CN106450578A - 一种电池包风冷*** - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种电池包风冷***，包括有箱体、位于箱体外且通过导流管与箱体内部连通的风机，箱体内腔设置的第一导流板、第二导流板以及第三导流板将箱体内腔分隔成第一导流风道、电池装配腔、第二导流风道以及第三导流风道，第一导流风道通过第一导流板靠近底端部的位置上开设的第一导流孔与第三导流风道连通，第三导流风道通过第三导流板上开设的第三导流孔与电池装配腔连通，电池装配腔通过第二导流板上开设的第二导流孔与第二导流板连通；风机的出风口通过导流管与第一导流风道连通，第二导流风道通过导流管与外部连通。本发明能够对电池包进行散热和防水，且散热较为均衡，结构简单、散热效果好。

Description

一种电池包风冷***
技术领域
本发明涉及电动汽车电子电路技术领域，具体涉及一种电池包风冷***。
背景技术
作为电动汽车、摩托车、摩托艇等大型设备内电器件的能量提供来源，动力锂电池在充放电过程中，其内部发生的化学副反应以及电池内阻会产生大量的热量，若长期处于高温环境下，其充放电性能和工作寿命会大幅降低，而且会给电池包带来安全隐患。为了让电池包内的单体电池均工作在正常的温度范围内，电池包内一般会设计有散热***，目前国内电动汽车的动力锂电池包采用的风冷式的散热***，普遍出现散热不均衡以及散热效果差的问题。
同时，风冷式的散热***，由于该***通过将外部的空气导入至电池包内并进行热交换，因此电池包内的单体锂电池处于未封闭状态，存在电池包外部的液体通过导风管道进入到电池包内部的可能，尤其对于应用在摩托艇等大型水上交通设备的电池包，电池包外部的液体通过导风管道进入到电池包内的风险更高；为了解决外部液体通过导风管道进入到电池包内这个技术问题，目前一般通过在导流管内设置挡片，或者将入风管设置成具有拐角的两段并在拐角处设置吸液部件，通过吸液部件对进入到入风管内的液体进行阻挡和吸液，虽然这两种方案在一定程度上能够防止液体进一步进入至电池包内，但是，防水效果并不理想。因此如何防止电池包外部的水分等液体进入到电池包内部，从而避免电池包内的单体电池短路以及其他电子元器件损坏，是一个亟需解决的技术问题。
发明内容
本发明的目的是提供一种结构简单、散热效果好的电池包风冷***，在动力锂电池在充放电过程中，能够对电池包进行散热，且散热较为均衡；同时，解决了电池包外部的水分等液体进入到电池包内部的技术问题，防水效果好。
本发明的技术方案如下：
一种电池包风冷***，包括有箱体、位于箱体外且通过导流管与箱体内部连通的风机，箱体内腔前后两侧面之间连接有第一导流板和第二导流板，第一导流板顶端和第二导流板顶端均连接在箱体内腔顶部壁上，第一导流板底端和第二导流板底端均连接在箱体内腔底部壁上，第一导流板和第二导流板之间且靠近箱体内腔底部位置连接有一块或多块第三导流板；第一导流板、第二导流板以及第三导流板将箱体内腔分隔成第一导流风道、电池装配腔、第二导流风道以及第三导流风道，第一导流风道通过第一导流板靠近底端部的位置上开设的第一导流孔与第三导流风道连通，第三导流风道通过第三导流板上开设的第三导流孔与电池装配腔连通，电池装配腔通过第二导流板上开设的第二导流孔与第二导流板连通；风机的出风口通过导流管与第一导流风道连通，第二导流风道通过导流管与外部连通。
第三导流板为多块，多块第三导流板平行布置在第一导流板和第二导流板之间且处于同一平面上；第三导流风道还通过多块第三导流板之间的空隙与电池装配腔连通。
电池包风冷***还包括风罩，风罩通过倒风管与风机的进风口连接。
电池包风冷***还包括设置在箱体外部的防水装置，防水装置包括安装在箱体外壁上且与箱体底部壁平齐的水感应器、安装在箱体内且与水感应器通信连接的控制芯片MCU以及安装在导流管上且与控制芯片MCU通信连接的电磁阀，水感应器用于检测水位以及将水位信号转换为电压信号并传送至控制芯片MCU，控制芯片MCU用于接收电压信号并控制电磁阀的通断。
