本發(fā)明涉及汽車散熱裝置領(lǐng)域，尤其涉及一種氣液冷卻一體化散熱裝置及熱管理系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

新能源汽車被廣泛認為是解決汽車尾氣污染和石油能源短缺問題的主要途徑之一，隨著新能源汽車的技術(shù)提高，市場普及和快速發(fā)展，對關(guān)鍵零部件的產(chǎn)品性能，可靠性，安全性也提出了越來越高的要求。動力電池作為新能源汽車的核心部件，負責新能源汽車的能量供給和蓄存，影響著新能源汽車的性能，壽命和安全。

為了保證電池的正常運行，需要對動力電池進行熱管理，以使得動力電池的溫度保持在一定范圍內(nèi)。目前動力電池的冷卻方式按傳熱介質(zhì)分一般有空氣冷卻，液體冷卻和采用相變材料冷卻三種方式?，F(xiàn)有技術(shù)中，動力電池散熱多采用的風冷方式。風冷所用設(shè)備結(jié)構(gòu)簡單，維護方便，成本及能耗低，但車載電池箱體較大，整車空間有限，往往導致車載電池布置環(huán)境不理想，如單體熱分布不均，系統(tǒng)散熱效率較差，從而出現(xiàn)系統(tǒng)過溫異常。而液體冷卻雖然散熱效率高，單體熱分布均勻，但其多采用循環(huán)封閉結(jié)構(gòu)，往往導致結(jié)構(gòu)復雜，成本高昂，維修困難。

核態(tài)沸騰指蒸發(fā)管內(nèi)小汽泡不斷在管子內(nèi)壁上的汽化核心上產(chǎn)生和離開的正常傳熱模式，隨著汽泡不斷脫離壁面進入主水流，壁面附近的擾動增強，熱交換過程強化，鍋水及時填補到汽泡脫離的位置而冷卻壁面。在核態(tài)沸騰區(qū)，氣泡的擾動劇烈，傳熱系數(shù)和熱流密度都急劇增大，其具有溫壓小，傳熱強的特點。

風冷所用設(shè)備結(jié)構(gòu)簡單，維護方便，成本及能耗低，但車載電池箱體較大，整車空間有限，往往導致車載電池布置環(huán)境不理想，如單體熱分布不均，系統(tǒng)散熱效率較差，從而出現(xiàn)系統(tǒng)過溫異常。而液體冷卻雖然散熱效率高，單體熱分布均勻，但其多采用循環(huán)封閉結(jié)構(gòu)，往往導致結(jié)構(gòu)復雜，成本高昂，維修困難。因此，提供一種綜合液冷和風冷各自優(yōu)點的動力電池熱管理系統(tǒng)及裝置是本領(lǐng)域技術(shù)人員需要解決的問題。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明實施例提供了一種氣液冷卻一體化散熱裝置及熱管理系統(tǒng)，其中，對比傳統(tǒng)液冷方式，本發(fā)明實施例提供的氣液冷卻一體化散熱裝置通過進氣箱體使得氣體從多孔通氣管道進入傳熱介質(zhì)中，產(chǎn)生大量氣泡，與動力電池組進行高熱流密度換熱，將冷凝器和蒸發(fā)器合為一體，結(jié)構(gòu)簡單，維修方便。對比風冷，其散熱效果更佳，散熱效果類似液冷。

