CN112751125A - 一种新能源汽车电池的散热装置及其散热方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种新能源汽车电池的散热装置及其散热方法，包括底板，底板的上表面设置有固定机构，固定框的顶端设置有外壳机构，外壳机构的一侧和内腔设置有水冷机构，电芯本体的两侧均设置有防护机构，电芯本体的底部设置有定位机构，固定框的内腔设置有多个风冷机构，水冷机构的两边侧均设置有固定板，底板上表面的两侧均设置有三个固定螺栓。本发明利用水冷机构和风冷机构相配合的设置方式，便于通过冷却管内冷水在电芯本体之间向下流动循环便于汽车电池的散热，通过扇叶对电芯本体向上吹风使热气从散热网中向上散出，便于在恶劣天气下使水冷机构和风冷机构进行配合散热，使电池散热效率更高。

Description

一种新能源汽车电池的散热装置及其散热方法
技术领域
本发明涉及汽车电池领域，特别涉及一种新能源汽车电池的散热装置及其散热方法。
背景技术
随着现代新能源汽车的发展，人们对新能源汽车的使用要求也日益提升，虽然新能源汽车来没有发动机，但是所有的车辆在行驶的过程中都会产生热量，新能源汽车在行驶的过程当中也会产生热量，它的热量与传统的燃油车产生的地方不同，新能源汽车产生的热量来自于动力电池，动力电池工作电流大，导致热量大，同时电池包处于一个相对封闭的环境，就会导致电池的温度上升，汽车电池过高或过低的温度都会加速电池寿命的衰减。
现在大多数的心能源汽车电池的散热采用的就是水冷，就是通过冷却液强大的比热容吸收电芯工作时产生的热量，使整个电池包在安全温度内运作，但是在现有的环境下，由于冬天会出现冰冻现象及夏天的炎热天气，会影响到冷却管内的水的温度，使冷却液冰冻或者水温过高，导致单独的使用水冷散热的效率低下，影响整体的扇叶效果。
发明内容
本发明的目的在于提供一种新能源汽车电池的散热装置及其散热方法，以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种新能源汽车电池的散热装置，包括底板，所述底板的上表面固定连接有固定机构，所述固定机构包含固定框和多个固定孔，所述固定框的顶端设置有外壳机构，所述外壳机构包含电池套、多个电芯本体、散热网、多个上管孔和多个下管孔，所述外壳机构的一侧和内腔设置有水冷机构，所述电芯本体的两侧均设置有防护机构，所述电芯本体的底部设置有定位机构，所述固定框的内腔设置有多个风冷机构，所述水冷机构的两边侧均设置有固定板，所述固定板通过固定钉与底板的上表面固定连接，所述底板上表面的两侧均固定连接有三个固定螺栓，所述固定螺栓与汽车底盘固定连接。
优选的，所述固定框的底端与底板的上表面固定连接，多个所述固定孔开设于固定框内壁的两侧。
优选的，所述电芯本体位于电池套的内腔，所述散热网的外壁与电池套的外壁顶部固定连接，所述上管孔和下管孔分别开设于电池套外壁一侧的顶部和底部。
优选的，所述水冷机构包含冷却箱、多个连接管、多个管卡、多个冷却管、多个管扣和多个通水管，所述冷却箱底部两侧与固定板的一端固定连接，所述冷却箱一侧的顶部和底部均固定连接有通水管，所述通水管的一端与连接管的中部固定连接，所述连接管外壁的两端均固定套设有管卡，所述冷却管的一端与其中一个所述连接管的外壁固定穿插连接，所述冷却管的另一端与其中另一个所述连接管的外壁固定穿插连接，所述冷却管的外壁两端与多个管扣固定套设。
优选的，所述防护机构包含多个第一压缩弹簧、导热硅胶片、限位板，所述限位板位于电芯本体两端的两边侧，所述限位板的一侧与电池套的内壁固定连接，所述电芯本体的两侧均与导热硅胶片贴合连接，所述导热硅胶片相背的两侧均等距与多个第一压缩弹簧固定连接，所述第一压缩弹簧的一端与电池套的内壁固定连接。
