一种储能电源系统模块上的组合式冷却系统装置的制作方法

1.本实用新型涉及电池模块散热技术领域，尤其是涉及一种储能电源系统模块上的组合式冷却系统装置。


背景技术：

2.近年来，随着储能行业的快速发展，储能电源系统模块(电池)得到了越来越广泛的应用。其中，储能电源系统模块由多个电芯组成，并装配在密闭的电池簇空间内，电芯在充放电的过程中，储能电源系统模块自身会产生一定的温度，而且该温度是会随工作情况而变化的。
3.然而，储能电源系统模块自身对于周围环境温度的均匀性要求极高，据了解，在超出预定承受范围之后，电源系统模块温差每提升1℃，储能电源系统模块的寿命就会缩短5％，因此，温度对于电源系统模块的使用寿命来说，存在很大影响。
4.但在实际应用中，由于电源系统模块装配在密闭的空间中，里面的热量难以排放到外部，因此会存在散热性能差的问题，而且，电源系统模块工作时，每个区域的温度不一样，存在电源系统模块自身ntc采集温度一致性差、不均匀等情况，因此难以采用其它措施对电源系统模块进行有效散热。
5.因而，有必要提供一种可以对电源系统模块进行散热并保证散热效果的技术方案。


技术实现要素：

6.本实用新型提出一种储能电源系统模块上的组合式冷却系统装置，以解决现有的电源系统模块散热差，散热效果不理想的问题。
7.本实用新型采用的技术方案如下：包括箱体、冷却装置、风机、以及电池模组，两个所述电池模组沿所述箱体的长度方向安装在所述箱体的内部，且分别位于所述箱体的两侧，所述冷却装置位于两个所述电池模组之间，且所述冷却装置与两个所述电池模组以及所述箱体之间密封连接，形成一垂直于所述电池模组的环形的导流空腔，所述风机安装在所述箱体一端的外壁上，且所述风机与所述导流空腔相通，所述箱体的两侧设有换气孔，在所述风机的驱动下，冷风从所述换气孔进入所述箱体的内部，经过所述电池模组至所述导流空腔后从所述风机排出。
8.进一步地，还包括低压线束总成、低压电气连接器以及电池管理单元，所述低压电气连接器安装在所述箱体上与所述风机同一端的外壁上，所述低压线束总成的一端与所述电池模组连接，另一端与所述低压电气连接器连接，所述电池管理单元安装在所述低压电气连接器的外部。
9.进一步地，所述箱体包括上壳体和下托盘总成，所述上壳体安装在所述下托盘总成的顶端，且与所述下托盘总成之间形成一空间，所述电池模组安装在所述空间的内部。
10.进一步地，所述冷却装置、所述电池模组、以及所述箱体之间的均通过封堵泡棉进
行密封连接形成环形的所述导流空腔。
11.进一步地，所述电池模组包括若干个并列设置的电芯，且每两个所述电芯之间间隔设置，以在间隔处形成进风通道。
12.进一步地，所述下托盘总成安装有所述风机一端的外壁上设置有排风口，所述下托盘总成安装有所述风机一端的内壁上设置有进风口，所述排风口与所述导流空腔连通，并与所述进风口相对应；所述风机安装在所述排风口中。
13.进一步地，所述换气孔呈条状，设置在所述下托盘总成两侧的壁面上，且同一壁面处的所述换气孔的面积向所述风机方向依次减小。
14.进一步地，所述换气孔的位置与所述进风通道的位置一一对应。
15.本实用新型的有益效果是：
16.本技术中，通过风机的工作，以此在导流空腔内产生吸力，从而可以让外界的空气沿着换气孔进入到电池模组的进风通道中，然后再经过两个电池模组之间的间隙处，最后进入导流空腔中经风机排放出去，以此让电源系统模块与外界进行空气交换，从而实现散热；而其中，进风通道位于电池模组的两个电芯之间，可增大电芯与空气的接触面积，从而实现电芯的大面积散热，并提高散热效率，同时，通过导流风板的导流及筋条的封堵，能让风机在工作时，空气流速均匀，并使外部的空气沿进风通道进入到电池模组之间的间隙后，尽量沿导流空腔中排放出去，从而可以保证散热效果，并使得电源系统模块内各个区域的温差一致，以保证电源系统模块的使用寿命。
附图说明
17.附图是用来提供对本实用新型的进一步理解，并构成说明书的一部分，与下面的具体实施方式一起用于解释本实用新型，但不应构成对本实用新型的限制。在附图中：
