CN116454452A - 一种储能电池组的散热装置 - Google Patents

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Abstract

本发明提出储能电池组的散热装置，具体涉及于储能电池技术领域,所述储能电池组的散热装置包括若干个散热组件和冷却组件，其中：所述电池组包括多个叠放的电池；所述散热组件包括多个均温板、多个绝缘层，所述绝缘层位于所述均温板的靠近电池组的两侧，所述绝缘层一面与所述电池模块贴合，另一面与所述均温板贴合，所述均温板设置于所述电池组的侧面或底面进行紧密贴合，所述均温板将电池组进行横向分离或纵向分离成多个电池模块并对电池进行散热；所述冷却组件与所述均温板延伸至电池组外部的部分进行贴合，所述冷却组件用于为所述散热组件进行热交换散热，散热组件将电池组进行划分多个电池模块来进行散热，效率更高同时安装更方便。

Description

一种储能电池组的散热装置
技术领域
本发明涉及储能电池技术领域，尤其涉及一种储能电池组的散热装置。
背景技术
电池的温度过高或过低都会严重影响储能电池寿命，甚至可能导致热失控，引发电池热安全问题，因此，电池的散热对电池的性能、安全起到重要的保障作用，热量是由电池内部的电芯产生的，从内部传递至外壳，然后由外部的散热装置进行带走电池的热量。
申请号CN202011436757.7公开了一种储能电池箱高效散热装置，属于储能电池技术领域，该装置包括箱体和电池模组，电池箱包括一个凸起式渐扩型送风口和一个排风口；设置凸起式渐扩型送风口，送风口两侧各布置一个绕轴转动的导流叶片，两片平行的导流叶片受伺服电机控制，有规律地绕轴转动，以此调节送风方向以保证电池模组降温均匀性；导流叶片上下两端各设有小叶片，在导流叶片左右转动时，小叶片受弹簧作用，始终尽量贴合渐扩送风口，避免气流逃逸；小叶片上方末端装有滚珠，减小摩擦力以便于导流叶片平滑运动，这种电池箱节能散热装置提高了通风散热效率，节省了能耗,但该储能电箱高效率散热装置容易出现安装维修不便的情况，同时通过空气送风来进行散热，散热效率较为低下。
鉴于此，本发明提出一种散热效率高、便于安装和维修的储能电池组的散热装置。
发明内容
为了解决上述问题，本发明提出一种储能电池组的散热装置，以更加确切地解决不便安装维修和散热效率低下的问题。
本发明通过以下技术方案实现的：
本发明提出所述储能电池组的散热装置包括若干个散热组件和冷却组件，其中：
所述电池组包括多个叠放的电池；
所述散热组件包括多个均温板、多个绝缘层，所述绝缘层位于所述均温板的靠近电池组的两侧，所述绝缘层一面与所述电池模块贴合，另一面与所述均温板贴合，所述均温板设置于所述电池组的侧面或底面进行紧密贴合，所述均温板将电池组进行横向分离或纵向分离成多个电池模块并对电池进行散热；
所述冷却组件与所述均温板延伸至电池组外部的部分进行贴合，所述冷却组件用于为所述散热组件进行热交换散热。
进一步的，所述冷却组件包括进水管、回水管和水冷板，所述均温板延伸至电池模块外部的部分与所述水冷板贴合固定连接，所述出水管位于水冷板一侧与多个水冷板内部相通连，所述回水管位于水冷板另一侧与多个水冷板相通连。
进一步的，所述冷却组件还包括水泵、水冷机和换热器，所述水泵一端与所述进水管固定连接，另一端分别与水冷机、换热器相通连，所述出水管分别与所述水冷机、所述换热器相通连。
进一步的，所述均温板包括支撑柱、壳体和吸液芯，所述支撑柱固定于壳体内部用于支撑壳体，所述吸液芯固定于壳体内侧。
进一步的，所述壳体内部充有流体工质，所述流体工质用于吸收电池的热量。
进一步的，一个所述进水管和一个所述出水管与多个水冷板进行固定连接，每个所述水冷板相对应多个均温板，每个所述均温板相对应多个所述电池并对电池进行降温。
进一步的，所述电池模块还包括多个结构件，所述结构件与所述电池组的侧面进行固定连接，所述结构件用于固定支承电池组。
进一步的，所述均温板包括热管和铝板，所述热管嵌入至铝板内部与铝板固定连接。