优选的，所述定位机构包含支撑板、多个定位槽、定位柱、定位板、滑槽、两个滑块、多个定位块和第二压缩弹簧，所述支撑板的两端与电池套的内壁固定连接，多个所述定位槽开设与支撑板的上表面两边侧，所述定位柱与定位槽的内腔滑动穿插连接，所述定位柱的底端与两个所述定位块的顶端滑动连接，所述定位柱的顶端与定位板的底端固定连接，所述定位板与电芯本体的外壁底部活动卡接。
优选的，所述滑槽开设于定位柱的底部，两个所述滑块与滑槽的内腔滑动穿插连接，所述滑块的底端与定位块的顶端固定连接，两个所述定位块相对的一侧与第二压缩弹簧的两端固定连接。
优选的，所述风冷机构包含多个电机、转动轴、转动块、多个扇叶和定位架，多个所述电机的底端与固定框内壁的底端固定连接，所述转动轴的一端与电机的输出端传动连接，所述转动块的中部与转动轴的另一端固定连接。
优选的，多个所述扇叶呈环形阵列与转动块的外壁固定连接，所述转动轴的中部通过轴承与定位架的顶部固定连接，所述定位架的底端与固定框内壁的底端固定连接。
本发明还提供了新能源汽车电池散热方法，包括以下具体使用步骤：
步骤一：将水冷机构放置在底板的上表面，通过固定钉使固定板与底板的上表面连接，通过将底板放置在汽车车厢底盘上，通过固定螺栓，使底板上的装置位置稳定，通过支撑板与固定框内壁的固定连接，及限位板的位置限定，使电芯本体稳定的卡接在定位板之间，通过第二压缩弹簧的弹性支撑，使定位块顶端的滑块稳定的在滑槽的内腔滑动，便于定位块卡接在定位槽的内腔，使定位板稳定的位于支撑板的顶端，通过第一压缩弹簧的弹性，使导热硅胶片与电芯本体外壁两侧贴合的更加紧密；
步骤二：通过冷却箱顶端通水管的连接，使冷水能进入冷却箱顶部一侧连接管的内腔，通过多个冷却管与连接管外壁的连接及冷却管的弧形弯折结构，便于冷水进入冷却管的一端，通过冷却管低温使冷却管内腔的冷水温度与电芯本体外壁温度中和，便于使加热后的热水从冷却管的另一端进入其中另一个连接管和冷却箱的内腔进行冷却循环，通过管卡和连接管的连接及管扣和冷却管外壁的固定卡接，使冷却管稳定的位于电芯本体之间；
步骤三：通过电机的驱动，使转动轴转动，使位于转动块上的扇叶进行扇动，通过定位架的连接，使转动轴位置稳定，通过固定孔的开设，便于扇叶扇动，使电芯本体上的热气从固定框的顶端散热网的内腔流出。
本发明的技术效果和优点：
(1)本发明利用水冷机构和风冷机构相配合的设置方式，便于通过冷却管内冷水在电芯本体之间向下流动循环便于汽车电池的散热，通过扇叶对电芯本体向上吹风使热气从散热网中向上散出，便于在恶劣天气下使水冷机构和风冷机构进行配合散热，使电池散热效率更高；
(2)本发明利用第一压缩弹簧和导热硅胶片相配合的设置方式，便于通过第一压缩弹簧的弹性支撑，使导热硅胶片与电芯本体的侧面相贴合，便于对电芯本体进行导热，提高散热性能，能有效避免电芯的震动摩擦及破损问题，避免安全隐患；
(3)本发明利用限位板和定位板相配合的设置方式，通过限位板的位置限定，使电芯本体滑入电池套的位置稳定，通过滑块与滑槽的连接及定位柱与定位槽的连接，在第二压缩弹簧的弹性支撑下，使定位块与定位槽的内腔卡接稳定，使定位板稳定的卡接在电芯本体的两边侧，使电芯本体的位置更加稳定。
附图说明
图1为本发明整体结构示意图。
图2为本发明电池框处侧面剖视结构示意图。
图3为本发明电池框处俯面剖视结构示意图。
图4为本发明图2中A处局部放大结构示意图。
图5为本发明图3中B处局部放大结构示意图。
图6为本发明图2中C处局部放大结构示意图。
