本發(fā)明涉及一種調節(jié)純電動汽車動力電池包溫度的風冷裝置及其應用，屬于電池熱管理技術領域。

背景技術：

隨著社會經濟的發(fā)展，能源與環(huán)境問題日益嚴峻，作為解決這些問題的有效辦法，純電動汽車迎來了前所未有的發(fā)展機遇。目前，動力電池成為制約純電動汽車發(fā)展的主要部件，其中動力電池熱管理技術的發(fā)展水平對動力電池的使用壽命和使用效果影響重大。純電動汽車動力電池的熱管理技術主要包括動力電池的散熱技術和散熱的均衡性技術?，F存的散熱方式主要是以風冷為主，通過設計有效的風道來改善散熱，不能通過自動控制的方式來保證動力電池包的溫度均勻分布。尤其是當動力電池長時間大功率放電的時候，動力電池不同區(qū)域之間的溫差會越來越大，進而會降低動力電池的使用效果和使用壽命。

中國專利文獻CN103746153A公開了一種超大容量蓄能鋰離子電池組散熱裝置，該裝置包括鋰離子電池組、隔板水冷長翅片，水冷盤管墻，風扇，電池箱體。在電池箱體內相鄰的兩排電池組之間縱向設置水冷盤管墻，相鄰的兩層鋰離子電池組之間橫向設置隔板水冷長翅片，鋰離子電池組置于隔板水冷長翅片上，由隔板水冷長翅片支撐、固定；在每排電池組的每一層對應加裝一臺風扇，以用于送風加快散熱；通過加入隔板水冷長翅片、水冷盤管墻及風扇，解決超大容量電池組的散熱問題。本專利主要解決的是超大容量蓄能鋰離子電池的散熱問題，卻不適用于純電動汽車動力電池包的溫度調節(jié)，因為純電動汽車動力電池包需要控制的溫差要求較高，不僅僅是散熱問題，還需要保證動力電池包的溫度均勻分布。

技術實現要素：

針對現有技術的不足，本發(fā)明提供一種調節(jié)純電動汽車動力電池包溫度的風冷裝置，該風冷裝置一方面可以滿足動力電池包散熱和降溫的要求；另一方面還能在散熱過程中，通過電池管理單元控制冷卻風扇，自動減小溫差來保證動力電池包工作狀態(tài)下的溫度均勻分布。

本發(fā)明還提供上述風冷裝置的使用方法。

本發(fā)明的技術方案如下：

一種調節(jié)純電動汽車動力電池包溫度的風冷裝置，包括箱體和箱蓋，箱蓋與箱體可拆卸式連接，箱體內設置有多個動力電池包，每個動力電池包包括由上而下設置的多層散熱板，相鄰兩層散熱板之間間隔設置有電池模組和散熱集成，散熱板上設置有多個溫度傳感器，箱體的兩個側面設置有進風口和排氣口。

優(yōu)選的，所述散熱集成包括兩個散熱翅片集成和散熱風扇，散熱風扇設置在兩個散熱翅片集成之間并與散熱翅片集成連接。

優(yōu)選的，所述散熱翅片集成主要由四個散熱翅片單元組成，四個散熱翅片單元組成一個長方體散熱翅片集成，每個散熱翅片單元包括多個并排排列的散熱翅片，每個散熱翅片單元的端面為等腰三角形，每個散熱翅片單元的外形為三棱柱。此設計的好處在于，散熱翅片單元的端面為等腰三角形，即中間的翅片長，兩側的翅片逐漸變短，這種針對性設計主要是解決電池模組中部的溫度過高問題，中間的加長翅片，能更有效加快散熱。

優(yōu)選的，所述散熱風扇包括一連接外殼和電機，電機通過支撐架固定于連接外殼內部中心，連接外殼一側設置有主風口，連接外殼四周設置有側風口。此設計的好處在于，散熱翅片集成的各個翅片散熱更均勻，同時風口可增強散熱，減小散熱裝置的質量。

優(yōu)選的，每個動力電池包包括由上而下設置的五層散熱板，相鄰兩層散熱板之間間隔設置有五個電池模組和四個散熱集成，相鄰電池模組和散熱集成之間設置有導熱硅膠層。

優(yōu)選的，所述多個溫度傳感器均勻分布在電池模組的中心位置。

優(yōu)選的，箱體的兩個側面相對設置有散熱翅片，與散熱翅片相鄰的兩個側面相對設置有兩個進風口和兩個排氣口。

優(yōu)選的，所述進風口和排氣口均設置有內螺紋。此設計的好處在于，進風口和排氣口既能夠進行自然熱交換，又能夠連接管道接口利用空調系統(tǒng)進行散熱。

優(yōu)選的，所述箱體的內底面設置有多列支撐架，支撐架的兩端設置有彈性卡口。此設計的好處在于，支撐架用于固定動力電池包，一方面保證車輛行駛過程中動力電池包的穩(wěn)定性；另一方面動力電池包與箱體內底面留有空隙，避免動力電池包底部過熱導致的溫度不均。

優(yōu)選的，箱體內并列設置有六個動力電池包，六個動力電池包安放在支撐架上。

一種調節(jié)純電動汽車動力電池包溫度的風冷裝置的使用方法，包括以下步驟：

將整個裝置放置在汽車電池室內或通過箱蓋連接在汽車底部，進風口朝向汽車前進的方向或通過管道將進風口、排氣口與汽車空調系統(tǒng)連接起來，散熱風扇和溫度傳感器與汽車的電池管理單元電連接；當汽車行駛時，溫度傳感器實時采集動力電池包的溫度數值并將其傳輸給電池管理單元，電池管理單元根據內置的程序控制各散熱風扇的轉速和轉向，使動力電池包的溫度維持在程序設定的范圍內。

