CN116231174A - 一种电池温度冷热调节装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及电池的温度调节技术领域，具体为一种电池温度冷热调节装置，包括制冷散热组件包括水箱、散热桶、水泵、气泵和调节阀，水泵的输入端连通水箱，水泵的输出端连接在调节阀的一个端口上，气泵连接在调节阀的另一个端口上，有益效果为：设置了水冷和风冷结合的制冷组件，利用对称分布的侧板组成的冷却夹持组件，实现了对电池紧固夹持的同时，实现对相邻电池之间相对的一侧侧壁进行水冷热传递散热，在水冷散热后，利用气泵进气，不仅能利用气压将水管中的水流完全的挤压排出，同时利用气流和电池的热量将管道内壁的水流蒸发，在蒸发过程中吸热，达到进一步散热的目的，如此循环进行水冷和风冷，从而提高了制冷的效率。

Description

一种电池温度冷热调节装置

技术领域

本发明涉及电池的温度调节技术领域，具体为一种电池温度冷热调节装置。

背景技术

随着新能源的推广，电池作为最佳的储能装置，用以储存电能，提供动力，现有的新能源供电过程中，由于耗电量大，需要的功率高，因此大多为多组电池装配形成电池仓，进而统一供电。

现有技术中，为了实现电池的稳定供电，需要对电池进行温度调节，常见的调节方式多为水冷、风冷或两者结合的方式进行温度调节。

公开号为：CN109066009A 一种水冷蓄电池，包括蓄电池本体、离心泵、储水罐、以及冷却水管,所述冷却水管环绕固定于所述蓄电池主体的四周，所述冷却水管设有进水口和出水口，所述进水口连接所述离心泵的出口，所述离心泵的进口连接所述储水罐的底部，所述出水口连接所述储水罐的顶部，本发明设置的冷却水管，能有效的降低蓄电池的温度，特别是蓄电池在充电的时候所带来的高温，从而有效的保护蓄电池，延长蓄电池的寿命。

然而在实际使用过程中，由于水冷过程中，长时间的水冷导致水温上升，从而造成散热效率降低，且水流的残余导致内部锈蚀，而风冷的散热效率低，不能满足电池的实际散热需要。

发明内容

本发明的目的在于提供一种电池温度冷热调节装置，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：

一种电池温度冷热调节装置，包括电池仓、冷却夹持组件、冷却管组件和制冷散热组件，所述电池仓内设置有多组线性排列的电池，相邻电池之间设置有前后分布的一对分隔侧柱，相邻电池之间电性连接，分隔侧柱中设置有竖直延伸的竖直插槽，竖直插槽的下端直角完整并延伸连接有直角弯管，所述直角弯管的端口向上延伸，电池仓的上端和直角弯管的上端分别竖直滑动设置有上锥头插杆和下锥头插杆；

冷却夹持组件，所述冷却夹持组件竖直插接安装在相邻的一对分隔侧柱之间，冷却夹持组件包括左右分布的第一侧板和第二侧板，所述第一侧板和第二侧板的上下两端连接间隙分别正对上锥头插杆和下锥头插杆，第一侧板和第二侧板分别贴合在分隔侧柱的两侧，第一侧板和第二侧板之间弹性夹持安装有折叠囊，折叠囊内套接有弹簧；

制冷散热组件，所述制冷散热组件包括水箱、散热桶、水泵、气泵和调节阀，水泵的输入端连通水箱，水泵的输出端连接在调节阀的一个端口上，气泵连接在调节阀的另一个端口上，调节阀的输出端连通折叠囊的内腔；

冷却管组件，所述冷却管组件安装在折叠囊的内腔中，冷却管组件包括贴合第一侧板和第二侧板的一对左右分布的冷却贴管，冷却管组件的输入端连通调节阀，冷却管组件的输出端回流连通至散热桶。

优选的，所述电池仓的上端密封安装有双层盖板，所述双层盖板中竖直向下安装有伸缩杆，所述上锥头插杆的上端安装在伸缩杆上，上锥头插杆的中间段设置有限位板，所述限位板位于双层盖板的下端，限位板的后侧设置有竖直滑动插接在竖直插槽中的活塞杆。

