CN110265595A - 散热装置以及电池组 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了散热装置以及电池组，散热装置包括高温吸热组件以及低温吸热组件，所述高温吸热组件以及低温吸热组件相互之间产生热传导；所述高温吸热组件是水冷组件，所述低温吸热组件包括若干个水平方向上设置的、由相变材料制作而成的散热块。本发明创造通过高温吸热组件对电池中靠近电极的部分进行吸热降温，通过低温吸热组件对电池中远离电极的部分进行吸热降温，由于是利用水冷组件作为高温吸热组件，因此高温吸热组件吸热速度较快，对于电池中靠近电极的区域具有较高的降温效率，而相对地低温吸热组件的吸热速度较慢，对于电池中远离电极的区域具有较低的降温效率，因此能够保证整个电池的温度均匀性。

Description

散热装置以及电池组
技术领域
本发明涉及电池装置技术领域，更具体地说涉及一种散热装置以及应用该散热装置的电池组。
背景技术
目前市面上能够看到各种不同的大型电池供电产品，例如电动车。而在电池充放电过程中，由于电池产生的热量不能及时散发到环境中，导致电池过热，从而使到电池的性能、安全性和使用寿命都受到很大的影响。
由于大型电池组由许多电池串联或并联组成，模块中电池间的较大的温差可能导致电池组过早失效。同时，电池不同部位在放电过程中产生的热量不同，温度分布的不均匀性更大，靠近电池电极区温度较高，而远离电池电极区温度较低，同一个电池中电池各部分的温度不均匀同样容易使得电池出现各种问题，从而影响供电参数以及电池寿命。因此如何保证电池组能实现迅速地降温以及保证各个电池的不同部位温度均匀成了电池组散热装置需要考虑的问题。
发明内容
本发明要解决的技术问题是：提供一种散热装置以及应用该散热装置的电池组。
本发明解决其技术问题的解决方案是：
散热装置，包括高温吸热组件以及低温吸热组件，所述高温吸热组件以及低温吸热组件相互之间产生热传导；所述高温吸热组件是水冷组件，所述高温吸热组件包括水平方向上设置的若干个第一安放槽，所述低温吸热组件包括若干个水平方向上设置的、由相变材料制作而成的散热块，各个所述散热块均与高温吸热组件产生热传导，相邻的两个散热块之间设有第二安放槽，各个所述第一安放槽与各个所述第二安放槽一一对应，相互对应的第一安放槽以及第二安放槽组成一个电池安装槽，相互对应的第一安放槽与第二安放槽的宽度一致。
作为上述技术方案的进一步改进，所述散热块是由聚氨酯软泡沫铜中填充石蜡制成的。
作为上述技术方案的进一步改进，所述散热块的外侧均匀地设置有多个散热翅片，所述散热翅片与散热块是一体成型的。
作为上述技术方案的进一步改进，所述高温吸热组件包括循环水泵、换热器、供水管道、排水管道以及多个水平方向上设置的散热面，所述循环水泵、换热器、供水管道、散热面、排水管道依次接通，相邻两个散热面之间的间隙作为所述第一安放槽。
作为上述技术方案的进一步改进，所述高温吸热组件还包括流量控制阀、控制模块以及多个温度探头，所述流量控制阀设置在供水管道或者排水管道上，多个所述温度探头分别与控制模块的输入端相连接，所述控制模块的输出端与流量控制阀相连接。
作为上述技术方案的进一步改进，所述高温吸热组件还包括转速调节模块，所述控制模块与转速调节模块相连接，所述转速调节模块与循环水泵相连接。
本发明创造同时还公开了一种电池组，包括以上任一种所述的散热器以及若干个电池，各个所述电池分别安装在各个电池安装槽内，各个所述电池均与高温吸热组件以及低温吸热组件紧密贴合，所述电池的电极设置在高温吸热组件内，各个所述电池组成供电回路。
本发明的有益效果是：本发明通过高温吸热组件对电池中靠近电极的部分进行吸热降温，通过低温吸热组件对电池中远离电极的部分进行吸热降温，由于是利用水冷组件作为高温吸热组件，因此高温吸热组件吸热速度较快，对于电池中靠近电极的区域具有较高的降温效率，而相对地低温吸热组件的吸热速度较慢，对于电池中远离电极的区域具有较低的降温效率，因此能够保证整个电池的温度均匀性。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单说明。显然，所描述的附图只是本发明的一部分实施例，而不是全部实施例，本领域的技术人员在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他设计方案和附图。
