CN209571444U - 一种锂电池组空气冷却加温系统 - Google Patents

Abstract

本实施例提供一种锂电池组空气冷却加温系统，属于锂电池组领域。一种锂电池组空气冷却加温系统，包括锂电池组、锂电池组壳体、空气加热室、空气冷却室、空调室、风管，锂电池组内部两侧及中间固定连接有温度传感器，锂电池组外壳中间底部固定连接有锂电池槽，锂电池槽内部固定设置有锂电池槽底板，锂电池槽底板固定连接有散热孔。本实用新型通过锂电池组、锂电池组外壳、空气加热室、冷却室、空调室、风道装置、外壳底板、风管、风扇等部件的设计，能够将单体锂电池位置进行合理固定，在锂电池工作发热时能够充分高效进行冷却散热，在低温环境下进行有效加热，使得锂电池温度一直处于正常工作范围且保持单体电池之间的温度均衡性。

Description

一种锂电池组空气冷却加温系统

技术领域

本实用新型涉及锂电池组领域，更具体的，涉及一种锂电池组空气冷却加温系统。

背景技术

锂电池组，一种专门用于新能源电动汽车供能装置。电动汽车主要由多个单体锂电池串并联组成的锂电池组供能，电动汽车型号不同，锂电池组的大小也将不同。锂电池组在供电过程将不可避免的产生热量导致锂电池组温度升高，温度升高将影响锂电池正常使用，降低其充放电性能及工作效率，日积月累必将减少其工作寿命。同时，在低温环境下需将锂电池组进行预热加温，达到一定温度后方可带动车辆正常行驶，才能更好地保护锂电池组并延长使用寿命。现有锂电池组的空气冷却加温系统结构简单、功能单一，单体锂电池摆放位置缺乏优化，无法对锂电池组进行均衡的冷却加温控制，难以保持锂电池组内部温度的均匀性。本实用新型专利提供一种锂电池组空气冷却加温系统，通过锂电池组、锂电池组外壳、空气加热室、冷却室、空调室、风道装置、外壳底板、风管、风扇等部件的设计，能够将单体锂电池位置进行合理固定，在锂电池工作发热时能够充分高效进行冷却散热，在低温环境下进行有效加热，使得锂电池温度一直处于正常工作范围且保持单体电池之间的温度均衡性。

发明内容

本实用新型旨在解决现有锂电池组空气冷却加温系统结构简单、功能单一，单体锂电池摆放位置缺乏优化，无法对锂电池组进行均衡的冷却加温控制，难以保持锂电池组内部温度的均匀性。本实用新型提供一种锂电池组空气冷却加温系统，通过外壳底板上的电池槽和电池夹持结构，能够将单体锂电池牢牢固定，通过锂电池槽底板、锂电池组外壳侧面散热孔，能够有效的进行自然散热，通过空气加热室、空气冷却室、空调室和风管，能够对锂电池组进行有效的干预冷却和预热加温，使得锂电池温度处于正常工作范围且保持单体电池之间的温度均衡性。

为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：一种锂电池组空气冷却加温系统，包括锂电池组、锂电池组壳体、空气加热室、空气冷却室、空调室、风管等装置，所述锂电池组内部两侧及中间固定连接有温度传感器，所述锂电池组外壳中间底部固定连接有锂电池槽，所述锂电池槽内部固定设置有锂电池槽底板，所述锂电池槽底板固定连接有散热孔，所述锂电池组外壳两侧上方固定连接有卡扣,所述锂电池组外壳两侧固定连接有卡槽，且卡扣位于卡槽的正上方，所述电池锂组外壳前、后两侧固定连接有锂电池组外壳前后侧板，所述锂电池组外壳前后侧板内侧固定连接有电池夹持结构，所述锂电池组外壳上方、下方固定连接有挡风板，所述挡风板外部固定连接有凹槽，所述挡风板下方固定连接有导风板，所述空气加热室内部左右两侧固定连接有压缩板，所述空气加热室内部上方固定连接有加热器，所述空气冷却室内部固定连接有空气冷却管，所述空调室一侧上方固定连接有空调水出口，所述空调室一侧下方固定连接有空调出风口，且空调出风口位于空调出水口正下方，所述空气加热室、空气冷却室和空调室外部固定连接有风管，所述风管外部固定连接有风管开关。

