一種新型空氣散熱型電動汽車電池包的制作方法
【專利摘要】電池組是電動汽車的動力核心，若電池工作溫度過高，會嚴(yán)重影響到電池的放電效率，進而導(dǎo)致整車性能大幅下降。對此，提供了一種新型空氣散熱型的電動汽車電池包。該電池包包括：底殼，為上端敞口的方形箱式結(jié)構(gòu)，內(nèi)設(shè)置有格柵插槽與導(dǎo)流板；格柵，柵條為網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，可以濾除一部分空氣中的雜物，通過格柵插槽與底殼相連，安裝方式為抽插式結(jié)構(gòu)，方便實現(xiàn)定期除塵清洗；導(dǎo)流板，將前端進入的冷卻氣流引至邊緣及后端局部高溫區(qū)域，起導(dǎo)流作用；上蓋，底殼上方的蓋板，用于封裝電池組；散熱風(fēng)扇，可將電池包內(nèi)熱氣流抽出，實現(xiàn)強制散熱。通過改進，本新型電動汽車的電池包克服了局部高溫現(xiàn)象，確保電池組在最佳溫度環(huán)境中放電，提高了放電效率和壽命。
【專利說明】
一種新型空氣散熱型電動汽車電池包

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于車輛工程領(lǐng)域，具體地說，特別涉及電動汽車上的電池包。

【背景技術(shù)】
[0002]當(dāng)今世界環(huán)境污染問題日益嚴(yán)重，石油資源稀缺，新能源汽車成為開發(fā)熱點，特別是各大汽車企業(yè)都在投入巨資進行純電動汽車的研發(fā)，提高其續(xù)駛里程和最高車速是當(dāng)前純電動汽車技術(shù)難點。電池組為電動汽車的儲能裝置，提高其能量利用率是解決純電動汽車技術(shù)難點的有效途徑之一。電池組理想工作溫度為18?43°C，在30°C時，電池放電效率可高達90%以上。電池組工作溫度過高或過低，可造成單體電池間溫度分布不均勻，進而導(dǎo)致電池組整體放電效率降低，影響到續(xù)駛里程和最高車速，嚴(yán)重時可影響到電池使用安全和壽命。因此，通過自然空氣實現(xiàn)對電池組及時散熱，消除其局部高溫現(xiàn)象，保障電池組處于最佳的工作溫度區(qū)間內(nèi)，可以有效提升純電動汽車的續(xù)駛里程。如何正確的設(shè)計電池包，使得冷卻空氣在電池包內(nèi)能夠得到高效地利用，是行業(yè)內(nèi)正努力解決的技術(shù)問題。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]如【背景技術(shù)】所述， 申請人:首先對目前廣泛使用的IFPl型電池包在實車行駛過程中的溫度進行了實驗測量，布置在電池包內(nèi)部溫度傳感器監(jiān)測顯示后方存在局部高溫，溫度達47°C，且43°C以上的面積達到33.3%，因此說明，該電池包結(jié)構(gòu)上存在缺陷，分析認為電池包內(nèi)后方電池組因遠離空氣入口處，吹入的冷卻空氣被逐步加熱，由于熱量的累積效應(yīng)，后方電池已無法實現(xiàn)散熱，進而存在局部高溫現(xiàn)象，使得該部分電池組無法發(fā)揮正常使用效能，導(dǎo)致電池包整體放電效率低下，且使用壽命大幅下降。對此，本發(fā)明提出了一種新型空氣散熱型電動汽車電池包，包括:底殼4,該底殼為上端敞口的方形箱式結(jié)構(gòu)，內(nèi)設(shè)置有電池組放置區(qū)域，并且底殼上還設(shè)置有格柵插槽7與導(dǎo)流板2 ;格柵I，該格柵為網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，可以濾除一部分空氣中的灰塵與較大的沙粒，通過格柵插槽7與底殼4相連，安裝拆卸方便，便于清洗；導(dǎo)流板2，導(dǎo)流板2與底殼4為一體結(jié)構(gòu)，該導(dǎo)流板對氣流進行疏導(dǎo)，可以增加冷卻空氣在電池包內(nèi)的流徑；上蓋6，為底殼4上方的蓋板，用于封裝電池組3 ;散熱風(fēng)扇5，設(shè)置在底殼兩側(cè)，每側(cè)兩個呈上下排列方式，對電池包內(nèi)空氣進行抽吸，可將電池包內(nèi)熱氣流抽出，實現(xiàn)強制散熱。
