CN116118574A - 液冷连接装置及具有其的电动车辆 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种液冷连接装置及具有其的电动车辆，液冷连接装置包括：第一连接阀，第一连接阀与车架连接，第一连接阀包括第一顶杆，第一连接阀内设置有冷却流道，部分的第一顶杆位于冷却流道内，第一顶杆具有将冷却流道密封的密封位置，以及将冷却流道打开的打开位置；第二连接阀，第二连接阀与电池包连接，第二连接阀包括第二顶杆，第二顶杆可相对第一连接阀移动地设置，第二顶杆具有移动至冷却流道内且与第一顶杆抵接的工作位置，以及退出至冷却流道外的退出位置；压力检测装置，压力检测装置设置于第一顶杆、第二顶杆中的一个上。采用本申请的技术方案，有效地解决了现有技术中的液冷连接装置不能自动对自身连接状态进行检测的问题。

Description

液冷连接装置及具有其的电动车辆
技术领域
本发明涉及液冷连接装置设计技术领域，具体而言，涉及一种液冷连接装置及具有其的电动车辆。
背景技术
目前采用直接换电方案对电动车补充能量的现象日益增多，市场上换电车辆也在逐年增加。当前行业内，电池包普遍采用液体冷却的方式，因此受经常更换电池包、电动车辆行驶振动以及车辆底部碰撞等因素影响，液冷连接装置的连接可靠性问题急需关注。现有技术中存在着更换电池包后，无法检测液冷连接装置的连接状态的问题，并且在电动车行驶过程中也无法对液冷连接装置的连接状态进行实时检测，导致液冷连接装置可能发生失效现象，无法对电池包进行有效冷却，引起电池包以及整车故障。
发明内容
本发明的主要目的在于提供一种液冷连接装置及具有其的电动车辆，以解决现有技术中的液冷连接装置不能自动对自身连接状态进行检测的问题。
为了实现上述目的，根据本发明的一个方面，提供了一种液冷连接装置，包括：第一连接阀，第一连接阀与车架连接，第一连接阀包括第一顶杆，第一连接阀内设置有冷却流道，部分的第一顶杆位于冷却流道内，第一顶杆具有将冷却流道密封的密封位置，以及将冷却流道打开的打开位置；第二连接阀，第二连接阀与电池包连接，第二连接阀包括第二顶杆，第二顶杆可相对第一连接阀移动地设置，第二顶杆具有移动至冷却流道内且与第一顶杆抵接的工作位置，以及退出至冷却流道外的退出位置，第二顶杆位于工作位置时，第一顶杆位于打开位置，第二顶杆位于退出位置时，第一顶杆位于密封位置；压力检测装置，压力检测装置设置于第一顶杆、第二顶杆中的一个上，压力检测装置用于检测第二顶杆与第一顶杆抵接时产生的压力。
进一步地，液冷连接装置还包括：警示装置，警示装置与压力检测装置电性连接，警示装置用于在压力检测装置检测到的压力值大于预设压力值执行报警任务。
进一步地，第一连接阀还包括：第一阀本体，第一阀本体内部设置有冷却流道，第一顶杆沿第一阀本体的轴线方向可移动地设置；弹性件，弹性件的一端与第一阀本体连接，弹性件的另一端与第一顶杆连接，弹性件用于在第二顶杆移动至退出位置时，驱动第一顶杆移动至密封位置。
进一步地，第二顶杆由退出位置移动至工作位置的过程中，第二顶杆的端部与第一顶杆抵接并将第一顶杆由密封位置推动至打开位置。
进一步地，压力检测装置设置于第二顶杆靠近第一顶杆的一端上，警示装置集成设置于电池包的电池管理系统内。
进一步地，压力检测装置设置于第一顶杆靠近第二顶杆的一端上，警示装置集成设置于车辆的整车控制器内。
进一步地，第二顶杆内部设置有连接通道，连接压力检测装置与警示装置的线束设置于连接通道内。
进一步地，压力检测装置为压力传感器，第二顶杆靠近第一顶杆的端部上设置有安装凹槽，安装凹槽用于安装压力传感器。
进一步地，第二连接阀还包括：第二阀本体，第二阀本体与第一阀本体相对设置，第二顶杆沿第二阀本体的轴线方向可移动地设置，第一顶杆的中心轴线和第二顶杆的中心轴线重合地设置。
根据本发明的另一方面，提供了一种电动车辆，包括液冷连接装置，液冷连接装置为上述的液冷连接装置。
