CN221102218U - 一种汽车电池热管理装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种汽车电池热管理装置，包括电池换热模块、工质换热模块、进液管和出液管，所述电池换热模块通过出液管和进液管与工质换热模块的上、下端连接。所述电池换热模块包括电池导热壳体、毛细管换热器、分液管和集液管，所述毛细管换热器上端连接集液管，下端连接分液管，所述毛细管换热器分别附着在电池导热壳体四周，所述工质换热模块包括螺旋翅片换热器、电加热棒、风扇和风扇架，所述风扇安装在风扇架中，所述风扇架正面固定安装在螺旋翅片换热器上，所述电加热棒通过焊接固定在螺旋翅片换热器的背面。本实用新型提高了锂电池冷却/加热效率，并使冷却和加热一体化。
Description
技术领域
本实用新型涉及电池热管理技术领域，尤其是指一种蓄电池热管理装置。
背景技术
随着世界经济的发展，随着各国对能源需求量的增长和环境保护意识的增强，许多以石油作为能源动力的工具或设备采用电力为驱动能源，二次功率型充电电池由于放电倍率大且输出功率大而越来越多地被应用于储能系统和动力供给系统。现有二次电池在进行充电和放电是由其一系列复杂的化学反应过程来完成，充放电过程中的剧烈化学反应会伴随着大量的热量产生并集聚在电池内部，在温度较高的环境中，容易温度过高而导致失去放电性能，甚至严重时会引起火安全事故；而在温度较低的情况下，电池内的离子活动性被极大地减弱，使电池充放电不稳定和使用的寿命的降低。特别在极端低温(小于-30℃)和极端高温(大于60℃)的环境下都无法正常工作，导致以动力电池为能量来源的工具或设备无法正常工作。
在环境温度高时，对于以电池为动力的电动汽车，汽车在启动爬坡或者突然加速时，位于电池组中间位置的单体电池或电池模块会快速积累热量，使得该位置的单体电池或电池模块温度急剧上升，如不能及时排出热量，进而使得电极材料、隔膜以及电解液等发生分解，从而产生气体而导致电池内部气压增加以及热失控现象产生；在环境温度过低时，汽车电池会发生启动困难，电池容量下降导致的汽车续航里程减少；因此需要一种汽车电池热管理装置来解决上述问题。
实用新型内容
本实用新型的目的在于提供一种汽车电池热管理装置，具有集汽车电池的冷却和加热于一体的优点，能通过高效推动冷却液流动来提高冷却或加热汽车电池的效率。
本实用新型的目的可采用以下技术方案来达到：
一种汽车电池热管理装置，包括电池换热模块、工质换热模块、进液管和出液管本体，所述电池换热模块由电池导热壳体、毛细管换热器、分液管和集液管组成，分液管与四个毛细管换热器的下端连接，集液管与四个毛细管换热器的上端连接，四个毛细管换热器分别附着在电池导热壳体四周，所述工质换热模块由螺旋翅片换热器、电加热棒、风扇和风扇架组成，风扇架正面固定安装在螺旋翅片换热器上，电加热棒通过焊接固定在螺旋翅片换热器的背面，所述进液管本体一端连接分液管，一端连接螺旋翅片换热器的工质出口处，所述出液管本体一端连接集液管，一端连接螺旋翅片换热器的工质进口处。
优选的，所述电池导热壳体内部安装有方形锂电池包，所述电池导热壳体底端中间开孔并嵌入安装有导片，制作材料是厚度不超于2mm的铜片。
优选的，所述的出液管靠近螺旋翅片换热器一端安装有泵体，出液管穿过泵体与螺旋翅片换热器连通安装。
优选的，所述的进液管、分液管、毛细管换热器、集液管、出液管、螺旋翅片换热器所连接而成的管道是密封的，管内充注乙二醇水溶液作为工质。
优选的，所述风扇架内置安装有两个风扇本体。
优选的，所述的螺旋翅片换热器的工质流通管道是铜制的蛇形盘管.在上面螺旋缠绕长条铝片作为翅片。
优选的，所述的电加热棒不工作，风扇正转时，是汽车电池热管理装置在进行冷却操作，电加热棒工作，风扇逆转时，是汽车电池热管理装置在进行加热操作。
优选的，所述毛细管换热器的形状结构是上下两端的盘管间距大，中间的盘管间距小，能增加工质与电池的换热时间，针对性解决电池中部发热的问题，大大提高汽车电池热管理装置的冷却效率。
实施本实用新型，具有如下有益效果：
1、本实用新型通过设置电池换热模块，并通过进液管和出液管连通电池换热模块和工质换热模块，并在工质换热模块正面固定安装风扇架，背面固定安装了两根电加热棒，进行冷却操作时，通过泵体实现乙二醇水溶液在电池换热模块和工质换热模块之间形成循环，同时风扇架内风扇正转，使风向往工质换热模块的方向吹，采用风冷的方式，对工质换热模块内的螺旋翅用换热器进行散热，达到了汽车电池冷却效率提高的效果。
附图说明
为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例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，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，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是本实用新型的主观结构示意图；
图2是本实用新型的俯视图；
图3是图1中A处放大结构图示意图；
图4是本实用新型电池换热模块的正视剖面结构示意图；
图5是本实用新型工质换热模块的正视剖面结构示意图；
具体实施方式
下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅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。