优选的，所述直角弯管的一端连通竖直插槽，直角弯管的另一端延伸至冷却夹持组件的正下方，直角弯管的上端竖直滑动插接有升降柱，所述下锥头插杆的下端固定在升降柱上，第一侧板和第二侧板连接位置的上下两侧均设置有向内侧凹陷的倒角，所述上锥头插杆和下锥头插杆的端部均设置有与倒角贴合的锥头。

优选的，所述第一侧板和第二侧板相对的一侧均设置有压块，压块上设置有收纳槽，所述折叠囊安装在收纳槽内，折叠囊的中间侧壁上设置有插接在分隔侧柱上的一对连通管。

优选的，所述冷却管组件包括输入管和输出管，所述输入管和输出管分别连接一对分隔侧柱上的连通管，所述调节阀通过进料管连通一侧分隔侧柱上的连通管，另一侧分隔侧柱上的连通管连接有回流管，所述回流管连通散热桶。

优选的，所述电池仓的内腔中设置有安装槽，分隔侧柱竖直设置在安装槽的侧壁上，安装槽的两端设置有气孔，安装槽的前后侧壁上设置有线性分布的多组气流槽，所述气流槽连通两端的气孔。

优选的，所述散热桶是由圆环外管和一对固定连通的分流圆环管组成，一对所述分流圆环管竖直固定安装在圆环外管的内腔中，一对分流圆环管的内腔连通形成字形的水流道，分流圆环管的两端均设置有密封盖，所述水流道的上端连通回流管，水流道靠近水箱一侧的上下侧壁分别设置有气管和水管，水管连通水箱的下端，气管连通水箱的上端内腔。

优选的，所述散热桶靠近水箱的一端外壁上设置有开口槽，开口槽中竖直固定设置有进气板，进气板的内侧侧壁上设置有线性竖直分布的多组喷头，喷头正对散热桶的内腔。

优选的，所述圆环外管的内壁与一对分流圆环管的外壁之间形成的空腔设置为散热流道，散热流道与开口槽连通。

优选的，所述水泵的输入端设置有延伸至水箱中的吸管，水箱的前端侧壁上设置有中转弯管，所述中转弯管与进气板连通。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

本发明通过设置了水冷和风冷结合的制冷组件，利用对称分布的侧板组成的冷却夹持组件，实现了对电池紧固夹持的同时，实现对相邻电池之间相对的一侧侧壁进行水冷热传递散热，在水冷散热后，利用气泵进气，不仅能利用气压将水管中的水流完全的挤压排出，同时利用气流和电池的热量将管道内壁的水流蒸发，在蒸发过程中吸热，达到进一步散热的目的，如此循环进行水冷和风冷，从而提高了制冷的效率；

通过设置带有8字形流道的散热桶，从而实现对回流的高温水进行充分的散热，配合气泵的排气，将蒸发的蒸汽冲入水箱中液化，并将气体从散热桶中排出，达到排气、散热的高效进行。

附图说明

图1为本发明的结构示意图；

图2为本发明的夹持结构示意图；

图3为本发明的冷却夹持组件；

图4为本发明的冷却管组件；

图5为本发明的第一侧板立体结构示意图；

图6为本发明的散热桶立体结构示意图；

图7为本发明的电池仓立体结构示意图；

图8为本发明的制冷散热组件立体结构示意图；

图9为本发明的散热桶剖视图。

图中：1、电池仓；2、双层盖板；3、安装槽；4、分隔侧柱；5、气流槽；6、电池；7、气孔；8、伸缩杆；9、上锥头插杆；10、冷却夹持组件；11、水箱；12、散热桶；13、第一侧板；14、限位板；15、第二侧板；16、折叠囊；17、弹簧；18、冷却管组件；19、下锥头插杆；20、直角弯管；21、压块；22、倒角；23、输入管；24、输出管；25、冷却贴管；26、收纳槽；27、连通管；28、竖直插槽；30、升降柱；31、开口槽；32、进气板；33、中转弯管；34、水泵；35、气泵；36、调节阀；37、进料管；38、回流管；39、吸管；40、分流圆环管；41、散热流道；42、气管；43、水管；44、水流道；45、喷头。

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9，本发明提供一种技术方案：

实施例1

一种电池温度冷热调节装置，包括电池仓1、冷却夹持组件10、冷却管组件18和制冷散热组件，电池仓1的内腔中设置有安装槽3，分隔侧柱4竖直设置在安装槽3的侧壁上，安装槽3的两端设置有气孔7，安装槽3的前后侧壁上设置有线性分布的多组气流槽5，气流槽5连通两端的气孔7，电池仓1内设置有多组线性排列的电池6，相邻电池6之间设置有前后分布的一对分隔侧柱4，相邻电池6之间电性连接。

