一種用于新能源汽車電池組pack系統(tǒng)的急速降溫裝置制造方法
【專利摘要】本實(shí)用新型的名稱為一種用于新能源汽車電池組PACK系統(tǒng)的急速降溫裝置。屬于電池組PACK系統(tǒng)【技術(shù)領(lǐng)域】。它主要是解決現(xiàn)空氣對(duì)流對(duì)電池組進(jìn)行冷卻效果差的問題。它的主要特征是：包括液態(tài)CO2存儲(chǔ)罐、三個(gè)氣體電控閥門、三通CO2固液態(tài)暫儲(chǔ)器、二個(gè)壓縮空氣通道、混合通道、電池組箱體和液體電控閥門；混合通道的出口端與電池組箱體連接，兩個(gè)進(jìn)口端分別經(jīng)第一氣體電控閥門、第三氣體電控閥門與三通CO2固液態(tài)暫儲(chǔ)器的出口端、第二壓縮空氣通道連接；三通CO2固液態(tài)暫儲(chǔ)器的進(jìn)口端經(jīng)第二氣體電控閥門與第一壓縮空氣通道連接，中間進(jìn)口端經(jīng)液體電控閥門與液態(tài)CO2存儲(chǔ)罐連接。本實(shí)用新型主要用于提高蓄電池的電化學(xué)性能及電池組的循環(huán)使用壽命。
【專利說(shuō)明】—種用于新能源汽車電池組PACK系統(tǒng)的急速降溫裝置

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型屬于電池組PACK系統(tǒng)【技術(shù)領(lǐng)域】，具體涉及一種用于新能源汽車電池組PACK系統(tǒng)的急速降溫裝置，具有急速降溫特性。

【背景技術(shù)】
[0002]在新能源汽車中，動(dòng)力電池組作為動(dòng)力源或者動(dòng)力源之一。各種電化學(xué)變化和物理變化將在動(dòng)力電池的充放電過程發(fā)生。導(dǎo)致產(chǎn)生大量的熱量。如果這些熱量在車輛行駛的過程中得不到很好的散發(fā)和抑制，將使各單體電池間產(chǎn)生很大的溫度差異，導(dǎo)致電池組的生熱溫度場(chǎng)分布不均，最終可能使電化學(xué)性能嚴(yán)重降低；同時(shí)各單體電池的溫度差異也會(huì)導(dǎo)致各動(dòng)力電池充放電容量出現(xiàn)差異，最終使電池組使用循環(huán)壽命減少。所以對(duì)電池組的溫度進(jìn)行控制，將使得電池組工作在最佳溫度范圍，使其效率最高，性能最優(yōu)，并能排除熱失控引起的安全隱患。
[0003]以往的設(shè)計(jì)主要靠車運(yùn)行過程中的空氣對(duì)流對(duì)進(jìn)行對(duì)電池組進(jìn)行冷卻。但由于聚合物導(dǎo)熱率低，氣體溫度高，故熱傳導(dǎo)的弛豫時(shí)間較長(zhǎng)。僅用空氣冷卻是不夠的，無(wú)法有效抑制蓄電池組在大電流充放電工況下的溫度急速上升。而在新能源汽車動(dòng)力電池組PACK系統(tǒng)中必須要監(jiān)控溫度并調(diào)節(jié)到最佳工作范圍內(nèi)，以往的空氣對(duì)流冷卻蓄電池的設(shè)計(jì)不能滿足新能源汽車在高環(huán)境溫度下對(duì)蓄電池殼體溫度的控制要求。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本實(shí)用新型所解決的技術(shù)問題在于提供一種用于新能源汽車電池組PACK系統(tǒng)的急速降溫裝置，以解決上述【背景技術(shù)】中的缺點(diǎn)。本實(shí)用新型用于克服已有技術(shù)的缺陷而提供一種針對(duì)新能源汽車電池組在大電流充放電情況下，抑制蓄電池溫度快速上升的急速降
溫裝置。
[0005]本實(shí)用新型的技術(shù)解決方案是:一種用于新能源汽車電池組PACK系統(tǒng)的急速降溫裝置，其特征在于:包括液態(tài)CO2存儲(chǔ)罐、三個(gè)氣體電控閥門、三通CO2固液態(tài)暫儲(chǔ)器、二個(gè)壓縮空氣通道、混合通道、電池組箱體和液體電控閥門；其中，混合通道的出口端與電池組箱體連接，一個(gè)進(jìn)口端經(jīng)第一氣體電控閥門與三通CO2固液態(tài)暫儲(chǔ)器的出口端連接，另一個(gè)進(jìn)口端經(jīng)第三氣體電控閥門與第二壓縮空氣通道連接；三通CO2固液態(tài)暫儲(chǔ)器的進(jìn)口端經(jīng)第二氣體電控閥門與第一壓縮空氣通道連接，中間進(jìn)口端經(jīng)液體電控閥門與液態(tài)CO2存儲(chǔ)罐連接。
