一種與電動汽車車身結(jié)合的動力電池組散熱系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種與電動汽車車身結(jié)合的動力電池組散熱系統(tǒng)，包括箱體和多個電池組，所述多個電池組安裝于箱體內(nèi)；還包括脈動熱管和相變材料，所述脈動熱管位于相鄰兩個電池組之間，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)；所述脈動熱管的冷凝段穿過箱體的箱蓋位于箱體外部，所述箱體固定于電動汽車的車頭內(nèi)，且所述箱體與車頭的進氣柵格之間具有夾角，所述車頭設(shè)有與進氣柵格連通的出風口。本實用新型利用脈動熱管的高效傳熱，再結(jié)合電動汽車的車身，通過風冷散熱，從而提高了散熱效果，同時不需要消耗過多能源。
【專利說明】一種與電動汽車車身結(jié)合的動力電池組散熱系統(tǒng)
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及動力電池的散熱技術(shù)，具體涉及一種與電動汽車車身結(jié)合的動力電池組散熱系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著環(huán)境保護和節(jié)能減排意識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發(fā)新型能源成為迫在眉睫的緊要任務。在節(jié)能減排的大環(huán)境下，傳統(tǒng)燃料汽車出路難尋，而以動力電池作為能量源驅(qū)動的混合電動汽車和純電動汽車則得到更廣泛的關(guān)注和應用。
[0003]但在混合電動汽車和純電動汽車的應用過程中發(fā)現(xiàn)，動力電池在充放電過程中發(fā)生復雜的化學反應，導致電池內(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；甚至當熱量積聚到一定程度時可引發(fā)電池燃燒或者爆炸，造成嚴重后果。因此，合理解決電池的散熱問題是電動汽車安全行駛的一大問題，是對潛在危害的有效預防。
實用新型內(nèi)容
[0004]本實用新型為了克服以上現(xiàn)有技術(shù)存在的不足，提供了一種與電動汽車車身結(jié)合的動力電池組散熱系統(tǒng)。該實用新型的結(jié)構(gòu)簡單、合理，不需要消耗動力電池的電能。
[0005]本實用新型的目的通過以下的技術(shù)方案實現(xiàn):本與電動汽車車身結(jié)合的動力電池組散熱系統(tǒng)，包括箱體和多個電池組，所述多個電池組安裝于箱體內(nèi)；還包括脈動熱管和相變材料，所述脈動熱管位于相鄰兩個電池組之間，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)；所述脈動熱管的冷凝段穿過箱體的箱蓋位于箱體外部，所述箱體固定于電動汽車的車頭內(nèi)，且所述箱體與車頭的進氣柵格之間具有夾角，所述車頭設(shè)有與進氣柵格連通的出風口。
[0006]所述箱體與進氣柵格之間的夾角大小為10°?60°。
[0007]所述多個電池組于箱體內(nèi)矩陣分布，所述電池組由多個單體電池串聯(lián)構(gòu)成。多個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勢選擇，從而防止能源浪費。
[0008]為提高脈動熱管的傳熱效果，所述脈動熱管含有蒸發(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)段通過多個U型管構(gòu)成，這可增加脈動熱管與單體電池表面的接觸時的接觸面積，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熱介質(zhì)。這些聞導熱介質(zhì)可為石墨。
[0013]所述箱體的材料為鋁合金或黃銅。
[0014]本實用新型的工作原理:電動汽車行駛過程中，電池組工作運行發(fā)熱，熱量自脈動熱管的蒸發(fā)段傳遞到冷凝段；同時，冷空氣從進氣柵格進入，冷空氣對冷凝段進行冷卻作用，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口離開電動汽車，從而實現(xiàn)散熱的作用。如此，本與電動汽車車身結(jié)合的動力電池組散熱系統(tǒng)不需要消耗電池組的電能，僅僅利用電動汽車行駛時的動能就可實現(xiàn)良好的散熱效果，避免散熱不良而引發(fā)事故。
[0015]本實用新型相對于現(xiàn)有技術(shù)具有如下的優(yōu)點:
[0016]1、本與電動汽車車身結(jié)合的動力電池組散熱系統(tǒng)通過利用電動汽車本身存身的進氣柵格進氣對脈動熱管進行冷卻，從而在不需要對電動汽車進行改動情況，大幅提高了散熱效率；同時利用電動汽車中的各個部件之間的間隙作為出風口，即不需要對電動汽車進行改造，從而節(jié)省了成本。
[0017]2、本與電動汽車車身結(jié)合的動力電池組散熱系統(tǒng)中的箱體與電動汽車的進氣柵格之間相交一定的角度，從而增加冷空氣與脈動熱管的接觸面積，提高散熱效果。
[0018]3、本與電動汽車車身結(jié)合的動力電池組散熱系統(tǒng)通過脈動熱管的高效散熱特性，且令脈動熱管緊貼于電池表面，這將大大提高脈動熱管的傳熱速度，則可快速啟動脈動熱管，同時散熱迅速，令散熱效率實現(xiàn)最大化。
[0019]4、本與電動汽車車身結(jié)合的動力電池組散熱系統(tǒng)的脈動熱管加工簡單，與電池組配合方便且操作容易，則可以根據(jù)電動汽車所需要動力拆卸或更換電池組和脈動熱管，從而避免能源浪費。特別，當動力電池長期運行而損耗完時，只需要更換電池組內(nèi)的單體電池或部分電池組，即不需要將整個散熱系統(tǒng)進行更換，令脈動熱管可以循環(huán)利用，故減少了維護成本。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0020]圖1是實施例1的與電動汽車車身結(jié)合的動力電池組散熱系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。圖中的箭頭為冷空氣的流動方向。為令附圖清晰，其中圖中的脈動熱管只顯示出2個。