本發(fā)明的有益效果在于：

本發(fā)明風冷裝置與傳統(tǒng)的動力電池散熱裝置相比，結構設計合理，安裝使用方便。同時本發(fā)明具有更為優(yōu)良的散熱效果，能夠極大地提高動力電池包的散熱效率，且對于動力電池包能夠實現合理的溫度控制，避免動力電池包局部溫度過高導致的溫度不均而影響動力電池包的使用壽命和使用效果，另外本發(fā)明還可與汽車的空調管理系統(tǒng)配合使用，具有多種使用方式。本發(fā)明作用明顯、效果顯著，值得推廣應用。

附圖說明

圖1為電池箱整體結構示意圖；

圖2為無蓋狀態(tài)下電池箱內部布置結構示意圖；

圖3為電池箱箱體結構示意圖；

圖4為動力電池包結構示意圖；

圖5為散熱集成結構示意圖；

圖6為散熱風扇結構示意圖；

圖7為散熱翅片集成結構示意圖；

圖8為散熱翅片集成正視圖；

其中：1、箱蓋；2、箱體；3、動力電池包；4、箱體外殼；5、支撐架；6、排氣口；7、散熱翅片；8、進風口；9、散熱板；10、電池模組；11、散熱集成；12、溫度傳感器；13、散熱翅片集成；14、散熱風扇；15、連接外殼；16、側風口；17、電機；18、主風口；19、支撐架。

具體實施方式

下面通過實施例并結合附圖對本發(fā)明做進一步說明，但不限于此。

實施例1：

如圖1至圖8所示，本實施例提供一種調節(jié)純電動汽車動力電池包溫度的風冷裝置，包括箱體2和箱蓋1，箱體外形為長方體，箱蓋1和箱體2通過螺栓螺母連接組成一放置動力電池包的電池箱，箱體2內并列設置有六個動力電池包3，每個動力電池包3包括由上而下設置的五層散熱板9，相鄰兩層散熱板之間間隔設置有五個電池模組10和四個散熱集成11，電池模組和散熱集成之間通過涂抹導熱硅膠增強導熱，并且采用膠粘連接，電池模組和散熱集成與散熱板的接觸一側也涂抹有導熱硅膠，側邊周圍也采用膠粘連接。每層散熱板的表面設置有30個溫度傳感器12，箱體的兩個側面相對設置有進風口8和排氣口6。

其中，散熱集成11包括兩個散熱翅片集成13和散熱風扇14，散熱風扇14設置在兩個散熱翅片集成之間并與散熱翅片集成膠粘連接。

散熱翅片集成13主要由四個散熱翅片單元組成，四個散熱翅片單元組成一個長方體散熱翅片集成13，每個散熱翅片單元包括多個并排排列的散熱翅片，每個散熱翅片單元的端面為等腰三角形，即中間的散熱翅片最長，兩側的散熱翅片依次縮短。

散熱風扇14包括一連接外殼15和電機17，電機17通過支撐架19固定于連接外殼15內部中心，連接外殼15一側設置有一圓形主風口18，連接外殼15四周(四個側壁上)設置有橢圓形側風口16。

散熱板上的30個溫度傳感器分成5列，每列6個溫度傳感器，每列的6個溫度傳感器位于一組電池模組的中心位置處。如圖4所示。

箱體的內底面設置有9列支撐架，支撐架的兩端設置有彈性卡口，動力電池包安放在支撐架上并通過兩端的彈性卡口夾緊。支撐架用于固定動力電池包，一方面保證車輛行駛過程中動力電池包的穩(wěn)定性，另一方面動力電池包與箱體內底面留有空隙，避免動力電池包底部過熱導致的溫度不均。

實際使用時，所有動力電池包通過電路系統(tǒng)電連接后為汽車提供電力能源驅動，整個風冷裝置可放置在汽車電池室內或通過箱蓋連接在汽車底部。

實施例2：

如圖3所示，一種調節(jié)純電動汽車動力電池包溫度的風冷裝置，結構如實施例1所述，其不同之處在于：箱體2的兩個側面相對設置有散熱翅片7，與散熱翅片7相鄰的兩個側面(即箱體2的另外兩個側面)相對設置有兩個進風口8和兩個排氣口6。

實施例3：

一種調節(jié)純電動汽車動力電池包溫度的風冷裝置，結構如實施例1所述，其不同之處在于：進風口8和排氣口6均設置有內螺紋(圖中未示出)。進風口和排氣口既能夠進行自然熱交換，又能夠連接管道接口利用空調系統(tǒng)進行散熱。

實施例4：

一種調節(jié)純電動汽車動力電池包溫度的風冷裝置的使用方法，包括以下步驟：

將整個裝置放置在汽車電池室內或通過箱蓋連接在汽車底部，進風口8朝向汽車前進的方向或通過管道將進風口、排氣口與汽車空調系統(tǒng)連接起來，散熱風扇14和溫度傳感器12與汽車的電池管理單元電連接；當汽車行駛時，溫度傳感器12實時采集動力電池包3的溫度數值并將其傳輸給電池管理單元，電池管理單元根據內置的程序控制各散熱風扇14的轉速和轉向，使動力電池包3的溫度維持在程序設定的范圍內。