CN114520376B - 一种新能源汽车动力电池管理系统组件 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种新能源汽车动力电池管理系统组件，包括动力电池外壳和设于动力电池外壳底部的装配板，装配板和动力电池外壳之间呈凸型结构设置，动力电池外壳的下端设有水冷机构，动力电池外壳的上端设有灭火机构，动力电池外壳的内部设有动力电池模块，动力电池模块相对的两侧及底部的动力电池外壳内部均设有散热机构，散热机构一端的动力电池外壳上设有若干防尘进风口，散热机构另一端的动力电池外壳上设有散热风扇，动力电池外壳的顶部设有BMS模块。本发明通过设置有一系列的结构，监测感应机构结合BMS模块，用于动力电池监测管理，提高动力电池运行的稳定性和安全性，优化动力电池的抗环境温度影响性能，延长使用寿命。

Description

一种新能源汽车动力电池管理系统组件
技术领域
本发明涉及动力电池管理技术领域，具体为一种新能源汽车动力电池管理系统组件。
背景技术
随着科技的不断进步和经济水平的不断提高，新能源汽车得到快速发展，新能源汽车是指采用非常规的车用燃料作为动力来源，综合车辆的动力控制和驱动方面的先进技术，形成的技术原理先进、具有新技术、新结构的汽车，电动汽车是新能源汽车的一种，电动汽车的核心部件是动力电池，动力电池为电动汽车提供动力，电动汽车用的电池一般为锂电池。
目前动力电池在运行的过程中产生大量的热，积聚在动力电池的内部不能够快速散热，造成动力电池温度过高，以及在低温环境下，动力电池启动前温度过低，高温或低温均对动力电池的运行加快损耗，因此动力电池运行受环境温度损耗严重，动力电池管理难、安全隐患大，甚至出现火灾，影响动力电池的使用寿命，实用性较差。
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管理系统组件，以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种新能源汽车动力电池管理系统组件，包括动力电池外壳和设于动力电池外壳底部的装配板，所述装配板和动力电池外壳之间呈凸型结构设置，所述动力电池外壳的下端设有水冷机构，所述动力电池外壳的上端设有灭火机构，所述动力电池外壳的内部设有动力电池模块，所述动力电池模块相对的两侧及底部的动力电池外壳内部均设有散热机构，所述散热机构一端的动力电池外壳上设有若干防尘进风口，所述散热机构另一端的动力电池外壳上设有散热风扇，所述动力电池外壳的顶部设有BMS模块，所述动力电池模块上设有间隔机构，所述间隔机构的底部与散热机构连接，所述动力电池模块的顶部设有加热机构，所述动力电池外壳上设有电池参数检测用监测感应机构，所述监测感应机构、灭火机构、水冷机构、散热风扇和加热机构与BMS模块之间电性连接。
优选的，所述监测感应机构包括温度感应用温度传感器、气密性检测用气压传感器和火灾感应用烟雾传感器，温度传感器、气压传感器和烟雾传感器均与BMS模块电性连接。
优选的，所述灭火机构包括灭火压力储罐、灭火喷头、输料管和电磁控制阀，动力电池外壳的一侧设有灭火压力储罐和电磁控制阀，灭火压力储罐的内部设有灭火剂，动力电池外壳内侧的顶部设有灭火喷头，灭火压力储罐的顶部通过输料管与电磁控制阀的一端连接，电磁控制阀的另一端通过输料管与灭火喷头连接，电磁控制阀与BMS模块电性连接。
优选的，所述散热机构包括基板、一号散热片和散热通槽，动力电池模块相对两侧的动力电池外壳内壁及动力电池外壳的内底部均设有基板，基板和动力电池模块之间设有一号散热片，相邻两个一号散热片之间形成空气流通的散热通槽。
优选的，所述水冷机构包括冷却箱体、进液管、循环泵、冷却管和回水管，动力电池外壳一侧的装配板上设有冷却箱体，冷却箱体的内部设有冷却介质，冷却箱体的一端通过进液管与循环泵的输入端连接，循环泵的输出端通过进液管与动力电池外壳内部冷却管的输入端连接，冷却管的输出端通过回水管与冷却箱体的另一端连接，冷却箱体上设有半导体制冷片。
