一种电动汽车电池箱
技术领域
本发明涉及电池箱领域,尤其涉及一种电动汽车的汽车电池箱。
背景技术
随着人们的环保意识逐渐加强,电动汽车也逐渐流行起来,用于电动汽车等领域的电源模块及电源系统不断开发和改进。鉴于目前电动汽车的不断推广和使用,考虑到电源系统在高温或低温状态下使用的局限性及电芯使用的可靠性,电源的散热与加热功能越来越受到人们的重视。于是,人们通过改进一些电池Pack 设备试着去解决电源模块的散热与加热问题,如专利授权公告号为CN202009061U,授权公告日为2011年10月12日,专利名称是用于电动汽车的具有风冷机构的动力电池装置,包括电池箱体和电池,所述电池箱体内中部设有隔内板,使电池箱体内形成两个电池室;每个电池室内中部并排设有两台吹风方向相反、功率相同的风扇,所述电池均布排列在两台风扇两侧的电池室内。上述专利能够改善电动汽车电池模块的散热问题,但是这种电池装置的结构设计,风源对于内部不同电池模块的作用较不对等,部分电池模块散热效果差,也会因为不同的电池模块散热效果不同,造成整个电池组内散热不均匀,影响电池性能。
发明内容
本发明为了解决现有车用电源风冷系统的风源对于内部不同电池模块的作用较不对等、部分电池模块散热效果差、容易造成电池组内散热不均匀、影响电池性能的问题,提出一种风源对于内部不同电池模块的作用较为对等、所有电池模块均能较好散热、保障电池性能的电动汽车电池箱。
为了实现上述目的,本发明采用以下技术方案:一种电动汽车电池箱,包括底板和电池盒,所述电池盒固定在底板上,电池盒内部的底板设有若干电池模块,所述电池模块呈阵列分布,所述底板下侧设有若干进风通道,所述进风通道开口位于电池箱前侧,所述底板上侧立有若干吹风器,所述吹风器设置在电池模块与电池模块之间及电池模块与底板边缘之间;所述吹风器包括立杆、旋转器,所述立杆呈上下两段圆柱体,上段为小径段,下段为大径段,小径段直径小于大径段直径,所述旋转器成圆环状,旋转器内孔直径与立杆小径段直径匹配,旋转器套设在立杆小径段上且可绕立杆小径段旋转;每个立杆和底板之间内部均设有进气通道,每个进气通道中间穿过对应立杆内部、立杆与底板连接处,再贯穿底板与底板下侧任一进风通道连通,进气通道上端分成至少一个上端开口从立杆的小径段侧壁引出,如果上端开口数量大于1个,所有上端开口均处于立杆的同一水平高度;所述旋转器内部横向面上设有若干连通旋转器内壁和外壁的斜孔,所述斜孔相对于旋转器半径方向均向顺时针方向倾斜或者均向逆时针方向倾斜;所述斜孔位于旋转器内壁处的开口与所述进气通道的上端开口处于同一水平高度,所述旋转器旋转时,所述进气通道的任一上端开口可与旋转器上的斜孔周向依次切换连通。
作为优选,所述旋转器上侧设有一固定在立杆上的限位螺栓。
作为优选,所述斜孔相对于旋转器半径方向均向顺时针方向倾斜30°或者均向逆时针方向倾斜30°。
作为优选,所述进风通道的开口处均设有一收风器,所述收风器呈内部贯通的喇叭状,收风器大口均朝向车辆行驶方向,小口与进风通道的开口相连。
作为优选,所述电池盒内部横向设有一隔离板,所述隔离板四周边缘与电池盒内壁密封固定,电池盒内部通过隔离板隔断,隔离板上方形成一隔离空腔;所述隔离空腔内横向设有一浮动板,所述浮动板与隔离板保持平行,浮动板四周边缘与电池盒内壁为可滑动密封配合,所述浮动板将隔离空腔隔断为驱动腔和加压腔,位于电池盒顶板与浮动板之间的腔体为驱动腔,位于浮动板与隔离板之间的腔体为加压腔;所述加压腔内设有若干气流开关,所述气流开关包括固定立柱和滑动套管,所述固定立柱竖直固定在隔离板上表面,所述滑动套管竖直固定在浮动板下表面,滑动套管与固定立柱一一对应;所述滑动套管为内部空心的管状,上端与浮动板下表面密封固定,下端口敞开,所述固定立柱呈圆柱体,固定立柱上段间隔套设有两个密封圈,所述固定立柱上端穿过滑动套管下端口可滑动地设于对应的滑动套管内,且两个密封圈与滑动套管内壁均为可滑动密封配合;所述隔离板与每个固定立柱之间均设有出气通道,每个出气通道的上端开口位于对应固定立柱两个密封圈之间的固定立柱侧壁,中间穿过固定立柱内部、固定立柱与隔离板连接处,再贯穿隔离板,下端开口位于隔离板下表面;所述滑动套管的侧壁上设有连通孔,当固定立柱的两个密封圈位于滑动套管内部下侧时,所述连通孔位于固定立柱两个密封圈的上方;当滑动套管相对于固定立柱下移时,所述连通孔可移至固定立柱两个密封圈之间;所述浮动板上设有连通驱动腔和加压腔的单向阀,所述单向阀的可流通方向为从驱动腔至加压腔方向。
