用于快充動(dòng)力電池的冷卻系統(tǒng)的制作方法
【專利說明】
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉一種用于快充動(dòng)力電池的冷卻系統(tǒng)，尤其涉及一種支持快充電動(dòng)汽車或電動(dòng)大巴的冷卻系統(tǒng)，其可應(yīng)用于整車快充動(dòng)力電池的冷卻。
【【背景技術(shù)】】
[0002]目前，支持快充的大巴及汽車將成為一個(gè)重要方向，快充過程具有充電時(shí)間短、電池放熱量大的特點(diǎn)，而動(dòng)力電池在正常行駛過程中的放熱量遠(yuǎn)小于快充時(shí)的放熱量?，F(xiàn)有的冷卻系統(tǒng)采用液體冷卻或者氣體冷卻的方法來控制電池溫度。而采用現(xiàn)有的液體冷卻或者氣體冷卻時(shí)為了滿足快充時(shí)電池溫度的要求，必須加大額定制冷量，這樣就造成了選型困難，成本增加的問題。并且在汽車正常行駛過程，由于制冷系統(tǒng)的額定制冷量遠(yuǎn)大于電池的放熱量，從而造成了冷卻效率低、控制難度大的問題。
[0003]所以，希望提出一種新的用于快充動(dòng)力電池的冷卻系統(tǒng)以改善上述問題。
【【實(shí)用新型內(nèi)容】】
[0004]本實(shí)用新型的目的在于提供一種用于快充動(dòng)力電池的冷卻系統(tǒng)，該冷卻系統(tǒng)既能滿足快充過程電池冷卻的需求，又只需要較小的額定制冷量。
[0005]為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型采用如下技術(shù)方案:
[0006]—種用于快充動(dòng)力電池的冷卻系統(tǒng)，其包括電池包、水冷板、換熱器、制冷子系統(tǒng)及水栗，所述水冷板設(shè)置在電池包內(nèi)，所述水冷板與所述制冷子系統(tǒng)并聯(lián)的連接于所述換熱器，而所述水栗連接在所述水冷板與所述換熱器之間，所述水冷板與所述換熱器之間流通有冷卻液;當(dāng)冷卻系統(tǒng)工作時(shí)，所述水冷板使所述電池包與所述冷卻液之間換熱，所述冷卻液通過所述水栗于所述水冷板與所述換熱器之間循環(huán)流動(dòng)，而所述制冷子系統(tǒng)則將所述換熱器處的冷卻液冷卻到指定溫度;所述電池包內(nèi)設(shè)有數(shù)個(gè)具有相變材料的模組，所述模組安裝固定于所述水冷板上，所述相變材料的相變溫度是35?40°C，且所述相變材料含有的潛熱為快充過程電池放熱總量的20%?40%。
[0007]在優(yōu)選的實(shí)施方式中，所述水冷板為一種可以完成電池包的模組與冷卻液之間換熱的裝置，所述水冷板的換熱部分為流道板，所述冷卻液體是體積比為1:1的水與乙二醇的混合液體。
[0008]在優(yōu)選的實(shí)施方式中，所述換熱器為一種可以完成制冷子系統(tǒng)與冷卻液之間的換熱的裝置，該換熱器是板式換熱器。
[0009]在優(yōu)選的實(shí)施方式中，所述制冷子系統(tǒng)為一種可以將冷卻液冷卻到指定溫度的冷卻裝置，該制冷子系統(tǒng)的制冷量應(yīng)為快充過程電池放熱功率的20%?40%。
[0010]在優(yōu)選的實(shí)施方式中，所述水栗為一種可以使冷卻液在水冷板與換熱器之間循環(huán)流動(dòng)的低電壓電子水栗。
[0011]在優(yōu)選的實(shí)施方式中，所述模組包含模組端板、數(shù)個(gè)電芯、模組側(cè)板及水冷板，所述電芯形成縱長的電芯組，所述模組端板與模組側(cè)板分別安裝于電芯組的縱長兩端及縱長兩側(cè)，所述水冷板的換熱部分為流道板，所述電芯組底部與流道板接觸。
[0012]在優(yōu)選的實(shí)施方式中，所述相變材料為一種片狀成型的相變材料，該相變材料的厚度為1.5?3mm且直接放置于電芯之間。
[0013]在優(yōu)選的實(shí)施方式中，所述模組側(cè)板包含縱長的側(cè)板基體、固定于側(cè)板基體外側(cè)的腔體上蓋及安裝于腔體上蓋的相變材料入口和排氣口，所述側(cè)板基體與腔體上蓋之間形成封閉的腔體，該腔體通過相變材料入口和排氣口與外界連接。
[0014]在優(yōu)選的實(shí)施方式中，所述相變材料自相變材料入口進(jìn)入模組側(cè)板的腔體，所述腔體的厚度為5?8mm且該腔體內(nèi)設(shè)有導(dǎo)熱片，所述導(dǎo)熱片的厚度為I?2mm且該導(dǎo)熱片之間的距離為10?20mm，所述導(dǎo)熱片上端離腔體上壁面的距離為3?5mm，所述導(dǎo)熱片的下端離腔體下壁面的距離為8?10mm。
