本發(fā)明公開了一種鋰離子電池用的易維護(hù)的電池組散熱系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

儲能/電動汽車的電力系統(tǒng)是由多個(gè)電池模塊組成的，而且多采用固定電池架來容納電池模塊。特別是應(yīng)用在電動大巴領(lǐng)域，為滿足電池模塊固定的嚴(yán)苛要求，對于組裝成長條形的電池模塊來說，將安裝面與電池架直接鎖死是現(xiàn)有技術(shù)中的常用手段。

然而，這種固定方式會帶來諸多維護(hù)上的不便。電池模塊在電池架中的安裝形式是上下、左右堆疊，雖然各電池模塊之間在物理上是相對獨(dú)立的，但是在安裝時(shí)仍然按照堆棧的規(guī)則次序進(jìn)行。在長時(shí)間運(yùn)行之后，需要對其中某個(gè)或某些電池模塊進(jìn)行維護(hù)，則要按照出棧的規(guī)則次序拿出其他無需更換的電池模塊，卸下更多的連接線，再拿出需要維護(hù)的電池模塊，施工難度加大，降低了維護(hù)效率。

申請?zhí)枮镃N201220165447.0，名稱為“純電動工程車快換電池箱”的專利中公開了一種抽屜式框架的電池組，將電池模塊設(shè)置于抽屜之中，并且在電池模塊的安裝面上設(shè)置與電池架固定的鎖緊裝置，解決了現(xiàn)有技術(shù)存在的拆卸不方便，布線不合理的問題；但事實(shí)上，抽屜式的固定方式穩(wěn)固性較差，專利中也只是對電池模塊的一端進(jìn)行鎖緊，而深入車體的另外一端沒有設(shè)置固定裝置。

申請?zhí)枮镃N200920172815.2，名稱為“具有四箱電池箱的電動貨車底盤及其電池箱更換系統(tǒng)”的專利中公開了一種將四箱電池箱組合而成的供電系統(tǒng)，其中也是使用了抽屜式的結(jié)構(gòu)，便于電池組的抽取。但是從附圖中可以看出，該方案中的電池組的貫穿深度為整個(gè)車體的寬度，在對電池系統(tǒng)進(jìn)行維護(hù)時(shí)可以從任何一邊卸下。而且從常識來看，這種電池箱的固定結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性是基于單個(gè)電池箱的兩頭與電池架之間均設(shè)置鎖緊裝置。但是這種結(jié)構(gòu)有很大局限性，特別是用于電動大巴車的時(shí)候，大巴車內(nèi)空間非常有限,還要安裝其他設(shè)備的情況下,單個(gè)電池模塊的長度不能貫穿整個(gè)大巴，需要取出電池模塊，就必須從單側(cè)的開口拿出，如果電池模塊的另外一側(cè)與電池架之間也設(shè)置鎖緊裝置的話，必須將整個(gè)電池架取出，從后面打開鎖緊裝置，這也增加了維護(hù)的難度，沒有完全解決電池模塊從電池架中取出不便的問題。

