一种用于动力电池的冷却装置

专利2026-02-18  4


本发明涉及电动汽车或混合动力车辆的动力电池的热管理,具体涉及一种用于动力电池的冷却或散热装置。


背景技术:

1、如图1-2所示,现有的用于动力电池的热管理系统,其包括动力电池、散热器、水泵、水箱、加热器、冷却器、空调系统,在第一循环管线上依次设置有动力电池、水箱、水泵、散热器,在第一循环管线上设置有一个或多个控制阀/调节阀/电磁阀,散热器上集成设置有散热风机,在第二循环管线上依次设置有动力电池、水箱、水泵、冷却器、加热器,在第二循环管线上设置有一个或多个控制阀/调节阀/电磁阀;空调系统包括压缩机、冷凝器、蒸发器、膨胀阀、干燥器,在第三循环管线上依次设置有冷却器、压缩机、冷凝器、干燥器,在第三循环管线上设置有一个或多个控制阀/调节阀/电磁阀,在第四循环管线上依次设置有压缩机、冷凝器、干燥器、膨胀阀、蒸发器,在第四循环管线上设置有一个或多个控制阀/调节阀/电磁阀。该用于动力电池的热管理系统用于动力电池的冷却/散热、加热/升温。

2、水泵包括泵体部1、电机部2,泵体部1包括蜗壳3、出水管4、进水管5、离心叶轮6,离心叶轮6安装于蜗壳3所构成的腔室内,蜗壳3上设置/连接有出水管4、进水管5,出水管4大致与蜗壳3的外周壁相切。但现有的水泵仍然存在抗汽蚀性能不够理想,噪声较大,叶轮流道出口处的压力分布不易调节/控制,水泵的水力性能降低的问题。


技术实现思路

1、本发明的目的是克服现有技术中存在的不足,提供一种用于动力电池的冷却装置,能够将第二叶片后缘处的一部分液体通过连通孔/连通槽引导至第一叶片的凹弧面,以调节/控制第一叶片凹弧面的附面层厚度/高度、层流特性/紊流特性,从而能够提高离心泵的抗汽蚀性能,提高/调节叶轮流道出口处的压力分布均匀性,降低噪声,提高水泵的水力性能、效率,提高水泵的使用寿命,从而能够保障动力电池的热管理系统的供给稳定、降低故障率。

2、为了实现上述目的,本发明采用的技术方案为:

3、一种用于动力电池的冷却装置,其包括动力电池、水箱、水泵、散热器、冷却器,动力电池通过第一管线与水泵、散热器相连接,动力电池通过第二管线与水泵、冷却器相连接,冷却器通过第三管线与空调系统相连接,水泵的泵体部(1)包括蜗壳(3)、出水管(4)、进水管(5)、离心叶轮(6),离心叶轮安装于蜗壳所构成的腔室内,蜗壳上设置有出水管、进水管,出水管大致与蜗壳的外周壁相切;离心叶轮(6)包括前盘(61)、后盘(62)、第一叶片(63)、第二叶片(64),第一叶片、第二叶片连接于前盘与后盘之间,多个第一叶片、多个第二叶片沿周向间隔设置,第一叶片、第二叶片为弧形叶片且它们的径向长度不等;其特征在于:后盘(62)包括相互连接的位于内侧的第一连接盘(65)、位于外侧的第二连接盘(66),第一连接盘上开设有第一调节孔(67)、第二调节孔(68),第一连接盘或第二连接盘上开设有连通孔(69),第一调节孔、连通孔、第二调节孔依次相连接,第一调节孔位于第二叶片(64)的径向外周侧,第二调节孔靠近第一叶片(63)的凹弧面设置。

4、进一步地,所述第一调节孔(67)贴近第二叶片(64)的后缘设置,第一调节孔用于引入一部分液体,第二调节孔(68)用于导出一部分回流液至第一叶片(63)的凹弧面,连通孔(69)设置于第一连接盘(65)与第二连接盘(66)之间。

5、进一步地,所述后盘(62)具有外半径r1,第二调节孔(68)具有内半径r2,第二叶片(64)前缘具有内半径r3,r3<r2<r1;且r3=(0.4-0.6)r1,r2=(0.5-0.7)r1,r3=(0.7-0.95)r2。

6、进一步地,所述第一叶片(63)的外径等于后盘(62)的外径,第二叶片(64)的外径小于后盘的外径。

7、进一步地,所述第一连接盘(65)或第二连接盘(66)上设置有滑槽(70),滑槽内可滑动地设置有调节片(71),调节片的一端与弹簧(72)相连接,弹簧的另一端与滑槽的底部相连接,滑槽位于第一调节孔(67)的径向外周侧并与第一调节孔相连通。

8、进一步地,所述调节片(71)的结构与第一调节孔(67)的结构相匹配,用于封堵或打开第一调节孔(67),滑槽(70)相对于径向线倾斜设置或沿径向线设置。

9、进一步地,在离心叶轮(6)静止或在第一低转速运行时,调节片(71)所受的离心力小于弹簧(72)的弹力,此时,调节片封堵第一调节孔(67)。

10、进一步地,在离心叶轮(6)在第二中转速运行时,弹簧(72)被部分压缩,此时,调节片(71)封堵第一调节孔(67)的一部分并打开第一调节孔的一部分;在离心叶轮(6)在第三高转速运行时,调节片(71)所受的离心力大于弹簧(72)的弹力,此时,调节片完全打开第一调节孔(67)。

