CN111463520A - 一种新能源汽车动力电池冷却装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种新能源汽车动力电池冷却装置，属于电池降温技术领域，包括外壳、内胆、夹层和搅拌桶，所述内胆罩设在所述动力电池外侧，所述外壳套设在所述内胆外侧，所述夹层设在所述外壳和所述内胆之间的空隙中，所述搅拌桶设在所述外壳的外侧,所述搅拌桶的底部与所述夹层的进出口相连接,这样可以使得整个动力电池冷却装置不但可以使用风冷而且还可以使用冷却液降温，同时利用循环的冷却液降温的效果更好，适合配合各种新能源汽车的动力电池来使用，非常的安全、可靠，并且稳定、环保。

Description

一种新能源汽车动力电池冷却装置

技术领域

本发明涉及电池降温技术领域，尤其是涉及新能源汽车动力电池冷却装置。

背景技术

现在社会中，汽车的普及已经到了千家万户，传统的燃油汽车既不经济又不 环保，所以新能源汽车的是未来交通发展的必然趋势，然而在新能源汽车使用时， 长时间或远距离的驾驶会造成动力电池持续工作，这样可能使得电池仓一直处于 高温状态，特别是在炎热高温的夏季，非常容易出现动力电池由于温度过高而发 生燃爆或自燃的危险，是一大安全隐患。现有的电池冷却装置虽然可以通过物理 降温的方式简单的给动力电池散热，但还是存在一些低效率的问题。例如申请公 布号为CN 109149005A的一种新能源汽车电池冷却装置，包括箱体、箱盖、空气 冷却箱，箱体包括水冷管、风扇一、通孔、电池组；电池组安装于箱体内部，水 冷管安装于电池组的下方，风扇一安装在箱体的对角线上，且吹风面朝内正对电 池组和箱体之间的内壁空隙，防止箱体局部过热，在箱体的相对两个侧壁上开设有通孔，通孔连接空气冷却箱，实现冷空气的交换，有效降低箱体内部温度；箱 盖包括镶嵌式安装于箱盖上的风扇二，风口，箱盖为镂空结构，风扇二对箱盖内 部吹风，风口输送凉风至箱体内部对电池散热。本发明能使实际产品在电池组发 热的过程中有效降低电池组的温度，保证电池组稳定工作，具有散热降温效果明 显，安全性高，实用性广的优点。

该装置存在以下缺点：

第一，该装置只采用两侧风扇送风抽风，无法顾及到所述动力电池底部，会 使动力电池底部依然发烫。

第二，该装置的水冷管只分布在动力电池的底部且分布稀疏，不利于对于整 个动力电池组侧面的降温。

第三，该装置的水冷管里面的水在持续高温工作下，本身吸收大量的热量， 会导致水冷管冷却效果越来越差。

第四，该装置容纳动力电池组的空间采用带盖的矩形盒装结构，相对来说太 封闭，不利于电池的散热。

发明内容

本发明的目的在于提供一种新能源汽车动力电池冷却装置，以解决现有技术 中散热效率慢、效果差的技术问题。

本发明提供一种新能源汽车动力电池冷却装置，包括外壳、内胆、夹层和搅 拌桶，所述内胆罩设在所述动力电池外侧，所述外壳套设在所述内胆外侧，所述 夹层设在所述外壳和所述内胆之间的空隙中，所述搅拌桶设在所述外壳的外侧, 所述搅拌桶的底部与所述夹层的进出口相连接。

进一步，所述内胆包括内包围、底部风扇支架、底部风扇罩和底部风扇，所 述内包围为矩形状的包围状结构，所述底部风扇支架安装在所述内包围的底部， 所述底部风扇支架的形状为两块相接的十字型支架，所述底部风扇支架安装在所 述内包围下部，所述底部风扇数量为两个且都为风向朝上的三叶风扇结构，所述 底部风扇罩为圆环状结构且套设在所述底部风扇四周，所述底部风扇罩与所述底 部风扇支架相连接，所述内包围的四周设有若干内散热孔。

进一步，所述外壳包括外框、侧风扇、侧风扇支架、侧风扇罩和支腿，所述 外框为矩形状的包围结构且套设在所述内包围外面，所述侧风扇罩的数量为四 个，所述侧风扇罩为圆环状结构且嵌入到外框长边端侧壁内，所述侧风扇支架为 十字型结构且数量为四个，每个所述侧风扇支架都安装在对应的所述侧风扇罩 上，所述侧风扇的数量为四个且都对应安装在所述侧风扇支架上，每个所述侧风 扇为三叶风扇且风向朝外侧，所述外框的四个面上都设有若干外散热孔，所述支 腿数量为四根且安装在所述外框的四个拐角底部。

