CN113794002B - 一种电池模块均温散热结构与冷气连接结构 - Google Patents

一种电池模块均温散热结构与冷气连接结构 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种电池模块均温散热结构与冷气连接结构，涉及电池散热技术领域，包括：电池弹夹、散热连接机构、电池模块；电池弹夹内部左右两侧均固定连接有散热连接机构；电池弹夹内部均活动连接有电池模块；通过冷气由连接头流入进风管道内部，然后进风管道流入到分流管道，然后通过倒流块可使冷气往两边均匀流动，且通过导流板可使冷气同时到达五个所述分支管道，在由分支管道流出，从而可使冷气流动均匀，均匀的从分支管道流出；然后冷气从五个所述分支管道分别流到五个所述散热通道内部，把单体电池散发出的热量带走，降低温升，实现温度的均匀性。

Description

一种电池模块均温散热结构与冷气连接结构
技术领域
本发明涉及电池散热技术领域，具体为一种电池模块均温散热结构与冷气连接结构。
背景技术
目前，电动汽车产业发展迅速，人们对电动汽车的需求也越来越大。随着动力电池的普及，快速充电已经成为人们不断追求的目标。现有的快充电技术的基本原理基本是以大电流充电来减少充电时间，然而，大电流充电会引起单体电池急剧温升，进而导致整个电池模块的热环境变差，从而严重影响电池模块的寿命。此外，单体电池放电过程中也会产生的热量，导致电池模块温度过高，使得电池模块的放电性能大大下降，进而影响新能源动力汽车的续航里程。
现有的散热方法降温效率不高，电池模块内部空气不流动，不能将热量及时带走，容易造成热量积累，只能对电池模块局部电池进行散热，达不到散热均匀性的效果；同时电池模块上的冷气输送管道与电动汽车空调冷气不便于自动连接，从而导致冷气效率输送低效；因此我们提出一种电池模块均温散热结构与冷气连接结构，来解决上述问题。
发明内容
（一）要解决的技术问题
为了克服现有技术不足，现提出一种电池模块均温散热结构与冷气连接结构，为解决现有的电池模块散热方法降温效率不高，电池模块内部空气不流动，不能将热量及时带走，容易造成热量积累，只能对电池模块局部电池进行散热，达不到散热均匀性的效果；同时电池模块上的冷气输送管道与电动汽车空调冷气不便于自动连接，从而导致冷气效率输送低效的问题。
（二）技术方案
本发明通过如下技术方案实现：本发明提出了一种电池模块均温散热结构与冷气连接结构，包括：电池弹夹、散热连接机构、电池模块；所述电池弹夹内部左右两侧均固定连接有散热连接机构；所述电池弹夹内部均活动连接有电池模块；
所述电池弹夹包括：导轨、插销孔；所述电池弹夹内部左右两侧均固定连接有导轨；两个所述导轨前后均设有插销孔；
所述散热连接机构包括：蓄冷腔、主管口、铁制伸缩管、连接头、液压杆一；所述散热连接机构设有蓄冷腔；所述蓄冷腔顶部固定连接在电池弹夹内部顶部；所述蓄冷腔顶部固定连接有主管口，且所述主管口顶部延伸至电池弹夹外部；所述蓄冷腔底部固定连接有铁制伸缩管，且所述铁制伸缩管与蓄冷腔内部贯穿；所述铁制伸缩管底部固定连接有连接头；所述连接头左右两侧均固定连接有液压杆一，且所述液压杆一另一端固定连接在蓄冷腔底部；
所述电池模块包括：电池主框架、滑块、内腔、液压杆二、插销、正极触头、负极触头、电池置放腔、通孔、散热通道、单体框架、单体电池、进风管道、压力传感器一、分流管道、导流块、分支管道、导流板、出风管道、压力传感器二；所述电池模块设有电池主框架；所述电池主框架左右两侧前后均固定连接有滑块；所述滑块内部固定连接有内腔；所述内腔内部固定连接有液压杆二；所述液压杆二尾端固定连接有插销；所述电池主框架前侧固定连接有正极触头；所述电池主框架后侧固定连接有负极触头；所述电池主框架内部设有四个所述电池置放腔；所述电池置放腔内部均设有若干个通孔；所述电池置放