CN109786891B - 新能源动力汽车电池组空气冷却结构 - Google Patents

新能源动力汽车电池组空气冷却结构 Download PDF

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Abstract

本发明公开了新能源动力汽车电池组空气冷却结构，包括电池本体所述电池本体为方形结构，所述电池本体的上侧固定连接有一个方形的液箱，所述液箱与电池本体的上壁紧密贴合，所述液箱内密封滑动连接有一个隔板，所述液箱位于隔板下方的区域灌装有蒸发液，所述液箱位于隔板上方的区域灌装有蒸馏水。优点在于：本发明中，设置有浮块和转动板，使得液箱中水量较少时，进液管处于开启状态而便于外界向液箱进行加水操作，反之当液箱中水量较多而无需加水时，浮块飘起使得转动板在其自身重力作用下将进液管封闭，以向外界示意无需加水。

Description

新能源动力汽车电池组空气冷却结构
技术领域
本发明涉及汽车电池技术领域，尤其涉及新能源动力汽车电池组空气冷却结构。
背景技术
环境污染，能源危机，二氧化碳的全球减排，人们需要减少对化石能源的依赖，寻找新的能源代替。在汽车行业中，电动汽车由此被大力发展起来,动力电池的技术性能突破受到许多外界条件的限制，尤其是温度条件的制约，良好的运行温度是动力电池安全、高效工作的前提。电池温度是制约电动汽车性能提升的关键因素，高温对动力电池有双重影响。一方面，随着温度上升，电解液活性提高，离子扩散速度加快，电池内阻减小，改善电池性能。
另一方面，较高的温度会导致电极降解以及电解液分解等有害反应的发生，影响电池的使用寿命，甚至对电池内部结构造成永久性损坏。研究表明化学反应速率和温度成极数关系，温度每增加10℃，化学反应速率加倍。在较高的温度，如45℃的环境温度下工作时，镍氢电池循环次数大约减小60％。在高倍率充电时，温度升高5℃，电池寿命减半。相反在低温环境下，由于电解液活性低，离子扩散速度较慢，电池内阻大大增加，放电容量会显著降低，充电期间内压上升较快，影响电池的使用安全。综上所述，适宜的工作温度为电池良好性能发挥的前提，为此我们提出了一种用于新能源动力汽车快速降温的空气冷却结构。
发明内容
本发明的目的是为了解决现有技术中的问题，而提出的新能源动力汽车电池组空气冷却结构。
为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：新能源动力汽车电池组空气冷却结构，包括电池本体所述电池本体为方形结构，所述电池本体的上侧固定连接有一个方形的液箱，所述液箱与电池本体的上壁紧密贴合，所述液箱内密封滑动连接有一个隔板，所述液箱位于隔板下方的区域灌装有蒸发液，所述液箱位于隔板上方的区域灌装有蒸馏水；
所述液箱的上部连通有进液管，所述进液管的侧壁固定连接有侧管，所述侧管与液箱垂直连通，所述侧管的内侧上壁固定连接有一个固定杆，所述固定杆上使用轴承转动连接有一个滑轮，所述滑轮上绕设有尼龙绳，所述尼龙绳的一端固定连接有一个浮块，所述尼龙绳的另一端固定连接有一个转动板，所述转动板使用销轴转动连接在进液管的内壁，所述尼龙绳贯穿进液管的内壁，所述进液管的内壁贯穿连接有一个橡胶圈，所述尼龙绳直接贯穿橡胶圈；
所述转动板的下侧设置有一个档杆，所述档杆固定连接在进液管的内壁，所述转动板处于处于水平状态时档杆与转动板相抵，所述转动板与进液管的连接处设置有扭簧，所述转动板远离其与进液管连接点的一侧固定连接有一个磁块，所述电池本体上设置有一个电磁铁，所述电磁铁位于液箱靠近进液管一侧；
