CN117199625B - 一种自冷却磷酸铁锂电池包 - Google Patents
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Abstract
本发明适应于电池包的冷却,具体是涉及一种自冷却磷酸铁锂电池包,包括防尘底板、防尘外壳、冷却机构、电池模组和流量控制器,冷却机构包括冷却底板和冷却边板,冷却底板的旁侧设置有冷却泵,冷却泵的旁侧设置有储液箱,电池模组包括磷酸铁锂电池块,流量控制器包括节流阀和开阀机构,节流阀由阀体、阀盖和阀板组成,本发明通过设置开阀机构一对一的对磷酸铁锂电池块进行监测,确保对磷酸铁锂电池块的冷却更加精准,达到理想的冷却效果,通过在防尘外壳内设置温度传感器来监测磷酸铁锂电池包内的温度,来判断需不需要冷却泵工作,可以节省电量,通过设置快拆组件实现进液箱与节流阀和冷却边板之间的快速拆装,可以有效的节省检修时间。
Description
技术领域
本发明适应于电池包的冷却,具体是涉及一种自冷却磷酸铁锂电池包。
背景技术
磷酸铁锂电池,是一种使用磷酸铁锂作为正极材料,碳作为负极材料的锂离子电池,单体额定电压为3.2V,充电截止电压为3.6V~3.65V,充电过程中,磷酸铁锂中的部分锂离子脱出,经电解质传递到负极,嵌入负极碳材料;同时从正极释放出电子,自外电路到达负极,维持化学反应的平衡,放电过程中,锂离子自负极脱出,经电解质到达正极,同时负极释放电子,自外电路到达正极,为外界提供能量,磷酸铁锂电池具有工作电压高、能量密度大、循环寿命长、安全性能好、自放电率小、无记忆效应的优点。
磷酸铁锂电池的应用非常广泛,常见的领域为用作新能源汽车的动力电池、发电机上的启动电源以及当做储能电池使用等等,其中新能源汽车上的动力电池即为以多个磷酸铁锂电池组成的电池包。
在新能源汽车行驶的过程中,由于磷酸铁锂电池处于长期放电的状态下,电池的温度难免会升高,需对电池进行降温冷却处理,否则电池在持续高温的状态下,将会对电池的容量造成不可逆的损伤或缩短电池的使用寿命,目前使用的冷却方式通常是通过在电池底部或旁侧设置冷却板,使电池的热量传递至冷却板上,且在冷却板内成型供冷却液流动的通道,冷却液通过通道在冷却板内流动带走冷却板的热量,以达到对电池降温的目的,此种冷却方式为统一式的冷却,即对电池包内的若干个电池同时冷却,若电池包内的其中几个电池温度高于其它电池,则此种统一式的冷却方式无法达到理想的冷却效果。
发明内容
基于此,有必要针对现有技术问题,提供一种自冷却磷酸铁锂电池包。
为解决现有技术问题,本发明采用的技术方案为:一种自冷却磷酸铁锂电池包,包括电池包主体,所述电池包主体包括防尘底板、防尘外壳、冷却机构和电池模组,冷却机构包括冷却底板和若干个冷却边板,冷却底板设置于防尘底板的顶部,若干个所述冷却边板均呈竖直状态等距间隔分布,固定设置于冷却底板的顶部,冷却底板的旁侧设置有用于使冷却液在冷却底板和若干个冷却边板内流动的冷却泵,冷却泵的旁侧设置有与冷却泵进液通道和冷却底板内部相通的储液箱,电池模组由若干个磷酸铁锂电池块串联而成,每个所述磷酸铁锂电池块均位于两个冷却边板之间,且每个磷酸铁锂电池块的两侧均与相近的冷却边板抵接,每个所述冷却边板的同侧均设置有与冷却边板一一对应的流量控制器,流量控制器用于控制对应的冷却边板内冷却液流动的流量,每个所述流量控制器均包括节流阀和开阀机构,节流阀包括阀体、阀盖和阀板,阀体呈竖直状态固定设置于冷却边板的侧壁上,阀体上成型有与对应的冷却边板内部相通的进液孔,阀盖可拆卸设置于阀体的顶部,阀板呈竖直状态设置,其下端向下穿过阀盖伸入阀体内与阀体滑动配合,所述阀板与阀体动密封设置,所述开阀机构具有一个控制阀板上下平移的平移输出端,平移输出端与阀板固定连接。