腔相邻之间均设有散热通道；所述电池置放腔内部均活动连接有若干个单体框架；所述单体框架内部均固定连接有若干个单体电池；所述电池主框架右侧内部固定连接有进风管道，且所述进风管道右侧延伸至电池主框架外部；所述进风管道顶部设有压力传感器一；所述进风管道左侧固定连接有分流管道；所述分流管道与进风管道接口处内部设有导流块；所述分流管道左侧设有五个所述分支管道，且所述分支管道均与散热通道对应；所述分支管道与分流管道连接处均设有导流板；所述电池主框架左侧内部固定连接有出风管道，且所述出风管道左侧延伸至电池主框架外部；所述出风管道顶部设有压力传感器二。
作为本发明一种优选的，所述滑块呈四角设置，且所述滑块与导轨为滑动结构，且所述插销位置均与插销孔对应。
作为本发明一种优选的，两个所述散热连接机构呈左右对称设置，且右侧的所述散热连接机构为进风，左侧的所述散热连接机构为出风；且右侧的所述散热连接机构与进风管道连接，左侧的所述散热连接机构与出风管道连接。
作为本发明一种优选的，所述导流块呈三角形结构设置，且所述导流板呈斜式设置。
作为本发明一种优选的，所述散热通道设有五个，且所述分支管道设有五个；且所述分支管道均延伸至散热通道内部，均与散热通道对应。
作为本发明一种优选的，所述电池置放腔均为导热材料制成，且所述通孔从右到左数量由少到多。
作为本发明一种优选的，所述单体框架中间呈镂空状结构设置。
有益效果
本发明相对于现有技术，具有以下有益效果：
、通过冷气由连接头流入进风管道内部，然后进风管道流入到分流管道，然后通过导流块可使冷气往两边均匀流动，且通过导流板可使冷气同时到达五个所述分支管道，在由分支管道流出，从而可使冷气流动均匀，均匀的从分支管道流出；然后冷气从五个所述分支管道分别流到五个所述散热通道内部，把单体电池散发出的热量带走，降低温升，实现温度的均匀性；然后冷气从右往左流动，使冷气可均匀的通过所有通孔流入到电池置放腔内部，使内部空气流动，同时各个单体框架之间的间隙形成通风道，从而可达到冷气均匀流通，防止造成热量积累；然后冷气流到最最左边时，均热化，然后通过出风管道可及时将热量带走，从而达到风冷循环的效果，从而对单体电池进行整体散热；达到散热均衡性，提高散热效果。
、右侧的散热连接机构与进风管道连接；具体步骤如下：液压杆一带动连接头向下伸出，同时使铁制伸缩管拉伸变长，使连接头插入进风管道内部，使连接头与连接头顶部的压力传感器一接触，压力传感器一受到一定的压力；然后压力传感器一发送连接型号给控制终端，说明连接完毕；从而使连接头与进风管道连接在一起；
左侧的散热连接机构与出风管道连接；具体步骤如下；液压杆一带动连接头向下伸出，同时使铁制伸缩管拉伸变长，使连接头插入进风管道内部，使连接头与进风管道顶部的压力传感器一接触，压力传感器二受到一定的压力；然后压力传感器二发送连接型号给控制终端，说明连接完毕；从而使连接头与出风管道连接在一起；
当连接头均与出风管道和进风管道连接在一起后，从而使冷气便于输送到进风管道内部，从而使连接头便于与出风管道和进风管道自动连接，从而使连接头便于将冷输送到进风管道内部，然后由出风管道出来。
附图说明
图1是本发明整体的主视图；
图2是本发明整体电池弹夹与电池模块拆分结构示意图；
图3是本发明整体电池模块与单体框架拆分结构示意图；
图4是本发明整体电池主框架俯视剖视结构示意图；
图5是本发明整体通孔排布结构示意图；
图6是本发明整体图1主视结构示意图；
图7是本发明整体图1俯视结构示意图；
图8是本发明整体图1左视结构示意图；
图9是本发明整体图7的A处放大结构示意图；
图10是本发明整体图8的B处放大结构示意图；
图11是本发明整体分流管道与分支管道结构示意图；
图12是本发明整体散热连接机构结构示意图；
图13是本发明整体散热连接机构结构示意图；
图14是本发明整体散热连接机构结构示意图；
