CN203721841U - 一种动力电池组系统的风冷散热结构 - Google Patents

一种动力电池组系统的风冷散热结构 Download PDF

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Abstract

本实用新型提供一种动力电池组系统的风冷散热结构，对间隔排列的多个锂离子电池单体进行散热；所述锂离子电池单体组成的一个个电池模块、第一风道、第二风道通过结构件固定安装在系统壳体内；空气由进风口流入至第一风道和第二风道进行导流，从第一风道和第二风道各自开设不同大小的导流口分流后，吹向动力电池组系统对其进行散热，再由出风口排出。本实用新型能够合理地分配空气的流量，有效降低动力电池组系统的温度差异，降低了局部高温带来的热失控问题的发生，不仅满足了散热降温的技术要求，散热效率高，制造维修成本低，符合技术规范要求，而且保证了电池的安全性及使用寿命。

Description

一种动力电池组系统的风冷散热结构
技术领域
本实用新型涉及一种散热结构，特别涉及一种动力电池组系统的风冷散热结构。
背景技术
目前新能源电动汽车领域内，主要有自然冷却、风冷和水冷三种散热方式解决动力电池组系统的散热问题，其中以自然冷却和风冷为主。在实际设计过程中，考虑到轻量化和微型化的设计理念，往往对散热的气流走向，风道的设计相对忽视，从而导致散热风机选择不合理，虽然采用更大风量的风机可以一定程度上降低电池组系统内的温升，但是这种方式并不能解决系统内的温度差异问题。所以说，该方式不仅没有从根本上改善散热效果，降低系统内的温升，还可能加大了电池间的温差。这样不仅增加了产品器件的成本，还降低了电池的使用寿命，同时还无形中增加了不确定性的安全隐患。
实用新型内容
本实用新型的目的是，提供一种动力电池组系统的风冷散热结构，该风冷散热结构简单且具有独立性，安装方便，具有良好的导流及分流作用，可有效控制系统内电池间的温度差异。
为了达到上述目的，本实用新型的技术方案是提供一种动力电池组系统的风冷散热结构，所述动力电池组系统包含相互间隔布置的多个电池模块，每个电池模块包含一列相互间隔布置的多个锂离子电池单体；
为所述动力电池组系统配置的风冷散热结构，包含：系统壳体、第一风道、第二风道、进风口、出风口；
所述电池模块、第一风道、第二风道通过结构件固定安装在系统壳体内；所述第一风道围在动力电池组系统周边；第二风道布置于动力电池组系统中间，将其中一些电池模块与另一些电池模块隔开；
空气由进风口流入至第一风道和第二风道进行导流，从第一风道和第二风道各自开设的导流口分流后，吹向动力电池组系统对其进行散热，再由出风口排出。
优选地，相邻电池模块的间隔距离不相同；
每个电池模块中相邻锂离子电池单体的间隔距离相同。
优选地，第一风道是一面开放、三面由侧板围起的结构，第二风道与第一风道连通形成山字型；多个所述电池模块分别位于第二风道两侧。
优选地，第一风道对应于不同的电池模块或对应于电池模块的不同位置，开设有大小不同的导流口；
第二风道对应于不同的电池模块或对应于电池模块的不同位置，开设有大小不同的导流口。
优选地，所述第二风道沿系统壳体的中心轴布置；
对称的两个进风口分别设置在系统壳体上相对的两个侧面；进风口所在的两个侧面与所述第一风道的第一侧板和第二侧板位置相对应；
对称的两个出风口设置在系统壳体的同一个侧面；出风口所在的侧面与所述第一风道的第三侧板位置相对。
优选地，所述出风口处对应安装有抽气用的轴流风机。
优选地，所述锂离子电池单体具有金属材质的外表面；
所述系统壳体为金属合金材质；
所述第一风道、第二风道、进风口、出风口为ABS材质。
与现有技术相比，本实用新型所述动力电池组系统的风冷散热结构，其优点在于：本实用新型的锂离子电池单体之间留有间隙，用于空气流通，带走电池表面热量，起到散热效果。多个风道可以独立于系统内其他结构件，结构简单，方便安装，可以很好地引导空气的流通；风道上开设不同大小的导流口能够合理地分配空气的流量，可以更好地减小系统内单体电池之间的温度差异，从而保证电池使用的一致性。本实用新型有效解决动力电池组系统的风冷散热的温度差异大的问题，降低了局部高温带来的热失控问题的发生，不仅满足了散热降温的技术要求，散热效率高，制造维修成本低，符合技术规范要求，而且保证了电池的安全性及使用寿命。
附图说明
图1本实用新型提供的动力电池组系统的风冷散热结构的整体示意图；
图2本实用新型提供的动力电池组系统的风冷散热结构的上视图；
图3本实用新型提供的动力电池组系统的风冷散热结构的锂离子单体电池排布的示意图；
图4本实用新型提供的动力电池组系统的风冷散热结构的第一风道的示意图；
图5本实用新型提供的动力电池组系统的风冷散热结构的第二风道的示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本实用新型的技术方案和具体实施案例作进一步的说明。
如图1和图2 所示，动力电池组系统包含多个锂离子电池单体1组成的一个个电池模块，为其配置的风冷散热结构包含：多个锂离子电池单体1、系统壳体2、第一风道3、第二风道4、进风口5、出风口6。所述电池模块和第一风道3、第二风道4通过结构件固定安装在系统壳体2内；空气由进风口5流入，带走电池表面热量后，由出风口6处排出；风的方向由第一风道3、第二风道4及电池间的间隙引导，风量的大小由第一风道3、第二风道4上的导流口的大小来控制。
本例中的动力电池组系统及其风冷散热结构，基本都是以系统壳体2的中心轴对称。对称的两个进风口5分别设置在系统壳体2上相对的两个侧面；对称的两个出风口6设置在系统壳体2的同一个侧面；进风口5与出风口6位于不同的侧面。
优选地，两个出风口6处各自安装有轴流风机（图中未示出）对外抽风，形成强制对流换热，起到更好的热交换，散热更充分。
如图3所示，每个电池模块包含排成一列的多个锂离子电池单体1。本例中相邻的锂离子电池单体1之间留有相同的间隙，用于空气的流通，以便带走电池表面的热量。而使相邻的电池模块之间，根据散热量的不同，留有不同的间距。
如图4和图5所示，第一风道3是一面开放，三面由侧板围起的结构；沿系统壳体2中心轴布置的第二风道4，与第一风道3内部连通形成“山”字型；第一风道3围在电池模块周边，第二风道4将所有电池模块分成两部分，这两个风道相互配合从而很好地引导空气的流动。
具体的，在第一风道3的三个侧板的内侧都设置有使空气吹出的导流口34。在第一风道3上设置了经由系统壳体2与进风口5连通的开口35，将空气引入第一风道3。本例的第一风道3中，两个相对的第一侧板31和第二侧板32外侧设置所述开口35，第三侧板33则与出风口6所在的系统壳体2侧面相对。
第二风道4一端的开口，与第一风道3上对应于中心轴位置的一个导流口34连通，以便将空气引入。第二风道4两面分别设置的若干导流口41，将空气吹向位于两侧的电池模块。
可以将第二风道4上的导流口41，和第一风道3第一侧板31及第二侧板32上的导流口34，对应开设在各个电池模块的间隔位置。使第一风道3第三侧板33上的导流口34对称布置，对应于第二风道4两侧的电池模块。
可以根据热量的分布不同，在第一风道3或第二风道4上，将对应于不同的电池模块或对应于电池模块的不同位置的导流口设为不同的大小，从而更合理的分配风量的大小。
优选的示例中，所述的锂离子电池单体1的外表面是金属材料。所述的系统壳体2是一种金属合金。所述的第一风道3、第二风道4、进风口5、出风口6由ABS材料制成。
本实用新型所述动力电池组系统的风冷散热结构，通过风道和电池间的间隙，形成相互垂直方向的通道供空气流通，充分保证了散热的效果。由于对空气分流的良好控制，可以有效降低单体电池间的温度差异。
尽管本实用新型的内容已经通过上述优选实施例作了详细介绍，但应当认识到上述的描述不应被认为是对本实用新型的限制。在本领域技术人员阅读了上述内容后，对于本实用新型中例如风冷散热结构的进风口、出风口、各风道，或动力电池组系统的锂离子电池单体、电池模块等部件，其各自的结构、数量、材质、连接布置方式的多种修改和替代都将是显而易见的。因此，本实用新型的保护范围应由所附的权利要求来限定。

