CN210866416U - 一种电池冷却系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种电池冷却系统，包括用于为一组电池散热的电池管路和冷却循环管路，正向第一开关阀连接在冷却循环管路出口与电池管路进口之间，正向第二开关阀连接在电池管路出口与冷却循环管路进口之间；反向第一开关阀连接在冷却循环管路出口与电池管路出口之间，反向第二开关阀连接在电池管路进口与冷却循环管路进口之间。本实用新型在随着时间的积累和温差的变大，电池管路的进口温度低、出口温度高的情况下，能够控制正向的两个开关阀和反向的两个开关阀的通断，改变冷却液的流向，从而使电池管路的高温部分快速冷却，降低电池管路进、出口处的温差，能够减少以尽量维持电池温度的均衡。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种电池冷却系统。
背景技术
动力电池作为新能源汽车的主要供能元件，其工作温度将对电池性能产生重要影响，动力电池包内通常由几个电池模组组成，不同模组由多个电池单体串联而成，如果在电池充、放电过程中散热不及时，会造成电池模组间温度分布不均匀，从而加剧电池内阻及容量的不一致，降低电池充、放电循环效率；这种情况如果得不到有效处理，长时间积累会造成不同模组间充、放电状态的不一致，导致热失控，导致电池性能与寿命的下降，影响系统的安全性与可靠性。
为了使得动力电池发挥最佳性能和寿命，需要将电池工作温度维持在合适范围内。目前，电池冷却通过电池与冷却液进行热交换实现，现有的电池包封装形式及电池冷却系统构型，冷却液在通过串联电池单体或串联电池箱体时，会被逐渐加热，导致不同单体或不同箱体间冷却液温度不同，不同温度的冷却液对电池冷却效果不同，最终体现为同一模组中电池单体间、同一串联支路中电池箱体间电池出现温差，导致温度不均衡，因此，亟需解决电池包内部不同模组间或者电池组内不同单体电池间工作温差的问题。
实用新型内容
本实用新型的目的在于提供一种电池冷却系统，以解决现有技术电池包内部不同模组间或者电池组内不同单体电池间存在温差的问题。
为实现上述目的，本实用新型提出一种电池冷却系统，包括：
电池管路，包括电池管路出口和电池管路进口，用于为一组电池散热；
冷却循环管路，包括冷却循环管路出口和冷却循环管路进口,用于提供冷却循环的冷却液；
正向第一开关阀，正向第二开关阀，反向第一开关阀，反向第二开关阀；
所述正向第一开关阀连接在冷却循环管路出口与电池管路进口之间，所述正向第二开关阀连接在电池管路出口与冷却循环管路进口之间；
所述反向第一开关阀连接在冷却循环管路出口与电池管路出口之间，所述反向第二开关阀连接在电池管路进口与冷却循环管路进口之间。
有益效果：本实用新型的电池冷却系统在初始时冷却液以正方向流动，随着时间的积累和温差的变大，电池管路的进口温度低、出口温度高，此时控制正向的两个开关阀关断、反向的两个开关阀的导通，改变冷却液的流向，冷却液从电池管路出口流入、进口流出，使得电池管路出口的高温快速冷却，降低电池管路进、出口处的温差，能够减少以尽量维持电池温度的均衡。
进一步的，所述冷却循环管路包括水泵，所述水泵为冷却液循环提供动力。
进一步的，所述冷却循环管路包括换热器，用于为冷却液散热。
进一步的，所述冷却循环管路还包括水箱。
进一步的，还包括空调系统，所述空调系统通过换热器与冷却循环管路的冷却液换热。
进一步的，所述空调系统包括压缩机和冷凝模块。
进一步的，所述冷凝模块包括冷凝器和/或风扇。
附图说明
图1为本实用新型的实施例中的电池冷却系统图；
附图标记说明：1、一号电池箱；2、二号电池箱；3、N号电池箱；4、水箱；5、水泵；6换热器；7、正向第一开关阀；8、反向第一开关阀；9、反向第二开关阀；10、正向第二开关阀；11、压缩机；12、冷凝模块；13、膨胀阀。
具体实施方式
为使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚，下面结合附图及实施例，对本实用新型作进一步的详细说明，但本实用新型的实施方式并不局限于此。
本实用新型的主要构思在于，改变现有电池冷却回路系统构型，即通过控制电池冷却系统中增设的正向开关阀和反向开关阀的通断，以改变冷却液的流动方向，从而降低单体电池间或电池组间的温差，实现电池温度均衡。
