CN215496840U - 动力电池温控平衡流道系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型揭示了动力电池温控平衡流道系统，包括冷却介质供给管路、冷却介质回流管路、若干冷却支路，任意冷却支路与冷却介质回流管路的连接端设有自力式温控阀，自力式温控阀包括形成有流体介质通路的第一阀座和第二阀座，流体介质通路内设有单向阀体，第一阀座内设有截流部与单向阀体相连的温控记忆弹簧。本实用新型能实现针对动力电池的冷却回路支路温控，实现温控流量调节，使得各电池组温度控制平衡，减少相对温度差异，延长了电池组有效寿命，同时降低了循环能源损耗。采用特定地自力式温控阀设计，满足紧凑空间搭载需求，具备调节灵敏、行程控制稳定等特点，应用巧妙，成本得到有效控制，无额外能源消耗。

Description

动力电池温控平衡流道系统

技术领域

本实用新型涉及动力电池温控平衡流道系统，属于汽车电池温控的技术领域。

背景技术

汽车动力电池由多个电池模块组成，在运行过程中，动力电池存在热效应会导致过热，因此需要采用冷却流道对电池模块进行冷却，冷却流道存在若干支管路，通过向冷却流道提供冷却介质循环从而起到温控作用。

冷却流道一般包括冷却介质供给端、冷却介质回流端及位于冷却介质供给端与冷却介质回流端之间的若干支管路，若干支管路存在温度差异，很难满足动力电池整体温度均匀性需求，因此存在较大电池模块的温度差异，容易出现过热电池模块的受损，另外，传统冷却流道的循环供给流量恒定，很难满足差异化供给稳定需求。

针对此情况，需要对各支管路进行独立温控，独立温控一般采用温度控制阀。

温度控制阀简称温控阀，是流量调节阀在温度控制领域的典型应用，其基本原理：通过控制换热器、空调机组或其他用热、冷设备、一次热(冷)媒入口流量，以达到控制设备出口温度。当负荷产生变化时，通过改变阀门开启度调节流量，以消除负荷波动造成的影响，使温度恢复至设定值。温度控制阀一般分为电动温控阀和自力式温度调节阀。

电动温控阀是在暖通空调等温度控制领域的典型应用。控制器具有PI、PID调节功能，控制精确，多回路控制，功能多样，可实现流体流量、压力、压差、温度、湿度、焓值和空气质量的控制。执行器有电动机械式和电动液压式，带有手动和自动调节功能，调节灵敏，关断力大，流量特性可调(线性等百分比)。电动液压式执行器带断电自动复位保护功能，可接收0-10V或4-20MA的信号并带有阀位反馈功能。阀体为流量调节阀，适用于循环管路冷冻水、低压热水、生活热水、高压热水、海水、热油、和蒸汽的调节线性好，可调比大，密封严密，耐高温，防汽蚀。

自力式温度调节阀利用液体受热膨胀及液体不可压缩的原理实现自动调节。温度传感器内的液体膨胀是均匀的，其控制作用为比例调节。被控介质温度变化时，传感器内的感温液体体积随着膨胀或收缩。被控介质温度高于设定值时，感温液体膨胀，推动阀芯向下关闭阀门，减少热媒的流量；被控介质的温度低于设定值时，感温液体收缩，复位弹簧推动阀芯开启，增加热媒的流量。

汽车动力电池舱一般涉及非常紧凑，很难提供电动温控阀布置空间，另外电配接成本也非常高。而传统地自力式温度调节阀均采用感温流体介质的温包进行热胀冷缩的控制，而温包存在感温灵敏度低、感温控制行程范围小及温包易损伤泄漏等问题，温包要求空间也较大，另外温包泄漏介质会对原冷却介质产生影响。

