一种汽车电池包的冷却系统的制作方法

1.本实用新型涉及汽车电池热管理技术领域，具体涉及一种汽车电池包的冷却系统。


背景技术：

2.目前，动力电池已经广泛的应用于电动汽车、电动摩托车等产品上。其中，电池作为储能装置元件，是电动汽车的关键部件。现有混合动力汽车大多采用动力电池与排气管并行布置的方式设置在汽车的车底，在发动机运行过程中，排气管的高温热量会持续辐射到电池模组的表面，工况越恶劣，其影响程度越大，从而导致动力电池包两侧温差较大，致使动力电池内部两侧的温差大。
3.现有动力电池的冷却系统常采用一根进液管、一根出液管及多个冷却片，冷却液流过冷却片的内部空腔对电池包进行冷却。然而，各个冷却片相互并联，设计定型后无法调整流过每个冷却片的流量，当动力电池内部电芯之间因外部热源热量辐射后，温差变大的情况下，高温电芯与低温电芯在同样流量下同时冷却，致使高温电芯冷却速率较慢，低温电芯冷却速率较快，从而使得温差越来越大，不仅会使电池包的放电性能大大降低，进而影响动力汽车的续航里程，同时还会影响电池包的使用寿命。


技术实现要素：

4.本实用新型的目的在于提供一种汽车电池包的冷却系统，以解决现有电池包冷却系统冷却电池包之后，电池包内部存在温差大，影响电池包放电性能和使用寿命的问题。
5.为了实现上述目的，本实用新型采用的技术方案如下：
6.一种汽车电池包的冷却系统，包括输入管道和输出管道，用于冷却介质的输入和输出；
7.所述输出管道的进口端设有合流部件；
8.还包括冷却区，所述冷却区设有第一冷却组件和第二冷却组件，均用于冷却介质的流通；
9.所述第一冷却组件的进口端与所述输入管道的出口端相连通，出口端与所述合流部件的一个进口端相连通；
10.所述第二冷却组件的进口端也与第一冷却组件的出口端相连通，出口端与所述合流部件的另一个进口端相连通；
11.合流部件用于调节流过第一冷却组件和第二冷却组件中的冷却介质的流量。
12.优选的，所述第一冷却组件具有多个第一冷却部件，所述第二冷却组件具有多个第二冷却部件，所述第一冷却部件与所述第二冷却部件的数量相同。
13.优选的，所述冷却区还设有第一集流部件，其设于所述输入管道的出口端与所述第一冷却组件的进口端之间。
14.优选的，所述第一集流部件为第一集流管，其具有第一进口端，用于与所述输入管
道的出口端相连通，多个第一出口端，分别用于与多个所述第一冷却部件的进口端相连通。
15.优选的，所述冷却区还设有第二集流部件，其设于所述第一冷却组件的出口端与所述第二冷却组件的进口端之间。
16.优选的，所述第二集流部件为第二集流管，其具有多个第二进口端，分别用于与多个所述第一冷却部件的出口端相连通，第二出口端，用于与所述合流部件的一个进口端相连通，多个第三出口端，分别用于与多个所述第二冷却部件的进口端相连通。
17.优选的，所述第二出口端与所述合流部件的一个进口端之间还设有连通管道。
18.优选的，所述冷却区还设有第三集流部件，其设于所述第二冷却组件的出口端与所述合流部件的另一个进口端之间。
19.优选的，所述第三集流部件为第三集流管，其具有多个第三进口端，分别用于与多个所述第二冷却部件的出口端相连通，第四出口端，用于与所述合流部件的另一个进口端相连通。
20.优选的，所述合流部件为电子三通阀。
21.本实用新型的有益效果：
22.1)本实用新型，通过在冷却区设置第一冷却组件和第二冷却组件，并通过合流部件调节流过第一冷却组件和第二冷却组件中的冷却介质的流量，使得流过第一冷却组件和第二冷却组件中的冷却介质的流量不同，当电池包内部存在温差时，通过控制合流组件实现了增大高温区的冷却介质的流量或降低低温区的冷却介质的流量，从而实现了降低电池包内部的温差，使电池包内的温差在可控的范围之内，改善了电池包的放电性能，延长了电池包的使用寿命；
23.2)其次，通过在电池包的底部，设置多个第一冷却部件和第二冷却部件，即通过设置多个口琴管，进一步提高了对电池包的降温效率，且具有结构简单，涉及的零部件少，拆装方便的优点，在汽车电池热管理领域，具有推广实用价值。
附图说明
24.图1为本实用新型的结构示意图；
25.图2为输出管道与合流部件连接的结构示意图；
26.图3为冷却区的结构示意图；
27.图4为纯ev工况下，冷却介质流动的结构示意图；
28.图5为hev低负荷工况下，冷却介质流动的结构示意图；
29.图6为hev高负荷工况下，冷却介质流动的结构示意图。
30.其中，1
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输入管道，2
