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一種與電動(dòng)汽車(chē)車(chē)身結(jié)合的動(dòng)力電池組散熱系統(tǒng)的制作方法

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一種與電動(dòng)汽車(chē)車(chē)身結(jié)合的動(dòng)力電池組散熱系統(tǒng)的制作方法
【專(zhuān)利摘要】本實(shí)用新型公開(kāi)了一種與電動(dòng)汽車(chē)車(chē)身結(jié)合的動(dòng)力電池組散熱系統(tǒng),包括箱體和多個(gè)電池組,所述多個(gè)電池組安裝于箱體內(nèi);還包括脈動(dòng)熱管和相變材料,所述脈動(dòng)熱管位于相鄰兩個(gè)電池組之間,且緊貼于電池組的單體電池表面,所述相變材料填充于箱體內(nèi);所述脈動(dòng)熱管的冷凝段穿過(guò)箱體的箱蓋位于箱體外部,所述箱體固定于電動(dòng)汽車(chē)的車(chē)頭內(nèi),且所述箱體與車(chē)頭的進(jìn)氣柵格之間具有夾角,所述車(chē)頭設(shè)有與進(jìn)氣柵格連通的出風(fēng)口。本實(shí)用新型利用脈動(dòng)熱管的高效傳熱,再結(jié)合電動(dòng)汽車(chē)的車(chē)身,通過(guò)風(fēng)冷散熱,從而提高了散熱效果,同時(shí)不需要消耗過(guò)多能源。
【專(zhuān)利說(shuō)明】一種與電動(dòng)汽車(chē)車(chē)身結(jié)合的動(dòng)力電池組散熱系統(tǒng)
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及動(dòng)力電池的散熱技術(shù),具體涉及一種與電動(dòng)汽車(chē)車(chē)身結(jié)合的動(dòng)力電池組散熱系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著環(huán)境保護(hù)和節(jié)能減排意識(shí)的廣泛普及以及能源資源的不斷耗竭,能源的合理高效利用以及開(kāi)發(fā)新型能源成為迫在眉睫的緊要任務(wù)。在節(jié)能減排的大環(huán)境下,傳統(tǒng)燃料汽車(chē)出路難尋,而以動(dòng)力電池作為能量源驅(qū)動(dòng)的混合電動(dòng)汽車(chē)和純電動(dòng)汽車(chē)則得到更廣泛的關(guān)注和應(yīng)用。
[0003]但在混合電動(dòng)汽車(chē)和純電動(dòng)汽車(chē)的應(yīng)用過(guò)程中發(fā)現(xiàn),動(dòng)力電池在充放電過(guò)程中發(fā)生復(fù)雜的化學(xué)反應(yīng),導(dǎo)致電池內(nèi)部積累大量熱量,造成電池的工作溫度上升,電池性能下降。則電池轉(zhuǎn)換效率降低,循環(huán)壽命降低;甚至當(dāng)熱量積聚到一定程度時(shí)可引發(fā)電池燃燒或者爆炸,造成嚴(yán)重后果。因此,合理解決電池的散熱問(wèn)題是電動(dòng)汽車(chē)安全行駛的一大問(wèn)題,是對(duì)潛在危害的有效預(yù)防。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0004]本實(shí)用新型為了克服以上現(xiàn)有技術(shù)存在的不足,提供了一種與電動(dòng)汽車(chē)車(chē)身結(jié)合的動(dòng)力電池組散熱系統(tǒng)。該實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、合理,不需要消耗動(dòng)力電池的電能。
[0005]本實(shí)用新型的目的通過(guò)以下的技術(shù)方案實(shí)現(xiàn):本與電動(dòng)汽車(chē)車(chē)身結(jié)合的動(dòng)力電池組散熱系統(tǒng),包括箱體和多個(gè)電池組,所述多個(gè)電池組安裝于箱體內(nèi);還包括脈動(dòng)熱管和相變材料,所述脈動(dòng)熱管位于相鄰兩個(gè)電池組之間,且緊貼于電池組的單體電池表面,所述相變材料填充于箱體內(nèi);所述脈動(dòng)熱管的冷凝段穿過(guò)箱體的箱蓋位于箱體外部,所述箱體固定于電動(dòng)汽車(chē)的車(chē)頭內(nèi),且所述箱體與車(chē)頭的進(jìn)氣柵格之間具有夾角,所述車(chē)頭設(shè)有與進(jìn)氣柵格連通的出風(fēng)口。