图15是本发明整体散热连接机构结构示意图。
1、电池弹夹；101、导轨；102、插销孔；2、散热连接机构；201、蓄冷腔；202、主管口；203、铁制伸缩管；204、连接头；205、液压杆一；3、电池模块；301、电池主框架；302、滑块；303、内腔；304、液压杆二；305、插销；306、正极触头；307、负极触头；308、电池置放腔；309、通孔；310、散热通道；311、单体框架；312、单体电池；313、进风管道；314、压力传感器一；315、分流管道；316、导流块；317、分支管道；318、导流板；319、出风管道；320、压力传感器二。
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
如图1-图15所示，一种电池模块均温散热结构与冷气连接结构包括：电池弹夹1、散热连接机构2、电池模块3；电池弹夹1内部左右两侧均固定连接有散热连接机构2；电池弹夹1内部均活动连接有电池模块3；
电池弹夹1包括：导轨101、插销孔102；电池弹夹1内部左右两侧均固定连接有导轨101；两个导轨101前后均设有插销孔102；
散热连接机构2包括：蓄冷腔201、主管口202、铁制伸缩管203、连接头204、液压杆一205；散热连接机构2设有蓄冷腔201；蓄冷腔201顶部固定连接在电池弹夹1内部顶部；蓄冷腔201顶部固定连接有主管口202，且主管口202顶部延伸至电池弹夹1外部；蓄冷腔201底部固定连接有铁制伸缩管203，且铁制伸缩管203与蓄冷腔201内部贯穿；铁制伸缩管203底部固定连接有连接头204；连接头201左右两侧均固定连接有液压杆一205，且液压杆一205另一端固定连接在蓄冷腔201底部；
电池模块3包括：电池主框架301、滑块302、内腔303、液压杆二304、插销305、正极触头306、负极触头307、电池置放腔308、通孔309、散热通道310、单体框架311、单体电池312、进风管道313、压力传感器一314、分流管道315、导流块316、分支管道317、导流板318、出风管道319、压力传感器二320；电池模块3设有电池主框架301；电池主框架301左右两侧前后均固定连接有滑块302；滑块302内部固定连接有内腔303；内腔303内部固定连接有液压杆二304；液压杆二304尾端固定连接有插销305；电池主框架301前侧固定连接有正极触头306；电池主框架301后侧固定连接有负极触头307；电池主框架301内部设有四个电池置放腔308；电池置放腔308内部均设有若干个通孔309；电池置放腔308相邻之间均设有散热通道310；电池置放腔308内部均活动连接有若干个单体框架311；单体框架311内部均固定连接有若干个单体电池312；电池主框架301右侧内部固定连接有进风管道313，且进风管道313右侧延伸至电池主框架301外部；进风管道311顶部设有压力传感器一314；进风管道313左侧固定连接有分流管道315；分流管道315与进风管道313接口处内部设有导流块316；分流管道315左侧设有五个分支管道317，且分支管道317均与散热通道310对应；分支管道317与分流管道315连接处均设有导流板318；电池主框架301左侧内部固定连接有出风管道319，且出风管道319左侧延伸至电池主框架301外部；出风管道319顶部设有压力传感器二320。
本实施例中，滑块302呈四角设置，且滑块302与导轨101为滑动结构，且插销305位置均与插销孔102对应。
具体使用时，通过滑块302可在导轨101上进行滑动，使电池模块3可通过滑块302安装在电池弹夹1内部；当电池模块3安装到位后，液压杆二304带动插销305从内腔303内部伸出，使插销305插入插销孔102内部，从而使电池模块3固定在电池弹夹1内部，防止移动。