优选的，所述基板由上导热板层和下缓冲板层组成，上导热板层设于下缓冲板层的顶部，上导热板层和下缓冲板层之间设有冷却槽，冷却管呈U型结构设置，冷却管通过冷却槽贯穿基板设置。
优选的，所述动力电池模块包括一号电池包和二号电池包，间隔机构设于一号电池包和二号电池包之间。
优选的，所述间隔机构包括隔热板、一号连接板、二号连接板和二号散热片，一号电池包和二号电池包之间设有隔热板，隔热板的一侧设有一号连接板，隔热板的另一侧设有二号连接板，一号连接板和一号电池包之间、二号连接板和二号电池包之间均设有若干等间距分布的二号散热片。
优选的，所述加热机构为石墨烯电加热膜，所述石墨烯电加热膜设于一号电池包和二号电池包的顶部。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
1、本新能源汽车动力电池管理系统组件，通过设置在动力电池上的监测感应机构与BMS模块配合，用于新能源汽车动力电池监测管理，提高动力电池运行的稳定性和安全性，优化动力电池的抗环境温度影响性能，减小动力电池运行温度造成的损耗，延长使用寿命。
2、本新能源汽车动力电池管理系统组件，通过设置在动力电池上的灭火机构和烟雾传感器，结合BMS模块，能够对动力电池进行烟雾监测，并及时启动灭火机构进行动力电池自动灭火，灭火压力储罐内的干粉灭火剂或气体灭火剂可降低灭火对动力电池的二次损耗。
3、本新能源汽车动力电池管理系统组件，通过设置在动力电池外壳上的进风口和散热风扇配合，动力电池模块和动力电池外壳之间设置的散热机构，以及动力电池上设置的水冷机构，将空气流通散热、散热片热传递散热和水冷散热有效结合，优化动力电池的散热性能；动力电池上设置的石墨烯电加热膜，与温度传感器、BMS模块结合，用于低温环境动力电池启动预热。
4、本新能源汽车动力电池管理系统组件，通过设置的一号电池包和二号电池包组成动力电池模块，一号电池包和二号电池包之间设有间隔机构，隔热板降低两个电池包之间的干扰，并结合隔热板上的二号散热片，提高两个电池包之间的散热。
附图说明
图1为本发明实施例1的整体结构示意图；
图2为本发明动力电池外壳的结构示意图；
图3为本发明动力电池的结构示意图；
图4为本发明散热机构的结构示意图；
图5为本发明冷却箱体的结构示意图；
图6为本发明基板的结构示意图；
图7为本发明灭火压力储罐的结构示意图；
图8为本发明实施例2间隔机构的结构示意图。
图中：1、动力电池外壳；11、装配板；2、灭火压力储罐；21、灭火喷头；22、输料管；23、电磁控制阀；3、防尘进风口；31、散热风扇；4、BMS模块；5、散热机构；51、基板；511、上导热板层；512、下缓冲板层；52、一号散热片；53、散热通槽；6、冷却箱体；61、进液管；62、循环泵；63、冷却管；64、回水管；7、间隔机构；71、隔热板；72、一号连接板；73、二号连接板；74、二号散热片；8、动力电池模块；81、一号电池包；82、二号电池包；9、监测感应机构。
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。
在本发明的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“内”、“外”“前端”、“后端”、“两端”、“一端”、“另一端”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”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”、“设置有”、“连接”等，应做广义理解，例如“连接”，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。
