一種并聯(lián)式風(fēng)冷電池箱的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及電動(dòng)汽車領(lǐng)域，尤其涉及一種電動(dòng)汽車電池包的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。
【背景技術(shù)】
[0002]電池包作為電動(dòng)汽車上裝載電池的儲(chǔ)能元件，是電動(dòng)汽車的關(guān)鍵部件，直接影響到電動(dòng)汽車的性能。通常電動(dòng)車上的裝載空間有限，所需電池?cái)?shù)目較大，電池在電池包內(nèi)通常以模組為單位緊密排列連接。當(dāng)車輛連續(xù)運(yùn)行時(shí)，電池會(huì)產(chǎn)生大量熱量，使電池溫度升高。通常電池包內(nèi)各電池的溫度是不均衡的，會(huì)影響到電池的一致性，最終會(huì)影響到整個(gè)電池包的使用壽命。如何控制電池包中各電池的溫度在允許的范圍內(nèi)工作，并保持各電池溫度的均衡，一直是本行業(yè)的一個(gè)技術(shù)挑戰(zhàn)。目前常用的方法是在電池包內(nèi)增加冷卻結(jié)構(gòu)或裝置，包括風(fēng)冷和液冷。由于液冷成本高，技術(shù)復(fù)雜，并會(huì)增加電池包的重量，目前風(fēng)冷是更加常用的技術(shù)。但風(fēng)冷也存在流場(chǎng)不易控制，電池冷卻不易均衡的問(wèn)題。風(fēng)冷方式包括兩種:串聯(lián)式風(fēng)冷和并聯(lián)式風(fēng)冷。串聯(lián)式是指冷風(fēng)沿一定的風(fēng)道依次經(jīng)過(guò)各電池模組并對(duì)其進(jìn)行冷卻；并聯(lián)式是指冷風(fēng)可同時(shí)經(jīng)過(guò)各電池模組并對(duì)其冷卻。目前冷卻效果好，且實(shí)用化的風(fēng)冷設(shè)計(jì)還很少見(jiàn)。本發(fā)明提出了一種新型的并聯(lián)式風(fēng)冷電池箱設(shè)計(jì)，可以較好解決電池箱內(nèi)電池散熱和溫度均衡的問(wèn)題，從而可提高電池包的使用壽命。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]為解決電池箱內(nèi)電池散熱和溫度均衡問(wèn)題，本發(fā)明采用以下設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu):
[0004]一種并聯(lián)式風(fēng)冷電池箱，包括電池，電池模組，所述電池箱由壁板，底板，蓋板等包圍成封閉結(jié)構(gòu)，所述壁板上開(kāi)有進(jìn)出風(fēng)口，其特征在于:所述電池箱還包括框架，懸梁，所述電池箱的壁板，底板，蓋板和懸梁均裝在所述框架上，所述電池箱的下部裝有送風(fēng)器，上部裝有吸風(fēng)器，所述送風(fēng)器通過(guò)進(jìn)風(fēng)管與所述電池箱上的進(jìn)風(fēng)口連通，所述吸風(fēng)器通過(guò)出風(fēng)管與所述電池箱上的出風(fēng)口連通，所述送風(fēng)器的上表面上開(kāi)有多個(gè)送風(fēng)孔，所述吸風(fēng)器上開(kāi)有吸風(fēng)孔，所述各電池模組之間留有間隙，所述各電池模組內(nèi)的電池為豎立放置。
[0005]所述懸梁，是指離開(kāi)底板一定距離，沿電池箱長(zhǎng)度方向或?qū)挾确较驒M跨電池箱空間的橫梁。所述電池豎立放置，是指電池的大面垂直于水平面。所述懸梁和框架的結(jié)構(gòu)，見(jiàn)圖4，圖5。
[0006]根據(jù)以上設(shè)計(jì)的電池箱，所述各電池模組裝在所述電池箱的懸梁上，各層模組交錯(cuò)排列，相互之間保持間隔，所述各電池模組在豎直方向均位于所述送風(fēng)器和所述吸風(fēng)器之間。見(jiàn)圖2，圖10。
[0007]所述電池箱內(nèi)的電池模組可以裝一層，也可以裝兩層或三層。當(dāng)所述模組為兩層以上時(shí)，各層模組按交錯(cuò)方式排列，可使各層模組受風(fēng)盡可能均勻。
[0008]根據(jù)以上設(shè)計(jì)的電池箱，所述送風(fēng)器為平板式結(jié)構(gòu)，內(nèi)部還設(shè)有檔風(fēng)板，所述檔風(fēng)板的高度為所述送風(fēng)器內(nèi)部高度的5-70%。見(jiàn)圖8。
[0009]根據(jù)以上設(shè)計(jì)的電池箱，所述送風(fēng)器的長(zhǎng)度，為所述電池箱內(nèi)底板凈長(zhǎng)度的40-100%ο
[0010]所述送風(fēng)器的長(zhǎng)度，是指將所述送風(fēng)器裝入所述電池箱后，其在所述電池箱長(zhǎng)度方向的尺寸。所述電池箱內(nèi)底板的凈長(zhǎng)度，是指所述電池箱裝完各壁板后，從電池箱內(nèi)部可見(jiàn)到的低板的長(zhǎng)度尺寸。
