一种机车车辆用动力蓄电池系统隔热装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开一种机车车辆用动力蓄电池系统隔热装置，该装置包括设置于两侧的支撑件；连接在其中一个支撑件的内侧面并且与另一个支撑件隔开的隔热件；以及连接在支撑件的周边并且封闭两个支撑件之间的空间的连接件。本发明专利技术的机车车辆用动力蓄电池系统隔热装置可以根据不同隔热要求灵活配置隔热结构，既能有效隔热，使动力蓄电池不在过高温度工作，又可以在冬季对动力蓄电池有效保温，同时也可以根据工作场景配置不同隔热能力，并且在内外有明显温差时避免产生严重应力损伤。

A thermal insulation device for power battery system of locomotive and rolling stock

【技术实现步骤摘要】
一种机车车辆用动力蓄电池系统隔热装置
本专利技术涉及机车动力电池热管理领域，更具体地涉及一种机车车辆用动力蓄电池系统隔热装置。
技术介绍
随着国家倡导绿色能源，机车车辆行业如高铁、动车、城轨、地铁及铁路机车采用动力蓄电池的项目逐渐增多。动力蓄电池对温度敏感性较高，低温时影响充放电能力及容量，高温时影响电池寿命乃至安全性。目前机车车辆用动力蓄电池的没有特别注重隔热结构设计，只是通过增加隔热距离或简单的隔板方式隔热。但机车车辆内部空间有限，限制隔热距离的增大；而受到结构强度的要求，隔板材料只能选择碳钢等金属材料，不能有效降低系结构的导热系数。两种方式受到空间及强度的制约，均无法满足机车车辆动力蓄电池系统的隔热需求。有些电动车辆中使用了电池隔热结构，然而，由于如高铁、动车的机车的行驶地区更广，工作环境温度交变极大，现有的电动车辆的电池隔热结构无法满足机车车辆电池的使用需求。
技术实现思路
本专利技术根据机车车辆的行驶环境需求设计了一种机车车辆用动力蓄电池系统隔热装置，该装置可以在电池低温时对其进行保温，在电池高温乃至热失控时降低热通量，减小对外影响，提高动力蓄电池的适用性和安全性。为了实现上述目的，本专利技术提供一种机车车辆用动力蓄电池系统隔热装置，该装置包括设置于两侧的支撑件；连接在其中一个支撑件的内侧面并且与另一个支撑件隔开的隔热件；以及封闭两个支撑件的周边以及两个支撑件之间的空间的连接件，连接件连接至两个支撑件。根据本专利技术的一个实施例，该装置包括两个隔热件，每个隔热件各自贴合于其中一个支撑件的内侧面，两个隔热件之间通过空气隔开。根据本专利技术的一个实施例，隔热件与支撑件采用粘结剂结合在一起。根据本专利技术的一个实施例，隔热件的材料包括隔温棉、气凝胶或蛭石板中的至少一种。根据本专利技术的一个实施例，支撑件的材料包括碳钢、高温塑料、不锈钢或铝板中的至少一种。根据本专利技术的一个实施例，连接件为中空结构。根据本专利技术的一个实施例，连接件包括两个端部和位于两个端部之间的中部，端部邻近中部的部分的厚度大于中部的厚度，支撑件包括接收端部的凹槽。根据本专利技术的一个实施例，端部呈楔形，邻近中部的一侧尺寸较大，远离中部的一侧尺寸较小。根据本专利技术的一个实施例，锥体包括三棱柱、截顶圆柱体、半圆柱体中的至少一种。根据本专利技术的一个实施例，连接件的材料为PC/ABS工程塑料。本专利技术可以获得以下有益效果：本专利技术的机车车辆用动力蓄电池系统隔热装置可以根据不同隔热要求灵活配置隔热结构，既能有效隔热，使动力蓄电池不在过高温度工作，又可以在冬季对动力蓄电池有效保温，同时也可以根据工作场景配置不同隔热能力，并且在内外有明显温差时避免产生严重应力损伤。连接件采用中空结构，一方面可以发挥进一步隔热的效果，另一方面，中空结构可以在两侧支撑件发生热胀冷缩时发生变形，以适应支撑件位置的变化。与粘结或铆接等方式相比，该连接方式并非完全地固定连接，避免了由于应力集中而引起的连接失效。附图说明结合附图根据下面详细描述的一个或多个实施例，本专利技术的一个或多个特征和或优点会显而易见。图1是根据现有技术的隔热结构的示意图；图2是根据本专利技术的一个实施例的机车车辆用动力蓄电池系统隔热装置的示意图；图3是根据本专利技术的一个实施例的机车车辆用动力蓄电池系统隔热装置的示意图；图4是根据本专利技术的一个实施例的机车车辆用动力蓄电池系统隔热装置的示意图；图5是图4的隔热装置中的连接件的剖视图；图6是根据本专利技术的一个实施例的机车车辆用动力蓄电池系统隔热装置安装至电池组时的示意图；图7是图4的隔热装置所进行的隔热实验效果图；图8是设置有图4的隔热装置的锂离子电池包与未进行保温保护的锂离子电池包的保温效果图。