CN114927792B - 冷却装置、温差调节方法、动力电池模组及电动车 - Google Patents

冷却装置、温差调节方法、动力电池模组及电动车 Download PDF

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Abstract

本申请提供一种冷却装置、温差调节方法、动力电池模组及电动车，其中，冷却装置括：液冷板、导水管、换向阀门；导水管第一管口和第二管口，导水管从液冷板的第一端延伸至液冷板的第二端，使得第一管口位于液冷板的第一端，第二管口位于液冷板的第二端；换向阀门包括第三管口和第四管口，其中，当换向阀门处于第一状态时，第三管口作为进水口与第二管口连通，第四管口作为出水口与第一管口连通；当换向阀门处于第二状态时，第三管口作为出水口与第一管口连通，第四管口作为进水口与第二管口连通。本申请能够具有能够降低液冷板的温差，进而提冷却对动力电池的冷却效果，从而降低动力电池的能耗这一优点。

Description

冷却装置、温差调节方法、动力电池模组及电动车
技术领域
本申请涉及电动车领域，具体而言，涉及一种冷却装置、温差调节方法、动力电池模组及电动车。
背景技术
目前，常用液冷板的进出水口各是一个，通过优化冷板流道设计来提升流体自身的换热效果，当流道造型设计冻结后，液冷板的热管理性能基本上也定型，由于结构固定，流体方向也固定，当遇到高速爬坡+快充或低温加热等恶劣工况时，液冷板的温差越来越大，最终热平衡在较大的温差工况，当突破边界后，会直接影响到电芯的性能和安全，加剧新能源车能耗的增加。
发明内容
本申请实施例的目的在于提供一种冷却装置、温差调节方法、动力电池模组及电动车，用以降低液冷板的温差，进而提冷却对动力电池的冷却效果，从而降低动力电池的能耗。
为此，本申请第一方面公开一种冷却装置，其特征在于，包括：
液冷板、导水管、换向阀门；
所述导水管第一管口和第二管口，所述导水管从所述液冷板的第一端延伸至所述液冷板的第二端，使得所述第一管口位于所述液冷板的所述第一端，所述第二管口位于所述液冷板的所述第二端；
所述换向阀门包括第三管口和第四管口，其中，当换向阀门处于第一状态时，所述第三管口作为进水口与所述第二管口连通，所述第四管口作为出水口与所述第一管口连通，使得水流从第二管口流进，并依次流经所述第二端、所述第一端而从所述第一管口流出；
当所述换向阀门处于第二状态时，所述第三管口作为出水口与所述第一管口连通，所述第四管口作为进水口与所述第二管口连通；使得水流从第一管口流进，并依次流经所述第一端、所述第二端而从所述第二管口流出。
在本申请第一方面中，作为一种可选的实施方式，所述换向阀门为二位四通电磁阀门。
在本申请第一方面中，通过换向阀门能够改变水体在液冷板中的流向，使得温度较低的水体先通过液冷板中温度较高的一端，进而降低液冷板的第一端与第二端之间的温差，从而实现液冷板的自适应温差调节。与此同时，通过降低液冷板的第一端与第二端之间的温差，能够平衡液冷板两端对动力电池的降温效果，降低动力电池电芯的温差，避免动力电池电芯处于较大的温差工况中，从而保证电芯的性能和安全和降低动力电池能耗。
在本申请第一方面中，作为一种可选的实施方式，所述二位四通电磁阀门包括阀门主体、推杆、电磁产生部件；
所述推杆贯穿所述电磁产生部件和阀门主体，从所述阀门主体的左端延伸至所述阀门主体的右端，并保留部分杆体裸露在所述阀门主体的左端，此时，所述二位四通电磁阀门处于所述第一状态；
当所述电磁产生部件产生磁力时，所述推杆朝向所述阀门主体的右端位移，以使得所述二位四通电磁阀门处于所述第二状态。
在本可选的实施方式中，通过阀门主体、推杆、电磁产生部件能够实现二位四通电磁阀门在第一状态与第二状态之间进行转换，从而通过二位四通电磁阀门在第一状态与第二状态之间进行转换，改变液冷板的进水方向和出水方向，从而降低液冷板的第一端与第二端之间的温差。
在本申请第一方面中，作为一种可选的实施方式，所述二位四通电磁阀门还包括复位弹簧；
所述复位弹簧与所述推杆相抵，其中，当所述推杆朝向所述阀门主体的右端位位移时，所述复位弹簧受力处于压缩状态，当所述电磁产生部件的磁力消失时，所述复位弹簧复位并推动所述推杆复位。
在本可选的实施方式中，通过复位弹簧，可在电磁产生部件的磁力消失时，推动所述推杆复位。
在本申请第一方面中，作为一种可选的实施方式，所述二位四通电磁阀门还包括阀体和阀芯，所述阀体固定连接于所述阀门主体，所述阀芯与与所述推杆固定连接，其中，当所述推杆朝向所述阀门主体的右端位移时，所述阀芯在所述阀体之间移动并改变所述阀体的流通状态。
在本可选的实施方式中能够实现在推杆朝向所述阀门主体的右端位移时，阀芯在所述阀体之间移动并改变所述阀体的流通状态。
在本申请第一方面中，作为一种可选的实施方式，所述导水管以S型回路的形式从从所述液冷板的所述第一端延伸至所述液冷板的所述第二端。
本可选的实施方式通过将导水管设置为S型回路的形式，能够提高液冷板的降温效果。
本申请第二方面公开一种温差调节方法，所述温差调节方法应用于本申请第一方面的冷却装置，其中，所述方法包括：
当检测到电动车的动力电池处于第一工况时，向所述换向阀门发送第一换向指令，以使得所述换向阀门从第一状态转换为第二状态；
当检测到电动车的动力电池处于第二工况时，向所述换向阀门发送第二换向指令，以使得所述换向阀门从第二状态转换为第一状态。