图中：1、底板；2、固定机构；201、固定框；202、固定孔；3、外壳机构；301、电池套；302、电芯本体；303、散热网；304、上管孔；305、下管孔；4、水冷机构；401、冷却箱；402、连接管；403、管卡；404、冷却管；405、管扣；406、通水管；5、防护机构；501、第一压缩弹簧；502、导热硅胶片；503、限位板；6、定位机构；601、支撑板；602、定位槽；603、定位柱；604、定位板；605、滑槽；606、滑块；607、定位块；608、第二压缩弹簧；7、风冷机构；701、电机；702、转动轴；703、转动块；704、扇叶；705、定位架；8、固定板；9、固定螺栓。
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。
本发明提供了如图1-6所示的一种新能源汽车电池的散热装置及其散热方法，包括底板1，底板1的上表面固定连接有固定机构2，固定机构2包含固定框201和多个固定孔202，固定框201为矩形盒状结构，固定框201的底端与底板1的上表面固定连接，多个固定孔202开设于固定框201内壁的两侧，固定框201的顶端设置有外壳机构3，外壳机构3包含电池套301、多个电芯本体302、散热网303、多个上管孔304和多个下管孔305，固定框201的顶端与电池套301的底端固定连接，电池套301为矩形框架结构，便于对电芯本体302进行保护，散热网303的上表面开设有多个通孔，便于热气的向上散出，电芯本体302位于电池套301的内腔，散热网303的外壁与电池套301的外壁顶部固定连接，上管孔304和下管孔305分别开设于电池套301外壁一侧的顶部和底部，外壳机构3的一侧和内腔设置有水冷机构4，电芯本体302的两侧均设置有防护机构5，电芯本体302的底部设置有定位机构6，固定框201的内腔设置有多个风冷机构7，水冷机构4的两边侧均设置有固定板8，固定板8通过固定钉与底板1的上表面固定连接，便于水冷机构4的位置稳定，底板1上表面的两侧均固定连接有三个固定螺栓9，固定螺栓9与汽车底盘固定连接，使汽车电池的位置稳定；
水冷机构4包含冷却箱401、多个连接管402、多个管卡403、多个冷却管404、多个管扣405和多个通水管406，冷却箱401底部两侧与固定板8的一端固定连接，冷却箱401一侧的顶部和底部均固定连接有通水管406，通水管406的一端与连接管402的中部固定连接，使两个连接管402一个位于冷却箱401一侧的顶部，另一个位于冷却箱401一侧的底部，便于冷却箱401底部的连接管402收集冷却管404内的热水，使热水通过通水管406进入冷却箱401的内腔进行冷却循环，连接管402外壁的两端均固定套设有管卡403，管卡403的一端与冷却箱401的一侧固定连接，便于连接管402的位置稳定，冷却管404的一端与其中一个连接管402的外壁固定穿插连接，冷却管404的另一端与其中另一个连接管402的外壁固定穿插连接，且冷却管404的一端与上管孔304的内腔固定穿插连接，冷却管404的另一端与下管孔305的内腔固定穿插连接，便于冷水的向下流动，同时冷却管404呈弯折结构，便于吸收电芯本体302外壁更多的热量，使电池散热效果更佳，冷却管404的外壁两端与多个管扣405固定套设，相邻两个管扣405之间固定连接有固定杆，且其中位于底部的固定杆与支撑板601的上表面固定连接，防护机构5包含多个第一压缩弹簧501、导热硅胶片502、限位板503，导热硅胶片502有良好的导热性能、绝缘性能、耐磨性能，便于对电芯本体302进行导热，提高散热性能，能有效避免电芯本体302的震动摩擦，限位板503位于电芯本体302两端的两边侧，便于对电芯本体302进行位置限定，限位板503的一侧与电池套301的内壁固定连接，电芯本体302的两侧均与导热硅胶片502贴合连接，导热硅胶片502相背的两侧均等距与多个第一压缩弹簧501固定连接，第一压缩弹簧501的一端与电池套301的内壁固定连接，通过第一压缩弹簧501，使电芯本体302的位置更佳稳定，同时便于导热硅胶片502对电芯本体302的侧面进行导热，便于热量的散发，降低热量对电池的影响，提高电池的使用寿命；
