CN114628811A - 一种工程车电池组液冷系统 - Google Patents

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林明
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Abstract

本发明公开了一种工程车电池组液冷系统，包括电池组箱、散热器和加热器，所述电池组箱、加热器和散热器通过管路相连组成内有冷却液流动的循环回路，所述电池组箱包括密闭箱体和内置于箱体的电池组，在所述箱体上设有冷却液进口和冷却液出口，冷却液由冷却液进口进入箱体内部，直接接触电池组与之换热将电池组散发的热量带走，并由冷却液出口流出，经过散热器冷却后再次流至冷却液进口，对电池组进行冷却，如此循环往复。本发明对电池组进行液冷散热，可对工程车电池组进行高效热管理，保证电芯安全，不起火不爆炸，同时解决了现有采用风冷模式引发噪音的问题，而且本发明设置了加热器，开启加热器，加热冷却液，保证电池组处于舒适的工作环境。

Description

一种工程车电池组液冷系统
技术领域
本发明涉及一种工程车电池组液冷系统。
背景技术
工程车是建筑工程的主干力量，由于它们的出现才使建筑工程的进度倍增，大大减少了人力。
目前，使用氢燃料、锂电等电池的工程车多采用风冷模式对其电池组进行散热，但是，采用风冷模式散热的缺陷在于：
(1)风冷模式是一种间接接触冷却方式，散热效率较低，而氢燃料电池纯电动工程车在使用过程中，电池组会产生大量的热量散发在电池舱内，如果不及时将这些热量排出电池舱外，电池组的工作环境温度逐渐上升到正常工作温度之上，电池组的性能会受到严重影响，同时存在巨大的安全隐患，因此，风冷模式无法满足电池组的散热需求。
(2)风冷模式使用风扇将热量排走，风扇由于通过机械传动，会发出噪音，在需要提高散热效率时，常常采用功率更强的风扇或者增加风扇数量，以致引发更大的噪音。
发明内容
本发明的目的在于提供一种结构简单、成本低、散热效率高、保证电池组安全且可使电池组处于舒适工作环境的工程车电池组液冷系统。
本发明的目的通过以下的技术措施来实现：一种工程车电池组液冷系统，其特征在于，它包括电池组箱、散热器和加热器，所述电池组箱、加热器和散热器通过管路相连组成内有冷却液流动的循环回路，所述电池组箱包括密闭箱体和内置于箱体的电池组，在所述箱体上设有冷却液进口和冷却液出口，冷却液由冷却液进口进入箱体内部，直接接触电池组与之换热将电池组散发的热量带走，并由冷却液出口流出，经过散热器冷却后再次流至冷却液进口，对电池组进行冷却，如此循环往复。
本发明对电池组进行液冷散热，液冷模式的冷却效率相对于风冷模式高出几个数量级，可对工程车电池组进行高效热管理，完全可以满足工程车电池组的散热需求，能够保证电芯安全，不起火不爆炸，同时也解决了现有采用风冷模式引发噪音的问题，而且本发明设置了加热器，一般电池的适宜使用温度是0-40℃，当环境温度低于0℃时，可以开启加热器，加热冷却液，从而保证电池组处于舒适的工作环境。另外，本发明结构简单、成本低，可适用于工程车、应急车等车身结构相似并使用电池组的车型，因此本发明适于广泛推广和使用。
作为本发明的一种实施方式，所述工程车电池组液冷系统采用喷淋液冷模式，所述箱体的顶板具有中空喷淋腔，所述中空喷淋腔的底面上分布有喷淋孔，所述冷却液进口与所述中空喷淋腔连通，所述冷却液出口位于所述箱体的底部上，冷却液由冷却液进口进入中空喷淋腔，再从喷淋孔喷淋至电池组上，并流经电池组带走热量。
作为本发明的另一种实施方式，所述工程车电池组液冷系统采用均液流动液冷模式，在所述箱体内设有均液板，所述均液板中空，且在所述均液板的内侧面上分布有出液孔，所述出液孔面向电池组，所述冷却液进口连接在均液板的顶面上。
作为本发明的一种优选实施方式，所述均液板竖向设置于箱体的一端，所述冷却液出口位于箱体的另一端。
作为本发明的再一种实施方式，所述工程车电池组液冷系统采用流动浸没液冷模式，冷却液充满整个箱体，所述电池组浸没在冷却液中。
