CN207459127U - 电池结构和具有其的车辆 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种电池结构和具有其的车辆，电池结构包括电池壳体、电池模组和换热装置，电池模组安装在电池壳体内，换热装置包括：储液箱、液泵和适于与电池模组换热的换热管道，储液箱、液泵和换热管道均位于电池壳体内，液泵适于将储液箱内的换热液泵入换热管道内，换热管道的第一出液端和第一进液端均与储液箱连通以形成换热液流动回路。根据本实用新型的电池结构，电池结构可以通过自身的换热装置对电池模组换热，提高了热交换效率，可以更精确地对电池模组的工作温度进行调控。

Description

电池结构和具有其的车辆

技术领域

本实用新型涉及车辆制造领域，具体而言，涉及一种电池结构和具有其的车辆。

背景技术

相关技术中，车辆内的电池包的冷却系统与整车的冷却系统相连，即电池包通过整车的冷却系统对电池包的壳体内的元件(如电池模组)进行冷却。该方案中整车的冷却系统需要同时对车内其他部件冷却，因此，整车的冷却系统对电池包的热交换效率较低。

发明内容

本实用新型旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。为此，本实用新型的第一方面提出了一种至少在一定程度上能提高热交换效率的电池结构。

本实用新型的第二方面提出了一种具有上述电池结构的车辆。

根据本实用新型第一方面所述的电池结构，包括电池壳体、电池模组和换热装置，所述电池模组安装在所述电池壳体内，所述换热装置包括：储液箱、液泵和适于与所述电池模组换热的换热管道，所述储液箱、所述液泵和所述换热管道均位于所述电池壳体内，所述液泵适于将所述储液箱内的换热液泵入所述换热管道内，所述换热管道的第一出液端和第一进液端均与所述储液箱连通以形成换热液流动回路。

根据本实用新型第一方面所述的电池结构，电池结构可以通过自身的换热装置对电池模组换热，提高了热交换效率，可以更精确地对电池模组的工作温度进行调控。

根据本实用新型所述的电池结构，所述换热管道形成在所述电池壳体的底壁内部。

根据本实用新型所述的电池结构，所述电池壳体具有相对设置的第一侧边和第二侧边，所述电池模组与所述第一侧边间隔开以形成安装空间，所述储液箱和所述液泵设置在所述安装空间内，所述换热管道包括：第一管段和第二管段，其中，所述第一管段通过所述第一进液端与所述储液箱连通，所述第二管段通过所述第一出液端与所述储液箱连通，所述第一管段位于所述电池壳体的底壁的左半部分，所述第二管段位于所述电池壳体的底壁的右半部分。

进一步地，所述第一管段和所述第二管段的每一个均包括第一连接管、第二连接管以及多个间隔平行设置的分管，每个分管均从所述第一侧边延伸至所述第二侧边，每个所述分管朝向所述第一侧边的第一端分别与所述第一连接管连通，且所述第一连接管还与所述第一出液端或所述第一进液端相连，每个所述分管朝向所述第二侧边的第二端分别与所述第二连接管连通，且所述第一管段的所述第二连接管与所述第二管段的所述第二连接管连通。

根据本实用新型所述的电池结构，所述储液箱内设有用于加热所述换热液的加热装置。

进一步地，所述电池结构还包括散热组件，所述散热组件设置在所述电池壳体的至少一个侧壁的外壁面上，所述散热组件包括散热器，所述散热器内设有散热流道，所述散热流道具有第二进液端和第二出液端，所述第二出液端与所述液泵连通，所述第二进液端与所述储液箱之间连接有第三连接管，所述液泵与所述储液箱之间连接有第四连接管，所述储液箱可选择地与所述第三连接管或所述第四连接管连通。

更进一步地，所述散热组件包括散热支架，所述散热支架具有开口朝向所述电池壳体的安装凹槽，所述散热器安装在所述安装凹槽内。

更进一步地，所述散热组件还包括适于对所述散热器吹风的风扇，所述风扇安装在所述散热支架内且位于所述散热器的内侧，所述散热支架的至少一个侧壁在所述风扇与所述电池壳体之间设有进风口，所述安装凹槽的底壁设有散热格栅。