[0006]本實(shí)用新型的技術(shù)解決方案中所述的二個(gè)壓縮空氣通道的進(jìn)口端與車載壓縮空氣存儲(chǔ)罐連接。
[0007]本實(shí)用新型的技術(shù)解決方案中所述的混合通道的混合段的直徑小于混合段兩端口部的直徑。
[0008]本實(shí)用新型由于采用由液態(tài)CO2存儲(chǔ)罐、三個(gè)氣體電控閥門、三通CO2固液態(tài)暫儲(chǔ)器、二個(gè)壓縮空氣通道、混合通道、電池組箱體和液體電控閥門組成的急速降溫裝置，其中，混合通道的出口端與電池組箱體連接，一個(gè)進(jìn)口端經(jīng)第一氣體電控閥門與三通CO2固液態(tài)暫儲(chǔ)器的出口端連接，另一個(gè)進(jìn)口端經(jīng)第三氣體電控閥門與第二壓縮空氣通道連接，三通CO2固液態(tài)暫儲(chǔ)器的進(jìn)口端經(jīng)第二氣體電控閥門與第一壓縮空氣通道連接，中間進(jìn)口端經(jīng)液體電控閥門與液態(tài)CO2存儲(chǔ)罐連接，因而當(dāng)蓄電池殼體溫度因充放電原因急速上升并超過蓄電池PACK系統(tǒng)中電池?zé)峁芾聿糠謱?duì)蓄電池殼體溫度所設(shè)的上限值時(shí)，由蓄電池PACK系統(tǒng)發(fā)出指令，液體電控閥門打開，液態(tài)CO2存儲(chǔ)罐內(nèi)的液態(tài)CO2在重力的作用下通過液體電控閥門進(jìn)入三通CO2固液態(tài)暫儲(chǔ)器，然后第一、第二、第三氣體電控閥門也在PACK系統(tǒng)的指令下打開，同時(shí)液體電控閥門關(guān)閉，流入三通CO2固液態(tài)暫儲(chǔ)器的液態(tài)CO2在壓縮空氣的作用下被帶入混合通道，與從另一個(gè)混合通道的壓縮空氣進(jìn)行混合，混合通道兩端寬中端細(xì)，當(dāng)氣液混合體流經(jīng)中端較細(xì)通道時(shí)流速加大而壓力減小，在通道出口端流速最快，形成含CO2液體和CO2固體的高速混合氣流噴入蓄電池組箱體，把蓄電池殼體上的熱量迅速吸走，所有固液態(tài)CO2吸熱升華為氣態(tài)CO2排除蓄電池箱體外。
[0009]本實(shí)用新型在蓄電池PACK系統(tǒng)殼體溫度監(jiān)控下，接受指令對(duì)蓄電池殼體溫度的升高進(jìn)行針對(duì)性抑制。完全克服了以往設(shè)計(jì)在蓄電池大充放電流的工況下殼體溫度突升至突破蓄電池殼體允許溫度上限這一致命局限。提高了蓄電池的電化學(xué)性能及電池組的循環(huán)使用壽命。

【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0010]圖1為本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0011]圖2為氣流走向圖。
[0012]圖3為氣體電控閥門和液體電控閥門電控時(shí)序圖。
[0013]圖4為混合通道的剖視圖。

【具體實(shí)施方式】
[0014]如圖1所示。本實(shí)用新型一種用于新能源汽車電池組PACK系統(tǒng)的急速降溫裝置由液態(tài)CO2存儲(chǔ)罐1、三個(gè)氣體電控閥門、三通CO2固液態(tài)暫儲(chǔ)器3、二個(gè)壓縮空氣通道、混合通道5、電池組箱體6和液體電控閥門7組成。其中，混合通道5的出口端與電池組箱體6連接，一個(gè)進(jìn)口端經(jīng)第一氣體電控閥門2-1與三通CO2固液態(tài)暫儲(chǔ)器3的出口端連接，另一個(gè)進(jìn)口端經(jīng)第三氣體電控閥門2-3與第二壓縮空氣通道4-2連接。第一壓縮空氣通道4-1、第二壓縮空氣通道4-2的進(jìn)口端與車載壓縮空氣存儲(chǔ)罐連接。三通CO2固液態(tài)暫儲(chǔ)器3的進(jìn)口端經(jīng)第二氣體電控閥門2-2與第一壓縮空氣通道4-1連接，中間進(jìn)口端經(jīng)液體電控閥門7與液態(tài)CO2存儲(chǔ)罐I連接?；旌贤ǖ?的混合段的直徑小于混合段兩端口部的直徑。第一氣體電控閥門2-1、第二氣體電控閥門2-2、第三氣體電控閥門2-3和液體電控閥門7的控制受控于電池組PACK系統(tǒng)中的電池組監(jiān)控系統(tǒng)，其工作電源為車載24V直流電。
