一种动力电池组的风冷散热结构制造技术

本实用新型专利技术提供一种动力电池组的风冷散热结构，包括用于容纳动力电池组的箱体和与箱体连通的空气入口流道和空气出口流道，所述空气入口流道和空气出口流道分别设置在箱体相对的两个侧面上；所述箱体底面为导流板，所述箱体顶面为集流板；所述导流板与空气入口流道底板在同一平面上，所述集流板与空气出口流道的顶板在同一平面上；所述集流板和/或导流板靠近箱体的一侧设置有分流片，所述分流片向流体流动方向倾斜，所述分流片与集流板和/或导流板的夹角大于0°，小于90°。该动力电池组的风冷散热结构简单合理，能在较为稳定的状态下，改善并行通风方式下电池的散热问题，使得设置有动力电池组的箱体内部空气流体分布均匀。

【技术实现步骤摘要】
一种动力电池组的风冷散热结构
本技术涉及散热技术，尤其涉及一种动力电池组的风冷散热结构。
技术介绍
随着电动汽车的研究不断深入，对电动汽车配备的设备的要求越来高，电动汽车用动力电池的设计是其关键技术之一。当电动汽车工作时，动力电池的温度会逐渐升高，若不进行及时的热防护或采取散热设计，会导致电池温度超出其工作范围，使得汽车性能下降，严重时可能会发生火灾或者爆炸等事故，因此有效控制动力电池组的温度十分重要。动力电池目前采用的散热方式主要有：空气冷却(空冷或风冷)、液体冷却和相变材料(PCM)冷却三种方式。风冷采用空气作为流体介质在电池箱内与单体电池发生热交换，从而达到散热的目的；液冷采用液体作为流体介质与电池进行换热，常用的液体介质主要有水、乙二醇等溶液；相变材料(PCM)冷却主要利用材料发生相变时伴随着吸热或者放热的特性，从而来储存或者释放能量。目前，风冷方式为电动汽车行业应用最为广泛的一种电池组散热方式，其中风冷方式主要有串行通风和并行通风两种方式。串行通风方式冷却空气沿着流场方向依次通过电池组，空气在流动过程中与电池发生热交换，温度逐渐升高，导致空气入口处的冷却效果明显优于出口处，电池组内部温差较大，温度分布不均匀；并行通风方式中冷却空气几乎同时流过电池，电池内部各单体电池间换热效果接近，相较于串行通风，并行通风方式更有利于单体电池之间的温度均匀，因此并行通风方式应用最为广泛。但采用并行通风时，相对来说，冷却空气流体中大部分会分布在靠近出口一侧，造成靠近出口一侧的单体电池的散热效果好于入口一侧，为使得电池组的温度分布更加均匀，温差更小，改善并行通风方式，使得流体分布均匀的问题亟待解决。专利(申请号200810069859.2，公开号CN100568612)“一种混合动力汽车用镍氢电池组的散热系统”通过调节引流板位置、大小和形状，来调节流场和温度场的分布，前部电池采用圆弧形引流版和长条形的引流版，后部采用菱形引流板。此结构虽然可以起到降低电池组温差的目的，但此结构仅仅适用于双层横向排布的电池组，在实际生产中无法满足不同种电池组的设计，难以形成一套标准的生产线。专利(申请号201610089162.6，公开号CN105552474)“一种动力电池循环流动风冷散热装置”所述的电池箱从上至下一次设置顶部空气出风口、中间进风口、底部出风口，采用温度传感装置，通过控制阀门的开启与闭合，切换冷却空气的流动方向。但其传感装置与阀门开闭装置需要实时测量电池组的温度，难以在较为稳定状态下实现控制电池组的最高温度和温差，且其在设计层面上不仅难度大，而且制造成本相对较高。所以亟待一种散热效果佳，结构简单，制造成本低，可以满足不同类型电池组结构的散热结构。
技术实现思路
本技术的目的在于，针对现有并行风冷散热方式中，流体分布不均匀，冷却效果有待改善的问题，提出一种动力电池组的风冷散热结构，该动力电池组的风冷散热结构简单合理，能在较为稳定的状态下，改善并行通风方式下电池的散热问题，使得设置有动力电池组的箱体内部空气流体分布均匀，强化动力电池的散热，减小电池组温差，温度分布均匀，以满足不同类型电池组结构。为实现上述目的，本技术采用的技术方案是：一种动力电池组的风冷散热结构，包括用于容纳动力电池组的箱体和与箱体连通的空气入口流道和空气出口流道，所述空气入口流道和空气出口流道分别设置在箱体相对的两个侧面上；所述箱体底面为导流板，所述箱体顶面为集流板；所述导流板与空气入口流道底板在同一平面上，所述集流板与空气出口流道的顶板在同一平面上；所述集流板和/或导流板靠近箱体的一侧设置有分流片，所述分流片(从叶片根部向叶片端部)向流体流动方向倾斜呈现锐角，所述分流片与集流板和/或导流板的夹角大于0°，小于90°。进一步地，所述动力电池组的多个单体动力电池竖直放置在箱体内。进一步地，所述分流片为多片，多片所述分流片沿流体流动方向并列设置，且长度依次增加。分流片的数量取决于电池箱体大小和单体动力电池数量。进一步地，所述分流片上设置有通孔。进一步地，最短分流片因其长度较窄，最短分流片上的通孔呈直线排布，其余分流片的通孔呈正三角形错列排布。进一步地，所述相邻分流片的通孔相互交错分布。进一步地，所述分流片长度为导流板或集流板距电池组距离的1/5～3/5。例如，当所述导流板与电池组间距为20mm时，最短分流片长度通常为6mm(但不局限于此数值，以实际情况最优为准)左右，以后每个分流片长度增加1.5—2mm(但不局限于此范围，以实际情况最优为准)，分流片的布置中心线位于同一水平直线上。进一步地，所述分流片数量为一列单体动力电池数量的70—80％(但不局限于此范围，以实际情况最优为准)。进一步地，所述集流板靠近箱体的一侧设置有分流片为上层分流片，所述导流板靠近箱体的一侧设置有分流片为下层分流片，所述上层分流片的数目少于等于下层分流片数目，优选的所述上层分流片数目少于下层分流片数目1-2片。进一步地，所述分流片与集流板和/或导流板的夹角为30-60°。进一步地，所述空气出口流道外设置排气风扇，以提供空气流体进入电池箱体4。进一步地，所述分流片与集流板和/或导流板之间采用螺栓固定连接或插接方式连接。进一步地，所述分流片材质为铝合金材料。本技术一种动力电池组的风冷散热结构，可用于动力电池组散热，尤其适用于动力汽车领域，与现有技术相比较具有以下优点：(a)本技术较无散热结构的电池组而言，可以有效地控制电池的工作温度，提高电池工作的效果与性能；(b)本技术较串行通风的空冷散热方式而言，空气流体几乎同时通过各电池之间，使得电池的温差降低，温度分布均匀性更好；(c)本技术较并行通风的空冷散热方式而言，分流片的增加进一步使得靠近入口一侧的电池间的流体分布增加，从而有更好的温度均匀性和散热效果；(d)本技术较液冷散热方式而言，结构简单，无需复杂的流道的设计，降低了系统的维护成本。附图说明图1为无分流片的普通并行通风散热结构示意图；图2为电池箱体结构(不含电池组)示意图；图3为电池箱体及分流片中间剖视示意简图；图4为分流片结构示意图1；图5为分流片结构示意图2；图6为实施例一动力电池组的风冷散热结构(仅设置上侧分流片)结构示意图；图7为实施例二动力电池组的风冷散热结构(仅设置下侧分流片)结构示意图；图8为实施例三动力电池组的风冷散热结构(上下两侧均设置分流片)结构示意图；图9为实施例四动力电池组的风冷散热结构(分流片开设圆孔)结构示意图。各附图标记对应名称为：1-空气入口流道，2-动力电池组，3-分流片，4-箱体，5-导流板，6-集流板，7-空气出口流道。具体实施方式以下结合实施例对本技术进一步说明：本技术一种动力电池组的风冷散热结构，如图2-5所示，包括用于容纳动力电池组2的箱体4和与箱体4连通的空气入口流道1和空气出口流道7，整体外轮廓呈Z字型结构。所述动力电池组的多个单体动力电池竖直放置在箱体内。所述空气入口流道1和空气出口流道7分别设置在箱体4相对的两个侧面上；所述的电池箱体空气入口流道1的长度，是指空气入口流道1的最右侧至箱体垂直于流道的壁面之间的距离。所述的电池箱体空气出口流道7的长度，是指空气出口流道的最左侧至箱本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种动力电池组的风冷散热结构，其特征在于，包括用于容纳动力电池组的箱体和与箱体连通的空气入口流道和空气出口流道，所述空气入口流道和空气出口流道分别设置在箱体相对的两个侧面上；所述箱体底面为导流板，所述箱体顶面为集流板；所述导流板与空气入口流道底板在同一平面上，所述集流板与空气出口流道的顶板在同一平面上；所述集流板和/或导流板靠近箱体的一侧设置有分流片，所述分流片向流体流动方向倾斜，分流片与集流板和/或导流板的夹角大于0°，小于90°。

