双层冷却电池包结构、电池冷却系统及车辆的制作方法

1.本发明涉及电池领域，特别是涉及一种双层冷却电池包结构、电池冷却系统及车辆。


背景技术：

2.随着电动汽车的普及化，充电时间越来越成为大众消费者关注的焦点。目前主流电动汽车的充电时间在40min～60min，比燃油车加油时间要长很多，非常的不利于电动车市场的进一步增长。
3.现有电池包热管理，如方形电池大都冷却电池的底面；在这种冷却方式下，电池因高温保护限制导致其充电倍率不能盲目增加，有限的充电倍率导致电池包的快充时间不能进一步的缩短，大大影响消费者的体验以及电动汽车的进一步普及。
4.因此，如何克服因温度限制引起的快充电流小、充电速度慢的问题，已成为本领域技术人员亟待解决的技术问题之一。


技术实现要素：

5.鉴于以上所述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种双层冷却电池包结构、电池冷却系统及车辆，用于解决现有技术中快充电流小、充电速度慢等问题。
6.为实现上述目的及其他相关目的，本发明提供一种双层冷却电池包结构，所述双层冷却电池包结构至少包括：
7.上盖、环形侧壁及底护板构成的箱体，依次叠置于所述箱体内的第一导热元件、电池组件、第二导热元件、下层液冷板，以及温度监控装置；
8.其中，所述上盖内集成有冷却通道；所述第一导热元件用于实现所述电池组件与所述上盖之间的热传递；所述第二导热元件用于实现所述电池组件与所述下层冷液板之间的热传递，并将所述电池组件与所述下层液冷板绝缘隔离；所述温度监控装置设置于所述电池组件中电芯的侧面，用于对所述电池组件的温度进行监控。
9.可选地，所述电池组件包括多个电芯构成的电芯阵列及设置于所述电芯阵列极柱侧的汇流片。
10.更可选地，所述温度监控装置均匀设置于所述电芯侧面的下部、中部及上部。
11.更可选地，所述温度监控装置设置于所述电池组件中工况温度最高点及最低点对应的电芯侧面。
12.可选地，所述第二导热元件的绝缘电阻率至少为9.8e10ω*cm，导热系数至少为0.4w/mk。
13.可选地，所述上盖或所述下层液冷板包括第一板材及第二板材；所述第一板材与所述第二板材之间形成封闭的中空结构，且所述中空结构与冷却液进口及出口连通。
14.更可选地，所述中空结构中设置有几字型翅片。
15.更可选地，所述上盖的冷却液进口及出口设置于所述箱体外部。
16.更可选地，所述下层液冷板的冷却液进口及出口通过所述环形侧壁上的穿箱接头转接至所述箱体外部。
17.为实现上述目的及其他相关目的，本发明提供一种电池冷却系统，所述电池冷却系统至少包括：
18.第一三通阀、第二三通阀、电动水泵及上述双层冷却电池包结构；
19.所述第一三通阀的第一端连接所述上盖的冷却液进口，第二端连接所述下层液冷板的冷却液进口；
20.所述第二三通阀的第一端连接所述上盖的冷却液出口，第二端连接所述下层液冷板的冷却液出口；
21.所述电动水泵的输入端连接所述第二三通阀的第三端，输出端连接所述第一三通阀的第三端。
22.可选地，所述电池冷却系统还包括ptc加热器，所述ptc加热器与所述电动水泵串联于所述第一三通阀与所述第二三通阀的第三端之间。
23.可选地，所述电池冷却系统还包括第一换热器及电机电控回路，所述第一换热器的第一流体通道与所述电动水泵串联于所述第一三通阀与所述第二三通阀的第三端之间，所述第一换热器的第二流体通道与所述电机电控回路连接。
24.可选地，所述电池冷却系统还包括第一换热器及空调回路，所述第一换热器的第一流体通道与所述电动水泵串联于所述第一三通阀与所述第二三通阀的第三端之间，所述第一换热器的第二流体通道与所述空调回路连接。
25.更可选地，所述空调回路包括换向阀、压缩机、第二换热器及膨胀阀；所述换向阀、所述第二换热器及所述膨胀阀依次串联后连接于所述第一换热器的第二流体通道两端；所述压缩机与所述换向阀连接，基于所述换向阀切换所述压缩机的输入输出端口与所述第一换热器及所述第二换热器的连接关系。
26.为实现上述目的及其他相关目的，本发明提供一种车辆，所述车辆至少包括：上述电池冷却系统。
27.如上所述，本发明的双层冷却电池包结构、电池冷却系统及车辆，具有以下有益效果：
28.1、本发明的双层冷却电池包结构、电池冷却系统及车辆提出了两层冷却的设计，除了冷却电池底部外，进一步增加一条并联支路来对汇流片的过流温升进行控制，以解决快充过程中大电流温升过高的问题，保障电池满足更快的充电要求且电池的寿命不会受影响。
