CN205900742U - 动力电池和具有其的汽车 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种动力电池和具有其的汽车，动力电池包括：电池箱、电池模组、换热器、换热箱和半导体制冷片，换热器与电池模组相连以与电池模组进行换热，换热器内限定有换热通道，换热器具有与换热通道导通的冷却液进口和冷却液出口；换热箱包括间隔开布置的制冷腔室和制热腔室，制冷腔室和制热腔室内分别填充有冷却液，冷却液进口和冷却液出口分别与制冷腔室和制热腔室连通；半导体制冷片设在制冷腔室和制热腔室之间以对制冷腔室制冷且对制热腔室制热。根据本实用新型实施例的动力电池，能够提高对电池模组的加热或冷却效果，保证电池模组的正常充放电，从而保证动力电池的使用性能和寿命。

Description

动力电池和具有其的汽车

技术领域

本实用新型涉及汽车技术领域，尤其涉及一种动力电池和具有其的汽车。

背景技术

纯电动汽车(BEV)、插电式(PHEV)或混合动力电动汽车(HEV)的采用动力电池系统作为车辆的能量源。电池的工作温度对电池容量、循环寿命等影响很大。目前，大多数电动车辆采用自然冷却的方式，依靠电池包壳体进行散热，散热效果较差，电池包内累计的热量不能快速的通过电池壳体散发到外部，造成电池包内部温升偏高。

实用新型内容

本实用新型旨在至少在一定程度上解决上述技术问题之一。

为此，本实用新型的一个目的在于提出一种动力电池，所述动力电池能够实现对温度的控制，使得温度保持在特定温度范围内，以保证动力电池的正常充放电，保证动力电池的性能和使用寿命。

本实用新型还提出了一种具有所述动力电池的汽车。

根据本实用新型第一方面的动力电池，包括：电池箱，所述电池箱内限定有容纳腔；电池模组，所述电池模组设在所述容纳腔内；换热器，所述换热器设在所述容纳腔内，所述换热器与所述电池模组相连以与所述电池模组进行换热，所述换热器内限定有换热通道，所述换热器具有与所述换热通道导通的冷却液进口和冷却液出口；换热箱，所述换热箱包括间隔开布置的制冷腔室和制热腔室，所述制冷腔室和制热腔室内分别填充有冷却液，所述冷却液进口和冷却液出口分别与所述制冷腔室和所述制热腔室连通，所述冷却液进口与所述制冷腔室和所述制热腔室之间分别设有控制阀；半导体制冷片，所述半导体制冷片设在所述制冷腔室和所述制热腔室之间以对所述制冷腔室制冷且对所述制热腔室制热。

根据本实用新型的动力电池，可实现对电池模组的加热或制冷，具有良好的加热或冷却效果，可将电池模组的温度控制在合理的范围内，保证电池模组的正常充放电，而且结构简单，可避免采用蒸发器、冷却风扇等元件，减少动力电池的元件个数，提高动力电池的安全性和稳定性。同时通过控制控制阀的通断能快速地对电池模组进行加热或者冷却，随时切换且响应快，从而可保证动力电池的使用性能和寿命。

另外，根据本实用新型实施例的动力电池还可以具有如下附加的技术特征：

根据实用新型的一些实施例，所述换热箱上设有与所述制冷腔室连通的第一进液口和第一出液口以及与所述制热腔室连通的第二进液口和第二出液口，所述第一进液口和所述第二进液口分别与所述冷却液出口连通，所述第一出液口和所述第二出液口分别与所述冷却液进口连通，所述第一出液口和所述第二出液口上分别设有所述控制阀。

