CN106207313A - 一种电池模组的导风均热系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种电池模组的导风均热系统，包括多个电池模组、柔性导风带、风机和电池管理主机，每两个所述电池模组之间均通过所述柔性导风带相连，所述柔性导风带与电池模组连接处均设有若干均匀分布的通风孔，所述柔性导风带为中空的条状结构，且其一端开口，每个柔性导风带的开口端均通过管道连通风机的出风口，每根所述管道内均设有加热电阻，每个所述电池模组上均设有用于检测其温度变化的热敏电阻，所述风机和加热电阻以及热敏电阻分别通过线路连接电池管理主机。优点：结构简单，使用方便，便于对电池模组进行温控，使电池模组保持正常工作，安全性较高，便于拆装、维护。

Description

一种电池模组的导风均热系统

技术领域

本发明涉及一种电池模组的冷却和加热系统，特别涉及一种电池模组的导风均热系统。

背景技术

当前，政策导向和市场需求下，电动汽车的核心技术：锂离子的动力电池包技术进步迅速，电动车的安全水平和续航里程不断提高。锂离子动力电池包的集成度的提高，电池包内的温度控制也愈发困难。锂离子的化学特性决定了其活性对温度异常敏感，对电池包温度的控制是电池管理的核心技术。

目前动力电池主要的的温度调节系统主要有

1)液冷控温系统

此系统由水泵，管路，换热器和散热器等组成。见图1，换热器紧贴电池模组单体排布，由水泵推动冷却液循环。ECU根据温度传感器采集到电池模组单体的温度，控制继电器以启闭水泵；

其缺陷为：管路附件多，管径变化对调温效果影响很大，布局复杂，需设计众多支撑、固定件；金属材质的换热器与电池模组单体热膨胀系数不同导致两者间接触不紧密，热传导受限制；管路系统需占用箱内大量的空间；另外，随着行驶里程的增加，热胀冷缩交变应力使管路老化，冷却液泄露，引发绝缘故障甚至短路；水泵运转时，会大量消耗电力；管路系统和冷却液重量大，与轻量化设计相悖，影响车辆续航里程。

2)加热片控温系统

此系统在电池模组单体下侧或其他部位设置电阻式加热片，通过传导或者辐射的方式传热。电池管理系统(BMS)BMS监测电池温度：当冬季温度低于正常使用范围时，给加热片通电来对电池加热，待温度升至电池正常工作温度后即停止加热。但此方案无散热措施，夏季运行时，如果电池温度过高，系统只能靠减小放电电流来降低电池温度，加热片布置在电池模组单体底部，热传导缓慢，电池温差大；无散热系统，当电池包温度过高时，强制降低放电电流被动降温，影响车辆的行驶性能。

3)风冷系统

此系统一般使用空调风或者自然风来对电池进行热传导，有内循环箱体密封，不与外界进行气流交换和外循环开放式箱体的设计方案，其缺陷为：无成型的风道，气流散乱；无法控制整个电池包的温度均匀性，迎风面与背风面温差大。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种电池模组的导风均热系统，有效的解决了现有技术的缺陷。

本发明解决上述技术问题的技术方案如下：一种电池模组的导风均热系统，包括多个电池模组、柔性导风带、风机和电池管理主机，每两个上述电池模组之间均通过上述柔性导风带相连，上述柔性导风带与电池模组连接处均设有多个均匀分布的通风孔，上述柔性导风带为中空的条状结构，且其一端开口，每个柔性导风带的开口端均通过管道连通风机的出风口，每根上述管道内均设有加热电阻，每个上述电池模组上均设有用于检测其温度变化的热敏电阻，上述风机和加热电阻以及热敏电阻分别通过线路连接电池管理主机。