进一步优选方案：所述锂电池槽底板为中空结构，每个锂电池槽底板均匀设有五个散热孔，散热孔内填充相变材料。

进一步优选方案：所述电池夹持结构外部包裹有海绵，且海绵呈波浪凹凸不平状，两个电池夹持结构呈对称排布。

进一步优选方案：所述锂电池组外壳为三段式，上、下段固定连接有导风板及挡风板，中段固定连接有锂电池组，三段通过卡扣和卡槽紧密固定。

进一步优选方案：所述空气加热室与空气冷却室之间固定连接有风道，风道左侧固定连接有风道开关，风道中间固定连接有双向开关。

进一步优选方案：所述导风板分为上、下两组，导风板与外壳底板之间呈30度，且风道在进风口处逐渐变窄。

进一步优选方案：所述锂电池组中间部分区域填充导热硅胶，锂电池组进风口和出风口侧面填充有相变材料。

进一步优选方案：所述锂电池组外壳上、下方设有开口，开口外部连接有风管，风管内部固定连接有风扇。

进一步优选方案：所述空气冷却管为管径极小的蜿蜒螺旋向下的水管，水管分三层固定设置于空气冷却室。

进一步优选方案：所述卡扣中间固定连接有弹簧，且弹簧有两个，分设于卡扣上方和下方。

本实用新型提供了一种锂电池组空气冷却加温系统，具有以下有益效果：

1、本实用新型通过设置锂电池槽、电池夹持结构能够对电池组进行底部及侧面的良好固定，避免电动汽车行驶过程中发生颠簸导致电池相互碰撞，造成危险，同时散热孔能够对锂电池组的底部及侧面进行充分散热。

2、其次，本实用新型通过设置导热硅胶片、相变材料能够使单体锂电池间更好地进行热传递以及锂电池组进风口、出风口侧面温度的恒定，促使锂电池组单体温度更加均衡。

3、本实用新型优点在于，通过设置空气加热室、空气冷却室和空调室，可以更好地将空气进行加热和冷却，通过风扇转速控制锂电池组内空气循环流动量，更加有效的对锂电池组进行加温和散热。

4、本实用新型通过设置多个位置的温度传感器，可以测得单体锂电池各部位的温度，为电池组的冷却加温控制提供精准判别，保持锂电池组内部温度的均匀性。

5、最后，本实用新型通过设置风道结构、风管、风扇，能够高效、快速地对锂电池组进行预热加温、自然散热、强制风冷散热、空调制冷散热，保证锂电池组一直工作于正常的温度范围内且单体电池之间温差很小，能够有效地延长锂电池组工作寿命。

附图说明

图1为本实用新型空气冷却加温系统连接结构示意图。

图2为本实用新型锂电池组结构示意图。

图3为本实用新型的锂电池槽及锂电池槽底板示意图。

图4为本实用新型锂电池组外壳结构示意图。

图5为本实用新型的侧面电池夹持结构的结构示意图。

图6为本实用新型凹槽结构示意图。

图7为本实用新型局部结构放大示意图。

图8为本实用新型工作原理框图。

图1-8中：1-锂电池组，2-温度传感器，3-电池外壳前后侧板，4-电池夹持结构，5-锂电池槽，6-锂电池槽底板，7-散热孔，8-锂电池组外壳，9-卡槽，10-卡扣，11-弹簧，12-挡风板，13-凹槽，14-导风板，15-风扇，16-风管开关，17-空调出风口，18-空调室，19-空调出水口，20-双向开关，21-压缩板，22-加热器，23-空气加热室，24-风道开关，25-风道，26-空气冷却室，27-空气冷却管，28-风管。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图1-5，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，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，都属于本实用新型保护的范围。

