[發明專利]一種電動客車動力電池的成組熱控箱體

無效

• 申請號: 201310183032.5
• 申請日: 2013-05-08
• 公開（公告）號: CN103273829A
• 公開（公告）日: 2013-09-04
• 發明（設計）人: 唐志國;李薈卿;朱步健;錢立軍
• 申請（專利權）人: 合肥工業大學
• 主分類號: B60K1/04
• 分類號: B60K1/04;B60K11/06;H01M10/50
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明涉及新能源汽車動力電池熱管理技術領域，具體涉及純電動汽車或混合動力客車用動力電池成組熱控箱體。

背景技術

電動客車的技術關鍵是動力電池，動力電池性能的優劣直接決定了電動客車未來的市場前景。由于溫度會直接影響電池的使用性能和壽命，過高則可能會引發安全事故。同時車輛上空間有限，電池都是緊密連接裝載在汽車電池包中，動力電池在充放電過程中會釋放出大量的熱，受空間影響產生熱量累積，如果該熱量不能及時被排出，熱量將會使得電池包的溫度上升，從而影響動力電池的使用壽命，在炎熱的夏天這種現象尤為明顯。同時如果電池熱管理系統不完善，會引起電池包各個模塊溫度分布不均勻，使得每個電池單體的工作環境不一樣，這將嚴重影響電池單體的一致性，從而嚴重影響電池的放電性能。

另一方面，電動客車動力電池在低溫情況下的工作性能很差，特別在寒冷的冬季尤為明顯，充放電特性較常溫下差很多。為了能使電池在低溫下亦能滿足電動汽車的動力需求，很有必要對電池包進行加熱升溫，使之處于最佳的充放電溫度水平。

在目前的電動客車上，一般將動力電池組置于傳統客車的行李箱的空間內，如圖1所示。相對于電動轎車而言，客車放置動力電池組的空間相對較大，但由于電動客車的電池容量要比電動轎車大得多，需要使用更多的電池，所以電動客車內的動力電池工作環境仍然很差。目前多數電動客車并沒有進行專門的動力電池熱成組設計，僅按照電動汽車行駛功率需求進行電池成組的結構設計，沒有合理考慮動力電池使用過程中的熱積聚效應，也沒有進行合理的動力電池加熱升溫單元的設計。即使是做了動力電池熱管理設計的，也大都是簡單散熱設計，如在圖1中的掀門上，只采用單一功能的抽風機，將電池組內積聚的熱量排出，而電池組內的熱量傳遞仍然依靠自然對流實現，換熱能力差，沒有強制風直接掠過動力電池的表面，無法對電池進行有效的散熱。

同時，現有電動客車大都通過客車自身的空調系統送出熱風，對動力電池進行對流換熱形式的加熱。由于對流換熱必須要有一定的傳熱溫差，必然有一部分熱量通過排放出去的換熱尾氣被浪費掉，造成加熱效率的降低。

發明內容

本發明的目的，在于克服現有電動客車動力電池熱管理系統結構設計的不足，同時提供一種電動客車動力電池的成組熱控箱體，實現電動客車動力電池的快速有效散熱降溫和加熱升溫。

本發明采用如下技術方案：

一種電動客車動力電池的成組熱控箱體，其特征在于：熱控箱體由豎直隔板對等分割成結構相同的進風模塊倉和出風模塊倉兩部分，進風模塊倉和出風模塊倉的頂部后壁外接水平貫穿風道；進風模塊倉與出風模塊倉均由豎直風道、電池成組倉組成，電池成組倉內由下而上依次布置下風道楔形擋板、格柵加熱支架和上風道楔形擋板；格柵加熱支架由網狀格柵及鋪設在其上方的加熱條組成；格柵加熱支架上采用順排或錯排方式均勻布置單體電池，單體電池之間的間隙為2～10mm；進風模塊倉與出風模塊倉的前壁上分別開設進風口和出風口，進風口和出風口的內壁上分別設置送風機和抽風機。

所述的熱控箱體置于電動客車的車體底部兩外側，每輛車設置2～10組動力電池熱控箱體。

所述的電池成組倉內設置2～10層格柵加熱支架。

所述的上風道楔形擋板和下風道楔形擋板的水平傾角均為2～20°。

所述的進風口和出風口的設置高度為熱控箱體高度的2/3～1。

所述的熱控箱體外側的車體上設置掀門。

所述的掀門上設置防雨進風百葉和防雨出風百葉。

所述的防雨進風百葉和防雨出風百葉的設置高度比進風口和出風口的高度低20～100mm。

與現有技術相比，本發明具有以下優點：

(1)通過將熱控箱體分割成進風模塊倉、出風模塊倉和連接兩個模塊倉的水平貫穿風道，使得在散熱工況下，車體外的新鮮冷空氣持續流入熱控箱體內，將動力電池產生的熱量帶出，實現強制風冷，克服了常規的電動客車的自然對流換熱效果差的缺點，換熱系數大，能夠實現對電池進行有效的散熱。