具体实施方式根据需要，本专利技术说明书中公开了本专利技术的具体实施例；然而，应当理解在此公开的实施例仅为可通过多种、可替代形式实施的本专利技术的示例。附图无需按照比例绘制；可以扩大或缩小一些特征以显示特定部件的细节。相同或类似的附图标记可指示相同参数和部件或者与之类似的修改和替代物。在下文的描述中，在构想的多个实施例中描述了多个操作参数和部件。这些具体的参数和部件在本说明书中仅作为示例而并不意味着限定。因此，本说明书中公开的具体结构和功能细节不应该理解为限制，而仅仅是用于教导本领域内技术人员以多种形式实施本专利技术的代表性基础。在本申请的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本专利技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本专利技术的限制。参考图1，该图示出了现有技术的电动车辆中所采用的隔热结构。该结构具有位于两侧的支撑结构以及夹在支撑结构之间的隔热材料，这种结构用在普通的车辆上可以满足电池的隔热需求。然而，把该结构用于例如动车、高铁等机车时，由于机车行驶所要跨越的区域较广，其工作环境温度交变极大，这样的结构并不能达到机车所需的隔热效果，并且使用过程中其隔热效果降低较快。机车实际应用中，经常遇到内外温差较大的情况，如-40℃低温环境下应用时，电池室内外温差可达到50℃以上。考虑到机车的工作环境。隔热结构会因中间的隔热材料被破坏而使隔热效果降低。如图1所示，隔热结构包裹在机车电池组的外周上，由于机车车辆用动力蓄电池有容量大、电量大的特点，电池组内的电池产生大量的热，使得邻近电池组的一侧处于高温环境，而远离电池组的一侧处于低温环境。高温环境使得高温侧的支撑材料产生膨胀，对与支撑材料紧密结合的隔热材料产生向外扩张的力F1。低温环境使得低温侧的支撑材料产生收缩，对与支撑材料紧密结合的隔热材料产生向内收缩的力F2。隔热材料会由于两侧形变原因产生剪切应力，存在撕裂风险。本申请的实施例旨在解决至少一种上述技术问题，提供一种隔热装置，其既能有效隔热，使动力蓄电池不在过高温度工作，又可以在冬季对动力蓄电池有效保温，同时也可以根据工作场景配置不同隔热能力，并且在内外有明显温差时避免产生严重应力损伤。具体参考图2，该图示出了根据本专利技术的一个实施例的机车车辆用动力蓄电池系统隔热装置。该隔热装置总体包括支撑件100、隔热件200以及连接件300。两个支撑件100设置于两侧。隔热件200连接在其中一个支撑件100的内侧面，在该实施例中，采用单个隔热件200。隔热件200与相对侧的支撑件100之间通过未填充的空间隔开。连接件300连接在支撑件100的周边并且封闭两个支撑件100之间的空间。隔热件200与支撑件100之间可以采用粘贴形式结合，避免使用贯通的螺栓连接，以降低连接位点产生额外散热效应。由于隔热件200仅与一侧的支撑件100本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种机车车辆用动力蓄电池系统隔热装置，其特征在于，包括：/n设置于两侧的支撑件；/n隔热件，所述隔热件连接在其中一个支撑件的内侧面并且与另一个支撑件隔开；/n连接件，所述连接件封闭两个支撑件的周边以及两个支撑件之间的空间并且连接至两个支撑件。/n

【技术特征摘要】
1.一种机车车辆用动力蓄电池系统隔热装置，其特征在于，包括：
设置于两侧的支撑件；
隔热件，所述隔热件连接在其中一个支撑件的内侧面并且与另一个支撑件隔开；
连接件，所述连接件封闭两个支撑件的周边以及两个支撑件之间的空间并且连接至两个支撑件。


2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述装置包括两个隔热件，每个隔热件各自贴合于其中一个支撑件的内侧面，两个隔热件之间通过空气隔开。


3.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述隔热件与所述支撑件采用粘结剂结合在一起。


4.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述隔热件的材料包括隔温棉、气凝胶或蛭石板中的至少一种。


5.根据权利要求1所述的装置，...

【专利技术属性】
技术研发人员：邓岳，王明岩，陆洋，刘鹏，张万华，魏宏，
申请(专利权)人：中车大连机车车辆有限公司，
类型：发明
国别省市：辽宁;21