一种自适应风道控制装置及方法与流程

    专利2026-03-06  4


    本申请涉及散热装置,尤其涉及一种自适应风道控制装置及方法。


    背景技术:

    1、电池储能系统是一个利用电池作为能量储存载体,一定时间内存储电能和一定时间内供应电能的系统,而且提供的电能具有平滑过渡、削峰填谷、调频调压等功能。电池在充放电过程中会产生大量热量,为保证系统正常稳定地运行,需要对电池进行合理散热。

    2、现有电池储能系统散热方式分为风冷和液冷,目前主流采用风冷方式。风冷系统主要由空调风机、风道、散热风扇组成,风道中的分支进风口和出风口的截面尺寸大小通常设置为恒定不可调的。这种通风结构的构造简单、成本低。

    3、然而,这种通风结构中,风压会随着距离的增加而降低。因此越靠近总进风口的分支进风口风压越大。因此,在分支进风口管径大小一致的情况下,越靠近总进风口的分支进风口的风量越大,远离总进风口位置的分支进风流量就小。这也就导致靠近总进风口的换热舱的散热效果更好,而远离总进风口的换热舱的散热效果更差。造成电芯之间的散热效果不均匀、温度分布不均匀,久而久之这些问题会导致部分电池的充放电性能下降,进而导致电池的容量和寿命等下降。影响整个储能系统的性能,严重时会引发热失控,造成安全事故。

    4、因此,上述存在的技术缺陷亟需改变。


    技术实现思路

    1、鉴于上述现有技术的不足,本申请的目的在于提供一种自适应风道控制装置及方法,旨在使不同的换热分舱得到均衡的散热效果,最终使不同的换热分舱达到温度均衡的效果。

    2、本申请解决技术问题所采用的一技术方案如下:

    3、第一方面,本申请提供了一种自适应风道控制装置,其中包括:

    4、总进风道,总进风道开设有总进风口和若干个支进风口,总进风口与支进风口相互贯通;

    5、以及若干个换热分舱,换热分舱与支进风口一一对应设置,换热分舱通过支进风口与总进风道贯通,换热分舱上设置有支出风口;

    6、其中,支出风口上设置有温差形变阀门装置,温差形变阀门装置上设置有至少一第一温差形变驱动件,第一温差形变驱动件设置在温差形变阀门装置上、换热分舱内,第一温差形变驱动件用于调节温差形变阀门装置的开口大小,第一温差形变驱动件为高热膨胀系数的材质结构。

    7、在一种可能实现方式中,温差形变阀门装置上开设有至少一个通风孔,通风孔上设置有风道挡板,第一温差形变驱动件用于驱动风道挡板的开合,以调节通风孔的开口大小。

    8、在一种可能实现方式中,风道挡板包括形变部和挡风部,形变部的迎风面上设置有至少一第一温差形变驱动件。

    9、在一种可能实现方式中,第一温差形变驱动件和形变部均被配置为板状金属结构,第一温差形变驱动件和形变部层叠设置,第一温差形变驱动件设置在风道挡板的迎风面上,形变部设置在风道挡板的背风面上,第一温差形变驱动件的热膨胀系数大于形变部的热膨胀系数,以使第一温差形变驱动件和形变部形成随温差发生形变的驱动结构。

    10、在一种可能实现方式中,形变部远离第一温差形变驱动件的一端设置有第二温差形变驱动件,第一温差形变驱动件的热膨胀系数大于第二温差形变驱动件的热膨胀系数。

    11、在一种可能实现方式中,第一温差形变驱动件、第二温差形变驱动件和形变部一体成型设置。

    12、在一种可能实现方式中,风道挡板的迎风面和背封面上分别开设有第一容置槽和第二容置槽,第一容置槽和第二容置槽分别用于容置第一温差形变驱动件和第二温差形变驱动件;

    13、第一温差形变驱动件的外侧壁与第一容置槽的内侧壁相抵接;第二温差形变驱动件的外侧壁与第二容置槽的内侧壁相抵接。

    14、在一种可能实现方式中,还包括总出风道,总出风道通过支出风口与换热分舱相互贯通。

    15、在一种可能实现方式中,通风孔和风道挡板组成半封闭式通风结构。

    16、第二方面,本申请提供了一种自适应风道控制装置的控制方法,所述检验方法应用于第一方面任一项所述的一种自适应风道控制装置,所述方法包括以下步骤:

    17、总进风道导入冷风,冷风通过若干个支进风口分流进入若干个换热分舱内,并带走换热分舱内电池组的热量;