所述液箱的上壁连通有出液管，所述出液管远离液箱的一端连通有一个同步管，所述同步管位于电池本体的下侧，所述同步管连通有多个终管，每个所述终管上均设置有多个降温装置。
在上述的新能源动力汽车电池组空气冷却结构中，每个所述降温装置均包括一个滑轨、两个支杆、一个导热块，两个所述支杆分别位于滑轨的两侧，两个所述支杆均与电池本体固定连接，所述滑轨上滑动连接有一个滑块，所述滑块靠近电池本体的一侧固定连接有一个第一连接杆，所述第一连接杆远离滑块的一侧固定连接有一个渗透件，所述渗透件与电池本体相抵；
所述导热块与电池本体相抵，所述导热块上固定连接有一个岔杆，所述岔杆为内部设置有空腔，所述空腔内套设有一个记忆弹簧，所述记忆弹簧的一端与导热块相抵，所述记忆弹簧的另一端抵有挡块，所述挡块远离记忆弹簧的一端抵设有推杆。
在上述的新能源动力汽车电池组空气冷却结构中，所述岔杆上设置有一个圆孔，所述空腔与圆孔连通，所述空腔内套设有一个楔形杆，所述楔形杆与推杆相抵，所述圆孔内套设有第二软管，所述第二软管的一端与终管连通，所述第二软管的另一端连通有喷头，所述喷头的上固定连接有第二连接杆，所述第二连接杆与第一连接杆固定连接，所述渗透件上连通有第一软管，所述第一软管上远离渗透件的一端连通在终管上。
在上述的新能源动力汽车电池组空气冷却结构中，所述渗透件包括一个罩体、一个半透膜、一个海绵块，所述半透膜胶合附着在罩体上，所述海绵块胶合附着在半透膜上，所述罩体与第一连接杆固定连接，所述罩体与第一软管连通。
在上述的新能源动力汽车电池组空气冷却结构中，所述楔形杆上的楔形面与推杆相抵。
在上述的新能源动力汽车电池组空气冷却结构中，所述楔形杆远离推杆的一端与圆孔中的第二软管相抵。
在上述的新能源动力汽车电池组空气冷却结构中，所述岔杆远离导热块的一端与终管固定连接。
在上述的新能源动力汽车电池组空气冷却结构中，所述浮块选用密度小于1.0*103Kg/m3的橡胶制成。
与现有的技术相比，本发明的优点在于：
1、本发明中，设置有浮块和转动板，使得液箱中水量较少时，进液管处于开启状态而便于外界向液箱进行加水操作，反之当液箱中水量较多而无需加水时，浮块飘起使得转动板在其自身重力作用下将进液管封闭，以向外界示意无需加水；
2、电池向外界供电时，电磁铁也处于通电状态，使得转动板一定会转动至水平状态，避免液箱中的水经进液管向外运动，当电池的温度升高时，蒸发液蒸发为气态使得浮块向上运动将蒸馏水经第一软管、渗透膜、海绵块涂抹在电池本体的下壁，空气流通带动其上的蒸馏水快速蒸发降温；
3、当电池大量发热而持续升温时，导热块30快速的将热量到给记忆弹簧使其快速变形缩短，继而使得推杆不再向下推动楔形杆，楔形杆便无法继续挤压第二软管而使其处于流通状态，此时第二软管中的蒸馏水便可快速将大量的水的经喷头喷洒至电池本体的表面，实现对电池本体的快速降温。
附图说明
图1为本发明提出的新能源动力汽车电池组空气冷却结构的结构示意图；
图2为本发明提出的新能源动力汽车电池组空气冷却结构的底部示意图；
图3为本发明提出的新能源动力汽车电池组空气冷却结构中电磁铁部分的放大示意图；
图4为图3中A部分结构的放大示意图；
图5为图1中B部分结构的放大示意图；
图6为图5中渗透件部分结构的放大示意图。
图中：1电池本体、2液箱、3隔板、4蒸发液、5蒸馏水、6进液管、7侧管、8固定杆、9滑轮、10尼龙绳、11浮块、12电磁铁、13转动板、14磁块、15档杆、16扭簧、17橡胶圈、18出液管、19同步管、20终管、21支杆、22滑轨、23滑块、24第一连接杆、25渗透件、26第二连接杆、27喷头、28第一软管、29第二软管、30导热块、31岔杆、32推杆、33挡块、34空腔、35记忆弹簧、36楔形杆、37圆孔、251罩体、252半透膜、253海绵块。
