CN109301392A - 一种均流液体冷却式汽车动力电池组 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种均流液体冷却式汽车动力电池组，包括壳体和用于与外部电路连接的接线端子，所述壳体内设有电池组、绝缘冷却液、泵和进液均流板，所述接线端子与所述电池组电性连接，将所述壳体其中两个相对设置的侧壁分别记为第一侧壁和第二侧壁，所述绝缘冷却液充满所述壳体的内部空间，所述壳体外设有冷却装置，所述泵的出口连接有管道，所述壳体内设有进液腔，所述进液腔上设有进液口，所述管道穿过所述冷却装置与所述进液口连接。本发明提供的一种均流液体冷却式汽车动力电池组，通过将电池组整体浸没于绝缘冷却液内，进而实现对汽车动力电池组的冷却。

Description

一种均流液体冷却式汽车动力电池组
技术领域
本发明涉及动力电池领域，具体涉及一种均流液体冷却式汽车动力电池组。
背景技术
随着能源和环境问题的日益严峻，电动汽车正在逐步代替传统燃油汽车，成为汽车行业的一大重要分支。而电动汽车包括三项核心技术，动力电池、电机和控制***，其中动力电池最为关键，其性能指标和经济成本决定了电动汽车的商业化进程。目前电动汽车电池主要分为两大类-蓄电池和燃料电池，而蓄电池包括镍氢电池、锂电池、纳硫电池等则是目前市场开发的重点。
动力电池在充电过程和放电过程中都会发热，充电过程为一放热反应且有电池内阻，在快速充电过程中，电池的温度会上升明显，尤其在快充满的时候，发热尤为严重；放电过程，电池发热主要是电池内阻引起的焦耳热；电池长期温度过高会对电池的寿命产生不良影响，甚至可能过热自燃，因此这些电池需要控其内部温度在合理范围内。动力电池充电要求充电速度快，最简单粗暴的解决办法就是增大充电电流，大电流会造成产热量加大；而放电过程，保证车辆动力充沛，也需要大电流输出，造成焦耳热快速产生，以上工况造成动力电池的发热速度远高于常规电池，所以动力电池需要加装散热装置，以保证动力***的安全性。目前，随着电池容量的需求在不断增加，传统的风扇散热已无法满足动力电池的散热需求，而非接触液冷板冷却结构复杂，成本高。
发明内容
本发明提供了一种均流液体冷却式汽车动力电池组，通过将电池组整体浸没于绝缘冷却液内，进而实现对汽车动力电池组的冷却，同时可保证对电池组冷却的均匀性，该结构通过将绝缘冷却液直接与电池组接触，提高了电池组的散热速度，可满足电池组快速散热的需求，同时，该结构简单，有利于降低制造成本。
为实现上述目的，本发明提供了一种均流液体冷却式汽车动力电池组，包括密封的壳体和用于与外部电路连接的接线端子，所述壳体内设有电池组、绝缘冷却液、泵和进液均流板，所述接线端子与所述电池组电性连接，将所述壳体其中两个相对设置的侧壁分别记为第一侧壁和第二侧壁，所述进液均流板设置于所述壳体的第一侧壁与所述电池组之间且平行于所述第一侧壁设置，所述进液均流板将所述第一侧壁相对于所述电池组隔开并与第一侧壁及壳体的其他面共同合围形成一个进液腔，所述进液腔上设有进液口，所述进液均流板为表面设有通孔的板状结构，所述绝缘冷却液充满所述壳体的内部空间，所述壳体外设有冷却装置，所述泵的出口连接有管道，所述管道穿过所述冷却装置与所述进液口连接。
作为优选方案，所述冷却装置包括设置于所述壳体的上表面的储液盒，所述储液盒的下表面设有出液口，所述管道的出液端延伸至所述储液盒的内部，所述出液口与所述进液口连接。
作为优选方案，所述冷却装置还包括多个设置于所述储液盒的外表面的散热肋片。
