动力电池的液冷系统及其控制方法技术方案

本发明专利技术公开了一种动力电池的液冷系统，动力电池包括设置在电池箱中的电池芯，液冷系统包括膨胀水箱、散热器和外循环水泵，散热器通过两条管道分别与电池箱的进液口和出液口连接；电池箱内部设有内循环水路，并与连接散热器的两条管道连通。本发明专利技术还提供了该液冷系统的控制方法。采用上述技术方案，使液冷系统设计为以电池箱为参照对象的电池系统内循环和外循环两个控制，温度由外循环控制，温差由内循环控制，这样既能保证电池箱的温度不会超过预设的值，又能缩小电芯之间的温差范围，让电芯内的温度一致性更好，提高电池包的绝缘性及电池的能力和使用寿命。

Liquid cooling system of power battery and its control method

The invention discloses a liquid cooling system of a power battery, which comprises a battery cell arranged in a battery box, a liquid cooling system comprising an expansion water tank, a radiator and an external circulating water pump, wherein the radiator is respectively connected with the liquid inlet and the liquid outlet of the battery box through two pipes; the battery box is internally provided with an internal circulating water path and is connected with two pipes connecting the radiator. The invention also provides a control method of the liquid cooling system. By adopting the above technical scheme, the liquid cooling system is designed to be controlled by the internal and external circulation of the battery system with the battery box as the reference object. The temperature is controlled by the external circulation and the temperature difference is controlled by the internal circulation. This can not only ensure that the temperature of the battery box does not exceed the preset value, but also reduce the temperature difference range between the cells, improve the temperature consistency in the cells and improve the absolute quality of the battery pack Edge and battery capacity and service life.