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输出管道，3
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合流部件，4
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第一冷却组件，401
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第一冷却部件，5
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第二冷却组件，501
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第二冷却部件，6
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第一集流部件，601
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第一进口端，602
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第一出口端，7
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第二集流部件，701
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第二进口端，702
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第二出口端，703
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第三出口端，8
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连通管道，9
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第三集流部件，901
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第三进口端，902
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第四出口端。
具体实施方式
31.以下将参照附图和优选实施例来说明本实用新型的实施方式，本领域技术人员可由本说明书中所揭露的内容轻易地了解本实用新型的其他优点与功效。本实用新型还可以
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，在没有背离本实用新型的精神下进行各种修饰或改变。应当理解，优选实施例仅为了说明本实用新型，而不是为了限制本实用新型的保护范围。
32.需要说明的是，以下实施例中所提供的图示仅以示意方式说明本实用新型的基本构想，遂图式中仅显示与本实用新型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。
33.如图1至图3所示，一种汽车电池包的冷却系统，包括输入管道1和输出管道2，用于冷却介质的输入和输出；输出管道2的进口端设有合流部件3；还包括冷却区，冷却区设有第一冷却组件4和第二冷却组件5，均用于冷却介质的流通；第一冷却组件4的进口端与输入管道1的出口端相连通，出口端与合流部件3的一个进口端相连通；第二冷却组件5的进口端也与第一冷却组件4的出口端相连通，出口端与合流部件3的另一个进口端相连通；合流部件3用于调节流过第一冷却组件4和第二冷却组件5中的冷却介质的流量。
34.通过在冷却区设置第一冷却组件和第二冷却组件，并通过合流部件调节流过第一冷却组件和第二冷却组件中的冷却介质的流量，使得流过第一冷却组件和第二冷却组件中的冷却介质的流量不同，当电池包内部存在温差时，通过合流组件来实现增大高温区的冷却介质的流量或降低低温区的冷却介质的流量，从而实现了降低电池包内部的温差，改善了电池包的放电性能，延长了电池包的使用寿命。
35.其中，输入管道和输出管道均与空调机组总成相连接，来实现本技术电池包的冷却系统中冷却介质的循环。冷却区位于电池模组的底部，冷却区中冷却介质流动的方向与排气管的排气方向相互垂直，第一冷却组件位于靠近排气管的一端，第二冷却组件位于远离排气管的一端。
