CN206697577U - 一种节能的动力电池冷却系统及电动车 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种节能的动力电池冷却系统及电动车，电动车包括车载电源和动力电池，还包括与动力电池对应的电力制冷单元和将电力制冷单元产生的冷空气向动力电池输送的送风装置，电动车还包括车载太阳能电池单元，车载太阳能电池单元通过第一开关与电力制冷单元连接，车载电源通过第二开关与电力制冷单元连接。在电动车上配置对应电力制冷单元及送风装置，在需要对动力电池进行冷却时，不需要为了冷却动力电池而专门打开车载空调导致能耗升高。而且，在电动车上利用车载太阳能电池单元向电力制冷单元供电时，可有效节省车载电源消耗，提高整车的节能效果。

Description

一种节能的动力电池冷却系统及电动车

技术领域

本实用新型涉及一种节能的动力电池冷却系统及电动车。

背景技术

随着新能源车的普遍推广，为适应多种行驶路况及工作环境，纯电动车及插电式车整车功率不断提高，对于电池的功率性能和散热性能提出了更高的要求。动力电池如果长期工作在高温条件下，势必会对电池寿命及安全性能产生不利因素。所以，电池包配置有冷却散热系统。常见的散热系统包括风冷和水冷两种形式，水冷装置整体结构较为复杂、成本较高，且水冷装置占用空间大，对整车布置来说有一定局限性，维护整修也较为不便，电动客车上使用水冷装置的较少。电动客车的电池包多采用风冷装置进行冷却。

在授权公告号为CN202444037U的中国实用新型专利中公开了一种电池包冷却装置，此处的冷却装置采用风冷，利用风机将车载空调输出的冷风送入相应的冷却风道中，对动力电池进行冷却散热。电池包内设有用于检测电池温度的温度传感器，温度传感器与电池热管理系统连接。使用时，当温度传感器检测到电池内部温度过高时，向电池热管路系统输出信号，电池热管理系统控制车载空调及风机工作，向相应的冷却风道提供冷风以实现风冷散热。

传统的电池风冷系统多采用引入车载空调的冷却风的形式对电池包括进行冷却，对于电动车来讲，车载空调通常由车载电源或发动机提供动力，当动力电池持续需要冷却风时，车载空调需要连续工作以满足电池散热需求，造成整车电耗或能耗增加。如果传统车载空调跟随发动机进行启停以满足节能要求的话，又存在当整车停机时无法引入冷却风进而影响冷却散热的问题。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种节能的动力电池冷却系统，以解决现有技术中利用车载空调提供冷却风时需要开启车载空调导致能耗较高的技术问题；同时，本实用新型还提供一种使用上述动力电池冷却系统的电动车。

为实现上述目的，本实用新型所提供的节能的动力电池冷却系统的技术方案是：一种节能的动力电池冷却系统，包括用于与动力电池对应的电力制冷单元和将电力制冷单元产生的冷空气向动力电池输送的送风装置。

所述电力制冷单元为半导体制冷单元，半导体制冷单元包括半导体制冷板。

所述送风装置包括用于与动力电池对应的散热风道，散热风道的出风口处设有散热风机，散热风道的进风口处设有冷却风引导管，冷却风引导管与所述电力制冷单元连通。

本实用新型所提供的使用上述动力电池冷却系统的电动车的技术方案是：一种电动车，包括车载电源和动力电池，还包括与动力电池对应的电力制冷单元和将电力制冷单元产生的冷空气向动力电池输送的送风装置，电动车还包括车载太阳能电池单元，该车载太阳能电池单元通过第一开关与电力制冷单元连接，所述车载电源通过第二开关与电力制冷单元连接。

所述电力制冷单元为半导体制冷单元，半导体制冷单元包括半导体制冷板。

所述送风装置包括与动力电池对应的散热风道，散热风道的出风口处设有散热风机，散热风道的进风口处设有冷却风引导管，冷却风引导管与所述电力制冷单元连通。

所述电动车包括电池包，所述动力电池放置在电池包中，所述散热风道布置在所述电池包的底部。

所述动力电池配套布置有电池管理单元和用于检测动力电池温度的温度传感器，温度传感器的信号输出端与电池管理单元连接，电池管理单元的信号输出端与所述第一开关、第二开关及散热风机控制连接。

所述车载太阳能电池单元通过第一开关与所述电池管理单元连接，所述车载电源通过第二开关与电池管理单元连接。

所述车载太阳能电池单元通过第一充电电路与所述车载电源连接，车载太阳能电池单元通过第二充电电路与所述动力电池连接，两充电电路上分别设有开关二极管。

本实用新型的有益效果是：本实用新型所提供的节能的动力电池冷却系统中，对应动力电池配置有电力制冷单元，并利用送风装置向动力电池输送冷空气，以实现对动力电池的冷却。在电动车上配置对应电力制冷单元及送风装置，在需要对动力电池进行冷却时，不需要为了冷却动力电池而专门打开车载空调导致能耗升高。而且，在车载空调工作时，不会影响车载空调对整车的降温效果。

