CN115224399A - 一种新能源汽车电池包的水冷散热装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种新能源汽车电池包的水冷散热装置，包括底座降温机构，所述底座降温机构上固定安装有电池模块，底座降温机构正面的一侧固定安装有第一温度传感器，底座降温机构的顶部通过螺丝固定连接有电池罩，电池模块位于电池罩内，电池罩右侧的顶部固定安装有第二温度传感器，本发明，通过设置底座降温机构，配合第一温度传感器对外界温度的监测功能，能够在外界温度过高时及时调整经由底座降温机构下方进入电池罩内的空气流量，从而有效利用气流促进电池罩内的热空气向上流动具有实用性强的特点。

Description

一种新能源汽车电池包的水冷散热装置
技术领域
本发明涉及新能源技术领域，具体为一种新能源汽车电池包的水冷散热装置。
背景技术
相对于传统的汽车行业来说，电动汽车是以电能为资源动力，把传统的汽车能源所用的动力进行了彻底的改变。传统汽车大多数用的都是化石燃料，但电动汽车主要能源是电能，这也是随着社会的发展进行的重大变革。电动汽车的核心是发展电动汽车的电池，电动电车的电池是现代行业的主要关键打破点。
目前新能源汽车电池包所采用的水冷方式大多为附着式，仅对电池包的单侧起到水冷降温的效果，在夏季外界温度较高的情况下散热效果受限，实用性差。因此，设计实用性强的一种新能源汽车电池包的水冷散热装置是很有必要的。
发明内容
本发明的目的在于提供一种新能源汽车电池包的水冷散热装置，以解决上述背景技术中提出的问题。
为了解决上述技术问题，本发明提供如下技术方案：一种新能源汽车电池包的水冷散热装置，包括底座降温机构，所述底座降温机构上固定安装有电池模块，底座降温机构正面的一侧固定安装有第一温度传感器，底座降温机构的顶部通过螺丝固定连接有电池罩，电池模块位于电池罩内，电池罩右侧的顶部固定安装有第二温度传感器，电池模块上固定安装有水冷机构，电池罩的顶部嵌装有顶部降温机构，顶部降温机构纵向贯穿电池罩顶部的内外两侧，电池罩的顶部通过四个升降机构与顶部降温机构固定连接。
根据上述技术方案，所述底座降温机构包括第一固定框，第一固定框内前后对称设置有两个电动推杆，且电动推杆与第一固定框的内底部固定连接，两个电动推杆的输出端均固定连接有齿条的一端，数根销轴呈排状等距穿插在第一固定框内，且销轴的两端分别延伸至第一固定框的内腔两侧并位于齿条的下方，销轴的两端均套装有齿轮，且齿轮的上侧与齿条啮合，销轴的中部套装有转板，且每两个相邻转板之间均粘接有弹性滤网。
根据上述技术方案，所述电动推杆的输入端与第一温度传感器的输出端电性连接，当第一温度传感器监测到外界温度大于四十摄氏度时启动电动推杆，当外界温度低于四十摄氏度时关闭电动推杆使其输出端复位。
根据上述技术方案，所述水冷机构包括导热框板，导热框板套装在电池模组上，且导热框板相背电池模组的一侧固定连接有导热水冷管，顶部降温机构的右侧固定连接有进液管和出液管，底座降温机构顶部的右侧固定安装有水泵，且水泵的出水口与进液管的底端固定连接，水泵的进水口与出液管的底端固定连接，且水泵顶部加装有连通其内腔的单向阀。
根据上述技术方案，所述导热框板的材质为导热性优良的铜，导热水冷管的材质同样为导热性优良的铜，导热水冷管内填充有水冷液，且导热水冷管的两端均固定连接在顶部降温机构底部的左侧。
根据上述技术方案，所述顶部降温机构包括第二固定框，第二固定框嵌装在电池罩的顶部并贯穿其内外两侧，且第二固定框前后两侧的底部均开设有呈排状等距分布的散热槽，第二固定框内固定连接有两个安装架，且两个安装架上均固定安装有散热风扇，第二固定框的中部固定连接有数根呈列状等距分布的散热片。
