本發明涉及電池散熱技術,具體涉及一種高散熱性能的電池包。
背景技術:
由多個單體電池或超級電容器串并聯組成模塊,再由多個模塊串并聯組成一定電壓和容量的電池組,放在一個密封的箱體內部形成電池包。電池包在使用過程中,會產生大量的熱,導致電池包的溫度上升,特別是在夏天,電池包容易發生高溫起火、爆炸等安全隱患。電池包散熱技術是一大難題,處于安全考慮的電池包密封要求和電池包散熱是個相對矛盾的問題,現有技術所采用的電池包散熱方法主要有強制風冷和液冷,一種強制風冷方法是將風扇安裝在電池包箱體上,通過風將電池包內的熱量帶走,這種方式的缺點是電池包內的局部溫度不均,往往是進風口的溫度較低,而出風口周圍的溫度較高,這種溫度的不均性,直接影響到電池包內單體電池一致性,會加速電池包使用性能的惡化,且電池包的密閉性不好。另外,液冷的方式雖然散熱效果較好,但電池包的內部結構復雜,會導致電池包重量與成本增加。
技術實現要素:
為了解決現有技術中存在的問題,本發明提供了一種高散熱性能的電池包,具有結構簡單、散熱效果好的特點。
本發明解決上述問題的技術方案為:一種高散熱性能的電池包,包括電池組件、通風裝置、液冷裝置、箱體,箱體包括上板、下板、側板,箱體為中空結構,兩個側板鏡像放置,上板、下板位于兩個側板之間,上板與兩個側板的頂面密封連接,下板與兩個側板的底面密封連接;箱體兩端分別設有一個通風區,兩個通風區旁分別設有一個散熱區,兩個散熱區之間設有一個電池區,散熱區與電池區之間通過定位塊隔開;
通風裝置包括活動桿、移動件、長方形框架、傳動架、電動推桿,長方形框架包括橫梁、豎梁,兩根橫梁上下鏡像,兩根豎梁位于兩根橫梁之間,豎梁兩端分別與兩根橫梁固定連接;移動件包括第一板、第二板、連接架,第一板截面呈“l”形,第二板的上下兩端分別與第一板相連,兩個第一板關于第二板成中心對稱,連接架上設有銷孔、通孔,連接架位于第二板的前后兩端,連接架與第二板固定連接成一體結構;活動桿上設有多個小孔,相鄰兩個小孔之間的距離相等,每個小孔上連有一個移動件;傳動架包括連接套、傳動桿,連接套上設有兩根傳動桿,兩根傳動桿成“l”形分布,傳動桿與水平面夾角均為45°,傳動桿一端與活動桿相連,另一端與連接套相連;
長方形框架內的四個角上均設有一個行程開關,長方形框架內設有兩條導軌,兩條導軌分別固定在兩根豎梁上,兩條導軌上分別設有一根活動桿,導軌與活動桿滑動連接;兩根豎梁下部分別設有一個固定臺;移動件兩端通過螺釘分別與兩根活動桿相連,移動件通過銷孔與豎梁連接;每個固定臺上均設有一個電動推桿,電動推桿與連接套相連;
液冷裝置包括第一冷卻管、第二冷卻管、冷卻液,第一冷卻管呈“口”形;多個第二冷卻管沿第一冷卻管橫向方向均勻分布,第二冷卻管兩端固定在第一冷卻管上;第一冷卻管內充滿冷卻液,第二冷卻管內充滿冷卻液;
箱體的兩個通風區上分別設有一個通風裝置,通風裝置通過長方形框架與箱體固定成一體結構;兩個散熱區上各設有一個支撐桿,電扇固定在支撐桿上;電池組件位于電池區;兩個側板上各設有一個液冷裝置;溫度傳感器固定在上板上;電動推桿、溫度傳感器、行程開關與plc控制器之間電連接。
所述冷卻液為水。
所述第一板上設有密封條。
本發明具有有益效果:本發明通過溫度傳感器將內部溫度信號傳遞給plc控制器,由plc控制器根據電池組內的溫度控制風扇工作,利用風將電池組件的熱量帶走;通過通風裝置同時滿足了電池包的密封性與散熱性,用行程開關與plc控制器控制通風裝置的工作,實現自動化;通過設置液冷裝置,保證了散熱的快速性,散熱的同時保證電池包內電池組件溫度的一致性;液冷裝置與通風裝置的雙重冷卻,確保電池組件可以獲得良好的通風冷卻效果。
附圖說明
圖1為本發明立體圖。
圖2為本發明左視圖。
圖3為本發明沿a-a方向的剖視圖。
圖4為本發明通風裝置的結構示意圖。
圖5為本發明箱體的結構示意圖。
圖6為本發明的控制原理圖。
