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申请/专利权人：南方科技大学

摘要：本发明提供了一种动力电池冷却系统，包括具有密闭的容置空腔的电池箱，设于该容置空腔内的电池本体，设于电池箱一侧并可通过气冷的方式调节容置空腔内温度的温度调节装置，还包括用于检测容置空腔内温度的温度检测装置，以及分别电连接于温度调节装置和温度检测装置的控制器。通过将电池本体设于具有密闭的容置空腔的电池箱内，通过温度调节装置采用气冷的方式调节该容置空腔内的温度，在避免液冷技术可能存在的安全隐患的同时，也解决了其成本高、结构复杂的技术问题；通过设置温度检测装置，和分别与该温度检测装置和温度调节装置电连接的控制器，形成一条温度闭环调节回路，从而使电池本体的温度可控，整个系统结构简单且成本低廉。

主权项：1.动力电池冷却系统，其特征在于：包括具有密闭的容置空腔的电池箱，容置于所述容置空腔内的电池本体，设于所述电池箱一侧并可通过风冷的方式调节所述容置空腔内温度的温度调节装置，所述动力电池冷却系统还包括用于检测所述容置空腔内温度的温度检测装置，以及分别电连接于所述温度调节装置和温度检测装置的控制器；所述容置空腔被分隔为多个相互连通的子容腔；所述电池箱上开设有相互连通的进气口和出气口，所述进气口连通于温度调节装置；所述动力电池冷却系统还包括设于所述多个相互连通的子容腔之间并分别连通于所述进气口和所述出气口的冷却单元；所述冷却单元包括设于所述多个相互连通的子容腔之间的多个冷却管，连通于所述多个冷却管并使所述多个冷却管相互连通的软管，所述软管分别连通于所述进气口和所述出气口，所述软管和所述冷却管之间通过气动快速接头连接。

全文数据：动力电池冷却系统技术领域本发明属于电池技术领域，更具体地说，是涉及一种动力电池冷却系统。背景技术在动力电池组实际使用过程中，动力电池是高度密集排列的，如果没有冷却系统，必然会导致热量在电池组内部的堆积，极有可能出现热失控现象，从而导致不可挽回的财产损失。即使没有出现热失控现象，也必然会引起电池组间出现较大的温差，从而影响温度一致性，降低电池组的使用寿命，増加电池组的更换频率，进而增加了电动汽车的使用成本。因此，冷却系统不仅仅是保障电池安全的手段，同时也可提高动力电池的使用寿命，改善整车的使用性能。就目前有关电池冷却研究应用情况而言，液体冷却技术，因其具有良好的冷却散热效果，是目前许多电动乘用车的优选方案，国内外的典型产品如宝马i3、特斯拉、比亚迪宋、通用沃蓝达Volt、华晨宝马之诺、吉利帝豪EV等。但其缺点在于成本较高，整个系统比较复杂，维护难度较高，而且由于传热介质为液体，泄露问题直接影响到整个电池组的绝缘性以及安全性。发明内容本发明的目的在于提供一种动力电池冷却系统，以解决现有技术中动力电池液体冷却技术存在的成本高、结构复杂以及可能因泄露导致影响绝缘性和安全性的安全隐患的技术问题。为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：提供一种动力电池冷却系统，包括具有密闭的容置空腔的电池箱，容置于所述容置空腔内的电池本体，设于所述电池箱一侧并可通过风冷的方式调节所述容置空腔内温度的温度调节装置，所述动力电池冷却系统还包括用于检测所述容置空腔内温度的温度检测装置，以及分别电连接于所述温度调节装置和温度检测装置的控制器。进一步地，所述温度检测装置设于所述容置空腔内。进一步地，所述电池箱上开设有相互连通的进气口和出气口，所述进气口连通于温度调节装置。进一步地，所述电池箱包括两端开口的箱主体，分别封盖于两所述开口上的一对侧板，所述箱主体与所述侧板围合形成有所述容置空腔，所述进气口和所述出气口开设于所述侧板上。进一步地，所述电池箱还包括设于所述容置空腔内并将其分隔为多个相互连通的子容腔的层间横梁，以及支撑于所述层间横梁的层间支撑梁，所述子容腔的底端设有导向条，所述电池本体设于所述导向条上。进一步地，所述动力电池冷却系统还包括设于所述多个子容腔之间并分别连通于所述进气口和所述出气口的冷却单元。进一步地，所述冷却单元包括设于所述多个子容腔之间的多个冷却管，连通于所述多个冷却管并使所述多个冷却管相互连通的软管，所述软管分别连通于所述进气口和所述出气口。进一步地，所述冷却管与所述电池本体相互间隔且绝缘。进一步地，所述温度调节装置包括空气压缩机，以及分别连通于所述空气压缩机和所述进气口的涡流管。进一步地，所述温度调节装置还包括有设置于所述涡流管和所述空气压缩机之间的调节单元，所述调节单元与所述控制器电连接。