CN103358888A - 一种与电动汽车车身结合的动力电池组散热系统 - Google Patents

一种与电动汽车车身结合的动力电池组散热系统 Download PDF

Info

Publication number
CN103358888A
CN103358888A CN201310296620XA CN201310296620A CN103358888A CN 103358888 A CN103358888 A CN 103358888A CN 201310296620X A CN201310296620X A CN 201310296620XA CN 201310296620 A CN201310296620 A CN 201310296620A CN 103358888 A CN103358888 A CN 103358888A
Authority
CN
China
Prior art keywords
battery pack
cooling system
casing
power battery
combined
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN201310296620XA
Other languages
English (en)
Inventor
洪思慧
蔡颂恒
巫茂春
钟国添
汪双凤
饶中浩
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
South China University of Technology SCUT
Original Assignee
South China University of Technology SCUT
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by South China University of Technology SCUT filed Critical South China University of Technology SCUT
Priority to CN201310296620XA priority Critical patent/CN103358888A/zh
Publication of CN103358888A publication Critical patent/CN103358888A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28D—HEAT-EXCHANGE APPARATUS, NOT PROVIDED FOR IN ANOTHER SUBCLASS, IN WHICH THE HEAT-EXCHANGE MEDIA DO NOT COME INTO DIRECT CONTACT
    • F28D15/00—Heat-exchange apparatus with the intermediate heat-transfer medium in closed tubes passing into or through the conduit walls ; Heat-exchange apparatus employing intermediate heat-transfer medium or bodies
    • F28D15/02—Heat-exchange apparatus with the intermediate heat-transfer medium in closed tubes passing into or through the conduit walls ; Heat-exchange apparatus employing intermediate heat-transfer medium or bodies in which the medium condenses and evaporates, e.g. heat pipes
    • F28D15/0266—Heat-exchange apparatus with the intermediate heat-transfer medium in closed tubes passing into or through the conduit walls ; Heat-exchange apparatus employing intermediate heat-transfer medium or bodies in which the medium condenses and evaporates, e.g. heat pipes with separate evaporating and condensing chambers connected by at least one conduit; Loop-type heat pipes; with multiple or common evaporating or condensing chambers

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Sustainable Development (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Secondary Cells (AREA)
  • Battery Mounting, Suspending (AREA)

Abstract

本发明公开了一种与电动汽车车身结合的动力电池组散热系统，包括箱体和多个电池组，所述多个电池组安装于箱体内；还包括脉动热管和相变材料，所述脉动热管位于相邻两个电池组之间，且紧贴于电池组的单体电池表面，所述相变材料填充于箱体内；所述脉动热管的冷凝段穿过箱体的箱盖位于箱体外部，所述箱体固定于电动汽车的车头内，且所述箱体与车头的进气栅格之间具有夹角，所述车头设有与进气栅格连通的出风口。本发明利用脉动热管的高效传热，再结合电动汽车的车身，通过风冷散热，从而提高了散热效果，同时不需要消耗过多能源。

