CN116454460B - 一种新能源电池箱的风冷散热结构 - Google Patents

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Abstract

一种新能源电池箱的风冷散热结构，属于新能源电池箱技术领域，为解决电池组在放电过程中，中间区域的电池温度比两侧电池温度高，现有的散热方式不均匀的问题；本发明通过负压风扇进行抽风，风通过支风道进入，在电池组的底部进行热量交换，随后通过两组电池组之间的主风道，最终由负压风扇排出，并且支风道内部配置了三个散热效果不同的散热区，可根据电池组不同位置的温度来预先设置三个区的通风量，及通风的面积，实现了改变散热风道的方式来使电池能够均匀散热，提升电池的使用寿命和提供更好的放电效果。

Description

一种新能源电池箱的风冷散热结构
技术领域
本发明涉及新能源电池箱技术领域，特别涉及一种新能源电池箱的风冷散热结构。
背景技术
随着新能源汽车和电力储能行业快速发展，为了保障电池系统在各种环境下均能够保持更好的运行状态以及相对较长的使用寿命，对电池的温度管理显得尤为重要。
由于液冷散热技术存在成本高、设计复杂度高以及液冷部件成熟度低等问题，目前很多电池仍然采用风冷的技术，为提高电池的能量密度，很多电池箱通过底部进行风冷的手段来进行散热，由于电池组成列排布，当电池呈高倍率放电情况下，位于中部的电池由于被两侧的电池包裹着，往往会比两侧的电池温度更高，而电池温度在20℃-40℃之间且整个电池组的温差小于5℃是电池平稳放电的基础条件，因此需要通过改变散热风道的方式来使电池能够均匀散热。
为解决上述问题。为此，提出一种新能源电池箱的风冷散热结构。
发明内容
本发明的目的在于提供一种新能源电池箱的风冷散热结构，解决了背景技术中电池组在放电过程中，中间区域的电池温度比两侧电池温度高，现有的散热方式不均匀的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种新能源电池箱的风冷散热结构，包括电池箱主体，电池箱主体由钣金下箱体、电池组和钣金上箱体构成，钣金下箱体的一侧设置有前面板，前面板外部安装有负压风扇，电池组设置有两组，钣金下箱体的顶部设置有嵌合槽，钣金下箱体的顶部与电池组底部对应位置安装有支风道，两组支风道之间设置有与负压风扇连通的主风道，且主风道位于两组电池组之间缝隙处；
负压风扇、主风道和支风道连通，主风道和支风道用于进风，支风道用于进行热量交换，支风道分为左中右三个散热区。
进一步地，主风道包括第一主风道，支风道包括第一支风道，第一支风道对应电池组设有两组，第一支风道嵌合安装在嵌合槽内，第一支风道包括第一散热板，第一散热板为前后贯通的方形钣金件，第一散热板的内部设置有隔板，且隔板设置有两组，两组的隔板将第一散热板内部分为三个散热区域。
进一步地，第一散热板的底部内壁安装有第一导风板和第二导风板，第一散热板的顶部内壁还均匀分布有散热翅片。
进一步地，第一主风道包括风道外壳和集风斗，风道外壳的底部设有横穿的贯穿槽，贯穿槽与第一支风道连通，集风斗分别与负压风扇和风道外壳对接，风道外壳上安装有驱动机构，风道外壳的内部活动设置有第一分割机构和第二分割机构，第一分割机构和第二分割机构将风道外壳内部分为三个区域。
进一步地，驱动机构包括固定连接在风道外壳外部的电机，电机的输出端固定连接有正反牙丝杆，正反牙丝杆斜向延伸至风道外壳内部，第一分割机构包括L形挡风板，L形挡风板通过丝杆座与正反牙丝杆螺纹连接，L形挡风板的两端分别滑动连接有第一滑块和第二挡风板，第一挡风板与第一散热板内部的隔板之间连接有弹性伸缩片，弹性伸缩片用于对风进行阻挡，第一分割机构和第二分割机构是由相同结构制成的构件，第二分割机构与隔板之间也安装有弹性伸缩片。
进一步地，第一挡风板上固定连接有第一滑块，第二挡风板上固定连接有第二滑块，风道外壳的内部分别设置有与第一滑块和第二滑块相对应的横向滑槽和纵向滑槽。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