进一步的，所述电池组还包括多个电路板，所述电路板将电池进行串联或并联连接。
进一步的，所述散热装置的运作方式为冷却液通过水泵输送至从进水管进入水冷板，水冷板与均温板完成热交换后，当外部环境温度较高，冷却液进入至换热器内和水冷机完成降温，完成降温后的冷却液通过水泵重新进入至进水管内，当外部环境温度较低，冷却液进入至换热器内完成降温，完成降温后的冷却液通过水泵重新进入至进水管内。
本发明的有益效果：
(1)本发明提出的储能电池组的散热装置可以通过均温板和水冷板进行热交换，来有效并迅速的降低电池的温度，来减小电池的温差，提高电池的安全性，减少电池的寿命衰减。
(2)本发明提出的储能电池组的散热装置将电池与均温板进行模块设置，在需要进行安装和维修时更加方便和快速，可以进行拆卸来完成更换对应组件。
(3)本发明提出的储能电池组的散热装置可以通过水冷机和换热器共同对冷却液进行降温，在电池温度或外部环境温度较高时，先经过水冷机和换热器进行降温，在电池温度或外部环境温度较低时，仅通过换热器降温，通过该方式进行降温，减少了水冷机的使用，降温产生的能耗更低。
附图说明
图1为本发明的储能电池组的散热装置的电池模块结构图；
图2为本发明的储能电池组的散热装置的均温板一种贴合方式的结构图；
图3为本发明的储能电池组的散热装置的均温板另一种贴合方式的结构图；
图4为本发明的储能电池组的散热装置均温板的一种实施方式结构图；
图5为图3贴合方式的贴合部分结构图；
图6为本发明的储能电池组的散热装置均温板的另一种实施方式结构图；
图7为本发明的储能电池组的散热装置的冷却组件整体图；
图8为本发明的储能电池组的散热装置的运作示意图；
图9为图2贴合方式的贴合部分结构图。
附图标记如下：散热组件1，均温板11，绝缘层12，热管111，铝板112,吸液芯1111，壳体1112，支撑柱1113，蒸汽腔1114，电池组2，结构件21，电池模块22，电路板23，冷却组件3，进水管31，水冷板32，出水管33，水泵34，水冷机35，换热器36。
本申请为目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。
具体实施方式
为了更加清楚完整的说明本发明的技术方案，下面结合附图对本发明作进一步说明。
请参考图1-图9，本发明提出储能电池组2的散热装置包括若干个散热组件1和冷却组件3，其中：
电池组2包括多个叠放的电池，电池组2还包括多个电路板23，电路板23将电池进行串联或并联连接；
散热组件1包括多个均温板11、多个绝缘层12，绝缘层12位于均温板11靠近电池组2的两侧，绝缘层12一面与电池模块22贴合，绝缘层12另一面与均温板11贴合，均温板11设置于电池组2的侧面或底面进行紧密贴合，均温板11将电池组2进行横向分离或纵向分离成多个电池模块22并对电池进行散热；
冷却组件3与均温板11延伸至电池组2外部的部分进行贴合，冷却组件3用于为散热组件1进行热交换散热。
在本实施方式中，参考图9和图1，电池模块22包括多个电池，电池进行横向堆叠放置，电池的侧面与电池的侧面之间设有电路板23，电路板23将电池进行并联或串联连接，均温板11可以设置在电池模块22的底面(参考图1、图2和图9)或电池模块22的侧面(参考图3和图5)，在设置在电池底面时，均温板11将电池组2进行纵向分离成多个电池模块22，在设置在电池侧面时，均温板11横向将电池组2进行分成多个电池模块22，在设置在电池的侧面时，均温板11可以采用热管111和铝板112的方式进行对电池模块22的侧面散热，通过多个热管111具有更高的散热效率，在均温板11设置在电池的底面时，均温板11表面可以设置多个凹槽，使电池嵌入在均温板11的表面，增加电池与均温板11的贴合面，来完成对电池的更高效率降温，冷却组件3可以与均温板11进行热交换，来将均温板11的效率，通过均温板11进行贴合电池降温，在进行维修和安装时更加方便，同时降温效率更高。