定位机构6包含支撑板601、多个定位槽602、定位柱603、定位板604、滑槽605、两个滑块606、多个定位块607和第二压缩弹簧608，支撑板601为条形板状结构，便于对电芯本体302进行位置支撑，同时便于电芯本体302之间风的流动，定位槽602为T形槽状结构，支撑板601的两端与电池套301的内壁固定连接，多个定位槽602开设与支撑板601的上表面两边侧，定位柱603与定位槽602的内腔滑动穿插连接，定位柱603的底端与两个定位块607的顶端滑动连接，定位柱603的顶端与定位板604的底端固定连接，定位板604与电芯本体302的外壁底部活动卡接，滑槽605开设于定位柱603的底部，两个滑块606与滑槽605的内腔滑动穿插连接，滑块606的底端与定位块607的顶端固定连接，便于通过滑块606，使定位块607能稳定进入定位槽602的内腔，两个定位块607相对的一侧与第二压缩弹簧608的两端固定连接，且两个定位块607相对的一侧开设有限位槽，第二压缩弹簧608的外壁滑动套设有限位杆，限位杆的两端与限位槽的内腔滑动穿插连接，便于通过限位杆，使第二压缩弹簧608不会发生弹性形变，使定位板604的位置更加稳定，便于使位于支撑板601上表面的电芯本体302的位置更加稳定；
风冷机构7包含多个电机701、转动轴702、转动块703、多个扇叶704和定位架705，电机701通过外接开关与汽车电池电性连接，多个电机701的底端与固定框201内壁的底端固定连接，转动轴702的一端与电机701的输出端传动连接，转动块703的中部与转动轴702的另一端固定连接，多个扇叶704呈环形阵列与转动块703的外壁固定连接，便于通过扇叶704的转动，使能吹动电芯本体302外壁的热气，由于热气的空气密度较小，便于通过散热网303散出，使汽车电池的散热更加稳定，转动轴702的中部通过轴承与定位架705的顶部固定连接，定位架705的底端与固定框201内壁的底端固定连接，便于通过定位架705，使转动轴702的位置更加稳定，便于在恶劣天气下通过与水冷机构4的配合，使电池散热效率更高。
本发明工作原理：
在使用装置对汽车电池进行散热时，通过将底板1放置在汽车车厢底盘上，通过固定螺栓9，使底板1上的装置位置稳定，使汽车电池的位置稳定，通过支撑板601与电池套301内壁的固定连接，及限位板503的位置限定，使电芯本体302滑入电池套301的位置稳定，使电芯本体302稳定的卡接在定位板604之间，通过第二压缩弹簧608的弹性支撑，使定位块607顶端的滑块606稳定的在滑槽605的内腔滑动，便于定位块607卡接在定位槽602的内腔，使定位板604稳定的位于支撑板601的顶端，使电芯本体302的位置更加稳定，通过第一压缩弹簧501的弹性，使导热硅胶片502与电芯本体302外壁两侧贴合的更加紧密，通过导热硅胶片502有良好的导热性能、绝缘性能、耐磨性能，便于对电芯本体302进行导热，提高散热性能，能有效避免电芯本体302的震动摩擦及破损问题，避免安全隐患，通过冷却箱401顶端通水管406的连接，使冷水能进入冷却箱401顶部一侧连接管402的内腔，通过多个冷却管404与连接管402外壁的连接及冷却管404的弧形弯折结构，便于冷水进入冷却管404的一端，通过冷却管404低温使冷却管404内腔的冷水温度与电芯本体302外壁温度中和，便于使加热后的热水从冷却管404的另一端进入其中另一个连接管402和冷却箱401的内腔进行冷却循环，便于冷却水的循环使用，使冷水能带着电芯本体302外壁热量，便于汽车电池的散热，通过管卡403和连接管402的连接及管扣405和冷却管404外壁的固定卡接，使冷却管404稳定的位于电芯本体302之间，通过电机701的驱动，使转动轴702转动，使位于转动块703上的扇叶704进行扇动，通过定位架705的连接，使转动轴702位置稳定，通过固定孔202的开设，便于扇叶704扇动，使电芯本体302上的热气从固定框201的顶端散热网303的内腔流出，便于与水冷配合，使电池散热效率更高。
