本實(shí)用新型涉及電動汽車技術(shù)領(lǐng)域,尤其涉及一種抽風(fēng)式鋰電池散熱模組結(jié)構(gòu)。
背景技術(shù):
隨著電動汽車的發(fā)展,鋰離子電池越來越多的應(yīng)用在電動汽車上。鋰電池是目前電動車上最常用的電池種類之一,雖然其從誕生至今時間并不算長,但憑借能量密度高、循環(huán)使用壽命長等特點(diǎn)迅速占據(jù)了電動汽車電池市場的絕大部分江山。乘用車的大小決定電池組尺寸不能很大,鋰離子電池要緊湊放置于車中。電動汽車會在多種場景使用,并且電池在使用過程中自身也會發(fā)熱,電池散熱也成為電動汽車電池急需解決的問題。
例如中國專利CN205159407U中公布了一種具有散熱結(jié)構(gòu)的電動汽車鋰電池組安裝箱,包括箱體和箱蓋,所述箱體內(nèi)部由隔板分隔成多個用于放置鋰電池組的容置腔室,所述箱體以及隔板上設(shè)置有散熱結(jié)構(gòu),所述散熱結(jié)構(gòu)包括散熱孔,所述散熱孔呈長條狀通孔結(jié)構(gòu),陣列設(shè)置在所述箱體的三個側(cè)面上以及所述隔板上。該發(fā)明中箱體的三個側(cè)面以及隔板上均設(shè)置有散熱孔結(jié)構(gòu)、容置腔室內(nèi)部的空開槽結(jié)構(gòu)。該發(fā)明中通過散熱孔進(jìn)行散熱,散熱效率低,散熱所需的時間過長。例如中國專利CN204375807U公開了一種電動汽車鋰電池的散熱安裝結(jié)構(gòu),包括汽車底架、電池殼體和電池單元,電池單元安裝在電池殼體內(nèi)部,汽車底架上具有電池槽,電池槽的兩端為開口;電池殼體設(shè)于電池槽內(nèi),電池殼體的外側(cè)面設(shè)有若干與電池殼體一體的散熱筋板,所有散熱筋板相互平行,散熱筋板與電池殼體垂直,兩塊相鄰的散熱筋板之間形成自電池槽一端至電池槽另一端的風(fēng)道;電池殼體的上方設(shè)有蓋板,蓋板的兩側(cè)通過緊固件與汽車底架連接,蓋板的下面設(shè)有若干三角頂塊,三角頂塊位于兩個相鄰散熱筋板之間,該發(fā)明中由于風(fēng)道的存在使得散熱效率相對得到高,但散熱效率仍然不夠顯著。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
為克服現(xiàn)有技術(shù)中存在的散熱效率低的問題,本實(shí)用新型提供了一種抽風(fēng)式鋰電池散熱模組結(jié)構(gòu),為了解決電池散熱問題,在解決電池散熱的同時,電池做成多個模塊,方便組裝。
本實(shí)用新型提供了一種抽風(fēng)式鋰電池散熱模組結(jié)構(gòu),包括散熱模組a、散熱模組b、軟管I、軟管II、抽風(fēng)機(jī)和控制裝置;所述軟管I安裝于散熱模組a的左側(cè),所述軟管II安裝于散熱模組b的右側(cè);所述軟管II一端連接散熱模組b的右側(cè),另一端連接抽風(fēng)機(jī);所述控制裝置安裝于抽風(fēng)機(jī)的外側(cè)。
進(jìn)一步的,所述散熱模組a包括模組構(gòu)件、底板、抽風(fēng)塑膠公頭和抽風(fēng)塑膠母頭;所述模組構(gòu)件的底部安裝底板;所述抽風(fēng)塑膠公頭安裝于模組構(gòu)件的左側(cè)頂部;所述抽風(fēng)塑膠母頭安裝于模組構(gòu)件的右側(cè)頂部。
進(jìn)一步的,所述模組構(gòu)件由鋁支架、溫控開關(guān)和鋰電池模組構(gòu)成;所述鋰電池模組安裝于鋁支架的中間位置;所述溫控開關(guān)安裝于鋰電池模組外部的任意位置。