防水装置还包括连接在控制芯片MCU与电磁阀之间的电磁阀驱动电路，电磁阀驱动电路包括光电耦合器U3以及继电器LS1，光电耦合器U3的阳极通过电阻R6与电源VDD1连接，阴极通过电阻R7与电源VDD1连接，集电极与电源VDD2连接，发射极通过电阻R8与三极管Q1的基极连接；三极管Q1的基极还通过R9与地相接，三极管Q1的发射极与地相接，三极管Q1的集电极通过二极管D1与电源VDD2连接；继电器LS1的接线端1与光电耦合器U3的集电极连接，接线端6与电源VDD2连接，接线端4与电源VDD4相连接，接线端3为控制信号输出端。
电磁阀驱动电路分为三个部分，即以电阻R6、电阻R7以及光电耦合器U3构成的控制信号输出部分、以电阻R8、电阻R9以及三极管Q1构成的驱动部分以及以二极管D1、继电器LS1构成的控制部分；光电耦合器U3起隔离作用，处于关断状态的光电耦合器U3能够防止控制信号进入从控制信号输出部分进入驱动部分，从而抑制驱动部分的高频干扰进入控制部分；当控制信号以低电平的形式使电耦合器U3 的阳极和阴极导通后，致使光电耦合器U3的集电极和发射极导通，通过电阻R8，电阻R9分压，使三极管Q1导通，输出电流来驱动继电器LS1，其中，二极管D1在继电器器LS1关闭时构成放电通路，从而防止三极管Q1损坏。
控制芯片MCU（也称为控制芯片或单片机，简称为“MCU”）作为一种微控单元，是防水装置的数据处理和控制核心。在本发明中，控制芯片MCU用于获取电压值，根据该电压值，控制电磁阀3的通断。
控制芯片MCU用于在接收到电压信号的情况下，发送关闭信号至电磁阀。
控制芯片MCU用于接收电压信号，并获取电压值；在电压值大于或等于阈值的情况下，发送关闭信号至电磁阀，或/和，在电压值小于阈值的情况下，发送开启信号至电磁阀。
控制芯片MCU还用于通过CAN总线获取电池包内部温度值，在电池包内部温度值低于预设值的情况下，发送关闭信号至电磁阀。
防水装置还包括连接在水感应器与控制芯片MCU之间的信号调理电路以及连接在信号调理电路与控制芯片MCU之间的A/D信号转换电路，信号调理电路包括有同相放大器U1和电压跟随器U2，同相放大器U1的同相输入端通过电阻R1与电压信号输入端VIN连接以及通过电容C1与地相接，同相放大器U1的反相输入端通过电阻R3与地相接以及通过电阻R5与同相放大器U1的输出端连接；电压跟随器U2的同相输入端通过电阻R2与同相放大器U1的输出端连接以及通过电容C2与地相接，电压跟随器U2的反相输入端与电压跟随器U2的输入端连接，电压跟随器U2的输出端通过电阻R4与电压信号输出端连接。
信号调理电路分为由电阻R1、电容C1、同相放大器U1以及电阻R5构成的一级同相放大电路和由电阻R4、电容C2、电压跟随器U2以及电阻R4构成的一级电压跟随电路；由水感应器输出的电压信号经过由电阻R1和电容C2组成的低通滤波器滤除高频杂波信号后进入同相放大器U1，经同相放大器U1将电压信号放大后输出至由电阻R2以及电容C2组成的低通滤波器并进入电压跟随器U2，由电压跟随器U2降低输出阻抗后输出至A/D信号转换电路，由A/D信号转换电路进行模数转换。
防水装置还包括与控制芯片MCU连接的复位电路，复位电路包括有复位芯片U4，复位芯片U4的接线端1与控制芯片MCU的复位端RESET连接，还通过电阻R10与电源VDD1连接以及通过电容C3与地相接，接线端4与控制芯片MCU的接线端1连接，复位芯片U4的接线端5连接电源VDD1以及通过电容C4与地相接，接线端2与地相接。
控制芯片在运行过程中易受到外部环境的干扰，造成内部程序跑飞而陷入死循环，或造成内部程序运行中断而陷入停滞状态，而复位电路主要用于在控制芯片处于上述情况时，对控制芯片进行复位。当控制芯片MCU处于工作模式时，其通过接线端1不断输出“喂狗”的信号至复位芯片U4，复位芯片U4通过接线端4检测到一次高低电平的变化即表示成功“喂狗”一次；如果复位芯片U4通过接线端4在1.6s内没有检测到一次喂狗信号，则复位芯片U4上的接线端1会输出复位信号并输出至控制芯片MCU，使控制芯片MCU的程序运行恢复到从程序存储器的起始位置开始执行的状态。
本发明所述的电池包风冷***中，外部空气经风罩进入风机，经风机产生的高压气流经过导流管进入第一导流风道，向下流动穿过第一导流板下端的第一导流孔进入第三导流风道，进入第三导流风道的气流经第三导流板上均匀分布的第三导流孔以及多块第三导流板之间的间隙进入电池装配腔，均匀上升的高压气流带走电池装配腔内单体电池表面大量热量，并穿过第二导流板进入导流管，由导流管排出，完成电池包风冷散热的过程。
