一種水冷式電動(dòng)汽車動(dòng)力電池散熱裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及電動(dòng)汽車技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種水冷式電動(dòng)汽車動(dòng)力電池散熱
目.0
【背景技術(shù)】
[0002]近些年來，環(huán)境保護(hù)和能源危機(jī)促進(jìn)電動(dòng)汽車的發(fā)展。電動(dòng)汽車最大的特點(diǎn)的是在行駛過程中很少甚至沒有排放污染、熱輻射低、噪聲低且環(huán)境友好。電動(dòng)汽車可應(yīng)用多種能源，能節(jié)省甚至不消耗汽油或柴油，解決汽車的能源問題。毫無疑問，電動(dòng)汽車是一種節(jié)能、環(huán)保、可持續(xù)發(fā)展的新型交通工具，具有廣闊的發(fā)展前景。電動(dòng)汽車主要分為純電動(dòng)汽車(Battery Electric Vehicle, BEV)，混合動(dòng)力電動(dòng)汽車(Hybrid Electric Vehicle,HEV)和燃料電池電動(dòng)汽車(Fuel Cell Electric Vehicle，F(xiàn)CEV)。其中，純電動(dòng)汽車和混合動(dòng)力電動(dòng)汽車的發(fā)展具有很好的潛力。該電動(dòng)汽車的主要能量來源是鋰離子電池，但是鋰離子電池在工作過程會(huì)產(chǎn)生很大的熱量，若這些熱量不能及時(shí)排除會(huì)影響電池的容量、壽命和安全，甚至?xí)a(chǎn)生熱失控進(jìn)而會(huì)爆炸。所以，如何解決電池散熱問題迫在眉睫。
[0003]當(dāng)前，電動(dòng)汽車動(dòng)力電池散熱主要是以風(fēng)冷為主，它可以在一定程度上排除電池箱內(nèi)的高溫氣體和有害氣體，也通過改變電池的風(fēng)道、增加電池單體的間隙等對(duì)電池進(jìn)行散熱。風(fēng)冷在一定程度上解決了電池散熱問題，但仍然存在以下不足:①電池工作過程中產(chǎn)生的熱量較大，風(fēng)冷不能夠有效的對(duì)電池進(jìn)行降溫；②風(fēng)的導(dǎo)熱系數(shù)較小，不能保證電池工作在適宜的溫度范圍內(nèi)；③風(fēng)冷需增加電池的間隙，使得電池占整車空間較大，導(dǎo)致用戶使用空間較小；④風(fēng)冷對(duì)電池散熱不均勻，即靠近進(jìn)風(fēng)口處電池溫度較低，靠近出風(fēng)口處電池溫度較高，造成電池組溫差較大，嚴(yán)重影響了電池的一致性。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0004]本實(shí)用新型所要解決的是現(xiàn)有電動(dòng)汽車的動(dòng)力電池在使用過程中，沒有對(duì)其熱量進(jìn)行有效地控制而使得電池壽命縮短，并導(dǎo)致電動(dòng)汽車?yán)m(xù)航里程減少的問題，提供一種水冷式電動(dòng)汽車動(dòng)力電池散熱裝置。
[0005]為解決上述問題，本實(shí)用新型是通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的:
[0006]一種水冷式電動(dòng)汽車動(dòng)力電池散熱裝置，由換熱器、水冷循環(huán)回路、冷媒循環(huán)回路和控制模塊組成；
[0007]水冷循環(huán)回路包括增壓泵和冷卻管路；增壓泵的輸入端與換熱器的水冷輸出端相連接，增壓泵的輸出端與冷卻管路的輸入端的相連接，冷卻管路的輸出端與換熱器的水冷輸入端相連接；冷卻管路中充滿用于冷卻的冷卻液體，冷卻管路的表面與電動(dòng)汽車的動(dòng)力電池組表面接觸；
[0008]冷媒循環(huán)回路包括冷凝器、壓縮機(jī)、風(fēng)機(jī)和節(jié)流閥；壓縮機(jī)的輸入端與換熱器的冷媒輸出端相連接，壓縮機(jī)的輸出端與冷凝器的輸入端相連接，冷凝器的輸出端經(jīng)節(jié)流閥與換熱器的冷媒輸入端相連接；風(fēng)機(jī)的出風(fēng)口與冷凝器正對(duì)；
[0009]控制模塊包括中央處理器、溫度傳感器、信號(hào)調(diào)理電路、溫度模數(shù)轉(zhuǎn)換電路、脈寬調(diào)制電路和通信電路；電動(dòng)汽車的車載控制器經(jīng)通信電路連接中央處理器；溫度傳感器與動(dòng)力電池組相接觸，溫度傳感器的輸出端經(jīng)信號(hào)調(diào)理電路與溫度模數(shù)轉(zhuǎn)換電路的輸入端相連，溫度模數(shù)轉(zhuǎn)換電路的輸出端與中央處理器的輸入端相連；中央處理器的輸出端連接脈寬調(diào)制電路的輸入端，脈寬調(diào)制電路的輸出端連接增壓泵；中央處理器的輸出端還連接壓縮機(jī)、風(fēng)機(jī)和節(jié)流閥。
