一种电池模组的散热系统的制作方法

文档序号:15348847发布日期:2018-09-04 23:05阅读:151来源:国知局

本实用新型涉及锂电池技术领域,尤其涉及一种电池模组的散热系统。



背景技术:

蓄电池是混合动力电动汽车的重要组成部分,其工作状态的好坏直接影响整车的安全性、经济性等。锂电池电池在充放电过程中会放出热量,同时在汽车有限的空间中电池组一般采用紧凑的布置形式,如果散热不及时则会影响电池内部的热积累,导致热失控,严重影响电池的性能及安全。局部温度过高导致的温度不一致会引起电池性能的不一致,造成部分电池的过充过放,使电池性能整体下降。严重影响电池组和电池汽车的正常使用。

目前对锂电池的散热多采用液体冷却法、空气冷却法、相变材料冷却法、热管冷却法等,其中相变材料冷却法采用材料相变过程中的吸取相变散热的特征达到冷却的目的。该方法不需要额外的设备,不需要能量驱动,具有较好的热缓冲作用。但是其属于一种被动的散热方法,只能在相变温度范围内作用,且由于相变材料较低的导热率导致其吸热速度较低,在大负荷条件下散热效果不理想。



技术实现要素:

(一)要解决的技术问题

本实用新型要解决的技术问题是解决单纯的采用相变材料对蓄电池进行散热时,散热效果不理想的问题。

(二)技术方案

为了解决上述技术问题,本实用新型提供了一种电池模组的散热系统,包括电池模组、水冷散热装置、检测装置和控制装置,所述电池模组包括多块竖直设置的电池单元,任意相邻的两块所述电池模组之间设有安装槽,所述安装槽内密封填充相变材料;所述水冷散热装置中设有水冷通道,用于对所述相变材料进行冷却;所述检测装置用于检测所述相变材料的状态,所述控制装置与所述检测装置和水冷散热装置形成闭环的检测控制,用于根据所述检测装置检测到的相变材料的状态控制所述水冷通道的开闭。

其中,所述水冷散热装置包括上端敞口的散热箱,所述水冷通道设于所述散热箱的壁上,所述电池模组设于所述散热箱的上方将所述散热箱的上端封闭形成一个封闭的散热腔,所述散热腔内填充相变材料。

其中,所述水冷通道设于所述散热箱的底壁内。

其中,所述水冷通道的数量为多条,多条所述水冷通道在同一水平面内平行设置。

其中,相邻的两块所述电池单元之间还设有竖直的空气通道。

其中,相邻的两块所述电池单元之间设有多块竖直设置的隔板,所述隔板将相邻的两块所述电池单元之间的空间分割为所述空气通道和所述安装槽。

其中,所述隔板垂直于所述电池单元设置。

其中,所述空气通道与所述安装槽交替设置。

其中,所述空气通道内设有散热翅片。

其中,所述检测装置设于所述相变材料内,且所述检测装置为温度传感器。

(三)有益效果

本实用新型的上述技术方案具有如下优点:本实用新型提供的一种电池模组的散热系统,包括电池模组、水冷散热装置、检测装置和控制装置,电池模组包括多块竖直且相对设置的电池单元,相邻的两块电池单元之间填充有相变材料,在电池单元的的温度较高时,相变材料发生固-液相变吸热过程,抑制电池单元的温度上升,起到热缓冲的作用;水冷散热通道中设有水冷通道,用于对相变材料进行冷却,检测装置检测相变材料的装置,控制装置与检测装置和水冷散热装置连接,当检测装置检测到相变材料处于液态时,控制装置控制水冷通道打开,利用水冷通道来冷却相变材料,降低相变材料的温度,保证电池单元工作在较低的温度环境。本实用新型的电池模组的散热系统通过相变材料来降低电池单元的温度,当相变材料处于液态状态时,再利用水冷通道来降低相变材料的温度,进一步降低了整个电池模组的温度,增强了对电池模组的散热效果。

除了上面所描述的本实用新型解决的技术问题、构成的技术方案的技术特征以及有这些技术方案的技术特征所带来的优点之外,本实用新型的其他技术特征及这些技术特征带来的优点,将结合附图作出进一步说明。

附图说明

图1是本实用新型实施例提供的一种电池模组的散热系统的俯视图;

图2是图1的A-A向剖视图。

图中:1:电池单元;2:隔板;3:空气通道;4:安装槽;5:散热箱;501:散热腔;502:水冷通道。

具体实施方式

为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合本实用新型实施例中的附图,对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例是本实用新型的一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例,都属于本实用新型保护的范围。