29.2、本发明的双层冷却电池包结构、电池冷却系统及车辆在电池快充时，两条冷却回路同时启动，控制电池充电温升在合理范围；在电池小倍率充放电时，启用一条冷却支路，从而减少整车热管理的能量消耗。
附图说明
30.图1显示为本发明的双层冷却电池包结构的立体示意图。
31.图2显示为本发明的双层冷却电池包结构的立体拆解示意图。
32.图3显示为本发明的上盖的部分结构示意图。
33.图4显示为本发明的双层冷却电池包结构的剖视示意图。
34.图5显示为本发明的双层冷却电池包结构的底视示意图。
35.图6显示为本发明的电池组件的部分结构示意图。
36.图7显示为本发明的温度监控装置在电池组件中的分布位置示意图。
37.图8显示为本发明的温度监控装置在电芯上的分布位置示意图。
38.图9显示为本发明的电池冷却系统的第一种结构示意图。
39.图10显示为本发明的电池冷却系统的第二种结构示意图。
40.图11显示为本发明的电池冷却系统的第三种结构示意图。
41.图12显示为本发明的电池冷却系统的第四种结构工作于制冷模式的示意图。
42.图13显示为本发明的电池冷却系统的第四种结构工作于制热模式的示意图。
43.元件标号说明
[0044]1ꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
双层冷却电池包结构
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
11
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
上盖
[0045]
111
ꢀꢀꢀꢀ
第一板材
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
112
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
第二板材
[0046]
113
ꢀꢀꢀꢀ
中空结构
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
113a
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
几字型翅片
[0047]
114
ꢀꢀꢀ
上盖的冷却液进口
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
115
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
上盖的冷却液出口
[0048]
116
ꢀꢀꢀꢀ
第一密封元件
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
12
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
环形侧壁
[0049]
121
ꢀꢀꢀꢀ
第一延伸部
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
122
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
第二延伸部
[0050]
13
ꢀꢀꢀꢀꢀ
底护板
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
131
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
第二密封元件
[0051]
14
ꢀꢀꢀꢀꢀ
第一导热元件
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
15
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
电池组件
[0052]
151
ꢀꢀꢀꢀ
电芯
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
152
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
汇流片
[0053]
16
ꢀꢀꢀꢀꢀ
第二导热元件
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
17
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
下层液冷板
