一种电池包内的液冷系统及其控制方法技术方案

本申请提供一种电池包内的液冷系统及其控制方法，该液冷系统包括换向组件、液冷板、电磁阀、电池管理系统、进水口、出水口以及连接液冷板和进出水口的管道，其中，液冷板构成多个并联流道，每个并联流道冷却至少两个电芯，且对应于一个电磁阀，换向组件包括两种工作模式，不同工作模式对应不同冷却液流向，由电池管理系统控制换向组件切换工作模式，从而调整冷却液在液冷板中的流动方向，以及控制电磁阀的导通和闭合，从而调节各电芯对应的冷却液流量。如此，有效改善串联流道前后温差，以及有效实现并联流道流量分配的均匀性。实现并联流道流量分配的均匀性。实现并联流道流量分配的均匀性。

【技术实现步骤摘要】
一种电池包内的液冷系统及其控制方法


[0001]本申请涉及电池热管理
，具体而言，涉及一种电池包内的液冷系统及其控制方法。

技术介绍

[0002]动力电池在充放电过程中会产生热量，温度上升，温度过高会影响电池安全性，不同电芯间的温度差异也会影响电池系统寿命，因此，在电动汽车使用过程中，经常需要对电池进行冷却。目前电池的冷却方式主要是液冷，即利用乙二醇水溶液在管路、液冷板、换热器中流动，带走热量，从而实现电池的冷却。
[0003]液冷板一般集成在箱体上，或者单独作为一个组件。液冷板的流道设计上，分为串联流道和并联流道。串联流道流程较长，流阻较大，液冷板前后的换热效果差异较大，这就导致其对应的电池温差较大，流道后面的电池冷却效果往往不理想；并联流道流程较短，每个流道的流量较小，不同流道的换热效果取决于流量分配的均匀性，然而由于加工的公差，以及本身设计上的缺陷，这就导致流量分配很难均匀。
[0004]因此，如何改善串联流道前后温差和实现并联流道流量分配的均匀性，是一个亟待解决的问题。