[0006]所述箱體與進(jìn)氣柵格之間的夾角大小為10°?60°。
[0007]所述多個(gè)電池組于箱體內(nèi)矩陣分布,所述電池組由多個(gè)單體電池串聯(lián)構(gòu)成。多個(gè)電池組從箱體中可方便拆卸和拼裝,電池組的數(shù)量根據(jù)所需要的電壓和電動(dòng)勢(shì)選擇,從而防止能源浪費(fèi)。
[0008]為提高脈動(dòng)熱管的傳熱效果,所述脈動(dòng)熱管含有蒸發(fā)段和冷凝段,所述蒸發(fā)段的管體緊貼于單體電池的表面,且插入于相變材料中,所述冷凝段高于電池組。
[0009]所述冷凝段的上端設(shè)有注料口,所述蒸發(fā)段由多個(gè)U型管構(gòu)成,所述U型管的上端與冷凝段連接。所述注料口用于灌注工作介質(zhì);而蒸發(fā)段通過(guò)多個(gè)U型管構(gòu)成,這可增加脈動(dòng)熱管與單體電池表面的接觸時(shí)的接觸面積,從而提高傳熱效果。
[0010]為避免影響電池組的通電性能,所述相變材料的填充高度低于單體電池的電極高度。
[0011]所述相變材料為石蠟。[0012]為更進(jìn)一步提高傳熱速度,令溫度散布均勻,所述相變材料為石蠟,所述石蠟添加有聞導(dǎo)熱介質(zhì)。這些聞導(dǎo)熱介質(zhì)可為石墨。
[0013]所述箱體的材料為鋁合金或黃銅。
[0014]本實(shí)用新型的工作原理:電動(dòng)汽車(chē)行駛過(guò)程中,電池組工作運(yùn)行發(fā)熱,熱量自脈動(dòng)熱管的蒸發(fā)段傳遞到冷凝段;同時(shí),冷空氣從進(jìn)氣柵格進(jìn)入,冷空氣對(duì)冷凝段進(jìn)行冷卻作用,冷空氣起冷卻作用后溫度升高,這些溫度上升的冷空氣從出風(fēng)口離開(kāi)電動(dòng)汽車(chē),從而實(shí)現(xiàn)散熱的作用。如此,本與電動(dòng)汽車(chē)車(chē)身結(jié)合的動(dòng)力電池組散熱系統(tǒng)不需要消耗電池組的電能,僅僅利用電動(dòng)汽車(chē)行駛時(shí)的動(dòng)能就可實(shí)現(xiàn)良好的散熱效果,避免散熱不良而引發(fā)事故。
[0015]本實(shí)用新型相對(duì)于現(xiàn)有技術(shù)具有如下的優(yōu)點(diǎn):
[0016]1、本與電動(dòng)汽車(chē)車(chē)身結(jié)合的動(dòng)力電池組散熱系統(tǒng)通過(guò)利用電動(dòng)汽車(chē)本身存身的進(jìn)氣柵格進(jìn)氣對(duì)脈動(dòng)熱管進(jìn)行冷卻,從而在不需要對(duì)電動(dòng)汽車(chē)進(jìn)行改動(dòng)情況,大幅提高了散熱效率;同時(shí)利用電動(dòng)汽車(chē)中的各個(gè)部件之間的間隙作為出風(fēng)口,即不需要對(duì)電動(dòng)汽車(chē)進(jìn)行改造,從而節(jié)省了成本。
[0017]2、本與電動(dòng)汽車(chē)車(chē)身結(jié)合的動(dòng)力電池組散熱系統(tǒng)中的箱體與電動(dòng)汽車(chē)的進(jìn)氣柵格之間相交一定的角度,從而增加冷空氣與脈動(dòng)熱管的接觸面積,提高散熱效果。
[0018]3、本與電動(dòng)汽車(chē)車(chē)身結(jié)合的動(dòng)力電池組散熱系統(tǒng)通過(guò)脈動(dòng)熱管的高效散熱特性,且令脈動(dòng)熱管緊貼于電池表面,這將大大提高脈動(dòng)熱管的傳熱速度,則可快速啟動(dòng)脈動(dòng)熱管,同時(shí)散熱迅速,令散熱效率實(shí)現(xiàn)最大化。
[0019]4、本與電動(dòng)汽車(chē)車(chē)身結(jié)合的動(dòng)力電池組散熱系統(tǒng)的脈動(dòng)熱管加工簡(jiǎn)單,與電池組配合方便且操作容易,則可以根據(jù)電動(dòng)汽車(chē)所需要?jiǎng)恿Σ鹦痘蚋鼡Q電池組和脈動(dòng)熱管,從而避免能源浪費(fèi)。特別,當(dāng)動(dòng)力電池長(zhǎng)期運(yùn)行而損耗完時(shí),只需要更換電池組內(nèi)的單體電池或部分電池組,即不需要將整個(gè)散熱系統(tǒng)進(jìn)行更換,令脈動(dòng)熱管可以循環(huán)利用,故減少了維護(hù)成本。
