CN108091960A - 一种电池箱的风道结构及电池箱 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种电池箱的风道结构及电池箱。电池箱的风道结构包括用于与所述箱体连接的顶盖和与所述顶盖连接的盖板，所述顶盖与所述盖板之间形成用于对所述电池模组散热的散热风道。本申请提供的电池箱的风道结构能够与电池箱的箱体配合形成容置电池模组的容置空间，风道结构包括与箱体连接的顶盖以及与顶盖连接的盖板，在顶盖与盖板之间形成散热风道，利用电池箱自身结构形成风道对电池模组进行散热，结构简单，装配方便，且散热面积大，能够大幅度提高电池箱的整箱散热效果和散热均匀性，能够将整箱工作温度控制在55℃以下，保证电池箱的安全运行。

Description

一种电池箱的风道结构及电池箱
技术领域
本发明涉及车辆技术领域，特别是一种电池箱的风道结构及电池箱。
背景技术
最近十年来，在国家政策的大力扶持以及市场需求的刺激下，新能源汽车行业蓬勃发展，各种类型的电动汽车层出不穷。车载动力电池系统是纯电动汽车的唯一动力来源，直接决定了车辆性能的优劣。由于单体电芯能量、电压等性能的限制，车载动力电池必须由数只甚至数百只单体电池串、并组合成电池组，形成能输出高电压、大电流的供电源。电池组在工作过程中会发热而温度升高，这会影响电池的性能以及寿命。现有的电池箱也设置有散热结构，但现有的散热结构复杂、散热效果差。
发明内容
有鉴于此，本发明的目的之一在于提供一种结构简单且能够对电池箱形成有效散热的电池箱的风道结构及具有该风道结构的电池箱。
为达到上述目的，一方面，本发明采用如下技术方案：
一种电池箱的风道结构，所述风道结构与所述电池箱的箱体配合形成容置所述电池箱的电池模组的容置空间，所述风道结构包括用于与所述箱体连接的顶盖和与所述顶盖连接的盖板，所述顶盖与所述盖板之间形成用于对所述电池模组散热的散热风道。
优选地，所述顶盖的外表面和/或所述盖板的内表面上设置有筋条。
优选地，所述筋条设置在所述顶盖的外表面上，在所述顶盖的厚度方向上，所述筋条与所述盖板的内表面之间具有一定的距离。
优选地，所述电池箱包括用于在所述散热风道内形成气流的气流驱动装置，所述盖板上设置有用于安装所述气流驱动装置的安装结构。
优选地，所述安装结构包括设置在所述盖板的外表面上的安装凹槽，所述气流驱动装置能够设置在所述安装凹槽中。
优选地，所述盖板包括顶壁和侧壁；
在靠近所述筋条的第一端的所述侧壁上设置有进风口，和/或，所述安装结构设置在所述顶壁上靠近所述筋条的第二端的位置。
优选地，所述盖板包括顶壁和侧壁，所述顶盖的边缘设置有台阶结构，所述侧壁与所述台阶结构配合；或者，
所述顶盖的外表面上靠近边缘的位置设置有凹槽，所述侧壁插入所述凹槽中。
优选地，所述台阶结构包括第一台阶面和第二台阶面，所述第一台阶面连接所述第二台阶面和所述顶盖外表面，所述第二台阶面相较于所述顶盖外表面远离所述盖板设置，所述侧壁与所述第二台阶面相抵接。
优选地，还包括控制器盒，用于安装所述电池箱的电器元件，所述盖板上设置有与所述控制器盒适配的通孔，所述控制器盒安装在所述通孔内，所述控制器盒的表面构成所述散热风道的风道壁的一部分。
优选地，所述盖板上设置有束线结构。
优选地，所述束线结构包括呈弯曲或弯折状的束线条，所述束线条的两端与所述盖板相连。
优选地，所述束线结构与所述盖板为一体结构。
优选地，所述顶盖和/或所述盖板为钣金件。
另一方面，本发明采用如下技术方案：
一种电池箱，包括顶部敞开的箱体，还包括如上所述的风道结构，所述风道结构将所述箱体的敞开端封闭。
本申请提供的电池箱的风道结构能够与电池箱的箱体配合形成容置电池模组的容置空间，风道结构包括与箱体连接的顶盖以及与顶盖连接的盖板，在顶盖与盖板之间形成散热风道，利用电池箱自身结构形成风道对电池模组进行散热，结构简单，装配方便，且散热面积大，能够大幅度提高电池箱的整箱散热效果和散热均匀性，能够将整箱工作温度控制在55℃以下，保证电池箱的安全运行。
附图说明
通过以下参照附图对本发明实施例的描述，本发明的上述以及其它目的、特征和优点将更为清楚，在附图中：
图1示出本发明提供的电池箱的结构示意图；