11、本发明的一种用于动力电池的冷却/散热装置,其通过第一连接盘、第二连接盘、第一调节孔、第二调节孔、连通孔/连通槽的设计,能够将第二叶片后缘处的一部分液体通过连通孔/连通槽引导至第一叶片的凹弧面,以调节/控制第一叶片63凹弧面的附面层厚度/高度、层流特性/紊流特性,从而能够提高离心泵的抗汽蚀性能,提高/调节叶轮流道出口处的压力分布均匀性,降低噪声,提高水泵的水力性能、效率,提高水泵的使用寿命,从而能够保障动力电池的热管理系统的供给稳定、降低故障率。本发明通过滑槽、调节片、弹簧的设计,能够根据不同运行工况下的泵转速产生相应的第一调节孔的封堵或打开效果,从而能够调节第一叶片凹弧面的附面层厚度/高度、层流特性/紊流特性,从而能够调节/提高离心泵的抗汽蚀性能,提高叶轮流道出口处的压力分布均匀性,降低噪声,提高水泵的水力性能、效率。



技术特征:

1.一种用于动力电池的冷却装置,其包括动力电池、水箱、水泵、散热器、冷却器,动力电池通过第一管线与水泵、散热器相连接,动力电池通过第二管线与水泵、冷却器相连接,冷却器通过第三管线与空调系统相连接,水泵的泵体部(1)包括蜗壳(3)、出水管(4)、进水管(5)、离心叶轮(6),离心叶轮安装于蜗壳所构成的腔室内,蜗壳上设置有出水管、进水管,出水管大致与蜗壳的外周壁相切;离心叶轮(6)包括前盘(61)、后盘(62)、第一叶片(63)、第二叶片(64),第一叶片、第二叶片连接于前盘与后盘之间,多个第一叶片、多个第二叶片沿周向间隔设置,第一叶片、第二叶片为弧形叶片且它们的径向长度不等;

2.如权利要求1所述的一种用于动力电池的冷却装置,其特征在于,所述第一调节孔(67)贴近第二叶片(64)的后缘设置,第一调节孔用于引入一部分液体,第二调节孔(68)用于导出一部分回流液至第一叶片(63)的凹弧面,连通孔(69)设置于第一连接盘(65)与第二连接盘(66)之间。

3.如权利要求1所述的一种用于动力电池的冷却装置,其特征在于,所述后盘(62)具有外半径r1,第二调节孔(68)具有内半径r2,第二叶片(64)前缘具有内半径r3,r3<r2<r1;且r3=(0.4-0.6)r1,r2=(0.5-0.7)r1,r3=(0.7-0.95)r2。

4.如权利要求2或3所述的一种用于动力电池的冷却装置,其特征在于,所述第一叶片(63)的外径等于后盘(62)的外径,第二叶片(64)的外径小于后盘的外径。

5.如权利要求4所述的一种用于动力电池的冷却装置,其特征在于,所述第一连接盘(65)或第二连接盘(66)上设置有滑槽(70),滑槽内可滑动地设置有调节片(71),调节片的一端与弹簧(72)相连接,弹簧的另一端与滑槽的底部相连接,滑槽位于第一调节孔(67)的径向外周侧并与第一调节孔相连通。

6.如权利要求5所述的一种用于动力电池的冷却装置,其特征在于,所述调节片(71)的结构与第一调节孔(67)的结构相匹配,用于封堵或打开第一调节孔(67),滑槽(70)相对于径向线倾斜设置或沿径向线设置。

7.如权利要求6所述的一种用于动力电池的冷却装置,其特征在于,在离心叶轮(6)静止或在第一低转速运行时,调节片(71)所受的离心力小于弹簧(72)的弹力,此时,调节片封堵第一调节孔(67)。

8.如权利要求6或7所述的一种用于动力电池的冷却装置,其特征在于,在离心叶轮(6)在第二中转速运行时,弹簧(72)被部分压缩,此时,调节片(71)封堵第一调节孔(67)的一部分并打开第一调节孔的一部分;在离心叶轮(6)在第三高转速运行时,调节片(71)所受的离心力大于弹簧(72)的弹力,此时,调节片完全打开第一调节孔(67)。


技术总结
本发明公开了一种用于动力电池的冷却装置,其包括动力电池、水箱、水泵、散热器、冷却器,水泵包括蜗壳、离心叶轮,离心叶轮包括前盘(61)、后盘(62)、第一叶片(63)、第二叶片(64);其特征在于:后盘包括相互连接的位于内侧的第一连接盘(65)、位于外侧的第二连接盘(66),第一连接盘上开设有第一调节孔(67)、第二调节孔(68),第一或第二连接盘上开设有连通孔(69),第一调节孔、连通孔、第二调节孔依次相连接,第一调节孔位于第二叶片的径向外周侧,第二调节孔靠近第一叶片的凹弧面设置。本发明能够调节/控制第一叶片凹弧面的附面层厚度/高度、层流/紊流特性,从而能够提高离心泵的抗汽蚀性能,降低噪声,提高水泵的水力性能、效率,提高水泵的使用寿命,从而能够保障动力电池的热管理系统的供给稳定、降低故障率。

技术研发人员:张洪利,林辉,朱禹豪,程天乐,左元文,邵立东
受保护的技术使用者:杭州职业技术学院
技术研发日:
技术公布日:2024/12/17
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