在本实施例中，冷却组件3包括进水管31、回水管和水冷板32，均温板11延伸至电池模块22外部的部分与水冷板32贴合固定连接，出水管33位于水冷板32一侧与多个水冷板32内部相通连，回水管位于水冷板32另一侧与多个水冷板32相通连。
在具体实施时：冷却液通过进水管31进入至水冷板32内，水冷板32与均温板11完成热交换，完成热交换后，液体通过回水管流出，从而完成对均温板11的散热，通过进水管31和回水管进行进水和出水，可以形成散热循环，具有更好的散热效果。
在本实施例中，参考附图7，冷却组件3还包括水泵34、水冷机35和换热器36，水泵34一端与进水管31固定连接，另一端通过分别与水冷机35和换热器36相通连，散热装置的运作方式为冷却液通过水泵34输送至从进水管31进入水冷板32，水冷板32与均温板11完成热交换后，当外部环境温度较高，冷却液进入至换热器36内和水冷机35完成降温，完成降温后的冷却液通过水泵34重新进入至进水管31内，当外部环境温度较低，冷却液进入至换热器36内完成降温，完成降温后的冷却液通过水泵34重新进入至进水管内。
在具体实施时：水泵34可以为冷却液提供输送动力，将冷却液输送至水冷板32内部，换热器36可以根据实际情况进行选择，换热器36为冷却塔，冷却塔可以与空气进行换热，从而降低冷却液的温度，在具体实施时可以根据实际情况进行选择其他能够进行热交换的换热装置，水冷机35对热交换后的冷却液进行进一步的冷却，通过水冷机35和换热器36进行冷却，可以提高冷却的效率，电池模块22内布置有温感元器件，温感元器件可以进行设定温度值，当电池的温度超过设置的温度值时，可以增大冷却液的流量，也可以同时开启水冷机35、换热器36对冷却液进行降温，与此同时，若外部环境温度较高，直接通过换热器36将空气与冷却液进行热交换来对冷却液降温，会出现降温速度较慢的情况，此时可以进一步开启水冷机35对冷却液进行进一步的换热，来进行对冷却液的进一步降温，若外部环境温度较低，则可以直接通过换热器36进行热交换，即在外部环境温度或电池温度较高时，冷却液通过水泵34和进水管31进行输送至水冷板32内与均温板11进行热交换，完成热交换后升温的冷却液通过出水管33，通过温感元器件对电池模块22内部的温度进行感知配合换热器36和水冷机35进行共同对冷却液进行降温，可以充分利用自然环境冷源进行降温，在自然环境冷源不足时，开启水冷机35进行换热，具有更快更高效的降温效率同时，还可以充分利用自然资源的冷源。
在本实施例中，均温板11包括支撑柱1113、壳体1112和吸液芯1111，支撑柱1113固定于壳体1112内部用于支撑壳体1112，吸液芯1111固定于壳体1112内侧，壳体1112内部充有流体工质，流体工质用于吸收电池的热量。
在具体实施时：吸液芯1111设置于壳体1112的内壁上，用于回流，均温板11有两部分，一部分与水冷板32进行接触，另一部分与电池边缘进行接触为电池进行散热，壳体1112内部有用于对电池降温的流体工质，壳体1112内部设有蒸汽腔114，流体工质可以为去离子水、甲醇、丙酮和乙醇或其他可以进行降温的液体，与电池边缘接触的部分吸收电池的热量后，进行蒸发，蒸发后的蒸汽从均温板11电池边缘的部分流入至与水冷板32接触的部分，经过水冷板32的冷却后，蒸汽重新变回液体并通过吸液芯1111进行流入至水冷板32内部，支撑柱1113可以防止均温板11内部出现凹陷的情况，通过均温板11内部的蒸汽和冷却液进行水循环降温，可以具有更好的降温效果，均温板11的材料可以采用铜、铝等金属材料，吸液芯1111可以为烧结铜粉、铜丝网、泡沫铜、纳米涂层、微沟槽、微柱体等一种或多种的组合。
在本实施例中，参考附图2和附图3，一个进水管31和一个出水管33与多个水冷板32进行固定连接，每个水冷板32相对应多个均温板11，每个均温板11相对应多个电池并对电池进行降温。
