CN216015500U - 一种风冷带动液冷耦合电池包结构 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种风冷带动液冷耦合电池包结构，包括底壳、电芯模组、风冷板、水冷板、风扇、散热窗、隔离泡棉、水冷板进液口、水冷板出液口、进气口、进风口、出风口、吹气口、盖板。本实用新型的有益效果是：设置有隔离泡棉，确保冷空气只能从电芯中间穿过，最大程度利用冷空气；风冷板对电芯具有一定的夹紧力，减少电芯膨胀，提高电芯寿命；水冷板采用多流动通道，避免流动液体温度较高，吸热效率下降；液冷流动动力由风扇风压提供，提高风压利用率，同时减少液冷外部动力设备，从安装及成本上都将得到优化。

Description

一种风冷带动液冷耦合电池包结构

技术领域

本实用新型涉及一种电池包，具体为一种风冷带动液冷耦合电池包结构，属于电池热管理技术领域。

背景技术

目前常见用于电池热管理的技术包括：空气冷却、液体冷却，以及使用固液相变材料进行温度调节。空气冷却又包括自然风冷与强制风冷，对于低倍率电池箱，电芯产热量不高，可以采用风冷降温。而对于高倍率电芯产热量较高，可选择换热效果更好的液体冷却方式，特别是当电芯充放电倍率达到2C以上时，风冷散热已经无法满足电芯的正常温度使用范围。相变材料冷却可以提高电芯温度的一致性，但相变材料由于其流动性差，其换热效率不高，当相变材料吸热达到上限后，还需要增加动力系统将热量转移出去。

对于现有的换热技术，存在一下不足：

1、风冷降温成本低，但对于散热量较大时的电池具有换热极限，并且容易造成模组内外电芯温差较大；

2、液冷结构可提高温度一致性，但需增加输液动力系统及外部换热设备，成本较高；

3、目前也有空冷加液冷的方案，但其通常为双系统的叠加，也造成成本的叠加，且系统更为复杂。

实用新型内容

本实用新型的目的就在于为了解决问题而提供一种风冷带动液冷耦合电池包结构。

本实用新型通过以下技术方案来实现上述目的：一种风冷带动液冷耦合电池包结构，包括

壳体组件，其构成该电池包的外部壳体结构，且其由呈方形状的底壳、安置在所述底壳上方的盖板构成，所述底壳的后侧板面上安装有两个风扇，所述底壳的前侧板面上开设有散热窗；

电芯模组，其由多个电芯均匀排列组成，且其安置在所述底壳的内腔中；

风冷板，其呈水平状安置在所述底壳的内腔中，且位于所述电芯模组的下方，且所述风冷板的两端分别设置有多组进风口和出风口；

水冷板，其呈竖直状设置在所述底壳的内腔中，且位于所述电芯模组的相邻电芯之间，且所述水冷板的两端分别开设有与外部循环水系统的进液管道及出液管道进行连接的水冷板进液口和水冷板出液口。

作为本实用新型再进一步的方案：采用铝合金板材制成的所述水冷板内设置有多组并行的液体管道，且所述电芯模组的每个电芯下方均设置有一个液体管道。

作为本实用新型再进一步的方案：采用铝合金板材制成的所述风冷板所开设的每组进风口与出风口之间形成流通风道，且所述电芯模组的两侧及上部的间隙处均填充有隔离泡棉。

作为本实用新型再进一步的方案：所述底壳前侧板面上开设的散热窗呈条形状，且所述散热窗的截面与风冷板的截面一致。

作为本实用新型再进一步的方案：每个所述风冷板的下方均开设有吹气口，且每个所述吹气口均与水冷板中每一路液体管道的上方开设的进气口相连通，使风冷板中的风能够流通到液体管道内，进而带动流动液体依靠风扇的风压提供动力进行循环流动，且流动液受风压及重力并不会反向进入风冷板的吹气管道内。

作为本实用新型再进一步的方案：所述电芯模组的电芯之间安装的风冷板呈紧密贴合连接。

本实用新型的有益效果是：

1、设置有隔离泡棉，确保冷空气只能从电芯中间穿过，最大程度利用冷空气；

2、风冷板对电芯具有一定的夹紧力，减少电芯膨胀，提高电芯寿命；

3、水冷板采用多流动通道，避免流动液体温度较高，吸热效率下降；

4、液冷流动动力由风扇风压提供，提高风压利用率，同时减少液冷外部动力设备，从安装及成本上都将得到优化。

附图说明

图1为本实用新型整体结构示意图；

图2为本实用新型水冷板结构示意图；

图3为本实用新型风冷板结构示意图。

图中：1、底壳，2、电芯模组，3、风冷板，4、水冷板，5、风扇，6、散热窗，7、隔离泡棉，8、水冷板进液口，9、水冷板出液口，10、进气口，11、进风口，12、出风口，13、吹气口，14、盖板。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，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。

实施例一

请参阅图1～3，一种风冷带动液冷耦合电池包结构，包括

壳体组件，其构成该电池包的外部壳体结构，且其由呈方形状的底壳1、安置在所述底壳1上方的盖板14构成，所述底壳1的后侧板面上安装有两个风扇5，所述底壳1的前侧板面上开设有散热窗6；

电芯模组2，其由多个电芯均匀排列组成，且其安置在所述底壳1的内腔中；

风冷板3，其呈水平状安置在所述底壳1的内腔中，且位于所述电芯模组2的下方，且所述风冷板3的两端分别设置有多组进风口11和出风口12；

水冷板4，其呈竖直状设置在所述底壳1的内腔中，且位于所述电芯模组2的相邻电芯之间，且所述水冷板4的两端分别开设有与外部循环水系统的进液管道及出液管道进行连接的水冷板进液口8和水冷板出液口9。

