CN112652836A - 一种新能源汽车专用电池散热装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及新能源汽车技术领域，具体为一种新能源汽车专用电池散热装置。本发明涉及一种新能源汽车专用电池散热装置，包括电池组换热机构、散热器以及和换热液循环组件；所述电池组换热机构包括由上壳体以及下壳体装配而成的主换热壳体，上壳体内腔形成一个用于电池包换热的第一空腔，下壳体内腔形成一个用于导入冷却液的第二空腔；所述主换热壳体内腔由下至上依次设置用于分隔上壳体以及下壳体的分隔板和用于承载电池包的支撑件。本发明的有益效果是：采用沉浸式换热方式，换热效率更佳，能迅速将电池组件运转时产生的热量导出，以避免热量长时间在电池内部堆积，降低了引发火灾的风险，使得整个电池实用过程中更加安全。

Description

一种新能源汽车专用电池散热装置
技术领域
本发明涉及新能源汽车技术领域，具体为一种新能源汽车专用电池散热装置。
背景技术
新能源电动汽车的组成包括：电力驱动及控制***、驱动力传动等机械***、完成既定任务的工作装置等。电力驱动及控制***是电动汽车的核心，也是区别于内燃机汽车的最大不同点。电力驱动及控制***由驱动电动机、电源和电动机的调速控制装置等组成。
随着现代社会紧急的快速发展，人们生活水平和生活追求也越来越高，汽车作为便利的交通工具走进了千家万户，使得我国汽车保有量迅速增长，汽车行业的发展一方面促进了我国社会经济进一步发展，另一方面也极大的改善了人们的出行方式和生活质量。
目前新能源汽车一般采用新能源电池提供动力，然而蓄电池在放电的过程中会伴随大量的热量，使得整个电池包内堆积过多热量；热量长时间在汽车内部堆积，不仅容易导致电池寿命降低，甚至引发火灾，对乘车人员造成危险。
发明内容
本发明针对现有技术中存在的技术问题，提供一种新能源汽车专用电池散热装置来解决上述新能源汽车电池散热效率低下的问题。
本发明解决上述技术问题的技术方案如下：一种新能源汽车专用电池散热装置，包括电池组换热机构、散热器以及和换热液循环组件；
所述电池组换热机构包括由上壳体以及下壳体装配而成的主换热壳体，上壳体内腔形成一个用于电池包换热的第一空腔，下壳体内腔形成一个用于导入冷却液的第二空腔；所述主换热壳体内腔由下至上依次设置用于分隔上壳体以及下壳体的分隔板和用于承载电池包的支撑件；分隔板上开设有多个呈矩阵式排布的导液孔，所述下壳体内的冷却液透过导液孔均匀输送至第一空腔与电池包进行换热；所述主换热壳体上依次开设有第一空腔相连的出液口以及与第二空腔相连的进液口；
所述散热器包括主散热架；所述主散热架上架设有用于输送冷却液的换热管组；所述主散热架上还设置有多个沿换热管组外壁等距离排布的散热片；
所述换热液循环组件包括循环泵以及用于连接循环泵、电池组换热机构和散热器的管组；所述循环泵输出端通过管组主换热壳体上的进液口相连；所述循环泵输入端通过管组与换热管组相连；所述主换热壳体的出液口通过管组与换热管组相连。
本发明的有益效果是：该新能源汽车专用电池散热装置，用于解决目前新能源汽车供能电池散热效率低下的问题，通过上壳体对整个电池包的外部进行固定，使得电池包容置在第一空腔内，冷却液沿第二空腔导入至第一空腔口，以充分包裹电池包的外壁，从而对电池包进行换热；采用沉浸式换热方式，换热效率更佳，能迅速将电池组件运转时产生的热量导出，以避免热量长时间在电池内部堆积，提升了电池寿命，降低了引发火灾的风险，使得整个电池实用过程中更加安全。