對于電動汽車來說，裝載的電池組的重量和體積都有嚴(yán)格要求，在此前提下，框架內(nèi)的電池組之間的間隙往往很小，因此也帶來了散熱的問題，特別是單個(gè)電池組/模塊內(nèi)的電池單體的散熱問題。申請?zhí)枮镃N201010107239.0，名稱為“電動客車電池組自動控制冷卻裝置”的發(fā)明公開了一種冷卻裝置，在容納電池的框架四周設(shè)有風(fēng)道管，風(fēng)道管上設(shè)有數(shù)個(gè)風(fēng)孔， 風(fēng)孔對準(zhǔn)電池組中間的縫隙，每組電池中間隔縫隙中設(shè)有冷卻管，各組冷卻管相互連通，并且在冷卻管內(nèi)流通冷卻液。實(shí)際上這種方案增加了整個(gè)電池系統(tǒng)的體積，電池組與電池組之間必須預(yù)留一定的管道和空氣的流通空間，而且這個(gè)空間越大，對散熱越有利，同時(shí)這個(gè)方案中也只能做到對單個(gè)電池組的外部進(jìn)行散熱，無法為電池組內(nèi)部的電池單體帶來很好的散熱效果。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的是提供一種易維護(hù)的電池組散熱系統(tǒng)，包括外框架，所述外框架內(nèi)部設(shè)置數(shù)個(gè)電池模塊，電池模塊可以在外框架內(nèi)部推拉式移動，所述電池模塊與外框架背部接觸的端部上設(shè)置兩組固定樁，所述兩組固定樁包括A組固定樁和B組固定樁，所述固定樁為中空結(jié)構(gòu)并且與電池模塊內(nèi)部相通，所述外框架背部設(shè)置進(jìn)風(fēng)管和出風(fēng)管，所述進(jìn)風(fēng)管和出風(fēng)管互相隔絕,所述進(jìn)風(fēng)管上設(shè)置容納A組固定樁的插槽，所述出風(fēng)管上設(shè)置容納B組固定樁的插槽，所述進(jìn)風(fēng)管有且僅有一端開口，所述進(jìn)風(fēng)管開口端設(shè)置與其連通的入風(fēng)柱，所述出風(fēng)管有且僅有一端開口，所述出風(fēng)管開口端設(shè)置與其連通的出風(fēng)柱，所述電池模塊與外框架之間設(shè)置鎖止裝置。

易維護(hù)電池組散熱系統(tǒng)使用在電動大巴上時(shí)，電池模塊只需從電池架上單側(cè)取出，在電池模塊靠近外框架背部的端部設(shè)置兩組固定樁，將電池模塊推入外框架中，固定樁與外框架背部結(jié)合從而固定住電池模塊，使其不發(fā)生平移，最后通過設(shè)置在電池模塊與外框架之間的鎖止裝置完全固定住電池模塊；當(dāng)需要對其中個(gè)別電池模塊進(jìn)行更換時(shí)，首先打開鎖止裝置，然后直接抽出故障電池模塊即可。

固定樁為中空結(jié)構(gòu)并且與電池模塊內(nèi)部連通，所述外框架背部設(shè)置進(jìn)風(fēng)管和出風(fēng)管，所述進(jìn)風(fēng)管上設(shè)置容納A組固定樁的插槽，A組固定樁與進(jìn)風(fēng)管結(jié)合之后，散熱風(fēng)從進(jìn)風(fēng)管通過A組固定樁進(jìn)入電池模塊內(nèi)部；所述出風(fēng)管上設(shè)置容納B組固定樁的插槽，B組固定樁與出風(fēng)管結(jié)合之后，散熱風(fēng)通過B組固定樁流出，從而在單個(gè)電池模塊內(nèi)完成風(fēng)冷循環(huán)。

進(jìn)風(fēng)管有且僅有一端開口，所述進(jìn)風(fēng)管開口端設(shè)置與其連通的入風(fēng)柱，所述出風(fēng)管有且僅有一端開口，所述出風(fēng)管開口端設(shè)置與其連通的出風(fēng)柱，這種結(jié)構(gòu)能夠使得散熱結(jié)構(gòu)更加緊湊，依托于現(xiàn)有的框架結(jié)構(gòu)，使得整個(gè)電池系統(tǒng)的體積、能量密度更高。

作為優(yōu)選，所述A組固定樁包括兩個(gè)固定樁。

電池模塊推入外框架之后，端板上設(shè)置的A組固定樁插入外框架背部進(jìn)風(fēng)管的插槽中，從而防止電池模塊在外框架內(nèi)發(fā)生晃動，最后通過鎖止裝置將其鎖定在外框架上將電池模塊完全固定，設(shè)置兩個(gè)固定樁作為A組固定樁之后，提升了固定效果，也能有效防止固定樁在長時(shí)間震動后變形。從便于電池模塊散熱的角度看，設(shè)置兩個(gè)固定樁與進(jìn)風(fēng)管連接后，對于 電池模塊就存在兩個(gè)入風(fēng)口，加大入風(fēng)量，提升冷卻效率。

