CN107732348A - 动力电池模组及其散热系统 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种动力电池模组及其散热系统，动力电池模组包括箱体、以及设置在箱体内的若干电池。散热系统包括在箱体的至少一侧面设置的散热组件；散热组件包括在箱体对应侧的外侧面设置的散热风道，以及向散热风道内吹风的供风单元；散热风道与箱体内连通，以让供风单元吹的气体流动对箱体内的电池散热。散热系统的散热组件置于动力电池箱体的外侧，便于供风单元的安装以及进口的密封设计，系统安装方便，后期维护简单，即可保证安装方便，散热风道位于电池箱体外部，可以有效保持箱体内部清洁和无尘，风道清理方便。

Description

动力电池模组及其散热系统
技术领域
本发明涉及动力电池模组，更具体地说，涉及一种动力电池模组及其散热系统。
背景技术
随着全球能源危机与环境问题日益加剧，传统汽车工业正面临着前所未有的严峻的挑战。纯电动汽车作为一种新型的节能环保汽车具有低能耗、结构简单、振动及噪声低、无污染物排放等优点，成为未来汽车发展的重要方向。
锂离子动力电池以其工作电压高、比能量和比功率大、自放电率低、循环使用寿命长、无记忆效应、无环境污染等优点，成为电动汽车动力电池的首选。动力电池组在汽车运行过程中产生大量的热，如果热量未及时散出将导致电池组温度上升。
过高的温度不仅降低锂电池的使用效率和循环寿命，还有可能导致电池永久性失效，甚至出现爆炸火灾的危险。因此，电池组充放电时的温度必须予以控制。
传统动力电池的散热风道一般位于箱体内部，风道设计困难而且结构复杂。由于箱体内部电器元件以及连接母线的复杂性，空气无法有效与散热铝片进行热交换传导路径过长等问题。
发明内容
本发明要解决的技术问题在于，针对现有技术的上述电池模组的散热效果不好，以及对电池模组散热的风道结构复杂、散热性差等问题，提供一种结构简单、散热效果好、易于清理的动力电池模组及其散热系统。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：构造一种动力电池模组的散热系统，所述动力电池模组包括箱体、以及设置在所述箱体内的若干电池；
所述散热系统包括在所述箱体的至少一侧面设置的散热组件；
所述散热组件包括在所述箱体对应侧的外侧面设置的散热风道，以及向所述散热风道内吹风的供风单元；
所述散热风道与所述箱体内连通，以让所述供风单元吹的气体流动对所述箱体内的电池散热。
优选地，所述散热风道为扁平状，覆盖在所述箱体对应的外侧面。
优选地，所述散热风道的外形与所在侧的所述箱体的侧面外形对应。
优选地，所述供风单元设置于所述散热风道的边缘外侧；
所述供风单元包括在所述散热风道的边缘设置的至少一个供风机构，所述供风机构包括罩体以及设置在所述罩体内的散热风机或离心风扇，所述罩体上设有扁平状出风口，所述出风口与所述散热风道连通；
所述散热风道断面由大到小变化，所述出风口与所述散热风道断面大的一侧连通。
优选地，所述箱体的侧面设有与所述散热风道对应连通的若干通风口，所述通风口位置与所述电池位置对应。
优选地，所述散热系统还包括采集所述电池上的温度的温度传感器，所述温度传感器与所述供风单元电性连接，以根据温度变化情况启动所述供风单元。
优选地，所述散热系统还包括与所述供风单元和所述温度传感器电性连接的控制模块，以根据所述电池的温度来调节所述供风单元的运转速度。
优选地，所述电池的一侧设有极耳，所述箱体与所述极耳对应的外侧设置有所述散热组件。
优选地，所述箱体的两相对侧均设有所述散热组件，每一散热组件的散热风道均与所述箱体内连通。
本发明还构造一种动力电池模组，包括箱体、设置在所述箱体内的若干电池、以及所述的散热系统。
实施本发明的动力电池模组及其散热系统，具有以下有益效果：散热系统的散热组件置于动力电池箱体的外侧，便于供风单元的安装以及进口的密封设计，系统安装方便，后期维护简单，即可保证安装方便，散热风道位于电池箱体外部，可以有效保持箱体内部清洁和无尘，风道清理方便。
附图说明
下面将结合附图及实施例对本发明作进一步说明，附图中：
图1是本发明实施例中的动力电池模组的立体结构示意图；
图2是图1中的动力电池模组的分解结构示意图；