具体实施方式
以下实施例仅处于说明性目的，而不是想要限制本发明的范围。
实施例
参照图1-6，新能源动力汽车电池组空气冷却结构，包括电池本体1，所述电池本体1为方形结构，所述电池本体1的上侧固定连接有一个方形的液箱2，所述液箱2与电池本体1的上壁紧密贴合，所述液箱2内密封滑动连接有一个隔板3，所述液箱2位于隔板3下方的区域灌装有蒸发液4，所述液箱2位于隔板3上方的区域灌装有蒸馏水5；
所述液箱2的上部连通有进液管6，所述进液管6的侧壁固定连接有侧管7，所述侧管7与液箱2垂直连通，所述侧管7的内侧上壁固定连接有一个固定杆8，所述固定杆8上使用轴承转动连接有一个滑轮9，所述滑轮9上绕设有尼龙绳10，所述尼龙绳10的一端固定连接有一个浮块11，所述尼龙绳10的另一端固定连接有一个转动板13，所述转动板13使用销轴转动连接在进液管6的内壁，所述尼龙绳10贯穿进液管6的内壁，所述进液管6的内壁贯穿连接有一个橡胶圈17，所述尼龙绳10直接贯穿橡胶圈17；
所述转动板13的下侧设置有一个档杆15，所述档杆15固定连接在进液管6的内壁，所述转动板13处于处于水平状态时档杆15与转动板13相抵，所述转动板13与进液管6的连接处设置有扭簧16，所述转动板13远离其与进液管6连接点的一侧固定连接有一个磁块14，所述电池本体1上设置有一个电磁铁12，所述电磁铁12位于液箱2靠近进液管6一侧；
所述液箱2的上壁连通有出液管18，所述出液管18远离液箱2的一端连通有一个同步管19，所述同步管19位于电池本体1的下侧，所述同步管19连通有多个终管20，每个所述终管20上均设置有多个降温装置。
每个所述降温装置均包括一个滑轨22、两个支杆21、一个导热块30，两个所述支杆21分别位于滑轨22的两侧，两个所述支杆21均与电池本体1固定连接，所述滑轨22上滑动连接有一个滑块23，所述滑块23靠近电池本体1的一侧固定连接有一个第一连接杆24，所述第一连接杆24远离滑块23的一侧固定连接有一个渗透件25，所述渗透件25与电池本体1相抵；
所述导热块30与电池本体1相抵，所述导热块30上固定连接有一个岔杆31，所述岔杆31为内部设置有空腔34，所述空腔34内套设有一个记忆弹簧35，所述记忆弹簧35的一端与导热块30相抵，所述记忆弹簧35的另一端抵有挡块33，所述挡块33远离记忆弹簧35的一端抵设有推杆32。
所述岔杆31上设置有一个圆孔37，所述空腔34与圆孔37连通，所述空腔34内套设有一个楔形杆36，所述楔形杆36与推杆32相抵，所述圆孔37内套设有第二软管29，所述第二软管29的一端与终管20连通，所述第二软管29的另一端连通有喷头27，所述喷头27的上固定连接有第二连接杆26，所述第二连接杆26与第一连接杆24固定连接，所述渗透件25上连通有第一软管28，所述第一软管28上远离渗透件25的一端连通在终管20上。
所述渗透件25包括一个罩体251、一个半透膜252、一个海绵块253，所述半透膜252胶合附着在罩体251上，所述海绵块253胶合附着在半透膜252上，所述罩体251与第一连接杆24固定连接，所述罩体251与第一软管28连通。
所述楔形杆36上的楔形面与推杆32相抵；所述楔形杆36远离推杆32的一端与圆孔37中的第二软管29相抵；所述岔杆31远离导热块30的一端与终管20固定连接；所述浮块11选用密度小于1.0*103Kg/m3的橡胶制成。
