CN216054892U - 模块化的动力电池风冷模组 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种模块化的动力电池风冷模组，其包括风道模块和用于将多个风道模块固定形成模组的成模组件，所述风道模块包括基座和风道隔板，所述基座上设有贯通其厚度方向的通风槽，所述风道隔板通过基座固定，风道隔板上设有沿风道隔板厚度方向内凹的风道槽，所述风道槽具有连通至通风槽的风导入口和贯通风道隔板侧端连通至风道模块外的风导出口。本实用新型通过具有敞口式通风槽的基座和具有风道槽的风道隔板形成的风道模块组装形成动力电池风冷模组，可以方便高效地对动力电池电芯底部和侧面进行充分散热冷却。

Description

模块化的动力电池风冷模组

技术领域

本实用新型属于动力电池冷却装置技术领域，具体涉及模块化的动力电池风冷模组。

背景技术

混合动力汽车(HEV)动力电池一般结构较为紧凑，且冷却功率需求较低。为了布置方便，动力电池的冷却方式一般采用风冷结构。而目前风冷模组结构中的电芯风道隔板存在占用面积大、相邻电芯的冷却面积不一致、无法对热导率较大的电芯底部进行冷却等缺点。

实用新型内容

针对上述问题，本实用新型旨在提供一种模块化的动力电池风冷模组，其通过将具有风道槽的风道隔板通过模块化组装形成模组，可以同时对电芯的两侧面、底面进行冷却，并起到支撑和固定电芯的作用。本实用新型的目的是通过以下技术方案实现的：

本实用新型提供一种模块化的动力电池风冷模组，其包括风道模块和用于将多个风道模块固定形成模组的成模组件，所述风道模块包括基座和风道隔板，所述基座上设有贯通其厚度方向的通风槽，所述风道隔板通过基座固定，风道隔板上设有沿风道隔板厚度方向内凹的风道槽，所述风道槽具有连通至通风槽的风导入口和贯通风道隔板侧端连通至风道模块外的风导出口；动力电池的一个电芯通过相邻的第一风道模块和第二风道模块共同固定，所述第一风道模块的基座和第二风道模块的基座通过子母插接件插接固定为电芯底座，第一风道隔板的第一底面和第二风道隔板的第二底面相向固定，所述电芯通过电芯底座固定，所述电芯具有悬置于通风槽上方的部段，电芯的第一侧面贴附第一风道隔板的第一底面，电芯的第二侧面贴附第二风道隔板的第二底面。

进一步，所述风道隔板在其第一底面上形成第一槽体，在第二底面上形成第二槽体。

进一步，所述风道槽包括转角槽，所述转角槽具有延伸相交的横向延伸段和纵向延伸段，所述纵向延伸段连通至风导入口，所述横向延伸段连通至风导出口，所述纵向延伸段和横向延伸段在风道隔板上交汇形成转角。

进一步，所述转角槽包括顺转角槽和逆转角槽，所述逆转角槽的风导出口贯通风道隔板的第一端，所述顺转角槽的风导出口贯通风道隔板的第二端。

进一步，所述风道隔板在长度方向上具有第一区域和第二区域，所述第一槽体包括第一逆转角槽和第一顺转角槽，所述第二槽体包括第二逆转角槽和第二顺转角槽；所述第一区域的第一底面上形成有第一逆转角槽，第一区域的第二底面上形成有第二逆转角槽；所述第二区域的第一底面上形成有第一顺转角槽，第二区域的第二底面上形成有第二顺转角槽。

进一步，所述顺转角槽和逆转角槽为直角槽，在第二区域内多条第一顺转角槽和第二顺转角槽间隔布设，第一区域内多条第一逆转角槽和第二逆转角槽间隔布设。

进一步，所述第一槽体的槽底外壁形成风道隔板的第二底面，所述第二槽体的槽底外壁形成风道隔板的第一底面。

进一步，所述基座包括基板和两个分别固定在基板两侧的垫块，所述通风槽形成在两个垫块之间；所述基板和电芯底部两端通过所述垫块固定支撑。

进一步，所述基板采用U形基板，所述U形基板两侧板处固定垫块，所述U形基板朝向电芯第一侧面的第一槽口端具有延伸超出垫块的插接子端，U形基板朝向另一电芯第二侧面的第二槽口端具有相较所述垫块内缩的插接母端，所述插接子端与插接母端的结构尺寸相适配。

