CN217522121U

CN217522121U - 电池模组

Info

Publication number: CN217522121U
Application number: CN202220997756.8U
Authority: CN
Inventors: 李德胜; 冯守旺; 刘博�
Original assignee: Qing'an Energy Storage Technology Chongqing Co ltd
Current assignee: Qing'an Energy Storage Technology Chongqing Co ltd
Priority date: 2022-04-27
Filing date: 2022-04-27
Publication date: 2022-09-30
Anticipated expiration: 2032-04-27

Abstract

本实用新型公开了一种电池模组，属于电池热管理技术领域，所述电池模组的第一侧设置有若干数量的第一风扇，电池模组的第二侧设置有若干数量的第二风扇，并且，第一侧与第二侧为相对的两侧。从而通过在电池模组的两侧独立布置风扇，可以对电池模组的冷区与热区进行周期性调节控制，避免对电芯局部长期处于过冷、过热状态，从长周期使用过程中减小电芯温度不均匀性对电池模组造成的负面影响，提高了电池模组的性能，延长了电池模组的使用寿命。

Description

电池模组

技术领域

本实用新型涉及电池热管理技术领域，尤其涉及一种电池模组。

背景技术

目前，电池模组的电芯布置方案一般采用阵列方式，普遍在电池模组的一侧布置风扇，在电池模组的其他面根据电芯的特性布置进风口，这样的方式简单，利于生产加工制造。但是，这样的布置方式使得电芯在进风口位置的温度偏低，靠近风扇侧的温度偏高，导致温差，对电池模组的寿命造成影响。

实用新型内容

本实用新型的主要目的在于提出一种电池模组，旨在解决如何延长电池模组使用寿命的技术问题。

为实现上述目的，本实用新型提供一种电池模组，所述电池模组的第一侧设置有若干数量的第一风扇，所述电池模组的第二侧设置有若干数量的第二风扇，所述第一侧与所述第二侧为相对的两侧。

可选地，所述电池模组内部设置有电芯，所述电芯包括电芯前端、电芯中端以及电芯后端。

可选地，所述第一侧为电池模组上靠近电芯前端的一侧，所述第二侧为电池模组上靠近电芯后端的一侧。

可选地，所述第一风扇为前置风扇，所述第二风扇为后置风扇，所述第一风扇用于实现正向通风功能，所述第二风扇用于实现反向通风功能。

可选地，所述第一风扇运行时，实现正向通风，电芯中靠近第一风扇的区域为热区，电芯中靠近第二风扇的区域为冷区。

可选地，所述第二风扇运行时，实现反向通风，电芯中靠近第二风扇的区域为热区，电芯中靠近第一风扇的区域为冷区。

可选地，所述第一风扇与所述第二风扇为相同类型的风扇。

可选地，所述第一风扇与所述第二风扇为相同型号的风扇。

可选地，所述第一风扇的数量与所述第二风扇的数量相同。

可选地，所述第一风扇和所述第二风扇均为具有双向流动功能的风扇

本实用新型提出的电池模组寿命温控方法中，电池模组的第一侧设置有若干数量的第一风扇，电池模组的第二侧设置有若干数量的第二风扇，并且，第一侧与第二侧为相对的两侧。从而通过在电池模组的两侧独立布置风扇，可以对电池模组的冷区与热区进行周期性调节控制，避免对电芯局部长期处于过冷、过热状态，从长周期使用过程中减小电芯温度不均匀性对电池模组造成的负面影响，提高了电池模组的性能，延长了电池模组的使用寿命。

附图说明

图1是本实用新型一实施例的电池模组示意图；

图2为本实用新型一实施例的电芯的热分布状态示意图；

图3为本实用新型一实施例的电池模组正向散热示意图；

图4为本实用新型一实施例的电池模组反向散热示意图；

图5为本实用新型一实施例的电池模组剖视图；

图6为本实用新型一实施例的电池模组内部结构示意图；

图7为本实用新型一实施例的控制逻辑示意图。

附图标号说明：

标号	名称	标号	名称
				10	电池模组	20	第一风扇
30	第二风扇

本实用新型目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。

具体实施方式

应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

在一实施例中，可如图1所示，图1为一实施例的电池模组示意图，本实施例提出的电池模组10的第一侧设置有若干数量的第一风扇20，所述电池模组10的第二侧设置有若干数量的第二风扇30，所述第一侧与所述第二侧为相对的两侧。

