CN107453004A - 一种电动汽车电源Pack - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种电动汽车电源Pack，涉及电源领域，包括电源座及电源盖，所述电源座上阵列分布有若干电池模块，所述电源座上设有若干风道，所述风道沿电源座前后方向设置，风道前端开孔，后端封闭，两侧侧壁上开设若干出风条形孔，所述风道设置在相领两列电池模块之间或者边侧电池模块与电源座边缘之间，所述电源盖上与风道前端开孔对应位置开设有进风口。本发明为了解决现有电动汽车电源Pack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源Pack。

Description

一种电动汽车电源Pack

技术领域

本发明涉及电源领域，尤其涉及一种电动汽车的电源Pack。

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电动汽车电源Pack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源Pack。

为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案：一种电动汽车电源Pack，包括电源座及电源盖，所述电源座上阵列分布有若干电池模块，所述电源座上设有若干风道，所述风道沿电源座前后方向设置，风道前端开孔，后端封闭，两侧侧壁上开设若干出风条形孔，所述风道设置在相领两列电池模块之间或者边侧电池模块与电源座边缘之间，所述电源盖上与风道前端开孔对应位置开设有进风口。

作为优选，所述风道内侧设有若干挡风立杆。

作为优选，所述挡风立杆的横截面为等腰三角形，所述等腰三角形的顶角朝向进风口方向。

作为优选，所述出风条形孔内侧均设有挡风片，所述挡风片与出风条形孔后侧边缘衔接，挡风片朝向进风口方向偏转。

作为优选，所述电源盖内部横向设有一隔离板，所述隔离板四周边缘与电源盖内壁密封固定，电源盖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源盖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，位于电源盖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，所述电源盖的顶板外侧设有一进风管，所述进风管一端固定在电源盖顶板外侧，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，所述电源盖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源盖顶板的转轴相连，所述转轴与电源盖顶板为转动连接，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，所述电源盖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源盖顶板为转动连接，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，所述电源盖上设有进风通道，所述进风通道一端连通至进风管的与电源盖顶板连接处，另一端连通至电源盖的下沿且开口朝向电源盖内部。

因此，本发明具有如下有益效果：1、电源座上设有风道，且风道设置在相领两列电池模块之间或者边侧电池模块与电源座边缘之间，使得电池模块附近都能较好散热；2、风道内侧设有挡风立杆和挡风片，使得风道的每个出风条形孔都能较好的出风，提高风道对于电池模块的散热效果；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是本发明的结构示意图。

图2是本发明电源座的结构示意图。

图3是本发明电源座另一角度的结构示意图。

图4是本发明风道内的结构剖视图。

图5是本发明电源盖的结构示意图。

图6是本发明电源盖另一角度的结构示意图。

图7是本发明电源盖的主视图。

图8是图7的左视图。

图9是图7的右视图。

图10是图7的俯视图。

图11是图7的仰视图。

图12是图7中A-A处的剖视图。

图13是图7中B-B处的剖视图。

图14是图8中C-C处的剖视图。

图15是图14中a处的放大示意图。

图16是本发明中隔离板的结构示意图。

图17是本发明中隔离板另一角度的结构示意图。

图18是本发明中浮动板的结构示意图。

图19是本发明中浮动板另一角度的结构示意图。

图20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21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22是本发明中单向阀的结构示意图。

1：电源座；2：电源盖；201：隔离板；202：浮动板；3：电池模块；4：收风器；5：风道；501：出风条形孔；502：挡风立杆；503：挡风片；6：进风口；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。

一种电动汽车电源Pack，参见图1至图22，包括一个电源座1和一个与电源座1配合使用的电源盖2，所述电源座1上阵列分布有四个电池模块3，所述电源座1上设有三个风道5，所述风道5沿电源座1前后方向设置，其中，一个风道5位于两列电池模块3之间，剩余两个风道5分别设于电池模块3与左右两侧电源座1边缘之间，风道5前端开孔，后端封闭，两侧侧壁上开设若干出风条形孔501，所述风道5设置在相领两列电池模块3之间或者边侧电池模块3与电源座1边缘之间，所述电源盖2上与风道5前端开孔对应位置开设有进风口6，所述进风口6上均设有过滤网。车辆在行驶过程中，风能够从进风口6进入风道5，再从风道5两侧的出风条形孔501出去吹至电池模块3上，给电池模块3散热。进风口6上设置过滤网用于防止灰尘或者水汽进入风道5，影响电池模块3使用寿命。

所述风道5内侧设有若干挡风立杆502,所述挡风立杆502设于出风条形孔501附近，挡风立杆502的横截面为等腰三角形，所述等腰三角形的顶角朝向进风口6方向。挡风立杆502利用前侧两个斜面改变风道5内部分风的流动方向，更利于从出风条形孔501流出。

