CN217062323U - 一种新型汽车动力电池系统及应用其的新型电动汽车 - Google Patents

Abstract

一种新型汽车动力电池系统，包含动力电池总成、风道和控制系统，风道是硬质、耐高温、隔热且阻燃防爆的，风道的主体是一个两端开口四面封闭的隧道式腔体，风道第一端部开口和风道第二端部开口各有一个可开合的风道门，风道第一端部开口、风道第二端部开口与风道门之间设有密封装置；动力电池总成安装在风道内；动力电池总成、风道门与控制系统连接。

Description

一种新型汽车动力电池系统及应用其的新型电动汽车

技术领域

本实用新型所述新型汽车动力电池系统及其电动汽车，属于新能源汽车领域，特别涉及一种新型汽车动力电池系统及应用其的新型电动汽车。

背景技术

由于目前汽车电池一般设置在汽车底盘上靠近中部的位置，一旦新能源车辆因电池过热或其他故障导致电池自燃，很容易引起车体燃烧。电池过热燃烧时，逃生时间非常短，车体燃烧一旦发生将严重威胁乘坐人员安全。有鉴于此，如何防止汽车电池热失控或燃烧以及电池热失控或燃烧时降低伤害已成为当下急需解决的技术问题。

现有技术中，为了防止电池过热失控，通常在电池模块/组内部会设置散热元件，如散热管、硅胶导热装置、冷却液管道、散热片或散热循环系统，还有的在电池模块组或电池箱体外部设置冷却液循环管道，用液体对电池包进行降温。但这些散热措施的设置，导致电池包结构复杂，体积增大，电池的容量密度下降，制造及维护成本高。

此外，大部分电池组在寒冷气候环境下性能下降明显，汽车不能全天候运行。

此外，现有的电动汽车一般是在充电站内利用充电桩进行直接充电而不是直接换电池，因此汽车的充电时间和在充电池数量的不均衡，容易对电网造成冲击。再者大量的充电站及充电桩的建设需要投入大量的经费及人员，并且可能发生火情。

发明内容

本实用新型的目的之一是提供一种新型汽车动力电池系统，能够对动力电池及时散热、防止汽车电池过热燃烧时对车内人员造成伤害；寒冷天气时又可以对动力电池保温，电池模块/组能够全天候运行组；汽车动力不足时，只需要更换电池组，不需要连带着更换电池箱体，降低电池制造及维护成本。

本实用新型的目的之二是提供一种新型电动汽车，其能够克服现有电动汽车因动力电池未及时散热导致过热燃烧时对车内人员造成伤害；又能够在寒冷天气时对动力电池保温，使电池模块/组能够全天候运行组，同时汽车无需在线充电，避免建设大量充电站及对电网造成冲击，制造及维护成本低。

实现本实用新型目的一的技术方案是这样的：

一种新型汽车动力电池系统，其特征在于：包含动力电池总成、风道和控制系统，风道是硬质、耐高温、隔热且阻燃防爆的，风道的主体是一个两端开口四面封闭的隧道式腔体，风道第一端部开口和风道第二端部开口各有一个可开合的风道门，风道第一端部开口、风道第二端部开口与风道门之间设有密封装置；动力电池总成安装在风道内；动力电池总成、风道门与控制系统连接。

为了更好的技术效果，本实用新型目的一的技术方案的技术特点还可以具体为以下技术特征：

1. 所述风道的主体由玻璃钢或岩棉材料或硅酸铝材料中的一种制成。

2. 所述汽车动力电池系统安装在汽车底盘上，风道第一端部开口和风道第二端部开口分别朝向并接近汽车车头与车尾，

3. 还包含若干个进风风机，进风风机安装在风道第一端部开口外侧正前方位置和/或风道内靠近风道第一端部开口的位置。

4. 进一步地，所述进风风机为贯流风机。

5. 还包含若干个出风风机，出风风机安装在风道第二端部开口外侧正后方位置和/或风道内靠近风道第二端部开口的位置

6. 所述动力电池总成包含电池箱体和电池模块/组，电池模块/组可拆卸地安装在电池箱体11内部，电池箱体与风道腔体之间有间隙；电池箱体为一个密闭且防水的箱体，电池箱体第一端部和电池箱体第二端部分别朝向风道第一端部开口和风道第二端部开口，电池箱体第二端部设置电池模块/组安装口及电池箱体盖板；电池箱体由导热性材料制造。