所述电池模组10内部设置有电芯，所述电芯包括电芯前端、电芯中端以及电芯后端。所述第一侧为电池模组10上靠近电芯前端的一侧，所述第二侧为电池模组10上靠近电芯后端的一侧。

所述第一风扇20为前置风扇，所述第二风扇30为后置风扇，所述第一风扇20用于实现正向通风功能，所述第二风扇30用于实现反向通风功能。所述第一风扇运行时，实现正向通风，电芯中靠近第一风扇的区域为热区，电芯中靠近第二风扇的区域为冷区。所述第二风扇运行时，实现反向通风，电芯中靠近第二风扇的区域为热区，电芯中靠近第一风扇的区域为冷区。

应当理解的是，本实施例中的第一风扇和第二风扇可以包括但不限于各种类型或者型号的风扇，可以根据实际情况选择，本实施例对此不作限制，在本实施例中，为了达到更好的降温效果，优选相同类型和相同型号的风扇作为第一风扇和第二风扇。

应当理解的是，本实施例中的第一风扇和第二风扇的数量可以根据实际情况进行设置，并且，第一风扇的数量和第二风扇的数量可以相同，也可以不相同，本实施例对此不作限制，在本实施例中，为了达到更好的降温效果，优选相同数量的第一风扇和第二风扇。

需要说明的是，目前，电池模组的电芯布置方案一般采用阵列方式，普遍在电池模组的一侧布置风扇，在电池模组的其他面根据电芯的特性布置进风口，这样的方式简单，利于生产加工制造。但是，这样的布置方式使得电芯在进风口位置的温度偏低Tmin，靠近风扇侧的温度偏高Tmax，产生温差△T＝Tmax-Tmin。

在电池模组热管理中，电芯温度的均匀性及一致性十分重要，温差△T 一般控制在8℃以内，越小越好。

在电池模组运行过程中，电芯的热分布状态始终处于图2所示的状态，导致电芯在长期运行过程中，靠近风扇区域的电芯始终处于高温工作状态，远离风扇的电芯始终处于相对低温工作状态，长期运行电芯的性能会产生极大的差异，导致电芯的寿命发生衰减，冷端与热端的电芯寿命差距越来越大，影响整体的使用寿命。对于储能行业，充放电的寿命与成本有着巨大的差别，寿命的缩短变向增加了产品成本。

需要说明的是，本实施例中的电池可以包括但不限于锂电池，风扇的数量可以根据实际使用情况进行设置，本实施例对此不作限制。在第一风扇运行时，可实现正向通风；在第二风扇运行时，可实现反向通风。

应当理解的是，本方案在电池模组的两侧设置风扇，可实现散热通道的转换，避免单侧电芯持续高温，提升产品的寿命；并且，本方案中电池模组两侧的风扇均可为具有双向流动功能的风扇，风扇本身可以双向流动，当检测到局部温升过高时，可以启动可实现散热通道的转换，实现风扇同向输出，增强散热效果，降低局部高温。

在本实施例中，通过在电池模组前后两端对称设置至少一个风扇，用于实现电池模组正向及反向对电芯进行散热，通过对风扇周期换向实现对电芯冷区及热区的转换，均匀电芯的温度，提升电池模组的寿命，保证模组内部电芯在整个使用周期的均匀散热效果，提升了电芯的工作效率以及使用寿命。

在具体实现中，可以如图3和图4所示，图3为电池模组正向散热示意图，图4为电池模组反向散热示意图，电池模组设置有前置风扇、后置风扇，前置风扇可实现正向通风功能，后置风扇可实现反向通风功能。

可以如图5和图6所示，图5为电池模组剖视图，图6为电池模组内部结构示意图，电芯布置在电池模组内部，分别为电芯前端、电芯中端、电芯后端，前置风扇正向通风过程中，靠近前置风扇的区域为热区，靠近后置风扇的区域为冷区；后置风扇反向通风过程中，靠近后置风扇的区域为热区，靠近前置风扇的区域为冷区。