作為優(yōu)選，所述B組固定樁包括兩個(gè)固定樁。

電池模塊推入外框架之后，端板上設(shè)置的B組固定樁插入外框架背部出風(fēng)管的插槽中，從而防止電池模塊在外框架內(nèi)發(fā)生晃動，并且與A組固定樁形成配合，最后通過鎖止裝置將其鎖定在外框架上將電池模塊完全固定。設(shè)置兩個(gè)固定樁作為B組固定樁之后，提升了固定效果；從便于電池模塊散熱的角度看，設(shè)置兩個(gè)固定樁與出風(fēng)管連接后，對于電池模塊就存在兩個(gè)出風(fēng)口，加大出風(fēng)量，提升冷卻效率

作為優(yōu)選，所述固定樁包括圓臺形固定樁，所述圓臺形固定樁距離電池模塊端部越近則截面的周長越長、距離外框架背部越近則截面的周長越短。

電池模塊完全推入外框架之后，電池模塊端板上的固定樁插入對應(yīng)的進(jìn)風(fēng)管/出風(fēng)管中，固定樁包括圓臺形固定樁，并且圓臺形固定樁與電池模塊端部越近則截面的周長越長、與外框架北部越近則截面的周長越短，使得電池模塊推入外框架時(shí)更加容易。

作為優(yōu)選，所述固定樁內(nèi)設(shè)置支撐網(wǎng)格，所述支撐網(wǎng)格從固定樁的頂面延伸至底面。

電池模塊在外框架中的位置靠固定樁和鎖止裝置共同固定，而且固定樁受橫向剪切力的影響，穩(wěn)固性的要求較高。在固定樁內(nèi)設(shè)置支撐網(wǎng)格，并且支撐網(wǎng)格從固定樁的頂面延伸至底面，可以有效增強(qiáng)固定樁的強(qiáng)度，而且網(wǎng)格的中空形態(tài)也留出了散熱氣流進(jìn)出的通道，保證散熱的效果。

作為優(yōu)選，所述固定樁外部設(shè)置密封圈，所述A組固定樁與進(jìn)風(fēng)管之間密封連接，所述B組固定樁與出風(fēng)管之間密封連接。

固定樁外部設(shè)置密封圈，A組固定樁與進(jìn)風(fēng)管之間密封連接，B組固定樁與出風(fēng)管之間密封連接。設(shè)置密封圈使得固定樁與進(jìn)風(fēng)管之間結(jié)合的密封性更高，散熱氣流在導(dǎo)入固定樁時(shí)候的損耗更小，對于相對密封的電池模塊來說，進(jìn)入電池模塊的風(fēng)量越大，帶走的熱量也就越多，散熱效果也就越好。

作為優(yōu)選，所述入風(fēng)柱和出風(fēng)柱互相平行，并且分別設(shè)置在外框架背部的相對兩側(cè)，所述進(jìn)風(fēng)管與入風(fēng)柱垂直設(shè)置，所述出風(fēng)管與出風(fēng)柱垂直設(shè)置。

入風(fēng)柱和出風(fēng)柱互相平行，所述進(jìn)風(fēng)管與入風(fēng)柱垂直設(shè)置，所述出風(fēng)管與出風(fēng)柱垂直設(shè)置，在保證散熱效果的前提下，緊湊的結(jié)構(gòu)有利于提高電池組的體積密度。

使用了本發(fā)明提供的技術(shù)方案之后，利用電池模塊可以從外框架單側(cè)取放的特點(diǎn)，對單個(gè)電池模塊的維護(hù)更加方便，避免了必須通過固定的順序?qū)﹄姵啬K進(jìn)行取放的缺陷。通過對電池模塊端部和外框架進(jìn)行相互配合的改進(jìn)，提升了固定強(qiáng)度，而且減小了整個(gè)系統(tǒng)的體積，整體能量密度更高；同時(shí)通過固定樁向電池模塊內(nèi)導(dǎo)入散熱風(fēng)，待散熱風(fēng)在電池模塊內(nèi) 循環(huán)帶走熱量后，再通過另外一組固定樁將散熱風(fēng)排出，提升了電池模塊的散熱效果。

