[发明专利]一种风冷电池冷却系统及冷却流道设计方法

说明书

本发明属于动力电池技术领域，具体涉及一种风冷电池冷却系统及冷却流道设计方法，风冷电池冷却系统包括冷却流道和多个电芯；冷却流道包括主流道和多个分支流道，主流道的一端具有进风口，另一端设置有导流部；导流部呈楔形，包括沿主流道的长度方向延伸的第一斜面和第二斜面，并具有夹角；多个分支流道均匀间隔并列设置于主流道的两侧，分支流道包括分支进风口和分支出风口，多个分支进风口均连通主流道；电芯设置于主流道的两侧并贴合分支流道；该冷却系统解决了冷却介质流量分配不均的问题，减少电芯间温差，延长了动力电池的寿命；本发明的冷却流道设计方法实现结构尺寸设计及优化过程的自动化，提高优化效率，保证优化结果的可靠性。

技术领域

本发明涉及动力电池技术领域，尤其涉及一种风冷电池冷却系统及冷却流道设计方法。

背景技术

随着市场上电动车保有量的增加，动力电池的寿命问题受到越来越多的关注。动力电池寿命受电池温度影响较大，在电池系统内，电芯与电芯间的温差增大时，会导致电芯的寿命大大降低。目前，电池冷却系统主要分为串联式风冷冷却和并联式风冷冷却，并联式冷却系统中各分支流道之间的冷却介质流量分配不均是电芯间产生温差的重要原因。因此，在风冷电池冷却流道的设计中，确保各分支流道之间的流量均匀是重要标准，而目前冷却流道的结构设计及尺寸优化主要依靠工程师经验，优化效率低，优化结果难以保证。

发明内容

本发明的目的在于提供一种风冷电池冷却系统及冷却流道设计方法，风冷电池冷却系统解决了并联式电池冷却系统中冷却介质流量分配不均的问题，减少电芯间的温差，延长了动力电池的寿命；冷却流道设计方法实现冷却流道结构尺寸设计及优化过程的自动化，提高优化效率，保证优化结果的可靠性。

为达此目的，本发明采用以下技术方案：

一方面，提供一种风冷电池冷却系统，包括：

冷却流道，所述冷却流道包括：

主流道，所述主流道的一端具有进风口，所述主流道远离所述进风口的另一端设置有导流部，所述导流部呈楔形，所述导流部包括第一斜面和第二斜面，所述第一斜面和所述第二斜面沿所述主流道的长度方向延伸，并具有夹角；

多个分支流道，多个所述分支流道均匀间隔并列设置于所述主流道的两侧，所述分支流道包括分支进风口和分支出风口，多个所述分支进风口均连通所述主流道；

多个电芯，多个所述电芯分别设置于所述主流道的两侧，所述电芯贴合所述分支流道。

作为本发明的一种优选结构，所述夹角不大于30°。

作为本发明的一种优选结构，所述导流部的长度不大于所述主流道长度的 70％。

作为本发明的一种优选结构，还包括两个出风流道，两个所述出风流道分别设置于所述主流道的两侧，多个所述分支出风口均连通所述出风流道，所述出风流道的一端具有出风口。

作为本发明的一种优选结构，还包括冷却风机和进风流道，所述进风流道一端连接所述冷却风机，所述进风流道远离所述冷却风机的另一端连通所述进风口。

作为本发明的一种优选结构，所述第一斜面和所述第二斜面对称于所述主流道的中轴线。

作为本发明的一种优选结构，所述第一斜面和所述第二斜面均为平面。

另一方面，提供一种冷却流道设计方法，用于设计上述的风冷电池冷却系统，包括以下步骤：

步骤S1、设定冷却流道待优化参数的目标值，所述待优化参数包括多个分支流道的流量均方差和流动阻力，所述流量均方差的目标值为χ，所述流动阻力的目标值为P；

步骤S2、设计导流部，选定所述导流部的设计尺寸X1、X2、X3…，X1、X2、 X3…为指定初始值；