18.图1为本实用新型一实施例的整体结构爆炸图；
19.图2为本实用新型一实施例的内部剖视图；
20.图3为本实用新型一实施例电池模组安装在箱体内的结构示意图；
21.图4为本实用新型一实施例风道板未安装到箱体上的结构示意图；
22.图5为本实用新型一实施例风机、导流风板、风道板和封堵泡棉的连接示意图；
23.图6为本实用新型一实施例风机的安装示意图；
24.图7为本实用新型一实施例风道板与封堵泡棉的结构示意图；
25.图8为本实用新型一实施例风道板与封堵泡棉连接后的结构示意图；
26.图9为本实用新型一实施例箱体安装风机的侧壁的结构示意图；
27.图10为本实用新型一实施例导流风板的结构示意图；
28.图11为本实用新型一实施例导流风板另一视角的结构示意图；
29.图12为本实用新型一实施例导流风板与一横梁的连接示意图；
30.图13为本实用新型一实施例风道板安装到箱体上的结构示意图；
31.图14为本实用新型一实施例导流风板与风道板的连接示意图；
32.图15为本实用新型一实施例风道板与一横梁的连接示意图；
33.图16为本实用新型一实施例换气孔的结构示意图；
34.图17为本实用新型另一实施例换气孔的结构示意图；
35.图18为本实用新型一实施例箱体内排风时的气体流动示意图。
36.附图标注说明：1、箱体；11、换气孔；12、排风口；13、横梁；14、连接孔；15、把手；16、第一安装孔；17、上壳体；18、下托盘总成；20、冷却装置；2、风道板；21、连接板；3、电池模组；31、进风通道；4、风机；5、封堵泡棉；6、导流风板；61、进风口；62、第二安装孔；7、紧固螺栓；8、筋条；81、卡孔；9、密封泡棉；10、扎带；30、低压线束总成； 40、低压电气连接器；50、电池管理单元。
具体实施方式
37.以下结合附图对本实用新型的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本实用新型，并不用于限制本实用新型。
38.为了便于本领域技术人员的理解，本技术通过以下实施例对本技术提供的技术方案的具体实现过程进行说明。
39.请参图1－2，本技术提供了一种储能电源系统模块上的组合式冷却系统装置，包括：箱体1、冷却装置20、风机4、以及电池模组3，两个电池模组3沿箱体 1的长度方向安装在箱体1的内部，且分别位于箱体1的两侧，冷却装置20位于两个电池模组3之间，且冷却装置20与两个电池模组3以及箱体1之间密封连接，形成一垂直于电池模组3的环形的导流空腔，风机4安装在箱体1一端的外壁上，且风机4与导流空腔相通，箱体1的两侧设有换气孔11，在风机4的驱动下，冷风从换气孔11进入箱体1的内部，经过电池模组3至导流空腔后从风机4排出。
40.进一步地，还包括低压线束总成30、低压电气连接器40以及电池管理单元 50，低压电气连接器40安装在箱体1上与风机4同一端的外壁上，低压线束总成30的一端与电池模组3连接，另一端与低压电气连接器40连接，电池管理单元50安装在低压电气连接器40的外部。
41.请参阅图2－5、13，冷却系统装置20包括连接板21、风道板2、导流风板6、筋条8、以及横梁13；
42.其中，两个筋条8并列且间隔设置在箱体1的底面处，并与箱体1的长度方向平行，且筋条8两端分别延伸至箱体1的两侧，然后在每一筋条8上均设置有一电池模组3，具体的，在筋条8上设置有若干个用于安装螺钉的卡孔81，通过螺钉将电池模组3稳定安装到筋条8的上端面处，同时，可通过筋条8对电池模组3下方的空间进行封堵，以对空气的流向进行限位；而电池模组3安装之后，两个电池模组3之间具有间隙，且间隙位于两个筋条8之间，同时，电池模组3 内部并列设置有若干个进风通道31，具体的，每一电池模组3包括若干个并列设置的电芯，且每两个电芯之间间隔安装，以此在两个电芯的中间处形成进风通道31，接着在箱体1的前后壁面处均设置有若干个换气孔11，使每一换气孔 11均对应一个进风通道31；
