CN107240737A - 可自动调节风门的动力电池组散热结构 - Google Patents

可自动调节风门的动力电池组散热结构 Download PDF

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韩佳
张赛
文基升
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Abstract

本发明公开了一种可自动调节风门的动力电池组散热结构，包括电池组箱体内的动力电池组，电池组箱体底部开设进风口并设置进风步进电机控制进风口风门的开启角度，电池组箱体顶部开设出风口并设置出风步进电机控制出风口风门的开启角度，设有将进风从出风口排出的风机，电池组箱体内设有对进风进行降温的散热器，电池组箱体上设有将热电偶的电势信号转换为标准模拟输出信号的温度传感器，电池组箱体外设有连接温度传感器的可编程继电器与可编程继电器连接的电磁阀，所述电磁阀分别连接进风步进电机和出风步进电机。本发明可确保动力电池组工作温度处在最佳范围，解决了动力电池组温度过高的问题。

Description

可自动调节风门的动力电池组散热结构
技术领域
本发明涉及电动汽车动力电池结构，具体为一种可自动调节风门的动力电池组散热结构。
背景技术
动力电池组作为电动汽车上的主要能量源，直接影响到电动汽车的性能是否良好。
锂离子动力电池因其良好的功率输出和使用寿命长等优点，目前在电动汽车中应用较为广泛。但是锂离子动力电池的性能对温度变化较敏感，尤其是电动汽车上使用的大容量、高功率的锂离子电池组。一般情况下，汽车的装载空间有限，而所需电池数量较大，且电池排列连接紧密，电池组工作时会产生大量热量，长时间累积，会造成部分电池组过充放电，从而影响电池组的寿命与性能，并对汽车造成一定的安全隐患。
目前动力电池组的散热大多是通过电池箱体上的百叶窗散热，散热效果不能达到最佳状态。
发明内容
针对现有技术的不足，本发明所要解决的技术问题是提出了一种使动力电池组处于最佳工作温度范围内的可自动调节风门的动力电池组散热结构。
能够解决上述技术问题的可自动调节风门的动力电池组散热结构，其技术方案包括电池组箱体和设于电池组箱体内的动力电池组，所不同的是：
1、所述电池组箱体的底部开设有进风口，并设置进风步进电机控制进风口风门的开启角度。
2、所述电池组箱体的顶部开设有出风口，并设置出风步进电机控制出风口风门的开启角度。
3、所述电池组箱体内部设有对进风进行降温的散热器。
4、对应于出风口设有将进风从出风口排出的风机。
5、所述电池组箱体上设有将电池热电偶的电势信号转换为标准模拟输出信号的温度传感器。
6、所述电池组箱体的外部设有接收模拟输出信号并经模数转换模块分析处理后向外输出开关量数字信号的可编程继电器以及接收开关量数字信号并根据开关量数字信号分别控制进风步进电机和出风步进电机开启对应风门角度的电磁阀。
为提高排风量，所述风机采用双排结构(即双风机结构)。
进一步，所述风机的扇叶采用可提高空气流速、避免外部热空气进入的螺旋式结构。
温度传感器、可编程继电器、电磁阀以及进风步进电机和出风步进电机之间的连接关系为：
所述温度传感器通过线路连接可编程继电器的模拟量输入接口，所述可编程继电器的开关量数字输出接口通过线路连接电磁阀的线圈端，所述电磁阀的两个工作端通过线路分别连接进风步进电机和出风步进电机的供压口。
按常规，进风步进电机和出风步进电机控制风门的开启角度为0°～90°。
本发明的有益效果：
1、本发明可自动调节风门的动力电池组散热结构能对动力电池组的风冷散热风量进行自动控制，使箱体内动力电池组工作温度处在最佳范围内，解决了电池组温度过高的问题。
2、本发明根据动力电池组内部温度的高低自动调节风门并控制散热风量，始终保持进风量与温度匹配在适宜的环境下，使电池组在最佳温度范围内工作，有利于动力电池组发挥最大效用。
附图说明
图1为本发明一种实施方式的工作原理示意图。
图号标识：1、电池组箱体；2、动力电池组；3、进风口；4、进风步进电机；5、出风口；6、出风步进电机；7、散热器；8、风机；9、温度传感器；10、可编程继电器；11、电磁阀。
具体实施方式
下面结合附图所示实施方式对本发明的技术方案作进一步说明。
本发明一种可自动调节风门的动力电池组散热结构，包括电池组箱体1和设于电池组箱体1内部的动力电池组2，所述电池组箱体1的底部开设有进风口3，所述进风口3的风门在进风步进电机4的控制下可于0°～90°角度范围内开启，电池组箱体1的顶部开设有出风口5，所述出风口5的风门在出风步进电机6的控制下可于0°～90°角度范围内开启，出风口5下方的电池组箱体1内设有双排风机8，各风机8的扇叶采用螺旋式结构，电池组箱体1内部还设有对从进风口3进入的空气进行降温的散热器7，如图1所示。
所述电池组箱体1上设有监控箱体内温度的温度传感器9，电池组箱体1外对应于温度传感器9设有可编程继电器10，对应于进风步进电机4和出风步进电机6设有电磁阀11，所述温度传感器9通过线路连接可编程继电器10的模拟量输入接口，所述可编程继电器10的开关量数字输出接口通过线路连接电磁阀11的线圈端，所述电磁阀11的两个工作端通过线路分别连接进风步进电机4和出风步进电机6的供压口，如图1所示。
本发明自动调节温度的方案步骤为：
1、在可编程继电器10程序中预先设立标准模拟信号对应的温度值和温度值对应的风门开启角度值。
2、工作时，温度传感器9实时监控电池组箱体1内电池热电偶的电势信号，经过温度变送器将电势信号转换为标准模拟信号，供可编程继电器10的模数转换模块分析处理。
3、可编程继电器10计算出温度传感器9显示的温度值，并根据计算出的温度值确定对应的风门开启角度值。
4、可编程继电器10的开关量输出模块将控制风门开启角度的信号发送至电磁阀11。
5、电磁阀11分别控制进风步进电机4和出风步进电机6动作，进风步进电机4和出风步进电机6分别开启进风口3风门和出风口5风门的角度大小。
6、空气通过进风口3进入电池组箱体1内，散热器7对进入的空气进行冷却，冷空气对动力电池组2进行降温处理。
7、经冷热交换的热空气被风机8从出风口5排出电池组箱体1外。
温度过高时，进风口3的风门和出风口5的风门开启角度最大；温度过低时，进风口3的风门和出风口5的风门开启角度最小；温度适宜时，进风口3的风门和出风口5的风门开启角度适中，以此将电池组箱体1内温度尽量控制在最适的温度范围内(15℃～45℃)，如此反复而自动调节动力电池组2的散热。