本發(fā)明實施例提供了一種氣液冷卻一體化散熱裝置，包括：動力電池散熱器箱體、進氣箱體、多孔通氣管道、出氣通道、進氣口、進水通道和排水通道；

所述進氣箱體通過所述多孔通氣管道與所述動力電池散熱器箱體連接；

所述進氣箱體設(shè)置有所述出氣通道、進氣口；

所述動力電池散熱器箱體設(shè)置有所述進水通道和所述排水通道；

其中，所述動力電池散熱器箱體為中空結(jié)構(gòu)，用于放置所述多孔通氣管道和動力電池組。

優(yōu)選地，所述進氣箱體為中空結(jié)構(gòu)。

優(yōu)選地，本發(fā)明實施例提供的一種氣液冷卻一體化散熱裝置還包括：橡膠墊圈；

所述進氣箱體通過所述橡膠墊圈和所述動力電池散熱器箱體連接。

優(yōu)選地，所述動力電池散熱器箱體還用于放置液體傳熱介質(zhì)。

優(yōu)選地，所述排水通道用于排出清洗所述氣液冷卻一體化散熱裝置的液體。

優(yōu)選地，所述進水通道用于向所述氣液冷卻一體化散熱裝置輸入液體傳熱介質(zhì)或用于清洗所述氣液冷卻一體化散熱裝置的液體。

優(yōu)選地，本發(fā)明實施例還提供了一種氣液冷卻一體化熱管理系統(tǒng)，其特征在于，包括：如以上所述的氣液冷卻一體化散熱裝置、溫度控制器、空氣泵和液位控制器；

所述空氣泵與所述氣液冷卻一體化散熱裝置的進氣口相對，使得車載空調(diào)的冷氣經(jīng)過所述空氣泵壓縮后進入所述氣液冷卻一體化散熱裝置進行換熱操作；

所述液位控制器與所述氣液冷卻一體化散熱裝置連接，所述液位控制器用于將車載空調(diào)的空調(diào)水輸入所述氣液冷卻一體化散熱裝置；

所述溫度控制器與所述氣液冷卻一體化散熱裝置連接，所述溫度控制器與所述空氣泵連接，所述溫度控制器用于接收動力電池組的溫度信號，根據(jù)所述溫度信號控制所述空氣泵的功率。

優(yōu)選地，所述液位控制器與所述進水通道連接。

優(yōu)選地，所述空氣泵還用于通過改變空氣泵功率控制動力電池組的散熱速度。

優(yōu)選地，所述氣液冷卻一體化散熱裝置用于在氣體通過所述空氣泵壓縮后，通過進氣箱體獲取氣體并將氣體通入所述多孔通氣管道，使得氣體在液體傳熱介質(zhì)中形成氣泡，并使得所述氣泡與水完成換熱操作。

從以上技術(shù)方案可以看出，本發(fā)明實施例具有以下優(yōu)點：

本發(fā)明實施例提供了一種氣液冷卻一體化散熱裝置及熱管理系統(tǒng)，其中，該氣液冷卻一體化散熱裝置包括：動力電池散熱器箱體、進氣箱體、多孔通氣管道、出氣通道、進氣口、進水通道和排水通道；所述進氣箱體通過所述多孔通氣管道與所述動力電池散熱器箱體連接；所述進氣箱體設(shè)置有所述出氣通道、進氣口；所述動力電池散熱器箱體設(shè)置有所述進水通道和所述排水通道；其中，所述動力電池散熱器箱體為中空結(jié)構(gòu)，用于放置所述多孔通氣管道和動力電池組，還用于放置液體傳熱介質(zhì)。對比傳統(tǒng)液冷方式，本發(fā)明實施例提供的氣液冷卻一體化散熱裝置通過進氣箱體使得氣體從多孔通氣管道進入傳熱介質(zhì)中，產(chǎn)生大量氣泡，與動力電池組進行高熱流密度換熱，將冷凝器和蒸發(fā)器合為一體，結(jié)構(gòu)簡單，維修方便。對比風冷，其散熱效果更佳，散熱效果類似液冷。

附圖說明

為了更清楚地說明本發(fā)明實施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對實施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實施例，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動性的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其它的附圖。

圖1為本發(fā)明實施例提供的一種氣液冷卻一體化散熱裝置的爆炸圖；

圖2為本發(fā)明實施例提供的一種氣液冷卻一體化散熱裝置的左視剖視圖；

圖3為本發(fā)明實施例提供的一種氣液冷卻一體化散熱裝置的前視剖視圖；

圖4為本發(fā)明實施例提供的一種氣液冷卻一體化熱管理系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。

