[實(shí)用新型]一種基于風(fēng)冷均勻控溫的轉(zhuǎn)動(dòng)式電池組熱管理系統(tǒng)

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201921556913.6
• 申請(qǐng)日: 2019-09-18
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN210692718U
• 公開(kāi)（公告）日: 2020-06-05
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 劉自強(qiáng);黃菊花;曹銘;程夢(mèng)婷;胡金
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 南昌大學(xué)
• 主分類(lèi)號(hào): H01M10/613
• 分類(lèi)號(hào): H01M10/613;H01M10/617;H01M10/6563;H01M2/10
• 代理公司: 北京眾合誠(chéng)成知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11246
• 代理人: 許瑩瑩

本實(shí)用新型公開(kāi)了一種基于風(fēng)冷均勻控溫的轉(zhuǎn)動(dòng)式電池組熱管理系統(tǒng)，包括箱體及電池組轉(zhuǎn)動(dòng)模塊；電池組轉(zhuǎn)動(dòng)模塊包括低轉(zhuǎn)速電機(jī)、剛性肋板、一個(gè)大內(nèi)齒輪、圓盤(pán)、電池單體、若干個(gè)小外齒輪；剛性肋板由中心板與若干根肋條構(gòu)成；低轉(zhuǎn)速電機(jī)與中心板連接，每根肋條的末端以轉(zhuǎn)動(dòng)副形式連接一個(gè)小外齒輪，大內(nèi)齒輪與小外齒輪組成行星齒輪結(jié)構(gòu)并相互嚙合，每組小外齒輪中心上固定安裝一組圓盤(pán)；每組圓盤(pán)上固定安裝一圈由環(huán)形均勻分布的若干個(gè)電池單體構(gòu)成的電池組，電池組中心的頂部安裝旋轉(zhuǎn)導(dǎo)電滑環(huán)，箱體上安裝風(fēng)扇。本實(shí)用新型通帶動(dòng)電池實(shí)現(xiàn)周轉(zhuǎn)、自轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，在風(fēng)冷條件下使電池組具有相同的運(yùn)動(dòng)情況和冷卻環(huán)境，從而保證各電池具有很好的溫度均勻性。

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型屬于動(dòng)力電池?zé)峁芾硌b置技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種基于風(fēng)冷均勻控溫的轉(zhuǎn)動(dòng)式電池組熱管理系統(tǒng)。

背景技術(shù)

高能量密度電池在進(jìn)行快速充放電或連續(xù)高強(qiáng)度工作時(shí)會(huì)產(chǎn)生大量熱量，熱量的產(chǎn)生使電池的溫度急劇升高。

然而，電池在工作時(shí)有一段“舒適”溫度區(qū)間，溫度過(guò)高會(huì)加速電池老化，壽命大幅衰減。同時(shí)，電池包對(duì)電池單體間的溫度均勻性要求嚴(yán)格，溫度均勻性是電池使用性能和可靠性的重要保證。因此，有必要對(duì)電池采取有效的熱管理方式。

由于電池組均勻控溫技術(shù)難度較大，常見(jiàn)的電池?zé)峁芾硌芯恐饕铝τ诳刂齐姵氐淖罡邷囟龋雎噪姵鼐鶆蛐匝芯俊４送猓Ｒ?jiàn)的電池組布置方式大都為矩陣式布置，電池單體間相對(duì)位置固定不動(dòng)，導(dǎo)致工作時(shí)電池組內(nèi)單體電池間溫度差異明顯，電池組內(nèi)位于中間的電池溫度高，電池組外圍電池溫度相對(duì)較低。這種情況將大大影響電池使用性能且降低電池組的使用壽命。

故設(shè)計(jì)一款既能實(shí)現(xiàn)電池組散熱，又能良好控制電池組內(nèi)單體電池間溫度均勻性的電池?zé)峁芾硐到y(tǒng)至關(guān)重要。

實(shí)用新型內(nèi)容

針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中的不足與難題，本實(shí)用新型旨在提供一種基于風(fēng)冷均勻控溫的轉(zhuǎn)動(dòng)式電池組熱管理系統(tǒng)。

