本實用新型屬于電池包換熱管排領(lǐng)域,尤其涉及電動車電池包水排。
背景技術(shù):
現(xiàn)有的使用水排作為冷卻(加熱)方案的電池包,模組溫差較大,而不可能對每一個電芯都布置一個溫度傳感器。溫差較大直接影響模組的溫度均勻性,這增大了BMS對模組控制的難度。水排的與電芯的接觸面積大小直接影響水排與電池的換熱功率?,F(xiàn)有技術(shù)中一般水冷方案水排的布置如圖1所示:若干根水排管1并排設(shè)置并共用進(jìn)口水管2和出口水管3,即水從一個進(jìn)口水管2進(jìn)入后再進(jìn)入各個水排管1,水在各水排管1內(nèi)順流設(shè)置,最后匯集到一個出口水管3出來?,F(xiàn)有水排通常由于電芯較大,且水排的尺寸不宜過大,所以采用兩根水排管,加熱或冷卻時,水從進(jìn)口段流入這導(dǎo)致靠近進(jìn)口端的的電芯先加熱或先冷卻,這樣使得進(jìn)口和出口端附近的電芯存在較大溫差。
技術(shù)實現(xiàn)要素:
本實用新型的目的在于:提出一種逆流布置的電池包換熱管排,能在現(xiàn)有技術(shù)的基礎(chǔ)上,降低模組內(nèi)各單體電芯的溫差。
本實用新型目的通過下述技術(shù)方案來實現(xiàn):
一種逆流布置的電池包換熱管排,包括布置于電池包內(nèi)的換熱管排,換熱管排的換熱管內(nèi)流通換熱介質(zhì),換熱管排包括至少兩根換熱管,各換熱管均具有其各自獨立的進(jìn)、出口,且相鄰換熱管之間換熱介質(zhì)逆流設(shè)置。
由于對于每一根換熱管而言,從入口到出口,其內(nèi)換熱介質(zhì)不斷與電池包內(nèi)的電芯換熱,換熱介質(zhì)與電芯之間溫差逐漸減小而換熱能力逐漸減小,由此導(dǎo)致從入口到出口之間的電芯存在溫差。本專利中,每個電芯同時與多根換熱管換熱,由于各換熱管間逆流設(shè)置,因此各電芯對應(yīng)換熱管排的換熱能力之間基本平衡,由此可以有效降低各電芯之間的溫差。以兩根換熱管A和B的換熱管排對電池包電芯進(jìn)行加熱為例,換熱管排入口處的電芯同時與換熱管A入口的高溫介質(zhì)和換熱管B出口的低溫介質(zhì)換熱,同時換熱管排出口處的電芯同時與換熱管A出口的低溫介質(zhì)和換熱管B入口的高溫介質(zhì)換熱,因此換熱管排入口和出口處的電芯與換熱管排之間的換熱能力基本相當(dāng),因此兩處電芯的溫度平衡而溫差小。
作為選擇,各換熱管并排平行設(shè)置。
作為選擇,換熱管排的換熱管成對設(shè)置。該方案中,成對設(shè)置的換熱管能夠更有利于保證每個電芯與換熱管排之間換熱能力的平衡。
作為選擇,換熱管排為水排。
前述本實用新型主方案及其各進(jìn)一步選擇方案可以自由組合以形成多個方案,均為本實用新型可采用并要求保護(hù)的方案;且本實用新型,(各非沖突選擇)選擇之間以及和其他選擇之間也可以自由組合。本領(lǐng)域技術(shù)人員在了解本實用新型方案后根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)和公知常識可明了有多種組合,均為本實用新型所要保護(hù)的技術(shù)方案,在此不做窮舉。
本實用新型的有益效果:相對現(xiàn)有技術(shù)換溫差大大降低,以從-20攝氏度加熱至0℃為例,現(xiàn)有溫差為11℃,本專利溫差7℃。
1.通過水排逆流布置,減小了模組內(nèi)電芯之間的溫差,提升BMS對電池的控制精度,提升電動汽車的動力性和經(jīng)濟(jì)型,減小了溫度不均勻?qū)﹄姵貕勖膫Α?/p>
2.縮短了加熱和冷卻的時間,減小了加熱或冷卻所消耗的能量,達(dá)到了節(jié)能的目的。
附圖說明
圖1是現(xiàn)有技術(shù)的結(jié)構(gòu)示意圖;
圖2是本實用新型實施例的結(jié)構(gòu)示意圖;
其中1為水排管、2為進(jìn)口水管、3為出口水管。
具體實施方式
下列非限制性實施例用于說明本實用新型。
參考圖2所示,一種逆流布置的電池包換熱管排,包括布置于電池包內(nèi)的換熱管排,換熱管排的換熱管內(nèi)流通換熱介質(zhì),換熱介質(zhì)可以是各種介質(zhì),本實施例中優(yōu)選水,因此換熱管排為水排。水排包括至少兩根水排管1,優(yōu)選成對設(shè)置,各水排管并排平行設(shè)置。如圖1所示,本實施例中為2根水排管1。兩水排管1均具有其各自獨立的進(jìn)口水管2和出口水管3,且相鄰水排管1之間換熱介質(zhì)逆流設(shè)置,即兩水排管1中水流一正一反。
以某電動車電池包為例,該電池包一個模組布置三個溫度傳感器,一個溫度傳感器在模組上邊緣,一個在模組中間,另外一個在模組另外一邊的下邊緣。
將電池包放在40℃溫度下熱浸24小時,電池包進(jìn)口水溫度為33℃,電池包以3C速率放電,每隔30秒測一次溫度并記錄,試驗20分鐘。當(dāng)所有傳感器檢測的溫度均在35℃以下時,停止對電池包進(jìn)行降溫。采用本專利前述實施例方案,降溫16分鐘后,所有溫度傳感器反饋溫度在35℃以下,停止加熱,此時的溫差為4℃。
將電池包放在-20℃溫度下冷藏24小時,使用PTC以最大功率進(jìn)行加熱,電池包補(bǔ)充電不放電,每隔30秒測一次溫度并記錄,試驗20分鐘。當(dāng)所有傳感器檢測的溫度均在0℃以上時,停止對電池包進(jìn)行加熱。采用本專利前述實施例方案,加熱1550秒時,所有溫度傳感器檢測的溫度均高于0℃,停止加熱,此時溫差為7℃。
而同樣采用該電池包,在同樣的測試方法。采用現(xiàn)有技術(shù)的方案進(jìn)行降溫,即2根水排管并排設(shè)置并共用進(jìn)口水管和出口水管,即水從一個進(jìn)口水管進(jìn)入后再進(jìn)入各個水排管,水在各水排管內(nèi)順流設(shè)置,最后匯集到一個出口水管出來。降溫過程:從降溫開始到結(jié)束,時間為20分鐘,最終溫差為9℃。而加熱過程:從加熱開始到結(jié)束,時間為1600秒,最終溫差為16℃。
以上所述僅為本實用新型的較佳實施例而已,并不用以限制本實用新型,凡在本實用新型的精神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換和改進(jìn)等,均應(yīng)包含在本實用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。