CN109256604A - 一种电动汽车用电池风冷过滤装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种电动汽车用电池风冷过滤装置，包括进风口、限位集电板和底壳，所述进风口设置在顶盖的上方，并在进风口的端部设置滤网，同时在进风口内设置三角形的分风器，进风口连接斜向风管，所述限位集电板设置在壳体上，并在壳体的侧壁加工楔形槽，同时在限位集电板的下方设置格栅散热板，并在格栅散热板内设置电池包，另在格栅散热板的下方设置止挡板，所述底壳设置在壳体的下方，底壳内设置出风腔，另在出风腔上设置导向板，本发明结构简单，采用分风器、斜向风管和散流器，对电池包进行充分冷却散热，进风口设置高效过滤网，能够避免杂质、灰尘电池包内部，避免电路系统故障，保证电池包使用寿命，更安全可靠。

Description

一种电动汽车用电池风冷过滤装置

技术领域

本发明涉及一种汽车电池设备技术领域，具体是一种电动汽车用电池风冷过滤装置。

背景技术

电池组是电动汽车的主要供电部件，布置在整车地板下方，行车过程中需要不断地向电池包内鼓风对电池包进行散热冷却，目前常用的方法是通过鼓风机向电池包内鼓风，实现冷却。汽车行驶时间越长，电池组发热越快，温度很快上升，电池组超过热能负荷，容易烧坏电池组的电路。而且汽车在行驶时，发生颠簸，使电池外壳损坏，电池组线头松动，容易发生断裂，产生电池电路短路，导致电动客车不能正常工作，更危险的将引起火灾、爆炸情况的发生，危及乘客的生命安全。

发明内容

本发明的目的在于提供一种电动汽车用电池风冷过滤装置，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种电动汽车用电池风冷过滤装置，包括顶盖、进风口、分风器、斜向风管、散流器、冷却风腔、限位集电板、外壳、格栅散热板、挡板、导向板、出风腔、底壳、电池包、出风口、螺钉、楔形槽、滤网、驱动电机、连接板、凹槽、导水孔、散热片、导电棒、端盖、集电环、电池、第一壳体、第二壳体、冷却水孔、水泵、第二风道、三通阀、节温器、冷却箱体、通风壳体、支架、止挡板、第一风道、第二风道、导风片、第三风道、转子轴、十字轴、圆锥小齿轮、圆锥大齿轮、半轴、太阳轮、行星架、内段输出轴和外段输出轴，所述顶盖设置在外壳的上方，并在顶盖上设置螺钉，通过螺钉连接外壳，所述进风口设置在顶盖的上方，并在进风口的端部设置滤网，同时在进风口内设置三角形的分风器，从而将进风口分立为两个风口，进风口连接斜向风管，并在斜向风管的下方设置散流器，同时在散流器的下方设置冷却风腔，所述限位集电板设置在外壳上，与外壳嵌合，并在外壳的侧壁加工楔形槽，同时在限位集电板的下方设置格栅散热板，格栅散热板上的楔形块与外壳内的楔形槽配合，格栅散热板为菱形结构，并在格栅散热板内设置电池包，电池包连接限位集电板，限位集电板同为菱形结构，另在格栅散热板的下方设置挡板，挡板亦为菱形结构，所述底壳设置在外壳的下方，底壳内设置出风腔，出风腔连接出风口，另在出风腔上设置导向板，导向板加工斜向的导风片，导向板与挡板贴合，同时在底壳上设置螺钉，并连接外壳。

作为本发明进一步的方案：所述滤网由超细玻璃纤维纸制造。

作为本发明进一步的方案：所述散流器是采用ABS塑料制造的方形散流器，散流器的风口与冷却风腔对应的电池包的列数的相等。

作为本发明进一步的方案：所述格栅散热板为菱形蜂窝状支架，支架的菱形空当内插入电池包，止挡板与电池包接触的位置设置贯通的通风孔。

作为本发明进一步的方案：所述进风口设置在汽车进气格栅后方，散热器的左、右两侧相应位置。

作为本发明进一步的方案：所述电池包根据供电设备不同分为一类电池包、二类电池包、三类电池包；

一类电池包为输出功率随汽车速度的增加而显著增加的电池包，二类电池包、三类电池包为输出功率随汽车速度的变化不发生明显改变的电池包，一类电池包、二类电池包在汽车启动后始终呈供电状态，三类电池包可由驾驶员控制开闭；