在具体实施时：在均温板11设置在电池的底面时，水冷板32横向排列在均温板11延伸至电池组2外部的一侧；在均温板11设置在电池的侧面时，水冷板32纵向排列在均温板11延伸至电池组2外部的一侧，一个水冷板32对应多个均温板11，多个水冷板32通过单个进水管31和单个出水管33来完成输送和输出冷却液。
在本实施例中，电池模块22包括还多个结构件21，结构件21与电池组2的侧面进行固定连接，结构件21用于固定支承电池组2。
在具体实施时：电池模块22和电池模块22之间设有结构件21，结构件21用于固定、支撑、以及电池模块22与电池模块22之间的连接作用。
在本实施例中，均温板11包括热管111和铝板112，热管111嵌入至铝板112内部与铝板112固定连接。
在具体实施时：参考附图4，当均温板11设置在电池的侧面将电池进行纵向分开时，均温板11可以采用热管111和铝板112的形式，铝板112表面设有凹槽，热管111嵌入固定至铝板112内部，热管111内部设有支撑柱1113、壳体1112和吸液芯1111，与前文中的降温原理相同，通过将热管111镶嵌至铝板112内可以更好的提高对电池的降温效率。
当然，本发明还可有其它多种实施方式，基于本实施方式，本领域的普通技术人员在没有做出任何创造性劳动的前提下所获得其他实施方式，都属于本发明所保护的范围。

Claims (10)

1.一种储能电池组的散热装置，其特征在于，所述储能电池组的散热装置包括若干个散热组件和冷却组件，其中：
所述电池组包括多个叠放的电池；
所述散热组件包括多个均温板、多个绝缘层，所述绝缘层位于所述均温板靠近电池组的两侧，所述绝缘层一面与所述电池模块贴合，所述绝缘层另一面与所述均温板贴合，所述均温板设置于所述电池组的侧面或底面进行紧密贴合，所述均温板将电池组进行横向分离或纵向分离成多个电池模块并对电池进行散热；
所述冷却组件与所述均温板延伸至电池组外部的部分进行贴合，所述冷却组件用于为所述散热组件进行热交换散热。
2.根据权利要求1所述的储能电池组的散热装置，其特征在于，所述冷却组件包括进水管、回水管和水冷板，所述均温板延伸至电池模块外部的部分与所述水冷板贴合固定连接，所述出水管位于水冷板一侧与多个水冷板内部相通连，所述回水管位于水冷板另一侧与多个水冷板相通连。
3.根据权利要求2所述的储能电池组的散热装置，其特征在于，所述冷却组件还包括水泵、水冷机和换热器，所述水泵一端与所述进水管固定连接，另一端分别与水冷机、换热器相通连，所述出水管分别与所述水冷机、所述换热器相通连。
4.根据权利要求1所述的储能电池组的散热装置，其特征在于，所述均温板包括支撑柱、壳体和吸液芯，所述支撑柱固定于壳体内部用于支撑壳体，所述吸液芯固定于壳体内侧。
5.根据权利要求4所述的储能电池组的散热装置，其特征在于，所述壳体内部充有流体工质，所述流体工质用于吸收电池的热量。
6.根据权利要求2所述的储能电池组的散热装置，其特征在于，一个所述进水管和一个所述出水管与多个水冷板进行固定连接，每个所述水冷板相对应多个均温板，每个所述均温板相对应多个所述电池并对电池进行降温。
7.根据权利要求1所述的储能电池组的散热装置，其特征在于，所述电池模块还包括多个结构件，所述结构件与所述电池组的侧面进行固定连接，所述结构件用于固定支承电池组。
8.根据权利要求4所述的储能电池组的散热装置，其特征在于，所述均温板包括热管和铝板，所述热管嵌入至铝板内部与铝板固定连接。
9.根据权利要求1所述的储能电池组的散热装置，其特征在于，所述电池组还包括多个电路板，所述电路板将电池进行串联或并联连接。
10.根据权利要求1-9任意一条所述的储能电池组的散热装置，其特征在于，所述散热装置的运作方式为冷却液通过水泵输送至从进水管进入水冷板，水冷板与均温板完成热交换后，当外部环境温度较高，冷却液进入至换热器内和水冷机完成降温，完成降温后的冷却液通过水泵重新进入至进水管内，当外部环境温度较低，冷却液进入至换热器内完成降温，完成降温后的冷却液通过水泵重新进入至进水管内。
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