CN112582705B - 一种新能源汽车电池组通风散热装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种新能源汽车电池组通风散热装置，涉及新能源汽车技术领域。该通风散热装置包括容纳电池组的箱体及与所述箱体匹配的箱盖，所述箱体与箱盖形成电池组容纳腔；所述箱体包括底板和侧板，其底端与所述底板的上表面固定，所述底板上设有向下开口的高温进风口，所述侧板上设有低温进风口；所述低温进风口上安装有导风组件；所述箱盖上设有向上开口的排风口。本发明通过同时设置高温进风口和低温进风口，将常温气流和经过冷却的低温气流送入电池组容纳腔内，多点式的送风能够有效提高送风效率，散热效果得到显著提高，同时，高温进风口和低温进风口均设有导风组件，可针对不同的用车环境，对进风量进行调节，适应性好。

Description

一种新能源汽车电池组通风散热装置

技术领域

本发明涉及新能源汽车技术领域，尤其涉及一种新能源汽车电池组通风散热装置。

背景技术

新能源汽车的电池组作为新能源汽车的核心组件之一，负责为新能源汽车提供动力。电池组质量的好坏直接影响到汽车的安全性和使用寿命，由于电池组在充放电的过程中因其内部剧烈的化学反应会产生大量的热量，导致电池组以及电池组周边环境的温度急剧变化，而温度过高不仅会影响电池组的使用寿命和充放电效果，甚至会影响到整个汽车的安全性能。目前，电池的续航里程和安全性已成为新能源汽车的重点问题，因而对新能源汽车的电池组进行高效的散热显得尤为重要。电池箱是电池组的载体和保护装置，如果热量不能及时均匀地排出，会严重影响电池使用寿命，甚至会产生安全隐患。

现有的新能源汽车的电池组在使用的过程中其散热效果并不理想，在使用的过程中容易因电池组温度过高导致电池出现故障，严重的还有可能引发火灾，且现有的新能源汽车的电池组在使用的过程中的大多采用风冷进行散热，但其在长时间使用后，其内部的扇叶由于长时间工作后，所散发出的风会逐步温度上升，且影响电池组的散热效果。

发明内容

本发明的目的是提供一种新能源汽车电池组通风散热装置，优化原有散热装置的结构，改善电池组的散热效果。

本发明所采用的技术方案为：一种新能源汽车电池组通风散热装置，包括容纳电池组的箱体及与所述箱体匹配的箱盖，所述箱体与箱盖形成电池组容纳腔；所述箱体包括底板和侧板，所述侧板数量为四，其底端与所述底板的上表面固定，所述底板内壁上设有多个平行布置的第一间隔条，所述侧板内壁上设有多条竖向平行布置的第二间隔条，所述第一间隔条与所述第二间隔条之间存在间隙，所述第一间隔条和所述第二间隔条上均设有通风孔；所述底板上设有向下开口的高温进风口，所述侧板上设有低温进风口；所述低温进风口上安装有导风组件；所述箱盖上设有向上开口的排风口。

进一步地，所述导风组件包括边框、多片导风板、连杆、传动杆和驱动件，各所述导风板于所述边框内平行布置，且均与所述边框可转动地连接，各所述导风板均与连杆铰接，所述连杆与所述传动杆的一端铰接，所述传动杆的另一端与所述驱动件铰接。

进一步地，所述驱动件包括主体部和伸缩部，所述主体部与所述箱体固定，所述伸缩部与所述传动杆的一端铰接。

进一步地，导风板具有第一主面、第二主面、第一邻接面和第二邻接面，第一主面与第二主面平行，第一邻接面与第二邻接面平行，第一邻接面与第一主面的夹角为锐角。

进一步地，所述边框和导风板均为空腔结构，所述边框上连接有进液管和出液管，进液管、出液管、边框和各导风板之间形成冷却液循环通道。

进一步地，所述导风板的端部设有活接管，所述边框的侧面设有活接口，所述活接管***所述活接口内可转动地连接，所述活接管与所述活接口间设有轴承和密封圈。

作为优选，所述导风板和边框均采用铝材质，所述冷却液循环通道内采用50%乙二醇溶液。

进一步地，所述第一间隔条沿所述底板的长边平行布置，所述高温进风口数量为二，沿所述底板的长边布置。

进一步地，所述高温进风口的两个相对的侧边内壁且靠近底部处各设有一个相对应的滑槽，一滑板***所述滑槽中。

采用了以上技术方案，本发明具有如下有益效果：

1.本发明通过同时设置高温进风口和低温进风口，将常温气流和经过冷却的气流送入电池组容纳腔内，多点式的送风方式能够有效提高送风效率，散热效果得到显著提高，同时，高温进风口和低温进风口均设有导风组件，可针对不同的用车环境，对进风量进行调节，适应性好。

