一種車載電池水冷散熱系統(tǒng)及電池水冷散熱方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及電池散熱技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種車載電池水冷散熱系統(tǒng)及電池水冷散熱方法。
【背景技術(shù)】
[0002]在節(jié)能減排的大環(huán)境下，以動力電池作為能量源驅(qū)動的混合電動汽車和純電動汽車得到廣泛應用。在電動汽車行駛過程中，動力電池在充放電過程中發(fā)生復雜的化學反應，容易在電池內(nèi)部積累大量熱量，造成電池工作溫度上升，電池性能下降(電池轉(zhuǎn)換效率及循環(huán)壽命降低等)及電池燃燒爆炸等問題，有效解決電池散熱問題對電動汽車安全行駛非常重要。
[0003]現(xiàn)有的電池散熱系統(tǒng)需配置獨立、完整的空調(diào)系統(tǒng)(包括壓縮機、蒸發(fā)器、冷凝器、風機等)實現(xiàn)電池溫度控制，其控溫效果好，受環(huán)境因素影響小，但由于需配置獨立的空調(diào)，導致系統(tǒng)利用率低、成本高、布置空間大等問題，尤其在整體空間有限的情況下，難以實現(xiàn)電池合理有效布置。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種系統(tǒng)集成度高、布置緊湊、且成本低的車載電池水冷散熱系統(tǒng)及電池水冷散熱方法。
[0005]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的優(yōu)點在于:
[0006]—種車載電池水冷散熱系統(tǒng)，包括用于車載電池散熱的冷卻管路，所述冷卻管路包括用于吸收車載電池熱量的吸熱段及用于排出吸熱段吸收熱量的排熱段，所述排熱段設(shè)于車廂內(nèi)或空調(diào)風道內(nèi)，且所述排熱段設(shè)有用于引入車廂風或空調(diào)風進行系統(tǒng)熱交換的引風部件。
[0007]作為上述技術(shù)方案的進一步改進:
[0008]所述排熱段還設(shè)有用于儲存冷卻液的水箱，所述引風部件的出風口與所述水箱相對布置。
[0009]所述吸熱段包括用于對前端電池模組及后端電池模組串聯(lián)散熱的主冷卻管路，所述前端電池模組及后端電池模組通過所述主冷卻管路串聯(lián)。
[0010]所述吸熱段還包括用于對后端電池模組散熱的輔助冷卻管路，所述輔助冷卻管路上設(shè)有根據(jù)后端電池模組溫度控制輔助冷卻管路液體通斷的控制閥。
[0011]所述控制閥為節(jié)溫器。
[0012]所述排熱段與所述吸熱段之間設(shè)有用于防止兩者熱傳遞的熱隔離部件。
[0013]所述冷卻管路上設(shè)有循環(huán)水栗。
[0014]所述引風部件為風機或電扇。
[0015]一種電池水冷散熱方法，包括如下步驟:
[0016]步驟1):輸入冷卻液，吸收電池熱量；
[0017]步驟2):引入車廂風或空調(diào)風對吸收電池熱量的冷卻液進行熱交換。
[0018]在步驟2)中，利用引風部件引入將車廂風或空調(diào)風。
[0019]本發(fā)明將排熱段設(shè)于車廂內(nèi)或空調(diào)風道內(nèi)，并設(shè)置引風部件引入車廂空氣或車廂空調(diào)風進行系統(tǒng)熱交換，將整車空調(diào)系統(tǒng)與電池散熱系統(tǒng)交互，提高了系統(tǒng)集成度，有效避免了采用獨立空調(diào)系統(tǒng)導致的布置難度大、成本高的問題，系統(tǒng)結(jié)構(gòu)緊湊、利用率高。本發(fā)明的方法同樣具有上述優(yōu)點。
【附圖說明】
[0020]在下文中將基于實施例并參考附圖來對本發(fā)明進行更詳細的描述。其中:
[0021]圖1為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0022]圖2為本發(fā)明吸熱段的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0023]圖3為本發(fā)明電池水冷散熱方法的流程圖。
[0024]在附圖中，相同的部件使用相同的附圖標記。附圖并未按照實際的比例繪制。
[0025]圖中各標號表不:
[0026]1、冷卻管路；11、吸熱段；111、主冷卻管路；112、輔助冷卻管路；12、排熱段；2、熱隔離部件；3、引風部件；4、水箱；5、節(jié)溫器；6、電池箱體；7、電池模組；8、循環(huán)水栗。
【具體實施方式】
[0027]下面將結(jié)合附圖對本發(fā)明作進一步說明。
[0028]如圖1和圖2所示，本實施例的車載電池水冷散熱系統(tǒng)，包括冷卻管路1，冷卻管路1用于車載電池散熱，冷卻管路1包括吸熱段11及排熱段12，吸熱段11用于吸收車載電池熱量，排熱段12用于排出吸熱段11吸收的熱量，本實施例中，排熱段12設(shè)于車廂內(nèi)，排熱段12設(shè)有引風部件3，引風部件3用于引入車廂風進行系統(tǒng)熱交換，在其他實施例中，排熱段12還可設(shè)于空調(diào)風道內(nèi)，引風部件3引入空調(diào)風進行系統(tǒng)熱交換。本發(fā)明將排熱段12設(shè)于車廂或空調(diào)風道內(nèi)，并設(shè)置引風部件3引入車廂空氣或車廂空調(diào)風進行系統(tǒng)熱交換，將整車空調(diào)系統(tǒng)與電池散熱系統(tǒng)交互，提高了系統(tǒng)集成度，有效避免了采用獨立空調(diào)系統(tǒng)導致的布置難度大、成本高的問題，系統(tǒng)結(jié)構(gòu)緊湊，利用率高。
[0029]本實施例中，排熱段12還設(shè)有水箱4，水箱4用于儲存冷卻液，引風部件3的出風口與水箱4相對布置，用于對水箱4內(nèi)冷卻液進行散熱。
[0030]本實施例中，車載電池包括電池箱體6及多個電池模組7組成，多個電池模組7設(shè)于電池箱體6內(nèi)，吸熱段11包括主冷卻管路111，主冷卻管路111對前端電池模組及后端電池模組串聯(lián)散熱，前端電池模組及后端電池模組通過主冷卻管路111串聯(lián)，冷卻液依次通過前端電池模組、后端電池模組從而將電池熱量帶走。在其他實施例中，電池模組7也可采用并聯(lián)水冷散熱的方式。
[0031 ] 本實施例中，吸熱段11還包括輔助冷卻管路112，輔助冷卻管路112用于對后端電池模組散熱，在其他實施例中，對于電池模組較少的車載電池水冷散熱系統(tǒng)，可以不增加輔助冷卻管路112。本實施例中，輔助冷卻管路112上設(shè)有控制閥，控制閥根據(jù)后端電池模組溫度控制輔助冷卻管路112液體通斷，在串聯(lián)設(shè)置的主冷卻管路111的基礎(chǔ)上增加輔助冷卻管路112，并通過控制閥增加輔助冷卻管路112的水流量，即根據(jù)后端電池模組的熱負荷及散熱能力情況增加該區(qū)域散熱能力，從而減小前后端電池模組間的溫差。采用串聯(lián)布置方式結(jié)構(gòu)簡單，且在實現(xiàn)系統(tǒng)流量分布均勻的同時，有效解決了后端電池模組溫度偏高的問題。
[0032]本實施例中，輔助冷卻管路112包括輸送段及冷卻段，冷卻段設(shè)于后端電池模組的位置，冷卻段可根據(jù)后端電池模組的實際散熱需求增加管路繞行長度及管路直徑以增加散熱面積；如圖2，輔助冷卻管路112的輸送段沿主冷卻管路111的長度方向布置，在其他實施例中，只要能夠保證冷卻液輸送至冷卻段的輸送段的布置方式均應在本發(fā)明的保護范圍內(nèi)，比如輸送段垂直于主冷卻管路111輸送冷卻液。
[0033]本實施例中，控制閥為節(jié)溫器5，通過節(jié)溫器5可自動判斷水溫并進行輔助冷卻管路112通斷控制，系統(tǒng)檢測簡單可靠、且精確。
[0034]本實施例中，排熱段12與吸熱段11之間設(shè)有熱隔離部件2，熱隔離部件2用于防止排熱段12與吸熱段11之間的熱傳遞；本實施例中，冷卻管路1上設(shè)有循環(huán)水栗8，循環(huán)水栗8提供冷卻管路1中冷卻液的循環(huán)動力，冷卻液采用硅油冷卻；本實施例中，引風部件3為風機，在其他實施例中，只要保證能夠引入車廂風或空調(diào)風進行系統(tǒng)熱交換的結(jié)構(gòu)均應在本發(fā)明的保護范圍內(nèi)，比如引風部件3為電扇。
[0035]如圖3，本實施例的電池水冷散熱方法，包括如下步驟:
[0036]步驟1):輸入冷卻液，吸收電池熱量；
[0037]步驟2):引入車廂風或空調(diào)風對吸收電池熱量的冷卻液進行熱交換。
[0038]本發(fā)明引入車廂空氣或車廂空調(diào)風進行系統(tǒng)熱交換，將整車空調(diào)系統(tǒng)與電池散熱系統(tǒng)交互，提高了系統(tǒng)集成度，有效避免了采用獨立空調(diào)系統(tǒng)導致的布置難度大、成本高的問題，系統(tǒng)利用率高。