应用本发明的技术方案，液冷连接装置包括第一连接阀、第二连接阀和压力检测装置，通过第一连接阀、第二连接阀的位置切换共同实现液冷连接装置的打开与密封，并且通过压力检测装置对第二顶杆与第一顶杆抵接时产生的压力进行检测，能够对液冷连接装置的连接状态进行实时检测，能够在车辆底部发生碰撞或更换电池包后快速检测电池包是否存在泄漏风险。采用本申请的技术方案，有效地解决了现有技术中的液冷连接装置不能自动对自身连接状态进行检测的问题。
附图说明
构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：
图1示出了根据本发明的液冷连接装置的第一实施例的结构示意图；
图2示出了根据本发明的液冷连接装置的第二实施例的结构示意图；
图3示出了根据本发明的液冷连接装置的第三实施例的结构示意图；
图4示出了根据本发明的液冷连接装置的控制方法的第一实施例的流程示意图；
图5示出了根据本发明的液冷连接装置的控制方法的第二实施例的流程示意图。
其中，上述附图包括以下附图标记：
10、第一连接阀；11、第一顶杆；12、冷却流道；13、第一阀本体；14、弹性件；
20、第二连接阀；21、第二顶杆；22、第二阀本体；
30、压力检测装置；
40、警示装置；
50、车体；51、电池包。
具体实施方式
需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。
需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本申请的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。
需要说明的是，本申请的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的术语在适当情况下可以互换，以便这里描述的本申请的实施方式例如能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。
现在，将参照附图更详细地描述根据本申请的示例性实施方式。然而，这些示例性实施方式可以由多种不同的形式来实施，并且不应当被解释为只限于这里所阐述的实施方式。应当理解的是，提供这些实施方式是为了使得本申请的公开彻底且完整，并且将这些示例性实施方式的构思充分传达给本领域普通技术人员，在附图中，为了清楚起见，有可能扩大了层和区域的厚度，并且使用相同的附图标记表示相同的器件，因而将省略对它们的描述。
随着电动汽车的发展，电池包的安全运行成为了影响车辆安全的重要因素，液冷连接装置的连接可靠性则严重影响了电池包的安全性能。液冷连接装置用于电池包内的冷却系统与电动车整车冷却系统的连接，实现电池包内液体与整车冷却液的循环流动。
结合图1至图3所示，根据本发明的具体实施例，提供了一种液冷连接装置。
液冷连接装置包括：第一连接阀10、第二连接阀20、压力检测装置30。第一连接阀10与车架连接。第一连接阀10包括第一顶杆11，第一连接阀10内设置有冷却流道12。部分的第一顶杆11位于冷却流道12内。第一顶杆11具有将冷却流道12密封的密封位置，以及将冷却流道12打开的打开位置。第二连接阀20与电池包连接。第二连接阀20包括第二顶杆21。第二顶杆21可相对第一连接阀10移动地设置。第二顶杆21具有移动至冷却流道12内且与第一顶杆11抵接的工作位置，以及退出至冷却流道12外的退出位置。第二顶杆21位于工作位置时，第一顶杆11位于打开位置。第二顶杆21位于退出位置时，第一顶杆11位于密封位置。压力检测装置30设置于第一顶杆11、第二顶杆21中的一个上，压力检测装置30用于检测第二顶杆21与第一顶杆11抵接时产生的压力。
