申请/专利权人：浙江新吉奥汽车有限公司

申请日：2019-01-24

公开（公告）日：2024-03-26

公开（公告）号：CN109818112B

主分类号：H01M10/6568

分类号：H01M10/6568;H01M10/613;H01M10/625;H01M10/615;H01M10/6554

优先权：

专利状态码：有效-授权

法律状态：2024.03.26#授权;2019.06.21#实质审查的生效;2019.05.28#公开

摘要：本发明公开了一种可换流向的动力电池液冷板，包括贴合在动力电池表面边缘上的冷却基板，设置在冷却基板上的管路总成，连接在冷却基板与管路总成之间、用于改变液体流向、且互相匹配的第一四通换向电磁阀和第二四通换向电磁阀，一端与所述第一四通换向电磁阀连接、且另一端插入所述冷却基板内的第一连接头，一端与所述第二四通换向电磁阀连接、且另一端插入所述冷却基板内的第二连接头，以及开设在冷却基板内、分别与所述第一连接头和第二连接头连接、且呈栅状回旋闭合连接的液流道。本发明还公开了一种可换流向的动力电池液冷板的实现方法。通过上述方案，本发明具有结构简单、液体流向可变等优点。

主权项：1.一种可换流向的动力电池液冷板的工作方法，其特征在于，包括贴合在动力电池表面边缘上的冷却基板1，设置在冷却基板1上的管路总成2，连接在冷却基板1与管路总成2之间、用于改变液体流向、且互相匹配的第一四通换向电磁阀3和第二四通换向电磁阀4，一端与所述第一四通换向电磁阀3连接、且另一端插入所述冷却基板1内的第一连接头5，一端与所述第二四通换向电磁阀4连接、且另一端插入所述冷却基板1内的第二连接头6，以及开设在冷却基板1内、分别与所述第一连接头5和第二连接头6连接、且呈栅状回旋闭合连接的液流道14；管路总成2包括两端分别连接在第一四通换向电磁阀3与第二四通换向电磁阀4之间、且呈C形状并相对布设的第一水管21和第二水管22，连接在第一四通换向电磁阀3与第一连接头5之间的第三水管23，以及连接在第二四通换向电磁阀4与第二连接头6之间的第四水管24；一种可换流向的动力电池液冷板的工作方法，包括以下步骤：冷却模式：驱动第一四通换向电磁阀3的阀芯旋转，并使第一四通换向电磁阀3经第三水管23与液流道14连通；同时，驱动第二四通换向电磁阀4的阀芯旋转，使第二四通换向电磁阀4经第四水管24与液流道14连通；冷却液依次经第二四通换向电磁阀4、第四水管24、液流道14、第三水管23和第一四通换向电磁阀3构成动力电池的冷却液回路；加热模式：驱动第一四通换向电磁阀3的阀芯旋转，并使第一水管21与第三水管23连通；同时，驱动第二四通换向电磁阀4的阀芯旋转，使第二水管22与第四水管24连通；加热的液体依次经第二四通换向电磁阀4、第一水管21、第一四通换向电磁阀3、第三水管23、液流道14、第四水管24、第二四通换向电磁阀4、第二水管22和第一四通换向电磁阀3构成动力电池的加热回路。

