CN216872107U - 一种电池组热交换系统、电池和用电设备 - Google Patents

Abstract

本申请涉及用电设备领域，具体而言，涉及一种电池组热交换系统、电池和用电设备。电池组热交换系统包括电池箱体，设置于电池箱体外周的保温层，以及散热组件，散热组件包括散热器、输入管以及输出管，输入管、输出管均有一端与电池箱体连通，输入管、输出管均有另一端与散热器连通。导热液可以降低电池模组的温度，与电池模组交换热的导热液再与散热器进行热交换，热交换后温度较低的导热液再与电池模组进行热交换，如此往复可以避免电池模组温度过高，有利于增加电池模组的寿命。保温层的设置可以避免当在低温下使用时因为电池模组温度较低导致电量消耗快，有利于增加电池模组的续航能力。

Description

一种电池组热交换系统、电池和用电设备

技术领域

本申请涉及用电设备领域，具体而言，涉及一种电池组热交换系统、电池和用电设备。

背景技术

电动汽车是新能源汽车的主要组成部分，电池作为电动汽车重要组成部分，已经成为了电动汽车发展的瓶颈。在实际应用中，经常发生由于电池温度过高等因素导致的电池寿命缩短，影响了电动汽车的发展。

实用新型内容

本申请实施例的目的在于提供一种电池组热交换系统、电池和用电设备，其旨在改善现有的电池散热不佳，影响电池使用寿命的问题。

本申请提供一种电池组热交换系统，电池组热交换系统包括：

电池箱体，所述电池箱体用于容纳电池模组，所述电池箱体内填充有导热液；

保温层，所述保温层设置于所述电池箱体外周；以及

散热组件，所述散热组件包括散热器、输入管以及输出管，所述输入管、所述输出管均有一端与所述电池箱体连通，所述输入管、所述输出管均有另一端与所述散热器连通，使位于所述电池箱体内的导热液能经过所述输入管进入所述散热器，再经过所述输出管进入所述电池箱体内。

导热液可以降低电池模组的温度，与电池模组交换热的导热液再与散热器进行热交换，热交换后温度较低的导热液再与电池模组进行热交换，如此往复可以避免电池模组温度过高，有利于增加电池模组的寿命。保温层的设置可以避免当在低温下使用时因为电池模组温度较低导致电量消耗快，有利于增加电池模组的续航能力。

在本申请的一些实施例中，电池组热交换系统还包括容纳袋，所述容纳袋用于收纳所述导热液，所述容纳袋安装于所述电池箱体内，所述输入管、所述输出管均与所述容纳袋连通。

在本申请的一些实施例中，电池组热交换系统还包括流量控制阀，所述流量控制阀安装于所述输入管或者所述输出管。

在本申请的一些实施例中，电池组热交换系统还包括温度传感器，所述温度传感器用于检测所述电池模组的温度。

在本申请的一些实施例中，电池组热交换系统还包括控制器，所述温度传感器和所述流量控制阀均与所述控制器信号连接，所述控制器被设置为：根据所述温度传感器检测到的信号控制所述流量控制阀的大小。

在本申请的一些实施例中，电池组热交换系统还包括安全阀，所述安全阀安装于所述输入管或者所述输出管。

在本申请的一些实施例中，保温层的材料为保温砖。

在本申请的一些实施例中，散热器为铝合金散热器。

本申请还提供一种电池，电池包括电池模组和上述任一项所述的电池组热交换系统；所述电池模组位于所述电池箱体内。

本申请还提供一种用电设备，用电设备包括上述任一项所述的电池。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本申请的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1示出了本申请实施例提供的电池100的内部结构示意图；

图2示出了本申请实施例提供的电池组热交换系统200的内部结构示意图。

图标：100-电池；101-电池模组；200-电池组热交换系统；202-容纳袋；210-电池箱体；220-保温层；230-散热组件；231-散热器；232-输入管；233-输出管；240-流量控制阀；250-安全阀。

具体实施方式

为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本申请实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本申请的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本申请的范围，而是仅仅表示本申请的选定实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

在本申请实施例的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该申请产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，或者是本领域技术人员惯常理解的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的设备或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。

此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本申请实施例的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。

实施例

图1示出了本申请实施例提供的电池100的内部结构示意图，请参阅图1，本实施例提供了一种电池100；电池100包括电池模组101和电池组热交换系统200；电池模组101和电池组热交换系统200连接。电池组热交换系统200用于为电池模组101进行热交换。

电池模组101包括外壳和多个单体电池，多个单体电池电连接，多个单体电池位于外壳内。单体电池可以为锂电池或者燃料电池，需要说明的是，本申请不对单体电池进行限制，本申请也不对单体电池的数量进行限制。

图2示出了本申请实施例提供的电池组热交换系统200的内部结构示意图，请参阅图1和图2。电池组热交换系统200包括电池箱体210、保温层220和散热组件230；电池模组101位于电池箱体210内；保温层220设置于电池箱体210的外周，散热组件230与电池箱体210连接。