一类电池包：用于给汽车驱动电机供电的主动力电池组、用于给强制水冷循环装置供电的冷却系统供电的电池组；

二类电池包：用于给汽车行车电脑及监测诊断装置供电的主控制单元供电的电池组，用于给汽车照明装置供电的照明供电的电池组；用于驱动辅助电机的辅助动力电池组；

三类电池包：用于分别给车内多媒体装置、空调装置供电的辅助控制单元供电的电池组；

一类电池包、二类电池包、三类电池包相互并联设置且均通过通断开关与汽车侧面设置的充电插头的电源线连接；

一类电池包有两个相对设置的圆形连接板，连接板的中部设置贯通的通孔，两个连接板相对的端面上设置多个同心的圆形凹槽，圆筒形散热片的两端分别插入两个圆形连接板的凹槽内；凹槽的底部设置长条形引导孔，散热片的端头处设置凸出的长条形引导片，引导片穿入引导孔内；引导孔与圆形连接板的侧壁上沿其径向方向设置的导水孔连通；

引导片与引导孔的内侧面之间设置密封圈或涂抹密封胶；两个相邻的散热片之间环形阵列布置多个圆柱形电池；所述圆形连接板的端面上与圆柱形电池接触的位置设置沿圆形连接板轴线贯通的圆形通孔，圆形通孔内放置圆柱形导电棒；

多个一类电池包并排堆叠在一起，使多个一类电池包中同轴的多个圆柱形电池通过导电棒形成串联式连接，并排堆叠的一类电池包的两端分别设置端盖，端盖的内端面上设置多个同心的圆弧形凹槽与散热片的端面连接，端盖的外端面上嵌入多个圆环形集电环，集电环的一端与导电棒连接，另一端与电池包输出端的供电导线连接；

多个并排堆叠的一类电池包安装在集成壳体内，集成壳体包括水平放置的胶囊形第一壳体，第一壳体包括圆筒形的中间壳体，中间壳体的两端与半球形的端部壳体通过螺栓或插销构成可拆卸式连接；

第一壳体的中间壳体外侧面上设置的安装支架与车身通过螺栓或插销固定连接；第一壳体的内腔中设置与其形状一致的第二壳体；

第二壳体穿过连接板的中部设置的通孔，使一类电池包安装在第一壳体与第二壳体之间的中部空间；

第二壳体的内腔中设置双轴输出式驱动电机；第一壳体、第二壳体各自的侧壁内沿其轴向方向设置多个冷却水孔，第一壳体、第二壳体的冷却水孔分别与导水孔的一端连通；

第一壳体端部的半球形内侧壁与第二壳体端部的半球形外侧壁之间设置循环水管，循环水管将第一壳体、第二壳体各自的冷却水孔连通，循环水管的内腔中部设置水泵；水泵的出口端设置节温器，节温器的两个出口端分别与循环水管、设置在汽车前部进气格栅后方的散热器的进水口连接，散热器的出水口与三通阀的一端连接，三通阀的另外两个端口将循环水管和水泵入水口进行连接；当节温器不工作时，节温器与循环水管的出口打开，与散热器连接的出口关闭，冷却液依次通过水泵、第一壳体、连接板、第二壳体、水泵，构成冷却液的内循环；当节温器工作时，节温器的两个出口均打开，冷却液进行内循环的同时，一部分冷却液还依次通过散热器入水口、散热器出水口、三通阀、水泵，构成冷却液的外循环；

所述的驱动电机的壳体外侧面与第二壳体的内侧面紧贴，驱动电机的转子轴为空心轴，转子轴的内腔中部的侧壁上设置沿其径向方向的卡槽，卡槽中插入十字轴的端头，使十字轴与转子轴共同旋转，十字轴的每个轴端内侧套设一个可旋转的圆锥小齿轮，圆锥小齿轮的两端分别与一个圆锥大齿轮啮合，两个圆锥大齿轮分别与一个半轴的一端固定连接，半轴的另一端伸出转子轴后与行星轮减速器中的太阳轮连接，行星轮减速器中的行星架与内段输出轴的一端连接，内段输出轴的另一端伸出第二壳体后通过万向节与外段输出轴的内端连接，外段输出轴的外端伸出第一壳体后与轮毂通过花键连接；第一壳体的端部半球形壳体顶端设置竖直的长圆形贯通孔，使外段输出轴上下摆动时不与第一壳体发生干涉；

二类电池包由多个电池侧面接触并排放置排列形成的长方体形状，二类电池包放置在与其形状相适应的冷却箱体中，冷却箱体包括上面、下面均设置开口的通风壳体，通风壳体的内部设置蜂窝状支架，支架的菱形空当内插入电池，支架的底部通过卡扣或粘接方式与止挡板的上表面连接，止挡板的上表面与电池接触的位置设置贯通的通风孔；

所述通风壳体的下方设置截面为三角形的箱体式第一风道，第一风道的长度方向沿汽车横向方向设置，其三角形截面的底面水平的放置在发动机舱内，三角形截面的一个较长的斜面沿汽车行驶方向前高后低设置，该斜面的上表面设置导风开口，且该斜面与止挡板的下表面通过卡扣或粘接连接，三角形截面的一个较短的斜面靠近汽车前方，且该较短的斜面上设置左、右两个进风口，每个进风口分别与一个第二风道的出风口连通，第二风道的进风口设置在汽车进气格栅后方，散热器的左、右两侧相应位置；