本實(shí)用新型通過(guò)以下技術(shù)方案予以實(shí)現(xiàn)：

一種基于風(fēng)冷均勻控溫的轉(zhuǎn)動(dòng)式電池組熱管理系統(tǒng)，包括箱體以及置于箱體內(nèi)的電池組轉(zhuǎn)動(dòng)模塊兩部分；電池組轉(zhuǎn)動(dòng)模塊包括低轉(zhuǎn)速電機(jī)、剛性肋板、一個(gè)大內(nèi)齒輪、圓盤(pán)、電池單體、若干個(gè)小外齒輪；剛性肋板由位于中部的中心板、與中心板側(cè)邊固定并向外延伸的若干根肋條構(gòu)成，各根肋條以中心板圓心環(huán)形陣列均勻排列；低轉(zhuǎn)速電機(jī)安裝在箱體底部的下方，低轉(zhuǎn)速電機(jī)的電機(jī)軸穿過(guò)箱體的底部與中心板連接，每組肋條的末端以轉(zhuǎn)動(dòng)副形式連接一組小外齒輪，大內(nèi)齒輪與各組小外齒輪嚙合，且大內(nèi)齒輪與小外齒輪組成行星齒輪結(jié)構(gòu)，每組小外齒輪中心的齒輪軸上固定安裝一組圓盤(pán)；每組圓盤(pán)上固定安裝一圈電池組，每圈電池組由環(huán)形均勻分布的若干個(gè)電池單體構(gòu)成，電池組環(huán)形中心的頂部安裝向上延伸的旋轉(zhuǎn)導(dǎo)電滑環(huán)；箱體上安裝風(fēng)扇。

進(jìn)一步地，箱體由箱體殼、箱體蓋和風(fēng)扇組成，箱體殼上有若干組進(jìn)風(fēng)口，風(fēng)扇安裝在進(jìn)風(fēng)口內(nèi)，箱體殼與風(fēng)扇相對(duì)的一側(cè)開(kāi)有若干組出風(fēng)口，即進(jìn)風(fēng)口與出風(fēng)口相互平行且以?xún)山M對(duì)邊中心線對(duì)稱(chēng)。

進(jìn)一步地，小外齒輪與大內(nèi)齒輪的齒輪厚度一致，小外齒輪在與大內(nèi)齒輪嚙合時(shí)小外齒輪相對(duì)大內(nèi)齒輪向上錯(cuò)開(kāi)，用于在小外齒輪下方空出剛性肋板中心安裝的空間。

進(jìn)一步地，每圈電池組上的兩兩電池單體之間由剛性短銅條進(jìn)行正負(fù)極交替串聯(lián)連接，最終通過(guò)兩根剛性短銅條導(dǎo)出正負(fù)極并指向環(huán)形電池組中心，旋轉(zhuǎn)導(dǎo)電滑環(huán)的下方兩線與指向環(huán)形電池組中心的剛性短銅條末端連接、上方兩線通過(guò)導(dǎo)電長(zhǎng)銅條與相鄰旋轉(zhuǎn)導(dǎo)電滑環(huán)連接；每個(gè)旋轉(zhuǎn)導(dǎo)電滑環(huán)的下方兩線即隨著電池組自轉(zhuǎn)及周轉(zhuǎn)，旋轉(zhuǎn)導(dǎo)電滑環(huán)上方兩線則只作周轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。

在本實(shí)用新型系統(tǒng)中，低轉(zhuǎn)速電機(jī)給周轉(zhuǎn)及自轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)提供動(dòng)力；箱體用于放置電池組和周轉(zhuǎn)及自轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)；風(fēng)扇提供冷卻風(fēng)；周轉(zhuǎn)及自轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)帶動(dòng)電池組周轉(zhuǎn)及自轉(zhuǎn)；圓盤(pán)用于放置并固定圓盤(pán)上的電池；剛性肋板用于支撐個(gè)小外齒輪周轉(zhuǎn)；銅條起支撐和導(dǎo)電作用；滑環(huán)將轉(zhuǎn)動(dòng)環(huán)形電池組串聯(lián)并輸出電能。