实用新型内容

本实用新型的目的是解决上述现有技术的不足，针对传统动力电池冷却支路存在较大温度差异的问题，提出动力电池温控平衡流道系统。

为了达到上述目的，本实用新型所采用的技术方案为：

动力电池温控平衡流道系统，包括动力电池舱及设置在动力电池舱内的冷却流道组，所述动力电池舱内设有若干相间隔设置的电池组，所述冷却流道组包括冷却介质供给管路、冷却介质回流管路、设置在相邻所述电池组之间的若干冷却支路，任意所述冷却支路的两端分别与所述冷却介质供给管路和冷却介质回流管路相连通，

任意所述冷却支路与所述冷却介质回流管路的连接端设有自力式温控阀，

所述自力式温控阀包括可拆卸配接的第一阀座和第二阀座，所述第二阀座位于所述冷却介质回流管路一侧，所述第一阀座与所述第二阀座之间形成有流体介质通路，所述流体介质通路内设有单向阀体，

所述第一阀座内设有用于与所述单向阀体相配合的截流部，所述第一阀座的阀通道内壁与所述单向阀体之间设有具备温控行程调节范围的温控记忆弹簧。

优选地，所述第二阀座的阀通道内壁与所述单向阀体之间设有复位弹簧，所述复位弹簧具备朝向所述单向阀体的抵接弹力。

优选地，所述第二阀座朝向所述单向阀体的端面上设有若干周向分布的限位支撑筋。

优选地，所述第一阀座内设有用于限位装载所述温控记忆弹簧的第一限位环槽，所述第二阀座内设有用于限位装载所述复位弹簧的第二限位环槽，

所述单向阀体上设有容载所述温控记忆弹簧的载腔及用于与所述复位弹簧相配合的限位凸台。

优选地，所述单向阀体上设有朝向所述截流部的环锥端面，所述截流部为与所述环锥端面相配合的截流配合锥面。

优选地，所述第一阀座与所述第二阀座之间为轴向可拆卸式配接，并且所述第一阀座与所述第二阀座之间设有若干径向锁固部。

优选地，所述第一阀座与所述第二阀座的轴向配合端之间设有密封机构。

优选地，所述冷却介质供给管路的进路端和冷却介质回流管路的出路端位于所述动力电池舱的同侧，并且所述冷却介质回流管路与所述动力电池舱内电池组相隔离。

本实用新型的有益效果主要体现在：

1.能实现针对动力电池的冷却回路支路温控，实现温控流量调节，使得各电池组温度控制平衡，减少相对温度差异，延长了电池组有效寿命，同时降低了循环能源损耗。

2.采用特定地自力式温控阀设计，满足紧凑空间搭载需求，具备调节灵敏、行程控制稳定等特点，应用巧妙，成本得到有效控制，无额外能源消耗。

3.整体布局合理简洁，适于推广应用。

附图说明

图1是本实用新型动力电池温控平衡流道系统的结构示意图。

图2是本实用新型中自力式温控阀的流通状态结构示意图。

图3是本实用新型中自力式温控阀的截流状态结构示意图。

图4是本实用新型中自力式温控阀的优选结构示意图。

具体实施方式

本实用新型提供动力电池温控平衡流道系统。以下结合附图对本实用新型技术方案进行详细描述，以使其更易于理解和掌握。

动力电池温控平衡流道系统，如图1至图3所示，包括动力电池舱1及设置在动力电池舱内的冷却流道组，动力电池舱1内设有若干相间隔设置的电池组2，冷却流道组包括冷却介质供给管路3、冷却介质回流管路4、设置在相邻电池组之间的若干冷却支路5，任意冷却支路5的两端分别与冷却介质供给管路和冷却介质回流管路相连通。

本案中，任意冷却支路5与冷却介质回流管路4的连接端设有自力式温控阀6。

自力式温控阀6包括可拆卸配接的第一阀座61和第二阀座62，第二阀座62位于冷却介质回流管路4一侧，第一阀座61与第二阀座62之间形成有流体介质通路，流体介质通路内设有单向阀体7。