所述第一风道的三角形底面的上表面、沿汽车前后方向间隔设置多个弧形的导风片，导风片的长度沿汽车的横向方向设置，导风片的数量n可被二类电池包中沿汽车前后方向排列的电池的列数N整除，令N/n＝m；

导风片的弧形下段与第一风道的三角形截面的底面相切，沿汽车前后方向，第1个/第i个导风条的弧形上段正好与其斜上方的第1*m列/i*m列的电池的轴线相切；沿汽车前后方向，导风片的高度逐渐增大；

所述的第一风道的较长的斜面上设置的出风口与第三风道的一端连接，第三风道的侧壁设置圆弧过渡段，使第三风道的另一端保持水平状态；

三类电池包由多个电池首尾连接形成的长条形状，三类电池包的侧壁与带有透气孔的海绵层接触，海绵层的外侧设置扎带；所述的三类电池包安装在车门装饰板内侧、或仪表台壳体内、或车内立柱饰板内侧。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：结构简单，采用分风器、斜向风管和散流器，能够将冷空气充分通过格栅散热板，能够对电池包进行充分冷却散热，同时在用格栅散热板与壳体楔形嵌合，以及限位集电板和止挡板与壳体嵌合，保证电池包的稳定，同时在进风口设置高效过滤网，能够避免杂质、灰尘鼓入电池包内部，保证电池包的散热效果，避免电路系统故障，保证电池包使用寿命，风冷效果好，更实用更高效，更安全可靠。

附图说明

图1为电动汽车用电池风冷过滤装置的结构示意图。

图2为电动汽车用电池风冷过滤装置的侧视结构示意图。

图3为电动汽车用电池风冷过滤装置中顶盖的内部结构示意图。

图4为电动汽车用电池风冷过滤装置中格栅散热板的结构示意图。

图5为电动汽车用电池风冷过滤装置中壳体的俯视结构示意图。

图6为电动汽车用电池风冷过滤装置中止挡板的结构示意图。

图7为一类电池包结构正视图。

图8为图1中A-A剖视图。

图9为图1中B-B剖视图。

图10为图3中C-C剖视图。

图11为驱动电机结构示意图。

图12为连接板和散热片安装示意图。

图13为二类电池包结构正视图。

图14为图7中D-D剖视图。

图15为冷却箱体与第一风道、第二风道、第三风道连接示意图。

图中：顶盖101、进风口102、分风器103、斜向风管104、散流器105、冷却风腔106、限位集电板107、外壳108、格栅散热板109、挡板110、导向板111、出风腔112、底壳113、电池包114、出风口115、螺钉116、楔形槽117、滤网118、驱动电机1、连接板1-11、凹槽1-12、导水孔1-13、散热片1-14、导电块1-15、端盖1-16、集电环1-17、电池1-18、第一壳体1-21、第二壳体1-22、冷却水孔1-23、水泵1-24、第二风道1-26、三通阀1-28、节温器1-29、冷却箱体2-10、通风壳体2-11、支架2-12、止挡板2-13、第一风道2-15、第二风道2-16、导风片2-17、第三风道2-18、转子轴11、十字轴12、圆锥小齿轮13、圆锥大齿轮14、半轴15、太阳轮16、行星架17、内段输出轴18和外段输出轴19。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅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。

请参阅图1～15，本发明实施例中，一种电动汽车用电池风冷过滤装置，包括顶盖101、进风口102、分风器103、斜向风管104、散流器105、冷却风腔106、限位集电板107、外壳108、格栅散热板109、挡板110、导向板111、出风腔112、底壳113、电池包114、出风口115、螺钉116、楔形槽117、滤网118、驱动电机1、连接板1-11、凹槽1-12、导水孔1-13、散热片1-14、导电块1-15、端盖1-16、集电环1-17、电池1-18、第一壳体1-21、第二壳体1-22、冷却水孔1-23、水泵1-24、第二风道1-26、三通阀1-28、节温器1-29、冷却箱体2-10、通风壳体2-11、支架2-12、止挡板2-13、第一风道2-15、第二风道2-16、导风片2-17、第三风道2-18、转子轴11、十字轴12、圆锥小齿轮13、圆锥大齿轮14、半轴15、太阳轮16、行星架17、内段输出轴18和外段输出轴19，所述顶盖101设置在外壳108的上方，并在顶盖101上设置螺钉116，通过螺钉116连接外壳108，所述进风口102设置在顶盖101的上方，并在进风口102的端部设置滤网118，同时在进风口102内设置三角形的分风器103，从而将进风口102分立为两个风口，进风口102连接斜向风管104，并在斜向风管104的下方设置散流器105，同时在散流器105的下方设置冷却风腔106，如此冷空气由滤网118过滤除尘，并由分风器103分立为两股冷风，分别通过斜向风管104进入散流器105，并经过散流器105将斜向风管104的出风方向分成多向流动，进而充满整个冷却风腔106，所述限位集电板107设置在外壳108上，与外壳108嵌合，并在外壳108的侧壁加工楔形槽117，同时在限位集电板107的下方设置格栅散热板109，格栅散热板109上的楔形块与外壳108内的楔形槽117配合，格栅散热板109为菱形结构，并在格栅散热板109内设置电池包114，电池包114连接限位集电板107，限位集电板107同为菱形结构，从而连接电池包114进行充放电，并对电池包114进行限位固定，另在格栅散热板109的下方设置挡板110，挡板110亦为菱形结构，如此挡板110、格栅散热板109和限位集电板107从上之下依次连接，固定电池包114，同时形成冷却风道进而对电池包114进行冷却降温，所述底壳113设置在外壳108的下方，底壳113内设置出风腔112，出风腔112连接出风口115，另在出风腔112上设置导向板111，导向板111加工斜向的导风片，导向板111与挡板110贴合，同时在底壳113上设置螺钉116，并连接外壳108，从而将导风板11和止挡板11固定，进而将格栅散热板109固定，从而将电池包114固定，并保证电池包114的稳定性。

