一种电动汽车动力电池冷却系统及电动汽车的制作方法

本发明属于电动汽车动力电池技术领域，具体涉及一种电动汽车动力电池冷却系统及电动汽车。

背景技术：

随着社会经济的日益发展，能源需求进一步提高，新能源技术的呼声越来越高，发展电动汽车已是大势所趋；动力电池作为电动汽车的核心部分，动力电池的性能和使用寿命直接决定了电动汽车的性能和成本。

锂离子动力电池因寿命长、自放电率低、比功率高、能量密度大和无污染等优点，成为电动车辆主要使用的动力电池；但是现有的锂离子电池放电存在一个最优温度区间问题；当电池温度太高或太低时，超出它的允许工作温度范围，会导致放电能力急剧下降，甚至不允许放电；在实际的充放电过程中，由于热量累积导致电池温度不断上升，为了保证电池的正常工作，需要采取辅助降温措施。

现有技术中，通常在电池系统内的模组底部设置一套液冷板，液冷板与循环泵、管路、chiller热交换器、液路加热器形成一套循环系统；当高温电池需要冷却时，电池的热量被循环的防冻液带到热交换器中，再由空调系统的制冷剂在热交换器中对防冻液进行冷却；常规液冷板结构通常采用铝材质挤压口琴管，在型腔内内部设置有一定数量的通孔，或者采用冲压成型铝板，两层铝板之间形成流道；液冷板通过导热垫贴于电池模组的底部，并通过快装接头与管路进行连接。

现有技术存在的问题点：

第一、电池包内部设有转接接头，有泄漏的风险；电池系统内部一旦有防冻液泄漏，就有漏电、短路的严重安全隐患；

第二、电池系统内部一般分为多个区域，每个区域一块液冷板，液冷板之间为串并联结合方式，由管路的多通路接头对各液冷板进行流量分配；而要实现多路流量的均匀分配，实际上很难实现，某些区域的流量甚至严重偏离设计要求流量，流量小达不到要求的区域，换热效果会差；另外小流量的区域由于冲刷力不够，管路结垢也会更为严重，导致换热效果进一步变差，从而导致电池系统的各个部分换热不均匀，影响电池系统的使用寿命。

基于上述电动汽车动力电池散热中存在的技术问题，尚未有相关的解决方案；因此迫切需要寻求有效方案以解决上述问题。

技术实现要素：

本发明的目的是针对上述技术中存在的不足之处，提出一种电动汽车动力电池冷却系统及电动汽车，旨在解决现有电动汽车动力电池温度高、无法散热的问题。

本发明提供一种电动汽车动力电池冷却系统，包括空调制冷系统和换热器；换热器设置于空调制冷系统的制冷流路上，用于和制冷流路热交换；换热器通过冷却回路与电池包相接触，以对电池包进行冷却。

进一步地，还包括加液膨胀罐、循环泵以及液冷板；加液膨胀罐与冷却回路连通，用于提供冷却液；循环泵连通冷却回路，用于向冷却回路提供循环动力；液冷板通过连接管连通冷却回路；电池包设置于液冷板上，以进行冷却。

进一步地，连接管包括进液管和出液管；液冷板的进液口通过多通路接头与进液管连通，液冷板的出液口通过多通路接头与出液管连通；进液管和出液管分别连通冷却回路，以形成循环回路。

进一步地，液冷板包括多块；多块液冷板并排设置于进液管和出液管之间；多块液冷板的进液口分别通过多通路接头与进液管连通，多块液冷板的出液口分别通过多通路接头与出液管连通；多块液冷板之间的流路相互并联。

进一步地，液冷板内设有储液腔或储液管；电池包底部贴设于液冷板上。

进一步地，还包括加液膨胀罐、多个换热管以及多个循环泵；加液膨胀罐与冷却回路连通，用于提供冷却液；多个换热管并列设置于冷却回路上；各个换热管分别通过循环泵与冷却回路连通；多个电池包分别贴设于换热管上，以进行接触冷却。