[0011]根據(jù)以上設(shè)計(jì)的電池箱，當(dāng)所述送風(fēng)器的長(zhǎng)度小于所述電池箱內(nèi)底板的凈長(zhǎng)度時(shí)，所述送風(fēng)器的中心點(diǎn)位置處于所述電池箱底板或所述電池箱模組區(qū)域沿長(zhǎng)度方向的中點(diǎn)區(qū)域內(nèi)。
[0012]所述送風(fēng)器的中心點(diǎn)位置處于所述電池箱底板沿長(zhǎng)度方向的中點(diǎn)區(qū)域內(nèi)，是指所述送風(fēng)器的中心點(diǎn)在所述電池箱底板上的投影，落在以所述電池箱底板沿長(zhǎng)度方向的中點(diǎn)線為中點(diǎn)線，長(zhǎng)度為所述底板凈長(zhǎng)度的1/2的帶形區(qū)域內(nèi)。見(jiàn)圖12。
[0013]所述電池箱模組區(qū)域，是指所述電池箱底板上的一個(gè)包含了所有箱內(nèi)模組在所述電池箱底板上的投影的最小矩形區(qū)域。
[0014]所述送風(fēng)器的中心點(diǎn)位置處于所述電池箱模組區(qū)域沿長(zhǎng)度方向的中點(diǎn)區(qū)域內(nèi)，是指所述送風(fēng)器的中心點(diǎn)在所述電池箱底板上的投影，落在以所述電池箱模組區(qū)域沿長(zhǎng)度方向的中點(diǎn)線為中點(diǎn)線，長(zhǎng)度為所述箱模組區(qū)域長(zhǎng)度的1/2的帶形區(qū)域內(nèi)。見(jiàn)圖18。
[0015]根據(jù)以上設(shè)計(jì)的電池箱，所述送風(fēng)器的寬度為所述電池箱內(nèi)底板凈寬度的40-100%ο
[0016]所述送風(fēng)器的寬度，是指將所述送風(fēng)器裝入所述電池箱后，其在所述電池箱寬度方向的尺寸。
[0017]根據(jù)以上設(shè)計(jì)的電池箱，當(dāng)所述送風(fēng)器的寬度小于所述電池箱內(nèi)底板的凈寬度時(shí)，所述送風(fēng)器的中心點(diǎn)位置處于所述電池箱底板或所述電池箱內(nèi)模組區(qū)域沿寬度方向的中點(diǎn)區(qū)域內(nèi)。
[0018]所述送風(fēng)器的中心點(diǎn)位置處于所述電池箱底板沿寬度方向的中點(diǎn)區(qū)域內(nèi)，是指所述送風(fēng)器的中心點(diǎn)在所述電池箱底板上的投影，落在以所述電池箱底板沿寬度方向的中點(diǎn)線為中點(diǎn)線，寬度為所述底板的凈寬度的1/2的帶形區(qū)域內(nèi)。見(jiàn)圖13。
[0019]所述送風(fēng)器的中心點(diǎn)位置處于所述電池箱模組區(qū)域沿寬度方向的中點(diǎn)區(qū)域內(nèi)，是指所述送風(fēng)器的中心點(diǎn)在所述電池箱底板上的投影，落在以所述電池箱模組區(qū)域沿寬度方向的中點(diǎn)線為中點(diǎn)線，寬度為所述模組區(qū)域?qū)挾鹊?/2的帶形區(qū)域內(nèi)。見(jiàn)圖19。
[0020]根據(jù)以上設(shè)計(jì)的電池箱，所述送風(fēng)器上的送風(fēng)孔按對(duì)稱或勻布方式排布。所述對(duì)稱排布，是指按送風(fēng)器的中線左右對(duì)稱或前后對(duì)稱的方式排布。
[0021 ] 根據(jù)以上設(shè)計(jì)的電池箱，所述進(jìn)風(fēng)管與所述送風(fēng)器相連通的送風(fēng)器進(jìn)風(fēng)口設(shè)在所述送風(fēng)器的中部。見(jiàn)圖15。
[0022]根據(jù)以上設(shè)計(jì)的電池箱，所述懸梁采用螺栓連接或插接方式安裝在所述框架上。
[0023]所述送風(fēng)器可以做成獨(dú)立的，也可用隔板與所述電池箱的底板相圍而成。所述送風(fēng)器，吸風(fēng)器以及相關(guān)風(fēng)管均可采用工程塑料等非金屬材料制成，可減輕重量。
[0024]所述電池箱內(nèi)根據(jù)需要，也可設(shè)置一些檔風(fēng)板，以改善流場(chǎng)。
【附圖說(shuō)明】
[0025]圖1為實(shí)施例1的電池箱外形示意圖；
[0026]圖2為圖1中A-A剖面圖；
[0027]圖3為實(shí)施例1的電池箱去掉壁板和蓋板的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0028]圖4為實(shí)施例1的電池箱框架及懸梁的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0029]圖5為實(shí)施例1的電池箱框架的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0030]圖6為實(shí)施例1的電池箱去掉壁板、蓋板、底板和框架的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0031]圖7為實(shí)施例1的送風(fēng)器的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0032]圖8為圖7中B-B剖面圖；