所述所述滤网118由超细玻璃纤维纸制造。

所述散流器105是采用ABS塑料制造的方形散流器，散流器105的风口与冷却风腔106对应的电池包114的列数的相等，这样可以使电池包114的冷却更加均衡。

所述格栅散热板109为菱形蜂窝状支架，支架的菱形空当内插入电池包114，挡板110与电池包114接触的位置设置贯通的通风孔。

所述进风口102设置在汽车进气格栅后方，散热器的左、右两侧相应位置。

所述电池包根据供电设备不同分为一类电池包、二类电池包、三类电池包；

一类电池包为输出功率随汽车速度的增加而显著增加的电池包，二类电池包、三类电池包为输出功率随汽车速度的变化不发生明显改变的电池包，一类电池包、二类电池包在汽车启动后始终呈供电状态，三类电池包可由驾驶员控制开闭；控制的方式可以是分别将一类电池包、二类电池包、三类电池的电源线通过继电器与各自的供电设备连接，继电器的控制线与汽车行车电脑或单片机连接，驾驶员向行车电脑或单片机发送控制指令即可，单片机可以是AT89C51系列单片机或stm32系列单片机，也可以是其他型号的单片机；

所述的一类电池包包括：用于给汽车驱动电机1供电的主动力电池组、用于给强制水冷循环装置供电的冷却系统供电电池组；

所述的二类电池包包括：用于给汽车行车电脑及监测诊断装置供电的主控制单元供电电池组，用于给汽车照明装置供电的照明供电电池组；用于给辅助电机供电的辅助动力电池组，辅助电机包括座椅调节电机、车门门锁电机、车窗升降玻璃电机，以及车内其他电动设备用辅助驱动电机；

所述的三类电池包包括：用于分别给车内多媒体装置、空调装置供电的辅助控制单元供电电池组；

所述的一类电池包、二类电池包、三类电池包相互并联设置且均通过通断开关与汽车侧面设置的充电插头的电源线连接，通断开关可以是继电器式开关或IGBT模块式开关电路；

所述的一类电池包包括两个相对设置的圆形连接板1-11，连接板1-11的中部设置贯通的通孔，两个连接板1-11相对的端面上设置多个同心的圆形凹槽1-12，圆筒形散热片1-14的两端分别插入两个圆形连接板1-11的凹槽1-12内；凹槽的底部设置长条形引导孔，散热片1-14的端头处设置凸出的长条形引导片，引导片穿入引导孔内；引导孔与圆形连接板1-11的侧壁上沿其径向方向设置的导水孔1-13连通；

引导片与引导孔的内侧面之间设置密封圈或涂抹密封胶；两个相邻的散热片1-14之间环形阵列布置多个圆柱形电池1-18；所述圆形连接板1-11的端面上与圆柱形电池接触的位置设置沿圆形连接板1-11轴线贯通的圆形通孔，圆形通孔内放置圆柱形导电棒1-15；

多个一类电池包并排堆叠在一起，使多个一类电池包中同轴的多个圆柱形电池通过导电块1-15形成串联式连接，并排堆叠的一类电池包的两端分别设置端盖1-16，端盖1-16的内端面上设置多个同心的圆弧形凹槽1-12与散热片1-14的端面连接，端盖1-16的外端面上嵌入多个圆环形集电环1-17，集电环1-17的一端与导电棒1-15连接，另一端与电池包输出端的供电导线连接；当一类电池包使用在不同的电动汽车上时，只需要改变一类电池包排列的数量即可以改变一类电池包的输出电压，使用方便，例如使用的电池1-18额定输出电压为2.5V，则将20个一类电池包并排堆叠即可得到50V的输出电压，可很好的适应低电压电动汽车的供电需求，而集电环1-17可以将多个串联好的的电池1-18再进行并联，使输出电压更稳定。