防水装置中，水感应器在正常状态下两级探头被空气绝缘，而在浸水状态下探头导通；浸水状态下水感应器迅速将水位信息转换为电压信号，电压信号经过信号调理电路滤波和放大后传递至A/D信号转换电路，电压信号经A/D信号转换电路由模拟信号转变为数字信号后输出至控制芯片，控制芯片根据电压信号控制电磁阀的通断，其包括以下三种情况：
第一种，控制芯片在接收到电压信号后，立即发送关闭信号至电磁阀，电磁阀立即关闭，同时电池包风冷***工作停止，从而有效防止外部水分进入电池包风冷***内部；第二种，控制芯片对电压信号进行解析并获取电压值后，判断该电压值是否大于或等于阈值，在电压值大于或等于阈值的情况下，发送关闭信号至电磁阀，同时电池包风冷***工作停止，当控制芯片再次获取的电压值在小于阈值的情况下，则发送开启信号至电磁阀，从而有效地对电磁阀的开启与关闭进行智能控制，有效防止外部水分进入电池包风冷***内部；第三种，控制芯片通过CAN总线获取电池包内部温度值，若电池包内部温度值低于预设值，则电池包内部不需要进行风冷降温，则控制芯片发送关闭信号至电磁阀，电磁阀关闭以及电池包风冷***停止工作，防止外部水分进入电池包风冷***内部。
本发明产生的有益效果：
1、本发明能够对大功率的动力锂电池在充放电过程中会产生的大量热量进行散热，散热较为均衡，散热效果好，且结构简单；
2、本发明能够根据水感应器感应浸水信息来智能控制电磁阀的开启与闭合，有效解决了电池包外部的水分等液体进入到电池包内部的技术问题，从而确保电池包正常进行充放电，延长了电池的使用寿命。
附图说明
构成本申请的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：
图1是本发明所述的电池包风冷***的结构示意图；
图2是图1的左视图；
图3是本发明实施例一所述的防水装置的示意图；
图4是本发明实施例二所述的防水装置的示意图；
图5是本发明所述的信号调理电路的示意图；
图6是本发明所述的复位电路的示意图；
图7是本发明所述的电磁阀驱动电路的示意图。
具体实施方式
以下结合附图对本发明的实施例进行详细说明，但是本发明可以由权利要求限定和覆盖的多种不同方式实施。
实施例一
如附图1和附图2所示，一种电池包风冷***，包括有箱体1、位于箱体1外且通过导流管与箱体内部连通的风机2、通过倒风管与风机2的进风口连接的风罩12以及设置在箱体1外部的防水装置。
箱体1内腔前后两侧面之间连接有第一导流板4和第二导流板6，第一导流板4顶端和第二导流板6顶端均连接在箱体内腔顶部壁上，第一导流板4底端和第二导流板6底端均连接在箱体内腔底部壁上，第一导流板4和第二导流板6之间且靠近箱体内腔底部位置连接有三块第三导流板5；三块第三导流板5平行布置在第一导流板4和第二导流板6之间且处于同一平面上。
第一导流板4、第二导流板6以及第三导流板5将箱体内腔分隔成第一导流风道7、电池装配腔8、第二导流风道9以及第三导流风道10，第一导流风道7通过第一导流板4靠近底端部的位置上开设的第一导流孔11-1与第三导流风道10连通，第三导流风道10通过第三导流板5上开设的第三导流孔11-3以及三块第三导流板5之间的空隙与电池装配腔8连通，电池装配腔8通过第二导流板6上开设的第二导流孔11-2与第二导流板6连通；风机的出风口通过导流管与第一导流风道7连通，第二导流风道9通过导流管与外部连通。
如附图3所示，防水装置包括安装在箱体1外壁上且与箱体1底部壁平齐的水感应器13、安装在箱体1内且与水感应器13通信连接的控制芯片MCU、安装在导流管上且与控制芯片MCU通信连接的电磁阀3以及连接在控制芯片MCU与电磁阀3之间的电磁阀驱动电路。
本实施例中，水感应器13为电压型水感应器，在正常状态下两级探头被空气绝缘，而在浸水状态下探头导通，根据水位变化输出电压变化，即将水位信号转换为电压信号并传送至控制芯片MCU，控制芯片MCU在接收到电压信号的情况下，发送关闭信号至电磁阀3。控制芯片MCU一般采用飞思卡尔的一款16位高性能单片机，其性能包括：运行频率最高可达50MHz；256K的Flash，16K的RAM，4K的EEPROM，32K的D-Flash；3个2.0B的CAN接口； 8通道的12bit的ADC；3.1V~5.5V供电，若干GPIO；输入外部晶振频率范围：2MHz~40MHz；各供电管脚并接去耦电容；外部连接的谐振器选择16MHz晶体谐振器，精度±20ppm，负载电容16pF。
