CN111200087A - 一种电池箱 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种电池箱，属于电池技术领域。所述电池箱包括箱体、以及设置于所述箱体顶端的箱盖；所述箱体的一侧面上设置有第一开口，所述第一开口的外侧面上设置有用于固定涡轮风扇的风扇固定架，所述涡轮风扇固定于所述风扇固定架内；所述箱体的另一侧面上设置有第二开口，所述第二开口的外侧面上设置有百叶窗；所述第一开口与所述第二开口相对设置，且所述第一开口与所述箱盖的距离小于所述第二开口与所述箱盖的距离。本发明能够有效解决电池箱内温度过高、散热不及时等问题，消除了安全隐患，也有效延长了电池的循环寿命，能够更好地保障电池容量的一致性。

Description

一种电池箱
技术领域
本发明属于电池技术领域，特别涉及一种电池箱。
背景技术
面对当今国内乃至全球日益严格的尾气排放标准及未来的能源危机，各大汽车厂商都在研发低排放的新能源技术以适应这一发展趋势，其中纯电动汽车是目前各大车企大力研发的领域之一，纯电动车电池箱的散热一直是研究的重中之重。
电动汽车在远距离行驶过程中，电池的温度急剧上升，而且所搭载的电池数量越多电池组的温度过高所暴露的问题就越严重，电池在温度较高的情况下工作会大幅降低使用寿命，同时也会影响电动汽车整车的可靠性。
现有的电动汽车电池箱一般采用内循环的散热结构，多为单风扇散热结构，且第二进风口较小，散热速率慢，电动汽车在长时间、远距离行驶的情况下电池箱的散热不充分是目前较为严重的问题。
因此有必要提供一种电池箱解决上述问题。
发明内容
本发明的目的在于提供一种电池箱，该电池箱采用外循环散热结构，以解决现有电池箱散热不充分、电池寿命降低的技术问题。
为实现上述目的，本发明提出如下技术方案：
一种电池箱，包括箱体、以及设置于所述箱体顶端的箱盖；所述箱体的一侧面上设置有第一开口，所述第一开口的外侧面上设置有用于固定涡轮风扇的风扇固定架，所述涡轮风扇固定于所述风扇固定架内；所述箱体的另一侧面上设置有第二开口，所述第二开口的外侧面上设置有百叶窗；所述第一开口与所述第二开口相对设置，且所述第一开口与所述箱盖的距离小于所述第二开口与所述箱盖的距离。
为了使外界的冷空气进入箱体后可以对电池进行充分冷却，所述第一开口与所述第二开口不对称设置，且所述第一开口与所述箱盖的距离小于所述第二开口与所述箱盖的距离。冷空气从位于低处的第二开口进入箱体，自下而上对电池进行冷却后从位于高处的第一开口处的涡轮风扇排出。
进一步地，所述涡轮风扇包括风腔、出风通道、第一进风口和涡扇；
所述风腔为中空设置的圆柱形的壳体；
所述出风通道自所述壳体的弧形侧面延切线方向向外延伸设置并与所述风腔连通；
所述第一进风口为设置在所述风腔的圆形底面的圆孔，所述第一进风口与所述风腔偏心设置使涡扇外周与风腔内壁构成的通道的截面面积逐渐增大；
所述涡扇，设置在所述风腔中并与所述第一进风口同心设置。
进一步地，所述风腔外侧设置有多个第一通孔，多个所述第一通孔呈三角形设置，且所述风腔与多个所述第一通孔一体成型。
进一步地，所述风扇固定架包括垂直设置的固定板，两相对设置的第一定位板，及分别设置于所述第一定位板两端、且与两所述第一定位板连接的第二定位板；两所述第一定位板相对设置于所述固定板左右两侧，两所述第二定位板相对设置于所述固定板上下两侧；两所述第一定位板以及两所述第二定位板分别固定于所述第一开口的外侧面上。
进一步地，所述第二定位板包括第二上定位板和第二下定位板，所述第二下定位板上设置有多个用于固定所述涡轮风扇的出风通道的方形缺口，所述方形缺口与所述出风通道过盈配合。
进一步地，所述固定板的内侧面上设置有多个与所述第一通孔相匹配的螺柱。
螺柱穿过第一通孔，通过与螺母锁固将所述涡轮风扇固定于风扇固定架上，形成三点固定的三角形稳定结构。通过设置螺柱和方形缺口，可以对涡轮风扇进行有效固定。