其中，圖中附圖標記如下所示：

2.動力電池散熱器箱體 3.進氣箱體 4.出氣通道 5.多孔通氣管道 6.橡膠墊圈 7.進氣口 8.進水通道 9.排水通道 10.氣孔 11.進氣空腔 12.動力電池放置腔 13.空氣泵 14.液位控制器 15.溫度控制器

具體實施方式

本發(fā)明實施例提供了一種氣液冷卻一體化散熱裝置及熱管理系統(tǒng)，其中，對比傳統(tǒng)液冷方式，本發(fā)明實施例提供的氣液冷卻一體化散熱裝置通過進氣箱體使得氣體從多孔通氣管道進入傳熱介質(zhì)中，產(chǎn)生大量氣泡，與動力電池組進行高熱流密度換熱，將冷凝器和蒸發(fā)器合為一體，結(jié)構(gòu)簡單，維修方便。對比風冷，其散熱效果更佳，散熱效果類似液冷。

為使得本發(fā)明的發(fā)明目的、特征、優(yōu)點能夠更加的明顯和易懂，下面將結(jié)合本發(fā)明實施例中的附圖，對本發(fā)明實施例中的技術(shù)方案進行清楚、完整地描述，顯然，下面所描述的實施例僅僅是本發(fā)明一部分實施例，而非全部的實施例?；诒景l(fā)明中的實施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其它實施例，都屬于本發(fā)明保護的范圍。

請參閱圖1至圖3，本發(fā)明實施例提供的一種氣液冷卻一體化散熱裝置的一個實施例，包括：

動力電池散熱器箱體2、進氣箱體3、多孔通氣管道5、出氣通道4、進氣口7、進水通道8和排水通道9；

進氣箱體3通過多孔通氣管道5與動力電池散熱器箱體2連接；

進氣箱體3設(shè)置有出氣通道4、進氣口7；

動力電池散熱器箱體2設(shè)置有進水通道8和排水通道9；

其中，動力電池散熱器箱體2為中空結(jié)構(gòu)，用于放置多孔通氣管道5和動力電池組1。

進氣箱體3為中空結(jié)構(gòu)。

動力電池散熱器箱體2還用于放置液體傳熱介質(zhì)。

排水通道9用于排出清洗氣液冷卻一體化散熱裝置的液體。

進水通道8用于向氣液冷卻一體化散熱裝置輸入液體傳熱介質(zhì)或用于清洗氣液冷卻一體化散熱裝置的液體。

本發(fā)明實施例提供的一種氣液冷卻一體化散熱裝置還包括：橡膠墊圈；

進氣箱體3通過橡膠墊圈6和動力電池散熱器箱體2連接。

在本實施例中，進氣空腔11，多孔通氣管道5，出氣通道4固定在進氣箱體3上。進水通道8，排水通道9，動力電池放置腔12固定在動力電池散熱器箱體2上。動力電池散熱器箱體2中裝有液體傳熱介質(zhì)，動力電池放置腔12中放置動力電池組1。

請參閱圖4，本發(fā)明實施例提供的一種氣液冷卻一體化熱管理系統(tǒng)的一個實施例，并同時參閱圖1至圖3，包括：

如以上所述的氣液冷卻一體化散熱裝置、溫度控制器15、空氣泵13和液位控制器14；

空氣泵13與氣液冷卻一體化散熱裝置的進氣口7相對，使得車載空調(diào)的冷氣經(jīng)過空氣泵13壓縮后進入氣液冷卻一體化散熱裝置進行換熱操作。具體地，車載空調(diào)的冷氣經(jīng)空氣泵13壓縮后進入散熱裝置，在散熱裝置中完成換熱過程后，從散熱裝置中排出，帶走大量熱量，同時帶走一部分水蒸汽；

