CN115810831A - 电池冷却装置、新能源车 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种电池冷却装置、新能源车，其中的电池冷却装置，包括：冷却单元，冷却单元包括第一冷却结构和第二冷却结构，第一冷却结构和第二冷却结构分别用于对电池的两侧进行冷却，第一冷却结构内构造有第一流道，第二冷却结构内构造有第二流道，第一流道和第二流道内冷却介质的流量大小均能够被单独调节。根据本发明，当电池两侧出现温度不一致时，因为第一冷却结构和第二冷却结构内冷却介质的流量大小可以被调节，也即在单位时间内第一冷却结构和第二冷却结构可以分别带走电池两侧不同程度的热量，使得电池两侧的温度能够保持一致，从而解决了电池整体温度不均匀，电池性能变差的问题。

Description

电池冷却装置、新能源车

技术领域

本发明属于新能源车技术领域，具体涉及一种电池冷却装置、新能源车。

背景技术

电动汽车的动力电池在特定条件下会产生大量的热量，当电池在高容量，快速充电或非常恶劣的环境中运行并且电池中的热量无法有效地传递到外界时，会发生安全事故。动力电池对温度的要求较高，其理想温度在10℃～40℃之间，并且动力电池在充放电过程中，尤其是高倍率充放电时，电池的温度会急剧升高，从而影响电池的性能和安全。另外在极端环境中，我们也需要电池能够快速达到理想温度。为了确保动力电池的工作性能，保证电池处于适宜的工作温度，目前液冷技术已经广泛应用到动力电池热管理***中。通过使用冷却板或者扁管贴合电池的底部和侧面，冷却板和扁管内均设置有流道，利用水泵向冷却板或者扁管内泵送冷却液从而以热交换的方式实现对电池的降温。但是电动汽车一般具有多块电池，多块电池排列在一起，经常会出现电池两侧的温度不一致，而现有液冷用的冷却装置无法调节其内部不同位置处的冷却液的流量大小，也即无法根据电池两侧的温度不同进行对应性的流量调节，从而导致电池整体温度不均匀，电池性能变差。

发明内容

因此，本发明提供一种电池冷却装置，能够克服电动汽车内的电池容易出现两侧温度不一致，而现有液冷用的冷却装置无法调节其内部不同位置处的冷却液的流量大小，也即无法根据电池两侧的温度不同进行对应性的流量调节，从而导致电池整体温度不均匀，电池性能变差的不足。

为了解决上述问题，本发明提供一种电池冷却装置，包括：冷却单元，所述冷却单元包括第一冷却结构和第二冷却结构，所述第一冷却结构和第二冷却结构分别用于对电池的两侧进行冷却，所述第一冷却结构内构造有第一流道，所述第二冷却结构内构造有第二流道，所述第一流道和第二流道内冷却介质的流量大小均能够被单独调节。

在一些实施方式中，所述冷却单元还包括第一集流管和第二集流管，所述第一集流管设置在所述第一冷却结构上且与所述第一流道连通，所述第一集流管上设置有第一控制阀，所述第一控制阀用于控制所述第一集流管内冷却介质的流量大小；所述第二集流管设置在所述第二冷却结构上且与所述第二流道连通，所述第二集流管上设置有第二控制阀，所述第二控制阀用于控制所述第二集流管内冷却介质的流量大小。

在一些实施方式中，所述冷却单元还包括用于对所述电池的底部进行冷却的第三冷却结构，所述第三冷却结构内构造有第三流道，所述第三冷却结构上具有连通所述第三流道的端口，所述第一冷却结构、第二冷却结构均设置在所述第三冷却结构上。

在一些实施方式中，在第一方向上，所述冷却单元的数量为多个，各所述冷却单元依次排列。

在一些实施方式中，各所述第一冷却结构、各所述第二冷却结构均设置在同一个所述第三冷却结构上，且所述第一流道、第二流道均与所述第三流道连通。

在一些实施方式中，在与所述第一方向相垂直的第二方向上，所述冷却单元的数量为多个，各所述冷却单元依次排列。

在一些实施方式中，各所述第三冷却结构依次拼接在一起；和/或，同一排的各所述第一集流管依次连通并形成第一管路组，同一排的各所述第二集流管依次连通并形成第二管路组。

在一些实施方式中，电池冷却装置还包括导流管，各所述第一管路组、各所述第二管路组分别与所述导流管连通，所述导流管的一端具有开口。

在一些实施方式中，所述导流管包括第一导管和第二导管，各所述第一管路组均与所述第一导管连通，所述第一导管的一端具有第一开口，所述第一控制阀设置在所述第一开口与距所述第一开口最近的所述第一管路组之间的所述第一导管的流路上；各所述第二管路组均与所述第二导管连通，所述第二控制阀设置在所述第二开口与距所述第二开口最近的所述第二管路组之间的所述第二导管的流路上。

