CN110994075A - 一种电动汽车电池散热装置 - Google Patents

Abstract

本发明具体涉及一种电动汽车电池散热装置，包括制冷框，制冷框内设置有电池，电池上设置有第一散热机构，制冷框内设置有与第一散热机构相连接的第二散热机构和储液箱；第一散热机构包括导热块，导热块内表面与电池外侧面相贴合，导热块外表面设置有第一散热室，第一散热室外表面固定设置有与第一散热室连通的第二散热室，第一散热室、第二散热室内均充有冷却液，第一散热室内、位于电池两侧对称设置有使第一散热室和第二散热室内的冷却液进行交换的输液机构。本发明在能有效的对电池进行循环散热的同时，当发生液体渗漏，能采用第二套散热装置对电池进行紧急散热，防止液体泄露发生安全事故，并支撑汽车行驶到维修地点。

Description

一种电动汽车电池散热装置

技术领域

本发明属于电动汽车技术领域，具体涉及一种电动汽车电池散热装置。

背景技术

当前，全球范围内的能源环境以及汽车排放造成的环境压力日益紧张，而电动汽车因排具有放量低、对环境污染小，具有广阔的发展前景和使用价值。

车载动力电池既是电动汽车的动力来源，同时也是限制电动汽车技术发展的主要影响因素，电池作为电动汽车的核心，其使用寿命、输出功率均与其温度的高低密不可分。目前，电动汽车所使用的散热方式大都为风冷和水冷相结合，但因液体在使用过程若出现渗漏，驾驶员也并不知情，存在极大的安全隐患，且没有后续补救措施支撑车辆行驶到维修地点。

发明内容

为了解决上述问题，本发明提供了一种电动汽车电池散热装置。

为实现上述目的，本发明提供以下技术方案：一种电动汽车电池散热装置，包括制冷框，所述制冷框内设置有电池，所述电池底面固定设置在车辆底盘的电池固定架上，所述电池上设置有第一散热机构，所述制冷框内设置有与所述第一散热机构相连接的第二散热机构和储液箱；

所述第一散热机构包括导热块，所述导热块内表面与电池外侧面相贴合，所述导热块外表面设置有第一散热室，所述第一散热室外表面固定设置有与第一散热室连通的第二散热室，所述第一散热室、第二散热室内均充有冷却液，所述第一散热室内、位于所述电池两侧对称设置有使第一散热室和第二散热室内的冷却液进行交换的输液机构。

优选的，所述输液机构包括若干通过轴承固定在所述第一散热室底部的螺纹杆，且位于所述第一散热室中部的所述螺纹杆伸出所述第一散热室的底部并固定有电机，所述螺纹杆的另一端设置有挡块，所述螺纹杆上滑动连接有阻水板，所述阻水板与螺纹杆连接处设置有螺纹套，所述螺纹套与螺纹杆相适配，所述电机与车辆小电瓶电性连接。

优选的，所述第一散热机构分别通过第一水泵、第二水泵与储液箱连通，所述第一水泵进水端与第一散热机构相连，所述第一水泵出水端与储液箱相连，所述第二水泵进水端与储液箱相连，所述第二水泵出水端与第一散热机构相连。

优选的，所述第二散热机构通过连杆与第一散热机构固定连接，所述第一散热机构的端面固定连接有气缸输出端，所述气缸固定连接在制冷框侧壁上。

优选的，所述第二散热机构包括内部中空的外框，所述连杆固定在所述外框的端面上，所述外框左右两侧的腔体内竖直设置有若干个导向组件，所述外框内壁、靠近电池一侧设置有若干个通风孔，所述通风孔上设置有朝向电池的导风罩。

优选的，所述导向组件包括垂直于外框底面固定连接的固定杆，所述固定杆上沿固定杆长度方向上固定连接有若干叶片，所述外框底部、位于所述叶片的下方设置有风机。

优选的，所述叶片朝向一侧倾斜设置，且高端朝向通风孔设置，所述叶片的长度沿固定杆的长度方向由下至上依次增加。

优选的，所述第一水泵、气缸、风机还与报警装置电性连接，所述报警装置与整车控制器电性连接。

优选的，所述报警装置内设置有PLC控制器及微型电源。

优选的，所述第一散热机构两侧的底面呈漏斗形，所述制冷框内底部、与所述第一散热机构底面对应位置上设置有承液室，且所述第一散热机构的底面与所述承液室相离，所述承液室内设置有液体检测装置，所述液体检测装置与报警装置电性连接。

本发明的有益之处在于：本发明通过采用循环交替散热的水冷方式对车辆电池进行散热，同时在第一散热机构底部设置有承液室，当出现冷却液泄漏，承液室内液体传感器感知到液体，将漏液信号传递给报警装置报警，并提醒驾驶员同时启动第一水泵将第一散热机构内的冷却液抽回到储液箱内，同时启动气缸，将第二散热机构拉出，对电池进行紧急散热，以保证车辆及时行驶到可维修地点进行维修。

