一种电动摩托车风液一体的热管理电池系统

专利摘要:
本实用新型提供了一种电动摩托车风液一体的热管理电池系统，包括电池包和电池管理系统，所述电池包的一端设有散热通风口，另一端设有散热出风口，所述电池包包括电池包壳体、电池模组和液冷组件，所述电池模组、液冷组件均安装在所述电池包壳体之内，所述液冷组件紧贴在所述电池模组上，所述电池管理系统与所述液冷组件连接。本实用新型的有益效果是：采用风液一体的散热方案，有效提高了电池的散热效率。
公开号:CN214336782U
申请号:CN202022880450.8U
申请日:2020-12-03
公开日:2021-10-01
发明作者:章春元；周志武；胡磊；李磊；廖丁华；罗玉文；张斌成；何养团
申请人:章春元；
IPC主号:H01M10-613

专利说明:
[n0001] 本实用新型涉及电动摩托车，尤其涉及一种电动摩托车风液一体的热管理电池系统。
[n0002] 现有电摩因为需要非常高的速度与加速效果，经常进行高倍率放电，对电池伤害很大，因为电池的发热量大，严重影响电池系统的寿命，衰减速度快，且有热失效安全风险，而电池包一般只有被动的自然空气散热，散热速度较慢。
[n0003] 为了解决现有技术中的问题，本实用新型提供了一种电动摩托车风液一体的热管理电池系统。
[n0004] 本实用新型提供了一种电动摩托车风液一体的热管理电池系统，包括电池包和电池管理系统，所述电池包的一端设有散热通风口，另一端设有散热出风口，所述电池包包括电池包壳体、电池模组和液冷组件，所述电池模组、液冷组件均安装在所述电池包壳体之内，所述液冷组件紧贴在所述电池模组上，所述电池管理系统与所述液冷组件连接。
[n0005] 作为本实用新型的进一步改进，所述散热通风口上设有进风百页窗，所述散热出风口上设有出风百页窗，所述进风百页窗连接有控制其开合的进风百页窗驱动电机，所述出风百页窗连接有控制其开合的出风百页窗驱动电机，所述电池管理系统分别与所述进风百页窗驱动电机、出风百页窗驱动电机连接。
[n0006] 作为本实用新型的进一步改进，所述热管理电池系统还包括摩托车支架和外置散热器，所述外置散热器、电池包分别固定在所述摩托车支架上，所述外置散热器的出风口正对所述电池包的散热面。
[n0007] 作为本实用新型的进一步改进，所述电池包壳体包括左压铸铝壳和右压铸铝壳，所述左压铸铝壳和右压铸铝壳抱合形成安装腔体，所述左压铸铝壳上设有左散热翼翅，所述右压铸铝壳上设有右散热翼翅。
[n0008] 作为本实用新型的进一步改进，所述外置散热器的出风口正对所述左散热翼翅、右散热翼翅中的任意一个或者其任意组合。
[n0009] 作为本实用新型的进一步改进，所述电池模组至少有两个，所述液冷组件紧贴在两个所述电池模组之间，位于最左侧的所述电池模组与所述左压铸铝壳之间紧贴有左导热硅胶，位于最右侧的所述电池模组与所述右压铸铝壳之间紧贴有右导热硅胶。
[n0010] 作为本实用新型的进一步改进，所述液冷组件包括具有进水口和出水口的液冷板，所述液冷板通过进水口连接有进水管道，所述液冷板通过出水口连接有出水管道，所述电池模组包括电芯，所述电芯的负极紧贴所述液冷板。
[n0011] 作为本实用新型的进一步改进，所述进水管道、出水管道分别与所述外置散热器连接。
[n0012] 作为本实用新型的进一步改进，所述出水管道上设有出水电磁阀和水泵，所述进水管道上设有膨胀水箱和进水电磁阀，所述出水电磁阀、水泵和进水电磁阀分别与所述电池管理系统连接。
[n0013] 作为本实用新型的进一步改进，所述液冷板上设有PTC加热板，所述PTC加热板与所述电池管理系统连接。
[n0014] 作为本实用新型的进一步改进，所述摩托车支架上设有将风导向至所述电池包的风道导流罩。
[n0015] 本实用新型的有益效果是：通过上述方案，采用风液一体的散热方案，有效提高了电池的散热效率。
[n0016] 图1是本实用新型一种电动摩托车风液一体的热管理电池系统的装配图。
[n0017] 图2是本实用新型一种电动摩托车风液一体的热管理电池系统的装配图。
[n0018] 图3是本实用新型一种电动摩托车风液一体的热管理电池系统的装配图。
