[實用新型]逆流布置的電池包換熱管排

有效

• 申請號: 201720103351.4
• 申請日: 2017-01-23
• 公開（公告）號: CN206422187U
• 公開（公告）日: 2017-08-18
• 發明（設計）人: 王濤;向建明;張明
• 申請（專利權）人: 威馬汽車技術有限公司
• 主分類號: H01M10/613
• 分類號: H01M10/613;H01M10/615;H01M10/617;H01M10/625;H01M10/6557;H01M10/6568
• 代理公司: 成都九鼎天元知識產權代理有限公司51214
• 代理人: 管高峰,錢成岑

技術領域

本實用新型屬于電池包換熱管排領域，尤其涉及電動車電池包水排。

背景技術

現有的使用水排作為冷卻(加熱)方案的電池包，模組溫差較大，而不可能對每一個電芯都布置一個溫度傳感器。溫差較大直接影響模組的溫度均勻性，這增大了BMS對模組控制的難度。水排的與電芯的接觸面積大小直接影響水排與電池的換熱功率。現有技術中一般水冷方案水排的布置如圖1所示：若干根水排管1并排設置并共用進口水管2和出口水管3，即水從一個進口水管2進入后再進入各個水排管1，水在各水排管1內順流設置，最后匯集到一個出口水管3出來。現有水排通常由于電芯較大，且水排的尺寸不宜過大，所以采用兩根水排管，加熱或冷卻時，水從進口段流入這導致靠近進口端的的電芯先加熱或先冷卻，這樣使得進口和出口端附近的電芯存在較大溫差。

實用新型內容

本實用新型的目的在于：提出一種逆流布置的電池包換熱管排，能在現有技術的基礎上，降低模組內各單體電芯的溫差。

本實用新型目的通過下述技術方案來實現：

一種逆流布置的電池包換熱管排，包括布置于電池包內的換熱管排，換熱管排的換熱管內流通換熱介質，換熱管排包括至少兩根換熱管，各換熱管均具有其各自獨立的進、出口，且相鄰換熱管之間換熱介質逆流設置。

由于對于每一根換熱管而言，從入口到出口，其內換熱介質不斷與電池包內的電芯換熱，換熱介質與電芯之間溫差逐漸減小而換熱能力逐漸減小，由此導致從入口到出口之間的電芯存在溫差。本專利中，每個電芯同時與多根換熱管換熱，由于各換熱管間逆流設置，因此各電芯對應換熱管排的換熱能力之間基本平衡，由此可以有效降低各電芯之間的溫差。以兩根換熱管A和B的換熱管排對電池包電芯進行加熱為例，換熱管排入口處的電芯同時與換熱管A入口的高溫介質和換熱管B出口的低溫介質換熱，同時換熱管排出口處的電芯同時與換熱管A出口的低溫介質和換熱管B入口的高溫介質換熱，因此換熱管排入口和出口處的電芯與換熱管排之間的換熱能力基本相當，因此兩處電芯的溫度平衡而溫差小。

作為選擇，各換熱管并排平行設置。

作為選擇，換熱管排的換熱管成對設置。該方案中，成對設置的換熱管能夠更有利于保證每個電芯與換熱管排之間換熱能力的平衡。

作為選擇，換熱管排為水排。

前述本實用新型主方案及其各進一步選擇方案可以自由組合以形成多個方案，均為本實用新型可采用并要求保護的方案；且本實用新型，(各非沖突選擇)選擇之間以及和其他選擇之間也可以自由組合。本領域技術人員在了解本實用新型方案后根據現有技術和公知常識可明了有多種組合，均為本實用新型所要保護的技術方案，在此不做窮舉。

本實用新型的有益效果：相對現有技術換溫差大大降低，以從-20攝氏度加熱至0℃為例，現有溫差為11℃，本專利溫差7℃。

1.通過水排逆流布置，減小了模組內電芯之間的溫差，提升BMS對電池的控制精度，提升電動汽車的動力性和經濟型，減小了溫度不均勻對電池壽命的傷害。

2.縮短了加熱和冷卻的時間，減小了加熱或冷卻所消耗的能量，達到了節能的目的。

附圖說明

圖1是現有技術的結構示意圖；

圖2是本實用新型實施例的結構示意圖；

其中1為水排管、2為進口水管、3為出口水管。

具體實施方式

下列非限制性實施例用于說明本實用新型。

參考圖2所示，一種逆流布置的電池包換熱管排，包括布置于電池包內的換熱管排，換熱管排的換熱管內流通換熱介質，換熱介質可以是各種介質，本實施例中優選水，因此換熱管排為水排。水排包括至少兩根水排管1，優選成對設置，各水排管并排平行設置。如圖1所示，本實施例中為2根水排管1。兩水排管1均具有其各自獨立的進口水管2和出口水管3，且相鄰水排管1之間換熱介質逆流設置，即兩水排管1中水流一正一反。

以某電動車電池包為例，該電池包一個模組布置三個溫度傳感器，一個溫度傳感器在模組上邊緣，一個在模組中間，另外一個在模組另外一邊的下邊緣。

將電池包放在40℃溫度下熱浸24小時，電池包進口水溫度為33℃，電池包以3C速率放電，每隔30秒測一次溫度并記錄，試驗20分鐘。當所有傳感器檢測的溫度均在35℃以下時，停止對電池包進行降溫。采用本專利前述實施例方案，降溫16分鐘后，所有溫度傳感器反饋溫度在35℃以下，停止加熱，此時的溫差為4℃。