[0004]優(yōu)選地，所述外殼包括底殼4和上蓋6，其中，所述電池組放置區(qū)域設(shè)置在所述底殼內(nèi)，所述導(dǎo)流板2與底殼4為一體結(jié)構(gòu)。
[0005]優(yōu)選地，所述兩塊導(dǎo)流板2位于所述格柵I兩側(cè)，導(dǎo)流板2長度短于底殼4長度，距底殼后部的最佳間隙為40mm。
[0006]優(yōu)選地，所述底殼4的冷卻空氣入口處，設(shè)置有網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的進氣格柵1，用于濾除一部分空氣中雜物，格柵I通過格柵插槽7與底殼相連,安裝方式為抽插式結(jié)構(gòu),方便實現(xiàn)定期除塵清洗；。
[0007]優(yōu)選地，所述底殼4兩側(cè)各安裝有兩個所述散熱風(fēng)扇5，所述散熱風(fēng)扇5直徑為120mmo
[0008]優(yōu)選的，所述電池組3平鋪于底殼的電池組放置區(qū)域內(nèi)。
[0009]在
【發(fā)明內(nèi)容】
部分中引入了一系列簡化形式的概念，這將在【具體實施方式】部分中進一步詳細說明。本
【發(fā)明內(nèi)容】
部分并不意味著要試圖限定出所要求保護的技術(shù)方案的關(guān)鍵特征和必要技術(shù)特征，更不意味著試圖確定所要求保護的技術(shù)方案的保護范圍。以下結(jié)合附圖，詳細說明本發(fā)明的特征和優(yōu)點。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0010]本發(fā)明的下列附圖在此作為本發(fā)明的一部分用于理解本發(fā)明。附圖中示出了本發(fā)明的實施方式及其描述，用來解釋本發(fā)明的原理。在附圖中，
圖1為電動汽車電池包布置位置示意圖；
圖2為IFPl電池包底殼的結(jié)構(gòu)示意圖；
圖3為新型電池包結(jié)構(gòu)示意圖；
圖4為新型電池包上蓋；
圖5為新型電池包底殼；
圖6為新型電池包格柵與插槽結(jié)構(gòu)。

【具體實施方式】
[0011]在下文的描述中，給出了本發(fā)明的工作原理與流程說明，以便提供對本發(fā)明更為徹底的理解。然而，在其他的例子中，為了避免與本發(fā)明發(fā)生混淆，對于本領(lǐng)域公知的一些技術(shù)特征未進行描述。
[0012]如圖1所示，電池包B布置在乘員艙A與車的底盤之間，空氣由箭頭所指方向，從汽車的前艙進入電池包，對電池組進行冷卻后，從車身尾部排出熱量。
[0013]如圖2所示，為IFPl型電池包的底殼結(jié)構(gòu)，由于設(shè)計上的缺陷，使得空氣進入電池包后并沒有與電池組充分接觸，且電池單體間排列緊密，導(dǎo)致電池包內(nèi)空氣流速緩慢，因此，電池工作時產(chǎn)生的熱量無法及時排出，電池包后部及邊緣的熱量不斷累積，造成電池包邊緣及遠離空氣入口處的電池溫度過高，電池單體間溫差過大，電池放電效率大幅降低，進而導(dǎo)致電動汽車性能大幅下降。
[0014]如圖3-圖6所示，本發(fā)明由1、格柵，2、導(dǎo)流板，3、單體動力電池，4、底殼，5、散熱風(fēng)扇，6、上蓋構(gòu)成。其中,底殼4為上方敞口的方形箱式結(jié)構(gòu)，底殼4的上方敞口處由上蓋6密封，所述上蓋6通過螺釘與底殼4相固定，在底殼4的前端設(shè)有格柵1，在格柵I兩側(cè)，加裝有兩塊導(dǎo)流板2，導(dǎo)流板2長度比電池包底殼4長度略短，導(dǎo)流板2前端與格柵I的兩側(cè)緊密貼合，導(dǎo)流板2后端距底殼4后端留有一段距離，經(jīng)過仿真與試驗相互驗證，最佳距離為40mm,導(dǎo)流板2的寬度與底殼4的高度一致，所述兩塊導(dǎo)流板2經(jīng)格柵隔出一條導(dǎo)流通道，將電池組由中間分為兩部分，在底殼4兩側(cè)靠近空氣入口方向各安裝有兩個散熱風(fēng)扇5，每一側(cè)的兩個散熱風(fēng)扇布置形式為上下布置。
