本實用新型涉及電池技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種大功率電池組極耳流動浸泡式控溫系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

隨著能源和環(huán)境問題的日益嚴峻，電動汽車正在逐步替代傳統(tǒng)動力汽車，電動汽車目前已經(jīng)成為汽車行業(yè)的一大分支。電動汽車因為其優(yōu)越的環(huán)保性等優(yōu)點，已經(jīng)得到整個行業(yè)的認可。電動汽車中，電池，電機，電控單元是最重要的三個部分。其中電池組的穩(wěn)定性，對電動汽車的穩(wěn)定性以及將來的發(fā)展至關(guān)重要。一般來說，電池組使用的最佳溫度為20℃-45℃之間，但是由于整個車的運行環(huán)境比較復雜，低溫可達零下20攝氏度，高溫可達55℃，環(huán)境溫度非常不穩(wěn)定。

眾所周知，電池組的主要發(fā)熱主要以極耳和極柱為主，目前使用的電池冷卻裝置有以下幾種：(1)冷卻裝置采用空氣強制對流冷卻，空氣的比熱小，散熱效率低，額外功耗大，并且對空氣的潔凈度提出更高要求。(2)電池系統(tǒng)內(nèi)設(shè)置導熱管間接傳熱，電池與散熱介質(zhì)之間為間接接觸，存在熱阻及流動不均勻的問題，并且導熱管回路排布復雜，占用空間大。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

針對現(xiàn)有技術(shù)的不足，本實用新型提出一種大功率電池組極耳流動浸泡式控溫系統(tǒng)，本大功率電池組極耳流動浸泡式控溫系統(tǒng)通過外部控溫系統(tǒng)和電池組內(nèi)部控溫系統(tǒng)配合將冷卻工質(zhì)直接與電池組極耳和極柱接觸，通過流動的冷卻工質(zhì)直接將電池組極耳和極柱產(chǎn)生的熱量及時帶出，從而保證大功率電池組的正常運行。

為實現(xiàn)上述技術(shù)方案，本實用新型提供了一種大功率電池組極耳流動浸泡式控溫系統(tǒng)，包括：外部控溫系統(tǒng)和電池組內(nèi)部控溫系統(tǒng)；所述外部控溫系統(tǒng)包括水箱、循環(huán)水泵、風冷換熱器、油水換熱器、加熱裝置和回水管，所述油水換熱器上設(shè)置有進水口、出水口、進油口和出油口，所述風冷換熱器的出水口與油水換熱器的進水口通過管道連接，所述風冷換熱器的進水口通過循環(huán)水泵與水箱的出水口連接，加熱裝置安裝在水箱內(nèi)，所述油水換熱器的出水口通過回水管連接到水箱；所述電池組內(nèi)部控溫系統(tǒng)包括多個并聯(lián)設(shè)置的電池組、循環(huán)工質(zhì)泵和循環(huán)管路，所述每個電池組上均設(shè)置有循環(huán)工質(zhì)入口和循環(huán)工質(zhì)出口，外部控溫系統(tǒng)中油水換熱器的出油口與循環(huán)工質(zhì)泵的進油口連接，所述循環(huán)工質(zhì)泵的出油口通過循環(huán)管路連接到每個電池組的循環(huán)工質(zhì)入口，所述電池組的循環(huán)工質(zhì)出口通過循環(huán)管路連接到油水換熱器的進油口。

在上述技術(shù)方案中，當大功率電池組開始工作時，循環(huán)工質(zhì)開啟，冷卻液體在電池內(nèi)部控溫系統(tǒng)內(nèi)循環(huán)流動，當電池組極耳和極柱溫度迅速升高時，電池組外殼內(nèi)充滿冷卻工質(zhì)，極耳和極柱產(chǎn)生的熱量迅速傳遞到冷卻工質(zhì)中，當冷卻工質(zhì)溫度超過50℃后，外部控溫系統(tǒng)開啟，水箱中的冷卻水通過循環(huán)水泵泵入風冷換熱器，冷卻水冷卻到30℃以下后進入油水換熱器與冷卻工質(zhì)換熱，對冷卻工質(zhì)進行冷卻，控制冷卻工質(zhì)的溫度在40℃左右，升溫后的冷卻水回流到水箱中，如此循環(huán)，保證電池組的極耳和極柱溫度在40℃以下正常運行。當電池組開始工作的溫度在零下時，電池組內(nèi)部控溫系統(tǒng)和外部控溫系統(tǒng)開始工作，水箱中的冷卻水首先通過加熱裝置加熱至30℃左右，然后通過循環(huán)水泵泵入油水換熱器與冷卻工質(zhì)換熱，將冷卻工質(zhì)溫度提高到25℃以上，從而保證電池組的正常工作溫度，電池組正常啟動，加熱程中風冷換熱器不工作，當電池組正常啟動一段時間后，加熱模式關(guān)閉，冷卻模式開啟，保證電池組的正常運行。