图2示出本发明提供的电池箱的风道结构的立体图之一；
图3示出本发明提供的电池箱的风道结构的立体图之二；
图4示出本发明提供的电池箱的风道结构的剖视图；
图5示出本发明提供的电池箱的盖板结构示意图；
图6示出图4中A处的放大图；
图7示出图4中B处的放大图；
图8示出本发明提供的电池箱的顶盖的结构示意图。
图中，1、箱体；2、风道结构；21、顶盖；211、支撑结构；212、螺钉柱；213、台阶结构；2131、第一台阶面；2132、第二台阶面；22、盖板；221、安装凹槽；222、出风口；223、铆接孔；224、进风口；225、顶壁；226、侧壁；227、通孔；228、束线条；229、凹形结构；23、散热风道；24、筋条；25、风机；26、控制器盒；261、盒体；262、盒盖；3、散热风道。
具体实施方式
以下基于实施例对本发明进行描述，但是本发明并不仅仅限于这些实施例。在下文对本发明的细节描述中，详尽描述了一些特定的细节部分。对本领域技术人员来说没有这些细节部分的描述也可以完全理解本发明。为了避免混淆本发明的实质，公知的方法、过程、流程、元件并没有详细叙述。
此外，本领域普通技术人员应当理解，在此提供的附图都是为了说明的目的，并且附图不一定是按比例绘制的。
除非上下文明确要求，否则整个说明书和权利要求书中的“包括”、“包含”等类似词语应当解释为包含的含义而不是排他或穷举的含义；也就是说，是“包括但不限于”的含义。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。此外，在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。
本申请中所述的“内”“外”是相对电池箱而言，靠近电池箱内腔的一侧为内，背离电池箱内腔的一侧为外，本申请中所述的“顶”“底”是当电池箱处于正常放置状态时的方位。
本申请提供了一种电池箱的风道结构以及具有该风道结构的电池箱，如图1所示，电池箱包括顶部敞开的箱体1和将箱体1的敞开端封闭的风道结构2，如此，风道结构2与箱体1配合形成容置空间，电池箱的电池模组容置在该容置空间中，用于对车辆，例如电动车(包括纯电动车和混合动力车)提供电能。
如图2至4所示，风道结构2包括与箱体1连接的顶盖21和与顶盖21连接的盖板22，顶盖21与盖板22之间形成用于对电池模组散热的散热风道3，即，顶盖21与盖板22围合形成内腔，在内腔中形成散热风道3，优选地，盖板22呈壳形结构，其盖合到顶盖21上。
进一步地，如图4和图8所示，顶盖21的外表面上设置有多条筋条24，筋条24的设置以方便能够对散热风道3内的气流进行一定的导向作用，并提高了顶盖21的散热面积，综合提高对电池模组的散热效果，另一方面，筋条24的设置还可以加强电池箱的强度和刚性，增加电池箱的整体性能，筋条24的设置还能够防止顶盖21在生产过程中发生变形。
优选地，筋条24在顶盖21厚度方向上的尺寸小于顶盖21与盖板22的顶壁之间的间距，即，筋条24没有与盖板22接触，在顶盖21的厚度方向上，筋条与盖板的内表面之间具有一定的距离，该距离优选为25至30mm。这种设置方式能够降低风阻，提高散热风道3的进风量。当然，可以理解的是，筋条24也可以设置在盖板22的内表面上，或者顶盖21的外表面和盖板22的内表面均设置筋条结构。
优选地，多个筋条24之间相互平行设置，这样可使得散热风道3内的气流流动更加通畅。
优选地，为了在散热风道3内形成气流的有序流动，电池箱内还可设置气流驱动装置，用于在散热风道3内形成气流，气流驱动装置例如可以为图2所示的风机25。风机25优选设置在盖板22上，即盖板22上设置有用于安装风机25的安装结构，进一步优选设置在盖板22的顶壁225上，使得风机25的安装空间不受限制，因此可选用功率较大的风机25来驱动散热风道3内的气体流动，进而提高风道结构的散热效率。风机25优选并排设置有多个，从而保证散热风道3内气流的均匀性。
进一步优选地，如图5所示，盖板22的外表面上设置有安装凹槽221，安装凹槽221的形状优选与风机25的形状相适配，风机25设置在安装凹槽221中，安装凹槽221的设置一方面能够方便风机25的定位安装，另一方面也能够提高盖板22的结构强度，防止盖板22变形。
