CN211295320U - 一种新能源汽车电池冷却系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种新能源汽车电池冷却系统，包括电池、冷却液和冷却液储存箱，其特征在于：冷却液储存箱的内部空间大于电池的体积，所述冷却液填充在冷却液储存箱中，所述电池包含电池本体和密封外壳，所述电池本体由密封外壳包覆并密封，所述密封外壳绝缘且导热，所述电池浸泡在冷却液中，冷却液储存箱固定安装在汽车底盘上，冷却液储存箱体由导热材料制作而成，还包含导热片，所述导热片的第一端部浸泡在冷却液中或与冷却液储存箱体连接，导热片的第二端部与汽车的散热器连接或与汽车发动机冷却管外壁连接。

Description

一种新能源汽车电池冷却系统

技术领域

本实用新型属于新能源汽车领域，具体涉及一种新能源汽车电池冷却系统。

背景技术

随着新能源技术的发展和推广，锂电池以它能量密度高、循环寿命长、环保等特点受到广泛应用。锂离子电池是现有新能源汽车上普遍使用的动力电源，一般利用一定数量的小块锂离子电池经过串并联组合而成锂电池模块组为汽车提供动力电源，但由于锂电池对温度适应灵敏、容易过热失控引发安全问题，通常需要搭配一套电池冷却系统。随着锂电池组在电动汽车等大型工业上的应用扩展，锂电池的散热问题也逐渐凸显出来，散热问题的解决也是锂电池组性能提高的关键。

现有的电池水冷却系统，一种是包含一个电池壳体和冷却腔体，电池本体安装在电池壳体内部，电池本体的热传导到电池壳体上，通过电池壳体与冷却腔体的外壁接触对电池进行散热，达到降温的效果。如申请号为201810603436.8，申请公布号为CN108550954A，名称为“新能源汽车电池冷却结构”的中国发明专利申请，此申请中，所述新能源汽车电池冷却结构包括电池本体、储水箱，电池本体安装在电池壳体内，电池壳体安装在汽车底盘上，电池壳体上设置冷却腔体，冷却腔体与电池本体贴合，储水箱通过出水管与冷却腔体的进水口连通，冷却腔体的出水口与储水箱的进水管连通，出水管上设置水泵，冷却腔体内设置温度传感器，温度传感器和水泵分别与控制部件连接……所述的电池壳体包括壳体外层和壳体内层，壳体外层和壳体内层之间形成冷却腔体，壳体外层和壳体内层之间通过多个支撑块连接，储水箱固定安装在靠近电池壳体的汽车底盘上，所述的壳体外层和壳体内层均由金属材料制成。

此技术方案中，电池壳体的内外两层壳体之间的空间形成冷却腔体，所述电池本体安装在内层壳体内，电池本体与冷却腔体贴合，电池本体的热量传导到电池壳体的内层壳体上，内层壳体再把热量传递给冷却腔体内的冷却水，冷却腔体中的冷却水通过水泵和进出水管与储水箱连接，对冷却水进行循环，达到降温的效果。

此技术方案中冷却系统包含冷却腔体和储水箱，电池本体的内外两层壳体之间的空间形成冷却腔体，电池本体安装在电池内层壳体内部，通过电池本体外表面与冷却腔体的内层壳体贴合，再通过冷却腔体的内层壳体的外表面与冷却水接触换热，再由水泵和进出水管与储水箱连接对冷却水进行水循环达到降温的目的，技术环节多，且通过电池本体外表面与冷却腔体面面接触散热的方式，其热交换效率低，对电池本体各部分降温不均匀，包含的设备多，占用的空间体积大，重量也大，不利于汽车的减重和空间的有效利用。所以需要一种结构简单、热交换效率高、降温均匀稳定、体积小、重量低的冷却系统来满足实际需要。

本实用新型所要解决的技术问题是：针对现有技术的不足，提供一种结构简单，在新能源汽车的动力电池工作时，能够对动力电池的温度进行可靠的监控和降温的电池冷却系统，从而确保动力电池始终在可靠的温度范围工作，从而有效提高动力电池续航里程和使用寿命，提高新能源汽车的整体性能。

发明内容

本实用新型的目的是提供结构简单、热交换效率高、体积小、降温均匀汽车电池冷却系统以解决上述现有技术的不足，来满足实际需要。

实现本实用新型目的的技术方案是：一种新能源汽车电池冷却系统，包括电池本体、冷却液和冷却液储存箱，其特征在于：冷却液储存箱的内部空间大于电池本体的体积，所述冷却液填充在冷却液储存箱中，所述电池本体包含电池芯和密封外壳，所述电池芯由密封外壳包覆并密封，所述密封外壳绝缘且导热，所述电池本体浸泡在冷却液中，冷却液储存箱固定安装在汽车底盘上；还包含导热片，所述导热片的第一端部浸泡在冷却液中或与冷却液储存箱体连接，导热片的第二端部与汽车的散热器连接或与汽车发动机冷却管外壁连接。