液位控制器14與氣液冷卻一體化散熱裝置連接，其中，液位控制器14與進水通道8連接。液位控制器14用于當動力電池散熱器中液位低于設(shè)定液位時，液位控制器14將溫度較低的空調(diào)水從進水通道8送入散熱裝置中，補充散熱過程中消耗的水；

溫度控制器15與氣液冷卻一體化散熱裝置連接，溫度控制器15與空氣泵13連接，溫度控制器15用于接收動力電池組1的溫度信號，并在處理后發(fā)送信號控制空氣泵13的運行功率，從而達到控制動力電池組1溫度的目的。

空氣泵13還用于通過改變空氣泵功率控制動力電池組1的散熱速度。

氣液冷卻一體化散熱裝置用于在氣體通過空氣泵壓1縮后，通過進氣箱體3獲取氣體并將氣體通入多孔通氣管道5，使得氣體在液體傳熱介質(zhì)中形成氣泡，并使得氣泡與水完成換熱操作。

在本實施例中，空氣經(jīng)空氣泵13壓縮后，進入進氣空腔11，因為進氣空腔11內(nèi)氣體壓力比動力電池散熱器箱體2中的氣壓高，所以氣體會將水從散熱裝置中的多孔通氣管道5中排出，通過多孔通氣管道5上氣孔10后的氣體會在水中形成的大量氣泡。而氣泡與液體的換熱過程相比氣體與液體的自然對流，具有巨大的熱交換面積，并且氣泡因為重力的作用，能引起動力冷卻箱的水的強烈擾動，進而降低動力電池組與水的傳熱熱阻。氣泡與水完成換熱后從出氣通道4排出，并帶走部分水蒸氣，在動力電池散熱器箱體2中水位低于設(shè)定值時，液位控制器14將從進水通道8對箱體進行補水。

當需要控制電池散熱速度時，可以通過改變空氣泵13功率，從而改變散熱裝置中產(chǎn)生氣泡的速度和大小，進而改變液體傳熱介質(zhì)的擾流程度，達到改變傳熱系數(shù)和熱流密度的優(yōu)點。相對純風冷或液冷系統(tǒng)，本系統(tǒng)可以快速且較大程度的改變電池殼體與大氣環(huán)境之間傳熱系數(shù)和熱流量密度。

多孔通氣管道5上氣孔10，浸沒在液體中，作為氣泡發(fā)生器。

出氣通道4，用于排出完成換熱過程的氣體。

進水通道8，用于給散熱裝置中補充液體傳熱介質(zhì)或清洗散熱裝置，同時外接液位控制器14。

排水通道9，用于排出散熱裝置中多余液體或清洗后的廢液。

當散熱裝置使用時間交長后，由于灰塵的堆積，需要進行清洗，清洗完的液體從排水管道9排出。

當動力電池組1需要快速加熱或冷卻時，可從進水通道8直接往動力電池散熱器箱體2中通入溫水或冷水實現(xiàn)快速加熱或冷卻。

本發(fā)明實施例對傳統(tǒng)風冷技術(shù)，液冷技術(shù)進行了結(jié)合，對比常見的液體冷卻系統(tǒng)，該裝置將冷凝器與散熱器進行了一體化，極大的簡化了設(shè)備結(jié)構(gòu)，對比于市場上常用的風冷技術(shù)，該裝置提高了散熱效率和單體電池熱分布均勻度，且設(shè)備結(jié)構(gòu)依然簡單，維修方便。

本發(fā)明實施例結(jié)構(gòu)開放，嚴寒情況亦可用進水管道直接通入熱水而對電池快速加熱。

以上所述，以上實施例僅用以說明本發(fā)明的技術(shù)方案，而非對其限制；盡管參照前述實施例對本發(fā)明進行了詳細的說明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當理解：其依然可以對前述各實施例所記載的技術(shù)方案進行修改，或者對其中部分技術(shù)特征進行等同替換；而這些修改或者替換，并不使相應(yīng)技術(shù)方案的本質(zhì)脫離本發(fā)明各實施例技術(shù)方案的精神和范圍。