实施例1
如图1至图7所示，本实施例新能源汽车动力电池管理系统组件，包括动力电池外壳1和设于动力电池外壳1底部的装配板11，装配板11和动力电池外壳1之间呈凸型结构设置，动力电池外壳1的下端设有水冷机构，动力电池外壳1的上端设有灭火机构，动力电池外壳1的内部设有动力电池模块8，动力电池模块8相对的两侧及底部的动力电池外壳1内部均设有散热机构5，散热机构5一端的动力电池外壳1上设有若干防尘进风口3，散热机构5另一端的动力电池外壳1上设有散热风扇31，防尘进风口3的内部设有防尘网，散热风扇31的外侧设有防护网罩，动力电池外壳1的顶部设有BMS模块4，动力电池模块8上设有间隔机构7，间隔机构7的底部与散热机构5连接，动力电池模块8的顶部设有加热机构，动力电池外壳1上设有电池参数检测用监测感应机构9，监测感应机构9、灭火机构、水冷机构、散热风扇31和加热机构与BMS模块4之间电性连接，监测感应机构与BMS模块配合，结合灭火机构、水冷机构、散热风扇31和加热机构，用于新能源汽车动力电池监测管理，提高动力电池运行的稳定性和安全性，优化动力电池的抗环境温度影响性能，减小动力电池运行温度造成的损耗，延长使用寿命。
具体的，监测感应机构9包括温度感应用温度传感器、气密性检测用气压传感器和火灾感应用烟雾传感器，温度传感器、气压传感器和烟雾传感器均与BMS模块4电性连接，动力电池进行运行温度、气密性和火灾监测。
进一步的，灭火机构包括灭火压力储罐2、灭火喷头21、输料管22和电磁控制阀23，动力电池外壳1的一侧设有灭火压力储罐2和电磁控制阀23，灭火压力储罐2的内部设有灭火剂，灭火剂采用干粉灭火剂或气体灭火剂中的一种，动力电池外壳1内侧的顶部设有灭火喷头21，灭火压力储罐2的顶部通过输料管22与电磁控制阀23的一端连接，电磁控制阀23的另一端通过输料管22与灭火喷头21连接，电磁控制阀23与BMS模块4电性连接，烟雾传感器结合BMS模块，能够对动力电池进行烟雾监测，并及时启动灭火机构进行动力电池自动灭火，灭火压力储罐2内的干粉灭火剂或气体灭火剂可降低灭火对动力电池的二次损耗。
进一步的，散热机构5包括基板51、一号散热片52和散热通槽53，动力电池模块8相对两侧的动力电池外壳1内壁及动力电池外壳1的内底部均设有基板51，基板51和动力电池模块8之间设有一号散热片52，相邻两个一号散热片52之间形成空气流通的散热通槽53，散热片将动力电池模块8产生的热量传递至周围的空气中，加快动力电池的散热速度。
进一步的，水冷机构包括冷却箱体6、进液管61、循环泵62、冷却管63和回水管64，动力电池外壳1一侧的装配板11上设有冷却箱体6，冷却箱体6的内部设有冷却介质，冷却箱体6的一端通过进液管61与循环泵62的输入端连接，循环泵62的输出端通过进液管61与动力电池外壳1内部冷却管63的输入端连接，冷却管63的输出端通过回水管64与冷却箱体6的另一端连接，冷却箱体6上设有半导体制冷片，半导体制冷片制冷面朝向冷却箱体6的内部设置，半导体制冷片制热面朝外设置，利用半导体制冷片对冷却箱体6内的冷却介质制冷降温，优化水冷效果。
更进一步的，基板51由上导热板层511和下缓冲板层512组成，上导热板层511设于下缓冲板层512的顶部，上导热板层511和下缓冲板层512之间设有冷却槽，冷却管63呈U型结构设置，冷却管63通过冷却槽贯穿基板51设置，冷却管63经过基板51通过上导热板层511将热量传递至冷却管63中的冷却介质进行热交换，用于动力电池的水冷降温。