为了更好的技术效果，本实用新型技术方案的技术特征还可以具体为以下技术特点：

1.所述电池本体为单体电池、电池模块、电池模块组的一种；

2.电池模块组由若干个电池模块组合而成；

3.所述电池模块由若干个单体电池组合而成；

4.冷却液储存箱的箱体由绝缘的导热材料制作而成；

5.所述冷却系统还包含冷却水循环管路，所述冷却水循环管路与汽车发动机的冷却系统连通，利用汽车发动机的冷却系统为电池冷却液降温；

6. 所述冷却系统还包含温度传感器，所述温度传感器安装在冷却液储存箱内，所述温度传感器与汽车ECU的输入端电连接；

7.所述冷却系统还包含风扇，风扇与汽车ECU的输出端电连接。

8.所述导热片、冷却液储存箱的箱体由绝缘材料制成。

9.所述密封外壳由导热硅胶、导热凝胶或导热灌封胶材料之一制作而成。

应用本实用新型技术方案的新能源汽车电池冷却系统具有以下优点：

1.把电池本体直接浸泡在冷却液体中，热交换效率高，有效防止电池温度过高带来的不良后果；

2.把电池本体直接浸泡在冷却液体中，可快速给电池散热，有利于维持电池本体内各部分的温度均匀，避免局部过热引发事故，提高动力系统的安全性和可靠性。

3.电池本体直接安装并浸泡在冷却液储存箱的内部空间中，与现有技术相比，把冷却腔体和冷却液储存箱合并，系统结构更加简单，并节省了一个元件，大大降低了制造成本，简单并节省了大量的空间，使汽车的有限空间得到更有效的利用；

4.所述冷却系统还包含温度传感器和风扇，能够准确测定冷却液的温度，利用汽车ECU及时判断冷却液是否过热，根据测定结果及时启、闭风扇调节导热片及冷却液的温度，保证汽车电池的散热效果；

5. 所述冷却水循环管路与汽车发动机的冷却系统连通，利用汽车发动机的冷却系统为电池冷却液降温，更加提高电池冷却效果，提高电动汽车的运行稳定性。

附图说明

图1为本实用新型所述的新能源汽车电池冷却系统一个实施例的结构示意图

图2为本实用新型所述的新能源汽车电池冷却系统中电池为模块结构的实施例的结构示意图

图1中，电池1单体电池结构，1为电池，11为电池本体，12为电池本体的密封外壳，2为冷却液储存箱，21为冷却液，3为导热片，31为导热片的第一端部，32为导热片的第二端部，4为汽车散热器，5为温度传感器，6为汽车底盘，7为汽车ECU，8为风扇。

具体实施方式：

以下结合附图对本实用新型技术方案的一个实施例做详细描述，以更好地理解本实用新型的技术方案。

如图1-2中，一种新能源汽车电池冷却系统，包括电池1、冷却液储存箱2和和冷却液21，所述冷却液储存箱2的内部空间大于电池1的体积，所述冷却液21填充在冷却液储存箱2中，所述电池1包含电池本体11和密封外壳12，所述电池本体11由密封外壳12包覆并密封，所述密封外壳12绝缘且导热，所述电池1浸泡在冷却液21中，冷却液储存箱2固定安装在汽车底盘6上，冷却液储存箱2的箱体由导热材料制作而成。所述电池1为单体电池、电池模块、电池模块组的一种。本实施例中，所述电池1为单体电池。

为了更好的技术效果，在实际应用中，汽车的动力系统可以选用若干个电池模块组组合成电池本体1作为汽车电源，如图2中所示，此时，所述的电池本体1包含若干个电池模块组，所述电池模块组又由若干个电池模块组合而成，所述电池模块则由若干个单体电池组合而成。

所述电池本体11的密封外壳12是绝缘且导热的，优选地，密封外壳12由导热硅胶、导热凝胶或导热灌封胶等材料之一制作而成。

优选地，本实用新型所述新能源汽车电池冷却系统还包含导热片3，导热片3的第一端部31与冷却液储存箱2的箱体连接，所述导热片3的第二端部32与汽车散热器4连接。

在实际应用中，导热片3的第一端部31还可以直接浸泡在冷却液中，导热片3的第二端部32还可以与汽车发动机冷却管外壁连接，或同时与汽车散热器4和汽车发动机冷却管外壁连接。