电池箱体210用于容纳电池模组101；在本实施例中，电池箱体210为方形，可以理解的是，在本申请的实施例中，电池箱体210的形状可以根据电池模组101的形状等进行选择；本申请不对电池箱体210的形状进行限制。

在本申请中，电池箱体210内填充有导热液，导热液和电池模组101相互绝缘；例如，电池模组101的表面可以设置绝缘层，导热液与绝缘层接触；或者，导热液可以为绝缘材料，其不会与电池模组101导电，避免影响电池模组101的使用安全。

在本申请的一些实施例中，电池组热交换系统200还包括容纳袋202，容纳袋202用于收纳导热液，容纳袋202安装于电池箱体210内，输入管232、输出管233均与容纳袋202连通；换言之，容纳袋202位于电池箱体210内，导热液位于容纳袋202内；在传热循环过程中，容纳袋202内的导热液与电池模组101进行热交换以后，被加热的导热液经过输入管232进入散热器231，与散热器231进行热交换，被散热器231降温的导热液经过输出管233进入容纳袋202，继续为电池模组101降温。本申请不限制容纳袋202的形状；例如其可以包裹于电池模组101的四周。

在本申请的一些其他实施例中，在满足导热液与电池模组101绝缘连接的基础上，也可以不设置容纳袋202，例如，可以将整个电池模组101浸泡于导热液中。

保温层220设置于电池箱体210外周。例如，在本申请中，保温层220的材料为保温砖，电池箱体210外周各个位置的保温层220的厚度均相等。换言之，保温层220各个位置的厚度相同，前述厚度是指从电池箱体210指向保温层220方向保温层220的尺寸。由于电池箱体210外周各个位置的保温层220的厚度均相等；因此，保温层220的设置并不会改变电池箱体210整个的形状和尺寸。

可以理解的是，在本申请的其他实施例中，可以根据最终对保温层220以及电池箱体210的形状需求，保温层220也可以被设置为其他形状，例如，根据对保温层220外表面形状的要求，保温层220各个位置的厚度也可以不相同；此外，也可以根据电池箱体210各个位置散热情况不同设置保温层220的厚度。保温材料导热系数低、在冬季可以保护电池温度损失、可以提高电池续航里程，保温材料同时还可以起到防火作用、减缓电池起火速度、保温材料最高可以耐到1300度、可以对车内人员起到一定保护作用。

可以理解的是，在本申请的其他实施例中，保温层220也可以为其他材料，不限于保温砖，例如可以为保温棉、保温毡等。

对于保温层220是保温砖的实施例而言，保温砖的材料可以较薄，并不限于市面上一个砖的厚度。

承上所述，散热组件230与电池箱体210连接，散热组件230用于为容纳于电池箱体210内的电池模组101散热。

在本申请中，散热组件230包括散热器231、输入管232、输出管233以及阀门，输入管232、输出管233均有一端与电池箱体210连通，输入管232、输出管233均有一端与散热器231连通，使位于电池箱体210内的导热液能经过输入管232进入散热器231，再经过输出管233进入电池箱体210内。

换言之，输入管232一端与电池箱体210连通，另一端与散热器231连通；电池箱体210内的导热液能通过输入管232进入散热器231；输出管233一端与电池箱体210连通，另一端与散热器231连通。位于电池箱体210内的导热液与电池模组101进行换热，换热后的导热液经过输入管232进入散热器231，导热液与散热器231进行热交换，热交换后导热液被降温，降温后的导热液经过输出管233进入电池箱体210对电池模组101降温，依次进行循环。

在本申请的实施例中，输入管232、输出管233的形状以及长度可以根据电池模组101的大小以及电池模组101的使用环境进行设置，例如，对于电池模组101较大的实施例而言，输入管232、输出管233的内径可以较大；对于电池模组101较小的实施例而言，输入管232、输出管233的内径可以较小。

在本申请的一些实施例中，为了增加导热液的散热效率，输入管232、输出管233的材料可以选用导热性能较好的材料，例如可以为合金；输入管232、输出管233也可以为导热液进行散热。需要说明的是，对于输入管232、输出管233为非绝缘材料的实施例而言，输入管232和电池模组101绝缘连接，输出管233和电池模组101绝缘连接，避免输入管232、输出管233引起电池模组101短路增加安全隐患。

在本申请的一些实施例中，电池组热交换系统200还包括流量控制阀240，流量控制阀240安装于输入管232或者输出管233；换言之，流量控制阀240可以仅安装于输入管232，流量控制阀240也可以仅安装于输出管233；流量控制阀240用于控制输入管232或者输出管233内的流量。

