CN102208704A - 一种蓄电池冷却系统 - Google Patents
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Abstract
本发明揭示了一种蓄电池冷却系统，与单个蓄电池或由一个以上蓄电池构成的电池组构建结合，每一个蓄电池各自具有外露的两个极板，该冷却系统包含冷源，一端与冷源相接用于导热的热管以及与热管另一端相接的热传导块，该热传导块一对一匹配每个蓄电池的两个电极成对而设，与蓄电池的极板直接接触相连。应用本发明提出的冷却系统，通过直接从蓄电池的极板作为蓄电池工作所产生的热量排散出发点，结合高导热性的热传导块、热管等器件组成多种架构形式的冷却系统，能够从蓄电池内侧和外侧两个层面将热量迅速排散，使蓄电池持久保持在合适的工作环境温度下，且大幅节省了冷却所需的能耗，有效规避了蓄电池热量积聚引发爆炸的安全隐患。
Description
技术领域
本发明涉及一种控温系统，尤其涉及一种用于蓄电池低温高性能、长寿命运行的控温系统。
背景技术
蓄电池在工作中会产生发热现象，特别在大电流放电和充电时，发热现象特别严重。发热将导致蓄电池性能下降，更严重的将导致蓄电池损坏甚至爆炸。同时，在计算机房、电信机房等环境通常需要使用空调以冷却因设备发热而被加热的室内空气，保证设备的工作环境温度，大多数设备需要保持的温度大致在35℃左右即可，但是由于蓄电池需要维持15℃至25℃的温度才能保证可靠工作，因此，机房空调需要维持在15℃至25℃。由此，空调所消耗电量占机房总耗电量的40％以上，造成了电能的浪费。
目前已有的一些技术给出了保持机房较高的温度，而专门针对蓄电池进行进一步降温的方法。如图1所示：主要将多个蓄电池1置放于一个封闭的空间(密封柜2)内，通过压缩制冷系统对密闭空间进行局部循环降温，以此实现对蓄电池的局部散热。压缩制冷系统(包含压缩机组31、蒸发器32和冷凝器33)在正常工作时，显然能够起到对蓄电池局部降温的作用，但一旦发生异常情况，由于蓄电池被封闭，如降温设备功率不够，而蓄电池发出热量将很快积累，温度会快速增高，最终将导致蓄电池温度过高而开裂损坏甚至爆炸。因而，蓄电池局部降温冷却的技术在推广中遇到了很大的技术障碍。
更重要的是，传统技术对蓄电池的冷却始终是基于蓄电池外部环境进行的，除了蓄电池本身塑料外壳导热性差之外，密封柜2内所存在的空气4也是高热容的介质。因此即使蓄电池的周边环境降温了，其本身内部的工作温度可能仍保持在一个较高的温度水平。
发明内容
鉴于上述传统技术存在的缺陷，本发明的目的是提出一种适用于各种规模蓄电池应用的冷却系统，为蓄电池在电气及新能源应用等方面能发挥出极佳的性能，提高新能源应用的效率；同时大幅降低能耗，消除安全隐患。
本发明的目的，将通过以下技术方案得以实现：
一种蓄电池冷却系统，与单个蓄电池或由一个以上蓄电池构成的电池组构建结合，每一个所述蓄电池各自具有外露的两个极板，其特征在于：所述冷却系统包含冷源，一端与冷源相接用于导热的热管以及与热管另一端相接的热传导块，所述热传导块一对一匹配每个蓄电池的两个电极成对而设，与蓄电池的极板直接接触相连。
进一步地，其中所述热传导块为与热管一体相连、具导热性的块体，且所述导热块体上设有用于与极板相接的螺孔。
进一步地，所述冷却系统还包含与所述蓄电池的外壳接触相连的外壳导热块，且所述外壳导热块为具导热性的块体，通过热管与冷源相连接。
进一步地，所述冷源为半导体制冷系统的导热板、压缩机制冷系统的冷凝板中的一种或两种结合，且所述冷源与热管的连接处设有绝缘导热层。
进一步地，从所述冷却系统的架构形式来看可包括以下几种情况：
A、对于一个以上蓄电池构成的电池组，并以压缩机制冷系统的冷凝板为冷源，所述冷却系统为集中冷却的架构形式：冷源及全部蓄电池放置于密封柜之中，通过热传导块及热管集中连至冷源，并通过冷源与密封柜外界的压缩机组热交换相连。