本发明还提供一种新能源车，包括上述的电池冷却装置。

本发明提供一种电池冷却装置、新能源车，当电池两侧出现温度不一致时，因为第一冷却结构和第二冷却结构内冷却介质的流量大小可以被调节，也即在单位时间内第一冷却结构和第二冷却结构可以分别带走电池两侧不同程度的热量，使得电池两侧的温度能够保持一致，从而解决了电池整体温度不均匀，电池性能变差的问题。

附图说明

图1为本发明实施例的电池冷却装置内放置有电池的结构示意图；

图2为本发明实施例的电池冷却装置的冷却单元内放置有电池的结构示意图；

图3为本发明实施例的电池冷却装置的结构示意图；

图4为本发明实施例的电池冷却装置的第一冷却结构和第三冷却结构的***示意图；

图5为本发明实施例的电池冷却装置的第三冷却结构的剖视图；

图6为本发明实施例的电池冷却装置的第一冷却结构的俯视图。

附图标记表示为：

1、第一冷却结构；2、第二冷却结构；3、第一集流管；4、第二集流管；5、第一控制阀；6、第二控制阀；7、第三冷却结构；8、端口；9、第一导管；10、第二导管；11、电池；12、极耳。

具体实施方式

结合参见图1至6所示，根据本发明的实施例，提供一种电池冷却装置，包括：冷却单元，冷却单元包括第一冷却结构1和第二冷却结构2，第一冷却结构1和第二冷却结构2分别用于对电池11的两侧进行冷却，第一冷却结构1内构造有第一流道，第二冷却结构2内构造有第二流道，第一流道和第二流道内冷却介质的流量大小均能够被单独调节。该技术方案中，冷却介质可以是液体或者气体，优选的，冷却介质为冷却液，在一个具体的实施例中，第一冷却结构1和第二冷却结构2分别对应电池11的两个相对侧面设置，当电池11两侧出现温度不一致时，因为第一冷却结构1和第二冷却结构2内冷却液的流量大小可以被调节，也即在单位时间内第一冷却结构1和第二冷却结构2可以分别带走电池两侧不同程度的热量，使得电池11两侧的温度能够保持一致，从而解决了电池整体温度不均匀，电池性能变差的问题。第一冷却结构1可以是冷却板或者扁管，第二冷却结构2也可以是冷却板或者扁管。每个电池11的顶部有两个极耳12，电池11主要由极耳12和电池11中心部发热，两个极耳12分别靠近电池11的两侧，第一冷却结构1和第二冷却结构2还可以及时将两个极耳12产生的热量带走。

图6所示为第一冷却结构1的俯视图，第一冷却结构1内的第一流道为多条，各第一流道分别贯穿第一冷却结构1的高度方向，多条第一流道平行分布，这样可以减小冷却液在流道内的行进阻力。第二冷却结构2内的第二流道也为多条，其内的流道分布情况与第一冷却结构1内的流道分布情况相同，也可参照图6。冷却单元还包括第一集流管3和第二集流管4，第一集流管3设置在第一冷却结构1的顶部且和各第一流道连通，第一集流管3上设置有第一控制阀5，第一控制阀5用于控制第一集流管3内冷却液的流量大小。各第一流道内的冷却液可以同时汇集到第一集流管3内，或者第一集流管3内的冷却液可以同时分流到各第一流道内。当第一控制阀5能够控制第一集流管3内冷却液的流量大小时，也即第一控制阀5可以控制第一冷却结构1内冷却液的流量大小。第二集流管4设置在第二冷却结构2的顶部且和各第二流道连通，第二集流管4上设置有第二控制阀6，第二控制阀6用于控制第二集流管4内冷却液的流量大小，各第二流道内的冷却液可以同时汇集到第二集流管4内，或者第二集流管4内的冷却液可以同时分流到各第二流道内，因此当第二控制阀6能够控制第二集流管4内冷却液的流量大小时，也即第二控制阀6可以控制第二冷却结构2内冷却液的流量大小，从而实现第一冷却结构1和第二冷却结构2内冷却液的流量大小能够被单独调节。