进一步地，所述百叶窗上均匀设置有多个第二进风口。当涡轮风扇工作时，通过涡轮风扇出风通道将电池箱内部的热空气排出至电池箱外，由于大气压强原理，电池箱外部的冷空气则会通过百叶窗的第二进风口进入电池箱内，实现电池箱内外空气的互换，从而达到循环散热目的。
进一步地，所述第二进风口上设置有挡板。防止空气中的灰尘等杂质落入电池箱内对电池造成损伤，提高电池寿命。
进一步地，所述箱体的两侧分别对称设置有一个或多个把手，这样可以便于移动和抬放箱体。
进一步地，所述风扇固定架内设置有两个涡轮风扇。通过设置两个涡轮风扇，可加快散热效率。
进一步地，所述第二开口的面积为所述第二开口所在所述箱体的侧面的面积的50％-70％，优选为70％。这样可以很好的加快内外气流交换且不影响电池箱整体结构稳定性。
与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：
本发明采用外循环散热的方式，通过设置外循环散热装置，可以很好的加快电池箱内冷热空气的循环，具有良好的冷却效果，能够有效解决电池箱内温度过高、散热不及时等问题，消除了安全隐患，也有效延长了电池的循环寿命，能够更好地保障电池容量的一致性。本发明的结构简单，安装方便，稳定性较好，经济实用。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例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，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，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示出的结构获得其他的附图。
图1为本发明一实施例的电池箱的结构爆炸示意图；
图2为图1的电池箱的结构示意图；
图3为图1的电池箱一侧面的结构示意图；
图4为图1的电池箱的涡轮风扇的结构示意图。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明作进一步详细的描述，但本发明的实施方式不限于此。
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的一部分实施例，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，若本发明实施例中有涉及方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后、顶、底……)，则该方向性指示仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。
另外，若本发明实施例中有涉及“第一”、“第二”等的描述，则该“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本发明要求的保护范围之内。
市场上的电池箱一般采用密封安装，风扇在箱体内主要靠内部空气循环利用电池箱箱热传递，将热量散发到周围空气中，散热效果差，而且产生的热量是不均匀的，靠近电池箱四壁的电池可以利用钣金件将热量传递给箱壁并借助箱壁散到电池箱外的周围空气中，中间的电芯由于距离原因很难将热量传递到四壁，热量散不出去就会在中间聚集，影响电池性能；电池箱内温度过低，不仅增加电池的循环寿命，而且还可以更好的保障电池容量一致性；电池温度过高，会存在一定安全隐患。
目前，防水等级达要求在IP67以上的电池箱均采用内循环的散热结构，外部全密封式组装，散热全部靠电池箱内部的空气进行循环散热，由于电池箱内部的空间有限，又无法与外界空气相通，导致电池箱内部的热气无法排出箱外，主要靠电池箱与内部空气自然冷却的方式进行散热，散热效果非常不理想。而对于防水等级在IP54及以下或防水要求不高的电池箱，可以采用外部循环的散热方式来进行散热，提高散热效果。
