一种被动散热型电池包下箱体的制作方法

1.本发明涉及电动汽车电池包技术领域，特别涉及一种被动散热型电池包下箱体。


背景技术：

2.电动汽车是新能源汽车的发展方向，其采用电池组包存储电能作为驱动汽车行驶的动力来源。为保证一定的总电量和输出电压要求，电动汽车需要设置一定数量的电池组，并通过铜排将各电池组连接起来形成电池包，为提高电池包的安全性，通常将电池包安装在电池包箱体内，电池包箱体一般安装于汽车的底盘上，电池包箱体由下箱体和上盖组成，下箱体主要用来放置电池组。
3.在电动汽车使用电池组驱动车辆行驶时，由于电池组的充放电发热导致电池组温度升高，温度过高会对电池的性能及使用寿命产生不利影响，甚至灰引发热失控，危害人身安全，因此必须对使用中的电池组进行冷却降温。现有技术中一般采用在下箱体内的电池组底部铺设水冷板，通过水冷板内的低温液体，将电池包内的热量带走。
4.可当电池组发热时形成的热气流是向上运动的，使得电池组上部的温度要高于电池组下部的温度，而水冷板产生的冷气会聚集在电池组底部只对电池组底部降温，这种只是在电池包下箱体采用水冷板由电池组底部散热的方式，冷气聚集于电池包底部，无法有效对电池包的中上部进行降温，对电池组的降温效果不是很理想，散热降温效率不高。