[0054]
171
ꢀꢀꢀꢀ
下层液冷板的冷却液进口
ꢀꢀꢀꢀ
172
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
下层液冷板的冷却液出口
[0055]
18
ꢀꢀꢀꢀꢀ
温度监控装置
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ2ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
第一三通阀
[0056]3ꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
第二三通阀
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ4ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
电动水泵
[0057]5ꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
ptc加热器
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ6ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
第一换热器
[0058]7ꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
电机电控回路
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ8ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
空调回路
[0059]
81
ꢀꢀꢀꢀꢀ
换向阀
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
82
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
压缩机
[0060]
83
ꢀꢀꢀꢀꢀ
第二换热器
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
84
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
膨胀阀
具体实施方式
[0061]
以下通过特定的具体实例说明本发明的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点与功效。本发明还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本发明的精神下进行各种修饰或改变。
[0062]
请参阅图1～图13。需要说明的是，本实施例中所提供的图示仅以示意方式说明本发明的基本构想，遂图式中仅显示与本发明中有关的组件而非按照实际实施时的组件数目、形状及尺寸绘制，其实际实施时各组件的型态、数量及比例可为一种随意的改变，且其组件布局型态也可能更为复杂。
[0063]
电池温升会随着充放电倍率的增加而增加，且倍率增大后也会带来汇流片的温升
增加，本发明提出了两层冷却的设计，在电池底部及汇流片处提供两条冷却支路来对的电池的过流温升进行控制，适用于各种工况模式。
[0064]
实施例一
[0065]
如图1及图2所示，本发明提供一种双层冷却电池包结构1，所述双层冷却电池包结构1包括：
[0066]
上盖11、环形侧壁12及底护板13构成的箱体，依次叠置于所述箱体内的第一导热元件14、电池组件15、第二导热元件16、下层液冷板17，以及温度监控装置18。
[0067]
如图1所示，所述上盖11作为所述箱体的顶部盖体，同时内部集成有冷却通道以作为所述电池组件15提供上冷却板。
[0068]
具体地，在本实施例中，如图3所示，所述上盖11包括第一板材111及第二板材112；所述第一板材111与所述第二板材112之间形成封闭的中空结构113；作为示例，通过辊压所述第一板材111与所述第二板材112的方式形成所述中空结构113，如图1及图2所示，所述中空结构113在所述上盖所在平面的投影呈u字形。如图1及图2所示，所述中空结构113与所述上盖11的冷却液进口114及所述上盖11的冷却液出口115连通；冷却液从所述上盖11的冷却液进口114进入所述中空结构113，并从所述上盖11的冷却液出口115排出所述中空结构113，通过所述冷却液的流动带走热量；作为示例，所述冷却液为水和乙二醇的混合溶液或者直冷剂。在本实施例中，所述上盖11的冷却液进口114及所述上盖11的冷却液出口115设置于所述箱体外部。作为本发明的另一种实现方式，如图3所示，所述中空结构113中还设置有几字型翅片113a，所述几字型翅片113a主要作用为增加冷却液与冷板(所述第一板材111及所述第二板材112)之间的换热面积，同时有导流的作用。