[0015]在優(yōu)選的實(shí)施方式中，所述相變材料入口和排氣口的內(nèi)徑為5?6mm，壁厚為I?1.5_，用以確保相變材料在液態(tài)時(shí)可以通過該接口填充到腔體內(nèi)。
[0016]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型具有如下有益效果:所述電池包設(shè)有數(shù)個(gè)具有相變材料的模組，所述相變材料的相變溫度是35?400C，且該相變材料含有的潛熱為快充過程電池放熱總量的20%?40 %。所述相變材料和水冷相結(jié)合可以在快充大量放熱時(shí)通過相變材料吸收部分熱量，大大降低了水冷系統(tǒng)所需的額定制冷量。便于水冷系統(tǒng)選型，降低成本。
【【附圖說明】】
[0017]圖1為本實(shí)用新型的用于快充動(dòng)力電池的冷卻系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0018]圖2為本實(shí)用新型冷卻系統(tǒng)的模組的第一實(shí)施例的部分爆炸圖。
[0019]圖3為本實(shí)用新型冷卻系統(tǒng)的模組的第二實(shí)施例的立體示意圖。
[0020]圖4為圖3所示模組的模組側(cè)板的立體示意圖。
[0021 ]圖5為圖4所示模組側(cè)板沿A-A方向的剖視圖。
[0022]圖6為圖4所示模組側(cè)板沿B-B方向的剖視圖。
【【具體實(shí)施方式】】
[0023]本實(shí)用新型提供一種用于快充動(dòng)力電池的冷卻系統(tǒng)，其可應(yīng)用于整車快充動(dòng)力電池的冷卻。如圖1所示，用于快充動(dòng)力電池的冷卻系統(tǒng)包括電池包1、水冷板2、換熱器3、制冷子系統(tǒng)4、水栗5及水箱6。水冷板2設(shè)置在電池包內(nèi)，水冷板2與制冷子系統(tǒng)4并聯(lián)的連接于換熱器3，而水栗5及水箱6則串聯(lián)的連接在水冷板2與換熱器3之間。同時(shí)水冷板2與換熱器3之間流通有冷卻液(未圖示)，冷卻液體可以是容積比為50 %水與50 %乙二醇的混合液體，也可以是其它冷卻液體。
[0024]電池包I為支持快充功能的動(dòng)力電池包，且電池包I含有數(shù)個(gè)添加相變材料的模組，模組安裝固定于水冷板上。水冷板2為一種可以完成電池包I的模組與冷卻液之間換熱的裝置(例如鋁材的多孔板)。換熱器3為一種可以完成制冷子系統(tǒng)4與冷卻液之間的換熱的裝置，其可以是板式換熱器也可以是其它形式的換熱器。制冷子系統(tǒng)4為一種可以將冷卻液冷卻到指定溫度的冷卻裝置，制冷子系統(tǒng)4的制冷量應(yīng)為快充過程電池放熱功率的20%?40%。水栗5為一種可以使冷卻液在水冷板2與換熱器3之間循環(huán)流動(dòng)的低電壓電子水栗。水箱6為一種可提供定量冷卻液的裝置。
[0025]當(dāng)冷卻系統(tǒng)工作時(shí)，水冷板2使電池包I的模組與水箱6提供的冷卻液之間換熱，而換熱后的冷卻液通過水栗5流動(dòng)至換熱器3，此時(shí)制冷子系統(tǒng)4則將換熱器3處的冷卻液冷卻到指定溫度，在通過水栗5流動(dòng)將冷卻后的冷卻液從換熱器3流動(dòng)至水冷板2，從而形成冷卻系統(tǒng)的液體冷卻循環(huán)回路。
[0026]如圖2所示，其為本實(shí)用新型的添加相變材料的模組的第一實(shí)施例。模組包含模組端板7、電芯8、相變材料9、模組側(cè)板1及固定于水冷板2的流道板11 ο電芯8與相變材料9間隔設(shè)置形成縱長的電芯組，模組端板7與模組側(cè)板10分別安裝固定于電芯組的縱長兩端及縱長兩側(cè)，且流道板11固定于電芯組的底部，從而形成整體的模組。模組底部通過流道板11與水冷板2換熱，流道板11為水冷板2的換熱部分，流道板可以采用口琴管。
[0027]電芯8可以是袋裝電芯也可以是鋁殼電芯，其具體樣態(tài)可根據(jù)用戶的需求進(jìn)行選擇。相變材料9為一種片狀成型的相變材料，且該相變材料9的相變溫度是35?40 0C，該相變材料的相變潛熱大于150kJ/kg，該相變材料9可以是石蠟-石墨復(fù)合相變材料，該相變材料9含有的潛熱為快充過程電池放熱總