CN111403643A - 一种电池箱 - Google Patents

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陈建
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Abstract

本发明提供了一种电池箱，涉及电池箱领域。电池箱包括箱体和电池单体，箱体包括底板、侧板以及顶板，底板、侧板以及顶板围成供电池单体安装的容纳空间；底板上设有与电池单体定位配合的定位结构，所述顶板为中空结构，顶板的内部具有气体腔室，顶板的下侧面设有导气孔，气体腔室与容纳空间连通；侧板上相对布置有进气孔和排气孔，进气孔与气体腔室连通，排气孔与容纳空间连通，进气孔安装有进气风扇，排气孔安装有排气风扇。通过从顶板的导气孔中排出的气体与电池单体接触换热，顶部进气能够使气体更均匀地流经内部的电池单体，解决了箱体内部流道通畅性差的问题，从而实现了对箱体中的电池单体由内而外的进行充分、有效的散热。

Description

一种电池箱
技术领域
本发明涉及电池箱技术领域，特别是涉及一种电池箱。
背景技术
电池箱是常见的蓄电储能装置，通常包括箱体以及设置在箱体中的电池模组，电池模组由多个电池单体串联形成。在使用过程中，由于外界环境温差大、电池发热等原因，需要在箱体中增加保温和散热结构以保证电池的正常使用。
如申请公布号为CN107689436A、申请公布日为2018.02.13的中国发明专利申请公开了一种均衡加热散热的电池箱及电池箱的控制方法，并具体公开了电池箱包括箱体和控制器，箱体包括电池组、温度传感器、加热板、排气风扇、进气风扇和外壳，电池组包括至少一个电池单体，温度传感器设置在电池单体上；电池仓为镂空结构，镂空结构的散热通道能够加快散热速度，有利于电池箱均衡散热；相邻两个电池仓之间设置电池仓分割层，电池分割层为镂空结构；电池组与外壳的内壁之间设置有多个加热板，外壳的一侧设置有排气风扇，外壳上与设置排气风扇的一侧相对的另一侧设置进气风扇；控制器与电池组、加热板、排气风扇以及进气风扇连接。
使用时，排气风扇和进气风扇相互配合，能够形成稳定的气体流场，使电池箱能够均衡散热；加热板用于均衡加热电池箱。虽然，电池仓和分割板整体均为镂空结构，但由于电池单体布置在电池仓的中部，使得电池仓的内部流道的通畅性差。当排气风扇和进气风扇工作时，气流容易从箱体内部的边缘位置直接流出，而无法对内部的电池单体起到良好的散热作用。
发明内容
为了解决上述问题，本发明的目的在于提供一种电池箱，以解决现有电池箱中的气流容易从箱体内部的边缘位置直接流出，而无法对内部的电池单体起到良好的散热作用的问题。
本发明的电池箱的技术方案为：
电池箱包括箱体和电池单体，所述箱体包括底板、侧板以及顶板，所述底板、侧板以及顶板围成供电池单体安装的容纳空间；所述底板上设有与电池单体定位配合的定位结构，所述顶板为中空结构，所述顶板的内部具有气体腔室，所述顶板的下侧面设有导气孔，所述气体腔室与容纳空间连通；
所述侧板上相对布置有进气孔和排气孔，所述进气孔与气体腔室连通，所述排气孔与容纳空间连通，所述进气孔安装有进气风扇，所述排气孔安装有排气风扇。
有益效果：箱体包括底板、侧板以及顶板，顶板的下侧面设有导气孔，顶板内部的气体腔室与电池单体所在的容纳空间连通，并且进气孔和排气孔相对布置在侧板上，进气孔与气体腔室连通，排气孔与容纳空间连通，从而形成了自进气孔、气体腔室、容纳空间至排气孔的气流通道，电池单体安装的容纳空间中，通过从顶板的导气孔中排出的气体与电池单体接触换热，顶部进气能够使气体更均匀地流经内部的电池单体，解决了箱体内部流道通畅性差的问题，从而实现了对箱体中的电池单体由内向外的进行充分、有效的散热。
进一步的，所述箱体的形状为长方体，所述底板上设有至少两个沿长度方向并列布置的定位槽，所述电池单体呈至少两列排布在定位槽中，相邻两列电池单体之间的间隔与气体腔室连通形成气流通道，定位槽构成所述与电池单体定位配合的定位结构；