电池冷却系统实施例：
本申请的电池冷却系统如图1所示，包括电池管路和冷却循环管路。
电池管路包括电池管路进口和电池管路出口，电池管路用于给电池散热，在本实施例中，电池包括至少两个电池箱，每个电池箱中有至少两组电池，每组电池中包括至少两个单体电池；其中一号电池箱1靠近电池管路进口处，N号电池箱3靠近电池管路出口处。
冷却循环管路包括水泵5、水箱4和换热器6。水箱4为冷却循环管路提供冷却液，水箱4与水泵5连接，水泵5为冷却液提供冷却循环的动力，换热器6为冷却液散热，换热器6可以为风扇，也可以为散热效果更好的冷凝器，在本实施例中设置了一个换热器，当然，也可以设置两个以上，能够更好的为冷却液散热或者发生热交换以快速降低冷却液温度。
假设水箱流出的水从水泵的右侧流入，从水泵的左侧流出，定义从水泵流出水的方向为冷却循环管路的出口，向水泵流入水的方向为冷却循环管路的进口；电池管路靠近冷却循环管路出口的一端为电池管路的进口，电池管路靠近冷却循环管路进口的一端为电池管路的出口，也就是说，电池管路进口与冷却循环管路出口同在图1所示的左侧，电池管路出口与冷却循环管路进口同在图1所示的右侧。
电池冷却系统还包括正向第一开关阀7、正向第二开关阀10、反向第一开关阀8和反向第二开关阀9。
正向第一开关阀7连接在冷却循环管路出口与电池管路进口之间，正向第二开关阀10连接在电池管路出口与冷却循环管路进口之间；反向第一开关阀8连接在冷却循环管路出口与电池管路出口之间，反向第二开关阀9连接在电池管路进口与冷却循环管路进口之间。在本实施例中，开关阀具体采用截止阀，结构简单，控制方便。
电池冷却系统还包括空调系统，空调系统包括压缩机11、冷凝模块12、膨胀阀13，空调系统内的低温与冷却循环管路内的高温冷却液通过换热器6进行热交换，实现对冷却循环管路中冷却液的降温，通过空调系统能够更快的降低冷却循环管路中冷却液的温度，从而保证冷却液为电池更好的散热；其中冷凝模块为冷凝器，也可以辅助增加风扇。
本实用新型的电池冷却系统在使用过程中：
第一阶段：电池温度升高，超过冷却温度阈值。
电池箱体需要冷却时，正向第一开关阀7和正向第二开关阀10接通，反向第一开关阀8和反向第二开关阀9关闭，水泵5开启，冷却液开始在电池管路中正向流动，冷却液的流动路径具体为：水泵→换热器→正向第一开关阀→一号电池箱→二号电池箱→……N号电池箱→正向第二开关阀→水泵。
此时，冷却液依次与一号电池箱、二号电池箱……N号电池箱发生热交换，降低电池温度，但冷却液在通过单体电池或电池箱体时，会被逐渐加热，导致不同单体或不同箱体间冷却液温度不同，不同温度的冷却液对电池冷却效果不同，最终体现为同一组中不同单体电池间、不同组电池箱间电池出现温差。
第二阶段：电池温度继续升高，同时冷却液温度升高，超过空调开启阈值。
电池箱体和冷却液均需要冷却降温时，控制空调压缩机开始运转，空调系统开始启动运行，此时，冷媒的流动路径为空调压缩机→冷凝模块→膨胀阀→换热器→空调压缩机，同时，电池管路中冷却液的流动路径与第一阶段相同，仍正向流动。在该阶段，冷却液的正向循环流体会进一步增加同一组中电池单体间、不同电池箱间电池的温差。
第三阶段：随之时间积累，电池箱之间、箱体内单体电池之间温差超过换向阈值。
当电池管理系统检测到一号电池箱1、二号电池箱2……N号电池箱3温差较大时，例如电池箱体间温差超过5℃，和/或某个箱体内部单体电池之间的温差超过3℃时，冷却循环开启换向功能，此时正向第一开关阀7和正向第二开关阀10关闭，反向第一开关阀8和反向第二开关阀9接通，冷却液在电池管路中改变为反向流动，冷却液的流动路径具体为：水泵→换热器→反向第一开关阀→N号电池箱……→二号电池箱→一号电池箱→反向第二开关阀→水泵，同时，冷媒的流动路径仍与第二阶段相同。
此时，通过换热器与空调系统完成热交换的低温冷却液首先流入N号电池箱，最后从一号电池箱流出，也就是说，低温冷却液从电池高温部向低温部流动，从而增强电池高温部冷却强度，有利于降低电池高温部温度，缩小电池箱体内不同单体电池间、不同电池箱间的温差。
第四阶段：检测电池温度，根据不同温度切换到不同的控制模式对电池进行冷却，直至电池温度低于冷却阈值，电池不再需要冷却为止，电池冷却系统停止运行。
