盖与主体块固定连接。
优选的，所述主体块的底部还设有底盖，所述底盖与侧盖均通过螺钉与主体块连接，所述主体块上还开设有n形槽，所述安装槽处延伸出来的冷却管路位于n形槽与底块之间。
优选的，所述冷却液为不可燃液体。
本发明的优点在于：
在电芯之间设置冷却板通过车外壳以及散热板两个散热路线进行散热，使得外界温度较低时选择车外壳上的换热管道进行热量交换，节约能源，同时在外界温度不满足车外壳散热的条件下选择散热板主动散热，保证电芯的正常散热需求；
在冷却板上设置若干个切断装置，使得电芯变形时可以推动切断刀切断软管，将冷却液释放到电池模组外壳内，一方面可以防止电芯变形之后起火燃烧，另一方面冷却液泄漏会导致储液罐内液面下降，液位传感器检测到这一液位下降信号，通过后台电脑将信息显示在显示屏上并发出报警声，提醒驾驶员电池已经发生变形，尽快停车检查，避免车辆起火造成人员伤亡。
切断装置设计成与冷却板可分离的结构，在电芯发生膨胀鼓包后，可单独拆下对应触发的切断装置，然后再重新用软管接上安装槽处的两端冷却管路，最后安装好切断装置与电池即可重复使用该冷却板，无需更换其他部件，减少了维护成本，节约资源。
附图说明
图1为本发明系统原理框图；
图2为电池模组外壳处的结构示意图；
图3为电芯与冷却板的侧视图；
图4为安装有切断装置的冷却板结构示意图；
图5为未安装有切断装置的冷却板结构示意图；
图6为图5的A处的局部放大图；
图7为剖开主体块后的切断装置结构示意图。
图8为主体块的外部结构示意图；
图9为主体块的剖视图；
图10为底盖的结构示意图。
图中：1-电池模组外壳，2-电芯，3-冷却板，31-安装槽，4-冷却管路，5-连接管，6-软管；
7-切断装置，70-主体块，701-刀槽，702-滑槽，703-n形槽，71-切断刀，711-限位滑块，72-侧盖，73-底盖，74-弹簧。
具体实施方式
为使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施方式，进一步阐述本发明。
一种带变形检测和灭火功能的电池液冷系统，包括电池模组外壳1、电芯2，冷却板3，外循环组件以及报警模块，电池模组外壳1内固定有若干电芯2，电芯2的两侧设有冷却板3，冷却板3内设有冷却管路4，若干个冷却板3内的冷却管路4通过连接管5相互串联互通，通过连接管5将各冷却板3内的冷却管路4首尾连接，方便拆卸维护更换单个冷却板3，冷却板3上设有若干安装槽31，冷却管路4在安装槽31处断开，并用软管6连接，安装槽31内设有切断装置7，切断装置7用于切断软管6，使得冷却液充满电池模组外壳1的内部，外循环组件用于冷却管路4内的冷却液循环散热，报警模块用于检测外循环组件中储液罐的液面高度，并作出相应报警。
在本实施例中，外循环组件包括水泵、储液罐、换热管道以及散热板，换热管道设于与车外壳内，且与车外壳的内壁紧贴，冷却管路4的总出口与储液罐的入口连接，储液罐的出口与水泵连接，水泵的出水口与电磁阀一以及电磁阀二连接，电磁阀一与换热管道的入口连接，电磁阀二与散热板连接，散热板采用汽车自带的空调冷风系统散热，散热板的出口以及换热管道的出口均与冷却管路4的总入口连接，换热管道上还设有温度传感器。温度传感器用于检测换热管道的温度是否满足给冷却液散热冷却的条件，一旦满足即可通过电磁阀一与电磁阀二切换散热方式，尽可能的降低散热所需的能耗。
在本实施例中，报警模块包括液位传感器、汽车电脑以及显示屏，液位传感器安装于储液罐的外壁，用于检测储液罐管的液面高度，液位传感器的检测数据传输至汽车电脑，检测结果通过显示屏显示且发出报警声。
在本实施例中，切断装置7包括主体块70、切断刀71、侧盖72以及底盖73，主体块70上设有刀槽701，切断刀71位于刀槽701内，切断刀71的两侧设有限位滑块711，限位滑块711与主体块70内设的滑槽702滑动连接，滑槽702内且位于限位滑块711的右侧还设有弹簧74，切断刀71的刀背贯穿侧盖72，侧盖72与主体块70固定连接。侧盖72是用来防止切断刀71从滑槽702中脱离下来。
在本实施例中，主体块70的底部还设有底盖73，底盖73与侧盖72均通过螺钉与主体块70连接，主体块70上还开设有n形槽703，安装槽31处延伸出来的冷却管路4位于n形槽703与底块之间。通过n形槽703与底盖73将冷却管路卡住，从而实现切断装置7的安装固定，方便维护拆除。
在本实施例中，冷却液为不可燃液体，可以起到良好的杜绝电池起火燃烧的效果。
工作过程及其原理：
多个冷却板3之间的冷却管是相互串联的，最后汇总成同一个进口与出口，进口由水泵提供换热后的冷却液，出口用于热的冷却液回流进入储液罐。
当外界温度较低时，车外壳是暴露在空气中的，所以车外壳的温度也较低，此时温度传感器检测到车外壳内的换热管道的温度较低，所以电磁阀一打开，电磁阀二关闭，冷却板3吸收电芯2的热量传输给冷却液，冷却液经过冷却管路4流入储液罐，再由水泵抽出经过车外壳内置的换热管道进行散热，最后流回到冷却管路4内。