進(jìn)一步的,所述鋁支架由四個T型橫支架和四個T型豎支架組成,其中四個T型橫支架的平面端朝下,凸出端朝上,進(jìn)行首尾依次連接成一矩形框;該矩形框作為鋁支架的底部,矩形框的四角各焊接一個T型豎支架,T型豎支架相對于底部矩形框?yàn)榇怪睜顟B(tài),該矩形框作為鋁支架的底部,且矩形框的四角各焊接一個T型豎支架,該T型豎支架相對于底部矩形框?yàn)榇怪睜顟B(tài),沿矩形框邊沿處同一縱向方向上的兩個T型豎支架凸出端相互對應(yīng)。這樣設(shè)計的目的是具備牢固、可靠、穩(wěn)定、抗震和方便安裝的特點(diǎn)。
進(jìn)一步的,所述底板安裝在T型橫支架的平面端,該底板采用隔熱材料。由于鋰電池模組可安裝于機(jī)箱內(nèi),隔熱底板可防止,鋁電池組的熱量通過底板傳給電動汽車的其他部件,造成損壞。
進(jìn)一步的,所述抽風(fēng)塑膠公頭由直角彎頭I、底座I和凸臺I構(gòu)成;所述直角彎頭I位于凸臺I的上平面;所述底座I位于凸臺I的下方。
進(jìn)一步的,所述抽風(fēng)塑膠母頭由直角彎頭II、底座II和凸臺II構(gòu)成;所述直角彎頭II位于凸臺II的上平面;所述底座II位于凸臺II的下方。散熱模組通過抽風(fēng)塑膠公頭與抽風(fēng)塑膠母頭連接設(shè)計,可以在生產(chǎn)中根據(jù)不同的需求增加散熱模組。
進(jìn)一步的,所述直角彎頭I分為水平段和垂直段;所述直角彎頭I的水平段和垂直段的截面均為環(huán)形,大小一致,直角處通過圓弧線過渡。
進(jìn)一步的,所述直角彎頭II分為水平段和垂直段,直角彎頭II的水平段朝向?yàn)樯崮=Ma的右側(cè),直角彎頭II的截面為環(huán)形,其環(huán)形的內(nèi)徑與直角彎頭I的外徑相同,抽風(fēng)塑膠公頭的直角彎頭I與抽風(fēng)塑膠母頭的直角彎頭II相互配對。
進(jìn)一步的,所述散熱模組兩側(cè)均為抽風(fēng)塑膠公頭。
與現(xiàn)有技術(shù)相比,本實(shí)用新型的有益效果是:
(1)本實(shí)用新型中使用抽風(fēng)機(jī)進(jìn)行降溫,能夠提高散熱效率;
(2)本實(shí)用新型中的散熱模組通過抽風(fēng)塑膠公頭與抽風(fēng)塑膠母頭連接設(shè)計,可以在生產(chǎn)中根據(jù)不同的需求增加散熱模組;
(3)本實(shí)用新型中存在控制裝置,可以實(shí)現(xiàn)自動降溫;
(4)本實(shí)用新型中的鋁支架和底板設(shè)計,具備牢固、可靠、穩(wěn)定、抗震和方便安裝的特點(diǎn);
(5)本實(shí)用新型中的散熱模組中存在縫隙,可進(jìn)一步利于鋰電池模組的散熱。
附圖說明
圖1是鋰電池散熱模組結(jié)構(gòu)的散熱模組a示意圖;
圖2是鋰電池散熱模組結(jié)構(gòu)的散熱模組b示意圖;
圖3是抽風(fēng)塑膠公頭示意圖;
圖4是抽風(fēng)塑膠母頭示意圖;
圖5是鋰電池散熱模組結(jié)構(gòu)整體示意圖。
結(jié)合附圖在其上標(biāo)記:
1-鋁支架,2-底板,3-抽風(fēng)塑膠公頭,4-抽風(fēng)塑膠母頭,6-T型橫支架,7-直角彎頭I,8-凸臺I,9-底座I,10-直角彎頭II,11-凸臺II,12-底座II,13-軟管I,14-軟管II,15-抽風(fēng)機(jī),16-控制裝置,31-抽風(fēng)塑膠公頭i,32-抽風(fēng)塑膠公頭ii,51-T型豎支架a、52-T型豎支架b、53-T型豎支架c、54-T型豎支架d。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖和實(shí)施例,對本實(shí)用新型進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說明。應(yīng)當(dāng)理解,此處所描述的具體實(shí)施例僅用以解釋本實(shí)用新型,并不用于限定本實(shí)用新型。
實(shí)施例
