CN113131059B - 一种电池pack散热结构 - Google Patents

Abstract

本说明书一个或多个实施例提供一种电池PACK散热结构，包括箱体，箱体内均匀间隔固定有外筒座，外筒座内设有内筒座，以贴合填装有电芯，内筒座和外筒座之间间隔形成环形柱状空隙，内筒座底端固定有导热块，导热块设计呈收口向下的漏斗状，外筒座下端活动连接有外齿环，相邻的外齿环依次啮合连接，一侧的外齿环穿设出箱体外，并啮合连接有驱动轮，导热块底端活动连接有叶轮，叶轮外缘固定于外齿环内圈，通过驱动轮依次传动各外齿环高速转动，以带动各叶轮高速转动产生向上出风，以经由导热块和环形柱状空隙高效出风散热，同时进气室内底端设有滤网，当滤网上过滤物积累达到一定重量时，以可通过驱动轮传动切换机构自动切换滤网。

Description

一种电池PACK散热结构

技术领域

本说明书一个或多个实施例涉及电池PACK散热技术领域，尤其涉及一种电池PACK散热结构。

背景技术

电池PACK是指将多个电芯包装、封装和装配，以组成某一特定形状的组合电池，即电池包，作为重要的储能元件，且随着人们对环境保护的意识和趋势越来越重，电池PACK得到广泛应用，特别是在电动汽车上，而随着电池能量密度的不断提高，PACK热管理问题日益突出，电池的冷却性能的好坏直接影响电池的效率和稳定使用，目前常规的冷却散热方式有四种：自然冷却、强制风冷、液冷、直冷四种，其中，自然冷却散热效率明显不足，而液冷和直冷虽有较好的散热效率，但设计复杂性较高、成本较大，强制风冷则相对平衡，但现有电池PACK的风冷散热结构往往结构、形式大同小异，从而不利于进一步高效、稳定散热运行使用，由此还不足以满足更高的实用性要求。