[0039]本實施例中，在步驟2)中，利用引風部件3引入車廂風或空調(diào)風。
[0040]雖然已經(jīng)參考優(yōu)選實施例對本發(fā)明進行了描述，但在不脫離本發(fā)明的范圍的情況下，可以對其進行各種改進并且可以用等效物替換其中的部件。尤其是，只要不存在結(jié)構(gòu)沖突，各個實施例中所提到的各項技術(shù)特征均可以任意方式組合起來。本發(fā)明并不局限于文中公開的特定實施例，而是包括落入權(quán)利要求的范圍內(nèi)的所有技術(shù)方案。
【主權(quán)項】
1.一種車載電池水冷散熱系統(tǒng)，包括用于車載電池散熱的冷卻管路，所述冷卻管路包括用于吸收車載電池熱量的吸熱段及用于排出吸熱段吸收熱量的排熱段，其特征在于，所述排熱段設(shè)于車廂內(nèi)或空調(diào)風道內(nèi)，且所述排熱段設(shè)有用于引入車廂風或空調(diào)風進行系統(tǒng)熱交換的引風部件。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的車載電池水冷散熱系統(tǒng)，其特征在于，所述排熱段還設(shè)有用于儲存冷卻液的水箱，所述引風部件的出風口與所述水箱相對布置。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的車載電池水冷散熱系統(tǒng)，其特征在于，所述吸熱段包括用于對前端電池模組及后端電池模組串聯(lián)散熱的主冷卻管路，所述前端電池模組及后端電池模組通過所述主冷卻管路串聯(lián)。4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的車載電池水冷散熱系統(tǒng)，其特征在于，所述吸熱段還包括用于對后端電池模組散熱的輔助冷卻管路，所述輔助冷卻管路上設(shè)有根據(jù)后端電池模組溫度控制輔助冷卻管路液體通斷的控制閥。5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的車載電池水冷散熱系統(tǒng)，其特征在于，所述控制閥為節(jié)溫器。6.根據(jù)權(quán)利要求1至5任意一項所述的車載電池水冷散熱系統(tǒng)，其特征在于，所述排熱段與所述吸熱段之間設(shè)有用于防止兩者熱傳遞的熱隔離部件。7.根據(jù)權(quán)利要求1至5任意一項所述的車載電池水冷散熱系統(tǒng)，其特征在于，所述冷卻管路上設(shè)有循環(huán)水栗。8.根據(jù)權(quán)利要求1至5任意一項所述的車載電池水冷散熱系統(tǒng)，其特征在于，所述引風部件為風機或電扇。9.一種電池水冷散熱方法，其特征在于，包括如下步驟: 步驟1):輸入冷卻液，吸收電池熱量； 步驟2):引入車廂風或空調(diào)風對吸收電池熱量的冷卻液進行熱交換。10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的電池水冷散熱方法，其特征在于，在步驟2)中，利用引風部件引入車廂風或空調(diào)風。
【專利摘要】本發(fā)明提供一種車載電池水冷散熱系統(tǒng)及電池水冷散熱方法，車載電池水冷散熱系統(tǒng)包括用于車載電池散熱的冷卻管路，所述冷卻管路包括用于吸收車載電池熱量的吸熱段及用于排出吸熱段吸收熱量的排熱段，所述排熱段設(shè)于車廂內(nèi)或空調(diào)風道內(nèi)，且所述排熱段設(shè)有用于引入車廂風或空調(diào)風進行系統(tǒng)熱交換的引風部件。電池水冷散熱方法包括如下步驟：1、輸入冷卻液，吸收電池熱量；2、引入車廂風對吸收電池熱量的冷卻液進行熱交換。本發(fā)明具有系統(tǒng)集成度高、布置緊湊、且成本低的優(yōu)點。
【IPC分類】H01M10/6567, H01M10/663, H01M10/66, H01M10/6562, H01M10/613, H01M10/625
【公開號】CN105428751
【申請?zhí)枴緾N201510780638
【發(fā)明人】劉凌, 唐廣笛, 汪偉, 何亮, 王坤俊, 黃河, 張彪
【申請人】湖南南車時代電動汽車股份有限公司
【公開日】2016年3月23日
【申請日】2015年11月13日