一种车用动力电池组双向均衡散热装置的制作方法

本实用新型涉及一种车用动力电池组双向均衡散热装置。

背景技术：
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随着环境的恶化，人们对绿色出行展现出了越来越多的期待，新能源汽车的出现，得到人们的一致欢迎，正是因为符合时代和潮流的发展，新能源汽车发展的也是越来越快。但是在这个发展过程中，无疑也面临着一系列的问题和困难。其中新能源汽车面临的一个难点就包括电池温度的均衡。电池温度的不一致，可能会导致个别电池性能下降甚至损坏电池，从而导致整个电池组的寿命的衰减。因此必须把整体电池温度控制在合理范围内，并且使各个电池温度尽量保持一致。传统电池热管理方法，一般有风冷、水冷、自然换气等方式，自然换气要求较大冷却的空间，水冷的系统结构复杂，风冷散热均匀性难以控制。

新能源汽车动力电池在工作过程中，会产生热量，在采取传统的风冷方式下，离散热风扇近的动力电池空气温度低，被空气带走的热量多，温度下降快，散热效果好；处于远离散热风扇的动力电池端接触的空气温度相对较高，散热效果差。因此，有必要设计一种散热装置来解决上述风冷散热的均衡问题。

技术实现要素：
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本实用新型针对上述现有技术存在的问题做出改进，即本实用新型所要解决的技术问题是提供一种车用动力电池组双向均衡散热装置，不仅结构合理，而且散热均衡、效果好。

为了实现上述目的，本实用新型采用的技术方案是：一种车用动力电池组双向均衡散热装置，包括电池箱和放置在电池箱内部的动力电池组，所述电池箱的左、右两端分别设置有用以为动力电池组进行散热的散热风扇组；所述动力电池组上设置有温度传感器，所述温度传感器与一控制单元的数据采集端口电性连接，控制单元根据温度传感器检测的动力电池组温度，根据温度场的分布控制两端的散热风扇组启停。

进一步的，所述动力电池组包括若干个呈矩阵分布的动力电池，相邻两个动力电池之间具有间隙，每个动力电池的极柱和表面均设置有温度传感器。

进一步的，所述散热风扇组包括两个并排设置的散热风扇，所述散热风扇的扇叶可正反转实现双向出风；所述控制单元根据电池箱内左、右两端动力电池温度的差异分别控制位于左、右两端的散热风扇正反转。

进一步的，所述散热风扇为双向换气扇。

进一步的，所述控制单元为单片机。

进一步的，位于左、右两端的散热风扇均有快、中、慢三种档位。

与现有技术相比，本实用新型具有以下效果：（1）本实用新型结构简单、合理，可实现电池箱内各个动力电池温度的散热均衡，不仅提高动力电池组的整体寿命，而且使动力电池更稳定和高效的工作；（2）具有较强的实用性，在现有新能源汽车散热基础上只需要进行简单的改进就可以投入生产，不会造成汽车结构的重新设计，降低成本；（3）根据动力电池组上温度场的分布来切换散热风扇的不同工作档位，使散热风扇工作更加多样化、更加灵活，实现更理想、高效的温度均衡。

附图说明：

图1是本实用新型实施例的立体构造示意图；

图2是左端动力电池温度高、右端电池温度低时的工作示意图；

图3是左端动力电池温度低、右端电池温度高时的工作示意图。

图中：

1-电池箱；2-动力电池组；3-温度传感器；4-散热风扇组；401-左端散热风扇组；402-右端散热风扇组；5-散热风扇。

具体实施方式:

下面结合附图和具体实施方式对本实用新型做进一步详细的说明。

如图1所示，本实用新型提供一种车用动力电池组双向均衡散热装置，包括电池箱1和放置在电池箱1内部的动力电池组2，所述电池箱1的左、右两端分别设置有用以为动力电池组2进行散热的散热风扇组4；所述动力电池组2上设置有温度传感器3，所述温度传感器3与一控制单元的数据采集端口电性连接，控制单元根据温度传感器检测的动力电池组温度控制两端的散热风扇组启停。

