本發(fā)明涉及一種液冷系統(tǒng)，特別涉及一種電池模組液冷系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

目前對(duì)于電池包的散熱方案有很多，比如自然冷卻、風(fēng)冷、液冷等。

1.自然冷卻是通過汽車行駛過程中產(chǎn)生的風(fēng)對(duì)電池包進(jìn)行散熱，效果不明顯尤其是在偏熱地區(qū)，幾乎沒有多少作用。

2.風(fēng)冷系統(tǒng)利用空調(diào)的風(fēng)進(jìn)行對(duì)電池包內(nèi)部進(jìn)行散熱，然而必須有通風(fēng)口，這樣對(duì)于電池包的密封等級(jí)就達(dá)不到IP67，安全性就降低。

3.液冷系統(tǒng)效果是最好的，整套冷卻系統(tǒng)在成本上較為昂貴，現(xiàn)有的液冷系統(tǒng)都是需要有液體的進(jìn)出，密封等級(jí)也會(huì)下降，安全性較低。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明針對(duì)上述問題提出了一種電池模組液冷系統(tǒng)，散熱效果好，成本低，密封等級(jí)高，安全性高。

具體的技術(shù)方案如下：

一種電池模組液冷系統(tǒng)，包括電池模組、水箱、水泵、換熱器和PLC控制器，所述電池模組包括殼體、電芯支架、電芯、散熱鋁管、銅載流片、絕緣板、固定鋼架和螺桿，所述電芯呈多層疊加的設(shè)置在殼體內(nèi)，每四個(gè)呈田字形分布的電芯之間設(shè)有一個(gè)散熱鋁管，所述電芯支架上設(shè)有若干電芯支撐孔和若干鋁管支撐孔，電芯支撐孔和鋁管支撐孔的分布分別與電芯和散熱鋁管的分布相同，所述銅載流片、絕緣板和固定鋼架上均設(shè)有若干鋁管支撐孔，所述電芯支架穿過電芯和散熱鋁管固定在殼體內(nèi)，銅載流片、絕緣板和固定鋼架自內(nèi)而外依次穿過散熱鋁管，并通過螺桿固定在殼體上；所述散熱鋁管一端為未開口的換熱端，另一端為開口端，開口端上設(shè)有密封蓋，散熱鋁管內(nèi)設(shè)有冷卻液腔，冷卻液腔內(nèi)填充有冷卻液，所述換熱端為錐形結(jié)構(gòu)，換熱端截面呈等腰梯形結(jié)構(gòu)，其兩側(cè)邊之間的夾角a為10°；

所述水箱包括箱體，箱體上設(shè)有若干散熱鋁管插接孔，每個(gè)散熱鋁管插接孔上分別設(shè)有一個(gè)插接槽，插接槽設(shè)置在箱體內(nèi)壁上，插接槽的形狀與散熱鋁管換熱端的形狀相配合，散熱鋁管插接孔的數(shù)量和分布與散熱鋁管的數(shù)量和分布相同；

所述水箱通過第一管道與換熱器相連接，換熱器通過第二管道與水泵相連接，水泵通過第三管道與水箱相連接，第一管道、第二管道和第三管道上分別設(shè)有一個(gè)電磁閥，水箱內(nèi)設(shè)有溫度傳感器，所述溫度傳感器、電磁閥、水泵均與PLC控制器相連接。

上述一種電池模組液冷系統(tǒng)，其中，所述散熱鋁管的冷卻液腔內(nèi)設(shè)有攪拌球。

上述一種電池模組液冷系統(tǒng)，其中，所述散熱鋁管為圓柱體結(jié)構(gòu)。

上述一種電池模組液冷系統(tǒng)，其中，所述散熱鋁管的截面呈正八邊形結(jié)構(gòu)，散熱鋁管的八個(gè)側(cè)壁包括四個(gè)承壓壁和四個(gè)換熱壁，承壓壁和換熱壁交替設(shè)置，承壓壁向內(nèi)凹陷形成承壓槽，承壓槽的形狀與電芯的形狀相契合。