图1是本发明创造的散热装置结构示意图；
图2是本发明创造的电池组结构示意图；
图3是本发明创造的电路原理图。
具体实施方式
以下将结合实施例和附图对本发明的构思、具体结构及产生的技术效果进行清楚、完整的描述，以充分地理解本发明的目的、特征和效果。显然，所描述的实施例只是本发明的一部分实施例，而不是全部实施例，基于本发明的实施例，本领域的技术人员在不付出创造性劳动的前提下所获得的其他实施例，均属于本发明保护的范围。另外，文中所提到的所有联接/连接关系，并非单指构件直接相接，而是指可根据具体实施情况，通过添加或减少联接辅件，来组成更优的联接结构。本发明创造中的各个技术特征，在不互相矛盾冲突的前提下可以交互组合。
参照图1～图3，本申请公开了一种散热装置，其第一实施例包括高温吸热组件以及低温吸热组件，所述高温吸热组件以及低温吸热组件相互之间产生热传导；所述高温吸热组件是水冷组件，所述高温吸热组件包括水平方向上设置的若干个第一安放槽110，所述低温吸热组件包括若干个水平方向上设置的、由相变材料制作而成的散热块210，各个所述散热块210均与高温吸热组件产生热传导，相邻的两个散热块210之间设有第二安放槽230，各个所述第一安放槽110与各个所述第二安放槽230一一对应，相互对应的第一安放槽110以及第二安放槽230组成一个电池安装槽，相互对应的第一安放槽110与第二安放槽230的宽度一致。具体地，本实施例通过高温吸热组件对电池300中靠近电极的部分进行吸热降温，通过低温吸热组件对电池300中远离电极的部分进行吸热降温，由于是利用水冷组件作为高温吸热组件，因此高温吸热组件吸热速度较快，对于电池300中靠近电极的区域具有较高的降温效率，而相对地低温吸热组件的吸热速度较慢，对于电池300中远离电极的区域具有较低的降温效率，因此能够保证整个电池300的温度均匀性。
进一步作为优选的实施方式，本实施例中，所述散热块210是由聚氨酯软泡沫铜中填充石蜡制成的，其目的在于为了弥补石蜡相变材料导热系数低的问题。
进一步作为优选的实施方式，本实施例中，各个所述散热块210的外侧均匀地设置有多个散热翅片220，所述散热翅片220与散热块210是一体成型的，通过所述散热翅片220的设置，进一步提高散热块210的散热速率。
进一步作为优选的实施方式，本实施例中，所述高温吸热组件包括循环水泵、换热器、供水管道120、排水管道130以及多个水平方向上设置的散热面140，所述循环水泵、换热器、供水管道120、散热面140、排水管道130依次接通，相邻两个散热面140之间的间隙作为所述第一安放槽110。其中所述散热面140包括自上而下依次水平设置的第一管道141、第二管道142以及第三管道143，所述散热面140还包括竖直设置的第四管道144以及第五管道145，所述第一管道141、第二管道142以及第三管道143的一端分别与第四管道144接通，所述第一管道141、第二管道142以及第三管道143的另一端分别与第五管道145接通，所述第一管道141、第二管道142、第三管道143、第四管道144以及第五管道145均处于同一平面从而组成所述散热面140，所述第四管道144与供水管道120接通，所述第五管道145与排水管道130接通。本实施例中高温吸热组件的循环水泵用于控制高温吸热组件中的水循环流动，不停地对电池300中靠近电极的区域进行吸热降温，同时利用换热器将循环流动的水中的热量输出，提高对电池300的吸热降温效率。
参照图3，进一步作为优选的实施方式，本实施例中，所述高温吸热组件还包括流量控制阀、控制模块以及多个温度探头，所述流量控制阀设置在供水管道120或者排水管道130上，多个所述温度探头分别与控制模块的输入端相连接，所述控制模块的输出端与流量控制阀相连接。具体地，所述温度探头分别设置在电池300中靠近电极的区域以及远离电极的区域，所述控制模块包括差分放大器以及驱动器，所述驱动器用于实现对流量控制阀的控制功能，所述温度探头分别与差分放大器的输入端相连接，所述差分放大器的输出端与驱动器的输入端相连接，所述驱动器的输出端与流量控制阀电性连接，所述驱动器用于根据温度探头的差值大小实时调节流量控制阀的打开程度，从而实现对高温吸热组件中水流量的调节功能。其中所述驱动器包括电阻R1、电阻R2、电阻R3、三极管Q1以及二极管D1，所述差分放大器的输出端通过电阻R1与三极管Q1的基极相连，三极管Q1的发射极通过电阻R3接地，电阻R2的两端分别与三极管Q1的基极以及地相连，二极管D1的正负极分别与三极管Q1的集电极以及电源端相连，所述流量控制阀是比例阀，其输入绕组的两端分别与二极管D1的正负极相连，当然了所述三极管Q1还可以是场效应管。具体地，当电池300中靠近电极的区域以及远离电极的区域温度差较大时，差分放大器输出的电压较大，通过三极管Q1或者场效应管增大流经流量控制阀输入绕组的电流，提高流量控制阀的打开程度，最终提高高温吸热组件的吸热降温效率。