最后应说明的是：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换,凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种新能源汽车电池的散热装置，包括底板(1)，其特征在于，所述底板(1)的上表面固定连接有固定机构(2)，所述固定机构(2)包含固定框(201)和多个固定孔(202)，所述固定框(201)的顶端设置有外壳机构(3)，所述外壳机构(3)包含电池套(301)、多个电芯本体(302)、散热网(303)、多个上管孔(304)和多个下管孔(305)，所述外壳机构(3)的一侧和内腔设置有水冷机构(4)，所述电芯本体(302)的两侧均设置有防护机构(5)，所述电芯本体(302)的底部设置有定位机构(6)，所述固定框(201)的内腔设置有多个风冷机构(7)，所述水冷机构(4)的两边侧均设置有固定板(8)，所述固定板(8)通过固定钉与底板(1)的上表面固定连接，所述底板(1)上表面的两侧均固定连接有三个固定螺栓(9)，所述固定螺栓(9)与汽车底盘固定连接。
2.根据权利要求1所述的一种新能源汽车电池的散热装置及其散热方法，其特征在于，所述固定框(201)的底端与底板(1)的上表面固定连接，多个所述固定孔(202)开设于固定框(201)内壁的两侧。
3.根据权利要求1所述的一种新能源汽车电池的散热装置及其散热方法，其特征在于，所述电芯本体(302)位于电池套(301)的内腔，所述散热网(303)的外壁与电池套(301)的外壁顶部固定连接，所述上管孔(304)和下管孔(305)分别开设于电池套(301)外壁一侧的顶部和底部。
4.根据权利要求1所述的一种新能源汽车电池的散热装置及其散热方法，其特征在于，所述水冷机构(4)包含冷却箱(401)、多个连接管(402)、多个管卡(403)、多个冷却管(404)、多个管扣(405)和多个通水管(406)，所述冷却箱(401)底部两侧与固定板(8)的一端固定连接，所述冷却箱(401)一侧的顶部和底部均固定连接有通水管(406)，所述通水管(406)的一端与连接管(402)的中部固定连接，所述连接管(402)外壁的两端均固定套设有管卡(403)，所述冷却管(404)的一端与其中一个所述连接管(402)的外壁固定穿插连接，所述冷却管(404)的另一端与其中另一个所述连接管(402)的外壁固定穿插连接，所述冷却管(404)的外壁两端与多个管扣(405)固定套设。
5.根据权利要求1所述的一种新能源汽车电池的散热装置及其散热方法，其特征在于，所述防护机构(5)包含多个第一压缩弹簧(501)、导热硅胶片(502)、限位板(503)，所述限位板(503)位于电芯本体(302)两端的两边侧，所述限位板(503)的一侧与电池套(301)的内壁固定连接，所述电芯本体(302)的两侧均与导热硅胶片(502)贴合连接，所述导热硅胶片(502)相背的两侧均等距与多个第一压缩弹簧(501)固定连接，所述第一压缩弹簧(501)的一端与电池套(301)的内壁固定连接。