优选地，所述导热片3及冷却液储存箱2的箱体由绝缘的导热材料制作而成。

优选地，本实施例中的冷却系统包含温度传感器5和风扇8，如图1，所述温度传感器5安装在冷却液储存箱2内并浸泡于冷却液21中，温度传感器5的输出端与汽车ECU7的输入端电连接，汽车ECU7中预设冷却液温度阈值。所述风扇8与汽车ECU7的输出端电连接。

工作状态下，电池1安装在冷却液储存箱2内并浸泡在冷却液21中，电池1工作产生的热量传导到冷却液21使其升温，冷却液的热量传输到冷却液箱体上，通过与其连接的导热片3将热量传输到汽车散热器4上进行散热，达到对电池降温的效果。

所述温度传感器5检测冷却液21的温度并转换为电信号传输至汽车ECU7，汽车ECU7将收到的温度信息与预设的冷却液温度阈值进行比较，及时判断冷却液是否过热，根据比较结果及时启、闭风扇调节冷却液的温度。

当温度传感器5检测到的冷却液温度超过ECU7中设定的阈值后，通过汽车ECU7驱动风扇9工作，通过风扇8往导热片3吹冷风，且从汽车散热器4出风，从而提高导热片3与汽车散热器4之间的空气对流速度，通过空气的快速流动带走冷却液储存箱内的热量，从而对电池1进行冷却，避免电池损坏，提高散热速度和散热的效果，进一步提高动力电池的使用寿命。

为了更好地散热，在实际应用中，本实用新型所述新能源汽车电池冷却系统还可以包含冷却水循环管路，优选地，所述冷却水循环管路与汽车发动机的冷却系统连通，利用汽车发动机自有的冷却系统为电池冷却液降温，简化系统结构，提高冷却效果。

本实用新型未详述部分为现有技术。通过上面的实施例可以更详细地解释本实用新型目的一所述的技术方案，但本实用新型并不局限于上述实施例，其他一切属于本技术方案构思范围内的实施例的所有变化和改进均属于本实用新型的保护范围。

本实用新型具有结构简单，思路新颖、便于安装等优点，在汽车锂电池冷却领域有着广泛的应用前景。

Claims (11)

1.一种新能源汽车电池冷却系统，包括电池（1）、冷却液和冷却液储存箱（2），其特征在于：冷却液储存箱（2）的内部空间大于电池（1）的体积，所述冷却液（21）填充在冷却液储存箱中，所述电池（1）包含电池本体（11）和密封外壳（12），所述电池本体（11）由密封外壳（12）包覆并密封，所述密封外壳（12）绝缘且导热，所述电池（1）浸泡在冷却液中，冷却液储存箱（2）固定安装在汽车底盘上，还包含导热片（3），所述导热片（3）的第一端部（31）浸泡在冷却液中或与冷却液储存箱体连接，导热片（3）的第二端部（32）与汽车的散热器（4）连接或与汽车发动机冷却管外壁连接。

2.如权利要求1所述的新能源汽车电池冷却系统，其特征在于：所述电池本体（11）为单体电池、电池模块、电池模块组的一种。

3.如权利要求2所述的新能源汽车电池冷却系统，其特征在于：所述电池模块组由若干个电池模块组合而成。

4.如权利要求2或3所述的新能源汽车电池冷却系统，其特征在于：所述电池模块由若干个单体电池组合而成。

5.如权利要求1所述的新能源汽车电池冷却系统，其特征在于：所述冷却液储存箱（2）的箱体由导热材料制作而成。

6.如权利要求1~3和5之一所述的新能源汽车电池冷却系统，其特征在于：所述冷却系统还包含冷却水循环管路，所述冷却水循环管路与汽车发动机的冷却系统连通。

7.如权利要求1所述的新能源汽车电池冷却系统，其特征在于：所述冷却系统还包含温度传感器（5），所述温度传感器（5）安装在冷却液储存箱（2）内，温度传感器（5）与汽车ECU（7）的输入端电连接。

8.如权利要求1所述的新能源汽车电池冷却系统，其特征在于：所述冷却系统还包含风扇（8），所述风扇（8）与汽车ECU（7）的输出端电连接。

9.如权利要求1所述的新能源汽车电池冷却系统，其特征在于：所述导热片（3）、冷却液储存箱的箱体由绝缘材料制成。

10.如权利要求1所述的新能源汽车电池冷却系统，其特征在于：所述密封外壳（12）由导热硅胶、导热凝胶或导热灌封胶材料之一制作而成。

11.如权利要求4所述的新能源汽车电池冷却系统，其特征在于：所述冷却系统还包含冷却水循环管路，所述冷却水循环管路与汽车发动机的冷却系统连通。

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