全文数据：一种可换流向的动力电池液冷板及其实现方法技术领域本发明涉及新能源汽车技术领域，尤其是一种可换流向的动力电池液冷板及其实现方法。背景技术随着全球范围内能源形势的日益严峻和人们环保意识的不断增强，作为新能源的锂电池越来越受重视。锂电池因其能量密度高、循环特性好而常被用作电动汽车的动力来源。总所周知，电动汽车在行驶过程中会不定时出现大功率的充放电现象，在此过程中，锂电池会伴随较严重的发热现象。而锂电池的运行必须在设计的温度范围内，其运行温度过高或者过低都会对锂电池的工作性能和使用寿命造成不利影响，同时还容易带来安全隐患。传统的新能源汽车锂电池的冷却方式主要分为自然冷却、强迫风冷、液冷三种，其中，自然冷却是利用流动的空气与电池之间的热交换进行散热，其冷却效果较差。另外，强迫风冷是通过加设冷却风扇，将锂电池产生的热量带走，其只能散失外层锂电池表面的热量。无论是自然冷却还是强迫风冷，由于风冷系统无法彻底解决电池系统整体的密封防护问题，并且换热效率较低，温度均匀性较差，易冷凝结露等诸多缺点。与此同时，液冷系统是以冷却液为介质，以液冷板为场所进行传导换热。液冷技术因换热效率高，温场分布较均匀，便于高等级防水防尘设计，越来越多地应用于动力电池的热管理领域。但是动力电池整体上的宏观温场一致性，并不能真实反映各个区域，各个模组微观上的温场均一性。具体表现是模块或者模组的中心温度高于其外侧温度，并呈现一个梯度向外递减，加热和散热两种模式下的温场梯度需求不一致等。一般液冷板均为直流道，温度梯度在流向上呈衰减趋势，不符合电池系统温度均匀性的要求。因此，急需提出一种结构简单、满足不同温度梯度需求、实现动力电池系统微观上温场的均一性的动力电池液冷板。发明内容针对上述问题，本发明的目的在于提供一种可换流向的动力电池液冷板及其实现方法，本发明采用的技术方案如下：一种可换流向的动力电池液冷板，包括贴合在动力电池表面边缘上的冷却基板，设置在冷却基板上的管路总成，连接在冷却基板与管路总成之间、用于改变液体流向、且互相匹配的第一四通换向电磁阀和第二四通换向电磁阀，一端与所述第一四通换向电磁阀连接、且另一端插入所述冷却基板内的第一连接头，一端与所述第二四通换向电磁阀连接、且另一端插入所述冷却基板内的第二连接头，以及开设在冷却基板内、分别与所述第一连接头和第二连接头连接、且呈栅状回旋闭合连接的液流道。进一步地，所述冷却基板包括用于开设液流道的底板，扣合在所述底板上、且用于安装第一四通换向电磁阀、第二四通换向电磁阀、第一连接头和第二连接头的盖板。更进一步地，所述管路总成包括两端分别连接在第一四通换向电磁阀与第二四通换向电磁阀之间、且呈C形状并相对布设的第一水管和第二水管，连接在第一四通换向电磁阀与第一连接头之间的第三水管，以及连接在第二四通换向电磁阀与第二连接头之间的第四水管。优选地，所述第一四通换向电磁阀和第二四通换向电磁阀的结构相同，且所述第二四通换向电磁阀的底部设置用于安装在盖板上的基座。更进一步地，所述液流道上设置与第一连接头连接的第一连接部，且所述液流道上设置与第二连接头连接的第二连接部。一种可换流向的动力电池液冷板的实现方法，包括以下步骤：冷却模式：驱动第一四通换向电磁阀的阀芯旋转，并使第一四通换向电磁阀经第三水管与液流道连通；同时，驱动第二四通换向电磁阀的阀芯旋转，使第二四通换向电磁阀经第四水管与液流道连通；冷却液依次经第二四通换向电磁阀、第四水管、液流道、第三水管和第一四通换向电磁阀构成动力电池的冷却液回路。加热模式：驱动第一四通换向电磁阀的阀芯旋转，并使第一水管与第三水管连通；同时，驱动第二四通换向电磁阀的阀芯旋转旋转，使第二水管与第四水管连通；加热的液体依次经第二四通换向电磁阀、第一水管、第一四通换向电磁阀、第三水管、液流道、第四水管、第二四通换向电磁阀、第二水管和第一四通换向电磁阀构成动力电池的加热回路。与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：本发明巧妙地设置液流道、第一四通换向电磁阀、第二四通换向电磁阀和管路总成，将锂电池产生的运行热量带走或为锂电池加热，以保证锂电池在设计温度范围内运行。其中，本发明通过设置四通换向电磁阀，实现液体方向的改变，保证动力电池系统的温度均一性。本发明中的液流道为对称结构的回旋栅状，在冷却或加热时，液体一分为二，实现均冷却或加热，在保证动力电池的散热、加热性能的同时，也能实现动力电池系统微观上温场的均一性。通过上述方案，本发明具有结构简单、液体流向可变等优点，在新能源汽车技术领域具有很高的实用价值和推广价值。附图说明为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需使用的附图作简单介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对保护范围的限定，对于本领域技术人员来说，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。