本发明提供的动力电池冷却系统的有益效果在于：与现有技术相比，本发明动力电池冷却系统通过将电池本体设于具有密闭的容置空腔的电池箱内，在电池箱一侧设置能够调节该容置空腔内温度的温度调节装置，该温度调节装置通过气冷的方式调节该容置空腔内的温度，从而，在避免了液冷技术可能存在的因泄漏导致影响绝缘性和安全性等安全隐患的同时，也免去避免了使用液冷技术带来的成本高、结构复杂的技术问题；并且，通过设置温度检测装置，和分别与该温度检测装置和温度调节装置电连接的控制器，从而形成一条温度闭环调节回路，从而使设于容置空腔中的电池本体的温度可控，整个系统结构简单且成本低廉，且有助于具有动力电池的新能源汽车的进一步推广。附图说明为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1为本发明实施例中电池箱、电池本体以及冷却单元的装配结构示意图；图2为本发明实施例提供的动力电池冷却系统的平面连接结构示意图。其中，图中各附图标记：H-容置空腔；h-子容腔；10-电池箱；11-进气口；12-出气口；13-箱主体；14-侧板；Z-总正、负极接头；15-层间横梁；16-层间支撑梁；17-导向条；20-电池本体；30-温度调节装置；31-空气压缩机；32-涡流管；33-调节单元；40-温度检测装置；50-冷却单元；51-冷却管；52-软管；53-气动快速接头。具体实施方式为了使本发明所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。需要说明的是，当元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者间接在该另一个元件上。当一个元件被称为是“连接于”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或间接连接至该另一个元件上。需要理解的是，术语“长度”、“宽度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。术语“气冷”是指通过气体热交换的方式进行冷却。请一并参阅图1及图2，现对本发明提供的动力电池冷却系统进行说明。所述动力电池冷却系统，包括具有密闭的容置空腔H的电池箱10，容置于容置空腔H内的电池本体20，设于电池箱10一侧并可通过气冷的方式调节容置空腔H内温度的气体温度的调节装置30，动力电池冷却系统还包括用于检测所述容置空腔H内温度的温度检测装置40，以及分别电连接于所述温度调节装置30和温度检测装置40的控制器图未示。这里，电池箱10具有一密闭的容置空腔H，电池本体20设于该容置空腔H内，温度调节装置30连接于该电池箱10，且通过气冷的方式调节容置空间H内的温度，从而可以调节设于该容置空腔H内的电池本体20所在的环境温度，进而改善电池本体20散热条件；此外，该动力电池冷却系统还包括用于检测该容置空腔H内气体温度的温度检测装置40，以及分别电连接于该温度检测装置40和温度调节装置30的控制器，从而形成一温度调节闭环回路，使设于容置空腔H内的电池本体20的温度可控。本发明提供的动力电池冷却系统，与现有技术相比，与现有技术相比，本发明动力电池冷却系统通过将电池本体设于具有密闭的容置空腔H的电池箱10内，在电池箱10外部设置与该电池箱10连接的温度调节装置30，该温度调节装置30通过气冷的方式调节该容置空腔H内的温度，从而在避免了液冷技术可能存在的安全隐患的同时，也解决了其成本高、结构复杂的技术问题；并且通过温度检测装置40检测该容置空腔H内的温度，并将其与温度调节装置30分别电连接于控制器，如此，温度检测装置40可以将测得的温度值反馈至与其电连接的控制器，控制器根据反馈值向温度调节装置30发出命令，使温度调节装置30作出相应的动作从而将容置空腔H内的温度做出适当的调节，进而使设于容置空腔H内的电池本体10的温度可调可控，整个系统结构简单且成本低廉，有助于具有动力电池的新能源汽车的进一步推广。进一步地，请参阅图1，作为本发明提供的动力电池冷却系统的一种具体实施方式，温度检测装置40设于容置空腔H内。这里，将温度监测装置30设于该容置空腔H内，一方面可以利用密闭的电池箱10为温度监测装置40起到防水或防尘的作用，另一方面可以减少外部环境变化对温度检测值的干扰。具体地，在本实施例中，温度监测装置40为BMS电池管理系统，该BMS电池管理系统对电池本体10能量实现调节的同时还可将温度作为反馈信号，并将该反馈型号传输至控制器中，使控制器控制温度调节装置30对容置空腔H内的温度进行调节。进一步地，请一并参阅图1至图2，作为本发明提供的动力电池冷却系统的一种具体实施方式，电池箱10上开设有相互连通的进气口11和出气口12，进气口12连通于温度调节装置30。