通过设置安装槽3实现电池6的安装，通过设置分隔侧柱4实现相邻电池6之间的分隔，利用气流槽5实现电池6侧壁与安装槽3内壁留有间隙，进而配合气孔7实现对安装槽3内腔进行风冷散热，避免热量再电池6的侧壁上聚集。

分隔侧柱4中设置有竖直延伸的竖直插槽28，竖直插槽28的下端直角完整并延伸连接有直角弯管20，直角弯管20的端口向上延伸，电池仓1的上端和直角弯管20的上端分别竖直滑动设置有上锥头插杆9和下锥头插杆19，冷却夹持组件10竖直插接安装在相邻的一对分隔侧柱4之间，冷却夹持组件10包括左右分布的第一侧板13和第二侧板15，第一侧板13和第二侧板15的上下两端连接间隙分别正对上锥头插杆9和下锥头插杆19，第一侧板13和第二侧板15分别贴合在分隔侧柱4的两侧，第一侧板13和第二侧板15之间弹性夹持安装有折叠囊16，折叠囊16内套接有弹簧17。

通过设置带有弹簧17的折叠囊16，使得折叠囊16保持延伸的状态，进而在左右分布的第一侧板13和第二侧板15之间保持相对的弹力，利用上锥头插杆9和下锥头插杆19的插接挤压，使得第一侧板13和第二侧板15被分离，进而达到夹持固定电池6的目的，同时使得第一侧板13和第二侧板15紧密贴合电池6侧壁。

制冷散热组件，制冷散热组件包括水箱11、散热桶12、水泵34、气泵35和调节阀36，水泵34的输入端连通水箱11，水泵34的输出端连接在调节阀36的一个端口上，气泵35连接在调节阀36的另一个端口上，调节阀36的输出端连通折叠囊16的内腔。

通过设置调节阀36实现连通的切换，进而利用水泵34和水箱11的配合，达到进水冷却的目的，利用气泵35达到进气冷却的目的，利用调节阀36的切换达到进水和进气的循环切换。

冷却管组件18，冷却管组件18安装在折叠囊16的内腔中，冷却管组件18包括贴合第一侧板13和第二侧板15的一对左右分布的冷却贴管25，冷却管组件18的输入端连通调节阀36，冷却管组件18的输出端回流连通至散热桶12。

通过设置冷却管组件18使得水冷的管道贴合在第一侧板13和第二侧板15上，达到热传递传散热的目的。

实际工作过程中，首先将电池6安装在电池仓1中，驱动上锥头插杆9和下锥头插杆19相对插接在冷却夹持组件10上，使得第一侧板13和第二侧板15相对分离，第一侧板13和第二侧板15向外侧滑动，进而达到左右侧向夹持电池6的目的，此时调节阀36连通水泵34向冷却管组件18进水，达到水冷降温的目的。

当水冷的冷却水温度过高时，调节阀36切换连通气泵35，利用进气的气流气压将冷却管组件18中的水流完全的压回水箱11中，实现充分排水的目的，此时通过持续进气，利用气流和电池6的热量达到蒸发管道内壁残留水珠的目的，避免水珠在管道中残留，提高了对管道的内壁保护，产生的蒸汽回流至水箱11中遇冷液化，液化后的高温气流排出，达到提高散热效率的目的。

实施例2

在实施例1的基础上，为了实现上锥头插杆9和下锥头插杆19的同步插接安装，电池仓1的上端密封安装有双层盖板2，双层盖板2中竖直向下安装有伸缩杆8，上锥头插杆9的上端安装在伸缩杆8上，上锥头插杆9的中间段设置有限位板14，限位板14位于双层盖板2的下端，限位板14的后侧设置有竖直滑动插接在竖直插槽28中的活塞杆，直角弯管20的一端连通竖直插槽28，直角弯管20的另一端延伸至冷却夹持组件10的正下方，直角弯管20的上端竖直滑动插接有升降柱30，下锥头插杆19的下端固定在升降柱30上，第一侧板13和第二侧板15连接位置的上下两侧均设置有向内侧凹陷的倒角22，上锥头插杆9和下锥头插杆19的端部均设置有与倒角22贴合的锥头。