本实施例的使用方法为：通过监测感应机构9上的温度传感器、气压传感器烟雾传感器，结合与BMS模块4，对动力电池进行运行温度、气密性和火灾监测，用于新能源汽车动力电池监测管理，通过BMS模块4对动力电池上的灭火机构、水冷机构、散热风扇31和加热机构控制，温度传感器监测到动力电池运行温度需要散热时，通过BMS模块4启动散热风扇31和循环泵62，基板51上的一号散热片52将动力电池模块8产生的热量传递至周围的空气中，在散热风扇31的作用下，动力电池模块8外部的低温空气由防尘进风口3进入，经过散热通槽53流通，内部高温空气由散热风扇31排出；在循环泵62的作用下，冷却箱体6中的低温冷却介质通过进液管61输送至冷却管63中，冷却介质在冷却管63中通过热交换原理，对动力电池进行冷却降温，再由回水管64进入冷却箱体6，将空气流通散热、散热片热传递散热和水冷散热有效结合，优化动力电池的散热性能；温度传感器监测到动力电池运行温度需要预热时，通过BMS模块4启动加热机构，用于低温环境动力电池启动预热；烟雾传感器监测到烟雾火灾信号时，通过BMS模块4启动灭火机构上的电磁控制阀23打开，灭火压力储罐2内储存的干粉灭火剂或气体灭火剂通过输料管22由灭火喷头21喷射在动力电池外壳1的内部，烟雾传感器结合BMS模块4能够及时进行动力电池自动灭火，干粉灭火剂或气体灭火剂可降低灭火对动力电池的二次损耗，提高动力电池运行的稳定性和安全性，优化动力电池的抗环境温度影响性能，减小动力电池运行温度造成的损耗，延长使用寿命。
实施例2
本实施例新能源汽车动力电池管理系统组件的结构与实施例1新能源汽车动力电池管理系统组件的结构基本相同，其不同之处在于：动力电池模块8包括一号电池包81和二号电池包82(参见图8)。间隔机构7设于一号电池包81和二号电池包82之间，通过间隔机构7对两个电池包之间进行分隔，避免电池包之间接触热不易散失，降低两个电池包之间的干扰。
具体的，间隔机构7包括隔热板71、一号连接板72、二号连接板73和二号散热片74，一号电池包81和二号电池包82之间设有隔热板71，隔热板71的一侧设有一号连接板72，隔热板71的另一侧设有二号连接板73，一号连接板72和一号电池包81之间、二号连接板73和二号电池包82之间均设有若干等间距分布的二号散热片74，隔热板71采用隔热棉材料，隔热板71的底部与基板51连接，相邻两个二号散热片74之间形成散热槽，空气流通散热与二号散热片74结合，提高两个电池包之间的散热性能。
进一步的，加热机构为石墨烯电加热膜，石墨烯电加热膜设于一号电池包81和二号电池包82的顶部，石墨烯电加热膜需要通电发热，在石墨烯电加热膜两端电极通电的情况下，石墨烯电加热膜中的碳分子在电阻中产生声子、离子和电子，由产生的碳分子团之间相互摩擦、碰撞而产生热能，热能又通过控制波长在5—14微米的远红外线以平面方式均匀地辐射出来，有效电热能总转换率达99％以上，同时加上特殊的石墨烯材料的超导性，保证发热性能稳定，石墨烯电加热膜加热高效，预热时间短。
最后应说明的是：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种新能源汽车动力电池管理系统组件，包括动力电池外壳（1）和设于动力电池外壳（1）底部的装配板（11），所述装配板（11）和动力电池外壳（1）之间呈凸型结构设置，其特征在于：所述动力电池外壳（1）的下端设有水冷机构，所述动力电池外壳（1）的上端设有灭火机构，所述动力电池外壳（1）的内部设有动力电池模块（8），所述动力电池模块（8）相对的两侧及底部的动力电池外壳（1）内部均设有散热机构（5），所述散热机构（5）一端的动力电池外壳（1）上设有若干防尘进风口（3），所述散热机构（5）另一端的动力电池外壳（1）上设有散热风扇（31），所述动力电池外壳（1）的顶部设有BMS模块（4），所述动力电池模块（8）上设有间隔机构（7），所述间隔机构（7）的底部与散热机构（5）连接，所述动力电池模块（8）的顶部设有加热机构，所述动力电池外壳（1）上设有电池参数检测用监测感应机构（9），所述监测感应机构（9）、灭火机构、水冷机构、散热风扇（31）和加热机构与BMS模块（4）之间电性连接；
