本发明属于储能电池技术领域，尤其涉及一种储能电池箱高效散热装置。
背景技术：
现代社会资源紧缺，人们愈加重视储能技术的研究，而电池作为储能系统的关键组件，在储存和使用过程中均对其温度有着严格要求。储能电池箱内部的电池数量较多，且安装密集，由于电池在充放电过程中均会产生热量，故需要配置相适应的散热装置以阻止热量积聚，否则当温度超过许用温度时，就会对电池造成不可逆损伤，最终导致电池性能的下降甚至安全问题的出现。传统的散热方式往往能耗过大，为了保证局部温度满足要求，导致电池模组的总体温度远低于限制温度，从而造成不必要的能源浪费。因此，有必要提供一种新的储能电池箱节能散热装置以解决上述技术问题。
技术实现要素：
针对上述理念，本发明旨在提供一种储能电池箱高效散热装置，在满足储能电池箱散热要求的基础上尽量减少能耗，保障电池储能模组的正常运作。
为了实现上述目的，本发明所采用的技术方案如下：
一种储能电池箱高效散热装置，电池模组安装于电池箱体内，电池箱包括一个凸起式渐扩型的送风口和一个排风口，所述送风口与排风口相对设置，在送风口内设置可调角度的导流叶片，用于调整进风的流向。
优选的，凸起式渐扩型的送风口由四块倾斜放置的梯形片组成，四个梯形片的短边围成一个矩形开口，开口与送风机连通。
优选的，所述导流叶片包括上、中和下三个叶片，中叶片的一侧连接到动力装置上，动力装置带动中叶片以与其连接的一边为轴做往复的旋转运动；中叶片通过上弹簧和上转轴与上叶片相连，通过下弹簧和下转轴与下叶片相连。
优选的，所述动力装置包括伺服电机和传动杆，所述伺服电机带动水平传动杆运动，水平传动杆的末端固定的齿轮与竖直传动杆末端的齿轮啮合，竖直传动杆与中叶片的一侧固定连接；所述伺服电机根据设定的函数，依次带动水平传动杆、啮合齿轮、竖直传动杆和导流叶片，导流叶片左右摆动以带动送风风向左右摆动。
优选的，中叶片由一块矩形叶片和两块小叶片上下焊接而成，上叶片和下叶片为两片扇形叶片
优选的，上叶片尾端靠近风口斜面处装有上滚珠，下叶片尾端靠近送风口斜面处装有下滚珠，减小摩擦力以便于导流叶片平滑运动。在导流叶片转动过程中尽量与上下两斜面贴合以减少气流逃逸。
优选的，所述导流叶片设置有两组，分别设置在送风口的两侧。
本发明的有益效果为：
本发明的通过较为简单的结构设计，使电池箱内散热效果更好，更均匀；同时在同等散热条件下能够有效的降低能耗，避免了能源浪费。
附图说明
图1为储能电池箱节能散热装置示意图；
图2为凸起式渐扩型的送风口的结构示意图；
图3为导流叶片的结构示意图；
图4为实施例一数值模拟对应的温度分布云图；
图5为对比例一不添加导流叶片数值模拟对应的温度分布云图；
图6为对比例二增加送风速度数值模拟对应的温度分布云图；
图7为对比例三降低送风温度数值模拟对应的温度分布云图。
其中：1-电池箱体、2-电池模组、101-排风口、102-送风口、3-导流叶片、4-伺服电机、5-啮合齿轮、6-水平传动杆、7-竖直传动杆、301-上叶片、302-中叶片、303-下叶片、304-上滚珠、305-下滚珠、306-上弹簧、307-下弹簧、308-上转轴、309-下转轴。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的较佳实施例进行详细阐述，以使本发明的优点和特征能更易于被本领域技术人员理解，从而对本发明的保护范围做出更为清楚明确的界定。
为了在尽量节约能耗的基础上提高电池箱内电池模组散热的效果，以期为提高电池箱散热的后续研究提供技术参考。
实施例一：
一种电池箱节能散热装置包括电池箱体1和电池模组2，电池箱体1包括一个凸起式渐扩型送风口102和一个排风口101。送风口102内部有两个导流叶片3、两个伺服电机4、两组啮合齿轮5、水平传动杆6和竖直传动杆7。其中，导流叶片包括上叶片301、中叶片302、下叶片303、上滚珠304、下滚珠305、上弹簧306、下弹簧307、上转轴308和下转轴309。
所述凸起式渐扩型送风口102由四块倾斜放置的梯形片和一块竖直放置的矩形片组成。
所述伺服电机4根据设定的函数，依次带动水平传动杆6、啮合齿轮5、竖直传动杆7和导流叶片3，导流叶片3左右摆动以带动送风左右摆动。
所述中叶片302由一块矩形叶片和两块小叶片上下焊接而成，中叶片302通过上弹簧306和上转轴308与上叶片301相连，通过下弹簧307和下转轴309与下叶片303相连，在导流叶片摆动过程中尽量与上下两斜面贴合以减少漏风。
所述上叶片301尾端靠近风口斜面处装有上滚珠304，下叶片303尾端靠近风口斜面处装有下滚珠305，减小摩擦力以便于导流叶片运动。
