CN217848087U - 汽车动力电池冷却系统及车辆 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种汽车动力电池冷却系统及车辆，包括：一个或一个以上的热管，所述热管内设有沸点温度低于电芯自产热温度点的换热液体，该热管包括冷却部和换热部，所述换热部用于与电芯相接触；以及水冷板，其内有温度低于换热液体的沸点的冷却液体，水冷板上设有一个或一个以上的插口，热管的冷却部插入到所述插口内。本实用新型能够避免因热量堆积而引发电池包热安全问题。

Description

汽车动力电池冷却系统及车辆

技术领域

本实用新型属于汽车动力电池冷却技术领域，具体涉及一种汽车动力电池冷却系统及车辆。

背景技术

目前，电动汽车具有低污染、低噪声、使用新能源等优点，已成为城市交通系统的一个重要组成部分。从现在使用的情况来看，电动汽车拥有广阔的前景。但是，现在的电动汽车还存在一些不足：例如电动汽车主要的动力来源--动力电池，它在使用中由于电滥用、热滥用、机械滥用或由于动力电池自身质量问题，使用中出现电池自产热甚至自燃。当动力电池温度超过热失控起始温度后，有温升速率快、燃烧温度高且剧烈、不易扑灭等特点，如果没有相应的安全防护设备，电动汽车行驶过程中动力电池一旦发生热安全问题，将对电动车驾驶人员及乘客带来危险，给我们人身财产安全造成威胁。

传统电池包水冷系统一般布置在电池模组的底部，对于电池模组内部电芯层级的冷却效率较低，一旦电芯发生自产热的现象，传统冷却系统很难快速将电芯温度冷却下来，电芯容易造成热量累积，造成整个电芯的热失控，进而蔓延至整个电池包。

因此，有必要开发一种新的汽车动力电池冷却系统及车辆。

发明内容

本实用新型的目的在于提供一种汽车动力电池冷却系统及车辆，能避免因热量堆积而引发电池包热安全问题。

第一方面，本实用新型所述的一种汽车动力电池冷却系统，包括：

一个或一个以上的热管，所述热管内设有沸点温度低于电芯自产热温度点的换热液体，该热管包括冷却部和换热部，所述换热部用于与电芯相接触；

以及水冷板，其内有温度低于换热液体的沸点的冷却液体，水冷板上设有一个或一个以上的插口，热管的冷却部插入到所述插口内。

可选地，所述水冷板上还设有第一进管和第一出管，所述第一进管和第一出管之间设有给冷却液体循环提供动力的第一水泵，通过第一水泵给冷却液体的循环提供动力。

可选地，还包括设置在第一出管上的换热器，用换热器保证水冷板内的冷却液体的温度低于热管中换热液体的沸点。

可选地，所述换热器内设有冷却剂，换热器上设有第二进管和第二出管，所述第二进管和第二出管之间设有给冷却剂循环提供动力的第二水泵，通过第二水泵给冷却剂的循环提供动力。

可选地，所述热管还包括设置在冷却部和换热部之间的斜面导流部。

可选地，所述热管的换热部置于两个电芯之间，且换热部与电芯的大面接触，通过一个热管同时对两个电芯进行冷却；换热部与电芯的大面接触，换热部直接对电芯大面进行冷却，保证了电芯大面温度一致，进而保证了电芯温度的均匀性。

可选地，所述热管与电芯之间设置有导热胶，通过导热胶能够减小由于电芯与热管间的间隙产生的热阻。

可选地，所述水冷板通过螺钉固定至电芯壳体上，且水冷板与电芯壳体相接触部分通过结构胶黏贴在一起，保证了水冷板在使用过程中不会产生位移。

可选地，所述插口处设有密封圈。

第二方面，本实用新型所述的一种车辆，采用如本实用新型所述的汽车动力电池冷却系统。

随着电芯的充放电过程，电芯温度会有明显升高，电芯间的热管的换热部吸收电芯大面的温度，随着电芯温度升高，热管内部液体吸热升温，达到沸点后汽化，汽化过程吸收热量冷却热管相邻电芯，然后热管内的蒸汽向上流向热管的冷却部，热管的冷却部插入带有密封圈的水冷板中，水冷板中有恒定温度的冷却液流动冷却热管的冷却部，热管中的蒸汽被水冷板冷却成液态，沿热管的斜面导流部流回热管的换热部，继续吸收电芯热量，往复循环，保持电芯温度在健康的工作温度。

本实用新型具有以下优点：

（1）本实用新型直接将热管插入电池模组内部，热管直接与电芯换热，另外，在热管的外侧涂有导热胶，保证了热管与电芯的接触完好，从而确保了电芯热量能够及时导出；

（2）本实用新型热管直接对电芯的大面进行冷却，保证了电芯大面的温度一致，进而保证了电芯温度的均匀性。

综上所述，本实用新型利用热管直接贴合电芯大面冷却电芯，降温速率快，冷却效率更高，且电芯温度更均匀，保证了冷却效果，避免了因热量堆积而引发电池包热安全问题。

附图说明

图1是本实施例中电池模组的示意图；

图2是本实施例中热管的结构示意图；

图3是本实施例中水冷板与散热器的连接示意图之一；

图4是本实施例中水冷板与散热器的连接示意图之二；

图5是本实施例中所述汽车动力电池冷却系统的示意图（去掉电芯外壳）；

图6是本实施例所述带有电芯外壳的整体示意图；

图中，1、电芯壳体，2、电芯，3、换热部，4、冷却部，5、斜面导流部，6、水冷板，7、第一进管，8、第一出管，9、换热器，10、第二进管，11、第二出管，12、插口，13、热管，14、安装孔。