根据上述技术方案，所述第二固定框的内部为空心状，散热片为中空状，且第二固定框的内腔与散热片、导热水冷管、进液管和出液管的内腔连通。
根据上述技术方案，所述升降机构包括气缸，气缸固定安装在电池罩的顶部，且气缸的输出端与连接片固定连接，连接片的一侧与第二固定框的顶部固定连接，第二温度传感器的输出端与四个气缸的输入端电性连接。
与现有技术相比，本发明所达到的有益效果是：本发明，通过设置底座降温机构，配合第一温度传感器对外界温度的监测功能，能够在外界温度过高时及时调整经由底座降温机构下方进入电池罩内的空气流量，从而有效利用气流促进电池罩内的热空气向上流动，并能够在外界温度正常的情况下利用弹性滤网实现隔尘效果，在温度较高转板转动调整气流量的同时，弹性滤网受到拉伸使其孔径增加的同时进一步提高了气流量。
同时，本发明通过设置水冷机构，能够有效集中电池模块工作时产生的热量，并通过热传导的方式，将热量传递至流动的水冷液内，通过水冷液自身的吸热效果对电池模块工作温度起到降温效果。
同时，本发明通过设置顶部降温机构，能够有效利用风冷对水冷机构中的水冷液实现降温效果，并利用散热片进一步将水冷液中的热量传递至第二固定框上方的空气并伴随散热风扇吹出的气流从电池罩内排出，实现完整的水冷降温措施，利用热空气向上流动的物理特性，使外部空气经由电池模组底部进入电池罩，并流经导热框板，最终通过电池罩上方排出，形成有序的气流通道并能够对电池罩内实现充分散热降温效果。
附图说明
附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。在附图中：
图1是本发明的整体结构示意图；
图2是本发明去除电池罩的结构示意图；
图3是本发明去除电池罩的另一视角结构示意图；
图4是本发明顶部降温机构的结构示意图；
图5是本发明底座降温机构的结构示意图；
图6是本发明底座降温机构一侧的结构剖视图；
图中：1底座降温机构、2电池模块、3第一温度传感器、4电池罩、5第二温度传感器、6水冷机构、7顶部降温机构、8气缸、9连接片、11第一固定框、12电动推杆、13齿条、14销轴、15齿轮、16转板、17弹性滤网、61导热框板、62导热水冷管、63进液管、64出液管、65水泵、66单向阀、71第二固定框、72散热槽、73安装架、74散热风扇、75散热片。
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。
请参阅图1-6，本发明提供技术方案：一种新能源汽车电池包的水冷散热装置，包括底座降温机构1，底座降温机构1上固定安装有电池模块2，底座降温机构1正面的一侧固定安装有第一温度传感器3，底座降温机构1的顶部通过螺丝固定连接有电池罩4，电池模块2位于电池罩4内，电池罩4右侧的顶部固定安装有第二温度传感器5，电池模块2上固定安装有水冷机构6，电池罩4的顶部嵌装有顶部降温机构7，顶部降温机构7纵向贯穿电池罩4顶部的内外两侧，电池罩4的顶部通过四个升降机构与顶部降温机构7固定连接；
底座降温机构1包括第一固定框11，第一固定框11内前后对称设置有两个电动推杆12，且电动推杆12与第一固定框11的内底部固定连接，两个电动推杆12的输出端均固定连接有齿条13的一端，数根销轴14呈排状等距穿插在第一固定框11内，且销轴14的两端分别延伸至第一固定框11的内腔两侧并位于齿条13的下方，销轴14的两端均套装有齿轮15，且齿轮15的上侧与齿条13啮合，销轴14的中部套装有转板16，且每两个相邻转板16之间均粘接有弹性滤网17；