技术实现要素：

5.有鉴于此，本发明的目的在于提供一种被动散热型电池包下箱体，以提高对电池包的散热降温效率。
6.为达到上述目的，本发明的基础方案如下：
7.一种被动散热型电池包下箱体，包括由上至下依次设置的箱体边框、水冷板和底护板，所述底护板和所述水冷板均与所述箱体边框固定连接，所述水冷板上设置多块隔板将所述箱体边框分隔成多个用于放置电池组的电池仓，所述水冷板内与电池仓对应地设置多条用于冷液流通的冷液流道，所述冷液流道的入口端与外置的制冷设备的冷液出口连通，冷液流道的出口端与外置的制冷设备的冷液入口连通；
8.所述隔板内设置有水流道，所述水流道的入口端与靠近冷液流道入口端的冷液流道连通，水流道的出口端与靠近冷液流道出口端的冷液流道连通，通过将所述水冷板内的冷液导入所述隔板内以对电池组的侧壁进行冷却降温。
9.与单独通过水冷板由电池组底部进行冷却降温相比，本发明基础方案通过将冷液引入隔板内对电池组的侧壁进行降温，增加了对电池组降温的强度，减小了电池组上下部之间的温差，有利于延长电池组的使用寿命，由于隔板更靠近电池组上部的高温区，隔板产生的冷气与电池组产生的热量间的热交换更为激烈，通过隔板对电池组的侧壁进行降温的效率大于由电池组底部进行降温的效率，提高了冷液的利用率。
10.进一步，所述水流道的入口端设置用于驱动所述冷液在所述水流道内流动的驱动
单元，所述驱动单元包括竖直设置于所述隔板内的第一滑道、与所述第一滑道密封滑动连接的滑柱和设于所述滑柱下方的第一弹簧，所述第一滑道的上部内腔与所述水流道的入口端连通，第一滑道的下部内腔与靠近冷液流道出口端的冷液流道连通，所述滑柱上设置竖直贯穿滑柱的流孔，所述流孔处设置仅许流体由滑柱下方空间流向滑柱上方空间的第一单向阀，所述第一弹簧的上端与所述滑柱固定连接，第一弹簧的下端与第一滑道的底部内壁固定连接。
11.在车辆行驶中车辆会产生上下振动使得所述滑柱在所述第一滑道内上下滑动，当滑柱向下滑动压缩第一弹簧时，第一单向阀被迫打开使滑柱下方的冷液经由流孔进入滑柱上方的第一滑道内，接着在第一弹簧的弹力下滑柱向上滑动时第一单向阀被迫关闭，在第一弹簧的推力下向上滑动的滑柱将滑柱上方的冷液压入水流道再由水流道的出口端流入靠近冷液流道出口端的冷液流道里，同时冷液由靠近冷液流道入口端的冷液流道里流入滑柱下方的第一滑道下部内腔，只要车辆使用电池组驱动车辆行驶中，滑柱会持续上下滑动驱动冷液在隔板中的水流道里流动。
12.进一步，所述第一滑道下方设置与第一滑道隔绝的容纳腔，所述容纳腔内装有电流变液，所述滑柱的底部竖直设置插杆，所述插杆的上端与所述滑柱固定连接，插杆的下端穿过第一滑道底部的隔板本体伸入所述容纳腔内的电流变液内，所述插杆与所述隔板密封滑动连接，所述容纳腔的两侧对称设置电极板，一电极板与电池组的正极电连接，另一电极板与电池组的负极电连接，所述电极板与电池组电连接的线路上串联有热敏电阻，所述热敏电阻设置在电池组外壁上。
13.在电池组的温度不高时，热敏电阻的电阻较小使得两电极片间的电场强度较大，进而使得电流变液的粘稠度较大以阻碍插杆在电流变液中的移动进而阻碍滑柱的上下滑动，使得隔板内的冷液流量较小；当电池组的温度升高时，热敏电阻的电阻变大使得两电极板间的电场变小，进而使得电流变液的粘稠度较小对插杆的阻力变小，进而滑柱在第一滑道里的上下滑动的幅度变大，使得隔板里的冷液的流量变大加大对电池组的冷却降温，上述方案实现了可以根据电池包的温度来控制隔板内冷液的流量，达到合理降温以控制电池包温度，使电池包处于最优工作温度范围内，当各电池组上均使用相同参数的热敏电阻时，可以通过热敏电阻来改变电流变液的粘稠度进而改变流经隔板内的冷液的流量，使得组成电池包的各电池组间的温差变小，有利于延长电池组的使用寿命。
14.进一步，第一滑道底部侧壁设置将第一滑道底部内腔与隔板外部空间连通的第一入口，电池仓内的水冷板上靠近所述冷液流道的入口端设置与所述冷液流道连通的上游水孔，电池仓内的水冷板上靠近所述冷液流道的出口端设置与所述冷液流道连通的下游水孔，所述第一入口通过第一管道与所述上游水孔连通，所述水流道的出口端通过第二管道与所述下游水孔连通。
15.进一步，所述第一管道上设置有仅许流体由所述第一管道流向所述第一滑道的下部内腔的第二单向阀，第二单向阀的设置可以防止滑柱在向下滑动时使得第一滑道下部内腔里的冷液由第一管道流回冷液流道里。
16.进一步，所述上游水孔和所述下游水孔上均密封连接将上游水孔或下游水孔封堵或打开的水开关，所述第一管道和所述第二管道分别与所述上游水孔和所述下游水孔处的水开关螺纹密封连通，通过可拆卸的管道将隔板内的水流道与水冷板内的冷液流道连通，
可以方便拆卸第一管道和第二管道以更换隔板。
17.进一步，为不妨碍电池组在电池仓里的安装，所述第一管道和所述第二管道镶嵌于所述隔板的外壁和所述水冷板的上表面上。
18.进一步，为不妨碍电池组在电池仓里的安装，在水冷板的非冷液流道区域的上表面上设置沉孔，所述水开关设置于所述沉孔内。
19.进一步，所述底护板和所述水冷板通过螺钉与所述箱体边框固定连接，螺钉由底护板的下方穿过底护板和水冷板的非冷液流道区域将底护板、水冷板和箱体边框固定连接在一起。
20.进一步，为了延长所述冷液流道的长度以提高对电池组的降温效率，所述冷液流道的入口端设置于所述水冷板的一侧端，冷液流道的出口端对立设置于水冷板的另一侧端。
附图说明
21.此处所说明的附图用来提供对本技术的进一步理解，构成本技术的一部分，本技术的示意性实施例及其说明用于解释本技术，并不构成对本技术的不当限定。在附图中：
