一種電動汽車用電源模塊的空冷散熱單元及其電源模塊制造技術(shù)

本發(fā)明專利技術(shù)公開了一種電動汽車用電源模塊的空冷散熱單元及其電源模塊，該散熱單元由塑料支架、散熱鋁片、電芯和隔棉構(gòu)成2P電芯單元；2P電芯單元包括兩個1P電芯單元，兩個1P電芯單元通過一個隔棉的雙面分別粘接在兩個電芯上保持間隔層疊設(shè)置，最外側(cè)的兩個塑料支架相互扣合成一體。還公開了一種電源模塊，包括蓋板和壓板，還包括設(shè)置在蓋板和壓板之間的2P電芯單元，2P電芯單元相互串聯(lián)層疊設(shè)置。該裝置優(yōu)化結(jié)構(gòu)，采用間隙散熱方式，實現(xiàn)良好的散熱效果，去除額外的液冷散熱結(jié)構(gòu)，大幅度降低了制造成本。

【技術(shù)實現(xiàn)步驟摘要】
一種電動汽車用電源模塊的空冷散熱單元及其電源模塊
本專利技術(shù)涉及電動汽車電源設(shè)備
，尤其是涉及一種電動汽車用電源模塊的空冷散熱單元及其電源模塊。
技術(shù)介紹
隨著新能源汽車在全球如火如荼的發(fā)展，電動汽車越來越受人們重視。動力設(shè)備的不斷升級對電源系統(tǒng)的性能要求也越來越高，電池散熱差引起的一系列問題日益突出。目前市場大多新能源車常采用在液冷或風(fēng)冷裝置來實現(xiàn)動力系統(tǒng)的熱管理。但現(xiàn)有技術(shù)致使在一定程度上過多增加了整車的重量，而且具有排布難度大、成本高等問題，在行業(yè)競爭中難以占據(jù)優(yōu)勢。因此既能滿足混合動力大巴電源系統(tǒng)熱管理需求，又能在一定程度上降低整車成本和重量，使電池模塊本身結(jié)構(gòu)簡單，具備較好的散熱效果的研發(fā)勢在必行。公告號為CN202585590U，公告日為2012年12月5日的中國專利文件中公開了一種電動汽車電源模塊結(jié)構(gòu)，包括兩塊壓板及層疊設(shè)置在兩塊壓板間的若干個第一電源單體和第二電源單體，第一電源單體和第二電源單體間隔排列并且層疊設(shè)置，且第一電源單體的正極、負極分別和第二電源單體的負極、正極相鄰，層疊起來的第一電源單體和第二電源單體依次相串聯(lián)，所述的第一電源單體和第二電源單體均有2N個并聯(lián)連接的電芯。在該結(jié)構(gòu)中，第一電源單體和第二電源單體均有偶數(shù)個電芯并聯(lián)而成，且包含的電芯數(shù)相同，兩塊壓板間按第一電源單體、第二電源單體層疊順序排列。而電源模塊整體結(jié)構(gòu)是先將偶數(shù)個電芯并聯(lián)構(gòu)成電源單體，再將電源單體進行串聯(lián)構(gòu)成的。雖然這種結(jié)構(gòu)可以減小電源模塊內(nèi)外溫差及連續(xù)內(nèi)阻的差異，使得內(nèi)部溫度一致及連接內(nèi)阻一致，但是構(gòu)成其第一電源單體和第二電源單體的第一子單體和第二子單體的結(jié)構(gòu)中，采用四層支架、一層散熱鋁片及泡沫棉夾裝電芯的固定方式，結(jié)構(gòu)件應(yīng)用繁瑣復(fù)雜，大幅度提高制造成本，電芯直接夾裝在支架內(nèi)易造成晃動的現(xiàn)象，而且電芯與鋁片非完全接觸式裝配其散熱效果不佳，并且鋁片需要連接額外的液冷散熱裝置。
技術(shù)實現(xiàn)思路
