CN215816159U - 一种电池系统及动力汽车 - Google Patents

Abstract

本申请提供一种电池系统及动力汽车，属于电池技术的领域，保护壳包括上壳体和下壳体，上壳体设置于所述下壳体的顶部，上壳体的顶壁上开设有散热口；电池包包括多个电芯组和多个导风件，电芯组与导风件一一对应，每个电芯组的一侧均设置有导风件，且相邻导风件互通，电池包设置于保护壳内；散热机构设置于保护壳上，散热机构包括进风口和出风口，散热机构的出风口靠近导风件的进风口。本申请将外界提供的冷风或热风从进风导板引入保护壳内，导风件将风引导至各个电芯组的表面，风与电芯组进行热交换后流向散热口，风机将上壳体散热口处的风排出，从而使得电芯组快速进行热交换，以提高电池系统的热管理效率，并提高集成度以及降低成本。

Description

一种电池系统及动力汽车

技术领域

本申请涉及电池技术的领域，尤其是涉及一种电池系统及动力汽车。

背景技术

电池是指盛有电解质溶液和金属电极以产生电流的环、槽或其他容器或复合容器的部分空间，能将化学能转换为电能的装置。随着新能源技术的发展，新能源电池凭借着使用寿命长、容量大、放电能力强等优点，在新能源设备中大量使用。

混合动力汽车(Hybrid Electric Vehicle，HEV)是传统汽车与完全电动汽车的折中，同时利用传统汽车的内燃机与完全电动汽车的电机进行混合驱动。近年来，HEV的全球销量逐年增长，HEV车型的强劲发展势必将带动HEV动力电池需求的快速增长。HEV用电池系统通常采用标准模组，存在集成度低，成本高以及热管理效率低等缺陷。

实用新型内容

本申请的目的包括，提供一种电池系统及动力汽车，其能够根据需要对电池进行冷却或加热以提高热管理效率，提高集成度以及降低成本。

本申请的实施方式可以这样实现：

本申请的实施方式提供一种电池系统，采用如下的技术方案：

一种电池系统，包括：

保护壳，所述保护壳包括上壳体和下壳体，所述上壳体设置于所述下壳体的顶部，所述上壳体的顶壁上开设有散热口；

电池包，所述电池包包括多个电芯组和多个导风件，所述电芯组与导风件一一对应，每个所述电芯组的一侧均设置有导风件，且相邻所述导风件互通，所述电池包设置于所述保护壳内；

散热机构，所述散热机构设置于所述保护壳上，所述散热机构包括进风口和出风口，所述散热机构的出风口靠近所述导风件的进风口，所述导风件用于将所述散热机构出风口输出的风引导至所述电芯组表面，并将经过热交换的风引导至所述上壳体的散热口。

可选的，所述导风件包括风道集成板，以及设置于所述风道集成板上的多个第一导风板和多个第二导风板，多个所述第一导风板的长度方向一致，多个所述第二导风板的长度方向一致，所述第一导风板两两之间形成第一风道，所述第二导风板两两之间形成第二风道，所述第一风道和第二风道相连通且交错设置，所述第一风道的进风口和第二风道的进风口均靠近所述散热机构的出风口，所述第一风道的出风口和第二风道的出风口均靠近所述上壳体的散热口，所述电芯组设置于第二导风板远离第一导风板的面上。

可选的，所述散热机构包括进风导板，所述下壳体上开设有导风口，所述进风导板设置于下壳体上，所述下壳体通过导风口与进风导板连通，且所述下壳体的导风口靠近所述导风件的进风口。