多个并排堆叠的一类电池包安装在集成壳体内，集成壳体包括水平放置的胶囊形第一壳体1-21，第一壳体1-21包括圆筒形的中间壳体，中间壳体的两端与半球形的端部壳体通过螺栓或插销构成可拆卸式连接；

第一壳体1-21的中间壳体外侧面上设置的安装支架与车身或车桥的桥壳通过螺栓或插销固定连接；第一壳体1-21的内腔中设置与其形状一致的第二壳体1-22；

第二壳体1-22穿过连接板1-11的中部设置的通孔，使一类电池包安装在第一壳体1-21与第二壳体1-22之间的中部空间；

第二壳体1-22的内腔中设置双轴输出式驱动电机1；第一壳体1-21、第二壳体1-22各自的侧壁内沿其轴向方向设置多个冷却水孔1-23，第一壳体1-21、第二壳体1-22的冷却水孔1-23分别与导水孔1-13的一端连通；

第一壳体1-21端部的半球形内侧壁与第二壳体1-22端部的半球形外侧壁之间设置循环水管，循环水管将第一壳体1-21、第二壳体1-22各自的冷却水孔1-23连通，循环水管的内腔中部设置水泵1-24；水泵1-24的出口端设置节温器1-29，节温器的两个出口端分别与循环水管、设置在汽车前部进气格栅后方的散热器的进水口连接，散热器的出水口与三通阀1-28的一端连接，三通阀1-28的另外两个端口将循环水管和水泵入水口进行连接；当节温器不工作时，节温器与循环水管的出口打开，与散热器连接的出口关闭，冷却液依次通过水泵1-24、第一壳体1-21、连接板1-11、第二壳体1-22、水泵1-24，构成冷却液的内循环；当节温器工作时，节温器的两个出口均打开，冷却液进行内循环的同时，一部分冷却液还依次通过散热器入水口、散热器出水口、三通阀1-28、水泵1-24，构成冷却液的外循环；所述的节温器可以是蜡式节温器，也可以是带有温度传感器的电控式节温器，也可以是其他类型的节温器。

所述的驱动电机1的壳体外侧面与第二壳体1-22的内侧面紧贴，驱动电机1的转子轴11为空心轴，转子轴11的内腔中部的侧壁上设置沿其径向方向的卡槽，卡槽中插入十字轴12的端头，使十字轴12与转子轴11共同旋转，十字轴12的每个轴端内侧套设一个可旋转的圆锥小齿轮13，圆锥小齿轮13的两端分别与一个圆锥大齿轮14啮合，两个圆锥大齿轮14分别与一个半轴15的一端固定连接，半轴15的另一端伸出转子轴11后与行星轮减速器中的太阳轮16连接，行星轮减速器中的行星架17与内段输出轴18的一端连接，内段输出轴18的另一端伸出第二壳体1-22后通过万向节与外段输出轴19的内端连接，外段输出轴19的外端伸出第一壳体1-21后与轮毂通过花键连接；第一壳体1-21的端部半球形壳体顶端设置竖直的长圆形贯通孔，使外段输出轴19上下摆动时不与第一壳体1-21发生干涉。

汽车启动时，节温器不工作，冷却液在第一壳体1-21和第二壳体1-22内进行内循环，对一类电池包和驱动电机同时进行冷却，驱动电机的转子轴11通过十字轴、圆锥小齿轮、圆锥大齿轮将动力分别传递给左右两边的半轴，半轴再将动力传递给行星齿轮机构、内段输出轴、万向节、外段输出轴、轮毂，实现对汽车的驱动；汽车直线行驶时，转子轴11内的圆锥小齿轮只有绕十字轴的公转，当汽车转向行驶时，转子轴11内的圆锥小齿轮即有公转也有自转，使两个半轴的转速不同，实现了汽车的正常转向；驱动电机1内集成了差速器和减速器，使电动汽车的驱动单元体积大大减小，驱动电机1放置在第二壳体1-22内，冷却效果好，有效的延长了驱动电机1的使用寿命；

汽车加速行驶或行驶一段时间后，节温器开始工作，冷却液在第一壳体1-21、第二壳体1-22和散热器之间循环流动进行外循环，冷却液中多余的热量通过散热器与空气进行热交换，保证冷却液的温度始终处在合理的范围之内；

由于冷却液只针对一类电池包进行强制水冷式循环，因此冷却液用量少，水泵的功率也可以较小，同时第一壳体、第二壳体的体积可以制作的很紧凑，重量轻。

所述的二类电池包由多个电池两两侧面接触并排放置排列形成的长方体形状，二类电池包放置在与其形状相适应的冷却箱体2-10中，冷却箱体2-10包括上面、下面均设置开口的通风壳体2-11，通风壳体2-11的内部设置蜂窝状支架2-12，支架2-12的菱形空当内插入电池1-18，支架2-12的底部通过卡扣或粘接方式与止挡板2-13的上表面连接，止挡板2-13的上表面与电池1-18接触的位置设置贯通的通风孔；