本實(shí)施方式披露了一種抽風(fēng)式鋰電池散熱模組結(jié)構(gòu)。如圖5所示,包括散熱模組a、散熱模組b、軟管I13、軟管II14、抽風(fēng)機(jī)15和控制裝置16。所述軟管I13安裝于散熱模組a的左側(cè),所述軟管II14安裝于散熱模組b的右側(cè);所述軟管II14一端連接散熱模組b的右側(cè),另一端連接抽風(fēng)機(jī)15;所述控制裝置16安裝于抽風(fēng)機(jī)15的外側(cè)。將該鋰電池散熱模組裝入電池組機(jī)箱中,因電池組機(jī)箱空間有限,并且為密閉、防水,可采用此結(jié)構(gòu)有效散熱。
作為本實(shí)施方式中的實(shí)施例,如圖1所示:散熱模組a包括模組構(gòu)件、底板2、抽風(fēng)塑膠公頭3和抽風(fēng)塑膠母頭4;模組構(gòu)件的底部安裝底板2;所述抽風(fēng)塑膠公頭3安裝于模組構(gòu)件的左側(cè)頂部;抽風(fēng)塑膠母頭4安裝于鋁制模塊的右側(cè)頂部。本實(shí)施方式中,散熱模組通過抽風(fēng)塑膠公頭與抽風(fēng)塑膠母頭連接設(shè)計,可以在生產(chǎn)中根據(jù)不同的需求增加散熱模組;例如在生產(chǎn)中可根據(jù)不同型號的電動汽車所需要的鋰電池模組的數(shù)目安裝相同數(shù)量的散熱模組,通過散熱模組a的抽風(fēng)塑膠公頭3與抽風(fēng)塑膠母頭4依次左右相連。
作為進(jìn)一步優(yōu)選的,所述模組構(gòu)件由鋁支架1、溫控開關(guān)和鋰電池模組構(gòu)成;所述鋁支架1由四個T型橫支架6和四個T型豎支架組成,其中四個T型橫支架6的平面端朝下,凸出端朝上,進(jìn)行首尾依次連接成一矩形框;該矩形框作為鋁支架1的底部,矩形框的四角各焊接一個T型豎支架(包括T型豎支架a51、T型豎支架b52、T型豎支架c53、T型豎支架d54),T型豎支架相對于底部矩形框?yàn)榇怪睜顟B(tài);該矩形框作為鋁支架1的底部,且矩形框的四角以逆時針方向分別焊接T型豎支架a51、T型豎支架b52、T型豎支架c53、T型豎支架d54,T型豎支架均相對于底部矩形框?yàn)榇怪睜顟B(tài),T型豎支架a51的凸出端與T型豎支架d54的凸出端相互對應(yīng);T型豎支架b52的凸出端與T型豎支架c53的凸出端相互對應(yīng)。
如圖1所示,鋰電池模組放置在鋁支架1的中間位置,鋰電池模組的底部安裝在鋁支架1的矩形框上部,鋰電池模組的四邊靠在四個T型橫支架6的凸出端內(nèi)側(cè),正好將鋰電池模組固定于鋁支架1內(nèi)部,避免鋰電池模組在使用過程中進(jìn)行左右和前后方向移動,使得散熱模組更加牢固、穩(wěn)定;所述底板2安裝在T型橫支架6的平面端,設(shè)于鋁支架1的底部;該底板2采用隔熱材料,隔熱材料分為多孔材料、熱反射材料和真空材料三類。前者利用材料本身所含的孔隙隔熱,因?yàn)榭障秲?nèi)的空氣或惰性氣體的導(dǎo)熱系數(shù)很低,如泡沫材料、纖維材料等;熱反射材料具有很高的反射系數(shù),能將熱量反射出去,如金、銀、鎳、鋁箔或鍍金屬的聚酯、聚酰亞胺薄膜等;真空絕熱材料是利用材料的內(nèi)部真空達(dá)到阻隔對流來隔熱;三種隔熱材料均具有優(yōu)異的隔熱特性,但通過制作成本方面考慮,則選用多孔材料較為合適,本實(shí)施例中可采用塑膠制作底板2,且塑膠具有一定的抗震作用,使得該塑膠制作的底板2具有隔熱和抗震的作用,防止在電動汽車行駛過程中產(chǎn)生上下震動損壞鋰電池和散熱模組。所述塑膠底板2通過粘貼劑固定于T型橫支架6的平面;本實(shí)施例中所述粘貼劑采用強(qiáng)力膠。