而且，在电动车上利用车载太阳能电池单元向电力制冷单元供电时，可有效节省车载电源消耗，提高整车的节能效果。

进一步地，电力制冷单元采用半导体制冷单元，半导体制冷单元结构紧凑，适于安装空间有限的场所。

附图说明

图1为本实用新型所提供的电动车的一种实施例的结构示意图；

图2为本实用新型所提供的电动车中冷却系统的电路原理图。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型的实施方式作进一步说明。

本实用新型所提供的电动车的具体实施例，如图1、图2所示，电动车包括安装在车体上的动力电池模组，车体的结构与现有的电动车的车体结构相同，在此不再赘述，动力电池模组包括电池包括动力电池1，动力电池1安装于电池包中，具体使用固定螺栓将动力电池1固定于电池包底部所设有的支撑梁上，动力电池的底面为散热面3。

本实施例所提供的电动车中，对应动力电池单独的配置有节能的动力电池冷却系统，该动力电池冷却系统具体包括用于与动力电池对应的电力制冷单元和将电力制冷单元产生的冷空气向动力电池输送的送风装置。此处的电力制冷单元为半导体制冷单元，半导体制冷单元包括半导体制冷板7，半导体制冷板7的一侧设有导热风机6，由导热风机将半导体制冷板产生的冷量向动力电池输送。上述送风装置具体包括用于与动力电池对应的散热风道2，此处的散热风道2布置在电池包的底部，散热风道的进风口5处设有冷却风引导管9。半导体冷却板开始制冷后，冷空气由冷却板下部的导热风机6带出并通过冷却风引导管9进入散热风道2中。同时，在散热风道2的出风口处设有散热风扇4，散热风扇4向外抽风以在散热风道2中形成负压，便于将冷却风送至动力电池，冷却风在流过散热风道2时将动力电池的热量带走。

在动力电池上设有温度采集点8，对应该温度采集点设有温度传感器，温度传感器的信号输出端连接有电池管理单元，电池管理单元控制半导体制冷板的工作，即在温度传感器检测温度达到设定值时，半导体制冷板及散热风扇工作，对动力电池进行散热冷却。

实际上，上述温度传感器为多点温度传感器，这样可以多点测试动力电池，提高测量精度。

而且，本实施例中，电动车包括车载电源和车载太阳能电池单元，此处的车载太阳能电池单元包括太阳能电池、DC/DC变压器及太阳能控制单元，车载太阳能电池单元通过第一开关K1与电池管理单元、半导体制冷单元连接，车子啊电源通过第二开关K2与电池管理单元、半导体制冷单元连接。并且，电池管理单元的信号输出端与第一开关K1、第二开关K2控制连接。

当电池管理单元接收到温度传感器输出的检测信号，当温度达到设定标准时，电池管理单元可控制第一开关K1或第二开关K2导通。第一开关K1导通时，由车载太阳能电池单元向电池管理单元及半导体制冷板供电，不需要车载电源供电。第二开关K2导通时，由车载电源向电池管理单元及半导体制冷板供电。实际上，当车载太阳能电池单元的电量充足时，首选控制第一开关导通。当车载太阳能电池单元电量不足时，则控制第二开关导通。

另外，车载太阳能电池单元通过第一充电电路与车载电源连接，第一充电电路上设有开关二极管K3，车载太阳能电池单元通过第二充电电路与动力电池连接，第二充电电路上设有开关二极管K4。此处的开关二极管使得电流只能由车载太阳能电池单元流向车载电源及动力电池，这样，在车载太阳能电池单元电量充足时，可通过相应的充电电路对车载电源及动力电池进行充电。

需要说明的是，太阳能控制单元与光照强度检测单元连接，光照强度检测单元用于对太阳光强度进行实时检测，当光照强度满足要求时，太阳能控制单元控制太阳能电池工作，将光能转换为电能储存起来。

本实施例所提供的电动车在使用时，当光照条件满足要求时，太阳能电池电压达到工作电压范围时，由太阳能控制单元控制太阳能输出回路闭合，由车载太阳能电池单元优先为半导体制冷板和电池管理单元供电。在电池包内的温度传感器所采集的温度升高并达到设定温度时，控制第一开关K1闭合，车载太阳能电池单元向半导体制冷单元和电池管理单元供电，半导体制冷板开始制冷，其冷量由半导体制冷板下部的导热风机带出并通过冷却风引导管进入散热风道中，实现对动力电池的冷却，同时，散热风道的出风口处的散热风机工作，向外抽风，在散热风道中形成负压，冷却风更方便的从散热风道中通过，将动力电池产生的能量及时的输送出来。这样一来，即便在整车下电状态下，只要太阳能电池的电压足够，即可在电池高温时及时对动力电池进行冷却，确保动力电池始终工作在适当温度范围内，有效避免因高温产生的电池寿命缩短及电池安全的问题。