本專利技術(shù)針對現(xiàn)有技術(shù)的不足，所要解決的技術(shù)問題是提供一種電動汽車用電源模塊的空冷散熱單元，其通過優(yōu)化結(jié)構(gòu)，去除額外的液冷散熱結(jié)構(gòu)，采用間隙散熱方式，實現(xiàn)良好的散熱效果；使電芯受力均勻，實現(xiàn)性能最優(yōu)化；減少結(jié)構(gòu)件，降低制造成本，提高裝配效率。同時還提供了一種由該空冷散熱單元構(gòu)成的電源模塊，其結(jié)構(gòu)得到精簡，散熱效果更好，大幅度降低了制造成本。本專利技術(shù)是通過以下技術(shù)方案使上述的技術(shù)問題得以解決。一種電動汽車用電源模塊的空冷散熱單元，由塑料支架、散熱鋁片、電芯和隔棉構(gòu)成2P電芯單元；散熱鋁片裝設(shè)在塑料支架鏤空框體的內(nèi)側(cè)，散熱鋁片的外側(cè)面上設(shè)有若干凸起，凸起從塑料支架的鏤空框體中露出，電芯粘接在散熱鋁片的內(nèi)側(cè)面上從而形成1P電芯單元；2P電芯單元包括兩個1P電芯單元，兩個1P電芯單元通過一個隔棉的雙面分別粘接在兩個電芯上保持間隔層疊設(shè)置，最外側(cè)的兩個塑料支架相互扣合成一體；塑料支架鏤空框體的外側(cè)設(shè)有卡接結(jié)構(gòu)，當(dāng)2P電芯單元之間層疊設(shè)置時，相鄰的塑料支架之間通過所述卡接結(jié)構(gòu)保持一定間隙卡接在一起。該空冷散熱單元通過優(yōu)化精簡結(jié)構(gòu)，將電芯直接粘接在散熱鋁片上，可實現(xiàn)良好的散熱效果。這種固定電芯的方式，牢固可靠，消除了電芯在塑料支架內(nèi)發(fā)生晃動的現(xiàn)象。當(dāng)2P電芯單元之間層疊設(shè)置時，由于相鄰的塑料支架之間形成有間隙的卡接配合，有助于電芯的散熱，因此去除了復(fù)雜設(shè)計的液冷散熱結(jié)構(gòu)，使得制造成本得到大幅度降低，易于裝配制造。在散熱鋁片的外側(cè)面上設(shè)置凸起，該凸起凸出于塑料支架的鏤空框體，當(dāng)2P電芯單元之間層疊設(shè)置時，相鄰的散熱鋁片通過相互對應(yīng)的凸起之間的擠壓力來均衡2P電芯單元內(nèi)部的受力，進而使得電芯受力均勻，實現(xiàn)性能最優(yōu)化。作為優(yōu)選，凸起為沖壓成型結(jié)構(gòu)。有利于加工制造，成本低廉，質(zhì)量可靠。作為優(yōu)選，塑料支架上設(shè)置限位柱，散熱鋁片上設(shè)置與限位柱相卡接配合的卡孔。確保將散熱鋁片定位在塑料支架上不發(fā)生偏移，錯位現(xiàn)象。作為優(yōu)選，所述卡接結(jié)構(gòu)為在塑料支架鏤空框體的外側(cè)的兩側(cè)邊上間隔設(shè)置若干凸臺，在其中一側(cè)側(cè)邊的凸臺上設(shè)置連接柱，在另一側(cè)側(cè)邊的凸臺上設(shè)置與連接柱相卡接配合的凹槽。或者采用在兩側(cè)側(cè)邊的凸臺上間隔設(shè)置連接柱和與連接柱相卡接配合的凹槽。當(dāng)2P電芯單元之間層疊設(shè)置時，相鄰的塑料支架之間通過連接柱卡接在凹槽內(nèi)保證固定連接，同時凸臺高于塑料支架鏤空框體的側(cè)邊，從而形成一定的間隙，通過這個間隙可實現(xiàn)良好的散熱效果。作為優(yōu)選，塑料支架的鏤空框體的兩側(cè)邊朝向內(nèi)側(cè)延伸有加強筋。加強筋可以提高塑料支架的強度。進一步改進，一側(cè)側(cè)邊的加強筋上設(shè)有卡舌，另一側(cè)側(cè)邊的加強筋上設(shè)有與卡舌相扣合連接的卡槽，2P電芯單元的兩個塑料支架之間通過卡舌和卡槽相扣合成一體。