附图说明

图1为本发明制冷框内部结构示意图；

图2为图1的A-A向剖视图；

图3为图2中的A局部放大图；

图4为图1的B-B向剖视图；

图5为图2的C-C向剖视图；

图中：1-电池；21-电机；22-齿轮；23-螺纹杆；24-阻水板；25-保护外壳；3-导热块；4-第一散热机构；41-第一散热室；42-第二散热室；5-制冷框；6-气缸；7-连杆；8-第二散热机构；80-外框；81-风机；82-叶片；83-固定杆；84-通风孔；9-储液箱；10-承液室。

注：图1为第一散热机构、第二散热机构以及储液箱在制冷框内的位置排布图，图2为电池与第一散热机构的设置位置以及第一散热机构的结构示意图；图4为第二散热机构的剖视图；图5为输液机构的结构示意图以及在第一散热机构内的设置方式。

具体实施方式

下面将集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除、完整的描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。

参照图1-5，一种电动汽车电池散热装置，包括制冷框5，所述制冷框5内设置有电池1，所述电池1底面固定设置在车辆底盘的电池固定架上，所述制冷框5内、沿电池1长度方向由外到内依次设置有第一散热机构4、第二散热机构8、储液箱9，所述第一散热机构4、第二散热机构8与制冷框5通过滑轮或导轨滑动连接(图中未示出)，所述第一散热机构4包括导热块3，所述导热块3的冷端一面与电池1外侧面相贴合，电池1的前后端面并未设置散热机构，所述导热块3内轮廓与电池1外轮廓一致，便于提高散热速度。同时，为了提高热交换速率，所述导热块选用导热性较好的金刚石材料，所述导热块3外轮廓、热端一面接触设置有第一散热室41，所述第一散热室41外轮廓面固定设置有与第一散热室41通过通孔连通的第二散热室42，通孔有若干个设置且在第一散热室41的顶部和靠近底部的侧壁上，使得第一散热室41和第二散热室42之间通过顶部和底部侧壁上的通孔实现换液。所述第一散热室41、第二散热室42均呈内部中空的长方框形，框体内部与电池1外轮廓形状一致，且形成对电池1包裹接触的区域，便于对电池1散热，所述第一散热室41、第二散热室42内均充有冷却液，所述第一散热室41内、两侧对称设置有使第一散热室41和第二散热室42内的冷却液进行交换的输液机构，可以理解的是，所述输液机构通过设置的通孔，将第一散热室41内的冷却液输送到第二散热室42内，也可将第二散热室42内的液体输送到第一散热室41内，通孔设置在第一散热室41的顶部和两侧靠近底部的位置，从而使得第一散热室41与第二散热室42连通。

参照图3-4，所述输液机构包括固定在若干通过轴承固定在所述第一散热室41底部的若干个螺纹杆23，所述螺纹杆23上活动连接有阻水板24，且位于所述第一散热室41中部的所述螺纹杆23伸出所述第一散热室41的底部并固定有电机21，轴承均为密封轴承，有防水性；而其他螺纹杆23则是为了防止阻水板24在上下运动的过程中倾斜；所述螺纹杆23的另一端设置有挡块，避免阻水板24滑出螺纹杆23，所述阻水板24与螺纹杆23之间通过螺纹套活动连接，螺纹套与螺纹杆23相适配，通过螺纹连接，使得螺纹杆23在转动过程中阻水板24可在螺纹杆23杆身上上下运动；同时为了便于提升螺旋输送效率，所述阻水板24刚好与第一散热室41的侧壁贴合。所述螺纹杆23底部与电机21输出端通过齿轮22啮合，所述电机21固定端固定连接在保护外壳25内，所述保护外壳25固定在所述第一散热室41的底部，所述电机21与车辆小电瓶电性连接，因车辆小电瓶在行驶过程中会被充电，所以这也利于提高汽车行驶里程。同时，所述电机21选用三相异步电机，可以理解的是，预先设置电机21的转动行程及时间，当电机21转动到一定距离或时间后，阻水板24向上运动到最高点后，电机反转，阻水板24便向下运动，且向下运动到一定距离后，电机又正转，阻水板24向上运动，如此往复，使阻水板24上下运动，以实现冷却液之间的交换。可以理解的是，螺纹杆23上有与齿轮22相啮合的传动齿轮，随着车辆的启动，电机21也随之转动，从而带动齿轮22的转动，齿轮22便带动螺纹杆23转动，从而带动阻水板24向上或向下运动，将与导热块3热量交换的第一散热室41内温度较高的冷却液输送或输出到第二散热室42内，同时将第二散热室42内温度较低的冷却液输送到第一散热室41内，形成冷却液交换循环。