附圖說明

圖1是本發(fā)明公開的一種電池組散熱系統(tǒng)的外框架的背部結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2是本發(fā)明公開的一種電池組散熱系統(tǒng)的電池模塊的端部結(jié)構(gòu)示意圖；

其中1.外框架背部，11.進(jìn)風(fēng)管，12出風(fēng)管，111.入風(fēng)柱，112.出風(fēng)柱，13.加強(qiáng)筋，14.插槽，2.電池模塊，21.A組固定樁，22.B組固定樁，211.支撐網(wǎng)格。

具體實(shí)施方式

如圖1、圖2所示，本發(fā)明公開了一種易維護(hù)電池組散熱系統(tǒng)，特別適用于電動大巴，它包括外框架，外框架內(nèi)部設(shè)置數(shù)個(gè)電池模塊2，電池模塊2推拉式地設(shè)置在外框架內(nèi)部，電池模塊2可以從電池架上單側(cè)取放，便于對外框架內(nèi)的故障電池模塊2單獨(dú)取放。電池模塊2靠近外框架背部1的端部設(shè)置兩組固定樁，兩組固定樁分別為A組固定樁21和B組固定樁22，A組固定樁21包括兩個(gè)固定樁，B組固定樁22包括兩個(gè)固定樁，固定樁為中空結(jié)構(gòu)并且與電池模塊2內(nèi)部連通，引入的散熱風(fēng)通過A組固定樁21進(jìn)入電池模塊2內(nèi)，待散熱風(fēng)在電池模塊2內(nèi)循環(huán)后通過B組固定樁22排出。

固定樁為圓臺形固定樁，圓臺形固定樁與電池模塊2端部越近則截面的周長越長、與外框架背部1越近則截面的周長越短，由于電池模塊2在外框架中的位置靠固定樁和鎖止裝置共同固定，固定樁受橫向剪切力的影響，穩(wěn)固性的要求較高，在固定樁內(nèi)設(shè)置支撐網(wǎng)格211，并且支撐網(wǎng)格211從固定樁的頂面延伸至底面可以有效增強(qiáng)固定樁的強(qiáng)度，而且網(wǎng)格的中空形態(tài)也留出了散熱氣流進(jìn)出的通道，保證散熱的效果。

外框架背部1設(shè)置進(jìn)風(fēng)管11和出風(fēng)管12，進(jìn)風(fēng)管11上設(shè)置容納A組固定樁21的插槽14，出風(fēng)管12上設(shè)置容納B組固定樁22的插槽14，固定樁外部設(shè)置密封圈，A組固定樁21與進(jìn)風(fēng)管11之間密封連接，B組固定樁22與出風(fēng)管12之間密封連接，進(jìn)風(fēng)管11和出風(fēng)管12之間設(shè)置加強(qiáng)筋13，進(jìn)風(fēng)管11有且僅有一端開口，進(jìn)風(fēng)管11開口端設(shè)置與其連通的入風(fēng)柱111，出風(fēng)管12有且僅有一端開口，出風(fēng)管12開口端設(shè)置與其連通的出風(fēng)柱112，電池模塊2與外框架之間設(shè)置鎖止裝置，入風(fēng)柱111和出風(fēng)柱112互相平行，進(jìn)風(fēng)管11與入風(fēng)柱111垂直設(shè)置，出風(fēng)管12與出風(fēng)柱112垂直設(shè)置,入風(fēng)柱111接入正壓氣流，出風(fēng)柱112接入負(fù)壓氣流，入風(fēng)柱111與進(jìn)風(fēng)管11相對外界密封，出風(fēng)柱112與出風(fēng)管12相對外界密封。