在上述技术方案的基础上，本发明还可以做如下改进。
进一步，所述支撑件为多个板件沿主换热壳体内腔水平等距离排布而成；每个所述板件的顶端面均设有用于支撑电池包的承载凸起。
采用上述进一步方案的有益效果是，通过板件承载整个电池包，并通过承载凸起与电池包底部接触，使得电池包与板件之间预留有一定的间隙，保证冷却液能与电池包的底部充分接触，提升换热效率。
进一步，所述上壳体和下壳体采用可分离式结构；所述上壳体和下壳体相近的一端面均设置有矩形法兰连接件；两个所述矩形法兰连接件通过螺栓相连；所述上壳体与电池包的外壳体一体成型。
采用上述进一步方案的有益效果是，采用两段式可分离式的结构设计，方便初期生产安装也便于后续对电池进行更换维护。
进一步，所述下壳体顶端外延由外至内依次开设有第一密封止口和第二密封止口；所述上壳体底端外延由外至内依次开设有分别与第一密封止口和第二密封止口相配合的第一环形密封凸起以及第二环形密封凸起。
进一步，所述第一密封止口和第二密封止口为错落式排布，且在第一密封止口和第二密封止口内均铺设有密封条。
采用上述进一步方案的有益效果是，提升上壳体与下壳体连接的密封性，保证冷却液的稳定输送，降低了冷却液泄漏的风险。
进一步，所述散热器还包括送风机构，所述送风机构用于沿相邻两个散热片内的间隙输送冷气流以对换热管组冷却液进行散热。
采用上述进一步方案的有益效果是，通过送风机构产生促进冷气流进入相邻两个散热片内的间隙内，提高换热效率。
进一步，所述主散热架为箱体式结构，所述主散热架上相对两侧依次开设有进风口和出风口；所述送风机构沿主散热架进风口处布置；该新能源汽车专用电池散热装置还包括与主散热架出风口相连的热流循环管组；所述循环管组上依次设置有用于将热流送入汽车供暖***的供暖管组和用于将热流排出车外的排气管组。
进一步，所述送风机构为离心风机、轴流风机或者回转风机中的一种。
采用上述进一步方案的有益效果是，主散热架采用箱体式结构设计，通过送风机构促进气流流通，冷气流与热流循环管组接触后能迅速与高温的冷却液进行换热，换热后的热空气即可排出，同时也可以通过暖管组输送至汽车供暖***，以对电池产生的热量进行二次利用，提升了环保效益。
进一步，所述主换热壳体的底部还设有减震底座；所述减震底座内设有多个依次与主换热壳体底壁和侧壁相连减振器，所述减振器用于减少电池包输送过程的晃动幅度。
进一步，所述减振器为弹簧式减振器、液压式减震器或者阻尼式减振器中的一种。
采用上述进一步方案的有益效果是，通过减少电池包的晃动幅度，保证冷却液对电池包进行换热过程中能与电池包稳定换热，提升了整个散热装置的可靠性。
附图说明
图1为本发明整体结构示意图；
图2为本发明电池组换热机构结构示意图；
图3为本发明电池组换热机构内部结构示意图；
图4为本发明图3中A处的放大图；
图5为本发明散热器的整体结构示意图；
图6为本发明换热管组和散热片的连接结构示意图；
图7为本发明电池组换热机构与减震底座的连接结构示意图。
附图中，各标号所代表的部件列表如下：
1、电池组换热机构，1a、主换热壳体，1b、分隔板，1c、支撑件，1d、导液孔，1e、承载凸起，2、散热器，2a、主散热架，2b、换热管组，2c、散热片，2d、送风机构，3、换热液循环组件，31、循环泵，4、矩形法兰连接件，4a、第一密封止口，4b、第二密封止口，4c、第一环形密封凸起，4d、第二环形密封凸起，5、循环管组，6、减震底座，7、减振器，8、电池包。
具体实施方式
以下结合附图对本发明的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本发明，并非用于限定本发明的范围。
