一种调节纯电动汽车动力电池包温度的风冷装置的制作方法

本实用新型涉及一种调节纯电动汽车动力电池包温度的风冷装置，属于电池热管理技术领域。

背景技术：

随着社会经济的发展，能源与环境问题日益严峻，作为解决这些问题的有效办法，纯电动汽车迎来了前所未有的发展机遇。目前，动力电池成为制约纯电动汽车发展的主要部件，其中动力电池热管理技术的发展水平对动力电池的使用寿命和使用效果影响重大。纯电动汽车动力电池的热管理技术主要包括动力电池的散热技术和散热的均衡性技术。现存的散热方式主要是以风冷为主，通过设计有效的风道来改善散热，不能通过自动控制的方式来保证动力电池包的温度均匀分布。尤其是当动力电池长时间大功率放电的时候，动力电池不同区域之间的温差会越来越大，进而会降低动力电池的使用效果和使用寿命。

中国专利文献CN103746153A公开了一种超大容量蓄能锂离子电池组散热装置，该装置包括锂离子电池组、隔板水冷长翅片，水冷盘管墙，风扇，电池箱体。在电池箱体内相邻的两排电池组之间纵向设置水冷盘管墙，相邻的两层锂离子电池组之间横向设置隔板水冷长翅片，锂离子电池组置于隔板水冷长翅片上，由隔板水冷长翅片支撑、固定；在每排电池组的每一层对应加装一台风扇，以用于送风加快散热；通过加入隔板水冷长翅片、水冷盘管墙及风扇，解决超大容量电池组的散热问题。本专利主要解决的是超大容量蓄能锂离子电池的散热问题，却不适用于纯电动汽车动力电池包的温度调节，因为纯电动汽车动力电池包需要控制的温差要求较高，不仅仅是散热问题，还需要保证动力电池包的温度均匀分布。

技术实现要素：

针对现有技术的不足，本实用新型提供一种调节纯电动汽车动力电池包温度的风冷装置，该风冷装置一方面可以满足动力电池包散热和降温的要求；另一方面还能在散热过程中，通过电池管理单元控制冷却风扇，自动减小温差来保证动力电池包工作状态下的温度均匀分布。

本实用新型的技术方案如下：

一种调节纯电动汽车动力电池包温度的风冷装置，包括箱体和箱盖，箱盖与箱体可拆卸式连接，箱体内设置有多个动力电池包，每个动力电池包包括由上而下设置的多层散热板，相邻两层散热板之间间隔设置有电池模组和散热集成，散热板上设置有多个温度传感器，箱体的两个侧面设置有进风口和排气口。

优选的，所述散热集成包括两个散热翅片集成和散热风扇，散热风扇设置在两个散热翅片集成之间并与散热翅片集成连接。

优选的，所述散热翅片集成主要由四个散热翅片单元组成，四个散热翅片单元组成一个长方体散热翅片集成，每个散热翅片单元包括多个并排排列的散热翅片，每个散热翅片单元的端面为等腰三角形，每个散热翅片单元的外形为三棱柱。此设计的好处在于，散热翅片单元的端面为等腰三角形，即中间的翅片长，两侧的翅片逐渐变短，这种针对性设计主要是解决电池模组中部的温度过高问题，中间的加长翅片，能更有效加快散热。

优选的，所述散热风扇包括一连接外壳和电机，电机通过支撑架固定于连接外壳内部中心，连接外壳一侧设置有主风口，连接外壳四周设置有侧风口。此设计的好处在于，散热翅片集成的各个翅片散热更均匀，同时风口可增强散热，减小散热装置的质量。

优选的，每个动力电池包包括由上而下设置的五层散热板，相邻两层散热板之间间隔设置有五个电池模组和四个散热集成，相邻电池模组和散热集成之间设置有导热硅胶层。

优选的，所述多个温度传感器均匀分布在电池模组的中心位置。

优选的，箱体的两个侧面相对设置有散热翅片，与散热翅片相邻的两个侧面相对设置有两个进风口和两个排气口。

优选的，所述进风口和排气口均设置有内螺纹。此设计的好处在于，进风口和排气口既能够进行自然热交换，又能够连接管道接口利用空调系统进行散热。

优选的，所述箱体的内底面设置有多列支撑架，支撑架的两端设置有弹性卡口。此设计的好处在于，支撑架用于固定动力电池包，一方面保证车辆行驶过程中动力电池包的稳定性；另一方面动力电池包与箱体内底面留有空隙，避免动力电池包底部过热导致的温度不均。