进一步，所述夹层包括内循环管、冷却液进口、冷却液出口和冷却液泵，所 述内循环管环绕在所述内包围的外侧壁上且处于所述内包围和所述外框之间，所 述内循环管呈S型迂回分布在所述内包围外侧，所述冷却液进口设在所述内循环 管的一端开口上，所述冷却液出口安装在所述内循环管另一端的开口上，所述冷 却液泵安装在所述冷却液进口上。

进一步，所述搅拌桶包括圆桶、桶盖、微型电机、冷却液加注口、冷却液放 料口、搅拌轴和绞龙，所述圆桶为圆柱形桶状结构，所述圆桶设在所述外框的短 边端一侧且与所述冷却液进口以及冷却液出口相连通，所述桶盖盖设在所述圆桶 上，所述冷却液放料口设在所述圆桶的底部，所述冷却液加注口设在所述桶盖上， 所述微型电机安装在所述桶盖顶部中心位置，所述微型电机的输出轴贯穿所述桶 盖，所述搅拌轴为圆柱形结构且竖直与所述微型电机输出轴的顶部相连接，所述 绞龙设在所述搅拌轴上。

与现有技术相比较，本发明的有益效果在于：

其一，传统电池散热装置只采用了针对动力电池侧面空气对流的方式散热， 而对于动力电池底部的气流以及上部的热气没有很好的处理，而本装置容纳动力 电池的底部设有两个风向朝上的大功率风扇，使得动力电池底部和顶部的热气都 能排出本装置。

其二，传统电池散热装置的冷却管只布局在动力电池组底部，而对于动力电 池的侧面空气没有更好的降温，同时稀疏的布局也会使水冷管的冷却效果更差， 而本装置采用S型迂回式环绕包围的冷却管，不但冷却管长度变长了，跟动力电 池周围的空气接触面也更广了，提高了降温效果。

其三，传统电池散热装置的水冷管内的水冷液体是不流通的，这样在长时间 使用后，冷却液本身也会处于高温状态，这样对于动力电池的冷却效果是极差的， 而本装置采用内循环式的冷却液，使得冷却液在搅拌桶内一直循环对流散热，从 而不断向内循环管内输送低温的冷却液，确保了冷却液可持续降温。

其四，传统电池散热装置的冷却液更换比较麻烦，而本装置可以通过搅拌桶 直接更换过期失效的冷却液，非常方便。

其五，传统电池散热装置的外壳结构是封闭的盒装结构，这样很容易使得大 量热气堆积在装置内，如果散热排气装置不能及时排除，装置内的气温反而会迅 速上升，加大动力电池自燃的危险，而本装置所有容纳动力电池的空间都采用加 入透气孔的方式，使得整个装置内的热气与外界对流。

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为本发明的立体结构示意图；

图2为本发明的冷却内循环结构示意图；

图3为本发明的俯视图；

图4为图3沿A-A线的剖视图；

图5为本发明的拆分图；

图6为本发明搅拌桶结构部位的拆分图。

附图标记：外壳1，内胆2，夹层3，搅拌桶4，内包围21，底部风扇支架 22，底部风扇罩23，底部风扇24，内散热孔25，外框11，侧风扇12，侧风扇支 架13，侧风扇罩14，支腿15，外散热孔16，内循环管31，冷却液进口32，冷 却液出口33，冷却液泵34，圆桶41，桶盖42，微型电机43，冷却液加注口44， 冷却液放料口45，搅拌轴46，绞龙47。

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。

通常在此处附图中描述和显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。

下面结合图1至图6所示，本发明实施例提供了一种新能源汽车动力电池冷 却装置，包括外壳1、内胆2、夹层3和搅拌桶4，所述内胆2罩设在所述动力电 池外侧，所述外壳1套设在所述内胆2外侧，所述夹层3设在所述外壳1和所述 内胆2之间的空隙中，所述搅拌桶4设在所述外壳1的外侧且与所述夹层3相连 接，这样可以给整个动力电池块进行散热冷却，保护了动力电池。