Claims (7)

1.一种动力电池组系统的风冷散热结构，其特征在于，
所述动力电池组系统包含相互间隔布置的多个电池模块，每个电池模块包含一列相互间隔布置的多个锂离子电池单体（1）；
为所述动力电池组系统配置的风冷散热结构，包含：系统壳体（2）、第一风道（3）、第二风道（4）、进风口（5）、出风口（6）；
所述电池模块、第一风道（3）、第二风道（4）通过结构件固定安装在系统壳体（2）内；所述第一风道（3）围在动力电池组系统周边；第二风道（4）布置于动力电池组系统中间，将其中一些电池模块与另一些电池模块隔开；
空气由进风口（5）流入至第一风道（3）和第二风道（4）进行导流，从第一风道（3）和第二风道（4）各自开设的导流口分流后，吹向动力电池组系统对其进行散热，再由出风口（6）排出。
2.如权利要求1所述的动力电池组系统的风冷散热结构，其特征在于，
相邻电池模块的间隔距离不相同；
每个电池模块中相邻锂离子电池单体（1）的间隔距离相同。
3.如权利要求1所述的动力电池组系统的风冷散热结构，其特征在于，
第一风道（3）是一面开放、三面由侧板围起的结构，第二风道（4）与第一风道（3）连通形成山字型；多个所述电池模块分别位于第二风道（4）两侧。
4.如权利要求1或2所述的动力电池组系统的风冷散热结构，其特征在于，
第一风道（3）对应于不同的电池模块或对应于电池模块的不同位置，开设有大小不同的导流口；
第二风道（4）对应于不同的电池模块或对应于电池模块的不同位置，开设有大小不同的导流口。
5.如权利要求3所述的动力电池组系统的风冷散热结构，其特征在于，
所述第二风道（4）沿系统壳体（2）的中心轴布置；
对称的两个进风口（5）分别设置在系统壳体（2）上相对的两个侧面；进风口（5）所在的两个侧面与所述第一风道（3）的第一侧板和第二侧板位置相对应；
对称的两个出风口（6）设置在系统壳体（2）的同一个侧面；出风口（6）所在的侧面与所述第一风道（3）的第三侧板位置相对。
6.如权利要求1或5所述的动力电池组系统的风冷散热结构，其特征在于，
所述出风口（6）处对应安装有抽气用的轴流风机。
7.如权利要求1所述的动力电池组系统的风冷散热结构，其特征在于，
所述锂离子电池单体（1）具有金属材质的外表面；
所述系统壳体（2）为金属合金材质；
所述第一风道（3）、第二风道（4）、进风口（5）、出风口（6）为ABS材质。
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