[实用新型]一种电动客车动力电池的成组热控箱体

说明书

技术领域

本实用新型涉及新能源汽车动力电池热管理技术领域，具体涉及纯电动汽车或混合动力客车用动力电池成组热控箱体。

背景技术

电动客车的技术关键是动力电池，动力电池性能的优劣直接决定了电动客车未来的市场前景。由于温度会直接影响电池的使用性能和寿命，过高则可能会引发安全事故。同时车辆上空间有限，电池都是紧密连接装载在汽车电池包中，动力电池在充放电过程中会释放出大量的热，受空间影响产生热量累积，如果该热量不能及时被排出，热量将会使得电池包的温度上升，从而影响动力电池的使用寿命，在炎热的夏天这种现象尤为明显。同时如果电池热管理系统不完善，会引起电池包各个模块温度分布不均匀，使得每个电池单体的工作环境不一样，这将严重影响电池单体的一致性，从而严重影响电池的放电性能。

另一方面，电动客车动力电池在低温情况下的工作性能很差，特别在寒冷的冬季尤为明显，充放电特性较常温下差很多。为了能使电池在低温下亦能满足电动汽车的动力需求，很有必要对电池包进行加热升温，使之处于最佳的充放电温度水平。

在目前的电动客车上，一般将动力电池组置于传统客车的行李箱的空间内，如图1所示。相对于电动轿车而言，客车放置动力电池组的空间相对较大，但由于电动客车的电池容量要比电动轿车大得多，需要使用更多的电池，所以电动客车内的动力电池工作环境仍然很差。目前多数电动客车并没有进行专门的动力电池热成组设计，仅按照电动汽车行驶功率需求进行电池成组的结构设计，没有合理考虑动力电池使用过程中的热积聚效应，也没有进行合理的动力电池加热升温单元的设计。即使是做了动力电池热管理设计的，也大都是简单散热设计，如在图1中的掀门上，只采用单一功能的抽风机，将电池组内积聚的热量排出，而电池组内的热量传递仍然依靠自然对流实现，换热能力差，没有强制风直接掠过动力电池的表面，无法对电池进行有效的散热。

同时，现有电动客车大都通过客车自身的空调系统送出热风，对动力电池进行对流换热形式的加热。由于对流换热必须要有一定的传热温差，必然有一部分热量通过排放出去的换热尾气被浪费掉，造成加热效率的降低。

发明内容

本实用新型的目的，在于克服现有电动客车动力电池热管理系统结构设计的不足，同时提供一种电动客车动力电池的成组热控箱体，实现电动客车动力电池的快速有效散热降温和加热升温。

本实用新型采用如下技术方案：

一种电动客车动力电池的成组热控箱体，其特征在于：热控箱体由竖直隔板对等分割成结构相同的进风模块仓和出风模块仓两部分，进风模块仓和出风模块仓的顶部后壁外接水平贯穿风道；进风模块仓与出风模块仓均由竖直风道、电池成组仓组成，电池成组仓内由下而上依次布置下风道楔形挡板、格栅加热支架和上风道楔形挡板；格栅加热支架由网状格栅及铺设在其上方的加热条组成；格栅加热支架上采用顺排或错排方式均匀布置单体电池，单体电池之间的间隙为2～10mm；进风模块仓与出风模块仓的前壁上分别开设进风口和出风口，进风口和出风口的内壁上分别设置送风机和抽风机。

所述的热控箱体置于电动客车的车体底部两外侧，每辆车设置2～10组动力电池热控箱体。

所述的电池成组仓内设置2～10层格栅加热支架。

所述的上风道楔形挡板和下风道楔形挡板的水平倾角均为2～20°。

所述的进风口和出风口的设置高度为热控箱体高度的2/3～1。

所述的热控箱体外侧的车体上设置掀门。

所述的掀门上设置防雨进风百叶和防雨出风百叶。

所述的防雨进风百叶和防雨出风百叶的设置高度比进风口和出风口的高度低20～100mm。

与现有技术相比，本实用新型具有以下优点：

(1)通过将热控箱体分割成进风模块仓、出风模块仓和连接两个模块仓的水平贯穿风道，使得在散热工况下，车体外的新鲜冷空气持续流入热控箱体内，将动力电池产生的热量带出，实现强制风冷，克服了常规的电动客车的自然对流换热效果差的缺点，换热系数大，能够实现对电池进行有效的散热。

(2)将加热条布置在单体电池底部的格栅支架上，这样在加热工况下，关闭送风机和抽风机，能够以直接接触的形式，实现对每一个单体电池的导热换热式加热。由于动力电池的外壳一般为铝材或者不锈钢，其导热系数高，能够快速实现电池外壳的升温，从而实现对内部电池材料的快速加热，能量利用效率高；同时，这种结构设计，避免了散热通风工况下加热条对空气流通的阻碍，减小了空气阻力，降低了送风机和抽风机的功率需求；而且，由于加热条的外部材料一般是耐温的柔性材料，其弹性好，能够很好地缓冲客车行驶过程中的电池震动，提高动力电池安全运行的可靠性。