根据实用新型的一些实施例，所述制冷腔室和所述制热腔室之间设有隔热板。

根据实用新型的一些实施例，所述半导体制冷片外设有多个沿其周向间隔开布置的散热片。

根据实用新型的一些实施例，所述电池箱内部贴设有保温层。

根据实用新型的一些实施例，所述换热器形成为板状且铺设在所述电池模组的底部。

可选地，所述电池模组与所述换热器之间铺设有导热硅胶垫。

根据实用新型的一些实施例，所述换热箱包括相互独立设置的第一箱体和第二箱体，所述第一箱体内限定有所述制冷腔室，所述第二箱体内限定有所述制热腔室。

根据本实用新型第二方面的汽车包括根据上述实施例的动力电池。

由于根据本实用新型上述实施例的动力电池具有上述技术效果，因此，本实用新型实施例的汽车也具有上述技术效果，即根据本实用新型实施例的汽车，通过设置上述动力电池，可对电池模组加热或制冷，保证将电池模组的温度控制在合理的范围内，保证动力电池的正常充放电。而且结构简单，可避免采用蒸发器、冷却风扇等元件，可减少动力电池的元件个数，提高动力电池的安全性和稳定性。同时通过控制控制阀的通断能快速地对电池模组进行加热或者冷却，随时切换且响应快，从而可保证动力电池的使用性能和寿命，提高汽车的行驶里程。

本实用新型的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本实用新型的实践了解到。

附图说明

本实用新型的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1是根据本实用新型实施例的动力电池的电池箱的结构示意图；

图2是根据本实用新型实施例的动力电池的结构示意图；

图3是根据本实用新型实施例的动力电池的换热箱的结构示意图。

附图标记：

100：动力电池；

1：电池箱，11：容纳腔；

2：电池模组；

3：换热器，31：换热通道，32：冷却液进口，33：冷却液出口；

4：换热箱，41：制热腔室，411：第一进液口，412：第一出液口，42：制冷腔室，421：第二进液口，422：第二出液口，43：控制阀，44：第一箱体，45：第二箱体；

5：半导体制冷片，51：散热片；

6：隔热板；

7：导热硅胶垫。

具体实施方式

下面详细描述本实用新型的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元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实用新型的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本实用新型的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

下面参考附图描述根据本实用新型实施例的动力电池100。

如图1-图3所示，根据本实用新型实施例的动力电池100可以包括电池箱1、电池模组2、换热器3和换热箱4。

具体地，电池箱1内限定有容纳腔11，电池模组2设在容纳腔11内，换热器3设在容纳腔11内，换热器3与电池模组2相连以与电池模组2进行换热，换热器3内限定有换热通道31，换热器3具有与换热通道31导通的冷却液进口32和冷却液出口33；

换热箱4包括间隔开布置的制冷腔室42和制热腔室41，制冷腔室42和制热腔室41内分别填充有冷却液，冷却液进口32和冷却液出口33分别与制冷腔室42和制热腔室41连通，冷却液进口32与制冷腔室42和制热腔室41之间分别设有控制阀43；半导体制冷片5，半导体制冷片5设在制冷腔室42和制热腔室41之间以对制冷腔室42制冷且对制热腔室41制热。

换言之，根据本实用新型实施例的动力电池100可包括电池箱1、电池模组2、换热器3、换热箱4和半导体制冷片5，电池箱1内限定出容纳腔11，电池模组2和换热器3设在容纳腔11内，换热器3与电池模组2相连，以用于冷却或加热电池模组2，从而保证电池模组2的温度，有效地对电池模组2进行温控，提高动力电池100的使用性能和寿命。

换热器3内限定出换热通道31，换热器3具有冷却液进口32和冷却液出口33，冷却液进口32和冷却液出口33分别与换热通道31相连。由此，冷却液可从冷却液进口32进入换热通道31，冷却液可在换热通道31内流动与电池模组2发生热交换，当电池模组2温度较低时，换热通道31内可通入高温冷却液，高温冷却液在换热通道31内流动以对电池模组2进行加热，并从冷却液出口33流出以实现对电池模组2的加热。

当电池模组2的温度较高时，可向换热通道31内通入低温冷却液，低温冷却液在换热通道31内流动以带走电池模组2的热量，并从冷却液出口33流出以实现对电池模组2的降温冷却。由此，可实现对电池模组2的加热或冷却，提高对电池模组2的温控，保证电池模组2的正常充放电，进而保证动力电池100的使用性能和寿命。

换热箱4包括制冷腔室42和制热腔室41，制冷腔室42和制热腔室41彼此间隔开设置且分别填充有冷却液，半导体制冷片5设在制冷腔室42和制热腔室41之间，半导体制冷片5制冷的一端与制冷腔室42相连以对制冷腔室42的冷却液进行制冷，半导体制冷片5制热的另一端与制热腔室41相连以对制热腔室41的冷却液进行制热。