【技术特征摘要】
1.一种动力电池组的风冷散热结构，其特征在于，包括用于容纳动力电池组的箱体和与箱体连通的空气入口流道和空气出口流道，所述空气入口流道和空气出口流道分别设置在箱体相对的两个侧面上；所述箱体底面为导流板，所述箱体顶面为集流板；所述导流板与空气入口流道底板在同一平面上，所述集流板与空气出口流道的顶板在同一平面上；所述集流板和/或导流板靠近箱体的一侧设置有分流片，所述分流片向流体流动方向倾斜，分流片与集流板和/或导流板的夹角大于0°，小于90°。2.根据权利要求1所述动力电池组的风冷散热结构，其特征在于，所述动力电池组的多个单体动力电池竖直放置在箱体内。3.根据权利要求1所述动力电池组的风冷散热结构，其特征在于，所述分流片为多片，多片所述分流片沿流体流动方向并列设置，且长度依次增加。4.根据权利要求1或3所述动力电池组的风冷散热结构，其特征在于，所述分流片上设置...

【专利技术属性】
技术研发人员：兰海侠，肖永厚，朱彬，冯耀辉，张学全，贺高红，郗元，
申请(专利权)人：辽宁比科新能源股份有限公司，大连理工大学盘锦产业技术研究院，
类型：新型
国别省市：辽宁,21