发明内容

有鉴于此，本说明书一个或多个实施例的目的在于提出一种电池PACK散热结构，以实现进一步高效、稳定散热运行使用。

基于上述目的，本说明书一个或多个实施例提供了一种电池PACK散热结构，包括：

箱体，箱体顶端设有上盖，上盖内设有中空的出气室；

外筒座，均匀间隔固定于箱体内；

内筒座，设于外筒座内，以贴合填装有电芯，内筒座和外筒座之间间隔形成环形柱状空隙；

导热块，固定于内筒座底端，导热块设计呈收口向下的漏斗状；

外齿环，活动连接于外筒座下端，相邻的外齿环依次啮合连接，一侧的外齿环穿设出箱体外，并啮合连接有驱动轮；

叶轮，活动连接于导热块底端，叶轮外缘固定于外齿环内圈，以可随外齿环同轴转动，以向上出风；

出气口，开设于上盖底端，以分别封闭扣合于各外筒座顶端，且出气口和出气室相连通；

出气管，外接于出气室上；

进气室，设于箱体底端，并和外筒座底端相连通；

进气口，连通设于进气室底端；

滤网，设于进气室内底端，滤网侧端和进气室内侧壁之间设有弹性连接机构，以使滤网可沿进气室内上下移动；

切换机构，机械连接于驱动轮上，滤网上过滤物积累达到一定重量时，以可通过驱动轮传动切换机构自动切换滤网。

优选地，上盖和箱体之间采用可拆卸式连接方式。

优选地，出气口底端外圈固定有橡胶密封圈。

优选地，内筒座和外筒座之间固定连接有散热翅片。

优选地，出气口内底端设有导流叶片，以朝向出气管方向导流。

优选地，箱体侧端开设有若干散热透气口。

优选地，进气口一端为倾斜向下设计。

优选地，弹性连接机构包括有第一弹簧，进气室内侧壁上设有凹槽，凹槽内设有托板，第一弹簧固定连接于凹槽内底端和托板之间，滤网两端插设入凹槽内，并抵压于两侧的托板上。

优选地，切换机构包括有丝杆、螺母、转轴、转盘、连杆，丝杆竖向穿设于驱动轮上，丝杆穿出驱动轮的底端和箱体侧壁之间固定有固定杆，螺母啮合连接于丝杆上，以可沿丝杆上下滑动，转轴竖向穿设于丝杆，转盘同轴固定于转轴穿出丝杆外的顶端，连杆间隔固定于转轴穿出丝杆外的底端侧壁上，滤网分别固定于连杆上，螺母顶端固定有上齿环，转盘底端固定有下齿环，上齿环顶端周向和下齿环底端周向均设有齿状凸起，螺母底端固定有导杆，导杆底端穿设于驱动轮上，导杆外侧壁上环绕设有第二弹簧，通过驱动轮转动，以带动螺母转动，并沿丝杆下移，以压缩第二弹簧，通过第二弹簧弹性复位，以带动螺母上移靠近转盘，滤网上过滤物积累达到一定重量时，以压缩第一弹簧，以使下齿环移动接触啮合于上齿环。

优选地，导杆和第二弹簧设置有两组，且对称设于螺母底端两侧。

从上面所述可以看出，本说明书一个或多个实施例提供的一种电池PACK散热结构，通过设置箱体，箱体顶端设有上盖，上盖内设有中空的出气室，箱体内均匀间隔固定有外筒座，外筒座内设有内筒座，以贴合填装有电芯，内筒座和外筒座之间间隔形成环形柱状空隙，上盖底端开设有出气口，以分别封闭扣合于各外筒座顶端，且出气口和出气室相连通，出气室上外接有出气管，以此稳固封装装配组合的多个电芯，且形成环形柱状空隙、出气口、出气室、出气管完整的出气通道，内筒座底端固定有导热块，导热块设计呈收口向下的漏斗状，外筒座下端活动连接有外齿环，相邻的外齿环依次啮合连接，一侧的外齿环穿设出箱体外，并啮合连接有驱动轮，导热块底端活动连接有叶轮，叶轮外缘固定于外齿环内圈，其中驱动轮可通过外部装置驱动旋转，例如电动汽车中，可利用汽车本身的动力机构传动驱动轮同步转动，从而在动力电池PACK提供电动汽车驱动能量行驶时，以同步带动驱动轮高速转动，以依次传动各外齿环高速转动，且可设置相邻叶轮的风叶旋向相反，以使各叶轮高速转动时产生向上的强力出风，同时箱体底端设有进气室，并和外筒座底端相连通，进气室底端连通设有进气口，从而叶轮通过底端连通的进气室、进气口不断引入外界的冷风源向上出风，且叶轮活动连接于导热块，导热块设计呈收口向下的漏斗状，从而导热块底端面尺寸和叶轮的轮体尺寸相匹配，以充分利用向上出风，以充分对导热块侧端冷却散热，带走电芯底端和导热块产生的热量，并经由导热块漏斗状的倾斜侧端面，以高效向环形柱状空隙出风，以高效冷却散热带走电芯侧端产生的热量，再经由出气口、出气室、出气管完整的封闭通道高效出风，高效带走散热出风的同时，避免热风源滞留在箱体周围，以影响电池PACK或电动汽车狭小空间内的散热，同时进气室内底端设有滤网，以起到过滤作用，以避免进气时带入杂质脏污影响出风散热，滤网侧端和进气室内侧壁之间设有弹性连接机构，以使滤网可沿进气室内上下移动，从而汽车行驶时，由于自动同步传动驱动轮开启散热，以经由滤网循环进气，以利用汽车行驶中本身的振动，带动滤网沿进气室内同步上下振动，以利于自动振离滤网上附着的过滤物，从而利于保持高效过滤使用，同时驱动轮上机械连接有切换机构，当滤网上过滤物积累达到一定重量时，以可通过驱动轮传动切换机构自动切换滤网，以达到自动智能切换滤网的功能，以进一步利于高效过滤使用，且配合上述经由导热块和环形柱状空隙的自驱动高效出风散热，以实现进一步高效、稳定散热运行使用。