所述动力电池模块（8）包括一号电池包（81）和二号电池包（82），间隔机构（7）设于一号电池包（81）和二号电池包（82）之间，所述间隔机构（7）包括隔热板（71）、一号连接板（72）、二号连接板（73）和二号散热片（74），一号电池包（81）和二号电池包（82）之间设有隔热板（71），隔热板（71）的一侧设有一号连接板（72），隔热板（71）的另一侧设有二号连接板（73），一号连接板（72）和一号电池包（81）之间、二号连接板（73）和二号电池包（82）之间均设有若干等间距分布的二号散热片（74），所述加热机构为石墨烯电加热膜，所述石墨烯电加热膜设于一号电池包（81）和二号电池包（82）的顶部。
2.根据权利要求1所述的一种新能源汽车动力电池管理系统组件，其特征在于：所述监测感应机构（9）包括温度感应用温度传感器、气密性检测用气压传感器和火灾感应用烟雾传感器，温度传感器、气压传感器和烟雾传感器均与BMS模块（4）电性连接。
3.根据权利要求1所述的一种新能源汽车动力电池管理系统组件，其特征在于：所述灭火机构包括灭火压力储罐（2）、灭火喷头（21）、输料管（22）和电磁控制阀（23），动力电池外壳（1）的一侧设有灭火压力储罐（2）和电磁控制阀（23），灭火压力储罐（2）的内部设有灭火剂，动力电池外壳（1）内侧的顶部设有灭火喷头（21），灭火压力储罐（2）的顶部通过输料管（22）与电磁控制阀（23）的一端连接，电磁控制阀（23）的另一端通过输料管（22）与灭火喷头（21）连接，电磁控制阀（23）与BMS模块（4）电性连接。
4.根据权利要求3所述的一种新能源汽车动力电池管理系统组件，其特征在于：所述散热机构（5）包括基板（51）、一号散热片（52）和散热通槽（53），动力电池模块（8）相对两侧的动力电池外壳（1）内壁及动力电池外壳（1）的内底部均设有基板（51），基板（51）和动力电池模块（8）之间设有一号散热片（52），相邻两个一号散热片（52）之间形成空气流通的散热通槽（53）。
5.根据权利要求4所述的一种新能源汽车动力电池管理系统组件，其特征在于：所述水冷机构包括冷却箱体（6）、进液管（61）、循环泵（62）、冷却管（63）和回水管（64），动力电池外壳（1）一侧的装配板（11）上设有冷却箱体（6），冷却箱体（6）的内部设有冷却介质，冷却箱体（6）的一端通过进液管（61）与循环泵（62）的输入端连接，循环泵（62）的输出端通过进液管（61）与动力电池外壳（1）内部冷却管（63）的输入端连接，冷却管（63）的输出端通过回水管（64）与冷却箱体（6）的另一端连接，冷却箱体（6）上设有半导体制冷片。
6.根据权利要求5所述的一种新能源汽车动力电池管理系统组件，其特征在于：所述基板（51）由上导热板层（511）和下缓冲板层（512）组成，上导热板层（511）设于下缓冲板层（512）的顶部，上导热板层（511）和下缓冲板层（512）之间设有冷却槽，冷却管（63）呈U型结构设置，冷却管（63）通过冷却槽贯穿基板（51）设置。
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Denomination of invention: A New Energy Vehicle Power Battery Management System Component

Granted publication date: 20230317

Pledgee: Bank of China Limited Jiangyan Branch

Pledgor: JIANGSU BONA AUTOMOBILE COMPONENTS CO.,LTD.

Registration number: Y2024980013834