6.根据权利要求1所述的一种新能源汽车电池的散热装置及其散热方法，其特征在于，所述定位机构(6)包含支撑板(601)、多个定位槽(602)、定位柱(603)、定位板(604)、滑槽(605)、两个滑块(606)、多个定位块(607)和第二压缩弹簧(608)，所述支撑板(601)的两端与电池套(301)的内壁固定连接，多个所述定位槽(602)开设与支撑板(601)的上表面两边侧，所述定位柱(603)与定位槽(602)的内腔滑动穿插连接，所述定位柱(603)的底端与两个所述定位块(607)的顶端滑动连接，所述定位柱(603)的顶端与定位板(604)的底端固定连接，所述定位板(604)与电芯本体(302)的外壁底部活动卡接。
7.根据权利要求6所述的一种新能源汽车电池的散热装置及其散热方法，其特征在于，所述滑槽(605)开设于定位柱(603)的底部，两个所述滑块(606)与滑槽(605)的内腔滑动穿插连接，所述滑块(606)的底端与定位块(607)的顶端固定连接，两个所述定位块(607)相对的一侧与第二压缩弹簧(608)的两端固定连接。
8.根据权利要求1所述的一种新能源汽车电池的散热装置及其散热方法，其特征在于，所述风冷机构(7)包含多个电机(701)、转动轴(702)、转动块(703)、多个扇叶(704)和定位架(705)，多个所述电机(701)的底端与固定框(201)内壁的底端固定连接，所述转动轴(702)的一端与电机(701)的输出端传动连接，所述转动块(703)的中部与转动轴(702)的另一端固定连接。
9.根据权利要求8所述的一种新能源汽车电池的散热装置及其散热方法，其特征在于，多个所述扇叶(704)呈环形阵列与转动块(703)的外壁固定连接，所述转动轴(702)的中部通过轴承与定位架(705)的顶部固定连接，所述定位架(705)的底端与固定框(201)内壁的底端固定连接。
10.一种新能源汽车电池散热方法，其特征在于，包括以下具体使用步骤：
步骤一：将水冷机构(4)放置在底板(1)的上表面，通过固定钉使固定板(8)与底板(1)的上表面连接，通过将底板(1)放置在汽车车厢底盘上，通过固定螺栓(9)，使底板(1)上的装置位置稳定，通过支撑板(601)与电池套(301)内壁的固定连接，及限位板(503)的位置限定，使电芯本体(302)稳定的卡接在定位板(604)之间，通过第二压缩弹簧(608)的弹性支撑，使定位块(607)顶端的滑块(606)稳定的在滑槽(605)的内腔滑动，便于定位块(607)卡接在定位槽(602)的内腔，使定位板(604)稳定的位于支撑板(601)的顶端，通过第一压缩弹簧501的弹性，使导热硅胶片(502)与电芯本体(302)外壁两侧贴合的更加紧密；
步骤二：通过冷却箱(401)顶端通水管(406)的连接，使冷水能进入冷却箱(401)顶部一侧连接管(402)的内腔，通过多个冷却管(404)与连接管(402)外壁的连接及冷却管(404)的弧形弯折结构，便于冷水进入冷却管(404)的一端，通过冷却管(404)低温使冷却管(404)内腔的冷水温度与电芯本体(302)外壁温度中和，便于使加热后的热水从冷却管(404)的另一端进入其中另一个连接管(402)和冷却箱(401)的内腔进行冷却循环，通过管卡(403)和连接管(402)的连接及管扣(405)和冷却管(404)外壁的固定卡接，使冷却管(404)稳定的位于电芯本体(302)之间；
步骤三：通过电机(701)的驱动，使转动轴(702)转动，使位于转动块(703)上的扇叶(704)进行扇动，通过定位架(705)的连接，使转动轴(702)位置稳定，通过固定孔(202)的开设，便于扇叶(704)扇动，使电芯本体(302)上的热气从固定框(201)的顶端散热网(303)的内腔流出。
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