本發(fā)明涉及電池?zé)峁芾砑夹g(shù)領(lǐng)域,具體而言,涉及一種熱管理裝置及電源裝置。
背景技術(shù):
近年來,由于能源成本以及環(huán)境污染的問題越來越突出,純電動(dòng)汽車以及混合動(dòng)力汽車以其能夠大幅消除甚至零排放汽車尾氣的優(yōu)點(diǎn),受到政府以及各汽車企業(yè)的重視。然而純電動(dòng)以及混合動(dòng)力汽車尚有很多技術(shù)問題需要突破,電池使用壽命及容量衰減是其中一個(gè)重要問題。
電池的使用壽命及容量衰減與電池模組的溫度差異以及溫度升高幅度有著密切關(guān)系。動(dòng)力電池在工作時(shí)會(huì)產(chǎn)生大量的熱量,若該熱量不能夠及時(shí)被排出,將使動(dòng)力電池內(nèi)的溫度不斷上升,致使其內(nèi)部的溫度差異逐漸增大,最終動(dòng)力電池將處于大溫差的工作環(huán)境中,影響動(dòng)力電池的使用壽命。特別是在炎熱的夏天,自然環(huán)境的溫度非常高,若不能及時(shí)對(duì)動(dòng)力電池進(jìn)行有效的散熱管理,其最終的工作溫度將遠(yuǎn)大于動(dòng)力電池的合理工作溫度,進(jìn)而嚴(yán)重影響動(dòng)力電池的使用壽命及電池容量,同時(shí)也對(duì)動(dòng)力電池的放電性能造成較大的干擾。另外,動(dòng)力電池在低溫工作環(huán)境下的充放電性能較差,特別是在寒冷的冬季尤為明顯,很難滿足必要的充放電需求。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
有鑒于此,本發(fā)明的目的在于提供一種熱管理裝置,通過設(shè)置進(jìn)液管、出液管及多個(gè)具有密閉腔室的熱管理組件,并應(yīng)用于包括多個(gè)電池模組的電源裝置,實(shí)現(xiàn)了對(duì)多個(gè)電池模組中的各單體電池進(jìn)行熱管理。
本發(fā)明的另一目的在于提供一種電源裝置,電源裝置包括多個(gè)電池模組和設(shè)置有液管、出液管及多個(gè)具有密閉腔室的熱管理組件的熱管理裝置,實(shí)現(xiàn)了對(duì)電源裝置中各電池模組中的單體電池進(jìn)行熱管理。
本發(fā)明是這樣實(shí)現(xiàn)的:
一種熱管理裝置,應(yīng)用于包括多個(gè)電池模組的電源裝置,所述熱管理裝置包括:進(jìn)液管、出液管及多個(gè)具有密閉腔室的熱管理組件。
相鄰兩個(gè)熱管理組件連接,所述進(jìn)液管和出液管設(shè)置于所述熱管理組件,所述密閉腔室內(nèi)設(shè)置有迂回的液體流通通道,所述液體流通通道由設(shè)置于所述密閉腔室內(nèi)的多個(gè)水道隔板隔離形成,所述進(jìn)液管通過所述液體流通通道與所述出液管連通,液體經(jīng)由所述進(jìn)液管流入所述液體流通通道后通過所述出液管流出對(duì)各所述電池模組中各個(gè)單體電池進(jìn)行熱管理。
可選的,在上述熱管理裝置中,相鄰兩個(gè)熱管理組件通過兩個(gè)設(shè)置有通孔的連接管路連接,且相鄰兩個(gè)熱管理組件的密閉腔室通過所述通孔連通。
可選的,在上述熱管理裝置中,相鄰兩個(gè)熱管理組件之間還設(shè)置有連接件,所述連接件設(shè)置于兩個(gè)所述連接管路之間,所述連接件上設(shè)置有定位孔,所述熱管理裝置通過所述定位孔安裝固定,所述連接件、連接管路和熱管理組件一體成型。
可選的,在上述熱管理裝置中,所述進(jìn)液管為一個(gè),所述出液管為一個(gè),所述進(jìn)液管和出液管分別設(shè)置于同一熱管理組件。
可選的,在上述熱管理裝置中,所述進(jìn)液管和所述出液管的數(shù)量為多個(gè)并與所述熱管理組件的數(shù)量相同,各所述熱管理組件對(duì)應(yīng)有一個(gè)進(jìn)液管和一個(gè)出液管,所述進(jìn)液管和出液管設(shè)置于所述熱管理組件同一側(cè)壁的兩端。