本发明的有益效果是：

1)本系统复杂性低，无需繁多的管道和零部件，成本低廉，重量轻，易于加工。

2)此系统内无冷却液，无泄露风险；

3)主要材料介电强度高，不会降低电池箱内的绝缘性能；

4)系统占用空间非常小，布置灵活；

5)可维护性强，拆装方便，利于电池组维护和检修。

在上述技术方案的基础上，本发明还可以做如下改进。

进一步，多个上述电池模组均并列设置，每相邻两个电池模组之间通过上述柔性导风带连接。

采用上述进一步方案的有益效果是电池模组布局合理，便于与柔性导风带连接。

进一步，上述电池模组为矩形，且其两侧对称设有散热板，上述柔性导风带分别连接相邻两个上述电池模组侧端的散热板，上述通风孔设置在上述柔性导风带上且与对应的散热板连接的位置处。

采用上述进一步方案的有益效果是电池模组散热效果好，利于柔性导风带进行对其冷却或加热，改善其工作环境。

进一步，上述散热板为条状结构，且其背离对应的上述电池模组的一侧设有多个间隔且等间距设置的散热片，相邻两个上述散热片之间形成通风区，上述柔性导风带分别与每个散热板一侧对应的多个散热片相连，且上述通风孔设置在柔性导风带上且与通风区对应的位置处。

采用上述进一步方案的有益效果是散热板设计合理利于导风带的吹风加热或冷却。

进一步，上述柔性导风带为尼龙带。

采用上述进一步方案的有益效果是柔性导风带便于拉伸，折弯等变形，便于使用。

进一步，上述柔性导风带内填充有透气骨架。

采用上述进一步方案的有益效果是利于对柔性导风带进行膨胀支撑，使其通风效果较好。

进一步，上述透气骨架由复合纤维经三维编织形成。

采用上述进一步方案的有益效果是透气性较好，具有较佳的弹性和变形能力。

进一步，上述加热模块为加热电阻。

采用上述进一步方案的有益效果是使用较为方便。

附图说明

图1为本发明的电池模组的导风均热系统的结构示意图；

图2为本发明的电池模组的导风均热系统中柔性导风带的截断后的部分结构示意图。

附图中，各标号所代表的部件列表如下：

1、电池模组，2、柔性导风带，3、风机，4、电池管理主机，5、管道，6、加热模块，11、散热板，21、通风孔，22、透气骨架，111、散热片，112、通风区。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本发明，并非用于限定本发明的范围。

实施例：如图1所示，本实施例的电池模组的导风均热系统包括多个电池模组1、柔性导风带2、风机3和电池管理主机4，每两个上述电池模组1之间均通过上述柔性导风带2相连，上述柔性导风带2与电池模组1连接处均设有多个均匀分布的通风孔21，上述柔性导风带2为中空的条状结构，且其一端开口，每个柔性导风带2的开口端均通过管道5连通风机3的出风口，每根上述管道5内均设有加热模块6，每个上述电池模组1上均设有用于检测其温度变化的热敏电阻，上述风机3和加热模块6以及热敏电阻分别通过线路连接电池管理主机4。

使用过程中，当对电池模组1散热时，当电池模组1上的热敏电阻检测到电池模组1的温度超过正常范围时，传递信号给电池管理主机4，电池管理主机4立即启动风机3给电池模组1送风，同时加热模块6保持关闭状态，吹向电池模组1的冷风带走电池模组1的热量，使其温度降低到正常范围，之后，电池管理主机4调整风机3的转速，维持电池模组1的温度恒定；

在低温环境下，当对电池模组1加热时，电池管理主机4通过热敏电阻检测到电池模组1上的温度低于正常范围时，启动风机3，同时给风机3后的加热模块6通电使其发热，风机3送出的气流经管道5时，加热模块6对该气流进行加热，使该气流迅速发热，最终经柔性导风带2上的通风孔21吹向对应的电池模组1，把热量传递给电池模组1，使得电池模组1温度达到正常工作值，当电池模组1的温度保持正常后，电池管理主机4根据热敏电阻的反馈信号，调整风机3的转速并相应的调低加热模块6的功率，维持电池模组1的温度恒定。