通过设置倒角22与锥头的配合，实现平滑的竖直挤压分离，利用伸缩杆8实现对上锥头插杆9的驱动并向下插接，利用限位板14相对下降的高度，防止脱落，并在下降过程中使得活塞杆在竖直插槽28中下降，竖直插槽28内压增大，反向驱动直角弯管20中的升降柱30上升，进而牵引驱动下锥头插杆19上升，使得下锥头插杆19和上锥头插杆9同步对进插接，在插接过程中，使得第一侧板13和第二侧板15同时侧向分离。

实施例3

在实施例2的基础上，第一侧板13和第二侧板15相对的一侧均设置有压块21，压块21上设置有收纳槽26，折叠囊16安装在收纳槽26内，折叠囊16的中间侧壁上设置有插接在分隔侧柱4上的一对连通管27。

通过设置收纳槽26实现对折叠囊16进行收纳。

冷却管组件18包括输入管23和输出管24，输入管23和输出管24分别连接一对分隔侧柱4上的连通管27，调节阀36通过进料管37连通一侧分隔侧柱4上的连通管27，另一侧分隔侧柱4上的连通管27连接有回流管38，回流管38连通散热桶12。

其中输入管23和输出管24均为波纹管，用以适配折叠囊16的横向伸缩，使得冷却贴管25固定贴合侧板的内壁，利用连通管27、输入管23和输出管24、回流管38的配合，达到管道的连通。

实施例4

在实施例3的基础上，散热桶12是由圆环外管和一对固定连通的分流圆环管40组成，一对分流圆环管40竖直固定安装在圆环外管的内腔中，一对分流圆环管40的内腔连通形成8字形的水流道44，分流圆环管40的两端均设置有密封盖，水流道44的上端连通回流管38，水流道44靠近水箱11一侧的上下侧壁分别设置有气管42和水管43，水管43连通水箱11的下端，气管42连通水箱11的上端内腔。

通过设置8字形的水流道44，达到分散水流的目的，实现增大与分流圆环管40内壁接触面积，达到充分散热的目的，利用上端的气管42使得回流的气体进入水箱11的上端内腔，通过水管43使得充分散热后的水流回流至水箱11中。

散热桶12靠近水箱11的一端外壁上设置有开口槽31，开口槽31中竖直固定设置有进气板32，进气板32的内侧侧壁上设置有线性竖直分布的多组喷头45，喷头45正对散热桶12的内腔，圆环外管的内壁与一对分流圆环管40的外壁之间形成的空腔设置为散热流道41，散热流道41与开口槽31连通，水泵34的输入端设置有延伸至水箱11中的吸管39，水箱11的前端侧壁上设置有中转弯管33，中转弯管33与进气板32连通。

通过中转弯管33将液化后的气流导流至进气板32，再通过喷头进入散热流道41中，增大散热流道41的气流流速，提高散热效率。

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)

1.一种电池温度冷热调节装置，包括电池仓（1）、冷却夹持组件（10）、冷却管组件（18）和制冷散热组件，其特征在于：所述电池仓（1）内设置有多组线性排列的电池（6），相邻电池（6）之间设置有前后分布的一对分隔侧柱（4），相邻电池（6）之间电性连接，分隔侧柱（4）中设置有竖直延伸的竖直插槽（28），竖直插槽（28）的下端直角完整并延伸连接有直角弯管（20），所述直角弯管（20）的端口向上延伸，电池仓（1）的上端和直角弯管（20）的上端分别竖直滑动设置有上锥头插杆（9）和下锥头插杆（19）；

所述冷却夹持组件（10）竖直插接安装在相邻的一对分隔侧柱（4）之间，冷却夹持组件（10）包括左右分布的第一侧板（13）和第二侧板（15），所述第一侧板（13）和第二侧板（15）的上下两端连接间隙分别正对上锥头插杆（9）和下锥头插杆（19），第一侧板（13）和第二侧板（15）分别贴合在分隔侧柱（4）的两侧，第一侧板（13）和第二侧板（15）之间弹性夹持安装有折叠囊（16），折叠囊（16）内套接有弹簧（17）；

