CN110323517A - 一种机车用自通风吊挂式动力电池箱 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种机车用自通风吊挂式动力电池箱,属于轨道交通的技术领域,包括电池箱体和装于该电池箱体内的动力电池,所述电池箱体内设有至少一个循环风道,该循环风道上布置有加热装置、循环风机和所述动力电池;所述电池箱体上还设有散热组件,该散热组件与循环风道内的流体进行热交换,以达到通过优化电池箱内部的通风冷却结构的目的。
Description
技术领域
本发明属于轨道交通的技术领域,具体而言,涉及一种机车用自通风吊挂式动力电池箱。
背景技术
目前,混合动力机车和纯电动机车的动力电池主要布置在机车车架上部,动力电池箱是由若干单体电池、箱体、电池管理系统及相关安装结构件(设备)等组成的成组电池,具备符合标准的电池箱结构、电池箱监控设备、电池箱接插件、电池箱环控设备等。电池箱的种类主要根据电池的规格数量及放置方式来区别的,一般分立式、卧式、和手操纵式三大类,贮藏电池数量也不尽相同。
动力电池的冷却方式主要有自然冷却、通风冷却、空调冷却和液体冷却等方式。其中,自然冷却对电池的散热效果不明显,在夏季存在电池温升高的现象;而通风冷却、空调冷却和液体冷却等方式均需要消耗额外的电能,降低了动力电池的效率。
针对上述问题,亟待提出针对动力电池箱进行冷却的改进方案,以实现在动力电池箱具备良好散热效果的同时,能够保持动力电池的功率能效。
发明内容
鉴于此,为了解决现有技术中存在的上述问题,本发明的目的在于提供一种机车用自通风吊挂式动力电池箱以达到通过优化电池箱内部的通风冷却结构的目的。
本发明所采用的技术方案为:一种机车用自通风吊挂式动力电池箱,包括电池箱体和装于该电池箱体内的动力电池,所述电池箱体内设有至少一个循环风道,该循环风道上布置有加热装置、循环风机和所述动力电池;所述电池箱体上还设有散热组件,该散热组件与循环风道内的流体进行热交换,以均衡电池箱体内各个动力电池的温度,避免出现局部区域的动力电池温度过高而影响整个动力电池系统工作。
进一步地,所述循环风道包括呈对称设置且相互连通的循环支路,各所述循环支路的交汇处设有所述循环风机,且各循环支路中均设有所述加热装置和动力电池。
进一步地,还包括设于电池箱体内部的接触器和动力电池主回路,所述接触器与动力电池主回路连接,且该接触器布置于两所述循环支路之间,接触器用于采集动力电池主回路的信息,并控制动力电池主回路的通断。
进一步地,所述电池箱体内沿同一方向排列有多个所述循环风道且各循环风道之间相互独立。
进一步地,还包括多个风道板,各所述风道板连接于所述电池箱体的内侧壁上并形成所述循环风道。
进一步地,所述散热组件位于所述电池箱体的底部,散热组件包括内翅片和外翅片,所述内翅片和外翅片分别设于所述电池箱体的底板两侧,且内翅片和外翅片分别置于所述循环风道内和外界空气中,可加速电池箱散热,提高散热效率。
进一步地,所述电池箱体的周围均布置有吸能装置,可以吸收外界物体的撞击能量,减缓对内部动力电池的损坏程度。
进一步地,所述吸能装置采用吸能材料,该吸能材料连接于所述电池箱体的侧壁表面上。
进一步地,所述电池箱体的相对两侧对称设有电池箱吊挂,其另外相对两侧对称设有电池管理模块,有利于日常检修。
本发明的有益效果为:
1.本发明所提供的机车用自通风吊挂式动力电池箱,其采用内通风自然冷却的方式,在电池箱体内部安装循环风机,可均衡各动力电池的温度,控制动力电池单体温差;在电池箱体内采用内通风方式,内外部隔绝,可保证电池防水防尘等级较高,且内通风方式可以将动力电池的热量迅速扩散至电池箱体表面,通过散热组件进行对外散热,保证动力电池自身温度较低且均衡。
2.在电池箱体内部集成有循环风机,循环风机加速循环风道内的流体速度,以均衡电池箱体内各个动力电池的温度,避免出现局部区域的动力电池温度过高而影响整个动力电池系统工作。
3.在电池箱体的内部分别设有内翅片和外翅片,可加速电池箱散热,提高散热效率,且电池箱体的内外风道隔离,利于电池箱体的密封设计,可以达到较高的防护等级。
4.在电池箱体上集成了电池管理模块、接触器、加热装置、循环风机等动力电池系统必要的装置,提高了电池集成度,整个电池箱体自成系统,利于动力电池进行模块化生产和更换,同时,将电池管理模块和接触器布置在电池箱体侧面,有利于日常检修。
5.在电池箱体的四周布置有吸能装置,可以吸收外界物体的撞击能量,减缓对内部动力电池的损坏程度。
附图说明
图1是本发明提供的机车用自通风吊挂式动力电池箱的内部整体布置示意图;
图2是本发明提供的机车用自通风吊挂式动力电池箱的横向断面示意图;