实施例：

请参阅图1至图8。

一种锂电池组空气冷却加温系统，包括锂电池组1、锂电池组外壳8、空气加热室23、空气冷却室26、空调室18、风管28，锂电池组1内部两侧及中间固定连接有温度传感器2，锂电池组外壳8中间底部固定连接有锂电池槽5，锂电池槽5内部固定设置有锂电池槽底板6，锂电池槽底板6固定连接有散热孔7，锂电池组外壳8两侧上方固定连接有卡扣10,锂电池组外壳8两侧固定连接有卡槽9，且卡扣10位于卡槽9的正上方，所述锂电池组外壳8前、后两侧固定连接有锂电池组外壳前后侧板3，锂电池组外壳前后侧板3内侧固定连接有电池夹持结构4，锂电池组1外部上方、下方固定连接有挡风板12，挡风板12外部固定连接有凹槽13，挡风板12下方固定连接有导风板14，空气加热室23内部左右两侧固定连接有压缩板21，空气加热室23内部上方固定连接有加热器22，空气冷却室26内部固定连接有空气冷却管27，空调室18一侧上方固定连接有空调出水口19，空调室18一侧下方固定连接有空调出风口17，且空调出风口17位于空调出水口19正下方，空气加热室23、空气冷却室26和空调室18外部固定连接有风管28，风管28外部固定连接有风管开关16。

进一步的，锂电池槽底板6为中空结构，每个锂电池槽底板6均匀设有五个散热孔7，可以将锂电池组1进行良好的固定，同时散热孔7内填充相变材料，能够将锂电池组1底部热量充分散去。

进一步的，电池夹持结构4外部包裹有海绵，且海绵呈波浪凹凸不平状，两个电池夹持结构4呈对称排布，可以将锂电池组1的电池侧部进一步进行固定和保护。

进一步的，锂电池组外壳12为三段式，上、下段固定连接有导风板14及挡风板12，中段固定连接有锂电池组1，三段通过卡扣10、卡槽9，通过分段式组合，卡扣套接能够进行紧密固定链接，也能够快速有效地进行安装及维护。

进一步的，空气加热室23与空气冷却室26之间固定连接有风道25，风道25左侧固定连接有风道开关16，风道25中间固定连接有双向开关20，风道开关16能够控制外部空气进入空气加热室23和空气冷却室26的量，双向开关20能够随意控制空气进入空气加热室23或空气冷却室26。

进一步的，导风板14分为上下两组，导风板14与外壳底板之间呈30度，且风道25由进风口处逐渐变窄，有利于空气更好、更快地进入锂电池组1中。

进一步的，锂电池组1进风口、出风口两侧填充相变材料，能够使锂电池组1更好地进行热传递，同时保持锂电池组1内部热量的均衡性。

进一步的，锂电池组外壳8上、下方设有开口，开口外部连接有风管28，风管28内部固定连接于有风扇15，风扇15能够将风管28中的空气快速吹入锂电池组1中，并根据温度高低对风量进行调节，同时能够将锂电池组1中的热量快速吸入到风管中28。

进一步的，空气冷却管27为管径极小的蜿蜒螺旋向下的水管，水管分三层固定设置于空气冷却室23，能够使水在管中缓慢地流动，以此能够使空气冷却室23中的空气进行有效地冷却，从而提高对锂电池组1热量进行冷却的效果。

进一步的，卡扣10中间固定连接有弹簧11，且弹簧11有两个，分设于卡扣10上方和下方，能够更好的将卡扣10与卡槽9进行连接，同时使两者连接更加紧密牢固，提供连接处的稳定性。

工作原理：

在使用本实用新型一种锂电池组空气冷却加温系统，首先将单体锂电池放入锂电池槽5内，侧面卡入电池夹持结构4中，锂电池外壳8左右底部散热孔7填充有相变材料，利用电池组内部空间可以进行有效的自然散热；当温度升高时，自然散热无法进行有效降温时，打开风扇15，空气通过风管开关16在风管28与风道25间流动，可通过控制风扇15转速调节空气流量大小，以此对电池组表面进行有效的冷却散热；当温度继续升高，风扇15最大流量已无法对其进行充分冷却，通过控制双向开关20，使空气进入空气冷却室26，通过低温空调水对空气进行有效降温，降温后的空气对锂电池组1进行循环降温；在高温状态下，空气冷却室26无法将空气进行快速有效冷却时，这时就必须通过空调室18的冷气进行快速冷却，当温度到达正常后则不再需要空调冷却。当外界环境温度较低时，在电动汽车行驶前需要对电池组进行充分的加温，此时双向开关20向上推则空气进入空气加热室23，当空气进入空气加热室23后通过压缩板21将空气进行压缩，同时加热点火器22启动对空气进行加热，打开锂电池组1下方一组风管开关16，热空气将通过下方开口进入锂电池组1，通过凹槽13向上对锂电池组1进行加温，加温后从锂电池组1上方开口流出，打开锂电池组1上部开口一组风管开关16经风管28由右端进入风道25，再根据温度变化控制系统会进行相应的冷却散热等操作。

