本發(fā)明屬于鋰電池主機封裝領域,特別涉及一種鋰電池主機的通風散熱技術。
背景技術:
數(shù)據(jù)中心供電系統(tǒng)從傳統(tǒng)的鉛酸電池,逐漸發(fā)展到目前的鋰電池,對于鋰電池的使用要求越來越高。同時鋰電池的應用組裝密度和功率越來越大,鋰電池的生產,從原材料到電芯,再到電芯封裝包,最終組裝成鋰電池主機安裝到數(shù)據(jù)中心的終端設備上,每一個環(huán)節(jié)的設計都尤為重要,特別是鋰電池主機封裝設計。鋰電池主機設計是連接電芯封裝包到終端設備的紐帶,是鋰電池從電芯到各個應用場景的關鍵環(huán)節(jié)。而鋰電池主機設計的關鍵點中,通風散熱是核心,如果能夠保證鋰電池主機內電芯封裝包溫度場的一致性,使所有鋰電池電芯盡可能的工作在同樣的溫度環(huán)境下,對于長久保持鋰電池的一致性至關重要,對于延長鋰電池的使用壽命也有很大幫助。
但是要做到鋰電池主機內溫度場的一致性非常不易,簡單的通過設置風扇的散熱方法很難保證散熱的均勻性,尤其是鋰電池主機內部通??臻g有限、布局緊密。另外,現(xiàn)有液冷系統(tǒng)高造價,結構復雜,并可能存在安全隱患,因此也無法很好的應用的在鋰電池主機上。
技術實現(xiàn)要素:
為了解決上述問題,本發(fā)明在“一種高密度并排鋰電池電芯封裝結構”(專利號2016208955477)專利技術的基礎上,提供一種有效保證鋰電池電芯封裝包得到基本同等散熱條件,擁有相近散熱效果的散熱系統(tǒng)。
本發(fā)明為一種新型鋰電池產品的通風散熱系統(tǒng),其特征在于包括鋰電池主機箱體,箱體內安置若干鋰電池電芯封裝包、排風風箱、及若干散熱風扇;鋰電池主機箱體前部為導風面板,排風風箱入口端有導風通道,出口端為密封式排風口。
除導風面板和排風風箱的排風口可以進出空氣外,鋰電池主機箱體的其他部分均為封閉結構。鋰電池主機箱體的作用在于提供一個封閉的環(huán)境,將其他組件安裝在其內。
所述若干鋰電池電芯封裝包內排布的電芯之間,設置有散熱通道。鋰電池電芯封裝包可一字型排列,也可以采用其他形狀排列,可以根據(jù)鋰電池電芯的不同來調整鋰電池電芯封裝包的形式和形狀。
所述排風風箱入口端有導風通道在鋰電池主機箱體底部,出口端的排風口在鋰電池主機箱體后部。所述散熱風扇安裝在排風風箱內部,排風口處。
整個散熱系統(tǒng)的關鍵在于排風風箱的設計,包括排布在主機箱體底部的導風通道和主機箱體后部的密封式排風口。鋰電池主機箱體的前部導風面板用于引入外部的冷空氣進入箱體內部,并沿著設計好的導風路徑,由鋰電池電芯封裝包頂部流入。散熱風扇安裝在排風風箱內部,用于驅動空氣產生負壓,通過負壓原理強迫前部流入的冷空氣穿過鋰電池電芯封裝包后沿著導風通道進入排風風箱,進而從排風口流出箱體。
進一步,排風風箱內和鋰電池電芯封裝包中可以設置若干溫度傳感器,同時,散熱風扇外接風速控制裝置。這樣,溫度傳感器可與風速控制裝置結合,根據(jù)鋰電池電芯封裝包的實際溫度變化,動態(tài)調整散熱風扇的轉速,進而精確的控制溫度,降低散熱風扇的功率消耗。
在不同的使用場景,可以根據(jù)實際情況調整鋰電池主機箱體的尺寸和形狀,可以改變鋰電池電芯封裝包的數(shù)量和外形,調整鋰電池電芯封裝包的擺放形式。也可以增加或減少散熱風扇的數(shù)量,以便滿足不同的散熱需求,達到最佳的散熱效果。另外,還可以通過增加相應的液冷系統(tǒng),并結合采用本發(fā)明中的通風散熱結構進行液冷散熱。
本發(fā)明中鋰電池主機箱體、鋰電池電芯封裝包和排風風箱的設計,保證了各個風道路徑和風阻的一致性,鋰電池電芯封裝包的散熱通道保證了各個電芯風道的獨立性,而排風風箱的設計為每個鋰電池電芯封裝包提供了相同的負壓環(huán)境。冷空氣從前面板流進電池箱體,從不同方向均勻的流過每一個鋰電池電芯封裝包,帶走同樣的熱量,最后在排風風箱內匯合,由散熱風扇統(tǒng)一排出電池箱體。
本發(fā)明所采用的通風散熱系統(tǒng),使用較低的成本即可解決鋰電池主機內部對于鋰電池電芯封裝包的散熱一致性的要求,很好的保證了溫度場的一致性,能夠大大的降低鋰電池主機的制造成本,便于擴大使用范圍。同時本發(fā)明通過相應的調整,還可以很好的應用于具有類似內部結構,布局緊密同時需要良好散熱的其他電子類設備使用。
附圖說明
圖1一種新型鋰電池產品的通風散熱系統(tǒng)外部前視圖;
圖2鋰電池主機箱體內部后視圖;
圖3鋰電池主機箱體內部俯視圖;
圖4排風風箱俯視圖;
圖5排風風箱側視圖;
圖6空氣流動示意圖。
具體實施方式
圖1-6所示,為本發(fā)明的優(yōu)選實施例,所述一種新型鋰電池產品的通風散熱系統(tǒng)包括鋰電池主機箱體1,鋰電池電芯封裝包2,排風風箱3,散熱風扇4;鋰電池主機箱體1前部為導風面板5,排風風箱3入口端有導風通道6。
鋰電池電芯封裝包2采用“一種高密度并排鋰電池電芯封裝結構”(專利號2016208955477)專利的散熱通道設計。鋰電池電芯封裝包各個散熱通道的下方與設置在鋰電池主機箱體底部的導風通道6相通,而其上方則與鋰電池主機箱體1前部的導風面板5相通。除前部導風面板5和排風風箱3排風口可以進出空氣外,鋰電池主機箱體1的其他部分均為封閉結構,從而鋰電池主機箱體1形成一個封閉的環(huán)境。散熱風扇4安裝在排風風箱3的排風口處,驅動空氣后在排風風箱3內產生負壓,通過負壓原理強迫由前部導風面板5流入的冷空氣穿過鋰電池電芯封裝包2的各個散熱通道,并經導風通道6進入排風風箱3,進而從排風口流出主機箱體。由于鋰電池電芯封裝包2采用適合的散熱通道結構,且具有很好的一致性,所以每個鋰電池電芯封裝包2的空氣流量基本相同。另外流入的空氣溫度基本相同,且鋰電池主機箱體1內部空間相對較小,溫差基本可以忽略,這樣可以充分保證每個鋰電池電芯封裝包2的散熱條件相同,并得到相同的散熱效果。