混合動力汽車用動力電池包散熱裝置制造方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種混合動力汽車用動力電池包散熱裝置，解決了現(xiàn)有的電池包散熱裝置進風(fēng)口的位置和出風(fēng)口的位置布置不合理，造成電池包內(nèi)部風(fēng)道長度不一致，引起風(fēng)壓和流速偏差，導(dǎo)致電池包散熱效果不一致，溫度場部分不均勻，影響電池包使用壽命和性能的缺陷，電池包放置于帶進風(fēng)窗口的空間內(nèi)，該空間的容積大于電池包的體積，進風(fēng)口直接連通該空間，進風(fēng)口的數(shù)量與電池包內(nèi)支撐架的數(shù)量相同，且進風(fēng)口的位置與支撐架的位置相對應(yīng)，電池包內(nèi)部的電池模組被支撐架分隔成等分的單元，每一單元對應(yīng)的進風(fēng)口的面積相等，進風(fēng)口與出風(fēng)口相對，且進風(fēng)口與支撐架相對應(yīng)，使得進風(fēng)口處的冷卻風(fēng)順著支撐架下行，不會在支撐架處產(chǎn)生渦流，電池包內(nèi)部的風(fēng)道長度一致，電池包內(nèi)部的溫度場保持均勻，確保電池包內(nèi)部具有相同的散熱效果。
【專利說明】混合動力汽車用動力電池包散熱裝置
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種電池包結(jié)構(gòu)，尤其是一種使電池包在運行過程中始終處于最佳溫度范圍的混合動力汽車用電池包散熱裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]電池包作為混合動力汽車的主要儲能元件，是混合動力汽車的管件部件，其性能與使用壽命將影響整車性能的好壞。車用電池組是由多個電池單體串聯(lián)成模塊后再組成電池組的，車輛上的裝載空間有限，車輛所需電池數(shù)目較大，電池均為緊密排列連接。當(dāng)車輛在高速、低速、加速、減速等交替變換的不同行駛狀況下運行時，電池會以不同倍率放電，以不同生熱速率產(chǎn)生大量熱量，加上時間累積以及空間影響會產(chǎn)生不均勻熱量聚集，從而導(dǎo)致電池組運行環(huán)境溫度復(fù)雜多變。如果電池組不能夠得到良好的散熱而長時間處于高溫的環(huán)境中，會造成電池組各處溫度不均勻，影響電池單體的一致性。由于發(fā)熱電池體的密集擺放，中間區(qū)域必然熱量聚集較多，邊緣區(qū)域較少，增加了電池包中各單體之間的溫度不均衡，加劇各電池模塊、單體內(nèi)阻和容量不一致性。長時間積累，會造成部分電池過充電或過放電反應(yīng)，進而影響電池的壽命與性能。
[0003]傳統(tǒng)的電池包散熱結(jié)構(gòu)一般采用一個進風(fēng)口和一個出風(fēng)口的設(shè)計，雖然此種設(shè)計易于實現(xiàn)，但由于電池模塊較多，風(fēng)道長，這種散熱結(jié)構(gòu)使得風(fēng)道內(nèi)的風(fēng)壓、流速偏差過大，直接影響到電池模組的均勻散熱效果，會造成局部溫度過高得不到散熱。
[0004]中國專利局于2013年7月24日公告了一份CN203085711U號專利，名稱為車載動力電池包散熱裝置，在電池包的蓋板上開有至少多個進風(fēng)口，每個進風(fēng)口與同一個氣流引起機械相連接，在電池包內(nèi)的額電池組底部留有氣流通道，并通過連接管與外部相通，形成出風(fēng)口。但是電池包長度方向的尺寸較大，由于兩進風(fēng)口分別位于電池模組的正上方，冷卻風(fēng)機卻位于電池包一側(cè)，這就導(dǎo)致風(fēng)道的長度不一致，從而引起風(fēng)壓與流速偏差，導(dǎo)致電池模組左右兩側(cè)的散熱效果不一致，溫度場分布不均勻；車輛上裝載電池包的空間有限，該進風(fēng)管道不僅結(jié)構(gòu)復(fù)雜，而且還增加了設(shè)計成本。