更进一步地，所述风扇与所述电池结构的BMS进行通讯以由所述BMS独立地控制所述风扇的启停。

根据本实用新型第二方面所述的车辆，设有如本实用新型第一方面所述的电池结构。

根据本实用新型第二方面所述的车辆，延长了电池包的工作寿命，从而提升了驾驶体验。

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是本实用新型实施例的电池结构的结构示意图；

图2是本实用新型实施例的换热装置与电池壳体的安装示意图；

图3是本实用新型实施例的电池壳体内换热管道的结构示意图；

图4是本实用新型实施例的散热组件的结构示意图；

图5是本实用新型实施例的散热组件的分解图；

图6是本实用新型实施例的换热装置在制冷状态下的循环流程图；

图7是本实用新型实施例的换热装置在加热状态下的循环流程图。

附图标记：

电池结构1000，换热装置100，储液箱1，液泵2，换热管道3，第一进液端31，第一出液端32，第一管段33，第二管段34，第一连接管35，第二连接管36，分管37，散热组件4，散热器41，第二进液端411，第二出液端412，散热支架42，安装凹槽421，散热格栅422，连接柱423，风扇43，第三连接管5，第四连接管6，第五连接管7，第六连接管8，第七连接管9，电池模组200，电池壳体300，第一侧边301，第二侧边302，BMS400，安装空间500。

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”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”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”的含义是至少两个，例如两个，三个等，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，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接或可以互相通讯；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或两个元件的相互作用关系。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。

下面结合附图并参考具体实施例描述本实用新型。

首先结合图1-图7描述本实用新型实施例的电池结构1000。

如图1-图7所示，本实用新型实施例的电池结构1000可以包括电池壳体300、电池模组200和换热装置100，电池模组200可以安装在电池壳体300内。

如图1-图3所示，换热装置100可以包括储液箱1、液泵2和换热管道3，储液箱1、液泵2和换热管道3均可设置在电池壳体300内，换热管道3可以贴近电池模组200设置，以使电池模组200可以通过换热管道3进行热交换，保证电池模组200处于合适的工作温度。例如，当电池模组200温度高于正常工作温度时，换热管道3可以对电池模组200进行冷却，当电池模组200温度低于正常工作温度时，换热管道3可以对电池模组200进行加热。

如图1-图3所示，储液箱1内可以设有冷却液，换热管道3的第一出液端32和第一进液端31均与储液箱1连通以形成换热液流动回路，换热管道3处可以设有液泵2，从而液泵2可以将储液箱1的换热液从第一进液端31泵入换热管道3内，且换热液在换热管道3内可以与电池模组200进行换热，并从第一出液端32流回储液箱1内。

由此，换热装置100可以独立于车辆的换热系统对电池模组200换热，电池机构内部的元件(如电池结构1000的BMS400(BATTERY MANAGEMENT SYSTEM，中文名称：电池管理系统))可以通过调整液泵2的功率，可以调节储液箱1泵入换热管道3的流速，从而可以精确地控制换热装置100对电池模组200的换热性能，实现对电池模组200工作温度的控制。

根据本实用新型实施例的电池结构1000，通过设置储液箱1、液泵2和换热管道3，且换热管道3的第一出液端32和第一进液端31均与储液箱1连通以形成换热液流动回路，电池结构1000可以通过自身的换热装置100对电池模组200换热，提高了热交换效率，可以更精确地对电池模组200的工作温度进行调控。

在本实用新型的一些可选的实施例中，如图3所示，换热管道3可以形成在电池壳体300的底壁内部。可以理解的是，第一进液端31和第一出液端32可以开设在电池壳体300的底壁的上表面处。由此，换热管道3可以在电池模组200的底部对电池模组200换热，电池模组200与换热管道3之间可以具有较大的换热面积，提高了电池模组200与换热管道3之间的换热效率，同时可以使电池结构1000整体更紧凑。

在一些具体的实施例中，如图1和图3所示，电池壳体300可以具有相对设置的第一侧边301和第二侧边302，电池模组200可以与第一侧边301间隔开，从而在第一侧边301与电池模组200之间可以形成安装空间500，储液箱1和液泵2可以设置在安装空间500内，BMS400也可设置在安装空间500内，由此可以令电池壳体300内部结构分区功能更加集中，更便于装配。

如图3所示，换热管道3可以包括互相连通的第一管段33和第二管段34，其中，第一管段33可以通过第一进液端31与储液箱1连通，第二管段34可以通过第一出液端32与储液箱1连通，第一管段33可以位于电池壳体300的底壁的左半部分，第二管段34可以位于电池壳体300的底壁的右半部分。

由此，第一管段33可以设置在电池模组200中位于电池壳体300左部的电芯的下方，第二管段34可以设置在电池模组200中位于电池壳体300右部的电芯的下方，从而可以防止换热管道3的热量向电芯以外的区域耗散，保证了换热管道3对电池模组200的换热效果。

在一些具体的实施例中，如图3所示，第一管段33和第二管段34的每一个均可以包括第一连接管35、第二连接管36以及多个间隔平行设置的分管37，每个分管37均可以从第一侧边301延伸至第二侧边302，第一连接管35可以在靠近第一侧边301处设置且沿第一侧边301的延伸方向延伸，每个分管37朝向第一侧边301的第一端可以分别与第一连接管35连通。第一管段33的第一连接管35的右端还可以与第一进液端31相连，第二管段34的第一连接管35的左端还可以与第一出液端32相连。