附图说明

为了更清楚地说明本说明书一个或多个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说明书一个或多个实施例，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获得其他的附图。

图1为本发明实施例的结构示意图；

图2为本发明实施例的外筒座和内筒座的俯视图；

图3为本发明实施例的滤网的俯视图。

图中：1、箱体；2、上盖；21、出气室；22、出气口；221、橡胶密封圈；23、出气管；3、外筒座；4、内筒座；41、导热块；5、外齿环；6、驱动轮；7、叶轮；8、进气室；81、进气口；82、凹槽；9、滤网；10、弹性连接机构；101、第一弹簧；102、托板；11、切换机构；111、丝杆；112、螺母；113、转轴；114、转盘；115、连杆；116、固定杆；117、上齿环；118、下齿环；119、导杆；1191、第二弹簧；12、散热翅片；13、导流叶片。

具体实施方式

为使本公开的目的、技术方案和优点更加清楚明白，以下结合具体实施例，对本公开进一步详细说明。

需要说明的是，除非另外定义，本说明书一个或多个实施例使用的技术术语或者科学术语应当为本公开所属领域内具有一般技能的人士所理解的通常意义。本说明书一个或多个实施例中使用的“第一”、“第二”以及类似的词语并不表示任何顺序、数量或者重要性，而只是用来区分不同的组成部分。“包括”或者“包含”等类似的词语意指出现该词前面的元件或者物件涵盖出现在该词后面列举的元件或者物件及其等同，而不排除其他元件或者物件。“连接”或者“相连”等类似的词语并非限定于物理的或者机械的连接，而是可以包括电性的连接，不管是直接的还是间接的。“上”、“下”、“左”、“右”等仅用于表示相对位置关系，当被描述对象的绝对位置改变后，则该相对位置关系也可能相应地改变。

一种电池PACK散热结构，如图1至图3所示，包括箱体1，箱体1顶端设有上盖2，上盖2内设有中空的出气室21，箱体1内均匀间隔固定有外筒座3，外筒座3内设有内筒座4，以贴合填装有电芯，内筒座4和外筒座3之间间隔形成环形柱状空隙，内筒座4底端固定有导热块41，导热块41设计呈收口向下的漏斗状，外筒座3下端活动连接有外齿环5，相邻的外齿环5依次啮合连接，一侧的外齿环5穿设出箱体1外，并啮合连接有驱动轮6，导热块41底端活动连接有叶轮7，叶轮7外缘固定于外齿环5内圈，以可随外齿环5同轴转动，以向上出风，上盖2底端开设有出气口22，以分别封闭扣合于各外筒座3顶端，且出气口22和出气室21相连通，出气室21上外接有出气管23，箱体1底端设有进气室8，并和外筒座3底端相连通，进气室8底端连通设有进气口81，进气室8内底端设有滤网9，滤网9侧端和进气室8内侧壁之间设有弹性连接机构10，以使滤网9可沿进气室8内上下移动，驱动轮6上机械连接有切换机构11，滤网9上过滤物积累达到一定重量时，以可通过驱动轮6传动切换机构11自动切换滤网9。

