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CN111952507B - 一种新能源汽车电池组散热装置 - Google Patents

一种新能源汽车电池组散热装置 Download PDF

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Abstract

一种新能源汽车电池组散热装置，属于电池组散热技术领域，包括电池箱，所述电池箱包括箱底、电池框组和箱顶，电池框组固定设置在箱底和箱顶之间，所述电池框组包括左框组、尾框和右框组，所述左框组与右框组之间设有空隙作为中心散热通道；其中所述左框组中依次设置有等间距侧向散热通道的左头框、左一框和左n框，所述右框组中设置有与左框组对称并全等的右头框、右一框、右二框……和右n框；所述尾框为等腰三角形框体，该等腰三角形的底边与箱底和箱顶的后边平行，该等腰三角形的一个腰边与左n框的后侧边平行，另一个腰边与右n框的后侧边平行；其有益效果是可利用车辆行驶中产生的风力进行散热，有效的节省了能源。

Description

一种新能源汽车电池组散热装置
技术领域
本发明涉及电池散热技术领域，特别是一种新能源汽车电池组散热装置。
背景技术
新能源汽车是取代燃油汽车的新一代绿色交通工具，其采用蓄电池作为动力来源。
新能源汽车的电池组作为新能源汽车的核心组件之一，负责为新能源汽车提供动力，电池组质量的好坏直接影响到汽车的安全性和使用寿命，由于电池组在充放电的过程中因其内部剧烈的化学反应会产生大量的热量，导致电池组以及电池组周边环境的温度急剧变化，而温度过高不仅会影响电池组的使用寿命和充放电效果，甚至会影响到整个汽车的安全性能；续航里程和电池安全性已成为新能源汽车的重点问题，因而对新能源汽车的电池组进行高效的散热显得尤为重要。电池箱是电池组的载体和保护装置，如果热量不能及时均匀地排出，会严重影响电池使用寿命，甚至会产生安全隐患。
专利文献CN 108598621 B公开了一种新能源汽车电池组用散热装置，其包括箱体、保护罩和电池组，所述电池组固定连接在保护罩的内壁，保护罩固定连接在箱体的内壁，电池组包括多个电池箱，多个电池箱之间连接有散热板；箱体侧壁通过支撑板固定连接有吹风机，箱体远离吹风机的外壁连接有抽风机，吹风机的出风端连接有出风管，出风管上连接有对称的输送管，输送管远离出风管的一端贯穿箱体外壁并向内延伸，输送管置于箱体内的一端连接有导管，导管远离输送管的一端贯穿保护罩外壁并向内延伸；其利用风冷和液冷两种方式对新能源汽车的电池组进行散热。该方案的散热效果虽然好，但有两大缺陷，一是电池组放置在保护罩内，保护罩放置在箱体内，这样使得箱体是电池组的几倍大，会过分占用汽车整体上的安装空间；二是还设有吹风机和抽风机，这是可以省略的，因为电池组在充电时发热热量有限，主要是在行驶时发热，而行驶时自然有风，没有必要还另外设置吹风机和抽风机，这样严重浪费了能源。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是针对上述缺陷，提供一种利用行车产生的自身风力进行散热的电池组散热装置，以节省能源并减小散热装置的占用空间。
为解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是一种新能源汽车电池组散热装置，包括电池箱，所述电池箱包括箱底、电池框组和箱顶，电池组放置在电池框组内，电池组的电连接线设置在箱底或箱顶内，再连通到外界，箱底和箱顶固定安装在车架上，电池框组固定设置在箱底和箱顶之间，其特征在于所述电池框组包括左框组、尾框和右框组，所述左框组与右框组之间设有空隙作为中心散热通道；其中所述左框组中依次设置有具有等距空隙作为侧向散热通道的左头框、左一框、左二框……和左n框，所述左头框为等腰三角形框体，该等腰三角形的底边与箱底和箱顶的侧边平行，该等腰三角形的前腰边与箱底和箱顶的前边呈倾斜状，且该腰边的底端向外向前倾斜，顶端向内向后倾斜，该等腰三角形的后腰边的底端向外向后倾斜，顶端向内向前倾斜；所述左一框、左二框……和左n框均为四边形框体，该等四边形不是平行四边形，该等四边形的外侧边与箱底和箱顶的侧边平行，该等四边形的内侧边与外侧边并不平行，而是内侧边的外端向外倾斜，内端向内倾斜；该等四边形的前侧边与后侧边互相平行，其中左一框四边形的前侧边与左头框的后腰边互相平行。
所述右框组中设置有与左框组对称并全等的右头框、右一框、右二框……和右n框。
所述尾框为等腰三角形框体，该等腰三角形的底边与箱底和箱顶的后边平行，该等腰三角形的一个腰边与左n框的后侧边平行，另一个腰边与右n框的后侧边平行。
这样，电池框组中的左头框框壁和右头框框壁会构成一个喇叭状风口，左右各个框的框壁以及尾框的框壁会构成一个鱼刺状风道，使用时，电池组是分别放置在各个电池框内的；新能源汽车在行驶时，疾风会集中进入风口，然后从鱼刺状风道中穿出，这个过程可以将电池框组内电池组产生的热量带出，有效散发热量。
进一步的，所述中心散热通道为V形状的等腰三角形，该等腰三角形的顶点与作为尾框的等腰三角形的顶点重合。这样从风口进入的疾风能够有序的分布进入到各个鱼刺状的侧向散热通道中，并使各个电池箱能够均等得到散热，电池箱温度均匀、散热均匀可以延长电池组的使用寿命。
