CN108832045A - 一种集成水冷式电动汽车电池模组 - Google Patents

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张涛
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Abstract

本发明涉及电动汽车技术领域，尤其是涉及一种集成水冷式电动汽车电池模组；包括电芯，以及用于稳固电芯的夹固件，电芯两侧设有端板，夹固件通过连接件与端板连接固定，电芯底端面贴合设有冷却板，冷却板固接于端板上，冷却板内设有冷却液流道，冷却板上设有与冷却液流道连通的冷却液进口接头和冷却液出口接头，端板上设有与冷却液进口接头和冷却液出口接头分别对应设置的穿出口；电芯上端设有线束板，以及固定于线束板上的铜排，线束板通过插接件插接固定于端板上。本发明的目的在于提供一种水冷式电动汽车电池模组，通过在电芯下端设置冷却板以及夹固板设计以解决现有技术中存在的能源动力电池散热效果差的技术问题。

Description

一种集成水冷式电动汽车电池模组
技术领域
本发明涉及电动汽车技术领域，尤其是涉及一种集成水冷式电动汽车电池模组。
背景技术
在今社会，随着人们生活水平的不断提高，对汽车的需求越来越多，同时，能源问题不断的加深，石油产品逐渐紧缺，而对环境的污染也不断的加深，如何能行之有效的制造一种替代传统汽车的新能源汽车，成为当今所有汽车企业的发展目标。
新能源汽车又可以被分为纯电动汽车和混合动力汽车，但是不论是哪一种，都离不开动力电池为其提供动力，而作为能源的动力电池，由于其本身的特点，在其工作中会产生大量的热，并且高温会对其性能造成不利的影响，如何能降低动力电池的温度便成为新能源汽车研究的一大方向。
因此，针对上述问题本发明急需提供一种集成水冷式电动汽车电池模组。
发明内容
本发明的目的在于提供一种水冷式电动汽车电池模组，通过在电芯下端设置冷却板以及夹固板设计以解决现有技术中存在的能源动力电池散热效果差的技术问题。
本发明提供的一种集成水冷式电动汽车电池模组，包括电芯，以及用于稳固电芯的夹固件，电芯两侧设有端板，夹固件通过连接件与端板连接固定，电芯底端面贴合设有冷却板，冷却板固接于端板上，冷却板内设有冷却液流道，冷却板上设有与冷却液流道连通的冷却液进口接头和冷却液出口接头，端板上设有与冷却液进口接头和冷却液出口接头分别对应设置的穿出口；
电芯上端设有线束板，以及固定于线束板上的铜排，线束板通过插接件插接固定于端板上。
优选地，夹固件包括对称设于电芯两侧端的立板，立板的顶端和底端分别设有与立板垂直设置的上限位板和下限位板，立板的两侧还对称设有与立板垂直设置的第一侧限位板，下限位板两侧设有与下限位板垂直设置的第二侧限位板。
优选地，还包括设于线束板上端的盖板，盖板两侧设有限位凸条，端板上设有与限位凸条匹配的嵌入槽，限位凸条嵌接于嵌入槽内。
优选地，端板上设有减重孔；立板上设有若干散热孔。
优选地，连接件包括与第一侧限位板连接的第一连接板，与第二侧限位板连接的第二连接板，第一连接板与第一侧限位板垂直设置，第二连接板与第二侧限位板垂直设置；端板上设有与第一连接板对应设置的第一插槽，第一连接板插接于第一插槽内，并与端板螺纹连接；端板底端设有与第二连接板匹配的第二插槽，第二连接板插入第二插槽内，并与端板螺纹连接。
优选地，插接件包括设于线束板两侧端的凸板，端板上设有与凸板匹配的插口，线束板通过凸板插接固定于端板上。
优选地，线束板上设有多个线束穿口，多个铜排对应安装于线束穿口上。
优选地，端板上还设有线束走向槽，线束走向槽底部设有与线束穿出孔。
优选地，端板为一体注塑成型。
优选地，冷却板的材质为金属。
本发明提供的一种集成水冷式电动汽车电池模组与现有技术相比具有以下进步：
1、本发明通过夹固件对电芯夹固后，再采用端板固定，在电芯下端安装冷却板，冷却板与电芯贴合设置，冷却板固定于端板的设计，实现了对电芯的冷却，有效的降低电芯工作时的温度，延长电芯的使用寿命；冷却板采用金属制备，热交换快，有效的加速电池的冷却；同时端板上设有减重孔的设计，有效的降低端板3的重量，从而降低车身重量。