[0015]如圖3所示，箭頭所指方向為空氣來流方向，冷卻空氣由格柵I處進入電池包，空氣流經(jīng)由導(dǎo)流板2阻隔出的導(dǎo)流通道，直至導(dǎo)流板2的末端，由于導(dǎo)流板2的長度短于底殼4的總長，冷卻空氣被擠入電池組所在的電池包兩側(cè)，底殼4的兩側(cè)加裝的散熱風(fēng)扇5，對電池包內(nèi)的空氣進行抽吸，空氣最終夾帶著電池組產(chǎn)生的熱量由散熱風(fēng)扇5處流出。加裝導(dǎo)流板2后，冷卻空氣在電池包內(nèi)的流徑大幅增加，與電池單體間的接觸也更加充分，有利于帶走更多的熱量，并且由于散熱風(fēng)扇5的抽吸作用，加速了電池包內(nèi)空氣的流速，使得電池工作時產(chǎn)生的熱量能更快的被排出電池包外，保證了電池能在良好的溫度區(qū)間內(nèi)工作。
[0016]通過改進， 申請人:再次進行了實驗驗證，與IFPl型電池包相比，本發(fā)明:一種新型空氣散熱型電動汽車電池包，其內(nèi)部電池組工作時的最高溫度下降了約6°C，電池組的高溫區(qū)域基本消失，電池組整體溫度處于18-43°C的最佳工作溫度區(qū)間內(nèi)，電池單體間溫差縮小了 3.8°C，能保證電池組的放電效率在80%以上，說明該發(fā)明具有較優(yōu)秀的空氣散熱性能。
【權(quán)利要求】
1.一種新型空氣散熱型電動汽車電池包，其特征在于:底殼4,該底殼為上端敞口的方形箱式結(jié)構(gòu)，內(nèi)設(shè)置有電池組放置區(qū)域，并且底殼上還設(shè)置有格柵插槽7與導(dǎo)流板2 ;格柵1，該格柵為網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，可以濾除一部分空氣中的雜物，通過格柵插槽7與底殼4相連，安裝方式為抽插式結(jié)構(gòu)，方便實現(xiàn)定期除塵清洗；導(dǎo)流板2，導(dǎo)流板2與底殼4為一體結(jié)構(gòu)，主要是將前端進入的冷卻氣流引至邊緣及后端局部高溫區(qū)域，起導(dǎo)流作用；上蓋6，為底殼4上方的蓋板，用于封裝電池組3 ;散熱風(fēng)扇5，設(shè)置在底殼兩側(cè)，每側(cè)兩個呈上下排列方式，對電池包內(nèi)空氣進行抽吸,可將電池包內(nèi)熱氣流抽出，實現(xiàn)強制散熱。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種新型空氣散熱型電動汽車電池包，其特征在于:在空氣進入電池包處，加裝格柵1，該格柵為網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，可以濾除一部分空氣中的雜物，通過插槽7與底殼4相連，安裝方式為抽插式結(jié)構(gòu)，方便實現(xiàn)定期除塵清洗。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種新型空氣散熱型電動汽車電池包，其特征在于:用于散熱的風(fēng)扇5加裝于電池包的兩側(cè)，每側(cè)各兩個，每一側(cè)的兩個風(fēng)扇為上下布置，風(fēng)扇的電源由電池包內(nèi)的電池組提供。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種空氣散熱型電動汽車電池包,其特征在于:在格柵I兩側(cè)裝有導(dǎo)流板2，導(dǎo)流板2與底殼4為一體結(jié)構(gòu)，導(dǎo)流板2為長方形結(jié)構(gòu)，導(dǎo)流板2的寬度與電池包底殼4的高度一致，導(dǎo)流板2前端與格柵I的兩側(cè)緊密貼合，導(dǎo)流板2的長度略短于底殼4的總長，導(dǎo)流板2后端距底殼4后端留有一段距離。
【文檔編號】H01M10/6554GK104241727SQ201410488218
【公開日】2014年12月24日 申請日期:2014年9月23日 優(yōu)先權(quán)日:2014年9月23日
【發(fā)明者】谷正氣, 張勇, 趙萬東, 姜業(yè)龍, 李健 申請人:湖南工業(yè)大學(xué)