本实用新型的优选实施方式，不仅能够对锂电池组进行合理固定及自然散热，而且还能够依据电池组表面温度的变化情况进行充分、均衡和高效的冷却散热和预热加温，该系统自动化控制程度高，便于精确控制电池组温度。

Claims (10)

1.一种锂电池组空气冷却加温系统，包括锂电池组（1）、锂电池组外壳（8）、空气加热室（23）、空气冷却室（26）、空调室（18）、风管（28），其主要特征在于，所述锂电池组（1）内部两侧及中间固定连接有温度传感器（2），所述锂电池组外壳（8）中间底部固定连接有锂电池槽（5），所述锂电池槽（5）内部固定设置有锂电池槽底板（6），所述锂电池槽底板（6）上有固定的散热孔（7），所述锂电池组外壳（8）两侧上方固定连接有卡扣（10）,所述锂电池组外壳（8）两侧固定连接有卡槽（9），且卡扣（10）位于卡槽（9）的正上方，所述锂电池组外壳（8）前、后两侧固定连接有锂电池组外壳前后侧板（3），所述锂电池组外壳前后侧板（3）内侧固定连接有电池夹持结构（4），所述锂电池组（1）外部上方、下方固定连接有挡风板（12），所述挡风板（12）外部固定连接有凹槽（13），所述挡风板（12）下方固定连接有导风板（14），所述空气加热室（23）内部左右两侧固定连接有压缩板（21），所述空气加热室（23）内部上方固定连接有加热器（22），所述空气冷却室（26）内部固定连接有空气冷却管（27），所述空调室（18）一侧上方固定连接有空调出水口（19），所述空调室（18）一侧下方固定连接有空调出风口（17），且空调出风口（17）位于空调出水口（19）的正下方，所述空气加热室（23）、空气冷却室（26）和空调室（18）外部固定连接有风管（28），所述风管（28）外部固定连接有风管开关（16）。

2.根据权利要求1所述的一种锂电池组空气冷却加温系统，其特征在于：所述锂电池槽底板（6）为中空结构，每个锂电池槽底板（6）均匀设有五个散热孔（7）。

3.根据权利要求1所述的一种锂电池组空气冷却加温系统，其特征在于：所述电池夹持结构（4）外部包裹有海绵，且海绵呈波浪凹凸不平状，两个电池夹持结构（4）呈对称排布。

4.根据权利要求1所述的一种锂电池组空气冷却加温系统，其特征在于：所述锂电池组外壳（8）为三段式，上、下段固定连接有导风板（14）及挡风板（12），中段固定连接有锂电池组（1），且外部侧面均匀设有散热孔（7），三段通过卡扣（10）和卡槽（9）紧密固定。

5.根据权利要求1所述的一种锂电池组空气冷却加温系统，其特征在于：所述空气加热室（23）与空气冷却室（26）之间固定连接有风道（25），风道（25）左侧固定连接有风道开关（24），风道（25）中间固定连接有双向开关（20）。

6.根据权利要求1所述的一种锂电池组空气冷却加温系统，其特征在于：所述导风板（14）分为上、下两组，导风板（14）与外壳底板之间呈30度，且风道（25）由进风口处逐渐变窄。

7.根据权利要求1所述的一种锂电池组空气冷却加温系统，其特征在于：所述锂电池组（1）进风口和出风口侧面、电池底部散热孔（7）填充有相变材料。

8.根据权利要求1所述的一种锂电池组空气冷却加温系统，其特征在于：所述锂电池组外壳（8）上、下方设有开口，开口外部连接有风管（28），风管（28）内部固定连接有风扇（15）。

9.根据权利要求1所述的一种锂电池组空气冷却加温系统，其特征在于：所述空气冷却管（27）为管径极小的蜿蜒螺旋向下的水管，水管分三层固定设置于空气冷却室（26）。

10.根据权利要求1所述的一种锂电池组空气冷却加温系统，其特征在于：所述卡扣（10）中间固定连接有弹簧（11），且弹簧（11）有两个，分设于卡扣（10）上方和下方。