所述内胆2包括内包围21、底部风扇支架22、底部风扇罩23和底部风扇24， 所述内包围21为矩形状的包围状结构，这样可以容纳整个动力电池，所述底部 风扇支架22安装在所述内包围21的底部，所述底部风扇支架22的形状为两块 相接的十字型支架，所述底部风扇支架22安装在所述内包围21下部，这样既可 以起到承载动力电池的作用，又可以作为所述底部风扇24的安装结构，所述底 部风扇24数量为两个且都为风向朝上的三叶风扇结构，所述底部风扇罩23为圆 环状结构且套设在所述底部风扇24四周，所述底部风扇罩23与所述底部风扇支 架22相连接，这样可以将电池上的热气往上吹动，由于电池在使用过程中散发 的热气本身就会向上移动，两个所述底部风扇24的运用，加快了电池上热气的 排出和消散，使得热气不会聚集在动力电池周围，避免动力电池持续高温，防止 了动力电池燃爆，所述内包围21的四周设有若干内散热孔25，所述内散热孔25 配合所述底部风扇24，可以将动力电池上的热量从侧面散发出去，为电池表面的 散热开出了多个方向，提高散热效率。

所述外壳1包括外框11、侧风扇12、侧风扇支架13、侧风扇罩14和支腿 15，所述外框11为矩形状的包围结构且套设在所述内包围21外面，所述侧风扇 罩14的数量为四个，所述侧风扇罩14为圆环状结构且嵌入到外框11长边端侧 壁内，这样可以保护所述侧风扇12，不会伤到其他车内零件，而且节省空间，所 述侧风扇支架13为十字型结构且数量为四个，每个所述侧风扇支架13都安装在 对应的所述侧风扇罩14上，所述侧风扇12的数量为四个且都对应安装在所述侧 风扇支架13上，每个所述侧风扇12为三叶风扇且风向朝外侧，这样便可以配合 底部风扇24将所述内包围21和所述外框11之间的热量抽出外框11，提高本装置的散热效率，所述外框11的四个面上都设有若干外散热孔16，在所述侧风扇 12来不及散热时，所述外散热孔16可以直接将动力电池上的热量散发出去，很 好的保护了动力电池，所述支腿15数量为四根且安装在所述外框11的四个拐角 底部，支撑了整个设备。

所述夹层3包括内循环管31、冷却液进口32、冷却液出口33和冷却液泵34， 所述内循环管31环绕在所述内包围21的外侧壁上且处于所述内包围21和所述 外框11之间，所述内循环管31呈S型迂回分布在所述内包围21外侧，这样让 所述内循环管31完整的包围整个动力电池，可以给动力电池周围迅速降温，同 时使用这样分层的内循环管31，可以使得在利用冷却液降温时，冷却液与周围空 气的接触面更大，而且循环的设计，可以使得在循环更换冷却液时一层一层的对 流切换，所述冷却液进口32设在所述内循环管31的一端开口上，所述冷却液出 口33安装在所述内循环管31另一端的开口上，所述冷却液泵34安装在所述冷 却液进口32上，当所述冷却液泵34启动时，可以将所述搅拌桶4内的冷却液抽 进冷却液进口32，将所述内循环管31内问过过高的冷却液通过所述冷却液出口 33排到所述搅拌桶4内，这样可以实现整个内循环管31内的冷却液不停地循环 更换，提高了冷却液的冷却效果。

所述搅拌桶4包括圆桶41、桶盖42、微型电机43、冷却液加注口44、冷却 液放料口45、搅拌轴46和绞龙47，所述圆桶41为圆柱形桶状结构，所述圆桶 41设在所述外框11的短边端一侧且与所述冷却液进口32以及冷却液出口33相 连通，所述桶盖42盖设在所述圆桶41上，所述冷却液放料口45设在所述圆桶 41的底部，所述冷却液加注口44设在所述桶盖42上，这样上加注下放料的结构， 方便了对于冷却液的更换，使得在更换冷却液时方便快捷，不易洒落，所述微型 电机43安装在所述桶盖42顶部中心位置，所述微型电机43的输出轴贯穿所述 桶盖42，所述搅拌轴46为圆柱形结构且竖直与所述微型电机43输出轴的顶部相 连接，所述绞龙47设在所述搅拌轴46上，当所述微型电机43工作时，所述绞 龙47便会旋转，将整个圆桶41底部刚从冷却液出口33进来的冷却液带到上层， 因为绞龙47结构不但可以搅拌混合加速冷却液冷却，还可以使得上下不同层的 冷却液充分对流，让到达所述内循环管31的冷却液冷却效果达到最佳状态。

