CN211493581U - 一种电池舱散热与冷能利用系统和新能源大巴车 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及了一种电池舱散热与冷能利用系统，包括电池舱、蓄冷式换热器和冷凝排水管路。其中，蓄冷式换热器包括位于所述电池舱内的换热器；冷凝排水管路与所述蓄冷式换热器相连通且用于收集大巴空调排放的冷凝水。本实用新型提供的电池舱散热与冷能利用系统便于电池舱散热，降低电池舱温度，实现大巴空调冷凝水的存储、废弃冷能的再利用和电池模组安全性能的提升，进而延长电池模组使用寿命、提升大巴车能量利用效率；还提供一种具有该电池舱散热与冷能利用系统的新能源大巴车。

Description

一种电池舱散热与冷能利用系统和新能源大巴车

技术领域

本实用新型涉及新能源大巴车技术领域，尤其涉及一种电池舱散热与冷能利用系统；还涉及一种具有该电池舱散热与冷能利用系统的新能源大巴车。

背景技术

目前，新能源电动大巴车电池舱散热的方式主要为风冷，即通过侧面的电池舱盖板上的格栅散热。由于电池舱的密闭结构，电池舱内无法形成一个通畅的散热通道，主要通过自然对流散热。但是这种散热方式的效果较差，汽车不同位置的电池舱，其平均温度也各不相同。通常后侧电池舱的温度最高，高达45℃，主要是由于后侧电池舱内安装的电池箱较多；且发热源较多，包括电池箱、电路控制器、压缩空气等。电动大巴车在高温天气下行驶时，往往后侧电池舱容易报高温预警。对于散热格栅设置不合理的车型，电池舱在寒冷的冬季也会出现高温报警。

电池舱内的热量主要来源于电池的散热，电池发热量通过电池箱内的空气流道和风扇传递至电池箱外(即电池舱内)。电池舱内的热量则是通过电池舱盖板的格栅散热，舱板上格栅常为水平方向，但是水平格栅不利于散热。目前，部分可靠性较好的电池箱可以使用竖直方向的格栅，该结构有利于电池舱散热。但是，竖直格栅只能用于使用安全性能较好的电池箱的电动车，且只能用于左侧和右侧的电池舱，不能用于后侧的电池舱。因此，格栅结构的优化，不能完全解决大巴车电池舱温度过高的问题。

实用新型内容

本实用新型的目的是克服了现有技术的问题，提供了一种电池舱散热与冷能利用系统，该电池舱散热与冷能利用系统便于电池舱散热，降低电池舱温度，实现大巴空调冷凝水的存储、废弃冷能的再利用和电池模组安全性能的提升，进而延长电池模组使用寿命、提升大巴车能量利用效率；还提供一种具有该电池舱散热与冷能利用系统的新能源大巴车。

为了达到上述目的，本实用新型采用以下方案：

一种电池舱散热与冷能利用系统，包括电池舱；还包括：

蓄冷式换热器，其包括位于所述电池舱内的换热器；

冷凝排水管路，其与所述蓄冷式换热器相连通且用于通大巴空调排放的冷凝水。

进一步地，所述蓄冷式换热器还包括：

蓄水池，其进水端与所述冷凝排水管路相连通；

进水阀，其连通于所述冷凝排水管路与所述蓄水池的进水端之间；

所述换热器与所述蓄水池的出水端相连通且位于所述电池舱内。

进一步地，还包括：

第一电磁阀，其设于所述蓄水池的出水端和换热器之间；

第二电磁阀，其设于所述换热器的出水端上；

高位液位计，其设于所述换热器的进水前端且位于所述第一电磁阀之后；

低位液位计，其设于所述换热器的出水后端且位于所述第二电磁阀之前。

进一步地，所述换热器内设有位于用于检测换热器的温度的管内温度检测探头；所述电池舱内设有用于检测所述电池舱内温度的舱内温度检测头。

进一步地，所述电池舱为左前侧电池舱、右前侧电池舱、左中侧电池舱、右中侧电池舱、左后侧电池舱、右后侧电池舱、后侧电池舱中的一种。

进一步地，所述蓄水池上设有溢水口。

本申请还提供一种新能源大巴车，包括车体、设于所述车体内的大巴空调和如上述所述的电池舱散热与冷能利用系统。

进一步地，所述换热器具有一个或者一个以上；所述换热器由多条换热管排列连通形成一排组成。

进一步地，所述电池舱设有多个电池模组；多个所述电池模组于所述电池舱内多行多列排位分布；所述换热器具有多根，一个或者一个以上的所述换热器于所述电池舱的前部上横向排列分布。