B、对于一个以上蓄电池构成的电池组，并以半导体制冷系统的导热板为冷源，所述冷却系统为集中冷却的架构形式：全部蓄电池放置于密封柜之中，通过热传导块及热管集中连至冷源，所述冷源与热管相接的冷端设于密封柜内侧，且冷源的热端设于密封柜外侧，与密封柜外界的散热器热交换相连。
C、对于一个以上蓄电池构成的电池组，并以半导体制冷系统的导热板为冷源，所述冷却系统为封闭式分布冷却的架构形式：全部蓄电池放置于密封柜之中，通过热传导块及热管分别连至与每个蓄电池一一对应的冷源，每个所述冷源与热管相接的冷端设于密封柜内侧，且每个冷源的热端均设于密封柜外侧，与密封柜外界的散热器热交换相连。
D、对于一个以上蓄电池构成的电池组，并以半导体制冷系统的导热板为冷源，所述冷却系统为开放式分布冷却的架构形式：全部蓄电池排列于开放的空间内，通过热传导块及热管分别连至与每个蓄电池一一对应的冷源，每个所述冷源的冷端和热端通过隔热板相隔，其中各冷端与热管相连于隔热板一侧，且各热端与散热器热交换相连于隔热板另一侧。
应用本发明提出的冷却系统，较之于传统技术具有显著的效果：
通过直接从蓄电池的极板作为蓄电池工作所产生的热量排散出发点，结合高导热性的热传导块、热管等器件组成多种架构形式的冷却系统，能够从蓄电池内侧将热量迅速排散，同时蓄电池外壳仍然能够进行自然散热，使蓄电池持久保持在合适的工作环境温度下，且大幅节省了冷却所需的能耗，有效规避了蓄电池热量积聚引发爆炸的安全隐患。
以下便结合实施例附图，对本发明的具体实施方式作进一步的详述，以使本发明技术方案更易于理解、掌握。
附图说明
图1是传统蓄电池冷却系统局部散热的系统架构示意图；
图2是本发明蓄电池冷却系统散热基本原理的架构示意图；
图3是图2所示基本原理进一步完善后的架构示意图；
图4是本发明采用压缩机制冷系统的实施例架构示意图；
图5是本发明采用半导体制冷系统的一个实施例架构示意图；
图6是本发明采用半导体制冷系统的另一个实施例架构示意图；
图7是本发明采用半导体制冷系统的又一个实施例架构示意图。
具体实施方式
本发明针对现有技术的不足，根据对不同材质导热性能以及蓄电池热量产生、分布、排散先后等因素的分析结果，创新提出了一种新型的蓄电池冷却系统，并且进一步提供了该冷却系统多种可行的架构形式，以适应不同的蓄电池散热要求。
从基本原理结构方面来看，如图2所述，该种蓄电池冷却系统，为与单个蓄电池或由一个以上蓄电池构成的电池组构建结合，其中每一个蓄电池各自具有外露的两个极板。以下便以单个蓄电池为例，说明该冷却系统的基本结构组成的特征：其包含冷源8，一端与冷源相接用于导热的热管7以及与热管另一端相接的热传导块61，该热传导块61一对一匹配每个蓄电池的两个电极成对而设，与蓄电池1的极板11直接接触相连。从图示可见，该热传导块61为与热管一体相连且具有良好导热性的块体，且其上设有用于与极板相接的螺孔(虽未图示，但图示可形象地得出热传导块61与极板11为螺接固定成一体)；其材质可以是金属，也可以是其它导热性相当的非金属。
基于上述基本原理，其进一步的优化方案如图3所示，该蓄电池冷却系统在对蓄电池进行内部散热的同时，可以增加选配的外壳导热块62，通过热管7将选配的外壳导热块62与冷源连接，对蓄电池的外壳加以散热，使得蓄电池可以高效安全可靠的工作。
其中冷源包括直接制冷或间接制冷两种形式，其中半导体制冷为直接制冷冷源，而压缩机制冷方式中通过热管与冷凝板连接传递热量的冷源为间接制冷冷源。而本发明的应用中，可以单独使用其中一种冷源形式，也可以两种形式相结合使用。此外，该冷源与热管连接部分中间设有绝缘导热层或绝缘导热材料(未图示)，以避免因热管等金属器件引起的蓄电池短路故障。
从应用的系统架构来看：本发明涉及的新型蓄电池冷却系统包含集中式和分布式两大架构形式，并且可以将蓄电池在集中式或分布式冷却方式下置于封闭或开放的空间内。由于本发明涉及的新型蓄电池冷却方法中采用了冷凝板和半导体制冷器件，因此相应的冷却方法为压缩机制冷冷却和半导体传导冷却，其中压缩机制冷冷却适用于蓄电池的集中式架构形式，而半导体传导冷却不仅适用于蓄电池的集中式和/或分布式架构形式，同时可以对在分布式架构形式下置于封闭或开放的空间内的蓄电池进行散热。结合附图具体来看：