如图2所示，冷却液进口32和冷却液出口33分别与制冷腔室42连通，且冷却液进口32和冷却液出口33也分别与制热腔室41连通，冷却液进口32与制冷腔室42之间以及冷却液进口32与制热腔室41之间分别设有控制阀43，通过控制阀43可控制制冷腔室42和制热腔室41内的冷却液流向冷却液进口32。从而通过控制控制阀43的通断能快速的对电池模组2进行加热或者冷却，可随时切换且响应快。通过选择加热或者制冷，可始终将电池模组2温度保持在合理的工作温度范围内，从而延长动力电池100的寿命，增加汽车的行驶里程。

具体地，半导体制冷片5开始工作，分别对制冷腔室42的冷却液进行制冷，对制热腔室41内的冷却液进行制热。当电池模组2的温度低于允许充放电温度时，即电池模组2温度过低需要加热时，可选择打开制热腔室41和冷却液进口32之间的控制阀43，制热腔室41的高温冷却液流向冷却液进口32，并在换热通道31流动以对电池模组2进行加热，最后从冷却液出口33流向制热腔室41，制热腔室41和换热通道31之间可形成回路。

当电池模组2的温度高于允许充放电温度时，即电池模组2温度过高需要冷却时，可选择打开制冷腔室42和冷却液进口32之间的控制阀43，制冷腔室42内的低温冷却液流向冷却液进口32，并在换热通道31流动以对电池模组2进行制冷，最后从冷却液出口33流向制热腔室41，制冷腔室42和换热通道31之间可形成回路。

由此，根据本实用新型实施例的电池模组2，可实现对电池模组2的加热或制冷，能够提高电池模组2的加热或制冷效果，可将电池模组2的温度控制在合理的范围内，保证电池模组2的正常充放电。而且结构简单，可避免采用蒸发器、冷却风扇等元件，减少动力电池100的元件，提高动力电池100的安全性和稳定性。同时通过控制控制阀43的通断能快速地对电池模组2进行加热或者冷却，随时切换且响应快。从而可保证动力电池100的使用性能和寿命。

在本实用新型的一些实施例中，换热箱4上可设有与制冷腔室42连通的第一进液口411和第一出液口412以及与制热腔室41连通的第二进液口421和第二出液口422，第一进液口411和第二进液口421分别与冷却液出口33连通，第一出液口412和第二出液口422分别与冷却液进口32连通，第一出液口412和第二出液口422上分别设有控制阀43。

换言之，如图2和图3所示，换热箱4上设有第一进液口411、第二进液口421、第一出液口412和第二出液口422，其中第一进液口411和第一出液口412分别与制热腔室41连通，第一进液口411与冷却液出口33连通，第一出液口412与冷却液进口32连通。制热腔室41的高温冷却液从第一出液口412流向冷却液进口32，换热后从冷却液出口33流出，并从第一进液口411流回至制热腔室41。

第二进液口421和第二出液口422分别与制冷腔室42相连，第二进液口421与冷却液出口33连通，第二出液口422与冷却液进口32连通。制冷腔室42的低温冷却液从第二出液口422流向冷却液进口32，换热后从冷却液出口33流出，并从第二进液口421流回至制冷腔室42。由此，通过第一进液口411、第二进液口421、第一出液口412和第二出液口422有利于制热腔室41和制冷腔室42与换热通道31的连通，而且制冷腔室42和换热通道31之间衣架制热腔室41和换热通道31之间可形成回路，冷却液可循环利用。

第一出液口412和第二出液口422处设有控制阀43，通过控制阀43可控制冷却液的回流，从而可及时快速地对电池模组2进行加热或制冷且加热和制冷切换响应快。

在本实用新型的一些实施例中，如图3所示，制冷腔室42和制热腔室41之间可设有隔热板6。从而可阻隔制冷腔室42和制热腔室41之间发生高低温热交换，提高换热箱4对冷却液的加热或制冷效果，进而提高对电池模组2的制冷或加热效果。

在本实用新型的一些实施例中，如图3所示，半导体制冷片5外可设有多个沿其周向间隔开布置的散热片51。多个散热片51设在半导体制冷片5的制冷端和制热端，从而可提高半导体制冷片5的制冷或加热效果，进而提高对电池模组2的制冷或加热效率。

在本实用新型的一些实施例中，电池箱1内部可贴设有保温层。从而可将电池箱1内部与外界环境隔离，以有效对电池箱1内部的温度进行控制。可选地，保护层可以为保护棉，保护棉贴设在电池箱1内部。

