CN114361651B - 一种动力电池模组集成冷却系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及动力电池技术领域，尤其为一种动力电池模组集成冷却系统，包括模组框架、电池组和电机同步控制器，所述模组框架的顶部开设有若干个等间距分布的安装槽，所述电池组位于安装槽的内腔，所述模组框架的内部开设有水槽，所述模组框架的左侧固定连接有水箱。本发明通过传动柱上下运动带动密封板上下运动，密封板带动挡板上下运动，挡板带动导向块在导向槽的内腔滑动，从而达到循环冷却的目的，使电池组能够始终保持恒温状态，使得该动力电池模组及集成冷却系统具备散热效率高的优点，在实际使用过程中，通过传动柱和搅拌叶的上下运动，能够加速水体的冷却，便于水体对电池组进行降温，避免电池组温度过高，从而诱发隐患。

Description

一种动力电池模组集成冷却系统

技术领域

本发明涉及动力电池技术领域，具体为一种动力电池模组集成冷却系统。

背景技术

力电池即为工具提供动力来源的电源，多指为电动汽车、电动列车、电动自行车、高尔夫球车提供动力的蓄电池，其主要区别于用于汽车发动机启动的启动电池，多采用阀口密封式铅酸蓄电池、敞口式管式铅酸蓄电池以及磷酸铁锂蓄电池。

授权公开号为CN106025426A所公开的一种动力电池模组冷却装置，包括散热装置和填充有相变材料的相变材料容器，相变材料容器位于散热装置与动力电池模组之间。当动力电池模组在低功耗下工作时，环境温度不会有较大程度的升温，不需要开启散热装置，相变材料吸收由动力电池产生的热量，在一定程度上降低锂离子电池的工作温度，当动力电池模组在高功耗下工作时，动力电池工作的环境温度会快速升高，相变材料的吸热不能满足要求，开启散热装置，使动力电池模组内的温度尽快散出，降低安全隐患。本方案提供的动力电池模组冷却装置通过散热装置与相变材料的配合实现对锂离子电池工作环境温度的调节，有效降低由于锂离子电池工作环境温度过高高带来的安全隐患。

其仅仅指出通过散热装置与相变材料的配合配合实现散热，但是并未公开具体技术方案内容，无法本申请作出任何启示，且对于目前的动力电池模组在运作时会产生热量，必须对电池进行降温时保证其运行安全性，因此需要用到冷却系统，然后现有的冷却系统并不完善，大多采用风扇进行散热，而风扇在对电池进行散热时效率不高，从而导致电池的热量无法及时的散发出去，造成电池温度过高，不仅容易诱发电池短路，而且严重时还可能会引发火灾，进而危害到驾驶员的生命安全。

发明内容

本发明的目的在于提供一种动力电池模组集成冷却系统，具备散热效率高的优点，解决了现有的冷却系统并不完善，大多采用风扇进行散热，而风扇在对电池进行散热时效率不高，从而导致电池的热量无法及时的散发出去，造成电池温度过高，不仅容易诱发电池短路，而且严重时还可能会引发火灾，进而危害到驾驶员生命安全的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种动力电池模组集成冷却系统，包括模组框架、电池组和电机同步控制器，所述模组框架的顶部开设有若干个等间距分布的安装槽，所述电池组位于安装槽的内腔，所述模组框架的内部开设有水槽，所述模组框架的左侧固定连接有水箱，所述水箱内腔的顶部设置有调节机构，所述水箱的内部开设有空腔，所述模组框架的内部开设有腔体；

所述腔体内腔的两侧均开设有导向槽，所述导向槽的内腔滑动连接有导向块，所述导向块的一侧固定连接有挡板，所述腔体的一侧设置有密封板，所述密封板的一侧依次贯穿腔体和挡板并延伸至挡板的内腔，所述密封板的表面与挡板的内壁滑动连接；