优选的,所述防尘底板的顶部设置有进液箱和回液箱,进液箱位于冷却底板靠近节流阀的一侧,回液箱位于冷却底板远离节流阀的一侧,进液箱与冷却泵的出液通道相通,且进液箱通过若干个与节流阀一一对应的第一接头与若干个节流阀相连,所述回液箱通过若干个与冷却边板一一对应的第二接头与冷却边板相连,冷却底板内成型有第一流道,第一流道的两端分别为第一进液口和第一出液口,第一进液口与回液箱的内部相通,第一出液口与储液箱的内部相通,若干个所述冷却边板内均成型有第二流道,第二流道的两端分别为第二进液口和第二出液口,若干个第二进液口均位于同一侧,若干个第二出液口均位于与第二进液口相对的另一侧,其中,若干个第二进液口分别与若干个进液孔一一对应且相通,若干个第二出液孔分别与若干个第二接头一一对应且均与回液箱的内部相通。
优选的,每个所述第一接头的旁侧均设置有与其一一对应的快拆组件,每个所述快拆组件均由两组以对应的第一接头为轴线上下对称设置的快拆机构组成,每个所述快拆机构均包括限位滑座和L形限位滑块,限位滑座呈竖直状态固定设置于冷却边板的侧壁上且位于第一接头的旁侧,L形限位滑块位于限位滑座远离冷却边板的一侧,L形限位滑块靠近限位滑座的一侧与限位滑座滑动连接,L形限位滑块远离限位滑座的一侧向靠近第一接头的方向延伸并搭接在对应的第一接头上,限位滑座远离第一接头的一侧设置有两个限位导管,两个所述限位导管通过对应的限位板与限位滑座相连,L形限位滑块远离第一接头的一侧成型有与限位导管一一对应的限位导杆,每个所述限位导杆均穿过相近的限位板伸入对应的限位导管内与限位导管滑动配合,每个所述限位导管内均设置有限位弹簧,限位弹簧用于使限位导杆保持向靠近第一接头方向移动的力,其中,若干个靠近同一侧设置的L形限位滑块通过一个拉杆连为一体。
优选的,所述阀体内侧成型有限位滑槽,阀板上成型有与限位滑槽对应的限位凸楞。
优选的,所述阀盖上成型有防脱凸楞,阀板上成型有与防脱凸楞对应的防脱凹槽。
优选的,每个所述阀体外侧均设置有快拆按钮,快拆按钮的数量为两个,对称设置于阀体的两侧,每个所述快拆按钮均通过对应的铰接耳与阀体铰接,两个所述快拆按钮的上端均成型有相向向内的倒角部和平勾部,两个倒角部用于使阀盖向阀体上安装时通过阀盖抵触倒角部的斜面使对应的快拆按钮的上端向远离阀体的方向移动,两个平勾部用于在阀盖安装完成后勾住阀盖,平勾部与阀盖端部相抵。
优选的,所述开阀机构包括安装盒,安装盒呈倾斜状态固定设置于对应的冷却边板侧壁上,安装盒位于高位的一端位于节流阀的上方,安装盒位于低位的一端为储液腔且与相近的磷酸铁锂电池块抵接,安装盒内设置有第一槽轮、第二槽轮和记忆金属圈,第一槽轮位于安装盒高位的一端与安装盒轴接,第二槽轮位于安装盒低位的一端与安装盒轴接,记忆金属圈套设在第一槽轮和第二槽轮上将第一槽轮和第二槽轮连为一体,第一槽轮远离冷却边板的一侧同轴设置有第一齿轮,第一齿轮位于安装盒的外侧,第一齿轮的旁侧设置有齿条,齿条远离第一齿轮的一端向下穿过位于上方的L形限位滑块与相近的阀板固定连接,所述第一齿轮通过一个减速齿轮组与齿条相连,减速齿轮组与安装盒固定连接,其中,齿条即为上述开阀机构内的平移输出端。
优选的,所述阀体的下端设置有复位机构,复位机构包括复位导管,复位导管呈竖直状态设置,其靠近阀体的一端与阀体固定连接,复位导管内设置有复位导杆,复位导杆的上端向上穿过阀体与阀板固定连接,复位导杆与阀体滑动连接,且连接处动密封设置,复位导杆的下端套设有复位弹簧,复位弹簧位于所述复位导管内,复位导杆位于下方的端部设置有弹簧挡板,弹簧挡板位于复位弹簧远离阀体的一端且与复位弹簧抵接。
本发明与现有技术相比具有的有益效果是:
其一,本发明通过设置开阀机构一对一的对磷酸铁锂电池块进行监测,可以在个别磷酸铁锂电池块温度过高时对节流阀进行调节,通过进液孔的扩大增加冷却液在冷却边板内的流量从而带走个别磷酸铁锂电池块温度过高时的热量,确保对磷酸铁锂电池块的冷却更加精准,达到理想的冷却效果;
其二,通过在防尘外壳内设置温度传感器来监测磷酸铁锂电池包内的温度,当新能源汽车在行驶时磷酸铁锂电池包内的温度升高,温度传感器给控制器发信号使冷却泵开始运行,当新能源汽车在行驶或怠速时,磷酸铁锂电池包内的温度较低,温度传感器不会给控制器发信号则冷却泵不工作,可以节省电量,变相的增加了新能源汽车的续航里程;