本发明中，电磁铁12串联在电池本体1的电极上，电池本体1向外界供电时，电磁铁12同时通电产生磁性并对磁块14产生引力并带动其运动，电池本体1不向外界供电时，电磁铁12不对磁块14产生任何的作用力，此时若液箱2中的蒸馏水5较少使得浮块11位于较低点时，尼龙绳10拉动转动板13转动至其逆时针转动，此时转动板13不对进液管13起阻挡效果，即进液管6处可自由的流通液体或气体，故而可轻易的向液箱2中补充蒸馏水，反之当液箱2中蒸馏水4较多时，浮块位于较高位置，此时转动板13便会在其重力作用下顺时针转动至水平状态，使其对进液管6产生阻挡效果避免继续补充蒸馏水4；
电池本体1向外供电时，电磁铁12通电吸引磁块14带动转动板13转动，直至转动板13与档杆15相抵，此时转动板13对进液管6产生阻挡效果，避免液箱2中的水从进液管6处流出；
电池本体1工作而温度升高时，蒸发液感受到温度而汽化膨胀，推动隔板3向上运动，将蒸馏水4挤入出液管18中，再经同步管19挤压至终管20中，与终管20连通的第一软管28和第二软管29便可向电池本体1的下表面供水，由于本发明用于车辆，且车辆行驶时会产生较高速的气流，使得水快速蒸发对电池本体1降温；
本装置中的第一软管28始终与终管20连通，终管20中的蒸馏水在内部压力作用下经半透膜252渗透至海绵块253中，由于渗透件25固定连接在滑块23上，且在汽车运行过程中，滑块23会在车辆的抖动下乱序运动，所以渗透件25会相对电池本体1进行相对运动，即可将海绵块253上的蒸馏水语涂抹至电池本体1的表面实现降温。
当电池本体1的发热量较大时，海绵块253所提供的降温效果无法使电池本体1有效的降温，此时电池本体1的温度会持续升高，当温度升高至记忆弹簧35的变态温度时，记忆弹簧35会明显缩短，使其不对推杆32起过大的推动效果，此时楔形杆36解除对第二软管29的阻断效果，使得第二软管29很好的将喷头27与终管20连通，使得喷头27能够快速的向电池本体1进行喷水，使其降温加速，避免电池持续升温发生危险。
尽管本文较多地使用了电池本体1、液箱2、隔板3、蒸发液4、蒸馏水5、进液管6、侧管7、固定杆8、滑轮9、尼龙绳10、浮块11、电磁铁12、转动板13、磁块14、档杆15、扭簧16、橡胶圈17、出液管18、同步管19、终管20、支杆21、滑轨22、滑块23、第一连接杆24、渗透件25、第二连接杆26、喷头27、第一软管28、第二软管29、导热块30、岔杆31、推杆32、挡块33、空腔34、记忆弹簧35、楔形杆36、圆孔37、罩体251、半透膜252、海绵块253等术语，但并不排除使用其它术语的可能性。使用这些术语仅仅是为了更方便地描述和解释本发明的本质；把它们解释成任何一种附加的限制都是与本发明精神相违背的。

Claims (8)

1.新能源动力汽车电池组空气冷却结构，包括电池本体(1)，所述电池本体(1)为方形结构，所述电池本体(1)的上侧固定连接有一个方形的液箱(2)，所述液箱(2)与电池本体(1)的上壁紧密贴合，所述液箱(2)的上部连通有进液管(6)，其特征在于，所述液箱(2)内密封滑动连接有一个隔板(3)，所述液箱(2)位于隔板(3)下方的区域灌装有蒸发液(4)，所述液箱(2)位于隔板(3)上方的区域灌装有蒸馏水(5)；
所述进液管(6)的侧壁固定连接有侧管(7)，所述侧管(7)与液箱(2)垂直连通，所述侧管(7)的内侧上壁固定连接有一个固定杆(8)，所述固定杆(8)上使用轴承转动连接有一个滑轮(9)，所述滑轮(9)上绕设有尼龙绳(10)，所述尼龙绳(10)的一端固定连接有一个浮块(11)，所述尼龙绳(10)的另一端固定连接有一个转动板(13)，所述转动板(13)使用销轴转动连接在进液管(6)的内壁，所述尼龙绳(10)贯穿进液管(6)的内壁，所述进液管(6)的内壁贯穿连接有一个橡胶圈(17)，所述尼龙绳(10)直接贯穿橡胶圈(17)；