[n0019] 图4是本实用新型一种电动摩托车风液一体的热管理电池系统的电池包的分解示意图。
[n0020] 图5是本实用新型一种电动摩托车风液一体的热管理电池系统的电池模组的装配图。
[n0021] 图6是本实用新型一种电动摩托车风液一体的热管理电池系统的电池包的散热示意图。
[n0022] 图7是本实用新型一种电动摩托车风液一体的热管理电池系统的电芯的散热示意图。
[n0023] 图8是本实用新型一种电动摩托车风液一体的热管理电池系统的控制示意图。
[n0024] 图9是本实用新型一种电动摩托车风液一体的热管理电池系统的外置散热器的示意图。
[n0025] 图10是本实用新型一种电动摩托车风液一体的热管理电池系统的电池包的风冷示意图。
[n0026] 图11是本实用新型一种电动摩托车风液一体的热管理电池系统的电池包的风冷控制示意图。
[n0027] 图12是本实用新型一种电动摩托车风液一体的热管理电池系统的电池包的液冷板的示意图。
[n0028] 图13是本实用新型一种电动摩托车风液一体的热管理电池系统的电池包的加热示意图。
[n0029] 下面结合附图说明及具体实施方式对本实用新型作进一步说明。
[n0030] 如图1至图13所示，一种电动摩托车风液一体的热管理电池系统，包括电池包1和电池管理系统（BMS）200，所述电池包1的一端设有散热通风口，另一端设有散热出风口，所述电池包1包括电池包壳体、电池模组11和液冷组件，所述电池模组11、液冷组件均安装在所述电池包壳体之内，所述液冷组件紧贴在所述电池模组11上，所述电池管理系统200与所述液冷组件连接。
[n0031] 所述散热通风口上设有进风百页窗7，所述散热出风口上设有出风百页窗9，所述进风百页窗7连接有控制其开合的进风百页窗驱动电机71，所述出风百页窗9连接有控制其开合的出风百页窗驱动电机91，所述电池管理系统200分别与所述进风百页窗驱动电机71、出风百页窗驱动电机91连接，用于控制进风百页窗7、出风百页窗9的开合，增加电池专门的散热通风口与出风口，当电池包1在快速行驶的时候，就有风对电池包1的外壳进行快速散热，当电池包1内部温度不高，这种单独风冷就能很好的起到散热效果；当冬天冷的时候，可以关闭进风百页窗7和出风百页窗9，对内部进行保温。
[n0032] 当温度大于20度时，电池管理系统200通过进风百页窗驱动电机71、出风百页窗驱动电机91控制进风百页窗7、出风百页窗9打开，当温度低于20度时，电池管理系统200通过进风百页窗驱动电机71、出风百页窗驱动电机91控制进风百页窗7、出风百页窗9关闭，有利于保持电池处于比较适合工作的温度范围。
[n0033] 所述热管理电池系统还包括电机5、摩托车支架6和外置散热器2，所述电机5、外置散热器2、电池包1分别固定在所述摩托车支架6上，外置散热器2连接有风扇23，所述外置散热器2的风扇23的出风口正对所述电池包1的散热面，电池包1与电机5连接，用于向电机5供电，在摩托车前端增加一个带风扇的外置散热器2（类似汽车式），电池包1内部通过液体对电池进行散热，当温度高时，可以通过外置散热器2对电池包1外部风散热，并结合内部液体进行液冷散热，极大的提高了散热效果，且这种不需要压缩机与蒸发器，比专门的制冷系统便宜简洁很多，只需要散热器与泵等装置就可以，减少了部件的尺寸，边缘安装。
[n0034] 所述摩托车支架6上设有将风导向至所述电池包1的风道导流罩8。
[n0035] 所述电池包壳体包括左压铸铝壳14和右压铸铝壳16，所述左压铸铝壳14和右压铸铝壳16抱合形成安装腔体，所述左压铸铝壳14上设有左散热翼翅，所述右压铸铝壳16上设有右散热翼翅。
[n0036] 所述外置散热器2的出风口正对所述左散热翼翅、右散热翼翅中的任意一个或者其任意组合。
[n0037] 所述电池模组11至少有两个，优选两个，所述液冷组件紧贴在两个所述电池模组11之间，对两个电池模组11行堆叠组装，位于最左侧的所述电池模组11与所述左压铸铝壳14之间紧贴有左导热硅胶13，位于最右侧的所述电池模组11与所述右压铸铝壳16之间紧贴有右导热硅胶15，左导热硅胶13和右导热硅胶15可用于加快导出电芯100的热量，以提高散热效率。