进一步地，所述电池舱设有多个电池模组；多个所述电池于所述电池舱内单行排位分布；所述电池模组包括进风口；一个或者一个以上的所述换热器位于每个所述电池模组的进风口一侧。与现有的技术相比，本实用新型具有如下优点：

1.本实用新型的电池舱散热与冷能利用系统通过设置电池舱、蓄冷式换热器和冷凝排水管路，通过冷凝排水管路将大巴空调排出的冷凝水进入蓄冷式换热器，使冷凝水通过换热器与电池舱发生热交换，电池舱的热量持续被冷凝水带出电池舱，避免出现电动大巴车在高温天气运行和充电过程中的自燃等安全问题，保证乘客安全，同时降低电池的温度，避免电池模组过热，有助于延长电池的寿命。

2.本实用新型的电池舱散热与冷能利用系统利用大巴空调排出的冷凝水，通过换热器与电池舱发生热交换，实现大巴空调冷凝水的存储、废弃冷能的再利用，进而提升大巴车能量利用效率，节能环保。

附图说明

下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步详细的说明。

图1是本实用新型的电池舱散热与冷能利用系统的结构示意图。

图2是本实用新型的新能源大巴车结构示意图。

图3是本实用新型的实施例2的换热器在电池舱内的排布的结构示意图。

图4是本实用新型的实施例3的换热器在电池舱内的排布的结构示意图。

图中包括：

电池舱1、左前侧电池舱11、右前侧电池舱12、左中侧电池舱13、右中侧电池舱14、左后侧电池舱15、右后侧电池舱16、后侧电池舱17、蓄冷式换热器2、换热器21、换热管 211、蓄水池22、进水阀23、冷凝排水管路3、前部冷凝排水管路31、后部冷凝排水管路32、第一电磁阀4、第二电磁阀5、高位液位计6、低位液位计7、管内温度检测探头8、舱内温度检测头9、溢水口10、大巴空调20、车体30、中控模块18、电池模组19、进风口191、出风口192。

具体实施方式

结合以下实施例对本实用新型作进一步描述。

实施例1：

如图1至图2，一种电池舱散热与冷能利用系统，应用于新能源大巴车上，包括电池舱1、蓄冷式换热器2和冷凝排水管路3。其中，蓄冷式换热器2包括位于所述电池舱1内的换热器21；该蓄冷式换热器2的目的用于提高冷凝水的冷能利用率；冷凝排水管路3与所述蓄冷式换热器2相连通且用于通大巴空调20排放的冷凝水。该电池舱散热与冷能利用系统通过设置电池舱1、蓄冷式换热器2和冷凝排水管路3，通过冷凝排水管路3将大巴空调20排出的冷凝水进入蓄冷式换热器2，使冷凝水通过换热器21与电池舱1发生热交换，电池舱1的热量持续被冷凝水带出电池舱1，避免出现电动大巴车在高温天气运行和充电过程中的自燃等安全问题，保证乘客安全，同时降低电池的温度，避免电池过热，有助于延长电池的寿命。同时，利用大巴空调20排出的冷凝水，通过换热器21与电池舱1发生热交换，实现大巴空调20冷凝水的存储、废弃冷能的再利用，进而提升大巴车能量利用效率，节能环保。

在本具体实施方式中，所述蓄冷式换热器2还包括换热器21、蓄水池22和进水阀23。其中，蓄水池22的进水端与所述冷凝排水管路3相连通；该蓄水池可以避免冷凝水直接排出新能源大巴车造成浪费；进水阀23连通于所述冷凝排水管路3与所述蓄水池22的进水端之间；所述换热器21与所述蓄水池22的出水端相连通且位于所述电池舱1内。通过开启进水阀23，冷凝排水管路3先将大巴空调20排出的冷凝水排进蓄水池22内，然后排进换热器21内，与电池舱1发生热交换，电池舱1的热量持续被冷凝水带出电池舱1，避免出现电动大巴车在高温天气运行和充电过程中的自燃等安全问题，保证乘客安全，同时降低电池的温度，避免电池过热，有助于延长电池的寿命。同时，利用大巴空调20排出的冷凝水，通过换热器21与电池舱1发生热交换，实现大巴空调20冷凝水的存储、废弃冷能的再利用，进而提升大巴车能量利用效率，节能环保。该所述进水阀23为球阀。该球阀具体可以为气动球阀，电动球阀等。本实用新型的电池舱散热与冷能利用系统主要应用于新能源大巴车上，当然也可以应用于火车、轮船或者飞机上等。