    18、换热分舱内的热风通过支出风口吹出,设置在支出风口上的温差形变阀门装置通过半封闭式的通风结构对热风起到阻流作用,其中,通风结构由设置在温差形变阀门装置的通风孔和设置在通风孔内的风道挡板组成,风道挡板包括形变部和挡风部,形变部的迎风面和背风面分别设置有第一温差形变驱动件和第二温差形变驱动件,第一温差形变驱动件的热膨胀系数大于第二温差形变驱动件的热膨胀系数;

    19、当换热分舱内温度大于外界温度时,第一温差形变驱动件受热膨胀,其膨胀形变大于温差形变驱动件的膨胀形变,从而使形变部向背风面的方向弯曲,以使通风孔的通风截面积增大,提高热风的流量;其中,形变部随温差大小变化呈线性弯曲;

    20、当换热分舱内温度降低时,风道挡板的弯曲形变减小,向着初始状态恢复,同时降低出风口通风截面积,降低其散热效果,使更多的冷风被分流到其他需要降温的换热分舱。

    21、与现有技术相比,本申请提供了一种自适应风道控制装置及方法;本申请方案通过不同热膨胀系数的第一温差形变驱动件和第二温差形变驱动件调节风道挡板的展开角度;当换热分舱内温度大于外界温度时,风道挡板的展开角度增大,通风孔的通风截面积增大,以此提高热风的流量提高当前换热分舱的散热效果。使温度较高的换热分舱得到更多的冷风散热,以此实现自适应风量调节的效果,使不同的换热分舱尽可能的达到温度的均衡。



    技术特征:

    1.一种自适应风道控制装置,其特征在于,包括:

    2.根据权利要求1所述的一种自适应风道控制装置,其特征在于:所述温差形变阀门装置上开设有至少一个通风孔,所述通风孔上设置有风道挡板,所述第一温差形变驱动件用于驱动所述风道挡板的开合,以调节所述通风孔的开口大小。

    3.根据权利要求2所述的一种自适应风道控制装置,其特征在于:所述风道挡板包括形变部和挡风部,所述形变部的迎风面上设置有至少一所述第一温差形变驱动件。

    4.根据权利要求3所述的一种自适应风道控制装置,其特征在于:所述第一温差形变驱动件和所述形变部均被配置为板状金属结构,所述第一温差形变驱动件和所述形变部层叠设置,所述第一温差形变驱动件设置在所述风道挡板的迎风面上,所述形变部设置在所述风道挡板的背风面上,所述第一温差形变驱动件的热膨胀系数大于所述形变部的热膨胀系数,以使所述第一温差形变驱动件和所述形变部形成随温差发生形变的驱动结构。

    5.根据权利要求4所述的一种自适应风道控制装置,其特征在于:所述形变部远离所述第一温差形变驱动件的一端设置有第二温差形变驱动件,所述第一温差形变驱动件的热膨胀系数大于所述第二温差形变驱动件的热膨胀系数。

    6.根据权利要求5所述的一种自适应风道控制装置,其特征在于:所述第一温差形变驱动件、所述第二温差形变驱动件和所述形变部一体成型设置。

    7.根据权利要求5所述的一种自适应风道控制装置,其特征在于:所述风道挡板的迎风面和背封面上分别开设有第一容置槽和第二容置槽,所述第一容置槽和所述第二容置槽分别用于容置所述第一温差形变驱动件和所述第二温差形变驱动件;

    8.根据权利要求1所述的一种自适应风道控制装置,其特征在于:还包括总出风道,所述总出风道通过所述支出风口与所述换热分舱相互贯通。

    9.根据权利要求2所述的一种自适应风道控制装置,其特征在于:所述通风孔和所述风道挡板组成半封闭式通风结构。

    10.一种基于权利要求1-9任一项所述一种自适应风道控制装置的控制方法,其特征在于,所述控制方法包括以下步骤:


    技术总结
    本申请涉及一种自适应风道控制装置及方法。其包括:总进风道,其开设有总进风口和若干个支进风口,总进风口与支进风口相互贯通;以及若干个换热分舱,其与支进风口一一对应设置,换热分舱通过支进风口与总进风道贯通,换热分舱上设置有支出风口;支出风口上设置有温差形变阀门装置,温差形变阀门装置上设置有至少一第一温差形变驱动件,第一温差形变驱动件设置在温差形变阀门装置上、换热分舱内,第一温差形变驱动件用于调节温差形变阀门装置的开口大小,第一温差形变驱动件为高热膨胀系数的材质结构。若当前换热分舱内温度大于外界温度时,温差形变驱动件发生膨胀驱动风道挡板的展开,提高通风孔的空气流量,进而提高当前换热分舱的散热效果。

    技术研发人员:李卫东,彭宇,杨国庆,张俊峰
    受保护的技术使用者:深圳市今朝时代股份有限公司
    技术研发日:
    技术公布日:2024/4/29
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