电动推杆12的输入端与第一温度传感器3的输出端电性连接，当第一温度传感器3监测到外界温度大于四十摄氏度时启动电动推杆12，当外界温度低于四十摄氏度时关闭电动推杆12使其输出端复位；
水冷机构6包括导热框板61，导热框板61套装在电池模组2上，且导热框板61相背电池模组2的一侧固定连接有导热水冷管62，顶部降温机构7的右侧固定连接有进液管63和出液管64，底座降温机构1顶部的右侧固定安装有水泵65，且水泵65的出水口与进液管63的底端固定连接，水泵的进水口与出液管64的底端固定连接，且水泵顶部加装有连通其内腔的单向阀66；
导热框板61的材质为导热性优良的铜，导热水冷管62的材质同样为导热性优良的铜，导热水冷管62内填充有水冷液，且导热水冷管62的两端均固定连接在顶部降温机构7底部的左侧；
顶部降温机构7包括第二固定框71，第二固定框71嵌装在电池罩4的顶部并贯穿其内外两侧，且第二固定框71前后两侧的底部均开设有呈排状等距分布的散热槽72，第二固定框71内固定连接有两个安装架73，且两个安装架73上均固定安装有散热风扇74，第二固定框71的中部固定连接有数根呈列状等距分布的散热片75；
第二固定框71的内部为空心状，散热片75为中空状，且第二固定框71的内腔与散热片75、导热水冷管62、进液管63和出液管64的内腔连通；
升降机构包括气缸8，气缸8固定安装在电池罩4的顶部，且气缸8的输出端与连接片9固定连接，连接片9的一侧与第二固定框71的顶部固定连接，第二温度传感器5的输出端与四个气缸8的输入端电性连接。
使用时，第一温度传感器3监测到外界温度大于四十摄氏度时，启动电动推杆12使其输出端推动齿条13移动并与齿轮15啮合，使得齿轮15转动并带动销轴14与转板16转动九十度，转板16转动后相邻转板16之间间距增大，使得经由第一固定框11底部进入电池罩4内的气流量增大，进而有效促进电池罩4内的热空气向上流动，同时弹性滤网17在转板16非转动状态下能够防止外部灰尘进入电池罩4内，弹性滤网17受到转板16转动拉伸时孔径增加，进一步提高了进入电池罩4内的气流量，外部温度低于四十摄氏度时第一温度传感器3关闭电动推杆12使其复位并带动齿条13、齿轮15、转板16及弹性滤网17复位，电池模块2工作过程中产生的热量经由导热框板61传递至导热水冷管62内，通过水泵65工作将导热水冷管62内的水冷液抽至第二固定框71与散热片75内，并通过出液管64进入水泵内，通过水泵出水口和进液管63回流至第二固定框71、散热片75和导热水冷管62内，水冷液在经过散热片75时，通过散热风扇74运作，将经由散热片75传递至外部的热量伴随气流从电池罩4上方排出，同时散热风扇74运作时加速了下方的气流向上流动，该部分气流在流经导热框板61与导热水冷管62时，能够对其同样起到降温效果，导热水冷管62与第二固定框71的垂直连接段为具有形变拉伸能力的软管，进液管63与出液管64均为弹性软管，当第二传感器5检测到外部温度大于四十摄氏度时，启动气缸8，使其输出端向上移动并带动第二固定框71向上移动，当第二固定框71从电池罩4顶部移出时，进一步促进了电池罩4内的热空气经由第二固定框71与电池罩4的连接处以及散热槽72排出，从而进一步加大了对于电池罩4内的散热效果，并在外界温度低于四十摄氏度时，通过气缸8输出端复位带动连接片9与第二固定框71复位。
需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。
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 (8)