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明解決了現(xiàn)有的電池包散熱裝置進風(fēng)口的位置和出風(fēng)口的位置布置不合理，造成電池包內(nèi)部風(fēng)道長度不一致，引起風(fēng)壓和流速偏差，導(dǎo)致電池包散熱效果不一致，溫度場部分不均勻，影響電池包使用壽命和性能的缺陷，提供一種混合動力汽車用動力電池包散熱裝置，重新設(shè)計進風(fēng)口和出風(fēng)口的位置，調(diào)整進風(fēng)口和出風(fēng)口的相對位置及大小，從而使得電池包內(nèi)部的風(fēng)道長度一致，電池包內(nèi)部的溫度場保持均勻，確保電池包內(nèi)部具有相同的散熱效果。
[0006]本發(fā)明還解決了現(xiàn)有的電池包散熱裝置進風(fēng)口設(shè)置在電池包正上方，造成冷卻風(fēng)在電池包內(nèi)部的支撐架處形成渦流，影響電池包的散熱效果，還會造成電池包震動而影響電池包使用壽命的缺陷，提供一種混合動力汽車用動力電池包散熱裝置，合理設(shè)計進風(fēng)口相對支撐架的位置及出風(fēng)口的位置，從而減輕冷卻風(fēng)在支撐架處產(chǎn)生的渦流，確保電池包的散熱效果。
[0007]本發(fā)明還解決了現(xiàn)有的電池包散熱裝置進風(fēng)管道結(jié)構(gòu)復(fù)雜，設(shè)計成本高的缺陷，提供一種混合動力汽車用動力電池包散熱裝置，改變電池包散熱裝置的安裝位置，簡化進風(fēng)管道，降低設(shè)計成本。
[0008]本發(fā)明還解決了現(xiàn)有的電池包散熱裝置采用對流的方式進行散熱，散熱手段單一，散熱效果不佳的缺陷，提供一種混合動力汽車用動力電池包散熱裝置，改變電池包散熱裝置的安裝位置，采用對流的方式進行散熱外，還增加電池包殼體內(nèi)外的熱傳導(dǎo)及輻射的散熱方式，提高散熱效果。
[0009]本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是:一種混合動力汽車用動力電池包散熱裝置，電池包蓋板上設(shè)置有若干進風(fēng)口，電池包殼體下部設(shè)置有出風(fēng)口，電池包放置于帶進風(fēng)窗口的空間內(nèi)，該空間的容積大于電池包的體積，進風(fēng)口直接連通該空間；電池包蓋板上的進風(fēng)口的數(shù)量與電池包內(nèi)支撐架的數(shù)量相同，且進風(fēng)口的位置與支撐架的位置相對應(yīng)，電池包內(nèi)部的電池模組被支撐架分隔成等分的單元，每一單元對應(yīng)的進風(fēng)口的面積相等，電池包底部的正中央設(shè)置有冷卻風(fēng)機。進風(fēng)口處于電池包上方，出風(fēng)口處于電池包下方，進風(fēng)口與出風(fēng)口相對，且進風(fēng)口的位置與支撐架的位置相對應(yīng)，使得進風(fēng)口處的冷卻風(fēng)順著支撐架下行，同時橫向流動，不會在支撐架處產(chǎn)生渦流，電池包內(nèi)部的風(fēng)道長度一致，電池包內(nèi)部的溫度場保持均勻，確保電池包內(nèi)部具有相同的散熱效果；電池包設(shè)置于帶進風(fēng)窗口的獨立的空間內(nèi)，電池包的進風(fēng)口與空間直接連通，無需額外設(shè)計進風(fēng)管道，利用對流和傳導(dǎo)兩種方式對電池包散熱，將冷風(fēng)從進風(fēng)窗口弓丨導(dǎo)至空間內(nèi)，降低電池包的環(huán)境溫度，電池包金屬外殼再通過對流熱交換降低溫度。