本发明所述散热器为两个，即为第一散热器和第二散热器，所述冷却液进口通过第一电动三通阀分别连接第一散热器和第二散热器的出口，所述冷却液出口通过第二电动三通阀分别连接第一散热器和第二散热器的进口，所述第一散热器和第二散热器其中之一与大气连通可将热量排放至大气，另一个散热器则与车舱连通可将热量排放至驾驶舱内进行余热回收，可以用于冬季驾驶舱内取暖，通过控制第一电动三通阀和第二电动三通阀进行切换选择将热量排放到大气或者驾驶舱内。
本发明在所述箱体内靠近冷却液出口设有循环泵，所述冷却液出口连接循环泵的出液口。
与现有技术相比，本发明具有如下显著的效果：
(1)本发明对电池组进行液冷散热，可以满足工程车电池组的散热需求，能够保证电芯安全，不起火不爆炸，同时也解决了现有采用风冷模式引发噪音的问题。
(2)本发明可通过控制第一电动三通阀和第二电动三通阀进行切换选择将热量排放到大气或者车舱内冬季取暖，进行余热回收。
(3)本发明设置加热器，在外部环境处于低温状态时，可以使用加热器加热冷却液，从而保证电池组处于舒适的工作环境。
(4)本发明液冷散热有多种模式，可灵活选择，而且结构简单、成本低，可适用于工程车、应急车等车身结构相似并使用电池组的车型，因此，本发明适于广泛推广和使用。
附图说明
下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步的详细说明。
图1是本发明实施例1的组成结构示意图；
图2是本发明实施例1喷淋液冷模式的结构示意图；
图3是本发明实施例2均液流动液冷模式的结构示意图；
图4是本发明实施例2均液板的结构示意图；
图5是本发明实施例3流动浸没液冷模式的结构示意图；
图6是本发明使用于工程车时的安装结构示意图。
具体实施方式
实施例1
如图1、2所示，本发明一种工程车电池组液冷系统，它包括电池组箱1、加热器和散热器，电池组箱1、加热器和散热器通过管路相连组成内有冷却液5流动的循环回路，电池组箱1包括密闭箱体和内置于箱体的电池组2，在箱体上设有冷却液进口3和冷却液出口4，冷却液5由冷却液进口3进入箱体内部，直接接触电池组2与之换热将电池组2散发的热量带走，并由冷却液出口4流出，经过散热器冷却后再次流至冷却液进口3，对电池组2进行冷却，如此循环往复。
在本实施例中，工程车电池组液冷系统采用喷淋液冷模式，箱体的顶板6具有中空喷淋腔，中空喷淋腔的底面上分布有喷淋孔，冷却液进口3为一对，分别设于顶板两端的顶面上并与中空喷淋腔连通，冷却液出口4为一对，分别位于箱体两端的底部上，在箱体内靠近每个冷却液出口4设有一个循环泵7，冷却液出口4连接循环泵7的出液口。冷却液5由冷却液进口3进入中空喷淋腔，再从喷淋孔喷淋至电池组2上，并流经电池组2带走热量，再由冷却液出口4流出。
在本实施例中，散热器为两个，即为第一散热器8和第二散热器9，第一散热器8和第二散热器9均采用风冷散热，冷却液进口3通过第一电动三通阀10分别连接第一散热器8和第二散热器9的出口，冷却液出口4通过第二电动三通阀11分别连接第一散热器8和第二散热器9的进口，第一散热器8与大气连通可将热量排放至大气，第二散热器9与驾驶舱12连通可将热量排放至驾驶舱12内进行余热回收，可以用于冬季驾驶舱内取暖，参见图6。
该对冷却液进口3和冷却液出口4，可根据实际情况与第一散热器8和第二散热器9的进口和出口连接。
在本实施例中，加热器15位于冷却液出口4和第二电动三通阀11之间的管路上，在其它实施例中，加热器也可以设置在循环回路的其它位置上，当环境温度低于0℃时，可以开启加热器，加热冷却液，从而保证电池组处于舒适的工作环境。
实施例2
如图3、4所示，本实施例与实施例1的不同之处在于液冷模式不同，本实施例采用均液流动液冷模式，在箱体内一端设有竖向的均液板13，均液板13中空，且在均液板13的内侧面上均布有出液孔14，出液孔14面向电池组2，冷却液进口3连接在均液板13的顶面上，冷却液出口4位于箱体的另一端，并与循环泵7连接。
实施例3
如图5所示，本实施例与实施例1的不同之处在于液冷模式不同，本实施例采用流动浸没液冷模式，冷却液5充满整个箱体，且电池组2浸没于冷却液5中，冷却液进口3位于箱体的一端顶面上，冷却液出口4位于箱体的另一端底部，并与循环泵7连接。
本发明的实施方式不限于此，根据本发明的上述内容，按照本领域的普通技术知识和惯用手段，在不脱离本发明上述基本技术思想前提下，本发明的液冷模式还具有其它实施方式，因此，本发明还可以做出其它多种形式的修改、替换或变更，均落在本发明权利保护范围之内。