盖板22上还设置有用于出风的出风口222，优选地，出风口222设置在安装凹槽221的槽底位置，在一个具体的实施例中，如图5所示，出风口222包括多条扇环形口，优选地，多条扇环形口沿周向在盖板22上设置有多圈，例如为图5所示的两圈，如此，能够进一步提高风道结构的散热效率。
风机25可以与盖板22形成固定连接，例如，如图5所示，在安装凹槽221的槽底位置设置有铆接孔223，风机25与盖板22形成铆接固定。在另外的实施例中，风机25还可以与顶盖21形成固定连接，例如，顶盖21的外表面上设置螺钉柱(图中未示出)，盖板22上与螺钉柱相应位置设置有避空孔，螺钉柱穿过避空孔与风机25形成固定连接。
盖板22上还设置有用于进风的进风口224，为了延长散热风道3内气流的流动路径，优选地，进风口224和风机25分别设置在风道结构的两侧端，例如，如图3所示，盖板22包括顶壁225和侧壁226，进风口224设置在靠近筋条24第一端设置的侧壁226上，风机25设置在顶壁225上靠近筋条24第二端的位置。
优选地，进风口224呈长形结构且沿顶盖21的厚度方向延伸，进风口224优选设置有多个，多个进风口224的延伸方向相互平行，如此，既能够保证风道结构的结构可靠性，又能够获得较大的进风量。
进一步地，风道结构上还设置有用于安装电池箱的电器元件的控制器盒26，控制器盒26的设置方式优选为，如图5所示，在盖板22上设置有与控制器盒26适配的通孔227，控制器盒26安装在通孔227内，控制器盒26的下表面构成散热风道3的风倒闭的一部分，优选地，控制器盒26的至少部分结构经通孔227伸入到散热风道3中，从而能够利用散热风道3对控制器盒26形成一定的冷却效果，保证控制器盒26内的电器元件的使用可靠性。
控制器盒26优选与盖板22通过焊接方式连接，为了提高控制器盒26的安装可靠性，优选地，如图4所示，在顶盖21的外表面上还设置有支撑结构211，用于支撑控制器盒26，如图8所示，支撑结构211优选呈筒状结构，进一步优选为方形筒。控制器盒26包括盒体261和盒盖262，盒体261安装在通孔227内，盒盖262与盒体261形成可拆卸连接，如此，可方便地打开盒盖262对控制器盒26内的控制元件进行检修和维护，而无需将整体盖板22拆卸下来，提高了电池箱的检修维护效率。控制器盒26与盖板22均为钣金件，两者优选通过冲压方式成型后焊接在一起。顶盖21也优选为钣金件，一方面方便加工，另一方面可以对整个电池箱起到电磁屏蔽作用，满足整箱的电磁兼容性要求，另外，钣金件的结构简洁，成品率高，有利于生产自动化，降低成本。
当然，可以理解的是，也可以不在盖板22上设置通孔227，而将盖板22作为控制器盒26的底，从而进一步简化结构。
进一步优选地，盖板22上设置有用于对线束进行定位的束线结构，在一个具体的实施例中，如图6所示，束线结构包括呈弯曲或弯折状的束线条228，束线条228的两端与盖板22相连，如此，束线条228与盖板22之间形成用于束线的束线空间。束线结构可以通过焊接、铆接等方式安装在盖板22上，为简化加工工艺，束线结构优选与盖板22一起冲压成型。
进一步地，盖板22上设置有凹形结构229，凹形结构229由盖板22的内表面凹陷、外表面凸出形成，优选地，凹形结构229通过冲压工艺形成。凹形结构229优选位于风机25和控制器盒26之间。凹形结构229的设置能够进一步提高盖板22的结构可靠性，避免盖板22发生变形。
进一步地，盖板22与顶盖21之间可以通过卡接、插接等方式连接，为了提高安装结构可靠性，盖板22与顶盖21之间优选通过紧固件固定连接，在一个具体的实施例中，如图4所示，顶盖21的外表面上设置有螺钉柱212，盖板22上设置有安装孔，紧固件穿过安装孔与螺钉柱212螺接固定，从而将顶盖21与盖板22固定连接在一起，优选地，螺钉柱212抵靠在盖板22上，对盖板22形成一定的支撑，从而进一步提高盖板22的结构强度和抗压性能。除去螺钉柱212外，散热风道3内没有其他阻碍气流流动的结构，从而保证了气流的稳定性和均匀性。