圖中:1-箱體,2-上板,3-下板,4-側板,5-通風區,6-散熱區,8-電池區,9-定位塊,10-通風裝置,11-活動桿,12-移動件,13-長方形框架,14-傳動架,15-電動推桿,16-橫梁,17-豎梁,18-第一板,19-第二板,20-連接架,21-銷孔,22-通孔,23-連接套,24-傳動桿,25-行程開關,27-固定臺,29-液冷裝置,30-第一冷卻管,31-第二冷卻管,32-冷卻液,33-支撐桿,34-電扇,35-plc控制器,36-溫度傳感器。
具體實施方式
下面結合附圖及具體實施方式對本發明作進一步的說明。
一種高散熱性能的電池包,包括電池組件、通風裝置、液冷裝置、箱體,箱體包括上板、下板、側板,箱體為中空結構,兩個側板鏡像放置,上板、下板位于兩個側板之間,上板與兩個側板的頂面密封連接,下板與兩個側板的底面密封連接;箱體兩端分別設有一個通風區,兩個通風區旁分別設有一個散熱區,兩個散熱區之間設有一個電池區,散熱區與電池區之間通過定位塊隔開;
通風裝置包括活動桿、移動件、長方形框架、傳動架、電動推桿,長方形框架包括橫梁、豎梁,兩根橫梁上下鏡像,兩根豎梁位于兩根橫梁之間,豎梁兩端分別與兩根橫梁固定連接;移動件包括第一板、第二板、連接架,第一板截面呈“l”形,第二板的上下兩端分別與第一板相連,兩個第一板關于第二板成中心對稱,連接架上設有銷孔、通孔,連接架位于第二板的前后兩端,連接架與第二板固定連接成一體結構;活動桿上設有多個小孔,相鄰兩個小孔之間的距離相等,每個小孔上連有一個移動件;傳動架包括連接套、傳動桿,連接套上設有兩根傳動桿,兩根傳動桿成“l”形分布,傳動桿與水平面夾角均為45°,傳動桿一端與活動桿相連,另一端與連接套相連;
長方形框架內的四個角上均設有一個行程開關,長方形框架內設有兩條導軌,兩條導軌分別固定在兩根豎梁上,兩條導軌上分別設有一根活動桿,導軌與活動桿滑動連接;兩根豎梁下部分別設有一個固定臺;移動件兩端通過螺釘分別與兩根活動桿相連,移動件通過銷孔與豎梁連接;每個固定臺上均設有一個電動推桿,電動推桿與連接套相連;
液冷裝置包括第一冷卻管、第二冷卻管、冷卻液,第一冷卻管呈“口”形;多個第二冷卻管沿第一冷卻管橫向方向均勻分布,第二冷卻管兩端固定在第一冷卻管上;第一冷卻管內充滿冷卻液,第二冷卻管內充滿冷卻液;
箱體的兩個通風區上分別設有一個通風裝置,通風裝置通過長方形框架與箱體固定成一體結構;兩個散熱區上各設有一個支撐桿,電扇固定在支撐桿上;電池組件位于電池區;兩個側板上各設有一個液冷裝置;溫度傳感器固定在上板上;電動推桿、溫度傳感器、行程開關與plc控制器之間電連接。
所述冷卻液為水。
所述第一板上設有密封條。
使用時,當電池包內溫度超過限定值時,溫度傳感器會將此時的溫度信號傳遞給西門子plc控制器,西門子plc控制器經過分析后,控制電動推桿工作,傳動架帶動活動桿移動,從而移動件轉動,打開通風裝置,當活動桿端部撞到行程開關時,電動推桿停止工作;同時控制風扇開始工作,帶走電池包內的熱量。當電池包內溫度低于限定值后,溫度傳感器會將此時的溫度信號傳遞給西門子plc控制器,西門子plc控制器經過分析后,控制電動推桿工作,傳動架帶動活動桿移動,從而移動件轉動,關閉通風裝置,當活動桿端部撞到行程開關時,電動推桿停止工作;同時控制風扇停止工作。
本發明通過溫度傳感器將內部溫度信號傳遞給plc控制器,由plc控制器根據電池組內的溫度控制風扇工作,利用風將電池組件的熱量帶走;通過通風裝置同時滿足了電池包的密封性與散熱性,用行程開關與plc控制器控制通風裝置的工作,實現自動化;通過設置液冷裝置,保證了散熱的快速性,散熱的同時保證電池包內電池組件溫度的一致性;液冷裝置與通風裝置的雙重冷卻,確保電池組件可以獲得良好的通風冷卻效果。
不脫離本發明的構思和范圍可以做出許多其他改變和改型。應當理解,本發明不限于特定的實施方式,本發明的范圍由所附權利要求限定。