所述水箱顶部的前侧与后侧均固定连接有电机一，所述电机一的输出轴贯穿至空腔的内腔并固定连接有螺纹杆，所述螺纹杆的底端通过轴承与空腔的内壁转动连接，所述螺纹杆的表面螺纹连接有螺套，所述空腔的内腔设置有电机二，所述电机二的数量为三个，三个电机二的表面分别与两个螺套固定连接，所述电机二的输出轴固定连接有传动柱，所述传动柱远离电机二的一端贯穿至密封板的左侧，所述传动柱通过轴承与密封板转动连接，所述传动柱的顶部与底部均固定连接有搅拌叶；

所述调节机构包含有固定连接于水箱内腔顶部的固定框，所述固定框内腔顶部的两侧均开设有滑槽，所述滑槽的内腔滑动连接有滑块，所述滑块的一侧固定连接有传动框，所述传动框的底部固定连接有齿牙，所述固定框的内腔且位于滑槽的底部通过轴承转动连接有若干个等间距分布的齿轮，所述齿轮与齿牙相啮合，所述齿轮的一侧固定连接有导风板，所述固定框的一侧固定连接有马达，所述马达的输出轴贯穿固定框并与齿轮固定连接。

优选的，所述水箱的顶部固定连接有风扇，所述风扇的出风管贯穿至水箱的内腔。

优选的，所述水箱内腔的左侧开设有限位槽，所述限位槽的内腔滑动连接有限位块，所述限位块的一侧通过轴承与传动柱转动连接。

优选的，所述搅拌叶的表面开设有若干个等间距分布的通孔，所述通孔的形状为方形。

优选的，所述模组框架的背表面设置有水泵一，所述水泵一的出水管与水槽相连通，所述水泵一的进水管连通有导水管，所述导水管的数量为三个，所述导水管远离水泵一的一端与水箱相连通。

优选的，所述模组框架的右侧固定连接有过滤箱，所述过滤箱的背表面连通有回水管，所述回水管的数量为三个，所述回水管远离过滤箱的一端与水箱相连通。

优选的，所述过滤箱的正表面连通有排水管，所述排水管的数位为三个，所述模组框架的正表面设置有水泵二，所述水泵二的出水管与排水管相连通，所述水泵二的进水管与水槽相连通。

优选的，所述过滤箱的内腔设置有填料，所述填料的一侧设置有鹅卵石层，所述过滤箱顶部的前侧与后侧均开设有若干个等间距分布的通风孔，所述电机同步控制器位于水箱背表面的顶部，所述电机同步控制器与水箱固定连接，所述水槽内腔的底部设置有温度感应模块。

与现有技术相比，本发明的有益效果如下：

1、本发明通过传动柱上下运动带动密封板上下运动，密封板带动挡板上下运动，挡板带动导向块在导向槽的内腔滑动，从而达到循环冷却的目的，使电池组能够始终保持恒温状态，使得该动力电池模组及集成冷却系统具备散热效率高的优点，在实际使用过程中，通过传动柱和搅拌叶的上下运动，能够加速水体的冷却，便于水体对电池组进行降温，避免电池组温度过高，从而诱发隐患，解决了现有的冷却系统并不完善，大多采用风扇进行散热，而风扇在对电池进行散热时效率不高，从而导致电池的热量无法及时的散发出去，造成电池温度过高，不仅容易诱发电池短路，而且严重时还可能会引发火灾，进而危害到驾驶员生命安全的问题。

2、本发明通过风扇的设置，能够对水箱内部的水体进行降温，便于水体的循环使用，从而减少水资源的浪费，通过限位槽与限位块的配合使用，能够对传动柱和搅拌叶的位置起到限定作用，使得传动柱与搅拌叶运动的更加稳定，通过通孔的设置，能够减少水体对搅拌叶的阻力，便于搅拌叶对水体进行翻滚，通过水泵一和导水管的配合使用，能够将水箱内部的水体引导至水槽的内部，从而便于水体对电池组进行降温，通过回水管的设置，能够便于将过滤箱过滤后的水体输送至水箱的内部进行冷却，使水体能够循环使用，从而减少水资源的浪费，通过排水管和水泵二的配合使用，能够方便将内部的水体排至过滤箱的内部，从而方便对水体进行降温，通过填料、鹅卵石层和通风孔的配合使用，能够对水体进行过滤并且当水体穿过鹅卵石层时，能够加速水体的冷却，散热孔能够将鹅卵石层吸收的热量散发出去。

