一種新能源汽車動力電池冷卻系統的製作方法

2023-06-06 09:50:36 2

本實用新型涉及新能源汽車領域，尤其涉及一種新能源汽車動力電池冷卻系統。

背景技術：

隨著環境汙染問題日益突出，新能源汽車近年來發展十分迅速。新能源汽車一般分為純電動汽車和混合動力汽車，目前新能源汽車大多採用鋰離子動力電池作為電動力源。但是鋰離子動力電池續航能力有限，在高溫天氣情況下，為了滿足車內的舒適性，需要電池提供電能製冷，同時電池本身也需要冷量冷卻，這都需要消耗大量的電能，這進一步降低了動力電池的續航能力。

現有的動力電池冷卻系統都是在電池箱內設計風冷或水冷系統，對電池進行散熱。但當汽車以較高速度行駛時，動力電池會產生大量的熱，水冷或風冷系統有時會達不到降溫和均溫要求。近年來，國內外學者嘗試採用儲熱密度大的相變材料填充到電池間隙中，以降低電池溫度，提高電池組溫度的均勻性。但是，相變材料價格高，這提高了電池冷卻系統的成本，而且，大多相變材料採用有機類相變材料，導熱係數低，當動力電池發生熱失控時，有機類相變材料容易引起火災甚至爆炸，存在安全隱患。

技術實現要素：

本實用新型所要解決的技術問題是提供一種節能省電，且安全性高的新能源汽車動力電池冷卻系統。

本實用新型解決上述技術問題所採用的技術方案為：一種新能源汽車動力電池冷卻系統，包括熱交換器、第一泵、控制器和與所述的熱交換器相連的吸收式製冷裝置或吸附式製冷裝置，所述的熱交換器與所述的第一泵相連接，動力電池模塊的每組電池之間設置有冷卻通道，所述的冷卻通道內設置有定型相變材料，所有的冷卻通道的一端通過第一冷卻管與所述的熱交換器相連通，所有的冷卻通道的另一端通過第二冷卻管與所述的第一泵相連通，所述的第一冷卻管上設置有第一截止閥，所述的第二冷卻管上設置有第二截止閥，所述的第一冷卻管和所述的第二冷卻管內均設置有冷卻液，所述的動力電池模塊內設置有用於測量電池最高溫度的第一溫度傳感器和用於測量電池最低溫度的第二溫度傳感器，所述的第一溫度傳感器和所述的第二溫度傳感器分別與所述的控制器電連接，所述的控制器與所述的第一泵電連接。

進一步地，所述的吸收式製冷裝置包括依次相連接的冷凝器、發生器和吸收器，所述的冷凝器與所述的熱交換器的連接管道上設置有節流閥，所述的吸收器與所述的熱交換器相連接，新能源汽車的車頂、車頭以及車身的夾層內固定設置有盤管，所述的盤管內設置有水，所述的盤管通過第二泵與所述的發生器相連接。

進一步地，新能源汽車的車頂、車頭以及車身的夾層內填充有相變材料，所述的相變材料包覆所述的盤管。

進一步地，所述的吸附式製冷裝置包括吸附床和冷凝器，所述的吸附床與所述的冷凝器相連接，所述的冷凝器與所述的熱交換器的連接管道上設置有節流閥，所述的吸附床與所述的熱交換器相連接，新能源汽車的車頂、車頭以及車身的夾層內固定設置有盤管，所述的盤管內設置有水，所述的盤管通過第二泵與所述的吸附床相連接。

進一步地，新能源汽車的車頂、車頭以及車身的夾層內填充有相變材料，所述的相變材料包覆所述的盤管。

進一步地，所述的定型相變材料的相變溫度區間為40～60℃，所述的定型相變材料的部分或全部浸沒在所述的冷卻液中。

進一步地，所述的冷卻液為水、水與乙二醇混合液、相變微乳液或相變微膠囊懸浮液。

進一步地，所述的控制器包括比較模塊、計算模塊和輸出模塊，所述的第一溫度傳感器和所述的第二溫度傳感器均與所述的比較模塊電連接，所述的計算模塊分別與所述的比較模塊、所述的輸出模塊電連接，所述的輸出模塊與所述的第一泵電連接。

與現有技術相比，本實用新型的優點是：

（1）、由於新能源汽車的車頂、車頭以及車身的夾層內固定設置有盤管，盤管內設置有水，盤管通過第二泵與發生器或吸附床相連接，可充分利用高溫天氣下的太陽能及混合動力汽車系統的餘熱，並通過吸收式製冷裝置或吸附式製冷裝置轉化為冷量，用於冷卻動力電池，節省了動力電池的電能，提高了新能源汽車的續航能力；