[0010]與動(dòng)力電池組表面接觸的冷卻管路的形狀為S形或者U形。
[0011]所述冷卻管路的表面涂有導(dǎo)熱硅脂后與動(dòng)力電池組表面接觸。
[0012]在排水閥冷卻管路與換熱器之間設(shè)有排水閥，該排水閥與中央處理器相連。
[0013]在換熱器與增壓泵之間設(shè)有進(jìn)水閥，該進(jìn)水閥經(jīng)補(bǔ)水泵與進(jìn)水槽相連；進(jìn)水閥和補(bǔ)水泵與中央處理器相連。
[0014]所述控制模塊還包括有顯示電路和/或報(bào)警電路，該顯示電路和報(bào)警電路均與中央處理器相連。
[0015]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型采用水冷與風(fēng)冷相結(jié)合，且能夠更好實(shí)施監(jiān)控電池溫度，并對(duì)電池進(jìn)行有效的散熱處理。溫度傳感器根據(jù)采集到電池箱或者電池表面的溫度大小，經(jīng)過相關(guān)的信號(hào)調(diào)理電路和模數(shù)轉(zhuǎn)換電路后，把信號(hào)送到中央處理器中，中央處理器根據(jù)溫度的大小調(diào)節(jié)水泵的工作頻率。這樣可以有效的對(duì)電池散熱并減少電池能量的損耗；采用散熱介質(zhì)水，該介質(zhì)散熱系數(shù)較大、易得且環(huán)保；管路材質(zhì)使用黃銅或者鋁鎂合金，換熱系數(shù)較高，有效的降低電池的溫度；該散熱裝置使用循環(huán)水，減少了用戶換水的頻率；采用密閉的管路對(duì)電池散熱，防止水泄露造成短路的發(fā)生；管路的形狀采用U形或S形，增大了管路與電池表面的接觸面積，散熱效果更好；在增壓泵和補(bǔ)水泵處增設(shè)了壓力表和溫度表，可以實(shí)時(shí)監(jiān)控管路中水的壓力和溫度；該裝置顯示面板顯示水泵工作頻率及進(jìn)出水的壓力和溫度，電池的溫度及其故障信息；當(dāng)電池長時(shí)間處于高溫狀態(tài)時(shí)，該裝置具有聲音報(bào)警和聲光閃爍報(bào)警；建議電池箱的兩側(cè)采用百葉窗，排放電池工作產(chǎn)生的有害氣體和部分高溫氣體，且灰塵、害蟲等不易進(jìn)入；管路與電池接觸的表面均涂油導(dǎo)熱硅脂，可以提高管路與電池間的傳熱能量；中央處理器采用可編程邏輯控制器PLC，可靠性高，提高了抗干擾能力，有效提高了該電池散熱裝置的性能。另外，散熱介質(zhì)除用水外，還可以是礦物油或其他冷卻劑。該散熱裝置具有安全可靠、環(huán)保，便于維護(hù)的特點(diǎn)。
【附圖說明】
[0016]圖1為一種水冷式電動(dòng)汽車動(dòng)力電池散熱裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0017]圖2為控制模塊的電路原理圖。
【具體實(shí)施方式】
[0018]圖1為一種水冷式電動(dòng)汽車動(dòng)力電池散熱裝置的結(jié)構(gòu)示意圖，該散熱模塊主要由換熱器、水冷循環(huán)回路、冷媒循環(huán)回路和控制模塊組成。水冷循環(huán)回路和冷媒循環(huán)回路共用一臺(tái)換熱器。
[0019]水冷循環(huán)回路包括增壓泵和冷卻管路。增壓泵的輸入端與換熱器的水冷輸出端相連接，增壓泵的輸出端與冷卻管路的輸入端的相連接，冷卻管路的輸出端與換熱器的水冷輸入端相連接。在排水閥冷卻管路與換熱器之間設(shè)有排水閥，排水閥下設(shè)有一排水槽，當(dāng)冷卻管路長時(shí)間不使用時(shí)，可以將排水閥打開，將冷卻管路中的液體排出。在換熱器與增壓泵之間設(shè)有補(bǔ)水泵，補(bǔ)水泵經(jīng)進(jìn)水閥接入到管路中，為補(bǔ)水泵；補(bǔ)水泵下設(shè)有一進(jìn)水槽，當(dāng)冷卻管路中水較少時(shí)，可開始補(bǔ)水泵為冷卻管路進(jìn)行補(bǔ)水。冷卻管路中充滿用于冷卻的冷卻液體，冷卻管路的表面涂有導(dǎo)熱硅脂后與動(dòng)力電池組表面接觸。與動(dòng)力電池組表面接觸的冷卻管路的形狀可設(shè)為S形或者U形，這樣冷卻管路可以有效的把動(dòng)力電池組包圍，增加動(dòng)力電池組與冷卻管路的接觸面積，即增加了動(dòng)力電池組的散熱面積。在本實(shí)用新型中，動(dòng)力電池組的每一塊電池的表面都設(shè)有與之相貼的冷卻管路，以減少各電池間的溫差，即使電池溫度場一致。冷卻管路的外側(cè)設(shè)有導(dǎo)熱硅脂，冷卻管道通過導(dǎo)熱硅脂與電池表面接觸，以提高散熱效率。冷卻管路中流動(dòng)的冷卻