【專(zhuān)利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0020]圖1是實(shí)施例1的與電動(dòng)汽車(chē)車(chē)身結(jié)合的動(dòng)力電池組散熱系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。圖中的箭頭為冷空氣的流動(dòng)方向。為令附圖清晰,其中圖中的脈動(dòng)熱管只顯示出2個(gè)。
[0021]圖2是實(shí)施例1的脈動(dòng)熱管和電池組安裝于箱體時(shí)的結(jié)構(gòu)示意圖。為令附圖清晰,其中圖中的脈動(dòng)熱管只顯示出2個(gè)。
[0022]圖3是本實(shí)施例1的脈動(dòng)熱管貼緊于相鄰的2個(gè)電池組時(shí)的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0023]圖4是本實(shí)施例1的脈動(dòng)熱管的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0024]下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步說(shuō)明。
[0025]實(shí)施例1
[0026]如圖1、圖2和圖3所示的一種與電動(dòng)汽車(chē)車(chē)身結(jié)合的動(dòng)力電池組散熱系統(tǒng),包括箱體I和多個(gè)電池組2,所述多個(gè)電池組2安裝于箱體I內(nèi);還包括脈動(dòng)熱管3和相變材料,所述脈動(dòng)熱管3位于相鄰兩個(gè)電池組2之間,且緊貼于電池組2的單體電池表面,所述相變材料填充于箱體I內(nèi);所述脈動(dòng)熱管3的冷凝段4穿過(guò)箱體I的箱蓋位于箱體外部,所述箱體I固定于電動(dòng)汽車(chē)的車(chē)頭內(nèi),且所述箱體I與車(chē)頭的進(jìn)氣柵格6之間具有30°的夾角,所述車(chē)頭設(shè)有與進(jìn)氣柵格6連通的出風(fēng)口。冷空氣自動(dòng)從進(jìn)氣柵格6進(jìn)入后與冷凝段4接觸后再?gòu)某鲲L(fēng)口出去,從而通過(guò)冷空氣帶動(dòng)
[0027]所述多個(gè)電池組2于箱體I內(nèi)矩陣分布,所述電池組2由多個(gè)單體電池串聯(lián)構(gòu)成。多個(gè)電池組2從箱體I中可方便拆卸和拼裝,電池組2的數(shù)量根據(jù)所需要的電壓和電動(dòng)勢(shì)選擇,從而防止能源浪費(fèi)。
[0028]如圖3所示,為提高脈動(dòng)熱管的傳熱效果,所述脈動(dòng)熱管3含有蒸發(fā)段5和冷凝段4,所述蒸發(fā)段5的管體緊貼于單體電池的表面,且插入于相變材料中,所述冷凝段4高于電池組2。所述蒸發(fā)段5通過(guò)導(dǎo)熱粘合劑來(lái)緊貼于單體電池的表面。導(dǎo)熱粘合劑用來(lái)固定脈動(dòng)熱管3時(shí),可增加脈動(dòng)熱管3與單體電池的接觸面積,從而提高傳熱速度。
[0029]如圖4所示,所述冷凝段4的上端設(shè)有注料口 6,所述蒸發(fā)段5由多個(gè)U型管構(gòu)成,所述U型管的上端與冷凝段4連接。所述注料口 6用于灌注工作介質(zhì);而蒸發(fā)段5通過(guò)多個(gè)U型管構(gòu)成,這可增加脈動(dòng)熱管3與單體電池表面的接觸時(shí)的接觸面積,從而提高傳熱效果。U型管的數(shù)量根據(jù)實(shí)際決定,可選把3個(gè)或4個(gè)或5個(gè)。本實(shí)施例優(yōu)選4個(gè)。
[0030]為避免影響電池組2的通電性能,所述相變材料的填充高度低于單體電池的電極高度。
[0031]所述相變材料為石蠟。石蠟為粉末狀,當(dāng)受熱時(shí)石蠟從粉末狀變成液體,從而提高傳熱速度,令電池組2產(chǎn)生的熱量散布均勻,避免局部溫度過(guò)高。
[0032]所述箱體I的材料為鋁合金或黃銅。所述鋁合金和黃銅都為高導(dǎo)熱材料,利用高導(dǎo)熱材料制造箱體可利于提高散熱效率。本實(shí)施例優(yōu)選黃銅。
[0033]實(shí)施例2
[0034]本與電動(dòng)汽車(chē)車(chē)身結(jié)合的動(dòng)力電池組散熱系統(tǒng)除以下技術(shù)特征外同實(shí)施例1:所述相變材料為石臘,所述石臘添加有聞導(dǎo)熱介質(zhì)。通過(guò)在石臘中添加聞導(dǎo)熱介質(zhì),如石墨,從而石蠟與石墨形成新型復(fù)合相變材料,進(jìn)一步提高傳熱速度,有利于將熱管熱量導(dǎo)出,避免因熱量堆積雌性二次過(guò)熱甚至爆炸。
