[發明專利]一種電動汽車動力電池的液冷與壓縮CO2

有效

• 申請號: 201810354876.4
• 申請日: 2018-04-19
• 公開（公告）號: CN108511849B
• 公開（公告）日: 2020-08-07
• 發明（設計）人: 果晶晶;李運澤;許慧娟;畢艷軍
• 申請（專利權）人: 邢臺職業技術學院
• 主分類號: H01M10/613
• 分類號: H01M10/613;H01M10/625;H01M10/6556;H01M10/6564;H01M10/6567;A62C3/16
• 代理公司: 北京君泊知識產權代理有限公司 11496
• 代理人: 王程遠

本發明涉及車輛動力電池冷卻系統的技術領域，具體涉及一種電動汽車動力電池的液冷與壓縮CO₂復合冷卻系統。一種電動汽車動力電池的液冷與壓縮CO₂復合冷卻系統，包括：液冷循環系統包括依次連接并串聯成回路的動力電池復合冷卻裝置、蓄液箱、熱交換器和液泵；所述液冷循環系統的回路通過冷卻液流動帶走熱量；壓縮CO₂冷卻循環系統包括依次連接并串聯成回路的動力電池復合冷卻裝置、膨脹渦輪機、熱交換器、壓縮機、氣體冷卻器和二氧化碳儲罐；所述膨脹渦輪機對壓縮CO₂氣體膨脹降溫的同時輸出軸功帶動液泵運轉驅動液泵循環系統冷卻液流動。本發明采用液冷與壓縮CO₂復合冷卻系統提高了電動汽車動力電池的冷卻效果，解決了電動汽車動力電池的散熱問題。

技術領域

本發明涉及車輛動力電池冷卻系統的技術領域，特別是涉及一種電動汽車動力電池的液冷與壓縮CO₂復合冷卻系統。

背景技術

隨著社會的進步和人員移動性增強，全球汽車需求量迅速增長。目前世界上的汽車保有量已達創紀錄的10億輛以上，且還有大幅持續遞增的趨勢，這使得基于傳統內燃機汽車的燃料消耗和污染物排放有增無減；公路交通運輸車輛的溫室氣體(Greenhouse Gas，GHG)排放持續不斷增長，生態環境還將進一步惡化，而具有高效、節能、低噪音、零排放等特點的電動汽車，能有效解決汽車排污和能源問題，已成為世界汽車工業發展的新方向。

動力電池作為電動汽車中的主要儲能元件，是電動汽車的核心部件，直接影響電動汽車的性能。而動力電池的性能與溫度之間有著至關重要聯系。當動力電池散熱不均勻時，電池性能將大大下降，可充入電量減小10％，且在80％的放電深度下，只有1000次循環壽命；在45℃條件下工作時，循環次數減小近60％；在高倍率充電時，每5℃的溫升會導致電池壽命減半。動力電池高溫下生熱多、效率低并且易于發生熱失控事故，甚至會發生著火、爆炸等事故。對動力電池的溫度進行控制是動力電池安全性研究最具挑戰的課題。

然而現有技術只是單純的采用風冷、液冷或相變冷卻，換熱時間久，溫差相對較大，冷卻效果不顯著，因此，急需一種冷卻效果優良的汽車動力電池的冷卻裝置，來保證動力電池始終處于理想的工作溫度范圍。

發明內容

為了解決上述的技術問題，本發明提供了一種電動汽車動力電池的液冷與壓縮CO₂復合冷卻系統，提高了電動汽車動力電池的冷卻效果，解決了電動汽車動力電池的散熱問題。

本發明的目的是通過以下技術方案實現的：

一種電動汽車動力電池的液冷與壓縮CO₂復合冷卻系統，包括：

液冷循環系統，其包括依次連接并串聯成回路的動力電池復合冷卻裝置、蓄液箱、熱交換器和液泵；所述液冷循環系統的回路通過冷卻液流動帶走熱量，所述冷卻液依次從所述動力電池復合冷卻裝置流入所述蓄液箱、熱交換器和液泵，再返回至所述動力電池復合冷卻裝置；所述熱交換器吸收所述冷卻液中的熱量；

壓縮CO₂冷卻循環系統，其包括依次連接并串聯成回路的動力電池復合冷卻裝置、膨脹渦輪機、熱交換器、壓縮機、氣體冷卻器和二氧化碳儲罐；所述壓縮CO₂冷卻循環系統的回路中通過壓縮CO₂的循環帶走熱量，所述壓縮CO₂依次從所述動力電池復合冷卻裝置流入所述膨脹渦輪機、熱交換器、壓縮機、氣體冷卻器和二氧化碳儲罐，再返回至所述動力電池復合冷卻裝置；所述壓縮CO₂吸收所述熱交換器和所述動力電池復合冷卻裝置中的熱量，并由所述膨脹渦輪機和所述氣體冷卻器吸收冷卻；

所述膨脹渦輪機對壓縮CO₂氣體膨脹降溫的同時輸出軸功帶動所述液泵運轉，驅動所述液冷循環系統冷卻液的流動循環。