可選的,在上述熱管理裝置中,所述熱管理組件為長(zhǎng)方體結(jié)構(gòu),所述水道隔板在所述密閉腔室內(nèi)的設(shè)置方向與所述熱管理組件的一個(gè)側(cè)壁相互平行。
可選的,在上述熱管理裝置中,所述進(jìn)液管的一端貫穿所述進(jìn)液管所在的側(cè)壁與所述液體流通通道連通,所述進(jìn)液管的另一端設(shè)置在所述熱管理組件外。
所述出液管的一端貫穿所述出液管所在的側(cè)壁與所述液體流通通道連通,所述出液管的另一端設(shè)置在所述熱管理組件外。
可選的,在上述熱管理裝置中,所述熱管理裝置的兩側(cè)分別設(shè)置有相互匹配的第一導(dǎo)熱板和第二導(dǎo)熱板,所述第一導(dǎo)熱板和第二導(dǎo)熱板上分別設(shè)置有多個(gè)容置槽,所述容置槽的數(shù)量與所述熱管理組件的數(shù)量相同且對(duì)應(yīng)設(shè)置,各所述電池模組通過各所述容置槽與所述熱管理裝置接觸。
本發(fā)明還提供一種電源裝置,所述電源裝置包括多個(gè)電池模組,以及上述的熱管理裝置,多個(gè)電池模組分為兩層,所述熱管理裝置設(shè)置于分為兩層的電池模組之間,每層電池模組的數(shù)量與所述熱管理組件的數(shù)量相同,且一一對(duì)應(yīng)設(shè)置。
可選的,在上述電源裝置中,所述電源裝置還包括兩個(gè)安裝組件,分為兩層的電池模組分別通過兩個(gè)所述安裝組件進(jìn)行固定,所述電池模組包括第一固定件、第二固定件以及多個(gè)單體電池,所述多個(gè)單體電池設(shè)置在所述第一固定件與所述第二固定件之間,所述第二固定件設(shè)置于所述熱管理組件且各所述電池模組中的各單體電池與所述熱管理組件接觸。
本發(fā)明提供的一種熱管理裝置及電源裝置,電源裝置包括熱管理裝置及多個(gè)電池模組。熱管理裝置通過設(shè)置進(jìn)液管、出液管及多個(gè)具有密閉腔室的熱管理組件,并在密閉腔室內(nèi)設(shè)置液體流通通道,液體經(jīng)由所述進(jìn)液管流入所述液體流通通道后通過所述出液管流出對(duì)各所述電池模組中各個(gè)單體電池進(jìn)行熱管理,使得電源裝置中的各電池模組工作在較佳充放電溫度狀態(tài)下,有效提高電源裝置的使用壽命及性能,保證電源裝置的電能輸出平穩(wěn)性及安全可靠性。
附圖說明
為了更清楚地說明本發(fā)明實(shí)施例的技術(shù)方案,下面將對(duì)實(shí)施例中所需要使用的附圖作簡(jiǎn)單地介紹,應(yīng)當(dāng)理解,以下附圖僅示出了本發(fā)明的某些實(shí)施例,因此不應(yīng)被看作是對(duì)范圍的限定,對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講,在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下,還可以根據(jù)這些附圖獲得其他相關(guān)的附圖。
圖1為本發(fā)明實(shí)施例提供的一種熱管理裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖2為本發(fā)明實(shí)施例提供的一種熱管理裝置的另一結(jié)構(gòu)示意圖。
圖3為本發(fā)明實(shí)施例提供的一種電源裝置的爆炸視圖。
圖4為本發(fā)明實(shí)施例提供的一種電池模組的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖5為本發(fā)明實(shí)施例提供的一種熱管理裝置的另一結(jié)構(gòu)示意圖。
圖標(biāo):10-電源裝置;100-熱管理裝置;110-進(jìn)液管;120-出液管;130-熱管理組件;132-水道隔板;140-連接管路;142-通孔;150-連接件;152-定位孔;300-電池模組;310-單體電池;330-第一固定件;350-第二固定件;370-側(cè)板;500-安裝組件。
具體實(shí)施方式