当外界温度较高时，车外壳温度也会较高，温度传感器检测到换热管道的温度值，与预设温度作对比，发现此温度较高，故电磁阀一关闭，电磁阀二打开，水泵从储液罐中抽出的冷却液通过散热板主动进行散热，之后流回至冷却管路4。
电芯2正常时，不挤压切断刀71，切断刀71在弹簧74的作用下位于软管6的一侧，在当电芯2发生膨胀鼓包时，挤压切断刀71，使得切断刀71的限位滑块711在滑槽702内滑动，压缩弹簧74在限位滑块711与滑槽702末端的挤压下被压缩，当切断刀71在滑槽702内运动切断软管6时，原本处于冷却管路4内的冷却液会在水泵不断泵入的情况下泄漏出来，此时没有冷却液回流，储液罐中的冷却液只出不进，液面会急速下降，液位传感器检测到这一液位下降的信号，并将信号传输给汽车电脑，汽车电脑间接判断出电池已经发生变形，从而将该信息通过显示屏显示出来，并发出报警声，提醒驾驶人员尽快停车检测。同时冷却液泄漏进入电池模组外壳1内后，可以有效的防止电池因短路发生自燃，降低汽车自燃的风险，提高新能源汽车的安全性。
在维护时，将冷却板3以及损坏的电芯2取出，通过泄漏位置判定出哪些部位的软管6被切断了，然后通过螺丝刀松开对应侧盖72靠下部的两颗螺丝，侧盖72是用来防止切断刀71从滑槽702中脱离下来，由于底盖73是通过这两个螺丝与侧盖72一并固定在主体块70上的，所以此时的底盖73会被拆下，原本的切断装置7是通过主体块70的n形槽703以及底盖73卡住安装槽31处裸露出来的两个冷却管路4接口，从而将切断装置7固定在冷却板3上的，当底盖73被拆下来后，向上拨动主体块70就可将冷却管路4与n形槽703脱离开来，从而将切断装置7取下，之后更换被切断的软管6，再安装上切断装置7即可重新使用该冷却板3进冷却以及预防电芯2变形。
基于上述：冷却板3可通过车外壳以及散热板两个散热路线进行散热，节约能源；
在冷却板3上设置若干个切断装置7，一方面可以防止电芯2变形之后起火燃烧，另一方面可以提醒驾驶员电池已经发生变形，尽快停车检查，避免车辆起火造成人员伤亡。
切断装置7设计成与冷却板3可分离的结构，减少了维护成本，节约资源。
由技术常识可知，本发明可以通过其它的不脱离其精神实质或必要特征的实施方案来实现。因此，上述公开的实施方案，就各方面而言，都只是举例说明，并不是仅有的。所有在本发明范围内或在等同于本发明的范围内的改变均被本发明包含。

Claims (5)

1.一种带变形检测和灭火功能的电池液冷系统，其特征在于：包括电池模组外壳（1）、电芯（2）、冷却板（3）、外循环组件以及报警模块，所述电池模组外壳（1）内固定有若干电芯（2），所述电芯（2）的两侧设有冷却板（3），所述冷却板（3）内设有冷却管路（4），若干个冷却板（3）内的冷却管路（4）通过连接管（5）相互串联互通，所述冷却板（3）上设有若干安装槽（31），所述冷却管路（4）在安装槽（31）处断开，并用软管（6）连接，所述安装槽（31）内设有切断装置（7），所述切断装置（7）用于切断软管（6），使得冷却液充满电池模组外壳（1）的内部，所述外循环组件用于冷却管路（4）内的冷却液循环散热，所述报警模块用于检测外循环组件中储液罐的液面高度，并作出相应报警；
所述切断装置（7）包括主体块（70）、切断刀（71）、侧盖（72）以及底盖（73），所述主体块（70）上设有刀槽（701），所述切断刀（71）位于刀槽（701）内，所述切断刀（71）的两侧设有限位滑块（711），所述限位滑块（711）与主体块（70）内设的滑槽（702）滑动连接，所述滑槽（702）内且位于限位滑块（711）的右侧还设有弹簧（74），所述切断刀（71）的刀背贯穿侧盖（72），所述侧盖（72）与主体块（70）固定连接。
2.根据权利要求1所述的一种带变形检测和灭火功能的电池液冷系统，其特征在于：所述外循环组件包括水泵、储液罐、换热管道以及散热板，所述换热管道设于与车外壳内，且与车外壳的内壁紧贴，所述冷却管路（4）的总出口与储液罐的入口连接，所述储液罐的出口与水泵连接，所述水泵的出水口与电磁阀一以及电磁阀二连接，所述电磁阀一与换热管道的入口连接，所述电磁阀二与散热板连接，所述散热板采用汽车自带的空调冷风系统散热，所述散热板的出口以及换热管道的出口均与冷却管路（4）的总入口连接，所述换热管道上还设有温度传感器。
3.根据权利要求1所述的一种带变形检测和灭火功能的电池液冷系统，其特征在于：所述报警模块包括液位传感器、汽车电脑以及显示屏，所述液位传感器安装于储液罐的外壁，用于检测储液罐管的液面高度，所述液位传感器的检测数据传输至汽车电脑，检测结果通过显示屏显示且发出报警声。
4.根据权利要求1所述的一种带变形检测和灭火功能的电池液冷系统，其特征在于：所述主体块（70）的底部还设有底盖（73），所述底盖（73）与侧盖（72）均通过螺钉与主体块（70）连接，所述主体块（70）上还开设有n形槽（703），所述安装槽（31）处延伸出来的冷却管路（4）位于n形槽（703）与底块之间。
5.根据权利要求1所述的一种带变形检测和灭火功能的电池液冷系统，其特征在于：所述冷却液为不可燃液体。
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