实施例
请参照图1至图5，本实用新型提供的一种实施例：一种汽车电池热管理装置，包括电池换热模块和工质换热模块，所述的电池换热模块包括电池导热壳体4、电池包3、毛细管换热器1、分液管15、集液管2，底座16中间开孔，所述的工质换热模块包括泵体6、螺旋翅片换热器7、风扇架13、风扇12、电加热棒9，所述的螺旋翅片换热器7由铝制的螺旋翅片11缠绕在铜制蛇形盘管10上组成。
电池包3置于电池导热壳4内，电池导热壳体4设置在底座16上，电池包3的导电线由底座16上的孔放出，分液管15与四个毛细管换热器1下端固定连接，集液管2与四个毛细管换热器1上端固定连接，集液管2的另一端与出液管5的一端固定连接，分液管15的另一端与进液管14的一端固定连接，靠近螺旋翅片换热器7一侧的上端固定安装泵体6，出液管5穿过泵体6与螺旋翅片换热器7一侧的上端固定连接，进液管14与螺旋翅片换热器7一侧的下端固定连接，螺旋翅片换热器7正面固定安装两个风扇架13，风扇架13内安装风扇12，螺旋翅片换热器7背面通过焊接固定两根电热棒9，导电线8与电热棒9相连接，使用时，在所有连接都连接好之前，留出螺旋翅片换热器7与进液管14的连接不进行，往进液管14充注乙二醇水溶液直到乙二醇水溶液从螺旋翅片换热器流出，进行螺旋翅片换热器7与进液管14的连接。
进行冷却操作时，通过泵体6实现乙二醇水溶液在电池换热模块和工质换热模块之间形成循环，同时风扇架13内风扇12正转，使风向往工质换热模块的方向吹，采用风冷的方式，对工质换热模块内的螺旋翅片换热器7进行散热，达到了汽车电池冷却效率提高的效果。进行加热操作时，通过泵体实现工质在电池换热模块和工质换热模块之间形成循环，并在电加热棒9的作用下，采用热传导的方式，对工质换热模块内的螺旋翅片换热器7进行加热升温，同时风扇架13内风扇12逆转，使风向往电池模块的方向吹，采用热风进行二次加热，达到汽车电池加热效率提高的效果。
本实用新型使用时，在进液管14充注乙二醇水溶液，并通过焊接方式连接好进液管14和螺旋翅片换热器7，并通过进液管14、出液管5连接电池换热模块和工质换热模块，在泵体6的作用下，实现乙二醇水溶液在整个装置内形成回路，在散热时，通过风扇本体12的作用下，使乙二醇水溶液在装置内形成冷却回路，在加热时，通过电热棒9和风扇本体12逆转的作用下，使乙二醇水溶液在装置内形成加热回路。实现对锂电池包3的温度迅速降低/升高，使冷却加热一体化。
以上所揭露的仅为本实用新型一种较佳实施例而已，当然不能以此来限定本实用新型之权利范围，因此依本实用新型权利要求所作的等同变化，仍属本实用新型所涵盖的范围。
Claims (7)
1.一种汽车电池热管理装置，其特征在于，该汽车电池热管理装置包括：电池换热模块、工质换热模块以及进液管(14)和出液管(5)；
电池换热模块包括：电池导热壳体(4)、底座(16)、毛细管换热器(1)、电池包(3)、分液管(15)、集液管(2)；其中毛细管换热器(1)是四个，分别贴附在电池导热壳体(4)四周，电池导热壳体(4)设置在底座(16)上，电池包(3)设置在电池导热壳体(4)内，四个毛细管换热器(1)的上端连接集液管(2)，下端连接分液管(15)，进液管(14)一端连接分液管(15)，出液管(5)一端连接集液管(2)，实现乙二醇水溶液按顺序依次流通到进液管(14)、分液管(15)、毛细管换热器(1)、集液管(2)、出液管(5)；
工质换热模块包括：泵体(6)、螺旋翅片换热器(7)、风扇架(13)、风扇(12)、电加热棒(9)；其中泵体(6)固定安装在螺旋翅片换热器(7)正面的工质进口处，两个风扇架(13)固定安装在螺旋翅片换热器(7)正面，两根电加热棒(9)通过焊接方式固定安装在螺旋翅片换热器(7)背面；出液管(5)的一端穿过泵体(6)与螺旋翅片换热器(7)的工质进口处连接，进液管(14)的一端与螺旋翅片换热器(7)的工质出口处连接。
2.根据权利要求1所述的汽车电池热管理装置，其特征在于，所述的电池包(3)为方形电池包。
3.根据权利要求1或2所述的汽车电池热管理装置，其特征在于，所述的电池导热壳体(4)要高于电池包(3)，制作电池导热壳体(4)的材料是高导热性的铜，其壁厚不超于2mm。
4.根据权利要求1所述的汽车电池热管理装置，其特征在于，所述的进液管(14)、分液管(15)、毛细管换热器(1)、集液管(2)、出液管(5)、螺旋翅片换热器(7)所连接而成的管道是密封的，里面充注满乙二醇水溶液。
5.根据权利要求1所述的汽车电池热管理装置，其特征在于，所述的螺旋翅片换热器(7)是由长条铝片(11)螺旋缠绕在铜制的蛇形盘管(10)上制作而成的。
6.根据权利要求1所述的汽车电池热管理装置，其特征在于，所述的风扇(12)在需要进行冷却操作时正转，使风向螺旋翅片换热器(7)的吹，并且电加热棒(9)不工作；所述的风扇(12)在需要进行加热操作时逆转，使风向毛细管换热器(1)的方向吹，并且电加热棒(9)工作。
7.根据权利要求1所述的汽车电池热管理装置，其特征在于，所述的毛细管换热器(1)的形状结构是上下两端的盘管间距大，中间的盘管间距小，使乙二醇水溶液在电池导热壳体(4)中间位置停留较长时间，针对电池中间位置发热严重的问题来进行冷却，大大提高了毛细管换热器(1)的冷却效率。
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