2、本发明的电芯上端设有线束板，以及固定于线束板上的铜排，线束板通过插接件插接固定于端板上，线束板的安装固定，使得线束有序的排列，以及有序的与铜排连接，避免线束混乱搭接引起着火现象的发生；通过线束板上设有多个线束穿口，多个铜排对应安装于线束穿口上的设计，便于对多个铜排区分，有效的防止铜排连接时操作错误带来的安全隐患；插接件包括设于线束板两侧端的凸板，端板上设有与凸板匹配的插口，线束板通过凸板插接固定于端板上；便于线束板的快速安装，同时固定于端板上。
3、本发明通过夹固件包括立板、立板的顶端和底端分别设有与立板垂直设置的上限位板和下限位板，立板的两侧还对称设有与立板垂直设置的第一侧限位板，下限位板两侧设有与下限位板垂直设置的第二侧限位板的设计，实现对电芯的夹固固定，本实施例中夹固12个电芯，在X、Y、Z方向保证个电芯紧贴在一起，不发生移动，保证电芯夹持的稳固性；立板上设有若干散热孔，方便电芯热量的散出，同时还可以降低立板自身重量，从而降低车身重量。
附图说明
为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为实施例一中所述的集成水冷式电动汽车电池模组爆炸图；
图2为实施例一中所述的集成水冷式电动汽车电池模组结构示意图(立体图)；
图3为实施例一中所述的夹固件的结构示意图(立体图)；
图4为实施例一中所述的冷却板的爆炸图；
图5为实施例一中所述的集成水冷式电动汽车电池模组电路框图；
图6为实施例二中的夹固件的结构示意图(主视图)。
附图标记说明：
1-电芯；2-夹固件；21-立板；22-上限位板；23-下限位板；24-第一侧限位板；25-第二侧限位板；26-散热孔；3-端板；31-穿出口；32-嵌入槽；33-减重孔；34-线束走向槽；35-线束穿出孔；4-连接件；41-第一连接板；42-第二连接板；43-第一插槽；44-第二插槽；5-冷却板；51-冷却液流道；52-冷却液进口接头；53-冷却液出口接头；6-线束板；7-铜排；8-插接件；9-盖板；91-限位凸条；81-凸板；82-插口；61-线束穿口。
具体实施方式
下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
实施例一
如图1、2、3所示，本发明中的一种集成水冷式电动汽车电池模组，包括电芯1，以及用于稳固电芯1的夹固件2，电芯1两侧设有端板3，夹固件2通过连接件4与端板3连接固定，电芯1底端面贴合设有冷却板5，冷却板5固接于端板3上，冷却板5内设有冷却液流道51，冷却板5上设有与冷却液流道51连通的冷却液进口接头52和冷却液出口接头53，端板3上设有与冷却液进口接头52和冷却液出口接头53分别对应设置的穿出口31；冷却板采用金属制备；端板3上设有减重孔33。
本发明通过夹固件2对电芯1夹固后，再采用端板3固定，在电芯1下端安装冷却板5，冷却板5与电芯1贴合设置，冷却板5固定于端板3的设计，实现了对电芯1的冷却，有效的降低电芯1工作时的温度，延长电芯的使用寿命；冷却板采用金属制备，热交换快，有效的加速电池的冷却；同时端板3上设有减重孔33的设计，有效的降低端板33的重量，从而降低车身重量。
如图1所示，电芯1上端设有线束板6，以及固定于线束板6上的铜排7，线束板6通过插接件8插接固定于端板3上；线束板6上设有多个线束穿口61，多个铜排7对应安装于线束穿口61上；插接件8包括设于线束板6两侧端的凸板81，端板3上设有与凸板81匹配的插口82，线束板6通过凸板81插接固定于端板3上。
本发明的电芯1上端设有线束板6，以及固定于线束板6上的铜排7，线束板6通过插接件8插接固定于端板3上，线束板6的安装固定，使得线束有序的排列，以及有序的与铜排7连接，避免线束混乱搭接引起着火现象的发生；通过线束板6上设有多个线束穿口61，多个铜排7对应安装于线束穿口61上的设计，便于对多个铜排区分，有效的防止铜排连接时操作错误带来的安全隐患；插接件8包括设于线束板6两侧端的凸板81，端板3上设有与凸板匹配的插口82，线束板6通过凸板81插接固定于端板3上；便于线束板6的快速安装，同时固定于端板3上。