優(yōu)選的，所述電池組包括電池組外殼、單體電池、電池組上蓋、正極柱、負極柱、型材散熱器式極耳、循環(huán)工質(zhì)入口和循環(huán)工質(zhì)出口，多個單體電池并排安裝在電池組外殼內(nèi)，型材散熱器式極耳安裝在并排設(shè)置的單體電池的上方，正極柱和負極柱分別固定在型材散熱器式極耳的左右兩側(cè)，電池組上蓋固定在電池組外殼的頂部，循環(huán)工質(zhì)入口設(shè)置在電池組外殼側(cè)面底端，循環(huán)工質(zhì)出口設(shè)置在電池組外殼側(cè)面頂。當電池組持續(xù)發(fā)熱時，冷卻液從循環(huán)工質(zhì)入口進入并充滿電池組外殼，將正極柱、負極柱和型材散熱器式極耳完全浸泡，由于是直接接觸，可以降低冷卻液與正極柱、負極柱和型材散熱器式極耳之間的傳熱熱阻，從而將正極柱、負極柱和型材散熱器式極耳上的熱量快速帶出，防止熱量堆積導致電池組工作不正常。

優(yōu)選的，所述型材散熱器式極耳的中部開設(shè)有安裝凹槽，所述凹槽內(nèi)設(shè)置有多個并行間隔設(shè)置的螺孔，所述凹槽左右兩側(cè)各設(shè)置有多個對稱分布的散熱翅片。通過散熱翅片可以擴大極耳與冷卻液的接觸面積，進而可以將極耳產(chǎn)生的熱量通過冷卻液快速帶走。

本實用新型提供的一種大功率電池組極耳流動浸泡式控溫系統(tǒng)及方法的有益效果在于：

(1)本大功率電池組極耳流動浸泡式控溫系統(tǒng)本大功率電池組極耳流動浸泡式控溫系統(tǒng)通過外部控溫系統(tǒng)和電池組內(nèi)部控溫系統(tǒng)配合將冷卻工質(zhì)直接與電池組極耳和極柱接觸，增大接觸面積，降低接觸熱阻，通過流動的冷卻工質(zhì)直接將電池組極耳和極柱產(chǎn)生的熱量快速帶出，電池組的散熱效率明顯提高；

(2)本大功率電池組極耳流動浸泡式控溫系統(tǒng)采用流動狀態(tài)的冷卻工質(zhì)，能提升電池組內(nèi)部的均溫效果，依靠液體浸泡及流動先均溫可以避免個別熱點損害個別電池，達到臨界溫度后再啟動散熱，進一步降低能耗同時提高散熱模組使用壽命；

(3)本大功率電池組極耳流動浸泡式控溫系統(tǒng)在針對電池極耳部分，對連接電池極耳的極板，進行了專門設(shè)計，將連接極耳極板設(shè)計成型材散熱器形式，有效增加散熱面積；

(4)本大功率電池組極耳流動浸泡式控溫系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡單，主要部件均為標準件，便于安裝，維護，工程實現(xiàn)簡單；系統(tǒng)容易實現(xiàn)模塊化，在超大型的工程中，可以隨意的進行串并聯(lián)；除了用于靜態(tài)儲能的電池墻，還可以用于車載的動態(tài)電池包。

附圖說明

圖1為本實用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2為本實用新型中電池組的前視圖。

圖3為本實用新型中電池組的側(cè)視圖。

圖4為本實用新型中型材散熱器式極耳的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖中：11、水箱；12、循環(huán)水泵；13、風冷換熱器；14、油水換熱器；15、加熱裝置；16、回水路；21、電池組；22、循環(huán)工質(zhì)泵；23、循環(huán)管路；211、電池組外殼；212、單體電池；213、電池組上蓋；214、正極柱；215、負極柱；216、型材散熱器式極耳；217、循環(huán)工質(zhì)入口；218、循環(huán)工質(zhì)出口。

具體實施方式

下面將結(jié)合本實用新型實施例中的附圖，對本實用新型實施例中的技術(shù)方案進行清楚、完整的描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本實用新型一部分實施例，而不是全部的實施例。本領(lǐng)域普通人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，均屬于本實用新型的保護范圍。