作为优选,所述浮动板与隔离板之间设有若干回复弹簧。
作为优选,所述电池盒的顶板外侧设有一进风管,所述进风管一端固定在电池盒顶板外侧,另一端连接有一收风器,所述收风器呈内部贯通的喇叭状,收风器大口朝向车辆行驶方向,小口尾部与进风管相连,所述的进风管内设有一叶轮,所述电池盒的顶板内侧设有一上位端面凸轮,所述叶轮与所述上位端面凸轮通过一贯穿电池盒顶板的转轴相连,所述转轴与电池盒顶板为转动连接,所述叶轮、上位端面凸轮及转轴的转动轴线共线;所述浮动板的上表面设有一与上位端面凸轮匹配的下位端面凸轮,所述下位端面凸轮位于上位端面凸轮下侧,且下位端面凸轮的凸轮曲面与上位端面凸轮的凸轮曲面相对。
作为优选,所述电池盒的顶板上设有若干散热口,所述散热口上设有散热风扇,所述散热风扇的风扇轴与电池盒顶板为转动连接,所述散热风扇的风扇轴上设有从动轮,所述转轴上设有主动轮,所述散热风扇上的从动轮通过皮带直接或间接与转轴上的主动轮相连。
作为优选,所述散热口上设有过滤网。
作为优选,所述电池盒上设有进风通道,所述进风通道一端连通至进风管的与电池盒顶板连接处,另一端连通至电池盒的下沿且开口朝向电池盒内部。
因此,本发明具有如下有益效果:1、电源座下侧设有进风通道,且进风通道开口位于电池箱前侧,使用的进风通道能车辆行驶中产生的风收集起来用于电池模块散热;2、电源座上侧设有吹风器,吹风器设置在各电池模块之间,能够较好地对电池模块进行散热;3、电源盖内能产生由上往下的风源,且电源盖内不同出气通道出去的风源风力均相同,只需将不同电源模块上侧的出气通道位置设置对等,即可保障不同电源模块上侧散热对等。
附图说明
图1是本发明底板的结构示意图。
图2是本发明底板另一角度的结构示意图。
图3是本发明底板的俯视图。
图4是图3中A-A处的剖视图。
图5是图4中a处的放大示意图。
图6是图3中B-B处的剖视图。
图7是本发明电池盒的结构示意图。
图8是本发明电池盒另一角度的结构示意图。
图9是本发明电池盒的主视图。
图10是图9的左视图。
图11是图9的右视图。
图12是图9的俯视图。
图13是图9的仰视图。
图14是图9中C-C处的剖视图。
图15是图9中D-D处的剖视图。
图16是图10中E-E处的剖视图。
图17是图16中b处的放大示意图。
图18是本发明中隔离板的结构示意图。
图19是本发明中隔离板另一角度的结构示意图。
图20是本发明中浮动板的结构示意图。
图21是本发明中浮动板另一角度的结构示意图。
图22是本发明中浮动板与隔离板远离时气流开关的结构示意图。
图23是本发明中浮动板与隔离板靠近时气流开关的结构示意图。
图24是本发明中单向阀的结构示意图。
图25是本发明的结构示意图。
1:底板;2:电池盒;201:隔离板;202:浮动板;3:电池模块;4:收风器;5:进风通道;6:吹风器;601:立杆;602:旋转器;603:小径段;604:大径段;605:进气通道;606:上端开口;607:斜孔;608:限位螺栓;7:散热口;8:隔离空腔;801:驱动腔;802:加压腔;9:气流开关;901:固定立柱;902:滑动套管;903:密封圈;904:出气通道;905:连通孔;10:单向阀;11:回复弹簧;12:进风管;13:叶轮;14:上位端面凸轮;15:转轴;16:下位端面凸轮;17:散热风扇;18:主动轮;19:从动轮;20:皮带;21:进风通道。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方案对本发明做进一步的描述。
