電動汽車及其動力電池總成散熱系統的製作方法
2023-05-21 04:18:21 1
專利名稱：電動汽車及其動力電池總成散熱系統的製作方法
技術領域：
本發明涉及電動汽車用動力電池應用技術領域，更具體地說，涉及一種電動汽車及其動力電池總成散熱系統。
背景技術：
動力電池是電動汽車的核心零部件，其性能的高低直接影響整部電動汽車性能的好壞。鋰離子電池是上世紀90年代新興起的電池，具有體積小、比能量和比功率高、電壓高、壽命長和環保無汙染等優點。但鋰離子電池對溫度較為敏感，其在不同的溫度下表現出不同的充放電曲線特性(容量、內阻、功率等)，同一動力電池總成中動力電池單體之間的溫度差異導致電池的一致性較差，最終導致動力電池總成整體壽命大幅度地下降。對於整車使用的大型動力電池，由於動力電池單體布置較多，且受布置空間的局限影響流場均勻性，大型動力電池本身就存在溫度不均勻的潛在問題。僅靠動力電池配方調正(動力電池原料的配製調節)和動力電池包結構設計不能解決動力電池總成散熱不均勻的問題，必須配備散熱系統，通過散熱系統來保證電池箱內動力電池總成溫度場的均勻分布，同時動力電池產生的有害氣體通過散熱系統可快速抽出電池箱體之外，減小對駕駛者的傷害。散熱系統選擇合適的冷卻方式是均衡各動力電池單體溫度的前提。按照冷卻介質可以分為水冷、風冷，其中水冷方式採用水或乙醇作為冷卻介質，具備對位置不敏感，適應溫度範圍廣的優點，但是水冷結構複雜、成本高、維護複雜，所以目前水冷應用較少；風冷方式雖然具有效率較低和適應溫度範圍較窄等缺點，但是和整車空調系統結合後會有很大程度的改善，再加上具備設計簡單、成本較低、易於實現等優點，風冷方式是目前散熱系統應用的主要方式。動力電池散熱系統(風冷系統)分為串聯和並聯兩種，其中串聯散熱系統具有簡單和成本低的特點，但是由於風道較長，風道進口和出口的溫差較大，導致位於風道進出口的動力電池單體之間的溫差較大；並聯散熱系統中，動力電池總成中動力電池單體之間的溫差較小，其冷卻效果較好，但是並聯散熱系統中，風道佔用的空間較大，受到整車布置空間的局限，使得並聯散熱系統的風道較少，最終導致並聯散熱系統的冷卻效率較低。考慮到串聯散熱系統中，動力電池單體之間的溫差較大，動力電池總成的溫度均勻性較差，目前，動力電池的散熱系統主要針對風冷系統中的並聯散熱進行改進和研發。綜上所述，如何提供一種動力電池總成散熱系統，以解決並聯散熱系統受整車布置空間局限的問題，進而提高並聯散熱系統的冷卻效率，是目前本領域技術人員亟待解決的問題。
發明內容
有鑑於此，本發明提供了一種動力電池總成散熱系統，解決了並聯散熱系統受整車布置空間局限的問題，進而提高了並聯散熱系統的冷卻效率。
為了達到上述目的，本發明提供如下技術方案一種動力電池總成散熱系統，包括底部設置有進風柵格、內部裝有並聯布置的動力電池包、頂部設置有上蓋的箱體， 所述動力電池包內的動力電池單體之間的間隙為進風通道，且所述進風通道與所述進風柵格的進風口相連通；支撐所述箱體的安裝支架；進口位於所述箱體的頂部，且與所述進風通道相連通的主風道管；與所述主風道管的出口相連的出風管；與所述出風管相連的風機；和與所述風機相連的排風管。優選的，上述動力電池總成散熱系統中，所述主風道管位於相併聯的所述動力電池包之間。優選的，上述動力電池總成散熱系統中，所述主風道管的內部為漏鬥形。優選的，上述動力電池總成散熱系統中，所述主風道管為塑料管。優選的，上述動力電池總成散熱系統，還包括與所述動力電池單體相連、測量所述動力電池單體表面溫度的溫度傳感器。優選的，上述動力電池總成散熱系統，還包括與所述溫度傳感器相連，並根據所述溫度傳感器測量的溫度數據控制所述風機的風量的控制器。基於上述提供的動力電池總成散熱系統，本發明還提供了一種電動汽車，其具有上述任意一項所述的動力電池總成散熱系統。上述動力電池總成散熱系統的工作原理整個動力電池總成散熱系統的動力源為風機，因為主風道管和出風管相連、出風管和風機相連，且主風道管與進風通道相連通，進風通道與進風柵格的進風口相連通，所以啟動風機後，使得箱體內產生負壓，因為安裝支架支撐箱體，使得冷卻風由箱體底部的進風柵格進入到箱體內。冷卻風流經由動力電池單體之間的間隙形成的進風通道，到達箱體的頂部，即上蓋的底部，然後冷卻風進入與進風通道相連通的主風道管，流經出風管，再到風機，最後通過排風管排出箱體之外，即使現了冷卻風對動力電池單體的冷卻。本發明提供的動力電池總成散熱系統，充分利用了並聯布置的電池包內的動力電池單體之間的間隙，使該間隙形成進風通道，通過箱體底部的安裝支架、進風柵格、主風道管、出風管、風機、排風管和上蓋，實現了冷卻風對動力電池單體的冷卻。上述動力電池總成散熱系統，無需再另外設置風道，有效地減小了並聯散熱系統佔用的空間，解決了並聯散熱系統受整車布置空間局限的問題，增加了冷卻風的風道，進而提高了並聯散熱系統的冷卻效率。
