CN113745693B

CN113745693B - 一种分级散热且具有保护功能的电摩电池

Info

Publication number: CN113745693B
Application number: CN202110963676.0A
Authority: CN
Inventors: 杨一青
Original assignee: Shanghai Yiyuan Power Technology Co ltd
Current assignee: Zhejiang Yunxing Hanchen Energy Technology Co ltd
Priority date: 2021-08-20
Filing date: 2021-08-20
Publication date: 2023-02-17
Anticipated expiration: 2041-08-20
Also published as: CN113745693A

Abstract

本发明公开了一种分级散热且具有保护功能的电摩电池，包括导热壳体，所述导热壳体的内底部固定连接有导热中空盒，所述导热中空盒的上端设有与其相抵的多个导热垫和多个电芯，多个所述导热垫和多个电芯交错分布，多个所述导热垫均上下贯穿设有多个弧形槽，且多个所述弧形槽与导热中空盒相连通，相邻的两个所述导热垫之间设有与其固定连接的两个导热柱。本发明不仅可以对电芯进行加热，实现可以完成充电且可以对电芯进行保护，也可以分级对电芯进行冷却，实现节能的同时又可以有效的针对冷却，且在短路的情况下，即无电力提供的情况下，可以对电芯进行绝缘、隔绝空气处理，使得电芯不易燃烧爆炸，实现对电芯的保护且电芯可以继续清理使用。

Description

一种分级散热且具有保护功能的电摩电池

技术领域

本发明涉及电摩电池技术领域，尤其涉及一种分级散热且具有保护功能的电摩电池。

背景技术

电池(Battery)指盛有电解质溶液和金属电极以产生电流的杯、槽或其他容器或复合容器的部分空间，能将化学能转化成电能的装置。

目前，用于电摩上的电池存在很明显的弊端，主要存在以下几点：

1、电池在工作时发热严重，且不能够有效的导出，同时加剧电池温度不均匀，造成电池寿命衰减，甚至发生热失控安全事故；

2、现有热管理系统占用空间较大，但电摩车身结构较小，难以匹配；

3、电池在低温下，尤其在冬天温度较低的环境下，此时的电池充电效果不佳，甚至无法充电，若BMS失效会造成锂离子单体电池损坏。

因此，我们设计了一种分级散热且具有保护功能的电摩电池来解决以上问题。

发明内容

本发明的目的是为了解决现有技术中存在的缺点，而提出的一种分级散热且具有保护功能的电摩电池，其不仅可以对电芯进行加热，实现可以完成充电且可以对电芯进行保护，也可以分级对电芯进行冷却，实现节能的同时又可以有效的针对冷却，且在短路的情况下，即无电力提供的情况下，可以对电芯进行绝缘、隔绝空气处理，使得电芯不易燃烧爆炸，实现对电芯的保护且电芯可以继续清理使用。

为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：

一种分级散热且具有保护功能的电摩电池，包括导热壳体，所述导热壳体的内底部固定连接有导热中空盒，所述导热中空盒的上端设有与其相抵的多个导热垫和多个电芯，多个所述导热垫和多个电芯交错分布，多个所述导热垫均上下贯穿设有多个弧形槽，且多个所述弧形槽与导热中空盒相连通，相邻的两个所述导热垫之间设有与其固定连接的两个导热柱，两个所述导热柱位于电芯的前后端设置，多个所述导热柱均上下贯穿安装有换热管，多个所述换热管的上端通过U型管、短管相连通，所述导热壳体的上端安装有导热板，所述导热板上安装有换热箱和油泵，所述换热箱内设有绝缘油、低温制热片、半导体制冷片，所述油泵的进液端通过进液管与换热箱相连通，所述油泵的出液端通过出液管与其中一个换热管相连通，其中一个所述换热管与换热箱相连通，所述导热板上安装有换热风扇，所述换热箱上安装有支撑板，所述支撑板上安装有控制机构。

优选地，所述导热中空盒的上端安装有多个连接管，多个所述连接管分别与多个弧形槽的内壁固定连接。

优选地，所述换热风扇包括安装在导热板上的风机，所述风机的进风端安装有进风管，所述进风管的另一端贯穿导热板并延伸至其下方，所述换热箱内安装有换热盘管，所述换热盘管通过出风管与风机的出风端相连接，所述换热盘管的另一端固定连接有输送管，所述输送管与导热中空盒相连通。

优选地，所述导热垫的上端左右贯穿通槽，所述通槽位于导热垫的中部设置。

优选地，所述控制机构包括安装在支撑板上的第一中空块，所述第一中空块内滑动连接有可以复位的移动电触片，所述支撑板上安装有第二中空块，所述第二中空块内滑动连接有活塞，所述活塞与第二中空块之间填充有膨胀液，所述当活塞的另一端固定连接有驱动杆，所述驱动杆上绝缘安装有L型电触片，所述L型电触片上设有U型电触片，所述U型电触片与L型电触片之间绝缘安装有延时弹簧，所述支撑板上绝缘安装有定位电触片，所述定位电触片位于U型电触片和移动电触片之间。