本实施例中，太阳能控制单元与电池管理单元进行通讯，电池管理单元可对动力电池及太阳能电池的当前电压、等状态进行通讯判断，为控制第一开关K1、第二开关K2及开关二极管K3的启闭标准。

具体来说，当外界光线不足时，太阳能电池的电压不满足工作要求时，若动力电池的温度达到设定温度时，则由车载电源向电池管理单元及半导体制冷板供电，此时，第二开关K2导通，第一开关K1断开，即由电池管理单元根据太阳能控制单元所得到的太阳能电池的电量、电压，控制第一开关K1断开，第二开关K2导通。

当外界光纤充足，动力电池的温度达到设定温度时，由电池管理单元根据太阳能控制单元所得到的太阳能电池的电量、电压，控制第一开关K1导通，第二开关K2断开，由太阳能电池向电池管理单元及半导体制冷板供电。

并且，在电池包内温度适当且外界环境光照充足时，太阳能管理单元所得到的太阳能电池的电量、电压，电池管理单元控制开关二极管K3、K4导通，车载太阳能电池单元将剩余电能通过单向导通的开关二极管储存到车载电源及动力电池中，实现太阳能的进一步利用。

本实施例中，利用车载太阳能电池单元向电池管理单元和半导体制冷单元供电，不完全依赖电动车的车载电源，可有效减少对车载电源的消耗，延长车载电源的使用寿命，降低对车载电源的要求。

而且，为动力电池配置单独的冷却系统，与整车的冷却系统独立运行，确保在车载空调停机的情况下，电池包保持良好的冷却效果，实现车辆的节能减排。

本实施例中，送风装置包括不仅包括设置于电池包底部的散热风道，还包括散热风机。在其他实施例中，可以不再电池包上专门设置散热风道，而是利用将动力电池放入电动车上设有的电池仓中时在动力电池与电池仓之间所形成的间隙作为散热风道，可利用散热风机将电力制冷单元向间隙中输送冷空气，从而实现对动力电池的冷却散热。

本实施例中，电力制冷单元采用半导体制冷单元。在其他实施例中，电力制冷单元也可采用单独设置的小型空调，只要可通电制冷即可。

本实施例中，在散热风道与半导体制冷单元之间设有冷却风引导管，在其他实施例中，也可省去冷却风引导管，而是利用风机直接将冷空气吹向动力电池。

本实施例中，车载太阳能电池单元通过相应的充电电路与车载电源、动力电池连接，在车载太阳能电池单元电量充足时，在满足动力电池的冷却需要的情况下，可对车载电源及动力电池充电，以充分利用太阳能。在其他实施例中，也可以充电电路。

Claims (8)

1.一种节能的动力电池冷却系统，其特征在于：包括用于与动力电池对应的电力制冷单元和将电力制冷单元产生的冷空气向动力电池输送的送风装置；所述送风装置包括用于与动力电池对应的散热风道，散热风道的出风口处设有散热风机，散热风道的进风口处设有冷却风引导管，冷却风引导管与所述电力制冷单元连通。

2.根据权利要求1所述的节能的动力电池冷却系统，其特征在于：所述电力制冷单元为半导体制冷单元，半导体制冷单元包括半导体制冷板。

3.一种电动车，包括车载电源和动力电池，其特征在于：还包括与动力电池对应的电力制冷单元和将电力制冷单元产生的冷空气向动力电池输送的送风装置，电动车还包括车载太阳能电池单元，该车载太阳能电池单元通过第一开关与电力制冷单元连接，所述车载电源通过第二开关与电力制冷单元连接；所述送风装置包括与动力电池对应的散热风道，散热风道的出风口处设有散热风机，散热风道的进风口处设有冷却风引导管，冷却风引导管与所述电力制冷单元连通。

4.根据权利要求3所述的电动车，其特征在于：所述电力制冷单元为半导体制冷单元，半导体制冷单元包括半导体制冷板。

5.根据权利要求3所述的电动车，其特征在于：所述电动车包括电池包，所述动力电池放置在电池包中，所述散热风道布置在所述电池包的底部。

6.根据权利要求3所述的电动车，其特征在于：所述动力电池配套布置有电池管理单元和用于检测动力电池温度的温度传感器，温度传感器的信号输出端与电池管理单元连接，电池管理单元的信号输出端与所述第一开关、第二开关及散热风机控制连接。

7.根据权利要求6所述的电动车，其特征在于：所述车载太阳能电池单元通过第一开关与所述电池管理单元连接，所述车载电源通过第二开关与电池管理单元连接。

8.根据权利要求3或4所述的电动车，其特征在于：所述车载太阳能电池单元通过第一充电电路与所述车载电源连接，车载太阳能电池单元通过第二充电电路与所述动力电池连接，两充电电路上分别设有开关二极管。