进一步的，在所述中心散热通道的入口处设有液冷箱；所述液冷箱为可拆卸式，当更换电池组时，也可将液冷箱卸下。所述液冷箱为扁形长方体状，液冷箱内布满呈“S”状环流的冷流管，所述冷流管包括进液管和出液管，所述进液管和出液管外接循环制冷装置。扁形长方体状的液冷箱安装好后，下部抵接箱底，上部抵接箱顶，车辆行驶时，疾风穿过中心散热通道时会接触液冷箱，使流动的空气降温，进而使电池箱得到更好的散热。静止充电时，如果电池箱过热，也可开启进行降温。
进一步的，可将所述液冷箱的箱壁做成网格状，或将液冷箱的箱壁挖设密集风孔，这样疾风空气可以直接和冷流管接触，提高液冷效果。
所述电池箱及液冷箱采用铝合金或镁合金或不锈钢材料制作。
所述箱底和电池框组采用镁合金材料或铝合金材料一体压铸而成。
本发明的有益效果是利用了车辆行驶中产生的风力进行散热，有效的节省了能源；将电池框组设置成左右对称的框组形状，并将前侧做成喇叭状风口，将风力集中吹向中心散热通道，可以加快风速从而加快散热；将散热通道做成鱼刺状，并将中心散热通道做成为V形状的等腰三角形，该等腰三角形的顶点与作为尾框的等腰三角形的顶点重合，可以使每个侧向散热通道得到的风力和风速相等，从而使各个电池箱得到均等散热，避免因散热不均而缩短使用寿命；加设扁形长方体液冷箱，可以使喇叭状风口进入的空气均匀接触液冷箱，从而均匀加快散热。
附图说明
图1为本发明的整体结构示意图。
图2为将所述箱底和电池框组一体压铸成型后的结构示意图。
图3为图2的俯视结构示意图，以及风道流向图。
图4为图2中加设液冷箱后的结构示意图。
图5为液冷箱的透视结构示意图及固定夹的结构示意图，固定夹有相同结构的四个。
图中：1.电池箱、2.箱底、3.电池框组、4.箱顶、5.左框组、6.尾框、7.右框组、8.中心散热通道、9.侧向散热通道、10.左头框、11.左一框、12.左二框、13.左三框、14.左四框、15.等腰三角形的前腰边、16.等腰三角形的后腰边、17.四边形的外侧边、18.四边形的前侧边、19.四边形的内侧边、20.尾框的等腰三角形的顶点、21.液冷箱、22.冷流管、23.进液管、24.出液管、25.固定夹。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明作进一步说明，以下实施例旨在说明本发明而不是对本发明的进一步限定，不应以此限制本发明的保护范围。
实施例1。
如图所示，制作一种新能源汽车电池组散热装置，该散热装置的主体为电池箱，所述电池箱包括箱底、电池框组和箱顶。本实施例将所述箱底和电池框组采用铝合金材料一体压铸而成，将箱顶采用铝合金材料一体压铸而成，然后在将电池组放置在电池框组内，将电池组的电连接线布设在箱底再连通到外界，再将箱顶盖在电池框组上方，拧紧螺丝并进行密封，然后将箱底和箱顶固定安装在车架上。
其中的电池框组包括左框组、尾框和右框组，所述左框组与右框组之间设有空隙作为中心散热通道；其中所述左框组中依次设置有具有等距空隙作为侧向散热通道的左头框、左一框、左二框、左三框和左四框，所述左头框为等腰三角形框体，该等腰三角形的底边与箱底和箱顶的侧边平行，该等腰三角形的前腰边与箱底和箱顶的前边呈倾斜状，且该腰边的底端向外向前倾斜，顶端向内向后倾斜，该等腰三角形的后腰边的底端向外向后倾斜，顶端向内向前倾斜；所述左一框、左二框、左三框和左四框均为四边形框体，该四边形的外侧边与箱底和箱顶的侧边平行，该四边形的前侧边与后侧边互相平行，其中左一框四边形的前侧边与左头框的后腰边互相平行，该四边形的内侧边与外侧边并不平行，而是内侧边的外端向外倾斜，内端向内倾斜，这样可以顺利地将风向引导到侧向散热通道内。
所述右框组中设置有与左框组对称并全等的右头框、右一框、右二框、右三框和右四框。
所述尾框为等腰三角形框体，该等腰三角形的底边与箱底和箱顶的后边平行，该等腰三角形的一个腰边与左四框的后侧边平行，另一个腰边与右四框的后侧边平行。
这样，电池框组中的左头框框壁和右头框框壁会构成一个喇叭状风口，左右各个框的框壁以及尾框的框壁会构成一个鱼刺状风道，使用时，电池组是分别放置在各个电池框内的；新能源汽车在行驶时，疾风会集中进入风口，然后从鱼刺状风道中穿出，这个过程可以将电池框组内电池组产生的热量快速带出，有效散发热量。
实施例2。
进一步的，在实施例1的基础上，将所述中心散热通道做成为V形状的等腰三角形，并将该等腰三角形的顶点与作为尾框的等腰三角形的顶点重合。这样从风口进入的疾风能够有序的分散进入到各个鱼刺状的侧向散热通道中，每个侧向散热通道中得到的风量和风速都是相等的，使各个电池箱能够均等得到散热，有效避免电池箱出现冷热不均。
实施例3。
进一步的，在实施例1或2的基础上，在所述中心散热通道的入口处设置液冷箱；所述液冷箱为扁形长方体状，液冷箱内布满呈“S”状环流的冷流管，所述冷流管包括进液管和出液管，所述进液管和出液管外接循环制冷装置。安装时，将扁形长方体状的液冷箱的下部抵接箱底，上部抵接箱顶，然后在周边安装固定夹将液冷箱固定在箱底和箱顶之间；车辆行驶时，疾风穿过中心散热通道时会接触液冷箱，使流动的空气降温，进而使电池箱得到更好的散热。
在此基础上，还可将所述液冷箱的箱壁做成网格状，或将液冷箱的箱壁挖设密集风孔，这样疾风空气可以直接和冷流管接触，提高液冷效果。