（2）、設置在動力電池模塊的每組電池之間的冷卻通道內設置有定型相變材料，與相變材料相比，降低了成本，且定型相變材料部分或全部浸沒在冷卻液中，且位於冷卻通道內，當動力電池發生熱失控時，定型相變材料不會燃燒，提高了電池系統的安全性；

（3）、定型相變材料儲熱密度大，減少了冷卻系統的體積，從而縮小了電池模塊的體積；

（4）、當動力電池模塊的溫度處於正常工作範圍內，冷卻液及定型相變材料吸收熱量，第一泵停止運轉，此時動力電池模塊處於被動熱管理；當動力電池模塊的最高溫度或最大溫差超過規定值時，第一泵工作，啟動泵循環，動力電池處於主動熱管理，該方式將動力電池的被動熱管理方式和主動熱管理方式結合起來，達到高效節能的目的。

附圖說明

圖1為本實用新型實施例一的結構示意圖；

圖2為本實用新型實施例二的結構示意圖；

圖3為本實用新型的控制器的原理框圖。

具體實施方式

以下結合附圖實施例對本實用新型作進一步詳細描述。

實施例一：如圖所示，一種新能源汽車動力電池冷卻系統，包括熱交換器1、第一泵2、控制器3和與熱交換器1相連的吸收式製冷裝置，熱交換器1與第一泵2相連接，動力電池模塊4的每組電池之間設置有冷卻通道5，冷卻通道5內設置有定型相變材料6，定型相變材料6的相變溫度區間為40～60℃，所有的冷卻通道5的一端通過第一冷卻管51與熱交換器1相連通，所有的冷卻通道5的另一端通過第二冷卻管52與第一泵2相連通，第一冷卻管51上設置有第一截止閥53，第二冷卻管52上設置有第二截止閥54，第一冷卻管51和第二冷卻管52內均設置有冷卻液，定型相變材料6的部分或全部浸沒在冷卻液中，動力電池模塊4內設置有用於測量電池最高溫度的第一溫度傳感器（圖中未顯示）和用於測量電池最低溫度的第二溫度傳感器（圖中未顯示），第一溫度傳感器和第二溫度傳感器分別與控制器3電連接，控制器3與第一泵2電連接；

吸收式製冷裝置包括依次相連接的冷凝器7、發生器8和吸收器9，冷凝器7與熱交換器1的連接管道上設置有節流閥71，吸收器9與熱交換器1相連接，新能源汽車的車頂、車頭以及車身的夾層內固定設置有盤管10，盤管10內設置有水，盤管10通過第二泵11與發生器8相連接。

上述實施例一中，還可在新能源汽車的車頂、車頭以及車身的夾層內填充相變材料，相變材料包覆盤管10。

實施例二：如圖所示，一種新能源汽車動力電池冷卻系統，包括熱交換器1、第一泵2、控制器3和與熱交換器1相連的吸附式製冷裝置，熱交換器1與第一泵2相連接，動力電池模塊4的每組電池之間設置有冷卻通道5，冷卻通道5內設置有定型相變材料6，定型相變材料6的相變溫度區間為40～60℃，所有的冷卻通道5的一端通過第一冷卻管51與熱交換器1相連通，所有的冷卻通道5的另一端通過第二冷卻管52與第一泵2相連通，第一冷卻管51上設置有第一截止閥53，第二冷卻管52上設置有第二截止閥54，第一冷卻管51和第二冷卻管52內均設置有冷卻液，定型相變材料6的部分或全部浸沒在冷卻液中，動力電池模塊4內設置有用於測量電池最高溫度的第一溫度傳感器（圖中未顯示）和用於測量電池最低溫度的第二溫度傳感器（圖中未顯示），第一溫度傳感器和第二溫度傳感器分別與控制器3電連接，控制器3與第一泵2電連接；

吸附式製冷裝置包括吸附床12和冷凝器7，吸附床12與冷凝器7相連接，冷凝器7與熱交換器1的連接管道上設置有節流閥71，吸附床12與熱交換器1相連接，新能源汽車的車頂、車頭以及車身的夾層內固定設置有盤管10，盤管10內設置有水，盤管10通過第二泵11與吸附床12相連接。

上述實施例二中，還可在新能源汽車的車頂、車頭以及車身的夾層內填充相變材料，相變材料包覆盤管10。

上述實施例一、二中，如圖3所示，控制器3包括比較模塊、計算模塊和輸出模塊，第一溫度傳感器和第二溫度傳感器均與比較模塊電連接，計算模塊分別與比較模塊、輸出模塊電連接，輸出模塊與第一泵2電連接；此外，冷卻液可採用水、水與乙二醇混合液、相變微乳液或相變微膠囊懸浮液。