进一步，所述垫块上设有贯穿其厚度的通孔，所述成模组件包括螺栓组件，所述螺栓组件包括两条紧固螺栓，每条紧固螺栓的螺杆从基板的一侧串接穿过多个垫块的通孔。

进一步，所述成模组件还包括进风端板和尾部端板，所述进风端板上设有进风槽、第一预留口、第一锁紧孔和第一固定件，所述进风槽与进风模块的通风槽结构和位置相适应，所述第一锁紧孔与垫块的通孔结构和位置相适应，所述第一固定件位于进风端板两端，所述第一预留口适应电池正极处低压接插件的尺寸和位置；所述尾部端板上设有第二预留口、第二锁紧孔和第二固定件，所述第二锁紧孔与垫块的通孔结构和位置相适应，所述第二固定件位于尾部端板的两端，所述第二预留口适应电池负极处低压接插件的尺寸和位置；两条紧固螺栓的螺杆分别从基板两侧依次穿过第一锁紧孔、多个垫块的通孔和第二锁紧孔后通过螺母将进风端板、风道模块和尾部端板固定为一体；风冷模组通过第一固定件和第二固定件固定至动力电池安装的相应位置。

进一步，所述成模组件还包括上盖板，所述螺栓组件还包括固定螺栓和限位螺栓，所述风道模块上远离基座的上端部设有限位挡板，所述限位挡板与基座之间的距离适应动力电池电芯高度；所述进风端板上方第一端处设有第一固定孔，所述尾部端板上方第一端处设有第二固定孔，所述上盖板的第一侧设有多个空心柱，所述固定螺栓的螺杆依次穿过第一固定孔、多个空心柱和第二固定孔后通过螺母将上盖板固定在电芯上方；所述进风端板上方第二端处设有第一套孔，所述尾部端板第二端处设有第二套孔，所述上盖板的第二侧设有多个半圆轴套，所述半圆轴套尺寸与限位螺栓相适配，限位螺栓穿过第一套孔和第二套孔后通过螺母固定，所述半圆轴套能够卡接在限位螺栓的螺杆上。

本实用新型的有益效果在于：

(1)本实用新型通过具有敞口式通风槽的基座和具有双面风道槽的风道隔板形成的风道模块组装形成动力电池风冷模组，可以方便高效地对动力电池电芯底部和两个侧面进行充分散热冷却；

(2)本实用新型的风道模块通过其子母插接结构、螺栓组件等结构的巧妙设计，可以方便地安装和固定在一起，使用方便快捷。

附图说明

图1所示为本实用新型的动力电池风冷模组的示意图；

图2所示为图1的风冷模组的另一角度的示意图；

图3所示为图1和图2的风冷模组的零件爆炸图；

图4所示为本实用新型的风道模块的结构示意图；

图中：

100-风道模块； 124a-第一顺转角槽； 225-第二固定孔；

110-基座； 124b-第一顺支撑壁； 226-第二预留口；

111-垫块； 130-限位构件； 230-上盖板；

112-U形基板； 210-进风端板； 231-空心柱；

113a-插接子端； 211-进风槽； 232-半圆轴套；

113b-插接母端； 212-第一固定件； 241-第一紧固螺栓；

114-通孔； 213-第一锁紧孔； 242-第二紧固螺栓；

120-风道隔板； 214-第一套孔； 243-固定螺栓；

121a-第二逆支撑壁； 215-第一固定孔； 244-限位螺栓；

121b-第二逆转角槽； 216-第一预留口； 301-电芯；

122a-第一逆转角槽； 220-尾部端板； 302-正极铜排；

122b-第一逆支撑壁； 222-第二固定件； 303-负极铜排；

123a-第二顺支撑壁； 223-第二锁紧孔； 304-低压接插件。

123b-第二顺转角槽； 224-第二套孔；

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型所述的模块化的动力电池风冷模组的优选实施例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的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型的实施例，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。

