CN103594757B - 电动汽车电池加热装置及其散热器 - Google Patents

Abstract

本发明提出一种电动汽车电池加热装置及其散热器，该散热器包括：第一壳体；第二壳体，第二壳体与第一壳体结合以形成内腔；柔性盘，柔性盘设在内腔中，且柔性盘具有容纳腔；和冷却介质，冷却介质充填容纳腔的一部分。由此，根据本发明的散热器，通过将冷却介质充填在柔性盘内，可以迅速降低电动汽车电池加热器的温度，提高了电动汽车电池加热器的工作稳定性和安全性，而且延长了其使用寿命。

Description

电动汽车电池加热装置及其散热器

技术领域

本发明涉及电池技术领域，特别是涉及一种电动汽车电池加热装置及其散热器。

背景技术

在环境温度较底（低于0摄氏度）时，因为电动汽车的电池包在低温下难以正常工作，需要用加热器将其加热到一定温度才能恢复供电。而当加热器为电池包加热时，自身也会产生大量的热量，如果不及时散走这些热量，会对加热器造成损坏。

现有的散热器大多采用金属散热器或冷却液循环冷却散热的方式。然而，金属散热器由于吸热能力有限，因此只能通过增重来提高散热能力；冷却液循环冷却则需要一套循环系统，即包括水泵、水箱、电源等，不仅提高了成本，而且增加了结构复杂性。

发明内容

本发明旨在至少在一定程度上解决上述技术问题之一或至少提供一种有用的商业选择。为此，本发明的一个目的在于提出一种具有良好散热效果的用于电动汽车电池加热器的散热器。

本发明的另一个目的在于提出一种具有该散热器的电动汽车电池加热装置。

根据本发明一方面实施例的用于电动汽车电池加热器的散热器，包括：第一壳体；第二壳体，所述第二壳体与所述第一壳体结合以形成内腔；柔性盘，所述柔性盘设在所述内腔中，且所述柔性盘具有容纳腔；和冷却介质，所述冷却介质充填所述容纳腔的一部分。

由此，根据本发明实施例的用于电动汽车电池加热器的散热器，通过将冷却介质充填在柔性盘内，在低温环境下，冷却介质吸收冷量，在启动电池加热器对电池进行加热时，冷却介质可以快速吸收电池加热器对汽车电池进行加热后自身产生的大量热量，从而迅速降低电动汽车电池加热器的温度，提高了电动汽车电池加热器的工作稳定性和安全性，而且延长了其使用寿命。

另外，根据本发明上述实施例的用于电动汽车电池加热器的散热器还可以具有如下附加的技术特征：

根据本发明的一个实施例，所述柔性盘的外周沿设有密封部，所述密封部夹在所述第一和第二壳体之间。

根据本发明的一个实施例，所述柔性盘由硅胶材料制成。

根据本发明的一个实施例，所述柔性盘位于所述容纳腔一侧的表面上一体地设有多个可变形的凸起。

根据本发明的一个实施例，所述凸起为中空的。

根据本发明的一个实施例，所述第一壳体为板状，所述第二壳体为盒状，所述柔性盘设在所述第二壳体内。

根据本发明的一个实施例，所述第一壳体和第二壳体中的一个壳具有伸入到所述容纳腔内的肋片。

根据本发明的一个实施例，所述第一壳体和第二壳体中的另一个设有排气孔，用于排出所述另一个壳与所述柔性盘之间的空间内的气体。

根据本发明的一个实施例，所述冷却介质为乙醇和水的混合物或水。

根据本发明的一个实施例，所述第一和第二壳体通过螺钉相连接。

根据本发明的一个实施例，所述第一和第二壳体均为由铝制成。

根据本发明另一方面实施例的电动汽车电池加热装置，包括：加热器；和散热器，所述散热器是根据上述任一项实施例所述的用于电动汽车电池加热器的散热器，所述散热器与所述加热器的表面贴合。

由此，本发明实施例的电动汽车电池加热器所产生的热量能够迅速通过散热器吸收，从而保证加热器的温度适中保持在低温状态，有利于加热器工作的可靠性以及延长了加热器的使用寿命。

本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。

附图说明

本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1是根据本发明实施例的电动汽车电池加热装置的分解示意图；

图2是根据本发明实施例的电动汽车电池加热装置的主视图；

图3是图2中沿A-A向的剖视图；和

图4是根据本发明实施例的电动汽车电池加热装置的散热器的第一壳体的示意图。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

下面参考图1-4来描述根据本发明实施例的用于电动汽车电池加热器的散热器。

根据本发明实施例的用于电动汽车电池加热器的散热器，包括：第一壳体1、第二壳体2、柔性盘3和冷却介质。

具体而言，第一壳体1位于上方且与第二壳体2扣合在一起并固定以形成内腔。第一和第二壳体1、2可以通过多种本领域常用的方法固定在一起，例如图中所示的通过螺钉4相连。

柔性盘3设在该内腔中，且柔性盘3具有容纳腔31。

由此，根据本发明实施例的用于电动汽车电池加热器的散热器，通过将冷却介质充填在柔性盘3内，在低温环境下，冷却介质吸收冷量，在启动电池加热器5对电池进行加热时，冷却介质可以快速吸收电池加热器5对汽车电池进行加热后自身产生的大量热量，从而迅速降低电动汽车电池加热器5的温度，提高了电动汽车电池加热器的工作稳定性和安全性，而且延长了其使用寿命。

根据本发明的一些实施例，第一壳体1为板状，而第二壳体2为盒状，第一壳体1扣合在第二壳体2上。柔性盘3设在第二壳体2内。

柔性盘3的外周沿设有密封部32，密封部32在第一壳体1和第二壳体2扣合时夹在第一和第二壳体之间，待第一壳体1和第二壳体2固定对散热器起到密封作用，防止冷却介质泄露。

