CN201355628Y - 电池冷却装置 - Google Patents

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CN201355628Y CNU2008201556397U CN200820155639U CN201355628Y CN 201355628 Y CN201355628 Y CN 201355628Y CN U2008201556397 U CNU2008201556397 U CN U2008201556397U CN 200820155639 U CN200820155639 U CN 200820155639U CN 201355628 Y CN201355628 Y CN 201355628Y
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眭艳辉
倪永
王文
何丹农
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Abstract

一种电池技术领域的电池冷却装置，包括：外壳罩、底板、风机、端板和隔板，其中：两块端板分别平行设置于外壳罩的两端，若干隔板平行设置于外壳罩内并与两块端板平行，风机设置于外壳罩外，电池通过隔板固定于外壳罩内。本实用新型通过对风冷气流的流通面积进行控制，使得沿着空气流通方向，风速逐渐增大，而随着冷却风与电池的换热，使得电池箱内各处的散热效果基本保持一致。

Description

电池冷却装置
技术领域
本实用新型涉及的是一种电池冷却技术领域的装置，具体是一种电池冷却装置。
背景技术
随着电动汽车技术的飞速发展，电池技术的进步，电池组功率越来越大，占用体积越来越小，相应的发热量也增大，对电池的散热要求越来越高。同时，保持整体温度的均匀性变得日益紧迫。通过串联连连接多个电池单体，构成细长棒状的电池模块，并且把多个电池模块彼此隔开固定间隔地平行配置，组成一个电池模块组。一个或数个电池模块组配置在电池箱内。因为电池在充放电时会发热，所以需要通风冷却。因为多个电池模块被配置成多列、多层，并且使冷却风从进风侧流向出风侧，对电池进行冷却。因为在进风侧的电池与冷却风进行热交换，冷却风温度会逐渐升高，这样，沿着流通方向，冷却风的冷却效果逐渐下降。另外考虑到电池箱中，部分热量可以通过外壳传递到周围环境中。因此中间电池靠近出风侧的电池的温度会偏高，这样导致整个电池箱内的整体温度分布不均，从而对电池容量和电池使用寿命都会有影响。
经检索发现，中国专利公开号CN1315062A，名称为“集成电池的温度控制方法及装置”的专利申请记载了一种通过对位于送风方向上右侧的电池组件包覆薄膜筒，对该处电池组件温度低于其他电池体温度的状态进行抑制，使各电池组件温度均匀，设定薄膜筒的直径，使得越是位于上游侧的电池组件，其上包覆的薄膜筒直径越大。进一步提高温度均匀化。但是包覆薄膜筒会在一定程度上增大电池箱体积和重量，且这种方法牺牲了部分散热性能来达到整个温度场的均匀，会加大散热负荷。
另外经检索发现，中国专利公开号CN1893171A，名称为“用于电池电源装置的端板及电池电源的冷却装置”的专利申请，为使在支架盒内流动的空气的流速下游侧比上游侧快而做成了在支架盒内配置整流装置的结构，使温度均匀性得到提高，但是这样会在一定程度上使结构变得复杂，增大电池组的体积和重量。
实用新型内容
本实用新型针对现有技术存在的上述不足，提供一种电池冷却装置，通过结构简单的风冷装置使得多排电池能够并列输出，并利用热空气流动特性使得成组排列的电池得到有效冷却。
本实用新型是通过以下技术方案实现的，本实用新型包括：外壳罩、底板、风机、隔板和端板，其中：两块端板分别平行设置于外壳罩的两端，若干隔板平行设置于外壳罩内并与两块端板平行，风机设置于外壳罩外，电池通过隔板固定于外壳罩内。
所述的外壳罩的横截面为梯形或矩形；在外壳罩上设有排风口，风机设置于排风口上，该排风口的口径与风机的叶轮外径相匹配；
所述的底板上设有若干凹槽以及进风口，所述的凹槽用于固定隔板，所述的进风口是长方形槽状开口，以矩阵形式设置于底板上；
所述的底板和外壳罩通过螺栓和螺母连接。
所述的隔板上设有若干半径大于等于电池截面半径的通孔，隔板之间通过丝杆和螺母固定相对位置，电池固定在隔板的通孔之中。
本实用新型通过对风冷气流的流通面积进行控制，使得沿着空气流通方向，风速逐渐增大，而随着冷却风与电池的换热，使得电池箱内各处的散热效果基本保持一致。另外，本实用新型外壳罩以及隔板可以根据上述方式按实际冷却装置的安放位置设定为各种多边形以进一步有效利用空间。
附图说明
图1为本实用新型示意图；
图2为本实用新型的隔板结构图；
图3为本实用新型内部结构图；
图4为本实用新型底板结构图；
图5为本实用新型外壳罩结构图。
具体实施方式
下面结合附图对本实用新型的实施例作详细说明：本实施例在以本实用新型技术方案为前提下进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本实用新型的保护范围不限于下述的实施例。
如图1、图2和图3所示，本实施例包括：外壳罩1、底板2、风机3、端板4、若干隔板5，其中：两块相同结构的端板4分别平行设置于外壳罩3的两端，若干块相同结构的隔板5平行设置于外壳罩1内的两块端板4之间，风机3设置于外壳罩1外，隔板5上设有若干半径大于等于电池7截面半径的通孔6，若干电池7通过隔板5固定于外壳罩1内，外壳罩1和底板2之间通过螺栓15和螺母14固定。
所述的若干块隔板5通过丝杆8和螺母14固定其相对位置，使其平行放置。
如图4和图5所示，所述的外壳罩1的横截面为等腰梯形；在外壳罩1上设有排风口13，风机3设置于上底面12并正对于排风口13；外壳罩1中正对底板2一侧的面积小于底板2的面积；
所述的外壳罩1和底板2边沿均设有圆孔9，在所述的底板2上设有若干条凹槽10和进风口11，其中：凹槽10用于固定隔板5并限制隔板5的位置，进风口11是长方形槽状开口，以矩阵形式设置于底板2上；
所述的排风口13的口径与风机4的叶轮外径相匹配。
当气流从底板2上的进风口11流入外壳罩1后，绕过电池7表面，流经交错排列的电池7表面，最后从出风口13流出，整个电池箱体截面形状为等腰梯形。
本实施例中的外壳罩1内空气流通的截面积从下层到中层再到上层逐渐减少，下层的流体压力增大，流速增大，缓解了由于冷却气体温度在流动过程中因为与电池7表面换热而引起温度升高对电池散热条件的负面影响，平衡了流动方向前后的散热条件，使整个电池箱内的温度均匀性得到很大的改善。
通过采用Ansys CFX软件进行了数值模拟：当电池发热量取1库伦充电时的情况，模拟得出的结果，根据本实用新型实施例，采用梯形排布，当最高温度为50℃时，电池单体中心温度最大温差为6℃。而采用交错排布，在同样条件下，最高温度为50℃时，电池单体中心温度最大温差为10℃，由此可见，本实用新型中的温度场分布比较均匀，整体的散热效果优于现有技术。

