[發明專利]一種基于雙直角梯形散熱室的電動汽車電池箱

在審

• 申請號: 202011162623.0
• 申請日: 2020-10-27
• 公開（公告）號: CN112331953A
• 公開（公告）日: 2021-02-05
• 發明（設計）人: 閆澤中;張彥琴
• 申請（專利權）人: 北京工業大學
• 主分類號: H01M10/613
• 分類號: H01M10/613;H01M10/617;H01M10/625;H01M10/643;H01M10/6551;H01M10/6556;H01M10/6561;H01M50/213;H01M50/244;H01M50/249
• 代理公司: 廣東有知貓知識產權代理有限公司 44681
• 代理人: 馮姣

本發明公開了一種基于雙直角梯形散熱室的電動汽車電池箱，屬于電動汽車電池散熱領域。電池箱結構包括箱體、蓋板和內部隔板，隔板可插入箱體兩側的鍵槽中得以固定。電池通過頂部支架和底部支架固定于箱體內部，并由隔板分為呈直角梯形排列的均勻兩組。箱體的兩側各開有一對進風口和出風口，且進風口面積大于出風口面積；由文丘里效應，風道截面積不斷變小，空氣也在散熱室中處于加速狀態，從而使后排電池單體的散熱得到改善；此外，由于兩對進風口和出風口呈中心對稱分布，出風口處已被加熱的空氣，也可通過隔板與同側進風口處未被加熱的空氣進行熱交換，從而使電池單體之間的溫度分布更加均勻。主要用于電動汽車。

·技術領域：

本發明涉及電動汽車領域，尤其涉及電動汽車的電池散熱領域。

·背景技術：

伴隨著電動汽車的快速發展，作為電動汽車的供能裝置，電池的發展和對其性能的研究至關重要。由于電池在充、放電過程中會產生大量的熱，而它的性能又與其自身溫度有關，因此如何對電池進行高效散熱，這是近些年的一個重要課題。在電池的散熱領域，風冷散熱、液冷散熱和制冷劑直接冷卻是三種最為常見的冷卻方式。而盡管在散熱效率上并不及液冷散熱和制冷劑直接冷卻散熱，但低成本、結構簡單則依然是風冷散熱的優勢之一，并使它成為企業在設計低端電動車時的主要選擇。而由于空氣本身的比熱容過小，其溫度很容易改變，則當其流過前排電池單體并與后排電池進行接觸時，此時的空氣往往已被加熱。這樣不僅不利于后排電池單體的散熱，還會對電池單體之間的溫度均勻性產生影響。這同樣也是影響風冷散熱效果的主要因素之一。

據檢索，目前已有考慮應用文丘里效應，通過設計梯形電池包，進而改善在對后排電池進行風冷散熱時，冷卻能力下降的問題。如公開號為CN105914311的中國專利，便設計了一種基于等腰梯形的電池包，并結合風冷、相變材料和熱管等多種散熱方法，以復合散熱的方式，使電池的整體散熱得到改善。整套裝置包括若干電池單體、上箱體、下箱體、梯形蓋板、熱管、散熱翅片、相變材料、連接片以及貫通隔板。

然而，上述電動汽車電池包冷卻裝置存在不足之處。專利的技術方案采用了等腰梯形電池包結構，制造成本較高且不利于在電動車上的排布。并且采用了復合散熱的方式，雖結合了多種散熱方法的優勢，但諸如熱管散熱和相變材料散熱等冷卻方式，均處于電池散熱領域的前沿，并未在電動汽車上大規模應用。

·發明內容：

本發明的目的是提供一種基于雙直角梯形散熱室的電動汽車電池箱。它不僅整體結構簡單，還能有效使得電池箱內部電池單體的散熱獲得改善，并使電池單體之間的溫度分布更加均勻。

本發明是通過以下技術方案來實現優化散熱功能的：一種電動汽車電池箱；電池箱結構包括箱體、蓋板和內部隔板，隔板可插入箱體兩側的鍵槽中得以固定；電池通過頂部支架和底部支架固定于箱體內部，且兩端分別與載流片相連，并由隔板分為呈直角梯形排列的均勻兩組；箱體的兩側各開有一對進風口和出風口，且進風口面積大于出風口面積；箱體的頂部設有蓋板。

所述的箱體兩側的進風口和出風口大小固定，且進風口面積大于出風口面積。

隔板將箱體內部空間劃分為兩截面積為直角梯形且相等的散熱室，并使兩對進風口和出風口呈中心對稱分布。

本發明的工作過程和原理為：

在電動汽車工作時，利用風機和風道將空氣分別由箱體兩側的進風口導入，采用強制對流換熱的方式對電池進行冷卻，再將熱量由兩側的出風口分別排出。而在冷卻的過程中，出風口處的空氣可通過箱體中間的隔板，與同側進風口處未被加熱的空氣進行熱交換。

與現有技術相比，本發明的有益效果是：

一.本裝置利用文丘里原理，通過采用基于雙直角梯形散熱室的設計，改善風冷散熱時出風口附近電池單體的冷卻效果。