其三,当磷酸铁锂电池包需要检修时,通过设置快拆组件实现进液箱与节流阀和冷却边板之间的快速拆装,可以有效的降低检修难度,节省检修时间。
附图说明
图1是本发明的立体结构示意图。
图2是本发明去除防尘外壳的俯视图。
图3是本发明去除防尘外壳的立体结构示意图。
图4是本发明去除防尘外壳的侧视图。
图5是本发明中的冷却边板、冷却底板、进液箱和回液箱连接示意图。
图6是本发明中的冷却底板剖视图。
图7是本发明中的冷却边板剖视图。
图8是本发明中的流量控制器和快拆组件立体结构示意图。
图9是本发明中的节流阀立体结构示意图。
图10是本发明中的节流阀和复位机构剖视图。
图11是图10中A处放大示意图。
图12是本发明中的节流阀和复位机构立体结构拆分示意图。
图13是本发明中的开阀机构示意图。
图14是本发明中的开阀机构剖视图。
图15是本发明中的快拆机构立体结构示意图。
图16是本发明中的快拆机构立体结构拆分示意图。
图中标号为:1、防尘底板;2、防尘外壳;3、冷却底板;4、冷却边板;5、冷却泵;6、储液箱;7、磷酸铁锂电池块;8、阀体;9、阀盖;10、阀板;11、进液孔;12、进液箱;13、回液箱;14、第一接头;15、第二接头;16、第一流道;17、第一进液口;18、第一出液口;19、第二流道;20、第二进液口;21、第二出液口;22、限位滑座;23、L形限位滑块;24、限位导管;25、限位板;26、限位导杆;27、限位弹簧;28、拉杆;29、限位滑槽;30、限位凸楞;31、防脱凸楞;32、防脱凹槽;33、快拆按钮;34、铰接耳;35、倒角部;36、平勾部;37、安装盒;38、第一槽轮;39、第二槽轮;40、记忆金属圈;41、第一齿轮;42、齿条;43、减速齿轮组;44、复位导管;45、复位导杆;46、复位弹簧;47、弹簧挡板。
具体实施方式
为能进一步了解本发明的特征、技术手段以及所达到的具体目的、功能,下面结合附图与具体实施方式对本发明作进一步详细描述。
参照图1至图16所示,本发明提供一种技术方案:一种自冷却磷酸铁锂电池包,包括电池包主体,电池包主体包括防尘底板1、防尘外壳2、冷却机构和电池模组,冷却机构包括冷却底板3和若干个冷却边板4,冷却底板3设置于防尘底板1的顶部,若干个冷却边板4均呈竖直状态等距间隔分布,固定设置于冷却底板3的顶部,冷却底板3的旁侧设置有用于使冷却液在冷却底板3和若干个冷却边板4内流动的冷却泵5,冷却泵5的旁侧设置有与冷却泵5进液通道和冷却底板3内部相通的储液箱6,电池模组由若干个磷酸铁锂电池块7串联而成,每个磷酸铁锂电池块7均位于两个冷却边板4之间,且每个磷酸铁锂电池块7的两侧均与相近的冷却边板4抵接,每个冷却边板4的同侧均设置有与冷却边板4一一对应的流量控制器,流量控制器用于控制对应的冷却边板4内冷却液流动的流量,每个流量控制器均包括节流阀和开阀机构,节流阀包括阀体8、阀盖9和阀板10,阀体8呈竖直状态固定设置于冷却边板4的侧壁上,阀体8上成型有与对应的冷却边板4内部相通的进液孔11,阀盖9可拆卸设置于阀体8的顶部,阀板10呈竖直状态设置,其下端向下穿过阀盖9伸入阀体8内与阀体8滑动配合,阀板10与阀体8动密封设置,开阀机构具有一个控制阀板10上下平移的平移输出端,平移输出端与阀板10固定连接。
在新能源汽车行驶的过程中,设置于防尘外壳2内部的温度传感器(图上未示出)检测到磷酸铁锂电池块7温度升高后,给控制器发送信号,控制器控制冷却泵5工作,冷却泵5工作将冷却液同时送入多个冷却边板4内,经冷却边板4进入冷却底板3内,经冷却底板3回到储液箱6完成循环,在此过程中,流动的冷却液将会带走磷酸铁锂电池块7传导至冷却底板3和冷却边板4上的热量,使冷却边板4和冷却底板3始终保持低温状态,从而对磷酸铁锂电池块7进行降温,在此过程中,如有个别的磷酸铁锂电池块7温度过高,该磷酸铁锂电池块7传导至相近的冷却边板4上的热量也越大,与冷却边板4对应的开阀机构将会控制对应节流阀内的阀板10打开扩大进液孔11的口径,使相同压力下的冷却液在该冷却边板4内流动的流量更大,带走更多的热量,使该磷酸铁锂电池块7恢复到与正常磷酸铁锂电池块7同样的温度,以确保在个别的磷酸铁锂电池块7产生异常高温时,流量控制器配合冷却机构自动调整达到最理想的冷却效果。