所述制冷散热组件包括水箱（11）、散热桶（12）、水泵（34）、气泵（35）和调节阀（36），水泵（34）的输入端连通水箱（11），水泵（34）的输出端连接在调节阀（36）的一个端口上，气泵（35）连接在调节阀（36）的另一个端口上，调节阀（36）的输出端连通折叠囊（16）的内腔；

所述冷却管组件（18）安装在折叠囊（16）的内腔中，冷却管组件（18）包括贴合第一侧板（13）和第二侧板（15）的一对左右分布的冷却贴管（25），冷却管组件（18）的输入端连通调节阀（36），冷却管组件（18）的输出端回流连通至散热桶（12）。

2.根据权利要求1所述的一种电池温度冷热调节装置，其特征在于：所述电池仓（1）的上端密封安装有双层盖板（2），所述双层盖板（2）中竖直向下安装有伸缩杆（8），所述上锥头插杆（9）的上端安装在伸缩杆（8）上，上锥头插杆（9）的中间段设置有限位板（14），所述限位板（14）位于双层盖板（2）的下端，限位板（14）的后侧设置有竖直滑动插接在竖直插槽（28）中的活塞杆。

3.根据权利要求2所述的一种电池温度冷热调节装置，其特征在于：所述直角弯管（20）的一端连通竖直插槽（28），直角弯管（20）的另一端延伸至冷却夹持组件（10）的正下方，直角弯管（20）的上端竖直滑动插接有升降柱（30），所述下锥头插杆（19）的下端固定在升降柱（30）上，第一侧板（13）和第二侧板（15）连接位置的上下两侧均设置有向内侧凹陷的倒角（22），所述上锥头插杆（9）和下锥头插杆（19）的端部均设置有与倒角（22）贴合的锥头。

4.根据权利要求3所述的一种电池温度冷热调节装置，其特征在于：所述第一侧板（13）和第二侧板（15）相对的一侧均设置有压块（21），压块（21）上设置有收纳槽（26），所述折叠囊（16）安装在收纳槽（26）内，折叠囊（16）的中间侧壁上设置有插接在分隔侧柱（4）上的一对连通管（27）。

5.根据权利要求4所述的一种电池温度冷热调节装置，其特征在于：所述冷却管组件（18）包括输入管（23）和输出管（24），所述输入管（23）和输出管（24）分别连接一对分隔侧柱（4）上的连通管（27），所述调节阀（36）通过进料管（37）连通一侧分隔侧柱（4）上的连通管（27），另一侧分隔侧柱（4）上的连通管（27）连接有回流管（（38），所述回流管（38）连通散热桶（12）。

6.根据权利要求5所述的一种电池温度冷热调节装置，其特征在于：所述电池仓（1）的内腔中设置有安装槽（3），分隔侧柱（4）竖直设置在安装槽（3）的侧壁上，安装槽（3）的两端设置有气孔（7），安装槽（3）的前后侧壁上设置有线性分布的多组气流槽（5），所述气流槽（5）连通两端的气孔（7）。

7.根据权利要求6所述的一种电池温度冷热调节装置，其特征在于：所述散热桶（12）是由圆环外管和一对固定连通的分流圆环管（40）组成，一对所述分流圆环管（40）竖直固定安装在圆环外管的内腔中，一对分流圆环管（40）的内腔连通形成8字形的水流道（44），分流圆环管（40）的两端均设置有密封盖，所述水流道（44）的上端连通回流管（38），水流道（44）靠近水箱（11）一侧的上下侧壁分别设置有气管（42）和水管（43），水管（43）连通水箱（11）的下端，气管（42）连通水箱（11）的上端内腔。

8.根据权利要求7所述的一种电池温度冷热调节装置，其特征在于：所述散热桶（12）靠近水箱（11）的一端外壁上设置有开口槽（31），开口槽（31）中竖直固定设置有进气板（32），进气板（32）的内侧侧壁上设置有线性竖直分布的多组喷头（45），喷头（45）正对散热桶（12）的内腔。

9.根据权利要求8所述的一种电池温度冷热调节装置，其特征在于：所述圆环外管的内壁与一对分流圆环管（40）的外壁之间形成的空腔设置为散热流道（41），散热流道（41）与开口槽（31）连通。

10.根据权利要求9所述的一种电池温度冷热调节装置，其特征在于：所述水泵（34）的输入端设置有延伸至水箱（11）中的吸管（39），水箱（11）的前端侧壁上设置有中转弯管（33），所述中转弯管（33）与进气板（32）连通。

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