本发明通过设置箱体1，箱体1顶端设有上盖2，上盖2内设有中空的出气室21，箱体1内均匀间隔固定有外筒座3，外筒座3内设有内筒座4，以贴合填装有电芯，内筒座4和外筒座3之间间隔形成环形柱状空隙，上盖2底端开设有出气口22，以分别封闭扣合于各外筒座3顶端，且出气口22和出气室21相连通，出气室21上外接有出气管23，以此稳固封装装配组合的多个电芯，且形成环形柱状空隙、出气口22、出气室21、出气管23完整的出气通道，内筒座4底端固定有导热块41，导热块41设计呈收口向下的漏斗状，外筒座3下端活动连接有外齿环5，相邻的外齿环5依次啮合连接，一侧的外齿环5穿设出箱体1外，并啮合连接有驱动轮6，导热块41底端活动连接有叶轮7，叶轮7外缘固定于外齿环5内圈，其中驱动轮6可通过外部装置驱动旋转，例如电动汽车中，可利用汽车本身的动力机构传动驱动轮6同步转动，从而在动力电池PACK提供电动汽车驱动能量行驶时，以同步带动驱动轮6高速转动，以依次传动各外齿环5高速转动，且可设置相邻叶轮7的风叶旋向相反，以使各叶轮7高速转动时产生向上的强力出风，同时箱体1底端设有进气室8，并和外筒座3底端相连通，进气室8底端连通设有进气口81，从而叶轮7通过底端连通的进气室8、进气口81不断引入外界的冷风源向上出风，且叶轮7活动连接于导热块41，导热块41设计呈收口向下的漏斗状，从而导热块41底端面尺寸和叶轮7的轮体尺寸相匹配，以充分利用向上出风，以充分对导热块41侧端冷却散热，带走电芯底端和导热块41产生的热量，并经由导热块41漏斗状的倾斜侧端面，以高效向环形柱状空隙出风，以高效冷却散热带走电芯侧端产生的热量，再经由出气口22、出气室21、出气管23完整的封闭通道高效出风，高效带走散热出风的同时，避免热风源滞留在箱体1周围，以影响电池PACK或电动汽车狭小空间内的散热，同时进气室8内底端设有滤网9，以起到过滤作用，以避免进气时带入杂质脏污影响出风散热，滤网9侧端和进气室8内侧壁之间设有弹性连接机构10，以使滤网9可沿进气室8内上下移动，从而汽车行驶时，由于自动同步传动驱动轮6开启散热，以经由滤网9循环进气，以利用汽车行驶中本身的振动，带动滤网9沿进气室8内同步上下振动，以利于自动振离滤网9上附着的过滤物，从而利于保持高效过滤使用，同时驱动轮6上机械连接有切换机构11，当滤网9上过滤物积累达到一定重量时，以可通过驱动轮6传动切换机构11自动切换滤网9，以达到自动智能切换滤网9的功能，以进一步利于高效过滤使用，且配合上述经由导热块41和环形柱状空隙的自驱动高效出风散热，以实现进一步高效、稳定散热运行使用。

在本发明的实施例中，上盖2和箱体1之间采用可拆卸式连接方式，以利于便捷装配使用。

在本发明的实施例中，出气口22底端外圈固定有橡胶密封圈221，以利于出气口22扣合于各外筒座3顶端时，密闭封装出风。

在本发明的实施例中，内筒座4和外筒座3之间固定连接有散热翅片12，以通过进一步增加散热面积，以利于高效散热冷却。

在本发明的实施例中，出气口22内底端设有导流叶片13，以利于朝向出气管23方向导流，从而利于高效出风散热。

在本发明的实施例中，箱体1侧端开设有若干散热透气口。

在本发明的实施例中，进气口81一端为倾斜向下设计，以利于高效进气的同时，利于避免脏污杂质进入堆积。

在本发明的实施例中，弹性连接机构10包括有第一弹簧101，进气室8内侧壁上设有凹槽82，凹槽82内设有托板102，第一弹簧101固定连接于凹槽82内底端和托板102之间，滤网9两端插设入凹槽82内，并抵压于两侧的托板102上，以利于滤网9沿进气室8内同步上下弹性振动。