进一步地，还可以将电池模组寿命温控方法应用在本实施例中的电池模组上，所述电池模组寿命温控方法包括：

周期性控制所述第一风扇运行或者所述第二风扇运行，以对正向通风和反向通风进行周期性切换。

具体步骤包括：获取上次充放电时的风扇运行状态；在所述风扇运行状态为第一预设状态时，根据第二预设状态确定当前的控制策略；其中，所述第一预设状态为所述第一风扇运行、第二风扇停止；所述第二预设状态为第二风扇运行、第一风扇停止；根据当前的控制策略控制所述第二风扇运行。在所述风扇运行状态为第二预设状态时，根据第一预设状态确定当前的控制策略；根据当前的控制策略控制所述第一风扇运行

判断是否完成一次充放电；若完成一次充放电，则控制所述第二风扇停止运行，并保存第二预设状态为本次充放电的风扇运行状态；若未完成一次充放电，则仍根据当前的控制策略控制所述第二风扇运行。

判断是否达到设定的总充放电时间；若达到设定的总充放电时间，则控制所述第二风扇停止运行，并保存第二预设状态为本次充放电的风扇运行状态；若未达到设定的总充放电时间，则仍根据当前的控制策略控制所述第二风扇运行。

需要说明的是，本实施例中的风扇运行状态包括第一预设状态(A状态) 和第二预设状态(B状态)，其中，第一预设状态为第一风扇运行、第二风扇停止，在这种情况下进行正向通风；第二预设状态为第二风扇运行、第一风扇停止，在这种情况下进行反向通风。

需要说明的是，本方案可以通过对第一风扇和第二风扇的周期性控制，达到工作过程中对电芯的温度进行均衡，避免单侧电芯发生持续高温，有利于提升电池模组的寿命。

应当理解的是，可以获取上次充放电时的风扇运行状态，在所述风扇运行状态为第一预设状态时，根据第二预设状态确定当前的控制策略，根据当前的控制策略控制所述第二风扇运行。

可以理解的是，在根据当前的控制策略控制第二风扇运行的情况下，还可以判断是否完成一次充放电；若完成一次充放电，则控制所述第二风扇停止运行，并保存第二预设状态为本次充放电的风扇运行状态；若未完成一次充放电，则仍根据当前的控制策略控制所述第二风扇运行。

可以理解的是，在根据当前的控制策略控制第二风扇运行的情况下，还可以判断是否达到设定的总充放电时间；若达到设定的总充放电时间，则控制所述第二风扇停止运行，并保存第二预设状态为本次充放电的风扇运行状态；若未达到设定的总充放电时间，则仍根据当前的控制策略控制所述第二风扇运行。

应当理解的是，可以获取上次充放电时的风扇运行状态，在所述风扇运行状态为第二预设状态时，根据第一预设状态确定当前的控制策略，根据当前的控制策略控制所述第一风扇运行。

可以理解的是，在根据当前的控制策略控制第一风扇运行的情况下，还可以判断是否完成一次充放电；若完成一次充放电，则控制所述第一风扇停止运行，并保存第一预设状态为本次充放电的风扇运行状态；若未完成一次充放电，则仍根据当前的控制策略控制所述第一风扇运行。

可以理解的是，在根据当前的控制策略控制第一风扇运行的情况下，还可以判断是否达到设定的总充放电时间；若达到设定的总充放电时间，则控制所述第一风扇停止运行，并保存第一预设状态为本次充放电的风扇运行状态；若未达到设定的总充放电时间，则仍根据当前的控制策略控制所述第一风扇运行。

在本实施例中，本方案能够达到以下有益效果：通过在电池模组的两侧独立布置风扇，对电池模组的冷区与热区进行周期性调节控制，避免对电芯局部长期处于过冷、过热状态，从长周期使用过程中减小电芯温度不均匀性对电池模组造成的负面影响，提高了电池模组的性能，延长了电池模组的使用寿命；通过在电池模组的两侧独立布置风扇，可以实现同向输出，提升散热效果；通过周期性互换电池模组的冷区与热区，提升电池模组寿命的同时变向降低了产品成本，提升企业竞争力。

