CN208904183U - 一种喷淋冷却式汽车动力电池组 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种喷淋冷却式汽车动力电池组，包括上端开口的壳体、与所述壳体的上端开口处连接的盖体和用于与外部电路连接的接线端子，所述盖体内设有中空腔室，所述壳体内设有电池组、绝缘冷却液和泵，所述接线端子与所述电池组电性连接，所述泵位于所述绝缘冷却液的液面下方，所述泵通过管道与所述盖体的中空腔室连接，所述盖体的下表面设有多个用于连通所述中空腔室和壳体内部的喷淋孔，所述电池组均位于所述喷淋孔的正下方。本实用新型提供了一种喷淋冷却式汽车动力电池组，通过向单体电池喷洒绝缘冷却液，从而实现对单体电池的快速冷却，进而实现对汽车动力电池组的冷却。

Description

一种喷淋冷却式汽车动力电池组

技术领域

本实用新型涉及动力电池领域，具体涉及一种喷淋冷却式汽车动力电池组。

背景技术

随着能源和环境问题的日益严峻，电动汽车正在逐步代替传统燃油汽车，成为汽车行业的一大重要分支。而电动汽车包括三项核心技术，动力电池、电机和控制系统，其中动力电池最为关键，其性能指标和经济成本决定了电动汽车的商业化进程。目前电动汽车电池主要分为两大类-蓄电池和燃料电池，而蓄电池包括镍氢电池、锂电池、纳硫电池等则是目前市场开发的重点。

动力电池在充电过程和放电过程中都会发热，充电过程为一放热反应且有电池内阻，在快速充电过程中，电池的温度会上升明显，尤其在快充满的时候，发热尤为严重；放电过程，电池发热主要是电池内阻引起的焦耳热；电池长期温度过高会对电池的寿命产生不良影响，甚至可能过热自燃，因此这些电池需要控其内部温度在合理范围内。动力电池充电要求充电速度快，最简单粗暴的解决办法就是增大充电电流，大电流会造成产热量加大；而放电过程，保证车辆动力充沛，也需要大电流输出，造成焦耳热快速产生，以上工况造成动力电池的发热速度远高于常规电池，所以动力电池需要加装散热装置，以保证动力系统的安全性。目前，随着电池容量的需求在不断增加，传统的风扇散热已无法满足动力电池的散热需求，而非接触液冷板冷却结构复杂，成本高。

实用新型内容

本实用新型提供了一种喷淋冷却式汽车动力电池组，通过向单体电池喷洒绝缘冷却液，从而实现对单体电池的快速冷却，进而实现对汽车动力电池组的冷却，该结构通过将绝缘冷却液直接与电池组接触，提高了电池组的散热速度，可满足电池组快速散热的需求，同时，该结构简单，有利于降低制造成本。

为实现上述目的，本实用新型提供了一种喷淋冷却式汽车动力电池组，包括上端开口的壳体、与所述壳体的上端开口处连接的盖体和用于与外部电路连接的接线端子，所述盖体内设有中空腔室，所述壳体内设有电池组、绝缘冷却液和泵，所述接线端子与所述电池组电性连接，所述泵位于所述绝缘冷却液的液面下方，所述泵通过管道与所述盖体的中空腔室连接，所述盖体的下表面设有多个用于连通所述中空腔室和壳体内部的喷淋孔，所述电池组均位于所述喷淋孔的正下方。

作为优选方案，所述泵的数量为2,2个所述泵分别设置于所述电池组的两侧并分别通过所述管道与所述盖体的中空腔室连接。

作为优选方案，所述壳体内还设有2根结构相同的均流吸液管，2个所述泵的入口分别与2根所述均流吸液管连接，2根所述均流吸液管为两端封闭且中空的管状结构并分别水平设置于所述电池组的两侧，2根所述均流吸液管对齐设置且所述均流吸液管的外壁设有多个沿均流吸液管的长度方向等间距设置的进液孔，所述电池组包括多排沿所述均流吸液管的长度方向排列设置的电池单元，任意相邻的两排所述电池单元之间均可形成一条可供所述绝缘冷却液流动的冷却通道，所述均流吸液管上的多个进液孔分别与多排所述电池单元形成的多个所述冷却通道相对齐设置。