[0015]圖2顯示了氣流走向。液體電控閥門7接受開關(guān)指令控制液體CO2存儲(chǔ)罐I的CO2液體進(jìn)入三通CO2固液態(tài)暫儲(chǔ)器3，第一氣體電控閥門2-1、第二氣體電控閥門2-2、第三氣體電控閥門2-3接受開關(guān)指令讓三通CO2固液態(tài)暫儲(chǔ)器3里的固液態(tài)混合CO2在壓縮空氣壓力作用下進(jìn)入混合通道5與壓縮空氣進(jìn)行混合后，最后噴入電池組箱體6。
[0016]圖3包括了氣第一氣體電控閥門2-1、第二氣體電控閥門2-2、第三氣體電控閥門2-3和液體電控閥門7電控時(shí)序控制策略。當(dāng)蓄電池溫度達(dá)到溫度上限值時(shí)，液體電控閥門7打開，液態(tài)CO2存儲(chǔ)罐內(nèi)的液態(tài)CO2在重力的作用下通過液體電控閥門進(jìn)入三通CO2固液態(tài)暫儲(chǔ)器3。液體電控閥門7持續(xù)開通時(shí)間為ta后關(guān)閉，在液體電控閥門7關(guān)閉的同時(shí)第一氣體電控閥門2-1、第二氣體電控閥門2-2、第三氣體電控閥門2-3開通,持續(xù)開通時(shí)間為3倍ta。
[0017]圖4中混合通道5中間細(xì)的通道為等直徑通道，直徑長(zhǎng)度設(shè)計(jì)為兩段寬度的0.5倍。
[0018]本實(shí)用新型的急速降溫裝置利用固液態(tài)CO2在升華為氣體的過程需大量吸收熱量這一原理。在蓄電池PACK系統(tǒng)殼體溫度監(jiān)控配合下，接受指令對(duì)蓄電池殼體溫度的突然升高進(jìn)行針對(duì)性抑制。液態(tài)CO2進(jìn)料時(shí)間和壓縮空氣混合噴射時(shí)間比設(shè)定為1:3。另外車載壓縮空氣進(jìn)入急速冷卻裝置前應(yīng)已除濕過濾，確保了 CO2氣流的干燥度與純潔度。
【權(quán)利要求】
1.一種用于新能源汽車電池組PACK系統(tǒng)的急速降溫裝置，其特征在于:包括液態(tài)CO2存儲(chǔ)罐(I)、三個(gè)氣體電控閥門、三通CO2固液態(tài)暫儲(chǔ)器(3)、二個(gè)壓縮空氣通道、混合通道(5 )、電池組箱體(6 )和液體電控閥門(7 );其中，混合通道(5 )的出口端與電池組箱體(6 )連接，一個(gè)進(jìn)口端經(jīng)第一氣體電控閥門(2-1)與三通CO2固液態(tài)暫儲(chǔ)器(3)的出口端連接，另一個(gè)進(jìn)口端經(jīng)第三氣體電控閥門(2-3)與第二壓縮空氣通道(4-2)連接；三通CO2固液態(tài)暫儲(chǔ)器(3)的進(jìn)口端經(jīng)第二氣體電控閥門(2-2)與第一壓縮空氣通道(4-1)連接，中間進(jìn)口端經(jīng)液體電控閥門(7 )與液態(tài)CO2存儲(chǔ)罐(I)連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于新能源汽車電池組PACK系統(tǒng)的急速降溫裝置，其特征在于:所述的二個(gè)壓縮空氣通道的進(jìn)口端與車載壓縮空氣存儲(chǔ)罐連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種用于新能源汽車電池組PACK系統(tǒng)的急速降溫裝置，其特征在于:所述的混合通道(5)的混合段的直徑小于混合段兩端口部的直徑。
【文檔編號(hào)】H01M10/613GK204189919SQ201420570968
【公開日】2015年3月4日 申請(qǐng)日期:2014年9月30日 優(yōu)先權(quán)日:2014年9月30日
【發(fā)明者】陳曦, 張建華, 夏詩(shī)忠, 劉長(zhǎng)來(lái) 申請(qǐng)人:湖北駱駝蓄電池研究院有限公司