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CN200969366Y - 一种风冷强制散热结构的混合动力车用蓄电池组 - Google Patents

一种风冷强制散热结构的混合动力车用蓄电池组 Download PDF

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CN200969366Y
CN200969366Y CNU200620047078XU CN200620047078U CN200969366Y CN 200969366 Y CN200969366 Y CN 200969366Y CN U200620047078X U CNU200620047078X U CN U200620047078XU CN 200620047078 U CN200620047078 U CN 200620047078U CN 200969366 Y CN200969366 Y CN 200969366Y
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CN
China
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battery
casing
battery module
heat radiation
box
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CNU200620047078XU
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Inventor
阎永恒
王文
楼莺莺
夏保佳
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WANHONG POWER ENERGY CO Ltd SHANGHAI
Original Assignee
WANHONG POWER ENERGY CO Ltd SHANGHAI
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    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
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Abstract

本实用新型涉及一种风冷强制散热结构的混合动力车用蓄电池组，其特征在于所述的蓄电池组由箱体、风机、端板、支撑固定架和电池模块组成；其中，电池组箱体为方形和波浪形结合，上侧为方形箱体，下侧为波浪形箱休；箱体中电池模块由多个支撑固定架和左、右两个端板固定，电池模块在箱体内直排或交错排列。优先采用交错排列结构，水平方向上两个电池模块间的距离S1介于1－20mm之间，层与层间电池模块的最小距离为1－20mm。进风口设在箱体截面一侧的下方，它与水平面夹角θ介于0－30度之间。具有冷却效果好，内部温度均匀性高，通风能耗低等特点，适用于圆柱形电池的镍氢电池组成或锂离子电池组。