本申请设置有双涡轮风扇以及较大的第二进风口、出风口，可以很好的加快电池箱内部空气的流出，从而加快电池箱内冷热气流的循环，进而加快电池箱内冷空气的流入和热空气的流出，具有良好的冷却效果。
如图1-图3所示，一种电池箱，包括箱体1、以及设置于所述箱体1顶端的箱盖2，所述箱体1与所述箱盖2通过第一螺钉3密封连接；所述箱体1的一侧面上设置有第一开口11，所述第一开口11的外侧面上设置有用于固定涡轮风扇4的风扇固定架5，所述涡轮风扇4固定于所述风扇固定架5内；所述箱体1的另一侧面上设置有第二开口12，所述第二开口12的外侧面上设置有百叶窗6；所述第一开口11与所述第二开口12相对设置，且所述第一开口11与所述箱盖2的距离小于所述第二开口12与所述箱盖2的距离。
为了使外界的冷空气进入箱体1后可以对电池进行充分冷却，所述第一开口11与所述第二开口12不对称设置，且所述第一开口11与所述箱盖2的距离小于所述第二开口12与所述箱盖2的距离。冷空气从位于低处的第二开口12进入箱体1，自下而上对电池进行冷却后从位于高处的第一开口11处的涡轮风扇3排出。
如图4所示，在本实施例中，所述涡轮风扇4包括风腔41、出风通道42、第一进风口43和涡扇(图中未标识)；所述风腔41为中空设置的圆柱形的壳体；所述出风通道42自所述风腔41壳体的弧形侧面延切线方向向外延伸设置并与所述风腔41连通；所述第一进风口43为设置在所述风腔31的圆形底面的圆孔，所述第一进风口43与所述风腔41偏心设置使所述涡扇外周与风腔内壁构成的通道的截面面积逐渐增大；所述涡扇，设置在所述风腔41中并与所述第一进风口43同心设置。
进一步地，本实施例中，所述风腔41的外侧设置有多个第一通孔411，多个所述第一通孔411呈三角形设置，且所述风腔41与多个所述第一通孔411一体成型。
请再次参见图1，在本实施例中，所述风扇固定架5包括垂直设置的固定板51，两相对设置的第一定位板52，及分别设置于所述第一定位板52两端、且与两所述第一定位板52连接的第二定位板53；两所述第一定位板52相对设置于所述固定板51左右两侧，两所述第二定位板53相对设置于所述固定板51上下两侧；两所述第一定位板52以及两所述第二定位板53分别固定于所述第一开口11的外侧面上。
进一步地，在本实施例中，所述第二定位板53包括第二上定位板531和第二下定位板532，所述第二下定位板532上设置有多个用于固定所述涡轮风扇4的出风通道42的方形缺口532a，所述方形缺口532a与所述出风通道42过盈配合。
具体地，在本实施例中，所述固定板51的内侧面上设置有多个与所述第一通孔411相匹配的螺柱511。所述螺柱511穿过第一通孔411，与螺母(图中未标出)锁固将所述涡轮风扇4固定在所述风扇固定板5上，形成三点固定的三角形稳定结构。通过设置螺柱511和方形缺口532a，可以对涡轮风扇4进行有效固定。
请再次参见图3，在本实施例中，所述百叶窗6上均匀设置有多个第二进风口61。当涡轮风扇4工作时，通过涡轮风扇4的出风通道42将电池箱内部的热空气排出至电池箱外，由于大气压强原理，电池箱外部的冷空气则会通过百叶窗6的第二进风口61进入电池箱内，实现电池箱内外空气的互换，从而达到循环散热目的。
进一步地，本实施例中所述第二进风口61上设置有挡板62。挡板62可以防止空气中的灰尘等杂质落入电池箱内对电池造成损伤，从而有效提高电池的使用寿命。
一般的，所述风扇固定架5与所述箱体1之间、所述百叶窗6与所述箱体1之间可以通过螺钉、螺帽或者螺丝等固定连接。具体的，在本实施例中，所述风扇固定架5与所述箱体1之间、所述百叶窗6与所述箱体1之间均通过周向设置的多个第二螺钉7连接固定。
进一步地，在本实施例中，所述箱体1的两侧分别对称设置有两个把手13，这样可以便于移动和抬放箱体。
在本实施例中，所述风扇固定架5内设置有两个涡轮风扇4。通过设置两个涡轮风扇4，可以有效的加快散热，提高散热效率。
