CN218957839U - 一种电池组的热管理系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种电池组的热管理系统，包括循环泵、冷却管路和冷却装置；冷却管路包括第一排管路、第二排管路以及连通第一排管路和第二排管路的换热管路，换热管路自电池组的相邻电池之间穿过，均匀布设于电池组的整体空间内，换热管路的设置有效地缩短了导热距离，提高换热效率。循环泵带动冷却液在冷却管路内流动，以带走电池的热量；冷却装置设置在循环泵和冷却管路之间的介质回流管路上，通过冷却装置对介质回流管路内的冷却液进行冷却，便于冷却液的二次换热。该电池组的热管理系统，可解决电池组散热不均，散热性能差的问题，有效地提高了电池组的换热效率，降低电池组局部过热风险。

Description

一种电池组的热管理系统

技术领域

本实用新型涉及动力电池技术领域，具体涉及一种电池组的热管理系统。

背景技术

电动汽车的续行里程取决于车载动力电池容量大小。

电池组为电动汽车的主要供电来源，为提高电动汽车的续航能力，需提高电池组的集成度。然而在电池组集成度增加之后，按照当前的热管理方式，会导致局部电池组过热，进而引发电池组失效，或产生燃烧、爆炸风险。

实用新型内容

因此，本实用新型要解决的技术问题在于克服现有技术中的电池组在高度集成后的散热性能差、容易局部过热的缺陷，从而提供一种电池组的热管理系统。

为解决上述技术问题，本实用新型的技术方案如下：

一种电池组的热管理系统，包括：循环泵、冷却装置和冷却管路；所述循环泵的出口连通有介质输出管路，所述循环泵的入口连通有介质回流管路；所述冷却装置设置在所述介质回流管路上，用于对所述介质回流管路内的冷却液进行降温；所述冷却管路包括与所述介质输出管路连通的第一排管路，与所述介质回流管路的第二排管路，以及连通在所述第一排管路和所述第二排管路之间的、自电池组中相邻电池之间间隙穿过的多条换热管路；多条所述换热管路在所述电池组的整体空间内均匀分布。

根据本实用新型的一些实施例，所述第一排管路和所述第二排管路均包括呈网格状交错布置且相通的管道。

根据本实用新型的一些实施例，所述换热管路一端连通在所述第一排管路的管道交叉节点位置处、另一端连通在所述第二排管路的管道交叉节点位置处。

根据本实用新型的一些实施例，所述第一排管路位于所述电池组的下方，所述第二排管路位于所述电池组的上方。

根据本实用新型的一些实施例，所述电池组中的电池为柱形电池，多条所述换热管路呈蜂窝状分布在相邻柱形电池之间的间隙处。

根据本实用新型的一些实施例，所述电池组中的电池为板状电池，任意相邻两个所述板状电池之间间隙处的多条所述换热管路均匀间隔布置。

根据本实用新型的一些实施例，所述换热管路的外周设有填充在相邻电池之间间隙处的导热填料。

根据本实用新型的一些实施例，所述冷却装置为风冷散热结构；所述风冷散热结构包括与所述介质回流管路固定连接、并与所述介质回流管路之间进行热传导的导热板，以及设置在所述导热板一侧用于吹走所述导热板表面热量的风机。

根据本实用新型的一些实施例，所述冷却装置为制冷机组，所述介质回流管路上连接有换热器，所述制冷机组的冷水管路经过所述换热器以与经过所述换热器的介质回流管路进行热交换。

根据本实用新型的一些实施例，所述介质输出管路和所述介质回流管路的内部循环流动的冷却液的冰点小于－40℃。

本实用新型技术方案，具有如下优点：

1.本实用新型提供的电池组的热管理系统，冷却管路包括第一排管路、第二排管路以及连通第一排管路和第二排管路的换热管路，换热管路自电池组中相邻电池之间穿过，均匀布设于电池组的整体空间内，换热管路的设置有效地缩短了导热距离，提高换热效率。循环泵带动冷却液在冷却管路内流动，以带走电池组中相邻电池的热量；冷却装置设置在循环泵和冷却管路之间的介质回流管路上，通过冷却装置对介质回流管路内的冷却液进行冷却，便于冷却液的二次换热，提高换热效率，降低能耗损失。该电池组的热管理系统，可解决电池组局部散热不均，散热性能差的问题，有效地提高了电池组的换热效率，降低电池组局部过热风险。

2.本实用新型提供的电池组的热管理系统，第一排管路位于电池组的下方，第二排管路位于电池组的上方，换热管路一端连通在第一排管路的管道交叉节点位置处、另一端连通在第二排管路的管道交叉节点位置处。冷却液从位于电池组下方的第一排管路进入，依次流经换热管路、第二排管路后流出，在重力作用下，冷却液的流动速度缓慢，冷却液在冷却管路的流动时间长，可对电池组中电池进行充分冷却，提高冷却效率。