所述转动板(13)的下侧设置有一个档杆(15)，所述档杆(15)固定连接在进液管(6)的内壁，所述转动板(13)处于处于水平状态时档杆(15)与转动板(13)相抵，所述转动板(13)与进液管(6)的连接处设置有扭簧(16)，所述转动板(13)远离其与进液管(6)连接点的一侧固定连接有一个磁块(14)，所述电池本体(1)上设置有一个电磁铁(12)，所述电磁铁(12)位于液箱(2)靠近进液管(6)一侧；
所述液箱(2)的上壁连通有出液管(18)，所述出液管(18)远离液箱(2)的一端连通有一个同步管(19)，所述同步管(19)位于电池本体(1)的下侧，所述同步管(19)连通有多个终管(20)，每个所述终管(20)上均设置有多个降温装置。
2.根据权利要求1所述的新能源动力汽车电池组空气冷却结构，其特征在于，每个所述降温装置均包括一个滑轨(22)、两个支杆(21)、一个导热块(30)，两个所述支杆(21)分别位于滑轨(22)的两侧，两个所述支杆(21)均与电池本体(1)固定连接，所述滑轨(22)上滑动连接有一个滑块(23)，所述滑块(23)靠近电池本体(1)的一侧固定连接有一个第一连接杆(24)，所述第一连接杆(24)远离滑块(23)的一侧固定连接有一个渗透件(25)，所述渗透件(25)与电池本体(1)相抵；
所述导热块(30)与电池本体(1)相抵，所述导热块(30)上固定连接有一个岔杆(31)，所述岔杆(31)为内部设置有空腔(34)，所述空腔(34)内套设有一个记忆弹簧(35)，所述记忆弹簧(35)的一端与导热块(30)相抵，所述记忆弹簧(35)的另一端抵有挡块(33)，所述挡块(33)远离记忆弹簧(35)的一端抵设有推杆(32)。
3.根据权利要求2所述的新能源动力汽车电池组空气冷却结构，其特征在于，所述岔杆(31)上设置有一个圆孔(37)，所述空腔(34)与圆孔(37)连通，所述空腔(34)内套设有一个楔形杆(36)，所述楔形杆(36)与推杆(32)相抵，所述圆孔(37)内套设有第二软管(29)，所述第二软管(29)的一端与终管(20)连通，所述第二软管(29)的另一端连通有喷头(27)，所述喷头(27)的上固定连接有第二连接杆(26)，所述第二连接杆(26)与第一连接杆(24)固定连接，所述渗透件(25)上连通有第一软管(28)，所述第一软管(28)上远离渗透件(25)的一端连通在终管(20)上。
4.根据权利要求3所述的新能源动力汽车电池组空气冷却结构，其特征在于，所述渗透件(25)包括一个罩体(251)、一个半透膜(252)、一个海绵块(253)，所述半透膜(252)胶合附着在罩体(251)上，所述海绵块(253)胶合附着在半透膜(252)上，所述罩体(251)与第一连接杆(24)固定连接，所述罩体(251)与第一软管(28)连通。
5.根据权利要求3所述的新能源动力汽车电池组空气冷却结构，其特征在于，所述楔形杆(36)上的楔形面与推杆(32)相抵。
6.根据权利要求3所述的新能源动力汽车电池组空气冷却结构，其特征在于，所述楔形杆(36)远离推杆(32)的一端与圆孔(37)中的第二软管(29)相抵。
7.根据权利要求3所述的新能源动力汽车电池组空气冷却结构，其特征在于，所述岔杆(31)远离导热块(30)的一端与终管(20)固定连接。
8.根据权利要求3所述的新能源动力汽车电池组空气冷却结构，其特征在于，所述浮块(11)选用密度小于1.0*103Kg/m3的橡胶制成。
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