為使本發(fā)明實(shí)施例的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚,下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的附圖,對(duì)本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述,顯然,所描述的實(shí)施例是本發(fā)明一部分實(shí)施例,而不是全部的實(shí)施例。通常在此處附圖中描述和示出的本發(fā)明實(shí)施例的組件可以以各種不同的配置來布置和設(shè)計(jì)。
應(yīng)注意到:相似的標(biāo)號(hào)和字母在下面的附圖中表示類似項(xiàng),因此,一旦某一項(xiàng)在一個(gè)附圖中被定義,則在隨后的附圖中不需要對(duì)其進(jìn)行進(jìn)一步定義和解釋。
在本發(fā)明的描述中,需要說明的是,術(shù)語“上”、“內(nèi)”等指示的方位或位置關(guān)系為基于附圖所示的方位或位置關(guān)系,或者是該發(fā)明產(chǎn)品使用時(shí)慣常擺放的方位或位置關(guān)系,僅是為了便于描述本發(fā)明和簡(jiǎn)化描述,而不是指示或暗示所指的裝置或元件必須具有特定的方位、以特定的方位構(gòu)造和操作,因此不能理解為對(duì)本發(fā)明的限制。此外,術(shù)語“第一”、“第二”等僅用于區(qū)分描述,而不能理解為指示或暗示相對(duì)重要性。
請(qǐng)參照?qǐng)D1,本發(fā)明提供一種熱管理裝置100,所述熱管理裝置100包括:進(jìn)液管110、出液管120及多個(gè)具有密閉腔室的熱管理組件130。
相鄰兩個(gè)熱管理組件130連接,且多個(gè)所述熱管理組件130連接后位于同一平面,所述進(jìn)液管110和出液管120設(shè)置于所述熱管理組件130,所述密閉腔室內(nèi)設(shè)置有迂回的液體流通通道,所述液體流通通道由設(shè)置于所述密閉腔室內(nèi)的多個(gè)水道隔板132隔離形成,所述進(jìn)液管110通過所述液體流通通道與所述出液管120連通。
請(qǐng)結(jié)合圖2、圖3和圖4,所述熱管理裝置100應(yīng)用于包括多個(gè)電池模組300的電源裝置10,所述電池模組300包括多個(gè)單體電池310,在所述熱管理組件130用于對(duì)電源裝置10中的各電池模組300中的單體電池310進(jìn)行加熱或散熱管理時(shí),液體經(jīng)由所述進(jìn)液管110流入所述液體流通通道后通過所述出液管120流出對(duì)各所述電池模組300中各個(gè)單體電池310進(jìn)行熱管理。通過所述進(jìn)液管110向所述液體流通通道中加入的液體可以是冷卻液,也可以是加熱液,根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行設(shè)置即可,在此不做具體限定。
通過上述設(shè)置使得所述熱管理裝置100用于對(duì)各所述電池模組300中的各單體電池310進(jìn)行散熱或加熱,以使單體電池310工作在較佳充放電溫度狀態(tài)下,進(jìn)而提高單體電池310的使用壽命及性能,保證各單體電池310的電能輸出平穩(wěn)性及安全可靠性。
其中,所述熱管理組件130的形狀可以是但不限于長(zhǎng)方體、正方體或其它不規(guī)則形狀,根據(jù)實(shí)際需求及電池模組300的形狀進(jìn)行設(shè)置。在本實(shí)施例中,所述熱管理組件130為長(zhǎng)方體結(jié)構(gòu),所述熱管理組件130中表面積較大的兩個(gè)表面與各電池模組300中的單體電池310接觸,以增大散熱或加熱面積。
在本實(shí)施例中,各所述水道隔板132可以連接成為一體后進(jìn)行設(shè)置,也可以單獨(dú)設(shè)置。各個(gè)水道隔板132的形狀大小可以是相同的,也可以不同的。各所述水道隔板132的長(zhǎng)度可以是相同的,也可以是不同的。根據(jù)需求進(jìn)行設(shè)置即可,在此不做具體限定。