防尘底板1的顶部设置有进液箱12和回液箱13,进液箱12位于冷却底板3靠近节流阀的一侧,回液箱13位于冷却底板3远离节流阀的一侧,进液箱12与冷却泵5的出液通道相通,且进液箱12通过若干个与节流阀一一对应的第一接头14与若干个节流阀相连,回液箱13通过若干个与冷却边板4一一对应的第二接头15与冷却边板4相连,冷却底板3内成型有第一流道16,第一流道16的两端分别为第一进液口17和第一出液口18,第一进液口17与回液箱13的内部相通,第一出液口18与储液箱6的内部相通,若干个冷却边板4内均成型有第二流道19,第二流道19的两端分别为第二进液口20和第二出液口21,若干个第二进液口20均位于同一侧,若干个第二出液口21均位于与第二进液口20相对的另一侧,其中,若干个第二进液口20分别与若干个进液孔11一一对应且相通,若干个第二出液孔分别与若干个第二接头15一一对应且均与回液箱13的内部相通。
在新能源汽车行驶的过程中,当冷却机构开始工作,与储液箱6相连的冷却泵5将储液箱6内的冷却液送入进液箱12内,进液箱12通过节流阀将冷却液送入若干个冷却边板4内,若干个冷却边板4内的冷却液通过第二流道19流过进入回液箱13内,回液箱13内的冷却液进入冷却底板3内,进入冷却底板3内的冷却液经第一流道16流过回到储液箱6,至此完成循环,第一流道16和第二流道19均为若干个直道通过弯道连通的,确保冷却液在其内部流过尽可能带走更多的热量。
每个第一接头14的旁侧均设置有与其一一对应的快拆组件,每个快拆组件均由两组以对应的第一接头14为轴线上下对称设置的快拆机构组成,每个快拆机构均包括限位滑座22和L形限位滑块23,限位滑座22呈竖直状态固定设置于冷却边板4的侧壁上且位于第一接头14的旁侧,L形限位滑块23位于限位滑座22远离冷却边板4的一侧,L形限位滑块23靠近限位滑座22的一侧与限位滑座22滑动连接,L形限位滑块23远离限位滑座22的一侧向靠近第一接头14的方向延伸并搭接在对应的第一接头14上,限位滑座22远离第一接头14的一侧设置有两个限位导管24,两个限位导管24通过对应的限位板25与限位滑座22相连,L形限位滑块23远离第一接头14的一侧成型有与限位导管24一一对应的限位导杆26,每个限位导杆26均穿过相近的限位板25伸入对应的限位导管24内与限位导管24滑动配合,每个限位导管24内均设置有限位弹簧27,限位弹簧27用于使限位导杆26保持向靠近第一接头14方向移动的力,其中,若干个靠近同一侧设置的L形限位滑块23通过一个拉杆28连为一体。
当需要对节流阀进行维护检修时,拉动两个拉杆28使两个拉杆28向远离第一接头14的方向移动,拉杆28移动同时带动若干个与其连接的L形限位滑块23在限位滑座22上向远离第一接头14的方向滑动,当L形限位滑块23远离第一接头14不再搭接在对应的第一接头14上对其进行限位,即可将进液箱12和节流阀取下,限位弹簧27用于使限位导杆26在无外力干涉的情况下带着对应的L形限位滑块23搭接在第一接头14上对第一接头14进行限位,确保新能源汽车行驶的过程不会因为抖动和颠簸使进液箱12和节流阀脱落。
阀体8内侧成型有限位滑槽29,阀板10上成型有与限位滑槽29对应的限位凸楞30。
当磷酸铁锂电池块7的温度过高需要流量控制器介入辅助冷却时,开阀机构工作带动阀板10向上移动,在此过程中,通过阀体8内的限位滑槽29对阀板10上的限位凸楞30进行限位,确保阀板10在移动的过程中不会发生偏移。
阀盖9上成型有防脱凸楞31,阀板10上成型有与防脱凸楞31对应的防脱凹槽32。
当开阀机构带动阀板10向上移动时,阀盖9上的防脱凸楞31在阀板10上的防脱凹槽32内滑动,由于防脱凹槽32为半槽,使得阀板10在移动至固定距离后阀盖9上的防脱凸楞31对阀板10进行限位使阀板10就无法移动,确保阀板10不会自阀体8内脱落。
