本實(shí)用新型屬于新能源汽車領(lǐng)域，具體提供一種用于電動(dòng)汽車動(dòng)力電池的相變冷卻系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

電動(dòng)汽車的動(dòng)力電池?zé)峁芾碓O(shè)計(jì)存在冷卻效率低，成本高等問題，眾所周知，在電動(dòng)汽車行駛過程中，尤其是在夏季，動(dòng)力電池的溫度升高非常明顯,從而影響車輛的駕駛性能和安全性能。目前，電動(dòng)汽車的動(dòng)力電池普遍采用風(fēng)冷和液體介質(zhì)冷卻方式，但是這兩種冷卻方式的冷卻效率偏低，特別是液體介質(zhì)冷卻方式，需要單獨(dú)設(shè)計(jì)冷卻回路，不僅增加了成本，同時(shí)也大幅增加電池包的質(zhì)量，從而降低電池包的能量密度。因此，設(shè)計(jì)一種簡單高效的電動(dòng)汽車動(dòng)力電池?zé)峁芾硐到y(tǒng)顯得尤為重要。

相應(yīng)地，本領(lǐng)域需要一種新的動(dòng)力電池冷卻方式以及冷卻系統(tǒng)來解決上述問題。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

為了解決現(xiàn)有技術(shù)中的上述問題，即為了解決現(xiàn)有電動(dòng)汽車動(dòng)力電池冷卻效率低的問題，本實(shí)用新型提供了一種用于電動(dòng)汽車動(dòng)力電池的相變冷卻系統(tǒng)，所述相變冷卻系統(tǒng)是電動(dòng)汽車的空調(diào)系統(tǒng)并且包括依次順序連接成環(huán)路的壓縮機(jī)、冷凝器、蒸發(fā)器和儲(chǔ)氣干燥罐，其特征在于，所述蒸發(fā)器包括所述動(dòng)力電池，所述動(dòng)力電池中設(shè)置有用于冷卻介質(zhì)流通的冷媒通道，所述冷媒通道與所述動(dòng)力電池中的電池配合以便吸收電池充電和放電過程中產(chǎn)生的熱量。

在上述用于電動(dòng)汽車動(dòng)力電池的相變冷卻系統(tǒng)的優(yōu)選實(shí)施方式中，所述蒸發(fā)器還包括空調(diào)系統(tǒng)蒸發(fā)器，所述空調(diào)系統(tǒng)蒸發(fā)器與所述動(dòng)力電池并聯(lián)。

在上述用于電動(dòng)汽車動(dòng)力電池的相變冷卻系統(tǒng)的優(yōu)選實(shí)施方式中，所述相變冷卻系統(tǒng)還包括兩個(gè)膨脹閥，一個(gè)膨脹閥的一端與所述冷凝器連接，另一端與所述動(dòng)力電池連接；另一個(gè)膨脹閥的一端與所述冷凝器連接，另一端與所述空調(diào)系統(tǒng)蒸發(fā)器連接。

在上述用于電動(dòng)汽車動(dòng)力電池的相變冷卻系統(tǒng)的優(yōu)選實(shí)施方式中，所述相變冷卻系統(tǒng)還包括一個(gè)膨脹閥，所述膨脹閥的一端與所述冷凝器連接，所述膨脹閥的另一端分別與所述動(dòng)力電池和所述空調(diào)系統(tǒng)蒸發(fā)器連接。

在上述用于電動(dòng)汽車動(dòng)力電池的相變冷卻系統(tǒng)的優(yōu)選實(shí)施方式中，所述蒸發(fā)器還包括空調(diào)系統(tǒng)蒸發(fā)器，所述空調(diào)系統(tǒng)蒸發(fā)器與所述動(dòng)力電池串聯(lián)。

在上述用于電動(dòng)汽車動(dòng)力電池的相變冷卻系統(tǒng)的優(yōu)選實(shí)施方式中，所述空調(diào)系統(tǒng)蒸發(fā)器位于所述動(dòng)力電池和所述冷凝器之間，并且所述空調(diào)系統(tǒng)蒸發(fā)器與所述冷凝器之間設(shè)置有膨脹閥；或者所述空調(diào)系統(tǒng)蒸發(fā)器位于所述動(dòng)力電池和所述儲(chǔ)氣干燥罐之間，并且所述動(dòng)力電池與所述冷凝器之間設(shè)置有膨脹閥。

