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一种液冷式电池包通风辅助散热装置及控制方法


技术摘要:
本发明公开了一种液冷式电池包通风辅助散热装置及方法,包括电池包总成和底盘,所述电池包总成和底盘之间设有风道总成,所述风道总成包括导风罩和风道本体,所述导风罩位于呈扁平状中空结构的风道本体的前端;所述电池包总成与风道本体的上表面紧密接触,所述风道本体  全部
背景技术:
近年来,汽车产业的发展和汽车的广泛应用加剧了环境污染问题。电动汽车和混 合动力汽车作为传统汽车的一种重要替代,有望降低汽车的尾气污染,因而发展迅速。动力 电池包作为电动汽车的核心部件,决定着电动汽车的性能。动力电池包在工作过程中,产生 大量的热。若这些热量不能有效地排除,将增加电池组的温度和温差,影响电池组的性能, 并造成严重的安全隐患。因此,需要对动力电池组进行热管理,保证电池包在合适的温度和 温差范围内工作,从而提高电池组的性能,延长电池组的使用寿命。 为了能使电池包更高效、更均匀的散热很多技术学者提出了很多解决方案,目前 市场上主要以风冷和液冷两种形式出现,而风冷普遍存在进风口侧电池温度低,出风口侧 电池温度高的缺点,不能均匀的为电池降温;液冷模式虽然降温效果相对风冷较好,但是若 电池包大功率放电时,电池包瞬间产生的热量也难以保证快速散去。 充分考虑到空间的合理性、一致性和安全性,目前越来越多的电动汽车都将电池 包设计成底盘,但是却存在一些问题,首先电池离地面过近,可能会导致电池底部受到尖锐 物体冲击而损坏;其次在车辆涉水能力上也要受到影响,虽然电池包做了防水设计,但还达 不到完全防水的能力。
技术实现要素:
发明目的:针对现有技术中存在不足,本发明提供了一种具备较好防水能力的并 且能够实现电池包的快速均衡散热的液冷式电池包通风辅助散热装置及方法。 技术方案:一种液冷式电池包通风辅助散热装置,包括电池包总成和底盘,所述电 池包总成和底盘之间设有风道总成,所述风道总成包括导风罩和风道本体,所述导风罩与 风道本体连通,所述导风罩开口朝着车辆前进的方向或开口向下位于风道本体的前端,所 述风道本体沿车辆前进方向布置呈扁平状中空结构;所述电池包总成与风道本体的上表面 紧密接触并且与其固定连接,所述风道本体固定安装在底盘的上方。当电池包总成内的温 度瞬间提高时,由于电池包总成与与风道本体的上表面接触,将热量传导至风道本体内,通 过导风罩将冷空气引入风道本体然后排出,将热量带走起到了辅助散热的效果,实现电池 包的快速均衡散热。 优选项,为了保证辅助散热的效果,所述风道本体包括上隔板、下隔板和侧板,所 述上隔板、下隔板和侧板构成扁平的风道,所述电池包总成焊接在上隔板上,所述下隔板固 定安装在底盘上。 优选项,为了进一步保证辅助散热的效果,所述上隔板、下隔板和侧板的材质为导 热金属材料。所述上隔板、下隔板和侧板由铝合金材料制成,由于铝合金的防抗击型与防击 3 CN 111613852 A 说 明 书 2/4 页 穿性比较好,能够有效的保护电池包和起到防水的作用,并且铝合金的导热性良好,能将大 量热量散出。 优选项,为了提高进入风道本体内的空气的热交换效果,所述上隔板上镶嵌有至 少两条沿宽度方向设置的导热块,所述导热块上设有至少两块向下沿伸的散热翅片。导热 块由高导热石墨材料制成镶嵌在上隔板内,导热块下部装有散热翅片,配合流入的空气实 现热量的消散,并且翅片增强了空气的紊流度,提高了空气与导热块的对流换热系数。 优选项,为了进一步增强了空气的紊流度,提高空气与导热块的对流换热系数,所 述散热翅片纵向方向沿风道本体的长度方向布置,相邻两块导热块上的散热翅片在横向方 向上间隔设置。 优选项,为了提高空气的进入量,所述导风罩为喇叭口结构,开口处的口径到出口 处与风道本体连接处为逐渐收缩的流线型结构。流线型结构设计能够收集更多的空气进入 风道本体,提高散热效果。 优选项,为了提高产品的使用寿命并且保证散热效果,所述导风罩内设有空气过 滤装置。通过空气过滤装置能够避免大颗粒的粉尘进入风道本体内,避免风道的堵塞,提高 了使用寿命。 优选项,为了实现自动化控制,所述导风罩开口处设有进气开关,所述风道总成尾 部设有出气开关,所述电池包总成内设有温度传感器,所述温度传感器连接有控制器,所述 控制器分别与进气开关和出气开关连接,所述控制器由电源供电。 一种液冷式电池包通风辅助散热装置的方法,包括以下步骤: 1)电池包总成内部温度监控:温度传感器将采集到的电池包内的温度信息实时传输给 控制器,温度信息包括最高温度TMAX和最大温差TDIF,; 2)温度判定:控制器将温度传感器将采集到最高温度TMAX和最大温差TDIF,值  与控制器 设定的最高温度TMAX0和最大温差TDIF0进行比较;若最高温度或者最大温差的测量值超过设 定值时,进入步骤3;若最高温度或者最大温差的测量值未超过设定值时,保持初始状态;3) 辅助散热装置工作:控制器同时打开进气开关和出气开关,冷空气通过导风罩进入风道本 体,最后由风道本体排出。 若最高温度或者最大温差超过上限值,控制器控制流道进出口打开进行辅助散 热;当温度处于合理范围时,控制器控制关闭进出口,能够适当减少汽车行驶时的风阻及噪 声。 有益效果:本发明将液冷与风冷相结合能合理有效降低电池模组间的温差,有效 解决电池包温度积聚的问题;利用汽车行驶时空气流量充足进行风冷散热,配合高导热硅 材料制成的带翅片导热块,可迅速降低电池包的温度,实现散热过程的快速性和温度下降 的均衡性。 附图说明 图1为本发明第一实施例的结构示意图; 图2为本发明第二实施例的结构示意图; 图3为本发明风道本体的结构示意图; 图4为本发明的控制流程图。 4 CN 111613852 A 说 明 书 3/4 页
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