[0069]
需要说明的是，任意能作为盖体并实现热交换的结构均适用于本发明的上盖，不以本实施例为限。
[0070]
如图2所示，所述环形侧壁12的上端面与所述上盖11固定连接。
[0071]
具体地，所述上盖11与所述环形侧壁12通过包括但不限于铆接、螺丝、胶粘、铆接+胶粘或者螺丝+胶粘的方式进行连接，在实际使用中，根据需要设置连接方式，在此不一一赘述。在本实施例中，所述环形侧壁12的在所述上盖11及所述底护板13所在平面上的投影呈长方形结构。作为本发明的另一种实现方式，如图4所示，所述环形侧壁12的底部具有朝向所述箱体内部的第一延伸部121及朝向所述箱体外部的第二延伸部122，所述第一延伸部121用于安装固定所述下层液冷板17，所述第二延伸部122用于所述双层冷却电池包结构1的安装固定。
[0072]
作为本发明的另一种实现方式，如图2所示，所述环形侧壁12与所述上盖11之间还设置有第一密封元件116，所述第一密封元件116包括但不限于密封胶、硅胶泡棉或者结构胶，在此不一一赘述。所述环形侧壁12与所述底护板13之间还设置有第二密封元件131，所述第二密封元件131包括但不限于密封胶、硅胶泡棉或者结构胶，在此不一一赘述。
[0073]
如图2及图5所示，所述底护板13设置于所述环形侧壁12的底部，与所述环形侧壁12的下端面固定连接，作为所述箱体的底板。
[0074]
具体地，所述底护板13与所述环形侧壁12通过包括但不限于铆接、螺丝、胶粘、铆接+胶粘或者螺丝+胶粘的方式进行连接，在实际使用中，根据需要设置连接方式，在此不一一赘述。
[0075]
如图2所示，所述第一导热元件14设置于所述上盖11与所述电池组件15之间，用于实现所述电池组件15与所述上盖11之间的热传递。
[0076]
具体地，在本实施例中，所述第一导热元件14的导热系数至少为1.0w/mk。作为示例，所述第一导热元件14为导热胶，用于热传导同时填充所述上盖11与所述电池组件15之间的空隙，以提供热传导的效率；在实际使用中，任意能实现所述上盖11与所述电池组件15之间热传递的元件均适用于本发明，不以本实施例为限。
[0077]
如图1所示，所述电池组件15包括多个电芯151构成的电芯阵列(图中为了清楚仅显示6个电芯)及设置于所述电芯阵列极柱侧的汇流片152。
[0078]
具体地，所述电池组件15的摆放方式不限；在本实施例中，所述电池组件15中各电芯151的底部朝上设置，极柱及防爆阀朝下设置，此时，所述上盖11用于冷却电芯底部平面，所述下层液冷板17用于冷却汇流片152。在实际使用中，可将所述电池组件15中各电芯的底部朝下设置，极柱及防爆阀朝上设置；也可将所述电池组件15中各电芯横向设置(此时所述上盖11及所述下层液冷板17设置于电芯的两个侧面)；在此不一一赘述。
[0079]
如图2所示，所述第二导热元件16设置于所述电池组件15与所述下层液冷板17之间，用于实现所述电池组件15与所述下层液冷板17之间的热传递，并将所述电池组件15与所述下层液冷板17绝缘隔离。
[0080]
具体地，在本实施例中，所述第二导热元件16的绝缘电阻率至少为9.8e10ω*cm；导热系数至少为0.4w/mk，作为示例，所述第二导热元件16的导热系数设置为1.0w/mk。作为本发明的一种实现方式，所述第二导热元件16为绝缘导热胶，以提供热传导的效率，实际使用中，可根据需要选择相应的导热材质，在此不一一赘述。
[0081]
如图2所示，所述下层液冷板17设置于所述第二导热元件16下层。
[0082]
具体地，在本实施例中，所述下层液冷板17的结构与所述上盖11的结构相同，在此不一一赘述。如图5所示，在本实施例中，所述下层液冷板17的冷却液进口171及所述下层液冷板17的冷却液出口172通过所述环形侧壁12上的穿箱接头转接至所述箱体外部(图中未显示)。如图4所示，所述下层液冷板17设置于所述环形侧壁12的第一延伸部121的上表面，此时，所述下层液冷板17与所述底护板13具有空气隙。所述下层液冷板17与所述环形侧壁12通过包括但不限于铆接、螺丝、胶粘、铆接+胶粘或者螺丝+胶粘的方式进行连接，根据实际需要设置连接方式，不以本实施例为限。