经过处理后的空气从送风口进入后，伺服电机4根据设定的函数开始工作，首先带动水平传动杆6转动，水平传动杆6通过啮合齿轮带动竖直传动杆7转动，最后带动固定在竖直传动杆7上的两片导流叶片3，以竖直传动杆7为轴线左右摆动，两片导流叶3片始终保持平行关系。由于导流叶片3的影响，送风随之左右摆动，在储能电池箱1内部进对储能电池进行降温。
用solidworks软件建立电池箱节能散热装置的数值模拟模型，并做适当简化。采用软件fluent对储能电池箱内部散热情况进行数值模拟，此时送风速度4m/s，送风温度291k，编写udf程序模拟伺服电机作用下的导流叶片带动入口空气摆动的运动规律。导流叶片运动的规律如下：
x方向:vx＝0.325568*4*cos(4.96*t)；
y方向:vy＝(42-(0.325568*4*cos(4.96*t))2)1/2
由图4可知，计算达到稳态后，电池模组最高温度为303k，符合电池箱散热要求本案例中要求电池模组温度不高于304k。
对比例一
与实施例一不同的是，不包括伺服电机作用下的导流叶片带动入口空气摆动的运动规律；由图5可知，数值模拟时采用与实施例一相同的处理方法进行简化与计算，在没有添加伺服电机作用下的导流叶片带动入口空气摆动的运动规律的情况下，计算达到稳态后，电池模组最高温度为312k，不符合电池箱散热要求(本案例中要求电池模组温度不高于304k)。此外，通过图5可以明显看出，电池箱内只有部分区域温度较高，不满足规定的散热要求。
对比例二
与实施例一不同的是，不包括伺服电机作用下的导流叶片带动入口空气摆动的运动规律且送风温度降低至286k；由图6可知，数值模拟时采用与实施例一相同的处理方法进行简化与计算，在没有添加伺服电机作用下的导流叶片带动入口空气摆动的运动规律且送风温度降低至286k的情况下，计算达到稳态后，电池模组最高温度为303k，符合电池箱散热要求(本案例中要求电池模组温度不高于304k)。此外，通过图6可以明显看出，电池箱内大部分区域温度较低，即过度散热，造成能源浪费。
对比例三
与实施例一不同的是，不包括伺服电机作用下的导流叶片带动入口空气摆动的运动规律且送风速度增加降低至8m/s；由图7可知，数值模拟时采用与实施例一相同的处理方法进行简化与计算，在没有添加伺服电机作用下的导流叶片带动入口空气摆动的运动规律且送风速度增加降低至8m/s的情况下，计算达到稳态后，电池模组最高温度为303k，符合电池箱散热要求(本案例中要求电池模组温度不高于304k)。
表1四种算例关键参数对比
通过对比，可以看出对比例一在未采用导流叶片的情况下，散热效果无法达到规定要求，虽然电池模组大部分区域的散热情况是满足条件的，但是部分区域温度较高，可见散热不均，而实施例一比对比例一的散热效果更好，更均匀。对比例二在未采用导流叶片且增加了送风速度的情况下，散热效果达到规定要求，而实施例一在和对比例二都能满足规定散热要求的情况下更节能。对比例三在未采用导流叶片且降低了送风温度的情况下，散热效果达到规定要求，但电池箱内大部分区域温度较低，即过度散热，造成能源浪费，而实施例一在和对比例三都能满足规定散热要求的情况下更节能。
1.一种储能电池箱高效散热装置，电池模组安装于电池箱体内，其特征在于，电池箱包括一个凸起式渐扩型的送风口和一个排风口，所述送风口与排风口相对设置，在送风口内设置可调角度的导流叶片，用于调整进风的流向。
2.根据权利要求1所述的一种储能电池箱高效散热装置，其特征在于，凸起式渐扩型的送风口由四块倾斜放置的梯形片组成，四个梯形片的短边围成一个矩形开口，开口与送风机连通。
3.根据权利要求2所述的一种储能电池箱高效散热装置，其特征在于，所述导流叶片包括上、中和下三个叶片，中叶片的一侧连接到动力装置上，动力装置带动中叶片以与其连接的一边为轴做往复的旋转运动；中叶片通过上弹簧和上转轴与上叶片相连，通过下弹簧和下转轴与下叶片相连。
4.根据权利要求3所述的一种储能电池箱高效散热装置，其特征在于，所述动力装置包括伺服电机和传动杆，所述伺服电机带动水平传动杆运动，水平传动杆的末端固定的齿轮与竖直传动杆末端的齿轮啮合，竖直传动杆与中叶片的一侧固定连接；伺服电机根据设定的函数带动传动杆运动进而使导流叶片左右摆动以带动送风风向左右摆动。
5.根据权利要求3所述的一种储能电池箱高效散热装置，其特征在于，中叶片由一块矩形叶片和两块小叶片上下焊接而成，上叶片和下叶片为两片扇形叶片。
6.根据权利要求1-5任一项所述的一种储能电池箱高效散热装置，其特征在于，上叶片尾端靠近风口斜面处装有上滚珠，下叶片尾端靠近送风口斜面处装有下滚珠，减小摩擦力以便于导流叶片平滑运动。
7.根据权利要求1-5任一项所述的一种储能电池箱高效散热装置，其特征在于，所述导流叶片设置有两组，分别设置在送风口的两侧。
技术总结