本实施例中，两个散热连接机构2呈左右对称设置，且右侧的散热连接机构2为进风，左侧的散热连接机构2为出风；且右侧的散热连接机构2与进风管道313连接，左侧的散热连接机构2与出风管道319连接。
具体使用时，当电池模块3固定安装在电池弹夹1内部后；右侧的散热连接机构2与进风管道313连接；具体步骤如下：液压杆一205带动连接头204向下伸出，同时使铁制伸缩管203拉伸变长，使连接头204插入进风管道313内部，使连接头204与连接头204顶部的压力传感器一314接触，压力传感器一314受到一定的压力；然后压力传感器一314发送连接型号给控制终端，说明连接完毕；从而使连接头204与进风管道313连接在一起；
然后通过右侧的散热连接机构2上的主管口202与电动汽车空调进风口连接，使空调冷气可流入主管口202内部，然后通过主管口202流入蓄冷腔201内部，然后在由蓄冷腔201流入铁制伸缩管203内部，然后铁制伸缩管203流入连接头204内部，然后冷气再由连接头204流入进风管道313内部，然后进风管道313流入到分流管道315，然后分流管道315在将冷气流入到分支管道317，然后冷气从分支管道317流到散热通道310内部，然后通过通孔309可流到电池置放腔308内部，从而通过冷气可对单体电池312进行均匀散热；
同时左侧的散热连接机构2与出风管道319连接；具体步骤如下；液压杆一205带动连接头204向下伸出，同时使铁制伸缩管203拉伸变长，使连接头204插入进风管道313内部，使连接头204与进风管道313顶部的压力传感器一314接触，压力传感器二320受到一定的压力；然后压力传感器二320发送连接型号给控制终端，说明连接完毕；从而使连接头204与出风管道319连接在一起；
然后左侧的散热连接机构2上的主管口202与电动汽车空调出风口连接，使单体电池312散发出的热气，均流到出风管道319，然后通过出风管道319流入进风管道313和铁制伸缩管203内部，然后到达蓄冷腔201内部，然后再由蓄冷腔201流入到主管口202，使热气通过主管口202排放至电动汽车空调出风口；从而可对单体电池312散发出的热气进行排放；
从而通过右侧的散热连接机构2与进风管道313连接，左侧的散热连接机构2与出风管道319连接；从而达到风冷循环的效果，可对单体电池312达到均衡散热；使内部空气流动，可将热量及时带走，防止造成造成热量积累。
本实施例中，导流块316呈三角形结构设置，且导流板318呈斜式设置。
具体使用时，当冷气由进风管道313流入到分流管道315时，通过导流块316可使冷气往两边均匀流动，且通过导流板318可使冷气同时到达分支管道317，在由分支管道317流出，从而可使冷气流动均匀，均匀的从分支管道317流出。
本实施例中，散热通道310设有五个，且分支管道317设有五个；且分支管道317均延伸至散热通道310内部，均与散热通道310对应。
具体使用时，当冷气均匀的从分支管道317流出时，冷气分别流入散热通道310内部，使五个所述散热通道310均流入有冷气，把单体电池312散发出的热量带走，降低温升，实现温度的均匀性，从而可对电池置放腔308内部的单体电池312进行均衡散热。
本实施例中，电池置放腔308均为导热材料制成，且通孔309从右到左数量由少到多。
具体使用时，通过电池置放腔308均为导热材料制成，使单体电池312产生热量时，热量可传导至散热通道310内部；同时也热量也可从通孔309散发出；
通过通孔309从右到左数量由少到多设置，使冷气流入散热通道310内部时，冷气从右到左流动，使冷气可均匀的通过所有通孔309流入到电池置放腔308内部，使内部空气流动，可将热量及时带走，防止造成热量积累，从而对单体电池312进行整体散热；达到散热均衡性，提高散热效果。
本实施例中，单体框架311中间呈镂空状结构设置。