3.本实用新型提供的电池组的热管理系统，换热管路布设于电池组的相邻电池之间，在换热管路和单个电池之间填充导热填料，通过导热填料增大换热面积，进一步的提高了换热效率。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施方式，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的附图。

图1为本实用新型的一些实施例中提供的柱状电池组及风冷散热结构组成的电池组的热管理系统示意图；

图2为本实用新型的一些实施例中提供的柱状电池组及制冷机组组成的电池组的热管理系统示意图；

图3为本实用新型的一些实施例中提供柱状电池组及冷却管路的纵截面剖视图；

图4为本实用新型的一些实施例中提供柱状电池组及冷却管路的横截面剖视图；

图5为本实用新型的一些实施例中提供的板状电池组及风冷散热结构组成的电池组的热管理系统示意图；

图6为本实用新型的一些实施例中提供的板状电池组及制冷机组组成的电池组的热管理系统示意图；

图7为本实用新型的一些实施例中提供板状电池组及冷却管路的纵截面剖视图；

图8为本实用新型的一些实施例中提供板状电池组及冷却管路的横截面剖视图。

附图标记说明：1、循环泵；2、冷却管路；3、冷却装置；4、介质输出管路；5、介质回流管路；21、第一排管路；22、第二排管路；23、换热管路。

具体实施方式

下面将结合附图对本实用新型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实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，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，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置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实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“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实用新型中的具体含义。

此外，下面所描述的本实用新型不同实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互结合。

参照图1至图8所示，本实用新型提出的一种电池组的热管理系统，包括：循环泵1、冷却装置3和冷却管路2；循环泵1的出口连通有介质输出管路4，循环泵1的入口连通有介质回流管路5；冷却装置3设置在介质回流管路5上，用于对介质回流管路5内的冷却液进行降温；冷却管路2包括与介质输出管路4连通的第一排管路21，与介质回流管路5的第二排管路22，以及连通在第一排管路21和第二排管路22之间的、自电池组中相邻电池之间间隙穿过的多条换热管路23；多条换热管路23在电池组的整体空间内均匀分布。

具体说明，冷却管路2包括第一排管路21、第二排管路22以及连通第一排管路21和第二排管路22的换热管路23，换热管路23自电池组中相邻电池之间穿过，换热管路23均匀布设于电池组的整体空间内，换热管路23的设置有效地缩短了导热距离，提高电池组的换热效率。循环泵1带动冷却液在冷却管路2内流动，以带走电池组中相邻电池的热量；冷却装置3设置在循环泵1和冷却管路2之间的介质回流管路5上，通过冷却装置3对介质回流管路5内的冷却液进行冷却，便于冷却液二次换热，降低损耗，节省时间，提高换热效率。该电池组的热管理系统，可解决电池组局部散热不均，散热性能差的问题，有效地提高了电池组的换热效率，降低电池组局部过热风险。

在本实用新型的一些实施例中，第一排管路21和第二排管路22均包括呈网格状交错布置且相通的管道。

参照图4和图8所示，在本实用新型的一些实施例中，换热管路23一端连通在第一排管路21的管道交叉节点位置处、另一端连通在第二排管路22的管道交叉节点位置处。

参照图3和图7所示，在本实用新型的一些实施例中，第一排管路21位于电池组的下方，第二排管路22位于电池组的上方。

具体说明，第一排管路21位于电池组的下方，第二排管路22位于电池组的上方，换热管路23一端连通在第一排管路21的管道交叉节点位置处、另一端连通在第二排管路22的管道交叉节点位置处。冷却液从位于电池组下方的第一排管路21进入，依次经过换热管路23、第二排管路22后流出，在重力作用下，冷却液的流动速度缓慢，冷却液在冷却管路2的流动耗时长，可对电池组的电池进行充分冷却，提高冷却效率。第一排管路21和第二排管路22呈网格状分布，对电池组上下两端进行散热，换热管路23对电池中段进行散热，保证了整体散热性能的同时，提高局部散热效率，降低局部过热风险。

参照图3和图4所示，在本实用新型的一些实施例中，电池组中的电池为柱形电池，多条换热管路23呈蜂窝状分布在相邻柱形电池之间的间隙处。

具体说明，当电池组中的电池为柱形时，为了保证电池的充分散热，将多条换热管路23设置为蜂窝状，电池布设于换热管路23形成的蜂窝孔内，一来对于电池进行固定的同时可以有效地减小换热管路23的间隙，增加了安装的有效面积，可以尽可能多的布设电池，增大电池组的容量；二是增大了柱形电池的换热面积，使得换热效率得以提高，有效地避免了局部过热的风险。

参照图7至图8所示，在本实用新型的一些实施例中，电池组中的电池为板状电池，任意相邻两个板状电池之间间隙处的多条换热管路23均匀间隔布置。

具体说明，当电池组的电池为板状时，在保证散热效率的同时，为增大安装的有效面积，在板状电池之间间隙处布设多条换热管路23，位于两块板状电池之间的换热管路23对两侧的板状电池同时进行换热，提高换热效率，同时减少换热管路23的布设材料成本，增加板状电池的安装数量，提高电池组容量。