作为优选方案，所述盖体的上表面连接有多个散热肋片。

作为优选方案，所述散热肋片的外侧设有散热风扇。

作为优选方案，所述喷淋冷却式汽车动力电池组还包括风冷散热器，所述管道包括散热段，所述散热段为盘绕设置的管状结构，所述散热段与所述风冷散热器连接并位于所述风冷散热器内。

作为优选方案，所述壳体内还设有用于检测所述绝缘冷却液的液面高度的液位传感器。

作为优选方案，所述管道内设有单向阀，所述单向阀的进液端与所述壳体内部连接，所述单向阀的出液端与所述中空腔室连接。

作为优选方案，所述盖体与所述壳体密封连接并在所述壳体内部形成一个密封空间。

作为优选方案，所述电池组包括多个分别与所述壳体的底面连接并呈矩形阵列布置的单体电池，多个所述喷淋孔均匀布置于所述盖体的下表面上。

上述技术方案所提供的一种喷淋冷却式汽车动力电池组，通过接线端子作为电力输出端，为汽车供电，在汽车动力电池组在充放电过程中会产生大量热量，其中发热源为电池组内的单体电池，为降低单体电池的热量，一方面将单体的下部浸泡与绝缘冷却液中，绝缘冷却液与单体电池进行实时热量交换，从而降低单体电池的热量；另一方面，泵将壳体内的绝缘冷却液抽吸至盖体的中空腔室内，位于中空腔室内的绝缘冷却液沿喷淋孔呈雨滴状下落至单体电池上，对单体电池进行喷淋冷却，进一步降低单体电池的热量，该结构通过将绝缘冷却液直接与电池组接触，提高了电池组的散热速度，可满足电池组快速散热的需求，同时，该结构简单，有利于降低制造成本。

附图说明

图1为本实用新型实施例1的结构示意图；

图2为壳体内部的结构示意图；

图3为本实用新型实施例2的结构示意图。

其中：1、壳体；2、单体电池；3、散热肋片；4、盖体；5、单向阀；6、管道；7、液位传感器；8、泵；9、支架；10、均流吸液管；11、接线端子；12、风冷散热器；13、散热风扇；14、散热段。

具体实施方式

下面结合附图和实施例，对本实用新型的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本实用新型，但不用来限制本实用新型的范围。

实施例1

如图1-2所示为本实施例所提供的一种喷淋冷却式汽车动力电池组，包括上端开口的壳体1、与所述壳体1的上端开口处连接的盖体4和用于与外部电路连接的接线端子，所述盖体4内设有中空腔室，所述壳体1内设有电池组、绝缘冷却液和泵8，所述接线端子与所述电池组电性连接，所述泵8位于所述绝缘冷却液的液面下方，所述泵8通过管道6与所述盖体4的中空腔室连接，所述盖体4的下表面设有多个用于连通所述中空腔室和壳体1内部的喷淋孔，所述电池组均位于所述喷淋孔的正下方。具体地，通过接线端子11作为电力输出端，为汽车供电，在汽车动力电池组在充放电过程中会产生大量热量，其中发热源为电池组内的单体电池2，为降低单体电池2的热量，一方面将单体的下部浸泡与绝缘冷却液中，绝缘冷却液与单体电池2进行实时热量交换，从而降低单体电池2的热量；另一方面，泵8将壳体1内的绝缘冷却液抽吸至盖体4的中空腔室内，位于中空腔室内的绝缘冷却液沿喷淋孔呈雨滴状下落至单体电池2上，对单体电池2进行喷淋冷却，进一步降低单体电池2的热量，该结构通过将绝缘冷却液直接与电池组接触，提高了电池组的散热速度，可满足电池组快速散热的需求，同时，该结构简单，有利于降低制造成本。

