本實用新型涉及一種液冷裝置,特別涉及一種電池模組液冷裝置。
背景技術(shù):
目前對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)對電池包進行散熱,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)進行對電池包內(nèi)部進行散熱,然而必須有通風(fēng)口,這樣對于電池包的密封等級就達(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出,密封等級也會下降,安全性較低。
技術(shù)實現(xiàn)要素:
本實用新型針對上述問題提出了一種電池模組液冷裝置,散熱效果好,成本低,密封等級高,安全性高。
具體的技術(shù)方案如下:
一種電池模組液冷裝置,包括電池模組和水箱,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),每四個呈田字形分布的電芯之間設(shè)有一個散熱鋁管,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,每個散熱鋁管插接孔上分別設(shè)有一個插接槽,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。
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),散熱鋁管的八個側(cè)壁包括四個承壓壁和四個換熱壁,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。
本實用新型的有益效果為:
本實用新型利用液冷原理,既能夠保證對電池包密封等級的要求,且成本也會相對于現(xiàn)有液冷系統(tǒng)有所降低。
電芯支架排布時利用電芯與電芯之間的空間進行設(shè)計孔位,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,由于不可避免的震動使散熱鋁管內(nèi)部的冷卻液流動,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)冷卻液的流動來進行均衡熱量,同時利用水箱對鋁管進行散熱;
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為本實用新型結(jié)構(gòu)圖。
圖2為本實用新型電池模組爆炸圖。
圖3為本實用新型電池模組側(cè)視圖(1)。
圖4為本實用新型電芯支架結(jié)構(gòu)圖(1)。
圖5為本實用新型電池模組側(cè)視圖(2)。
圖6為本實用新型電芯支架結(jié)構(gòu)圖(2)。
圖7為本實用新型散熱鋁管側(cè)視圖(2)。
圖8為本實用新型散熱鋁管與水箱配合剖視圖。
具體實施方式
為使本實用新型的技術(shù)方案更加清晰明確,下面結(jié)合附圖對本實用新型進行進一步描述,任何對本實用新型技術(shù)方案的技術(shù)特征進行等價替換和常規(guī)推理得出的方案均落入本實用新型保護范圍。
附圖標(biāo)記
電池模組1、水箱2、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、散熱鋁管插接孔25、插接槽26。
實施例一
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),每四個呈田字形分布的電芯之間設(shè)有一個散熱鋁管,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,每個散熱鋁管插接孔上分別設(shè)有一個插接槽,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。
實施例二
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和水箱2,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),每四個呈田字形分布的電芯之間設(shè)有一個散熱鋁管,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),散熱鋁管的八個側(cè)壁包括四個承壓壁17和四個換熱壁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°;
所述水箱包括箱體,箱體上設(shè)有若干散熱鋁管插接孔25,每個散熱鋁管插接孔上分別設(shè)有一個插接槽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。
本實用新型利用液冷原理,既能夠保證對電池包密封等級的要求,且成本也會相對于現(xiàn)有液冷系統(tǒng)有所降低。
電芯支架排布時利用電芯與電芯之間的空間進行設(shè)計孔位,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,由于不可避免的震動使散熱鋁管內(nèi)部的攪拌球晃動,從而使冷卻液流動,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)冷卻液的流動來進行均衡熱量,同時利用水箱對鋁管進行散熱,溫度不高時只要利用散熱鋁管內(nèi)冷卻液的流動進行均熱,當(dāng)溫度較高時在利用換熱器進行進一步散熱,溫度傳感器會實時感應(yīng)水箱內(nèi)的溫度,當(dāng)溫度過高時,控制換熱器對水箱溫度進行降溫,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。