需要说明的是，在以下描述中，术语“上”、“下”、“顶”、“底”、“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，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，在本实用新型的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。

本实施例提供一种模块化的动力电池风冷模组，其包括风道模块100和用于将多个风道模块固定形成模组的成模组件，所述风道模块100包括基座110和风道隔板120，如图4所示，所述基座110包括U形基板112和两个分别固定在U型基板112两侧板外侧的垫块111，风道隔板120通过两个垫块111直立地支撑固定，使其底端大体上呈悬置状态地布置在U形基板112的底板上方，从而在风道隔板120底端和固定在两垫块111之间的U形基板112之间形成通风槽131。为方便固定和连接，所述U形基板112朝向电芯第一侧面的第一槽口端具有延伸超出垫块的插接子端113a，U形基板朝向另一电芯第二侧面的第二槽口端具有相较所述垫块内缩的插接母端113b，所述插接子端113a与插接母端113b的结构尺寸相适配，相邻两个风道模块100中第一风道模块的插接子端113a和与第二风道模块的插接母端113b插接固定，使该两个相邻风道模块的基座110共同形成电芯底座，第一风道隔板的第一底面和第二风道隔板的第二底面相向固定，动力电池的一个电芯301通过这样的电芯底座固定，固定后电芯301具有悬置于通风槽131上方的部段，以实现对电芯301底部的风冷散热，同时电芯301的第一侧面贴附第一风道隔板的第一底面120a，电芯301的第二侧面贴附第二风道隔板的第二底面120b，重复该插接模式可将多个风道模块100和电芯301连接为一体。

在其他的实施例中，所述基座110也可以采用其他的结构形式，只要在其上设置贯通其厚度方向的通风槽131使得冷却风可以通过通风槽进入到通风隔板的通风道即可。

为实现对电池电芯301的侧面进行风冷散热的目的，风道隔板120上设有沿风道隔板厚度方向内凹的风道槽，所述风道槽具有连通至通风槽的风导入口132和贯通风道隔板侧端连通至风道模块外的风导出口133。图示的实施例中，为了充分保证对动力电池电芯侧壁的散热效果，风道隔板在第一底面120a和第二底面120b上均形成有风道槽，如图4所示，风道槽采用转角槽结构，所述转角槽具有延伸相交的横向延伸段和纵向延伸段，所述纵向延伸段沿竖直方向连通至风导入口132，所述横向延伸段沿水平方向连通至风导出口133，所述纵向延伸段和横向延伸段在风道隔板上交汇形成转角。所述转角槽包括顺转角槽和逆转角槽，所述逆转角槽的风导出口贯通风道隔板的第一端，所述顺转角槽的风导出口贯通风道隔板的第二端。为适应和提高电芯侧壁平面内散热的均匀性，将风道隔板在长度方向上布置为大体相等的第一区域和第二区域，并在第一区域和第二区域内分别布设转角方向不同的多条转角槽，其中，在第一区域内第一底面120a上形成第一逆转角槽122a，第一区域内第二底面120b上形成第二逆转角槽121b；在第二区域内第一底面120a上形成第一顺转角槽124a，第二区域内第二底面120b上形成第二顺转角槽123b，进入通风槽131内的冷风分别经由每一个转角槽的风导入口132进入作为风道槽的转角槽中，并从风导出口133处溢出，从而实现对动力电池侧面的冷却散热，其中，第一区域内的第一逆转角槽122a和第二区域内的第一顺转角槽124a都是形成在风道隔板第一底面120a上的第一槽体，第一槽体用于对电芯朝向第一方向的侧面进行风冷散热；第一区域内的第二逆转角槽121b和第二逆顺转角槽123b都是形成在风道隔板第二底面上120b上的第二槽体，第二槽体用于对电芯朝向第二方向(第二方向与第一方向相反)的侧面进行风冷散热。

