本發(fā)明涉及電動汽車電池領域,特別涉及一種鋰離子電池包散熱系統(tǒng)。
背景技術:
電動汽車的散熱系統(tǒng)影響著電動汽車的能耗和設備的使用壽命,其中,影響較大是電動汽車的電池。電動汽車現(xiàn)有使用的電池包括鉛酸電池、鋰離子電池、鈉硫電池和鎳鎘電池,其中,由于鋰離子電池具有重量輕、儲能大、功率大、無污染等特點,以逐步取代現(xiàn)廣泛使用的鉛酸電池。但是,由于鋰離子電池受溫度影響較大,過高溫度容易使電池電解液分解,引起電池早衰,同時還會引起電池充放電不均衡。因此,現(xiàn)有采用鋰離子電池的電動汽車都會設置散熱系統(tǒng),并進行強制通風。
據(jù)文獻表述,當鋰離子電池包的電芯溫度達到45℃以上時,電芯將處于快速放電狀態(tài),而未達到該溫度的電芯仍處于正常放電狀態(tài),多次以后,處于快速放電狀態(tài)電芯的使用壽命和性能將大大減退,電池包的性能亦將達不到初期的設計要求和目標。為此,設計一種能均勻散熱的電池包散熱系統(tǒng)很有必要。
技術實現(xiàn)要素:
本發(fā)明的發(fā)明目的在于:針對上述存在的問題,提供一種鋰離子電池包散熱系統(tǒng),能實現(xiàn)對電池箱內的電池包快速散熱,進而提高電池包的使用壽命。
本發(fā)明采用的技術方案如下:一種鋰離子電池包散熱系統(tǒng),包括電池箱和電池包,用于構成電池箱側面的側封板和用于構成電池箱上、下端面的端面板,其特征在于,電池箱內設有中空狀的熱交換板,熱交換板將電池箱內部分割為多個電池包容納室,電池包安裝于電池包容納室內,電池箱內的各熱交換板之間連接為一體形成熱交換裝置,各熱交換板之間的中空部分充滿冷凝介質且相互貫通,熱交換裝置與外部的壓縮機和冷凝介質儲罐連接,并構成冷凝循環(huán)回路。
由于上述結構的設置,當電動汽車剛剛啟動時或者爬坡時,電池包將散發(fā)的熱量要比正常運行時的熱量要多很多,進而造成電池箱內部的局部溫度過高,此時,壓縮機開始工作,壓縮機從冷凝介質儲罐內抽取冷凝介質,例如氟利昂或液氮等,冷凝介質通過流動通路進入熱交換裝置內,并充滿熱交換板的中空部分,熱交換板與電池包接觸或者不接觸,由于冷凝介質的存在,熱交換板的外壁不斷吸收電池包周圍的熱量,降低電池包的溫度,進而實現(xiàn)熱交換,熱交換后的冷凝介質回到冷凝儲罐內,實現(xiàn)重復利用。
為了個更好地實施本發(fā)明,熱交換裝置包括冷凝介質入口和冷凝介質出口,冷凝介質入口與壓縮機的輸出端連接,冷凝介質出口與冷凝介質儲罐連接,以構成冷凝循環(huán)回路。
為了更充分地利用冷凝介質,冷凝介質入口和冷凝介質出口內均設有開閉裝置,當熱交換裝置內的壓力增大至預設值以下時,冷凝介質入口和冷凝介質出口的開閉裝置關閉,當熱交換裝置內的壓力增大至預設值以上時,冷凝介質入口和冷凝介質出口的開閉裝置開啟。這樣可以增大冷凝介質與熱交換板壁面的熱交換時間,使同批次的冷凝介質盡可能攜帶更多的熱量,減少壓縮機向熱交換裝置通入的冷凝介質流量,進而提高了冷凝介質的利用率。
進一步,為防止過冷的冷凝介質進入熱交換裝置內而使電池箱內的溫度過低,影響電池包的正常充放電,冷凝介質入口與壓縮機之間還設有溫度調節(jié)器,溫度調節(jié)器用于調節(jié)冷凝介質進入熱交換裝置內的溫度,當經壓縮機抽取出的冷凝介質的溫度未達到設定值時,溫度調節(jié)器關閉壓縮機與熱交換裝置之間的流動通路。
為了進一步保證熱交換效果,提高熱交換效率,側封板和端面板均為不透氣的絕熱板,側封板和端面板之間密封連接形成電池箱的密閉內腔。
進一步,電池箱內的各熱交換板之間相互連接且自為一體形成熱交換裝置,熱交換板包括用于防凍的防凍層,防凍層用于維持熱交換板溫度處于0℃以上,以防止熱交換板的表面溫度過低。
