基于动力锂电池安全防护的隔热防爆骨架及电控装置的制作方法

    技术2025-02-14  48


    本发明涉及散热骨架,尤其涉及基于动力锂电池安全防护的隔热防爆骨架及电控装置。


    背景技术:

    1、公开(公告)号:cn117906417b属于换热器技术领域,提供了一种基于梯度骨架直径晶格单元结构的多孔介质换热器,本发明换热器包括芯体、壳体,所述芯体中交替设置冷、热流体流道,所述芯体包括梯度骨架直径晶格单元结构层。本发明中设计的梯度骨架直径晶格单元结构换热器具有结构紧凑、轻质化、换热面积大、换热效率高等优点,除此之外,本发明中提出的梯度骨架直径晶格单元结构换热器,较均匀骨架直径晶格单元结构换热器,在保证换热器整体质量不变以及压降不增大的条件下,大幅提升换热器的综合换热能力,对换热器换热效率的提升有重大意义。其中孔隙的设计布置方式,为换热器的设计方式提供了新的方法。

    2、公开(公告)号:cn218066022u散热器技术领域。包括有一骨架总成,该骨架总成包括一进水管、一回水管以及以间隔状态设置在进水管与回水管之间的并且同时与进水管的进水管腔以及回水管的回水管腔相通的散热管,特点:所述进水管以及回水管为形状相同以及大小一致的椭圆环形,并且在使用状态下,进水管位于回水管的上部,由所述散热管围绕椭圆环形的所述进水管与椭圆环形的回水管的四周以间隔状态连接在进水管与回水管的相向一侧之间而使所述骨架总成的整体形状形成鼠笼状框架式构造。体现良好的散热效果,显著增进散热效率;提高承受水压的能力,扩大散热面积并且改善对空间相对大的采暖场所使用的适应性;提高散热翅片的安装效率。

    3、公开(公告)号:cn108662931b公开了一种仿生相变储能板,包括骨架以及填充在骨架内的相变材料,其特征在于:所述骨架由主骨架与换热骨架组成,所述换热骨架设置在所述主骨架内,所述换热骨架按如下规律生成并在所述主骨架内形成分隔开的空腔,所述换热骨架的生成规律为:在主骨架上任取一点,做主骨架的垂线,与相邻的另一条主骨架相交,将垂线n等分,取n-1等分点为圆心作圆;相同的两条主骨架之间的两条相邻垂线的间距小于两条主骨架之间的间距;在圆内部作任意多边形,形成骨架结构。本发明相比储能板,极大地增加相变材料与骨架的平均换热面积,在很大程度上提高换热效率。该储能板能在一定体积下,利用其特殊结构,存储更多的能量,能够实现能量的高效存储和转换。

    4、目前涉及到换热的储能的相关设备或部件,多为采用增加几何结构的方式增加接触面积,进而达到增加换热能力的效果,然而在当下的新能源车使用状况下,除了电池正常使用情况下的温度,电池的安全是消费者考虑的重中之重,

    5、国家消防救援局的数据显示,今年一季度有640辆新能源汽车自燃,自燃率是万分之0.44。2023年1~9月期间,不同新能源汽车品牌发生碰撞起火的次数如下:小鹏1次、极氪1次、江铃1次、比亚迪3次、宝马1次、五菱1次、大众2次、特斯拉5次、理想2次、蔚来1次以及保时捷1次。总碰撞起火次数达到了18起。在这些品牌中,特斯拉的碰撞起火次数尤为引人关注,达到了5次。尽管特斯拉在国内新能源汽车市场中的保有量仅为约9.2%(基于2022年底的数据),但其起火次数却占到了总数的27.8%,这一比例明显偏高。这表明特斯拉在碰撞安全性方面还有待提升。特别值得注意的是,特斯拉汽车由于采用特定类型的电池,在碰撞后往往容易立即起火,给车主留下的逃生时间极为有限,这无疑增加了其安全隐患。

    6、由上可知,目前除了需要保证电池工作的正常温度外,还要对电池的防碰撞防爆方面起到一定的优化,而在寸土寸金的电池仓内,再单独增加防护机构,必定会侵占电池原有的空间,而原有的冷却管道只能起到冷却的效果,无法满足提升防碰撞效果的要求,为此,我们提出了基于动力锂电池安全防护的隔热防爆骨架及电控装置。