具体实施方式

以下将结合附图对本实用新型进行详细的说明。

参见图1至图6，本实施例中，一种汽车动力电池冷却系统，包括一个或一个以上的热管13和水冷板6。

所述热管13内设有沸点温度低于电芯2自产热温度点的换热液体，该热管13包括冷却部4和换热部3，所述换热部3用于与电芯2相接触；热管13的数量由电芯2的数量决定。某一实例中，换热液体的沸点温度为25℃。

水冷板6内有温度低于换热液体的沸点的冷却液体，水冷板6上设有一个或一个以上的插口12，热管13的冷却部4插入到所述插口12内，水冷板6对热管13的换热液体实现冷却目的。其中，插口12的数量由热管13的数量决定。

参见图3和图4，本实施例中，所述水冷板6上还设有第一进管7和第一出管8，所述第一进管7和第一出管8之间设有第一水泵（图中未示出），利用第一水泵给其内的冷却液体的循环提供动力，以保证冷却液体在水冷板6中循环流动，保持水冷板6内的冷却液体的温度低于热管13中换热液体的沸点。

参见图3和图4，本实施例中，还包括设置在第一出管8上的换热器9，用换热器9保证水冷板6内的冷却液体的温度低于热管13中换热液体的沸点。

本实施例中，所述换热器9内设有冷却剂，换热器9上设有第二进管10和第二出管11，所述第二进管10和第二出管11之间设有给冷却剂循环提供动力的第二水泵（图中未示出），通过第二水泵给冷却剂的循环提供动力。

参见图2，本实施例中，所述热管13还包括设置在冷却部4和换热部3之间的斜面导流部5。

参见图4，本实施例中，所述热管13的换热部3置于两个电芯2之间，一个热管13能够同时对两个电芯2进行冷却。

参见图4，本实施例中，所述热管13与电芯2之间设置有导热胶，通过导热胶能够减小由于电芯2与热管13间的间隙产生的热阻。

本实施例中，所述水冷板6的四个角设有安装孔14，水冷板6通过安装孔14用螺钉固定至电芯壳体1上，且水冷板6与电芯壳体1相接触部分通过结构胶黏贴在一起，保证了水冷板6在使用过程中不会产生位移。

本实施例中，所述插口12处设有密封圈。

本实施例的工作原理如下：

随着电芯2的充放电过程，电芯2温度会有明显升高，电芯2间的热管13的换热部3吸收电芯2大面的温度，随着电芯2温度升高，热管13内部换热液体吸热升温，达到沸点后汽化，汽化过程吸收热量冷却与热管13相邻的电芯2，然后热管13内的蒸汽向上流向热管13的冷却部4，热管13的冷却部4插入带有密封圈的水冷板6中，水冷板6中装有恒定温度的冷却液，冷却液流动以冷却热管13的冷却部4，热管13中的蒸汽被水冷板6冷却成液态，沿热管13的斜面导流部5流回到热管13的换热部3，继续吸收电芯2热量，往复循环，从而保持电芯2温度在健康的工作温度。

本实施例中，一种车辆，采用如本实施例中所述的汽车动力电池冷却系统。

上述实施例为本实用新型较佳的实施方式，但本实用新型的实施方式并不受上述实施例的限制，其他的任何未背离本实用新型的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种汽车动力电池冷却系统，其特征在于,包括：

一个或一个以上的热管（13），所述热管（13）内设有沸点温度低于电芯（2）自产热温度点的换热液体，该热管（13）包括冷却部（4）和换热部（3），所述换热部（3）用于与电芯（2）相接触；

以及水冷板（6），其内有温度低于换热液体的沸点的冷却液体，水冷板（6）上设有一个或一个以上的插口（12），热管（13）的冷却部（4）插入到所述插口（12）内。

2.根据权利要求1所述的汽车动力电池冷却系统，其特征在于：所述水冷板（6）上还设有第一进管（7）和第一出管（8），所述第一进管（7）和第一出管（8）之间设有给冷却液体循环提供动力的第一水泵。

3.根据权利要求2所述的汽车动力电池冷却系统，其特征在于：还包括设置在第一出管（8）上的换热器（9）。

4.根据权利要求3所述的汽车动力电池冷却系统，其特征在于：所述换热器（9）内设有冷却剂，换热器（9）上设有第二进管（10）和第二出管（11），所述第二进管（10）和第二出管（11）之间设有给冷却剂循环提供动力的第二水泵。

5.根据权利要求1至4任一所述的汽车动力电池冷却系统，其特征在于：所述热管（13）还包括设置在冷却部（4）和换热部（3）之间的斜面导流部（5）。

6.根据权利要求5所述的汽车动力电池冷却系统，其特征在于：所述热管（13）的换热部（3）置于两个电芯（2）之间，且换热部（3）与电芯（2）之间的大面接触。

7.根据权利要求6所述的汽车动力电池冷却系统，其特征在于：所述热管（13）与电芯（2）之间设置有导热胶。

8.根据权利要求1或2或3或4或6或7所述的汽车动力电池冷却系统，其特征在于：所述水冷板（6）通过螺钉固定至电芯壳体（1）上，且水冷板（6）与电芯壳体（1）相接触部分通过结构胶黏贴在一起。

9.根据权利要求8所述的汽车动力电池冷却系统，其特征在于：所述插口（12）处设有密封圈。

10.一种车辆，其特征在于：采用如权利要求1至9任一所述的汽车动力电池冷却系统。

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