[0021]圖2是實施例1的脈動熱管和電池組安裝于箱體時的結(jié)構(gòu)示意圖。為令附圖清晰，其中圖中的脈動熱管只顯示出2個。
[0022]圖3是本實施例1的脈動熱管貼緊于相鄰的2個電池組時的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0023]圖4是本實施例1的脈動熱管的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實施方式】
[0024]下面結(jié)合附圖和實施例對本實用新型作進一步說明。
[0025]實施例1
[0026]如圖1、圖2和圖3所示的一種與電動汽車車身結(jié)合的動力電池組散熱系統(tǒng)，包括箱體I和多個電池組2，所述多個電池組2安裝于箱體I內(nèi)；還包括脈動熱管3和相變材料，所述脈動熱管3位于相鄰兩個電池組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)；所述脈動熱管3的冷凝段4穿過箱體I的箱蓋位于箱體外部，所述箱體I固定于電動汽車的車頭內(nèi)，且所述箱體I與車頭的進氣柵格6之間具有30°的夾角，所述車頭設(shè)有與進氣柵格6連通的出風口。冷空氣自動從進氣柵格6進入后與冷凝段4接觸后再從出風口出去，從而通過冷空氣帶動
[0027]所述多個電池組2于箱體I內(nèi)矩陣分布，所述電池組2由多個單體電池串聯(lián)構(gòu)成。多個電池組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勢選擇，從而防止能源浪費。
[0028]如圖3所示，為提高脈動熱管的傳熱效果，所述脈動熱管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通過導熱粘合劑來緊貼于單體電池的表面。導熱粘合劑用來固定脈動熱管3時，可增加脈動熱管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通過多個U型管構(gòu)成，這可增加脈動熱管3與單體電池表面的接觸時的接觸面積，從而提高傳熱效果。U型管的數(shù)量根據(jù)實際決定，可選把3個或4個或5個。本實施例優(yōu)選4個。
[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，當受熱時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熱材料，利用高導熱材料制造箱體可利于提高散熱效率。本實施例優(yōu)選黃銅。
[0033]實施例2
[0034]本與電動汽車車身結(jié)合的動力電池組散熱系統(tǒng)除以下技術(shù)特征外同實施例1:所述相變材料為石臘，所述石臘添加有聞導熱介質(zhì)。通過在石臘中添加聞導熱介質(zhì)，如石墨，從而石蠟與石墨形成新型復合相變材料，進一步提高傳熱速度，有利于將熱管熱量導出，避免因熱量堆積雌性二次過熱甚至爆炸。
[0035]實施例3
[0036]本與電動汽車車身結(jié)合的動力電池組散熱系統(tǒng)除以下技術(shù)特征外同實施例1:所述箱體I與進氣柵格6之間的夾角大小為40°。
[0037]上述【具體實施方式】為本實用新型的優(yōu)選實施例，并不能對本實用新型進行限定，其他的任何未背離本實用新型的技術(shù)方案而所做的改變或其它等效的置換方式，都包含在本實用新型的保護范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種與電動汽車車身結(jié)合的動力電池組散熱系統(tǒng)，包括箱體和多個電池組，所述多個電池組安裝于箱體內(nèi)；其特征在于:還包括脈動熱管和相變材料，所述脈動熱管位于相鄰兩個電池組之間，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)；所述脈動熱管的冷凝段穿過箱體的箱蓋位于箱體外部，所述箱體固定于電動汽車的車頭內(nèi)，且所述箱體與車頭的進氣柵格之間具有夾角，所述車頭設(shè)有與進氣柵格連通的出風口。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種與電動汽車車身結(jié)合的動力電池組散熱系統(tǒng)，其特征在于:所述箱體與進氣柵格之間的夾角大小為10°?60°。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種與電動汽車車身結(jié)合的動力電池組散熱系統(tǒng)，其特征在于:所述多個電池組于箱體內(nèi)矩陣分布，所述電池組由多個單體電池串聯(lián)構(gòu)成。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種與電動汽車車身結(jié)合的動力電池組散熱系統(tǒng)，其特征在于:所述脈動熱管含有蒸發(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所述的一種與電動汽車車身結(jié)合的動力電池組散熱系統(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所述的一種與電動汽車車身結(jié)合的動力電池組散熱系統(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所述的一種與電動汽車車身結(jié)合的動力電池組散熱系統(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所述的一種與電動汽車車身結(jié)合的動力電池組散熱系統(tǒng)，其特征在于:所述箱體的材料為鋁合金或黃銅。
【文檔編號】H01M10/613GK203427605SQ201320420397
【公開日】2014年2月12日 申請日期: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, 鐘國添, 汪雙鳳, 饒中浩 申請人:華南理工大學