每个阀体8外侧均设置有快拆按钮33,快拆按钮33的数量为两个,对称设置于阀体8的两侧,每个快拆按钮33均通过对应的铰接耳34与阀体8铰接,两个快拆按钮33的上端均成型有相向向内的倒角部35和平勾部36,两个倒角部35用于使阀盖9向阀体8上安装时通过阀盖9抵触倒角部35的斜面使对应的快拆按钮33的上端向远离阀体8的方向移动,两个平勾部36用于在阀盖9安装完成后勾住阀盖9。
每个快拆按钮33与阀体8的铰接处均设置有一个扭簧(图上未示出),扭簧可以使两个快拆按钮33的上端保持有一个相互靠近的力,节流阀组装时,将阀板10伸入阀体8内,阀板10安装好后将阀盖9自阀板10的上方向下移动套在阀板10上,阀盖9套设完成后向下推动阀盖9使阀盖9向靠近阀体8的方向移动,在此过程中,阀盖9抵接快拆按钮33上的倒角部35,随着阀盖9继续向下移动,阀盖9通过快拆按钮33上的倒角部35迫使两个快拆按钮33的上端相互远离,在此过程中阀盖9继续向下移动,直至阀盖9与阀体8接触且阀盖9与快拆按钮33上的倒角部35脱离,阀盖9脱离倒角部35后扭簧带动对应的快拆按钮33复位,复位完成快拆按钮33上的平勾部36将勾住阀盖9的边对阀盖9进行限位,确保阀盖9不会自动与阀体8分开,当阀体8或阀板10因磨损需要更换时,按压阀体8上对应的快拆按钮33的下端,使两个快拆按钮33的下端互相靠近,在此过程中,两个快拆按钮33的上端将会互相远离,直至快拆按钮33上的平勾部36不再勾住阀盖9对阀盖9进行限位,即可将阀盖9取下,进而将阀板10自阀体8内取出,进行更换,确保节流阀组装或维修时可以通过快拆按钮33与阀盖9的配合实现快速拆装。
开阀机构包括安装盒37,安装盒37呈倾斜状态固定设置于对应的冷却边板4侧壁上,安装盒37位于高位的一端位于节流阀的上方,安装盒37位于低位的一端为储液腔且与相近的磷酸铁锂电池块7抵接,安装盒37内设置有第一槽轮38、第二槽轮39和记忆金属圈40,第一槽轮38位于安装盒37高位的一端与安装盒37轴接,第二槽轮39位于安装盒37低位的一端与安装盒37轴接,记忆金属圈40套设在第一槽轮38和第二槽轮39上将第一槽轮38和第二槽轮39连为一体,第一槽轮38远离冷却边板4的一侧同轴设置有第一齿轮41,第一齿轮41位于安装盒37的外侧,第一齿轮41的旁侧设置有齿条42,齿条42远离第一齿轮41的一端向下穿过位于上方的L形限位滑块23与相近的阀板10固定连接,第一齿轮41通过一个减速齿轮组43与齿条42相连,减速齿轮组43与安装盒37固定连接,其中,齿条42即为上述开阀机构内的平移输出端。
储液腔内注入水,水的位置淹没第二槽轮39下方四分之一处,确保此处的记忆金属圈40被水淹没,记忆金属圈40由一根变冷后保持直线的镍钛合金丝制成,当个别磷酸铁锂电池块7的温度异常时,热量将会传导至与其抵接的安装盒37上,通过安装盒37将储液腔内的水加热,当水温超过一定温度,浸没在水里的记忆金属圈40将会提高强度并欲恢复直线外形将两边未入水的记忆金属拽紧,在此过程中,位于低位一侧的记忆金属被拉动入水提高强度并欲恢复直线外形,此时记忆金属圈40与第二槽轮39的接触点变为两个,其一为初始没入水中的点,其二为被拉动入水的点,由于被拉动入水的记忆金属提高强度并欲恢复直线外形,将会拉动初始没入水中的记忆金属使其与第二槽轮39的接触点移动发生变化,在此过程中第二槽轮39将会产生扭力开始转动,第二槽轮39转动带动与第一槽轮38轴接的第一齿轮41转动,第一齿轮41转动通过减速齿轮组43带动齿条42向上移动,齿条42向上移动带动阀板10向上移动扩大进液孔11的口径,确保在个别的磷酸铁锂电池块7产生异常高温时开阀机构可以自动控制节流阀及时改变进液孔11的口径进行应对。
阀体8的下端设置有复位机构,复位机构包括复位导管44,复位导管44呈竖直状态设置,其靠近阀体8的一端与阀体8固定连接,复位导管44内设置有复位导杆45,复位导杆45的上端向上穿过阀体8与阀板10固定连接,复位导杆45与阀体8滑动连接,且连接处动密封设置,复位导杆45的下端套设有复位弹簧46,复位弹簧46位于复位导管44内,复位导杆45位于下方的端部设置有弹簧挡板47,弹簧挡板47位于复位弹簧46远离阀体8的一端且与复位弹簧46抵接。
