CN104576983B - 一种带均温功能的l形电池箱 - Google Patents

Abstract

一种带均温功能的L形电池箱，其特征在于：所述电池箱由A箱和B箱组成，所述A箱的电池热密度大于所述B箱的电池热密度，所述A箱和所述B箱之间相互联通，所述电池箱内设有隔板，风管，风扇，所述电池箱的整体是密闭式结构。本发明不仅可使箱内温度场的均匀性得到很大改善，还有可降低箱内最高温度的功能，从而可以提高电池箱的可靠性和使用寿命。

Description

一种带均温功能的L形电池箱

技术领域

本发明涉及电动汽车领域，尤其涉及一种电动汽车电池箱的设计。

背景技术

随着人们对环境保护要求的提高，电动汽车的研究和应用越来越受到重视。由于目前单体电池尚不能满足电动汽车的动力需求，电动汽车的动力是由装有多个电池的电池箱提供。由于电池箱常装在电动车的低盘上，为了能多装电池，电池箱常被设计成由大小或形状不相同的两个箱体组成，这两个箱体可以是一体的，也可以是相互独立的。其特点是：两个箱体里的电池热密度是不同的。例如做成后部凸起前部平坦的L形箱，或一头大一头小的锥形或T形箱，或者两箱大小虽然差不多，但里面装有不同数量的电池系统。本文将这类电池箱系统统称为L形电池箱。为保证电池箱防水，防尘等要求，通常要将电池箱设计成密闭式结构。由于L形电池箱的电池热密度不均匀，常会造成运行时箱内温度场的不均匀，由此会导至箱内电池的一致性逐渐变差，降低使用寿命。如何解决这个问题是目前业内工程师们面临的一个挑战。本发明提出了一种带均温功能的L形电池箱的设计方案，不仅可使箱内温度场的均匀性得到很大改善，还可降低箱内电池的最高温度，从而可以提高电池箱的可靠性和使用寿命。

发明内容

为解决L形电池箱的均温问题，本发明采用以下设计：

一种带均温功能的L形电池箱，包括箱盖，箱体，和电池系统，所述电池系统装在所述电池箱内，其特征在于：所述L形电池箱由A箱和B箱组成，所述A箱的电池热密度大于所述B箱的电池热密度，所述A箱和所述B箱是相互联通的一体结构，所述L形电池箱内设有风管，风扇，所述L形电池箱内设有风管，风扇，所述风管的一端与所述A箱内的空间联通，所述风管的另一端直接或通过布风器与所述B箱内的空间联通，所述风扇装在所述风管上，所述箱盖沿长度方向有一段向外凸起的中央通道，所述风管的部分或全部沿所述中央通道布置，所述L形电池箱的整体是密闭式结构。见图1。

所述L形电池箱的俯视投影形状可以是矩形，T形或其它多边形。所述电池热密度是指单位体积的电池发热功率。

所述布风器是指端表面上均布小孔的出风部件。所述风扇装可以装在所述风管内，也可以装在所述风管的进出风口处。所述风扇的具体位置和数量可根据设计要求确定。所述中央通道的断面形状可以是矩形，梯形，半圆形等形状。

根据以上设计的L形电池箱，所述风管的一端深入到所述A箱内部，风口的位置设在所述A箱的中部或上部，所述风管的另一端深入到所述B箱内部，风口的位置设在所述B箱的中部或端部。所述中部是指除所述端部外的其它区域。具体位置可根据箱的形状和箱内器件排布决定。所述风管可以采用预制的成品部件，也可以用隔板与箱盖或箱体壁面相围而成，可以采用金属或非金属材料制成。