Description

一种与电动汽车车身结合的动力电池组散热系统
技术领域
本发明涉及动力电池的散热技术，具体涉及一种与电动汽车车身结合的动力电池组散热系统。
背景技术
随着环境保护和节能减排意识的广泛普及以及能源资源的不断耗竭，能源的合理高效利用以及开发新型能源成为迫在眉睫的紧要任务。在节能减排的大环境下，传统燃料汽车出路难寻，而以动力电池作为能量源驱动的混合电动汽车和纯电动汽车则得到更广泛的关注和应用。
但在混合电动汽车和纯电动汽车的应用过程中发现，动力电池在充放电过程中发生复杂的化学反应，导致电池内部积累大量热量，造成电池的工作温度上升，电池性能下降。则电池转换效率降低，循环寿命降低；甚至当热量积聚到一定程度时可引发电池燃烧或者爆炸，造成严重后果。因此，合理解决电池的散热问题是电动汽车安全行驶的一大问题，是对潜在危害的有效预防。
发明内容
本发明为了克服以上现有技术存在的不足，提供了一种与电动汽车车身结合的动力电池组散热系统。该发明的结构简单、合理，不需要消耗动力电池的电能。
本发明的目的通过以下的技术方案实现：本与电动汽车车身结合的动力电池组散热系统，包括箱体和多个电池组，所述多个电池组安装于箱体内；还包括脉动热管和相变材料，所述脉动热管位于相邻两个电池组之间，且紧贴于电池组的单体电池表面，所述相变材料填充于箱体内；所述脉动热管的冷凝段穿过箱体的箱盖位于箱体外部，所述箱体固定于电动汽车的车头内，且所述箱体与车头的进气栅格之间具有夹角，所述车头设有与进气栅格连通的出风口。
所述箱体与进气栅格之间的夹角大小为10°～60°。
所述多个电池组于箱体内矩阵分布，所述电池组由多个单体电池串联构成。多个电池组从箱体中可方便拆卸和拼装，电池组的数量根据所需要的电压和电动势选择，从而防止能源浪费。
为提高脉动热管的传热效果，所述脉动热管含有蒸发段和冷凝段，所述蒸发段的管体紧贴于单体电池的表面，且插入相变材料中，所述冷凝段高于电池组。
所述冷凝段的上端设有注料口，所述蒸发段由多个U型管构成，所述U型管的上端与冷凝段连接。所述注料口用于灌注工作介质；而蒸发段通过多个U型管构成，这可增加脉动热管与单体电池表面的接触时的接触面积，从而提高传热效果。
为避免影响电池组的通电性能，所述相变材料的填充高度低于单体电池的电极高度。
所述相变材料的石蜡。
为更进一步提高传热速度，令温度散布均匀，所述相变材料为石蜡，所述石蜡添加有高导热介质。这些高导热介质可为石墨。
所述箱体的材料为铝合金和黄铜。
本发明的工作原理：电动汽车行驶过程中，电池组工作运行发热，热量自脉动热管的蒸发段传递到冷凝段；同时，冷空气从进气栅格进入，冷空气对冷凝段进行冷却作用，冷空气起冷却作用后温度升高，这些温度上升的冷空气从出风口离开电动汽车，从而实现散热的作用。如此，本与电动汽车车身结合的动力电池组散热系统不需要消耗电池组的电能，仅仅利用电动汽车行驶时的动能就可实现良好的散热效果，避免散热不良而引发事故。
本发明相对于现有技术具有如下的优点：
1、本与电动汽车车身结合的动力电池组散热系统通过利用电动汽车本身存身的进气栅格进气对脉动热管进行冷却，从而在不需要对电动汽车进行改动情况，大幅提高了散热效率；同时利用电动汽车中的各个部件之间的间隙作为出风口，即不需要对电动汽车进行改造，从而节省了成本。
2、本与电动汽车车身结合的动力电池组散热系统中的箱体与电动汽车的进气栅格之间相交一定的角度，从而增加冷空气与脉动热管的接触面积，提高散热效果。
3、本与电动汽车车身结合的动力电池组散热系统通过脉动热管的高效散热特性，且令脉动热管紧贴于电池表面，这将大大提高脉动热管的传热速度，则可快速启动脉动热管，同时散热迅速，令散热效率实现最大化。
4、本与电动汽车车身结合的动力电池组散热系统的脉动热管加工简单，与电池组配合方便且操作容易，则可以根据电动汽车所需要动力拆卸或更换电池组和脉动热管，从而避免能源浪费。特别，当动力电池长期运行而损耗完时，只需要更换电池组内的单体电池或部分电池组，即不需要将整个散热系统进行更换，令脉动热管可以循环利用，故减少了维护成本。
附图说明
图1是实施例1的与电动汽车车身结合的动力电池组散热系统的结构示意图。图中的箭头为冷空气的流动方向。为令附图清晰，其中图中的脉动热管只显示出2个。
图2是实施例1的脉动热管和电池组安装于箱体时的结构示意图。为令附图清晰，其中图中的脉动热管只显示出2个。
图3是实施例1的脉动热管贴紧于相邻的2个电池组时的结构示意图。
图4是实施例1的脉动热管的结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明。
实施例1