作为一种具体的实施方式，冷却单元还包括用于对电池11的底部进行冷却的第三冷却结构7，第一冷却结构1、第二冷却结构2均设置在第三冷却结构7上。第一冷却结构1、第二冷却结构2和第三冷却结构7组合形成U形，对电池11的三个侧面进行连续包围，使得冷却效果更好。图5所示为俯视状态下的第三冷却结构7的水平剖视图，第三冷却结构7也可以是冷却板或者扁管，第三冷却结构7内构造有多条第三流道，各第三流道也是平行分布。第三冷却结构7上具有连通各第三流道的端口8，可由端口8向第三冷却结构7内泵送冷却液，冷却液会分流进各第三流道内。

在本实施例中，在第一方向上，也即在第三冷却结构7的长度方向，冷却单元的数量为多个，各冷却单元依次排列，使得电池冷却装置可以同时对多个电池11进行冷却。

结合参加图3和图4所示，各第一冷却结构1、各第二冷却结构2均设置在同一个第三冷却结构7上。第三冷却结构7上依次构造有多个卡槽，各卡槽分别与各第三流道连通。各第一冷却结构1远离第一集流管3的一端、各第二冷却结构2远离第二集流管4的一端均插接在相应的卡槽内，因此第一流道与第三流道连通，第二流道也与第三流道连通。这样可以使第三冷却结构7内的冷却液同时并行流入各第一冷却结构1和各第二冷却结构2内，或者各第一冷却结构1和各第二冷却结构2内的冷却液可以汇流至第三冷却结构7内，从而使得冷却液在各冷却结构内的流通比较方便。同时当第一冷却结构1和第二冷却结构2均为扁管时，扁管插接在第三冷却结构7的卡槽内还可以避免扁管因折弯而导致其内部的流道发生变化，也避免了电池11底部倒角半径太小导致扁管在折弯状态下无法和其贴合的问题。使得电池11与扁管充分接触，提升换热的高效性。

具体的，在与第一方向相垂直的第二方向上，也即在第三冷却结构7的宽度方向，冷却单元的数量为多个，各冷却单元依次排列，这样可以进一步使冷却装置对更多的电池11进行冷却。

结合参见图1和图3所示，在第三冷却结构7的宽度方向上，冷却单元的数量为多个时，各第三冷却结构7的连接情况为：各第三冷却结构7依次拼接在一起，各第三冷却结构7内的第三流道不互通，各自的冷却液在各自流道内流通。各第一集流管3及第二集流管4的连接情况为：同一排的各第一集流管3依次连通并形成第一管路组，只需一个第一控制阀5就可以控制同一排的各第一集流管3内冷却液的流量大小；同一排的各第二集流管4依次连通并形成第二管路组，只需一个第二控制阀6就可以控制同一排的各第二集流管4内冷却液的流量大小。

在本实施例中，电池冷却装置还包括导流管，各第一管路组、各第二管路组分别与导流管连通，导流管的一端具有开口。这样方便各第一集流管3、各第二集流管4内的冷却液汇流至导流管，然后由导流管的开口流到外部从而形成循环；或者由导流管分流至各第一集流管3和各第二集流管4内，再由各第三冷却结构7的端口8流出，从而形成循环。

结合参见图1所示，作为更优选的方案，导流管包括第一导管9和第二导管10，第一导管9的一端具有第一开口，当各第一管路组均与第一导管9连通时，只需在第一开口与距第一开口最近的第一管路组之间的第一导管9的流路上设置一个第一控制阀5，就可以同时控制电池冷却装置内所有第一冷却结构1内的流量；第二导管10的一端具有第二开口，当各第二管路组均与第二导管10连通时，只需在第二开口与距第二开口最近的第二管路组之间的第二导管10的流路上设置一个第二控制阀6，就可以同时控制电池冷却装置内所有第二冷却结构2内的流量，从而节省控制阀的使用数量。优选的，第一冷却结构1的高度与第二冷却结构2的高度不相同，这样可以方便各第一管路组、各第二管路组分别与第一导管9、第二导管10的连通。

