CN116130845A - 一种电池组冷却系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及电池组技术领域，具体为一种电池组冷却系统，包括电池组底壳、分组隔板、电池组节、固定上盖、冷却抽风仓、配电状态控制盒、上部正负极接触块、下部正负极接触块和导通连接片，所述电池组底壳的内部设置有分组隔板，所述电池组节安装在电池组底壳的内部，所述电池组节相互之间具有间隙，所述分组隔板将电池组节分隔成相互独立的两组；本发明电池组冷却系统，通过设置的配电状态控制盒，能够使得两组相互独立的电池组节交替工作，在其中一块电池组节工作时，另一块电池组节能够处于停止供电的散热状态，使得电池内部极耳、隔膜以及电解质等结构得到充分静置和散热，提高电池组内部深层次的冷却散热效果，延长电池组的寿命。

Description

一种电池组冷却系统

技术领域

本发明涉及电池组技术领域，具体为一种电池组冷却系统。

背景技术

电池组是指由多块单节电池通过并联或串联的方式构成的高压或大容量电池模块，电池组在放电过程中，会出现发热问题，多块单节电池堆积在一起会造成热量积聚，影响电池性能和寿命；现有技术中的电池组冷却系统，例如在单节电池之间设置导热片，并在导热片内部设置循环冷却液，对电池组内部进行冷却降温，此种方式还需要设置液体驱动泵以及散热翅片，不仅生产成本高，大幅增加电池组重量，且电池组内部的极耳、电解液等结构难以得到休息和散热，寿命缩减快。

发明内容

本发明的目的在于提供一种电池组冷却系统，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：一种电池组冷却系统，包括电池组底壳、分组隔板、电池组节、固定上盖、冷却抽风仓、配电状态控制盒、上部正负极接触块、下部正负极接触块和导通连接片，所述电池组底壳的内部设置有分组隔板，所述电池组节安装在电池组底壳的内部，所述电池组节相互之间具有间隙，所述分组隔板将电池组节分隔成相互独立的两组，两组所述电池组节内部均分别设置有温度监测传感器，所述电池组底壳的上部盖设固定有固定上盖，所述固定上盖的表面连通设置有冷却抽风仓，所述固定上盖的表面固定设置有配电状态控制盒，所述配电状态控制盒的内部设置有上部正负极接触块和下部正负极接触块，所述上部正负极接触块位于下部正负极接触块的上方，所述上部正负极接触块通过导通连接片与其中一组电池组节连接导通，所述下部正负极接触块通过导通连接片与另一组电池组节连接导通，所述配电状态控制盒的内外部设置有具有状态切换功能的供电机构。

所述供电机构包括限位壁棱、轨道槽、绝缘滑块、固定导块、供电舌、柔性导线带、伸缩导块、接触桥板、丝杆螺帽、驱动丝杆和控制电机。

所述配电状态控制盒的内壁表面位置竖直固定设置有限位壁棱，所述限位壁棱的表面开设有轨道槽，所述轨道槽的内部设置有绝缘滑块，所述绝缘滑块的表面固定嵌设有固定导块，所述配电状态控制盒的表面嵌设固定有供电舌，所述固定导块与所述供电舌之间连接设置有柔性导线带，所述柔性导线带能够弯曲活动。

所述伸缩导块活动穿插设置在绝缘滑块的内部，所述伸缩导块与所述绝缘滑块之间气密接触，所述伸缩导块远离绝缘滑块的一端固定设置有接触桥板，所述接触桥板能够与上部正负极接触块和下部正负极接触块弹性导通接触，所述绝缘滑块的内部设置有具有熔断保护功能的气推结构，所述气推结构能够在高负载时，增加接触桥板与上部正负极接触块和下部正负极接触块之间的挤压力。

所述绝缘滑块的内部固定设置有丝杆螺帽，所述丝杆螺帽的内部螺旋配合安装有驱动丝杆，所述配电状态控制盒的上表面固定设置有控制电机，所述控制电机与所述驱动丝杆传动安装。

所述气推结构包括密封盖槽、气压密封腔、弹簧推板、推持弹簧、熔断保护丝、气密压盖、单向气管、隔环、橡胶堵球和支撑弹簧。

所述绝缘滑块的上表面开设有密封盖槽，所述密封盖槽的内部下表面开设有气压密封腔，所述固定导块与所述伸缩导块的端部均与气压密封腔对应连通，所述气压密封腔的内部固定设置有弹簧推板，所述弹簧推板与所述伸缩导块的端部表面之间设置有推持弹簧，所述推持弹簧处于压缩状态。