图示实施例中，第一区域的顺转角槽和第二区域的逆转角槽为直角槽，且在第二区域内多条第一顺转角槽和第二顺转角槽间隔布设，第一区域内多条第一逆转角槽和第二逆转角槽间隔布设，第一槽体的槽底外壁形成风道隔板的第二底面，所述第二槽体的槽底外壁形成风道隔板的第一底面，具体来看，如图4所示，在第一区域和第二区域内，分别从风道隔板与两个垫块连接处开始，以类晕轮状扩张的形式布设多个相似的转角槽，越靠近第一区域和第二区域的连接处，转角槽中纵向延伸段和横向延伸段的长度越长，并且在第一区域内第一逆转角槽和第二逆转角槽间隔布设，在第二区域内第一顺转角槽和第二顺转角槽间隔布设。优选地，作为第一槽体的第一逆转角槽122a和第一顺转角槽124a是从风道隔板的第一底面120a向第二底面120b方向凸起而形成的槽体，即第一逆转角槽122a和第一顺转角槽124a的槽底外壁形成了在第二底面120b的一部分，即图中的第一逆支撑壁122b和第一顺支撑壁124b；同理，作为第二槽体的第二逆转角槽121b和第二顺转角槽123b是从风道隔板的第二底面120b向第一底面120a方向凸起而形成的槽体，即第二逆转角槽121b和第二顺转角槽123b的槽底外壁构成风道隔板第一底面120a的一部分，即图中的第二逆支撑壁121a和第二顺支撑壁123a。因此，第一底面上形成了在第一区域内第一逆转角槽122a和第二逆支撑壁121a交替布设，在第二区域内第一顺转角槽124a和第二顺支撑壁123a交替布设的结构；第二底面上则形成了在第一区域内第二逆转角槽121b和第一逆支撑壁交替布设，第二区域内第二顺转角槽123b和第一顺支撑壁124b交替布设的结构。通过这种第一槽体和第二槽体互为壁槽的结构设计，使得可以在很大程度上降低风道隔板120的厚度，减轻风冷模组重量和体积，并提高散热能力。本实施例的风道模块为底部进风设计，通过风道隔板上的风道槽侧向出风，尤其是通过转角槽的设计，使得冷却气流进一步形成湍流，提高冷却效率。

在图示的实施例中，转角槽的转角大体为直角，但在其他的实施例中，转角槽的转角也可以采用钝角结构或弧形结构，或者也可以将每个转角槽布置成为具有多个连续转角的结构形式，第一底面120a上的第一槽体和第二底面120b上的第二槽体也可以是完全不同的设计方式，只要每一条风道槽具有连通至通风槽131的风导入口132和连通至外部的风导出口133，均可通过这些风道槽实现对动力电池电芯侧壁的散热，只是相对图示实施例的设计而言，其风冷散热的均匀性和效率会有所不及。

在优选的实施例中，为了保障装配后模组结构的稳定性，所述基座110和风道隔板210的所有零部件为固连为一体的单一构件。

图示实施例中，为确保风冷模组的集成性，将多个风道模块固定形成模组的成模组件包括上盖板230、进风端板210、尾部端板220和螺栓组件；如图1和图3所示，进风端板210上设有进风槽211、第一预留口216、第一锁紧孔213和第一固定件212，所述进风槽211与进风模块的通风槽131结构和位置相适应，垫块111上设有贯通其前后端部的通孔114，所述第一锁紧孔213与垫块的通孔114的结构和位置相适应，所述第一固定件213位于进风端板210的两端，所述第一预留口216适应电池正极处低压接插件303的尺寸和位置；所述尾部端板220上设有第二预留口226、第二锁紧孔223和第二固定件222，所述第二锁紧孔223与垫块的通孔114结构和位置相适应，所述第二固定件222位于尾部端板的两端，所述第二预留口226适应电池负极处低压接插件304的尺寸和位置。所述螺栓组件包括第一紧固螺栓241、第二紧固螺栓242、固定螺栓243和限位螺栓244，其中，两条紧固螺栓的螺杆分别从基板两侧依次穿过第一锁紧孔213、多个垫块的通孔114和第二锁紧孔223后通过螺母将进风端板210、风道模块100和尾部端板230固定为一体；固定为一体的风冷模组通过第一固定件212和第二固定件222固定至动力电池安装的相应位置，如车体上；风道模块的风道隔板120上远离基座的上端部设有限位挡板130，限位挡板130与基座110之间的距离适应动力电池电芯高度，使电芯能够固定在限位挡板130和垫块111之间，避免在使用过程中电芯的上下跳动；所述进风端板210上方第一端处设有第一固定孔215，尾部端板220上方第一端处设有第二固定孔225，上盖板230的第一侧设有多个空心柱231，固定螺栓243的螺杆依次穿过第一固定孔215、多个空心柱231和第二固定孔225后通过螺母将上盖板230固定在电芯上方；进风端板210上方第二端处设有第一套孔214，尾部端板220上方第二端处设有第二套孔224，所述上盖板230的第二侧设有多个半圆轴套232，所述半圆轴套232尺寸与限位螺栓241相适配，限位螺栓244依次穿过第一套孔214、半圆轴套232和第二套孔224后通过螺母固定，半圆轴套232能够卡接在限位螺栓244的螺杆上。