為了更清楚地說明本發明實施例或現有技術中的技術方案，下面將對實施例或現有技術描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發明的一些實施例，對於本領域普通技術人員來講，在不付出創造性勞動的前提下，還可以根據這些附圖獲得其他的附圖。
圖1為本發明實施例提供的動力電池總成散熱系統的外部的結構示意圖；圖2為本發明實施例提供的動力電池總成散熱系統的內部的結構示意圖；圖3為本發明實施例提供的動力電池總成散熱系統中箱體的部分結構示意圖。上圖1-3 中箱體1、安裝支架2、出風管3、風機4、排風管5、管理系統檢修口 6、動力電池單體 7、進風通道8、主風道管9、上蓋11、進風柵格12。
具體實施例方式本發明提供了一種動力電池總成散熱系統，解決了並聯散熱系統受整車布置空間局限的問題，進而提高了並聯散熱系統的冷卻效率。本發明還提供了一種具有上述動力電池總成散熱系統的電動汽車。下面將結合本發明實施例中的附圖，對本發明實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本發明一部分實施例，而不是全部的實施例。基於本發明中的實施例，本領域普通技術人員在沒有做出創造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬於本發明保護的範圍。請參考附圖1-3，圖1為本發明實施例提供的動力電池總成散熱系統的外部的結構示意圖；圖2為本發明實施例提供的動力電池總成散熱系統的內部的結構示意圖；圖3 為本發明實施例提供的動力電池總成散熱系統中箱體1的部分結構示意圖。本發明實施例提供的動力電池總成散熱系統，包括底部設置有進風柵格12、內部裝有並聯布置的動力電池包、頂部設置有上蓋11的箱體1，動力電池包內的動力電池單體7之間的間隙為進風通道8，且進風通道8與進風柵格12的進風口相連通；支撐箱體1 的安裝支架2 ；進口位於箱體1的頂部，且與進風通道8相連通的主風道管9 ；與主風道管9 的出口相連的出風管3 ；與出風管3相連的風機4 ；和與風機4相連的排風管5。上述動力電池總成散熱系統中，安裝支架2支撐箱體1，使得箱體1與安裝面之間留有間隙，進而使冷卻風可以由箱體1的底部，通過進風柵格12進入到箱體1的內部；上蓋 11用於阻擋由進風通道8出來的冷卻風，使其進入主風道管9，進而完成對動力電池總成的冷卻。上述動力電池總成散熱系統的工作原理整個動力電池總成散熱系統的動力源為風機4，因為主風道管9和出風管3相連、 出風管3和風機4相連，且主風道管9與進風通道8相連通，進風通道8與進風柵格12的進風口相連通，所以啟動風機4後，使得箱體1內產生負壓，因為安裝支架2支撐箱體1，使得冷卻風由箱體1底部的進風柵格12進入到箱體1內。冷卻風流經由動力電池單體7之間的間隙形成的進風通道8，到達箱體1的頂部，即上蓋11的底部，然後冷卻風進入與進風通道8相連通的主風道管9，流經出風管3，再到風機4，最後通過排風管5排出箱體1之外， 即使現了冷卻風對動力電池單體7的冷卻。本發明提供的動力電池總成散熱系統，充分利用了並聯布置的電池包內的動力電池單體7之間的間隙，使該間隙形成進風通道8，通過箱體1底部的安裝支架2、進風柵格 12、主風道管9、出風管3、風機4、排風管5和上蓋11，實現了冷卻風對動力電池單體7的冷卻。上述動力電池總成散熱系統，無需再另外設置風道，有效地減小了並聯散熱系統佔用的空間，解決了並聯散熱系統受整車布置空間局限的問題，增加了冷卻風的風道，進而提高了並聯散熱系統的冷卻效率。同時，上述動力電池總成散熱系統中，動力電池單體7之間的間隙相同，即該間隙形成的進風通道8的寬度也相同，流經每個動力電池單體7的冷卻風量相同，即冷卻風對每個動力電池單體7的冷卻效果相同，而且進風通道8較短，有效地減小了動力電池單體7之間的溫差，保證了動力電池總成的溫度的均勻性，有效地提高了動力電池總成的使用壽命； 而且，上述動力電池總成散熱系統，結構簡單，安裝維護簡便，製造工藝簡單，成本較低。