冷却介质可以选择那些易呈固态的冷却介质，并注入在柔性盘3的容纳腔31内。当环境温度较低时（低于0摄氏度），此时冷却介质已变成固态，当电动汽车启动前，电动汽车电池加热器5对汽车电池进行加热后自身产生的大量热量可以通过第一壳体1或第二壳体2迅速传递至本发明实施例的散热器。热量首先被已经成固态冷却介质吸收，待冷却介质吸收到足够的热量后，从固态转变为液态。而刚转变为液态的冷却介质的温度仍然很低，因此可以再迅速吸热，保证了对电动汽车电池加热器的持续冷却降温。

由此，冷却介质可以选用多种常用的冷却剂，例如凝固点在0℃左右的乙醇和水的混合物或水等，优选采用水作为冷却介质。

当冷却介质由于低温而变为固体后，由于冷却介质的体积膨胀而产生的应力可以被柔性盘3通过自身变形吸收，避免了内腔受损，延长了本发明实施例的散热器的使用寿命。然而，考虑到变成固态后的体积膨胀，冷却介质可以不注满容纳腔31，为膨胀变形留一部分空间。

如图1和3所示，柔性盘3位于容纳腔31一侧的表面上可设有多个凸起33。凸起33可与柔性盘3一体成型且可变形。这样，当冷却介质在容纳腔4内变成固态后，凸起33能够将膨胀应力抵消，进一步避免了内腔由于冷却介质体积膨胀而被挤压。

优选地，凸起33中部为中空结构，因此，提高了凸起33的变形度，增强了抵消膨胀应力的能力。

如图3和4所示，为了到达快速将热量传递至冷却介质，第一壳体1朝向内腔的内表面上可设有多个伸入容纳腔31内的肋片11。另外，为了达到上述目的，冷却介质注入容纳腔31内的体积也不少于容纳腔31体积的80%。这样既能够保证预留有足够的冷却介质体积膨胀空间，而且使肋片11被包围在固体冷却介质中。

第二壳体2的底部可以设有排气孔21。在冷却介质体积膨胀后，可推动柔性盘3变形向下延伸，因此对处在柔性盘3和第二壳体2之间的空气起到压缩的作用，进而对第二壳体2的底部产生压力。然而通过排气孔21可将被压缩的空气排出第二壳体2之外，因此对第二壳体2内的压力起到调节作用，延长了本发明实施例的散热器的寿命。

根据本发明的另一些实施例，第一和第二壳体1、2可以由热传导效果好的金属材料制成，例如铜、铝等，综合考虑比热容值、质量、强度以及成本，优选采用铝材。

铝的比热容是900J/(kg·℃)，也就是1千克的铝升高1摄氏度吸收900焦耳的热量，而冰的溶解热是3.53*10^5J/kg，也就是1千克的冰融化成水吸收3.53*10^5焦耳的热量。因此，当采用铝作为第一和第二壳体1、2的材料，选择水作为冷却介质后，可以将本发明实施例的散热器做得很小，更紧凑，便于安装和使用。

柔性盘3可以选择由具有弹性且抗老化的材料制成，例如硅胶材料。

下面参考图1和图3来描述根据本发明实施例的电动汽车电池加热装置。

根据本发明实施例的电动汽车电池加热装置，包括：加热器5和散热器。

具体而言，散热器是上述任一项实施例所述的用于电动汽车电池加热器的散热器，加热器5的表面与散热器的第一壳体1的上表面彼此靠近，优选地，加热器5的表面与散热器的第一壳体1的上表面相连以达到紧密贴合的目的。因此加热器5所产生的热量能够迅速通过散热器吸收，从而保证加热器的温度始终保持在低温状态，有利于加热器5工作的可靠性以及延长了加热器5的使用寿命。

根据本发明实施例的电动汽车电池加热装置的其他构成可以是本领域技术人员已知的，在此不再赘述。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在不脱离本发明的原理和宗旨的情况下在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。

Claims (9)

1.一种用于电动汽车电池加热器的散热器，其特征在于，包括：

第一壳体和第二壳体，所述第二壳体与所述第一壳体结合以形成内腔；

柔性盘，所述柔性盘设在所述内腔中，且所述柔性盘具有容纳腔，所述柔性盘的外周沿设有密封部，所述密封部夹在所述第一和第二壳体之间；和

冷却介质，所述冷却介质充填所述容纳腔的一部分。

2.根据权利要求1所述的散热器，其特征在于，所述柔性盘由硅胶材料制成,且所述第一和第二壳体均为由铝制成。

3.根据权利要求1所述的散热器，其特征在于，所述柔性盘位于所述容纳腔一侧的表面上一体地设有多个可变形的凸起。

4.根据权利要求3所述的散热器，其特征在于，所述凸起为中空的。

5.根据权利要求1所述的散热器，其特征在于，所述第一壳体为板状，所述第二壳体为盒状，所述柔性盘设在所述第二壳体内。

6.根据权利要求1所述的散热器，其特征在于，所述第一壳体和第二壳体中的一个具有伸入到所述容纳腔内的肋片。

7.根据权利要求6所述的散热器，其特征在于，所述第一壳体和第二壳体中的另一个设有排气孔，用于排出所述另一个壳与所述柔性盘之间的空间内的气体。

8.根据权利要求1所述的散热器，其特征在于，所述冷却介质为乙醇和水的混合物或水。

9.一种电动汽车电池加热装置，其特征在于，包括：

加热器；和

散热器，所述散热器是根据权利要求1-8中任一项所述的用于电动汽车电池加热装置的散热器，所述散热器靠近所述加热器的表面。