作為進(jìn)一步優(yōu)選的,如圖3所示,抽風(fēng)塑膠公頭3由直角彎頭I7、底座I9和凸臺I8構(gòu)成。所述直角彎頭I7位于凸臺I8的上平面;所述底座I9位于凸臺I8的下方。所述直角彎頭I7分為水平段和垂直段;所述直角彎頭I7的水平段和垂直段的截面均為環(huán)形,水平段和垂直段的截面的大小一致,直角處通過圓弧線過渡;直角彎頭I7的水平段朝向?yàn)樯崮=Ma的左側(cè),垂直段與凸臺I8焊接在一起;所述凸臺I8為圓柱體,設(shè)于底座I9的上平面,正中位置開有通孔I,通孔I貫穿凸臺I8的上下圓形面;所述通孔I的直徑與直角彎頭I7的內(nèi)徑相同。所述底座I9為長方體,底座I9的長度與鋁支架1的T型橫支架6的長度一致,寬度與T型橫支架6的平面寬度一致;底座I9的上平面中間位置開有一通孔II,該通孔II的直徑超出凸臺I8通孔I直徑的1~2%,凸臺I8的通孔I與通孔II位于同一中心軸線。
作為進(jìn)一步優(yōu)選的,如圖4所示,抽風(fēng)塑膠母頭4由直角彎頭II10、底座II12和凸臺II11組成。底座II12上平面焊接凸臺II11,直角彎頭II10分為水平段和垂直段,水平段朝向?yàn)樯崮=Ma的右側(cè),水平段和垂直段的截面也為環(huán)形,其環(huán)形的內(nèi)徑與直角彎頭I7的外徑相同,使得抽風(fēng)塑膠公頭3的直角彎頭I7與抽風(fēng)塑膠母頭4的直角彎頭II10相互配合;所述凸臺II11為圓柱體,凸臺II11的正中位置開有通孔III;通孔III貫穿凸臺II11的上下圓形面;所述通孔III的直徑與直角彎頭II的內(nèi)徑大小一致。底座II12與底座I9的外形尺寸相同,所述底座II12為長方體,底座II12的長度與鋁支架1的T型橫支架6的長度一致,底座II12的寬度與T型橫支架6的平面寬度一致。底座II12的上平面中間位置開有一通孔IV,該通孔IV的直徑超出凸臺II11通孔III直徑的1~2%,凸臺II11的通孔III與通孔IV位于同一中心軸線。所述溫控開關(guān)安裝于鋰電池模組外側(cè)任意位置,用于實(shí)時檢測鋰電池模組的熱量;所述溫控開關(guān)將信號傳輸給控制裝置16,通過溫控開關(guān)對鋰電池模組進(jìn)行實(shí)時溫度監(jiān)控。
作為進(jìn)一步優(yōu)選的,如圖2所示,散熱模組b兩側(cè)均為抽風(fēng)塑膠公頭3;所述散熱模組b包括模組構(gòu)件、底板、抽風(fēng)塑膠公頭i31和抽風(fēng)塑膠公頭ii32;所述模組構(gòu)件的底部安裝底板2;所述抽風(fēng)塑膠公頭i31安裝于模組構(gòu)件的左側(cè)頂部;所述抽風(fēng)塑膠公頭ii32安裝于鋁制模塊的右側(cè)頂部。其中散熱模組b中的模組構(gòu)件、底板和抽風(fēng)塑膠公頭i31的尺寸、位置均與散熱模組a中一致,區(qū)別在于所述散熱模組b的抽風(fēng)塑膠公頭ii32代替散熱模組a中的抽風(fēng)塑膠母頭4的位置,所述抽風(fēng)塑膠公頭ii32的尺寸與抽風(fēng)塑膠公頭i31一致,抽風(fēng)塑膠公頭ii32朝向散熱模組b的右側(cè)。安裝時將鋰電池模組裝入鋁支架1中,將散熱裝置a右側(cè)的抽風(fēng)塑膠母頭4與散熱裝置b的抽風(fēng)塑膠公頭ii32進(jìn)行連接,采用固定件連接,形成一個U型管道;本實(shí)施例中所述固定件采用卡簧,通過卡簧進(jìn)行固定,防止抽風(fēng)塑膠公頭ii32與抽風(fēng)塑膠母頭4之間軸向運(yùn)動;可根據(jù)所需的鋰電池模組數(shù)量增加同等數(shù)量的散熱裝置a,依次將散熱模組a進(jìn)行左右連接直至最后一個散熱模組,所述最后一個散熱模組采用散熱裝置b。當(dāng)只需要一個散熱裝置時,則直接使用散熱裝置b即可。如圖5所示,在第一個散熱模組a與散熱模組b的抽風(fēng)塑膠公頭3各安裝一個軟管,所述第一個散熱模組a的抽風(fēng)塑膠公頭3安裝軟管I13;散熱模組b的抽風(fēng)塑膠公頭ii32安裝軟管II14;所述軟管II14的另一端安裝于抽風(fēng)機(jī)15。由于鋰電池散熱模組的支架為鋁支架1,鋰電池模組中的熱量會傳熱給鋁支架1,通過抽風(fēng)塑膠公頭和抽風(fēng)塑膠母頭的配合,形成空氣流通的管道,通過抽風(fēng)機(jī)抽取空氣可有效的導(dǎo)出鋰電池模組的熱量。采用這樣的結(jié)構(gòu)組裝成的鋰電池散熱模組具備牢固、可靠、穩(wěn)定、抗震的特點(diǎn)具備方便安裝的特點(diǎn)。由于散熱模組之間連接時存在縫隙,因此也有利于電池的散熱。