所述出风条形孔501内侧均设有挡风片503，所述挡风片503与出风条形孔501后侧边缘衔接，挡风片503朝向进风口6方向偏转。挡风片503也用于引导更多的风从出风条形孔501流出，防止风道5内的风集中从风道5尾部的出风条形孔501流出，更利于电池模块3散热。

所述电源盖2内部横向设有一隔离板201，所述隔离板201四周边缘与电源盖2内壁密封固定，电源盖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202四周边缘与电源盖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，位于电池盖顶板与浮动板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。所述电源盖2的顶板外侧设有一进风管12，所述进风管12一端固定在电源盖2顶板外侧，另一端连接有一收风器4，所述收风器4呈内部贯通的喇叭状，收风器4大口朝向车辆行驶方向，小口尾部与进风管12相连，所述的进风管12内设有一叶轮13，所述电源盖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通过一贯穿电源盖2顶板的转轴15相连，所述转轴15与电源盖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。

所述电源盖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的风扇轴与电源盖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源盖2内，影响电池模块3使用寿命。

所述电源盖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的与电源盖2顶板连接处，另一端连通至电源盖2的下沿且开口朝向电源盖2内部。

车辆在行驶过程中，风能够从进风口6进入风道5，风道5内利用挡风立杆502和挡风片503的辅助，从两侧的出风条形孔501出去吹至电池模块3上，达到给电池模块3侧面充分散热的效果。

还有风能从收风器4进入进风管12，带动叶轮13旋转，而后，沿着进风通道21从电源盖2的下沿往电源盖2内部吹，再从电源盖2顶板上的散热口7散出，在电源盖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往电源盖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。

Claims (10)

1.一种电动汽车电源Pack，包括电源座（1）及电源盖（2），所述电源座（1）上阵列分布有若干电池模块（3），其特征在于：所述电源座（1）上设有若干风道（5），所述风道（5）沿电源座（1）前后方向设置，风道（5）前端开孔，后端封闭，两侧侧壁上开设若干出风条形孔（501），所述风道（5）设置在相领两列电池模块（3）之间或者边侧电池模块（3）与电源座（1）边缘之间，所述电源盖（2）上与风道（5）前端开孔对应位置开设有进风口（6）。

2.根据权利要求1所述的一种电动汽车电源Pack，其特征在于：所述风道（5）内侧设有若干挡风立杆（502）。

3.根据权利要求2所述的一种电动汽车电源Pack，其特征在于：所述挡风立杆（502）的横截面为等腰三角形，所述等腰三角形的顶角朝向进风口（6）方向。

4.根据权利要求1所述的一种电动汽车电源Pack，其特征在于：所述出风条形孔（501）内侧均设有挡风片（503），所述挡风片（503）与出风条形孔（501）后侧边缘衔接，挡风片（503）朝向进风口（6）方向偏转。

5.根据权利要求1所述的一种电动汽车电源Pack，其特征在于：所述电源盖（2）内部横向设有一隔离板（201），所述隔离板（201）四周边缘与电源盖（2）内壁密封固定，电源盖（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）四周边缘与电源盖（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），位于电源盖顶板与浮动板（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）内设有若干气流开关（9），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；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；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），所述单向阀的可流通方向为从驱动腔（801）至加压腔（802）方向。

6.根据权利要求5所述的一种电动汽车电源Pack，其特征在于：所述浮动板（202）与隔离板（201）之间设有若干回复弹簧（11）。

7.根据权利要求5或6所述的一种电动汽车电源Pack，其特征在于：所述电源盖（2）的顶板外侧设有一进风管（12），所述进风管（12）一端固定在电源盖（2）顶板外侧，另一端连接有一收风器（4），所述收风器（4）呈内部贯通的喇叭状，收风器（4）大口朝向车辆行驶方向，小口尾部与进风管（12）相连，所述的进风管（12）内设有一叶轮（13），所述电源盖（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）通过一贯穿电源盖（2）顶板的转轴（15）相连，所述转轴（15）与电源盖（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。

8.根据权利要求7所述的一种电动汽车电源Pack，其特征在于：所述电源盖（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）的风扇轴与电源盖（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。

9.根据权利要求8所述的一种电动汽车电源Pack，其特征在于：所述散热口（7）上设有过滤网。

10.根据权利要求7所述的一种电动汽车电源Pack，其特征在于：所述电源盖（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）的与电源盖（2）顶板连接处，另一端连通至电源盖（2）的下沿且开口朝向电源盖（2）内部。