43.而导流风板6安装在箱体1的一侧壁上，并位于箱体1的内部，且导流风板 6与箱体1的壁面之间包围形成导流空腔，具体的，导流风板的连接方式为：在箱体1的侧壁上设置有若干个第一安装孔16(参见图9)，然后在导流风板6 的两侧均设置有若干个第二安装孔62(参见图11)，第一安装孔16与第二安装孔62一一对应，接着在第一安装孔16和第二安装孔62中安装螺栓7，以此将导流风板6安装到箱体1上；而风机4安装在箱体1的外侧壁上，且风
机4的抽风口与导流空腔对应连通，以此在工作时可以在导流空腔处产生吸力；同时，导流风板6远离风机4的一侧上设置有与导流空腔连通的进风口61，且进风口 61朝向电池模组3之间的间隙，以通过进风口61将风机4的吸力作用到箱体1 内部；
44.在本实施例中，风道板2呈弯折结构设置，其一端固定在导流风板6的上端，另一端固定在箱体1的底面上，且风道板2位于两个电池模组3之间的间隙中，以此对间隙处的空气进行封堵并起导流作用。
45.本技术中，通过风机4的工作，以此在导流空腔内产生吸力，从而可以让外界的空气沿着换气孔11进入到电池模组3的进风通道31中，然后再经过两个电池模组3之间的间隙处，最后进入导流空腔中经风机4排放出去，以此让电源系统模块与外界进行空气转换，从而实现散热；而其中，进风通道31位于电池模组3的两个电芯之间，可增大电芯与空气的接触面积，从而实现电芯的大面积散热，并提高散热效率，同时，通过筋条8对电池模组3下方空间的封堵，并通过导流风板6对两个电池模组3之间的间隙进行封堵，以此起导流效果，从而能让风机4在工作时，使外部的空气沿进风通道31进入到电池模组3之间的间隙后，能尽量进入导流空腔中排放出去(参见图18)，从而保证散热效果，并使得空气流速均匀，让电源系统模块内各个区域的温差一致，并以此保证电源系统模块的使用寿命。
46.请参阅图4－5、7－8、13，在本实施例中，在风道板2的两侧均设置有封堵泡棉5，且封堵泡棉5的长度与风道板2的长度相对应，在安装到箱体1之后，封堵泡棉5会紧贴电池模组3，以此提高风道板2与电池模组3之间的密封性，从而进一步保证在风机4工作时，电池模组3之间的空气能尽量进入导流空腔中排放出去。
47.请参阅图3、9－12，本实施例中，导流风板6的横截面形状呈凸字形，且前部的凸起结构伸入两个电池模组3之间的间隙中，而进风口61则设置在该凸起结构处，以使进风口61朝向两个电池模组3之间的间隙，同时，进风口61的高度略小于或等于电池模组3之间的间隙高度，以此可以让风机4在导流空腔处产生的吸力通过进风口61更加均匀作用到两个电池模组3之间的间隙中，从而提高空气的流动性。同时，导流风板6与箱体1之间形成的导流空腔，能使得风机4的吸力作用到该导流空腔之后，在此会形成一定的真空效果，以此增大吸力，从而可以提高空气的流动性，并提高散热效率。
48.值得一提的是，为了提高导流风板6的安装方便性及提高导流空腔的密封性，本实施例中，在导流风板6的上下端口处均设置有密封板，通过密封板对导流风板6内的导流空腔进行密封，且在密封板的连接处设置密封胶，以此提高密封效果，待导流风板6的上下端口完全密封好之后，再将导流风板6安装到箱体1上，以此提高导流风板6的安装方便性。当然，在另一实施例中，可以仅在导流风板6的上端口处设置密封板，通过密封板对上端口进行密封，然后将导流风板6的下端口直接焊接在箱体1的底面处，以此直接将导流风板6 安装到箱体1上，并通过箱体1的底板对导流风板6的下端口进行密封，然后在导流风板6与箱体1的连接处设置密封胶，以及在导流风板6与密封板的连接处设置密封胶，以此提高密封效果。
49.进一步的，请参阅图4，导流风板6在位于进风口61的两侧处设置有密封泡棉9，且安装之后，密封泡棉9紧贴电池模组3的侧边，以此提高导流风板6 与电池模组33之间的密封性。
50.本技术中，通过封堵泡棉5和密封泡棉9的设置，可以提高导流封风板及风道板2与
电池模组3之间的密封性，从而可以让进风通道31、两个电池模组3 之间间隙处的空气，在最大程度上往风机4方向流动，从而提高空气的流动性，以保证散热均匀性，并提高换热效率。