优选的，箱体内并列设置有六个动力电池包，六个动力电池包安放在支撑架上。

本实用新型的有益效果在于：

本实用新型风冷装置与传统的动力电池散热装置相比，结构设计合理，安装使用方便。同时本实用新型具有更为优良的散热效果，能够极大地提高动力电池包的散热效率，且对于动力电池包能够实现合理的温度控制，避免动力电池包局部温度过高导致的温度不均而影响动力电池包的使用寿命和使用效果，另外本实用新型还可与汽车的空调管理系统配合使用，具有多种使用方式。本实用新型作用明显、效果显著，值得推广应用。

附图说明

图1为电池箱整体结构示意图；

图2为无盖状态下电池箱内部布置结构示意图；

图3为电池箱箱体结构示意图；

图4为动力电池包结构示意图；

图5为散热集成结构示意图；

图6为散热风扇结构示意图；

图7为散热翅片集成结构示意图；

图8为散热翅片集成正视图；

其中：1、箱盖；2、箱体；3、动力电池包；4、箱体外壳；5、支撑架；6、排气口；7、散热翅片；8、进风口；9、散热板；10、电池模组；11、散热集成；12、温度传感器；13、散热翅片集成；14、散热风扇；15、连接外壳；16、侧风口；17、电机；18、主风口；19、支撑架。

具体实施方式

下面通过实施例并结合附图对本实用新型做进一步说明，但不限于此。

实施例1：

如图1至图8所示，本实施例提供一种调节纯电动汽车动力电池包温度的风冷装置，包括箱体2和箱盖1，箱体外形为长方体，箱盖1和箱体2通过螺栓螺母连接组成一放置动力电池包的电池箱，箱体2内并列设置有六个动力电池包3，每个动力电池包3包括由上而下设置的五层散热板9，相邻两层散热板之间间隔设置有五个电池模组10和四个散热集成11，电池模组和散热集成之间通过涂抹导热硅胶增强导热，并且采用胶粘连接，电池模组和散热集成与散热板的接触一侧也涂抹有导热硅胶，侧边周围也采用胶粘连接。每层散热板的表面设置有30个温度传感器12，箱体的两个侧面相对设置有进风口8和排气口6。

其中，散热集成11包括两个散热翅片集成13和散热风扇14，散热风扇14设置在两个散热翅片集成之间并与散热翅片集成胶粘连接。

散热翅片集成13主要由四个散热翅片单元组成，四个散热翅片单元组成一个长方体散热翅片集成13，每个散热翅片单元包括多个并排排列的散热翅片，每个散热翅片单元的端面为等腰三角形，即中间的散热翅片最长，两侧的散热翅片依次缩短。

散热风扇14包括一连接外壳15和电机17，电机17通过支撑架19固定于连接外壳15内部中心，连接外壳15一侧设置有一圆形主风口18，连接外壳15四周(四个侧壁上)设置有椭圆形侧风口16。

散热板上的30个温度传感器分成5列，每列6个温度传感器，每列的6个温度传感器位于一组电池模组的中心位置处。如图4所示。

箱体的内底面设置有9列支撑架，支撑架的两端设置有弹性卡口，动力电池包安放在支撑架上并通过两端的弹性卡口夹紧。支撑架用于固定动力电池包，一方面保证车辆行驶过程中动力电池包的稳定性，另一方面动力电池包与箱体内底面留有空隙，避免动力电池包底部过热导致的温度不均。

实际使用时，所有动力电池包通过电路系统电连接后为汽车提供电力能源驱动，整个风冷装置可放置在汽车电池室内或通过箱盖连接在汽车底部。

实施例2：

如图3所示，一种调节纯电动汽车动力电池包温度的风冷装置，结构如实施例1所述，其不同之处在于：箱体2的两个侧面相对设置有散热翅片7，与散热翅片7相邻的两个侧面(即箱体2的另外两个侧面)相对设置有两个进风口8和两个排气口6。

实施例3：

一种调节纯电动汽车动力电池包温度的风冷装置，结构如实施例1所述，其不同之处在于：进风口8和排气口6均设置有内螺纹(图中未示出)。进风口和排气口既能够进行自然热交换，又能够连接管道接口利用空调系统进行散热。

实施例4：

一种调节纯电动汽车动力电池包温度的风冷装置的使用方法，包括以下步骤：

将整个装置放置在汽车电池室内或通过箱盖连接在汽车底部，进风口8朝向汽车前进的方向或通过管道将进风口、排气口与汽车空调系统连接起来，散热风扇14和温度传感器12与汽车的电池管理单元电连接；当汽车行驶时，温度传感器12实时采集动力电池包3的温度数值并将其传输给电池管理单元，电池管理单元根据内置的程序控制各散热风扇14的转速和转向，使动力电池包3的温度维持在程序设定的范围内。