附图说明

图1为本发明结构示意图；

图2为本发明水箱结构的立体剖视图；

图3为本发明过滤箱结构的立体剖视图；

图4为本发明模组框架结构的立体剖视图；

图5为本发明局部结构的立体示意图；

图6为本发明固定框结构的立体剖视图；

图7为本发明图6中A的局部放大图。

图中：1、模组框架；2、电池组；3、水槽；4、水泵一；5、导水管；6、水箱；7、回水管；8、过滤箱；9、安装槽；10、排水管；11、水泵二；12、风扇；13、调节机构；131、固定框；132、滑槽；133、滑块；134、传动框；135、齿牙；136、齿轮；137、导风板；138、马达；14、空腔；15、电机一；16、螺纹杆；17、螺套；18、电机二；19、传动柱；20、搅拌叶；21、腔体；22、导向槽；23、导向块；24、挡板；25、密封板；26、填料；27、限位槽；28、限位块；29、通孔；30、鹅卵石层；31、电机同步控制器；32、温度感应模块。

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。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。

如附图1至附图7所示：本发明提供一种动力电池模组集成冷却系统，包括模组框架1、电池组2和电机同步控制器31，模组框架1的顶部开设有若干个等间距分布的安装槽9，电池组2位于安装槽9的内腔，模组框架1的内部开设有水槽3，模组框架1的左侧固定连接有水箱6，模组框架1的背表面设置有水泵一4，水泵一4的出水管与水槽3相连通，水泵一4的进水管连通有导水管5，导水管5的数量为三个，导水管5远离水泵一4的一端与水箱6相连通，通过水泵一4和导水管5的配合使用，能够将水箱6内部的水体引导至水槽3的内部，从而便于水体对电池组2进行降温，模组框架1的右侧固定连接有过滤箱8，过滤箱8的背表面连通有回水管7，回水管7的数量为三个，回水管7远离过滤箱8的一端与水箱6相连通，通过回水管7的设置，能够便于将过滤箱8过滤后的水体输送至水箱6的内部进行冷却，使水体能够循环使用，从而减少水资源的浪费，过滤箱8的正表面连通有排水管10，排水管10的数位为三个，模组框架1的正表面设置有水泵二11，水泵二11的出水管与排水管10相连通，水泵二11的进水管与水槽3相连通，通过排水管10和水泵二11的配合使用，能够方便将3内部的水体排至过滤箱8的内部，从而方便对水体进行降温，过滤箱8的内腔设置有填料26，填料26的一侧设置有鹅卵石层30，过滤箱8顶部的前侧与后侧均开设有若干个等间距分布的通风孔，电机同步控制器31位于水箱6背表面的顶部，电机同步控制器31与水箱6固定连接，水槽3内腔的底部设置有温度感应模块32，通过填料26、鹅卵石层30和通风孔的配合使用，能够对水体进行过滤并且当水体穿过鹅卵石层30时，能够加速水体的冷却，散热孔能够将鹅卵石层30吸收的热量散发出去，水箱6内腔的顶部设置有调节机构13，水箱6的内部开设有空腔14，模组框架1的内部开设有腔体21。

进一步的，腔体21内腔的两侧均开设有导向槽22，导向槽22的内腔滑动连接有导向块23，导向块23的一侧固定连接有挡板24，腔体21的一侧设置有密封板25，密封板25的一侧依次贯穿腔体21和挡板24并延伸至挡板24的内腔，密封板25的表面与挡板24的内壁滑动连接。

进一步的，水箱6顶部的前侧与后侧均固定连接有电机一15，电机一15的输出轴贯穿至空腔14的内腔并固定连接有螺纹杆16，螺纹杆16的底端通过轴承与空腔14的内壁转动连接，螺纹杆16的表面螺纹连接有螺套17，空腔14的内腔设置有电机二18，电机二18的数量为三个，三个电机二18的表面分别与两个螺套17固定连接，电机二18的输出轴固定连接有传动柱19，传动柱19远离电机二18的一端贯穿至密封板25的左侧，传动柱19通过轴承与密封板25转动连接，传动柱19的顶部与底部均固定连接有搅拌叶20。

