CN111463521B - 一种新能源汽车用散热装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种新能源汽车用散热装置，包括箱体，箱体内设置有隔板，隔板沿长度方向开设有多个安装口，每一安装口内均安装有半导体制冷片，箱体的一端开设有冷端进风口及热端进风口，箱体的另一端开设有冷端出风口及热端出风口；冷端进风口连通有冷端进风管，热端进风口连通有热端进风管，冷端进风管及热端进风管呈Y型连通有进风总管，进风总管连通有吸气泵；箱体的一端转动连接有接口交换齿轮，接口交换齿轮开设有控温通孔及排气通孔，控温通孔连通有控温总管，排气通孔连通有排气管，控温总管连通有分管接头，分管接头连通有多根控温管。本发明电动汽车高温运作时能够自动为电动汽车内部元件散热，并且低温时能够为汽车元件加热。

Description

一种新能源汽车用散热装置

技术领域

本发明涉及新能源汽车技术领域，特别涉及一种新能源汽车用散热装置。

背景技术

随着全球能源局势的日趋紧张和生态环境的日益恶化，新能源汽车的开发与应用问题已成为各国汽车产业积极探索的焦点，各国政府都出台了相关政策，鼓励和支持新能源汽车的发展.发展新能源汽车产业，是低碳经济发展的重要组成部分。新能源汽车产业的发展无论是对汽车行业还是对国家的节能政策都非常有利。目前，新能源汽车集成控制器的集成度较高，工作时产热量高，电池充放电时发热量大，电动机运作时也会产生热量，如果热量不能及时排出，会造成电子元元件损坏，因此需要给电动汽车散热。

现有的散热方式主要有风冷及水冷两种方式，但是分冷散热效果差，水冷散热又不能顾及到太多汽车元件，散热不全面。15-26℃之间最合适，如果温度继续降低，电池内部的电解液就变得更加迟钝，温度下降到约零下6℃摄氏度时，电动汽车的平均行驶里程减少了41％，很多时候需要另外给电池进行加热，防止低温导致电动汽车的行驶里程降低，因此需要设计一种既能高温散热又能低温给电池加热的装置。

发明内容

本发明的目的是提供一种新能源汽车用散热装置，电动汽车高温运作时能够自动为电动汽车内部元件散热，散热效果好，散热全面，有效防止汽车元件损坏，并且低温时能够为汽车元件加热，防止汽车行驶里程大幅降低。

本发明的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：一种新能源汽车用散热装置，包括箱体，所述箱体内设置有隔板，所述隔板将所述箱体分割为制冷腔及制热腔，所述隔板沿长度方向开设有多个安装口，每一安装口内均安装有半导体制冷片，每一半导体制冷片的冷端均朝向所述制冷腔，每一半导体制冷片的热端均朝向所述制热腔，所述箱体的一端开设有分别与所述制冷腔及所述制热腔连通的冷端进风口及热端进风口，所述箱体的另一端开设有分别与所述冷腔及所述制热腔连通的冷端出风口及热端出风口；

所述冷端进风口连通有冷端进风管，所述热端进风口连通有热端进风管，所述冷端进风管及所述热端进风管呈Y型连通有进风总管，所述进风总管远离所述箱体的一端连通有吸气泵；

所述箱体靠近所述冷端出风口的一端转动连接有接口交换齿轮，所述箱体的一侧安装有正反转电机，所述正反转电机的动力输出轴连接有与所述接口交换齿轮相啮合的传动齿轮，所述接口交换齿轮开设有均与所述冷端出风口及所述热端出风口相配合的控温通孔及排气通孔，所述控温通孔连通有控温总管，所述排气通孔连通有排气管，所述控温总管的自由端连通有分管接头，所述分管接头连通有多根控温管；

所述箱体的一侧设置有控制盒，所述控制盒内安装有控制器，每一半导体制冷片、所述吸气泵及所述正反转电机均与所述控制器电连，所述控制盒通过导线连接有与所述控制器电连的温度传感器，所述吸气泵与温度传感器均与汽车电池电连。

通过采用上述技术方案，温度传感器实时将汽车电池的温度传递给控制器，汽车电池温度在15-26℃范围时，不进行任何操作，当汽车电池高于26℃时，控制器控制吸气泵工作吸气，控制正反转电机工作带动接口交换齿轮转动使控温通孔与冷端出风口连通，排气通孔与热端出风口连通，空气经过制热腔吸收半导体制冷片热端的热量并通过排气管排出热风，空气经过制冷腔时被半导体制冷片的冷端制冷并且从控温总管吹出，最终通过控温管吹出冷风为汽车电池、驱动电机及控制元件散热；

当汽车电池低于15℃时，控制器控制反向转动接口交换齿轮使控温通孔与热端出风口连通，排气通孔与冷端出风口连通，制冷后的空气通过排气管排出冷风，加热后的空气最终通过控温管吹出为汽车电池、驱动电机及控制元件加热，防止汽车行驶里程大幅降低。