本發(fā)明的有益效果為：

本發(fā)明利用液冷原理，既能夠保證對(duì)電池包密封等級(jí)的要求，且成本也會(huì)相對(duì)于現(xiàn)有液冷系統(tǒng)有所降低。

電芯支架排布時(shí)利用電芯與電芯之間的空間進(jìn)行設(shè)計(jì)孔位，用于散熱鋁管的安裝，散熱鋁管兩端是密封的，內(nèi)部裝有冷卻液體，保證每顆電芯四周都有散熱鋁管，當(dāng)使用時(shí)，由于不可避免的震動(dòng)使散熱鋁管內(nèi)部的攪拌球晃動(dòng)，從而使冷卻液流動(dòng)，增加了散熱效果。

散熱鋁管換熱端為錐形并與水箱之間配合，在汽車行駛中散熱鋁管內(nèi)冷卻液的流動(dòng)來進(jìn)行均衡熱量，同時(shí)利用水箱對(duì)鋁管進(jìn)行散熱，溫度不高時(shí)只要利用散熱鋁管內(nèi)冷卻液的流動(dòng)進(jìn)行均熱，當(dāng)溫度較高時(shí)在利用換熱器進(jìn)行進(jìn)一步散熱，溫度傳感器會(huì)實(shí)時(shí)感應(yīng)水箱內(nèi)的溫度，當(dāng)溫度過高時(shí)，控制換熱器對(duì)水箱溫度進(jìn)行降溫，智能化操作，方便快捷；

散熱鋁管的截面呈正八邊形結(jié)構(gòu)，且承壓壁向內(nèi)凹陷形成承壓槽，進(jìn)一步增加了散熱鋁管與電芯的接觸面積，增加了散熱效果，更加節(jié)能環(huán)保。

附圖說明

圖1為本發(fā)明結(jié)構(gòu)圖。

圖2為本發(fā)明電池模組爆炸圖。

圖3為本發(fā)明電池模組側(cè)視圖(1)。

圖4為本發(fā)明電芯支架結(jié)構(gòu)圖(1)。

圖5為本發(fā)明電池模組側(cè)視圖(2)。

圖6為本發(fā)明電芯支架結(jié)構(gòu)圖(2)。

圖7為本發(fā)明散熱鋁管側(cè)視圖(2)。

圖8為本發(fā)明散熱鋁管與水箱配合剖視圖。

圖9為本發(fā)明電氣控制圖。

具體實(shí)施方式

為使本發(fā)明的技術(shù)方案更加清晰明確，下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步描述，任何對(duì)本發(fā)明技術(shù)方案的技術(shù)特征進(jìn)行等價(jià)替換和常規(guī)推理得出的方案均落入本發(fā)明保護(hù)范圍。

附圖標(biāo)記

電池模組1、水箱2、水泵3、換熱器4、PLC控制器5、殼體7、電芯支架8、電芯9、散熱鋁管10、銅載流片11、絕緣板12、固定鋼架13、螺桿14、電芯支撐孔15、鋁管支撐孔16、承壓壁1、換熱壁18、承壓槽19、換熱端20、密封蓋2、冷卻液腔22、攪拌球23、第一管道24、散熱鋁管插接孔25、插接槽26、第二管道27、第三管道28、電磁閥29、溫度傳感器30。

