一种电池组散热装置及一种电池系统制造方法及图纸

技术编号:25313007 阅读:27 留言:0更新日期:2020-08-18 22:30
本发明专利技术提供一种电池组散热装置,包括液冷板、水循环系统以及用于放置电池组的箱体,所述液冷板安装在所述箱体的底部,所述水循环系统一端连接所述液冷板的进水口、另一端连接所述液冷板的出水口;还提供一种电池系统,其特征在于,包括电池组上述的电池组散热装置,所述电池组放置于所述箱体中。本发明专利技术采用水循环系统结合液冷板的散热方式,大大加快热量往外部散发的效率,并且水循环系统的开闭可以根据使用状态进行调节,在电池组温度过高时,打开水循环系统,温度越高,水循环系统工作的功率调到更高,加快热量往外运输并散发,并且液冷板的位置位于电池组箱体温度最高的位置箱面上,大大提升了散热效率。

【技术实现步骤摘要】
一种电池组散热装置及一种电池系统
本专利技术涉及电池散热
,更具体地,涉及一种电池组散热装置及一种电池系统。
技术介绍
新能源电动汽车作为新一代的交通工具,在节能减排、减少人类对传统化石能源的依赖方面具有传统汽车不可比拟的优势。电池作为新能源电动汽车的核心部件,它能否安全可靠地运行至关重要。一方面,在电动汽车刚刚启动和爬坡的时候,或者充、放电过程中,电池将散发大量的热量。如果不能把这些热量快速散发出去,将引起电池的热失控现象,严重时电池有发生剧烈膨胀和爆炸的危险。另一方面,电动汽车在崎岖路面行驶时,电池间会出现不同程度的摩擦和碰撞,不仅损坏电池,更有可能摩擦产生火花,从而引发安全事故。传统的热管理方式主要是风冷散热系统,风冷散热具有结构简单的优势,但散热效果不明显,电池组温差大;亦或者使用风冷散热系统配合相变材料进行散热,由于电池的温度变化比较大,有时电池温度过高时,相变材料结合风冷散热不及时,对电池造成一定的影响,减少电池的使用寿命,同时也存在一定的安全风险。
技术实现思路
本专利技术为克服上述
技术介绍
中所述的使用风冷散热系统配合相变材料进行散热,由于电池的温度变化比较大,有时电池温度过高时,相变材料结合风冷散热不及时,对电池造成一定的影响,减少电池的使用寿命,同时也存在一定的安全风险的问题;提供一种电池组散热装置及一种电池系统。本专利技术采用水循环系统结合液冷板的方式,大大加快热量往外部散发的效率,并且水循环系统的开闭可以根据使用状态进行调节,在电池组温度过高时,打开水循环系统,温度越高,水循环系统工作的功率调到更高,加快热量往外运输并散发,并且液冷板的位置位于电池组箱体温度最高的位置箱面上,大大提升了散热效率。为解决上述技术问题,本专利技术采用的技术方案是:一种电池组散热装置,包括液冷板、水循环系统以及用于放置电池组的箱体,所述液冷板安装在所述箱体的底部,所述水循环系统一端连接所述液冷板的进水口、另一端连接所述液冷板的出水口。这样,因为箱体一般是敞口的,所以箱体的下面会留存很多电池所散发的热量,而不能及时的散发,将原有的散热材质制成的箱体底部换成一块液冷板作为固定底面,液冷板直接垫在电池组下面,液冷板是常见的技术,通过液体更快地吸收散发出来的热量;再加设一个水循环系统让液冷板中的液体流动,将热量吸收之后运输到外部进行散热,这样散热效率的更高,采用的介质一般是水,水的比热容是最大的,吸热效果最好;采用水循环系统结合液冷板的方式,大大加快热量往外部散发的效率,并且水循环系统的开闭可以根据使用状态进行调节,在电池组温度过高时,打开水循环系统,温度越高,水循环系统工作的功率调到更高,加快热量往外运输并散发,并且液冷板的位置位于电池组箱体温度最高的位置箱面上,大大提升了散热效率。进一步的,所述水循环系统包括水泵、水箱以及导管,所述水箱一端通过所述导管连接所述液冷板的出水口、另一端通过导管连接所述水泵的进水端,所述水泵的出水端通过所述导管连接所述液冷板的进水口。这样,水循环系统的结构越简单越好,更方便在实际使用过程中整体结构的布设;液冷板为在一块板上布设一根多段弯曲的液体流动管,以增大液体的受热面积,液冷板的液体流动管有一个出水口和一个进水口,出水口通过外部导管连接到外部的水箱中,水箱由散热材质制成,水箱的另一端的出水口连接一个水泵,水泵连接液冷板的进水口;水泵启动之后将水箱中的水抽出运送到液冷板的进水口,在液冷板中流动之后,水充分吸收电池组散发出来的热量,受水泵压力的作用,再流动到水箱的回水口中,水经过冷却之后再次被水泵抽出,如此往复,实现水循环,达到高效循环散热的效果。进一步的,所述液冷板的出水口设有一温度传感器,所述温度传感器连接所述水泵的控制端;所述温度传感器所检测到温度超过设定阈值时,所述水泵的控制端打开所述水泵;所述温度传感器所检测到温度低于设定阈值时,所述水泵的控制端关闭所述水泵。