在本实施例中，电池沿电池管路的方向并排放置，包括至少两个电池箱，且电池箱体内有至少两个单体电池；作为其他实施方式，电池可仅包括两个以上的单体电池。
最后应当说明的是，以上实施例仅用于说明本实用新型的技术方案而非对其保护范围的限制，尽管参照上述实施例对本申请进行了详细的说明，所属领域的普通技术人员应当理解，本领域技术人员阅读本申请后依然可对申请的具体实施方式进行种种变更、修改或者等同替换，但这些变更、修改或者等同替换，均在本实用新型的权利要求保护范围之内。
Claims (7)
1.一种电池冷却系统，其特征在于，包括：
电池管路，包括电池管路出口和电池管路进口，用于为一组电池散热；
冷却循环管路，包括冷却循环管路出口和冷却循环管路进口,用于提供冷却循环的冷却液；
正向第一开关阀，正向第二开关阀，反向第一开关阀，反向第二开关阀；
所述正向第一开关阀连接在冷却循环管路出口与电池管路进口之间，所述正向第二开关阀连接在电池管路出口与冷却循环管路进口之间；
所述反向第一开关阀连接在冷却循环管路出口与电池管路出口之间，所述反向第二开关阀连接在电池管路进口与冷却循环管路进口之间。
2.根据权利要求1所述的电池冷却系统，其特征在于，所述冷却循环管路包括水泵，所述水泵为冷却液循环提供动力。
3.根据权利要求2所述的电池冷却系统，其特征在于，所述冷却循环管路包括换热器，用于为冷却液散热。
4.根据权利要求3所述的电池冷却系统，其特征在于，所述冷却循环管路还包括水箱。
5.根据权利要求1-4任一项所述的电池冷却系统，其特征在于，还包括空调系统，所述空调系统通过换热器与冷却循环管路的冷却液换热。
6.根据权利要求5所述的电池冷却系统，其特征在于，所述空调系统包括压缩机和冷凝模块。
7.根据权利要求6所述的电池冷却系统，其特征在于，所述冷凝模块包括冷凝器和/或风扇。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201921527182.2U CN210866416U (zh) | 2019-09-12 | 2019-09-12 | 一种电池冷却系统 |
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| CN201921527182.2U CN210866416U (zh) | 2019-09-12 | 2019-09-12 | 一种电池冷却系统 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
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| CN210866416U true CN210866416U (zh) | 2020-06-26 |
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Family Applications (1)
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| CN201921527182.2U Active CN210866416U (zh) | 2019-09-12 | 2019-09-12 | 一种电池冷却系统 |
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Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN113904032A (zh) * | 2021-08-26 | 2022-01-07 | 上海奥威科技开发有限公司 | 电容包或电池包冷却系统及其控制方法 |
| CN114695929A (zh) * | 2020-12-25 | 2022-07-01 | 宝能汽车集团有限公司 | 电堆温度估算方法、调节方法以及存储介质、电子设备 |
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2019
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