进一步的，调节机构13包含有固定连接于水箱6内腔顶部的固定框131，固定框131内腔顶部的两侧均开设有滑槽132，滑槽132的内腔滑动连接有滑块133，滑块133的一侧固定连接有传动框134，传动框134的底部固定连接有齿牙135，固定框131的内腔且位于滑槽132的底部通过轴承转动连接有若干个等间距分布的齿轮136，齿轮136与齿牙135相啮合，齿轮136的一侧固定连接有导风板137，固定框131的一侧固定连接有马达138，马达138的输出轴贯穿固定框131并与齿轮136固定连接。

参考如图1和图2，水箱6的顶部固定连接有风扇12，风扇12的出风管贯穿至水箱6的内腔，通过风扇12的设置，能够对水箱6内部的水体进行降温，便于水体的循环使用，从而减少水资源的浪费。

参考如图2，水箱6内腔的左侧开设有限位槽27，限位槽27的内腔滑动连接有限位块28，限位块28的一侧通过轴承与传动柱19转动连接，通过限位槽27与限位块28的配合使用，能够对传动柱19和搅拌叶20的位置起到限定作用，使得传动柱19与搅拌叶20运动的更加稳定。

参考如图2和图5，搅拌叶20的表面开设有若干个等间距分布的通孔29，通孔29的形状为方形，通过通孔29的设置，能够减少水体对搅拌叶20的阻力，便于搅拌叶20对水体进行翻滚。

工作原理：本发明使用时，使用者启动水泵一4，水泵一4通过导水管5抽取水箱6内部的水体，水泵一4将水体输送至水槽3的内腔，水体吸收电池组2的热量，启动温度感应模块32，温度感应模块32检测水槽3内部水体的温度，当水温达到设定值后，启动水泵二11，水泵二11将水槽3内部的水体排出，使用者再次启动水泵一4，水泵一4将冷水输送至水槽3的内腔，水泵二11通过排水管10将从水槽3中抽出的水体排至过滤箱8的内部，水体穿过填料26和鹅卵石层30，水体中的热量通过通风孔从过滤箱8中排出，过滤箱8通过回水管7将水体排至水箱6的内部，启动风扇12，通过风扇12对水体进行降温，使用者启动马达138，马达138带动齿轮136转动，齿轮136带动传动框134运动，传动框134带动滑块133在滑槽132的内腔滑动，传动框134通过齿牙135带动齿轮136转动，齿轮136带动导风板137摆动，通过导风板137的设置，能够调节风扇12的风向，从而达到均匀散热的目的，使用者启动电机二18，电机二18带动传动柱19在轴承的内部转动，传动柱19带动搅拌叶20转动，搅拌叶20带动水体翻滚，使用者启动电机一15，通过电机同步控制器31的设置，能够保证两个电机一15能够同步转动，电机一15带动螺纹杆16在轴承的内部转动，螺纹杆16带动螺套17上下运动，螺套17带动电机二18上下运动，电机二18上下运动带动传动柱19上下运动，传动柱19带动搅拌叶20上下运动，传动柱19带动限位块28在限位槽27的内腔上下运动，传动柱19上下运动带动密封板25上下运动，密封板25带动挡板24上下运动，挡板24带动导向块23在导向槽22的内腔滑动，从而达到循环冷却的目的，使电池组2能够始终保持恒温状态。

需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (8)

1.一种动力电池模组集成冷却系统，包括模组框架(1)、电池组(2)和电机同步控制器(31)，其特征在于：所述模组框架(1)的顶部开设有若干个等间距分布的安装槽(9)，所述电池组(2)位于安装槽(9)的内腔，所述模组框架(1)的内部开设有水槽(3)，所述模组框架(1)的左侧固定连接有水箱(6)，所述水箱(6)内腔的顶部设置有调节机构(13)，所述水箱(6)的内部开设有空腔(14)，所述模组框架(1)的内部开设有腔体(21)；