51.请参阅图6，本实施例中，箱体11安装有导流空腔的那一侧壁上设置有排风口12，排风口12与导流空腔连通，并与进风口61相对应，而风机4则安装在该排风口12中，以此让风机4可以在导流空腔处产生吸力，从而进行箱体1 内的散热工作。具体的，风机4的安装方式设置为：在箱体1的侧壁上设置有若干个连接孔14，且连接孔14围绕排风口12设置，然后在风机4上设置有若干个与连接孔14一一对应的孔位，接着在该孔位及连接孔14中安装紧固螺栓7，通过紧固螺栓7将风机4安装到箱体1的排风口12处。
52.请参阅图2、7、13－15，本实施例中，风道板2呈l形，且风道板2的长度与两个电池模组3之间的间隙长度相对应，同时风道板2的高度与电池模组3 的高度相对应，以此让风道板2安装之后，完全覆盖在两个电池模组3之间的间隙上方及一侧边处，从而保证对电池模组3之间的间隙的封堵及导流效果
53.其中，风道板2的具体安装方式为：在风道板2的两端处均设置有一连接板21，连接板21上设置有用于安装螺钉的孔位，然后在导流风板6的上端面处设置有与一连接板21上的孔位相对应的螺纹孔，且同样在箱体1上设置有与另一连接板21上的孔位相对应的螺纹孔，以此让位于风道板2左侧的连接板21 的孔位与导流风板6的孔位相对应，从而在孔中安装螺钉将风道板2的一端固定在导流风板6上，接着将位于风道板2右侧的连接板21的孔位与箱体1上的螺纹孔相对应，从而在孔中安装螺钉将风道板2的另一侧固定到箱体1上。
54.请参阅图4、12－13，本实施例中，箱体1的底面处并列且间隔设置有两个横梁13，而筋条8设置在两个横梁13之间，并与横梁13垂直，以此包围形成框架结构，并以此提高电池模组3下方的密封性。
55.其中，导流风板6的下端向内凹陷形成一高度与横梁13高度相对应的槽口，而导流风板6在该槽口处搭接在一横梁13上(参见图12)，值得注意的是，该横梁13与箱体1侧壁之间具有一段距离，以此可以限定出导流风板6的安装位置，同时导流风板6通过槽口可以轻易放置到横梁13上，从而可以快速放置到相应安装位置，且通过横梁13的限定，能让导流风板6稳定放置在横梁13上，并紧贴箱体1侧壁，以此可以方便导流风板6的安装。而箱体1上用于安装风道板2的螺纹孔则设置在另一横梁13上，以此将风道板2的下部安装在该横梁13 上。
56.进一步的，横梁13的高度与筋条8的高度相对应，以此防止横梁13与筋条 8因高度不同，从而影响电池模组3下方的密封性。
57.请参阅图16－17，本实施例中，换气孔11呈条状设置，且与进风通道31的位置相对应，以此让外界空气能从换气孔11中直接进入到进风通道31处，减少空气分流。进一步的，同一壁面处的换气孔11的面积沿风机4方向依次减小，因为风机4在工作过程中产生的吸力，是越靠近风机4处，吸力越大，因此会导致各个进风通道31的风速也相应发生变化，所以，通过调节换气孔11的面积，可以调节每个进风通道31处的风速，尽量保证每个进风通道31处经过的风量一致，从而保证散热效果相同，最终保持电池模块各个位置的温度均匀。
58.请参阅图2，本实施例中，在箱体1内设置有扎带10，通过扎带10对电池模组3进行捆绑，可进一步提高电池模组3在箱体1内的安装稳定性。
59.请参阅图9，本实施例中，在箱体1的外部侧壁上设置有把手15，且把手 15呈匚字形结构，通过把手15提供握持位置，从而方便箱体1的移动。
60.与现有技术相比：
61.1、本技术能提高储能电源系统模块内部的散热效果，同时能保证其内部温度均衡，防止温度差异大而导致的性能降低。
62.2、本技术能保证储能电源系统模块在温度过高时有效散热和通风，同时，能及时将产生的有害气体排出去。
63.3、本技术能防止储能电源系统模块产生热失控，而导致失效控制或爆炸等情况的发生。
64.4、本技术整体结构简单，装配工艺可实施性方便，且方便操作，方便拆装，同时成本低。
65.只要不违背本实用新型创造的思想，对本实用新型的各种不同实施例进行任意组合，均应当视为本实用新型公开的内容；在本实用新型的技术构思范围内，对技术方案进行多种简单的变型及不同实施例进行的不违背本实用新型创造的思想的任意组合，均应在本实用新型的保护范围之内。