[0033]圖9為實(shí)施例1的吸風(fēng)器的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0034]圖10為實(shí)施例2的電池箱剖面圖；
[0035]圖11為實(shí)施例2的電池箱懸梁與框架的接插結(jié)構(gòu)局部放大圖；
[0036]圖12為實(shí)施例2的送風(fēng)器中心點(diǎn)長(zhǎng)度方向位置圖；
[0037]圖13為實(shí)施例2的送風(fēng)器中心點(diǎn)寬度方向位置圖；
[0038]圖14為實(shí)施例2的送風(fēng)器中心點(diǎn)位置圖；
[0039]圖15為實(shí)施例2的送風(fēng)器的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0040]圖16為實(shí)施例2的吸風(fēng)器的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0041]圖17為實(shí)施例3的電池箱剖面圖；
[0042]圖18為實(shí)施例3的送風(fēng)器中心點(diǎn)長(zhǎng)度方向位置圖；
[0043]圖19為實(shí)施例3的送風(fēng)器中心點(diǎn)寬度方向位置圖；
[0044]圖20為實(shí)施例3的送風(fēng)器中心點(diǎn)位置圖；
[0045]圖21為實(shí)施例3的吸風(fēng)器的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0046]其中，附圖標(biāo)記說(shuō)明如下:
[0047]11電池箱12壁板13蓋板
[0048]14電池箱進(jìn)風(fēng)口 15電池箱出風(fēng)口 16底板
[0049]21框架22框架插槽 31懸梁
[0050]32懸梁螺孔 33懸梁插槽 41送風(fēng)器
[0051]42進(jìn)風(fēng)管43送風(fēng)孔44檔風(fēng)板
[0052]45送風(fēng)器進(jìn)風(fēng)口 51吸風(fēng)器52出風(fēng)管
[0053]53吸風(fēng)孔61電池62電池模組
[0054]H送風(fēng)器41中心點(diǎn)在電池箱11內(nèi)底板上的投影點(diǎn)
[0055]Kl電池箱11內(nèi)底板沿長(zhǎng)度方向的中點(diǎn)區(qū)域
[0056]K2電池箱11內(nèi)底板沿寬度方向的中點(diǎn)區(qū)域
[0057]K電池箱11內(nèi)底板沿長(zhǎng)度方向的中點(diǎn)區(qū)域Kl和沿寬度方向的中點(diǎn)區(qū)域K2的重置區(qū)域
[0058]Ml電池箱11模組區(qū)域N沿長(zhǎng)度方向的中點(diǎn)區(qū)域
[0059]M2電池箱11模組區(qū)域N沿寬度方向的中點(diǎn)區(qū)域
[0060]M電池箱11模組區(qū)域N沿長(zhǎng)度方向的中點(diǎn)區(qū)域Ml和沿寬度方向的中點(diǎn)區(qū)域M2的重疊區(qū)域
[0061]N電池箱11模組區(qū)域
[0062]P電池箱11模組區(qū)域N沿長(zhǎng)度方向的中點(diǎn)線
[0063]Q電池箱11模組區(qū)域N沿寬度方向的中點(diǎn)線
[0064]R電池箱11內(nèi)底板沿長(zhǎng)度方向的中點(diǎn)線
[0065]S電池箱11內(nèi)底板沿寬度方向的中點(diǎn)線
[0066]實(shí)施例1
[0067]圖1是一個(gè)并聯(lián)式風(fēng)冷電池箱設(shè)計(jì)的結(jié)構(gòu)示意圖，圖2是圖1中A-A剖面圖。本例并聯(lián)式風(fēng)冷電池箱11包括壁板12、蓋板13、底板16、框架21、懸梁31、送風(fēng)器41、吸風(fēng)器51、電池61和電池模組62。壁板12上還設(shè)置有電池箱進(jìn)風(fēng)口 14和電池箱出風(fēng)口 15。送風(fēng)器41為平板式結(jié)構(gòu)，上面設(shè)置有進(jìn)風(fēng)管42、送風(fēng)孔43和檔風(fēng)板44。吸風(fēng)器51上設(shè)置有出風(fēng)管52和吸風(fēng)孔53(見(jiàn)圖9)。電池箱11整體除電池箱進(jìn)風(fēng)口 14和電池箱出風(fēng)口 15外是一個(gè)密閉結(jié)構(gòu)。
[0068]圖3為本例并聯(lián)式風(fēng)冷電池箱11去掉壁板12和蓋板13的結(jié)構(gòu)示意圖。本例中并聯(lián)式