22.图1为本发明立体图。
23.图2为一视图方向的隔板结构示意图。
24.图3为另一视图方向的隔板结构示意图。
25.附图中各标号的含义为：
26.箱体边框-10；电池仓-101；水冷板-20；冷液流道-201；底护板-30；隔板-40；水流道-401；第一滑道-402；滑柱-403；流孔-4031；第一弹簧-404；第一单向阀-405；容纳腔-406；插杆-407；第一入口-408；电流变液-50；电极板-60；第一管道-70；第二单向阀-701。
具体实施方式
27.本发明公开的被动散热型电池包下箱体，如图1-3所示，包括由上至下依次设置的箱体边框10、水冷板20和底护板30，箱体边框10为由铝型材依次首尾相连制成的框体。
28.所述水冷板20上设置多块隔板40将所述箱体边框10分隔成多个用于放置电池组的电池仓101，在本实施例中设置三块隔板40将箱体边框10分隔成四个电池仓101，所述隔板40的两端通过螺钉与所述边框固定连接，隔板40的底部与水冷板20固定连接，所述隔板40由具有良好导热性能的材质制成，本实施例中的隔板40由铝合金制成，如图3所示，隔板40内设置有水流道401，所述水流道401在隔板40内弯曲折回布置。
29.靠近所述水流道401的入口端的隔板40内竖直设置第一滑道402，所述第一滑道402的上部内腔与所述水流道401的入口端连通，第一滑道402的底部侧壁设置将第一滑道402的底部内腔与隔板40的外部空间连通的第一入口408。
30.如图2所示，位于第一滑道402的下方的隔板40内设置与第一滑道402隔绝的容纳腔406，容纳腔406内装有电流变液50并预留部分剩余空间，所述电流变液50具有当电流变液50所处的环境的电场强度变强时电流变液50的粘稠度增加、当电流变液50所处的环境的电场强度变弱时电流变液50的粘稠度降低的特性。
31.如图2所示，第一滑道402内密封滑动连接有滑柱403，所述滑柱403优选铁质柱体，
滑柱403上设置竖直贯穿滑柱403的流孔4031，所述流孔4031处设置仅许流体由滑柱403的下方空间流向滑柱403的上方空间的第一单向阀405，滑柱403下方竖直设置第一弹簧404和插杆407，所述第一弹簧404的上端与所述滑柱403固定连接，第一弹簧404的下端与第一滑道402的底部内壁固定连接，所述插杆407的上端与所述滑柱403固定连接，插杆407的下端穿过第一滑道402底部的隔板本体伸入所述容纳腔406内的电流变液50内，所述插杆407与隔板40密封滑动连接。
32.如图2所示，容纳腔406的两侧对称设置电极板60，一电极板60与电池仓101内的电池组的正极电连接，另一电极板60与电池仓101内的电池组的负极电连接，电极板60与电池组电连接的电路上串联有正温度系数的热敏电阻，热敏电阻贴设在电池组的上部外壁上以根据电池组的温度改变热敏电阻的电阻率。
33.水冷板20内与电池仓101对应地设置四组用于冷液流通的冷液流道201，每条冷液流道201均在水冷板20内弯曲折回布置，每条所述冷液流道201的入口端设置于水冷板20的一侧端，冷液流道201的入口端与外置的制冷设备的冷液出口连通，每条冷液流道201的出口端均设置于与冷液流道201的入口端对立的水冷板20的另一侧端，冷液流道201的出口端与外置的制冷设备的冷液入口连通，靠近所述冷液流道201的入口端的电池仓101内的水冷板20上表面设置与所述冷液流道201连通的上游水孔，靠近所述冷液流道201的出口端的电池仓101内的水冷板20上表面设置与所述冷液流道201连通的下游水孔，所述第一入口408通过第一管道70与所述上游水孔连通，所述第一管道70上设置仅许流体由第一管道70流向第一滑道402下部内腔的第二单向阀701，所述水流道401的出口端通过第二管道与所述下游水孔连通。所述上游水孔和所述下游水孔上均密封连接将上游水孔或下游水孔封堵或打开的水开关，所述第一管道70与所述上游水孔处的水开关螺纹密封连通，所述第二管道与所述下游水孔处的水开关螺纹密封连通。为不妨碍电池组在电池仓101里的安装，第一管道70和第二管道镶嵌设置在隔板40的外壁和水冷板20的上表面上。水开关也镶嵌设置在水冷板20上表面上，具体可在水冷板20的非冷液流道区域的上表面上设置沉孔，然后将水开关设置于所述沉孔内。
34.所述底护板30和所述水冷板20均通过螺钉与所述箱体边框10固定连接，具体可通过螺钉由底护板30的下方穿过底护板30和水冷板20的非冷液流道区域将底护板30、水冷板20和箱体边框10固定连接在一起。
35.与现有技术相比，本发明的被动散热型电池包下箱体至少具有以下有益效果：
36.通过在隔板40内设置水流道401将冷液导流至隔板40内以由电池组的侧壁对电池组进行冷却降温，提高降温效率和冷液利用率；
37.通过设置驱动装置利用电动汽车行驶时产生的振动来驱动冷液在隔板40里流动，合理利用能源并减轻车辆的振动；
38.通过设置热敏电阻和电流变液50与驱动装置的巧妙结合达到根据电池组的温度合理控制隔板40内冷液的流量以控制电池组的温度，可以达到减小同一电池组的上下部之间的温差以及达到减小不同电池组间的温差以提高电池组的使用寿命。
39.以上的仅是本发明的实施例，方案中公知的具体结构及特性等常识在此未作过多描述。应当指出，对于本领域的技术人员来说，在不脱离本发明结构的前提下，还可以作出若干变形和改进，这些也应该视为本发明的保护范围，这些都不会影响本发明实施的效果
和专利的实用性。本技术要求的保护范围应当以其权利要求的内容为准，说明书中的具体实施方式等记载可以用于解释权利要求的内容。