本发明的进一步设置为：每一半导体制冷片的冷端均连接有朝向所述制冷腔的导冷片，每一半导体制冷片的热端均连接有朝向所述制热腔的散热片。

通过采用上述技术方案，加快半导体制冷片的制冷及散热效率。

本发明的进一步设置为：所述吸气泵通过吸气管连通有中空的吸气盘，所述吸气盘远离所述吸气泵的一端开设有若干进气格栅孔。

通过采用上述技术方案，吸气盘安装在电动汽车的前面板上，使进气格栅孔朝外，便于汽车行驶时能有更多的空气自然进入而降低吸气泵的功率降低能耗。

本发明的进一步设置为：每一控温管的自由端均连通有中空的吹风盘，每一吹风盘远离所述控温管的一端均开设有若干出风格栅孔。

通过采用上述技术方案，吹风盘分别对应各个汽车元件安装，便于汽车元件的散热或加热。

本发明的进一步设置为：所述接口交换齿轮的前方设置有管道固定板，所述固定板开设有两个分别供所述控温总管及所述排气管穿过的固定孔。

通过采用上述技术方案，固定温总管及排气管，防止转动接口交换齿轮时，温总管及排气管受压变形，影响空气流动。

综上所述，本发明具有以下有益效果：

其一、本发明采用经过半导体制冷片制冷后的冷空气进行散热，相较于传统的分冷散热散热效果更好，并且通过控温管将冷风运送到各个元件的位置，散热全面，有效防止汽车元件损坏；

其二、本发明还可以利用半导体制冷片的热端在低温环境时为汽车的各个元件加热，防止低温汽车行驶里程大幅降低。

附图说明

图1是本发明的整体结构示意图；

图2是用于展示本发明工作原理的爆炸图；

图3用于展示管道固定板与控温总管及排气管的连接；

图4主要用于展示吸气盘；

图5主要用于展示吹风盘。

图中：1、箱体；11、制冷腔；12、制热腔；13、冷端进风口；14、热端进风口；15、冷端出风口；16、热端出风口；2、隔板；21、安装口；3、半导体制冷片；31、导冷片；32、散热片；4、进风总管；41、冷端进风管；42、热端进风管；5、吸气泵；51、吸气盘；52、进气格栅孔；6、接口交换齿轮；61、连接孔；62、T型轴；63、控温通孔；64、排气通孔；65、正反转电机；66、传动齿轮；71、排气管；72、控温总管；73、分管接头；74、控温管；8、吹风盘；81、电池吹风盘；82、电机吹风盘；83、控制元件吹风盘；84、出风格栅孔；9、管道固定板；91、固定孔；10、控制盒；101、导线；102、温度传感器。

具体实施方式

以下结合附图对本发明作进一步详细说明。

实施例，一种新能源汽车用散热装置，参照图1-5，包括箱体1，箱体1内设置有一块隔板2，隔板2将箱体1分割为一个制冷腔11及一个制热腔12，隔板2沿长度方向开设有三个安装口21，每一安装口21内均安装有一块半导体制冷片3，每一半导体制冷片3的冷端均朝向制冷腔11，每一半导体制冷片3的热端均朝向制热腔12，每一半导体制冷片3的冷端均连接有一块朝向制冷腔11的导冷片31，每一半导体制冷片3的热端均连接有一块朝向制热腔12的散热片32，箱体1的一端开设有分别与制冷腔11及制热腔12连通的一个冷端进风口13及一个热端进风口14，箱体1的另一端开设有分别与冷腔及制热腔12连通的一个冷端出风口15及一个热端出风口16。

冷端进风口13连通有一根冷端进风管41，热端进风口14连通有一根热端进风管42，冷端进风管41及热端进风管42呈Y型连通有一根进风总管4，进风总管4远离箱体1的一端连通有一个吸气泵5，吸气泵5通过吸气管连通有一个中空的吸气盘51，吸气盘51远离吸气泵5的一端开设有若干进气格栅孔52，吸气盘51安装在电动汽车的前面板上，使进气格栅孔52朝外，便于汽车行驶时能有更多的空气自然进入而降低吸气泵5的功率降低能耗。

箱体1靠近冷端出风口15的一端转动连接有一个接口交换齿轮6，接口交换齿轮6的中部开设有一个连接孔61，箱体1外侧的中部通过一根T型轴62与接口交换齿轮6转动连接，箱体1的一侧安装有一个正反转电机65，正反转电机65的动力输出轴连接有一个与接口交换齿轮6相啮合的传动齿轮66，接口交换齿轮6开设有两个均与冷端出风口15及热端出风口16相配合的控温通孔63及排气通孔64，控温通孔63连通有一根控温总管72，排气通孔64连通有一根排气管71，排气管71的自由端安装在电动汽车的底盘处，向下排出热气或冷气，接口交换齿轮6的前方设置有一块管道固定板9，固定板开设有两个分别供控温总管72及排气管71穿过的固定孔91，固定板固定在汽车机体内，散热时，转动接口交换齿轮6使控温通孔63与冷端出风口15连通，排气通孔64与热端出风口16连通，加热时，反向转动接口交换齿轮6使控温通孔63与热端出风口16连通，排气通孔64与冷端出风口15连通。