所述气压密封腔的内部设置有熔断保护丝，所述熔断保护丝的一端与固定导块固定连接，所述熔断保护丝的另一端与伸缩导块固定连接，所述密封盖槽的内部密封盖设有气密压盖，所述气密压盖的表面连通设置有单向气管，所述单向气管的内壁表面靠近上端和下端位置均分别固定设置有隔环，所述单向气管的内部设置有橡胶堵球，所述橡胶堵球的下方设置有支撑弹簧，所述橡胶堵球的直径大于隔环的内环直径，小于单向气管的内壁直径。

所述电池组底壳的内部下表面固定设置有定位底棱，所述定位底棱的内部竖直贯穿开设有进气散热孔，所述固定上盖的内部固定设置有上部定位架，所述电池组节通过定位底棱和上部定位架配合进行限位固定。

所述冷却抽风仓的内部靠近上表面位置固定设置有格栅架，所述格栅架的下表面安装设置有抽风机，所述配电状态控制盒的表面贯穿开设有透气槽窗，所述配电状态控制盒的内部固定设置有绝缘隔架，所述上部正负极接触块和所述下部正负极接触块通过绝缘隔架进行绝缘固定安装。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

本发明电池组冷却系统，通过设置的配电状态控制盒，能够使得两组相互独立的电池组节交替工作，在其中一块电池组节工作时，另一块电池组节能够处于停止供电的散热状态，使得电池内部极耳、隔膜以及电解质等结构得到充分静置和散热，提高电池组内部深层次的冷却散热效果，延长电池组的寿命；并且通过设置的上部正负极接触块、下部正负极接触块与接触桥板配合，能够在控制电池组节交替工作时，能够保证电池组的供电稳定，不会出现断电情况；本发明冷却系统结构更加轻量化，减少散热片的使用，生产成本低。

通过设置的气推结构，不仅具有熔断保护功能，还能够动态监测电池组的供电负载，并且能够随着负载的增加，动态增加接触桥板与上部正负极接触块、下部正负极接触块之间的挤压力，使得接触桥板与上部正负极接触块、下部正负极接触块的接触更加稳定，减低接触电阻；而在低负载时，能够减轻接触桥板与上部正负极接触块、下部正负极接触块之间的挤压力，减少接触桥板升降往复状态调节时的磨损问题；同时通过设置的单向气管，能够对气压密封腔的微量泄气进行自动补足，防止气压密封腔内部气体在冷却后，使得伸缩导块出现倒吸问题。

附图说明

图1为本发明整体结构的示意图。

图2为本发明爆炸分离示意图。

图3为本发明爆炸分离另一角度示意图。

图4为本发明配电状态控制盒上部剖开示意图。

图5为图4中A区域放大示意图。

图6为本发明配电状态控制盒上部剖开俯视图。

图7为本发明配电状态控制盒中气密压盖分离示意图。

图8为图7中B区域放大示意图。

图9为本发明沿电池组节的长度方向的立体半剖示意图。

图10为图9中C区域放大示意图。

图11为图10中D区域放大示意图。

图12为本发明沿电池组节的宽度方向的立体半剖示意图。

图中：1、电池组底壳；2、分组隔板；3、电池组节；4、固定上盖；5、冷却抽风仓；6、配电状态控制盒；7、上部正负极接触块；8、下部正负极接触块；9、导通连接片；601、限位壁棱；602、轨道槽；603、绝缘滑块；604、固定导块；605、供电舌；606、柔性导线带；607、伸缩导块；608、接触桥板；609、丝杆螺帽；610、驱动丝杆；611、控制电机；612、密封盖槽；613、气压密封腔；614、弹簧推板；615、推持弹簧；616、熔断保护丝；617、气密压盖；618、单向气管；619、隔环；620、橡胶堵球；621、支撑弹簧；101、定位底棱；102、进气散热孔；401、上部定位架；501、格栅架；502、抽风机；622、透气槽窗；701、绝缘隔架。