该蓄水池22的蓄水体积大小应根据大巴车使用环境和电池舱1中的产热量的多少来确定，当蓄水池22中大巴空调20冷凝水上升至30℃时的吸热量接近电池舱产热量的30％-50％，此时蓄水池22的蓄水体积即可。

优选的，所述蓄水池22上设有溢水口10。通过在蓄水池22上设置溢水口10，起到良好防溢作用，避免进入蓄水池22的冷凝水过满，流入新能源大巴车内。

该电池舱散热与冷能利用系统还包括第一电磁阀4、第二电磁阀5、高位液位计6、低位液位计7和中控模块18。第一电磁阀4设于所述蓄水池22的出水端和换热器21之间且用于控制蓄水池的冷凝水是否流进换热器21；第二电磁阀5设于所述换热器21的出水端上且用于控制换热器21内的冷凝水是否排出；高位液位计6设于所述换热器21的进水前端且位于所述第一电磁阀4之后；低位液位计7设于所述换热器21的出水后端且位于所述第二电磁阀 5之前。所述换热器21内设有位于用于检测换热器21的温度的管内温度检测探头8；所述电池舱1内设有用于检测所述电池舱1内温度的舱内温度检测头9。中控模块18分别与第一电磁阀4、第二电磁阀5、高位液位计6、低位液位计7电性连接。该中控模块18为常规的控制单元，作为蓄冷式换热器2

通过程序员录入该池舱散热与冷能利用系统的控制程序，合理通过中控模块18控制第一电磁阀4、第二电磁阀5、高位液位计6、低位液位计7打开或者关闭。该管内温度检测探头 8和舱内温度检测头9均为温度传感器。

由大巴空调20排出的冷凝水通过冷凝排水管路3流入蓄水池22中。当车辆运行过程中，电池舱1的温度高于35℃时，开启第一电磁阀4，关闭第二电磁阀5；当高位液位计6有液位显示时，关闭第一电磁阀4，停止向换热器21内注水；当换热器21的温度高于30℃时，开启第二电磁阀5，排放换热器21内的冷凝水；当低位液位计7无液位信号时，关闭第二电磁阀5，并开启第一电磁阀4。

当车辆停止充电时，电池舱1温度高于30℃时，开启第一电磁阀4，关闭第二电磁阀5；当高位液位计6有液位显示时，关闭第一电磁阀4，停止向换热器21内注水；当换热器21的温度高于35℃时，开启第二电磁阀5，排放换热器21内的冷凝水；当低位液位计7无液位信号时，关闭第二电磁阀5，并开启第一电磁阀4。

当车辆在较低的环境中行驶和充电时，本系统停止工作。当舱内温度检测头9显示的温度数值低于5℃时，蓄冷式换热器2中的水应排放干净。

在本具体实施方式中，所述换热器21为铜管或者铝管。由于换热器21设于所述电池舱 1内，必须具备较好的安全性能，制作材料的导热系数要高，且具有一定的硬度。而以铜管或者铝管作为换热器21，有助于提高换热的导热系数，具有良好的强度和硬度。

当然，该电池舱散热与冷能利用系统的设计还应考虑大巴车的大巴空调20的排水性能，应避免大巴空调20的冷凝水漏入客舱的大巴空调20的排风口。

在本具体实施方式中，所述换热器21具有一个或者一个以上；所述换热器21由多条换热管211排列连通形成一排组成。通过将多条换热管211排位分布形成一排，有助于增大换热器21在电池舱内的占用面积，有助于加强换热器21与电池舱1之间的能量发生热交换，实现大巴空调20冷凝水的存储、废弃冷能的再利用，进而提升大巴车能量利用效率，节能环保。当然，在某些具体实施方式中，所述换热器21由换热管211和翅片组成；翅片的数量可以为一片或者一片以上，该一片或者一片以上翅片设于换热管211上；该换热管211的数量可以为一条或者多条；若该换热管211的数量可以为者多条时，多条所述换热管211排位分布形成一排。通过换热管211和翅片，以及换热管211的数量和排布等方式，加强加强换热器21与电池舱1之间的能量发生热交换，实现大巴空调20冷凝水的存储、废弃冷能的再利用，进而提升大巴车能量利用效率，节能环保。