如图1、图2和图3所示的一种与电动汽车车身结合的动力电池组散热系统，包括箱体1和多个电池组2，所述多个电池组2安装于箱体1内；还包括脉动热管3和相变材料，所述脉动热管3位于相邻两个电池组2之间，且紧贴于电池组2的单体电池表面，所述相变材料填充于箱体1内；所述脉动热管3的冷凝段4穿过箱体1的箱盖位于箱体外部，所述箱体1固定于电动汽车的车头内，且所述箱体1与车头的进气栅格6之间具有30°的夹角，所述车头设有与进气栅格6连通的出风口。冷空气自动从进气栅格6进入后与冷凝段4接触后再从出风口出去，从而通过冷空气带动
所述多个电池组2于箱体1内矩阵分布，所述电池组2由多个单体电池串联构成。多个电池组2从箱体1中可方便拆卸和拼装，电池组2的数量根据所需要的电压和电动势选择，从而防止能源浪费。
如图3所示，为提高脉动热管的传热效果，所述脉动热管3含有蒸发段5和冷凝段4，所述蒸发段5的管体紧贴于单体电池的表面，且插入相变材料中，所述冷凝段4高于电池组2。所述蒸发段5通过导热粘合剂来紧贴于单体电池的表面。导热粘合剂用来固定脉动热管3时，可增加脉动热管3与单体电池的接触面积，从而提高传热速度。
如图4所示，所述冷凝段4的上端设有注料口6，所述蒸发段5由多个U型管构成，所述U型管的上端与冷凝段4连接。所述注料口6用于灌注工作介质；而蒸发段5通过多个U型管构成，这可增加脉动热管3与单体电池表面的接触时的接触面积，从而提高传热效果。U型管的数量根据实际决定，可选把3个或4个或5个。本实施例优选4个。
为避免影响电池组2的通电性能，所述相变材料的填充高度低于单体电池的电极高度。
所述相变材料的石蜡。石蜡为粉末状，当受热时石蜡从粉末状变成液体，从而提高传热速度，令电池组2产生的热量散布均匀，避免局部温度过高。
所述箱体1的材料为铝合金和黄铜。所述铝合金和黄铜都为高导热材料，利用高导热材料制造箱体可利于提高散热效率。本实施例优选黄铜。
实施例2
本与电动汽车车身结合的动力电池组散热系统除以下技术特征外同实施例1：所述相变材料为石蜡，所述石蜡添加有高导热介质。通过在石蜡中添加高导热介质，如石墨，从而石蜡与石墨形成新型复合相变材料，进一步提高传热速度，有利于将热管热量导出，避免因热量堆积雌性二次过热甚至爆炸。
实施例3
本与电动汽车车身结合的动力电池组散热系统除以下技术特征外同实施例1：所述箱体1与进气栅格6之间的夹角大小为40°。
上述具体实施方式为本发明的优选实施例，并不能对本发明进行限定，其他的任何未背离本发明的技术方案而所做的改变或其它等效的置换方式，都包含在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种与电动汽车车身结合的动力电池组散热系统，包括箱体和多个电池组，所述多个电池组安装于箱体内；其特征在于：还包括脉动热管和相变材料，所述脉动热管位于相邻两个电池组之间，且紧贴于电池组的单体电池表面，所述相变材料填充于箱体内；所述脉动热管的冷凝段穿过箱体的箱盖位于箱体外部，所述箱体固定于电动汽车的车头内，且所述箱体与车头的进气栅格之间具有夹角，所述车头设有与进气栅格连通的出风口。
2.根据权利要求1所述的一种与电动汽车车身结合的动力电池组散热系统，其特征在于：所述箱体与进气栅格之间的夹角大小为10°～60°。
3.根据权利要求1所述的一种与电动汽车车身结合的动力电池组散热系统，其特征在于：所述多个电池组于箱体内矩阵分布，所述电池组由多个单体电池串联构成。
4.根据权利要求1所述的一种与电动汽车车身结合的动力电池组散热系统，其特征在于：所述脉动热管含有蒸发段和冷凝段，所述蒸发段的管体紧贴于单体电池的表面，且插入相变材料中，所述冷凝段高于电池组。
5.根据权利要求4所述的一种与电动汽车车身结合的动力电池组散热系统，其特征在于：所述冷凝段的上端设有注料口，所述蒸发段由多个U型管构成，所述U型管的上端与冷凝段连接。
6.根据权利要求1所述的一种与电动汽车车身结合的动力电池组散热系统，其特征在于：所述相变材料的填充高度低于单体电池的电极高度。
7.根据权利要求1所述的一种与电动汽车车身结合的动力电池组散热系统，其特征在于：所述相变材料的石蜡。
8.根据权利要求1所述的一种与电动汽车车身结合的动力电池组散热系统，其特征在于：所述相变材料为石蜡，所述石蜡添加有高导热介质。
9.根据权利要求1所述的一种与电动汽车车身结合的动力电池组散热系统，其特征在于：所述箱体的材料为铝合金和黄铜。
CN201310296620XA 2013-07-15 2013-07-15 一种与电动汽车车身结合的动力电池组散热系统 Pending CN103358888A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201310296620XA CN103358888A (zh) 2013-07-15 2013-07-15 一种与电动汽车车身结合的动力电池组散热系统