作为优选方案，所述冷却装置还包括设置于所述散热肋片的外侧的散热风扇。
作为优选方案，所述冷却装置为风冷散热器，所述管道穿过所述风冷散热器与所述进液口连接。
作为优选方案，所述管道包括散热段，所述散热段为盘绕设置的管状结构，所述散热段与所述风冷散热器连接并位于所述风冷散热器内。
作为优选方案，所述泵设置于所述电池组与所述第二侧壁之间。
作为优选方案，所述壳体内还设有备用泵，所述备用泵与所述管道的进液端连接。
作为优选方案，所述电池组包括多个分别与所述壳体的底面连接并呈矩形阵列布置的单体电池。
作为优选方案，所述接线端子的数量为多个，所述壳体呈长方体状，多个所述接线端子设置于所述壳体的其中一个侧面上，所述壳体的另外三个未设置所述接线端子的侧面分别设有多个呈矩形阵列设置的所述散热肋片。
上述技术方案所提供的一种均流液体冷却式汽车动力电池组，通过接线端子作为电力输出端，为汽车供电，在汽车动力电池组在充放电过程中会产生大量热量，其中发热源为电池组内的单体电池，为降低单体电池的热量，在壳体内充满绝缘冷却液，从而保证将电池组完全浸没于绝缘冷却液内，绝缘冷却液与单体电池进行实时热量交换，从而降低单体电池的热量，由于壳体内的绝缘冷却液在实现对单体电池的散热的同时将被单体电池加热，通过设置泵将绝缘冷却液抽吸至盖体的中空腔室，并在所述中空腔室内对被加热后的绝缘冷却液进行冷却，冷却后的绝缘冷却液回流至壳体的内部。此外，保证对电池组上部和下部的均匀冷却，通过设置进液均流板，流入壳体内的绝缘冷却液首先进入进液腔，然后流经进液均流板进行均流，从进液均流板流出的绝缘冷却液均匀的流向电池组，并对电池组进行冷却，从而保证电池组整体冷却的均匀性，该结构通过将绝缘冷却液直接与电池组接触，提高了电池组的散热速度，可满足电池组快速散热的需求，同时，该结构简单，有利于降低制造成本。
附图说明
图1为本发明实施例1的结构示意图；
图2为图1中A-A方向的截面示意图；
图3为本发明实施例2的结构示意图。
其中：1、散热风扇；2、散热肋片；3、储液盒；4、管道；5、泵；6、单体电池；7、支架；8、壳体；9、进液均流板；10、风冷散热器；11、散热段。
具体实施方式
下面结合附图和实施例，对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。
实施例1
如图1-2所示，为本实施例所提供的一种均流液体冷却式汽车动力电池组，其特征在于，包括密封的壳体8和用于与外部电路连接的接线端子，所述壳体8内设有电池组、绝缘冷却液、泵5和进液均流板9，所述接线端子与所述电池组电性连接，将所述壳体8其中两个相对设置的侧壁分别记为第一侧壁和第二侧壁，所述进液均流板9设置于所述壳体8的第一侧壁与所述电池组之间且平行于所述第一侧壁设置，所述进液均流板9将所述第一侧壁相对于所述电池组隔开并与第一侧壁及壳体8的其他面共同合围形成一个进液腔，所述进液腔上设有进液口，所述进液均流板9为表面设有通孔的板状结构，优选地，本实施例中，所述进液均流板9为表面设有多个均匀布置的所述通孔，所述绝缘冷却液充满所述壳体8的内部空间，所述壳体8外设有冷却装置，所述泵5的出口连接有管道4，所述管道4穿过所述冷却装置与所述进液口连接。