7. 进一步地，所述电池箱体至少一个侧面外部设有散热装置，如散热翅片。

8. 更进一步地，所述电池箱体盖板与电池箱体第二端部之间通过按压式弹性自锁机构连接。

9. 更进一步地，所述电池箱体的盖板与电池模块/组之间设有弹性部件。

10. 更进一步地，所述弹性部件为弹性压紧装置，如弹簧、弹性垫或弹性体的一种。

本实用新型的目的之二是提供应用本实用新型目的一所述新型汽车动力电池系统的新型电动汽车。

实现本实用新型目的二的技术方案是这样的，一种新型电动汽车，包含汽车及动力电池系统，其特征在于：所述动力电池系统为上述本实用新型目的一的技术方案之一所述的新型汽车动力电池系统，所述汽车动力电池系统安装在汽车底盘上。

为了更好的技术效果，本实用新型目的二的技术方案的技术特点还可以具体为以下技术特征：

1. 所述风道第一端部开口和风道第二端部开口分别朝向并接近汽车车头与车尾。

2. 所述新型汽车动力电池系统可拆卸地安装在汽车底盘上。

3. 所述新型汽车动力电池系统的风道固定在汽车底盘上。

4. 进一步地，汽车底盘的一部分直接作为风道的底面，风道的侧面与风道的底面固定连接并密封，汽车底盘的一部分、风道的侧面及顶面共同围合成风道主体。

应用本实用新型技术方案的新型汽车动力电池系统及电动汽车具有以下优点：

1.本实用新型技术方案中，风道是硬质、耐高温、隔热、阻燃防爆的，它可以有效隔热，避免将热量传递给汽车车身引起车内升温，特别是当电池过热或自燃时能防爆阻燃，留给车内人员足够逃生时间，防止电池燃烧时伤及车内人员，挽救生命，降低损失。

2.本实用新型技术方案中，风道是一个长形腔体，侧面封闭，可限制火苗及燃烧后气体扩散的路径，将火苗及燃烧后气体引导至风道两端的开口处，从而避免电池故障时引起汽车燃烧或有毒气体进入车厢危及车内人员安全；从而留给车内人员足够逃生时间，防止电池燃烧时伤及车内人员，挽救生命，降低损失。

3.本实用新型技术方案中风道是隧道型的，前后贯通，风道两端开口靠近汽车头和后车尾，风道门打开后，电池箱体与风道腔体之间的间隙形成沿腔体长度方向的气流通道。汽车行进中，电池需要散热时，打开风道门，可充分利用汽车行进间的空气流动，快速带走电池本身产生的热量，有效散热，也可以开启进风风机对电池箱体送风，最大程度避免电池过热，避免电池自燃引发危险；停车时，可以用进风风机对风道内部送风，实现对电池箱体外部及时散热，从而保证电池模块/组不过热，汽车安全运行，避免自燃风险。

4.本实用新型技术方案中风道前后两端设有风道门，当天气寒冷时，将风道第一端部和第二端部的风道门闭合，可以防止箱体内部热量流失，维持风道内部的温度，以提升电池组效率，使电池组能够适应寒冷天气，实现全天候运行。

5.本实用新型技术方案中风道前后贯通，风道第二端部及电池箱体的电池模块/组安装口朝向汽车车尾，电池箱体盖板采用弹性连接件连接，可快速开合，从靠近车尾的一端快速打开电池箱体进行安装或更换电池模块/组，从而实现快速更换电池，缩短汽车换电池的时间，提高换电池效率，为用户节约时间，降低客户时间成本。

