CN206685514U - 一种双流向布置的电池包换热系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种双流向布置的电池包换热系统，涉及电动车的电池包换热系统，包括电池模组，以及与电池模组热交换的换热板，换热板内流通换热介质，各换热板并排设置组成换热排，换热排两端设置出口集流管，各换热板的两端口均分别与两出口集流管连通，在两出口集流管之间设有进口集流管，各换热板均与进口集流管连通。本实用新型可以降低压力损失以及电池模组内各单体电芯的温差。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种电池包换热系统，尤其涉及电动车的电池包换热系统。
背景技术
现有的使用水排作为冷却方案的电池包，流动阻力大、模组温差较大。流动阻力大，会加大水泵的功率；温差较大直接影响模组的温度均匀性，这增大了BMS对模组控制的难度。图1为一般水冷方案水排的布置：各换热板并排设置组成换热排，换热排两端设置进口集流管和出口集流管，各换热板的两端口均分别与进口集流管和出口集流管连通，电池模组与电池包水冷板之间用导热硅胶垫相隔。以加热为例，高温介质从一端的进口集流管进入，从另一端的出口集流管流出，电池模组吸收水冷板的热量，进口端的水温较高出口端的水温相对较低，假设高温介质由左向右流，则，左侧电池模组先被加热，而右侧电池模组后被加热，这就导致模组与模组之间存在温差。通过CFD仿真计算，四个水冷板总流量为6L/min、加热功率在2千瓦、电池包模组初始温度为-20℃工况下对电池包进行加热至0℃仿真，其在模组最低温度达到0℃时，模组温差为7℃，压力损失为12kPa。
实用新型内容
本实用新型的目的在于：提出一种双流向布置的电池包换热系统，降低压力损失以及电池模组内各单体电芯的温差。
本实用新型的目的通过下述技术方案来实现：
一种双流向布置的电池包换热系统，包括电池模组，以及与电池模组热交换的换热板，换热板内流通换热介质，各换热板并排设置组成换热排，换热排两端设置出口集流管，各换热板的两端口均分别与两出口集流管连通，在两出口集流管之间设有进口集流管，各换热板均与进口集流管连通。
作为选择，每个换热板上串联若干个电池模组。该方案中，每个换热板可以对其上多个电池模组进行换热。
作为进一步选择，每个换热板上以进口集流管为界，进口集流管两侧的换热模组数量相等。该方案中，使得进口集流管两侧的换热介质的换热压力相当，系统温度均衡。
作为选择，进口集流管设置在换热排中间位置。该方案中，使得进口集流管两侧的换热介质均衡。
作为选择，换热板为水冷板。该方案中，换热板内流通的换热介质可以是各种适宜介质，作为优选，换热介质为水，因此换热板为水冷板。
前述本实用新型主方案及其各进一步选择方案可以自由组合以形成多个方案，均为本实用新型可采用并要求保护的方案；并且本实用新型，(各非冲突选择)选择之间以及和其他选择之间也可以自由组合。本领域技术人员在了解本发明方案后根据现有技术和公知常识可明了有多种组合，均为本实用新型所要保护的技术方案，在此不做穷举。
本实用新型的工作流程：
本实用新型能相对现有技术，降低模组内各单体电芯的温差，温差小了，BMS就能通过某一个温度传感器估计出整个模组，乃至整包的温度。准确的温度估计，一方面能降低电池的热失控风险，另一方面，能为BMS对电池电量的估计提供一个准确的修正，这能提高整车的经济性和动力性。以加热为例，高温介质由中部的进口集流管流入，向左右流经换热板，最后由两端的出口集流管流出，此时每一换热板内会形成左右两部分相反流向的换热介质(即双流向布置)。通过CFD仿真计算进行仿真，使用与常规方法相同的边界条件：四个水冷板总流量为6L/min、加热功率在2千瓦、电池包模组初始温度为-20℃工况下对电池包进行加热至0℃仿真，其在模组最低温度达到0℃时，模组仅为温差为3℃，电池包管路系统压力损失仅为7kPa。
本实用新型的有益效果：
1.通过在水冷板中间位置布置进水集流管，两侧布置出水集流管，有效的减小了压力损失以及模组内电芯之间的温差，提升BMS对电池的控制精度，提升电动汽车的动力性和经济型，减小了温度不均匀对电池寿命的伤害。
2.缩短了加热和冷却的时间，减小了加热或冷却所消耗的能量，达到了节能的目的。
附图说明
图1是现有技术的装置流程示意图；
图2是本实用新型实施例的装置流程示意图；
图中，1为电池模组，2为水冷板，3为进口集流管，4为出口集流管。
具体实施方式
下面结合具体实施例和附图对本实用新型作进一步的说明。
参考图2所示，图中箭头方向为换热介质流向，一种双流向布置的电池包换热系统，包括电池模组1，以及与电池模组1热交换的换热板，换热板内流通换热介质，换热板内流通的换热介质可以是各种适宜介质，作为优选，换热介质为水，因此换热板为水冷板2。各水冷板2并排设置组成换热排，换热排两端设置出口集流管4，各水冷板2的两端口均分别与两出口集流管4连通，在两出口集流管4之间设有进口集流管3，各水冷板2均与进口集流管3连通。每个水冷板2上串联若干个电池模组1，每个水冷板2上以进口集流管3为界，进口集流管3两侧的换热模组1数量相等。换热水从进口集流管3进入，然后经两侧的水冷板2分别对两侧的电池模组1进行换热，换热结束后分别从两侧的出口集流管4流出，结束换热。
作为示例，如本实施例图2所示，每个水冷板2上串联2个电池模组1，进口集流管3设置在换热排中间位置，每个水冷板2上以进口集流管3为界，进口集流管3两侧的换热模组1数量相等，即进口集流管3两侧各有1个电池模组1。通过CFD仿真计算进行仿真，使用与常规方法相同的边界条件：四个水冷板总流量为6L/min、加热功率在2千瓦、电池包模组初始温度为-20℃工况下对电池包进行加热至0℃仿真，其在模组最低温度达到0℃时，模组仅为温差为3℃，电池包管路系统压力损失仅为7kPa。
以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
Claims (5)
1.一种双流向布置的电池包换热系统，包括电池模组，以及与电池模组热交换的换热板，换热板内流通换热介质，其特征在于：各换热板并排设置组成换热排，换热排两端设置出口集流管，各换热板的两端口均分别与两出口集流管连通，在两出口集流管之间设有进口集流管，各换热板均与进口集流管连通。
2.如权利要求1所述的双流向布置的电池包换热系统，其特征在于：每个换热板上串联若干个电池模组。
3.如权利要求2所述的双流向布置的电池包换热系统，其特征在于：每个换热板上以进口集流管为界，进口集流管两侧的换热模组数量相等。
4.如权利要求1所述的双流向布置的电池包换热系统，其特征在于：进口集流管设置在换热排中间位置。
5.如权利要求1所述的双流向布置的电池包换热系统，其特征在于：换热板为水冷板。
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