所述通风壳体2-11的下方设置截面为三角形的箱体式第一风道2-15，第一风道2-15的长度方向沿汽车横向方向设置，其三角形截面的底面水平的放置在发动机舱内，三角形截面的一个较长的斜面沿汽车行驶方向前高后低设置，该斜面的上表面设置导风开口，且该斜面与止挡板2-13的下表面通过卡扣或粘接连接，三角形截面的一个较短的斜面靠近汽车前方，且该较短的斜面上设置左、右两个进风口，每个进风口分别与一个第二风道2-16的出风口连通，第二风道2-16的进风口设置在汽车进气格栅后方，散热器的左、右两侧相应位置；

所述第一风道2-15的三角形底面的上表面、沿汽车前后方向间隔设置多个弧形的导风片2-17，导风片2-17的长度沿汽车的横向方向设置，导风片2-17的数量n可被二类电池包中沿汽车前后方向排列的电池的列数N整除，令N/n＝m；

导风片2-17的弧形下段与第一风道2-15的三角形截面的底面相切，沿汽车前后方向，第1个/第i个导风条的弧形上段正好与其斜上方的第1*m列/i*m列的电池1-18的轴线相切；沿汽车前后方向，导风片2-17的高度逐渐增大；

最好的方式是电池的列数N与导风片的数量n相等，这样可以使电池各列的冷却效果较为均衡，二类电池包各处的电池温度较为平均。

所述的第一风道2-15的较长的斜面上设置的出风口与第三风道2-18的一端连接，第三风道2-18的侧壁设置圆弧过渡段，使第三风道2-18的另一端保持水平状态。

汽车开始行使时，由于二类电池包的功率较低，其发热量也较低，不需要水冷散热，此时冷空气从汽车前部的进气格栅进入发动机舱，并通过第二风道1-26进入到第一风道2-15中，水平流动的冷空气遇到导风片2-17后改变方向并沿着导风片2-17的上端切线方向流动，这样经过导风片的导向后，冷空气可以从电池正下方吹过，提高散热效果，沿汽车前后方向、导风片依次增高，可以使水平流动的冷空气可以较为均匀的被多个导风片导向，保证二类电池包各处的电池温度较为均衡，提高电池寿命；冷空气从支架2-12的菱形空当中吹出后，经过第三风道2-18的圆弧形侧壁导向后又变为水平流动，第三风道2-18的出口设置在汽车底盘前部并正对轮毂上设置的制动盘，这样可以充分利用进入进气格栅的冷空气，使其同时对制动盘进行降温。

所述的三类电池包对汽车行车无影响，只用于车内多媒体及空调装置，并对其他车内附属电器供电，因此输出功率较低，所以三类电池包的冷却方式完全可以采取自然冷却方式，以减轻三类电池包的重量。

为了方便放置，且不占用底盘空间和车内空间，三类电池包是由多个电池1-18首尾连接形成的长条形状，然后将多个条状的电池组并排放置，可以采用扎带或皮筋等软性连接方式连接；

三类电池包的侧壁与带有透气孔的海绵层接触，所述的三类电池包安装在汽车车门装饰板内侧、或仪表台壳体内、或车内立柱饰板内侧。

一类电池包采用强制水冷方式冷却，充分保证环境温度，且由于一类电池包只用于汽车驱动电机的供电，不用于其他设备，所以一类电池包的体积比传统的汽车动力电池组体积大大减小，可以安装在汽车的驱动桥上，并可以与驱动电机同轴并排安装，也可以设计成为轴向带有贯通通孔的中空式胶囊形状，把驱动电机套在一类电池包的内部，极大的节约了空间，同时使驱动电机也可以进行水冷冷却，提高了驱动电机的散热效率；二类电池包的输出功率较为恒定，采用风冷方式即可以有效冷却，三类电池包的输出功率较小，不需要强制冷却，只需采用自然冷却方式即可；电动汽车的电池分为了一类电池包、二类电池包、三类电池包，且不同电池包的冷却方式不同，提高了电池的冷却效率，同时减小了冷却系统的能量消耗；不同电池包分散安装在车桥、发动机舱、车内，使电动汽车的整体尺寸更紧凑。

本发明的工作原理是：使用时，进风口102设置在汽车进气格栅后方，冷空气由滤网118过滤除尘，并由分风器103分立为两股冷风，分别通过斜向风管104进入散流器105，并经过散流器105将斜向风管104的出风方向分成多向流动，进而充满整个冷却风腔106，并且挡板110、格栅散热板109和限位集电板107从上之下依次连接，将电池包114固定的同时，电池包114连接限位集电板107进行充放电，并且由菱形结构的挡板110、格栅散热板109和限位集电板107形成冷却风道，冷空气通过格栅散热板109之间的通风道，进而对电池包114进行冷却降温，热交换后的空气通过导向板111的导引进入出风腔112并通过出风口115排出。

尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种电动汽车用电池风冷过滤装置，包括顶盖、进风口、分风器、斜向风管、散流器、冷却风腔、限位集电板、外壳、格栅散热板、挡板、导向板、出风腔、底壳、电池包、出风口、螺钉、楔形槽、滤网、驱动电机、连接板、凹槽、导水孔、散热片、导电棒、端盖、集电环、电池、第一壳体、第二壳体、冷却水孔、水泵、第二风道、三通阀、节温器、冷却箱体、通风壳体、支架、止挡板、第一风道、第二风道、导风片、第三风道、转子轴、十字轴、圆锥小齿轮、圆锥大齿轮、半轴、太阳轮、行星架、内段输出轴和外段输出轴，其特征在于，所述顶盖设置在外壳的上方，并在顶盖上设置螺钉，通过螺钉连接外壳，所述进风口设置在顶盖的上方，并在进风口的端部设置滤网，同时在进风口内设置三角形的分风器，从而将进风口分立为两个风口，进风口连接斜向风管，并在斜向风管的下方设置散流器，同时在散流器的下方设置冷却风腔，所述限位集电板设置在外壳上，与外壳嵌合，并在外壳的侧壁加工楔形槽，同时在限位集电板的下方设置格栅散热板，格栅散热板上的楔形块与外壳内的楔形槽配合，格栅散热板为菱形结构，并在格栅散热板内设置电池包，电池包连接限位集电板，限位集电板同为菱形结构，另在格栅散热板的下方设置挡板，挡板亦为菱形结构，所述底壳设置在外壳的下方，底壳内设置出风腔，出风腔连接出风口，另在出风腔上设置导向板，导向板加工斜向的导风片，导向板与挡板贴合，同时在底壳上设置螺钉，并连接外壳。

2.根据权利要求1所述的电动汽车用电池风冷过滤装置，其特征在于，所述滤网由超细玻璃纤维纸制造。

3.根据权利要求1所述的电动汽车用电池风冷过滤装置，其特征在于，所述散流器是采用ABS塑料制造的方形散流器，散流器的风口与冷却风腔对应的电池包的列数的相等。

4.根据权利要求1所述的电动汽车用电池风冷过滤装置，其特征在于，所述格栅散热板为菱形蜂窝状支架，支架的菱形空当内插入电池包，止挡板与电池包接触的位置设置贯通的通风孔。

5.根据权利要求1所述的电动汽车用电池风冷过滤装置，其特征在于，所述进风口设置在汽车进气格栅后方，散热器的左、右两侧相应位置。

6.根据权利要求1所述的电动汽车用电池风冷过滤装置，其特征在于，所述电池包根据供电设备不同分为一类电池包、二类电池包、三类电池包；

一类电池包为输出功率随汽车速度的增加而显著增加的电池包，二类电池包、三类电池包为输出功率随汽车速度的变化不发生明显改变的电池包，一类电池包、二类电池包在汽车启动后始终呈供电状态，三类电池包可由驾驶员控制开闭；

一类电池包：用于给汽车驱动电机供电的主动力电池组、用于给强制水冷循环装置供电的冷却系统供电的电池组；

二类电池包：用于给汽车行车电脑及监测诊断装置供电的主控制单元供电的电池组，用于给汽车照明装置供电的照明供电的电池组；用于驱动辅助电机的辅助动力电池组；

三类电池包：用于分别给车内多媒体装置、空调装置供电的辅助控制单元供电的电池组；

一类电池包、二类电池包、三类电池包相互并联设置且均通过通断开关与汽车侧面设置的充电插头的电源线连接；

一类电池包有两个相对设置的圆形连接板，连接板的中部设置贯通的通孔，两个连接板相对的端面上设置多个同心的圆形凹槽，圆筒形散热片的两端分别插入两个圆形连接板的凹槽内；凹槽的底部设置长条形引导孔，散热片的端头处设置凸出的长条形引导片，引导片穿入引导孔内；引导孔与圆形连接板的侧壁上沿其径向方向设置的导水孔连通；

引导片与引导孔的内侧面之间设置密封圈或涂抹密封胶；两个相邻的散热片之间环形阵列布置多个圆柱形电池；所述圆形连接板的端面上与圆柱形电池接触的位置设置沿圆形连接板轴线贯通的圆形通孔，圆形通孔内放置圆柱形导电棒；