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。

请参阅图1至图12，本发明提供一种技术方案：一种电池组冷却系统，包括电池组底壳1、分组隔板2、电池组节3、固定上盖4、冷却抽风仓5、配电状态控制盒6、上部正负极接触块7、下部正负极接触块8和导通连接片9，电池组底壳1的内部设置有分组隔板2，电池组节3安装在电池组底壳1的内部，电池组节3相互之间具有间隙，分组隔板2将电池组节3分隔成相互独立的两组，两组电池组节3内部均分别设置有温度监测传感器，电池组底壳1的上部盖设固定有固定上盖4，固定上盖4的表面连通设置有冷却抽风仓5，冷却抽风仓5产生气流吸力，使得冷气进入进气散热孔102中，再经过电池组节3内部间隙，能够对电池组进行降温，固定上盖4的表面固定设置有配电状态控制盒6，配电状态控制盒6的内部设置有上部正负极接触块7和下部正负极接触块8，上部正负极接触块7位于下部正负极接触块8的上方，上部正负极接触块7通过导通连接片9与其中一组电池组节3连接导通，下部正负极接触块8通过导通连接片9与另一组电池组节3连接导通，配电状态控制盒6的内外部设置有具有状态切换功能的供电机构。

供电机构包括限位壁棱601、轨道槽602、绝缘滑块603、固定导块604、供电舌605、柔性导线带606、伸缩导块607、接触桥板608、丝杆螺帽609、驱动丝杆610和控制电机611，配电状态控制盒6的内壁表面位置竖直固定设置有限位壁棱601，限位壁棱601的表面开设有轨道槽602，轨道槽602的内部设置有绝缘滑块603，绝缘滑块603的表面固定嵌设有固定导块604，配电状态控制盒6的表面嵌设固定有供电舌605，固定导块604与供电舌605之间连接设置有柔性导线带606，柔性导线带606能够弯曲活动。

伸缩导块607活动穿插设置在绝缘滑块603的内部，伸缩导块607与绝缘滑块603之间气密接触，伸缩导块607远离绝缘滑块603的一端固定设置有接触桥板608，接触桥板608能够与上部正负极接触块7和下部正负极接触块8弹性导通接触，绝缘滑块603的内部设置有具有熔断保护功能的气推结构，气推结构能够在高负载时，增加接触桥板608与上部正负极接触块7和下部正负极接触块8之间的挤压力。

绝缘滑块603的内部固定设置有丝杆螺帽609，丝杆螺帽609的内部螺旋配合安装有驱动丝杆610，配电状态控制盒6的上表面固定设置有控制电机611，控制电机611与驱动丝杆610传动安装。

气推结构包括密封盖槽612、气压密封腔613、弹簧推板614、推持弹簧615、熔断保护丝616、气密压盖617、单向气管618、隔环619、橡胶堵球620和支撑弹簧621，绝缘滑块603的上表面开设有密封盖槽612，密封盖槽612的内部下表面开设有气压密封腔613，固定导块604与伸缩导块607的端部均与气压密封腔613对应连通，气压密封腔613的内部固定设置有弹簧推板614，弹簧推板614与伸缩导块607的端部表面之间设置有推持弹簧615，推持弹簧615处于压缩状态，推持弹簧615的弹力要远大于支撑弹簧621的弹力，避免气压密封腔613内部出现倒吸负压时，橡胶堵球620无法下移，反而导致伸缩导块607被吸动。

气压密封腔613的内部设置有熔断保护丝616，熔断保护丝616的一端与固定导块604固定连接，熔断保护丝616的另一端与伸缩导块607固定连接，密封盖槽612的内部密封盖设有气密压盖617，气密压盖617的表面连通设置有单向气管618，单向气管618的内壁表面靠近上端和下端位置均分别固定设置有隔环619，单向气管618的内部设置有橡胶堵球620，橡胶堵球620的下方设置有支撑弹簧621，橡胶堵球620的直径大于隔环619的内环直径，小于单向气管618的内壁直径。

电池组底壳1的内部下表面固定设置有定位底棱101，定位底棱101的内部竖直贯穿开设有进气散热孔102，固定上盖4的内部固定设置有上部定位架401，电池组节3通过定位底棱101和上部定位架401配合进行限位固定。

冷却抽风仓5的内部靠近上表面位置固定设置有格栅架501，格栅架501的下表面安装设置有抽风机502，配电状态控制盒6的表面贯穿开设有透气槽窗622，配电状态控制盒6的内部固定设置有绝缘隔架701，上部正负极接触块7和下部正负极接触块8通过绝缘隔架701进行绝缘固定安装。