2.本发明通过导风板、边框的结构优化，将液体冷却与通风冷却相结合，利用冷却液的流动来冷却导风组件，与传统的液体冷却相比，不仅结构简单，易于拆装维护，还有效的节省了空间。

3.本发明通过设置导风板，既能保证电池组的冷却散热良好，又尽可能减少外部灰尘等杂物过多进入电池组容纳腔内，降低外部灰尘等杂物对电池组正常运行的影响。

附图说明

图1是本发明的一种较佳实施方式的结构示意图。

图2是本发明的一种较佳实施方式的的另一侧视图。

图3是箱体的俯视图。

图4是导风组件的结构示意图。

图5是导风板与边框组合的剖面图。

图6是活接口与活接管的连接示意图。

图中：1、箱体；2、箱盖；3、电池组容纳腔；4、底板；5、侧板；6、第一间隔条；7、第二间隔条；8、通风孔；9、高温进风口；10、低温进风口；11、导风组件；12、排风口；13、边框；14、导风板；15、连杆；16、传动杆；17、驱动件；131、活接口；141、第一主面；142、第二主面；143、第一邻接面；144、第二邻接面；145、活接管；171、主体部；172、伸缩部；18、进液管；19、出液管；20、轴承；21、密封圈；22、滑槽；23、滑板。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明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发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

需要说明，本发明实施例中所有方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后......)仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。

另外，在本发明中如涉及“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本发明的描述中，“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。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“连接”、“固定”等应做广义理解，例如，“固定”可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

另外，本发明各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本发明要求的保护范围之内。

请参阅图1-图3，在本发明的一种较佳实施方式中，一种新能源汽车电池组通风散热装置，包括容纳电池组的箱体1及与箱体1匹配的箱盖2，箱体1与箱盖2形成电池组容纳腔3；箱体1包括底板4和侧板5，侧板5数量为四，其底端与底板4的上表面固定，底板4内壁上设有多个平行布置的第一间隔条6，侧板5内壁上设有多条竖向平行布置的第二间隔条7，第一间隔条6与第二间隔条7之间存在间隙，第一间隔条6和第二间隔条7上均设有通风孔8；底板4上设有向下开口的高温进风口9，侧板5上设有低温进风口10；低温进风口10上安装有导风组件11；箱盖2上设有向上开口的排风口12。

需要说明的是，本发明中所描述的低温、高温仅为相对温度，即低温比高温的温度较低，但依然比电池组工作室的温度要高。此时，高温气流、低温气流进入到电池组容纳腔3内，均能够起到散热效果。高温进风口9的气源可以是自然风，或是比电池组工作温度要低的其他清洁气源，而低温进风口10的气源可以是汽车空调风，或是自然风，也可以是比高温进风口9的气源温度要低的任何清洁气源。

为了方便描述，我们将立体三维坐标系进行简单的定义。X轴方向对应汽车的前后方向，Y轴方向对应汽车的上下方向，Z轴方向对应汽车的左右方向，向前、下、左均为负向。

在电池组无需散热时，导风板14将低温进风口10关闭，外部灰尘等杂物无法通过低温进风口10进入到电池组容纳腔3中，不会对电池组容纳腔3中电池组的性能造成不利影响，有利于保证电池组容纳腔3中电池组的性能，有利于延长电池组容纳腔3中电池组的使用寿命。在汽车运行时，电池组容纳腔3中的电池组产生大量热量，此时导风板14将低温进风口10打开，导风板14伸于低温进风口10外侧，低温进风口10外侧的气流能够被导风板14截取，箱体1外侧的气流在导风板14的引导下通过低温进风口10流入到电池组容纳腔3中，流入电池组容纳腔3的气流对电池组进行冷却。

在低温进风口10处设置导风板14后，即使箱体1外侧的气流方向与X轴方向垂直，导风板14也能将箱体1外侧的气流截取，有利于引导气流通过低温进风口10流入电池组容纳腔3，有利于提升电池组容纳腔3中的气流速率和流量，有利于提升电池组容纳腔3中电池组的散热速率。

此外，低温进风口10可以设置为两个或四个，即成对且对称的设置在侧板5上。如此设置，气流在两侧低温进风口10之间形成对流，有利于形成流入和流出电池组容纳腔3的气流通路，便于更好的引导气流流经电池组容纳腔3，更有利于电池组容纳腔3中的电池组加速散热。