在优选的实施例中，第一固定件212和第二固定件222均为具有螺纹孔的耳件结构，其螺纹孔轴线为竖直方向，通过穿过螺纹孔的螺栓等可以将其固定在预设位置。

在优选的实施例中，进风端板210和尾部端板220上还设有一个或多个贯通其其厚度的散热口，以增大冷却气流的传导效率。

安装该风冷模组时，将动力电池电芯放置在风道隔板之间依次嵌插连接好多个风道模块100，并在嵌插好的多个风道模块首尾对应放置好进风端板210和尾部端板220，然后在电芯上方按照规范布置好正极铜排302和负极铜排303，并将低压接插件304的两端嵌入到进风端板210和尾部端板220的第一预留口216和第二预留口226上，然后将上盖板230固定在低压接插件10的上方，并通过螺栓组件固定所有结构，形成一个整体的模组结构。

最后说明的是，以上优选实施例仅用以说明本实用新型的技术方案而非限制，尽管通过上述优选实施例已经对本实用新型进行了详细的描述，但本领域技术人员应当理解，可以在形式上和细节上对其做出各种各样的改变，而不偏离本实用新型权利要求书所限定的范围；附图及实施例中所述尺寸与具体实物无关，不用于限定本实用新型的保护范围，实物尺寸可根据实际需要进行选择和变换。

Claims (13)

1.模块化的动力电池风冷模组，其特征在于，包括风道模块和用于将多个风道模块固定形成模组的成模组件，所述风道模块包括基座和风道隔板，所述基座上设有贯通其厚度方向的通风槽，所述风道隔板通过基座固定，风道隔板上设有沿风道隔板厚度方向内凹的风道槽，所述风道槽具有连通至通风槽的风导入口和贯通风道隔板侧端连通至风道模块外的风导出口；动力电池的一个电芯通过相邻的第一风道模块和第二风道模块共同固定，所述电芯具有悬置于通风槽上方的部段，电芯的第一侧面贴附第一风道隔板的第一底面，电芯的第二侧面贴附第二风道隔板的第二底面。

2.根据权利要求1所述的模块化的动力电池风冷模组，其特征在于，所述第一风道模块的基座和第二风道模块的基座通过子母插接件插接固定为电芯底座。

3.根据权利要求2所述的模块化的动力电池风冷模组，其特征在于，所述风道隔板在其第一底面上形成第一槽体，在第二底面上形成第二槽体。

4.根据权利要求3所述的模块化的动力电池风冷模组，其特征在于，所述风道槽包括转角槽，所述转角槽具有延伸相交的横向延伸段和纵向延伸段，所述纵向延伸段连通至风导入口，所述横向延伸段连通至风导出口，所述纵向延伸段和横向延伸段在风道隔板上交汇形成转角。

5.根据权利要求4所述的模块化的动力电池风冷模组，其特征在于，所述转角槽包括顺转角槽和逆转角槽，所述逆转角槽的风导出口贯通风道隔板的第一端，所述顺转角槽的风导出口贯通风道隔板的第二端。