本发明适合应用在电动车等大功率放电场所，在使用时，外部用电导线与供电舌605连接导通，初始状态下，绝缘滑块603处于配电状态控制盒6的底部位置，使得接触桥板608仅与下部正负极接触块8接触导通，此时仅其中一组电池组节3依次通过导通连接片9、下部正负极接触块8、接触桥板608、伸缩导块607、熔断保护丝616、固定导块604、柔性导线带606和供电舌605进行外放供电；由于两组电池组节3内部均分别设置有温度监测传感器，在其中一组电池组节3放电时，通过温度监测传感器对电池组的温度进行监控，当温度上升到设定值时，控制电机611运行，带动驱动丝杆610旋转，当驱动丝杆610转动时，通过丝杆螺帽609能够驱动绝缘滑块603上移，在绝缘滑块603上移过程中，接触桥板608在下部正负极接触块8的表面逐渐向上移动，当接触桥板608上部与上部正负极接触块7接触时，此时接触桥板608起到桥架作用，将上部正负极接触块7和下部正负极接触块8进行临时并联，随着接触桥板608的继续上移，当接触桥板608的下部与下部正负极接触块8完全分离后，便实现了两组电池组节3的切换，此时为另一组电池组节3通过上部正负极接触块7对接触桥板608进行供电，并且在切换过程中，供电舌605的外放电不会出现中断，不影响外界设备使用；

完成切换后，首先进行放电，并处于发热状态的一组电池组节3此时处于停止外放电的静置状态，在冷却抽风仓5的作用下，通过气流进行深度降温冷却，使得电池内部的电解质以及极耳得到充分静置休息，当另一组电池组节3发热时，上述同理，绝缘滑块603下移，使得修整完毕的电池组进行供电，二者交替运行，延长电池组使用寿命。

当电池组处于超载荷工作时，熔断保护丝616会高温熔融，从而使得伸缩导块607与固定导块604之间的连接被切断，实现熔断保护功能；而在电池组处于大载荷工作，还达不到熔断保护丝616的熔点时，此时熔断保护丝616会发热，对气压密封腔613内部的气体进行加热，使得气压密封腔613内部的气体受热膨胀，体积增加，从而推动伸缩导块607伸出，增加接触桥板608与上部正负极接触块7、下部正负极接触块8之间的挤压力，使得接触桥板608与上部正负极接触块7、下部正负极接触块8之间的接触电阻减小，减少大载荷下的发热问题；而在小载荷时，气体不膨胀，减少接触桥板608与上部正负极接触块7、下部正负极接触块8之间挤压力，能够减少循环升降产生的磨损问题。

气压密封腔613中的气体在膨胀施压时，不可避免的会出现微量气体泄漏，当气压密封腔613内部气体再度冷却后，气体体积会减少，易造成伸缩导块607被倒吸后退的问题，而通过设置的单向气管618，能够在出现气体倒吸问题时，橡胶堵球620下移，使得外界气体补入气压密封腔613中，避免伸缩导块607被倒吸后退，且下次加热膨胀时，橡胶堵球620能够将单向气管618封闭，不会影响气推结构运行。

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 (10)

1.一种电池组冷却系统，包括电池组底壳（1）、分组隔板（2）、电池组节（3）、固定上盖（4）、冷却抽风仓（5）、配电状态控制盒（6）、上部正负极接触块（7）、下部正负极接触块（8）和导通连接片（9），其特征在于：所述电池组底壳（1）的内部设置有分组隔板（2），所述电池组节（3）安装在电池组底壳（1）的内部，所述电池组节（3）相互之间具有间隙，所述分组隔板（2）将电池组节（3）分隔成相互独立的两组，两组所述电池组节（3）内部均分别设置有温度监测传感器，所述电池组底壳（1）的上部盖设固定有固定上盖（4），所述固定上盖（4）的表面连通设置有冷却抽风仓（5），所述固定上盖（4）的表面固定设置有配电状态控制盒（6），所述配电状态控制盒（6）的内部设置有上部正负极接触块（7）和下部正负极接触块（8），所述上部正负极接触块（7）位于下部正负极接触块（8）的上方，所述上部正负极接触块（7）通过导通连接片（9）与其中一组电池组节（3）连接导通，所述下部正负极接触块（8）通过导通连接片（9）与另一组电池组节（3）连接导通，所述配电状态控制盒（6）的内外部设置有具有状态切换功能的供电机构。