当然，低温进风口10的位置除了考虑引导气流之外，还需要避免影响其它零部件的设置，因而可选择地，在本发明的其它实施例中，两个低温进风口10也可以并不一定分置于箱体1的相对两侧，例如一个低温进风口10位于箱体1的X轴正向侧，另一个低温进风口10位于箱体1的Z轴正向侧。当然，本实施例的设置更有利于在两个低温进风口10之间形成对流，更有利于气流在电池组容纳腔3中的加速流动，更有利于电池组加速散热。

请继续参阅图3，第一间隔条6沿底板4的长边平行布置，高温进风口9数量为二，沿底板4的长边布置。第一间隔条6与第二间隔条7相互错开，以实现相邻两个第一间隔条6之间的缝隙与相邻两个第二间隔条7之间的缝隙相连通，同时，第一间隔条6与第二间隔条7上均设有通风孔8，使得电池组容纳腔3内的气流沿着缝隙和通风孔8无障碍地流通。

请参阅图2，高温进风口9的两个相对的侧边内壁且靠近底部处各设有一个相对应的滑槽22，一滑板23***滑槽22中。通过拉出和推进滑板23可实现高温进风口9底部开口的大小。当外界温度高时，将滑板23从滑槽22从拉出，增加进风量；当外界温度低时，将滑板23推进滑槽22中，以此减缓箱体1内的散热，保持箱体1内的温度，使得电池组在适宜温度运行供电。

请参阅图4，导风组件11包括边框13、多片导风板14、连杆15、传动杆16和驱动件17，各导风板14于边框13内平行布置，且均与边框13可转动地连接，各导风板14均与连杆15铰接，连杆15与传动杆16的一端铰接，传动杆16的另一端与驱动件17铰接。驱动件17包括主体部171和伸缩部172，主体部171与箱体1固定，伸缩部172与传动杆16的一端铰接。

在本实施例中，导风板14的转动轴线沿Z轴方向，各导风板14沿Y轴方向分布，各导风板14均与连杆15铰接，驱动件17位于各导风板14的Y轴负向侧。驱动件17包括主体部171和伸缩部172，主体部171固定安装在箱体1外壁上，伸缩部172的伸缩方向沿Y轴方向，位于Y轴负向端的导风板14通过传动杆16与伸缩部172连接，传动杆16的一端与Y 轴负向端的导风板14铰接，传动杆16的另一端与伸缩部172铰接，伸缩部172、传动杆16及Y轴负向端的导风板14组成曲柄滑块机构，通过伸缩部172的伸缩运动带动Y轴负向端的导风板14转动，并且由于各导风板14通过连杆15连接，各导风板14与连杆15组成平行四边形机构，因而各导风板14能够同步转动，以实现对导风组件11的打开和关闭。

具体地，关于驱动件17的控制，在需要导风板14引导气流进入电池组容纳腔3时，驱动件17带动导风板14将低温进风口10开启，在不需要导风板14引导气流进入电池组容纳腔3时，驱动件17带动导风板14将低温进风口10封闭。

可选择地，在本发明的其它实施例中，在需要导风板14引导气流进入电池组容纳腔3时，驱动件17也可以周期性的伸缩，以形成导风板14周期性摆动，继而动态引导气流吹至电池组容纳腔3的不同位置，有利于对电池组各处进行均匀冷却。

可选择地，驱动件17的控制方式还可以根据箱体1外侧的气流方向进行实时控制，以便导风板14能够更加适于引导箱体1外侧的气流进入到电池组容纳腔3中，当然这涉及到较为复杂的控制逻辑，本实施例中仅涉及导风板14的开关控制，导风板14控制更加简便。

图5为导风板14处于打开时的状态，导风板14具有第一主面141、第二主面142、第一邻接面143和第二邻接面144，第一主面141与第二主面142平行，第一邻接面143与第二邻接面144平行，第一邻接面143与第一主面141的夹角为锐角。导风板14的法向沿Z轴方向的截面轮廓呈菱形，第一主面141、第二主面142、第一邻接面143和第二邻接面144分别对应菱形的四个边，在导风板14关闭时，相邻两导风板14中，Y轴负向侧导风板14的第一邻接面143与Y轴正向侧导风板14的第二邻接面144贴合。这样在导风板14关闭低温进风口10时，各导风板14之间不会留有较大缝隙，进一步有利于防止外部灰尘等杂物通过低温进风口10进入到电池组容纳腔3中。