本申请还公开一种新能源大巴车，包括车体30、设于所述车体30内的大巴空调20和如上述所述的电池舱散热与冷能利用系统。通过大巴空调和电池舱散热与冷能利用系统相结合，可以避免出现电动大巴车在高温天气运行和充电过程中的自燃等安全问题，保证乘客安全，同时降低电池的温度，避免电池模组19过热，有助于延长电池模组19的寿命。同时，利用大巴空调20排出的冷凝水，通过换热器21与电池舱1发生热交换，实现大巴空调20冷凝水的存储、废弃冷能的再利用，进而提升大巴车能量利用效率，节能环保。

所述电池舱1为左前侧电池舱11、右前侧电池舱12、左中侧电池舱13、右中侧电池舱 14、左后侧电池舱15、右后侧电池舱16、后侧电池舱17中的一种。所述大巴空调20的出水口通过所述冷凝排水管路3与所述蓄冷式换热器2相连通；所述冷凝排水管路3包括前部冷凝排水管路31和后部冷凝排水管路32。

若所述电池舱1为后侧电池舱17，对应设于新能源大巴车的后车尾；蓄冷式换热器2的换热器21置于该后侧电池舱17，大巴空调20通过后部冷凝排水管路32实现与蓄冷式换热器2的蓄水池22相连通。将蓄冷式换热器2布置于新能源电动大巴车后侧电池舱17内，大大降低大巴车的电池模组19故障率和高温报警率，甚至降低大巴车对电池模组19的IP等级要求。

若所述电池舱1为左后侧电池舱15或者右后侧电池舱16，对应设于新能源大巴车的后侧；蓄冷式换热器2的换热器21置于该左后侧电池舱15或者右后侧电池舱16内；大巴空调 20通过后部冷凝排水管路32实现与蓄冷式换热器2的蓄水池22相连通。

若所述电池舱1为左前侧电池舱11或者右前侧电池舱12；对应设于新能源大巴车的前侧；蓄冷式换热器2的换热器21置于该左前侧电池舱11或者右前侧电池舱12内；大巴空调20通过前部冷凝排水管路31实现与蓄冷式换热器2的蓄水池22相连通。

若所述电池舱1为左中侧电池舱13或者右中侧电池舱14，对应设于新能源大巴车的中侧；蓄冷式换热器2的换热器21分别置于该左中侧电池舱13或者右中侧电池舱14内；大巴空调20通过前部冷凝排水管路31或者后部冷凝排水管路32实现与蓄冷式换热器2的蓄水池 22相连通。

通过设置电池舱1的位置，实现通过大巴空调20和电池舱散热与冷能利用系统相结合，可以避免出现电动大巴车在高温天气运行和充电过程中的自燃等安全问题，保证乘客安全，同时降低电池模组19的温度，避免电池模组19过热，有助于延长电池模组19的寿命。同时，利用大巴空调20排出的冷凝水，通过换热器21与电池舱1发生热交换，实现大巴空调20冷凝水的存储、废弃冷能的再利用，进而提升大巴车能量利用效率，节能环保。

实施例2：

在本实施例2中，本实施例的电池舱散热与冷能利用系统与实施例1的基本相同，不同在于，如图3，附图相对新能源大巴车的车尾向车头看；所述电池舱设有多个电池模组19；多个所述电池模组19于所述电池舱内多行多列排位分布；所述换热器具有多根，一个或者一个以上的所述换热器于所述电池舱的前部上横向排列分布。在电池舱1内设置多行多列排位分布的电池模组19，一般该电池舱1的空间较大，放置的电池模组19数量较多，可以为4 个、6个、8个等。该电池舱一般为后侧电池舱17，因为新能源大巴车的后侧的空间较大。通过将这些电池模组19多行多列排位分布，电池舱1底部的前部温度较高，热量较多，通过在电池舱1的前部上横向排列分布多根所述换热器21有助于电池舱1的内部降温，实现大巴空调20的冷凝水的废弃冷能的再利用，进而提升大巴车能量利用效率，节能环保。当然，也可以根据温度传感器对电池舱的温度进行检测，确定在电池舱1内的温度较高处，将多根换热器21分布于该电池舱内的温度较高处附近。