本申请第二方面能够实现基于电动车的工况控制换向阀门的状态，进而通过换向阀门的状态转换，改变水体在液冷板中的流向，使得温度较低的水体先通过液冷板中温度较高的一端，进而降低液冷板的第一端与第二端之间的温差，从而实现液冷板的自适应温差调节。与此同时，通过降低液冷板的第一端与第二端之间的温差，能够平衡液冷板两端对动力电池的降温效果，降低动力电池电芯的温差，避免动力电池电芯处于较大的温差工况中，从而保证电芯的性能和安全和降低动力电池能耗。
在本申请第一方面中，作为一种可选的实施方式,所述方法还包括：
当检测到所述电动车的处于高速爬坡工况或快充工况时，确定所述电动车的动力电池处于所述第一工况。
在本可选的实施方式中，当电动车的处于高速爬坡工况或快充工况，可确定所述电动车的动力电池处于所述第一工况。
本申请第三方面公开一种动力电池模组，所述动力电池模组包括本申请第一方面的冷却装置。
本申请的动力电池模组通过换向阀门能够改变水体在液冷板中的流向，使得温度较低的水体先通过液冷板中温度较高的一端，进而降低液冷板的第一端与第二端之间的温差，从而实现液冷板的自适应温差调节。与此同时，通过降低液冷板的第一端与第二端之间的温差，能够平衡液冷板两端对动力电池的降温效果，降低动力电池电芯的温差，避免动力电池电芯处于较大的温差工况中，从而保证电芯的性能和安全和降低动力电池能耗。
本申请第四方面公开一种电动车，所述电动车包括本申请第三方面的动力电池模组。
本申请的电动车通过换向阀门能够改变水体在液冷板中的流向，使得温度较低的水体先通过液冷板中温度较高的一端，进而降低液冷板的第一端与第二端之间的温差，从而实现液冷板的自适应温差调节。与此同时，通过降低液冷板的第一端与第二端之间的温差，能够平衡液冷板两端对动力电池的降温效果，降低动力电池电芯的温差，避免动力电池电芯处于较大的温差工况中，从而保证电芯的性能和安全和降低动力电池能耗。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案，下面将对本申请实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本申请的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。
图1为本申请实施例提供的一种冷却装置的结构示意图；
图2是本申请实施例公开的第一状态下的换向阀门结构示意图；
图3是本申请实施例公开的第二状态下的换向阀门结构示意图；
图4是本申请实施例公开的一种温差调节方法的流程示意图；
其中，附图标记为：
液冷板10、导水管20、换向阀门30、第一管口210、第二管口220、第三管口310、第四管口320、推杆330、阀门主体340、电磁产生部件350、阀体360、阀芯370。
具体实施方式
下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行描述。
实施例一
请参阅图1、图2、图3，图1是本申请实施例公开的一种冷却装置的结构示意图，图2是本申请实施例公开的第一状态下的换向阀门30结构示意图，图3是本申请实施例公开的第二状态下的换向阀门30结构示意图，如图1所示，本申请实施例的冷却装置包括液冷板10、导水管20、换向阀门30，其中，导水管20第一管口210和第二管口220，导水管20从液冷板10的第一端延伸至液冷板10的第二端，使得第一管口210位于液冷板10的第一端，第二管口220位于液冷板10的第二端；进一步地，换向阀门30包括第三管口310和第四管口320，其中，当换向阀门30处于第一状态时，第三管口310作为进水口与第二管口220连通，第四管口320作为出水口与第一管口210连通，使得水流从第二管口220流进，并依次流经第二端、第一端而从第一管口210流出。
在本申请实施例中，当换向阀门30处于第二状态时，第三管口310作为出水口与第一管口210连通，第四管口320作为进水口与第二管口220连通；使得水流从第一管口210流进，并依次流经第一端、第二端而从第二管口220流出。
在本申请实施例中，进一步可选地，导水管20可以选用铜制成。
在本申请实施例中，作为一种可选的实施方式，换向阀门30为二位四通电磁阀门。
在本申请实施例中，通过换向阀门30能够改变水体在液冷板10中的流向，使得温度较低的水体先通过液冷板10中温度较高的一端，进而降低液冷板10的第一端与第二端之间的温差，从而实现液冷板10的自适应温差调节。与此同时，通过降低液冷板10的第一端与第二端之间的温差，能够平衡液冷板10两端对动力电池的降温效果，降低动力电池电芯的温差，避免动力电池电芯处于较大的温差工况中，从而保证电芯的性能和安全和降低动力电池能耗。具体地，通过试验，通过本申请的冷却装置能够降低动力电池10％的能耗。
在本申请实施例中，作为一种可选的实施方式，二位四通电磁阀门包括阀门主体340、推杆330、电磁产生部件350，其中，推杆330贯穿电磁产生部件350和阀门主体340，从阀门主体340的左端延伸至阀门主体340的右端，并保留部分杆体裸露在阀门主体340的左端，此时，二位四通电磁阀门处于第一状态。另一方面，当电磁产生部件350产生磁力时，推杆330朝向阀门主体340的右端位移，以使得二位四通电磁阀门处于第二状态。
在本可选的实施方式中，通过阀门主体340、推杆330、电磁产生部件350能够实现二位四通电磁阀门在第一状态与第二状态之间进行转换，从而通过二位四通电磁阀门在第一状态与第二状态之间进行转换，改变液冷板10的进水方向和出水方向，从而降低液冷板10的第一端与第二端之间的温差。
