CN107768772A - 一种新型混合动力电池散热系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种新型混合动力电池散热系统，涉及动力电池技术领域，在电池组中央区域的单体电池的空隙中插入一个与电池外壁紧密贴合的中空热量导出管，热量导出管与位于电池组顶部的导热管连接，导热管与安装在电池组外壳上的导热基座连接，导热基座中插入脉动热管，脉动热管的冷凝端与换热水管接触，电池组内部产生的热量被热量导出管和导热管传导至导热基座，导热基座中脉动热管的热量进而由换热水管中的液体导出，该散热系统的结构简单，导热效率高，能够有效将电池组内部的热量导出，保证电池组的使用安全。

Description

一种新型混合动力电池散热系统

技术领域

本发明涉及动力电池技术领域，特别是涉及一种新型混合动力电池散热系统。

背景技术

随着国家环保政策的实施，节能减排已经成为工业生产中需要着重考虑的方面。由于化石能源的使用会产生大量大气污染物，因此国内正在开展使用清洁能源替代化石能源的探索，汽车行业就是一个典型的例子。目前技术较成熟的兴能源车当属电动汽车和混合动力汽车，电动汽车以其完全零排放受到国家的大力扶持，但是电动汽车的续航问题一直是限制其发展的瓶颈，因此许多消费者首先选择混合动力汽车。无论是电动汽车还是混合动力电池，都需要使用电池作为动力源。

目前汽车上使用的电池以模块形式安装，常用的电池组是使用96节4.2V的串联，以提供400V的电压输出。动力电池常用的类型有两种，一是三元锂电池，一是磷酸锂铁电池。前者能量密度大，但是安全性较差，一般使用在成员人数较少的家用轿车上，后者能量密度小，但是安全性高，一般使用在成员人数较多的大型客车上。无论是单体电池还是电池组，工作时都会放热，大量热堆积会导致电池性能下降，甚至产生自燃等事故，因此需要将热量及时导出。

动力电池散热通常使用两种方式：风冷和液冷，风冷通常使用在发热量较低的电池组中，例如磷酸锂铁电池；液冷主要使用在发热量大且集中的电池组中，例如三元锂电池。由于电池组是将多节单体电池串联在一个狭小空间内，位于边缘的电池产生的热量能被快速导出，但是位于中心的电池却需要靠缓慢的热对流将热量散发到边缘再被导出，无疑处于中心位置的电池温度经常处于高水平状态。上述的两种散热方式均只能带走散发在边缘的热量，对于电池组内部的热量却无能为力。

发明内容

本发明实施例提供了一种新型混合动力电池散热系统，可以解决现有技术中存在的问题。

一种新型混合动力电池散热系统，所述散热系统安装在一个或多个电池组上，每个所述电池组包括外壳以及安装在外壳内部的多个单体电池，相邻两个单体电池之间具有空隙；所述散热系统包括热量导出管、导热管、导热基座、脉动热管以及换热水管，所述热量导出管安装在所述电池组中央区域中单体电池之间的空隙内，所述热量导出管底端与单体电池的底端齐平，顶端从所述电池组的外壳顶部伸出与所述导热管连接；所述导热管为中空金属管，其一端与所述热量导出管的顶部连接，另一端与安装在所述电池组的外壳上的导热基座连接，所述导热基座内部具有多排平行的通孔，所述脉动热管插入通孔中与该导热基座进行换热；所述脉动热管一端插入所述导热基座的通孔，另一端与所述换热水管接触，将热量传递至所述换热水管中的液体，所述换热水管两端连接有冷却循环装置。

优选地，所述热量导出管为中空金属管，其水平面的截面为H型、十字型或米字型，所述热量导出管的管壁与位于所述电池组中央区域中的单体电池的外壁紧密贴合。

优选地，所述热量导出管内部使用十字型的金属隔板支撑。

优选地，所述热量导出管和导热管连接后内部形成封闭空间。

优选地，所述脉动热管上安装有单向阀。

本发明实施例中的一种新型混合动力电池散热系统，在电池组中央区域的单体电池的空隙中插入一个与电池外壁紧密贴合的中空热量导出管，热量导出管与位于电池组顶部的导热管连接，导热管与安装在电池组外壳上的导热基座连接，导热基座中插入脉动热管，脉动热管的冷凝端与换热水管接触，电池组内部产生的热量被热量导出管和导热管传导至导热基座，导热基座中脉动热管的热量进而由换热水管中的液体导出，该散热系统的结构简单，导热效率高，能够有效将电池组内部的热量导出，保证电池组的使用安全。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，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的附图。