在本实用新型的一些实施例中，换热管路23的外周设有填充在相邻电池之间间隙处的导热填料。

具体说明，换热管路23布设于电池组的相邻电池之间，在换热管路23和单个电池之间填充导热填料，通过导热填料增大换热面积，进一步的提高了换热效率。在本实用新型的一些实施例中，导热填料为导热胶或金属等导热材料。

参照图1和图5所示，在本实用新型的一些实施例中，冷却装置3为风冷散热结构；风冷散热结构包括与介质回流管路5固定连接、并与介质回流管路5之间进行热传导的导热板，以及设置在导热板一侧用于吹走导热板表面热量的风机。

参照图2和图6所示，在本实用新型的一些实施例中，冷却装置3为制冷机组，介质回流管路5上连接有换热器，制冷机组的冷水管路经过换热器以与经过换热器的介质回流管路5进行热交换。

具体说明，冷却液流经冷却管路2，与电池组进行热量交换后，温度升高，为保证冷却液在下一次换热中可以保证换热效率，需要冷却液在进入介质输出管路4时维持较低的温度。

因此，在介质回流管路5上设置冷却装置3，当冷却装置3为风冷散热结构时，导热板与介质回流管路5之间进行热交换，风机吹出冷风对导热板进行散热，以降低介质回流管路5内的冷却液的温度，实现冷却液的循环换热，降低能耗。

当冷却装置3为制冷机组时，冷却液在换热器中进行换热，换热器为蒸发器。

冷却装置3可以是风冷散热与制冷机组联用的装置，在环境温度不高的情况下，比如冬季，可以仅采用风冷散热；而在夏天，环境温度较高时，可根据情况仅采用风冷，仅采用制冷机组，或两者交替或联用。

在本实用新型的一些实施例，介质输出管路4和介质回流管路5的内部循环流动的冷却液的冰点小于－40℃。具体说明，冷却液的种类不作为本实用新型的限制，具体采用冰点＜－40℃的防冻液制成。

显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本实用新型创造的保护范围之中。

Claims (10)

1.一种电池组的热管理系统，其特征在于，包括：

循环泵(1)，所述循环泵(1)的出口连通有介质输出管路(4)，所述循环泵(1)的入口连通有介质回流管路(5)；

冷却装置(3)，设置在所述介质回流管路(5)上，用于对所述介质回流管路(5)内的冷却液进行降温；

冷却管路(2)，包括与所述介质输出管路(4)连通的第一排管路(21)，与所述介质回流管路(5)的第二排管路(22)，以及连通在所述第一排管路(21)和所述第二排管路(22)之间的、自电池组中相邻电池之间间隙穿过的多条换热管路(23)；多条所述换热管路(23)在所述电池组的整体空间内均匀分布。

2.根据权利要求1所述的电池组的热管理系统，其特征在于，所述第一排管路(21)和所述第二排管路(22)均包括呈网格状交错布置且相通的管道。

3.根据权利要求2所述的电池组的热管理系统，其特征在于，所述换热管路(23)一端连通在所述第一排管路(21)的管道交叉节点位置处、另一端连通在所述第二排管路(22)的管道交叉节点位置处。

4.根据权利要求1所述的电池组的热管理系统，其特征在于，所述第一排管路(21)位于所述电池组的下方，所述第二排管路(22)位于所述电池组的上方。

5.根据权利要求1所述的电池组的热管理系统，其特征在于，所述电池组中的电池为柱形电池，多条所述换热管路(23)呈蜂窝状分布在相邻柱形电池之间的间隙处。

6.根据权利要求1所述的电池组的热管理系统，其特征在于，所述电池组中的电池为板状电池，任意相邻两个所述板状电池之间间隙处的多条所述换热管路(23)均匀间隔布置。

7.根据权利要求1－6中任意一项所述的电池组的热管理系统，其特征在于，所述换热管路(23)的外周设有填充在相邻电池之间间隙处的导热填料。

8.根据权利要求1－6中任意一项所述的电池组的热管理系统，其特征在于，所述冷却装置(3)为风冷散热结构；所述风冷散热结构包括与所述介质回流管路(5)固定连接、并与所述介质回流管路(5)之间进行热传导的导热板，以及设置在所述导热板一侧用于吹走所述导热板表面热量的风机。

9.根据权利要求1－6中任意一项所述的电池组的热管理系统，其特征在于，所述冷却装置(3)为制冷机组，所述介质回流管路(5)上连接有换热器，所述制冷机组的冷水管路经过所述换热器以与经过所述换热器的介质回流管路(5)进行热交换。

10.根据权利要求1所述的电池组的热管理系统，其特征在于，所述介质输出管路(4)和所述介质回流管路(5)的内部循环流动的冷却液的冰点小于－40℃。

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