上述實施例提供的動力電池總成散熱系統，還包括位於箱體1側壁上的管理系統檢修口 6，便於對動力電池總成進行管理和檢修。具體的，上述實施例提供的動力電池總成散熱系統中，主風道管9位於相併聯的動力電池包之間。上述實施例提供的動力電池總成散熱系統中，主風道管9的內部為漏鬥形，有利於冷卻風由進風通道8進入主風道管9，便於風機4工作，進一步提高了該動力電池總成散熱系統的冷卻效率。優選的，上述實施例提供的動力電池總成散熱系統中，主風道管9為塑料管，便於取材，減低製造成本。上述實施例提供的動力電池總成散熱系統，還包括與動力電池單體7相連、測量該動力電池單體7表面溫度的溫度傳感器。動力電池單體7表面布置溫度傳感器，當動力電池單體7的表面溫度達到設定值時，啟動風機4對動力電池總成進行散熱。增大風機4 的風量(或功率)，可加快動力電池單體7的散熱速度；減小風機4的風量(或功率)，可降低動力電池單體7的散熱速度。實現了對動力電池總成內部的動力電池單體7的表面溫度進行調節，進而實現了對動力電池單體7的表面溫度的控制。上述實施例提供的動力電池總成散熱系統，還包括與，溫度傳感器相連，並根據溫度傳感器測量的溫度數據控制風機4的風量的控制器，實現了自動控制風機4，進而實現了自動控制動力電池單體7的表面溫度。本發明還提供了一種電動汽車，其具有上述實施例中所述的動力電池總成散熱系統。對所公開的實施例的上述說明，使本領域專業技術人員能夠實現或使用本發明。 對這些實施例的多種修改對本領域的專業技術人員來說將是顯而易見的，本文中所定義的一般原理可以在不脫離本發明的精神或範圍的情況下，在其它實施例中實現。因此，本發明將不會被限制於本文所示的這些實施例，而是要符合與本文所公開的原理和新穎特點相一致的最寬的範圍。
權利要求
1.一種動力電池總成散熱系統，其特徵在於，包括底部設置有進風柵格(12)、內部裝有並聯布置的動力電池包、頂部設置有上蓋(11)的箱體(1)，所述動力電池包內的動力電池單體(7)之間的間隙為進風通道(8)，且所述進風通道( 與所述進風柵格(1 的進風口相連通； 支撐所述箱體(1)的安裝支架O)；進口位於所述箱體(1)的頂部，且與所述進風通道(8)相連通的主風道管(9)； 與所述主風道管(9)的出口相連的出風管(3)； 與所述出風管⑶相連的風機； 和與所述風機(4)相連的排風管(5)。
2.根據權利要求1所述的動力電池總成散熱系統，其特徵在於，所述主風道管(9)位於相併聯的所述動力電池包之間。
3.根據權利要求1所述的動力電池總成散熱系統，其特徵在於，所述主風道管(9)的內部為漏鬥形。
4.根據權利要求3所述的動力電池總成散熱系統，其特徵在於，所述主風道管(9)為塑料管。
5.根據權利要求1-4中任一項所述的動力電池總成散熱系統，其特徵在於，還包括與所述動力電池單體(7)相連、測量所述動力電池單體(7)表面溫度的溫度傳感器。
6.根據權利要求5所述的動力電池總成散熱系統，其特徵在於，還包括與所述溫度傳感器相連，並根據所述溫度傳感器測量的溫度數據控制所述風機(4)的風量的控制器。
7.一種電動汽車，其特徵在於，其具有上述權利要求1-6中任意一項所述的動力電池總成散熱系統。
全文摘要
本發明提供了一種動力電池總成散熱系統，包括底部設有進風柵格、內部裝有並聯布置的動力電池包、頂部設有上蓋的箱體，動力電池包內的動力電池單體之間的間隙為進風通道，且進風通道與進風柵格的進風口相連通；支撐箱體的安裝支架；進口位於箱體頂部且與進風通道相連通的主風道管；與主風道管出口相連的出風管；與出風管相連的風機；和與風機相連的排風管。上述動力電池總成散熱系統，使電池包內的動力電池單體間的間隙形成進風通道，通過安裝支架、進風柵格、主風道管、出風管、風機、排風管和上蓋實現了冷卻，無需另外設置風道，解決了並聯散熱系統受整車布置空間局限的問題，提高了並聯散熱系統的冷卻效率。本發明還提供了一種電動汽車。
文檔編號H01M10/50GK102437392SQ20111037883
公開日2012年5月2日 申請日期2011年11月24日 優先權日2011年11月24日
發明者劉波, 周安健, 張文, 楊波, 袁昌榮, 陳平 申請人:重慶長安新能源汽車有限公司, 重慶長安汽車股份有限公司