当开阀机构带动阀板10向上移动时,与阀板10固定连接的复位导杆45跟随阀板10同步向上移动,复位导杆45移动带动弹簧挡板47移动,在此过程中,弹簧挡板47将会对复位弹簧46压缩,当异常高温的磷酸铁锂电池块7冷却完成温度降至常规温度,储液腔内的水温也同步下降,第一槽轮38、第二槽轮39和记忆金属圈40不再转动,停止转动的第一槽轮38不再通过第一齿轮41、减速齿轮组43和齿条42使阀板10始终保持一个向上移动的力,此时被压缩的复位弹簧46由压缩状态复位推动弹簧挡板47向远离阀体8的方向移动,弹簧挡板47移动带动复位导杆45以及与复位导杆45固定连接的阀板10向下移动,使阀板10复位至初始位置,确保当异常高温的磷酸铁锂电池块7冷却完成温度降至常规温度后,阀体8上的进液孔11可以自动恢复至初始大小。
工作原理:在新能源汽车行驶的过程中,设置于防尘外壳2内部的温度传感器(图上未示出)检测到磷酸铁锂电池块7温度升高后,给控制器发送信号,控制器控制与储液箱6相连的冷却泵5将储液箱6内的冷却液送入进液箱12内,进液箱12通过节流阀将冷却液送入若干个冷却边板4内,若干个冷却边板4内的冷却液通过第二流道19流过进入回液箱13内,回液箱13内的冷却液进入冷却底板3内,进入冷却底板3内的冷却液经第一流道16流过回到储液箱6,至此完成循环,在此过程中,流动的冷却液将会带走磷酸铁锂电池块7传导至冷却底板3和冷却边板4上的热量,使冷却边板4和冷却底板3始终保持低温状态,从而对磷酸铁锂电池块7进行降温,在此过程中,如有个别的磷酸铁锂电池块7温度过高,热量将会传导至与其抵接的安装盒37上,通过安装盒37将储液腔内的水加热,当水温超过一定温度,浸没在水里的记忆金属圈40将会提高强度并欲恢复直线外形将两边未入水的记忆金属拽紧,在此过程中,位于低位一侧的记忆金属被拉动入水提高强度并欲恢复直线外形,此时记忆金属圈40与第二槽轮39的接触点变为两个,其一为初始没入水中的点,其二为被拉动入水的点,由于被拉动入水的记忆金属提高强度并欲恢复直线外形,将会拉动初始没入水中的记忆金属使其与第二槽轮39的接触点移动发生变化,在此过程中第二槽轮39将会产生扭力开始转动,第二槽轮39转动带动与第一槽轮38轴接的第一齿轮41转动,第一齿轮41转动通过减速齿轮组43带动齿条42向上移动,齿条42向上移动带动阀板10向上移动扩大进液孔11的口径,使相同压力下的冷却液在该冷却边板4内流动的流量更大,带走更多的热量,使该磷酸铁锂电池块7恢复到与正常磷酸铁锂电池块7同样的温度,当异常高温的磷酸铁锂电池块7冷却完成温度降至常规温度,储液腔内的水温也同步下降,第一槽轮38、第二槽轮39和记忆金属圈40不再转动,停止转动的第一槽轮38不再通过第一齿轮41、减速齿轮组43和齿条42使阀板10始终保持一个向上移动的力,此时被压缩的复位弹簧46由压缩状态复位推动弹簧挡板47向远离阀体8的方向移动,弹簧挡板47移动带动复位导杆45以及与复位导杆45固定连接的阀板10向下移动,使阀板10复位至初始位置,确保当异常高温的磷酸铁锂电池块7冷却完成温度降至常规温度后,阀体8上的进液孔11可以自动恢复至初始大小。
以上实施例仅表达了本发明的一种或几种实施方式,其描述较为具体和详细,但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是,对于本领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明构思的前提下,还可以做出若干变形和改进,这些都属于本发明的保护范围。因此,本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。
Claims (6)