图3是图1中的动力电池模组的散热系统与电池的位置示意图。
具体实施方式
为了对本发明的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解，现对照附图详细说明本发明的具体实施方式。
如图1至图3所示，本发明一个优选实施例中的动力电池模组包括箱体1、以及设置在所述箱体1内的若干电池2，若干电池2排布在箱体1内形成电池组，动力电池模组还包括散热系统3，对箱体1内的电池2进行散热。
散热系统3包括在所述箱体1的两相对侧面分别设置的散热组件31。散热组件31包括在所述箱体1对应侧的外侧面设置的散热风道311，以及向所述散热风道311内吹风的供风单元312。
两侧的散热风道311均与所述箱体1内连通，以让供风单元312吹的气体流动对所述箱体1内的电池组散热。供风单元312吹风后，气体向散热风道311流动，再向箱体1内流动，对电池2进行散热。
散热组件31置于动力电池2箱体1的外侧，即可保证安装方便，又能使整个体系保持清洁无尘。
在其他实施例中，也可只在箱体1的一侧设置散热组件31，或在箱体1的多侧设置散热组件31，可以根据实际用途不同，选择单侧散热或者双侧、多侧散热。
通常，电池2的一侧设有极耳，在若干电池2排布后，极耳位于同一侧。所述箱体1与所述极耳对应的外侧设置有所述散热组件31，让散热组件31能对容易发热的极耳进行散热。
进一步地，箱体1的侧面设有与所述散热风道311对应连通的若干通风口11，所述通风口11位置与所述电池2位置对应。可根据电池2的排布数量和位置，设置对应数量的通风口11，供气体向电池2流动实现散热。
在一些实施例中，散热风道311为扁平状，覆盖在所述箱体1对应的外侧面。进一步地，散热风道311的外形与所在侧的所述箱体1的侧面外形对应，让气体能完全覆盖流通到所有的电池2，对所有的电池2进行散热。
扁平状的散热风道311利于使气体靠近箱体1侧面流动，易于进入箱体1进行冷却。进一步地，扁平状的散热风道311在作为风道的同时，还可以作为动力电池模组箱体1的侧面。
供风单元312设置于所述散热风道311的边缘外侧，由一侧边向散热风道311内吹风，让气体流通到另一边，对所在的箱体1的侧面能全覆盖。所述供风单元312包括在所述散热风道311的边缘设置的多个供风机构3121，能在散热风道311的侧边上均有风吹进去，提升散热的效率。在其他实施例中，散热风道311的边缘也可设置一个或其他数量的供风机构3121。
供风机构3121包括罩体以及设置在所述罩体内的散热风机或离心风扇，所述罩体上设有扁平状出风口3122，所述出风口3122与所述散热风道311连通。
进一步地，散热风道311断面由大到小变化，所述供风单元312的出风口3122与所述散热风道311断面大的一侧连通，在气体散热风道311流动时，断面逐渐变小，利于增强流道下游的流速，有效解决模组温度分布不均匀的问题。优选地，散热风道311呈楔形结构。
散热系统3还包括采集所述电池2上的温度的温度传感器，所述温度传感器与所述供风单元312电性连接，以根据温度变化情况启动所述供风单元312。供风单元312的散热风机或离心风扇具有调频功能，可以根据需求适当的调整转速，提供适当的冷却速度。通常，每一电池2上均可设置温度传感器，对所有的电池2进行采集，让温度的采集更加的全面。
在一些实施例中，散热系统3还包括与所述供风单元312和所述温度传感器连接的控制模块，温度传感器测得电池2的温度后，控制模块作为电池2管理系统根据所述电池2的温度来调节所述供风单元312的运转速度。
随着动力电池2的使用，电池2的温度上升至45℃以上时，散热系统3开启开始散热。
控制模块通过采集电池2单体上不同的温度传感器上的信息，实时判定是否需要开启该风冷散热系统3。
风冷散热系统3的开启，控制模块可以根据采集的温度的上升速率来判定散热风机或离心风扇的运转速率。
风冷散热系统3能够根据控制模块调整散热风机或离心风扇的运转速率实现散热功能的同时，实现节能。
当动力电池模组中的控制模块检测到本动力电池模组的升温速率不高，高功率开启一侧散热组件31的散热风机、离心风扇或者低功率同时开启多侧的散热组件31的散热风机、离心风扇足以完成制冷效果。