實施例：一種大功率電池組極耳流動浸泡式控溫系統(tǒng)。

參照圖1至圖4所示，一種大功率電池組極耳流動浸泡式控溫系統(tǒng)，包括：外部控溫系統(tǒng)和電池組內(nèi)部控溫系統(tǒng)；所述外部控溫系統(tǒng)包括水箱11、循環(huán)水泵12、風冷換熱器13、油水換熱器14、加熱裝置15和回水管16，所述油水換熱器14上設(shè)置有進水口、出水口、進油口和出油口，所述風冷換熱器13的出水口與油水換熱器14的進水口通過管道連接，所述風冷換熱器13的進水口通過循環(huán)水泵12與水箱11的出水口連接，加熱裝置15安裝在水箱11內(nèi)，所述油水換熱器14的出水口通過回水管16連接到水箱11；所述電池組內(nèi)部控溫系統(tǒng)包括多個并聯(lián)設(shè)置的電池組21、循環(huán)工質(zhì)泵22和循環(huán)管路23，所述每個電池組21上均設(shè)置有循環(huán)工質(zhì)入口217和循環(huán)工質(zhì)出口218，外部控溫系統(tǒng)中油水換熱器14的出油口與循環(huán)工質(zhì)泵22的進油口連接，所述循環(huán)工質(zhì)泵22的出油口通過循環(huán)管路23連接到每個電池組21的循環(huán)工質(zhì)入口217，所述電池組21的循環(huán)工質(zhì)出口218通過循環(huán)管路23連接到油水換熱器14的進油口。

本實用新型的工作原理是：當大功率電池組21開始工作時，循環(huán)工質(zhì)泵22開啟，冷卻液體在電池內(nèi)部控溫系統(tǒng)內(nèi)循環(huán)流動，當電池組21極耳和極柱溫度迅速升高時，電池組外殼211內(nèi)充滿冷卻工質(zhì)，極耳和極柱產(chǎn)生的熱量迅速傳遞到冷卻工質(zhì)中，當冷卻工質(zhì)溫度超過50℃后，外部控溫系統(tǒng)開啟，水箱11中的冷卻水通過循環(huán)水泵12泵入風冷換熱器13，冷卻水冷卻到30℃以下后進入油水換熱器14與冷卻工質(zhì)換熱，對冷卻工質(zhì)進行冷卻，控制冷卻工質(zhì)的溫度在40℃左右，升溫后的冷卻水回流到水箱11中，如此循環(huán)，保證電池組21的極耳和極柱溫度在40℃以下，冷卻過程中加熱裝置15不工作。當電池組21開始工作的溫度在零下時，電池組21內(nèi)部控溫系統(tǒng)和外部控溫系統(tǒng)開始工作，水箱11中的冷卻水首先通過加熱裝置15加熱至30℃左右，然后通過循環(huán)水泵12泵入油水換熱器14與冷卻工質(zhì)換熱，將冷卻工質(zhì)溫度提高到25℃以上，從而保證電池組21的正常工作溫度，電池組21正常啟動，加熱程中風冷換熱器13不工作，當電池組21正常啟動一段時間后，加熱模式關(guān)閉，冷卻模式開啟，保證電池組21的正常運行。

參照圖2和圖3所示，所述電池組21包括電池組外殼211、單體電池212、電池組上蓋213、正極柱214、負極柱215、型材散熱器式極耳216、循環(huán)工質(zhì)入口217和循環(huán)工質(zhì)出口218，多個單體電池212并排安裝在電池組外殼211內(nèi)，型材散熱器式極耳216安裝在并排設(shè)置的單體電池212的上方，正極柱214和負極柱215分別固定在型材散熱器式極耳216的左右兩側(cè)，電池組上蓋213固定在電池組外殼211的頂部，循環(huán)工質(zhì)入口217設(shè)置在電池組外殼211側(cè)面底端，循環(huán)工質(zhì)出口218設(shè)置在電池組外殼211側(cè)面頂。當電池組21持續(xù)發(fā)熱時，冷卻液從循環(huán)工質(zhì)入口217進入并充滿電池組外殼211，將正極柱214、負極柱215和型材散熱器式極耳216完全浸泡，由于是直接接觸，可以降低冷卻液與正極柱214、負極柱215和型材散熱器式極耳216之間的傳熱熱阻，從而將正極柱214、負極柱215和型材散熱器式極耳216上的熱量快速帶出，防止熱量堆積導致電池組21工作不正常。

參照圖4所示，所述型材散熱器式極耳216的中部開設(shè)有安裝凹槽，所述凹槽內(nèi)設(shè)置有多個并行間隔設(shè)置的螺孔，所述凹槽左右兩側(cè)各設(shè)置有多個對稱分布的散熱翅片。通過散熱翅片可以擴大極耳與冷卻液的接觸面積，進而可以將極耳產(chǎn)生的熱量通過冷卻液快速帶走。

以上所述為本實用新型的較佳實施例而已，但本實用新型不應局限于該實施例和附圖所公開的內(nèi)容，所以凡是不脫離本實用新型所公開的精神下完成的等效或修改，都落入本實用新型保護的范圍。