CN210516810U - 一种独立内循环通风冷却的机车用动力蓄电池室模块 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种独立内循环通风冷却的机车用动力蓄电池室模块，包括空调机组、动力蓄电池组和安装容纳组件，安装容纳组件包括模块安装架、蓄电池容纳架和空调安装架，空调安装架上设置有与动力蓄电池组相对应的出风道口和回风道口，所述空调机组的出风口与出风道口相对设置且进风口与回风道口相对设置，出风道口与动力蓄电池组内部连通形成出风风道区域，回风道口与回风空间连通形成回风风道区域，出风风道区域仅在下部通过模块安装架且在上部通过空调机组与相邻的回风风道区域连通并且形成独立内循环通路。本实用新型可以同时实现独立的出风、回风风道并保证不窜风，能够实现出风、回风的均匀性，可模块化生产和组装，简化生产流程并节约生产周期。

Description

一种独立内循环通风冷却的机车用动力蓄电池室模块

技术领域

本实用新型涉及动力机车电池的技术领域，更具体地讲，涉及一种独立内循环通风冷却的机车用动力蓄电池室模块。

背景技术

混合动力车多数以电动机推动，能源则来自电池及内燃机。混合动力车多数无需从电网上充电，但是消耗汽油较少，而加速表现却较佳。被视为比普通由内燃引擎发动车辆较为环保的选择。

动力电池***散热是一直困扰行业的难题，围绕动力电池***散热展开的研究也持续多年，由于动力电池***的要求越来越高，其能量密度也越来越高，而且需要满足IP67防护安全级别的要求，动力电池***使用寿命长几乎成了行业的标准配置，而因各种因素的限制，目前市场上主流的散热方式只有液冷，风冷和自然冷却三种。然而，液冷方式的动力电池***结构复杂，成本高，风冷方式的动力电池***结构均衡性差，难以满足IP67防护安全级别的要求，自然冷却的方式则效率低，冷却速度慢。因此,动力电池***散热技术上以风冷作为突破点。

现有的动力电池***主要存在以下问题：

(1)多采用风冷结构，但为保证其内部风道的密封性，导致内部装配结构较为复杂，生产和组装过程均较为复杂；

(2)多采用整体结构设计，导致后期的检修、维修难度较大，若开设检修门虽然能够解决后期检修难度大的问题，但检修门的密封效果不佳，影响整体结构的散热性能。

实用新型内容

针对现有技术存在的问题，本实用新型提出一种冷却效果更优、起吊和检修方便的独立内循环通风冷却的机车用动力蓄电池室模块。

本实用新型提供了一种独立内循环通风冷却的机车用动力蓄电池室模块，其特征在于，包括空调机组、动力蓄电池组和安装容纳组件，所述安装容纳组件包括模块安装架、蓄电池容纳架和空调安装架，所述蓄电池容纳架固定在模块安装架上并且形成蓄电池容纳空间，所述空调安装架设置在蓄电池容纳架的顶部；所述空调机组设置在空调安装架上，所述动力蓄电池组设置在蓄电池容纳空间内并且动力蓄电池组的侧壁与蓄电池容纳架之间形成有回风空间；

空调安装架上设置有与动力蓄电池组相对应的出风道口和回风道口，所述空调机组的出风口与出风道口相对设置且进风口与回风道口相对设置，其中，出风道口与动力蓄电池组内部连通形成出风风道区域，回风道口与回风空间连通形成回风风道区域，所述出风风道区域仅在下部通过模块安装架且在上部通过空调机组与相邻的回风风道区域连通并且形成独立内循环通路。

根据本实用新型独立内循环通风冷却的机车用动力蓄电池室模块的一个实施例，所述动力蓄电池组包括安装框架和电池组，所述安装框架为四周封闭的框架结构，所述电池组设置在安装框架中。

根据本实用新型独立内循环通风冷却的机车用动力蓄电池室模块的一个实施例，所述安装框架为多行多列结构且具有容纳多层电池的容纳腔，所述电池组相应地设置在所述安装框架的容纳腔中。