在本实用新型的一些实施例中，如图1所示，换热器3可形成为板状且铺设在电池模组2的底部。由此，不仅方便换热器3和电池模组2的连接，而且电池模组2可包括为多个，换热器3可与多个电池模组2相连，从而有利于换热器3与多个电池模组2换热，增加换热器3的换热面积，提高换热器3的换热效率。同时也使得换热器3结构更加稳定。可选地，如图1和图2所示，电池模组2与换热器3之间可铺设有导热硅胶垫7。通过铺设导热硅胶垫7有利于电池模组2与换热器3的换热，降低接触热阻。

在本实用新型的一些实施例中，如图3所示，换热箱4可包括相互独立设置的第一箱体44和第二箱45体，第一箱体44内限定有制冷腔室42，第二箱体45内限定有制热腔室41。由此，不仅有利于防止制冷腔室42和制热腔室41发生热交换，而且可简化换热箱4的生产工艺。

此外本实用新型还提出了一种具有上述实施例的动力电池100的汽车。

由于根据本实用新型上述实施例的动力电池100具有上述技术效果，因此，本实用新型实施例的汽车也具有上述技术效果，即根据本实用新型实施例的汽车，通过设置上述动力电池100，可对电池模组2加热或制冷，保证将电池模组2的温度控制在合理的范围内，保证动力电池100的正常充放电。而且结构简单，可避免采用蒸发器、冷却风扇等元件，可减少动力电池100的元件个数，提高动力电池100的安全性和稳定性。同时通过控制控制阀43的通断能快速地对电池模组2进行加热或者冷却，随时切换且响应快。从而可保证动力电池100的使用性能和寿命，增加汽车的行驶里程。

根据本实用新型实施例的汽车的其他构成以及操作对于本领域普通技术人员而言都是已知的，这里不再详细描述。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

尽管上面已经示出和描述了本实用新型的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本实用新型的限制，本领域的普通技术人员在不脱离本实用新型的原理和宗旨的情况下在本实用新型的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。

Claims (9)

1.一种动力电池，其特征在于，包括：

电池箱，所述电池箱内限定有容纳腔；

电池模组，所述电池模组设在所述容纳腔内；

换热器，所述换热器设在所述容纳腔内，所述换热器与所述电池模组相连以与所述电池模组进行换热，所述换热器内限定有换热通道，所述换热器具有与所述换热通道导通的冷却液进口和冷却液出口；

换热箱，所述换热箱包括间隔开布置的制冷腔室和制热腔室，所述制冷腔室和制热腔室内分别填充有冷却液，所述冷却液进口和冷却液出口分别与所述制冷腔室和所述制热腔室连通，所述冷却液进口与所述制冷腔室和所述制热腔室之间分别设有控制阀；

半导体制冷片，所述半导体制冷片设在所述制冷腔室和所述制热腔室之间以对所述制冷腔室制冷且对所述制热腔室制热。

2.根据权利要求1所述的动力电池，其特征在于，所述换热箱上设有与所述制冷腔室连通的第一进液口和第一出液口以及与所述制热腔室连通的第二进液口和第二出液口，所述第一进液口和所述第二进液口分别与所述冷却液出口连通，所述第一出液口和所述第二出液口分别与所述冷却液进口连通，所述第一出液口和所述第二出液口上分别设有所述控制阀。

3.根据权利要求1所述的动力电池，其特征在于，所述制冷腔室和所述制热腔室之间设有隔热板。

4.根据权利要求1所述的动力电池，其特征在于，所述半导体制冷片外设有多个沿其周向间隔开布置的散热片。

5.根据权利要求1所述的动力电池，其特征在于，所述电池箱内部贴设有保温层。

6.根据权利要求1所述的动力电池，其特征在于，所述换热器形成为板状且铺设在所述电池模组的底部。

7.根据权利要求6所述的动力电池，其特征在于，所述电池模组与所述换热器之间铺设有导热硅胶垫。

8.根据权利要求1所述的动力电池，其特征在于，所述换热箱包括相互独立设置的第一箱体和第二箱体，所述第一箱体内限定有所述制冷腔室，所述第二箱体内限定有所述制热腔室。

9.一种汽车，其特征在于，包括权利要求1-8中任一项所述的动力电池。