[發(fā)明專利]一種基于噴嘴盤型布置的噴淋式液冷動力電池?zé)峁芾硐到y(tǒng)

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202110046351.6
• 申請日: 2021-01-14
• 公開（公告）號: CN112751105A
• 公開（公告）日: 2021-05-04
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 范立云;李奎杰;劉宇陽;陳雅;徐超;毛運濤;鐘鑫;張繼元;高新宇
• 申請（專利權(quán)）人: 哈爾濱工程大學(xué)
• 主分類號: H01M10/613
• 分類號: H01M10/613;H01M10/615;H01M10/625;H01M10/6551;H01M10/6569;H01M10/657
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本發(fā)明的目的在于提供一種基于噴嘴盤型布置的噴淋式液冷動力電池?zé)峁芾硐到y(tǒng)，壓縮機、冷凝器、制冷電磁閥、毛細管和蒸發(fā)器串聯(lián)，從壓縮機組主制冷單元的制冷電磁閥前的管路上引出噴液手動閥和噴液電磁閥；從壓縮機和冷凝器之間的管路上引出熱力手動閥和熱力電磁閥到蒸發(fā)器；蒸發(fā)器和板式換熱器分別連接第一三通換向閥和第二三通換向閥，第一三通換向閥連接干燥過濾器和調(diào)節(jié)閥到噴液壺上的回液口，第二三通換向閥連接電子循環(huán)泵、溫度傳感器、流量計、檢修閥、循環(huán)手動閥和加熱器到噴液壺上的進壺嘴。本發(fā)明為直接接觸型噴淋式液體冷卻方式，將動力電池固定于噴壺內(nèi)，可以大大降低換熱過程中的熱量損失，減小系統(tǒng)換熱熱阻，提高換熱效率。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及的是一種動力電池管理系統(tǒng)。

背景技術(shù)

動力電池、電機和電控技術(shù)作為新能源汽車的核心“三電”部件，其性能對于整車的重要影響程度不言而喻。特別是當(dāng)前動力電池正朝著高能量密度和短充電時間的方向發(fā)展，動力電池高產(chǎn)熱量需要有熱管理系統(tǒng)迅速散熱，以保證整個電池模組或電池包處于合適的工作溫度范圍和系統(tǒng)中不同位置電池溫度均勻性。

目前已有的動力電池?zé)峁芾矸绞街饕獮椋猴L(fēng)冷、液冷、相變材料冷卻和熱管冷卻。風(fēng)冷動力電池?zé)峁芾矸绞揭蚩諝獾谋葻崛葺^小，導(dǎo)熱系數(shù)低，對流換熱系數(shù)小，散熱所需時間長，高充、放電倍率冷卻效果差，整個系統(tǒng)進、出口壓差大，流場不均勻，電池組中電池間冷卻條件的差異將導(dǎo)致電池組產(chǎn)生較大的溫差，已逐步被主機廠所淘汰。相變材料導(dǎo)熱率低，相變潛熱小，換熱量有限，需額外增加系統(tǒng)體積，質(zhì)量較重，大大縮減整個熱管理系統(tǒng)的質(zhì)量能量密度和體積能量密度，且不能將熱量及時散出，相變材料熱管理方式預(yù)熱困難的問題更難以解決。熱管和電池形狀適應(yīng)性要求高，結(jié)構(gòu)較復(fù)雜，管內(nèi)結(jié)構(gòu)換熱性差，絕緣性要求高，加工工藝要求高和成本高昂。相變材料冷卻動力電池技術(shù)和熱管技術(shù)離產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用尚需一定的時間。

液冷動力電池?zé)峁芾矸绞降睦涿骄哂斜葻崛荽?、熱?dǎo)率高、傳熱系數(shù)大、邊界層薄、換熱能力強、可集成散熱和預(yù)熱、溫度均勻性好等優(yōu)勢，而被廣泛應(yīng)用。液冷動力電池?zé)峁芾矸绞街饕譃槎位芈芬后w冷卻和直接接觸式液體冷卻兩種。二次回路液體冷卻方式的換熱熱阻大，換熱過程中熱量損失較大，換熱效果較差；而采用直接接觸型全浸沒式液體冷卻方式可以大大降低動力電池與冷媒之間的接觸熱阻，絕緣冷卻液的導(dǎo)熱系數(shù)高，換熱性能佳，系統(tǒng)節(jié)能效果顯著。采用噴嘴盤型布置，能夠提高冷卻液的噴淋覆蓋率，增加換熱接觸面積，延長換熱接觸時間。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供換熱效果好，空間利用率高的一種基于噴嘴盤型布置的噴淋式液冷動力電池?zé)峁芾硐到y(tǒng)。

本發(fā)明的目的是這樣實現(xiàn)的：

本發(fā)明一種基于噴嘴盤型布置的噴淋式液冷動力電池?zé)峁芾硐到y(tǒng)，其特征是：包括噴液壺、冷凝器、壓縮機、蒸發(fā)器、板式換熱器、電子循環(huán)泵，壓縮機、冷凝器、制冷電磁閥、毛細管和蒸發(fā)器串聯(lián)連接為壓縮機組主制冷單元，從壓縮機組主制冷單元的制冷電磁閥前的管路上引出噴液手動閥和噴液電磁閥，形成噴淋支路；從壓縮機和冷凝器之間的管路上引出熱力手動閥和熱力電磁閥到蒸發(fā)器，形成熱旁通支路；蒸發(fā)器和板式換熱器分別連接第一三通換向閥和第二三通換向閥，第一三通換向閥連接干燥過濾器和調(diào)節(jié)閥到噴液壺上的回液口，第二三通換向閥連接電子循環(huán)泵、溫度傳感器、流量計、檢修閥、循環(huán)手動閥和加熱器到噴液壺上的進壺嘴，第一三通換向閥、第二三通換向閥、板式換熱器、蒸發(fā)器、噴液壺并聯(lián)形成板式換熱器副冷卻單元。

本發(fā)明還可以包括：

1、電子循環(huán)泵與固態(tài)變頻器連接，加熱器與固態(tài)繼電器連接，冷凝器上連接Y型過濾器和流量開關(guān)；板式換熱器上連接板式換熱器散熱翅片強化換熱。

2、所述噴液壺包括壺身和壺蓋，壺身和壺蓋通過固定螺栓和密封墊圈連接，壺蓋上設(shè)置壓力傳感器、報警器、安全閥、除霧器，彈性導(dǎo)熱膠墊將電池模組固定于壺身底部，進壺嘴設(shè)置在壺身上部，壺身底部側(cè)面分別設(shè)置回液口和排污口，壺身內(nèi)部設(shè)置盤型支架，盤型支架連接分配管，分配管上盤型布置霧化噴嘴，霧化噴嘴位于電池模組上方。