动力电池作为电动汽车的动力来源，动力电池的电池包内一般由多个电池模块串联叠组而成。多个电池模块集中固定在一个电池包内进行供电，实际使用过程中，由于电池供电过程会产生一定的热量，如果电池包内的某个区域长时间热量堆积，则会使该区域附近的电池模块处于深度放电的状态，不仅导致该电池模块的充电状态偏离其他电池，最终导致整个电池组件损坏，最终就会研发电池组的故障；另外温度过度堆积，一旦没有及时排出去，则很容易导致电池包的温度过度堆积，最终导致整个供电***受热自燃，则会引发火灾。
为了解决的目前新能源汽车专用电池的散热问题，市面一般采用自然散热或者风冷式散热两种方式，由于自然散热效率低下，热量很容易堆积；而风冷式散热进行对电池模组的外部进行一定的散热处理，由于电池包安装需要一定的空间，风冷装置占用体积也比较大，导致最终的散热效果一般，对此本发明提供了一种新能源汽车专用电池散热装置来解决上述技术问题。
本发明还提供了以下优选的实施例
如图1所示，新能源汽车专用电池散热装置，包括电池组换热机构1、散热器2以及和换热液循环组件3三个大部分。
参阅图2、图3，所述电池组换热机构1包括由上壳体以及下壳体装配而成的主换热壳体1a，上壳体内腔形成一个用于电池包换热的第一空腔，下壳体内腔形成一个用于导入冷却液的第二空腔，通过将电池包固定在第一空腔内，冷却液沿第二空腔导入第一空腔后，冷却液对整个电池包的外部进行浸泡式换热，提升了换热效率；所述主换热壳体1a内腔由下至上依次设置用于分隔上壳体以及下壳体的分隔板1b和用于承载电池包的支撑件1c；分隔板1b上开设有多个呈矩阵式排布的导液孔1d，所述下壳体内的冷却液透过导液孔1d均匀输送至第一空腔与电池包进行换热；所述主换热壳体1a上依次开设有第一空腔相连的出液口以及与第二空腔相连的进液口。
参阅图5和图6所述散热器2包括主散热架2a；所述主散热架2a上架设有用于输送冷却液的换热管组2b；所述主散热架2a上还设置有多个沿换热管组外壁等距离排布的散热片2c，当经过换热的冷却液输送到换热管组2b后，外部冷气流沿散热片2c穿过即可带走换热管组2c内部冷却液内的热量。
所述换热液循环组件3包括循环泵31以及用于连接循环泵31、电池组换热机构1和散热器2的管组；所述循环泵31输出端通过管组主换热壳体1a上的进液口相连；所述循环泵31输入端通过管组与换热管组2b相连；所述主换热壳体1a的出液口通过管组与换热管组2b相连。
该新能源汽车专用电池散热装置，用于解决目前新能源汽车供能电池散热效率低下的问题，通过上壳体对整个电池包的外部进行固定，使得电池包容置在第一空腔内，冷却液沿第二空腔导入至第一空腔口，以充分包裹电池包的外壁，从而对电池包进行换热；采用沉浸式换热方式，换热效率更佳，能迅速将电池组件运转时产生的热量导出，以避免热量长时间在电池内部堆积，提升了电池寿命，降低了引发火灾的风险，使得整个电池实用过程中更加安全。
本实施例中，为了稳定承载电池包，所述支撑件1c为多个板件沿主换热壳体1a内腔水平等距离排布而成，每个板件距离分隔板1b距离为2-4cm；每个所述板件的顶端面均设有用于支撑电池包的承载凸起1e，可预先在电池包底部设置与承载凸起1b相适配的凹槽，以将电池包稳定放置在整个支撑件1c上。
本实施例中，所述上壳体和下壳体采用可分离式结构；所述上壳体和下壳体相近的一端面均设置有矩形法兰连接件4；两个所述矩形法兰连接件4通过螺栓相连；所述上壳体与电池包的外壳体一体成型，使得整个电池包的接线端裸露在外，其余部位都能浸泡在冷却液中，提升了换热效率。整个散热装置采用两段式可分离式的结构设计，方便初期生产安装也便于后续对电池进行更换维护