如图3所示，第二连接管36可以在靠近第二侧边302处设置且沿第二侧边302的延伸方向延伸，每个分管37朝向第二侧边302的第二端可以分别与第二连接管36连通，且第一管段33的第二连接管36可以与第二管段34的第二连接管36连通。

由此，如图3中箭头所示，储液箱1内的换热液可以从第一进液端31进入第一管段33的第一连接管35处，并从第一连接管35通过第一管段33的多个分管37流向第二连接管36，进一步，换热液可以从第一管段33的第二连接管36流向第二管段34的第二连接管36，并通过第二管段34的多个分管37流向第二管段34的第一连接管35，最后从第一出液端32流出换热管道3并流回储液箱1内。

综上，第一管段33和第二管段34可以构成流动框架结构，保证换热管道3与电池模组200之间具有较大的换热面积。

在一些具体的实施例中，储液箱1内可以还可以设有用于加热换热液的加热装置(图中未示出)。由此加热装置可以对储液箱1内的换热液进行加热，从而加热后的换热液可以流入换热管道3内，以在电池模组200处于低温运行环境时实现对电池模组200的加热。

更加具体地，加热装置可以与BMS400相连，BMS400可以控制加热装置的开启与关闭，以在换热液冷却电池模组200时关闭加热装置，并在换热液加热电池模组200时启动加热装置。此外，BMS400可以控制加热装置的加热功率，以控制储液箱1内换热液的温度，从而控制电池模组200的工作温度。

在一些具体的实施例中，如图1、图2、图4和图5所示，电池结构1000还可以包括散热组件4，散热组件4可以设置在电池壳体300的至少一个侧壁的外壁面上，散热组件4可以包括散热器41，散热器41内可以设有散热流道，散热流道可以具有第二进液端411和第二出液端412。

如图6所示，当电池模组200温度过高，换热装置100需要对电池模组200冷却时，换热液可以从第二进液端411进入散热流道内，换热液在散热流道内时，换热液可以在电池壳体300外与温度相对电池结构1000较低的外界空气进行热交换，从而换热液的温度可以进一步降低，提高换热液与电池模组200之间的温差，以增大换热液对电池模组200的制冷性能，随后换热液可以从第二出液端412流出散热流道并从第一进液端31进入换热管道3内以对电池模组200进行冷却。

如图2所示，第二出液端412可以与液泵2连通，第二进液端411与储液箱1之间可以连接有第三连接管5，液泵2与储液箱1之间可以连接有第四连接管6，储液箱1可选择地与第三连接管5或第四连接管6连通。

在一些具体的实施例中，储液箱1内可以设有三通阀，储液箱1可以通过三通阀可选择地与第三连接管5或第四连接管6连通。液泵2与第一进液端31之间可以连接有第五连接管7，储液箱1与第一出液端32之间可以连接有第六连接管8，液泵2与第二出液端412之间可以连接有第七连接管9。

如图6所示，当电池模组200温度过高时，换热装置100可以位于制冷状态，此时储液箱1与第三连接管5连通且与第四连接管6断开，此时储液箱1内的换热液可以先从第三连接管5流入散热器41内进行冷却，再通过第七连接管9从散热器41流入液泵2，并通过第五连接管7从液泵2泵入散热管道内以对电池模组200冷却，最后通过第六连接管8从散热管道流回储液箱1内。换言之，当换热装置100位于制冷状态时，散热器41可以与散热管道串联设置，即散热器41可以与散热管道同时参与循环。

如图7所示，当电池模组200温度过低时，换热装置100可以位于加热状态，此时加热装置开启，储液箱1与第四连接管6连通且与第三连接管5断开，此时储液箱1内经过加热装置加热的换热液可以先从第四连接管6流入液泵2，并通过第五连接管7从液泵2泵入散热管道内以对电池模组200加热，最后通过第六连接管8从散热管道流回储液箱1内。换言之，当换热装置100位于加热状态时，散热器41不参与换热液的循环，只有散热管道独立与储液箱1形成循环。

在一些具体的实施例中，如图4和图5所示，散热组件4可以包括散热支架42，散热支架42可以具有开口朝向电池壳体300的安装凹槽421，散热器41可以安装在安装凹槽421内，由此可以使散热器41通过散热支架42与电池壳体300固定。

更加具体地，如图5所示，安装凹槽421的形状可以与散热器41的形状相同，以使散热器41定位在安装凹槽421内。如图4所示，散热支架42的外周缘可以间隔设有多个具有安装孔的连接柱423，散热支架42可以通过连接柱423的安装孔与电池壳体300螺纹固定。