优选地，所述第一中空块内安装有电磁铁，所述第一中空块内滑动连接有磁块，所述磁块与电磁铁之间固定安装有复位弹簧，所述磁块的另一端固定连接有绝缘块，所述绝缘块与移动电触片固定连接。

优选地，所述磁块与电磁铁相对的一面磁极极性相同。

优选地，所述驱动杆的底部固定连接有L型杆，所述换热箱的前侧底部安装有排油管，所述排油管上安装有与L型杆相对的开关，所述排油管的下端贯穿导热板设置。

本发明与现有技术相比，其有益效果为：

1、空气通过换热盘管内时，通过加热的绝缘油可以对换热盘管内的空气进行换热，最终，换热后的空气通过输送管输送至导热中空盒内，热空气通过连接管输送至多个弧形槽内，通过热空气可以对电芯进行加热，同时，可以对导热垫进行加热，通过导热垫可以使电芯均匀的受热，如此可以对电芯进行快速充电，且不易造成锂离子单体电池损坏。

2、风机和半导体制冷片工作，通过半导体制冷片可以对绝缘油进行冷却，如此通过换热盘管的换热，可以将冷却的空气吹向导热垫和电芯上，实现对电芯的散热。

3、通过油泵、出液管、进液管、换热箱、短管、U型管、横管可以实现冷却绝缘油的循环，通过导热柱可以对导热垫进行换热冷却，同时可以对电芯进行换热冷却，从而可以对电芯进行更加有效的散热，保证其在安全的环境温度下工作。

4、若是对电芯进行充电时发生短路，则导热壳体内的温度剧增，活塞驱动驱动杆、L型杆移动，通过L型杆可以驱动排油管上的开关打开，使得绝缘油通过排油管排到导热壳体内，最终淹没电芯，使得电芯不会因为过热发生爆炸等情况，同时可以隔绝空气，不易发生燃烧；实现对电芯有效的保护，且电芯可以清理继续使用。

综上所述，本发明不仅可以对电芯进行加热，实现可以完成充电且可以对电芯进行保护，也可以分级对电芯进行冷却，实现节能的同时又可以有效的针对冷却，且在短路的情况下，即无电力提供的情况下，可以对电芯进行绝缘、隔绝空气处理，使得电芯不易燃烧爆炸，实现对电芯的保护且电芯可以继续清理使用。

附图说明

图1为本发明提出的一种分级散热且具有保护功能的电摩电池的结构示意图；

图2为本发明提出的一种分级散热且具有保护功能的电摩电池中部分结构剖视立体图；

图3为本发明提出的一种分级散热且具有保护功能的电摩电池中导热垫的立体图；

图4为本发明提出的一种分级散热且具有保护功能的电摩电池中部分结构连接示意图；

图5为本发明提出的一种分级散热且具有保护功能的电摩电池中L型电触片处的示意图；

图6为本发明提出的一种分级散热且具有保护功能的电摩电池中换热盘管的俯视图；

图7为本发明提出的一种分级散热且具有保护功能的电摩电池中导热垫与电芯的俯视图；

图8为本发明提出的一种分级散热且具有保护功能的电摩电池中导热柱、短管、U型管的连接示意图。

图中：1导热壳体、2导热垫、3导热柱、4导热中空盒、5U型管、6导热板、7油泵、8出液管、9进液管、10风机、11进风管、12出风管、13换热箱、14排油管、15输送管、16短管、17弧形槽、18通槽、19第一中空块、20电磁铁、21复位弹簧、22磁块、23绝缘块、24移动电触片、25支撑板、26低温制热片、27半导体制冷片、28第二中空块、29活塞、30膨胀液、31定位电触片、32L型杆、33驱动杆、34L型电触片、35延时弹簧、36U型电触片、37换热盘管、38电芯、39换热管、40横管、41连接管。

具体实施方式

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一部分实施例，而不是全部的实施例。

参照图1-8，一种分级散热且具有保护功能的电摩电池，包括导热壳体1，导热壳体1的内底部固定连接有导热中空盒4，导热中空盒4的上端设有与其相抵的多个导热垫2和多个电芯38，多个导热垫2和多个电芯38交错分布，导热垫2的上端左右贯穿通槽18，通槽18位于导热垫2的中部设置；多个导热垫2均上下贯穿设有多个弧形槽17，通过弧形槽17可以增加与热量的接触面积，从而可以更加有效的进行导热；且多个弧形槽17与导热中空盒4相连通，导热中空盒4的上端安装有多个连接管41，多个连接管41分别与多个弧形槽17的内壁固定连接。