应用本发明的技术方案，液冷连接装置包括第一连接阀10、第二连接阀20和压力检测装置30，通过第一连接阀10、第二连接阀20的位置切换共同实现液冷连接装置的打开与密封，并且通过压力检测装置30对第二顶杆21与第一顶杆11抵接时产生的压力进行检测，能够对液冷连接装置的连接状态进行实时检测，能够在车辆底部发生碰撞或更换电池包后快速检测电池包是否存在泄漏风险。采用本申请的技术方案，有效地解决了现有技术中的液冷连接装置不能自动且迅速地对自身连接状态进行检测的问题。
可选地，第二连接阀20内也设置有冷却液通道，冷却液通道用于与冷却流道12配合实现液冷作业。
通过第一顶杆11、第二顶杆21相对运动，实现第一连接阀10内冷却流道12的开关，从而实现电池冷却系统与电动车整车冷却系统的连通与关闭。
如图3所示，第一连接阀10、第二连接阀20分别固定于车体50和电池包51上，在电池包51更换的过程中，第一连接阀10、第二连接阀20接触或断开，从而实现冷却系统的分离。第一顶杆11、第二顶杆21分别装配于第一连接阀10、第二连接阀20内，在第一连接阀10、第二连接阀20接触或断开时，两个顶杆可以发生相对运动，从而实现连接阀内部流道的打开或关闭。
压力检测装置30优选为具有压力检测的传感器，压力传感器通过螺接或卡接安装于第一顶杆11、第二顶杆21中的一个上，并获取第一顶杆11、第二顶杆21接触时的压力值。
如图1所示，液冷连接装置还包括警示装置40。警示装置40与压力检测装置30电性连接。警示装置40用于在压力检测装置30检测到的压力值大于预设压力值执行报警任务。压力检测装置30通过信号线将采集的压力信号传递给警示装置40，且第一顶杆11、第二顶杆21接触的压力值与传输信号的大小成比例关系。警示装置40通过信号线与压力传感器连接，获取检测得到的压力数值，进行判断，进而检测液冷连接装置的连接状态。
如图1所示，第一连接阀10还包括第一阀本体13、弹性件14。第一阀本体13内部设置有冷却流道12。第一顶杆11沿第一阀本体13的轴线方向可移动地设置。弹性件14的一端与第一阀本体13连接。弹性件14的另一端与第一顶杆11连接，弹性件14用于在第二顶杆21移动至退出位置时，驱动第一顶杆11移动至密封位置。第一阀本体13是电池包冷却系统与电动车冷却系统的连接件，用于固定连接第一顶杆11，成为电池包51和电动车冷却的接口。
进一步地，第二顶杆21由退出位置移动至工作位置的过程中，第二顶杆21的端部与第一顶杆11抵接并将第一顶杆11由密封位置推动至打开位置。
优选地，压力检测装置30设置于第二顶杆21靠近第一顶杆11的一端上，警示装置40集成设置于电池包的电池管理系统内。这样设置便于警示装置40所产生的信号参与到电池管理系统对电池的控制中，可实现警示装置40报警时即使控制电池断电。同样地，当电池管理系统的信号异常时，警示装置40可执行报警任务。
如图3所示，压力检测装置30设置于第一顶杆11靠近第二顶杆21的一端上，警示装置40集成设置于车辆的整车控制器内。这样设置能够将液冷连接装置的主要部分集成在车端，减小换电成本。
进一步地，第二顶杆21内部设置有连接通道，连接压力检测装置30与警示装置40的线束设置于连接通道内。这样设置能够使得线束安全、有效地传递信号。
为了提高压力检测装置30与第二顶杆21之间的连接稳定性，压力检测装置30为压力传感器，第二顶杆21靠近第一顶杆11的端部上设置有安装凹槽，安装凹槽用于安装压力传感器。
第二连接阀20还包括：第二阀本体22，第二阀本体22与第一阀本体13相对设置，第二顶杆21沿第二阀本体22的轴线方向可移动地设置，第一顶杆11的中心轴线和第二顶杆21的中心轴线重合地设置。第二阀本体22是电池包冷却系统与电动车冷却系统的连接件，用于固定连接第二顶杆21，成为电池包51和电动车的车体50冷却的接口。
根据本发明的另一具体实施例，提供了一种电动车辆，包括液冷连接装置，液冷连接装置为上述实施例中的液冷连接装置。采用本申请的技术方案，还提供了一种液冷连接装置的控制方法，如图4和图5所示，控制方法包括以下四个步骤：