在一些具体的实施例中，如图4和图5所示，散热组件4还可以包括风扇43，风扇43安装在散热支架42内且位于散热器41的内侧，即风扇43可以位于散热器41与电池壳体300之间，风扇43吹风时可以对散热器41进行吹风散热，进一步降低散热器41内换热液的温度，提高换热液对电池模组200的冷却效果。

如图4所示，散热支架42的至少一个侧壁在风扇43与电池壳体300之间可以设有进风口(图中未示出)，安装凹槽421的底壁可以设有散热格栅422，即安装凹槽421的底壁可以宽度方向间隔设有多个长条形通槽，每条长条形通槽可以沿安装凹槽421的底壁的长度方向延伸。当风扇43吹风时，外界气流可以从进风口进入安装凹槽421内并由风扇43吹向散热器41，随后气流可以通过散热格栅422流入外界大气。

更加具体地，风扇43可以与电池结构1000的BMS400进行通讯，以由BMS400独立地控制风扇43的启停。由此，BMS400可以在换热液冷却电池模组200时开启风扇43，并在换热液加热电池模组200时关闭风扇43，以节约能源。

下面描述本实用新型实施例的车辆。

本实用新型实施例的车辆设有如本实用新型上述任一种实施例的电池结构1000。

根据本实用新型实施例的车辆，通过设置电池结构1000，电池模组200具有合适的工作温度，延长了电池包的工作寿命，从而提升了驾驶体验。

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必须针对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。此外，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例进行接合和组合。

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 (10)

1.一种电池结构，其特征在于，包括：

电池壳体；

电池模组，所述电池模组安装在所述电池壳体内；以及

换热装置，所述换热装置包括：储液箱、液泵和适于与所述电池模组换热的换热管道，所述储液箱、所述液泵和所述换热管道均位于所述电池壳体内，所述液泵适于将所述储液箱内的换热液泵入所述换热管道内，所述换热管道的第一出液端和第一进液端均与所述储液箱连通以形成换热液流动回路。

2.根据权利要求1所述的电池结构，其特征在于，所述换热管道形成在所述电池壳体的底壁内部。

3.根据权利要求1所述的电池结构，其特征在于，所述电池壳体具有相对设置的第一侧边和第二侧边，所述电池模组与所述第一侧边间隔开以形成安装空间，所述储液箱和所述液泵设置在所述安装空间内，所述换热管道包括：第一管段和第二管段，其中，所述第一管段通过所述第一进液端与所述储液箱连通，所述第二管段通过所述第一出液端与所述储液箱连通，所述第一管段位于所述电池壳体的底壁的左半部分，所述第二管段位于所述电池壳体的底壁的右半部分。

4.根据权利要求3所述的电池结构，其特征在于，所述第一管段和所述第二管段的每一个均包括：

多个间隔平行设置的分管，每个分管均从所述第一侧边延伸至所述第二侧边；

第一连接管，每个所述分管朝向所述第一侧边的第一端分别与所述第一连接管连通，且所述第一连接管还与所述第一出液端或所述第一进液端相连；

第二连接管，每个所述分管朝向所述第二侧边的第二端分别与所述第二连接管连通，且所述第一管段的所述第二连接管与所述第二管段的所述第二连接管连通。

5.根据权利要求1所述的电池结构，其特征在于，所述储液箱内设有用于加热所述换热液的加热装置。

6.根据权利要求5所述的电池结构，其特征在于，还包括：散热组件，所述散热组件设置在所述电池壳体的至少一个侧壁的外壁面上，所述散热组件包括：散热器，所述散热器内设有散热流道，所述散热流道具有第二进液端和第二出液端，所述第二出液端与所述液泵连通，所述第二进液端与所述储液箱之间连接有第三连接管，所述液泵与所述储液箱之间连接有第四连接管，所述储液箱可选择地与所述第三连接管或所述第四连接管连通。

7.根据权利要求6所述的电池结构，其特征在于，所述散热组件包括：散热支架，所述散热支架具有开口朝向所述电池壳体的安装凹槽，所述散热器安装在所述安装凹槽内。

8.根据权利要求7所述的电池结构，其特征在于，所述散热组件还包括：适于对所述散热器吹风的风扇，所述风扇安装在所述散热支架内且位于所述散热器的内侧，所述散热支架的至少一个侧壁在所述风扇与所述电池壳体之间设有进风口，所述安装凹槽的底壁设有散热格栅。

9.根据权利要求8所述的电池结构，其特征在于，所述风扇与所述电池结构的BMS进行通讯以由所述BMS独立地控制所述风扇的启停。

10.一种车辆，其特征在于，包括根据权利要求1-9中任一项所述的电池结构。