为了提高盖板22与顶盖21的边缘密封性，优选地，顶盖21的边缘设置有台阶结构213，盖板22的侧壁226与台阶结构213形成配合，具体地，如图7所示，台阶结构213包括第一台阶面2131和第二台阶面2132，第一台阶面2131将第二台阶面2132和顶盖21的外表面连接，第二台阶面2132相较于顶盖21外表面远离盖板22设置，即，第二台阶面2132低于顶盖21外表面设置，盖板22的侧壁226端面与第二台阶面2132相抵接，进一步优选地，盖板22的侧壁226的侧面与第一台阶面2131相抵接，这种配合方式能够有效防止因顶盖21外表面存在缺陷导致的配合不紧密、漏风的现象，保证整个散热风道的气密性。在替代的实施例中，还可以在顶盖21的外表面上靠近边缘的位置设置凹槽，将盖板22的侧壁226插入凹槽中，也能够达到上述效果。
本申请提供的电池箱的风道结构2能够与电池箱的箱体1配合形成容置电池模组的容置空间，风道结构2包括与箱体1连接的顶盖21以及与顶盖21连接的盖板22，在顶盖21与盖板22之间形成散热风道3，利用电池箱自身结构形成风道对电池模组进行散热，结构简单，装配方便，且散热面积大，能够大幅度提高电池箱的整箱散热效果和散热均匀性，能够将整箱工作温度控制在55℃以下，保证电池箱的安全运行。
本领域的技术人员容易理解的是，在不冲突的前提下，上述各优选方案可以自由地组合、叠加。
应当理解，上述的实施方式仅是示例性的，而非限制性的，在不偏离本发明的基本原理的情况下，本领域的技术人员可以针对上述细节做出的各种明显的或等同的修改或替换，都将包含于本发明的权利要求范围内。

Claims (13)

1.一种电池箱的风道结构，所述风道结构与所述电池箱的箱体配合形成容置所述电池箱的电池模组的容置空间，其特征在于，所述风道结构包括用于与所述箱体连接的顶盖和与所述顶盖连接的盖板，所述顶盖与所述盖板之间形成用于对所述电池模组散热的散热风道。
2.根据权利要求1所述的风道结构，其特征在于，所述顶盖的外表面和/或所述盖板的内表面上设置有筋条。
3.根据权利要求2所述的风道结构，其特征在于，所述筋条设置在所述顶盖的外表面上，在所述顶盖的厚度方向上，所述筋条与所述盖板的内表面之间具有一定的距离。
4.根据权利要求2所述的风道结构，其特征在于，所述电池箱包括用于在所述散热风道内形成气流的气流驱动装置，所述盖板上设置有用于安装所述气流驱动装置的安装结构。
5.根据权利要求4所述的风道结构，其特征在于，所述安装结构包括设置在所述盖板的外表面上的安装凹槽，所述气流驱动装置能够设置在所述安装凹槽中。
6.根据权利要求4所述的风道结构，其特征在于，所述盖板包括顶壁和侧壁；
在靠近所述筋条的第一端的所述侧壁上设置有进风口，和/或，所述安装结构设置在所述顶壁上靠近所述筋条的第二端的位置。
7.根据权利要求1所述的风道结构，其特征在于，所述盖板包括顶壁和侧壁，所述顶盖的边缘设置有台阶结构，所述侧壁与所述台阶结构配合；或者，
所述顶盖的外表面上靠近边缘的位置设置有凹槽，所述侧壁的自由端插入所述凹槽中。
8.根据权利要求7所述的风道结构，其特征在于，所述台阶结构包括第一台阶面和第二台阶面，所述第一台阶面连接所述第二台阶面和所述顶盖外表面，所述第二台阶面相较于所述顶盖外表面远离所述盖板设置，所述侧壁与所述第二台阶面相抵接。
9.根据权利要求1所述的风道结构，其特征在于，还包括控制器盒，用于安装所述电池箱的电器元件，所述盖板上设置有与所述控制器盒适配的通孔，所述控制器盒安装在所述通孔内，所述控制器盒的表面构成所述散热风道的风道壁的一部分。
10.根据权利要求1所述的风道结构，其特征在于，所述盖板上设置有束线结构。
11.根据权利要求10所述的风道结构，其特征在于，所述束线结构包括呈弯曲或弯折状的束线条，所述束线条的两端与所述盖板相连，和/或；
所述束线结构与所述盖板为一体结构。
12.根据权利要求1所述的风道结构，其特征在于，所述顶盖和/或所述盖板为钣金件。
13.一种电池箱，包括顶部敞开的箱体，其特征在于，还包括如权利要求1至12之一所述的风道结构，所述风道结构将所述箱体的敞开端封闭。
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