如附图7所示，电磁阀驱动电路包括光电耦合器U3以及继电器LS1，光电耦合器U3的阳极通过电阻R6与电源VDD1连接，阴极通过电阻R7与电源VDD1连接，集电极与电源VDD2连接，发射极通过电阻R8与三极管Q1的基极连接；三极管Q1的基极还通过R9与地相接，三极管Q1的发射极与地相接，三极管Q1的集电极通过二极管D1与电源VDD2连接；继电器LS1的接线端1与光电耦合器U3的集电极连接，接线端6与电源VDD2连接，接线端4与电源VDD4相连接，接线端3为控制信号输出端。
本实施例中，外部空气经风罩进入风机，经风机2产生的高压气流经过导流管进入第一导流风道7，向下流动穿过第一导流板4下端的第一导流孔11-1进入第三导流风道10，进入第三导流风道10的气流经第三导流板5上均匀分布的第三导流孔11-3以及多块第三导流板5之间的间隙进入电池装配腔8，均匀上升的高压气流带走电池装配腔8内单体电池表面大量热量，并穿过第二导流板6进入导流管，由导流管排出，完成电池包风冷散热的过程。因此，本发明能够对大功率的动力锂电池在充放电过程中会产生的大量热量进行散热，散热较为均衡，散热效果好。
本实施例中，水感应器13在正常状态下两级探头被空气绝缘，而在浸水状态下探头导通；浸水状态下水感应器迅速将水位信息转换为电压信号并输出至控制芯片MCU，控制芯片MCU在接收到电压信号后，立即发送关闭信号至电磁阀3，电磁阀3立即关闭，同时电池包风冷***工作停止，因此，本发明能有效防止外部水分进入电池包风冷***内部。
实施例二
如附图1和附图2所示，一种电池包风冷***，包括有箱体1、位于箱体1外且通过导流管与箱体内部连通的风机2、通过倒风管与风机2的进风口连接的风罩12以及设置在箱体1外部的防水装置。
箱体1内腔前后两侧面之间连接有第一导流板4和第二导流板6，第一导流板4顶端和第二导流板6顶端均连接在箱体内腔顶部壁上，第一导流板4底端和第二导流板6底端均连接在箱体内腔底部壁上，第一导流板4和第二导流板6之间且靠近箱体内腔底部位置连接有三块第三导流板5；三块第三导流板5平行布置在第一导流板4和第二导流板6之间且处于同一平面上。
第一导流板4、第二导流板6以及第三导流板5将箱体内腔分隔成第一导流风道7、电池装配腔8、第二导流风道9以及第三导流风道10，第一导流风道7通过第一导流板4靠近底端部的位置上开设的第一导流孔11-1与第三导流风道10连通，第三导流风道10通过第三导流板5上开设的第三导流孔11-3以及三块第三导流板5之间的空隙与电池装配腔8连通，电池装配腔8通过第二导流板6上开设的第二导流孔11-2与第二导流板6连通；风机的出风口通过导流管与第一导流风道7连通，第二导流风道9通过导流管与外部连通。
如附图4所示，防水装置包括安装在箱体1外壁上且与箱体1底部壁平齐的水感应器13、与水感应器13通信连接的信号调理电路、与信号调理电路通信连接的A/D信号转换电路、安装在箱体1内且与A/D信号转换电路通信连接的控制芯片MCU、与控制芯片MCU通信连接的电磁阀驱动电路、安装在导流管上且与控制芯片MCU通信连接的电磁阀3以及与控制芯片MCU连接的复位电路。
本实施例中，水感应器13为电压型水感应器，在正常状态下两级探头被空气绝缘，而在浸水状态下探头导通，根据水位变化输出电压变化，以及将水位信号转换为电压信号并传送至信号调理电路。
本实施例中，控制芯片MCU一般采用飞思卡尔的一款16位高性能单片机，其性能包括：运行频率最高可达50MHz；256K的Flash，16K的RAM，4K的EEPROM，32K的D-Flash；3个2.0B的CAN接口； 8通道的12bit的ADC；3.1V~5.5V供电，若干GPIO；输入外部晶振频率范围：2MHz~40MHz；各供电管脚并接去耦电容；外部连接的谐振器选择16MHz晶体谐振器，精度±20ppm，负载电容16pF。控制芯片MCU用于接收电压信号，并获取电压值；在电压值大于或等于阈值的情况下，发送关闭信号至电磁阀3，而在电压值小于阈值的情况下，发送开启信号至电磁阀3。控制芯片MCU还用于通过CAN总线获取电池包内部温度值，在电池包内部温度值低于预设值的情况下，发送关闭信号至电磁阀3。