可选的，所述散热机构还包括风机，所述风机设置于上壳体上，所述风机的进风口靠近所述上壳体的散热口。

可选的，所述进风导板的进风口设置为网格状。

可选的，所述下壳体上设置有多根支撑梁，相邻所述支撑梁之间形成风舱，所述电池包设置于支撑梁上，且所述电池包位于所述风舱的出风口处。

可选的，所述电芯组包括软包电芯和电芯夹板，所述电芯夹板上开设有放置腔，所述软包电芯嵌入电芯夹板的放置腔内，所述导风件设置于所述电芯夹板远离软包电芯的一侧。

可选的，所述电池系统还包括固定机构，所述固定机构设置于下壳体和电池包之间，用于将所述电池包固定于下壳体上。

可选的，所述固定机构包括第一端板、第二端板、螺杆和螺母，所述第一端板和第二端板相对设置于下壳体上，所述螺杆依次穿设出所述第一端板、电池包、第二端板与螺母锁紧；

所述第一端板与下壳体一体成型，所述第二端板可拆卸设置于下壳体上。

本申请实施方式提供一种HEV用电池系统，采用如下的技术方案：

一种动力汽车，包括如第一方面中的任一种电池系统。

本申请提供的电池系统及动力汽车，通过导风件、进风导板和风机的共同作用，将外界提供的冷风或热风从进风导板引入保护壳内，再通过导风件将风引导至各个电芯组的表面，风与电芯组进行热交换后流向散热口，风机将上壳体散热口处的风排出，从而使得电芯组快速进行热交换，以提高电池系统的热管理效率，并提高集成度以及降低成本。

附图说明

为了更清楚地说明本公开的技术方案，下面将对实施方式中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本公开的某些实施方式，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1为本申请实施方式的电池系统的第一结构示意图。

图2为本申请实施方式用于展示电池包、电芯组和导风件连接关系的爆炸结构示意图。

图3为本申请实施方式用于展示电芯组和导风件连接关系的爆炸结构示意图。

图4为本申请实施方式的导风件的结构示意图。

图5为本申请实施方式用于展示下壳体于进风导板连接关系的爆炸结构示意图。

图6为本申请实施方式的电池系统的第二结构示意图。

图7为本申请实施方式用于展示下壳体、下壳体和风机连接关系的爆炸结构示意图。

图8为本申请实施方式用于展示电池包与下壳体连接关系的结构示意图。

图9为图8中A部分的放大结构示意图。

附图标记：1-保护壳；11-上壳体；111-散热口；12-下壳体；121-导风口；122-固定梁；2-电池包；21-电芯组；211-软包电芯；212-电芯夹板；213-放置腔；214-左卡板；215-右卡板；22-导风件；221-风道集成板；222-第一导风板；223-第二导风板；224-第一风道；225-第二风道；3-进风导板；4-风机；5-支撑梁；51-风舱；6-第一端板；61-加强板；7-第二端板；71-连接板；8-螺杆；81-螺母；9-安装板；10-挡风板。

具体实施方式

为使本实用新型实施方式的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施方式中的附图，对本实用新型实施方式中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施方式是本实用新型一部分实施方式，而不是全部的实施方式。通常在此处附图中描述和示出的本实用新型实施方式的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本实用新型的实施方式的详细描述并非旨在限制要求保护的本实用新型的范围，而是仅仅表示本实用新型的选定实施方式。基于本实用新型中的实施方式，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式，都属于本实用新型保护的范围。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，若出现术语“上”、“下”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该实用新型产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

此外，若出现术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

需要说明的是，在不冲突的情况下，本实用新型的实施方式中的特征可以相互结合。

随着新能源技术的快速发展，电池作为新能源设备的重要组成部件之一。使用电池的新能源设备长期运行时，电池工作会产生热量，而电池自身热量过高或温度较低都会影响电池的正常工作。因此，对电池进行热管理是使电池正常工作的重要条件。目前，大多数电池系统多采用液冷的方式，且采用标准模组。然而，采用液冷会提高设备的生产成本和运行成本。

基于上述研究，本实施方式提供了一种电池系统，以解决上述问题。

参照图1和图2，本实施方式提供的一种电池系统，包括：

保护壳1，保护壳1包括上壳体11和下壳体12，上壳体11固定设置于下壳体12的顶部，上壳体11的顶壁上开设有散热口111；

参照图2和图3，电池包2，电池包2包括多个电芯组21和多个导风件22，电芯组21与导风件22一一对应，每个电芯组21的一侧均设置有导风件22，且相邻导风件22互通，电池包2设置于保护壳1内；