在本實(shí)施例中,各水道隔板132的形狀大小相同,所述水道隔板132在所述密閉腔室內(nèi)的設(shè)置方向與所述熱管理組件130的一個(gè)側(cè)壁相互平行。具體的,所述水道隔板132與設(shè)置有所述進(jìn)液管110的側(cè)壁平行。
相鄰兩個(gè)熱管理組件130連接的方式可以是直接連接,也可以是間接連接,相鄰兩個(gè)熱管理組件130的密閉腔室可以連通,也可以不連通,根據(jù)實(shí)際需求進(jìn)行設(shè)置即可。
請(qǐng)結(jié)合圖5,在本實(shí)施例中,相鄰兩個(gè)熱管理組件130通過兩個(gè)設(shè)置有通孔142的連接管路140連接,且相鄰兩個(gè)熱管理組件130的密閉腔室通過所述通孔142連通。液體可以通過所述通孔142從相鄰兩個(gè)熱管理組件130中的一個(gè)流向另一個(gè)。
所述進(jìn)液管110可以是一個(gè),也可以是多個(gè),在此不做具體限定。所述出液管120可以是一個(gè),也可以是多個(gè),在此不做具體限定。所述進(jìn)液管110的數(shù)量與所述出液管120的數(shù)量可以是相同的,也可以是不同的,在此不做具體限定。
當(dāng)所述進(jìn)液管110和出液管120為多個(gè)時(shí),所述進(jìn)液管110和所述出液管120的數(shù)量與所述熱管理組件130的數(shù)目相同,各所述熱管理組件130對(duì)應(yīng)有一個(gè)進(jìn)液管110和一個(gè)出液管120,所述進(jìn)液管110和出液管120可以設(shè)置于所述熱管理組件130的同一側(cè)壁,也可以設(shè)置于不同的側(cè)壁。在本實(shí)施例中所述進(jìn)液管110和出液管120分別設(shè)置于所述熱管理組件130同一側(cè)壁的兩端。通過設(shè)置多個(gè)進(jìn)液管110和多個(gè)出液管120使得所述熱管理組件130的熱管理效果更佳。
當(dāng)所述進(jìn)液管110和所述出液管120的數(shù)量相同且為一個(gè)時(shí),所述進(jìn)液管110及所述出液管120可以設(shè)置于同一熱管理組件130上,也可以設(shè)置于不同的熱管理組件130。在本實(shí)施例中,所述進(jìn)液管110和出液管120設(shè)置于同一熱管理組件130。所述進(jìn)液管110及所述出液管120可以設(shè)置在所述熱管理組件130的同一側(cè)壁上,也可以設(shè)置于不同側(cè)壁。在本實(shí)施例中,所述進(jìn)液管110和出液管120分別設(shè)置于熱管理組件130同一側(cè)壁的兩端,液體通過所述進(jìn)液管110及通孔142流經(jīng)各所述熱管理組件130的液體流通通道后通過所述出液管120流出,以實(shí)現(xiàn)熱管理。
所述進(jìn)液管110的橫截面形狀不受限制,可以是但不限于矩形、正方形、橢圓形及圓形等。在本發(fā)明實(shí)施例中,所述進(jìn)液管110的橫截面形狀為圓形。所述出液管120的橫截面形狀不受限制,可以是但不限于矩形、正方形、橢圓形及圓形等。在本發(fā)明實(shí)施例中,所述出液管120的橫截面形狀為圓形。
在本實(shí)施例中,所述進(jìn)液管110與所述液體流通通道之間進(jìn)行連通的方式為:所述進(jìn)液管110的一端貫穿所述熱管理組件130上的所述進(jìn)液管110所在的側(cè)壁與所述液體流通通道連通,所述進(jìn)液管110的另一端設(shè)置在所述熱管理組件130外,以使液體能夠從所述進(jìn)液管110流入所述液體流通通道。
所述出液管120與所述液體流通通道之間進(jìn)行連通的方式為:所述出液管120的一端貫穿所述熱管理組件130上的所述出液管120所在的側(cè)壁與所述液體流通通道連通,所述出液管120的另一端設(shè)置在所述熱管理組件130外,以使液體能夠從所述出液管120流出所述液體流通通道。