1.一种自冷却磷酸铁锂电池包,包括电池包主体,其特征在于,所述电池包主体包括防尘底板(1)、防尘外壳(2)、冷却机构和电池模组,冷却机构包括冷却底板(3)和若干个冷却边板(4),冷却底板(3)设置于防尘底板(1)的顶部,若干个所述冷却边板(4)均呈竖直状态等距间隔分布,固定设置于冷却底板(3)的顶部,冷却底板(3)的旁侧设置有用于使冷却液在冷却底板(3)和若干个冷却边板(4)内流动的冷却泵(5),冷却泵(5)的旁侧设置有与冷却泵(5)进液通道和冷却底板(3)内部相通的储液箱(6),电池模组由若干个磷酸铁锂电池块(7)串联而成,每个所述磷酸铁锂电池块(7)均位于两个冷却边板(4)之间,且每个磷酸铁锂电池块(7)的两侧均与相近的冷却边板(4)抵接,每个所述冷却边板(4)的同侧均设置有与冷却边板(4)一一对应的流量控制器,流量控制器用于控制对应的冷却边板(4)内冷却液流动的流量,每个所述流量控制器均包括节流阀和开阀机构,节流阀包括阀体(8)、阀盖(9)和阀板(10),阀体(8)呈竖直状态固定设置于冷却边板(4)的侧壁上,阀体(8)上成型有与对应的冷却边板(4)内部相通的进液孔(11),阀盖(9)可拆卸设置于阀体(8)的顶部,阀板(10)呈竖直状态设置,其下端向下穿过阀盖(9)伸入阀体(8)内与阀体(8)滑动配合,所述阀板(10)与阀体(8)动密封设置,所述开阀机构具有一个控制阀板(10)上下平移的平移输出端,平移输出端与阀板(10)固定连接;
所述开阀机构包括安装盒(37),安装盒(37)呈倾斜状态固定设置于对应的冷却边板(4)侧壁上,安装盒(37)位于高位的一端位于节流阀的上方,安装盒(37)位于低位的一端为储液腔且与相近的磷酸铁锂电池块(7)抵接,安装盒(37)内设置有第一槽轮(38)、第二槽轮(39)和记忆金属圈(40),第一槽轮(38)位于安装盒(37)高位的一端与安装盒(37)轴接,第二槽轮(39)位于安装盒(37)低位的一端与安装盒(37)轴接,记忆金属圈(40)套设在第一槽轮(38)和第二槽轮(39)上将第一槽轮(38)和第二槽轮(39)连为一体,第一槽轮(38)远离冷却边板(4)的一侧同轴设置有第一齿轮(41),第一齿轮(41)位于安装盒(37)的外侧,第一齿轮(41)的旁侧设置有齿条(42),齿条(42)远离第一齿轮(41)的一端向下穿过位于上方的L形限位滑块(23)与相近的阀板(10)固定连接,所述第一齿轮(41)通过一个减速齿轮组(43)与齿条(42)相连,减速齿轮组(43)与安装盒(37)固定连接;
所述阀体(8)的下端设置有复位机构,复位机构包括复位导管(44),复位导管(44)呈竖直状态设置,其靠近阀体(8)的一端与阀体(8)固定连接,复位导管(44)内设置有复位导杆(45),复位导杆(45)的上端向上穿过阀体(8)与阀板(10)固定连接,复位导杆(45)与阀体(8)滑动连接,且连接处动密封设置,复位导杆(45)的下端套设有复位弹簧(46),复位弹簧(46)位于所述复位导管(44)内,复位导杆(45)位于下方的端部设置有弹簧挡板(47),弹簧挡板(47)位于复位弹簧(46)远离阀体(8)的一端且与复位弹簧(46)抵接;
储液腔内注入水,水的位置淹没第二槽轮(39)下方四分之一处,确保此处的记忆金属圈(40)被水淹没,记忆金属圈(40)由一根变冷后保持直线的镍钛合金丝制成,当个别磷酸铁锂电池块(7)的温度异常时,热量将会传导至与其抵接的安装盒(37)上,通过安装盒(37)将储液腔内的水加热,当水温超过一定温度,浸没在水里的记忆金属圈(40)将会提高强度并欲恢复直线外形将两边未入水的记忆金属拽紧,在此过程中,位于低位一侧的记忆金属被拉动入水提高强度并欲恢复直线外形,此时记忆金属圈(40)与第二槽轮(39)的接触点变为两个,其一为初始没入水中的点,其二为被拉动入水的点,由于被拉动入水的记忆金属提高强度并欲恢复直线外形,将会拉动初始没入水中的记忆金属使其与第二槽轮(39)的接触点移动发生变化,在此过程中第二槽轮(39)将会产生扭力开始转动,第二槽轮(39)转动带动与第一槽轮(38)轴接的第一齿轮(41)转动,第一齿轮(41)转动通过减速齿轮组(43)带动齿条(42)向上移动,齿条(42)向上移动带动阀板(10)向上移动扩大进液孔(11)的口径,确保在个别的磷酸铁锂电池块(7)产生异常高温时开阀机构可以自动控制节流阀及时改变进液孔(11)的口径进行应对。