[0083]
如图7及图8所示，所述温度监控装置18设置于所述电池组件15中电芯的侧面，用于对所述电池组件的温度进行监控。
[0084]
具体地，在本实施例中，所述温度监控装置18采用温度传感器实现。所述温度监控装置18设置于所述电池组件15中工况温度最高点及最低点对应位置，以此实现对整个电池组件15的温升和温差的精确控制；作为示例，如图7所示，温度布置点分别在所述电池模组15的两端及中间位置，精确的位置可通过仿真分析来确定，确保能采集到工况温度的最高点和最低点即可，在此不一一赘述。进一步地，在本实施例中，所述温度监控装置18均匀布置于所述电池组件15的温度布置点对应的电芯的侧面的上、中、下三个位置，如图8所示，对电芯侧面均等的划分为5个区域a、b、c、d、e，监控点设置在区域a、c和e三个区域，形成对单体电芯温度梯度的监控，实现对单体电池温度的最高点和最低点进行采集。上述温度监控装置的布置方式适于本发明的两层冷却结构，可实现对整个系统温升和温差以及单体温差
的精准控制。
[0085]
本发明的双层冷却电池包结构提供两条冷却通路，达到双层冷却的目的。在电芯高倍率(比如超过2c充电工况)发热严重的应用场景下、高温环境温度场景下或电芯单体温度梯度过大的情况下，两条冷却通路均启用，控制电池充电温升在合理范围。在低充放电倍率工况下，仅靠一条冷却通路(上盖或下层液冷板，由于热量往上走，作为示例，当启用一条冷却通路时优选上盖)即可满足电池系统的冷却需求，从而减少整车热管理的能量消耗。
[0086]
实施例二
[0087]
如图9～图12所示所示，本实施例提供一种电池冷却系统，与整车热管理回路融合。
[0088]
如图9所示，作为第一示例，所述电池冷却系统包括：双层冷却电池包结构1、第一三通阀2、第二三通阀3及电动水泵4；所述双层冷却电池包结构1的具体结构参见实施例一，在此不一一赘述。所述第一三通阀2的第一端连接所述上盖11的冷却液进口114，第二端连接所述下层液冷板17的冷却液进口171。所述第二三通阀3的第一端连接所述上盖11的冷却液出口115，第二端连接所述下层液冷板17的冷却液出口172。所述电动水泵4的输入端连接所述第二三通阀3的第三端，输出端连接所述第一三通阀2的第三端。本示例的电池冷却系统用于实现所述双层冷却电池包结构1的热自循环，此场景用于电池发出热失控信号时对电池进行降温循环；冷却液在所述电动水泵4的作用下进入所述第一三通阀2的第三端，并从所述第一三通阀2的第一端流入所述上盖11内和/或从所述第一三通阀2的第二端流入所述下层液冷板17内；所述上盖11内的冷却液带走所述上盖11接收到的热量后流入所述第二三通阀3的第一端和/或所述下层液冷板17中的冷却液带走所述下层液冷板17接收到的热量后流入所述第二三通阀3的第二端；冷却液从所述第二三通阀3的第三端流出并进入所述电动水泵4，进行下一轮循环。其中，所述第一三通阀2及所述第二三通阀3用于控制所述上盖11及所述下层液冷板17的冷却作用的启用，两者可同时启用，也可任意启用一路，基于实际需要确定，在此不一一赘述。
[0089]
如图10所示，作为第二示例，所述电池冷却系统在第一示例的基础上还包括ptc加热器5，所述ptc加热器5与所述电动水泵4串联于所述第一三通阀2与所述第二三通阀3的第三端之间。优选地，所述ptc加热器5设置于所述电动水泵4的输出端。本示例的电池冷却系统用于实现ptc加热器5与所述双层冷却电池包结构1的热交换，工作原理与第一示例类似，在此不一一赘述。
[0090]
如图11所示，作为第三示例，所述电池冷却系统在第一示例的基础上还包括第一换热器6及电机电控回路7，所述第一换热器6的第一流体通道与所述电动水泵4串联于所述第一三通阀2与所述第二三通阀3的第三端之间，所述第一换热器6的第二流体通道与所述电机电控回路7连接。本示例的电池冷却系统用于实现电机系统与所述双层冷却电池包结构1的热交换，工作原理与第一示例类似，在此不一一赘述。
[0091]
如图12及图13所示，作为第四示例，所述电池冷却系统还包括第一换热器6及空调回路8，所述第一换热器6的第一流体通道与所述电动水泵4串联于所述第一三通阀2与所述第二三通阀3的第三端之间，所述第一换热器6的第二流体通道与所述空调回路8连接。在本实施例中，所述空调回路8包括换向阀81、压缩机82、第二换热器83及膨胀阀84；所述换向阀81、所述第二换热器83及所述膨胀阀84依次串联后连接于所述第一换热器6的第二流体通