技术实现思路

[0005]本申请的目的在于提供一种电池包内的液冷系统及其控制方法，旨在解决相关技术中的液冷板存在的串联流道前后温差较大，并联流道流量分配往往无法均匀的问题。
[0006]第一方面，本申请提供的一种电池包内的液冷系统，包括换向组件、至少一个液冷板、电磁阀、电池管理系统、进水口、出水口以及连接所述液冷板、所述进水口和所述出水口的管道；其中：所述液冷系统通过所述进水口和所述出水口，与整车热管理系统连接；所述液冷板构成多个并联流道，每个并联流道通过一个电磁阀与所述换向组件连接，每个并联流道用于冷却至少两个电芯；所述换向组件的工作模式包括第一工作模式和第二工作模式，当所述换向组件处于第一工作模式时，冷却液在所述液冷板中的流动方向为第一方向；当所述换向组件处于第二工作模式时，冷却液在所述液冷板中的流动方向为第二方向；所述电池管理系统与所述换向组件和所述电磁阀连接，用于控制所述换向组件切换工作模式，以及控制所述电磁阀的导通和闭合。
[0007]在上述实现过程中，提供一种电池包内的液冷系统，包括换向组件、液冷板、电磁阀、电池管理系统、进水口、出水口以及连接液冷板和进出水口的管道，液冷板构成多个并联流道，每个并联流道冷却至少两个电芯，且对应于一个电磁阀，换向组件包括两种工作模式，不同工作模式对应不同冷却液流向，由电池管理系统控制换向组件切换工作模式，从而调整冷却液在液冷板中的流动方向，以及控制电磁阀的导通和闭合，从而调节各电芯对应的冷却液流量。如此，有效改善串联流道前后温差，以及有效实现并联流道流量分配的均匀性。
[0008]进一步地，在一些例子中，所述换向组件包括前端板、后端板、弹簧侧板、线圈侧板和阀芯；所述前端板包括四个进出水口，所述前端板和所述后端板形成冷却液流动的内部腔体；所述阀芯的一侧固定在弹簧侧板上，另一侧套在线圈侧板内；所述线圈侧板包含线圈，所述线圈用于通电时产生电磁力，驱动所述阀芯运动。
[0009]在上述实现过程中，提供一种可切换液冷板内冷却液的流动方向的结构。
[0010]进一步地，在一些例子中，所述阀芯的位置由限位台阶固定。
[0011]在上述实现过程中，利用限位台阶将阀芯的位置固定于第一限位处或第二限位处，从而实现换向组件的工作模式的切换。
[0012]进一步地，在一些例子中，所述液冷板的数量为多个时，每个液冷板对应一个并联流道；所述液冷板的数量为一个时，所述液冷板内构成多个并联流道。
[0013]在上述实现过程中，由多个液冷板构成多个并联流道，或者通过设计在一个液冷板内构成多个并联流道。
[0014]进一步地，在一些例子中，所述液冷板的数量为多个；所述电池管理系统具体用于：实时监测各个电芯的温度，当同一个液冷板前后的电芯温差达到预设阈值时，控制所述换向组件切换工作模式。
[0015]在上述实现过程中，在正常使用工况下，通过实时监测温差，调整冷却液流向，可以减小电池包各个电芯的温差，提高电芯的一致性和循环寿命。
[0016]进一步地，在一些例子中，所述电池管理系统还用于：在控制所述换向组件切换工作模式后，对每个液冷板上的至少两个电芯的温度分别求平均值，将所述平均值确定为对应液冷板的平均温度；控制平均温度最高的液冷板对应的电磁阀为导通状态，以及控制其余电磁阀为关闭状态，并在预设时间后，开启所有电磁阀。
[0017]在上述实现过程中，通过关闭部分电磁阀，将所有冷却液流量流向平均温度最高的电芯，快速、有效地减小电池包各个电芯的温差。
[0018]进一步地，在一些例子中，所述电池管理系统还用于：实时检测电池包是否发生热失控；若检测结果为是，定位发生热失控的电芯所处的液冷板位置；控制所述液冷板位置对应的电磁阀为导通状态，以及控制其余电磁阀为关闭状态。
[0019]在上述实现过程中，在热失控工况下，通过关闭部分电磁阀，将所有冷却液流量流向失控电芯，减少热蔓延的风险，提升电池安全性。
[0020]第二方面，本申请提供的一种如第一方面任一项所述的液冷系统的控制方法，应用于电池管理系统，包括：实时监测各个电芯的温度；获取每个液冷板前后的电芯温差；当同一个液冷板前后的电芯温差达到预设阈值时，控制所述换向组件切换工作模式。
[0021]进一步地，在一些例子中，所述控制方法还包括：实时检测电池包是否发生热失控；若检测结果为是，定位发生热失控的电芯所处的并联流道位置；控制所述并联流道位置对应的电磁阀为导通状态，以及控制其余电磁阀为关闭状态。
[0022]第三方面，本申请提供的一种车辆，该车辆的电池包包括如第一方面任一项所述的液冷系统。
[0023]本申请公开的其他特征和优点将在随后的说明书中阐述，或者，部分特征和优点可以从说明书推知或毫无疑义地确定，或者通过实施本申请公开的上述技术即可得知。
[0024]为使本申请的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合
所附附图，作详细说明如下。
附图说明
[0025]为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案，下面将对本申请实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本申请的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，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。
[0026]图1为本申请实施例提供的一种电池包内的液冷系统的示意图；
[0027]图2为本申请实施例提供的一种液冷系统的控制方法的流程图；
[0028]图3为本申请实施例提供的一种电池包内的液冷系统的架构的示意图；
[0029]图4为本申请实施例提供的一种换向组件的结构的示意图；
[0030]图5为本申请实施例提供的一种换向组件的第一种工作模式的示意图；
[0031]图6为本申请实施例提供的一种换向组件的第二种工作模式的示意图；
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种电池包内的液冷系统，其特征在于，包括换向组件、至少一个液冷板、电磁阀、电池管理系统、进水口、出水口以及连接所述液冷板、所述进水口和所述出水口的管道；其中：所述液冷系统通过所述进水口和所述出水口，与整车热管理系统连接；所述液冷板构成多个并联流道，每个并联流道通过一个电磁阀与所述换向组件连接，每个并联流道用于冷却至少两个电芯；所述换向组件的工作模式包括第一工作模式和第二工作模式，当所述换向组件处于第一工作模式时，冷却液在所述液冷板中的流动方向为第一方向；当所述换向组件处于第二工作模式时，冷却液在所述液冷板中的流动方向为第二方向；所述电池管理系统与所述换向组件和所述电磁阀连接，用于控制所述换向组件切换工作模式，以及控制所述电磁阀的导通和闭合。2.根据权利要求1所述的液冷系统，其特征在于，所述换向组件包括前端板、后端板、弹簧侧板、线圈侧板和阀芯；所述前端板包括四个进出水口，所述前端板和所述后端板形成冷却液流动的内部腔体；所述阀芯的一侧固定在弹簧侧板上，另一侧套在线圈侧板内；所述线圈侧板包含线圈，所述线圈用于通电时产生电磁力，驱动所述阀芯运动。3.根据权利要求2所述的液冷系统，其特征在于，所述阀芯的位置由限位台阶固定。4.根据权利要求1所述的液冷系统，其特征在于，所述液冷板的数量为多个时，每个液冷板对应一个并联流道；所述液冷板的数量为一个时，所述液冷板内构成多个并联流道。5.根据权利要求1所述的液冷系统，其特征在于，所...

【专利技术属性】
技术研发人员：曹自海，曾勇，王清泉，邓善庆，吕少茵，
申请(专利权)人：广汽埃安新能源汽车股份有限公司，
类型：发明
国别省市：