如附图5所示，信号调理电路包括有同相放大器U1和电压跟随器U2，同相放大器U1的同相输入端通过电阻R1与电压信号输入端VIN连接以及通过电容C1与地相接，同相放大器U1的反相输入端通过电阻R3与地相接以及通过电阻R5与同相放大器U1的输出端连接；电压跟随器U2的同相输入端通过电阻R2与同相放大器U1的输出端连接以及通过电容C2与地相接，电压跟随器U2的反相输入端与电压跟随器U2的输入端连接，电压跟随器U2的输出端通过电阻R4与电压信号输出端连接。
如附图7所示，电磁阀驱动电路包括光电耦合器U3以及继电器LS1，光电耦合器U3的阳极通过电阻R6与电源VDD1连接，阴极通过电阻R7与电源VDD1连接，集电极与电源VDD2连接，发射极通过电阻R8与三极管Q1的基极连接；三极管Q1的基极还通过R9与地相接，三极管Q1的发射极与地相接，三极管Q1的集电极通过二极管D1与电源VDD2连接；继电器LS1的接线端1与光电耦合器U3的集电极连接，接线端6与电源VDD2连接，接线端4与电源VDD4相连接，接线端3为控制信号输出端。
如附图6所示，复位电路包括有复位芯片U4，复位芯片U4的接线端1与控制芯片MCU的复位端RESET连接，还通过电阻R10与电源VDD1连接以及通过电容C3与地相接，接线端4与控制芯片MCU的接线端1连接，复位芯片U4的接线端5连接电源VDD1以及通过电容C4与地相接，接线端2与地相接。其中，复位芯片U4，也为监控芯片，而本实施例采用的是意法半导体公司的STM6824TWY6F型监控芯片，检测电压为3.08V时，当芯片检测到供电电压低于3.08V时会输出复位信号，使控制芯片进行复位。
本实施例中，外部空气经风罩进入风机，经风机2产生的高压气流经过导流管进入第一导流风道7，向下流动穿过第一导流板4下端的第一导流孔11-1进入第三导流风道10，进入第三导流风道10的气流经第三导流板5上均匀分布的第三导流孔11-3以及多块第三导流板5之间的间隙进入电池装配腔8，均匀上升的高压气流带走电池装配腔8内单体电池表面大量热量，并穿过第二导流板6进入导流管，由导流管排出，完成电池包风冷散热的过程。因此，本发明能够对大功率的动力锂电池在充放电过程中会产生的大量热量进行散热，散热较为均衡，散热效果好。
本实施例中，水感应器13在正常状态下两级探头被空气绝缘，而在浸水状态下探头导通；浸水状态下的水感应器13迅速将水位信息转换为电压信号，电压信号经过信号调理电路滤波和放大后传递至A/D信号转换电路，电压信号经A/D信号转换电路由模拟信号转变为数字信号后输出至控制芯片，控制芯片对电压信号进行解析并获取电压值后，判断该电压值是否大于或等于阈值，在电压值大于或等于阈值的情况下，发送关闭信号至电磁阀3，同时电池包风冷***工作停止；而当控制芯片再次获取的电压值在小于阈值的情况下，则发送开启信号至电磁阀3，电磁阀3开启以及电池包风冷***工作并进行散热，因此本发明 能有效地对电磁阀3的开启与关闭进行智能控制，从而防止外部水分进入电池包风冷***内部；同时，控制芯片MCU还通过CAN总线获取电池包内部温度值，若电池包内部温度值低于预设值，则电池包内部不需要进行风冷降温，则控制芯片MCU发送关闭信号至电磁阀3，电磁阀3关闭以及电池包风冷***停止工作，防止外部水分进入电池包风冷***内部。

Claims (10)

1.一种电池包风冷***，包括有箱体（1）、位于箱体（1）外且通过导流管与箱体内部连通的风机（2），其特征在于：
箱体（1）内腔前后两侧面之间连接有第一导流板（4）和第二导流板（6），所述第一导流板（4）顶端和第二导流板（6）顶端均连接在箱体内腔顶部壁上，第一导流板（4）底端和第二导流板（6）底端均连接在箱体内腔底部壁上，第一导流板（4）和第二导流板（6）之间且靠近箱体内腔底部位置连接有一块或多块第三导流板(5)；
第一导流板（4）、第二导流板（6）以及第三导流板(5)将箱体内腔分隔成第一导流风道(7)、电池装配腔(8)、第二导流风道(9)以及第三导流风道（10），所述第一导流风道(7)通过第一导流板（4）靠近底端部的位置上开设的第一导流孔（11-1）与第三导流风道（10）连通，所述第三导流风道（10）通过第三导流板(5)上开设的第三导流孔（11-3）与电池装配腔（8）连通，所述电池装配腔（8）通过第二导流板（6）上开设的第二导流孔（11-2）与第二导流板（6）连通；