如图1、3所示，本发明中的夹固件2包括对称设于电芯1两侧端的立板21，立板21的顶端和底端分别设有与立板21垂直设置的上限位板22和下限位板23，立板21的两侧还对称设有与立板21垂直设置的第一侧限位板24，下限位板23两侧设有与下限位板23垂直设置的第二侧限位板25；立板21上设有若干散热孔26。
本发明通过夹固件2包括立板21、立板21的顶端和底端分别设有与立板21垂直设置的上限位板22和下限位板23，立板21的两侧还对称设有与立板21垂直设置的第一侧限位板24，下限位板23两侧设有与下限位板23垂直设置的第二侧限位板25的设计，实现对电芯的夹固固定，本实施例中夹固有12个电芯，在X、Y、Z方向保证12个电芯紧贴在一起，不发生移动，保证电芯夹持的稳固性；立板21上设有若干散热孔26，方便电芯1热量的散出，同时还可以降低立板21自身重量，从而降低车身重量。
如图1、2所示，本发明还包括设于线束板6上端的盖板9，盖板9两侧设有限位凸条91，端板3上设有与限位凸条91匹配的嵌入槽32，限位凸条91嵌接于嵌入槽32内。
本发明通过在线束板6上端的盖板9，盖板9两侧设有限位凸条91，端板3上设有与限位凸条91匹配的嵌入槽32，限位凸条91嵌接于嵌入槽32内的设计，方便盖板9与端板3的对接，实现盖板9的快速安装，同时，盖板的设计，是对铜排7和线束的保护，避免外界的操作引起的线束的损坏。
如图1、3所示，连接件4包括与第一侧限位板24连接的第一连接板41，与第二侧限位板25连接的第二连接板42，第一连接板41与第一侧限位板24垂直设置，第二连接板42与第二侧限位板25垂直设置；端板3上设有与第一连接板41对应设置的第一插槽43，第一连接板41插接于第一插槽内43，并与端板3螺纹连接；端板3底端设有与第二连接板42匹配的第二插槽44，第二连接板42插入第二插槽44内，并与端板3螺纹连接。
本发明通过连接件4包括与第一侧限位板24连接的第一连接板41，与第二侧限位板25连接的第二连接板42，第一连接板41与第一侧限位板24垂直设置，第二连接板42与第二侧限位板25垂直设置；设于端板3上的与第一连接板41对应设置的第一插槽43，第一连接板41插接于第一插槽内43，端板3侧壁上还是有与插接槽43连通的通孔，第一连接板41上设有与通孔匹配的螺纹孔，螺栓从通孔穿入，将第一连接板41固定于端板3上；设于端板3底端的与第二连接板42匹配的第二插槽44，第二连接板42插入第二插槽44内，并与端板3螺纹连接，端板3上还设有与第二插槽44连通的通孔，第二连接板42上设有与通孔匹配的螺纹孔，螺栓从通孔穿入，将第二连接板42固定于端板3上；螺栓的固定，保证了夹固件2与端板3的连接固定，稳固效果好。
如图1所示，端板3上还设有线束走向槽34，线束走向槽底部设有与线束穿出孔35；方便线束的穿出，与其它部件的连接。
本发明的端板3一体注塑成型，制备快速，可以匹配化生产。
本发明中的集成水冷式电动汽车电池模组的电池芯冷却方法，包括如下步骤：
S1)将多个电芯1并排放置，通过夹固件2将多个电芯1夹固于一体；将线束板6安装于电芯1上端，将铜排7对应的安装于相应的线束穿口61处，电芯1上的线束穿过线束穿口61与铜排7连接；
S2)将夹固件2通过连接件与端板3螺纹连接，同时线束板6通过插接件8与端板3插接固定；
S3)将冷却板5与电芯1底端贴合，应用螺栓将冷却板5固定于端板3上；
S4)将盖板9通过限位凸条91与端板3连接，并通过螺栓固定。
如图5所示，本发明还包括控制器，设于电芯1上的温度传感器，及设于冷却液进水口接头52和冷却液出水口接头53上的第一电控阀、水泵及第二电控阀，温度传感器与控制器电连接，第一电控阀、第二电控阀和水泵分别与控制器电连接。当温度传感器探测到温度没有达到设定的上限时，第一电控阀和第二电控阀处于关闭状态，当温度传感器探测到温度达到设定的上限时，控制器控制第一电控阀、水泵和第二电控阀的开启，使得冷却液对电芯进行冷却，自动控制冷却液的进入，避免过多能耗。