[n0038] 所述液冷组件包括具有进水口121和出水口122的液冷板12，所述液冷板12通过进水口121连接有进水管道3，所述液冷板12通过出水口122连接有出水管道4，所述电池模组包括电芯100，所述电芯100的负极102紧贴所述液冷板12，正极101紧贴左导热硅胶13或者右导热硅胶15。
[n0039] 所述进水管道3与所述外置散热器2的出水口21连接，所述出水管道4与所述外置散热器2的进水口22连接，可通过外置散热器2来实现液体的循环冷却，以提高电池包1的液冷效率。
[n0040] 所述出水管道4上设有出水电磁阀42和水泵41，所述进水管道3上设有膨胀水箱31和进水电磁阀32，所述出水电磁阀42、水泵41和进水电磁阀32分别与所述电池管理系统200连接，可通过电池管理系统200来控制出水电磁阀42、水泵41和进水电磁阀32，从而实现液冷控制。
[n0041] 所述液冷板12上设有PTC加热板123，所述PTC加热板123与所述电池管理系统200连接，可通过电池管理系统200控制PTC加热板123进行加热，从而提高电芯100的温度。
[n0042] PTC加热板123安装在电芯100的负极102与液冷板12之间。
[n0043] 当冬天冷的时候，可电池低温放电时，内部电池可以通过自放电并通过PTC加热板123对电池进行加热，当低温进行充电时，可以通过充电机对电池先进行加温到5°C-10°C，给电池一个良好的充电温度，可以极大的防护电池，并提高充电速度。
[n0044] 当电池包处于高温需要进行充电时，可以通过充电器与电池包通讯唤醒散热器先对电池包进行散热将到45°C以下，进行充电，这样不需要像现有的电池包等五六个小时降温再继续充电。
[n0045] 本实用新型提供的一种电动摩托车风液一体的热管理电池系统，具有以下优点：
[n0046] 1）电池包含有两个电池模组11进行堆叠组装，电池模组11中间加有液冷板12（含PTC），可以对电池包1进行散热和加热。
[n0047] 2）电池包1的外壳为铝合金壳子，电池另外一段通过灌封胶和导热片，使电池和铝合金接触进行传热，铝框外表面有专门设计的散热齿（即左散热翼翅、右散热翼翅），可以快速的加快风与电池包表面的换热速度。
[n0048] 3）摩托车前轮端迎风口，放置一个外置散热器2和一个进风百叶窗口（通过电机进行控制关闭），后轮处有一个百叶窗出风口（通过电机进行控制关闭），外置散热器2和汽车的前置散热器结构基本一样，通过风对散热器内部进行快速散热，并且对内部的液体进行降温，然后将冷却的液体流入电池包1内部的液冷板12对电池进行散热，实现风液一体散热。
[n0049] 4）当电池包温度比较高还在骑行时，可以打开百叶窗（即进风百页窗7、出风百页窗9）和外置散热器2（不需要打开散热器风扇）同时对电池包进行散热，比单独的外壳风冷效率提高一倍以上。
[n0050] 5）电池的外置散热器2与百叶窗通过BMS对电池包的温度和外部的温度进行，控制关闭。
[n0051] 6）当电池包处于低温环境时，BMS会控制马达将百叶窗关闭，如果在骑行放电，会优先通过电池包自己的电，使电池包内部的PTC加热板123发热对电池进行加热；若需要低温充电，则可以通过充电机与电池包1连接，BMS控制充电机使电池包的PTC加热板123发热对电池包进行升温，当温度达到合适的条件，停止加热，进行充电。
[n0052] 7）当电池包骑行完，需要快充时，电池包插上充电机，进行通讯后，BMS判断如果电池包处于高温临界点之上时，外置散热器2的风扇23打开，通过外置散热器2中的将高温液体降温对电池包内部进行液冷散热，这样可以达到快速充电，和提高充电体验的效果。
[n0053] 以上内容是结合具体的优选实施方式对本实用新型所作的进一步详细说明，不能认定本实用新型的具体实施只局限于这些说明。对于本实用新型所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换，都应当视为属于本实用新型的保护范围。

