CN209329093U - 一种冷却加热一体化动力电池包安装总成 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种冷却加热一体化动力电池包安装总成，包括箱体、电池管理系统及锂电池模组，所述锂电池模组置于所述箱体内；还包括冷却装置及加热装置；所述冷却装置包括置于所述箱体内且与所述锂电池模组下表面接触的液冷板，以及置于所述箱体外部的泵、散热器和储水箱；所述加热装置包括布置在所述底板上表面加热槽中的PTC加热片。解决了传统锂电池包因为内部尺寸和空间结构的原因不能同时既带加热和也带冷却，使电动汽车在北方寒冷的夜晚以及在南方炎热的夏天均可以正常使用，解决了因为电池温度过高导致电芯不放电的情况，减小了电池温度过高产生的不安全因素，进一步增加了充放电循环寿命。

Description

一种冷却加热一体化动力电池包安装总成

技术领域

本实用新型属于新能源汽车动力电池包技术领域，具体涉及一种冷却加热一体化动力电池包安装总成。

背景技术

动力锂电池的正常工作温度区间通常是0～45℃，动力锂电池厂商一般对电芯限制在0℃以下和55℃以上不进行放电，因而在西北地区冬天的夜晚室外温度低于0℃、南方炎热的夏季地表温度超过60℃时，会出现电动汽车无法启动的现象。另外即使当温度处于0～45℃时，电动汽车可以正常运行，但是过低的温度会导致压降加大，过高的温度会产生不安全因素还会降低电池使用寿命。车载动力锂电池包夏季要应付极端高温、冬季要耐得住极端严寒，液冷系统会较好地解决夏季炎热的问题，针对冬季严寒往往采取包内使用加热装置的方法，如电芯侧面放加热膜或者电芯底部放加热板等方式，但是这会带来结构复杂、空间不够用等问题。

由于目前电池箱都需要IP67以上的密封性，故风冷散热只能通过箱体的外壁传热到外界，这种散热速率极低，往往散热速率还不及产热速率快，最终箱内温度持续上升达到临界点使动力电池箱不工作以及产生不安全隐患。对于加热采用侧面贴加热膜的方式，由于PACK厂出于对成本考虑等因素，一般只单面贴加热膜，这种方式会造成电芯的受热不均匀，温差较大，另外加热膜加热的原理是通过恒功率的方式进行加热，当电芯检测点的温度没有达到要求时会一直加热，由于温差较大可能会出现离加热膜近的区域温度早已达到要求值，但电芯检测点的温度还小于要求值，加热膜继续工作出现干烧的现象。

发明内容

本实用新型的目的是针对上述技术的不足，提供一种既能加热又能冷却还不占用电池包内部空间的冷却加热一体化动力电池包安装总成。

为实现上述目的，本实用新型所设计的冷却加热一体化动力电池包安装总成，包括箱体、电池管理系统及锂电池模组，其中，所述锂电池模组置于所述箱体内；还包括冷却装置及加热装置；所述冷却装置包括置于所述箱体内且与所述锂电池模组下表面接触的液冷板，以及置于所述箱体外部的泵、散热器和储水箱，所述泵的一端经水管与所述液冷板的进水口相连，所述液冷板的出水口经水管与所述散热器一端相连，所述散热器的另一端与所述储水箱的一端相连，所述储水箱的另一端与所述泵的另一端相连；

所述加热装置包括布置在所述底板上表面加热槽中的PTC加热片。

进一步地，所述液冷板包括底板、一体成型在所述底板内的水冷管及贴覆在所述底板上表面的导热贴片；所述水冷管包括多根铜管，每根所述铜管均布置成迂回水路，所有铜管的一端均与进水转接头连接、所有铜管的另一端均与出水转接头连接。

进一步地，每根所述铜管直径相同均为6～6.5mm、壁厚选择0.7～0.9mm，相邻两根铜管之间的距离为8～10mm。

进一步地，所述PTC加热片通过加热线束与所述箱体上的加热输入输出连接器相连，所述箱体上的加热输入输出连接器再通过线束与高压配电箱相连。

与现有技术相比，本实用新型具有以下优点：本实用新型的冷却加热一体化动力电池包安装总成解决了传统锂电池包因为内部尺寸和空间结构的原因不能同时既带加热和也带冷却，使电动汽车在北方寒冷的夜晚以及在南方炎热的夏天均可以正常使用，解决了因为电池温度过高导致电芯不放电的情况，减小了电池温度过高产生的不安全因素，进一步增加了充放电循环寿命。

附图说明

图1为本实用新型冷却加热一体化动力电池包安装总成电池包结构示意图；

图2为图1的仰视图；

图3为图1中冷却装置流程图；

图4为图2中液冷板示意图；

图5为图4中底板示意图。

图中各部件标号如下：箱体1、锂电池模组2、电池管理系统3、加热输入输出连接器4、液冷板5、水冷管6、进水转接头7、出水转接头8、泵9、储水箱10、散热器11、底板12、铜管13、PTC加热片14、加热槽15、导热贴片16、加热线束17。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本实用新型作进一步的详细说明。