参照图2，所述制冷框5内还滑动连接有第二散热机构8，所述第二散热机构8通过连杆7与第一散热机构4固定连接，所述第一散热机构4正面垂直固定连接有气缸6活动端，所述气缸6固定端固定连接在制冷框5侧壁上，所述气缸6与报警装置电性连接。不难想到，气缸6可在报警装置的控制下推拉第一、第二散热机构在制冷框5内滑动，所述第一散热机构4上固定连接有第一水泵，所述第一水泵进水端与第一散热机构4相连，所述第一水泵出水端与储液箱9相连，所述第一散热机构4上还固定连接有第二水泵，所述第二水泵进水端与储液箱9相连，所述第二水泵出水端与第一散热机构4相连，便于对装置内部的冷却液进行抽离或充入。需要注意的是，所述制冷框5前端内空余的空间足以使得气缸6将第二散热机构8拉出到电池的上方；同时所述第一散热机构4及第二散热机构8的宽度可视车辆具体情况而定，若车辆空余空间较大，第一散热机构4、第二散热机构8可比电池1宽度宽，若车辆空余空间小，其可比电池1长度短，但至少应保证散热效果良好。可以理解的是，第一散热机构4内的冷却液可在水泵的作用下抽出到储液箱9内或从储液箱9内抽出冷却液进行补充，所述第一水泵与报警装置电性连接，所述报警装置可设置在第一散热机构4内或制冷框5内的其他位置。

同时，因第一散热机构4采用的是水冷方式，故本发明在第一散热机构4底部还设置有漏液报警装置，因液体泄漏会流经第一散热机构4的表面，故为便于液体流动，将所述第一散热机构4底部设置为倒锥形，同时相应于锥形的位置设置有承液室10，所述承液室10呈比第一散热机构4底部略宽的倒锥形且与第一散热结构4相离，便于承接泄漏液，且所述第一、第二散热机构最低面都高于所述承液室10，以防止拉动时，发生碰撞。所述承液室10内设置有液体传感器，所述液体传感器与报警装置电性连接，当承液室10内的液体传感器检测到液体后，将检测信号传输到与之电性连接的报警装置内，所述报警装置内设置有PLC控制器及微型电源，所述报警装置与整车控制器电性连接。可以理解的是，当漏液报警装置检测到散热装置漏液后，便将报警信号传输到报警装置内，报警装置将信号传输到整车控制器处，并提醒驾驶员电池散热装置内有漏液情况，同时报警装置便控制第一水泵启动，第一水泵便将第一散热机构4内的冷却液抽出，防止装置内的冷却液进一步泄漏造成电池损坏。同时，所述第一散热机构4上设置有压力平衡阀(图中未示出)，防止因第一水泵抽离液体时，腔内压强过小，造成框体的损坏，且因第一散热机构4内的冷却液被抽出后，不能对电池进行散热，故报警装置同时也启动气缸6，将第一散热机构4拉出一定距离，同时将第二散热机构8拉出到与电池1表面距离较近位置，启动第二散热机构8来对电池1进行紧急散热。

参照图5，所述第二散热机构8包括内部中空的外框80，所述连杆7固定在所述外框80的端面上，所述外框80左右两侧的腔体内竖直设置有若干个导向组件，所述外框80内壁、靠近电池1一侧设置有若干个通风孔，所述通风孔上设置有朝向电池的导风罩84。所述导向组件包括垂直于外框80底面固定连接的固定杆83，所述固定杆83上沿固定杆83长度方向上固定连接有若干叶片82，所述外框80底部、位于所述叶片的下方设置有风机81。所述叶片82朝向一侧倾斜设置，且高端朝向通风孔设置，所述叶片82的长度沿固定杆83的长度方向由下至上依次增加。应该理解的是：所述制冷风机81可视具体情况在第二散热机构8上端或底部设置多个，所述风机81与报警装置电性连接，所述第二散热机构8靠近电池1一侧、壁上均匀设置有若干通风孔，所述通风孔上设置有朝向电池的导风罩84，所述导风罩84呈圆台状，大径端与通风孔固定，可以使得制冷风机内可能产生的水分或灰尘不会流出会被吹出散热机构内，进一步提升机构的可靠性。可以理解的是，当接收到漏液报警信号后，第二散热机构8会启动风机81输出冷风，通过固定杆83上设置的叶片82将风力从通风口84中吹出，对电池1进行散热，同时，所述叶片82呈一端低、一端高的倾斜状且靠近通风孔84一侧为较高一侧，所述叶片82沿固定杆83杆身方向长度依次递增且靠近杆身底部一侧的叶片82长度最短；制冷风机81输出的风会沿着倒锥形布置的叶片82，构成加快风力流动的导风通道，同时将风力均匀的从通风口84中输出，对电池1表面进行均匀散热。

