电池舱冷却系统和船舶的制作方法

本技术涉及电池，特别涉及一种电池舱冷却系统和船舶。

背景技术：

1、随着船舶电动化技术的快速发展，高功率电池组在船舶电池舱中的应用愈发广泛，电池组工作过程中会持续产生大量热量，若热量无法及时散发，不仅会导致电池容量衰减、使用寿命缩短，还可能引发热失控等安全风险，因此高效稳定的散热系统已成为电池舱设计的核心关键之一。

2、现有电池舱散热技术存在诸多不足。传统散热方法中，多采用风冷方式降温，但其降温效率较低，且散热效果受环境温度影响大，难以满足高功率电池舱的快速散热需求，同时风冷过程中，易将外界灰尘、杂质带入电池舱内部，既电池舱内部清洁度，又会加速电池及相关电气部件的老化损耗；

3、为提升散热效果，部分现有技术还会采用水冷方案，但现有水冷方案仅多针对电池单体或局部区域进行降温，未形成对整个电池舱的系统性温度调控，导致舱内温度分布不均，局部高温隐患依然存在，无法保障电池组整体散热的均匀性与可靠性。此外，现有水冷系统的管路多布置于电池舱外部或特定狭小空间，管路布局复杂且杂乱，不仅占用额外安装空间、降低电池舱的空间利用率，还存在对不同规格电池舱的适配性差的问题，其安装流程繁琐、后期维护与检修难度较高，不利于实际工程应用与推广。还有的水冷系统会将冷却水直接通入电池包内部以对电池包进行冷却，结构复杂，还容易损坏电池包。

4、综上，现有电池舱散热技术在散热效率、温度均匀性、结构适配性及维护便捷性等方面仍存在明显缺陷，亟需一种能够解决上述问题的电池舱冷却系统。

技术实现思路

1、为解决上述技术问题，本实用新型的实施方式公开了一种电池舱冷却系统。

2、第一方面，本实用新型提供一种电池舱冷却系统，包括：

3、电池架本体，包括：

4、多个第一中空板，多个第一中空板沿水平方向设置并沿竖直方向间隔分布；

5、多个第二中空板，多个第二中空板沿竖直方向设置并沿水平方向间隔分布；其中，每个第二中空板与多个第一中空板固定连接并流体连通，多个第一中空板和多个第二中空板交叉围成呈矩阵排布的多个容纳空间；

6、海水进水口，与第一中空板和第二中空板的内部连通，用于供海水流入第一中空板内部和第二中空板内部；

7、海水出水口，与第一中空板和第二中空板的内部连通，用于供海水流出第一中空板内部和第二中空板内部；

8、电池包，设于容纳空间内，与位于容纳空间的至少一壁面抵接。

9、采用上述技术方案，本实用新型的电池舱冷却系统中，通过多个第一中空板与多个第二中空板固定连接并流体连通，形成电池架本体，既实现了电池包的规整化、高密度布置以高效利用电池舱内部空间，又使电池架本体兼具结构支撑与冷却通道的双重功能，低温的海水能够在所有中空板内部的顺畅流通，实现对电池包和电池舱空间的全局高效冷却，有助于保障电池包和电池舱内部各个区域温度分布均匀，上述结构中无需额外设置独立冷却管路与电池包支撑框架，有助于简化整个电池舱冷却系统的结构，能够适配多种规格的电池舱，降低成本，并且海水作为冷却介质来源广泛、成本低廉，特别是船舶在航行时，海水可以源源不断地在第一中空板和第二中空板内流动，能够显著提升系统的实用性与经济性。