[0010]作為優(yōu)選，電池包內(nèi)部的支撐架為兩個，將電池包內(nèi)部分隔成等分的三個單元，電池包蓋板上的進風(fēng)口為兩個，每個進風(fēng)口被支撐架分隔成2/3的面積和1/3的面積，兩個進風(fēng)口中1/3的面積對應(yīng)兩支撐架之間的單元，兩進風(fēng)口上2/3的面積各對應(yīng)支撐架外側(cè)的單元。進風(fēng)口被支撐架分隔成兩部分，分別為1/3的面積和2/3的面積，兩進風(fēng)口的1/3面積相對朝向兩支撐架之間的單元，這樣，電池包被支撐架分隔成的三個單元，每個單元對應(yīng)的進風(fēng)口的面積均為2/3，保證了電池包沿長度方向的散熱一致性。
[0011]作為優(yōu)選，出風(fēng)口為多縫隙結(jié)構(gòu)，出風(fēng)口的長度覆蓋整個電池包的底部，其中兩支撐架之間的單元對應(yīng)的縫隙的面積之和小于側(cè)邊的縫隙的面積之和。出風(fēng)口縫隙的設(shè)計主要是結(jié)合冷卻風(fēng)機的位置，保證每個單元受到的冷卻風(fēng)機的吸力相同，從而確保電池包沿長度方向的散熱一致性。
[0012]作為優(yōu)選，電池包內(nèi)并排有多層電池模組，每一電池模組由電池單體串接而成，支撐架上設(shè)置有供電池單體穿過的連接孔。
[0013]作為優(yōu)選，支撐架的兩側(cè)表面上設(shè)置有導(dǎo)流板，導(dǎo)流板導(dǎo)向的方向朝向電池模組層間的空隙，導(dǎo)流板上設(shè)置有導(dǎo)通導(dǎo)流板上下的通孔。支撐架上的導(dǎo)流板主要是改變冷卻風(fēng)的流向，從向下改成橫向，保證每個電池單體都有冷卻風(fēng)進行對其進行散熱，通孔是為了減小導(dǎo)流板的影響，使得下方的電池單體能接受進風(fēng)口進來的冷卻風(fēng)。
[0014]作為優(yōu)選，支撐架上靠近進風(fēng)口處的導(dǎo)流板上的通孔的尺寸大于靠近出風(fēng)口處的導(dǎo)流板上的通孔尺寸。[0015]作為優(yōu)選，所述的空間由汽車后置物板、后排座椅及行李艙覆蓋板圍成，所述的進風(fēng)窗口設(shè)置于后置物板上。從進風(fēng)窗口進入的冷卻風(fēng)進入到電池包殼體與外部之間的空隙處，以熱傳導(dǎo)和輻射的方式對電池包進行散熱，進一步降低電池包運行時的溫度，提高散熱效果。
[0016]作為優(yōu)選，進風(fēng)窗口的面積大于出風(fēng)口處縫隙的面積之和。
[0017]作為優(yōu)選，混合動力汽車內(nèi)部的電池包為兩個，兩電池包左右對稱，每個電池包底部連接有出風(fēng)管，出風(fēng)管對接電池包底部的冷卻風(fēng)機。
[0018]本發(fā)明的有益效果是:進風(fēng)口處于電池包上方，出風(fēng)口處于電池包下方，進風(fēng)口與出風(fēng)口相對，且進風(fēng)口的位置與支撐架的位置相對應(yīng)，使得進風(fēng)口處的冷卻風(fēng)順著支撐架下行，同時橫向流動，不會在支撐架處產(chǎn)生渦流，電池包內(nèi)部的風(fēng)道長度一致，電池包內(nèi)部的溫度場保持均勻，確保電池包內(nèi)部具有相同的散熱效果。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0019]圖1是本發(fā)明一種結(jié)構(gòu)示意圖；
圖2是本發(fā)明一種電池包內(nèi)部分隔示意圖；
圖3是本發(fā)明一種支撐架的側(cè)視圖；
圖4是本發(fā)明圖3所示支撐架的俯視圖；
圖5是本發(fā)明一種電池包安裝示意圖；
圖6是本發(fā)明一種冷卻風(fēng)流動示意圖；
圖中:1、進風(fēng)口，2、電池包蓋板，3、電池模組，4、支撐架，5、出風(fēng)管，6、冷卻風(fēng)機，7、出風(fēng)口，8、電池包，9、導(dǎo)流板，10、通孔，11、后排座椅，12、后置物板，13、進風(fēng)窗口，14、行李艙蓋板。