所述侧板包括垂直于长度方向间隔布置的两个纵向侧板、以及垂直于宽度方向间隔布置的两个横向侧板，所述进气孔和排气孔相对布置在两个所述纵向侧板上。
进一步的，所述顶板包括上扣板和下扣板，所述上扣板与下扣板可拆连接，所述下扣板包括边框以及加强筋，所述边框与所述电池单元的上部边缘的定位配合。
进一步的，所述下扣板还包括连接在边框中间的纵向支撑板，所述导气孔呈纵向间隔布置在所述纵向支撑板上，所述纵向支撑板与相邻两列电池单体之间的间隔对应布置。
进一步的，所述下扣板的边框上开设有引线孔，所述上扣板上对应开设有引线槽，所述引线孔和引线槽中穿设有与电池单体的电极接通的导线。
进一步的，所述箱体还包括U形框架，所述U形框架的两个竖直段构成两个所述纵向侧板，所述底板固定安装在所述U形框架的水平段上，两个所述横向侧板连接于所述U形框架的两个竖直段之间。
进一步的，所述箱体中还设有两个电加热板，两个所述电加热板分别夹设于两个所述横向侧板与电池单体之间。
进一步的，所述电加热板与所述横向侧板之间还设有软质保温层。
进一步的，所述进气孔与气体腔室之间连接有过渡风管，所述过渡风管沿气流方向呈截面收缩状；所述过渡风管的下侧还设有控制电路板，所述控制电路板分别与进气风扇、排气风扇、电加热板以及电池单体电连接。
进一步的，所述电池单体与底板之夹设有导热硅胶片。
附图说明
图1为本发明的电池箱的具体实施例1中电池箱的立体示意图；
图2为图1中电池箱的***示意图；
图3为图1中下扣板的立体示意图；
图4为图1中电池箱的竖直剖视图。
图中：1－箱体、10－U形框架、100－底板、101－纵向侧板、102－横向侧板、103－水平段、104－进气孔、105－排气孔、11－顶板、110－下扣板、1100－边框、1101－加强筋、1102－纵向支撑板、1103－导气孔、1104－引线孔、111－上扣板、1110－引线槽、112－上盖板、12－电加热板、13－软质保温层、14－导热硅胶片、2－电池单体、3－进气风扇、31－过渡风管、4－排气风扇、41－尾部风道、5－控制电路板。
具体实施方式
下面结合附图和实施例，对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。
本发明的电池箱的具体实施例1，如图1至图4所示，电池箱包括箱体1和电池单体2，箱体1包括底板100、侧板以及顶板11，底板100、侧板以及顶板11围成供电池单体2安装的容纳空间，底板100上设有与电池单体2定位配合的定位结构，顶板11为中空结构，顶板11的内部具有气体腔室，顶板11的下侧面中部位置设有导气孔1103，气体腔室与容纳空间连通。在本实施例中，箱体1的形状为长方体，底板100上设有两个沿长度方向并列布置的定位槽，电池单体2呈两列排布在底板100的定位槽中，定位槽构成与电池单体2定位配合的定位结构。
其中，电池单体2的宽度与定位槽的宽度相匹配，电池单体2沿底板100的长度方向并列排布在定位槽中，通过定位槽使电池单体2可靠安装在箱体1的底板100上。并且，在电池单体2与底板100之夹设有导热硅胶片14，导热硅胶片14能够将电池单体2底部产生的热量有效传递至底板100上，通过底板100与容纳空间中的气体接触实现热量交换，从而将电池单体2底部产生的热量从箱体1内部排出。
在侧板上开设有与顶板11内部的气体腔室连通的进气孔104，以及与容纳空间连接的排气孔105，进气孔104和排气孔105相对布置，并且，进气孔104安装有进气风扇3，排气孔105安装有排气风扇。另外，在底板100的两个定位槽之间设有纵向凸起，纵向凸起将两个定位槽中的电池单体2分割开以形成间隔，两列电池单体2之间的间隔与顶板11内部的气体腔室连通形成气流通道。进气风扇3将外界气体抽吸至进气孔104，经进气孔104流通至顶板11内部的气体腔室，并通过导气孔1103进入电池单体2之间的间隔部分，气体与电池单体2之间进行热量交换，从而将电池单体2所产生的高温以热空气的形式经排气孔105排出。