[0035]實(shí)施例3
[0036]本與電動(dòng)汽車(chē)車(chē)身結(jié)合的動(dòng)力電池組散熱系統(tǒng)除以下技術(shù)特征外同實(shí)施例1:所述箱體I與進(jìn)氣柵格6之間的夾角大小為40°。
[0037]上述【具體實(shí)施方式】為本實(shí)用新型的優(yōu)選實(shí)施例,并不能對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行限定,其他的任何未背離本實(shí)用新型的技術(shù)方案而所做的改變或其它等效的置換方式,都包含在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種與電動(dòng)汽車(chē)車(chē)身結(jié)合的動(dòng)力電池組散熱系統(tǒng),包括箱體和多個(gè)電池組,所述多個(gè)電池組安裝于箱體內(nèi);其特征在于:還包括脈動(dòng)熱管和相變材料,所述脈動(dòng)熱管位于相鄰兩個(gè)電池組之間,且緊貼于電池組的單體電池表面,所述相變材料填充于箱體內(nèi);所述脈動(dòng)熱管的冷凝段穿過(guò)箱體的箱蓋位于箱體外部,所述箱體固定于電動(dòng)汽車(chē)的車(chē)頭內(nèi),且所述箱體與車(chē)頭的進(jìn)氣柵格之間具有夾角,所述車(chē)頭設(shè)有與進(jìn)氣柵格連通的出風(fēng)口。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種與電動(dòng)汽車(chē)車(chē)身結(jié)合的動(dòng)力電池組散熱系統(tǒng),其特征在于:所述箱體與進(jìn)氣柵格之間的夾角大小為10°?60°。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種與電動(dòng)汽車(chē)車(chē)身結(jié)合的動(dòng)力電池組散熱系統(tǒng),其特征在于:所述多個(gè)電池組于箱體內(nèi)矩陣分布,所述電池組由多個(gè)單體電池串聯(lián)構(gòu)成。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種與電動(dòng)汽車(chē)車(chē)身結(jié)合的動(dòng)力電池組散熱系統(tǒng),其特征在于:所述脈動(dòng)熱管含有蒸發(fā)段和冷凝段,所述蒸發(fā)段的管體緊貼于單體電池的表面,且插入于相變材料中,所述冷凝段高于電池組。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種與電動(dòng)汽車(chē)車(chē)身結(jié)合的動(dòng)力電池組散熱系統(tǒng),其特征在于:所述冷凝段的上端設(shè)有注料口,所述蒸發(fā)段由多個(gè)U型管構(gòu)成,所述U型管的上端與冷凝段連接。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種與電動(dòng)汽車(chē)車(chē)身結(jié)合的動(dòng)力電池組散熱系統(tǒng),其特征在于:所述相變材料的填充高度低于單體電池的電極高度。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種與電動(dòng)汽車(chē)車(chē)身結(jié)合的動(dòng)力電池組散熱系統(tǒng),其特征在于:所述相變材料為石蠟。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種與電動(dòng)汽車(chē)車(chē)身結(jié)合的動(dòng)力電池組散熱系統(tǒng),其特征在于:所述箱體的材料為鋁合金或黃銅。
【文檔編號(hào)】H01M10/613GK203427605SQ201320420397
【公開(kāi)日】2014年2月12日 申請(qǐng)日期:2013年7月15日 優(yōu)先權(quán)日:2013年7月15日
【發(fā)明者】洪思慧, 蔡頌恒, 巫茂春, 鐘國(guó)添, 汪雙鳳, 饒中浩 申請(qǐng)人:華南理工大學(xué)
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