10、根据本实用新型另一具体实施方式，海水进水口为多个，多个海水进水口分别与不同的第一中空板连通；电池舱冷却系统还包括：

11、主水泵，与多个海水进水口连通，用于将海水泵入海水进水口；

12、第一单向控制阀，设于主水泵与多个海水进水口之间，用于控制海水进入海水进水口的流量。

13、根据本实用新型另一具体实施方式，第一单向控制阀为多个，多个第一单向控制阀分别设于主水泵与不同的海水进水口之间，用于控制流入不同的第一中空板的海水的流量。

14、根据本实用新型另一具体实施方式，还包括：

15、辅助冷却水管，设于电池包的顶部与容纳空间中对应位于顶部的第一中空板的下表面之间，并相对更靠近电池包的顶部设置，辅助冷却水管内部流通海水；

16、副进水口，与辅助冷却水管连通，用于供海水进入辅助冷却水管；

17、副出水口，与辅助冷却水管连通，用于供海水流出辅助冷却水管；

18、副水泵，与副进水口连通，用于将海水泵入副进水口。

19、根据本实用新型另一具体实施方式，辅助冷却水管在每个电池包顶部的部分均为蛇形水管。

20、根据本实用新型另一具体实施方式，第一中空板、第二中空板和辅助冷却水管中的至少一个的外侧壁设有多个散热鳞片。

21、根据本实用新型另一具体实施方式，还包括：

22、第二单向控制阀，设于副水泵与副进水口之间，用于控制海水进入副进水口的流量。

23、根据本实用新型另一具体实施方式，第一中空板和第二中空板为方管，第一中空板、第二中空板和辅助冷却水管中的至少一个由多个水管段组成；

24、其中，相邻的水管段之间法兰连接；或，

25、相邻的两个水管段分别为外螺纹水管段和内螺纹水管段，内螺纹水管段的端部形成有内螺纹，外螺纹水管段的端部形成有与内螺纹配合的外螺纹，外螺纹水管段旋入内螺纹水管段，以将相邻的两个水管段固定连接。

26、根据本实用新型另一具体实施方式，还包括：

27、空间温度传感器，设于电池架本体，用于检测电池舱内空间的温度；

28、电池包温度传感器，设于电池包，用于检测电池包的温度。

29、第二方面，本实用新型的实施方式公开了一种电池舱冷却控制方法，控制前述第一方面任一项实施方式中的电池舱冷却系统对电池舱进行冷却，海水在第一中空板内的初始流通状态为预设初始状态，预设初始状态为海水不流通或海水以预设最低散热流量流通，电池舱冷却控制方法包括：

30、获取电池舱冷却系统中每个第一中空板对应的每层容纳空间的最低空间温度；

31、判断每层容纳空间对应的最低空间温度是否不高于正常空间温度阈值；若是，则维持每层容纳空间对应的第一中空板内的海水处于预设初始状态；若否，则调整海水在每层容纳空间对应的第一中空板内的流通状态和流量，直至最低空间温度不高于正常空间温度阈值。

32、采用上述技术方案，针对第一方面任一项实施方式中的电池舱冷却系统，通过精准获取每个第一中空板对应每层容纳空间的最低空间温度，能够实现对各层电池包温度状态的分层精准监测，进而可以对各层电池包进行分层冷却控制：在温度达标时维持海水处于原先的状态，在温度过高时及时调整对应的第一中空板中的海水流量，而无需直接增大所有第一中空板中的海水流量，有助于在保障冷却效率的同时还能降低能耗，能够有效避免局部高温对电池包使用寿命的影响，降低安全风险。上述控制方式既能保证各层电池包冷却的均匀性与可靠性，又能根据实际温度需求动态调节流量，显著提升冷却系统的节能性与适配性，进一步强化了电池舱冷却的智能化与实用性。

33、根据本实用新型另一具体实施方式，调整海水在每层容纳空间对应的第一中空板内的流通状态和流量，具体包括：

34、控制海水在第一中空板内流通，根据以下公式1和公式2确定第一中空板需求的海水流量：

35、（公式1）；

36、（公式2）；

37、其中，为第一中空板需求的海水流量，为第一中空板对应的容纳空间的最高空间温度，为正常空间温度阈值，为第一冷却系数，为700-830，为海水的密度，为海水的比热容；

38、基于海水流量调整海水在第一中空板内的流量。

39、根据本实用新型另一具体实施方式，还包括：

40、获取电池舱冷却系统中每个辅助冷却水管对应的每层电池包的最低电池包温度；

41、判断最低电池包温度是否不高于正常电池包温度阈值；若是，则维持辅助冷却水管内的海水处于预设初始状态；若否，则调整海水在每层容纳空间对应的辅助冷却水管内的流通状态和流量，直至最低电池包温度不高于正常电池包温度阈值。

42、根据本实用新型另一具体实施方式，调整海水在每层容纳空间对应的辅助冷却水管内的流通状态和流量，具体包括：

43、控制海水在辅助冷却水管内流通，根据以下公式3和公式4确定辅助冷却水管需求的海水流量：

44、（公式3）；

45、（公式4）；

46、其中，为辅助冷却水管需求的海水流量，为辅助冷却水管对应的容纳空间的最高电池包温度，为正常电池包温度阈值，为第二冷却系数，为700-830，为海水的密度，为海水的比热容；