本实施例中，所述动力电池组2包括若干个呈矩阵分布的动力电池，相邻两个动力电池之间具有间隙，以利于空气流动进行散热，每个动力电池的极柱和表面均设置有温度传感器3，以便检测动力电池的温度。优选的，所述温度传感器可为热电偶、热敏电阻或者半导体温度传感器，温度传感器能在-30℃--70℃内工作。

本实施例中，所述散热风扇组4包括两个并排设置的散热风扇5，所述散热风扇5的扇叶可正反转实现双向出风；所述控制单元根据电池箱1内左、右两端动力电池温度的差异分别控制位于左、右两端的散热风扇正反转。根据电池箱内两端动力电池温度的差值，单片机控制两端的散热风扇采取不同的旋转方式，使各个动力电池温度下降并最终趋向一致，从而使动力电池组温度达到合理范围内，以达到动力电池均衡散热的效果。

本实施例中，所述散热风扇为双向换气扇（双向换气扇为现有技术，此处不对其结构做过多赘述），双向换气扇利用电机驱动扇叶正反转，即可实现双向出风。

本实施例中，所述控制单元为80C51单片机。

本实施例中，所述电池箱为矩形状，电池箱的左右两端均开设有两个用于安装双向换气扇的安装孔。所述电池箱的底面与动力电池组之间设有隔热板；电池箱的前、后内侧壁分别固定有若干散热片，散热片与电池箱的内壁相垂直，以便在散热风扇组未工作时进行初步的散热。

本实施例中，位于左、右两端的散热风扇均有快、中、慢三种档位。优选的，当电池箱1中左右两端动力电池平均温度高于30摄氏度且低于40摄氏度时，散热风扇的工作档位通过单片机控制，使其在“慢”档位下工作；当左右两端动力电池平均温度高于40摄氏度且低于55摄氏度时，散热风扇的工作档位通过单片机控制，使其在“中”档位下工作；当左右两端动力电池平均温度高于55摄氏度时，散热风扇的工作档位通过单片机控制，使其在“快”档位下工作。采用此类模式的优点在于：可以根据温度场分布合理利用散热风扇工作，减少风扇的能量消耗，同时避免温度场变化导致动力电池组的平均温度高于设定理想温度值时散热风扇急速开启、低于设定理想温度值时散热风扇快速关闭，从而可以有效提高风扇的工作灵活性，使控制过程更加柔和，更合理高效的实现温度均衡。

具体实施过程：将动力电池呈矩阵排列在电池箱1内，并在每个动力电池的极柱和表面固定温度传感器3，将温度传感器3的另一端与单片机的数据采集口电性连接，单片机对采集的温度信息进行分析比较，工作时：

当电池箱1内位于左端的动力电池的温度相对较小，位于右端的动力电池的温度相对较高时，其中两者的温度差达到5℃及以上时，通过单片机控制左端散热风扇组401和右端散热风扇组402正反转，将空气从电池箱1的右端吸入、从电池箱1的左端排出，如图2所示；通过空气的流动进行散热，提高动力电池组2中温度较高一端动力电池的散热效果，如图2所示，直到动力电池组两端平均温度低于30℃，即动力电池组2温度达到理想范围内，此时单片机控制左端散热风扇组401和右端散热风扇组402停止工作。同理，当电池箱1内位于右端的动力电池的温度相对较小，位于左端的动力电池的温度相对较高时，其中两者的温度差达到5℃及以上时，通过单片机控制左端散热风扇组401和右端散热风扇组402正反转，将空气从电池箱1的左端吸入、从电池箱1的右端排出，如图3所示，通过空气的流动进行散热，提高动力电池组中温度较高一端动力电池的散热效果，直到动力电池组2两端平均温度低于30℃，即动力电池组温度达到理想范围内，此时单片机控制左端散热风扇组401和右端散热风扇组402停止工作。由此可见，无论哪一端温度高，都会使动力电池高温一端温度降的更快，提高动力电池组的散热效果，从而达到散热的均衡性、一致性。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例，凡依本实用新型申请专利范围所做的均等变化与修饰，皆应属本实用新型的涵盖范围。