进一步地，还包括导热金属板；换热管贴设于导热金属板上；电池包设置于导热金属板上，以进行接触冷却。

进一步地，还包括加液膨胀罐、多个液冷板以及多个循环泵；加液膨胀罐与冷却回路连通，用于提供冷却液；多个液冷板并列设置于冷却回路上；各个液冷板分别通过循环泵与冷却回路连通；多个电池包分别贴设于液冷板上，以进行接触冷却。

进一步地，还包括加液膨胀罐、换热管以及循环泵；循环泵连通冷却回路，用于向冷却回路提供循环动力；加液膨胀罐与冷却回路连通，用于提供冷却液；换热管通过折弯形成一个或多个独立的散热区域；电池模组设置于散热区域上，以进行冷却。

相应地，本发明还提供一种电动汽车，包括电池冷却系统，所述电池冷却系统为上述所述的电动汽车动力电池冷却系统。

采用上述方案，使得动力电池冷却过程中能够有效降低电池冷却系统的泄漏风险，提高动力电池冷却安全性；并且本申请方案通过多个散热区域单独散热，即使在冷却液流量分配不均的情况，可以根据电池包内每个区域的电池模组的换热需求，及时调节冷却液的循环流量，从而达到电池包内模组温度均匀性的要求；本发明提供的方案系统结构简单、合理，能够适用于当前电动汽车动力电气散热，具有成本低、组件容易的优势。

附图说明

下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。

以下将结合附图对本发明作进一步说明：

图1为本发明一种电动汽车动力电池冷却系统实施例一示意图；

图2为本发明冷却结构实施例一示意图；

图3为本发明电池模组安装实施例一示意图；

图4为本发明一种电动汽车动力电池冷却系统实施例二示意图；

图5为本发明冷却结构实施例二示意图；

图6为本发明电池模组安装实施例二示意图。

图中：1、压缩机；2、冷凝器；3、蒸发器；4、换热器；5、电池包；6、加液膨胀罐；7、循环泵；8、液冷板；9、多通路接头；10、连接管；11、电池模组；12、循环泵；13、换热管；14、导热金属板；15、散热区域。

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。

如图1至图6所示，本发明提供一种电动汽车动力电池冷却系统，包括空调制冷系统和换热器4；具体地，空调制冷系统为汽车空调系统，汽车空调系统包括压缩机1、冷凝器2以及蒸发器3，汽车空调系统具体工作过程及原理为现有技术，此处不再解释；换热器4设置于空调制冷系统的制冷流路上，用于和制冷流路上的冷却液进行热交换；换热器4通过冷却回路与电池包5相接触，通过冷却回路以对电池包5进行冷却，从而有效控制电动汽车动力电池的工作温度，提高电动汽车动力电池的使用安全性。

优选地，结合上述方案，如图1至图3所示，本实施例中，还包括加液膨胀罐6、循环泵7以及液冷板8；加液膨胀罐6与冷却回路连通，用于提供冷却液以进行循环散热；循环泵7连通冷却回路，用于向冷却回路提供循环动力；液冷板8通过连接管10连通冷却回路；电池包5设置于液冷板8上，以进行冷却；具体地，液冷板8内设有储液腔或储液管，以进行冷却液的存储，方便扩大冷却空间，提高冷却效果；并且通过将电池包5的底部贴设于液冷板8上，以进行直接接触散热。

优选地，结合上述方案，如图1至图3所示，本实施例中，连接管10包括进液管和出液管；液冷板8的进液口通过多通路接头9与进液管连通，液冷板8的出液口通过多通路接头9与出液管连通；进液管和出液管分别连通冷却回路，以形成循环回路。

