CN206947470U - 一种用于动力电池的热交换装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了车辆技术领域的一种用于动力电池的热交换装置，包括水箱，所述水箱通过水管连接有变量泵，所述动力电池主体包括电芯，本装置设置的电热膜发热管，当处于低温环境下时，该装置对动力电池进行加热，当处于高温环境下，该装置对动力电池进行冷却的方案，高效、紧凑、低成本地解决动力电池组运行时温度复杂多变的难题，保证动力电池能在理想的工作温度下工作以保证电池的性能与循环寿命，本装置能同时解决动力电池的加热及冷却问题，采用液体作为传热介质，换热系数高，可保证电池工作温度的一致性，使动力电池达到合理的工作温控范围，实现对动力电池加热及冷却的一体化功能。

Description

一种用于动力电池的热交换装置

技术领域

本实用新型涉及车辆技术领域，具体为一种用于动力电池的热交换装置。

背景技术

作为电动汽车的能量源，动力电池已成为发展电动汽车核心部件之一，直接影响到电动汽车的性能。当车辆在加速，爬坡，制动等交替工况下时，电池的放电倍率会不同，电池运行时由于极化反应及电池内阻的存在，使得在充放电过程中会产生大量的热量，加上时间累积以及空间影响会产生不均匀热量聚集，会加剧各电芯、单体内阻和容量不一致性，如果长时间热积累在高温下得不到及时通风散热，会影响电池的功率和能量的发挥，严重时将会导致热失控，从而影响电池包的安全性及可靠性。再者，当处于低温环境时，动力电池包内部的化学反应受温度影响充放电性能明显衰减，不能正常运行，此时应需对电池包包进行加热，控制电池运行的温度环境，使电池包发挥最佳性能和寿命。目前市场上普遍采用最为简单的空气冷却，但换热系数低，冷却速度慢，考虑到相变材料的研发，制造成本等问题，目前最有效经济的方案还是以液体作为传热介质对动力电池进行冷却散热，为此，我们提出一种用于动力电池的热交换装置。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种用于动力电池的热交换装置，以解决上述背景技术中提出的动力电池由于过高或过低的温度都会直接影响动力电池的使用寿命和性能并可能导致电池系统的安全的问题。

为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：一种用于动力电池的热交换装置，包括水箱，所述水箱通过水管连接有变量泵，所述变量泵通过水管连接有动力电池主体，所述动力电池主体包括电芯，所述电芯的顶部左右两侧均设置有绝缘膜，所述电芯的左右两侧均设置有热交换装置主体，所述热交换装置主体包括密封传热壳体，所述密封传热壳体的左右两侧均设置有侧板，左侧所述侧板的左侧顶部设置有进水管连接口，右侧所述侧板的右侧底部设置有排出水管连接口，所述密封传热壳体的内腔设置有电热膜发热管，所述密封传热壳体的内腔顶部设置有温度拾取传感器，且温度拾取传感器位于电热膜发热管的前侧，所述动力电池主体通过水管连接有电磁换向阀，且电磁换向阀通过导水管与变量泵的进水端相连接，所述电磁换向阀通过导水管连接有散热器，所述散热器通过导水管与水箱相连接。

优选的，所述电热膜发热管为非金属镀膜石英玻璃发热管。

优选的，所述密封传热壳体为铝板外壳。

优选的，所述电热膜发热管与密封传热壳体的连接处设置有密封垫。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：本装置设置的电热膜发热管，当处于低温环境下时，该装置对动力电池进行加热，当处于高温环境下，该装置对动力电池进行冷却的方案，高效、紧凑、低成本地解决动力电池组运行时温度复杂多变的难题，保证动力电池能在理想的工作温度下工作以保证电池的性能与循环寿命，本装置能同时解决动力电池的加热及冷却问题，采用液体作为传热介质，换热系数高，可保证电池工作温度的一致性，使动力电池达到合理的工作温控范围，实现对动力电池加热及冷却的一体化功能。

附图说明

图1为本实用新型结构示意图；

图2为本实用新型动力电池主体结构示意图；

图3为本实用新型热交换装置主体结构示意图。

图中：1水箱、2变量泵、3动力电池主体、31电芯、32绝缘膜、33热交换装置主体、331密封传热壳体、332侧板、333进水管连接口、334排出水管连接口、335电热膜发热管、336温度拾取传感器、4电磁换向阀、5散热器。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