一般地，所述第二开口12的面积为所述第二开口12所在所述箱体1的侧面的面积的50％-70％。具体的，在本实施例中，所述第二开口12的面积为所述第二开口12所在所述箱体1的侧面的面积的70％。可以理解的是，在其他实施例中所述第二开口12的面积为所述第二开口12所在所述箱体1的侧面的面积的50％-70％中任一数值，例如，可以根据实际需要，所述第二开口12的面积为所述第二开口12所在所述箱体1的侧面的面积的50％，也可以为60％、或者为65％，这样可以很好的加快内外气流交换且不影响电池箱整体结构稳定性。
工作原理：接通电源，涡轮风扇开始工作，将电池箱内的热空气通过出风通道从箱体内排出，箱体内的气压下降，由于压强原理，电池箱外部的冷空气从第二进风口(很大)流进箱体，在流向涡轮风扇第一进风口的过程中，对电池箱内的电池进行完全地冷却，冷却后变成热空气，最终通过涡轮风扇将其吹出，实现电池箱外循环散热。
本发明通过设置外循环散热装置，将电池箱内的热空气通过出风通道从箱体内排出，箱体内的气压下降，由于压强原理，电池箱外部的冷空气从第二进风口流进箱体，在流向涡轮风扇第一进风口的过程中，对电池箱内的电池进行完全地冷却，冷却后变成热空气，最终通过涡轮风扇将其吹出。本发明能够有效解决电池箱内温度过高、散热不及时等问题，消除了安全隐患，也有效延长了电池的循环寿命，能够更好地保障电池容量的一致性。
上述实施例为本发明较佳的实施方式，但本发明的实施方式并不受上述实施例的限制，其他的任何未背离本发明的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种电池箱，其特征在于：包括箱体、以及设置于所述箱体顶端的箱盖；所述箱体的一侧面上设置有第一开口，所述第一开口的外侧面上设置有用于固定涡轮风扇的风扇固定架，所述涡轮风扇固定于所述风扇固定架内；所述箱体的另一侧面上设置有第二开口，所述第二开口的外侧面上设置有百叶窗；所述第一开口与所述第二开口相对设置，且所述第一开口与所述箱盖的距离小于所述第二开口与所述箱盖的距离。
2.根据权利要求1所述的电池箱，其特征在于：所述涡轮风扇包括风腔、出风通道、第一进风口和涡扇；所述风腔为中空设置的圆柱形的壳体；所述出风通道自所述壳体的弧形侧面延切线方向向外延伸设置并与所述风腔连通；所述第一进风口为设置在所述风腔的圆形底面的圆孔，所述第一进风口与所述风腔偏心设置使涡扇外周与风腔内壁构成的通道的截面面积逐渐增大；所述涡扇，设置在所述风腔中并与所述第一进风口同心设置。
3.根据权利要求2所述的电池箱，其特征在于：所述风腔外侧设置有多个第一通孔，多个所述第一通孔呈三角形设置，且所述风腔与多个所述第一通孔一体成型。
4.根据权利要求3所述的电池箱，其特征在于：所述风扇固定架包括垂直设置的固定板，两相对设置的第一定位板，及分别设置于所述第一定位板两端、且与两所述第一定位板连接的第二定位板；两所述第一定位板相对设置于所述固定板左右两侧，两所述第二定位板相对设置于所述固定板上下两侧；两所述第一定位板以及两所述第二定位板分别固定于所述第一开口的外侧面上。
5.根据权利要求4所述的电池箱，其特征在于：所述第二定位板包括第二上定位板和第二下定位板，所述第二下定位板上设置有多个用于固定所述涡轮风扇的出风通道的方形缺口，所述方形缺口与所述出风通道过盈配合。
6.根据权利要求4所述的电池箱，其特征在于：所述固定板的内侧面上设置有多个与所述第一通孔相匹配的螺柱。
7.根据权利要求1所述的电池箱，其特征在于：所述百叶窗上均匀设置有多个第二进风口；所述第二进风口上设置有挡板。
8.根据权利要求1所述的电池箱，其特征在于：所述箱体的两侧分别对称设置有一个或多个把手。
9.根据权利要求1所述的电池箱，其特征在于：所述风扇固定架内设置有两个涡轮风扇。
10.根据权利要求1所述的电池箱，其特征在于：所述第二开口的面积为所述第二开口所在所述箱体的侧面的面积的50％-70％。
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