[实用新型]一种动力锂离子电池箱控温循环水系统

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种电池箱，特别指的是一种带有温度控制装置的电池箱。

背景技术

随着石油资源的枯竭以及人们环保意识的提高，以锂离子电池为动力的纯电动汽车受到越来越多人们的关注。目前，国内外的汽车生产厂商，电池制造商以及各研究机构都投入大量的经费进行汽车动力电池的研究。一般来说为了满足汽车动力需要，车用的锂离子动力电池需要具有较大的输出功率和放电性能。由于电池本身具有一定的内阻(一般在5-20mΩ左右)，在电池大电流输出的工作状态下，根据欧姆定律，假设输出电流为50A，电池内阻10mΩ，则每个电池1分钟放出热量Q＝I²Rt＝50²*0.01*60＝1500J，并且为了便于BMS的管理，一般是十几二十个电池放在一个电池箱内，同时由于电池箱一般采用密封结构，电池产生的热量不能及时散发，极易造成高温的工作环境，而一般的电池的安全工作温度为0-80℃，超过安全温度电池容易发生爆炸。因此，如何控制温度减少安全隐患成为锂离子电池应用于汽车领域首要解决的一个瓶颈。

专利200920172818.6设计了一个具有冷却功能的电池箱，箱体为长方体带壳结构，包括内箱和外箱，并在内层使用绝缘板，主要使用通风设计来达到降温的目地。但是，我国南方大部分地区的夏天温度 普遍在35℃以上，公路的路面温度甚至有时候达到60摄氏度，在此温度下，送入电池箱体的空气温度较高，达不到降温的效果，因此，设计冷却性能优良、使用寿命长、造价低廉的锂离子动力电池箱，是非常重要的。

实用新型内容：

为了解决以上技术中存在的问题，本实用新型提出了以技术解决方案。

本实用新型由进水管1、出水管2、冷却水3、电池箱4、底板5组成，电池箱4的箱体为长方体聚盖结构，内表面都贴有绝缘材料，可内置两排大功率的磷酸铁锂动力电池，其长宽高可根据实际单体电池的大小和数目做出调整，整个箱体由钢板构成，每个面之间通过角钢焊接连接，电池箱箱体前后和右侧面为双层密封结构，电池箱体的左侧面为单层结构，电池箱底板的顶部为不具透气孔的方盖，双层密封结构的层间宽度根据流体力学原理，结合冷却液体的比热容和传热系数，层间冷却水3的流速以及需要达到的控温效果等因素进行计算机模拟分析，经过计算得到层间宽度为2.4-4.5cm，循环冷却水3从左侧面的底部进水管1流入，从左侧面的上部出水管2流出，该设计能达到最大的降温效果。控温系统包括冷却液、水泵、水箱和水管，循环冷却水3的循环回路为水箱→水泵→电池箱→水箱，箱体的左侧为电源连接线、温控系统和BMS数据采集器的安装区域。底板5为单层结构，在底板5两侧有固定箱体的滑道，底板上设有排水孔和透气孔，同时为了达到更好的控温效果，可在电池箱的底板5上安装散 热性能良好的散热器或者根据实际需要安装加热装置。电池箱4上面的顶板为单层绝缘结构，同时因为箱体内电池正放，电极朝上，为了防止导电物质进入箱体造成电池短路，电池箱顶板采用了无透气孔的密封结构，从而消除不必要的安全隐患。

在电池箱的整体设计上，使用动力水泵和散热器风扇的用电都可以使用动力电池提供，同时为了达到节能的目的，水泵和散热器可分开控制，司机可根据BMS系统提供的电池温度数据决定是同时打开冷却水系统和散热器还是打开其中一个，也可以根据使用环境的不同，比如说北方寒冷的冬季，可以换成加热装置。也就是说，通过在电池箱底部的加热或散热装置的切换，可以使该电池箱在各种地域、各种温度环境下正常使用，扩大了电池箱的适用范围。

本实用新型的有益效果在于可有效控制电池箱内的温度，使锂离子动力电池不论是南方还是北方，不论是冬天还是夏天，都能在正常温度范围内工作。

附图说明：

图(1)是本实用新型的结构示意图。

具体实施方式：

本实用新型由进水管1、出水管2、冷却水3、电池箱4、底板5组成，如图(1)当电池箱4内的电池正常工作时，BMS数据采集器将所采集到的电池箱4的温度状况信号传给温控系统，温控系统根据电池箱4的温度的高低来决定电池箱4是需要升温还是降温。当电池箱4温度较高时，冷却水泵启动，将冷却水3从电池箱4的左侧底部 泵入，冷却水流从电池箱4的钢板上吸收大量热后，从电池箱4的左侧顶部流出。当电池箱4内部温度较低需要加热时，加热水泵启动，加热水从电池箱4的左侧顶部流进，将自身热量传递给电池箱4的钢板后，从电池箱4的左侧底部流出。在电池箱4的冷却过程中，如果冷却水对电池箱4的冷却效果达不到要求时，可在水冷却的同时启动风冷系统。