相邻的两个导热垫2之间设有与其固定连接的两个导热柱3，两个导热柱3位于电芯38的前后端设置，多个导热柱3均上下贯穿安装有换热管39，多个换热管39的上端通过U型管5、短管16相连通，如图8所示，相邻的两个换热管39的上端通过U型管5相连通，则与该两个换热管39相邻的换热管39通过短管16连通且靠近下端设置，则前后侧的换热管39通过横管40连通，如此可以将多个换热管39串联在一起。

导热壳体1的上端安装有导热板6，导热板6上安装有换热箱13和油泵7，换热箱13内设有绝缘油、低温制热片26、半导体制冷片27，油泵7的进液端通过进液管9与换热箱13相连通，油泵7的出液端通过出液管8与其中一个换热管39相连通，其中一个换热管39与换热箱13相连通。

导热板6上安装有换热风扇，换热风扇包括安装在导热板6上的风机10，风机10的进风端安装有进风管11，进风管11的另一端贯穿导热板6并延伸至其下方，换热箱13内安装有换热盘管37，换热盘管37通过出风管12与风机10的出风端相连接，换热盘管37的另一端固定连接有输送管15，输送管15与导热中空盒4相连通；通过绝缘油可以对换热盘管37内的空气进行换热。

换热箱13上安装有支撑板25，支撑板25上安装有控制机构，控制机构包括安装在支撑板25上的第一中空块19，第一中空块19内滑动连接有可以复位的移动电触片24，第一中空块19内安装有电磁铁20，第一中空块19内滑动连接有磁块22，磁块22与电磁铁20之间固定安装有复位弹簧21，磁块22的另一端固定连接有绝缘块23，绝缘块23与移动电触片24固定连接，磁块22与电磁铁20相对的一面磁极极性相同。

支撑板25上安装有第二中空块28，第二中空块28内滑动连接有活塞29，活塞29与第二中空块28之间填充有膨胀液30，膨胀液30可以为水银或煤油；当活塞29的另一端固定连接有驱动杆33，驱动杆33上绝缘安装有L型电触片34，L型电触片34上设有U型电触片36，U型电触片36与L型电触片34之间绝缘安装有延时弹簧35，支撑板25上绝缘安装有定位电触片31，定位电触片31位于U型电触片36和移动电触片24之间，其中U型电触片36嵌设安装有中空橡胶块。

其中，驱动杆33的底部固定连接有L型杆32，换热箱13的前侧底部安装有排油管14，排油管14上安装有与L型杆32相对的开关，排油管14的下端贯穿导热板6设置。

本发明使用时，当在温度降低的环境下，如冬天时，膨胀液30冷缩，使得L型电触片34、U型电触片36远离定位电触片31，当进行充电时，电磁铁20通电，由于电磁铁20与磁块22相对面磁极相同，因为斥力使得磁块22、绝缘块23和移动电触片24移动，移动电触片24移动与定位电触片31相抵，此时风机10和低温制热片26工作，低温制热片26工作可以对换热箱13内的绝缘油进行加热，风机10工作，可以实现导热壳体1内的空气内循环；

空气通过换热盘管37内时，通过加热的绝缘油可以对换热盘管37内的空气进行换热，最终，换热后的空气通过输送管15输送至导热中空盒4内，热空气通过连接管41输送至多个弧形槽17内，通过热空气可以对电芯38进行加热，同时，可以对导热垫2进行加热，通过导热垫2可以使电芯38均匀的受热，如此可以对电芯38进行快速充电，且不易造成锂离子单体电池损坏；

随着充电时间的增长，电芯38本体产生热量超过换热空气的热量，则电芯38散出的热量传递至导热垫2上，通过风机10循环输送的空气可以对导热垫2和电芯38进行散热；

若是风机10工作对电芯38散热的效果不佳，则导热壳体1内的热量增加，温度升高，则膨胀液30受热膨胀驱动活塞29移动，活塞29移动带动驱动杆33、L型电触片34、U型电触片36移动，若是温度超过设定的温度，则U型电触片36移动与移动电触片24相近移动，中空橡胶块先与移动电触片24相抵并驱动移动电触片24远离定位电触片31，此时风机10和低温制热片26断电，移动电触片24移动使得复位弹簧21压缩，中空橡胶块因压力变形，最终U型电触片36与移动电触片24相抵，此时风机10和半导体制冷片27工作，通过半导体制冷片27可以对绝缘油进行冷却，如此通过换热盘管37的换热，可以将冷却的空气吹向导热垫2和电芯38上，实现对电芯38的散热；