图3是本发明提供的机车用自通风吊挂式动力电池箱的纵向断面示意图;
具体的附图标记如下:
动力电池--1,循环风机--2,接触器--3,电池箱体--4,电池箱吊挂--5,电池管理模块--6,安装吊挂--7,外翅片--8,内翅片--9,机车车架--10,吸能装置--11,加热装置--12。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚,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,所描述的实施例是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。
因此,以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围,而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有作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。
需要说明的是,在不冲突的情况下,本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
应注意到:相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项,因此,一旦某一项在一个附图中被定义,则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。
在本发明实施例的描述中,需要说明的是,指示方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,或者是该发明产品使用时惯常摆放的方位或位置关系,或者是本领域技术人员惯常理解的方位或位置关系,或者是该发明产品使用时惯常摆放的方位或位置关系,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”仅用于区分描述,而不能理解为指示或暗示相对重要性。
在本发明实施例的描述中,还需要说明的是,除非另有明确的规定和限定,术语“设置”、“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;可以是直接连接,也可以通过中间媒介间接连接。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。而实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。
实施例1
如图1所示,在本实施例中具体提供了一种机车用自通风吊挂式动力电池1箱,包括电池箱体4和装于该电池箱体4内的动力电池1,电池箱体4作为该动力电池1箱的载体;动力电池1则为集成整体模块,其自身具备贯穿的散热通道,以对动力电池1内部进行有效散热。
所述电池箱体4内设有至少一个循环风道,该循环风道内循环流动空气且循环风道上布置有加热装置12、循环风机2和所述动力电池1,动力电池1的散热通道与循环风道连通,以实现循环风道内循环流动空气能够经过该动力电池1的内部;所述电池箱体4上还设有散热组件,该散热组件与循环风道内的流体进行热交换,以实现散热组件将循环风道内循环流动的空气进行散热。优选的,加热装置12可采用电加热器,当循环风道内循环流动的空气流经该电加热器时,实现对空气进行加热升温。
所述循环风道包括呈对称设置且相互连通的循环支路,各所述循环支路的交汇处设有所述循环风机2,循环风机2的进风处汇集两循环支路内流动空气,循环风机2的出风也排入至两循环支路内,且各循环支路中均设有所述加热装置12和动力电池1,以实现循环风机2可同时对两个动力电池1进行通风冷却,提高循环风机2的使用效率。在本实施例中,优选选用两条相互对称的循环支路,在实际运用过程中,还可继续扩展,也可设置四条相互对称的循环支路,其循环支路的布局方式与本实施例雷同,此处不再赘述。
在本实施例中,在电池箱体4内沿同一方向排列有两个所述循环风道且各循环风道之间相互独立,两个循环风道相对于该电池箱体4的中轴线对称设置,可对电池箱体4的内部空间进行有效利用。
还包括多个风道板,各所述风道板连接于所述电池箱体4的内侧壁上并形成所述循环风道。在本实施例中,将动力电池1的一侧装于所述电池箱体4的内侧壁上,且动力电池1的顶部和底部与电池箱体4的上下两侧之间分别留有间隙,该间隙则为循环风道的一部分;优选的,在电池箱体4的中部设有一隔板,该隔板将电池箱体4的内部分成两个空腔,每个空腔的相对两侧侧壁分别装有所述动力电池1,另外两相对两侧上则连接有各所述风道板,各所述风道板的形状则根据循环风道的走向进行设定,且风道板、隔板以及电池箱体4的侧壁之间围成的通道则形成所述循环风道。