参照图1，散热机构，散热机构设置于所述保护壳1上，散热机构包括进风口和出风口，散热机构的出风口靠近导风件22的进风口，导风件22用于将散热机构出风口输出的风引导至电芯组21表面，并将经过热交换的风引导至上壳体11的散热口111。

在同一电池包2中，所有导风件22与对应的电芯组21的相对位置关系一致，即对于同一电池包2，若有一导风件22设置于对应的电芯组21的左侧，则电池包2剩余的导风件22均设置于对应的电芯组21的左侧。

在自由状态下，热量从下而上流动，因此，经过热交换的风也顺应此理，从导风件22的进风口流动到导风件22的出风口。

散热机构的进风口可以跟外界的冷风机或者热风机连通，散热机构的出风口排出的风进入导风件22后，先被引导至电芯组21的表面与电芯组21进行热交换，经过热交换的风再被导风件22引导至上壳体11的散热口111，从而实现对电芯组21的散热或者加热。因此，当电池系统需要加热或冷却时，往散热机构的进风口输入热风或冷风即可。

对于保护壳1而言，上壳体11可拆卸设置于下壳体12上。在本实施方式中，上壳体11与下壳体12通过螺栓连接的方式实现可拆卸。

参照图3和图4，导风件22包括风道集成板221，以及设置于风道集成板221上的多个第一导风板222和多个第二导风板223。风道集成板221设置为两个，两个风道集成板221相对设置。多个第一导风板222沿同一个方向且等间隔固定于风道集成板221上，每个第一导风板222必有一端设置于一个风道集成板221上，第一导风板222两两之间形成第一风道224。多个第二导风板223沿同一个方向且等间隔固定于风道集成板221上，每个第二导风板223必有一端设置于一个风道集成板221上，第二导风板223两两之间形成第二风道225。第一导风板222和第二导风板223相互交错，且相交处固定连接，从而第一等到和第二风道225相连通且交错设置。

参照图3和图4，第一风道224的进风口和第二风道225的进风口均靠近散热机构的出风口，第一风道224的进风口和第二风道225的进风口均靠近上壳体11的散热口111。第二导风板223远离第一导风板222的面与风道集成板221之间形成贴合腔，电芯组21通过贴合腔与导风件22贴合。

需要说明的是，风道集成板221、第一导风板222和第二导风板223一体成型。

风道集成板221、第一导风板222和第二导风板223的设置方式，使得第一导风板222和第二导风板223的非交错处实现镂空，从而导风件22内的风能够到达导风件22两侧的电芯组21的表面，并最终从第一风道224的出风口和第二风道225的出风口排出，使得风能够到达电芯组21表面的各个位置处，以能够更好地与电芯组21进行热交换。因此，能够进一步提高电池系统的热管理效率。

通过交错互通的第一风道224和第二风道225，可平衡风阻和风流量的关系，适当增加风阻，以使电芯组21的每个区域能够较为均衡的分配风量。

参照图5，散热机构包括进风导板3，下壳体12上开设有导风口121，进风道板固定于下壳体12上，下壳体12通过导风口121与进导板连通，且下壳体12的导风口121靠近导风件22的进风口。进风导板3的进风口可以通过风管与冷风机或热风机冷热风产生设备连通，且进风导板3的进风口可以开设于进风导板3的任一侧面，也可以开设于进风道板远离下壳体12的面上。

参照图6，进一步的，为了使风更均衡地进入进风导板3，进风导板3的进风口设置为网格状。

参照图5和图7，进一步的，下壳体12上固定有多根支撑梁5，相邻的支撑梁5之间形成风舱51，电池包2设置于支撑梁5上，且电池包2位于风舱51的出风口。从进风导板3进入的风从下壳体12的导风口121进入风舱51，风在风舱51内流动以能够流动到电池包2靠近下壳体12的面上的各个位置处，从而风能够较为均衡地进入电池包2的各个导风件22内，以提高电池系统的热管理均衡性。