【具體實施方式】
[0020]下面通過具體實施例，并結(jié)合附圖，對本發(fā)明的技術(shù)方案作進一步具體的說明。
[0021]實施例:一種混合動力汽車用動力電池包散熱裝置(參見附圖1)，電池包8安裝在汽車后置物板12、后排座椅11及行李艙覆蓋板14圍成的空間內(nèi)，該空間的體積大于電池包的體積，置物板上開設(shè)有進風(fēng)窗口 13 (參見附圖5附圖6)。冷卻風(fēng)從進風(fēng)窗口進入到電池包所在的空間內(nèi)，一部分冷卻風(fēng)進入到電池包內(nèi)對電池包進行散熱，另一部分從電池包外部通過采用熱傳導(dǎo)和輻射的方式對電池包進行散熱。每個電池包底部連接有出風(fēng)管5，出風(fēng)管對接電池包底部的冷卻風(fēng)機6。
[0022]電池包為兩個，形成左電池包和右電池包。電池包內(nèi)部包括5排4層排列的電池模組3，每一電池模組由6個電池單體串接而成。電池包內(nèi)部設(shè)置有支撐架4，支撐架上設(shè)置有供電池單體穿過的連接孔。支撐架將電池包分隔成等分的三個單元，電池包蓋板上設(shè)置有兩個進風(fēng)口 1，進風(fēng)口直接連通進風(fēng)窗口，電池包殼體下部設(shè)置有出風(fēng)口 7，冷卻風(fēng)機處于電池包底部的正中央。進風(fēng)口的位置處于支撐架的上方與支撐架相對應(yīng)，每一個支撐架將對應(yīng)的進風(fēng)口分隔成1/3的面積和2/3的面積。兩個進風(fēng)口中1/3的面積對應(yīng)兩支撐架之間的單元，兩進風(fēng)口上2/3的面積各對應(yīng)支撐架外側(cè)的單元(參見附圖2 )。電池包內(nèi)部的三個單元，每個單元對應(yīng)的進風(fēng)口的面積相等，均為進風(fēng)口的2/3面積。出風(fēng)口為多縫隙結(jié)構(gòu)，出風(fēng)口的長度覆蓋整個電池包的底部，其中兩支撐架之間的單元對應(yīng)的縫隙的面積之和小于側(cè)邊的縫隙的面積之和。后置物板上的進風(fēng)窗口的面積大于出風(fēng)口縫隙的面積之和。
[0023]支撐架的兩側(cè)表面上設(shè)置有導(dǎo)流板9，導(dǎo)流板導(dǎo)向的方向朝向電池模組層間的空隙，導(dǎo)流板上設(shè)置有導(dǎo)通導(dǎo)流板上下的通孔10 (參見附圖3)。支撐架上靠近進風(fēng)口處的導(dǎo)流板上的通孔的尺寸大于靠近出風(fēng)口處的導(dǎo)流板上的通孔尺寸(參見附圖4)。
[0024]進入到電池包內(nèi)部的冷卻風(fēng)，進行進風(fēng)口進入，順著支撐架表面下行，一部分經(jīng)過導(dǎo)流板導(dǎo)向沿著橫向流動，一部分經(jīng)過通孔下行到下部，每經(jīng)過一處導(dǎo)流板均被導(dǎo)向朝橫向流動，從而保證每一層的電池模組均受到冷卻風(fēng)的散熱，下層的冷卻風(fēng)不會經(jīng)過上層電池模組的熱交換而降低散熱效果。出風(fēng)口處縫隙的變化，結(jié)合冷卻風(fēng)機能對電池包內(nèi)的每個單元產(chǎn)生相同的吸力，因此每個單元具有相同的風(fēng)壓和流速，從而保證電池包長度方向冷卻的均勻性，電池模組整體的散熱效果一致，溫度場分布均勻。
[0025]以上所述的實施例只是本發(fā)明的一種較佳方案，并非對本發(fā)明作任何形式上的限制，在不超出權(quán)利要求所記載的技術(shù)方案的前提下還有其它的變體及改型。
【權(quán)利要求】