在上述用于電動(dòng)汽車動(dòng)力電池的相變冷卻系統(tǒng)的優(yōu)選實(shí)施方式中，所述相變冷卻系統(tǒng)還包括監(jiān)控系統(tǒng)，所述監(jiān)控系統(tǒng)用于監(jiān)測所述動(dòng)力電池的溫度并根據(jù)監(jiān)測到的溫度控制所述相變冷卻系統(tǒng)工作。

在上述用于電動(dòng)汽車動(dòng)力電池的相變冷卻系統(tǒng)的優(yōu)選實(shí)施方式中，所述相變冷卻系統(tǒng)還包括設(shè)置有第一閥門的第一管路和第二閥門，所述第二閥門與所述空調(diào)系統(tǒng)蒸發(fā)器串聯(lián)，所述第一管路與所述第二閥門和所述空調(diào)系統(tǒng)蒸發(fā)器并聯(lián)。

在上述用于電動(dòng)汽車動(dòng)力電池的相變冷卻系統(tǒng)的優(yōu)選實(shí)施方式中，所述相變冷卻系統(tǒng)還包括設(shè)置有第三閥門的第二管路和第四閥門，所述第四閥門與所述動(dòng)力電池串聯(lián)，所述第二管路與所述第四閥門和所述動(dòng)力電池并聯(lián)。

本領(lǐng)域技術(shù)人員能夠理解的是，在本實(shí)用新型的優(yōu)選技術(shù)方案中，動(dòng)力電池被串聯(lián)到電動(dòng)汽車的空調(diào)系統(tǒng)中，同時(shí)在電動(dòng)汽車的動(dòng)力電池中設(shè)置用于空調(diào)系統(tǒng)冷卻介質(zhì)流通的冷媒通道，該冷媒通道與動(dòng)力電池中的電池配合以便吸收電池充電和放電過程中產(chǎn)生的熱量，從而提高電動(dòng)汽車電池的散熱效率。

附圖說明

圖1是本實(shí)用新型的用于電動(dòng)汽車動(dòng)力電池的相變冷卻系統(tǒng)的系統(tǒng)示意圖，其中動(dòng)力電池與空調(diào)系統(tǒng)蒸發(fā)器并聯(lián)。

圖2是本實(shí)用新型的用于電動(dòng)汽車動(dòng)力電池的相變冷卻系統(tǒng)的系統(tǒng)示意圖，其中動(dòng)力電池與空調(diào)系統(tǒng)蒸發(fā)器串聯(lián)且兩者同時(shí)工作、同時(shí)停止。

圖3是本實(shí)用新型的用于電動(dòng)汽車動(dòng)力電池的相變冷卻系統(tǒng)的系統(tǒng)示意圖，其中動(dòng)力電池與空調(diào)系統(tǒng)蒸發(fā)器串聯(lián)但兩者可單獨(dú)工作。

圖4是本實(shí)用新型的用于電動(dòng)汽車動(dòng)力電池的相變冷卻系統(tǒng)的系統(tǒng)示意圖，其中動(dòng)力電池作為電動(dòng)汽車空調(diào)系統(tǒng)唯一的蒸發(fā)器。

具體實(shí)施方式

下面參照附圖來描述本實(shí)用新型的優(yōu)選實(shí)施方式。本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解的是，這些實(shí)施方式僅僅用于解釋本實(shí)用新型的技術(shù)原理，并非旨在限制本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。例如，在說明書附圖中相位冷卻系統(tǒng)中串聯(lián)或并聯(lián)的空調(diào)系統(tǒng)蒸發(fā)器雖然只有一個(gè)，但是，這種數(shù)量關(guān)系并非一成不變，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以根據(jù)需要對其作出調(diào)整，以便適應(yīng)具體的應(yīng)用場合。

還需要說明的是，在本實(shí)用新型的描述中，除非另有明確的規(guī)定和限定，術(shù)語“安裝”、“相連”、“連接”應(yīng)做廣義理解，例如，可以是固定連接，也可以是可拆卸連接，或一體地連接；可以是機(jī)械連接，也可以是電連接；可以是直接相連，也可以通過中間媒介間接相連，可以是兩個(gè)元件內(nèi)部的連通。對于本領(lǐng)域技術(shù)人員而言，可根據(jù)具體情況理解上述術(shù)語在本實(shí)用新型中的具體含義。