所述腔体(21)内腔的两侧均开设有导向槽(22)，所述导向槽(22)的内腔滑动连接有导向块(23)，所述导向块(23)的一侧固定连接有挡板(24)，所述腔体(21)的一侧设置有密封板(25)，所述密封板(25)的一侧依次贯穿腔体(21)和挡板(24)并延伸至挡板(24)的内腔，所述密封板(25)的表面与挡板(24)的内壁滑动连接；

所述水箱(6)顶部的前侧与后侧均固定连接有电机一(15)，所述电机一(15)的输出轴贯穿至空腔(14)的内腔并固定连接有螺纹杆(16)，所述螺纹杆(16)的底端通过轴承与空腔(14)的内壁转动连接，所述螺纹杆(16)的表面螺纹连接有螺套(17)，所述空腔(14)的内腔设置有电机二(18)，所述电机二(18)的数量为三个，三个电机二(18)的表面分别与两个螺套(17)固定连接，所述电机二(18)的输出轴固定连接有传动柱(19)，所述传动柱(19)远离电机二(18)的一端贯穿至密封板(25)的左侧，所述传动柱(19)通过轴承与密封板(25)转动连接，所述传动柱(19)的顶部与底部均固定连接有搅拌叶(20)；

所述调节机构(13)包含有固定连接于水箱(6)内腔顶部的固定框(131)，所述固定框(131)内腔顶部的两侧均开设有滑槽(132)，所述滑槽(132)的内腔滑动连接有滑块(133)，所述滑块(133)的一侧固定连接有传动框(134)，所述传动框(134)的底部固定连接有齿牙(135)，所述固定框(131)的内腔且位于滑槽(132)的底部通过轴承转动连接有若干个等间距分布的齿轮(136)，所述齿轮(136)与齿牙(135)相啮合，所述齿轮(136)的一侧固定连接有导风板(137)，所述固定框(131)的一侧固定连接有马达(138)，所述马达(138)的输出轴贯穿固定框(131)并与齿轮(136)固定连接。

2.根据权利要求1所述的一种动力电池模组集成冷却系统，其特征在于：所述水箱(6)的顶部固定连接有风扇(12)，所述风扇(12)的出风管贯穿至水箱(6)的内腔。

3.根据权利要求1所述的一种动力电池模组集成冷却系统，其特征在于：所述水箱(6)内腔的左侧开设有限位槽(27)，所述限位槽(27)的内腔滑动连接有限位块(28)，所述限位块(28)的一侧通过轴承与传动柱(19)转动连接。

4.根据权利要求1所述的一种动力电池模组集成冷却系统，其特征在于：所述搅拌叶(20)的表面开设有若干个等间距分布的通孔(29)，所述通孔(29)的形状为方形。

5.根据权利要求1所述的一种动力电池模组集成冷却系统，其特征在于：所述模组框架(1)的背表面设置有水泵一(4)，所述水泵一(4)的出水管与水槽(3)相连通，所述水泵一(4)的进水管连通有导水管(5)，所述导水管(5)的数量为三个，所述导水管(5)远离水泵一(4)的一端与水箱(6)相连通。

6.根据权利要求1所述的一种动力电池模组集成冷却系统，其特征在于：所述模组框架(1)的右侧固定连接有过滤箱(8)，所述过滤箱(8)的背表面连通有回水管(7)，所述回水管(7)的数量为三个，所述回水管(7)远离过滤箱(8)的一端与水箱(6)相连通。

7.根据权利要求6所述的一种动力电池模组集成冷却系统，其特征在于：所述过滤箱(8)的正表面连通有排水管(10)，所述排水管(10)的数位为三个，所述模组框架(1)的正表面设置有水泵二(11)，所述水泵二(11)的出水管与排水管(10)相连通，所述水泵二(11)的进水管与水槽(3)相连通。

8.根据权利要求6所述的一种动力电池模组集成冷却系统，其特征在于：所述过滤箱(8)的内腔设置有填料(26)，所述填料(26)的一侧设置有鹅卵石层(30)，所述过滤箱(8)顶部的前侧与后侧均开设有若干个等间距分布的通风孔，所述电机同步控制器(31)位于水箱(6)背表面的顶部，所述电机同步控制器(31)与水箱(6)固定连接，所述水槽(3)内腔的底部设置有温度感应模块(32)。

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