CN116154357A - 一种电动飞机用动力电池的组合式热管理系统 - Google Patents

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刘晓娟
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Abstract

本发明公开了一种电动飞机用动力电池的组合式热管理系统，包括：一对水冷板，两端分别设置有进水口和出水口；电芯，间隔且相互排列布设于一对所述水冷板之间；固固相变储热板，夹持设置于每个所述电芯的两侧。本发明具有以下优点和效果：飞行器的电池模组与制冷系统分开设计，解决因水冷机组较重，导致电动飞行器过重问题。飞行器飞行阶段采用固固相变储热板吸收电芯产生热量，在地面阶段则采用水冷循环冷却方式吸收电芯产生热量，可有效解决飞行器不同阶段电芯散热问题。

Description

一种电动飞机用动力电池的组合式热管理系统
技术领域
本发明涉及电池技术领域，特别涉及一种电动飞机用动力电池的组合式热管理系统。
背景技术
电动飞机是指依靠电动机而不是内燃机驱动的飞机，电力来源包括燃料电池、太阳能电池、超级电容器、无线能量传输或其他种类的电池等。随着锂离子电池的不断普及和研发，为了提高电池的寿命，电池的散热问题研究也逐渐成为研发热点。
传统的电动飞机的电池本身不具备散热功能，而配置水冷系统又会由于重量过重、体积过大导致无法装配以及电动飞行器超重的问题，因此电芯的升温过高将会影响电池的正常使用，有待改进。
发明内容
针对现有技术存在的不足，本发明的目的是提供一种电动飞机用动力电池的组合式热管理系统，具有防止电芯升温过高的效果。
本发明的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：一种电动飞机用动力电池的组合式热管理系统，包括：
一对水冷板，两端分别设置有进水口和出水口；
电芯，间隔且相互排列布设于一对所述水冷板之间；
固固相变储热板，夹持设置于每个所述电芯的两侧。
本发明在一较佳示例中可以进一步配置为：所述电芯和所述固固相变储热板上包覆设置有C形的导热片。
本发明在一较佳示例中可以进一步配置为：还包括水冷机组，所述水冷机组上设置有进水管和出水管，所述进水管连接所述进水口，所述出水管连接所述出水口。
本发明在一较佳示例中可以进一步配置为：一对所述进水口和一对所述出水口之间均设置有连接管，一对所述连接管与所述进水管以及出水管之间均设置有快速接头。
本发明在一较佳示例中可以进一步配置为：所述连接管的两端均设置有用于插接所述进水口或所述出水口的插管，所述插管上设置有连接头，所述进水口或所述出水口上设置有连接座，所述连接头和所述连接座之间通过螺栓进行固定。
本发明在一较佳示例中可以进一步配置为：一对所述水冷板的两端之间均设置有端板，所述端板上设置有容纳所述进水管、所述出水管以及所述连接管的凹槽。
本发明在一较佳示例中可以进一步配置为：所述端板上设置有若干减重孔。
综上所述，本发明具有以下有益效果：
1.飞行器的电池模组与制冷系统分开设计，解决因水冷机组较重，导致电动飞行器过重问题；
2.飞行器飞行阶段采用固固相变储热板吸收电芯产生热量，在地面阶段则采用水冷循环冷却方式吸收电芯产生热量，可有效解决飞行器不同阶段电芯散热问题；
3.通过设置C形的导热片，利用导热片可快速将电芯热量导出，解决电芯散热问题；
4.电池模组结构紧凑，可以实现多模组拼接，扩大电池电量，缓解结构限制而导致的电池包排布困难问题。
附图说明
图1是实施例的结构示意图；
图2是实施例的连接关系示意图；
图3是实施例的电芯的结构示意图；
图4是实施例的电芯与导热片的连接关系示意图。
附图标记：1、水冷板；11、进水口；12、出水口；13、连接管；14、快速接头；15、插管；16、连接头；17、连接座；18、螺栓；2、电芯；3、固固相变储热板；4、水冷机组；41、进水管；42、出水管；5、端板；51、凹槽；52、减重孔；6、导热片。
具体实施方式
以下结合附图对本发明作进一步详细说明。
如图1、图2所示，一种电动飞机用动力电池的组合式热管理系统，包括一对水冷板1、电芯2、固固相变储热板3以及水冷机组4。
如图1、图2所示，一对水冷板1相互平行布设，且上下分布，每个水冷板1的两端分别弯折设置有进水口11和出水口12。一对水冷板1的两端之间均竖直设置有端板5，一对端板5以及一对水冷板1之间形成储存空间。
如图1、图2、图3、图4所示，电芯2设置有多个，多个电芯2竖直间隔且相互排列布设于一对水冷板1以及一对端板5之间。固固相变储热板3设置有若干组，每组均设置有两个，且夹持设置于每个电芯2的两侧。
如图1、图2所示，水冷机组4设置于地面上，水冷机组4上设置有进水管41和出水管42，进水管41连接进水口11，出水管42连接出水口12。
当飞行器处于飞行阶段，飞行器携带动力电池，此时电芯2产生的热量由固固相变储热板3进行吸收，并进行储存。
当飞机处于降落后阶段，此时将地面布置的水冷机组4上的进水管41和出水管42连接进水口11和出水口12，然后启动水冷机组4，循环冷却液在水冷机组4内被冷却后，由水冷机组4内置水泵提供循环动力，并将冷却液输送至水冷板1，吸收热量后，返回水冷机组4，形成冷却循环，以用于冷却电芯2及固固相变储热板3。
其中在对电池进行布设时，可根据飞行器结构，实现多模组横置或上下堆叠布置，模组间可采用并联或串联方式组合不同电流、电压电池系统，水冷机组4则可以可根据电芯2产热量调整。
如图1、图2、图3、图4所示，电芯2和固固相变储热板3上包覆设置有C形的导热片6，导热片6的竖直段贴合其中一个固固相变储热板3，且两个水平段包覆其中一个固固相变储热板3和电芯2，并抵触水冷板1。
因此通常采用C形的导热片6，能够有效的弥补固固相变储热板3与水冷板1之间的细微间隙，并将热量快速导入至水冷板1上，增大热量的交换效率，提高散热效果。
同时电芯2产热时，若飞行器处于飞行阶段，热量由固固相变储热板3吸收储存，降落地面后，启动水冷机组4，循环冷却液冷却固固相变储热板3，将热量向外界散出。若飞行器处于地面阶段且已连接并启动水冷机组4，热量由固固相变导热材料吸收后，经C形的导热片6传导至水冷板1，再由循环冷却液导出。
如图1、图2所示，一对进水口11和一对出水口12之间均设置有连接管13，一对连接管13与进水管41以及出水管42之间均设置有快速接头14，以用于实现进水管41和出水管42的快速连接。
如图1、图2所示，连接管13的两端均设置有用于插接进水口11或出水口12的插管15，插管15上设置有连接头16，进水口11或出水口12上设置有连接座17，连接头16和连接座17之间通过螺栓18进行固定，以用于增大连接管13与进水管41和出水管42之间的紧密性和稳定性，防止冷却过程中出现漏水现象。
如图1、图2所示，端板5上设置有容纳进水管41、出水管42以及连接管13的凹槽51，以用于对进水管41、出水管42以及连接管13进行保护，防止出现撞击或者损坏现象，保证使用寿命。端板5上设置有若干减重孔52，在保证端部结构强度的同时，降低重量，防止出现超重现象。
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 (7)