若一个电池系统包括多个电池包2，则相应的，下壳体12上开设有多个导风口121和多个风舱51，上壳体11上开设有多个散热口111。

参照图6，散热机构还包括风机4，上壳体11上且位于上壳体11散热口111的位置处固定有安装板9，安装板9上开设有通风孔，风机4安装于安装板9上，且风机4的进风口通过与安装板9的通风孔连通而靠近上壳体11的散热口111。

进一步的，风机4可以设置为离心风机4。

需要说明的是，可以根据需要，调整风机4的数量。风机4能够从上壳体11的散热口111将经过热交换的风吸出，以进行排风。再者，通过调整风机4的转速能够调解排风速度。

参照图7，为了快速将从导风件22的出风口流出的风从上壳体11的散热口111排出，电池包2远离下壳体12的面上固定有挡风板10，挡风板10镂空设置，且挡风板10远离电池包2的一端靠近上壳体11的散热口111。

参照图3，电芯组21包括软包电芯211和电芯夹板212，电芯夹板212上开设有放置腔213，软包电芯211嵌入电芯夹板212的放置腔213内，导风件22设置于电芯夹板212远离软包电芯211的一侧。

参照图3，进一步的，电芯组21还包括左卡板214和右卡板215，左卡板214设置于电芯夹板212的一端，右卡板215设置于电芯夹板212的另一端。左卡板214和右卡板215均设置为矩形状，且左卡板214和右卡板215在电芯夹板212上的设置方向相反，左卡板214与电芯夹板212左侧的风道集成板221卡合，右卡板215与电芯夹板212右侧的风道集成板221卡合。通过左卡板214和右卡板215能够将多个电芯组21和导风件22卡合在一起。

左卡板214与电芯夹板212一体成型，右卡板215与电芯夹板212一体成型。

参照图8，电池系统还包括固定机构，固定机构设置于下壳体12于电池包2之间，用于将电池包2固定于下壳体12上。

参照图8和图9，固定机构包括第一端板6、第二端板7、螺杆8和螺母81，第一端板6和第二端板7相对设置于下壳体12上，且分别设置于支撑梁5的两端，螺杆8依次穿设出第一端板6、电池包2和第二端板7与螺母81锁紧。

电池包2的风道集成板221上开设有通孔，风道集成板221上的通孔供螺杆8穿过，以实现电池包2的固定。

需要说明的是，螺母81可以选择自锁螺母。

第二端板7与下壳体12之间设置多个加强板61，且加强板61、第二端板7和下壳体12一体成型。

参照图8，为了方便固定和拆卸电池包2，第一端板6与下壳体12一体成型，下壳体12包括固定梁122，第二端板7可拆卸设置于下壳体12的固定梁122上。可拆卸设置包括螺栓连接、卡接等。

第二端板7包括连接板71，连接板71与下壳体12的固定梁122可拆卸连接。

在组装电池系统时，可以先将螺杆8第一端板6，通过风道集成板221的通孔将将多个电芯组21穿在螺杆8上，接着将螺杆8穿过第二端板7，通过挤压工装等工具给第二端板7施加一定的预紧力，用螺母81锁紧电池包2，并将第二端板7通过连接板71固定在下壳体12的固定梁122上，然后松开挤压工装，即可完成电芯到电池包2的组装。电池包2的结构更为简化，能够提高生产效率，进而降低电池包2组装成本。

本申请提供的电池系统的电池包2采用无模组集成技术，因此具有更高的集成度。相比液冷方式，热管理通过风冷冷却实现，采用低散热结构，明显降低电池系统的成本。

本申请实施方式还提供一种动力汽车，包括上述的电池系统。

进一步的，在动力汽车中，电池系统的散热机构的进风口用于通过风管与乘员舱连通，即进风导板3的进风口通过风管与乘员舱连通。

动力汽车对乘员舱提供冷暖风，电池系统通过HEV乘员舱的冷暖风对电池包2进行冷却或加热。

需要说明的是，散热机构的进风口也可以与冷暖风产生设备连通。

本申请提供的HEV用电池系统的电池包2采用无模组集成技术，因此具有更高的集成度。相比液冷方式，热管理通过风冷冷却实现，采用低散热结构，明显降低HEV整车系统的成本。