本发明提供的一种新能源电池箱的风冷散热结构，通过负压风扇进行抽风，风通过支风道进入，在电池组的底部进行热量交换，随后通过两组电池组之间的主风道，最终由负压风扇排出，并且支风道内部配置了三个散热效果不同的散热区，可根据电池组不同位置的温度来预先设置三个区的通风量，及通风的面积，实现了改变散热风道的方式来使电池能够均匀散热，提升电池的使用寿命和提供更好的放电效果。
附图说明
图1为本发明的整体结构示意图；
图2为本发明的电池箱主体、第一主风道和第一支风道结构示意图；
图3为本发明的第一主风道和第一支风道结构示意图；
图4为本发明的第一主风道和第一支风道结构拆分图；
图5为本发明的第一支风道结构爆炸图；
图6为本发明的第一主风道部分结构示意图；
图7为本发明的风道外壳结构解剖图；
图8为本发明的电池箱主体、第二主风道和第二支风道结构示意图；
图9为本发明的第二主风道和第二支风道结构示意图；
图10为本发明的第二主风道和第二支风道结构拆分图；
图11为本发明的电池箱主体、第三主风道和第三支风道结构示意图；
图12为本发明的第三主风道和第三支风道结构爆炸图。
图中：1、电池箱主体；11、钣金下箱体；111、嵌合槽；12、电池组；13、钣金上箱体；14、前面板；15、负压风扇；2、第一主风道；21、风道外壳；211、横向滑槽；212、纵向滑槽；22、集风斗；23、贯穿槽；24、驱动机构；241、电机；242、正反牙丝杆；25、第一分割机构；251、L形挡风板；252、丝杆座；253、第一挡风板；254、第一滑块；255、第二挡风板；256、第二滑块；26、第二分割机构；27、弹性伸缩片；3、第一支风道；31、第一散热板；32、隔板；33、第一导风板；34、第二导风板；35、散热翅片；4、第二主风道；41、第一主风管；42、第一分风管；5、第二支风道；51、第二散热板；52、第一散热槽；53、第二散热槽；54、第三散热槽；6、第三主风道；61、第二主风管；62、第二分风管；7、第三支风道；71、第三散热板；72、第一散热区；73、第二散热区；74、第三散热区；75、分割梁；76、坡道板。
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。
实施例一：
参阅图1-图7，一种新能源电池箱的风冷散热结构，包括电池箱主体1，电池箱主体1由钣金下箱体11、电池组12和钣金上箱体13构成，钣金下箱体11的一侧设置有前面板14，前面板14外部安装有负压风扇15，电池组12设置有两组，钣金下箱体11的顶部设置有嵌合槽111，钣金下箱体11的顶部与电池组12底部对应位置安装有支风道，两组支风道之间设置有与负压风扇15连通的主风道，且主风道位于两组电池组12之间缝隙处，负压风扇15、主风道和支风道连通，主风道和支风道用于进风，支风道用于进行热量交换，支风道分为左中右三个散热区，三个散热区分别为A区、B区和C区。
主风道包括第一主风道2，支风道包括第一支风道3，第一支风道3对应电池组12设有两组，第一支风道3嵌合安装在嵌合槽111内，第一支风道3包括第一散热板31，第一散热板31为前后贯通的方形钣金件，第一散热板31的内部设置有隔板32，且隔板32设置有两组，两组的隔板32将第一散热板31内部分为三个散热区域，三个散热区域与图1中的A区、B区和C区对应。
第一散热板31的底部内壁安装有第一导风板33和第二导风板34，第一导风板33和第二导风板34的横截面为梯形，当风进入的时候，在第一导风板33和第二导风板34的作用下使风贴合与第一散热板31顶部内壁流动，提升散热效果；第一散热板31的顶部内壁还均匀分布有散热翅片35。
第一主风道2包括风道外壳21和集风斗22，风道外壳21的底部设有横穿的贯穿槽23，贯穿槽23与第一支风道3连通，集风斗22分别与负压风扇15和风道外壳21对接，风道外壳21上安装有驱动机构24，风道外壳21的内部活动设置有第一分割机构25和第二分割机构26，第一分割机构25和第二分割机构26将风道外壳21内部分为三个区域，且三个区域与第一散热板31内部三个区域一一对应。