优选地，结合上述方案，如图1至图3所示，本实施例中，液冷板8包括多块；多块液冷板8并排设置于进液管和出液管之间，并分别通过进液管和出液管和冷却回路连通，以形成多个并排的液冷板散热区域；具体地，多块液冷板8的进液口分别通过多通路接头9与进液管连通，多块液冷板8的出液口分别通过多通路接头9与出液管连通；多块液冷板8之间的流路相互并联；上述液冷板8通过并联的方式进行散热，可以扩大散热面积，提高散热效率，避免相互影响；并且采用上述方案，可以根据电池系统的大小，对电池包的模组进行合适的区域划分，每个区域的模组采用一套换热模块。

优选地，结合上述方案，如图4至图6所示，本实施例中，还包括加液膨胀罐6、多个换热管13以及多个循环泵12；加液膨胀罐6与冷却回路连通，用于提供冷却液；多个换热管13并列设置于冷却回路上；各个换热管13分别通过循环泵12各自与冷却回路连通，以形成并联流路结构；多个电池包5分别贴设于换热管13上，以进行接触冷却；采用上述方案，通过在每一路换热管在电池包的外部串接一只循环泵，每路循环泵可以单独控制，并根据电池模组的温度情况调节循环泵的转速以改变换热效果。

优选地，结合上述方案，如图4至图6所示，本实施例中，还包括导热金属板14；换热管13贴设于导热金属板14上；电池包5设置于导热金属板14上，以进行接触冷却；换热管固定贴附在导热金属板的下表面，导热金属板的上表面通过导热垫贴附在电池模组的底部；进一步地，换热管为一整根，两端一直延伸至电池包的外部，在电池包内没有转接部位，电池包内部没有转接点，因此没有接头的泄漏风险；具体地，换热管采用钎焊、热溶胶、导热性好的结构胶或者其他固定方式与金属板紧密贴合，保持良好的热传导性能；通过采用导热金属板与换热管相接触的方式，可以有效提高散热效果。

优选地，结合上述方案，如图1至图6所示，本实施例中，还包括加液膨胀罐6、多个液冷板8以及多个循环泵；加液膨胀罐6与冷却回路连通，用于提供冷却液；多个液冷板8并列设置于冷却回路上；各个液冷板8分别通过循环泵与冷却回路连通，以形成并联流路结构，并各自通过独立的循环泵进行控制冷却液进入液冷板；多个电池包5分别贴设于液冷板8上，以进行接触冷却。

优选地，结合上述方案，如图1至图6所示，本实施例中，还包括加液膨胀罐6、换热管13以及循环泵；循环泵连通冷却回路，用于向冷却回路提供循环动力；加液膨胀罐6与冷却回路连通，用于提供冷却液；换热管13通过折弯形成一个或多个独立的散热区域15；电池模组11设置于散热区域15上，以进行冷却；采用上述方案，可以根据电池系统的大小，对电池包的模组进行合适的区域划分，每个区域的模组采用一套换热模块。

相应地，结合上述方案，本发明还提供一种电动汽车，包括电池冷却系统，所述电池冷却系统为上述所述的电动汽车动力电池冷却系统。

采用上述方案，使得动力电池冷却过程中能够有效降低电池冷却系统的泄漏风险，提高动力电池冷却安全性；并且本申请方案通过多个散热区域单独散热，即使在冷却液流量分配不均的情况，可以根据电池包内每个区域的电池模组的换热需求，及时调节冷却液的循环流量，从而达到电池包内模组温度均匀性的要求；本发明提供的方案系统结构简单、合理，能够适用于当前电动汽车动力电气散热，具有成本低、组件容易的优势。

以上所述，仅为本发明的较佳实施例，并非对本发明做任何形式上的限制。任何熟悉本领域的技术人员，在不脱离本发明技术方案范围情况下，都可利用上述所述技术内容对本发明技术方案做出许多可能的变动和修饰，或修改为等同变化的等效实施例。因此，凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术对以上实施例所做的任何改动修改、等同变化及修饰，均属于本技术方案的保护范围。