為方便安裝所述熱管理裝置100,在本實(shí)施例中,相鄰兩個(gè)熱管理組件130之間還設(shè)置有連接件150,所述連接件150設(shè)置于兩個(gè)所述連接管路140之間,所述連接件150上設(shè)置有定位孔152,所述熱管理裝置100通過所述定位孔152安裝固定。所述定位孔152可以是一個(gè),也可以是多個(gè),在此不做具體限定,只要能使所述熱管理裝置100通過所述定位孔152與所述電池模組300安裝固定即可。
所述多個(gè)水道隔板132與所述熱管理組件130可以通過一體成型的方式制造而成,也可以是分別制造后通過焊接、粘貼等方式。在本實(shí)施例中,所述多個(gè)水道隔板132與所述熱管理組件130采用一體成型的方式制造而成。所述連接件150和所述連接管路140與各所述熱管理組件130可以通過一體成型的方式制造而成,也可以是分別制造后通過焊接的方式形成。在本實(shí)施例中,所述連接件150、連接管路140和熱管理組件130采用一體成型的方式制造而成。通過上述設(shè)置可有效避免所述熱管理裝置100出現(xiàn)漏液的情況或散熱不均勻的問題。
可選的,為避免所述熱管理裝置100在電池模組300中的單體電池310發(fā)生漏電時(shí),所述熱管理裝置100因具有導(dǎo)電性而發(fā)生漏電情況,進(jìn)而造成安全事故。在本實(shí)施例中,熱管理裝置100的兩側(cè)分別設(shè)置有相互匹配的導(dǎo)熱板,所述導(dǎo)熱板上分別設(shè)置有多個(gè)容置槽,所述容置槽的數(shù)量與所述熱管理組件130的數(shù)量相同且對(duì)應(yīng)設(shè)置,各所述電池模組300通過各所述容置槽與所述熱管理裝置100接觸。
所述導(dǎo)熱板由具有良好導(dǎo)熱性及絕緣性的材料制成,所述容置槽內(nèi)還可以設(shè)置有多個(gè)凹陷部,各所述凹陷部的形狀大小與所述單體電池310靠近所述導(dǎo)熱板一端的形狀大小相匹配。所述凹陷部的數(shù)量與所述單體電池310的數(shù)量相同,通過上述設(shè)置使得所述熱管理裝置100能對(duì)各電池模組300中的各單體電池310實(shí)現(xiàn)更好的散熱效果,使各所述電池模組300工作在較佳充放電溫度狀態(tài)下,進(jìn)而提高各電池模組300的使用壽命及性能,保證各電池模組300的電能輸出平穩(wěn)性及安全可靠性。
在上述基礎(chǔ)上,本發(fā)明還提供一種電源裝置10,所述電源裝置10包括多個(gè)電池模組300以及上述的熱管理裝置100,各所述電池模組300安裝于所述熱管理裝置100,且電池模組300中的各單體電池310分別與所述熱管理裝置100接觸。
具體的,在本實(shí)施例中,多個(gè)電池模組300分為兩層,所述熱管理裝置100設(shè)置于分為兩層的電池模組300之間,每層電池模組300的數(shù)量與所述熱管理組件130的數(shù)量相同,且一一對(duì)應(yīng)設(shè)置。通過上述設(shè)置使得所述熱管理裝置100能夠同時(shí)對(duì)設(shè)置于兩側(cè)的各電池模組300中的單體電池310進(jìn)行加熱或散熱處理,進(jìn)而有效避免電池模組300中的各單體電池310因溫度過高或過低不能正常充放電的情況。使得電源裝置10中的各電池模組300工作在較佳充放電狀態(tài),提高電池模組300的使用壽命及性能,保證電池模組300的電能輸出平穩(wěn)性及安全可靠性。
可選的,為使所述電源裝置10中的各電池模組300與所述熱管理裝置100保持固定,達(dá)到最佳效果。在本實(shí)施例中,所述電源裝置10還包括兩個(gè)安裝組件500,分為兩層的電池模組300分別通過兩個(gè)所述安裝組件500進(jìn)行固定。兩個(gè)所述安裝組件500的形狀大小可以是相同的,也可以是不同的。在本實(shí)施例中,所述兩個(gè)安裝組件500的形狀大小相同,在此不做具體限定,只要能使所述電源裝置10中的各電池模組300與所述電源裝置10相對(duì)固定即可。在本實(shí)施例中,所述兩個(gè)安裝組件500分別安裝于所述熱管理裝置100的兩側(cè)。