Claims (6)

1.一种新能源汽车电池组散热装置，利用车辆行驶中产生的风力进行散热，包括电池箱，所述电池箱包括箱底、电池框组和箱顶，电池框组固定设置在箱底和箱顶之间，其特征在于所述电池框组包括左框组、尾框和右框组；所述左框组与右框组之间设有中心散热通道；
所述左框组中依次设置有具有等间距侧向散热通道的左头框、左一框、左二框……和左n框；所述左头框为等腰三角形框体，该等腰三角形的底边与箱底的侧边平行，该等腰三角形的前腰边与箱底的前边呈倾斜状，且该腰边的底端向外向前倾斜，顶端向内向后倾斜；所述左一框、左二框……和左n框均为四边形框体，该四边形的外侧边与箱底的侧边平行，该四边形的内侧边与外侧边不平行，其内侧边的外端向外倾斜，内端向内倾斜；该四边形的前侧边与后侧边互相平行，其中左一框四边形的前侧边与左头框的后腰边互相平行；
所述右框组中设置有与左框组对称并全等的右头框、右一框、右二框……和右n框；
所述尾框为等腰三角形框体，该等腰三角形的底边与箱底的后边平行，该等腰三角形的一个腰边与左n框的后侧边平行，另一个腰边与右n框的后侧边平行；
所述电池框组中的左头框框壁和右头框框壁构成喇叭状散热源进风口，左右各个框的框壁以及尾框的框壁构成鱼刺状散热出风风道；
所述中心散热通道为V形状的等腰三角形，该等腰三角形的顶点与作为尾框的等腰三角形的顶点重合。
2.根据权利要求1所述的新能源汽车电池组散热装置，其特征在于所述中心散热通道的入口处设有液冷箱。
3.根据权利要求2所述的新能源汽车电池组散热装置，其特征在于所述液冷箱为扁形长方体状，液冷箱内布满呈“S”状环流的冷流管，所述冷流管包括进液管和出液管，所述进液管和出液管外接循环制冷装置。
4.根据权利要求3所述的新能源汽车电池组散热装置，其特征在于所述液冷箱的箱壁做成网格状，或将液冷箱的箱壁挖设密集风孔。
5.根据权利要求4所述的新能源汽车电池组散热装置，其特征在于所述电池箱及液冷箱采用铝合金或镁合金或不锈钢材料制作。
6.根据权利要求5所述的新能源汽车电池组散热装置，其特征在于所述箱底和电池框组采用镁合金材料或铝合金材料一体压铸而成。
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