所述风机的出风口通过导流管与第一导流风道（7）连通，第二导流风道(9)通过导流管与外部连通。
2.如权利要求1所述的一种电池包风冷***，其特征在于：
所述第三导流板(5)为多块，多块第三导流板（5）平行布置在第一导流板（4）和第二导流板（6）之间且处于同一平面上；所述第三导流风道（10）还通过多块第三导流板(5)之间的空隙与电池装配腔（8）连通。
3.如权利要求1所述的一种电池包风冷***，其特征在于：
还包括风罩（12），所述风罩（12）通过倒风管与风机（2）的进风口连接。
4.如权利要求1所述的一种电池包风冷***，其特征在于：
还包括设置在箱体（1）外部的防水装置，所述防水装置包括安装在箱体（1）外壁上且与箱体（1）底部壁平齐的水感应器（13）、安装在箱体（1）内且与水感应器（13）通信连接的控制芯片MCU以及安装在导流管上且与控制芯片MCU通信连接的电磁阀（3），所述水感应器（13）用于检测水位以及将水位信号转换为电压信号并传送至控制芯片MCU，所述控制芯片MCU用于接收电压信号并控制电磁阀（3）的通断。
5.如权利要求4所述的一种电池包风冷***，其特征在于：
所述防水装置还包括连接在控制芯片MCU与电磁阀（3）之间的电磁阀驱动电路，所述电磁阀驱动电路包括光电耦合器U3以及继电器LS1，所述光电耦合器U3的阳极通过电阻R6与电源VDD1连接，阴极通过电阻R7与电源VDD1连接，集电极与电源VDD2连接，发射极通过电阻R8与三极管Q1的基极连接；所述三极管Q1的基极还通过R9与地相接，三极管Q1的发射极与地相接，三极管Q1的集电极通过二极管D1与电源VDD2连接；所述继电器LS1的接线端1与光电耦合器U3的集电极连接，接线端6与电源VDD2连接，接线端4与电源VDD4相连接，接线端3为控制信号输出端。
6.如权利要求4或5所述的一种电池包风冷***，其特征在于：
所述控制芯片MCU用于在接收到电压信号的情况下，发送关闭信号至电磁阀（3）。
7.如权利要求4或5所述的一种电池包风冷***，其特征在于：
所述控制芯片MCU用于接收电压信号，并获取电压值；在电压值大于或等于阈值的情况下，发送关闭信号至电磁阀（3），或/和，在电压值小于阈值的情况下，发送开启信号至电磁阀（3）。
8.如权利要求7所述的一种电池包风冷***，其特征在于：
所述控制芯片MCU还用于通过CAN总线获取电池包内部温度值，在电池包内部温度值低于预设值的情况下，发送关闭信号至电磁阀（3）。
9.如权利要求4或5所述的一种电池包风冷***，其特征在于：
所述防水装置还包括连接在水感应器（13）与控制芯片MCU之间的信号调理电路以及连接在信号调理电路与控制芯片MCU之间的A/D信号转换电路，所述信号调理电路包括有同相放大器U1和电压跟随器U2，所述同相放大器U1的同相输入端通过电阻R1与电压信号输入端VIN连接以及通过电容C1与地相接，所述同相放大器U1的反相输入端通过电阻R3与地相接以及通过电阻R5与同相放大器U1的输出端连接；所述电压跟随器U2的同相输入端通过电阻R2与同相放大器U1的输出端连接以及通过电容C2与地相接，所述电压跟随器U2的反相输入端与电压跟随器U2的输入端连接，所述电压跟随器U2的输出端通过电阻R4与电压信号输出端连接。
10.如权利要求4或5所述的一种电池包风冷***，其特征在于：
所述防水装置还包括与控制芯片MCU连接的复位电路，所述复位电路包括有复位芯片U4，所述复位芯片U4的接线端1与控制芯片MCU的复位端RESET连接，还通过电阻R10与电源VDD1连接以及通过电容C3与地相接，接线端4与控制芯片MCU的接线端1连接，复位芯片U4的接线端5连接电源VDD1以及通过电容C4与地相接，接线端2与地相接。
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Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN108493381A (zh) * 2018-05-15 2018-09-04 华霆（合肥）动力技术有限公司 风冷***及电池***
CN109755675A (zh) * 2019-01-10 2019-05-14 中国铁塔股份有限公司四川省分公司 一种蓄电池bms协议管理***