具体使用时，使各个单体框架311之间的间隙形成通风道，从而可达到冷气均匀流通，提高对单体框架311内部单体电池312的散热效果。
本发明提到的一种电池模块均温散热结构与冷气连接结构的工作原理：
使用时，通过滑块302可在导轨101上进行滑动，使电池模块3可通过滑块302安装在电池弹夹1内部；当电池模块3安装到位后，液压杆二304带动插销305从内腔303内部伸出，使插销305插入插销孔102内部，从而使电池模块3固定在电池弹夹1内部，防止移动；
然后右侧的散热连接机构2与进风管道313连接；具体步骤如下：液压杆一205带动连接头204向下伸出，同时使铁制伸缩管203拉伸变长，使连接头204插入进风管道313内部，使连接头204与连接头204顶部的压力传感器一314接触，压力传感器一314受到一定的压力；然后压力传感器一314发送连接型号给控制终端，说明连接完毕；从而使连接头204与进风管道313连接在一起；
然后通过右侧的散热连接机构2上的主管口202与电动汽车空调进风口连接，使空调冷气可流入主管口202内部，然后通过主管口202流入蓄冷腔201内部，然后在由蓄冷腔201流入铁制伸缩管203内部，然后铁制伸缩管203流入连接头204内部，然后冷气再由连接头204流入进风管道313内部，然后进风管道313流入到分流管道315，然后分流管道315在将冷气流入到五个所述分支管道317，然后通过导流块316可使冷气往两边均匀流动，且通过导流板318可使冷气同时到达分支管道317，在由分支管道317流出，从而可使冷气流动均匀，均匀的从分支管道317流出；然后冷气从五个所述分支管道317分别流到五个所述散热通道310内部，然后冷气可均匀的通过所有通孔309流入到电池置放腔308内部，对单体电池312进行整体散热；达到散热均衡性，提高散热效果；
同时左侧的散热连接机构2与出风管道319连接；具体步骤如下；液压杆一205带动连接头204向下伸出，同时使铁制伸缩管203拉伸变长，使连接头204插入进风管道313内部，使连接头204与进风管道313顶部的压力传感器一314接触，压力传感器二320受到一定的压力；然后压力传感器二320发送连接型号给控制终端，说明连接完毕；从而使连接头204与出风管道319连接在一起；
然后左侧的散热连接机构2上的主管口202与电动汽车空调出风口连接，使单体电池312散发出的热气，均流到出风管道319，然后通过出风管道319流入进风管道313和铁制伸缩管203内部，然后到达蓄冷腔201内部，然后再由蓄冷腔201流入到主管口202，使热气通过主管口202排放至电动汽车空调出风口；从而可对单体电池312散发出的热气进行排放；
从而通过以上设置可达到风冷循环的效果，可提高对单体电池312的散热效果，同时可提高整体的散热均衡性。
上面的实施例仅仅是对本发明的优选实施方式进行描述，并非对本发明的构思和范围进行限定。在不脱离本发明设计构思的前提下，本领域普通人员对本发明的技术方案做出的各种变型和改进，均应落入到本发明的保护范围，本发明请求保护的技术内容，已经全部记载在权利要求书中。

Claims (5)

1.一种电池模块均温散热结构与冷气连接结构，包括：电池弹夹（1）、散热连接机构（2）、电池模块（3）；其特征在于：所述电池弹夹（1）内部左右两侧均固定连接有散热连接机构（2）；所述电池弹夹（1）内部活动连接有电池模块（3）；
所述电池弹夹（1）包括：导轨（101）、插销孔（102）；所述电池弹夹（1）内部左右两侧均固定连接有导轨（101）；两个所述导轨（101）前后均设有插销孔（102）；
