一种用于动力电池组散热的双进口对称等距流道冷却系统的制作方法

本实用新型涉及动力电池组散热领域，具体涉及一种用于动力电池组散热的双进口对称等距流道冷却系统。

背景技术：

近年来，日益严重的环境污染和能源短缺问题刺激了清洁能源和节能技术在交通运输中的应用。在国家大力推行优化能源转型升级的大背景下，电动汽车致力于解决全球能源短缺和环境污染问题，逐渐步入人们的生活。电动汽车作为替代传统汽车的解决方案，可以有效减少汽车尾气排放，并降低我国汽车行业对石油资源的依赖性。动力电池作为电动汽车的核心元件，为电动汽车提供动力，对电动汽车的性能起着决定性的作用。为满足大功率需求，动力电池一般成组使用，在工作过程中产热量大。而受电动汽车空间大小限制，电池组结构紧凑，因而产生的热量容易积累。若这些热量不能及时被带走，将导致电池组局部过热或受热不均，影响电池的充放电循环效率，缩短电池的使用寿命，严重时还会引发电池燃烧，造成严重的安全事故。因此，开发高效的电池热管理系统具有重要的现实意义。目前，风冷系统凭借其结构简单和成本较低等优势，在电池热管理中得到了广泛的使用。其中，等距并行流道的空气冷却系统正是最常用的风冷电池热管理系统之一。

技术实现要素：

本实用新型的目的是针对现有技术的不足，为改善电池组内部温度场不均匀和功耗较高等问题，提出了一种用于动力电池组散热的双进口对称等距流道冷却系统，通过采用对称布置的两个进口段，降低电池组的热点温度，减小电池组温差，达到提高系统散热性能、降低系统功耗的目的。

本实用新型的目的可以通过如下技术方案实现：

一种用于动力电池组散热的双进口对称等距流道冷却系统，所述系统包括两个进口段、进口导流板、若干冷却流道、动力电池组、出口导流板和出口段，进口导流板和出口导流板平行分布在与动力电池组保持一定间距的上下两侧，所述间距分别形成上下空气流道，与动力电池组中各个相邻单体电池间的间距形成的平行冷却流道呈垂直关系，两个进口段与进口导流板平行连接，分别分布在进口导流板的两侧，出口段与出口导流板垂直相连，两个进口段与出口段呈垂直关系，空气分别由两个进口段进入进口导流板到达下空气流道后，由进口导流板压迫进入与下空气流道垂直的冷却流道，经冷却流道到达上空气流道后，又在出口导流板的压迫下汇聚后经由出口段流出。

进一步地，所述冷却流道相互平行，间距相等。

进一步地，所述进口段和出口段的宽度与进口导流板、出口导流板的宽度相同。

进一步地，所述出口段位于出口导流板的正中间，出口段的流道与冷却流道平行，与进口段的流道相互垂直，整个冷却系统关于出口段的中轴线呈轴对称。

进一步地，所述两个进口段的宽度和长度均相等。

本实用新型与现有技术相比，具有如下优点和有益效果：

1、本实用新型与传统的单进口电池组冷却系统相比，具有两个进口段流道，整个冷却系统呈中心轴对称结构，该结构较好地改善了各条冷却流道内的空气流量分配，使冷却流道间的流量分布更加均匀，从而使空气更有效地带走热量，减小电池组的温差。

2、本实用新型与传统的单进口电池组冷却系统相比，所述设计有效地降低了系统内部的压降，在提高系统散热性能的同时，降低了系统功耗，减少了系统工作成本，且本实用新型的设计仅增加了一个进口段，并不增加系统的复杂度和加工难度，对系统的推广应用不会产生较大影响。

附图说明

图1为本实用新型一种用于动力电池组散热的双进口对称等距流道冷却系统的立体结构示意图。

图2为本实用新型一种用于动力电池组散热的双进口对称等距流道冷却系统的正视图。

图3为本实用新型实施例用于动力电池组散热的双进口对称等距流道冷却系统的正视图。

其中，1-进口段，2-进口导流板，3-冷却流道，4-动力电池组，5-出口导流板，6-出口段。

具体实施方式

下面结合实施例及附图对本实用新型作进一步详细的描述，但本实用新型的实施方式不限于此。

实施例：

本实施例提供了一种用于动力电池组散热的双进口对称等距流道冷却系统，所述系统的立体结构示意图如图1所示，正视图如图2所示，包括两个进口段(1)、进口导流板(2)、若干冷却流道(3)、动力电池组(4)、出口导流板(5)和出口段(6)，进口导流板(2)和出口导流板(5)平行分布在与动力电池组(4)保持一定间距的上下两侧，所述间距分别形成上下空气流道，与动力电池组(4)中各个相邻单体电池间的间距形成的平行冷却流道(3)呈垂直关系，两个进口段(1)与进口导流板(2)平行连接，分别分布在进口导流板(2)的两侧，出口段(6)与出口导流板(5)垂直相连，两个进口段(1)与出口段(6)呈垂直关系，空气分别由两个进口段(1)进入进口导流板(2)到达下空气流道后，由进口导流板(2)压迫进入与下空气流道垂直的冷却流道(3)，经冷却流道(3)到达上空气流道后，又在出口导流板(5)的压迫下汇聚后经由出口段(6)流出。

其中，所述冷却流道(3)相互平行，间距相等。所述进口段(1)和出口段(6)的宽度与进口导流板(2)、出口导流板(5)的宽度相同。且两个进口段(1)的宽度和长度均相等。

进一步地，所述出口段(6)位于出口导流板(5)的正中间，出口段(6)的流道与冷却流道(3)平行，与进口段(1)的流道相互垂直，整个冷却系统关于出口段(6)的中轴线呈轴对称。

考虑如图3所示的用于动力电池组散热的双进口对称等距流道冷却系统：系统进口段截面高度和出口段截面高度均为20mm，长度均为100mm。电池尺寸为16mm×65mm×151mm，数量为12个；电池间形成13个冷却流道，冷却流道间距为3mm；电池为正交各向异性材料，其x方向热导率为1.05W/(m·K)，y方向热导率为21.1W/(m·K)，密度为1542.9kg/m³，热容为1337J/(kg·K)；外界的冷却空气温度为298.15K。两个进口段流量相等，均为0.0075m³/s。

分别采用数值模拟方法计算常规Z型结构冷却系统和本实用新型的温度场。结果显示，常规Z型结构冷却系统与本实用新型的电池热点温度分别为336.3K和331.5K，本实用新型的电池热点温度相比于常规Z型冷却系统下降了4.8K；两个系统对应的电池组温差分别为9.6K和1.3K，本实用新型的电池温差减小了86％。此外，本实用新型的功耗为0.883W，相较于常规Z型结构系统的功耗1.000W，下降了12％。综上可知，相比于常规Z型结构系统，本实用新型在温差大幅度减小的同时，功耗有所下降。该实例验证了本实用新型具有良好的电池热管理效果。

以上所述，仅为本实用新型专利较佳的实施例，但本实用新型专利的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型专利所公开的范围内，根据本实用新型专利的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都属于本实用新型专利的保护范围。