为了提高气流流通的封闭性，在侧板的进气孔104与顶板11内部的气体腔室之间连接有过渡风管31，过渡风管31沿气流方向呈截面收缩状，且过渡风管31的内部具有曲线型流道，保证气体能够流畅地从进气孔104流通至顶板11内部的气体腔室中。具体的，箱体1的侧板包括垂直于长度方向间隔布置的两个纵向侧板101、以及垂直于宽度方向间隔布置的两个横向侧板103，进气孔104和排气孔105相对布置在两个纵向侧板101上，从而在箱体1的内部电池单体2之间形成了纵向布置的气流通道，保证了气体流通的通畅性和换热效率，提高了整个电池箱的散热效果。
在本实施例中，顶板11包括上扣板111和下扣板110，上扣板111与下扣板110可拆连接。其中，下扣板110包括边框1100以及加强筋1101，加强筋1101设有四个，四个加强筋1101呈纵向并列布置，边框1100与电池单元2的上部边缘的定位配合。即电池单体2呈两列排布在底板100的定位槽中，两列电池单体2的上部边缘与下扣板110的边框1100定位配合，通过底板100的定位槽、下扣板110的边缘1100分别对电池单体2的下部、上部起到定位支撑作用，保证电池单体2能够稳定、可靠的固定安装在箱体1中。
上扣板111与下扣板110的边框1100卡接配合，上扣板111与下扣板110卡扣形成顶板11。而且，下扣板110还包括连接在边框1100中间的纵向支撑板1102，纵向支撑板1102与两列电池单体2之间的间隔位置对应，导气孔1103呈纵向间隔布置在纵向支撑板1102上。通过纵向支撑板1102的导气孔1103将顶板11内部的气体腔室与两列电池单体2之间的间隔连通，保证了进入气体腔室中的冷气体能够均匀地流通至电池单体2所在的容纳空间，顶部进气能够使气体更均匀地流经内部的电池单体2，解决了箱体内部流道通畅性差的问题，保证了气体能够在靠近边界的部分空间以及中部区域流通，实现了对箱体1中的电池单体2由内向外的进行充分、有效的散热。
在下扣板110的边框1100上开设有引线孔1104，上扣板111上对应开设有引线槽1110，下扣板110的引线孔1104和上扣板111的引线槽1110对应布置，且在下扣板110的引线孔1104以及上扣板111的引线槽1110中穿设有与电池单体2的电极接通的导线。具体的，引线孔1104布置在下扣板110的边框1100的纵向侧边上，引线槽1110布置在上扣板111对应的侧向侧边上，导线与电池单体2的电极接通之后经引线孔1104和引线槽1110引出，引出的导线与箱体1中内置的控制电路板5连接，既保证了导线顺利从顶板11中引出，又能够避免干涉气流通道而影响散热效果。另外，在顶板11上还设有上盖板112，上盖板112与两个横向侧板102之间通过螺栓紧固连接，保证了整个电池箱的结构牢靠性。
为了简化箱体1的内部结构，箱体1还包括U形框架10，U形框架10的两个竖直段构成两个纵向侧板101，底板100固定安装在U形框架10的水平段103上。使用时，先将电池单体2定位安装在底板100的定位槽中，再将顶板11固定在电池单体2的上部，然后将电池单体2、底板100以及顶板11整体放置在U形框架10的水平段103上，通过U形框架10的两个竖直段对电池单体2起到水平纵向支撑，两个横向侧板102与U形框架10的两个竖直段之间螺栓紧固连接。在箱体1中还设有两个电加热板12，两个电加热板12分别夹设于横向侧板102与电池单体2之间。而且，在电加热板12与横向侧板102之间还设有软质保温层13，通过软质保温层13使电加热板12产生的热量隔绝在箱体1的内部，防止在寒冷天气时电加热板12的热量传导至横向侧板102后，直接散失到外界空气中，提高了电池箱的保温性能。
在其中一个纵向侧板101与电池单体2之间还设置有控制电路板5，控制电路板5分别与进气风扇3、排气风扇4、电加热板12以及电池单体2电连接，通过控制电路板5控制进气风扇3、排气风扇4的同步工作，以及控制电加热板12对电池单体2进行加热工作。需要说明的是，控制电路板5具体为电池管理***(简称“BMS”)，用于防止出现电池过充电和过放电的问题，以及监控各个电池单体2的工作状态；控制电路板5与过渡风管31布置在同一侧纵向侧板101的下侧，充分利用了箱体1的内部空间，集成度更高。对应的，在另一侧的纵向侧板101上设有尾部风管41，尾部风管41与两列电池单体2之间的间隔对应布置，保证换热后的高温气体能够经尾部风管41顺利排出排气孔105。