还包括设于电池箱体4内部的接触器3和动力电池主回路,所述接触器3与动力电池主回路连接,且该接触器3布置于两所述循环支路之间,外露于电池箱体4两侧,以有利于后期对接触器3进行检修,以满足接触器3对动力电池主回路的通断进行有效控制;在本实施例中,所述接触器3设有两个并分别布置于电池箱体4的两侧。其工作原理如下:
当电池箱体4的内部需要散热时,此时加热装置12不工作,循环风机2开始工作,空气流经动力电池1的内部,带走动力电池1产生的热量,并通过内翅片9传递给电池箱体4上的外翅片8,外翅片8与外界空气接触,散发出热量。
当电池需要加热时,加热装置12工作,通过循环风机2将热量传递给动力电池1。
当动力电池1不需要加热和冷却时,循环风机2和加热装置12均停止工作。
上述中,加热装置和循环风机均配置有对其启闭控制的控制电路,该控制电路是通过动力电池的温度进行策略控制的。
为进一步满足散热组件的散热功能,所述散热组件位于所述电池箱体4的底部,散热组件包括内翅片9和外翅片8,所述内翅片9和外翅片8分别设于所述电池箱体4的底板两侧,电池箱体4的底板用于内翅片9和外翅片8之间的热传递且内翅片9和外翅片8分别置于所述循环风道内和外界空气中,即:内翅片9布置在电池箱体4的底板上部,与电池箱体4内部空气接触;而外翅片8布置在电池箱体4的底板下部,与外界空气接触。
为进一步提升电池箱体4的安全性,在所述电池箱体4的周围均布置有吸能装置11;所述吸能装置11采用吸能材料,该吸能材料连接于所述电池箱体4的侧壁表面上。采用吸能材料仅是本实施例的优选方案,也可根据实际情况,选择缓冲弹簧的方式进行吸能。由于电池箱体4安装在机车车辆下部,直接暴露在外界,电池箱体4与外界物体发生碰撞时,为了保护内部的动力电池1不受异物撞击损坏,在电池箱体4所设置的吸能装置11,能够减缓对内部动力电池1的冲击。
为进一步提升电池箱体4的装配便捷度,在所述电池箱体4的相对两侧对称设有电池箱吊挂5,其另外相对两侧对称设有电池管理模块6,通过该电池箱吊挂5配合安装吊挂7进行起吊操作并可将电池箱体4安装在机车车架10的下部。
在本实施例中,为满足动力电池1箱的正常运行使用,在电池箱体4上安装有电池管理模块6,其为动力电池1系统必要的装置,将电池管理模块6布置在电池箱体4的两侧侧面,有利于日常检修。
本发明不局限于上述可选实施方式,任何人在本发明的启示下都可得出其他各种形式的产品,但不论在其形状或结构上作任何变化,凡是落入本发明权利要求界定范围内的技术方案,均落在本发明的保护范围之内。
Claims (9)
1.一种机车用自通风吊挂式动力电池箱,包括电池箱体和装于该电池箱体内的动力电池,其特征在于,所述电池箱体内设有至少一个循环风道,该循环风道上布置有加热装置、循环风机和所述动力电池;所述电池箱体上还设有散热组件,该散热组件与循环风道内的流体进行热交换。
2.根据权利要求1所述的机车用自通风吊挂式动力电池箱,其特征在于,所述循环风道包括呈对称设置且相互连通的循环支路,各所述循环支路的交汇处设有所述循环风机,且各循环支路中均设有所述加热装置和动力电池。
3.根据权利要求2所述的机车用自通风吊挂式动力电池箱,其特征在于,还包括设于电池箱体内部的接触器和动力电池主回路,所述接触器与动力电池主回路连接,且该接触器布置于两所述循环支路之间。
4.根据权利要求1或2所述的机车用自通风吊挂式动力电池箱,其特征在于,所述电池箱体内沿同一方向排列有多个所述循环风道且各循环风道之间相互独立。
5.根据权利要求1所述的机车用自通风吊挂式动力电池箱,其特征在于,还包括多个风道板,各所述风道板连接于所述电池箱体的内侧壁上并形成所述循环风道。
6.根据权利要求1所述的机车用自通风吊挂式动力电池箱,其特征在于,所述散热组件位于所述电池箱体的底部,散热组件包括内翅片和外翅片,所述内翅片和外翅片分别设于所述电池箱体的底板两侧,且内翅片和外翅片分别置于所述循环风道内和外界空气中。
7.根据权利要求1所述的机车用自通风吊挂式动力电池箱,其特征在于,所述电池箱体的周围均布置有吸能装置。
8.根据权利要求7所述的机车用自通风吊挂式动力电池箱,其特征在于,所述吸能装置采用吸能材料,该吸能材料连接于所述电池箱体的侧壁表面上。
9.根据权利要求1所述的机车用自通风吊挂式动力电池箱,其特征在于,所述电池箱体的相对两侧对称设有电池箱吊挂,其另外相对两侧对称设有电池管理模块。
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