具体地，温度调节装置30与进气口连通，并将其产生的冷空气输送至进气口11，该冷空气进入容置空腔H内，与容置空腔H内的气体进行热交换后，从出气口12处排到大气中，从而完成对容置空腔H内温度的调节，进而调节电池本体20的温度。进一步地，请一并参阅图1至图2，作为本发明提供的动力电池冷却系统的一种具体实施方式，电池箱10包括两端开口的箱主体13，分别盖封于两所述开口上的一对侧板14，箱主体13与侧板14围合形成有容置空腔H，进气口11和出气口12开设于侧板14上。具体地，箱主体10由相对设置的顶板和底板，前面板和后面板相互密封连接而成的两端开口的箱体，该箱体的相对两侧的两开口通过侧板14加以密封，从而箱主体13与侧板14围合形成容置空腔H，该进气口11和出气口12开设于该侧板14上。这里，由于侧板14便于更换和维护，可以通过更换侧板14的方式改变进气口11和出气口12的口径大小、设置位置等因素，使其能够适应于各种不同结构、尺寸、类型的温度调节装置30，且进气口11和出气口12可以设于同一侧板14上，也可以分别设于相对设置的两侧板14上，当然，在本发明的其他实施例中，出气口11和进气口12的设置位置可以根据需要而定，此处不作唯一限定。另外，侧板14上还设置有总正、负极接头Z，该总正、负极接头Z分别电连接于电池本体20的正负极，从而将电池本体20的电能引出，为汽车或其他设备所用。进一步地，请一并参阅图1至图2，作为本发明提供的动力电池冷却系统的一种具体实施方式，电池箱10还包括设于容置空腔H内并将容置空腔H分隔为多个相互连通的子容腔h的层间横梁15，以及支撑于层间横梁15的层间支撑梁16，子容腔h的底端设有导向条17，电池本体20设于该导向条17上。具体地，在本实施例中，层间支撑梁16和层间横梁15的加入是为了提高电池箱10的整体结构强度的同时，增加其电池容纳能力。具体地，层间横梁15将容置空腔分隔为三个子容腔h，电池本体20可设于一个或多个子容腔h内，为了便于电池本体20的装入和取出，在各子容腔h的底部设有导向条17，该电池本体20设于该导向条17上，同时该导向条17也能够进一步稳固电池本体20位置，避免在行车过程中或其他外力作用下造成电池本体20晃动；另外，该三个子容腔h相互连通，意味着任意子容腔h之间的温度相互影响，互相能够进行热交换，即，温度调节装置30对容置空腔H的温度进行调节，可以影响到设置于任意子容腔h内的电池本体。该结构简单易装配，且能够允许更多的动力电池同时参与冷却和辅助散热。当然，层间横梁15和层间支撑梁16的数量和位置乃至子容腔h的个数均可视需要而定，此处不作唯一限定。进一步地，请一并参阅图1至图2，作为本发明提供的动力电池冷却系统的一种具体实施方式，动力电池冷却系统还包括设于多个子容腔h之间并分别连通于进气口11和出气口12的冷却单元50。具体地，在本实施例中，冷却单元的50进、出气端分别密封连接于进气口11和出气口12，温度调节装置30通过向进气口11输送冷气，冷气进入冷却单元50后使冷却单元50降温，被冷却后的冷却单元50与容置空腔H内的气体进行热交换，从而将容置空腔H内的温度拉低，然后冷却单元50的气体通过出气口12排入大气中，该冷气单元50的加入主要是用于加快冷却速度，减少能量散失。进一步地，请一并参阅图1至图2，作为本发明提供的动力电池冷却系统的一种具体实施方式，冷却单元50包括设于多个子容腔h之间的多个冷却管51，连通于多个冷却管51的使多个冷却管51相互连通的软管52，软管52分别连通于进气口11和出气口12。在本实施例中，冷却管51相互平行铺设于设于层间横梁15上的支撑角铁18上，在设于同一层的多个冷却管51之间，以及设于不同层的多个冷却管51之间均通过软管52相连，从而使所有冷却管51通过软管52相互连接且连通，并且软管52分别与进气口11和出气口12连通，从而形成一条连贯的从温度调节装置30到进气口11、软管52、相互连通的冷却管51、软管52再到出气口12的气流通道，且由于冷却管51被设置在各子容腔h之间，使设于子容腔h内的电池本体20更加快速且更加充分的被冷却。优选地，请一并参阅图1至图2，作为本发明提供的动力电池冷却系统的一种具体实施方式，软管52与冷却管51之间通过气动快速接头53连接。这里，通过气动快速接头53来连接软管52与冷却管51，一方面可以保证密封性，使不产生漏气现象，另一方面可以实现快速的安装或拆换，例如当冷却管51或软管52老旧或发生破裂，无需将整个冷却单元50拆下更换，而只需要将破损的部分冷却管51或软管52从气动快速接头53处拆下即可更换，该过程简单方便且有助于物尽其用，节约成本。