本发明的电池箱的其他具体实施例，为了适应不同的使用需求，箱体的形状不仅限于具体实施例1中的长方体，还可将箱体的形状设计成圆柱体，圆柱形箱体的侧板为周向侧板，进气孔和排气孔分别布置周向侧板的径向对应位置，省去了两个纵向侧板和两个横向侧板的装配步骤，可适应不同的产品外形需求。
本发明的电池箱的其他具体实施例，为了简化顶板的结构，顶板不仅限于具体实施例1中的分体式结构，还可将顶板设计成一体式结构，即顶板的中部具有气体腔室，顶板的下侧面设有与容纳空间连通的导气孔，顶板的下侧面设有布线凹槽，布线凹槽与接通电池单体的电极的导线凹凸配合，导线贴合于电池单体的上侧引出并与控制电路板连接。
本发明的电池箱的其他具体实施例，为了满足不同的产品需求，底板上不仅限于沿长度方向并列布置两个定位槽，还可根据实际需要在底板上布置两个以上的定位槽，且定位槽也不仅限于沿底板的长度方向延伸，还可沿底板的宽度方向并列布置；相应的，进气孔、进气风扇以及排气孔、排气风扇对应设置在横向侧板上，从而在箱体中形成了横向布置的气流通道。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和替换，这些改进和替换也应视为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种电池箱，其特征是，包括箱体和电池单体，所述箱体包括底板、侧板以及顶板，所述底板、侧板以及顶板围成供电池单体安装的容纳空间；所述底板上设有与电池单体定位配合的定位结构，所述顶板为中空结构，所述顶板的内部具有气体腔室，所述顶板的下侧面设有导气孔，所述气体腔室与容纳空间连通；
所述侧板上相对布置有进气孔和排气孔，所述进气孔与气体腔室连通，所述排气孔与容纳空间连通，所述进气孔安装有进气风扇，所述排气孔安装有排气风扇。
2.根据权利要求1所述的电池箱，其特征是，所述箱体的形状为长方体，所述底板上设有至少两个沿长度方向并列布置的定位槽，所述电池单体呈至少两列排布在定位槽中，相邻两列电池单体之间的间隔与气体腔室连通形成气流通道，定位槽构成所述与电池单体定位配合的定位结构；
所述侧板包括垂直于长度方向间隔布置的两个纵向侧板、以及垂直于宽度方向间隔布置的两个横向侧板，所述进气孔和排气孔相对布置在两个所述纵向侧板上。
3.根据权利要求2所述的电池箱，其特征是，所述顶板包括上扣板和下扣板，所述上扣板与下扣板可拆连接，所述下扣板包括边框以及加强筋，所述边框与所述电池单元的上部边缘的定位配合。
4.根据权利要求3所述的电池箱，其特征是，所述下扣板还包括连接在边框中间的纵向支撑板，所述导气孔呈纵向间隔布置在所述纵向支撑板上，所述纵向支撑板与相邻两列电池单体之间的间隔对应布置。
5.根据权利要求3或4所述的电池箱，其特征是，所述下扣板的边框上开设有引线孔，所述上扣板上对应开设有引线槽，所述引线孔和引线槽中穿设有与电池单体的电极接通的导线。
6.根据权利要求2所述的电池箱，其特征是，所述箱体还包括U形框架，所述U形框架的两个竖直段构成两个所述纵向侧板，所述底板固定安装在所述U形框架的水平段上，两个所述横向侧板连接于所述U形框架的两个竖直段之间。
7.根据权利要求2所述的电池箱，其特征是，所述箱体中还设有两个电加热板，两个所述电加热板分别夹设于两个所述横向侧板与电池单体之间。
8.根据权利要求7所述的电池箱，其特征是，所述电加热板与所述横向侧板之间还设有软质保温层。
9.根据权利要求7所述的电池箱，其特征是，所述进气孔与气体腔室之间连接有过渡风管，所述过渡风管沿气流方向呈截面收缩状；所述过渡风管的下侧还设有控制电路板，所述控制电路板分别与进气风扇、排气风扇、电加热板以及电池单体电连接。
10.根据权利要求1所述的电池箱，其特征是，所述电池单体与底板之夹设有导热硅胶片。
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