在本实用新型的描述中,需要说明的是,除非另有明确的规定和限定,术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或一体地连接;可以是机械连接,也可以是电连接;可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连,可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言,可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

此外,在本实用新型的描述中,除非另有说明,“多个”、“多根”、“多组”的含义是两个或两个以上,“若干个”、“若干根”、“若干组”的含义是一个或一个以上。

如图1和图2所示,本实用新型实施例提供的一种电池模组的散热系统,包括电池模组、水冷散热装置、检测装置(图上未示出)和控制装置(图上未示出),电池模组包括多块竖直且相对设置的电池单元1,任意相邻的两块电池单元1之间设有安装槽4,安装槽4内密封填充相变材料,水冷散热装置中设有水冷通道502,用于对相变材料进行冷却;检测装置用于检测相变材料的状态,控制装置与检测装置和水冷散热装置连接,用于根据检测装置检测到的相变材料的状态控制水冷通道的开闭。在电池单元1的的温度较高时,相变材料发生固-液相变吸热过程,抑制各个电池单元1的温度上升,起到热缓冲的作用,当检测装置检测到相变材料处于液态时,控制装置控制水冷通道打开,利用水冷通道来冷却相变材料,降低相变材料的温度,保证电池单元1工作在较低的温度环境。

进一步地,水冷散热装置包括上端敞口的散热箱5,水冷通道设于散热箱5的壁上,电池模组设于散热箱5的上方将散热箱5的上端封闭形成一个封闭的散热腔501,散热腔501内填充相变材料。相变材料填充在安装槽4和散热腔501,相变材料在液体状态下也不会外流,且相变材料在电池模组的底部与各个电池单元1进行降温,进一步提高了散热效果。

在本实施例中,水冷通道502设于散热箱5的底壁内。水冷通道502的数量为多条,多条水冷通道502在同一水平面内平行设置。供水装置通过供水管与各条水冷通道502分别连接,供水管上设有阀门,控制装置通过控制阀门来控制水冷通道502的开闭。

进一步地,相邻的两块电池单元1之间还设有竖直的空气通道3。当电池单元1的温度较高时,向空气通道3内流通的冷空气对相变材料及电池单元1降温,进一步提高对电池模组的散热效果。具体的,相邻的两块电池单元1之间设有多块竖直设置的隔板2,隔板2将相邻的两块电池单元1之间的空间分割为空气通道3和安装槽4,安装槽4用于填充相变材料,为了避免相变材料从安装槽4内流出,将安装槽4的顶端密封,但要保证空气通道3的上端敞开,以保证空气能够正常的进入到空气通道3内进行散热。

进一步地,隔板2垂直于电池单元1设置。空气通道3与安装槽4交替设置。相变材料与空气通道3内的流通空气均与电池单元直接接触,进一步提高散热效果。

进一步地,空气通道3内设有散热翅片。翅片增大了换热面积,提高了散热效果。在本实施例中,散热翅片和隔板均采用高导热率的铝和铜制成。

进一步地,检测装置设于相变材料内,且检测装置为温度传感器。通过温度传感器检测到的相变材料的温度来判断相变材料的状态,进而来控制是否采用水冷的方式对相变材料降温。

在本实施例中,相变材料采用石蜡。

综上所述,本实用新型实施例提供的一种电池模组的散热系统,包括电池模组、水冷散热装置、检测装置和控制装置,电池模组包括多块电池单元,相邻的电池单元之间设有交替设置的安装槽和空气通道,安装槽和空气通道竖直设置,水冷散热装置包括上端敞口的散热箱,电池模组设于散热箱的上端将散热箱封闭形成散热腔,安装槽和散热腔中均填充相变材料,水冷通道设于散热箱的底壁内,检测装置设于相变材料内,控制装置通过与检测装置和水冷装置连接,当控制装置检测到相变材料吸收电池单元的温度变为液态时,控制装置控制水冷通道对相变材料进行散热,以提高对电池模组的散热效果。该散热系统将相变材料散热、空气散热和水冷散热三种方式相结合,实现对电池模组的温度进行调节,使之处于合适的工作环境下,进而提高了电池模组的工作性能。

最后应说明的是:以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案,而非对其限制;尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明,本领域的普通技术人员应当理解:其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分技术特征进行等同替换;而这些修改或者替换,并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的精神和范围。

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