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201310296620XA CN103358888A (zh) 2013-07-15 2013-07-15 一种与电动汽车车身结合的动力电池组散热系统

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN103358888A true CN103358888A (zh) 2013-10-23

Family

ID=49361466

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201310296620XA Pending CN103358888A (zh) 2013-07-15 2013-07-15 一种与电动汽车车身结合的动力电池组散热系统

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN103358888A (zh)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104393366A (zh) * 2014-09-29 2015-03-04 中国矿业大学 一种基于空气、热管和相变材料耦合冷却的动力电池模块
CN104681894A (zh) * 2014-12-19 2015-06-03 北京新能源汽车股份有限公司 一种利用热管技术对动力电池组进行热失控防护的方法
CN105280978A (zh) * 2014-07-24 2016-01-27 广州贝特缪斯能源科技有限公司 一种基于金属板式脉动热管的动力电池热管理系统
CN105506404A (zh) * 2015-12-28 2016-04-20 合肥中澜新材料科技有限公司 一种铝合金汽车进气格栅

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CA2173529C (en) * 1995-08-25 2000-01-25 Makoto Suzuki Engine compartment structure of a vehicle for introducing cool intake air
JP2008282548A (ja) * 2007-05-08 2008-11-20 Mazda Motor Corp バッテリの冷却装置
CN102157761A (zh) * 2011-03-18 2011-08-17 华南理工大学 一种基于脉动热管的动力电池热管理系统
CN102231448A (zh) * 2011-05-24 2011-11-02 华南理工大学 一种具有散热装置的电动汽车动力电池组
CN203427605U (zh) * 2013-07-15 2014-02-12 华南理工大学 一种与电动汽车车身结合的动力电池组散热系统

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CA2173529C (en) * 1995-08-25 2000-01-25 Makoto Suzuki Engine compartment structure of a vehicle for introducing cool intake air
JP2008282548A (ja) * 2007-05-08 2008-11-20 Mazda Motor Corp バッテリの冷却装置
CN102157761A (zh) * 2011-03-18 2011-08-17 华南理工大学 一种基于脉动热管的动力电池热管理系统
CN102231448A (zh) * 2011-05-24 2011-11-02 华南理工大学 一种具有散热装置的电动汽车动力电池组
CN203427605U (zh) * 2013-07-15 2014-02-12 华南理工大学 一种与电动汽车车身结合的动力电池组散热系统

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105280978A (zh) * 2014-07-24 2016-01-27 广州贝特缪斯能源科技有限公司 一种基于金属板式脉动热管的动力电池热管理系统
CN104393366A (zh) * 2014-09-29 2015-03-04 中国矿业大学 一种基于空气、热管和相变材料耦合冷却的动力电池模块
CN104393366B (zh) * 2014-09-29 2016-09-21 中国矿业大学 一种基于空气、热管和相变材料耦合冷却的动力电池模块
CN104681894A (zh) * 2014-12-19 2015-06-03 北京新能源汽车股份有限公司 一种利用热管技术对动力电池组进行热失控防护的方法
CN105506404A (zh) * 2015-12-28 2016-04-20 合肥中澜新材料科技有限公司 一种铝合金汽车进气格栅

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN203427605U (zh) 一种与电动汽车车身结合的动力电池组散热系统
CN103401044B (zh) 一种基于平板热管的动力电池热管理系统
CN105633509B (zh) 一种动力电池复合热管理系统及其方法
CN202839901U (zh) 动力电池热管理系统
CN202352796U (zh) 新能源汽车动力电池冷却及加热装置
CN102157761A (zh) 一种基于脉动热管的动力电池热管理系统
CN207765589U (zh) 一种电动汽车动力电池渐缩型双流道液冷板
CN202255002U (zh) 一种双罐熔融盐储热系统
CN105552273A (zh) 一种动力电池组及其热管理系统和控制方法
CN205039216U (zh) 长方体电池组的热管理系统
CN105789733A (zh) 一种热管理装置及电源装置
CN104600398A (zh) 一种基于微通道的圆柱形动力电池热管理装置
CN204259347U (zh) 一种车载充电机液态金属自适应热驱动散热装置
CN102709618A (zh) 一种用于锂电池散热的微通道冷却均温系统
CN205282611U (zh) 一种电池模组
CN204289553U (zh) 一种水冷电池包
CN207233915U (zh) 一种水冷散热的电池箱体结构
CN103358888A (zh) 一种与电动汽车车身结合的动力电池组散热系统
CN105932360A (zh) 一种电池组用液冷换热管结构
CN103762396B (zh) 一种基于脉动热管的电池热管理系统
CN203351711U (zh) 一种基于平板热管的动力电池热管理系统
CN207572495U (zh) 一种用于电池组加热和冷却装置
CN103367835A (zh) 一种基于环路热管的动力电池热管理系统
CN205621821U (zh) 一种动力电池复合热管理系统
CN208723049U (zh) 一体化散热结构动力电池pack箱

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C02 Deemed withdrawal of patent application after publication (patent law 2001)
WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication

Application publication date: 20131023