在本申请实施例中，作为一种可选的实施方式，二位四通电磁阀门还包括复位弹簧，复位弹簧与推杆330相抵，其中，当推杆330朝向阀门主体340的右端位位移时，复位弹簧受力处于压缩状态，当电磁产生部件350的磁力消失时，复位弹簧复位并推动推杆330复位。在本可选的实施方式中，通过复位弹簧，可在电磁产生部件350的磁力消失时，推动推杆330复位。
在本申请实施例中，作为一种可选的实施方式，二位四通电磁阀门还包括阀体360和阀芯370，阀体360固定连接于阀门主体340，阀芯370与与推杆330固定连接，其中，当推杆330朝向阀门主体340的右端位移时，阀芯370在阀体360之间移动并改变阀体360的流通状态。在本可选的实施方式中能够实现在推杆330朝向阀门主体340的右端位移时，阀芯370在阀体360之间移动并改变阀体360的流通状态。
在本申请实施例中，作为一种可选的实施方式，导水管20以S型回路的形式从从液冷板10的第一端延伸至液冷板10的第二端。本可选的实施方式通过将导水管20设置为S型回路的形式，能够提高液冷板10的降温效果。
实施例二
请参阅图4，图4是本申请实施例公开的一种温差调节方法的流程示意图，其中，本申请实施例的温差调节方法应用于本申请实施例一的冷却装置中。如图4所示，本申请实施例的方法包括以下步骤：
101、当检测到电动车的动力电池处于第一工况时，向换向阀门发送第一换向指令，以使得换向阀门从第一状态转换为第二状态；
102、当检测到电动车的动力电池处于第二工况时，向换向阀门发送第二换向指令，以使得换向阀门从第二状态转换为第一状态。
本申请实施例能够实现基于电动车的工况控制换向阀门30的状态，进而通过换向阀门30的状态转换，改变水体在液冷板10中的流向，使得温度较低的水体先通过液冷板10中温度较高的一端，进而降低液冷板10的第一端与第二端之间的温差，从而实现液冷板10的自适应温差调节。与此同时，通过降低液冷板10的第一端与第二端之间的温差，能够平衡液冷板10两端对动力电池的降温效果，降低动力电池电芯的温差，避免动力电池电芯处于较大的温差工况中，从而保证电芯的性能和安全和降低动力电池能耗。
在本申请实施例中，作为一种可选的实施方式，本申请实施例的方法还包括以下步骤：
当检测到电动车的处于高速爬坡工况或快充工况时，确定电动车的动力电池处于第一工况。
在本可选的实施方式中，当电动车的处于高速爬坡工况或快充工况，可确定电动车的动力电池处于第一工况。
实施例三
本申请实施例公开一种动力电池模组，动力电池模组包括本申请实施例一的冷却装置。
本申请实施例的动力电池模组通过换向阀门30能够改变水体在液冷板10中的流向，使得温度较低的水体先通过液冷板10中温度较高的一端，进而降低液冷板10的第一端与第二端之间的温差，从而实现液冷板10的自适应温差调节。与此同时，通过降低液冷板10的第一端与第二端之间的温差，能够平衡液冷板10两端对动力电池的降温效果，降低动力电池电芯的温差，避免动力电池电芯处于较大的温差工况中，从而保证电芯的性能和安全和降低动力电池能耗。
实施例四
本申请实施例公开一种电动车，电动车包括本申请实施例三的动力电池模组。
本申请实施例的电动车通过换向阀门30能够改变水体在液冷板10中的流向，使得温度较低的水体先通过液冷板10中温度较高的一端，进而降低液冷板10的第一端与第二端之间的温差，从而实现液冷板10的自适应温差调节。与此同时，通过降低液冷板10的第一端与第二端之间的温差，能够平衡液冷板10两端对动力电池的降温效果，降低动力电池电芯的温差，避免动力电池电芯处于较大的温差工况中，从而保证电芯的性能和安全和降低动力电池能耗。
在本申请所提供的实施例中，应该理解到，所揭露装置和方法，可以通过其它的方式实现。以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，又例如，多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些通信接口，装置或单元的间接耦合或通信连接，可以是电性，机械或其它的形式。
另外，作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。
再者，在本申请各个实施例中的各功能模块可以集成在一起形成一个独立的部分，也可以是各个模块单独存在，也可以两个或两个以上模块集成形成一个独立的部分。
需要说明的是，功能如果以软件功能模块的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本申请的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本申请各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器(Read-Only Memory，ROM)随机存取存储器(Random Access Memory，RAM)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。
以上所述仅为本申请的实施例而已，并不用于限制本申请的保护范围，对于本领域的技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。