驱动机构24包括固定连接在风道外壳21外部的电机241，电机241的输出端固定连接有正反牙丝杆242，正反牙丝杆242外表面的两组螺纹的绕转方向相反，正反牙丝杆242斜向延伸至风道外壳21内部，正反牙丝杆242与风道外壳21的对角线对应，第一分割机构25包括L形挡风板251，L形挡风板251通过丝杆座252与正反牙丝杆242螺纹连接，L形挡风板251的两端分别滑动连接有第一滑块254和第二挡风板255，第一挡风板253与第一散热板31内部的隔板32之间连接有弹性伸缩片27，弹性伸缩片27用于对风进行阻挡，第一分割机构25和第二分割机构26是由相同结构制成的构件，第二分割机构26与隔板32之间也安装有弹性伸缩片27。
弹性伸缩片27是由弹性橡胶制成的弹性构件，第一挡风板253上固定连接有第一滑块254，第二挡风板255上固定连接有第二滑块256，风道外壳21的内部分别设置有与第一滑块254和第二滑块256相对应的横向滑槽211和纵向滑槽212。
具体的，散热的时候启动负压风扇15，负压风扇15抽风，外界的风通过第一散热板31进风，当位于电池组12中部的电池温度比两侧电池温度高的时候，启动电机241，电机241带动正反牙丝杆242转动的时候带动第一分割机构25和第二分割机构26相互远离，即第一分割机构25向右侧运动，第二分割机构26向左侧运动，此时风道外壳21内部由第一分割机构25和第二分割机构26分割的三个区域中，中间区域面积最大，第一分割机构25和第二分割机构26相互远离的时候，弹性伸缩片27受到第一分割机构25和第二分割机构26的拉扯将第一散热板31内部两侧的区域遮挡，导致第一散热板31内部两侧的进风量小于中间区域的进风量，最终使得电池组12中间的电池获得更好的散热，平衡温度，可以随时根据温度检测的结果来实时调整散热区域的散热效果。
实施例二：
参阅图8-图10，一种新能源电池箱的风冷散热结构，包括电池箱主体1，电池箱主体1由钣金下箱体11、电池组12和钣金上箱体13构成，钣金下箱体11的一侧设置有前面板14，前面板14外部安装有负压风扇15，电池组12设置有两组，钣金下箱体11的顶部设置有嵌合槽111，钣金下箱体11的顶部与电池组12底部对应位置安装有支风道，两组支风道之间设置有与负压风扇15连通的主风道，且主风道位于两组电池组12之间缝隙处，负压风扇15、主风道和支风道连通，主风道和支风道用于进风，支风道用于进行热量交换，支风道分为左中右三个散热区，三个散热区分别为A区、B区和C区。
主风道包括第二主风道4，支风道包括第二支风道5，第二支风道5对应电池组12设有两组，第二主风道4包括第一主风管41和第一分风管42，第一主风管41与负压风扇15对接，第一分风管42设置在第一主风管41的底部并与两组的第二支风道5连通，第二支风道5嵌合设置在嵌合槽111内。
第二支风道5包括第二散热板51，第二散热板51内部分为三个区域，三个区域与A区、B区和C区相对应，三个区域内分别均匀分布有第三散热槽54、第二散热槽53和第一散热槽52，且三个区域的第三散热槽54、第二散热槽53和第一散热槽52密度以及宽度不相同。
具体的，由于第二散热板51、第一散热槽52和第二散热槽53之间的密度以及散热槽的宽度不同，在进行散热的时候，由于电池组12中不同位置的电池温度不同，其对应电池组12不同位置的散热效果也有所不同，也可保证均匀的对应电池组12进行散热，相比较实施例一的方式，成本低。
实施例三：
参阅图11-图12，一种新能源电池箱的风冷散热结构，包括电池箱主体1，电池箱主体1由钣金下箱体11、电池组12和钣金上箱体13构成，钣金下箱体11的一侧设置有前面板14，前面板14外部安装有负压风扇15，电池组12设置有两组，钣金下箱体11的顶部设置有嵌合槽111，钣金下箱体11的顶部与电池组12底部对应位置安装有支风道，两组支风道之间设置有与负压风扇15连通的主风道，且主风道位于两组电池组12之间缝隙处，负压风扇15、主风道和支风道连通，主风道和支风道用于进风，支风道用于进行热量交换，支风道分为左中右三个散热区，三个散热区分别为A区、B区和C区。
主风道包括第三主风道6，支风道包括第三支风道7，第三支风道7对应电池组12设有两组，第三主风道6包括第二主风管61和第二分风管62，第二主风管61与负压风扇15对接，第二分风管62设置在第二主风管61的底部并与两组的第三支风道7连通，第三支风道7嵌合设置在嵌合槽111内。