其中，参阅图4，所述下壳体顶端外延由外至内依次开设有第一密封止口4a和第二密封止口4b；所述上壳体底端外延由外至内依次开设有分别与第一密封止口4a和第二密封止口4b相配合的第一环形密封凸起4c以及第二环形密封凸起4d。所述第一密封止口4a和第二密封止口4b为错落式排布，且在第一密封止口4a和第二密封止口4b内均铺设有密封条。当上壳体和下壳体对接够，第一环形密封凸起4c以及第二环形密封凸起4d对应伸入至第一密封止口4a和第二密封止口4b内，通过积压密封条以对上壳体和下壳体的连接处进行密封，并通过矩形法兰连接件4进行固定，保证冷却液的稳定输送，降低了冷却液泄漏的风险。
本实施例中，所述散热器2还包括送风机构2d，所述送风机构2d用于沿相邻两个散热片2c内的间隙输送冷气流以对换热管组2b冷却液进行散热。所述主散热架2a为箱体式结构，所述主散热架2a上相对两侧依次开设有进风口和出风口；所述送风机构2d沿主散热架2a进风口处布置；该新能源汽车专用电池散热装置还包括与主散热架2a出风口相连的热流循环管组5；所述循环管组5上依次设置有用于将热流送入汽车供暖***的供暖管组和用于将热流排出车外的排气管组。通过送风机构2d产生促进冷气流进入相邻两个散热片2c内的间隙内，提高换热效率。主散热架2a采用箱体式结构设计，通过送风机构2d促进气流流通，冷气流与热流循环管组5接触后能迅速与高温的冷却液进行换热，换热后的热空气即可排出，同时也可以通过暖管组输送至汽车供暖***，以对电池产生的热量进行二次利用，提升了环保效益
需要说明的是，所述送风机构2d为离心风机、轴流风机或者回转风机中的一种。
本实施例中，参阅图7，所述主换热壳体1a的底部还设有减震底座6；所述减震底座6内设有多个依次与主换热壳体1a底壁和侧壁相连减振器7，所述减振器7用于减少电池包输送过程的晃动幅度。其中，所述减振器7为弹簧式减振器、液压式减震器或者阻尼式减振器中的一种。通过减少电池包的晃动幅度，保证冷却液对电池包进行换热过程中能与电池包稳定换热，提升了整个散热装置的可靠性。
本实施例的工作原理如下：
首先，当新能源汽车的电池组供电的过程中，启动循环泵31和送风机构2d，使得冷却液依次沿主换热壳体1a、换热管组2b以及循环泵31循环输送。
然后，随着电池包自身产生热量，冷却液从而第二空腔均匀进入到第一空腔内后，会迅速与电池包本身进行换热，从而迅速带走电池包内部的热量。
随后，经过换热的冷却液随输出管组33导入到换热管组2b内，在送风机构2d产生的气流会与散热片2c接触，散热pain2c将换热管组2b内输送的冷却液热量导出，从而对冷却液进行二次换热；冷气流被加热后通过热流循环管组5输送到供暖管组供暖或者排气管组排出。
最后，降温后的冷却液在循环泵31作用下通过输入管组32输送至主换热壳体1a的第一空腔内，进行下一个工作循环，以对电池包进行持续散热，从而持续将电池组件运转时产生的热量导出，以避免热量长时间在电池内部堆积，提升了电池寿命，降低了引发火灾的风险，使得整个电池实用过程中更加安全。
以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种新能源汽车专用电池散热装置，其特征在于，包括电池组换热机构(1)、散热器(2)以及和换热液循环组件(3)；