权利要求:
Claims (6)
[0001] 1.一种电动摩托车风液一体的热管理电池系统，其特征在于：包括电池包和电池管理系统，所述电池包的一端设有散热通风口，另一端设有散热出风口，所述电池包包括电池包壳体、电池模组和液冷组件，所述电池模组、液冷组件均安装在所述电池包壳体之内，所述液冷组件紧贴在所述电池模组上，所述电池管理系统与所述液冷组件连接，所述热管理电池系统还包括摩托车支架和具有风扇的外置散热器，所述外置散热器、电池包分别固定在所述摩托车支架上，所述外置散热器的出风口正对所述电池包, 所述摩托车支架上设有将风导向至所述电池包的风道导流罩。
[0002] 2.根据权利要求1所述的电动摩托车风液一体的热管理电池系统，其特征在于：所述散热通风口上设有进风百页窗，所述散热出风口上设有出风百页窗，所述进风百页窗连接有控制其开合的进风百页窗驱动电机，所述出风百页窗连接有控制其开合的出风百页窗驱动电机，所述电池管理系统分别与所述进风百页窗驱动电机、出风百页窗驱动电机连接。
[0003] 3.根据权利要求1所述的电动摩托车风液一体的热管理电池系统，其特征在于：所述电池包壳体包括左压铸铝壳和右压铸铝壳，所述左压铸铝壳和右压铸铝壳抱合形成安装腔体，所述左压铸铝壳上设有左散热翼翅，所述右压铸铝壳上设有右散热翼翅。
[0004] 4.根据权利要求1所述的电动摩托车风液一体的热管理电池系统，其特征在于：所述液冷组件包括具有进水口和出水口的液冷板，所述液冷板通过进水口连接有进水管道，所述液冷板通过出水口连接有出水管道，所述电池模组包括电芯，所述电芯的负极紧贴所述液冷板。
[0005] 5.根据权利要求4所述的电动摩托车风液一体的热管理电池系统，其特征在于：所述进水管道与所述外置散热器的出水口连接，所述出水管道与所述外置散热器的进水口连接。
[0006] 6.根据权利要求4所述的电动摩托车风液一体的热管理电池系统，其特征在于：所述液冷板上设有PTC加热板，所述PTC加热板与所述电池管理系统连接。

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公开号 | 公开日

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引用文献:

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公开号 | 申请日 | 公开日 | 申请人 | 专利标题

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法律状态:
2021-10-01| GR01| Patent grant|

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2021-10-01| GR01| Patent grant|

优先权:

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申请号 | 申请日 | 专利标题

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CN202022880450.8U|CN214336782U|2020-12-03|2020-12-03|一种电动摩托车风液一体的热管理电池系统|CN202022880450.8U| CN214336782U|2020-12-03|2020-12-03|一种电动摩托车风液一体的热管理电池系统|