如图1所示为冷却加热一体化动力电池包安装总成，包括箱体1、电池管理系统、锂电池模组2、冷却装置及加热装置，其中，锂电池模组2和电池管理系统中的从控模块3均置于箱体1内，从控模块3用于检测箱体1中锂电池模组2的电芯温度和电压，电池管理系统中的高压配电箱位于箱体1外部且与从控模块3电连，将从控模块采集到的数据传输到高压配电箱的主控模块中。

如图2所示，冷却装置包括置于箱体1内且与锂电池模组2下表面接触的液冷板5，以及置于箱体1外部的泵9、散热器11和储水箱10，泵9的一端经水管与液冷板5的进水口相连，液冷板5的出水口经水管与散热器11一端相连，散热器11的另一端与储水箱10的一端相连，储水箱10的另一端与泵9的另一端相连，形成液体循环管路。结合3、4所示，液冷板5包括底板12、一体成型在底板12内的水冷管6及贴覆在底板12上表面的导热贴片16(或涂覆在底板上表面的导热硅胶)，导热贴片16或导热硅胶实现液冷板内液体与锂电池模组2的热交换；水冷管6包括多根铜管13，每根铜管13均布置成迂回水路，所有铜管13的一端均与进水转接头7连接、所有铜管13的另一端均与出水转接头8连接，且每根铜管13直径相同均为6～6.5mm(优选6.35mm)、壁厚选择0.7～0.9mm(优选0.8mm)，根据箱体1的空间大小，在底板12上布置四条铜管13，相邻两根铜管13之间的距离为8～10mm(优选9mm)。

锂电池模组2的电芯温度和电压的采集通过采集线传输到从控模块3中，从控模块3与高压配电箱的主控模块相连，通过主控模块实时监控电芯的温度和电压，主控模块控制泵9的通断从而控制箱体1内部温度。

如图5所示，加热装置包括布置在底板12上表面加热槽15中的PTC加热片14，通过导热贴片16或导热硅胶与锂电池模组2接触，实现PTC加热片14与锂电池模组2的热交换。PTC加热片14通过加热线束17与箱体1上的加热输入输出连接器4相连，箱体1上的加热输入输出连接器4再通过线束与高压配电箱相连，当从控模块3检测到锂电池需要加热时，通过高压配电箱中的主控模块使加热继电器闭合，从而通过锂电池的电量来驱使PTC加热片14加热。

本实用新型的冷却加热一体化动力电池包安装总成解决了传统锂电池包因为内部尺寸和空间结构的原因不能同时既带加热和也带冷却，使电动汽车在北方寒冷的夜晚以及在南方炎热的夏天均可以正常使用，解决了因为电池温度过高导致电芯不放电的情况，减小了电池温度过高产生的不安全因素，进一步增加了充放电循环寿命。

Claims (4)

1.一种冷却加热一体化动力电池包安装总成，包括箱体(1)、电池管理系统及锂电池模组(2)，其中，所述锂电池模组(2)置于所述箱体(1)内；其特征在于：还包括冷却装置及加热装置；所述冷却装置包括置于所述箱体(1)内且与所述锂电池模组(2)下表面接触的液冷板(5)，以及置于所述箱体(1)外部的泵(9)、散热器(11)和储水箱(10)，所述泵(9)的一端经水管与所述液冷板(5)的进水口相连，所述液冷板(5)的出水口经水管与所述散热器(11)一端相连，所述散热器(11)的另一端与所述储水箱(10)的一端相连，所述储水箱(10)的另一端与所述泵(9)的另一端相连；

所述加热装置包括布置在底板(12)上表面加热槽(15)中的PTC加热片(14)。

2.根据权利要求1所述冷却加热一体化动力电池包安装总成，其特征在于：所述液冷板(5)包括底板(12)、一体成型在所述底板(12)内的水冷管(6)及贴覆在所述底板(12)上表面的导热贴片(16)；所述水冷管(6)包括多根铜管(13)，每根所述铜管(13)均布置成迂回水路，所有铜管(13)的一端均与进水转接头(7)连接、所有铜管(13)的另一端均与出水转接头(8)连接。

3.根据权利要求2所述冷却加热一体化动力电池包安装总成，其特征在于：每根所述铜管(13)直径相同均为6～6.5mm、壁厚选择0.7～0.9mm，相邻两根铜管(13)之间的距离为8～10mm。

4.根据权利要求1所述冷却加热一体化动力电池包安装总成，其特征在于：所述PTC加热片(14)通过加热线束(17)与所述箱体(1)上的加热输入输出连接器(4)相连，所述箱体(1)上的加热输入输出连接器(4)再通过线束与高压配电箱相连。