根据以上设计的L形电池箱，还设有隔板，所述隔板可以装在所述箱盖或所述箱体上，也可以装在所述电池系统的模组架上。隔板的具体位置，形状，尺寸和数量根据流场设计决定。

根据以上设计的L形电池箱，所述隔板上可以开有过流孔。过流孔可以是圆形，也可以是其它任意边状。

根据以上设计的L形电池箱，所述风管还可以和箱盖或箱体壁面做成一体结构。即所述风管和所述箱盖或箱体可以用同一种材料，同时制成，形成一个夹层结构。

根据以上设计的L形电池箱，所述风扇开启后，空气从所述A箱经过所述风管流向所述B箱，再从所述B箱返回所述A箱。

根据以上设计的L形电池箱，所述隔板上孔口的过流比为20％-80％。所述过流比指隔板上孔口的总面积与隔板不开孔时的面积比。

一种带均温功能的L形电池箱，包括箱盖，箱体，和电池系统，所述电池系统装在所述电池箱内，其特征在于：所述L形电池箱由独立的A箱和B箱组成，所述A箱的电池热密度大于所述B箱的电池热密度，所述A箱和所述B箱之间通过风管A和风管B相互联通，所述L形电池箱内设有风扇，所述A箱的两端分别与所述风管A和所述风管B的一端联通，所述B箱的两端分别与所述风管A和所述风管B的另一端联通，所述L形电池箱的整体是密闭式结构。

根据以上设计的L形电池箱，所述风管A和所述风管B内分别装有风扇。

根据以上设计的L形电池箱，所述风扇开启后，空气从所述A箱经风管A流进所述B箱，再从所述B箱经风管B返回所述A箱。

根据以上设计的L形电池箱，还设有隔板，用于优化流场分布。

根据以上设计的L形电池箱，还包括温度传感器和风扇控制系统。可根据箱内温度的实际分布情况，确定风扇的开启时间。

本发明通过巧妙设置风管，风口和风扇，可对电池箱内温度不同的区域进行有效的强制对流换热，不仅可使箱内温度场的均匀性得到很大改善，还可降低箱内电池的最高温度，从而可以提高电池箱的可靠性和使用寿命。

显然，本发明的设计思想也适用于电池热密度不相同的多个箱体的情况，如有A，B，C，3个箱体的情况。只要将它们分别用风管联通，再按需要设置风扇和风口的位置即可。

附图说明

图1为实施例1中的一体式L形电池箱结构示意图；

图2为实施例2的L形电池箱结构示意图；

图3开有孔洞的隔板示意图；

图4带中央通道的L形电池箱箱盖示意图；

图5分立式L形电池箱结构示意图

其中，附图标记说明如下：

1A箱 3隔板

4风扇 5风管 6B箱

7箱盖 8布风器 9箱体

10电池 11温度传感器 12隔板上的孔洞

13中央通道 15风管A 16风管B

实施例1

图1是装在电动车底部的一种L型电池箱(一体式)的剖面示意图，包括箱盖7，箱体9，电池10。电池箱后部凸起部分为A箱1。A箱1内装有2层电池10。电池箱前部平坦部分为B箱6。B箱6内装有1层电池10。A箱1与B箱6为相互联通的一体结构。箱内有风管5。风管5的左端深入到A箱1的顶部，风口处装有风扇4，为入风口。风管5的右端深入到B箱6的右端，管内装有另一个风扇4，出风口上装有布风器8。风管5采用预制的塑料板制成。盖上箱盖7后，整个箱体是一个密闭式结构。

当温度传感器11探测到电池箱内温差过大时，风扇4开启。A箱1内的空气沿图中箭头方向从A箱1顶部经风管5，布风器8进入到B箱6的右端，再经B箱6流回A箱1，形成循环流动。使A，B箱内的电池10得到对流换热的同时，整个箱内的温度场也得到均衡化。

实施例2

图2给出了另一个L形电池箱的设计。它与实施例1的区别在于：

箱内还装有隔板3。其中A箱1上部的隔板3装在电池10的模组架上，隔板3上开有圆孔，孔径为10mm，过流比约50％，见图3。本例中风扇4只装了一个。

在箱盖7的前部(B箱6的上盖部分)，在中间沿长度方向做了一个凸起的中央通道13，其断面形状为梯形，见图4。风管5在B箱6内的部分卧进中央通道13里。风管5可以采用隔板与箱盖7的内壁相围而成，也可以与箱盖7做成一体的结构(如采用机加工焊接方法，或采用浇铸成型方法)。