1.一种新能源汽车电池包的水冷散热装置，包括底座降温机构(1)，其特征在于：所述底座降温机构(1)上固定安装有电池模块(2)，底座降温机构(1)正面的一侧固定安装有第一温度传感器(3)，底座降温机构(1)的顶部通过螺丝固定连接有电池罩(4)，电池模块(2)位于电池罩(4)内，电池罩(4)右侧的顶部固定安装有第二温度传感器(5)，电池模块(2)上固定安装有水冷机构(6)，电池罩(4)的顶部嵌装有顶部降温机构(7)，顶部降温机构(7)纵向贯穿电池罩(4)顶部的内外两侧，电池罩(4)的顶部通过四个升降机构与顶部降温机构(7)固定连接。
2.根据权利要求1所述的一种新能源汽车电池包的水冷散热装置，其特征在于：所述底座降温机构(1)包括第一固定框(11)，第一固定框(11)内前后对称设置有两个电动推杆(12)，且电动推杆(12)与第一固定框(11)的内底部固定连接，两个电动推杆(12)的输出端均固定连接有齿条(13)的一端，数根销轴(14)呈排状等距穿插在第一固定框(11)内，且销轴(14)的两端分别延伸至第一固定框(11)的内腔两侧并位于齿条(13)的下方，销轴(14)的两端均套装有齿轮(15)，且齿轮(15)的上侧与齿条(13)啮合，销轴(14)的中部套装有转板(16)，且每两个相邻转板(16)之间均粘接有弹性滤网(17)。
3.根据权利要求1所述的一种新能源汽车电池包的水冷散热装置，其特征在于：所述电动推杆(12)的输入端与第一温度传感器(3)的输出端电性连接，当第一温度传感器(3)监测到外界温度大于四十摄氏度时启动电动推杆(12)，当外界温度低于四十摄氏度时关闭电动推杆(12)使其输出端复位。
4.根据权利要求1所述的一种新能源汽车电池包的水冷散热装置，其特征在于：所述水冷机构(6)包括导热框板(61)，导热框板(61)套装在电池模组(2)上，且导热框板(61)相背电池模组(2)的一侧固定连接有导热水冷管(62)，顶部降温机构(7)的右侧固定连接有进液管(63)和出液管(64)，底座降温机构(1)顶部的右侧固定安装有水泵(65)，且水泵(65)的出水口与进液管(63)的底端固定连接，水泵的进水口与出液管(64)的底端固定连接，且水泵顶部加装有连通其内腔的单向阀(66)。
5.根据权利要求4所述的一种新能源汽车电池包的水冷散热装置，其特征在于：所述导热框板(61)的材质为导热性优良的铜，导热水冷管(62)的材质同样为导热性优良的铜，导热水冷管(62)内填充有水冷液，且导热水冷管(62)的两端均固定连接在顶部降温机构(7)底部的左侧。
6.根据权利要求1所述的一种新能源汽车电池包的水冷散热装置，其特征在于：所述顶部降温机构(7)包括第二固定框(71)，第二固定框(71)嵌装在电池罩(4)的顶部并贯穿其内外两侧，且第二固定框(71)前后两侧的底部均开设有呈排状等距分布的散热槽(72)，第二固定框(71)内固定连接有两个安装架(73)，且两个安装架(73)上均固定安装有散热风扇(74)，第二固定框(71)的中部固定连接有数根呈列状等距分布的散热片(75)。
7.根据权利要求6所述的一种新能源汽车电池包的水冷散热装置，其特征在于：所述第二固定框(71)的内部为空心状，散热片(75)为中空状，且第二固定框(71)的内腔与散热片(75)、导热水冷管(62)、进液管(63)和出液管(64)的内腔连通。
8.根据权利要求6所述的一种新能源汽车电池包的水冷散热装置，其特征在于：所述升降机构包括气缸(8)，气缸(8)固定安装在电池罩(4)的顶部，且气缸(8)的输出端与连接片(9)固定连接，连接片(9)的一侧与第二固定框(71)的顶部固定连接，第二温度传感器(5)的输出端与四个气缸(8)的输入端电性连接。
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