實(shí)施例一

如圖1、2、3、4、8所示的一種電池模組液冷系統(tǒng)，包括電池模組、水箱、水泵、換熱器和PLC控制器，所述電池模組包括殼體、電芯支架、電芯、散熱鋁管、銅載流片、絕緣板、固定鋼架和螺桿，所述電芯呈多層疊加的設(shè)置在殼體內(nèi)，每四個(gè)呈田字形分布的電芯之間設(shè)有一個(gè)散熱鋁管，所述電芯支架上設(shè)有若干電芯支撐孔和若干鋁管支撐孔，電芯支撐孔和鋁管支撐孔的分布分別與電芯和散熱鋁管的分布相同，所述銅載流片、絕緣板和固定鋼架上均設(shè)有若干鋁管支撐孔，所述電芯支架穿過電芯和散熱鋁管固定在殼體內(nèi)，銅載流片、絕緣板和固定鋼架自內(nèi)而外依次穿過散熱鋁管，并通過螺桿固定在殼體上，所述散熱鋁管為圓柱體結(jié)構(gòu)，所述散熱鋁管一端為未開口的換熱端，另一端為開口端，開口端上設(shè)有密封蓋，散熱鋁管內(nèi)設(shè)有冷卻液腔，冷卻液腔內(nèi)填充有冷卻液，所述換熱端為錐形結(jié)構(gòu)，換熱端截面呈等腰梯形結(jié)構(gòu)，其兩側(cè)邊之間的夾角a為10°，所述散熱鋁管的冷卻液腔內(nèi)設(shè)有攪拌球；

所述水箱包括箱體，箱體上設(shè)有若干散熱鋁管插接孔，每個(gè)散熱鋁管插接孔上分別設(shè)有一個(gè)插接槽，插接槽設(shè)置在箱體內(nèi)壁上，插接槽的形狀與散熱鋁管換熱端的形狀相配合，散熱鋁管插接孔的數(shù)量和分布與散熱鋁管的數(shù)量和分布相同；

所述水箱通過第一管道與換熱器相連接，換熱器通過第二管道與水泵相連接，水泵通過第三管道與水箱相連接，第一管道、第二管道和第三管道上分別設(shè)有一個(gè)電磁閥，水箱內(nèi)設(shè)有溫度傳感器，所述溫度傳感器、電磁閥、水泵均與PLC控制器相連接。

所述冷卻液由溶質(zhì)和溶劑按6:94的重量份數(shù)比混合而成；

所述溶質(zhì)按重量份數(shù)計(jì)為：N-(2-羥乙基)乙二胺12份、二甲苯10份、2，6-二甲基-4-叔丁基苯酚5.6份、聚賴氨酸8份、硼砂3份、氯化鉀5份、油酸鈉7.5份；

將上述溶質(zhì)各組分混合后即可得溶質(zhì)；

所述溶劑按重量份數(shù)計(jì)為：乙二醇10份、二甲基硅油15份、甘油5份、水90份；

將上述溶劑各組分混合后即可得溶劑。

此冷卻液冷卻效果好，降溫速度快，大大降低了冷卻液對(duì)散熱鋁管的俯視性能，提高了使用壽命，同時(shí)大幅減少了溶質(zhì)的用量，降低了成本。

實(shí)施例二

如圖1、2、5、6、7、8所示的一種電池模組液冷系統(tǒng)，包括電池模組1、水箱2、水泵3、換熱器4和PLC控制器5，所述電池模組包括殼體7、電芯支架8、電芯9、散熱鋁管10、銅載流片11、絕緣板12、固定鋼架13和螺桿14，所述電芯呈多層疊加的設(shè)置在殼體內(nèi)，每四個(gè)呈田字形分布的電芯之間設(shè)有一個(gè)散熱鋁管，所述電芯支架上設(shè)有若干電芯支撐孔15和若干鋁管支撐孔16，電芯支撐孔和鋁管支撐孔的分布分別與電芯和散熱鋁管的分布相同，所述銅載流片、絕緣板和固定鋼架上均設(shè)有若干鋁管支撐孔，所述電芯支架穿過電芯和散熱鋁管固定在殼體內(nèi)，銅載流片、絕緣板和固定鋼架自內(nèi)而外依次穿過散熱鋁管，并通過螺桿固定在殼體上，所述散熱鋁管的截面呈正八邊形結(jié)構(gòu)，散熱鋁管的八個(gè)側(cè)壁包括四個(gè)承壓壁17和四個(gè)換熱壁18，承壓壁和換熱壁交替設(shè)置，承壓壁向內(nèi)凹陷形成承壓槽19，承壓槽的形狀與電芯的形狀相契合，所述散熱鋁管一端為未開口的換熱端20，另一端為開口端，開口端上設(shè)有密封蓋21，散熱鋁管內(nèi)設(shè)有冷卻液腔22，冷卻液腔內(nèi)填充有冷卻液，所述換熱端為錐形結(jié)構(gòu)，換熱端截面呈等腰梯形結(jié)構(gòu)，其兩側(cè)邊之間的夾角a為10°，所述散熱鋁管的冷卻液腔內(nèi)設(shè)有攪拌球23；