一種電源模塊，包括蓋板和壓板，還包括設(shè)置在蓋板和壓板之間的2P電芯單元，2P電芯單元相互串聯(lián)層疊設(shè)置。由于采用2P電芯單元，其結(jié)構(gòu)更加簡單緊湊，散熱效果更好，從而大幅度降低了制造成本，提高了企業(yè)的經(jīng)濟效益。總而言之，本專利技術(shù)的電動汽車用電源模塊的空冷散熱單元經(jīng)過精簡優(yōu)化設(shè)計成2P電芯單元結(jié)構(gòu)，減少結(jié)構(gòu)件的同時，大幅度降低了制造成本。而且具有良好的散熱效果。由該空冷散熱單元構(gòu)成的電源模塊，在精簡結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上，去除了額外液冷散熱結(jié)構(gòu)，提高了生產(chǎn)裝配效率，為企業(yè)帶來可觀的經(jīng)濟效益。附圖說明圖1是2P電芯單元的一種結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是圖1的側(cè)視結(jié)構(gòu)示意圖；圖3是圖2的分解結(jié)構(gòu)示意圖；圖4是2P電芯單元的塑料支架的一種結(jié)構(gòu)示意圖；圖5是圖4的主視結(jié)構(gòu)示意圖；圖6是圖5的側(cè)視結(jié)構(gòu)示意圖；圖7是2P電芯單元的散熱鋁片的一種結(jié)構(gòu)示意圖；圖8是2P電芯單元的散熱鋁片裝配在塑料支架上的一種結(jié)構(gòu)示意圖；圖9是2P電芯單元中隔棉在安裝之前的裝配示意圖；圖10是本專利技術(shù)電源模塊的一種結(jié)構(gòu)示意圖。圖中：1-塑料支架，2-散熱鋁片，3-電芯，4-隔棉，5-凸起，6-限位柱，7-卡孔，8-凸臺，9-連接柱，10-加強筋，11-卡舌，12-卡槽，13-蓋板，14-壓板，15-2P電芯單元。具體實施方式下面結(jié)合附圖對本專利技術(shù)的實施方式進行詳細的說明。如圖1圖2圖3所示的本專利技術(shù)一種電動汽車用電源模塊的空冷散熱單元，由塑料支架1、散熱鋁片2、電芯3和隔棉4構(gòu)成2P電芯單元15。如圖8中所示，散熱鋁片2裝設(shè)在塑料支架1鏤空框體的內(nèi)側(cè)，作為一種實施方式，結(jié)合圖4、圖5和圖7可知，在塑料支架1上設(shè)置限位柱6，散熱鋁片2上設(shè)置與限位柱6相卡接配合的卡孔7，散熱鋁片2通過限位柱6卡接在卡孔7上實現(xiàn)定位，并與塑料支架1固定成一體，保證散熱鋁片2不會出現(xiàn)移位、晃動的現(xiàn)象。散熱鋁片2的外側(cè)面上設(shè)有若干凸起5，如圖2所示，凸起5從塑料支架1的鏤空框體中露出。為了保證加工方便，質(zhì)量可靠，可以優(yōu)選設(shè)置凸起5為散熱鋁片2的沖壓成型結(jié)構(gòu)。參看圖9，電芯3粘接在散熱鋁片2的內(nèi)側(cè)面上從而形成1P電芯單元。2P電芯單元15包括兩個1P電芯單元，兩個1P電芯單元通過一個隔棉4的雙面分別粘接在兩個電芯3上保持間隔層疊設(shè)置，如圖2中所示，最外側(cè)的兩個塑料支架1相互扣合成一體。參看圖2、圖3和圖6所示，塑料支架1鏤空框體的外側(cè)設(shè)有卡接結(jié)構(gòu)，當(dāng)2P電芯單元15之間層疊設(shè)置時，相鄰的塑料支架1之間通過所述卡接結(jié)構(gòu)保持一定間隙卡接在一起。作為所述卡接結(jié)構(gòu)的一種實施方式，在塑料支架1鏤空框體的外側(cè)的兩側(cè)邊本文檔來自技高網(wǎng)...