需要说明的是，本申请提供的一种电池系统不仅仅适用于动力汽车上，需要电池进行供电的设备都可以采用本申请提供的电池系统。

以上所述，仅为本实用新型的具体实施方式，但本实用新型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实用新型揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种电池系统，其特征在于，包括：

保护壳(1)，所述保护壳(1)包括上壳体(11)和下壳体(12)，所述上壳体(11)设置于所述下壳体(12)的顶部，所述上壳体(11)的顶壁上开设有散热口(111)；

电池包(2)，所述电池包(2)包括多个电芯组(21)和多个导风件(22)，所述电芯组(21)与导风件(22)一一对应，每个所述电芯组(21)的一侧均设置有导风件(22)，且相邻所述导风件(22)互通，所述电池包(2)设置于所述保护壳(1)内；

散热机构，所述散热机构设置于所述保护壳(1)上，所述散热机构包括进风口和出风口，所述散热机构的出风口靠近所述导风件(22)的进风口，所述导风件(22)用于将所述散热机构出风口输出的风引导至所述电芯组(21)表面，并将经过热交换的风引导至所述上壳体(11)的散热口(111)。

2.根据权利要求1所述的电池系统，其特征在于，所述导风件(22)包括风道集成板(221)，以及设置于所述风道集成板(221)上的多个第一导风板(222)和多个第二导风板(223)，多个所述第一导风板(222)的长度方向一致，多个所述第二导风板(223)的长度方向一致，所述第一导风板(222)两两之间形成第一风道(224)，所述第二导风板(223)两两之间形成第二风道(225)，所述第一风道(224)和第二风道(225)相连通且交错设置，所述第一风道(224)的进风口和第二风道(225)的进风口均靠近所述散热机构的出风口，所述第一风道(224)的出风口和第二风道(225)的出风口均靠近所述上壳体(11)的散热口(111)，所述电芯组(21)设置于第二导风板(223)远离第一导风板(222)的面上。

3.根据权利要求1或2所述的电池系统，其特征在于，所述散热机构包括进风导板(3)，所述下壳体(12)上开设有导风口(121)，所述进风导板(3)设置于下壳体(12)上，所述下壳体(12)通过导风口(121)与进风导板(3)连通，且所述下壳体(12)的导风口(121)靠近所述导风件(22)的进风口。

4.根据权利要求3所述的电池系统，其特征在于，所述散热机构还包括风机(4)，所述风机(4)设置于上壳体(11)上，所述风机(4)的进风口靠近所述上壳体(11)的散热口(111)。

5.根据权利要求3所述的电池系统，其特征在于，所述进风导板(3)的进风口设置为网格状。

6.根据权利要求3所述的电池系统，其特征在于，所述下壳体(12)上设置有多根支撑梁(5)，相邻所述支撑梁(5)之间形成风舱(51)，所述电池包(2)设置于支撑梁(5)上，且所述电池包(2)位于所述风舱(51)的出风口处。

7.根据权利要求1或2所述的电池系统，其特征在于，所述电芯组(21)包括软包电芯(211)和电芯夹板(212)，所述电芯夹板(212)上开设有放置腔(213)，所述软包电芯(211)嵌入电芯夹板(212)的放置腔(213)内，所述导风件(22)设置于所述电芯夹板(212)远离软包电芯(211)的一侧。

8.根据权利要求1或2所述的电池系统，其特征在于，所述电池系统还包括固定机构，所述固定机构设置于下壳体(12)和电池包(2)之间，用于将所述电池包(2)固定于下壳体(12)上。

9.根据权利要求8所述的电池系统，其特征在于，所述固定机构包括第一端板(6)、第二端板(7)、螺杆(8)和螺母(81)，所述第一端板(6)和第二端板(7)相对设置于下壳体(12)上，所述螺杆(8)依次穿设出所述第一端板(6)、电池包(2)、第二端板(7)与螺母(81)锁紧；

所述第一端板(6)与下壳体(12)一体成型，所述第二端板(7)可拆卸设置于下壳体(12)上。

10.一种动力汽车，其特征在于，包括如权利要求1-9任一项所述的电池系统。

Images