此外，還需要說明的是，下述圖1、圖2、圖3和圖4中的動(dòng)力電池6內(nèi)設(shè)置有用于冷卻介質(zhì)流通的冷媒通道，該冷媒通道與動(dòng)力電池6中的電池配合(相鄰或接觸)以便吸收電池充電和放電過程中產(chǎn)生的熱量。

如圖1所示，用于電動(dòng)汽車動(dòng)力電池的相變冷卻系統(tǒng)包括依次順序連接成環(huán)路的壓縮機(jī)1、冷凝器2、儲(chǔ)氣干燥罐3、膨脹閥4和動(dòng)力電池6，并且在動(dòng)力電池6處并聯(lián)有一個(gè)空調(diào)系統(tǒng)蒸發(fā)器5，優(yōu)選地，該空調(diào)系統(tǒng)蒸發(fā)器5由一個(gè)單獨(dú)的膨脹閥4控制。

繼續(xù)參閱圖1，優(yōu)選地，用R134a作為冷卻介質(zhì)，氣態(tài)R134a被壓縮機(jī)1壓縮并經(jīng)由冷凝器2轉(zhuǎn)化成液態(tài)R134a放出大量的熱，當(dāng)膨脹閥4開啟時(shí)，液態(tài)R134a會(huì)分別流向空調(diào)系統(tǒng)蒸發(fā)器5和動(dòng)力電池6，在空調(diào)系統(tǒng)蒸發(fā)器5和動(dòng)力電池6的作用下吸收大量的熱，轉(zhuǎn)換成氣態(tài)，從而降低電池包的溫度，氣態(tài)R134a儲(chǔ)存在儲(chǔ)氣干燥罐3中干燥。用戶可根據(jù)需要選擇空調(diào)系統(tǒng)蒸發(fā)器5或動(dòng)力電池6單獨(dú)工作，也可以選擇空調(diào)系統(tǒng)蒸發(fā)器5和動(dòng)力電池6同時(shí)工作。本領(lǐng)域技術(shù)人員能夠理解的是，空調(diào)系統(tǒng)蒸發(fā)器5和動(dòng)力電池6可由一個(gè)膨脹閥4共同控制，但此時(shí)空調(diào)系統(tǒng)蒸發(fā)器5和動(dòng)力電池6只能一起工作。此外，應(yīng)當(dāng)理解的是，儲(chǔ)氣干燥罐3中設(shè)置有干燥劑，用于吸收來自空調(diào)系統(tǒng)蒸發(fā)器5和動(dòng)力電池6的氣態(tài)冷卻介質(zhì)中的水分，以便壓縮機(jī)1能夠更穩(wěn)定地工作。

如圖2所示，用于電動(dòng)汽車動(dòng)力電池的相變冷卻系統(tǒng)包括依次順序連接成環(huán)路的壓縮機(jī)1、冷凝器2、膨脹閥4和動(dòng)力電池6、儲(chǔ)氣干燥罐3，并且在動(dòng)力電池6與膨脹閥4之間設(shè)置有一個(gè)空調(diào)系統(tǒng)蒸發(fā)器5，并且由膨脹閥4控制動(dòng)力電池6與空調(diào)系統(tǒng)蒸發(fā)器5的工作。本領(lǐng)域技術(shù)人員能理解的是，空調(diào)系統(tǒng)蒸發(fā)器5也可以設(shè)置在壓縮機(jī)1與動(dòng)力電池6之間。

繼續(xù)參閱圖2，圖中所示冷卻回路的冷卻原理與圖1所示相同，同樣以R134a作為冷卻介質(zhì)，空調(diào)系統(tǒng)蒸發(fā)器5和動(dòng)力電池6由膨脹閥4共同控制，液態(tài)R134a經(jīng)由膨脹閥4依次經(jīng)過空調(diào)系統(tǒng)蒸發(fā)器5和動(dòng)力電池6。