第三支风道7包括第三散热板71，第三散热板71内部分为第一散热区72、第二散热区73和第三散热区74，第一散热区72、第二散热区73和第三散热区74与A区、B区和C区一一对应，第三散热板71内部设置有分割梁75，第一散热区72、第二散热区73和第三散热区74中的通风道是由间隔不相同的分割梁75分割而来，分割梁75之间还设置有坡道板76，坡道板76的横截面为三角形，分割梁75之间的间隙用于进风，在进风进行散热的时候，上部的风会先变热，风在流过坡道板76上表面位置时，风受到坡道板76的阻挡，会发生混合，混合的风更有利于带走第三散热板71上表面的热量。
具体的，间隔不相同的分割梁75分割后的第一散热区72、第二散热区73和第三散热区74，每个散热区域的散热效果和进风量有所差距，对应电池组12三个区域的散热效果也有所不同，同时在进行散热的时候，风在流过坡道板76上表面位置时，风受到坡道板76的阻挡，会发生混合，更有利于带走第三散热板71上表面的热量。
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。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明披露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (3)

1.一种新能源电池箱的风冷散热结构，包括电池箱主体(1)，其特征在于：电池箱主体(1)由钣金下箱体(11)、电池组(12)和钣金上箱体(13)构成，钣金下箱体(11)的一侧设置有前面板(14)，前面板(14)外部安装有负压风扇(15)，电池组(12)设置有两组，钣金下箱体(11)的顶部设置有嵌合槽(111)，钣金下箱体(11)的顶部与电池组(12)底部对应位置安装有支风道，两组支风道之间设置有与负压风扇(15)连通的主风道，且主风道位于两组电池组(12)之间缝隙处；
负压风扇(15)、主风道和支风道连通，主风道和支风道用于进风，支风道用于进行热量交换，支风道分为左中右三个散热区；
主风道包括第一主风道(2)，支风道包括第一支风道(3)，第一主风道(2)包括风道外壳(21)和集风斗(22)，风道外壳(21)的底部设有横穿的贯穿槽(23)，贯穿槽(23)与第一支风道(3)连通，集风斗(22)分别与负压风扇(15)和风道外壳(21)对接，风道外壳(21)上安装有驱动机构(24)，风道外壳(21)的内部活动设置有第一分割机构(25)和第二分割机构(26)，第一分割机构(25)和第二分割机构(26)将风道外壳(21)内部分为三个区域；
驱动机构(24)包括固定连接在风道外壳(21)外部的电机(241)，电机(241)的输出端固定连接有正反牙丝杆(242)，正反牙丝杆(242)斜向延伸至风道外壳(21)内部，第一分割机构(25)包括L形挡风板(251)，L形挡风板(251)通过丝杆座(252)与正反牙丝杆(242)螺纹连接，L形挡风板(251)的两端分别滑动连接有第一滑块(254)和第二挡风板(255)，第一挡风板(253)与第一散热板(31)内部的隔板(32)之间连接有弹性伸缩片(27)，弹性伸缩片(27)用于对风进行阻挡，第一分割机构(25)和第二分割机构(26)是由相同结构制成的构件，第二分割机构(26)与隔板(32)之间也安装有弹性伸缩片(27)；
第一挡风板(253)上固定连接有第一滑块(254)，第二挡风板(255)上固定连接有第二滑块(256)，风道外壳(21)的内部分别设置有与第一滑块(254)和第二滑块(256)相对应的横向滑槽(211)和纵向滑槽(212)。
2.如权利要求1所述的一种新能源电池箱的风冷散热结构，其特征在于：第一支风道(3)对应电池组(12)设有两组，第一支风道(3)嵌合安装在嵌合槽(111)内，第一支风道(3)包括第一散热板(31)，第一散热板(31)为前后贯通的方形钣金件，第一散热板(31)的内部设置有隔板(32)，且隔板(32)设置有两组，两组的隔板(32)将第一散热板(31)内部分为三个散热区域。
3.如权利要求2所述的一种新能源电池箱的风冷散热结构，其特征在于：第一散热板(31)的底部内壁安装有第一导风板(33)和第二导风板(34)，第一散热板(31)的顶部内壁还均匀分布有散热翅片(35)。
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