在本发明的实施例中，切换机构11包括有丝杆111、螺母112、转轴113、转盘114、连杆115，丝杆111竖向穿设于驱动轮6上，丝杆111穿出驱动轮6的底端和箱体1侧壁之间固定有固定杆116，以稳固支撑固定丝杆111，螺母112啮合连接于丝杆111上，以可沿丝杆111上下滑动，转轴113竖向穿设于丝杆111，转盘114同轴固定于转轴113穿出丝杆111外的顶端，连杆115间隔固定于转轴113穿出丝杆111外的底端侧壁上，滤网9分别固定于连杆115上，螺母112顶端固定有上齿环117，转盘114底端固定有下齿环118，上齿环117顶端周向和下齿环118底端周向均设有齿状凸起，以可相互匹配啮合，螺母112底端固定有导杆119，导杆119底端穿设于驱动轮6上，导杆119外侧壁上环绕设有第二弹簧1191，从而通过驱动轮6转动，以同步开启出风散热的同时，以通过导杆119传动螺母112转动，从而螺母112沿丝杆111下移，以压缩第二弹簧1191，以远离转盘114，且丝杆111最低端的螺纹齿牙高于驱动轮6上方，以避免旋转锁死，而驱动轮6停止转动，即停止出风散热时，通过第二弹簧1191弹性复位，以带动螺母112上移靠近转盘114，而滤网9上过滤物积累达到一定重量时，以压缩第一弹簧101，以使下齿环118移动接触啮合于上齿环117，以在下次启动散热时，利用螺母112初始的转动下移过程，以带动转盘114转动一定角度，以带动转轴113、连杆115转向，以实现自动切换滤网9，且在电动汽车行驶中，即同步出风散热中，由于螺母112远离转盘114，从而无论滤网9上过滤物有没有积累达到一定重量，都不会触发切换滤网9，从而利于避免滤网9过滤使用过程中触发切换，以进风带入脏污杂质，且避免滤网9使用中上下振动误触发切换。

在本发明的实施例中，导杆119和第二弹簧1191设置有两组，且对称设于螺母112底端两侧，以进一步利于稳定传动。

在本发明公开的一种电池PACK散热结构中，使用时，通过箱体1顶端设有上盖2，箱体1内均匀间隔固定有外筒座3，外筒座3内设有内筒座4，以贴合填装有电芯，内筒座4和外筒座3之间间隔形成环形柱状空隙，内筒座4底端固定有导热块41，导热块41设计呈收口向下的漏斗状，外筒座3下端活动连接有外齿环5，相邻的外齿环5依次啮合连接，一侧的外齿环5穿设出箱体1外，并啮合连接有驱动轮6，导热块41底端活动连接有叶轮7，叶轮7外缘固定于外齿环5内圈，同时箱体1底端设有进气室8，从而通过驱动轮6依次传动各外齿环5高速转动，以带动各叶轮7高速转动产生向上出风，以经由导热块41和环形柱状空隙高效出风散热，同时进气室8内底端设有滤网9，以起到过滤进气的作用，且滤网9沿进气室8内同步上下振动，且驱动轮6上机械连接有切换机构11，当滤网9上过滤物积累达到一定重量时，以可通过驱动轮6传动切换机构11自动切换滤网9，以实现进一步高效、稳定散热运行使用，其中，上盖2和箱体1之间采用可拆卸式连接方式，出气口22底端外圈固定有橡胶密封圈221，内筒座4和外筒座3之间固定连接有散热翅片12，出气口22内底端设有导流叶片13，箱体1侧端开设有若干散热透气口，进气口81一端为倾斜向下设计，弹性连接机构10包括有第一弹簧101，滤网9两端插设入凹槽82内，并抵压于两侧的托板102上，切换机构11包括有丝杆111、螺母112、转轴113、转盘114、连杆115，以实现自动切换滤网9，导杆119和第二弹簧1191设置有两组，且对称设于螺母112底端两侧。

所属领域的普通技术人员应当理解：以上任何实施例的讨论仅为示例性的，并非旨在暗示本公开的范围(包括权利要求)被限于这些例子；在本公开的思路下，以上实施例或者不同实施例中的技术特征之间也可以进行组合，步骤可以以任意顺序实现，并存在如上所述的本说明书一个或多个实施例的不同方面的许多其它变化，为了简明它们没有在细节中提供。

本说明书一个或多个实施例旨在涵盖落入所附权利要求的宽泛范围之内的所有这样的替换、修改和变型。因此，凡在本说明书一个或多个实施例的精神和原则之内，所做的任何省略、修改、等同替换、改进等，均应包含在本公开的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种电池PACK散热结构，其特征在于，包括：