图1为本发明的结构示意图。图2为本发明的冷却基板的结构示意图。图3为本发明的管路总成的结构示意图。图4为本发明的底板的结构示意图。图5为本发明的第一四通换向电磁阀的结构示意图。图6为本发明冷却模式液体流向图。图7为本发明加热模式液体流向图。上述附图中，附图标记对应的部件名称如下：1-冷却基板，2-管路总成，3-第一四通换向电磁阀，4-第二四通换向电磁阀，5-第一连接头，6-第二连接头，10-底板，11-盖板，12-第一连接部，13-第二连接部，14-液流道，21-第一水管，22-第二水管，23-第三水管，24-第四水管，40-基座。具体实施方式为使本申请的目的、技术方案和优点更为清楚，下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明，本发明的实施方式包括但不限于下列实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。实施例如图1至图7所示，本实施例提供了一种可换流向的动力电池液冷板，需要说明的是，本实施例中所述的“第一”、“第二”、“第三”等序号用语仅用于区分同类部件，不能理解成对保护范围的特定限定。在本实施例中，该动力电池液冷板包括贴合在动力电池表面边缘上的冷却基板1，设置在冷却基板1上的管路总成2，连接在冷却基板1与管路总成2之间、用于改变液体流向、且结构相同的第一四通换向电磁阀3和第二四通换向电磁阀4，一端与所述第一四通换向电磁阀3连接、且另一端插入所述冷却基板1内的第一连接头5，一端与所述第二四通换向电磁阀4连接、且另一端插入所述冷却基板1内的第二连接头6，以及开设在冷却基板1内、分别与所述第一连接头5和第二连接头6连接、且呈栅状回旋闭合连接的液流道14。其中，该冷却基板1包括用于开设液流道14的底板10，扣合在所述底板10上、且用于安装第一四通换向电磁阀3、第二四通换向电磁阀4、第一连接头5和第二连接头6的盖板11。与此同时，在第二四通换向电磁阀4的底部设置用于安装在盖板11上的基座40。另外，在液流道14上设置与第一连接头5连接的第一连接部12，且在液流道14上设置与第二连接头6连接的第二连接部12。在本实施例中，该管路总成2包括两端分别连接在第一四通换向电磁阀3与第二四通换向电磁阀4之间、且呈C形状并相对布设的第一水管21和第二水管22，连接在第一四通换向电磁阀3与第一连接头5之间的第三水管23，以及连接在第二四通换向电磁阀4与第二连接头6之间的第四水管24。下面简要说明动力电池液冷板的组装过程：第一步：将第一四通换向电磁阀和第二四通换向电磁阀通过螺栓安装于冷却基板上，其方向为第一四通换向电磁阀和第二四通换向电磁阀的a接口相对，且c接口朝向冷却基板的外侧。第二步：将管路总成与第一四通换向电磁阀、第二四通换向电磁阀和冷却基板进行连接。具体为：第三水管的m端与第一四通换向电磁阀的a接口相连，n端与第一连接头相连；第一水管的g端与第一四通换向电磁阀的d接口相连，h端与第二四通换向电磁阀的b接口相连；第二水管的e端与第一四通换向电磁阀的b接口相连，f端与第二四通换向电磁阀的d接口相连；第四水管的j端与第二四通换向电磁阀的a接口相连，k端与第二连接头相连。下面简要说明动力电池液冷板的工作过程：1冷却模式：控制第一四通换向电磁阀、第二四通换向电磁阀，使第一四通换向电磁阀的a接口和c接口连通，b接口和d接口关闭；使第二四通换向电磁阀的a接口和c接口连通，b接口及d接口关闭。如图6所示，图中箭头方向表示液流方向。具体流向为：冷却的冷却液经由第二四通换向电磁阀的c接口流入，再依次经过第二四通换向电磁阀的a接口、第四水管及第二连接头，进入液流道的第二连接部。冷却液此时分为左右两路，分别沿着液流道流动到第一连接部。再经过第一连接头、第三水管及第二四通换向电磁阀的a接口，经第一四通换向电磁阀的c接口流出。2加热模式：控制第一四通换向电磁阀、第二四通换向电磁阀，使第一四通换向电磁阀的b接口和c接口连通，a接口和d接口连通；使第二四通换向电磁阀的b接口和c接口连通，a接口及d接口连通。如图7所示，图中箭头方向表示液流方向。具体流向为：加温的冷却液经由第二四通换向电磁阀的c接口流入，再依次经过第二四通换向电磁阀的b接口、第一水管、第一四通换向电磁阀的d接口和a接口、第三水管和第一连接头，进入液流道的第一连接部。冷却液分为左右两路，分别沿着液流道流动到第二连接部。再经过第二连接头、第四水管、第二四通换向电磁阀的a接口和d接口、第二水管及第一四通换向电磁阀的b接口，经第一四通换向电磁阀的c接口流出。在此过程中，外部冷却液均为从第二四通换向电磁阀的c接口流入，从第一四通换向电磁阀的c接口流出，并不会改变冷却系统原有的布置，仅通过改变电磁阀第一四通换向电磁阀和第二四通换向电磁阀的连通路径来改变冷却液的进入液冷板的位置。上述实施例仅为本发明的优选实施例，并非对本发明保护范围的限制，但凡采用本发明的设计原理，以及在此基础上进行非创造性劳动而作出的变化，均应属于本发明的保护范围之内。