6.采用本实用新型技术方案，可实现快速更换电池，电动汽车只需要在缺电时直接更换电池模块/组，而不需要停车在线充电，节约时间。

7.本实用新型技术方案中，风道固设在汽车底盘处，电池箱体固定安装在风道内部，电池模块/组可拆卸地安装在电池箱体内，电池模块/组与电池箱体是相互独立可分离的，在汽车电池缺电时可以仅更换电池模块/组，而不需要连同电池箱体一并更换，显著降低更换电池成本。

8.采用本实用新型技术方案，电池模块/组在充电站集中充电，再把充好电的电池模块/组运送到换电站供换电使用。如此，充电站可按正常运行容量或分时对电池模块/组进行充电，避免现有充电站对汽车直接充电导致充电功率不均衡对电网造成冲击。

9.现有技术对新能源汽车进行充电的模式下，为满足现有的新能源汽车充电方便，需要配备建设大量的充电站，投入大量资金和设备，采用本实用新型技术方案，只需要建设少量的充电站，并根据需要建设相应数量的换电站，换电站不具备充电功能，仅提供电池更换及转运。可大量节约充电站设备投资、管理及维护费用，并有效降低充电站火情风险。

附图说明

图1是本实用新型目的一所述的新型汽车动力电池系统的一个实施例示意图

图2是图1所示新型汽车动力电池系统的主视图

图3是图1所示新型汽车动力电池系统的俯视图

图4是图3所示新型汽车动力电池系统的A-A向视图

图5是图1-4所述新型汽车动力电池系统的电池箱体示意图

图6是图5所示所示电池箱体的主视图

图7是图5所示电池箱体的俯视图

图8是图5所示电池箱体的左视图

图9是图7所示电池箱体的B-B向视图

图10是本实用新型目的二所述应用本实用新型目的一的技术方案所述新型汽车动力电池系统的新型电动汽车的一个实施例示意图

图11是图10所示电动汽车的主视图

图12是图10所示电动汽车的俯视图

图1-12中，1为新型汽车动力电池系统，2为风道；100为动力电池总成；21为风道第一端部开口，22为风道第二端部开口，23为风道门，24为密封装置，11为电池箱体，12为电池模块/组，111为电池箱体第一端部，112为电池箱体第二端部，1122为电池模块/组安装口1121及电池箱体盖板，13为散热翅片，3为进风风机，4为电动汽车，41为车头，42为车尾，43为底盘，15为弹性部件。

具体实施方式：

实施例一：

为了更好地说明本实用新型的技术方案，以下结合附图1-4及附图5-9对本实用新型目的一的技术方案所述新型汽车动力电池系统的一个实施例进行详细描述。

如图1-4所示，本实施例中，一种新型汽车动力电池系统1，包含动力电池总成100、风道2和控制系统（图中未示出），风道2是硬质、耐高温、隔热且阻燃防爆的，风道2的主体是一个两端开口四面封闭的隧道式腔体，风道第一端部开口21和风道第二端部开口22各有一个可开合的风道门23，风道第一端部开口21、风道第二端部开口22与风道门23之间设有密封装置24；动力电池总成100安装在风道2内。所述动力电池总成100、风道门23与控制系统连接。

如图4所示，进风风机3安装在风道2内靠近风道第一端部开口21的位置，所述动力电池总成100中的电池箱体11固定安装在风道2内，电池箱体11与风道2之间有间隙，用作散热气流通道。

本实施例中，进风风机3安装在风道内靠近风道第一端部开口的位置，为了更好的技术效果，还可以在风道第一端部开口21的外侧正前方再设置若干个进风风机，用于将气流从风道第一端部开口21吹入风道2内流经风道腔体，最后由风道第一端部开口21吹出，带走电池模块/组运行产生的热量。

在实际应用中，可以根据需要，在风道第一端部开口21内外侧同时设置进风风机。

优选地，所述进风风机3为贯流风机。

优选地，风道的主体由玻璃钢或岩棉材料或硅酸铝材料中的一种或多种制成，使风道能耐高温、隔热且阻燃防爆。

为了更好的技术效果，在实际应用中，本实用新型所述汽车动力电池系统1还可以再设置若干个出风风机，所述出风风机安装在风道第二端部开口22外侧正后方或风道内靠近风道第二端部开口22的位置。或在风道第二端部开口22内外侧同时设置出风风机。