Claims (4)

1.一种冷却装置，其特征在于，包括：
液冷板、导水管、换向阀门；
所述导水管第一管口和第二管口，所述导水管从所述液冷板的第一端延伸至所述液冷板的第二端，使得所述第一管口位于所述液冷板的所述第一端，所述第二管口位于所述液冷板的所述第二端；
所述换向阀门包括第三管口和第四管口，其中，当换向阀门处于第一状态时，所述第三管口作为进水口与所述第二管口连通，所述第四管口作为出水口与所述第一管口连通，使得水流从第二管口流进，并依次流经所述第二端、所述第一端而从所述第一管口流出；
当所述换向阀门处于第二状态时，所述第三管口作为出水口与所述第一管口连通，所述第四管口作为进水口与所述第二管口连通；使得水流从第一管口流进，并依次流经所述第一端、所述第二端而从所述第二管口流出；
所述换向阀门为二位四通电磁阀门；
所述二位四通电磁阀门包括阀门主体、推杆、电磁产生部件；
所述推杆贯穿所述电磁产生部件和阀门主体，从所述阀门主体的左端延伸至所述阀门主体的右端，并保留部分杆体裸露在所述阀门主体的左端，此时，所述二位四通电磁阀门处于所述第一状态；
当所述电磁产生部件产生磁力时，所述推杆朝向所述阀门主体的右端位移，以使得所述二位四通电磁阀门处于所述第二状态；
所述二位四通电磁阀门还包括复位弹簧；
所述复位弹簧与所述推杆相抵，其中，当所述推杆朝向所述阀门主体的右端位位移时，所述复位弹簧受力处于压缩状态，当所述电磁产生部件的磁力消失时，所述复位弹簧复位并推动所述推杆复位；
所述二位四通电磁阀门还包括阀体和阀芯，所述阀体固定连接于所述阀门主体，所述阀芯与所述推杆固定连接，其中，当所述推杆朝向所述阀门主体的右端位移时，所述阀芯在所述阀体之间移动并改变所述阀体的流通状态；
所述导水管以S型回路的形式从所述液冷板的所述第一端延伸至所述液冷板的所述第二端；
以及，所述冷却装置还用于：当检测到电动车的动力电池处于第一工况时，向所述换向阀门发送第一换向指令，以使得所述换向阀门从第一状态转换为第二状态；
当检测到电动车的动力电池处于第二工况时，向所述换向阀门发送第二换向指令，以使得所述换向阀门从第二状态转换为第一状态。
2.如权利要求1所述的冷却装置，其特征在于，所述冷却装置还用于：
当检测到所述电动车的处于高速爬坡工况或快充工况时，确定所述电动车的动力电池处于所述第一工况。
3.一种动力电池模组，其特征在于，所述动力电池模组包括如权利要求1-2任一项所述的冷却装置。
4.一种电动车，其特征在于，所述电动车包括如权利要求3所述的动力电池模组。
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