同时，因第二散热机构8仅仅采用的是风力散热方式，且散热面积有限，其对电池1的散热能力有限，汽车电池1的温度值通过与电池相设置的温度传感器将温度信号传输到整车控制器中，并通过汽车的整车控制器限制电池1输出的电流大小，从而限制汽车的最高时速，使电池足以支撑汽车行驶到维修地点，而不会使得电池因汽车行驶速度过快、温度过高损坏，进一步提高装置实用性。

上述实施方式为本专利较佳的实施例，但本专利的实施方式并不受上述实施例的限制，其他的任何未背离本发明的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本专利的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种电动汽车电池散热装置，包括制冷框(5)，其特征在于：所述制冷框(5)内设置有电池(1)，所述电池(1)底面固定设置在车辆底盘的电池固定架上，所述电池(1)上设置有第一散热机构(4)，所述制冷框(5)内设置有与所述第一散热机构(4)相连接的第二散热机构(8)和储液箱(9)；

所述第一散热机构(4)包括导热块(3)，所述导热块(3)内表面与电池(1)外侧面相贴合，所述导热块(3)外表面设置有第一散热室(41)，所述第一散热室(41)外表面固定设置有与第一散热室(41)连通的第二散热室(42)，所述第一散热室(41)、第二散热室(42)内均充有冷却液，所述第一散热室(41)内、位于所述电池(1)两侧对称设置有使第一散热室(41)和第二散热室(42)内的冷却液进行交换的输液机构。

2.根据权利要求1所述的一种电动汽车电池散热装置，其特征在于：所述输液机构包括若干通过轴承固定在所述第一散热室(41)底部的螺纹杆(23)，且位于所述第一散热室(41)中部的所述螺纹杆(23)伸出所述第一散热室(41)的底部并固定有电机(21)，所述螺纹杆(23)的另一端设置有挡块，所述螺纹杆(23)上滑动连接有阻水板(24)，所述阻水板(24)与螺纹杆(23)连接处设置有螺纹套，所述螺纹套与螺纹杆相适配，所述电机(21)与车辆小电瓶电性连接。

3.根据权利要求1所述的一种电动汽车电池散热装置，其特征在于：所述第一散热机构(4)分别通过第一水泵、第二水泵与储液箱(9)连通，所述第一水泵进水端与第一散热机构(4)相连，所述第一水泵出水端与储液箱(9)相连，所述第二水泵进水端与储液箱(9)相连，所述第二水泵出水端与第一散热机构(4)相连。

4.根据权利要求1所述的一种电动汽车电池散热装置，其特征在于：所述第二散热机构(8)通过连杆(7)与第一散热机构(4)固定连接，所述第一散热机构(4)的端面固定连接有气缸(6)输出端，所述气缸(6)固定端固定连接在制冷框(5)侧壁上。

5.根据权利要求4所述的一种电动汽车电池散热装置，其特征在于：所述第二散热机构(8)包括内部中空的外框(80)，所述连杆(7)固定在所述外框(80)的端面上，所述外框(80)左右两侧的腔体内竖直设置有若干个导向组件，所述外框(80)内壁、靠近电池(1)一侧设置有若干个通风孔，所述通风孔上设置有朝向电池的导风罩(84)。

6.根据权利要求5所述的一种电动汽车电池散热装置，其特征在于：所述导向组件包括垂直于外框(80)底面固定连接的固定杆(83)，所述固定杆(83)上沿固定杆(83)长度方向上固定连接有若干叶片(82)，所述外框(80)底部、位于所述叶片的下方设置有风机(81)。

7.根据权利要求6所述的一种电动汽车电池散热装置，其特征在于：所述叶片(82)朝向一侧倾斜设置，且高端朝向通风孔设置，所述叶片(82)的长度沿固定杆(83)的长度方向由下至上依次增加。

8.根据权利要求1～7任一项所述的一种电动汽车电池散热装置，其特征在于：所述第一水泵、气缸(6)、风机(81)还与报警装置电性连接，所述报警装置与整车控制器电性连接。

9.根据权利要求8所述的一种电动汽车电池散热装置，其特征在于：所述报警装置内设置有PLC控制器及微型电源。

10.根据权利要求1所述的一种电动汽车电池散热装置，其特征在于：所述第一散热机构(4)两侧的底面呈漏斗形，所述制冷框(5)内底部、与所述第一散热机构(4)底面对应位置上设置有承液室(10)，且所述第一散热机构(4)的底面与所述承液室(10)相离，所述承液室(10)内设置有液体检测装置，所述液体检测装置与报警装置电性连接。

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