    技术实现思路

    1、本发明的目的是提供基于动力锂电池安全防护的隔热防爆骨架及电控装置。

    2、为了实现上述目的,本发明采用了如下技术方案:

    3、基于动力锂电池安全防护的隔热防爆骨架,包括:

    4、骨架主体,所述骨架主体为电池提供安装位置,并对电池进行保护,所述骨架主体包括上骨架和下骨架组成,所述上骨架与下骨架结构相同;

    5、散热防爆机构,所述散热防爆机构覆盖在骨架主体的上下两侧,为骨架主体和骨架主体内侧的电池进行换热散热,所述散热防爆机构呈扇形区域放射状,且位于骨架主体上下两侧的散热防爆机构方向相反,散热防爆机构中部受到侧向挤压后,散热防爆机构发生形变且散热防爆机构两侧会中部收拢,为受到挤压部位提供支撑。

    6、优选的,所述散热防爆机构包括防护部、导管、中心柱体、侧柱体、支撑联动部、散热通道、连接头以及蜂窝状支撑换热结构,所述防护部上一体式连接有中心柱体和若干侧柱体,中心柱体、侧柱体焊接在骨架主体的表面,所述中心柱体和侧柱体结构相同,区别在于中心柱体位于中部位置,若干侧柱体则分布在中心柱体的两侧,组成扇形放射状。

    7、优选的,所述中心柱体和侧柱体的内部均具有冷却液循环的散热通道,所述散热通道由进通道、出通道组成,所述进通道位于靠近热源的一侧,进通道、出通道截面为u形,所述进通道、出通道通过导管与循环泵、水箱连通。

    8、优选的,中心柱体与侧柱体以及相邻的侧柱体之间一体式连接有支撑联动部,所述支撑联动部为预定形状,在中心柱体受到挤压后会将侧柱体向中部拉扯。

    9、优选的,所述支撑联动部的预定形状具体为l形,支撑联动部由弯折部一和弯折部二组成,所述弯折部一为短边,所述弯折部二为长边,所述弯折部一和弯折部二为一体式结构,所述支撑联动部的短边均靠近散热防爆机构的中部位置,且支撑联动部的弯折点朝向防护部。

    10、优选的,进通道、出通道的内部均设置有同轴向和纵向且空心的蜂窝状支撑换热结构,增加与冷却液的接触面积,且增加轴向和纵向的支撑力。

    11、优选的,蜂窝状支撑换热结构的截面呈蜂窝状。

    12、优选的,上骨架、下骨架通过螺栓固定连接。

    13、优选的,力传感器安装在骨架主体上,力传感器与控制模块电性连接,所述力传感器与循环泵电性连接,当力传感器检测到压力到阈值时,力传感器控制断开循环泵的电源,循环泵停止工作。

    14、本发明至少具备以下有益效果:

    15、本设计采用了一种预定形状的散热防爆机构,这种机构不仅能够满足常规的电池换热散热效果,更在电池仓空间利用上展现了卓越的智慧,散热和支撑功能结合。散热防爆机构的设计精巧,其形状经过精确计算,既保证了散热效果的最大化,又避免了占用电池仓过多的空间,从而确保了电池仓内其他组件的布局更加合理,提升了整体的空间利用率。

    16、在电池仓的安全性能方面,本设计同样展现出了出色的考虑。当电池仓侧向受到撞击时,预定结构的散热防爆机构能够迅速响应,通过其独特的结构特点提供进一步的支撑力,有效减轻撞击对电池仓的损害。这种支撑力并非依赖于任何电子系统的接入,而是纯粹通过机械结构的原理进行实现,从而保证了在极端情况下的可靠性。

    17、值得一提的是,散热防爆机构的设计还充分考虑了散热效率的问题。通过科学合理的结构设计,使得散热面积得到最大化,同时优化了散热路径,使得热量能够更快地散发出去,有效降低了电池的温度,提高了电池的使用寿命和安全性。

    18、此外,为了验证散热防爆机构的可靠性和有效性,我们还进行了一系列实证研究。通过模拟电池仓受到撞击的场景,我们发现散热防爆机构在受到撞击时能够迅速响应,提供稳定的支撑力,有效保护电池仓内的组件免受损害。同时,我们还对散热效果进行了测试,结果显示该机构在散热性能上表现优异,能够有效降低电池温度,提升电池的工作效率。