1.一種混合動力汽車用動力電池包散熱裝置，電池包蓋板(2)上設(shè)置有若干進風(fēng)口(I )，電池包殼體下部設(shè)置有出風(fēng)口(7)，其特征在于電池包放置于帶進風(fēng)窗口的空間內(nèi)，該空間的容積大于電池包的體積，進風(fēng)口直接連通該空間；電池包蓋板上的進風(fēng)口的數(shù)量與電池包內(nèi)支撐架(4)的數(shù)量相同，且進風(fēng)口的位置與支撐架的位置相對應(yīng)，電池包內(nèi)部的電池模組被支撐架分隔成等分的單元，每一單元對應(yīng)的進風(fēng)口的面積相等，電池包底部的正中央設(shè)置有冷卻風(fēng)機(6)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的混合動力汽車用動力電池包散熱裝置，其特征在于電池包內(nèi)部的支撐架為兩個，將電池包內(nèi)部分隔成等分的三個單元，電池包蓋板上的進風(fēng)口為兩個，每個進風(fēng)口被支撐架分隔成2/3的面積和1/3的面積，兩個進風(fēng)口中1/3的面積對應(yīng)兩支撐架之間的單元，兩進風(fēng)口上2/3的面積各對應(yīng)支撐架外側(cè)的單元。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的混合動力汽車用動力電池包散熱裝置，其特征在于出風(fēng)口為多縫隙結(jié)構(gòu)，出風(fēng)口的長度覆蓋整個電池包的底部，其中兩支撐架之間的單元對應(yīng)的縫隙的面積之和小于側(cè)邊的縫隙的面積之和。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2或3所述的混合動力汽車用動力電池包散熱裝置，其特征在于電池包內(nèi)并排有多層電池模組(3 )，每一電池模組由電池單體串接而成，支撐架上設(shè)置有供電池單體穿過的連接孔。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的混合動力汽車用動力電池包散熱裝置，其特征在于支撐架的兩側(cè)表面上設(shè)置有導(dǎo)流板(9)，導(dǎo)流板導(dǎo)向的方向朝向電池模組層間的空隙，導(dǎo)流板上設(shè)置有導(dǎo)通導(dǎo)流板上下的通孔(10)。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的混合動力汽車用動力電池包散熱裝置，其特征在于支撐架上靠近進風(fēng)口處的導(dǎo)流板上的通孔的尺寸大于靠近出風(fēng)口處的導(dǎo)流板上的通孔尺寸。
7.根據(jù)權(quán)利要求1或2或3所述的混合動力汽車用動力電池包散熱裝置，其特征在于所述的空間由汽車后置物板(12)、后排座椅(11)及行李艙覆蓋板(14)圍成，所述的進風(fēng)窗口(13)設(shè)置于后置物板上。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的混合動力汽車用動力電池包散熱裝置，其特征在于進風(fēng)窗口的面積大于出風(fēng)口處縫隙的面積之和。
9.根據(jù)權(quán)利要求1或2或3所述的混合動力汽車用動力電池包散熱裝置，其特征在于混合動力汽車內(nèi)部的電池包為兩個，兩電池包左右對稱，每個電池包底部連接有出風(fēng)管(5)，出風(fēng)管對接電池包底部的冷卻風(fēng)機。
【文檔編號】H01M10/625GK103779633SQ201310581517
【公開日】2014年5月7日 申請日期:2013年11月20日 優(yōu)先權(quán)日:2013年11月20日
【發(fā)明者】儲愛華, 朱建新, 于海生, 周陳全, 馬智濤, 張彤, 王瑞平 申請人:浙江吉利控股集團有限公司, 浙江吉利羅佑發(fā)動機有限公司, 濟南吉利汽車零部件有限公司, 湖南羅佑發(fā)動機部件有限公司, 山東吉利變速器有限公司, 寧波上中下自動變速器有限公司, 湖南吉盛國際動力傳動系統(tǒng)有限公司