第一阀座61内设有用于与单向阀体相配合的截流部610，第一阀座61的阀通道内壁与单向阀体之间设有具备温控行程调节范围的温控记忆弹簧8。

具体地实现过程及原理说明：

传统地动力电池冷却流道组中冷却支路5直接与冷却介质回流管路4相连通，在进行冷却作业时，由冷却介质供给管路3进行冷却介质供给，再由冷却介质回流管路4流出，形成冷却循环。

由于电池组存在热效应差异，而各冷却支路5流径流速相似，无法满足各电池组温度均衡性需求，另外循环流量流速恒定，电池组温度波动非常大，容易引起电池组损伤。

本案中，采用了自力式温控阀6设计，在冷却支路5内冷却介质温度较低时，如图3所示，温度记忆弹簧8处于冷缩状态，此时单向阀体7与截流部610相密封配合，冷却介质不参与循环，如此节约循环能耗。

在冷却支路5内冷却介质温度上升后，温度记忆弹簧8产生热效应，其产生轴向延展形变，使得单向阀体7与截流部610相分离，此时由两者间隙产生通路，并且随着温度变化，该间隙会产生变化，形成随温度变化地流径流量调节，如此满足各支路的温调均匀性需求，使得各电池组之间的温差减小，满足温控均匀性需求。

在一个具体实施例中，第二阀座62的阀通道内壁与单向阀体7之间设有复位弹簧9，复位弹簧9具备朝向单向阀体的抵接弹力。

具体地说明，该复位弹簧9具备迫使单向阀体朝向截流部610的弹性压力，如此，在温度较低时，能补足截流压力，确保未达形变温度时的截流作用，同时给予温度记忆弹簧8一定地弹性恢复性，即温度记忆弹簧8的特性在于热涨伸展，其低温弹性存在一定地疲劳，通过该复位弹簧9设计，能补足温度记忆弹簧8的低温形变补足，确保阀体截流稳定，延长了温度记忆弹簧8的有效使用寿命。温度记忆弹簧8的特性属于现有技术，在此不再赘述。

在一个具体实施例中，如图4所示，第二阀座62朝向单向阀体的端面上设有若干周向分布的限位支撑筋620。

具体地说明，第二阀体62与单向阀体之间存在一定地间隙，该间隙会影响到流通量，通过限位支撑筋620设计，能使得该间隙及单向阀体7与截流部610之间间隙维持一定地中间量，即维持最大流通量，满足高效降温需求，不会出现过渡形变导致流量变小。

在一个具体实施例中，第一阀座内设有用于限位装载温控记忆弹簧的第一限位环槽，第二阀座内设有用于限位装载复位弹簧的第二限位环槽，单向阀体上设有容载温控记忆弹簧的载腔及用于与复位弹簧相配合的限位凸台。

如此设计满足温控记忆弹簧和复位弹簧的搭载稳定性和伸缩精度导向需求。

在一个具体实施例中，单向阀体上设有朝向截流部的环锥端面，截流部为与环锥端面相配合的截流配合锥面。

通过锥面配合能实现较优地截流，阻断效果更优。

如图4所示，第一阀座与第二阀座之间为轴向可拆卸式配接，并且第一阀座与第二阀座之间设有若干径向锁固部10。第一阀座与第二阀座的轴向配合端之间设有密封机构11。

具体地实现过程及原理说明：

该自力式温控阀6的第一阀座61和第二阀座62与连接管路之间为螺纹螺旋配接，而内部的复位弹簧及温控记忆弹簧为内置卡扣配接，因此，第一阀座61和第二阀座62之间采用轴向压接配合的方式，并采用径向锁固部10实现锁固，在第一阀座61和第二阀座62与外部管路螺旋配接过程中，对其内弹簧不会产生旋转扭力作用，确保内部弹簧搭载稳定不会产生旋钮位移导致松动乃至损伤。