    技术特征:

    1.基于动力锂电池安全防护的隔热防爆骨架,其特征在于,包括

    2.根据权利要求1所述的基于动力锂电池安全防护的隔热防爆骨架,其特征在于,所述散热防爆机构(200)包括防护部(201)、导管(202)、中心柱体(203)、侧柱体(204)、支撑联动部(205)、散热通道(206)、连接头(207)以及蜂窝状支撑换热结构(208),所述防护部(201)上一体式连接有中心柱体(203)和若干侧柱体(204),中心柱体(203)、侧柱体(204)焊接在骨架主体(100)的表面,所述中心柱体(203)和侧柱体(204)结构相同,区别在于中心柱体(203)位于中部位置,若干侧柱体(204)则分布在中心柱体(203)的两侧,组成扇形放射状。

    3.根据权利要求2所述的基于动力锂电池安全防护的隔热防爆骨架,其特征在于,所述中心柱体(203)和侧柱体(204)的内部均具有冷却液循环的散热通道(206),所述散热通道(206)由进通道(2061)、出通道(2062)组成,所述进通道(2061)位于靠近热源的一侧,进通道(2061)、出通道(2062)截面为u形,所述进通道(2061)、出通道(2062)通过导管(202)与循环泵(300)、水箱(400)连通。

    4.根据权利要求2所述的基于动力锂电池安全防护的隔热防爆骨架,其特征在于,中心柱体(203)与侧柱体(204)以及相邻的侧柱体(204)之间一体式连接有支撑联动部(205),所述支撑联动部(205)为预定形状,在中心柱体(203)受到挤压后会将侧柱体(204)向中部拉扯。

    5.根据权利要求4所述的基于动力锂电池安全防护的隔热防爆骨架,其特征在于,所述支撑联动部(205)的预定形状具体为l形,支撑联动部(205)由弯折部一(2051)和弯折部二(2052)组成,所述弯折部一(2051)为短边,所述弯折部二(2052)为长边,所述弯折部一(2051)和弯折部二(2052)为一体式结构,所述支撑联动部(205)的短边均靠近散热防爆机构(200)的中部位置,且支撑联动部(205)的弯折点朝向防护部(201)。

    6.根据权利要求3所述的基于动力锂电池安全防护的隔热防爆骨架,其特征在于,进通道(2061)、出通道(2062)的内部均设置有同轴向和纵向且空心的蜂窝状支撑换热结构(208),增加与冷却液的接触面积,且增加轴向和纵向的支撑力。

    7.根据权利要求6所述的基于动力锂电池安全防护的隔热防爆骨架,其特征在于,蜂窝状支撑换热结构(208)的截面呈蜂窝状。

    8.根据权利要求1所述的基于动力锂电池安全防护的隔热防爆骨架,其特征在于,上骨架(101)、下骨架(102)通过螺栓固定连接。

    9.根据权利要求1所述的基于动力锂电池安全防护的隔热防爆骨架的电控装置,其特征在于,力传感器(600)安装在骨架主体(100)上,力传感器(600)与控制模块(500)电性连接,所述力传感器(600)与循环泵(300)电性连接,当力传感器(600)检测到压力到阈值时,力传感器(600)控制断开循环泵(300)的电源,循环泵(300)停止工作。


    技术总结
    本发明涉及散热骨架技术领域,尤其涉及基于动力锂电池安全防护的隔热防爆骨架,包括:骨架主体,骨架主体为电池提供安装位置,并对电池进行保护,骨架主体包括上骨架和下骨架组成,上骨架与下骨架结构相同;散热防爆机构,散热防爆机构覆盖在骨架主体的上下两侧,为骨架主体和骨架主体内侧的电池进行换热散热,散热防爆机构呈扇形区域放射状,且位于骨架主体上下两侧的散热防爆机构方向相反,散热防爆机构中部受到侧向挤压后,散热防爆机构发生形变且散热防爆机构两侧会中部收拢,为受到挤压部位提供支撑;通过模拟电池仓受到撞击的场景,我们发现散热防爆机构在受到撞击时能够迅速响应,提供稳定的支撑力,有效保护电池仓内的组件免受损害。

    技术研发人员:江鑫,何龙,马具兰
    受保护的技术使用者:安徽特储电动科技有限公司
    技术研发日:
    技术公布日:2024/10/24
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