具体的，电池冷却装置内冷却液的流通可以通过水泵从各第三冷却结构7的端口8泵入，然后冷却液流经各第三流道再并行流入各第一流道和各第二流道内，接下来分别流入各第一管路组和各第二管路组内，再分别汇集至第一导管9和第二导管10内，最后分别由第一开口和第二开口流出；当然，冷却液的流通也可以是通过水泵从第一开口和第二开口泵入，然后冷却液分别流入第一导管9和第二导管10内，接下来并行流入各第一管路组和第二管路组内，再分别流入各第一流道和各第二流道内，然后汇集至各第三流道内，最后分别由各端口8流出。在冷却过程中，当电池11的温度发生变化时，电池11两侧的温度会通过温度传感器反馈给控制***，若电池11两侧的温差较大，控制***就会控制第一控制阀5或者第二控制阀6的开度，从而使得各第一冷却结构1和各第二冷却结构2内冷却液的流量得到相应的调整，进而保证电池11两侧的温度一致。例如当电池11面向第一冷却结构1的一侧温度较高时，可以控制第一控制阀5的开度增大，使第一冷却结构1内的流量增大，从而使该侧的降温加快；也可以降低第二控制阀6的开度，使第二冷却结构2内的流量减小，从而使电池11面向第二冷却结构2的一侧降温减慢，最终实现电池11两侧的温度一致。控制***还可以同时控制水泵的功率以及第一控制阀5和第二控制阀6的开度，若电池11的整体温度降于理想范围内，则控制水泵的功率降低或者减小两个控制阀的开度，若电池11的整体温度高于电芯的理想范围，则控制水泵的功率增加或者增大两个控制阀的开度。

根据本发明的实施例，还提供一种新能源车，包括上述的电池冷却装置。

本领域的技术人员容易理解的是，在不冲突的前提下，上述各有利方式可以自由地组合、叠加。

以上仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。以上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变型，这些改进和变型也应视为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种电池冷却装置，其特征在于，包括冷却单元，所述冷却单元包括第一冷却结构(1)和第二冷却结构(2)，所述第一冷却结构(1)和第二冷却结构(2)分别用于对电池(11)的两侧进行冷却，所述第一冷却结构(1)内构造有第一流道，所述第二冷却结构(2)内构造有第二流道，所述第一流道和第二流道内冷却介质的流量大小均能够被单独调节。

2.根据权利要求1所述的电池冷却装置，其特征在于，所述冷却单元还包括第一集流管(3)和第二集流管(4)，所述第一集流管(3)设置在所述第一冷却结构(1)上且与所述第一流道连通，所述第一集流管(3)上设置有第一控制阀(5)，所述第一控制阀(5)用于控制所述第一集流管(3)内冷却介质的流量大小；所述第二集流管(4)设置在所述第二冷却结构(2)上且与所述第二流道连通，所述第二集流管(4)上设置有第二控制阀(6)，所述第二控制阀(6)用于控制所述第二集流管(4)内冷却介质的流量大小。

3.根据权利要求2所述的电池冷却装置，其特征在于，所述冷却单元还包括用于对所述电池(11)的底部进行冷却的第三冷却结构(7)，所述第三冷却结构(7)内构造有第三流道，所述第三冷却结构(7)上具有连通所述第三流道的端口(8)，所述第一冷却结构(1)、第二冷却结构(2)均设置在所述第三冷却结构(7)上。

4.根据权利要求3所述的电池冷却装置，其特征在于，在第一方向上，所述冷却单元的数量为多个，各所述冷却单元依次排列。

5.根据权利要求4所述的电池冷却装置，其特征在于，各所述第一冷却结构(1)、各所述第二冷却结构(2)均设置在同一个所述第三冷却结构(7)上，且所述第一流道、第二流道均与所述第三流道连通。

6.根据权利要求5所述的电池冷却装置，其特征在于，在与所述第一方向相垂直的第二方向上，所述冷却单元的数量为多个，各所述冷却单元依次排列。

7.根据权利要求6所述的电池冷却装置，其特征在于，各所述第三冷却结构(7)依次拼接在一起；和/或，同一排的各所述第一集流管(3)依次连通并形成第一管路组，同一排的各所述第二集流管(4)依次连通并形成第二管路组。

8.根据权利要求7所述的电池冷却装置，其特征在于，还包括导流管，各所述第一管路组、各所述第二管路组分别与所述导流管连通，所述导流管的一端具有开口。

9.根据权利要求8所述的电池冷却装置，其特征在于，所述导流管包括第一导管(9)和第二导管(10)，各所述第一管路组均与所述第一导管(9)连通，所述第一导管(9)的一端具有第一开口，所述第一控制阀(5)设置在所述第一开口与距所述第一开口最近的所述第一管路组之间的所述第一导管(9)的流路上；各所述第二管路组均与所述第二导管(10)连通，所述第二导管(10)的一端具有第二开口，所述第二控制阀(6)设置在所述第二开口与距所述第二开口最近的所述第二管路组之间的所述第二导管(10)的流路上。

10.一种新能源车，其特征在于，包括权利要求1至9中任一项所述的电池冷却装置。

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