綜上所述,由于采用了上述技術方案,本發(fā)明的有益效果是:通過采用熱交換板和冷凝介質,能快速散去電池箱內的電池包產生的熱量,使電池包內的電芯能夠保持穩(wěn)定的工作溫度,進而保證電池的綜合性能,本發(fā)明的散熱系統(tǒng)結構和原理簡單,可以長久穩(wěn)定的工作,減少了后期的維護費用。
附圖說明
圖1是本發(fā)明的一種鋰離子電池包散熱系統(tǒng)結構示意圖;
圖2是本發(fā)明的電池箱部分結構示意圖;
圖3是本發(fā)明的電池箱俯視結構示意圖;
圖4是圖3中A-A部分的截面結構示意圖。
圖中標記:1為電池箱,2為電池包,3為側封板,4為端面板,5為熱交換板,6為電池包容納室,7為壓縮機,8為冷凝介質儲罐,9為冷凝介質入口,10為冷凝介質出口。
具體實施方式
下面結合附圖,對本發(fā)明作詳細的說明。
為了使本發(fā)明的目的、技術方案及優(yōu)點更加清楚明白,以下結合附圖及實施例,對本發(fā)明進行進一步詳細說明。應當理解,此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋本發(fā)明,并不用于限定本發(fā)明。
如圖1至圖4所示,一種鋰離子電池包散熱系統(tǒng),包括電池箱1和電池包2,用于構成電池箱1側面的側封板3和用于構成電池箱1上、下端面的端面板4,電池箱1內設有中空狀的熱交換板5,熱交換板5將電池箱1內部分割為多個電池包容納室6,電池包2安裝于電池包容納室6內,電池箱1內的各熱交換板5之間連接為一體形成熱交換裝置,各熱交換板5之間的中空部分充滿冷凝介質且相互貫通,熱交換裝置與外部的壓縮機7和冷凝介質儲罐8連接,并構成冷凝循環(huán)回路。
當電動汽車剛剛啟動時或者爬坡時,電池包2將散發(fā)的熱量要比正常運行時的熱量要多很多,進而造成電池箱1內部的局部溫度過高,此時,壓縮機7開始工作,壓縮機7從冷凝介質儲罐8內抽取冷凝介質,例如氟利昂或液氮等,冷凝介質通過流動通路進入熱交換裝置內,并充滿熱交換板5的中空部分,熱交換板5與電池包2接觸或者不接觸,由于冷凝介質的存在,熱交換板5的外壁不斷吸收電池包周圍的熱量,降低電池包2的溫度,進而實現(xiàn)熱交換,熱交換后的冷凝介質回到冷凝介質儲罐8內,實現(xiàn)重復利用。
更進一步地說,熱交換裝置包括冷凝介質入口9和冷凝介質出口10,冷凝介質入口9與壓縮機7的輸出端連接,冷凝介質出口10與冷凝介質儲罐連接8,以構成冷凝循環(huán)回路。
為了更充分地利用冷凝介質,冷凝介質入口9和冷凝介質出口10內均設有開閉裝置(圖中未畫出),當熱交換裝置內的壓力增大至預設值以下時,冷凝介質入口9和冷凝介質出口10的開閉裝置關閉,當熱交換裝置內的壓力增大至預設值以上時,冷凝介質入口9和冷凝介質出口10的開閉裝置開啟。這樣可以增大冷凝介質與熱交換板5壁面的熱交換時間,使同批次的冷凝介質盡可能攜帶更多的熱量,減少壓縮機7向熱交換裝置通入的冷凝介質流量,進而提高了冷凝介質的利用率。
更進一步地說,為防止過冷的冷凝介質進入熱交換裝置內而使電池箱1內的溫度過低,影響電池包2的正常充放電,冷凝介質入口9與壓縮機7之間還設有溫度調節(jié)器(圖中未畫出),溫度調節(jié)器用于調節(jié)冷凝介質進入熱交換裝置內的溫度,當經壓縮機7抽取出的冷凝介質的溫度未達到設定值時,溫度調節(jié)器關閉壓縮機7與熱交換裝置之間的流動通路。
為了進一步保證熱交換效果,提高熱交換效率,側封板3和端面板4均為不透氣的絕熱板,側封板3和端面板4之間密封連接形成電池箱1的密閉內腔。
更進一步地說,電池箱1內的各熱交換板5之間相互連接且自為一體形成熱交換裝置,熱交換板5包括用于防凍的防凍層(圖中未畫出),防凍層用于維持熱交換板溫度處于0℃以上,以防止熱交換板5的表面溫度過低。
以上所述僅為本發(fā)明的較佳實施例而已,并不用以限制本發(fā)明,凡在本發(fā)明的精神和原則之內所作的任何修改、等同替換和改進等,均應包含在本發(fā)明的保護范圍之內。