所述水箱包括箱體，箱體上設(shè)有若干散熱鋁管插接孔25，每個(gè)散熱鋁管插接孔上分別設(shè)有一個(gè)插接槽26，插接槽設(shè)置在箱體內(nèi)壁上，插接槽的形狀與散熱鋁管換熱端的形狀相配合，散熱鋁管插接孔的數(shù)量和分布與散熱鋁管的數(shù)量和分布相同；

所述水箱通過第一管道24與換熱器相連接，換熱器通過第二管道27與水泵相連接，水泵通過第三管道28與水箱相連接，第一管道、第二管道和第三管道上分別設(shè)有一個(gè)電磁閥29，水箱內(nèi)設(shè)有溫度傳感器30，所述溫度傳感器、電磁閥、水泵均與PLC控制器相連接。

所述冷卻液由溶質(zhì)和溶劑按4.5:95.5的重量份數(shù)比混合而成；

所述溶質(zhì)按重量份數(shù)計(jì)為：N-(2-羥乙基)乙二胺10.3份、二甲苯11.5份、2，6-二甲基-4-叔丁基苯酚3份、聚賴氨酸6份、硼砂1.5份、氯化鉀8份、油酸鈉10份；

將上述溶質(zhì)各組分混合后即可得溶質(zhì)；

所述溶劑按重量份數(shù)計(jì)為：乙二醇16份、二甲基硅油11份、甘油7份、水100份；

將上述溶劑各組分混合后即可得溶劑。

此冷卻液冷卻效果好，降溫速度快，大大降低了冷卻液對(duì)散熱鋁管的俯視性能，提高了使用壽命，同時(shí)大幅減少了溶質(zhì)的用量，降低了成本。

本發(fā)明利用液冷原理，既能夠保證對(duì)電池包密封等級(jí)的要求，且成本也會(huì)相對(duì)于現(xiàn)有液冷系統(tǒng)有所降低。

電芯支架排布時(shí)利用電芯與電芯之間的空間進(jìn)行設(shè)計(jì)孔位，用于散熱鋁管的安裝，散熱鋁管兩端是密封的，內(nèi)部裝有冷卻液體，保證每顆電芯四周都有散熱鋁管，當(dāng)使用時(shí)，由于不可避免的震動(dòng)使散熱鋁管內(nèi)部的攪拌球晃動(dòng)，從而使冷卻液流動(dòng)，增加了散熱效果。

散熱鋁管換熱端為錐形并與水箱之間配合，在汽車行駛中散熱鋁管內(nèi)冷卻液的流動(dòng)來進(jìn)行均衡熱量，同時(shí)利用水箱對(duì)鋁管進(jìn)行散熱，溫度不高時(shí)只要利用散熱鋁管內(nèi)冷卻液的流動(dòng)進(jìn)行均熱，當(dāng)溫度較高時(shí)在利用換熱器進(jìn)行進(jìn)一步散熱，溫度傳感器會(huì)實(shí)時(shí)感應(yīng)水箱內(nèi)的溫度，當(dāng)溫度過高時(shí)，控制換熱器對(duì)水箱溫度進(jìn)行降溫，智能化操作，方便快捷；

散熱鋁管的截面呈正八邊形結(jié)構(gòu)，且承壓壁向內(nèi)凹陷形成承壓槽，進(jìn)一步增加了散熱鋁管與電芯的接觸面積，增加了散熱效果，更加節(jié)能環(huán)保。