36.第一冷却组件4具有多个第一冷却部件401，第二冷却组件5具有多个第二冷却部件501，第一冷却部件401与第二冷却部件501的数量相同。第一冷却部件401和第二冷却部件501均为口琴管。
37.通过在电池包的底部，设置多个第一冷却部件和第二冷却部件，进一步提高了电池包的降温效率。
38.冷却区还设有第一集流部件6，其设于输入管道1的出口端与第一冷却组件4的进口端之间。
39.第一集流部件6为第一集流管，其具有第一进口端601，用于与输入管道1的出口端相连通，多个第一出口端602，分别用于与多个第一冷却部件401的进口端相连通。冷却介质通过输入管道流入第一集流管后，再通过多个第一出口端分别流入各个第一冷却部件中，以实现对电池包的均匀冷却。
40.冷却区还设有第二集流部件7，其设于第一冷却组件4的出口端与第二冷却组件5的进口端之间。
41.第二集流部件7为第二集流管，其具有多个第二进口端701，分别用于与多个第一冷却部件401的出口端相连通，第二出口端702，用于与合流部件3的一个进口端相连通，多个第三出口端703，分别用于与多个第二冷却部件501的进口端相连通。
42.第二出口端702与合流部件3的一个进口端之间还设有连通管道8。
43.冷却区还设有第三集流部件9，其设于第二冷却组件5的出口端与合流部件3的另一个进口端之间。
44.第三集流部件9为第三集流管，其具有多个第二进口端901，分别用于与多个第二冷却部件501的出口端相连通，第四出口端902，用于与合流部件3的另一个进口端相连通。
45.合流部件3为电子三通阀。电子三通阀的两个冷却介质进口端可选择同时开启或者其中一个开启，从而调整冷却介质的流动通道，满足电池在不同状态下的冷却需求，实现冷却介质在口琴管中均匀流动，并均匀带走电池包产生的热量，达到控制电池包温差的目的。
46.本技术中的输入管道、集流管、口琴管和输出管道均通过焊接固定。
47.如图4所示，在纯ev工况下，动力电池包热量均衡。可关闭电子三通阀与第二出口端相连的进口，打开电子三通阀与第四出口端相连的进口，冷却介质通过输入管道依次流过第一集流管、第一冷却部件、第二集流管、第二冷却部件和第三集流管流入电子三通阀后，流出到输出管道中，实现对电池包的均匀冷却。图4中箭头方向即为纯ev工况下，冷却介质的流动方向。
48.如图5所示，在hev低负荷工况下，发动机排气管靠近冷却介质进口端，冷却介质进口端稍微受发动机排气管的影响，但动力电池包内已经存在温差。此时，可同时电子三通阀与第二出口端相连的进口和电子三通阀与第四出口端相连的进口，冷却介质通过输入管道，一部分依次流过第一集流管、第一冷却部件、第二集流管、第二冷却部件和第三集流管后，另一部分依次流过第一集流管、第一冷却部件和第二集流管后，通过电子三通阀合流后流入输出管道，如此使得流过第一冷却部件的冷却介质的流量大于第二冷却部件，从而降低了动力电池包内的温差，实现了对电池包的均匀降温。图5中箭头方向即为hev低负荷工况下，冷却介质的流动方向。
49.如图6所示，在hev高负荷工况下，发动机排气管靠近冷却介质进口端，冷却介质进口端严重受发动机排气管的影响，动力电池包内存在较大温差。此时，可开启电子三通阀与第二出口端相连的进口，关闭电子三通阀与第四出口端相连的进口，冷却介质通过输入管道，依次流过第一集流管、第一冷却部件和第二集流管后，通过电子三通阀后流入输出管道，如此使得冷却介质仅流过第一冷却部件后，直接通过电子三通阀流人到输出管道中，从而降低了动力电池包内的温差，均衡了电池包内的温差影响。图6中箭头方向即为hev高负荷工况下，冷却介质的流动方向。
50.本实用新型提供的一种汽车电池包的冷却系统，首先，通过在冷却区设置第一冷却组件和第二冷却组件，并通过合流部件调节流过第一冷却组件和第二冷却组件中的冷却介质的流量，使得流过第一冷却组件和第二冷却组件中的冷却介质的流量不同，当电池包内部存在温差时，通过合流组件来实现增大高温区的冷却介质的流量或降低低温区的冷却介质的流量，从而实现了降低电池包内部的温差，使电池包内的温差在可控的范围之内，改善了电池包的放电性能，延长了电池包的使用寿命；其次，通过在电池包的底部，设置多个第一冷却部件和第二冷却部件，即通过设置多个口琴管，进一步提高了对电池包的降温效率，在汽车电池热管理领域，具有推广实用价值。
51.以上实施例仅是为充分说明本实用新型而所举的较佳的实施例，本实用新型的保护范围不限于此。本技术领域的技术人员在本实用新型基础上所作的等同替代或变换，均
在本实用新型的保护范围之内。