47、基于海水流量调整海水在辅助冷却水管内的流量，直至最高电池包温度不高于正常电池包温度阈值。

48、第三方面，本实用新型的实施方式公开了一种电池舱冷却控制装置，控制前述第一方面任一项实施方式中的电池舱冷却系统对电池舱进行冷却，海水在第一中空板内的初始流通状态为预设初始状态，预设初始状态为海水不流通或海水以预设最低散热流量流通，电池舱冷却控制装置包括：

49、温度检测模块，用于获取电池舱冷却系统中每个第一中空板对应的每层容纳空间的最低空间温度；

50、流量控制模块，用于判断每层容纳空间对应的最低空间温度是否不高于正常空间温度阈值；若是，则维持每层容纳空间对应的第一中空板内的海水处于预设初始状态；若否，则调整海水在每层容纳空间对应的第一中空板内的流通状态和流量，直至最低空间温度不高于正常空间温度阈值。

51、采用上述技术方案，针对第一方面任一项实施方式中的电池舱冷却系统，电池舱冷却控制装置通过精准获取每个第一中空板对应每层容纳空间的最低空间温度，能够实现对各层电池包温度状态的分层精准监测，进而可以对各层电池包进行分层冷却控制：在温度达标时维持海水处于原先的状态，在温度过高时及时调整对应的第一中空板中的海水流量，而无需直接增大所有第一中空板中的海水流量，有助于在保障冷却效率的同时还能降低能耗，能够有效避免局部高温对电池包使用寿命的影响，降低安全风险。上述控制方式既能保证各层电池包冷却的均匀性与可靠性，又能根据实际温度需求动态调节流量，显著提升冷却系统的节能性与适配性，进一步强化了电池舱冷却的智能化与实用性。

52、第四方面，本实用新型的实施方式公开了一种电子设备，电子设备包括处理器和存储器，存储器中存储有至少一条指令，至少一条指令在被处理器执行时实现前述第二方面任一项实施方式中的电池舱冷却控制方法。

53、采用上述技术方案，针对第一方面任一项实施方式中的电池舱冷却系统，电子设备通过精准获取每个第一中空板对应每层容纳空间的最低空间温度，能够实现对各层电池包温度状态的分层精准监测，进而可以对各层电池包进行分层冷却控制：在温度达标时维持海水处于原先的状态，在温度过高时及时调整对应的第一中空板中的海水流量，而无需直接增大所有第一中空板中的海水流量，有助于在保障冷却效率的同时还能降低能耗，能够有效避免局部高温对电池包使用寿命的影响，降低安全风险。上述控制方式既能保证各层电池包冷却的均匀性与可靠性，又能根据实际温度需求动态调节流量，显著提升冷却系统的节能性与适配性，进一步强化了电池舱冷却的智能化与实用性。

54、第五方面，本实用新型的实施方式公开了一种计算机可读存储介质，计算机可读存储介质中存储有至少一条指令，至少一条指令在被执行时实现前述第二方面任一项实施方式中的电池舱冷却控制方法。

55、采用上述技术方案，针对第一方面任一项实施方式中的电池舱冷却系统，计算机可读存储介质通过精准获取每个第一中空板对应每层容纳空间的最低空间温度，能够实现对各层电池包温度状态的分层精准监测，进而可以对各层电池包进行分层冷却控制：在温度达标时维持海水处于原先的状态，在温度过高时及时调整对应的第一中空板中的海水流量，而无需直接增大所有第一中空板中的海水流量，有助于在保障冷却效率的同时还能降低能耗，能够有效避免局部高温对电池包使用寿命的影响，降低安全风险。上述控制方式既能保证各层电池包冷却的均匀性与可靠性，又能根据实际温度需求动态调节流量，显著提升冷却系统的节能性与适配性，进一步强化了电池舱冷却的智能化与实用性。

56、第六方面，本实用新型的实施方式公开了一种船舶，包括前述第一方面任一项实施方式中的电池舱冷却系统。

57、采用上述技术方案，在船舶中采用上述电池舱冷却系统，通过多个第一中空板与多个第二中空板固定连接并流体连通，形成电池架本体，既实现了电池包的规整化、高密度布置以高效利用电池舱内部空间，又使电池架本体兼具结构支撑与冷却通道的双重功能，低温的海水能够在所有中空板内部的顺畅流通，实现对电池包和电池舱空间的全局高效冷却，有助于保障电池包和电池舱内部各个区域温度分布均匀，上述结构中无需额外设置独立冷却管路与电池包支撑框架，有助于简化整个电池舱冷却系统的结构，能够适配多种规格的电池舱，降低成本，并且海水作为冷却介质来源广泛、成本低廉，特别是船舶在航行时，海水可以源源不断地在第一中空板和第二中空板内流动，能够显著提升系统的实用性与经济性。