根据本实用新型独立内循环通风冷却的机车用动力蓄电池室模块的一个实施例，所述空调安装架上出风道口的数量和位置与动力蓄电池组的行列数量和布置位置相对应，所述空调安装架上回风道口的数量与出风道口相同且位置与回风风道区域相对应。

根据本实用新型独立内循环通风冷却的机车用动力蓄电池室模块的一个实施例，所述动力蓄电池组安装框架的顶表面与空调安装架下表面直接接触并且二者之间布置有密封胶条。

根据本实用新型独立内循环通风冷却的机车用动力蓄电池室模块的一个实施例，所述出风道口的下部还设置有导流板，导流板上均匀开设有导流孔。

根据本实用新型独立内循环通风冷却的机车用动力蓄电池室模块的一个实施例，所述机车用动力蓄电池室模块设置在车架上，所述车架与模块安装架一同向出风风道区域的下部提供与回风风道区域连通的区域。

根据本实用新型独立内循环通风冷却的机车用动力蓄电池室模块的一个实施例，来自空调机组的冷风通过出风道口进入动力蓄电池组内部进行冷却，冷却后的热风通过回风空间和回风道口返回至空调机组内部进行冷却和压缩。

本实用新型动力蓄电池的通风冷却设计可以同时实现独立的出风、回风风道并保证不窜风，与外部空气不进行内外循环交流，以保证蓄电池室内部空气的洁净和干燥；能够实现出风，回风的均匀性，使整个室内的风流畅均匀分配，使同高度蓄电池组温度均匀；蓄电池室可模块化生产和组装，简化生产流程，节约生产周期，既可以实现单组蓄电池组的起吊和检修，也可以实现蓄电池室模块的整体起吊和检修，为运行后期检修的多样性和快捷性提供保证。

附图说明

图1示出了根据本实用新型示例性实施例的独立内循环通风冷却的机车用动力蓄电池室模块的整体结构示意图。

图2示出了根据本实用新型示例性实施例的独立内循环通风冷却的机车用动力蓄电池室模块中动力蓄电池组的结构示意图。

图3A示出了根据本实用新型示例性实施例的独立内循环通风冷却的机车用动力蓄电池室模块顶部的局部结构示意图，图3B示出了图3A中的C区域放大视图。

图4示出了根据本实用新型示例性实施例的独立内循环通风冷却的机车用动力蓄电池室模块的通风冷却原理图。

附图标记说明：

1-模块安装架、2-检修门、3-空调安装架、31-回风道口、32-出风道口、33- 导流板、4-空调机组、5-动力蓄电池组、51-安装框架、52-田字梁、6-蓄电池容纳架、7-密封胶条、8-车架。

具体实施方式

本说明书中公开的所有特征，或公开的所有方法或过程中的步骤，除了互相排斥的特征和/或步骤以外，均可以以任何方式组合。

本说明书中公开的任一特征，除非特别叙述，均可被其他等效或具有类似目的的替代特征加以替换。即，除非特别叙述，每个特征只是一系列等效或类似特征中的一个例子而已。

图1示出了根据本实用新型示例性实施例的独立内循环通风冷却的机车用动力蓄电池室模块的整体结构示意图。

如图1所示，根据本实用新型的示例性实施例，所述独立内循环通风冷却的机车用动力蓄电池室模块包括空调机组4、动力蓄电池组5和安装容纳组件，空调机组4用于冷却，动力蓄电池组5用于提供动力，安装容纳组件用于安装和容纳上述空调机组4和动力蓄电池组5。

其中，安装容纳组件包括模块安装架1、蓄电池容纳架6和空调安装架3，蓄电池容纳架6固定在模块安装架1上并且形成蓄电池容纳空间，空调安装架 3设置在蓄电池容纳架6的顶部；空调机组4设置在空调安装架3上，动力蓄电池组5设置在蓄电池容纳空间内并且动力蓄电池组5的侧壁与蓄电池容纳架 6之间形成有回风空间。