所述电池组换热机构(1)包括由上壳体以及下壳体装配而成的主换热壳体(1a)，上壳体内腔形成一个用于电池包换热的第一空腔，下壳体内腔形成一个用于导入冷却液的第二空腔；所述主换热壳体(1a)内腔由下至上依次设置用于分隔上壳体以及下壳体的分隔板(1b)和用于承载电池包的支撑件(1c)；分隔板(1b)上开设有多个呈矩阵式排布的导液孔(1d)，所述下壳体内的冷却液透过导液孔(1d)均匀输送至第一空腔与电池包进行换热；所述主换热壳体(1a)上依次开设有第一空腔相连的出液口以及与第二空腔相连的进液口；
所述散热器(2)包括主散热架(2a)；所述主散热架(2a)上架设有用于输送冷却液的换热管组(2b)；所述主散热架(2a)上还设置有多个沿换热管组外壁等距离排布的散热片(2c)；
所述换热液循环组件(3)包括循环泵(31)以及用于连接循环泵(31)、电池组换热机构(1)和散热器(2)的管组；所述循环泵(31)输出端通过管组主换热壳体(1a)上的进液口相连；所述循环泵(31)输入端通过管组与换热管组(2b)相连；所述主换热壳体(1a)的出液口通过管组与换热管组(2b)相连。
2.根据权利要求1所述的新能源汽车专用电池散热装置，其特征在于，所述支撑件(1c)为多个板件沿主换热壳体(1a)内腔水平等距离排布而成；每个所述板件的顶端面均设有用于支撑电池包的承载凸起(1e)。
3.根据权利要求1所述的新能源汽车专用电池散热装置，其特征在于，所述上壳体和下壳体采用可分离式结构；所述上壳体和下壳体相近的一端面均设置有矩形法兰连接件(4)；两个所述矩形法兰连接件(4)通过螺栓相连；所述上壳体与电池包的外壳体一体成型。
4.根据权利要求3所述的新能源汽车专用电池散热装置，其特征在于，所述下壳体顶端外延由外至内依次开设有第一密封止口(4a)和第二密封止口(4b)；所述上壳体底端外延由外至内依次开设有分别与第一密封止口(4a)和第二密封止口(4b)相配合的第一环形密封凸起(4c)以及第二环形密封凸起(4d)。
5.根据权利要求4所述的新能源汽车专用电池散热装置，其特征在于，所述第一密封止口(4a)和第二密封止口(4b)为错落式排布，且在第一密封止口(4a)和第二密封止口(4b)内均铺设有密封条。
6.根据权利要求1所述的新能源汽车专用电池散热装置，其特征在于，所述散热器(2)还包括送风机构(2d)，所述送风机构(2d)用于沿相邻两个散热片(2c)内的间隙输送冷气流以对换热管组(2b)冷却液进行散热。
7.根据权利要求6所述的新能源汽车专用电池散热装置，其特征在于，所述主散热架(2a)为箱体式结构，所述主散热架(2a)上相对两侧依次开设有进风口和出风口；所述送风机构(2d)沿主散热架(2a)进风口处布置；该新能源汽车专用电池散热装置还包括与主散热架(2a)出风口相连的热流循环管组(5)；所述循环管组(5)上依次设置有用于将热流送入汽车供暖***的供暖管组和用于将热流排出车外的排气管组。
8.根据权利要求7所述的新能源汽车专用电池散热装置，其特征在于，所述送风机构(2d)为离心风机、轴流风机或者回转风机中的一种。
9.根据权利要求1-8中任一项所述的新能源汽车专用电池散热装置，其特征在于，所述主换热壳体(1a)的底部还设有减震底座(6)；所述减震底座(6)内设有多个依次与主换热壳体(1a)底壁和侧壁相连减振器(7)，所述减振器(7)用于减少电池包输送过程的晃动幅度。
根据权利要求9所述的新能源汽车专用电池散热装置，其特征在于，所述减振器(7)为弹簧式减振器、液压式减震器或者阻尼式减振器中的一种。
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