本实用新型技术方案中，风道门23可以根据实际需要打开或闭合，其打开的角度大小可以根据需要进行调节。

本实用新型技术方案中，风道第一端部开口21、风道第二端部开口22与风道门23之间设有密封装置24，风道门23及其密封装置24用于防止风道进水。可以在汽车涉水行驶时关闭风道门。

以下结合附图5-9对动力电池总成100进行描述。

如图5-9所示，本实施例中，所述动力电池总成100包含电池箱体11及安装在其内部的电池模块/组12。

如图6-8所示，本实施例中，所述动力电池总成100、包含电池箱体11和若干个电池模块/组12，所述电池模块/组12可拆卸地安装在电池箱体11内部；电池箱体11为一个密闭且防水的箱体，电池箱体第一端部111和电池箱体第二端部112分别朝向风道第一端部开口21和风道第二端部开口22，电池箱体第二端部112设置电池模块/组安装口1121及电池箱体盖板1122，电池箱体第二端部112与电池箱体盖板1122之间设有密封装置，在电池箱体盖板1122合上时形成密封。所述电池箱体11上至少一个侧面外部设有散热装置，如散热翅片13。

优选地，电池箱体11由高导热性材料制造，优选坚硬、防爆防裂的高导热材料，如不锈钢、铝合金、钛合金等材料。

优选地，所述电池箱体盖板1122与电池箱体第二端部112之间通过按压式弹性自锁机构连接。

如图9所示，本实施例中，所述电池箱体的第一端部11与电池模块/组12之间设有弹性部件15。

实际应用中，也可以在电池箱体的第二端部12与电池模块/组12之间设置弹性部件15，如将弹性部件设置在所述电池箱体盖板1122内侧，或两个位置同时设置弹性部件15。弹性部件用于在安装时更好地固定电池模块/组，在正常运行或受到冲击时提供缓冲，以保护电池模块/组。

优选地，所述弹性部件15为弹性缓冲装置，如弹簧、弹性垫或弹性体的一种。

所述电池模块/组12可拆卸地安装在电池箱体11内部，在汽车动力不足时，可以只更换电池模块/组12，而不需要更换电池箱体，可减少电池箱体的投入成本及更换时的电池重量。

并且不用在线充电，可大大减少充电站的建设数量，并优化电网负载，减少充电时对电网的冲击。

实施例二：

为了更好地说明本实用新型的技术方案，以下结合附图10-12对本实用新型目的二的技术方案所述新型电动汽车的一个实施例进行详细描述。

如图10-12中所示，本实施例的新型电动汽车，包含汽车和汽车动力电池系统，其特征在于：上述本实用新型目的一的技术方案之一所述的新型汽车动力电池系统，所述新型汽车动力电池系统的安装在汽车底盘上。

优选地，本实施例中，所述风道2第一端部开口21和风道第二端部开口22分别朝向并接近汽车车头与车尾。

优选地，汽车底盘43的一部分直接作为风道2的底面，风道2的侧面与风道的底面固定连接并密封，汽车底盘的一部分、风道的侧面及顶面共同围合成风道主体。

工作原理描述：

1.汽车行进中，电池需要散热时，打开风道门，可充分利用汽车行进间的空气流动，快速带走电池本身产生的热量，有效散热，也可以开启进风风机对电池箱体送风，还可以根据需要开启出风风机加快风道内气体流出，最大程度避免电池过热，避免电池自燃引发危险；停车时，可以用进风风机对风道内部送风，并开启出风风机加快风道内气体流出，实现对电池箱体外部及时散热，从而保证电池模块/组不过热，汽车安全运行，避免自燃风险。