Claims (7)

1.一种工程车电池组液冷系统，其特征在于：它包括电池组箱、散热器和加热器，所述电池组箱、加热器和散热器通过管路相连组成内有冷却液流动的循环回路，所述电池组箱包括密闭箱体和内置于箱体的电池组，在所述箱体上设有冷却液进口和冷却液出口，冷却液由冷却液进口进入箱体内部，直接接触电池组与之换热将电池组散发的热量带走，并由冷却液出口流出，经过散热器冷却后再次流至冷却液进口，对电池组进行冷却，如此循环往复。
2.根据权利要求1所述的工程车电池组液冷系统，其特征在于：所述工程车电池组液冷系统采用喷淋液冷模式，所述箱体的顶板具有中空喷淋腔，所述中空喷淋腔的底面上分布有喷淋孔，所述冷却液进口与所述中空喷淋腔连通，所述冷却液出口位于所述箱体的底部上，冷却液由冷却液进口进入中空喷淋腔，再从喷淋孔喷淋至电池组上，并流经电池组带走热量。
3.根据权利要求1所述的工程车电池组液冷系统，其特征在于：所述工程车电池组液冷系统采用均液流动液冷模式，在所述箱体内设有均液板，所述均液板中空，且在所述均液板的内侧面上分布有出液孔，所述出液孔面向电池组，所述冷却液进口连接在均液板的顶面上。
4.根据权利要求3所述的工程车电池组液冷系统，其特征在于：所述均液板竖向设置于箱体的一端，所述冷却液出口位于箱体的另一端。
5.根据权利要求1所述的工程车电池组液冷系统，其特征在于：所述工程车电池组液冷系统采用流动浸没液冷模式，冷却液充满整个箱体，所述电池组浸没在冷却液中。
6.根据权利要求1～5任一项所述的工程车电池组液冷系统，其特征在于：所述散热器为两个，即为第一散热器和第二散热器，所述冷却液进口通过第一电动三通阀分别连接第一散热器和第二散热器的出口，所述冷却液出口通过第二电动三通阀分别连接第一散热器和第二散热器的进口，所述第一散热器和第二散热器其中之一与大气连通可将热量排放至大气，另一个散热器则与车舱连通可将热量排放至驾驶舱内进行余热回收，通过控制第一电动三通阀和第二电动三通阀进行切换选择将热量排放到大气或者驾驶舱内。
7.根据权利要求6所述的工程车电池组液冷系统，其特征在于：在所述箱体内靠近冷却液出口设有循环泵，所述冷却液出口连接循环泵的出液口。
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