若是此种散热效果还是不能满足，则膨胀液30受热继续膨胀，此时延时弹簧35被压缩，L型电触片34靠近移动电触片24，最终L型电触片34、U型电触片36均与移动电触片24相抵，此时油泵7工作，通过油泵7、出液管8、进液管9、换热箱13、短管16、U型管5、横管40可以实现冷却绝缘油的循环，通过导热柱3可以对导热垫2进行换热冷却，同时可以对电芯38进行换热冷却，从而可以对电芯38进行更加有效的散热，保证其在安全的环境温度下工作；

若是对电芯38进行充电时发生短路，则导热壳体1内的温度剧增，活塞29驱动驱动杆33、L型杆32移动，通过L型杆32可以驱动排油管14上的开关打开，使得绝缘油通过排油管14排到导热壳体1内，最终淹没电芯38，使得电芯38不会因为过热发生爆炸等情况，同时可以隔绝空气，不易发生燃烧；实现对电芯38有效的保护，且电芯38可以清理继续使用。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims

1.一种分级散热且具有保护功能的电摩电池，包括导热壳体（1），其特征在于，所述导热壳体（1）的内底部固定连接有导热中空盒（4），所述导热中空盒（4）的上端设有与其相抵的多个导热垫（2）和多个电芯（38），多个所述导热垫（2）和多个电芯（38）交错分布，多个所述导热垫（2）均上下贯穿设有多个弧形槽（17），且多个所述弧形槽（17）与导热中空盒（4）相连通，相邻的两个所述导热垫（2）之间设有与其固定连接的两个导热柱（3），两个所述导热柱（3）位于电芯（38）的前后端设置，多个所述导热柱（3）均上下贯穿安装有换热管（39），多个所述换热管（39）的上端通过U型管（5）、短管（16）相连通，所述导热壳体（1）的上端安装有导热板（6），所述导热板（6）上安装有换热箱（13）和油泵（7），所述换热箱（13）内设有绝缘油、低温制热片（26）、半导体制冷片（27），所述油泵（7）的进液端通过进液管（9）与换热箱（13）相连通，所述油泵（7）的出液端通过出液管（8）与其中一个换热管（39）相连通，其中一个所述换热管（39）与换热箱（13）相连通，所述导热板（6）上安装有换热风扇，所述换热箱（13）上安装有支撑板（25），所述支撑板（25）上安装有控制机构，所述控制机构包括安装在支撑板（25）上的第一中空块（19），所述第一中空块（19）内滑动连接有可以复位的移动电触片（24），所述支撑板（25）上安装有第二中空块（28），所述第二中空块（28）内滑动连接有活塞（29），所述活塞（29）与第二中空块（28）之间填充有膨胀液（30），所述活塞（29）的另一端固定连接有驱动杆（33），所述驱动杆（33）上绝缘安装有L型电触片（34），所述L型电触片（34）上设有U型电触片（36），所述U型电触片（36）与L型电触片（34）之间绝缘安装有延时弹簧（35），所述支撑板（25）上绝缘安装有定位电触片（31），所述定位电触片（31）位于U型电触片（36）和移动电触片（24）之间。

2.根据权利要求1所述的一种分级散热且具有保护功能的电摩电池，其特征在于，所述导热中空盒（4）的上端安装有多个连接管（41），多个所述连接管（41）分别与多个弧形槽（17）的内壁固定连接。

3.根据权利要求1所述的一种分级散热且具有保护功能的电摩电池，其特征在于，所述换热风扇包括安装在导热板（6）上的风机（10），所述风机（10）的进风端安装有进风管（11），所述进风管（11）的另一端贯穿导热板（6）并延伸至其下方，所述换热箱（13）内安装有换热盘管（37），所述换热盘管（37）通过出风管（12）与风机（10）的出风端相连接，所述换热盘管（37）的另一端固定连接有输送管（15），所述输送管（15）与导热中空盒（4）相连通。

4.根据权利要求1所述的一种分级散热且具有保护功能的电摩电池，其特征在于，所述导热垫（2）的上端左右贯穿通槽（18），所述通槽（18）位于导热垫（2）的中部设置。

5.根据权利要求1所述的一种分级散热且具有保护功能的电摩电池，其特征在于，所述第一中空块（19）内安装有电磁铁（20），所述第一中空块（19）内滑动连接有磁块（22），所述磁块（22）与电磁铁（20）之间固定安装有复位弹簧（21），所述磁块（22）的另一端固定连接有绝缘块（23），所述绝缘块（23）与移动电触片（24）固定连接。

6.根据权利要求5所述的一种分级散热且具有保护功能的电摩电池，其特征在于，所述磁块（22）与电磁铁（20）相对的一面磁极极性相同。

7.根据权利要求1所述的一种分级散热且具有保护功能的电摩电池，其特征在于，所述驱动杆（33）的底部固定连接有L型杆（32），所述换热箱（13）的前侧底部安装有排油管（14），所述排油管（14）上安装有与L型杆（32）相对的开关，所述排油管（14）的下端贯穿导热板（6）设置。