优选的，多个上述电池模组1均并列设置，每相邻两个电池模组1之间通过上述柔性导风带2连接，且通风孔21出风方向朝向对应的电池模组1，其布局合理，利于柔性导风带2向电池模组1送风进行温控。

优选的，上述电池模组1为矩形，且其两侧对称设有散热板11，上述柔性导风带2分别连接相邻两个上述电池模组1侧端的散热板11，上述通风孔21设置在上述柔性导风带2上且与对应的散热板11连接的位置处，使得电池模组1自身散热效果较好，利于对其进行吹风降温。

优选的，上述散热板11为条状结构，且其背离对应的上述电池模组1的一侧设有多个间隔且等间距设置的散热片111，相邻两个上述散热片111之间形成通风区112，上述柔性导风带2分别与每个散热板11一侧对应的多个散热片111相连，且上述通风孔21设置在柔性导风带2上且与通风区112对应的位置处，其设计比较合理，使得对电池模组1吹风散热效果较好。

优选的，上述柔性导风带2为尼龙带，其韧性较好，便于弯折使用。

如图2所示，上述柔性导风带2内填充有透气骨架22，使得柔性导风带2保持膨胀状态，不影响气流的通过。

优选的，上述透气骨架22由复合纤维经三维编织形成，其弹性较好，具有一定形变和强度，同时，透气性较好。

优选的，上述加热模块6为加热电阻，其发热较快，使用方便。

上述的风机3还可采用制冷/制热器代替如：空调等，使得整个系统的冷却或加热效果较好，效率较高。

上述管道5内也设置有与电池管理主机4电性连接的热敏电阻，这就使得整个系统内能对流向柔性导风带2的气流温度进行有效监测，利于判断风机3的工作是否正常，便于检测判断系统故障。

以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种电池模组的导风均热系统，其特征在于：包括多个电池模组(1)、柔性导风带(2)、风机(3)和电池管理主机(4)，每两个所述电池模组(1)之间均通过所述柔性导风带(2)相连，所述柔性导风带(2)与电池模组(1)连接处均设有若干均匀分布的通风孔(21)，所述柔性导风带(2)为中空的条状结构，且其一端开口，每个柔性导风带(2)的开口端均通过管道(5)连通风机(3)的出风口，每根所述管道(5)内均设有加热模块(6)，每个所述电池模组(1)上均设有用于检测其温度变化的热敏电阻，所述风机(3)和加热模块(6)以及热敏电阻分别通过线路连接电池管理主机(4)。

2.根据权利要求1所述的一种电池模组的导风均热系统，其特征在于：多个所述电池模组(1)均并列设置，每相邻两个电池模组(1)之间通过所述柔性导风带(2)连接。

3.根据权利要求2所述的一种电池模组的导风均热系统，其特征在于：所述电池模组(1)为矩形，且其两侧对称设有散热板(11)，所述柔性导风带(2)分别连接相邻两个所述电池模组(1)侧端的散热板(11)，所述通风孔(21)设置在所述柔性导风带(2)上且与对应的散热板(11)连接的位置处。

4.根据权利要求3所述的一种电池模组的导风均热系统，其特征在于：所述散热板(11)为条状结构，且其背离对应的所述电池模组(1)的一侧设有多个间隔且等间距设置的散热片(111)，相邻两个所述散热片(111)之间形成通风区(112)，所述柔性导风带(2)分别与每个散热板(11)一侧对应的若干散热片(111)相连，且所述通风孔(21)设置在柔性导风带(2)上且与通风区(112)对应的位置处。

5.根据权利要求4所述的一种电池模组的导风均热系统，其特征在于：所述柔性导风带(2)为尼龙带。

6.根据权利要求5所述的一种电池模组的导风均热系统，其特征在于：所述柔性导风带(2)内填充有透气骨架(22)。

7.根据权利要求6所述的一种电池模组的导风均热系统，其特征在于：所述透气骨架(22)由复合纤维经三维编织形成。

8.根据权利要求1至7任一项所述的一种电池模组的导风均热系统，其特征在于：所述加热模块(6)为加热电阻。