实施例3：

在本实施例3中，本实施例的电池舱散热与冷能利用系统与实施例1的基本相同，不同在于，如图4，所述电池舱设有多个电池模组19；多个所述电池于所述电池舱内单行排位分布；所述电池模组19包括进风口；一个或者一个以上的所述换热器位于每个所述电池模组 19的进风口一侧。在电池舱1内设置单行排位分布的电池模组19，一般该电池舱1的空间较小，如左前侧电池舱11、右前侧电池舱12、左中侧电池舱13、右中侧电池舱14、左后侧电池舱15、右后侧电池舱16；放置的电池数量较少；可以为2个、3个，当然也可以为1个。该电池包括进风口191和出风口192，通过在电池模组19的进风口191的一侧分布一个或者一个以上的所述换热器，便于电池模组19的进风口191的一侧热交换降温，有助于电池模组19降温；实现大巴空调20的冷凝水的废弃冷能的再利用，进而提升大巴车能量利用效率，节能环保。

最后应当说明的是，以上实施例仅用以说明本申请的技术方案，而非对本申请保护范围的限制，尽管参照较佳实施例对本申请作了详细地说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本申请的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本申请技术方案的实质和范围。

Claims (10)

1.一种电池舱散热与冷能利用系统，包括电池舱；其特征在于，还包括：

蓄冷式换热器，其包括位于所述电池舱内的换热器；

冷凝排水管路，其与所述蓄冷式换热器相连通且用于通大巴空调排放的冷凝水。

2.根据权利要求1所述的电池舱散热与冷能利用系统，其特征在于，所述蓄冷式换热器还包括：

蓄水池，其进水端与所述冷凝排水管路相连通；

进水阀，其连通于所述冷凝排水管路与所述蓄水池的进水端之间；

所述换热器与所述蓄水池的出水端相连通且位于所述电池舱内。

3.根据权利要求2所述的电池舱散热与冷能利用系统，其特征在于，还包括：

第一电磁阀，其设于所述蓄水池的出水端和换热器之间；

第二电磁阀，其设于所述换热器的出水端上；

高位液位计，其设于所述换热器的进水前端且位于所述第一电磁阀之后；

低位液位计，其设于所述换热器的出水后端且位于所述第二电磁阀之前。

4.根据权利要求1所述的电池舱散热与冷能利用系统，其特征在于，所述换热器内设有位于用于检测换热器的温度的管内温度检测探头；所述电池舱内设有用于检测所述电池舱内温度的舱内温度检测头。

5.根据权利要求1所述的电池舱散热与冷能利用系统，其特征在于，所述电池舱为左前侧电池舱、右前侧电池舱、左中侧电池舱、右中侧电池舱、左后侧电池舱、右后侧电池舱、后侧电池舱中的一种。

6.根据权利要求2所述的电池舱散热与冷能利用系统，其特征在于，所述蓄水池上设有溢水口。

7.一种新能源大巴车，其特征在于，包括车体、设于所述车体内的大巴空调和如权利要求1至6任意一项所述的电池舱散热与冷能利用系统。

8.根据权利要求7所述的新能源大巴车，其特征在于，所述换热器具有一个或者一个以上；所述换热器由多条换热管排列连通形成一排组成。

9.根据权利要求8所述的新能源大巴车，其特征在于，所述电池舱设有多个电池模组；多个所述电池模组于所述电池舱内多行多列排位分布；所述换热器具有多根，一个或者一个以上的所述换热器于所述电池舱的前部上横向排列分布。

10.根据权利要求8所述的新能源大巴车，其特征在于，所述电池舱设有多个电池模组；多个所述电池模组于所述电池舱内单行排位分布；所述电池模组包括进风口；一个或者一个以上的所述换热器位于每个所述电池模组的进风口一侧。

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