一种电动汽车电池箱,参见图1至图25,包括底板1、固定在底板1上且可拆卸的电池盒2及固定在底板1上的四个电池模块3,所述四个电池模块3位于电池盒2内侧,四个电池模块3呈两行两列阵列布置在底板1上,所述底板1下侧设有三个进风通道5,以车辆的车头方向为前侧,所述进风通道5开口位于电池箱前侧,且每个进风通道5前侧的开口处各设有一个收风器4,所述收风器4呈内部贯通的喇叭状,收风器4大口均朝向车辆行驶方向,小口与进风通道5的开口相连,收风器4的小口上均设有过滤网;所述底板1上侧立有若干吹风器6,所述吹风器6设置在电池模块3与电池模块3之间及电池模块3与底板1边缘之间;所述吹风器6包括立杆601、旋转器602,所述立杆601呈上下两段圆柱体,上段为小径段603,下段为大径段604,小径段直径小于大径段直径,所述旋转器602成圆环状,旋转器602内孔直径与立杆601小径段直径匹配,旋转器602套设在立杆601小径段603上且可绕立杆601小径段603旋转,所述旋转器602上侧设有一固定在立杆601上的限位螺栓608,限位螺栓608的帽部直径大于旋转器602的内孔直径,能够防止旋转器602在旋转时从立杆601小径段603上部脱落,起到限位作用;每个立杆601和底板1之间内部均设有进气通道605,每个进气通道605中间穿过对应立杆601内部、立杆601与底板1连接处,再贯穿底板1与底板1下侧任一进风通道5连通,进气通道605上端分成四个上端开口606从立杆601的小径段603侧壁引出,四个上端开口606周向等距间隔分布在小径段603内部,且所有上端开口606均处于立杆601的同一水平高度;所述旋转器602内部横向面上设有四个连通旋转器602内壁和外壁的斜孔607,所述斜孔607相对于旋转器602半径方向均向顺时针方向倾斜30°;所述斜孔607位于旋转器602内壁处的开口与所述进气通道605的上端开口606处于同一水平高度,所述旋转器602旋转时,所述进气通道605的任一上端开口606可与旋转器602上的斜孔607周向依次切换连通,并且,气流从进气通道605的上端开口606往旋转器602上的斜孔607方向流通时,由于斜孔607与旋转器602半径方向存在斜角,气流能够推动旋转器602旋转,旋转器602斜孔607的外侧出口也会周向旋转,改变出风方向,使得电池箱内部散热更全面。
所述电池盒2内部横向设有一隔离板201,所述隔离板201四周边缘与电池盒2内壁密封固定,电池盒2内部通过隔离板201隔断,隔离板201上方形成一隔离空腔8;所述隔离空腔8内横向设有一浮动板202,所述浮动板202与隔离板201保持平行,浮动板202四周边缘与电池盒2内壁为可滑动密封配合,所述浮动板202将隔离空腔8隔断为驱动腔801和加压腔802,位于电池盒顶板与浮动板202之间的腔体为驱动腔801,位于浮动板202与隔离板201之间的腔体为加压腔802;所述加压腔802内设有八个气流开关9,所述八个气流开关9,每两个气流开关9下侧对应一个电池模块3,所述气流开关9包括固定立柱901和滑动套管902,所述固定立柱901竖直固定在隔离板201上表面,所述滑动套管902竖直固定在浮动板202下表面,滑动套管902与固定立柱901一一对应;所述滑动套管902为内部空心的管状,上端与浮动板202下表面密封固定,下端口敞开,所述固定立柱901呈圆柱体,固定立柱901上段间隔套设有两个密封圈903,所述固定立柱901上端穿过滑动套管902下端口可滑动地设于对应的滑动套管902内,且两个密封圈903与滑动套管902内壁均为可滑动密封配合;所述隔离板201与每个固定立柱901之间均设有出气通道904,每个出气通道904的上端开口位于对应固定立柱901两个密封圈903之间的固定立柱901侧壁,中间穿过固定立柱901内部、固定立柱901与隔离板201连接处,再贯穿隔离板201,下端开口位于隔离板201下表面;所述滑动套管902的侧壁上设有连通孔905,当固定立柱901的两个密封圈903位于滑动套管902内部下侧时,所述连通孔905位于固定立柱901两个密封圈903的上方,加压腔802与出气通道904断开;当滑动套管902相对于固定立柱901下移时,所述连通孔905可移至固定立柱901两个密封圈903之间,加压腔802与出气通道904连通;所述浮动板202上设有连通驱动腔801和加压腔802的单向阀10,所述单向阀10的可流通方向为从驱动腔801至加压腔802方向。