2.根据权利要求1所述的一种电池组冷却系统，其特征在于：所述供电机构包括限位壁棱（601）、轨道槽（602）、绝缘滑块（603）、固定导块（604）、供电舌（605）、柔性导线带（606）、伸缩导块（607）、接触桥板（608）、丝杆螺帽（609）、驱动丝杆（610）和控制电机（611）。

3.根据权利要求2所述的一种电池组冷却系统，其特征在于：所述配电状态控制盒（6）的内壁表面位置竖直固定设置有限位壁棱（601），所述限位壁棱（601）的表面开设有轨道槽（602），所述轨道槽（602）的内部设置有绝缘滑块（603），所述绝缘滑块（603）的表面固定嵌设有固定导块（604），所述配电状态控制盒（6）的表面嵌设固定有供电舌（605），所述固定导块（604）与所述供电舌（605）之间连接设置有柔性导线带（606），所述柔性导线带（606）能够弯曲活动。

4.根据权利要求3所述的一种电池组冷却系统，其特征在于：所述伸缩导块（607）活动穿插设置在绝缘滑块（603）的内部，所述伸缩导块（607）与所述绝缘滑块（603）之间气密接触，所述伸缩导块（607）远离绝缘滑块（603）的一端固定设置有接触桥板（608），所述接触桥板（608）能够与上部正负极接触块（7）和下部正负极接触块（8）弹性导通接触，所述绝缘滑块（603）的内部设置有具有熔断保护功能的气推结构，所述气推结构能够在高负载时，增加接触桥板（608）与上部正负极接触块（7）和下部正负极接触块（8）之间的挤压力。

5.根据权利要求4所述的一种电池组冷却系统，其特征在于：所述绝缘滑块（603）的内部固定设置有丝杆螺帽（609），所述丝杆螺帽（609）的内部螺旋配合安装有驱动丝杆（610），所述配电状态控制盒（6）的上表面固定设置有控制电机（611），所述控制电机（611）与所述驱动丝杆（610）传动安装。

6.根据权利要求4所述的一种电池组冷却系统，其特征在于：所述气推结构包括密封盖槽（612）、气压密封腔（613）、弹簧推板（614）、推持弹簧（615）、熔断保护丝（616）、气密压盖（617）、单向气管（618）、隔环（619）、橡胶堵球（620）和支撑弹簧（621）。

7.根据权利要求6所述的一种电池组冷却系统，其特征在于：所述绝缘滑块（603）的上表面开设有密封盖槽（612），所述密封盖槽（612）的内部下表面开设有气压密封腔（613），所述固定导块（604）与所述伸缩导块（607）的端部均与气压密封腔（613）对应连通，所述气压密封腔（613）的内部固定设置有弹簧推板（614），所述弹簧推板（614）与所述伸缩导块（607）的端部表面之间设置有推持弹簧（615），所述推持弹簧（615）处于压缩状态。

8.根据权利要求7所述的一种电池组冷却系统，其特征在于：所述气压密封腔（613）的内部设置有熔断保护丝（616），所述熔断保护丝（616）的一端与固定导块（604）固定连接，所述熔断保护丝（616）的另一端与伸缩导块（607）固定连接，所述密封盖槽（612）的内部密封盖设有气密压盖（617），所述气密压盖（617）的表面连通设置有单向气管（618），所述单向气管（618）的内壁表面靠近上端和下端位置均分别固定设置有隔环（619），所述单向气管（618）的内部设置有橡胶堵球（620），所述橡胶堵球（620）的下方设置有支撑弹簧（621），所述橡胶堵球（620）的直径大于隔环（619）的内环直径，小于单向气管（618）的内壁直径。

9.根据权利要求1所述的一种电池组冷却系统，其特征在于：所述电池组底壳（1）的内部下表面固定设置有定位底棱（101），所述定位底棱（101）的内部竖直贯穿开设有进气散热孔（102），所述固定上盖（4）的内部固定设置有上部定位架（401），所述电池组节（3）通过定位底棱（101）和上部定位架（401）配合进行限位固定。

10.根据权利要求1所述的一种电池组冷却系统，其特征在于：所述冷却抽风仓（5）的内部靠近上表面位置固定设置有格栅架（501），所述格栅架（501）的下表面安装设置有抽风机（502），所述配电状态控制盒（6）的表面贯穿开设有透气槽窗（622），所述配电状态控制盒（6）的内部固定设置有绝缘隔架（701），所述上部正负极接触块（7）和所述下部正负极接触块（8）通过绝缘隔架（701）进行绝缘固定安装。

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