6.根据权利要求5所述的模块化的动力电池风冷模组，其特征在于，所述风道隔板在长度方向上具有第一区域和第二区域，所述第一槽体包括第一逆转角槽和第一顺转角槽，所述第二槽体包括第二逆转角槽和第二顺转角槽；所述第一区域的第一底面上形成有第一逆转角槽，第一区域的第二底面上形成有第二逆转角槽；所述第二区域的第一底面上形成有第一顺转角槽，第二区域的第二底面上形成有第二顺转角槽。

7.根据权利要求6所述的模块化的动力电池风冷模组，其特征在于，所述顺转角槽和逆转角槽为直角槽，在第二区域内多条第一顺转角槽和第二顺转角槽间隔布设，第一区域内多条第一逆转角槽和第二逆转角槽间隔布设。

8.根据权利要求3～7任一所述的模块化的动力电池风冷模组，其特征在于，所述第一槽体的槽底外壁形成风道隔板的第二底面，所述第二槽体的槽底外壁形成风道隔板的第一底面。

9.根据权利要求1～7任一所述的模块化的动力电池风冷模组，其特征在于，所述基座包括基板和两个分别固定在基板两侧的垫块，所述通风槽形成在两个垫块之间；所述基板和电芯底部两端通过所述垫块固定支撑。

10.根据权利要求9所述的模块化的动力电池风冷模组，其特征在于，所述基板采用U形基板，所述U形基板两侧板处固定垫块，所述U形基板朝向电芯第一侧面的第一槽口端具有延伸超出垫块的插接子端，U形基板朝向另一电芯第二侧面的第二槽口端具有相较所述垫块内缩的插接母端，所述插接子端与插接母端的结构尺寸相适配。

11.根据权利要求10所述的模块化的动力电池风冷模组，其特征在于，所述垫块上设有贯穿其厚度的通孔，所述成模组件包括螺栓组件，所述螺栓组件包括两条紧固螺栓，每条紧固螺栓的螺杆从基板的一侧串接穿过多个垫块的通孔。

12.根据权利要求11所述的模块化的动力电池风冷模组，其特征在于，所述成模组件还包括进风端板和尾部端板，所述进风端板上设有进风槽、第一预留口、第一锁紧孔和第一固定件，所述进风槽与进风模块的通风槽结构和位置相适应，所述第一锁紧孔与垫块的通孔结构和位置相适应，所述第一固定件位于进风端板两端，所述第一预留口适应电池正极处低压接插件的尺寸和位置；所述尾部端板上设有第二预留口、第二锁紧孔和第二固定件，所述第二锁紧孔与垫块的通孔结构和位置相适应，所述第二固定件位于尾部端板的两端，所述第二预留口适应电池负极处低压接插件的尺寸和位置；两条紧固螺栓的螺杆分别从基板两侧依次穿过第一锁紧孔、多个垫块的通孔和第二锁紧孔后通过螺母将进风端板、风道模块和尾部端板固定为一体；风冷模组通过第一固定件和第二固定件固定至动力电池安装的相应位置。

13.根据权利要求12所述的模块化的动力电池风冷模组，其特征在于，所述成模组件还包括上盖板，所述螺栓组件还包括固定螺栓和限位螺栓，所述风道模块上远离基座的上端部设有限位挡板，所述限位挡板与基座之间的距离适应动力电池电芯高度；所述进风端板上方第一端处设有第一固定孔，所述尾部端板上方第一端处设有第二固定孔，所述上盖板的第一侧设有多个空心柱，所述固定螺栓的螺杆依次穿过第一固定孔、多个空心柱和第二固定孔后通过螺母将上盖板固定在电芯上方；所述进风端板上方第二端处设有第一套孔，所述尾部端板第二端处设有第二套孔，所述上盖板的第二侧设有多个半圆轴套，所述半圆轴套尺寸与限位螺栓相适配，限位螺栓穿过第一套孔和第二套孔后通过螺母固定，所述半圆轴套能够卡接在限位螺栓的螺杆上。

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