具体地，通过接线端子作为电力输出端，为汽车供电，在汽车动力电池组在充放电过程中会产生大量热量，其中发热源为电池组内的单体电池6，为降低单体电池6的热量，在壳体8内充满绝缘冷却液，从而保证将电池组完全浸没于绝缘冷却液内，绝缘冷却液与单体电池6进行实时热量交换，从而降低单体电池6的热量，由于壳体8内的绝缘冷却液在实现对单体电池6的散热的同时将被单体电池6加热，通过设置泵5将绝缘冷却液抽吸至盖体的中空腔室，并在所述中空腔室内对被加热后的绝缘冷却液进行冷却，冷却后的绝缘冷却液回流至壳体8的内部。此外，保证对电池组上部和下部的均匀冷却，通过设置进液均流板9，流入壳体8内的绝缘冷却液首先进入进液腔，然后流经进液均流板9进行均流，从进液均流板9流出的绝缘冷却液均匀的流向电池组，并对电池组进行冷却，从而保证电池组整体冷却的均匀性，该结构通过将绝缘冷却液直接与电池组接触，提高了电池组的散热速度，可满足电池组快速散热的需求，同时，该结构简单，有利于降低制造成本。
本实施例中，所述冷却装置包括设置于所述壳体8的上表面的储液盒3，所述储液盒3的下表面设有出液口，所述管道4的出液端延伸至所述储液盒3的内部，所述出液口与所述进液口连接，所述冷却装置还包括多个设置于所述储液盒3的外表面的散热肋片2。具体地，由于壳体8内的绝缘冷却液在实现对单体电池6的散热的同时将被单体电池6加热，故被抽吸至储液盒3内的绝缘冷却液温度相对较高，故应对储液盒3内的绝缘冷却液的温度进行降低、以提高在喷淋冷却过程中的冷却效果，为实现储液盒3内的绝缘冷却液的散热，所述储液盒3的上表面连接有多个散热肋片2，储液盒3内的绝缘冷却液通过所述散热肋片2与外界环境进行热量交换，从而实现对储液盒3内的绝缘冷却液的散热；此外，为进一步提高对储液盒3内的绝缘冷却液的散热效果，如图1所示，本实施中，所述散热肋片2的外侧设有散热风扇1，通过在散热肋片2的外侧设置散热风扇1，从而加速散热肋片2附近空气流动的速度，进而提高储液盒3内的绝缘冷却液与外界环境进行热量交换的速度。
优选地，所述接线端子设置于所述壳体8的外部，进一步优选地，所述接线端子可以设置于所述壳体8的外表面或设置于所述储液盒3的外表面，本实施中，所述接线端子设置于所述壳体8的外表面。
本实施例中，所述泵5设置于所述电池组与所述第二侧壁之间，如此，即可保证壳体8的进液和出液位置分别位于电池组的两侧，从而在壳体8内形成一个流量循环，提高对电池组的散热效果。此外，所述储液盒3上还设有液体入口，所述管道4的出液端与所述液体入口连接，其中所述液体入口和出液口分别位于所述储液盒3的两侧，从而保证进入储液盒3的液体必须从一端流向另一端，才得以流出储液盒3，延长了绝缘冷却液在储液盒内停留的时间，进而延长了对绝缘冷却液冷却的时间，提高了对绝缘冷却液的冷却效果。
进一步地，所述壳体8内还设有备用泵，所述备用泵与所述管道4的进液端连接，当所述泵5发生故障时，所述备用泵立即开启，从而保证电池组始终得以散热，进而提高汽车动力电池组整体的安全性。
本实施例中，所述电池组包括多个分别与所述壳体8的底面连接并呈矩形阵列布置的单体电池6，所述壳体8的底面上设有多个用于支撑所述单体电池6的支架7，所述单体电池6的下端与所述支架7固定连接，从而保证单体电池6的位置相对于壳体8始终固定，从而提高汽车动力电池组运行的稳定性。
进一步地，所述接线端子的数量为多个，所述壳体8呈长方体状，多个所述接线端子设置于所述壳体8的其中一个侧面上，所述壳体8的另外三个未设置所述接线端子的侧面分别设有多个呈矩形阵列设置的所述散热肋片2，壳体8内的绝缘冷却液通过所述散热肋片2与外界环境进行热量交换，从而实现对壳体8内的绝缘冷却液的直接散热。
实施例2