控温总管72的自由端连通有一个分管接头73，分管接头73连通有三根控温管74，每一控温管74的自由端均连通有一个中空的吹风盘8，每一吹风盘8远离控温管74的一端均开设有若干出风格栅孔84，其中吹风盘8包括电池吹风盘81、电机吹风盘82及控制元件吹风盘83，分别与汽车电池、驱动电机及控制元件对应安装，为其散热或加热。

箱体1的一侧设置有一个控制盒10，控制盒10内安装有一个控制器(图略)，每一半导体制冷片3、吸气泵5及正反转电机65均与控制器电连，控制盒10通过一根导线101连接有一个与控制器电连的温度传感器102，温度传感器102紧贴汽车电池安装检测电池温度，其中吸气泵5及控制器均与汽车电池电连。

工作原理：温度传感器102实时将汽车电池的温度传递给控制器，汽车电池温度在15-26℃范围时，不进行任何操作，当汽车电池高于26℃时，控制器控制吸气泵5工作吸气，控制正反转电机65工作带动接口交换齿轮6转动使控温通孔63与冷端出风口15连通，排气通孔64与热端出风口16连通，空气经过制热腔12吸收半导体制冷片3热端的热量并通过排气管71排出热风，空气经过制冷腔11时被半导体制冷片3的冷端制冷并且从控温总管72吹出，最终通过吹风盘8吹出冷风为汽车电池、驱动电机及控制元件散热；

当汽车电池低于15℃时，控制器控制反向转动接口交换齿轮6使控温通孔63与热端出风口16连通，排气通孔64与冷端出风口15连通，制冷后的空气通过排气管71排出冷风，加热后的空气最终通过吹风盘8吹出为汽车电池、驱动电机及控制元件加热，防止汽车行驶里程大幅降低。

本具体实施例仅仅是对本发明的解释，其并不是对本发明的限制，本领域技术人员在阅读完本说明书后可以根据需要对本实施例做出没有创造性贡献的修改，但只要在本发明的权利要求范围内都受到专利法的保护。

Claims (5)

1.一种新能源汽车用散热装置，包括箱体(1)，其特征在于：所述箱体(1)内设置有隔板(2)，所述隔板(2)将所述箱体(1)分割为制冷腔(11)及制热腔(12)，所述隔板(2)沿长度方向开设有多个安装口(21)，每一安装口(21)内均安装有半导体制冷片(3)，每一半导体制冷片(3)的冷端均朝向所述制冷腔(11)，每一半导体制冷片(3)的热端均朝向所述制热腔(12)，所述箱体(1)的一端开设有分别与所述制冷腔(11)及所述制热腔(12)连通的冷端进风口(13)及热端进风口(14)，所述箱体(1)的另一端开设有分别与所述冷腔及所述制热腔(12)连通的冷端出风口(15)及热端出风口(16)；

所述冷端进风口(13)连通有冷端进风管(41)，所述热端进风口(14)连通有热端进风管(42)，所述冷端进风管(41)及所述热端进风管(42)呈Y型连通有进风总管(4)，所述进风总管(4)远离所述箱体(1)的一端连通有吸气泵(5)；

所述箱体(1)靠近所述冷端出风口(15)的一端转动连接有接口交换齿轮(6)，所述箱体(1)的一侧安装有正反转电机(65)，所述正反转电机(65)的动力输出轴连接有与所述接口交换齿轮(6)相啮合的传动齿轮(66)，所述接口交换齿轮(6)开设有均与所述冷端出风口(15)及所述热端出风口(16)相配合的控温通孔(63)及排气通孔(64)，所述控温通孔(63)连通有控温总管(72)，所述排气通孔(64)连通有排气管(71)，所述控温总管(72)的自由端连通有分管接头(73)，所述分管接头(73)连通有多根控温管(74)；

所述箱体(1)的一侧设置有控制盒(10)，所述控制盒(10)内安装有控制器，每一半导体制冷片(3)、所述吸气泵(5)及所述正反转电机(65)均与所述控制器电连，所述控制盒(10)通过导线(101)连接有与所述控制器电连的温度传感器(102)，所述吸气泵(5)与温度传感器(102)均与汽车电池电连。

2.根据权利要求1所述的一种新能源汽车用散热装置，其特征在于：每一半导体制冷片(3)的冷端均连接有朝向所述制冷腔(11)的导冷片(31)，每一半导体制冷片(3)的热端均连接有朝向所述制热腔(12)的散热片(32)。

3.根据权利要求1所述的一种新能源汽车用散热装置，其特征在于：所述吸气泵(5)通过吸气管连通有中空的吸气盘(51)，所述吸气盘(51)远离所述吸气泵(5)的一端开设有若干进气格栅孔(52)。

4.根据权利要求1所述的一种新能源汽车用散热装置，其特征在于：每一控温管(74)的自由端均连通有中空的吹风盘(8)，每一吹风盘(8)远离所述控温管(74)的一端均开设有若干出风格栅孔(84)。

5.根据权利要求1所述的一种新能源汽车用散热装置，其特征在于：所述接口交换齿轮(6)的前方设置有管道固定板(9)，所述固定板开设有两个分别供所述控温总管(72)及所述排气管(71)穿过的固定孔(91)。

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