[发明专利]一种大倍率动力电池液冷系统

说明书

技术领域

本发明涉及电动汽车领域，尤其涉及一种电动汽车电池箱的液冷系统。

背景技术

随着人类对环境保护要求的提高，电动汽车的研究和应用越来越受到人们的重视。由于目前单体电池尚不能满足电动汽车的动力需求，电动汽车的动力是由装有多个电池的电池箱提供。为保证电动汽车能在各种环境下安全和正常地工作，电池箱通常需要具有冷却系统。液冷是在高温环境下的一种常见的技术方案。其目的是为电池提供高效的冷却，并使每个电池能够保持在接近一致的环境下工作。常见的方案是将电池放在横置的液冷板上，液冷板与箱内电池保持接触。这种方案通常在竖直方向只能放一层电池，使电池系统的容量受到限制。因为放多层电池将使电池的安装和连接非常困难，并通常使每个电池的冷却面减少到一个，使冷却效率降低，不能满足大倍率充放电下电池系统的工作要求。本发明提供了一种采用直立液冷壁的冷却方案，使电池可在竖直方向多层放置，并可使所有电池均有两个以上的面受到冷却，且安装方便，因而可提高电池系统的容量，并提供较高的冷却效率，适用于大倍率充放电的电池系统。不仅可提高电池的使用寿命，还可提高电动车的行驶里程。

发明内容

为实现液冷系统的上述技术功能，本发明采用以下设计：

一种大倍率动力电池液冷系统，包括电池，模组架，液冷壁，所述电池放在所述模组架内，其特征在于：所述模组架采用并排布置方式，各排模组架之间，由直立设置的液冷壁相分隔，每个模组架均与两个液冷壁相邻，所述液冷壁内设有矩形液冷管，所述矩形液冷管的部分壁面凸出于所述液冷壁的壁面，构成所述液冷壁的凸出壁面，所述模组架开有敞口，所述液冷壁的凸出壁面可通过所述敞口与装在所述模组架内的电池相接触。

所述液冷壁是指内部含有可以输运液体冷却剂的管道(即液冷管或导液管)的金属壁板，可以由铜，铝，钢以及它们的合金材料制成。所述矩形液冷管是指凸出于所述液冷壁外的部分的形状为矩形的液冷管，其内部流道的形状可不限。所述液体冷却剂可选用水，甲醇，乙醇，氟利昂等工质。所述模组架是指用于装载若干个电池的结构体。一个装满电池的模组架即为一个模组。

根据以上设计所述的电池液冷系统，所述模组架通过螺栓与所述液冷壁连接，所述螺栓的轴线方向为所述液冷壁的凸出壁面的法线方向。

根据以上设计所述的电池液冷系统，还可进一步设计为：所述液冷壁上开有凹槽，所述模组架上装有凸形导热板，所述凸形导热板上至少含有一个垂直于所述液冷壁的凸形结构体，所述凸形结构体可插入所述液冷壁上的凹槽内，并与所述液冷壁的横断面保持接触。

所述导热板是指由良导热功能材料制成的传热体，可由铜，铝，钢以及它们的合金材料制成。所述凸形结构体，是指可插入所述液冷壁上的凹槽的结构体。例如，所述凸形导热板可由横板和立板连接而成。所述横板与所述液冷壁面平行设置，构成凸形导热板的基体部分，与所述模组架内的电池相接触。所述立板与所述液冷壁面垂直设置，构成所述凸形导热板的凸形结构体，可插入所述液冷壁上的凹槽内并与所述液冷壁相接触。进一步地，所述凸形导热板可以是“T”形导热板，即在所述横板上装有一块立板；或“∏”形导热板，即在所述横板上装有两块立板。

根据以上设计所述的电池液冷系统，所述凸形导热板的凸形结构体可通过螺栓与所述液冷壁连接，所述螺栓的轴线方向为所述液冷壁的横断面的法线方向。

根据以上设计所述的电池液冷系统，还可进一步设计为：所述凸形导热板的凸形结构体上装有热管，所述热管的一端直接或通过所述凸形导热板与所述模组架内的电池相接触，所述热管的另一端随所述凸形结构体一起插入所述液冷壁的凹槽内，并与所述液冷壁的横断面相接触。

所述热管是指可以利用其内部工质的相变进行传热的导热器件。

根据以上设计所述的电池液冷系统，还可设计为：在所述模组架上装有液冷板，替代凸形导热板，所述液冷板与装在所述模组架内的电池相接触，所述液冷壁上开有连接孔，所述液冷板内设有液冷管，所述液冷板内的液冷管通过软管和所述连接孔与所述液冷壁内的液冷管相连通。

根据以上设计所述的电池液冷系统，还可进一步设计为：所述模组架内的电池，在与两侧液冷壁垂直的方向为单排设置，每个电池均有至少两个面分别与所述模组架两侧的液冷壁，导热板或液冷板相接触，从而使每个电池都至少有两个面可分别通过所述液冷壁，导热板或液冷板受到冷却。

本发明中所述的接触是指热接触，即指两个直接接触的物体之间存在可以发生热传导的导热面。对有绝缘要求的电池，可以在电池与导热板或液冷壁之间加装绝缘导热垫，如硅胶垫，这种接触方式仍包括在本发明对接触的论述和理解中。