请参阅图1-3，本实用新型提供一种技术方案：一种用于动力电池的热交换装置，包括水箱1，水箱1通过水管连接有变量泵2，变量泵2通过水管连接有动力电池主体3，动力电池主体3包括电芯31，电芯31的顶部左右两侧均设置有绝缘膜32，电芯31的左右两侧均设置有热交换装置主体33，热交换装置主体33包括密封传热壳体331，密封传热壳体331的左右两侧均设置有侧板332，左侧侧板332的左侧顶部设置有进水管连接口333，右侧侧板332的右侧底部设置有排出水管连接口334，密封传热壳体331的内腔设置有电热膜发热管335，密封传热壳体331的内腔顶部设置有温度拾取传感器336，且温度拾取传感器336位于电热膜发热管335的前侧，动力电池主体3通过水管连接有电磁换向阀4，且电磁换向阀4通过导水管与变量泵2的进水端相连接，电磁换向阀4通过导水管连接有散热器5，散热器5通过导水管与水箱1相连接。

其中，电热膜发热管335为非金属镀膜石英玻璃发热管，非金属镀膜石英玻璃发热管具有密封性好、导热速度快和导热效率高等优点，从而使得电热膜发热管335实现水电隔离、加热速度快、热转换效率高等特点，密封传热壳体331为铝板外壳，有利于将制冷介质和外界进行热交换，电热膜发热管335与密封传热壳体331的连接处设置有密封垫。

工作原理：本实用新型在进行工作时，水箱1将冷却液通过变量泵2输送到密封传热壳体331内腔中的电热膜发热管335中，而在动力电池主体3的内腔中，电热膜发热管335完全浸没在介电传热流体中，并完全与介电传热流体接触，通过介电传热流体实现电热膜发热管335与电芯31之间进行热量传输，而电热膜发热管335完全浸没在介电传热流体中，可以增大电芯31与外部环境的换热面积，强化了传热效果，对电芯31的温升或温降具有很重要的作用，处于加热工况时电热膜发热管335两端通电，处于冷却工况时其两端不通电，温度拾取传感器336用来测量介电传热流体的温度，且温度拾取传感器336位于原理电热膜发热管335的位置，使得温度拾取传感器336感应的温度更加准确，根据采集的温度控制通断电来加热或停止加热，加热工况时，当电池温度低时，采集温度拾取器336信号，电热膜发热管335通电，对介电传热流体进行加热，而介电传热流体将热量传递给动力电池主体3，实现对动力电池主体3的加热，当温度上升至合理区域范围后，停止加热，可使动力电池主体3迅速达到合理的工作温控范围，冷却工况时，电热膜发热335内流动的液体，通过在电热膜发热管335来回绕回，动力电池主体3工作时散发出来的热量传递给介电传热流体，再通过介电传热流体将热量传递给电热膜发热管335，通过流过电热膜发热管335中的冷却液将热量带出动力电池主体3，实现动力电池与外界的热交换，对动力电池主体3起到有效的散热冷却效果，在冷却工况时，经过电磁换向阀4让流体经过散热器5进行冷却回到水箱1，加热工况时，热的流体不回水箱1直接去变量泵2的进水口侧的导水管中。

尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本实用新型的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (4)

1.一种用于动力电池的热交换装置，包括水箱(1)，其特征在于：所述水箱(1)通过水管连接有变量泵(2)，所述变量泵(2)通过水管连接有动力电池主体(3)，所述动力电池主体(3)包括电芯(31)，所述电芯(31)的顶部左右两侧均设置有绝缘膜(32)，所述电芯(31)的左右两侧均设置有热交换装置主体(33)，所述热交换装置主体(33)包括密封传热壳体(331)，所述密封传热壳体(331)的左右两侧均设置有侧板(332)，左侧所述侧板(332)的左侧顶部设置有进水管连接口(333)，右侧所述侧板(332)的右侧底部设置有排出水管连接口(334)，所述密封传热壳体(331)的内腔设置有电热膜发热管(335)，所述密封传热壳体(331)的内腔顶部设置有温度拾取传感器(336)，且温度拾取传感器(336)位于电热膜发热管(335)的前侧，所述动力电池主体(3)通过水管连接有电磁换向阀(4)，且电磁换向阀(4)通过导水管与变量泵(2)的进水端相连接，所述电磁换向阀(4)通过导水管连接有散热器(5)，所述散热器(5)通过导水管与水箱(1)相连接。

2.根据权利要求1所述的一种用于动力电池的热交换装置，其特征在于：所述电热膜发热管(335)为非金属镀膜石英玻璃发热管。

3.根据权利要求1所述的一种用于动力电池的热交换装置，其特征在于：所述密封传热壳体(331)为铝板外壳。

4.根据权利要求1所述的一种用于动力电池的热交换装置，其特征在于：所述电热膜发热管(335)与密封传热壳体(331)的连接处设置有密封垫。