箱体，所述箱体顶端设有上盖，所述上盖内设有中空的出气室；

外筒座，均匀间隔固定于所述箱体内；

内筒座，设于所述外筒座内，以贴合填装有电芯，所述内筒座和所述外筒座之间间隔形成环形柱状空隙；

导热块，固定于所述内筒座底端，所述导热块设计呈收口向下的漏斗状；

外齿环，活动连接于所述外筒座下端，相邻的所述外齿环依次啮合连接，一侧的所述外齿环穿设出所述箱体外，并啮合连接有驱动轮；

叶轮，活动连接于所述导热块底端，所述叶轮外缘固定于所述外齿环内圈，以可随所述外齿环同轴转动，以向上出风；

出气口，开设于所述上盖底端，以分别封闭扣合于各所述外筒座顶端，且所述出气口和所述出气室相连通；

出气管，外接于所述出气室上；

进气室，设于所述箱体底端，并和所述外筒座底端相连通；

进气口，连通设于所述进气室底端；

滤网，设于所述进气室内底端，所述滤网侧端和所述进气室内侧壁之间设有弹性连接机构，以使所述滤网可沿所述进气室内上下移动；

切换机构，机械连接于所述驱动轮上，所述滤网上过滤物积累达到一定重量时，以可通过所述驱动轮传动所述切换机构自动切换所述滤网；

所述弹性连接机构包括有第一弹簧，所述进气室内侧壁上设有凹槽，所述凹槽内设有托板，所述第一弹簧固定连接于所述凹槽内底端和所述托板之间，所述滤网两端插设入所述凹槽内，并抵压于两侧的所述托板上；

所述切换机构包括有丝杆、螺母、转轴、转盘、连杆，所述丝杆竖向穿设于所述驱动轮上，所述丝杆穿出所述驱动轮的底端和所述箱体侧壁之间固定有固定杆，所述螺母啮合连接于所述丝杆上，以可沿所述丝杆上下滑动，所述转轴竖向穿设于所述丝杆，所述转盘同轴固定于所述转轴穿出所述丝杆外的顶端，所述连杆间隔固定于所述转轴穿出所述丝杆外的底端侧壁上，所述滤网分别固定于所述连杆上，所述螺母顶端固定有上齿环，所述转盘底端固定有下齿环，所述上齿环顶端周向和所述下齿环底端周向均设有齿状凸起，所述螺母底端固定有导杆，所述导杆底端穿设于所述驱动轮上，所述导杆外侧壁上环绕设有第二弹簧，通过所述驱动轮转动，以带动所述螺母转动，并沿所述丝杆下移，以压缩所述第二弹簧，通过所述第二弹簧弹性复位，以带动所述螺母上移靠近所述转盘，所述滤网上过滤物积累达到一定重量时，以压缩所述第一弹簧，以使所述下齿环移动接触啮合于所述上齿环。

2.根据权利要求1所述的一种电池PACK散热结构，其特征在于，所述上盖和所述箱体之间采用可拆卸式连接方式。

3.根据权利要求1所述的一种电池PACK散热结构，其特征在于，所述出气口底端外圈固定有橡胶密封圈。

4.根据权利要求1所述的一种电池PACK散热结构，其特征在于，所述内筒座和所述外筒座之间固定连接有散热翅片。

5.根据权利要求1所述的一种电池PACK散热结构，其特征在于，所述出气口内底端设有导流叶片，以朝向所述出气管方向导流。

6.根据权利要求1所述的一种电池PACK散热结构，其特征在于，所述箱体侧端开设有若干散热透气口。

7.根据权利要求1所述的一种电池PACK散热结构，其特征在于，所述进气口一端为倾斜向下设计。

8.根据权利要求1所述的一种电池PACK散热结构，其特征在于，所述导杆和所述第二弹簧设置有两组，且对称设于所述螺母底端两侧。