Description

一种风冷强制散热结构的混合动力车用蓄电池组
技术领域
本实用新型涉及一种带有风冷强制散热结构的混合动力车用蓄电池组。
背景技术
随着混合动力车技术的发展，电池技术的进步，电池组功率越来越大，占用体积越来越小，但相应的发热量也增大。而温度对电池的性能有很大的影响，因此，如何高效散热，使电池工作在最佳工作温度，保持电池组温度的均匀性变得日益紧迫。传统的设计中电池内部模块的散热条件往往比外部模块恶劣，因此造成内外电池性能产生差异，降低电池组的整体性能。
现有技术的电池组在通风时，由于电池组进风口和出风口之间压降较大，而电池模块内部对风的阻力较大，模块外缘和箱体之间形成的通道风阻较小，气流容易从模块外缘流走，这一部分气流仅对边缘的模块进行散热，这正是造成模块内部的散热条件要比边缘恶劣的原因。而本发明能够将更多的气流引入模块内部，加强内部的电池模块的冷却，使整体散热条件更加均匀。
发明内容
本实用新型的目的提供一种风冷强制散热结构的混合动力车用蓄电池组，它是一种结构紧凑，散热条件好的蓄电池组。
本实用新型提供了一种带有冷却通风散热装置的混合动力车用蓄电池组，它主要包括风机1、箱体2、端板3、支撑固定架4和电池模块5。
本实用新型的电池组箱体为方形和波浪形结合。上半部为方形箱体，下部采用波浪形箱体。电池组采用风冷方式进行强制散热。进风口在箱体的下半部的一侧面。出风口在箱体的顶部远离进风口的一侧。
而本实用新型在箱体进口处采用波浪形结构，其光滑的流线能够减小流动阻力，也就是，强化下游电池的换热。同时波浪形的结构具有一定的导流作用，可以引导更多的气流进入模块内部散热。传统的方形箱体在转角处气流方向急剧变化，易引起回流，引造成较大的能量损耗，但在改变方向时，一部分气流进入模块间隙，参与并加强了内部模块的散热冷却，因此在本实用新型的结构设计中在上侧边缘模块散热不佳的位置，采用了方形设计。
箱体的进口设在截面一侧的下方，如左下角，气流主要分成两股。第一股气流量较小，往上对左上角的电池模块进行散热。第二股气流量较大，沿下面的楔形进口通道依次进入右边的电池模块进行散热，通道面积沿流动方向逐渐减小，箱体和水平面的夹角θ，也即与箱体底部第一排电池模块的夹角的θ角度在0°～30°之间，优选角度在0°～10°之间。
本实施方式既增加了下游的风压，又能保证气流按照所需冷却的模块数均匀分配，也就是离进口近的地方进入模块内部的气流多，按照所走过的路径，这一部分气流所需要冷却的电池数目也多，离进口远的地进入方模块内部的，气流量少，但对应所需要冷却的电池数也少。
在箱体内，电池模块由多个支撑固定架和左、右两个端板固定住，并通过安置在端板内部的连接装置实现电气连通。在支撑固定架上开固定孔和风孔，固定孔用于固定电池模块的径向位置，同时和电池接触导热。端板和支撑固定架可以是非金属材料制成的，也可以是由轻质金属材料表面包覆绝缘材料制成的。
电池模块在箱体内可以直排也可以交错排列，优先选用交错排列。交错排列时，水平方向上两个电池模块间的距离S1应在1～20mm之间，层与层间的电池模块的最小间距S2应在1～20mm之间，本实用新型优选3～10mm。
电池模块排布采用交错排列的方式。气流外掠圆柱体散热时，交错排列比顺序排列具有更好的扰流作用，并增大接触换热面积，因此交错排列的散热效果更好，更均匀。
本实用新型电池组箱体结构的优点是：在进风口采用波浪形结构，减小流动能耗，具有引流作用，使更多的气流参与内部模块的散热；在上侧采用方形结构，强化了边缘电池的换热。进口气流分成两股，分别负责对进风口侧上角和出风口侧下角的电池进行冷却。进口通道面积沿流动方向逐渐减小，增加了下游的风压，又能保证气流按照所需冷却的模块数均匀分配。
本实用新型中风机可采用离心风机或贯流风机，优先采用离心风机。
采用本实施方式制作的混合动力车用蓄电池组，具有冷却效果好、内部温度均匀性高、通风能耗低的特点，适用于采用圆柱形电池的镍氢蓄电池组或锂离子蓄电池组。
附图说明
图1是本实用新型的风冷强制散热的方形和波浪形箱体的混合动力车用蓄电池组示意图
图2是本实用新型提供的电池组波浪形箱体端板和支撑固定架示意图
图3是本实用新型提供的电池组波浪形箱体进出口气流和进口通道示意图
图中1.风机  2.箱体  3.端板  4.支撑固定架  5.电池模块
具体实施方式
以下参照附图对本实用新型的实施方式进行说明。但以下所述的实施方式只是本实用新型的一个例子，并不限制本实用新型的技术范围。
本实施方式的冷却通风散热设计针对的是电池比较多的电池组，如图1和图2，它主要包括风机1、箱体2、端板3a、3b、支撑固定架4和电池模块5。气流方向垂直于电池模块，对电池模块进行冷却。
电池模块相互采用错排方式。设计结合了波浪形和方形电池箱形式的优点，目的在于减小气流的能量损耗，强化下游换热，均匀模块内外的散热条件。
离心风机1布置在截面右上角，箱体的进风口设在截面左下角，见附图3。进口气流主要分成两股，第一股气流量较小，往上对左上角的电池模块进行散热。第二股气流量较大，沿下面的楔形进口通道依次进入右边的电池模块进行散热。

Claims (8)

1、一种风冷强制散热结构的混合动力车用蓄电池组，其特征在于所述的蓄电池组由箱体、风机、端板、支撑固定架和电池模块组成；其中，电池组箱体为方形和波浪形结合，上侧为方形箱体，下侧为波浪形箱体；箱体中电池模块由多个支撑固定架和左、右两个端板固定，电池模块在箱体内直排或交错排列。
2、按权利要求1所述的风冷强制散热结构的混合动力车用蓄电池组，其特征在于电池模块在箱体内交错排列。
3、按权利要求1或2所述的风冷强制散热结构的混合动力车用蓄电池组，其特征在于交错排列时水平方向上两个电池模块间的距离S1介于1-20mm之间；层与层间的电池模块的最小间距S2介于1-20mm之间。
4、按权利要求3所述的风冷强制散热结构的混合动力车用蓄电池组，其特征在于层与层间的电池模块的最小间距S2为3-10mm。
5、按权利要求1所述的风冷强制散热结构的混合动力车用蓄电池组，其特征在于箱体的进风口设在截面一侧的下方，它与水平面的夹角θ介于0-30度之间。
6、按权利要求5所述的风冷强制散热结构的混合动力车用蓄电池组，其特征在于所述的夹角θ介于0-10度之间。
7、按权利要求1所述的风冷强制散热结构的混合动力车用蓄电池组，其特征在于所述的风机为离心风机或贯流风机。
8、按权利要求1或7所述的风冷强制散热结构的混合动力车用蓄电池组，其特征在于所述的风机为离心风机。
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