图2示出了根据本实用新型示例性实施例的独立内循环通风冷却的机车用动力蓄电池室模块中动力蓄电池组的结构示意图，图3A示出了根据本实用新型示例性实施例的独立内循环通风冷却的机车用动力蓄电池室模块顶部的局部结构示意图，图3B示出了图3A中的C区域放大视图。

如图2和图3B及图3A所示，空调安装架3上设置有与动力蓄电池组5 相对应的出风道口32和回风道口31，空调机组的出风口与出风道口32相对设置且进风口与回风道口31相对设置。其中，出风道口32与动力蓄电池组5内部连通形成出风风道区域，回风道口31与回风空间连通形成回风风道区域，出风风道区域仅在下部通过模块安装架1且在上部通过空调机组4与相邻的回风风道区域连通并且形成独立内循环通路。优选地，机车用动力蓄电池室模块整体设置在车架8上，车架8与模块安装架1一同向出风风道区域的下部提供与回风风道区域连通的区域。

由此，机车用蓄电池室模块内部形成为一个封闭的、独立内循环通风的活动模块结构。顶部的空调机组提供冷却风源对下部的动力蓄电池组内部进行通风和散热，在动力蓄电池组内部循环后的热风再由动力蓄电池组下部和两端回风空间进入空调机组内部进行冷却压缩，并进行下一个循环以达到对动力蓄电池组内部进行通风和冷却的作用。

如图2所示，动力蓄电池组5包括安装框架51和电池组(未示出)，安装框架51为四周封闭的框架结构，电池组设置在安装框架51中。其中，安装框架51优选为多行多列结构且具有容纳多层电池的容纳腔，电池组相应地设置在安装框架51的容纳腔中。根据本实用新型的优选实施例，例如，单节动力蓄电池外侧设计了一个安装框架，每个框架四周焊接有蒙皮且上下不封闭，形成独立的腔体结构。电池组分两列两行，高度上为三组，俯视形成田字形结构，通过连接板将独立的电池箱体连接成一体并整体安装在底部蓄电池容纳架上。电池组由上至下通风，四周封闭。

如图3A所示，空调安装架3上出风道口32的数量和位置与动力蓄电池组 5的行列数量和布置位置相对应，空调安装架3上回风道口31的数量与出风道口32相同且位置与回风风道区域相对应。根据本实用新型的优选实施例，例如，空调安装架为钢结构四周密封，空调安装架上设置有两个出风道口和两个回风道口，出风道口与动力蓄电池组的田字形结构内侧形成出风风道区域；回风道口与回风空间形成回风风道区域。

更优选的是，在动力蓄电池组5的安装框架的上表面和空调安装架3的下表面均设置有田字梁52，动力蓄电池组安装框架51的顶表面与空调安装架3 下表面直接接触并且二者之间布置有密封胶条7，并且该密封胶条直接设置在两组件的田字梁之间，以保证密封性并避免漏风和串风。

此外，出风道口32的下部还设置有导流板33，导流板33上均匀开设有导流孔，保证冷却后的风由出风道口出来后经田字形结构均匀分隔从上往下进入动力蓄电池组内部，以保证下部动力蓄电池组通风均匀。

由此，来自空调机组4的冷风通过出风道口32进入动力蓄电池组5内部进行冷却，冷却后的热风通过回风空间和回风道口31返回至空调机组4内部进行冷却和压缩。

图4示出了根据本实用新型示例性实施例的独立内循环通风冷却的机车用动力蓄电池室模块的通风冷却原理图。

如图4所示，当温度较高时，动力蓄电池组需要冷却，经空调冷却后的冷风从出风道口从上至下冷却动力蓄电池组内部，冷却动力蓄电池组之后的风在经过回风风道区域进入空调内部进行冷却和压缩。