所述散热连接机构（2）包括：蓄冷腔（201）、主管口（202）、铁制伸缩管（203）、连接头（204）、液压杆一（205）；所述散热连接机构（2）设有蓄冷腔（201）；所述蓄冷腔（201）顶部固定连接在电池弹夹（1）内部顶部；所述蓄冷腔（201）顶部固定连接有主管口（202），且所述主管口（202）顶部延伸至电池弹夹（1）外部；所述蓄冷腔（201）底部固定连接有铁制伸缩管（203），且所述铁制伸缩管（203）与蓄冷腔（201）内部贯穿；所述铁制伸缩管（203）底部固定连接有连接头（204）；所述连接头（204）左右两侧均固定连接有液压杆一（205），且所述液压杆一（205）另一端固定连接在蓄冷腔（201）底部；
所述电池模块（3）包括：电池主框架（301）、滑块（302）、内腔（303）、液压杆二（304）、插销（305）、正极触头（306）、负极触头（307）、电池置放腔（308）、通孔（309）、散热通道（310）、单体框架（311）、单体电池（312）、进风管道（313）、压力传感器一（314）、分流管道（315）、导流块（316）、分支管道（317）、导流板（318）、出风管道（319）、压力传感器二（320）；所述电池模块（3）设有电池主框架（301）；所述电池主框架（301）左右两侧前后均固定连接有滑块（302）；所述滑块（302）内部固定连接有内腔（303）；所述内腔（303）内部固定连接有液压杆二（304）；所述液压杆二（304）尾端固定连接有插销（305）；所述电池主框架（301）前侧固定连接有正极触头（306）；所述电池主框架（301）后侧固定连接有负极触头（307）；所述电池主框架（301）内部设有四个所述电池置放腔（308）；所述电池置放腔（308）内部均设有若干个通孔（309），从进风侧到出风侧所述通孔（309）的数量由少到多；所述电池置放腔（308）相邻之间均设有散热通道（310）；所述电池置放腔（308）内部均活动连接有若干个单体框架（311）；所述单体框架（311）内部均固定连接有若干个单体电池（312）；所述电池主框架（301）右侧内部固定连接有进风管道（313），且所述进风管道（313）右侧延伸至电池主框架（301）外部；所述进风管道（313）顶部设有压力传感器一（314）；所述进风管道（313）左侧固定连接有分流管道（315）；所述分流管道（315）与进风管道（313）接口处内部设有导流块（316）；所述分流管道（315）左侧设有五个所述分支管道（317），且所述分支管道（317）均与散热通道（310）对应；所述分支管道（317）与分流管道（315）连接处均设有导流板（318）；所述电池主框架（301）左侧内部固定连接有出风管道（319），且所述出风管道（319）左侧延伸至电池主框架（301）外部；所述出风管道（319）顶部设有压力传感器二（320）；
所述滑块（302）呈四角设置，且所述滑块（302）与导轨（101）为滑动结构，且所述插销（305）位置均与插销孔（102）对应；
两个所述散热连接机构（2）呈左右对称设置，且右侧的所述散热连接机构（2）为进风，左侧的所述散热连接机构（2）为出风；且右侧的所述散热连接机构（2）与进风管道（313）连接，左侧的所述散热连接机构（2）与出风管道（319）连接。
2.根据权利要求1的一种电池模块均温散热结构与冷气连接结构，其特征在于：所述导流块（316）呈三角形结构设置，且所述导流板（318）呈斜式设置。
3.根据权利要求1的一种电池模块均温散热结构与冷气连接结构，其特征在于：所述散热通道（310）设有五个，且所述分支管道（317）设有五个；且所述分支管道（317）均延伸至散热通道（310）内部，均与散热通道（310）对应。
4.根据权利要求1的一种电池模块均温散热结构与冷气连接结构，其特征在于：所述电池置放腔（308）均为导热材料制成。
5.根据权利要求1的一种电池模块均温散热结构与冷气连接结构，其特征在于：所述单体框架（311）中间呈镂空状结构设置。
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