2.本实用新型技术方案中风道前后两端设有风道门，当天气寒冷时，将风道第一端部和第二端部的风道门闭合，可以防止箱体内部热量流失，维持风道内部的温度，以提升电池组效率，使电池组能够适应寒冷天气，实现全天候运行。

本实用新型技术方案所述的新型汽车动力电池系统及新型电动汽车，可以广泛应用在电动汽车上，以降低因电池自燃引发的安全事故，减少人员伤亡及车辆损失。其推广应用，将为新能源汽车能源配给提供一种全新的充电-换电模式，推进新能源汽车发展进入新的阶段。

Claims (14)

1.一种新型汽车动力电池系统，其特征在于：包含动力电池总成（100）、风道（2）和控制系统，风道（2）的主体是一个两端开口四面封闭的隧道式腔体，风道第一端部开口（21）和风道第二端部开口（22）各有一个可开合的风道门（23），风道第一端部开口（21）、风道第二端部开口（22）与风道门（23）之间设有密封装置（24）；动力电池总成（100）安装在风道（2）内；动力电池总成（100）、风道门（23）与控制系统连接。

2.如权利要求1所述的新型汽车动力电池系统，其特征在于：所述风道（2）的主体由玻璃钢或岩棉材料或硅酸铝材料的一种制成。

3.如权利要求1所述的新型汽车动力电池系统，其特征在于：所述汽车动力电池系统安装在汽车底盘上，风道第一端部开口（21）和风道第二端部开口（22）分别朝向并接近汽车车头与车尾。

4.如权利要求1所述的新型汽车动力电池系统，其特征在于：还包含若干个进风风机（3），进风风机（3）安装在风道第一端部开口（21）外侧正前方位置和/或风道内靠近风道第一端部开口的位置。

5.如权利要求4所述的新型汽车动力电池系统，其特征在于：所述进风风机（3）为贯流风机。

6.如权利要求1所述的新型汽车动力电池系统，其特征在于：还包含若干个出风风机，出风风机安装在风道第二端部开口（22）外侧正后方位置和/或风道内靠近风道第二端部开口（22）的位置。

7.如权利要求1所述的新型汽车动力电池系统，其特征在于：所述动力电池总成（100），包含电池箱体（11）和电池模块/组（12），电池模块/组（12）可拆卸地安装在电池箱体（11）内部；电池箱体（11）与风道腔体之间有间隙，电池箱体（11）为一个密闭且防水的箱体，电池箱体第一端部（111）和电池箱体第二端部（112）分别朝向风道第一端部开口（21）和风道第二端部开口（22），电池箱体第二端部（112）设置电池模块/组安装口（1121）及电池箱体盖板（1122）；电池箱体（11）由导热性材料制造。

8.如权利要求7所述的新型汽车动力电池系统，其特征在于：所述电池箱体（11）至少一个侧面外部设有散热装置，如散热翅片（15）。

9.如权利要求7所述的新型汽车动力电池系统，其特征在于：所述电池箱体盖板（1122）与电池箱体第二端部（112）之间通过按压式弹性自锁机构连接。

10.如权利要求7所述的新型汽车动力电池系统，其特征在于：所述电池箱体的盖板（1122）与电池模块/组（12）之间设有弹性部件。

11.如权利要求10所述的新型汽车动力电池系统，其特征在于：所述弹性部件为弹性压紧装置，如弹簧、弹性垫或弹性体的一种。

12.一种新型电动汽车，包含汽车和汽车动力电池系统，其特征在于：所述动力电池系统为权利要求1-11之一所述的新型汽车动力电池系统，所述新型汽车动力电池系统的风道安装在汽车底盘上。

13.如权利要求12所述的新型电动汽车，其特征在于：所述风道（2）第一端部开口（21）和风道第二端部开口（22）分别朝向并接近汽车车头与车尾。

14.如权利要求12或所述的新型电动汽车，其特征在于：汽车底盘（43）的一部分直接作为风道（2）的底面，风道（2）的侧面与风道的底面固定连接并密封，汽车底盘（43）的一部分、风道的侧面及顶面共同围合成风道主体。

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