如图4所示是本发明采用压缩机制冷系统的实施例架构示意图。图示可见：对于三个蓄电池构成的电池组，并以压缩机制冷系统的冷凝板81为冷源，该冷却系统为集中冷却的架构形式：冷源及全部蓄电池1放置于密封柜2之中，通过热传导块及热管7集中连至冷源，并通过冷源与密封柜外界的压缩机组31热交换相连。
如图5所示是本发明采用半导体制冷系统的一个实施例架构示意图。图示可见：对于三个蓄电池构成的电池组，并以半导体制冷系统的导热板82为冷源，该冷却系统为集中冷却的架构形式：全部蓄电池1放置于密封柜2之中，通过热传导块及热管7集中连至冷源，该冷源与热管7相接的冷端设于密封柜2内侧，且冷源的热端设于密封柜外侧，与密封柜外界的散热器9a热交换相连。
再请参阅图6所示，是本发明采用半导体制冷系统的另一个实施例架构示意图。从图示可见：对于三个蓄电池构成的电池组，并以半导体制冷系统的导热板82为冷源，该冷却系统为封闭式分布冷却的架构形式：全部蓄电池1放置于密封柜2之中，通过热传导块及热管7分别连至与每个蓄电池一一对应的冷源，每个所述冷源与热管相接的冷端设于密封柜2内侧，且每个冷源的热端均设于密封柜2外侧，与密封柜外界的散热器9b热交换相连。
再请参阅图7所示，是本发明采用半导体制冷系统的又一个实施例架构示意图。从图示可见：对于三个蓄电池构成的电池组，并以半导体制冷系统的导热板82为冷源，该冷却系统为开放式分布冷却的架构形式：全部蓄电池1排列于开放的空间内，通过热传导块及热管7分别连至与每个蓄电池一一对应的冷源，每个所述冷源的冷端和热端通过隔热板21相隔，其中各冷端与热管相连于隔热板21一侧，且各热端与散热器9b热交换相连于隔热板21另一侧。
应用该蓄电池冷却系统，可使蓄电池持久保持在合适的工作环境温度下，且大幅节省了冷却所需的能耗，有效规避了蓄电池热量积聚引发爆炸的安全隐患。本技术领域中的普通技术人员应当认识到，以上的实施例仅是用来说明本发明，而并非用作为对本发明的限定，只要在本发明的实质精神范围内，对以上所述实施例的变化、变型都将落在本发明的权利要求书范围内。
Claims (8)
1.一种蓄电池冷却系统，与单个蓄电池或由一个以上蓄电池构成的电池组构建结合，每一个所述蓄电池各自具有外露的两个极板，其特征在于：所述冷却系统包含冷源，一端与冷源相接用于导热的热管以及与热管另一端相接的热传导块，所述热传导块一对一匹配每个蓄电池的两个电极成对而设，与蓄电池的极板直接接触相连。
2.根据权利要求1所述的一种蓄电池冷却系统，其特征在于：所述热传导块为与热管一体相连、具导热性的块体，且所述导热块体上设有用于与极板相接的螺孔。
3.根据权利要求1所述的一种蓄电池冷却系统，其特征在于：所述冷却系统还包含与所述蓄电池的外壳接触相连的外壳导热块，且所述外壳导热块为具导热性的块体，通过热管与冷源相连接。
4.根据权利要求1或3所述的一种蓄电池冷却系统，其特征在于：所述冷源为半导体制冷系统的导热板、压缩机制冷系统的冷凝板中的一种或两种结合，且所述冷源与热管的连接处设有绝缘导热层。
5.根据权利要求1所述的一种蓄电池冷却系统，其特征在于：对于一个以上蓄电池构成的电池组，并以压缩机制冷系统的冷凝板为冷源，所述冷却系统为集中冷却的架构形式：冷源及全部蓄电池放置于密封柜之中，通过热传导块及热管集中连至冷源，并通过冷源与密封柜外界的压缩机组热交换相连。
6.根据权利要求1所述的一种蓄电池冷却系统，其特征在于：对于一个以上蓄电池构成的电池组，并以半导体制冷系统的导热板为冷源，所述冷却系统为集中冷却的架构形式：全部蓄电池放置于密封柜之中，通过热传导块及热管集中连至冷源，所述冷源与热管相接的冷端设于密封柜内侧，且冷源的热端设于密封柜外侧，与密封柜外界的散热器热交换相连。