权利要求：1.一种可换流向的动力电池液冷板，其特征在于，包括贴合在动力电池表面边缘上的冷却基板（1），设置在冷却基板（1）上的管路总成（2），连接在冷却基板（1）与管路总成（2）之间、用于改变液体流向、且互相匹配的第一四通换向电磁阀（3）和第二四通换向电磁阀（4），一端与所述第一四通换向电磁阀（3）连接、且另一端插入所述冷却基板（1）内的第一连接头（5），一端与所述第二四通换向电磁阀（4）连接、且另一端插入所述冷却基板（1）内的第二连接头（6），以及开设在冷却基板（1）内、分别与所述第一连接头（5）和第二连接头（6）连接、且呈栅状回旋闭合连接的液流道（14）。2.根据权利要求1所述的一种可换流向的动力电池液冷板，其特征在于，所述冷却基板（1）包括用于开设液流道（14）的底板（10），扣合在所述底板（10）上、且用于安装第一四通换向电磁阀（3）、第二四通换向电磁阀（4）、第一连接头（5）和第二连接头（6）的盖板（11）。3.根据权利要求1所述的一种可换流向的动力电池液冷板，其特征在于，管路总成（2）包括两端分别连接在第一四通换向电磁阀（3）与第二四通换向电磁阀（4）之间、且呈C形状并相对布设的第一水管（21）和第二水管（22），连接在第一四通换向电磁阀（3）与第一连接头（5）之间的第三水管（23），以及连接在第二四通换向电磁阀（4）与第二连接头（6）之间的第四水管（24）。4.根据权利要求2所述的一种可换流向的动力电池液冷板，其特征在于，所述第一四通换向电磁阀（3）和第二四通换向电磁阀（4）的结构相同，且所述第二四通换向电磁阀（4）的底部设置用于安装在盖板（11）上的基座（40）。5.根据权利要求4所述的一种可换流向的动力电池液冷板，其特征在于，所述液流道（14）上设置与第一连接头（5）连接的第一连接部（12），且所述液流道（14）上设置与第二连接头（6）连接的第二连接部（12）。6.一种根据权利要求1~5任一项所述的可换流向的动力电池液冷板的实现方法，其特征在于，包括以下步骤：冷却模式：驱动第一四通换向电磁阀（3）的阀芯旋转，并使第一四通换向电磁阀（3）经第三水管（23）与液流道（14）连通；同时，驱动第二四通换向电磁阀（4）的阀芯旋转，使第二四通换向电磁阀（4）经第四水管（24）与液流道（14）连通；冷却液依次经第二四通换向电磁阀（4）、第四水管（24）、液流道（14）、第三水管（23）和第一四通换向电磁阀（3）构成动力电池的冷却液回路；加热模式：驱动第一四通换向电磁阀（3）的阀芯旋转，并使第一水管（21）与第三水管（23）连通；同时，驱动第二四通换向电磁阀（4）的阀芯旋转旋转，使第二水管（22）与第四水管（24）连通；加热的液体依次经第二四通换向电磁阀（4）、第一水管（21）、第一四通换向电磁阀（3）、第三水管（23）、液流道（14）、第四水管（24）、第二四通换向电磁阀（4）、第二水管（22）和第一四通换向电磁阀（3）构成动力电池的加热回路。

百度查询： 浙江新吉奥汽车有限公司 一种可换流向的动力电池液冷板的工作方法

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