CN110867626A (zh) * 2018-08-28 2020-03-06 郑州宇通客车股份有限公司 一种电池冷却装置及其控制方法
CN110867627A (zh) * 2018-08-28 2020-03-06 郑州宇通客车股份有限公司 一种电池冷却装置
CN115395136A (zh) * 2022-09-01 2022-11-25 厦门海辰储能科技股份有限公司 散热风道结构和储能设备

Citations (17)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101924259A (zh) * 2010-08-24 2010-12-22 上海中科深江电动车辆有限公司 具有温差控制功能的动力电池双循环风冷散热方法和装置
CN202259596U (zh) * 2011-10-19 2012-05-30 上海恒动汽车电池有限公司 模块自带风道电池包***
CN102623770A (zh) * 2012-03-21 2012-08-01 河南科隆集团有限公司 一种动力电池散热装置
CN202488948U (zh) * 2012-01-19 2012-10-10 北京自动化控制设备研究所 一种密封机箱用外循环散热装置
CN202721213U (zh) * 2012-08-24 2013-02-06 长沙国容新能源有限公司 可提高散热功能的电源组件箱体结构
CN203277589U (zh) * 2013-05-08 2013-11-06 合肥工业大学 一种电动客车动力电池的成组热控箱体
CN203574996U (zh) * 2013-11-11 2014-04-30 福建龙净环保股份有限公司 一种一体化电除尘用高频电源立体风冷散热风道
CN203721841U (zh) * 2013-12-26 2014-07-16 上海航天电源技术有限责任公司 一种动力电池组***的风冷散热结构
CN204257785U (zh) * 2014-11-28 2015-04-08 李松华 一种新型风冷散热电池箱
CN104577255A (zh) * 2014-12-30 2015-04-29 安徽江淮汽车股份有限公司 一种集中式动力电池包的热管理***
CN205039218U (zh) * 2015-09-17 2016-02-17 华晨汽车集团控股有限公司 一种电池风冷***的导风结构
US20160093935A1 (en) * 2014-09-30 2016-03-31 Johnson Controls Technology Company Battery module thermal management features for internal flow
CN105514319A (zh) * 2016-02-24 2016-04-20 宁德时代新能源科技股份有限公司 电池包冷却***
CN105932185A (zh) * 2016-05-20 2016-09-07 南通大学 一种混合动力汽车用主动风冷散热电池箱
CN105957991A (zh) * 2016-07-12 2016-09-21 宁德时代新能源科技股份有限公司 一种电池模组
CN205680711U (zh) * 2016-06-02 2016-11-09 江西华讯实业有限公司 一种电动汽车电池箱
CN206422180U (zh) * 2016-12-08 2017-08-18 湖南小步科技有限公司 一种电池包风冷***

Patent Citations (17)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101924259A (zh) * 2010-08-24 2010-12-22 上海中科深江电动车辆有限公司 具有温差控制功能的动力电池双循环风冷散热方法和装置
CN202259596U (zh) * 2011-10-19 2012-05-30 上海恒动汽车电池有限公司 模块自带风道电池包***
CN202488948U (zh) * 2012-01-19 2012-10-10 北京自动化控制设备研究所 一种密封机箱用外循环散热装置