所述浮动板202与隔离板201之间设有若干回复弹簧11。所述电池盒2的顶板外侧设有一进风管12,所述进风管12一端固定在电池盒2顶板外侧,另一端与任一收风器4相连,所述的进风管12内设有一叶轮13,所述电池盒2的顶板内侧设有一上位端面凸轮14,所述叶轮13与所述上位端面凸轮14通过一贯穿电池盒2顶板的转轴15相连,所述转轴15与电池盒2顶板为转动连接,所述叶轮13、上位端面凸轮14及转轴15的转动轴线共线;所述浮动板202的上表面设有一与上位端面凸轮14匹配的下位端面凸轮16,所述下位端面凸轮16位于上位端面凸轮14下侧,且下位端面凸轮16的凸轮曲面与上位端面凸轮14的凸轮曲面相对。
所述电池盒2的顶板上设有若干散热口7,所述散热口7上设有散热风扇17,所述散热风扇17的风扇轴与电池盒2顶板为转动连接,所述散热风扇17的风扇轴上设有从动轮19,所述转轴15上设有主动轮18,所述散热风扇17上的从动轮19通过皮带20直接或间接与转轴15上的主动轮18相连,所述散热口7上设有过滤网,过滤网用于防止灰尘或者水汽进入电池盒2内,影响电池模块3使用寿命。
所述电池盒2上设有进风通道21,所述进风通道21一端连通至进风管12的与电池盒2顶板连接处,另一端连通至电池盒2的下沿且开口朝向电池盒2内部。
车辆行驶过程中,收风器4能将开口前侧的风收集起来,部分进入底板1下侧的进风通道5,从进风通道5进入各进气通道605,再从进气通道605上侧的上端开口606流向旋转器602上的斜孔607,气流从进气通道605的上端开口606往旋转器602上的斜孔607方向流通时,由于斜孔607与旋转器602半径方向存在斜角,气流能够推动旋转器602旋转,旋转器602斜孔607的外侧出口也会周向旋转,改变出风方向,使得电池箱内部散热更全面,给电池模块3达到较好的散热效果。
另一部分从收风器4收集进来的风进入进风管12,带动叶轮13旋转,而后,沿着进风通道21从电池盒2的下沿往电池盒2内部吹,再从电池盒2顶板上的散热口7散出,在电池盒2内部形成一个散热回流,也顺势利用了热气上浮的特性,达到了一个较好的散热效果。
同时,叶轮13的旋转会带动上位端面凸轮14的旋转,由于浮动板202的上表面设有一个与上位端面凸轮14匹配的下位端面凸轮16,下位端面凸轮16与浮动板202为相对固定,浮动板202与隔离板201之间设有回复弹簧11,使得上位端面凸轮14与下位端面凸轮16一直处于接触配合状态。在上位端面凸轮14旋转过程中,会推动下位端面凸轮16作上下往复运动,间接推动浮动板202作上下往复运动。当浮动板202相对于隔离板201下移时,浮动板202与隔离板201之间的加压腔802被压缩,内部气压增大,同时,滑动套管902相对于固定立柱901下移,当滑动套管902上的连通孔905移至固定立柱901两个密封圈903之间时,加压腔802与出气通道904连通,加压腔802内被压缩的气压便会从出气通道904挤出,从出气通道904下口吹向电池模块3上表面,且每个出气通道904出来的风力大小相等,使得每个电池模块3上表面的散热效果基本相同,进而使得电池组内散热均匀、提高电池性能;当浮动板202相对于隔离板201上移时,浮动板202与隔离板201之间的加压腔802扩张,加压腔802通过单向阀10从驱动腔801往加压腔802内吸气,同时,滑动套管902相对于固定立柱901上移,当滑动套管902的连通孔905移至固定立柱901两个密封圈903的上方时,加压腔802与出气通道904断开,加压腔802内气压不会流出,便于浮动板202下一次下移挤压加压腔802。如此往复,加压腔802便会周期性地通过出气通道904往电池盒2内的电池模块3吹风力相同的风,达到各电池模块3均匀散热的目的。
并且,叶轮13的旋转带动转轴15上的主动轮18旋转,主动轮18通过皮带20直接或间接带动各从动轮19旋转,进而带动各散热风扇17旋转工作,无需外接电源驱动,既节省能耗,又达到了散热效果。