如图3所示，为本实施例所提供的一种均流液体冷却式汽车动力电池组，本实施例与实施例1的区别在于，所述冷却装置为风冷散热器10，所述管道4穿过所述风冷散热器10与所述进液口连接，所述管道4包括散热段11，所述散热段11为盘绕设置的管状结构，所述散热段11与所述风冷散热器10连接并位于所述风冷散热器10内，具体地，当泵5将壳体8内的绝缘冷却液抽吸出并流动至散热段11时，所述风冷散热器10对流经散热段11的绝缘冷却液进行风冷散热，保证从散热段11流出并进入壳体8内的绝缘冷却液温度较低。本实施例相对于实施例1而言，取消了储液腔、散热肋片2和散热风扇1，减轻了汽车动力电池组整体的重量，从而车动力电池组整体的灵活性。
本实施例一种均流液体冷却式汽车动力电池组的其它结构与实施例1的相同，在此不再进行赘述。
在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和替换，这些改进和替换也应视为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种均流液体冷却式汽车动力电池组，其特征在于，包括密封的壳体和用于与外部电路连接的接线端子，所述壳体内设有电池组、绝缘冷却液、泵和进液均流板，所述接线端子与所述电池组电性连接，将所述壳体其中两个相对设置的侧壁分别记为第一侧壁和第二侧壁，所述进液均流板设置于所述壳体的第一侧壁与所述电池组之间且平行于所述第一侧壁设置，所述进液均流板将所述第一侧壁相对于所述电池组隔开并与第一侧壁及壳体的其他面共同合围形成一个进液腔，所述进液腔上设有进液口，所述进液均流板为表面设有通孔的板状结构，所述绝缘冷却液充满所述壳体的内部空间，所述壳体外设有冷却装置，所述泵的出口连接有管道，所述管道穿过所述冷却装置与所述进液口连接。
2.根据权利要求1所述的均流液体冷却式汽车动力电池组，其特征在于，所述冷却装置包括设置于所述壳体的上表面的储液盒，所述储液盒的下表面设有出液口，所述管道的出液端延伸至所述储液盒的内部，所述出液口与所述进液口连接。
3.根据权利要求2所述的均流液体冷却式汽车动力电池组，其特征在于，所述冷却装置还包括多个设置于所述储液盒的外表面的散热肋片。
4.根据权利要求3所述的均流液体冷却式汽车动力电池组，其特征在于，所述冷却装置还包括设置于所述散热肋片的外侧的散热风扇。
5.根据权利要求1所述的均流液体冷却式汽车动力电池组，其特征在于，所述冷却装置为风冷散热器，所述管道穿过所述风冷散热器与所述进液口连接。
6.根据权利要求5所述的均流液体冷却式汽车动力电池组，其特征在于，所述管道包括散热段，所述散热段为盘绕设置的管状结构，所述散热段与所述风冷散热器连接并位于所述风冷散热器内。
7.根据权利要求1所述的均流液体冷却式汽车动力电池组，其特征在于，所述泵设置于所述电池组与所述第二侧壁之间。
8.根据权利要求1所述的均流液体冷却式汽车动力电池组，其特征在于，所述壳体内还设有备用泵，所述备用泵与所述管道的进液端连接。
9.根据权利要求1所述的均流液体冷却式汽车动力电池组，其特征在于，所述电池组包括多个分别与所述壳体的底面连接并呈矩形阵列布置的单体电池。
10.根据权利要求1所述的均流液体冷却式汽车动力电池组，其特征在于，所述接线端子的数量为多个，所述壳体呈长方体状，多个所述接线端子设置于所述壳体的其中一个侧面上，所述壳体的另外三个未设置所述接线端子的侧面分别设有多个呈矩形阵列设置的所述散热肋片。
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