进一步地，请一并参阅图1至图2，作为本发明提供的动力电池冷却系统的一种具体实施方式，冷却管51与电池本体20相互间隔且绝缘。冷却管51采用导热性良好的金属管，在本实施例中，采用导热性良好且成本低廉的铜管或铝管，可以理解地，这些金属管与电池本体20在一起存在一定的导电、短路风险，故需将其间隔设置，并通过在两者之间加设绝缘件的方式进一步保证两者相互绝缘。进一步地，请一并参阅图1至图2，作为本发明提供的动力电池冷却系统的一种具体实施方式，温度调节装置30包括空气压缩机31，以及分别连通于空气压缩机31和进气口11的涡流管32。空气压缩机31用于产生压缩空气，并将压缩后的空气输送至涡流管32内，经涡流管32转换产生冷气，再将该冷气通过进气口11传输至冷却管51内，冷却管51因其良好的导热性，可以迅速地与容置空腔H内的气体进行热交换，使其内的温度降低，进而达到辅助电池本体20冷却、散热的技术效果；并且，经过涡流管32产生的冷气在干燥空气的前提下最低可达零下46℃，故可以满足各种行车条件下动力电池所需的散热要求。另外，涡流管32还可以产生最高可达127℃的热气，在电池本体20处于寒冷启动的条件下，在不改变系统结构的前提下可以通过涡流管32向冷却管52内输送热气，使容置空腔H内的温度升高，从而达到预热电池本体20的技术效果，减少可能故障发生的概率。优选地，在本发明的其他实施例中，温度调节装置30还可以被替换为工业风冷气等其他以气冷方式制冷的温度调节设备，此处做唯一限定。进一步地，请一并参阅图1至图2，作为本发明提供的动力电池冷却系统的一种具体实施方式，温度调节装置30还包括有设置于涡流管32和空气压缩机31之间的调节单元33，调节单元33与控制器电连接。在本实施例中，该调节单元33为电控流量调节阀，该电控流量调节阀设于涡流管32和空气压缩机31之间，并电连接于控制器，控制器根据温度检测装置40反馈回来的容置空腔H内的温度信号，控制电控流量调节阀的开启或关闭，或者调节电控流量调节阀的截流程度，从而调节空气压缩机31向涡流管32输送的气体流量，进而起到调节容置空腔H内温度的效果。可以理解地，在本发明的其他实施例中，电控流量调节阀还可以被替换为其他能够调节空气压缩机31流量或涡流管32转换温度的其他调节单元，此处不作唯一限定。以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

权利要求：1.动力电池冷却系统，其特征在于：包括具有密闭的容置空腔的电池箱，容置于所述容置空腔内的电池本体，设于所述电池箱一侧并可通过风冷的方式调节所述容置空腔内温度的温度调节装置，所述动力电池冷却系统还包括用于检测所述容置空腔内温度的温度检测装置，以及分别电连接于所述温度调节装置和温度检测装置的控制器。2.如权利要求1所述的动力电池冷却系统，其特征在于：所述温度检测装置设于所述容置空腔内。3.如权利要求1或2所述的动力电池冷却系统，其特征在于：所述电池箱上开设有相互连通的进气口和出气口，所述进气口连通于温度调节装置。4.如权利要求3所述的动力电池冷却系统，其特征在于：所述电池箱包括两端开口的箱主体，分别封盖于两所述开口上的一对侧板，所述箱主体与所述侧板围合形成有所述容置空腔，所述进气口和所述出气口开设于所述侧板上。5.如权利要求4所述的动力电池冷却系统，其特征在于：所述电池箱还包括设于所述容置空腔内并将其分隔为多个相互连通的子容腔的层间横梁，以及支撑于所述层间横梁的层间支撑梁，所述子容腔的底端设有导向条，所述电池本体设于所述导向条上。6.如权利要求5所述的动力电池冷却系统，其特征在于：所述动力电池冷却系统还包括设于所述多个子容腔之间并分别连通于所述进气口和所述出气口的冷却单元。7.如权利要求6所述的动力电池冷却系统，其特征在于：所述冷却单元包括设于所述多个子容腔之间的多个冷却管，连通于所述多个冷却管并使所述多个冷却管相互连通的软管，所述软管分别连通于所述进气口和所述出气口。8.如权利要求7所述的动力电池冷却系统，其特征在于：所述冷却管与所述电池本体相互间隔且绝缘。9.如权利要求4至8任一项所述的动力电池冷却系统，其特征在于：所述温度调节装置包括空气压缩机，以及分别连通于所述空气压缩机和所述进气口的涡流管。10.如权利要求9所述的动力电池冷却系统，其特征在于：所述温度调节装置还包括有设置于所述涡流管和所述空气压缩机之间的调节单元，所述调节单元与所述控制器电连接。

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