在具体实现中，可如图7所示，图7为控制逻辑示意图，以第一风扇为前置风扇、第二风扇为后置风扇进行举例说明。可以先判断第一风扇和第二风扇是否发生异常，如果其中任一风扇发生异常，则发出警报。如果风扇均不存在异常，则可以判断上次充放电的风扇运行状态，其中，将前置风扇运行作为A状态，将后置风扇运行作为B状态。若上次充放电的风扇运行状态为A状态，则运行B状态；若上次充放电的风扇运行状态为B状态，则运行 A状态。并且，在初始使用时，还可以初定上次充放电的风扇运行状态为A 状态，本实施例对此不作限制。

在执行B状态的过程中，还可以判断是否完成一次充放电，如果没有完成一次充放电，则继续执行B状态，如果完成一次充放电，则控制前置风扇停止、后置风扇停止，并且保存本次的风扇运行状态为B状态。

在执行B状态的过程中，还可以判断是否达到设定的时间T，如果没有达到设定的时间T，则继续执行B状态，如果达到设定的时间T，则前置风扇停止，后置风扇动作，循环执行B状态。并且，还可以进一步判断是否达到设定的总充放电时间，如果没有达到设定的总充放电时间，则继续执行B 状态，如果达到设定的总充放电时间，保存本次的风扇运行状态为B状态。

在本实施例中，电池模组的第一侧设置有若干数量的第一风扇，电池模组的第二侧设置有若干数量的第二风扇，并且，第一侧与第二侧为相对的两侧。从而通过在电池模组的两侧独立布置风扇，可以对电池模组的冷区与热区进行周期性调节控制，避免对电芯局部长期处于过冷、过热状态，从长周期使用过程中减小电芯温度不均匀性对电池模组造成的负面影响，提高了电池模组的性能，延长了电池模组的使用寿命。

需要说明的是，在本文中，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者装置不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者装置所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括该要素的过程、方法、物品或者装置中还存在另外的相同要素。

上述本实用新型实施例序号仅仅为了描述，不代表实施例的优劣。

通过以上的实施方式的描述，本领域的技术人员可以清楚地了解到上述实施例方法可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现，当然也可以通过硬件，但很多情况下前者是更佳的实施方式。基于这样的理解，本实用新型的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来，该估算机软件产品存储在如上所述的一个估算机可读存储介质 (如ROM/RAM、磁碟、光盘)中，包括若干指令用以使得一台智能设备(可以是手机，估算机，电池模组寿命温控设备，或者网络电池模组寿命温控设备等)执行本实用新型各个实施例所述的方法。

以上仅为本实用新型的优选实施例，并非因此限制本实用新型的专利范围，凡是利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本实用新型的专利保护范围内。

Claims

1.一种电池模组，其特征在于，所述电池模组的第一侧设置有若干数量的第一风扇，所述电池模组的第二侧设置有若干数量的第二风扇，所述第一侧与所述第二侧为相对的两侧。

2.如权利要求1所述的电池模组，其特征在于，所述电池模组内部设置有电芯，所述电芯包括电芯前端、电芯中端以及电芯后端。

3.如权利要求2所述的电池模组，其特征在于，所述第一侧为电池模组上靠近电芯前端的一侧，所述第二侧为电池模组上靠近电芯后端的一侧。

4.如权利要求3所述的电池模组，其特征在于，所述第一风扇为前置风扇，所述第二风扇为后置风扇，所述第一风扇用于实现正向通风功能，所述第二风扇用于实现反向通风功能。

5.如权利要求4所述的电池模组，其特征在于，所述第一风扇运行时，实现正向通风，电芯中靠近第一风扇的区域为热区，电芯中靠近第二风扇的区域为冷区。

6.如权利要求5所述的电池模组，其特征在于，所述第二风扇运行时，实现反向通风，电芯中靠近第二风扇的区域为热区，电芯中靠近第一风扇的区域为冷区。

7.如权利要求1至6中任一项所述的电池模组，其特征在于，所述第一风扇与所述第二风扇为相同类型的风扇。

8.如权利要求1至6中任一项所述的电池模组，其特征在于，所述第一风扇与所述第二风扇为相同型号的风扇。

9.如权利要求1至6中任一项所述的电池模组，其特征在于，所述第一风扇的数量与所述第二风扇的数量相同。

10.如权利要求1至6中任一项所述的电池模组，其特征在于，所述第一风扇和所述第二风扇均为具有双向流动功能的风扇。