优选地，所述接线端子设置于所述壳体1的外部，进一步优选地，所述接线端子可以设置于所述壳体1的外表面或设置于所述盖体4的外表面，本实施中，所述接线端子设置于所述壳体1的外表面。

进一步地，所述泵8的数量为2,2个所述泵8分别设置于所述电池组的两侧并分别通过所述管道6与所述盖体4的中空腔室连接，由于本实施例所提供的汽车动力电池组是装在汽车上，所以在上坡和下坡工况下，可能导致一侧泵8难以抽吸到绝缘冷却液，这种工况下，通过检测液位变化，及时开启另一个泵8，保证电池在任何工况下单体电池2都可以及时得到冷却，从而保证系统的安全性。优选地，如图1所示，所述壳体1内还设有用于检测所述绝缘冷却液的液面高度的液位传感器7，其中所述液位传感器7设置于其中一个所述泵8的侧部，当液位传感器7检测到壳体1内的绝缘冷却液的液面低于液位传感器7时，位于液位传感器7一侧的泵8将难以抽吸到绝缘冷却液，这种工况下，及时开启另一个泵8，保证电池在任何工况下单体电池2都可以及时得到冷却。

更进一步地，如图2所示，所述壳体1内还设有2根结构相同的均流吸液管10，2个所述泵8的入口分别与2根所述均流吸液管10连接，2根所述均流吸液管10为两端封闭且中空的管状结构并分别水平设置于所述电池组的两侧，2根所述均流吸液管10对齐设置且所述均流吸液管10的外壁设有多个沿均流吸液管10的长度方向等间距设置的进液孔，所述电池组包括多排沿所述均流吸液管10的长度方向排列设置的电池单元，任意相邻的两排所述电池单元之间均可形成一条可供所述绝缘冷却液流动的冷却通道，所述均流吸液管10上的多个进液孔分别与多排所述电池单元形成的多个所述冷却通道相对齐设置。具体地，由于进液孔的位置正好对应单体电池2的间隙，从而可保证电池组冷却液流场均匀，进而形成较为均匀的冷却效果。

由于壳体1内的绝缘冷却液在实现对单体电池2的散热的同时将被单体电池2加热，故被抽吸至盖体4内的绝缘冷却液温度相对较高，故应对盖体4内的绝缘冷却液的温度进行降低、以提高在喷淋冷却过程中的冷却效果，为实现盖体4内的绝缘冷却液的散热，所述盖体4的上表面连接有多个散热肋片3，盖体4内的绝缘冷却液通过所述散热肋片3与外界环境进行热量交换，从而实现对盖体4内的绝缘冷却液的散热；此外，为进一步提高对盖体4内的绝缘冷却液的散热效果，如图1所示，本实施中，所述散热肋片3的外侧设有散热风扇13，通过在散热肋片3的外侧设置散热风扇13，从而加速散热肋片3附近空气流动的速度，进而提高盖体4内的绝缘冷却液与外界环境进行热量交换的速度。

本实施例中，所述管道6内设有单向阀5，所述单向阀5的进液端与所述壳体1内部连接，所述单向阀5的出液端与所述中空腔室连接。具体地，通过设置单向阀5，保证在其中一个泵8运行时，出液全部从喷淋板流下，而不会从另一个泵8的管道6回流到壳体1内。此外，所述盖体4与所述壳体1密封连接并在所述壳体1内部形成一个密封空间，从而防止壳体1内的绝缘冷却液泄漏。所述电池组包括多个分别与所述壳体1的底面连接并呈矩形阵列布置的单体电池2，多个所述喷淋孔均匀布置于所述盖体4的下表面上，所述壳体1的底面上设有多个用于支撑所述单体电池2的支架9，所述单体电池2的下端与所述支架9固定连接，从而保证单体电池2的位置相对于壳体1始终固定，从而提高汽车动力电池组运行的稳定性。