在本申请的一些实施例中，电池组热交换系统200也可以不设置流量控制阀240；流量控制阀240并非是必要的。

在本申请的其他实施例中，输入管232或者输出管233上可以安装阀门，通过调节阀门的开闭从而控制导热液是否在输入管232、输出管233以及电池箱体210内流动形成上述循环。

在本申请的一些实施例中，电池组热交换系统200还包括安全阀250，安全阀250安装于输入管232或者输出管233；安全阀250可以避免由于体积膨胀导致的压力升高。安全阀250可以仅安装于输入管232，安全阀250也可以仅安装于输出管233。

可以理解的是，在本申请的一些实施例中，安全阀250也并非是必要的，可以不设置安全阀250。

在本申请的一些实施例中，散热组件230内的散热器231为铝合金散热器231。铝合金散热器231具有较好的散热性能，铝合金散热器231与导热液进行热交换后，导热液内的热量可迅速传递至铝合金散热器231。

在本申请的一些其他实施例中，散热器231也不仅限于铝合金散热器231，例如可以为风冷散热器231等等。在本申请的一些其他实施例中，散热器231也可以为水冷散热器231等等。

在一些实施例中，电池组热交换系统200还包括控制器和温度传感器，温度传感器用于检测电池模组101的温度，例如，温度传感器可以为红外测温仪。温度传感器和流量控制阀240均与控制器信号连接，温度传感器将检测到的电池模组101的温度转化为电信号，然后将该电信号传递至控制器；控制器根据该电信号判断是否需要为电池模组101降温，如果判定结果为需要为电池模组101降温，则控制流量控制阀240打开；如果判定结果为不需要为电池模组101降温，则控制流量控制阀240关闭。进一步地，控制器根据该电信号确定电池模组101温度的高低，如果温度较高，则控制流量控制阀240开度较大，增加导热液的流量；如果温度较低，则控制流量控制阀240开度较小，降低导热液的流量。

例如，上述控制器可以为单片机或者PLC等等。

可以理解的是，在本申请的其他实施例中，控制器也可以并非是必要的，例如，当电池模组101开始工作时，流量控制阀240可以一直处于打开状态，使导热液一直进行循环。

本申请实施例提供的电池组热交换系统200至少具有以下优点：

通过导热液降低电池模组101的温度，导热液再与散热器231进行热交换，热交换后温度较低的导热液再与电池模组101进行热交换，如此往复可以避免电池模组101温度过高，有利于增加电池模组101的寿命。保温层220的设置可以避免当在低温下使用时因为电池模组101温度较低导致电量消耗快，有利于增加电池模组101的续航能力。

本申请还提供一种用电设备，用电设备包括上述的电池100。作为示例性地，用电设备可以为电瓶车、电动汽车、轮船、电动玩具和电动工具等等。

可以理解的是，该用电设备也具有上述电池100的优点。

以上所述仅为本申请的优选实施例而已，并不用于限制本申请，对于本领域的技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种电池组热交换系统，其特征在于，所述电池组热交换系统包括：

电池箱体，所述电池箱体用于容纳电池模组，所述电池箱体内填充有导热液；

保温层，所述保温层设置于所述电池箱体外周；以及

散热组件，所述散热组件包括散热器、输入管以及输出管，所述输入管、所述输出管均有一端与所述电池箱体连通，所述输入管、所述输出管均有另一端与所述散热器连通，使位于所述电池箱体内的导热液能经过所述输入管进入所述散热器，再经过所述输出管进入所述电池箱体内。

2.根据权利要求1所述的电池组热交换系统，其特征在于，所述电池组热交换系统还包括容纳袋，所述容纳袋用于收纳所述导热液，所述容纳袋安装于所述电池箱体内，所述输入管、所述输出管均与所述容纳袋连通。

3.根据权利要求1所述的电池组热交换系统，其特征在于，所述电池组热交换系统还包括流量控制阀，所述流量控制阀安装于所述输入管或者所述输出管。

4.根据权利要求3所述的电池组热交换系统，其特征在于，所述电池组热交换系统还包括温度传感器，所述温度传感器用于检测所述电池模组的温度。

5.根据权利要求4所述的电池组热交换系统，其特征在于，所述电池组热交换系统还包括控制器，所述温度传感器和所述流量控制阀均与所述控制器信号连接，所述控制器被设置为：根据所述温度传感器检测到的信号控制所述流量控制阀的大小。

6.根据权利要求1所述的电池组热交换系统，其特征在于，所述电池组热交换系统还包括安全阀，所述安全阀安装于所述输入管或者所述输出管。

7.根据权利要求1所述的电池组热交换系统，其特征在于，所述保温层的材料为保温砖。

8.根据权利要求1所述的电池组热交换系统，其特征在于，所述散热器为铝合金散热器。

9.一种电池，其特征在于，所述电池包括电池模组和权利要求1-8任一项所述的电池组热交换系统；所述电池模组位于所述电池箱体内。

10.一种用电设备，其特征在于，所述用电设备包括权利要求9所述的电池。

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