CN102623770A (zh) * 2012-03-21 2012-08-01 河南科隆集团有限公司 一种动力电池散热装置
CN202721213U (zh) * 2012-08-24 2013-02-06 长沙国容新能源有限公司 可提高散热功能的电源组件箱体结构
CN203277589U (zh) * 2013-05-08 2013-11-06 合肥工业大学 一种电动客车动力电池的成组热控箱体
CN203574996U (zh) * 2013-11-11 2014-04-30 福建龙净环保股份有限公司 一种一体化电除尘用高频电源立体风冷散热风道
CN203721841U (zh) * 2013-12-26 2014-07-16 上海航天电源技术有限责任公司 一种动力电池组***的风冷散热结构
US20160093935A1 (en) * 2014-09-30 2016-03-31 Johnson Controls Technology Company Battery module thermal management features for internal flow
CN204257785U (zh) * 2014-11-28 2015-04-08 李松华 一种新型风冷散热电池箱
CN104577255A (zh) * 2014-12-30 2015-04-29 安徽江淮汽车股份有限公司 一种集中式动力电池包的热管理***
CN205039218U (zh) * 2015-09-17 2016-02-17 华晨汽车集团控股有限公司 一种电池风冷***的导风结构
CN105514319A (zh) * 2016-02-24 2016-04-20 宁德时代新能源科技股份有限公司 电池包冷却***
CN105932185A (zh) * 2016-05-20 2016-09-07 南通大学 一种混合动力汽车用主动风冷散热电池箱
CN205680711U (zh) * 2016-06-02 2016-11-09 江西华讯实业有限公司 一种电动汽车电池箱
CN105957991A (zh) * 2016-07-12 2016-09-21 宁德时代新能源科技股份有限公司 一种电池模组
CN206422180U (zh) * 2016-12-08 2017-08-18 湖南小步科技有限公司 一种电池包风冷***

Cited By (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN108493381A (zh) * 2018-05-15 2018-09-04 华霆（合肥）动力技术有限公司 风冷***及电池***
CN108493381B (zh) * 2018-05-15 2024-04-02 华霆（合肥）动力技术有限公司 风冷***及电池***
CN110867626A (zh) * 2018-08-28 2020-03-06 郑州宇通客车股份有限公司 一种电池冷却装置及其控制方法
CN110867627A (zh) * 2018-08-28 2020-03-06 郑州宇通客车股份有限公司 一种电池冷却装置
CN110867627B (zh) * 2018-08-28 2021-06-01 郑州宇通客车股份有限公司 一种电池冷却装置
CN110867626B (zh) * 2018-08-28 2021-06-01 郑州宇通客车股份有限公司 一种电池冷却装置及其控制方法
CN109755675A (zh) * 2019-01-10 2019-05-14 中国铁塔股份有限公司四川省分公司 一种蓄电池bms协议管理***
CN109755675B (zh) * 2019-01-10 2021-06-22 中国铁塔股份有限公司四川省分公司 一种蓄电池bms协议管理***
CN115395136A (zh) * 2022-09-01 2022-11-25 厦门海辰储能科技股份有限公司 散热风道结构和储能设备
CN115395136B (zh) * 2022-09-01 2024-06-25 厦门海辰储能科技股份有限公司 散热风道结构和储能设备

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