工作原理：当本装置安装在新能源汽车电池仓内时，将动力电池放入所述内 包围21中，启动所述微型电机43和所述冷却液泵34，给所述内循环管31中一 直循环更换冷却液，同时打开所述底部风扇24和所述侧风扇12，将所述内包围 21上和所述外框11内的热气充分排出装置外，给动力电池表面降温，防止电池 周围的热气不流通，导致整个动力电池温度持续上升，避免了发生燃爆的危险。

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 (5)

1.一种新能源汽车动力电池冷却装置，其特征在于，包括外壳（1）、内胆（2）、夹层（3）和搅拌桶（4），所述内胆（2）罩设在所述动力电池外侧，所述外壳（1）套设在所述内胆（2）外侧，所述夹层（3）设在所述外壳（1）和所述内胆（2）之间的空隙中，所述搅拌桶（4）设在所述外壳（1）的外侧,所述搅拌桶（4）的底部与所述夹层（3）的进出口相连接。

2.根据权利要求1所述的一种新能源汽车动力电池冷却装置，其特征在于，所述内胆（2）包括内包围（21）、底部风扇支架（22）、底部风扇罩（23）和底部风扇（24），所述内包围（21）为矩形状的包围状结构，所述底部风扇支架（22）安装在所述内包围（21）的底部，所述底部风扇支架（22）的形状为两块相接的十字型支架，所述底部风扇支架（22）安装在所述内包围（21）下部，所述底部风扇（24）数量为两个且都为风向朝上的三叶风扇结构，所述底部风扇罩（23）为圆环状结构且套设在所述底部风扇（24）四周，所述底部风扇罩（23）与所述底部风扇支架（22）相连接，所述内包围（21）的四周设有若干内散热孔（25）。

3.根据权利要求2所述的一种新能源汽车动力电池冷却装置，其特征在于，所述外壳（1）包括外框（11）、侧风扇（12）、侧风扇支架（13）、侧风扇罩（14）和支腿（15），所述外框（11）为矩形状的包围结构且套设在所述内包围（21）外面，所述侧风扇罩（14）的数量为四个，所述侧风扇罩（14）为圆环状结构且嵌入到外框（11）长边端侧壁内，所述侧风扇支架（13）为十字型结构且数量为四个，每个所述侧风扇支架（13）都安装在对应的所述侧风扇罩（14）上，所述侧风扇（12）的数量为四个且都对应安装在所述侧风扇支架（13）上，每个所述侧风扇（12）为三叶风扇且风向朝外侧，所述外框（11）的四个面上都设有若干外散热孔（16），所述支腿（15）数量为四根且安装在所述外框（11）的四个拐角底部。

4.根据权利要求3所述的一种新能源汽车动力电池冷却装置，其特征在于，所述夹层（3）包括内循环管（31）、冷却液进口（32）、冷却液出口（33）和冷却液泵（34），所述内循环管（31）环绕在所述内包围（21）的外侧壁上且处于所述内包围（21）和所述外框（11）之间，所述内循环管（31）呈S型迂回分布在所述内包围（21）外侧，所述冷却液进口（32）设在所述内循环管（31）的一端开口上，所述冷却液出口（33）安装在所述内循环管（31）另一端的开口上，所述冷却液泵（34）安装在所述冷却液进口（32）上。

5.根据权利要求3所述的一种新能源汽车动力电池冷却装置，其特征在于，所述搅拌桶（4）包括圆桶（41）、桶盖（42）、微型电机（43）、冷却液加注口（44）、冷却液放料口（45）、搅拌轴（46）和绞龙（47），所述圆桶（41）为圆柱形桶状结构，所述圆桶（41）设在所述外框（11）的短边端一侧且与所述冷却液进口（32）以及冷却液出口（33）相连通，所述桶盖（42）盖设在所述圆桶（41）上，所述冷却液放料口（45）设在所述圆桶（41）的底部，所述冷却液加注口（44）设在所述桶盖（42）上，所述微型电机（43）安装在所述桶盖（42）顶部中心位置，所述微型电机（43）的输出轴贯穿所述桶盖（42），所述搅拌轴（46）为圆柱形结构且竖直与所述微型电机（43）输出轴的顶部相连接，所述绞龙（47）设在所述搅拌轴（46）上。

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