道两端；所述压缩机82与所述换向阀81连接，基于所述换向阀81切换所述压缩机82的输入输出端口与所述第一换热器6及所述第二换热器83的连接关系；如图12所示，当所述空调回路8工作于制冷模式时，所述第一换热器6排出的第二流体依次经过所述压缩机82、所述第二换热器83及所述膨胀阀84回到所述第一换热器6；如图13所示，当所述空调回路工作于制热模式时，所述第一换热器6排出的第二流体依次经过所述膨胀阀84、所述第二换热器83及所述压缩机82回到所述第一换热器6。所述空调回路8的结构不以本实施例为限，能实现空调的制冷和/或制热即可。本示例的电池冷却系统用于实现空调回路与所述双层冷却电池包结构1的热交换，工作原理与第一示例类似，在此不一一赘述。
[0092]
下表所述为所述电池冷却系统的不同工况控制模式：
[0093][0094][0095]
为了解决大倍率快充工况下电芯和汇流片的发热严重问题，本发明提出双层冷却的设计方案，整车vcu(vehicle control unit，整车控制器)或者bms(battery management system，电池管理系统)通过两个三通阀来控制两个并联支路的关闭和开通状态，为大倍率快充提出有效解决方案；在常规充放电工况(小于2c)下，只需要上层冷却板工作，在大倍率快充情况下，通过启动三通阀来增加1条对模组汇流片端的冷却，且此支路除了能冷却汇流片外，还可以进一步冷却整个模组，起到双层冷却的目的。
[0096]
实施例三
[0097]
本实施例提供一种车辆，所述车辆至少包括实施例二的电池冷却系统。所述车辆的类型及结构不限，任意需要设置电池且该电池能热自循环或与车辆的其它部件实现热交换的车辆均适用于本发明，在此不一一赘述。所述车辆能根据不同的工况对电池进行精准的温度控制，进而实现车辆的快充，提高消费者的体验度，促进电动汽车的普及。
[0098]
本发明的双温控系统能够从电芯的顶部和底部同时冷却或者加热电池，且整个系统内电芯的最高温度能控制在合理防范内，从而提升系统的循环寿命。本发明在电池出现严热滥用安全事故情况下，可以通过开启双支路的冷却回路对电池进行双重降温，如图9所示，效果比单层循环更好，更容易实现单体热失控不蔓延。本发明通过将上盖的密封功能与
冷却功能合并后，可以减少零部件的数量，有利于降低成本。本发明将集成了冷板功能的上盖通过导热胶与模组上表面进行粘接，有利于提供整个电池系统结构的刚度。在传统的电芯底面冷却情况下，尤其是高度尺寸大的电芯，其电芯内部的温差最大，最大温差超过20℃。本发明通过整车vcu对双温控系统进行控制，能够实现对单体的温度梯度控制，更进一步的优化单体内温度一致性，达到延长系统循环寿命的目的。本发明的双温控系统在低温加热场景下，在入水口温度相同的情况下，与单一温控系统相比加热速率能提升1倍。本发明的双温控系统在快充或者低温加热场景下，电芯间的温差控制可进一步的缩小。
[0099]
综上所述，本发明提供一种双层冷却电池包结构、电池冷却系统及车辆，包括：上盖、环形侧壁及底护板构成的箱体，依次叠置于所述箱体内的第一导热元件、电池组件、第二导热元件、下层液冷板，以及温度监控装置；其中，所述上盖内集成有冷却通道；所述第一导热元件用于实现所述电池组件与所述上盖之间的热传递；所述第二导热元件用于实现所述电池组件与所述下层冷液板之间的热传递，并将所述电池组件与所述下层液冷板绝缘隔离；所述温度监控装置设置于所述电池组件中电芯的侧面，用于对所述电池组件的温度进行监控。本发明的双层冷却电池包结构、电池冷却系统及车辆提出了两层冷却的设计，除了冷却电池底部外，进一步增加一条并联支路来对汇流片的过流温升进行控制，以解决快充过程中大电流温升过高的问题，保障电池满足更快的充电要求且电池的寿命不会受影响；在电池快充时，两条冷却回路同时启动，控制电池充电温升在合理范围；在电池小倍率充放电时，启用一条冷却支路，从而减少整车热管理的能量消耗。所以，本发明有效克服了现有技术中的种种缺点而具高度产业利用价值。
[0100]
上述实施例仅例示性说明本发明的原理及其功效，而非用于限制本发明。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本发明的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本发明所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本发明的权利要求所涵盖。