2.根据权利要求1所述的自冷却磷酸铁锂电池包,其特征在于,所述防尘底板(1)的顶部设置有进液箱(12)和回液箱(13),进液箱(12)位于冷却底板(3)靠近节流阀的一侧,回液箱(13)位于冷却底板(3)远离节流阀的一侧,进液箱(12)与冷却泵(5)的出液通道相通,且进液箱(12)通过若干个与节流阀一一对应的第一接头(14)与若干个节流阀相连,所述回液箱(13)通过若干个与冷却边板(4)一一对应的第二接头(15)与冷却边板(4)相连,冷却底板(3)内成型有第一流道(16),第一流道(16)的两端分别为第一进液口(17)和第一出液口(18),第一进液口(17)与回液箱(13)的内部相通,第一出液口(18)与储液箱(6)的内部相通,若干个所述冷却边板(4)内均成型有第二流道(19),第二流道(19)的两端分别为第二进液口(20)和第二出液口(21),若干个第二进液口(20)均位于同一侧,若干个第二出液口(21)均位于与第二进液口(20)相对的另一侧,其中,若干个第二进液口(20)分别与若干个进液孔(11)一一对应且相通,若干个第二出液孔分别与若干个第二接头(15)一一对应且均与回液箱(13)的内部相通。
3.根据权利要求2所述的自冷却磷酸铁锂电池包,其特征在于,每个所述第一接头(14)的旁侧均设置有与其一一对应的快拆组件,每个所述快拆组件均由两组以对应的第一接头(14)为轴线上下对称设置的快拆机构组成,每个所述快拆机构均包括限位滑座(22)和L形限位滑块(23),限位滑座(22)呈竖直状态固定设置于冷却边板(4)的侧壁上且位于第一接头(14)的旁侧,L形限位滑块(23)位于限位滑座(22)远离冷却边板(4)的一侧,L形限位滑块(23)靠近限位滑座(22)的一侧与限位滑座(22)滑动连接,L形限位滑块(23)远离限位滑座(22)的一侧向靠近第一接头(14)的方向延伸并搭接在对应的第一接头(14)上,限位滑座(22)远离第一接头(14)的一侧设置有两个限位导管(24),两个所述限位导管(24)通过对应的限位板(25)与限位滑座(22)相连,L形限位滑块(23)远离第一接头(14)的一侧成型有与限位导管(24)一一对应的限位导杆(26),每个所述限位导杆(26)均穿过相近的限位板(25)伸入对应的限位导管(24)内与限位导管(24)滑动配合,每个所述限位导管(24)内均设置有限位弹簧(27),限位弹簧(27)用于使限位导杆(26)保持向靠近第一接头(14)方向移动的力,其中,若干个靠近同一侧设置的L形限位滑块(23)通过一个拉杆(28)连为一体。
4.根据权利要求1所述的自冷却磷酸铁锂电池包,其特征在于,所述阀体(8)内侧成型有限位滑槽(29),阀板(10)上成型有与限位滑槽(29)对应的限位凸楞(30)。
5.根据权利要求1所述的自冷却磷酸铁锂电池包,其特征在于,所述阀盖(9)上成型有防脱凸楞(31),阀板(10)上成型有与防脱凸楞(31)对应的防脱凹槽(32)。
6.根据权利要求1所述的自冷却磷酸铁锂电池包,其特征在于,每个所述阀体(8)外侧均设置有快拆按钮(33),快拆按钮(33)的数量为两个,对称设置于阀体(8)的两侧,每个所述快拆按钮(33)均通过对应的铰接耳(34)与阀体(8)铰接,两个所述快拆按钮(33)的上端均成型有相向向内的倒角部(35)和平勾部(36),两个倒角部(35)用于使阀盖(9)向阀体(8)上安装时通过阀盖(9)抵触倒角部(35)的斜面使对应的快拆按钮(33)的上端向远离阀体(8)的方向移动,所述平勾部(36)与阀盖(9)端部相抵。
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