【技術(shù)保護點】
一種電動汽車用電源模塊的空冷散熱單元，其特征是：由塑料支架（1）、散熱鋁片（2）、電芯（3）和隔棉（4）構(gòu)成2P電芯單元（15）；散熱鋁片（2）裝設(shè)在塑料支架（1）鏤空框體的內(nèi)側(cè)，散熱鋁片（2）的外側(cè)面上設(shè)有若干凸起（5），凸起（5）從塑料支架（1）的鏤空框體中露出，電芯（3）粘接在散熱鋁片（2）的內(nèi)側(cè)面上從而形成1P電芯單元；2P電芯單元（15）包括兩個1P電芯單元，兩個1P電芯單元通過一個隔棉（4）的雙面分別粘接在兩個電芯（3）上保持間隔層疊設(shè)置，最外側(cè)的兩個塑料支架（1）相互扣合成一體；塑料支架（1）鏤空框體的外側(cè)設(shè)有卡接結(jié)構(gòu)，當(dāng)2P電芯單元（15）之間層疊設(shè)置時，相鄰的塑料支架（1）之間通過所述卡接結(jié)構(gòu)保持一定間隙卡接在一起。

【技術(shù)特征摘要】
1.一種電動汽車用電源模塊的空冷散熱單元，其特征是：由塑料支架（1）、散熱鋁片（2）、電芯（3）和隔棉（4）構(gòu)成2P電芯單元（15）；散熱鋁片（2）裝設(shè)在塑料支架（1）鏤空框體的內(nèi)側(cè)，散熱鋁片（2）的外側(cè)面上設(shè)有若干凸起（5），凸起凸出于塑料支架的鏤空框體，電芯（3）粘接在散熱鋁片（2）的內(nèi)側(cè)面上從而形成1P電芯單元；2P電芯單元（15）包括兩個1P電芯單元，兩個1P電芯單元通過一個隔棉（4）的雙面分別粘接在兩個電芯（3）上保持間隔層疊設(shè)置，最外側(cè)的兩個塑料支架（1）相互扣合成一體；塑料支架（1）鏤空框體的外側(cè)設(shè)有卡接結(jié)構(gòu)，當(dāng)2P電芯單元（15）之間層疊設(shè)置時，相鄰的塑料支架（1）之間通過所述卡接結(jié)構(gòu)保持一定間隙卡接在一起。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電動汽車用電源模塊的空冷散熱單元，其特征是：凸起（5）為沖壓成型結(jié)構(gòu)。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電動汽車用電源模塊的空冷散熱單元，其特征是：塑料支架（1）上設(shè)置限位柱（6），散熱鋁片（2）上設(shè)置與限位柱（6）相卡接配合的卡孔（7）。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電動汽車用電源模塊的空冷散熱單元，其特征是：所述卡接結(jié)構(gòu)為在塑...

【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：高新寶，劉萱，何亞飛，馬露杰，
申請(專利權(quán))人：萬向A一二三系統(tǒng)有限公司，萬向電動汽車有限公司，萬向集團公司，
類型：發(fā)明
國別省市：浙江;33