S1：在电池包与电动车冷却系统连接时，即在液冷连接装置相连时，获取连接顶杆的压力信号，S2：警示装置40对输入的压力信号P进行比较，确定其与预设阈值P0的大小关系；
S3：当P≥P0时，警示装置40提示液冷连接器连接正常；当P<P0时，警示装置40提示状态异常，需对电池包与电动车冷却系统连接进行检查；S4：电动车辆行驶过程中，警示装置40每隔时间T对获取输入压力信号P，并与预设阈值P0进行比较，从而判断液冷连接器连接状态。
预设阈值P0为标定值，标定方法包括将装配有电池包和液冷连接装置的电动车进行耐久试验，确定泄露量与连接顶杆压力的关系，从而标定出预设阈值P0。
在一个可选的实施例中，如图1所示，液冷连接装置包括电池包端的第二连接阀20和电动车端的第一连接阀10。第二连接阀20通过螺接或焊接等方式与电池包固定，同样的，第一连接阀10通过螺接与焊接的方式与电动车端连接。第一连接阀10上装配有第一顶杆11和弹性件14。第一顶杆11在受力情况下可以沿第一连接阀10轴向运动，压缩弹性件14，其不受力时，可在弹性件14的作用下恢复至初始位置。第二连接阀20上装配有第二顶杆21、压力检测装置30和信号线。第二顶杆21通过螺接或卡接固定到第二连接阀20上。压力检测装置30固定于第二顶杆21上，用于测量第二顶杆21端部的压力值。信号线一端与压力检测装置30相连，一端输入给警示装置40。警示装置40可集成于电池管路系统中，可接受压力检测装置30的压力值，并进行判断，以此确定第一连接阀10与第二连接阀20的连接状态。当电动车卸载电池包时，第一连接阀10和第二连接阀20沿轴向相互分离，此时，第一顶杆11与第一连接阀10间发生相对运动，第一顶杆11和第二顶杆21间的接触压力逐渐降低，在弹性件14的作用下，第一顶杆11实现对第一连接阀10内部流道的密封。当第二顶杆21上的压力检测装置30的压力值为0时，即说明第一顶杆11与第二顶杆21彻底分离，电动汽车卸载电池包完毕。同样的，当电动车装载电池包时，第一连接阀10和第二连接阀20轴向接合，此时第一顶杆11和第二顶杆21接触，在接触力作用下，第一顶杆11与第一连接阀10间发生相对运动，在这个过程中压缩弹性件14，第一顶杆11实现对第一连接阀10内部流道的开启。当第二顶杆21上的压力检测装置30的压力值达到预设压力P0时，即说明第一连接阀10和第二连接阀20完全接合，电动汽车装载电池包完毕。
从以上的描述中，可以看出，本发明上述的实施例实现了如下技术效果：与现有技术相比，在电动车更换电池包后，可迅速、自动确认液冷连接装置的连接状态，避免有泄露风险的电动车辆上路行驶；在电动车行驶过程中，可对液冷连接装置的连接状态进行实时检测，对发生底部碰撞的车辆及时发出警示，保证电动车安全上路。
为了便于描述，在这里可以使用空间相对术语，如“在……之上”、“在……上方”、“在……上表面”、“上面的”等，用来描述如在图中所示的一个器件或特征与其他器件或特征的空间位置关系。应当理解的是，空间相对术语旨在包含除了器件在图中所描述的方位之外的在使用或操作中的不同方位。例如，如果附图中的器件被倒置，则描述为“在其他器件或构造上方”或“在其他器件或构造之上”的器件之后将被定位为“在其他器件或构造下方”或“在其他器件或构造之下”。因而，示例性术语“在……上方”可以包括“在……上方”和“在……下方”两种方位。该器件也可以其他不同方式定位旋转90度或处于其他方位，并且对这里所使用的空间相对描述作出相应解释。
除上述以外，还需要说明的是在本说明书中所谈到的“一个实施例”、“另一个实施例”、“实施例”等，指的是结合该实施例描述的具体特征、结构或者特点包括在本申请概括性描述的至少一个实施例中。在说明书中多个地方出现同种表述不是一定指的是同一个实施例。进一步来说，结合任一实施例描述一个具体特征、结构或者特点时，所要主张的是结合其他实施例来实现这种特征、结构或者特点也落在本发明的范围内。