如圖3所示，在空調(diào)系統(tǒng)蒸發(fā)器5處并聯(lián)一根設(shè)置有第一閥門8的第一管路9，進(jìn)一步在空調(diào)系統(tǒng)蒸發(fā)器5與膨脹閥4之間設(shè)置第二閥門7，并且第二閥門7與第一管路9并聯(lián)，用以使動(dòng)力電池6可以單獨(dú)工作。當(dāng)閥控制動(dòng)力電池6與空調(diào)系統(tǒng)蒸發(fā)器5同時(shí)工作時(shí)，第一閥門8關(guān)閉，第二閥門7打開；當(dāng)動(dòng)力電池6單獨(dú)工作時(shí)，第一閥門8打開，第二閥門7關(guān)閉。在動(dòng)力電池6處并聯(lián)一根設(shè)置有第三閥門10的第二管路11，進(jìn)一步在空調(diào)系統(tǒng)蒸發(fā)器5與動(dòng)力電池6之間設(shè)置第四閥門12并與第二管路11并聯(lián)，用以使空調(diào)系統(tǒng)蒸發(fā)器5可以單獨(dú)工作。當(dāng)閥控制動(dòng)力電池6與空調(diào)系統(tǒng)蒸發(fā)器5同時(shí)工作時(shí)，第三閥門10關(guān)閉，第四閥門12打開；當(dāng)空調(diào)系統(tǒng)蒸發(fā)器5單獨(dú)工作時(shí)，第三閥門10打開，第四閥門12關(guān)閉。

本領(lǐng)域技術(shù)人員還能夠理解的是，圖3中設(shè)置在空調(diào)系統(tǒng)蒸發(fā)器5處的第一管路9、第二閥門7和設(shè)置在動(dòng)力電池6處的第二管路11、第四閥門12，兩者可根據(jù)需要都設(shè)置在相位冷卻系統(tǒng)中，或者只將其中之一設(shè)置在相位冷卻系統(tǒng)中。本領(lǐng)域技術(shù)人員還能夠理解的是，第二閥門7和第四閥門12，還可以分別設(shè)置在空調(diào)系統(tǒng)蒸發(fā)器5與動(dòng)力電池6的上面(圖中所示空調(diào)系統(tǒng)蒸發(fā)器5的上面與動(dòng)力電池6的上面)，但前提是需要保證第一管路9和第二閥門7的并聯(lián)，第二管路11和第四閥門12的并聯(lián)。本領(lǐng)域技術(shù)人員還能夠理解的是，第一閥門8、第二閥門7、第三閥門10和第四閥門12不僅可以通過完全開啟或閉合來控制動(dòng)力電池6和空調(diào)系統(tǒng)蒸發(fā)器5的停止與運(yùn)行，還可以通過部分開啟或閉合來控制通過兩者的R134a的流量，進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)控制兩者的制冷功率。

如圖4所示，用于電動(dòng)汽車動(dòng)力電池的相變冷卻系統(tǒng)包括依次順序連接成環(huán)路的壓縮機(jī)1、冷凝器2、膨脹閥4、動(dòng)力電池6、儲(chǔ)氣干燥罐3。除了采用R134a作為冷卻介質(zhì)外，本領(lǐng)域人員還可以根據(jù)具體情況選用其他的材料作為冷卻介質(zhì)。

用于電動(dòng)汽車動(dòng)力電池的相變冷卻系統(tǒng)還設(shè)置有監(jiān)控系統(tǒng)(圖1-4中未示出)，該監(jiān)控系統(tǒng)用于監(jiān)測電池包的工作溫度，當(dāng)電池包的溫度達(dá)到設(shè)定值(根據(jù)電池性能設(shè)置，例如20℃)時(shí)，監(jiān)控系統(tǒng)控制膨脹閥4開啟，動(dòng)力電池6開始工作給電池包降溫。當(dāng)電池包的溫度低于該設(shè)定值或者小于該設(shè)定值且差別達(dá)到一定閾值時(shí)，監(jiān)控系統(tǒng)控制膨脹閥4關(guān)閉，動(dòng)力電池6冷卻停止工作。

至此，已經(jīng)結(jié)合附圖所示的優(yōu)選實(shí)施方式描述了本實(shí)用新型的技術(shù)方案，但是，本領(lǐng)域技術(shù)人員容易理解的是，本實(shí)用新型的保護(hù)范圍顯然不局限于這些具體實(shí)施方式。在不偏離本實(shí)用新型的原理的前提下，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以對相關(guān)技術(shù)特征作出等同的更改或替換，這些更改或替換之后的技術(shù)方案都將落入本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。