进一步作为优选的实施方式，本实施例中，所述高温吸热组件还包括转速调节模块，所述控制模块与转速调节模块相连接，所述转速调节模块与循环水泵相连接，所述循环水泵内配置的可以是交流电机或者直流电机，本实施例同样配置有根据温度探头检测到的靠近电池电极区域以及远离电池电极区域的温度差实时控制循环水泵转速的功能。具体地，所述转速调节模块包括模数转换器、单片机以及电机驱动芯片，所述模数转换器的输入端就与差分放大器的输出端相连接，以检测电池300中靠近电极的区域以及远离电极的区域温度差大小，模数转换器的输出端与单片机的输入端相连，单片机的输出端与电机驱动芯片相连，电机驱动芯片与循环水泵中所配置的电机相连接。当然了所述电机驱动芯片可根据实际应用过程中所使用的循环水泵中的电机类型进行选择。
参照图2，本申请同时还公开了一种电池组，其第一实施例包括以上任一种所述的散热器以及若干个电池300，各个所述电池300分别安装在各个电池安装槽内，各个所述电池300均与高温吸热组件以及低温吸热组件紧密贴合，所述电池300的电极设置在高温吸热组件内，各个所述电池300组成供电回路。
以上对本发明的较佳实施方式进行了具体说明，但本发明创造并不限于所述实施例，熟悉本领域的技术人员在不违背本发明精神的前提下还可作出种种的等同变型或替换，这些等同的变型或替换均包含在本申请权利要求所限定的范围内。

Claims (7)

1.散热装置，其特征在于：包括高温吸热组件以及低温吸热组件，所述高温吸热组件以及低温吸热组件相互之间产生热传导；所述高温吸热组件是水冷组件，所述高温吸热组件包括水平方向上设置的若干个第一安放槽(110)，所述低温吸热组件包括若干个水平方向上设置的、由相变材料制作而成的散热块(210)，各个所述散热块(210)均与高温吸热组件产生热传导，相邻的两个散热块(210)之间设有第二安放槽(230)，各个所述第一安放槽(110)与各个所述第二安放槽(230)一一对应，相互对应的第一安放槽(110)以及第二安放槽(230)组成一个电池安装槽，相互对应的第一安放槽(110)与第二安放槽(230)的宽度一致。
2.根据权利要求1所述的散热装置，其特征在于：所述散热块(210)是由聚氨酯软泡沫铜中填充石蜡制成的。
3.根据权利要求1所述的散热装置，其特征在于：所述散热块(210)的外侧均匀地设置有多个散热翅片(220)，所述散热翅片(220)与散热块(210)是一体成型的。
4.根据权利要求1所述的散热装置，其特征在于：所述高温吸热组件包括循环水泵、换热器、供水管道(120)、排水管道(130)以及多个水平方向上设置的散热面(140)，所述循环水泵、换热器、供水管道(120)、散热面(140)、排水管道(130)依次接通，相邻两个散热面(140)之间的间隙作为所述第一安放槽(110)。
5.根据权利要求4所述的散热装置，其特征在于：所述高温吸热组件还包括流量控制阀、控制模块以及多个温度探头，所述流量控制阀设置在供水管道(120)或者排水管道(130)上，多个所述温度探头分别与控制模块的输入端相连接，所述控制模块的输出端与流量控制阀相连接。
6.根据权利要求5所述的散热装置，其特征在于：所述高温吸热组件还包括转速调节模块，所述控制模块与转速调节模块相连接，所述转速调节模块与循环水泵相连接。
7.一种电池组，其特征在于：包括权利要求1至权利要求6任一项所述的散热器以及若干个电池(300)，各个所述电池(300)分别安装在各个电池安装槽内，各个所述电池(300)均与高温吸热组件以及低温吸热组件紧密贴合，所述电池(300)的电极设置在高温吸热组件内，各个所述电池(300)组成供电回路。
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