多个一类电池包并排堆叠在一起，使多个一类电池包中同轴的多个圆柱形电池通过导电棒形成串联式连接，并排堆叠的一类电池包的两端分别设置端盖，端盖的内端面上设置多个同心的圆弧形凹槽与散热片的端面连接，端盖的外端面上嵌入多个圆环形集电环，集电环的一端与导电棒连接，另一端与电池包输出端的供电导线连接；

多个并排堆叠的一类电池包安装在集成壳体内，集成壳体包括水平放置的胶囊形第一壳体，第一壳体包括圆筒形的中间壳体，中间壳体的两端与半球形的端部壳体通过螺栓或插销构成可拆卸式连接；

第一壳体的中间壳体外侧面上设置的安装支架与车身通过螺栓或插销固定连接；第一壳体的内腔中设置与其形状一致的第二壳体；

第二壳体穿过连接板的中部设置的通孔，使一类电池包安装在第一壳体与第二壳体之间的中部空间；

第二壳体的内腔中设置双轴输出式驱动电机；第一壳体、第二壳体各自的侧壁内沿其轴向方向设置多个冷却水孔，第一壳体、第二壳体的冷却水孔分别与导水孔的一端连通；

第一壳体端部的半球形内侧壁与第二壳体端部的半球形外侧壁之间设置循环水管，循环水管将第一壳体、第二壳体各自的冷却水孔连通，循环水管的内腔中部设置水泵；水泵的出口端设置节温器，节温器的两个出口端分别与循环水管、设置在汽车前部进气格栅后方的散热器的进水口连接，散热器的出水口与三通阀的一端连接，三通阀的另外两个端口将循环水管和水泵入水口进行连接；当节温器不工作时，节温器与循环水管的出口打开，与散热器连接的出口关闭，冷却液依次通过水泵、第一壳体、连接板、第二壳体、水泵，构成冷却液的内循环；当节温器工作时，节温器的两个出口均打开，冷却液进行内循环的同时，一部分冷却液还依次通过散热器入水口、散热器出水口、三通阀、水泵，构成冷却液的外循环；

所述的驱动电机的壳体外侧面与第二壳体的内侧面紧贴，驱动电机的转子轴为空心轴，转子轴的内腔中部的侧壁上设置沿其径向方向的卡槽，卡槽中插入十字轴的端头，使十字轴与转子轴共同旋转，十字轴的每个轴端内侧套设一个可旋转的圆锥小齿轮，圆锥小齿轮的两端分别与一个圆锥大齿轮啮合，两个圆锥大齿轮分别与一个半轴的一端固定连接，半轴的另一端伸出转子轴后与行星轮减速器中的太阳轮连接，行星轮减速器中的行星架与内段输出轴的一端连接，内段输出轴的另一端伸出第二壳体后通过万向节与外段输出轴的内端连接，外段输出轴的外端伸出第一壳体后与轮毂通过花键连接；第一壳体的端部半球形壳体顶端设置竖直的长圆形贯通孔，使外段输出轴上下摆动时不与第一壳体发生干涉；

二类电池包由多个电池侧面接触并排放置排列形成的长方体形状，二类电池包放置在与其形状相适应的冷却箱体中，冷却箱体包括上面、下面均设置开口的通风壳体，通风壳体的内部设置蜂窝状支架，支架的菱形空当内插入电池，支架的底部通过卡扣或粘接方式与止挡板的上表面连接，止挡板的上表面与电池接触的位置设置贯通的通风孔；

所述通风壳体的下方设置截面为三角形的箱体式第一风道，第一风道的长度方向沿汽车横向方向设置，其三角形截面的底面水平的放置在发动机舱内，三角形截面的一个较长的斜面沿汽车行驶方向前高后低设置，该斜面的上表面设置导风开口，且该斜面与止挡板的下表面通过卡扣或粘接连接，三角形截面的一个较短的斜面靠近汽车前方，且该较短的斜面上设置左、右两个进风口，每个进风口分别与一个第二风道的出风口连通，第二风道的进风口设置在汽车进气格栅后方，散热器的左、右两侧相应位置；

所述第一风道的三角形底面的上表面、沿汽车前后方向间隔设置多个弧形的导风片，导风片的长度沿汽车的横向方向设置，导风片的数量n可被二类电池包中沿汽车前后方向排列的电池的列数N整除，令N/n＝m；

导风片的弧形下段与第一风道的三角形截面的底面相切，沿汽车前后方向，第1个/第i个导风条的弧形上段正好与其斜上方的第1*m列/i*m列的电池的轴线相切；沿汽车前后方向，导风片的高度逐渐增大；

所述的第一风道的较长的斜面上设置的出风口与第三风道的一端连接，第三风道的侧壁设置圆弧过渡段，使第三风道的另一端保持水平状态；

三类电池包由多个电池首尾连接形成的长条形状，三类电池包的侧壁与带有透气孔的海绵层接触，海绵层的外侧设置扎带；所述的三类电池包安装在车门装饰板内侧、或仪表台壳体内、或车内立柱饰板内侧。