工作原理:
鋰電池模組安裝于散熱模組內(nèi),在生產(chǎn)中可根據(jù)不同型號的電動汽車所需要的鋰電池模組的數(shù)目安裝相同數(shù)量的散熱模組,通過散熱模組a的抽風(fēng)塑膠公頭3與抽風(fēng)塑膠母頭4依次左右相連。最后的散熱模組采用散熱裝置b,散熱裝置b的兩側(cè)均為抽風(fēng)塑膠公頭3;所述第一個散熱模組a的抽風(fēng)塑膠公頭3安裝軟管I13;散熱模組b的右端抽風(fēng)塑膠公頭ii32安裝軟管II14;所述軟管II14的另一端安裝于抽風(fēng)機(jī)15。當(dāng)電動汽車中鋰電池模組只需要一個散熱裝置時,則直接使用散熱裝置b即可,軟管I13安裝于散熱裝置b的左端抽風(fēng)塑膠公頭i31,軟管II14安裝于散熱裝置b的右端抽風(fēng)塑膠公頭ii32。溫控開關(guān)安裝于鋰電池組外部的任意位置,通過溫控開關(guān)實(shí)時檢測鋰電池模組的溫度,溫控開關(guān)與控制裝置16相連;所述控制裝置16中設(shè)置限定溫度值,當(dāng)溫控開關(guān)檢測到鋰電池模組的溫度超過限定溫度值,此時溫控開關(guān)導(dǎo)通,將信號傳輸給控制裝置16,控制裝置16啟動抽風(fēng)機(jī)15,抽風(fēng)機(jī)15開始抽取鋰電池模組中的空氣。由于鋰電池散熱模組的支架為鋁支架1,鋰電池模組中的熱量會傳熱給鋁支架1,抽風(fēng)機(jī)15通過軟管II14沿抽風(fēng)塑膠公頭ii32和抽風(fēng)母頭4形成的通道將含有熱量的空氣從鋁支架1中抽出,將熱量排出鋰電池模組;因軟管I13一端連接在第一個散熱裝置a的抽風(fēng)塑膠公頭3,另一端放置在電池機(jī)箱外的空氣中,因抽風(fēng)機(jī)15抽風(fēng)的緣故,將電池機(jī)箱外的空氣通過軟管I13進(jìn)入鋰電池模組中,對鋰電池模組進(jìn)行降溫,抽風(fēng)機(jī)15的抽吸速率可以通過抽風(fēng)機(jī)15中的變頻器進(jìn)行調(diào)節(jié),當(dāng)鋰電池模組的發(fā)熱量過高時可以增大抽風(fēng)機(jī)15抽吸速率;這樣的散熱模組結(jié)構(gòu)可以有效的降低整體鋰電池模組的溫度。當(dāng)鋰電池模組的溫度低于限定溫度值時,溫控開關(guān)斷開,控制裝置16關(guān)閉抽風(fēng)機(jī)15,抽風(fēng)機(jī)15停止工作,電池機(jī)箱外的空氣不再進(jìn)入鋰電池裝置中,直至下一次鋰電池模組溫度的上升,則重復(fù)上述降溫步驟,可在使用過程中自動對鋰電池組進(jìn)行降溫。
上述說明示出并描述了本實(shí)用新型的優(yōu)選實(shí)施例,如前所述,應(yīng)當(dāng)理解本實(shí)用新型并非局限于本文所披露的形式,不應(yīng)看作是對其他實(shí)施例的排除,而可用于各種其他組合、修改和環(huán)境,并能夠在本文所述實(shí)用新型構(gòu)想范圍內(nèi),通過上述教導(dǎo)或相關(guān)領(lǐng)域的技術(shù)或知識進(jìn)行改動。而本領(lǐng)域人員所進(jìn)行的改動和變化不脫離本實(shí)用新型的精神和范圍,則都應(yīng)在本實(shí)用新型所附權(quán)利要求的保護(hù)范圍內(nèi)。