1.一种电动飞机用动力电池的组合式热管理系统，其特征在于：包括：
一对水冷板(1)，两端分别设置有进水口(11)和出水口(12)；
电芯(2)，间隔且相互排列布设于一对所述水冷板(1)之间；
固固相变储热板(3)，夹持设置于每个所述电芯(2)的两侧。
2.根据权利要求1所述的一种电动飞机用动力电池的组合式热管理系统，其特征在于：所述电芯(2)和所述固固相变储热板(3)上包覆设置有C形的导热片(6)。
3.根据权利要求1所述的一种电动飞机用动力电池的组合式热管理系统，其特征在于：还包括水冷机组(4)，所述水冷机组(4)上设置有进水管(41)和出水管(42)，所述进水管(41)连接所述进水口(11)，所述出水管(42)连接所述出水口(12)。
4.根据权利要求3所述的一种电动飞机用动力电池的组合式热管理系统，其特征在于：一对所述进水口(11)和一对所述出水口(12)之间均设置有连接管(13)，一对所述连接管(13)与所述进水管(41)以及出水管(42)之间均设置有快速接头(14)。
5.根据权利要求4所述的一种电动飞机用动力电池的组合式热管理系统，其特征在于：所述连接管(13)的两端均设置有用于插接所述进水口(11)或所述出水口(12)的插管(15)，所述插管(15)上设置有连接头(16)，所述进水口(11)或所述出水口(12)上设置有连接座(17)，所述连接头(16)和所述连接座(17)之间通过螺栓(18)进行固定。
6.根据权利要求4所述的一种电动飞机用动力电池的组合式热管理系统，其特征在于：一对所述水冷板(1)的两端之间均设置有端板(5)，所述端板(5)上设置有容纳所述进水管(41)、所述出水管(42)以及所述连接管(13)的凹槽(51)。
7.根据权利要求6所述的一种电动飞机用动力电池的组合式热管理系统，其特征在于：所述端板(5)上设置有若干减重孔(52)。
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