当动力电池模组的控制模块检测到本动力电池模组的温度过快，且尚未达到45℃的开启条件，强制高功率开启多侧的散热组件31的散热风机、离心风扇，以保证动力电池模组的温度维持在45℃以下。
当动力电池模组的控制模块检测到本动力电池模组的温度过快，且已达到45℃的开启条件，除了强制高功率开启多侧的散热组件31的散热风机、离心风扇外，还会通过控制主要用于冷却发动机的水冷系统来协助冷却动力电池模组。
本发明的风冷散热系统3具有以下优点：
1、该风冷散热风道311采用大口进小口出的结构设计，从而增强流道下游的流速，有效解决模组温度分布不均匀的问题；
2、该风冷散热风道311可以根据模组结构设计，既可以选择单侧散热，也可以选择双侧散热，工程应用的通用性强。
3、该风冷散热风道311便于离心风扇的安装以及进口的密封设计，系统安装方便，后期维护简单。
4、该风冷散热风道311位于电池2箱体1外部，可以有效保持箱体1内部清洁和无尘，风道清理方便。
5、该风冷散热风道311与动力电池模组之间设计紧凑，风道扁平有利于空气形成强劲风头，从而增强散热效果。
可以理解地，上述各技术特征可以任意组合使用而不受限制。
以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (10)

1.一种动力电池模组的散热系统（3），其特征在于，所述动力电池模组包括箱体（1）、以及设置在所述箱体（1）内的若干电池（2）；
所述散热系统（3）包括在所述箱体（1）的至少一侧面设置的散热组件（31）；
所述散热组件（31）包括在所述箱体（1）对应侧的外侧面设置的散热风道（311），以及向所述散热风道（311）内吹风的供风单元（312）；
所述散热风道（311）与所述箱体（1）内连通，以让所述供风单元（312）吹的气体流动对所述箱体（1）内的电池散热。
2.根据权利要求1所述的动力电池模组的散热系统（3），其特征在于，所述散热风道（311）为扁平状，覆盖在所述箱体（1）对应的外侧面。
3.根据权利要求2所述的动力电池模组的散热系统（3），其特征在于，所述散热风道（311）的外形与所在侧的所述箱体（1）的侧面外形对应。
4.根据权利要求2所述的动力电池模组的散热系统（3），其特征在于，所述供风单元（312）设置于所述散热风道（311）的边缘外侧；
所述供风单元（312）包括在所述散热风道（311）的边缘设置的至少一个供风机构（3121），所述供风机构（3121）包括罩体以及设置在所述罩体内的散热风机或离心风扇，所述罩体上设有扁平状出风口（3122），所述出风口（3122）与所述散热风道（311）连通；
所述散热风道（311）断面由大到小变化，所述出风口（3122）与所述散热风道（311）断面大的一侧连通。
5.根据权利要求1所述的动力电池模组的散热系统（3），其特征在于，所述箱体（1）的侧面设有与所述散热风道（311）对应连通的若干通风口（11），所述通风口（11）位置与所述电池（2）位置对应。
6.根据权利要求1所述的动力电池模组的散热系统（3），其特征在于，所述散热系统（3）还包括采集所述电池（2）上的温度的温度传感器，所述温度传感器与所述供风单元（312）电性连接，以根据温度变化情况启动所述供风单元（312）。
7.根据权利要求6所述的动力电池模组的散热系统（3），其特征在于，所述散热系统（3）还包括与所述供风单元（312）和所述温度传感器电性连接的控制模块，以根据所述电池（2）的温度来调节所述供风单元（312）的运转速度。
8.根据权利要求1所述的动力电池模组的散热系统（3），其特征在于，所述电池（2）的一侧设有极耳，所述箱体（1）与所述极耳对应的外侧设置有所述散热组件（31）。
9.根据权利要求1至8任一项所述的动力电池模组的散热系统（3），其特征在于，所述箱体（1）的两相对侧均设有所述散热组件（31），每一散热组件（31）的散热风道（311）均与所述箱体（1）内连通。
10.一种动力电池模组，其特征在于，包括箱体（1）、设置在所述箱体（1）内的若干电池（2）、以及权利要求1至9任一项所述的散热系统（3）。
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