实施例二
本发明中立板是在实施例一基础上的改进，实施例一中公开的技术内容不重复描述，实施例一公开的内容也属于本实施例公开的内容。
如图6所示，本发明立板21的板面上设有滑轨201，滑轨201上滑接有对称设置的两个夹板203，滑轨201上设有多个定位孔202，立板21上设有与定位孔202对应设置的栓孔，两个夹板203在滑轨201的移动，从而实现对多个电芯的夹紧，方便对不同数量的电芯进行固定，实现通用性。
最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。

Claims (10)

1.一种集成水冷式电动汽车电池模组，其特征在于：包括电芯(1)，以及用于稳固电芯(1)的夹固件(2)，电芯(1)两侧设有端板(3)，夹固件(2)通过连接件(4)与端板(3)连接固定，电芯(1)底端面贴合设有冷却板(5)，冷却板(5)固接于端板(3)上，冷却板(5)内设有冷却液流道(51)，冷却板(5)上设有与冷却液流道(51)连通的冷却液进口接头(52)和冷却液出口接头(53)，端板(3)上设有与冷却液进口接头(52)和冷却液出口接头(53)分别对应设置的穿出口(31)；
电芯(1)上端设有线束板(6)，以及固定于线束板(6)上的铜排(7)，线束板(6)通过插接件(8)插接固定于端板(3)上。
2.根据权利要求1所述的集成水冷式电动汽车电池模组，其特征在于：夹固件(2)包括对称设于电芯(1)两侧端的立板(21)，立板(21)的顶端和底端分别设有与立板(21)垂直设置的上限位板(22)和下限位板(23)，立板(21)的两侧还对称设有与立板(21)垂直设置的第一侧限位板(24)，下限位板(23)两侧设有与下限位板(23)垂直设置的第二侧限位板(25)。
3.根据权利要求2所述的集成水冷式电动汽车电池模组，其特征在于：还包括设于线束板(6)上端的盖板(9)，盖板(9)两侧设有限位凸条(91)，端板(3)上设有与限位凸条(91)匹配的嵌入槽(32)，限位凸条(91)嵌接于嵌入槽(32)内。
4.根据权利要求3所述的集成水冷式电动汽车电池模组，其特征在于：端板(3)上设有减重孔(33)；立板(21)上设有若干散热孔(26)。
5.根据权利要求4所述的集成水冷式电动汽车电池模组，其特征在于：连接件(4)包括与第一侧限位板(24)连接的第一连接板(41)，与第二侧限位板(25)连接的第二连接板(42)，第一连接板(41)与第一侧限位板(24)垂直设置，第二连接板(42)与第二侧限位板(25)垂直设置；端板(3)上设有与第一连接板(41)对应设置的第一插槽(43)，第一连接板(41)插接于第一插槽(43)内，并与端板(3)螺纹连接；端板(3)底端设有与第二连接板(42)匹配的第二插槽(44)，第二连接板(42)插入第二插槽(44)内，并与端板(3)螺纹连接。
6.根据权利要求5所述的集成水冷式电动汽车电池模组，其特征在于：插接件(8)包括设于线束板(6)两侧端的凸板(81)，端板(3)上设有与凸板(81)匹配的插口(82)，线束板(6)通过凸板(81)插接固定于端板(3)上。
7.根据权利要求6所述的集成水冷式电动汽车电池模组，其特征在于：线束板(6)上设有多个线束穿口(61)，多个铜排(7)对应安装于线束穿口(61)上。
8.根据权利要求7所述的集成水冷式电动汽车电池模组，其特征在于：端板(3)上还设有线束走向槽(34)，线束走向槽(34)底部设有线束穿出孔(35)。
9.根据权利要求8所述的集成水冷式电动汽车电池模组，其特征在于：端板(3)为一体注塑成型。
10.根据权利要求9所述的集成水冷式电动汽车电池模组，其特征在于：冷却板(5)的材质为金属。
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