这样,当水泵不工作时,液冷板中的水也就不流动,液冷板的出水口或者与箱体接触的任意位置安装一个温度传感器,温度传感器与水泵的控制端连接,所谓水泵的控制端,就是控制水泵打开或者开闭的模块或者结构,控制端与温度传感器连接,温度传感器将检测到的温度实时发送到控制端,控制端根据检测到的温度数据进行命令输出;当温度传感器检测到温度数据超过设定的阈值时,控制端接收到信号之后,将水泵的开关打开,水泵开始工作,整个水循环系统和液冷板中的液体开始流动,进行热量的外输;当箱体电池不再工作或者发热不高时,温度传感器检测到该处的温度定于设定的阈值,控制端接收到温度传感器的信号之后,改变控制命令,将水泵的开关关闭,液体不再流动,整个水循环系统不再工作;此时散热过程仅由箱体的散热材质、液冷自身和自然散热完成就可以达到温度的控制。进一步的,所述箱体的外壁由泡沫铜材质制成,所述箱体内通过若干隔板将所述箱体内部分隔成若干电池放置槽。这样,箱体是一个较大的敞口立方体盒,在箱体内加设隔板,隔板将大空间隔开形成多个小空间,每个小空间放置一个电池,各电池之间可以通过金属导电片相连,属于成熟技术,不需要多做解释;采用隔板隔开的目的是为了电池之间产生的热量不会一起聚集,导致局部温度的升高,箱体外壁由泡沫铜材质制成,有很好的散热效果。进一步的,所述隔板包括依次贴合的三层,所述隔板的中间层为导热石墨片,所述隔板的两个外层均由相变材料制成。这样,隔板类似于胶合板的结构,包括三层结构紧密贴合而成,外面两层和中间一层,其中两个外层都是由直形相变材料制成,相变材料具有良好的均温性和储热性能,可以使电池组中的单体电池之间温度相差不超过5℃;中间层是由导热石墨材质制成的,导热石墨片是一种全新的导热散热材料,具有独特的晶粒取向,沿两个方向均匀导热,片层状结构可很好地适应任何表面,用在这里可以加快隔板两侧的热交换,使得电池组中的温度更均衡,不会造成局部过热的现象。进一步的,所述隔板的总厚度d的大小范围为6mm≤d≤8mm。这样,为了布局更紧密,占用空间更小,所采用的隔板厚度不宜太厚,同样也不能太薄,太薄会影响导热效率,隔板总厚度6mm到8mm之间较为合适。优选的,所述隔板的总厚度d的大小为7mm。这样,两个外层的厚度为3mm,中间层厚度为1mm,均匀分布更合理。还提供一种电池系统,包括电池组及任一上述的电池组散热装置,所述电池组放置于所述箱体中。这样,将上述的电池组散热装置结合电池组就形成了可以使用的电池系统,该电池系统的稳定性较高,适合电动汽车或者电动摩托车使用。进一步的,所述电池组为锂电池组。这样,锂电池是很好的可充放电电池,稳定性较高,使用寿命较长,使用在本电池系统中有更好的效果。与现有技术相比,有益效果是:1.采用水循环系统结合液冷板的方式,大大加快热量往外部散发的效率,并且水循环系统的开闭可以根据使用状态进行调节,在电池组温度过高时,打开水循环系统,温度越高,水循环系统工作的功率调到更高,加快热量往外运输并散发,并且液冷板的位置位于电池组箱体温度最高的位置箱面上,大大提升了散热效率。2.通过设置温度传本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种电池组散热装置,其特征在于,包括液冷板、水循环系统以及用于放置电池组的箱体,所述液冷板安装在所述箱体的底部,所述水循环系统一端连接所述液冷板的进水口、另一端连接所述液冷板的出水口。/n

【技术特征摘要】
1.一种电池组散热装置,其特征在于,包括液冷板、水循环系统以及用于放置电池组的箱体,所述液冷板安装在所述箱体的底部,所述水循环系统一端连接所述液冷板的进水口、另一端连接所述液冷板的出水口。


2.根据权利要求1所述的电池组散热装置,其特征在于,所述水循环系统包括水泵、水箱以及导管,所述水箱一端通过所述导管连接所述液冷板的出水口、另一端通过导管连接所述水泵的进水端,所述水泵的出水端通过所述导管连接所述液冷板的进水口。


3.根据权利要求2所述的电池组散热装置,其特征在于,所述液冷板的出水口设有一温度传感器,所述温度传感器连接所述水泵的控制端;所述温度传感器所检测到温度超过设定阈值时,所述水泵的控制端打开所述水泵;所述温度传感器所检测到温度低于设定阈值时,所述水泵的控制端关闭所述水泵。


4.根据...

【专利技术属性】
技术研发人员:莫崇茂杨晓青吴锡鸿黄泳瀚程东波黄润业王宇王奕淋
申请(专利权)人:广东工业大学
类型:发明
国别省市:广东;44

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