在本实用新型实施例中，采用铝合金板材制成的所述水冷板4内设置有多组并行的液体管道，且所述电芯模组2的每个电芯下方均设置有一个液体管道，使电芯中的热量通过水冷板4传至液体管道内的流动液中，进而随流动液传出电池包外部，并可以避免液体温度较高降低吸热效率。

在本实用新型实施例中，采用铝合金板材制成的所述风冷板3所开设的每组进风口11与出风口12之间形成流通风道，且所述电芯模组2的两侧及上部的间隙处均填充有隔离泡棉7，通过隔离泡棉7阻止风从间隙间流动，防止造成风压的损失，以使风扇5所吹出的冷风只能从风冷板3中的流通风道中流动，进而实现将热量带走。

实施例二

请参阅图1～3，一种风冷带动液冷耦合电池包结构，包括

壳体组件，其构成该电池包的外部壳体结构，且其由呈方形状的底壳1、安置在所述底壳1上方的盖板14构成，所述底壳1的后侧板面上安装有两个风扇5，所述底壳1的前侧板面上开设有散热窗6；

电芯模组2，其由多个电芯均匀排列组成，且其安置在所述底壳1的内腔中；

风冷板3，其呈水平状安置在所述底壳1的内腔中，且位于所述电芯模组2的下方，且所述风冷板3的两端分别设置有多组进风口11和出风口12；

水冷板4，其呈竖直状设置在所述底壳1的内腔中，且位于所述电芯模组2的相邻电芯之间，且所述水冷板4的两端分别开设有与外部循环水系统的进液管道及出液管道进行连接的水冷板进液口8和水冷板出液口9。

在本实用新型实施例中，所述底壳1前侧板面上开设的散热窗6呈条形状，且所述散热窗6的截面与风冷板3的截面一致，避免空气遇到阻挡，增加流动阻力。

在本实用新型实施例中，每个所述风冷板3的下方均开设有吹气口13，且每个所述吹气口13均与水冷板4中每一路液体管道的上方开设的进气口10相连通，使风冷板3中的风能够流通到液体管道内，进而带动流动液体依靠风扇5的风压提供动力进行循环流动，且流动液受风压及重力并不会反向进入风冷板3的吹气管道内，实现风冷带动液冷的联动，提高风压利用率，同时减少液冷外部动力设备。

在本实用新型实施例中，所述电芯模组2的电芯之间安装的风冷板3呈紧密贴合连接，对电芯具有一定的夹紧力，减少电芯膨胀，提高电芯寿命。

工作原理：风冷板3及水冷板4皆为铝合金材料，安装时进行固定连接，确保风冷板3的底部吹风口13与水冷板4液体管道中的进气口10固定连接。风扇5将冷空气压入电池包，进入到风冷板3中的风冷通道，通道的气流与风冷板3进行换热降温，将热量带出电芯模组2。风冷板3底部通道气流吹入水冷板4中的液体管道，吹气方向与管道中的液体流动方向一致，共同流向出液口，同时提供循环流动的动力。水冷板4中的液体循环流动将电芯底部的热量带出电芯模组2。

对于本领域技术人员而言，显然本实用新型不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本实用新型的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本实用新型。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本实用新型的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本实用新型内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

Claims (6)

1.一种风冷带动液冷耦合电池包结构，其特征在于：包括

壳体组件，其构成该电池包的外部壳体结构，且其由呈方形状的底壳(1)、安置在所述底壳(1)上方的盖板(14)构成，所述底壳(1)的后侧板面上安装有两个风扇(5)，所述底壳(1)的前侧板面上开设有散热窗(6)；

电芯模组(2)，其由多个电芯均匀排列组成，且其安置在所述底壳(1)的内腔中；

风冷板(3)，其呈水平状安置在所述底壳(1)的内腔中，且位于所述电芯模组(2)的下方，且所述风冷板(3)的两端分别设置有多组进风口(11)和出风口(12)；

水冷板(4)，其呈竖直状设置在所述底壳(1)的内腔中，且位于所述电芯模组(2)的相邻电芯之间，且所述水冷板(4)的两端分别开设有与外部循环水系统的进液管道及出液管道进行连接的水冷板进液口(8)和水冷板出液口(9)。

2.根据权利要求1所述的一种风冷带动液冷耦合电池包结构，其特征在于：采用铝合金板材制成的所述水冷板(4)内设置有多组并行的液体管道，且所述电芯模组(2)的每个电芯下方均设置有一个液体管道。

3.根据权利要求1所述的一种风冷带动液冷耦合电池包结构，其特征在于：采用铝合金板材制成的所述风冷板(3)所开设的每组进风口(11)与出风口(12)之间形成流通风道，且所述电芯模组(2)的两侧及上部的间隙处均填充有隔离泡棉(7)。

4.根据权利要求1所述的一种风冷带动液冷耦合电池包结构，其特征在于：所述底壳(1)前侧板面上开设的散热窗(6)呈条形状，且所述散热窗(6)的截面与风冷板(3)的截面一致。

5.根据权利要求1所述的一种风冷带动液冷耦合电池包结构，其特征在于：每个所述风冷板(3)的下方均开设有吹气口(13)，且每个所述吹气口(13)均与水冷板(4)中每一路液体管道的上方开设的进气口(10)相连通。

6.根据权利要求1所述的一种风冷带动液冷耦合电池包结构，其特征在于：所述电芯模组(2)的电芯之间安装的风冷板(3)呈紧密贴合连接。

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