Claims (7)

1、一种电池冷却装置，其特征在于，包括：外壳罩、底板、风机、端板和隔板，其中：两块端板分别平行设置于外壳罩的两端，若干隔板平行设置于外壳罩内并与两块端板平行，风机设置于外壳罩外，电池通过隔板固定于外壳罩内。
2、根据权利要求1所述的电池冷却装置，其特征是，所述的外壳罩中正对底板一侧的面积小于底板的面积。
3、根据权利要求1所述的电池冷却装置，其特征是，所述的外壳罩的横截面为梯形或矩形。
4、根据权利要求1或2或3所述的电池冷却装置，其特征是，在所述的外壳罩上设有排风口，风机设置于排风口上。
5、根据权利要求4所述的电池冷却装置，其特征是，所述的排风口的口径与风机的叶轮外径相匹配。
6、根据权利要求1或2所述的电池冷却装置，其特征是，所述的底板上设有若干条凹槽和进风口，其中：凹槽用于固定隔板并限制隔板的位置，进风口为长方形槽状开口，以矩阵形式设置于底板上。
7、根据权利要求1或2或3所述的电池冷却装置，其特征是，所述的外壳罩和底板边沿均设有圆孔。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN108550746A (zh) * 2018-05-31 2018-09-18 华南理工大学 一种空气冷却电池箱结构

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