B箱6内的电池10的排布与实施例1不同，风管5深入B箱6内的长度因此变短，出风口在B箱6的中部附近。为控制流场，在A箱1与B箱6的联通处也装了一个挡风隔板3，装在箱体上。风扇4开启后，空气按图中箭头方向循环流动。

本例在B箱6的上盖上增加了中央通道13，使风管5卧进中央通道13里，使B箱6内的空间有所增大，有利于B箱6的排布和安装。另外本例的空气循环路径有所变短，风扇数量比上例减少，可以节省能量，减小噪声。

实施例3

图5是分立式L形电池箱的一个例子：A箱1与B箱2是两个独立的箱体，A箱1内电池10的数量较多，电池热密度比B箱6大。A箱1的上端与风管A 15联通，下端与风管B 16联通。同样，B箱6的上，下端也分别与风管A15，风管B 16联通。在风管A 15与风管B 16里，各装有一个风扇4。A箱1和B箱6都是密闭结构。当温度传感器11探测到两箱内的温度差值较大时，风扇4开启，空气按图中箭头方向循环流动，实现对流换热。

显然，根据需要，可在各箱中设置一些挡风隔板3，以改善流场分布，增强换热效果。

Claims (11)

1.一种带均温功能的L形电池箱，包括箱盖，箱体，和电池系统，所述电池系统装在所述电池箱内，其特征在于：所述L形电池箱由A箱和B箱组成，所述A箱的电池热密度大于所述B箱的电池热密度，所述A箱和所述B箱是相互联通的一体结构，所述L形电池箱内设有风管，风扇，所述风管的一端与所述A箱内的空间联通，所述风管的另一端直接或通过布风器与所述B箱内的空间联通，所述风扇装在所述风管上，所述箱盖沿长度方向有一段向外凸起的中央通道，所述风管的部分或全部沿所述中央通道布置，所述L形电池箱的整体是密闭式结构。

2.根据权利要求1所述的L形电池箱，所述风管的一端深入到所述A箱内部，风口的位置设在所述A箱的中部或上部，所述风管的另一端深入到所述B箱内部，风口的位置设在所述B箱的中部或端部。

3.根据权利要求2所述的L形电池箱，还设有隔板，所述隔板可以装在所述箱盖或所述箱体上，也可以装在所述电池系统的模组架上。

4.根据权利要求3所述的L形电池箱，所述隔板上可以开有过流孔。

5.根据权利要求4所述的L形电池箱，所述风管和所述箱盖或所述箱体壁面做成一体结构。

6.根据权利要求5所述的L形电池箱，所述风扇开启后，空气从所述A箱经过所述风管流向所述B箱，再从所述B箱返回所述A箱。

7.根据权利要求6所述的L形电池箱，所述隔板上孔口的过流比为20％-80％。

8.一种带均温功能的L形电池箱，包括箱盖，箱体，和电池系统，所述电池系统装在所述电池箱内，其特征在于：所述L形电池箱由独立的A箱和B箱组成，所述A箱的电池热密度大于所述B箱的电池热密度，所述A箱和所述B箱之间通过风管A和风管B相互联通，所述L形电池箱内设有风扇，所述A箱的两端分别与所述风管A和所述风管B的一端联通，所述B箱的两端分别与所述风管A和所述风管B的另一端联通，所述风管A和所述风管B内分别装有风扇，所述L形电池箱的整体是密闭式结构。

9.根据权利要求8所述的L形电池箱，所述风扇开启后，空气从所述A箱经风管A流进所述B箱，再从所述B箱经风管B返回所述A箱。

10.根据权利要求9所述的L形电池箱，还设有隔板。

11.根据权利要求10所述的L形电池箱，还设有温度传感器和风扇控制系统。