图1为本发明实施例提供的一种新型混合动力电池散热系统的部分结构示意图；

图2为图1中散热系统中的热量引出管的结构示意图；

图3为图2中热量引出管的俯视结构图；

图4为安装在两个电池组之间的散热系统的正视结构图；

图5为安装在四个电池组之间的散热系统的俯视结构图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

参照图1至图5，本发明实施例中提供了一种新型混合动力电池散热系统，所述散热系统安装在一个或多个电池组上，每个所述电池组包括外壳200以及安装在外壳200内部的多个单体电池210，相邻两个单体电池210之间具有空隙；所述散热系统包括热量导出管100、导热管110、导热基座120、脉动热管130以及换热水管140，所述热量导出管100安装在所述电池组中央区域中单体电池210之间的空隙内，所述热量导出管100底端与单体电池210的底端齐平，顶端从所述电池组的外壳200顶部伸出与所述导热管110连接；

所述导热管110为中空金属管，其一端与所述热量导出管100的顶部连接，另一端与安装在所述电池组的外壳200上的导热基座120连接，所述导热基座120内部具有多排平行的通孔，所述脉动热管130插入通孔中与该导热基座120进行换热；

所述脉动热管130一端插入所述导热基座120的通孔，另一端与所述换热水管140接触，将热量传递至所述换热水管140中的液体，所述换热水管140两端连接有冷却循环装置。

在本实施例的图1中，由于所述电池组中单体电池210的数量为5排乘以7列，所以中央区域的单体电池为3排乘以5列，因此所述热量导出管100的水平方向截面为H型。对于包含其他数量单体电池的电池组，所述热量导出管100的水平方向截面还可以为十字型或米字型等形状，本发明实施例对所述热量导出管100的截面形状不做具体限制。当然，为了进一步提高电池组内部热量导出的效果，还可以在所述电池组所有的单体电池空隙之间安装所述热量导出管100，而不仅是局限于本发明的中心区域内。

所述热量导出管100为中空金属管，其管壁与位于所述电池组中央区域中的单体电池210的外壁紧密贴合，以增大所述热量导出管100与单体电池的接触面积，利于热量传导。

在本实施例中所述热量导出管100内部使用十字型的金属隔板支撑，在对所述热量导出管100进行支撑不是其变形的同时，也时所述热量导出管100内部热量传递更快。同时所述热量导出管100还能够在所述电池组受到猛烈撞击时吸收撞击力，保护单体电池210不受损伤。

所述热量导出管100和导热管110连接后内部形成封闭空间，也可以将其设置为开放形式，同时辅之以风冷，即在电池组底部的外壳上安装风扇，将热量更加快速的传导至所述导热基座120上。

在两个电池组之间安装的散热系统如图4所示，两个电池组上安装的所述导热基座120相对设置，其中引出的所述脉动热管130也相对设置，所述换热水管140即紧密安装在两个所述脉动热管130之间。在本实施例中所述脉动热管130竖直安装在所述导热基座120中，而所述换热水管140水平安装。使用这种安装方式存在脉动热管130和换热水管140接触面积小换热效果差的问题，因此可以将所述脉动热管130水平安装在所述导热基座120中，或者将所述换热水管140竖直安装在脉动热管之间，同时还可以将所述脉动热管130和换热水管140设置为矩形管，以最大程度增大接触面积。

在本实施例中所述脉动热管130上安装有单向阀，使内部的水和汽保持单向移动。

安装在四个电池组之间的散热系统如图5所示，四个电池组中两个一组形成两组，一组中的两个电池组上安装的导热基座120相对设置，因此引出的脉动热管130也相对设置。一根或多根所述换热水管140穿过多个相对的脉动热管130，将热量及时导出。

尽管已描述了本发明的优选实施例，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例作出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本发明范围的所有变更和修改。

显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (5)

1.一种新型混合动力电池散热系统，其特征在于，所述散热系统安装在一个或多个电池组上，每个所述电池组包括外壳以及安装在外壳内部的多个单体电池，相邻两个单体电池之间具有空隙；所述散热系统包括热量导出管、导热管、导热基座、脉动热管以及换热水管，所述热量导出管安装在所述电池组中央区域中单体电池之间的空隙内，所述热量导出管底端与单体电池的底端齐平，顶端从所述电池组的外壳顶部伸出与所述导热管连接；

所述导热管为中空金属管，其一端与所述热量导出管的顶部连接，另一端与安装在所述电池组的外壳上的导热基座连接，所述导热基座内部具有多排平行的通孔，所述脉动热管插入通孔中与该导热基座进行换热；

所述脉动热管一端插入所述导热基座的通孔，另一端与所述换热水管接触，将热量传递至所述换热水管中的液体，所述换热水管两端连接有冷却循环装置。

2.如权利要求1所述的新型混合动力电池散热系统，其特征在于，所述热量导出管为中空金属管，其水平面的截面为H型、十字型或米字型，所述热量导出管的管壁与位于所述电池组中央区域中的单体电池的外壁紧密贴合。

3.如权利要求2所述的新型混合动力电池散热系统，其特征在于，所述热量导出管内部使用十字型的金属隔板支撑。

4.如权利要求2所述的新型混合动力电池散热系统，其特征在于，所述热量导出管和导热管连接后内部形成封闭空间。

5.如权利要求1所述的新型混合动力电池散热系统，其特征在于，所述脉动热管上安装有单向阀。