所述電池模組300包括第一固定件330、第二固定件350以及多個(gè)單體電池310,所述多個(gè)單體電池310設(shè)置在所述第一固定件330與所述第二固定件350之間,所述第二固定件350設(shè)置于所述熱管理組件130且各所述電池模組300中的各單體電池310與所述熱管理組件130接觸。通過設(shè)置所述第一固定件330和第二固定件350以使各所述單體電池310相對(duì)固定。所述單體電池310可以是但不限于圓柱狀或長(zhǎng)方體狀,根據(jù)實(shí)際需求進(jìn)行設(shè)置即可,在此不做具體限定。
為進(jìn)一步保障所述單體電池310在使用過程中不會(huì)發(fā)生移動(dòng),可選的,所述電池模組300還包括一組或多組側(cè)板370。在本實(shí)施例中,所述側(cè)板370為一組,所述側(cè)板370設(shè)置于所述第一固定件330和第二固定件350之間以固定所述單體電池310。
綜上所述,本發(fā)明提供的一種熱管理裝置100及電源裝置10,所述電源裝置10包括所述熱管理裝置100,所述熱管理裝置100通過設(shè)置進(jìn)液管110、出液管120以及多個(gè)具有密閉腔室的熱管理組件130,并在密閉腔室內(nèi)設(shè)置多個(gè)水道隔板132隔離形成液體流通通道,使得液體經(jīng)由進(jìn)液管110流入液體流通通道后通過出液管120流出對(duì)各電池模組300中各個(gè)單體電池310進(jìn)行熱管理,進(jìn)而使得電源裝置10中的各電池模組300工作在較佳充放電狀態(tài),提高電源裝置10的使用壽命及性能,保證電源裝置10的電能輸出平穩(wěn)性及安全可靠性。其次通過設(shè)置連接件150并在連接件150上設(shè)置通孔142以使所述熱管理裝置100與各所述電池模組300相對(duì)固定。通過設(shè)置導(dǎo)熱板有效避免漏電,進(jìn)一步保證電源裝置10的電能輸出平穩(wěn)性及安全可靠性。
在本發(fā)明的描述中,還需要說明的是,除非另有明確的規(guī)定和限定,術(shù)語“設(shè)置”、“連接”應(yīng)做廣義理解,例如,可以是固定連接,也可以是可拆卸連接,或一體地連接;可以是機(jī)械連接,也可以是電連接;可以是直接相連,也可以通過中間媒介間接相連,可以是兩個(gè)元件內(nèi)部的連通。對(duì)于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員而言,可以具體情況理解上述術(shù)語在本發(fā)明中的具體含義。
因此,以下對(duì)在附圖中提供的本發(fā)明的實(shí)施例的詳細(xì)描述并非旨在限制要求保護(hù)的本發(fā)明的范圍,而是僅僅表示本發(fā)明的選定實(shí)施例?;诒景l(fā)明中的實(shí)施例,本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例,都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。
以上所述僅為本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式而已,并不用于限制本發(fā)明,對(duì)于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來說,本發(fā)明可以有各種更改和變化。凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi),所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等,均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。