实施例2

如图3所示，为本实施例所提供的一种喷淋冷却式汽车动力电池组，本实施例与实施例1的区别在于，取消了散热肋片3和散热风扇13，所述喷淋冷却式汽车动力电池组还包括风冷散热器12，所述管道6包括散热段14，所述散热段14为盘绕设置的管状结构，所述散热段14与所述风冷散热器12连接并位于所述风冷散热器12内，具体地，当泵8将壳体1内的绝缘冷却液抽吸出并流动至散热段14时，所述风冷散热器12对流经散热段14的绝缘冷却液进行风冷散热，保证从散热段14流出的绝缘冷却液温度较低，温度降低后的绝缘冷却液从管道6的出液口流入壳体1的中空腔室内，在从喷淋孔喷淋至单体电池2的表面。

本实施例一种喷淋冷却式汽车动力电池组的其它结构与实施例1的相同，在此不再进行赘述。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”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，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型技术原理的前提下，还可以做出若干改进和替换，这些改进和替换也应视为本实用新型的保护范围。

Claims (10)

1.一种喷淋冷却式汽车动力电池组，其特征在于，包括上端开口的壳体、与所述壳体的上端开口处连接的盖体和用于与外部电路连接的接线端子，所述盖体内设有中空腔室，所述壳体内设有电池组、绝缘冷却液和泵，所述接线端子与所述电池组电性连接，所述泵位于所述绝缘冷却液的液面下方，所述泵通过管道与所述盖体的中空腔室连接，所述盖体的下表面设有多个用于连通所述中空腔室和壳体内部的喷淋孔，所述电池组均位于所述喷淋孔的正下方。

2.根据权利要求1所述的喷淋冷却式汽车动力电池组，其特征在于，所述泵的数量为2,2个所述泵分别设置于所述电池组的两侧并分别通过所述管道与所述盖体的中空腔室连接。

3.根据权利要求2所述的喷淋冷却式汽车动力电池组，其特征在于，所述壳体内还设有2根结构相同的均流吸液管，2个所述泵的入口分别与2根所述均流吸液管连接，2根所述均流吸液管为两端封闭且中空的管状结构并分别水平设置于所述电池组的两侧，2根所述均流吸液管对齐设置且所述均流吸液管的外壁设有多个沿均流吸液管的长度方向等间距设置的进液孔，所述电池组包括多排沿所述均流吸液管的长度方向排列设置的电池单元，任意相邻的两排所述电池单元之间均可形成一条可供所述绝缘冷却液流动的冷却通道，所述均流吸液管上的多个进液孔分别与多排所述电池单元形成的多个所述冷却通道相对齐设置。

4.根据权利要求1所述的喷淋冷却式汽车动力电池组，其特征在于，所述盖体的上表面连接有多个散热肋片。

5.根据权利要求4所述的喷淋冷却式汽车动力电池组，其特征在于，所述散热肋片的外侧设有散热风扇。

6.根据权利要求1所述的喷淋冷却式汽车动力电池组，其特征在于，所述喷淋冷却式汽车动力电池组还包括风冷散热器，所述管道包括散热段，所述散热段为盘绕设置的管状结构，所述散热段与所述风冷散热器连接并位于所述风冷散热器内。

7.根据权利要求1所述的喷淋冷却式汽车动力电池组，其特征在于，所述壳体内还设有用于检测所述绝缘冷却液的液面高度的液位传感器。

8.根据权利要求1所述的喷淋冷却式汽车动力电池组，其特征在于，所述管道内设有单向阀，所述单向阀的进液端与所述壳体内部连接，所述单向阀的出液端与所述中空腔室连接。

9.根据权利要求1所述的喷淋冷却式汽车动力电池组，其特征在于，所述盖体与所述壳体密封连接并在所述壳体内部形成一个密封空间。

10.根据权利要求3所述的喷淋冷却式汽车动力电池组，其特征在于，所述电池组包括多个分别与所述壳体的底面连接并呈矩形阵列布置的单体电池，多个所述喷淋孔均匀布置于所述盖体的下表面上。