Claims (5)

1.可自动调节风门的动力电池组散热结构，包括电池组箱体(1)和设于电池组箱体(1)内的动力电池组(2)，其特征在于：
①、所述电池组箱体(1)的底部开设有进风口(3)，并设置进风步进电机(4)控制进风口(3)风门的开启角度；
②、所述电池组箱体(1)的顶部开设有出风口(5)，并设置出风步进电机(6)控制出风口(5)风门的开启角度；
③、所述电池组箱体(1)内部设有对进风进行降温的散热器(7)；
④、对应于出风口设有将进风从出风口(5)排出的风机(8)；
⑤、所述电池组箱体(1)上设有将电池热电偶的电势信号转换为标准模拟输出信号的温度传感器(9)；
⑥、所述电池组箱体(1)的外部设有接收模拟输出信号并经模数转换模块分析处理后向外输出开关量数字信号的可编程继电器(10)以及接收开关量数字信号并根据开关量数字信号分别控制进风步进电机(4)和出风步进电机(6)开启对应风门角度的电磁阀(11)。
2.根据权利要求1所述的可自动调节风门的动力电池组散热结构，其特征在于：所述风机(8)为双排结构。
3.根据权利要求2所述的可自动调节风门的动力电池组散热结构，其特征在于：所述风机(8)的扇叶采用可提高空气流速、避免外部热空气进入的螺旋式结构。
4.根据权利要求1～3中任意一项所述的可自动调节风门的动力电池组散热结构，其特征在于：所述温度传感器(9)通过线路连接可编程继电器(10)的模拟量输入接口，所述可编程继电器(10)的开关量数字输出接口连接电磁阀(11)的线圈端，所述电磁阀(11)的两个工作端分别连接进风步进电机(4)和出风步进电机(6)的供压口。
5.根据权利要求1～3中任意一项所述的可自动调节风门的动力电池组散热结构，其特征在于：所述进风步进电机(4)和出风步进电机(6)控制风门的开启角度为0°～90°。
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107994180A (zh) * 2017-12-31 2018-05-04 贵州大学 一种具有自动散热功能的电池箱
CN114039130A (zh) * 2021-11-02 2022-02-11 安徽安凯汽车股份有限公司 一种纯电动车电池箱低温下的保温装置

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Publication number Priority date Publication date Assignee Title
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