在上述实施例中，对各个实施例的描述都各有侧重，某个实施例中没有详述的部分，可以参见其他实施例的相关描述。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种液冷连接装置，其特征在于，包括：
第一连接阀(10)，所述第一连接阀(10)与车架连接，所述第一连接阀(10)包括第一顶杆(11)，所述第一连接阀(10)内设置有冷却流道(12)，部分的所述第一顶杆(11)位于所述冷却流道(12)内，所述第一顶杆(11)具有将所述冷却流道(12)密封的密封位置，以及将所述冷却流道(12)打开的打开位置；
第二连接阀(20)，所述第二连接阀(20)与电池包连接，所述第二连接阀(20)包括第二顶杆(21)，所述第二顶杆(21)可相对所述第一连接阀(10)移动地设置，所述第二顶杆(21)具有移动至所述冷却流道(12)内且与所述第一顶杆(11)抵接的工作位置，以及退出至所述冷却流道(12)外的退出位置，所述第二顶杆(21)位于所述工作位置时，所述第一顶杆(11)位于所述打开位置，所述第二顶杆(21)位于所述退出位置时，所述第一顶杆(11)位于所述密封位置；
压力检测装置(30)，所述压力检测装置(30)设置于所述第一顶杆(11)、所述第二顶杆(21)中的一个上，所述压力检测装置(30)用于检测所述第二顶杆(21)与所述第一顶杆(11)抵接时产生的压力。
2.根据权利要求1所述的液冷连接装置，其特征在于，所述液冷连接装置还包括：
警示装置(40)，所述警示装置(40)与所述压力检测装置(30)电性连接，所述警示装置(40)用于在所述压力检测装置(30)检测到的压力值大于预设压力值执行报警任务。
3.根据权利要求1所述的液冷连接装置，其特征在于，所述第一连接阀(10)还包括：
第一阀本体(13)，所述第一阀本体(13)内部设置有所述冷却流道(12)，所述第一顶杆(11)沿所述第一阀本体(13)的轴线方向可移动地设置；
弹性件(14)，所述弹性件(14)的一端与所述第一阀本体(13)连接，所述弹性件(14)的另一端与所述第一顶杆(11)连接，所述弹性件(14)用于在所述第二顶杆(21)移动至所述退出位置时，驱动所述第一顶杆(11)移动至所述密封位置。
4.根据权利要求1所述的液冷连接装置，其特征在于，所述第二顶杆(21)由所述退出位置移动至所述工作位置的过程中，所述第二顶杆(21)的端部与所述第一顶杆(11)抵接并将所述第一顶杆(11)由所述密封位置推动至所述打开位置。
5.根据权利要求2所述的液冷连接装置，其特征在于，所述压力检测装置(30)设置于所述第二顶杆(21)靠近所述第一顶杆(11)的一端上，所述警示装置(40)集成设置于所述电池包的电池管理系统内。
6.根据权利要求2所述的液冷连接装置，其特征在于，所述压力检测装置(30)设置于所述第一顶杆(11)靠近所述第二顶杆(21)的一端上，所述警示装置(40)集成设置于车辆的整车控制器内。
7.根据权利要求2所述的液冷连接装置，其特征在于，所述第二顶杆(21)内部设置有连接通道，连接所述压力检测装置(30)与所述警示装置(40)的线束设置于所述连接通道内。
8.根据权利要求7所述的液冷连接装置，其特征在于，所述压力检测装置(30)为压力传感器，所述第二顶杆(21)靠近所述第一顶杆(11)的端部上设置有安装凹槽，所述安装凹槽用于安装所述压力传感器。
9.根据权利要求3所述的液冷连接装置，其特征在于，所述第二连接阀(20)还包括：
第二阀本体(22)，所述第二阀本体(22)与所述第一阀本体(13)相对设置，所述第二顶杆(21)沿所述第二阀本体(22)的轴线方向可移动地设置，所述第一顶杆(11)的中心轴线和所述第二顶杆(21)的中心轴线重合地设置。
10.一种电动车辆，包括液冷连接装置，其特征在于，所述液冷连接装置为权利要求1至9中任一项所述的液冷连接装置。
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