请继续参阅图4，边框13和导风板14均为空腔结构，边框13上连接有进液管18和出液管19，进液管18、出液管19、边框13和各导风板14之间形成冷却液循环通道。当导风板14呈打开状态时，冷却液通过进液管18进入各个导风板14和边框13的空腔内，将各个导风板14和边框13进行冷却，而同时，因为气流从导风板14的间隙中通过，因此，冷却液也对通过低温进风口10进入电池组容纳腔3的气流进行了冷却，继而将低温气流引导至电池组容纳腔3内，起到了更加的散热效果。

作为优选，为了加快冷却液与导风板14和边框13的热交换速度，导风板14和边框13均采用铝材质制成。而冷却液循环通道内采用50%乙二醇溶液作为冷却液。乙二醇是一种无色、透明、稍有甜味和具有吸湿性的粘稠液体，它能以任何比例与水相溶，且具有良好的热交换性能。

由于导风板14与边框13是活动连接的，且内部空腔有冷却液流动，因此导风板14与边框13之间的密封是需要考虑的问题。请参阅图4-图6，导风板14的端部设有活接管145，边框13的侧面设有活接口131，活接管145***活接口131内可转动地连接，活接管145与活接口131间设有轴承20和密封圈21。如此设置，既不影响导风板14与边框13之间的活动，又保证了二者之间的密封。

本发明的工作原理：电池组放置于散热装置内，当电池组需要散热时，高温进风口9的滑板23抽出，高温气流通过高温进风口9进入电池组容纳腔3内，经过第二隔离条与第一隔离条之间的间隙，然后经排风口12排出。在此过程中，高温气流与电池组进行热量交换，带走电池组散发的热量。而当电池组需要进一步散热时，低温进风口10的导风组件11打开，低温气流通过低温进风口10进入电池组容纳腔3内，低温气流与电池组进行热量交换，进一步带走电池组散发的热量，然后经排风口12排出。高温进风口9、低温进风口10均可以单独开启，或者组合开启使用，以达到最佳的散热效果。

以上仅为本发明的优选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是在本发明的构思下，利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构变换，或直接/间接运用在其他相关的技术领域均包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (7)

1.一种新能源汽车电池组通风散热装置，其特征在于，包括容纳电池组的箱体及与所述箱体匹配的箱盖，所述箱体与箱盖形成电池组容纳腔；所述箱体包括底板和侧板，所述侧板数量为四，其底端与所述底板的上表面固定，所述底板内壁上设有多个平行布置的第一间隔条，所述侧板内壁上设有多条竖向平行布置的第二间隔条，所述第一间隔条与所述第二间隔条之间存在间隙，所述第一间隔条和所述第二间隔条上均设有通风孔；所述底板上设有向下开口的高温进风口，所述侧板上设有低温进风口；所述低温进风口上安装有导风组件；所述箱盖上设有向上开口的排风口；

所述导风组件包括边框、多片导风板、连杆、传动杆和驱动件，各所述导风板于所述边框内平行布置，且均与所述边框可转动地连接，各所述导风板均与连杆铰接，所述连杆与所述传动杆的一端铰接，所述传动杆的另一端与所述驱动件铰接；所述边框和导风板均为空腔结构，所述边框上连接有进液管和出液管，进液管、出液管、边框和各导风板之间形成冷却液循环通道。

2.如权利要求1所述的一种新能源汽车电池组通风散热装置，其特征在于，所述驱动件包括主体部和伸缩部，所述主体部与所述箱体固定，所述伸缩部与所述传动杆的一端铰接。

3.如权利要求1所述的一种新能源汽车电池组通风散热装置，其特征在于，所述导风板具有第一主面、第二主面、第一邻接面和第二邻接面，所述第一主面与第二主面平行，所述第一邻接面与第二邻接面平行，所述第一邻接面与第一主面的夹角为锐角。

4.如权利要求1所述的一种新能源汽车电池组通风散热装置，其特征在于，所述导风板的端部设有活接管，所述边框的侧面设有活接口，所述活接管***所述活接口内可转动地连接，所述活接管与所述活接口间设有轴承和密封圈。

5.如权利要求4所述的一种新能源汽车电池组通风散热装置，其特征在于，所述导风板和边框均采用铝材质，所述冷却液循环通道内采用50%乙二醇溶液。

6.如权利要求1所述的一种新能源汽车电池组通风散热装置，其特征在于，所述第一间隔条沿所述底板的长边平行布置，所述高温进风口数量为二，沿所述底板的长边布置。

7.如权利要求6所述的一种新能源汽车电池组通风散热装置，其特征在于，所述高温进风口的两个相对的侧边内壁且靠近底部处各设有一个相对应的滑槽，一滑板***所述滑槽中。

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