另外，轴向配接采用了密封机构11设计，即在第一阀座61和第二阀座62之间设计了多级密封配合，满足自力式温控阀6的密封性，不会出现冷却介质泄漏，保护了电池组。

在一个具体实施例中，如图1所示，冷却介质供给管路3的进路端和冷却介质回流管路4的出路端位于动力电池舱的同侧，并且冷却介质回流管路4与动力电池舱内电池组相隔离。

具体地说明，采用同侧设计满足与循环动力源相配合需求，降低了管路布置难度，同时采用冷却介质回流管路4与电池组相隔离的设计，消除回路换热影响，提高了冷却效果。

通过以上描述可以发现，本实用新型动力电池温控平衡流道系统，能实现针对动力电池的冷却回路支路温控，实现温控流量调节，使得各电池组温度控制平衡，减少相对温度差异，延长了电池组有效寿命，同时降低了循环能源损耗。采用特定地自力式温控阀设计，满足紧凑空间搭载需求，具备调节灵敏、行程控制稳定等特点，应用巧妙，成本得到有效控制，无额外能源消耗。整体布局合理简洁，适于推广应用。

以上对本实用新型的技术方案进行了充分描述，需要说明的是，本实用新型的具体实施方式并不受上述描述的限制，本领域的普通技术人员依据本实用新型的精神实质在结构、方法或功能等方面采用等同变换或者等效变换而形成的所有技术方案，均落在本实用新型的保护范围之内。

Claims (8)

1.动力电池温控平衡流道系统，包括动力电池舱及设置在动力电池舱内的冷却流道组，所述动力电池舱内设有若干相间隔设置的电池组，所述冷却流道组包括冷却介质供给管路、冷却介质回流管路、设置在相邻所述电池组之间的若干冷却支路，任意所述冷却支路的两端分别与所述冷却介质供给管路和冷却介质回流管路相连通，其特征在于：

任意所述冷却支路与所述冷却介质回流管路的连接端设有自力式温控阀，

所述自力式温控阀包括可拆卸配接的第一阀座和第二阀座，所述第二阀座位于所述冷却介质回流管路一侧，所述第一阀座与所述第二阀座之间形成有流体介质通路，所述流体介质通路内设有单向阀体，

所述第一阀座内设有用于与所述单向阀体相配合的截流部，所述第一阀座的阀通道内壁与所述单向阀体之间设有具备温控行程调节范围的温控记忆弹簧。

2.根据权利要求1所述动力电池温控平衡流道系统，其特征在于：

所述第二阀座的阀通道内壁与所述单向阀体之间设有复位弹簧，所述复位弹簧具备朝向所述单向阀体的抵接弹力。

3.根据权利要求1所述动力电池温控平衡流道系统，其特征在于：

所述第二阀座朝向所述单向阀体的端面上设有若干周向分布的限位支撑筋。

4.根据权利要求2所述动力电池温控平衡流道系统，其特征在于：

所述第一阀座内设有用于限位装载所述温控记忆弹簧的第一限位环槽，所述第二阀座内设有用于限位装载所述复位弹簧的第二限位环槽，

所述单向阀体上设有容载所述温控记忆弹簧的载腔及用于与所述复位弹簧相配合的限位凸台。

5.根据权利要求1所述动力电池温控平衡流道系统，其特征在于：

所述单向阀体上设有朝向所述截流部的环锥端面，所述截流部为与所述环锥端面相配合的截流配合锥面。

6.根据权利要求1所述动力电池温控平衡流道系统，其特征在于：

所述第一阀座与所述第二阀座之间为轴向可拆卸式配接，并且所述第一阀座与所述第二阀座之间设有若干径向锁固部。

7.根据权利要求6所述动力电池温控平衡流道系统，其特征在于：

所述第一阀座与所述第二阀座的轴向配合端之间设有密封机构。

8.根据权利要求1所述动力电池温控平衡流道系统，其特征在于：

所述冷却介质供给管路的进路端和冷却介质回流管路的出路端位于所述动力电池舱的同侧，并且所述冷却介质回流管路与所述动力电池舱内电池组相隔离。

Images