【技术实现步骤摘要】
动力电池的液冷系统及其控制方法
本专利技术属于汽车动力电池结构的
更具体地，本专利技术涉及动力电池的液冷系统。另外，本专利技术还涉及该液冷系统的控制方法。
技术介绍
电池系统主要是由很多个电芯串并联连接而成，在电芯充放电时，会产生大量的热量，需要通过冷却装置及时散发出去，否则温度过高会影响电池系统以及整车系统的性能和安全。由于各个电芯在电池系统中安装的位置不同，且在制造出厂时不可能做到完全一致，故其产热和散热的能力也不一样，各单体电芯之间就会出现温差很大的现象，这会导致各电芯的温度不一致性。因电芯温差很大，导致各电芯充放电能力不同，组成的电池系统的性能也达不到较好的水平。就现有技术，为排除电池内大量的热量，一般采用液冷系统装置，但现今液冷系统有诸多不足，例如液冷装置的流道大小一致，散热程度一样，从而各电芯的温度分布不变，即温度高的电芯仍然温度很高，低的仍然很低，这样的液冷系统只能降低电池箱的温度，不能缩小电芯之间的温差范围，这样会影响电芯和电池系统的使用性能和寿命。并且，现有技术的液冷系统都只有一个外循环流动，但是外循环的的温度本身不稳定，且在电池箱温度低于预设值时，不需要散热，而电池箱内热量的分布可能严重不均匀。
技术实现思路
本专利技术提供动力电池的液冷系统，其目的是提高电池芯的温度一致性。为了实现上述目的，本专利技术采取的第一技术方案为：本专利技术的一种动力电池的液冷系统，所述的动力电池包括设置在电池箱中的电池芯，所述的液冷系统包括膨胀水箱、散热器和外循环水泵，所述的散热器通过两条管道分别与电池箱的进液口和出液口连接；所述的电池箱内部设有内循环水路，并与连接散热器的两条管道连通。其控制方法是：当电池箱温度不大于预设温度时，不启动外循环水泵；当电池箱温度大于该预设温度时，启动外循环水泵工作，直到电池箱温度降至低于该预设温度时才停止运行。所述的预设温度为35℃。在所述的内循环水路上设置小水泵。当电池芯内部温差不大于预设温差时，不启动小水泵；当电芯温差大于预设温差时，启动小水泵。所述的预设温差为5℃。所述的小水泵的功率为1～2W。本专利技术还提供第二技术方案：一种动力电池的液冷系统，所述的动力电池包括设置在电池箱中的电池芯，所述的液冷系统包括膨胀水箱、散热器和外循环水泵，所述的散热器通过两条管道分别与电池箱的进液口和出液口连接；两条所述的管道通过中间管路连接；在该中间管路设有温控开关。所述的中间管路的一端，连接在外循环水泵与散热器之间的管道上。其控制方法是：当电池箱温度大于预设温度时，外循环水泵运行，温控开关使中间管路处于断开状态；当电池箱温度不大于预设温度、电池芯内部温差大于预设温差时，外循环水泵运行，温控开关接通中间管路，形成电池箱的冷却液内循环控制；当电池箱温度不大于预设温度、电池芯内部温差不大于预设温差时，外循环水泵停止运行。在第二技术方案中，所述的预设温度为35℃；所述的预设温差为5℃。本专利技术采用上述技术方案，使液冷系统设计为以电池箱为参照对象的电池系统内循环和外循环两个控制，温度由外循环控制，温差由内循环控制，这样既能保证电池箱的温度不会超过预设的值，又能缩小电芯之间的温差范围，让电芯内的温度一致性更好，提高电池包的绝缘性及电池的能力和使用寿命。附图说明附图所示内容及图中的标记简要说明如下：图1为本专利技术安装小水泵的结构示意图；图2为本专利技术的采用温控开关的结构示意图。图中标记为：1、膨胀水箱，2、散热器，3、管道，4、外循环水泵，5、进液口，6、出液口，7、电池箱，8、电池芯，9、小水泵，10、温控开关，11、中间管路。具体实施方式下面对照附图，通过对实施例的描述，对本专利技术的具体实施方式作进一步详细的说明，以帮助本领域的技术人员对本专利技术的专利技术构思、技术方案有更完整、准确和深入的理解。如图1、图2所表达的本专利技术的结构，为动力电池的液冷系统，所述的动力电池包括设置在电池箱7中的电池芯8，所述的液冷系统包括膨胀水箱1、散热器2和外循环水泵4，所述的散热器2通过两条管道3分别与电池箱7的进液口5和出液口6连接。本专利技术的动力电池的液冷系统，即液冷系统设计为以电池箱为参照对象的电池系统内循环和外循环两个控制，温度由外循环控制，温差有内循环控制，这样既能保证电池箱的温度不会超过预设的值，又能缩小电芯之间的温差范围，让电芯的一致性更好，提高电池包的绝缘性。一种动力电池的液冷系统，还包括液冷板、循环液、电子风扇、一个功率很小的小水泵9(或者温控开关10)等部件。所述液冷板一般由导热性较好的铝材料制成，其内部留有水道，安装在两个电池包之间，与电芯大面积直接接触。这种结构设计能更好的吸收电芯散发的热量。所述管道3，起连接作用，将外循环水泵4、散热器2、膨胀水箱1、液冷板等都连接起来，形成一个密闭的循环系统。循环液作为载体在管道3中流动。所述循环液热交换的载体从膨胀水箱1中流出，在管道3内流动，经过散热器2和外循环水泵4，从电池箱7的进液口5进入与电池芯8大面积直接接触的液冷板中，再从出液口6流出。循环液主要通过热的传导将电池内的热量带走。若循环液是常见的水的话，那么此液冷系统被称为水冷系统。电池箱出液口6中流出的循环液将大量的热传递给散热器2，散热器2和上面安装的电子风扇则将热量带走，这样电池芯的热量就可以排出电池系统，温度不会过高。所述外循环水泵4的作用是将膨胀水箱1中的循环液送入液冷板。在电池箱温度超过预设值时，外循环水泵4工作；反之，外循环水泵4不工作。所述散热器2其主要结构为散热片，电池箱7出液口6中流出的循环液将热量传递给散热器7，散热器7上安装的电子风扇则将大量的热量带走。所述膨胀水箱1用来装载循环液，位置略高于散热器7，可保证液冷系统内压力稳定。由于重力作用，循环液可以直接进入循环控制的液冷系统。第一实施例，如图1所示：为了克服现有技术的缺陷，实现提高电池芯的温度一致性的专利技术目的，本专利技术采取的技术方案为：如图1所示，本专利技术的动力电池的液冷系统，其中，所述的电池箱7内部设有内循环水路，并与连接散热器2的两条管道3连通。在所述的内循环水路上设置小水泵9。将一个功率和体积都很小的小水泵9安装在电池箱7的内部，预设液冷系统散热开启的电池箱温度为35℃或电芯温差为5℃。即：预设温度为35℃；预设温差为5℃。所述小水泵9安装在电池箱7内部，当电池芯8之间温度差大于预设值，启动小水泵9，形成一个液冷系统的内循环控制。本专利技术的动力电池液冷系统增加的内循环控制的小水泵9功率很小，可以节能。其控制的方法是：当电池箱7温度不大于预设温度时，不启动外循环水泵4；当电池箱7温度大于该预设温度时，启动外循环水泵4工作，直到电池箱7温度降至低于该预设温度时才停止运行。当电池芯8内部温差不大于预设温差时，不启动小水泵本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种动力电池的液冷系统，所述的动力电池包括设置在电池箱(7)中的电池芯(8)，所述的液冷系统包括膨胀水箱(1)、散热器(2)和外循环水泵(4)，所述的散热器(2)通过两条管道(3)分别与电池箱(7)的进液口(5)和出液口(6)连接；其特征在于：所述的电池箱(7)内部设有内循环水路，并与连接散热器(2)的两条管道(3)连通。/n

【技术特征摘要】
1.一种动力电池的液冷系统，所述的动力电池包括设置在电池箱(7)中的电池芯(8)，所述的液冷系统包括膨胀水箱(1)、散热器(2)和外循环水泵(4)，所述的散热器(2)通过两条管道(3)分别与电池箱(7)的进液口(5)和出液口(6)连接；其特征在于：所述的电池箱(7)内部设有内循环水路，并与连接散热器(2)的两条管道(3)连通。


2.按照权利要求1所述的动力电池的液冷系统，其特征在于：在所述的内循环水路上设置小水泵(9)。


3.按照权利要求2所述的动力电池的液冷系统，其特征在于：所述的小水泵(9)的功率为1～2W。


4.按照权利要求1至4中任一项所述的动力电池的液冷系统的控制方法，其特征在于：当电池箱(7)温度不大于预设温度时，不启动外循环水泵(4)；当电池箱(7)温度大于该预设温度时，启动外循环水泵(4)工作，直到电池箱(7)温度降至低于该预设温度时才停止运行。


5.按照权利要求4所述的动力电池的液冷系统的控制方法，其特征在于：所述的预设温度为35℃。


6.按照权利要求4所述的动力电池的液冷系统的控制方法，其特征在于：当电池芯(8)内部温差不大于预设温差时，不启动小水泵(9)；当电芯温差大于预设温差...

【专利技术属性】
技术研发人员：李世明，徐秋鹏，
申请(专利权)人：江西优特汽车技术有限公司，
类型：发明
国别省市：江西;36