7.根据权利要求1所述的一种蓄电池冷却系统，其特征在于：对于一个以上蓄电池构成的电池组，并以半导体制冷系统的导热板为冷源，所述冷却系统为封闭式分布冷却的架构形式：全部蓄电池放置于密封柜之中，通过热传导块及热管分别连至与每个蓄电池一一对应的冷源，每个所述冷源与热管相接的冷端设于密封柜内侧，且每个冷源的热端均设于密封柜外侧，与密封柜外界的散热器热交换相连。
8.根据权利要求1所述的一种蓄电池冷却系统，其特征在于：对于一个以上蓄电池构成的电池组，并以半导体制冷系统的导热板为冷源，所述冷却系统为开放式分布冷却的架构形式：全部蓄电池排列于开放的空间内，通过热传导块及热管分别连至与每个蓄电池一一对应的冷源，每个所述冷源的冷端和热端通过隔热板相隔，其中各冷端与热管相连于隔热板一侧，且各热端与散热器热交换相连于隔热板另一侧。
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Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN108281585A (zh) * | 2018-03-05 | 2018-07-13 | 北京理工大学珠海学院 | 一种新能源汽车电池箱专用底托装置 |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN101478064A (zh) * | 2009-01-09 | 2009-07-08 | 东莞市一信通信科技有限公司 | 保温电池柜 |
| CN201349040Y (zh) * | 2008-10-10 | 2009-11-18 | 比亚迪股份有限公司 | 一种电池组和包括该电池组的电池包 |
| CN101894986A (zh) * | 2010-06-30 | 2010-11-24 | 中国电力科学研究院 | 一种电池组冷却结构 |
| CN201781012U (zh) * | 2010-09-16 | 2011-03-30 | 南京双登科技发展研究院有限公司 | 高散热动力电池包 |
| CN202094248U (zh) * | 2011-04-08 | 2011-12-28 | 苏州盖娅智能科技有限公司 | 一种蓄电池冷却系统 |
-
2011
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Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN201349040Y (zh) * | 2008-10-10 | 2009-11-18 | 比亚迪股份有限公司 | 一种电池组和包括该电池组的电池包 |
| CN101478064A (zh) * | 2009-01-09 | 2009-07-08 | 东莞市一信通信科技有限公司 | 保温电池柜 |
| CN101894986A (zh) * | 2010-06-30 | 2010-11-24 | 中国电力科学研究院 | 一种电池组冷却结构 |
| CN201781012U (zh) * | 2010-09-16 | 2011-03-30 | 南京双登科技发展研究院有限公司 | 高散热动力电池包 |
| CN202094248U (zh) * | 2011-04-08 | 2011-12-28 | 苏州盖娅智能科技有限公司 | 一种蓄电池冷却系统 |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN108281585A (zh) * | 2018-03-05 | 2018-07-13 | 北京理工大学珠海学院 | 一种新能源汽车电池箱专用底托装置 |
| CN108281585B (zh) * | 2018-03-05 | 2021-08-27 | 北京理工大学珠海学院 | 一种新能源汽车电池箱专用底托装置 |
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