其中，空调安装架3与动力蓄电池组5顶部田字梁密封与动力蓄电池组的安装框架之间形成密封空间，组成出风风道区域使冷却风经导流板分散成均匀几股风并且每股风经动力蓄电池组5安装框架隔绝后只能从上至下通过每一格蓄电池，冷却风被安装框架隔绝而不会进入回风风道区域，避免窜风现象的发生。

通过动力蓄电池组的风从底部经车架8与模块安装架1之间的空隙向四周经回风空间再流进空调机组内部进行冷却循环。

综上所述，本实用新型具有以下技术优势：

1、可以同时实现独立的出风、回风风道并且保证不窜风，与外部空气不进行内外循环交流，能够保证蓄电池室内部空气的洁净和干燥。

2、实现出风，回风的均匀性，使整个室内的风流畅均匀分配并且使同高度蓄电池组温度均匀。

3、蓄电池室模块可模块化生产和组装，简化生产流程并节约生产周期，既可以实现单组动力蓄电池组的起吊和检修，也可以实现蓄电池室模块的整体起吊和检修，为运行后期检修的多样性和快捷性提供保证。

本实用新型并不局限于前述的具体实施方式。本实用新型扩展到任何在本说明书中披露的新特征或任何新的组合，以及披露的任一新的方法或过程的步骤或任何新的组合。

Claims (8)

1.一种独立内循环通风冷却的机车用动力蓄电池室模块，其特征在于，包括空调机组、动力蓄电池组和安装容纳组件，

所述安装容纳组件包括模块安装架、蓄电池容纳架和空调安装架，所述蓄电池容纳架固定在模块安装架上并且形成蓄电池容纳空间，所述空调安装架设置在蓄电池容纳架的顶部；所述空调机组设置在空调安装架上，所述动力蓄电池组设置在蓄电池容纳空间内并且动力蓄电池组的侧壁与蓄电池容纳架之间形成有回风空间；

空调安装架上设置有与动力蓄电池组相对应的出风道口和回风道口，所述空调机组的出风口与出风道口相对设置且进风口与回风道口相对设置，其中，出风道口与动力蓄电池组内部连通形成出风风道区域，回风道口与回风空间连通形成回风风道区域，所述出风风道区域仅在下部通过模块安装架且在上部通过空调机组与相邻的回风风道区域连通并且形成独立内循环通路。

2.根据权利要求1所述独立内循环通风冷却的机车用动力蓄电池室模块，其特征在于，所述动力蓄电池组包括安装框架和电池组，所述安装框架为四周封闭的框架结构，所述电池组设置在安装框架中。

3.根据权利要求2所述独立内循环通风冷却的机车用动力蓄电池室模块，其特征在于，所述安装框架为多行多列结构且具有容纳多层电池的容纳腔，所述电池组相应地设置在所述安装框架的容纳腔中。

4.根据权利要求3所述独立内循环通风冷却的机车用动力蓄电池室模块，其特征在于，所述空调安装架上出风道口的数量和位置与动力蓄电池组的行列数量和布置位置相对应，所述空调安装架上回风道口的数量与出风道口相同且位置与回风风道区域相对应。

5.根据权利要求3所述独立内循环通风冷却的机车用动力蓄电池室模块，其特征在于，所述动力蓄电池组安装框架的顶表面与空调安装架下表面直接接触并且二者之间布置有密封胶条。

6.根据权利要求1所述独立内循环通风冷却的机车用动力蓄电池室模块，其特征在于，所述出风道口的下部还设置有导流板，导流板上均匀开设有导流孔。

7.根据权利要求1所述独立内循环通风冷却的机车用动力蓄电池室模块，其特征在于，所述机车用动力蓄电池室模块设置在车架上，所述车架与模块安装架一同向出风风道区域的下部提供与回风风道区域连通的区域。

8.根据权利要求1所述独立内循环通风冷却的机车用动力蓄电池室模块，其特征在于，来自空调机组的冷风通过出风道口进入动力蓄电池组内部进行冷却，冷却后的热风通过回风空间和回风道口返回至空调机组内部进行冷却和压缩。

Images