CN117080483A - 一种氢能汽车的氢燃料电池高效散热装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种氢能汽车的氢燃料电池高效散热装置,包括壳体,所述壳体上端面通过螺栓固定有盖板,且壳体内固定有散热铝板,并且散热铝板上方设置有电池组,所述壳体下方左右两侧对称固定有防尘网;还包括:导热硅胶隔垫,设置在所述电池组之间并与电池组接触,且导热硅胶隔垫内固定有液冷管;电机,固定在所述壳体内侧下端用于提供动能,且电机的输出轴上固定有第一旋转轴。该氢能汽车的氢燃料电池高效散热装置,采用往复运动活动式风冷散热机构,可以实现均匀散热作用,从而避免散热不均而导致装置损坏的问题发生,配合防尘机构和清理机构,既可以避免灰尘进入而影响装置的正常运行,又可以实现灰尘清理,保证装置的散热效果。
Description
技术领域
本发明涉及氢燃料电池散热装置技术领域,具体为一种氢能汽车的氢燃料电池高效散热装置。
背景技术
氢燃料电池是一种新型能源,是指将氢燃料燃烧的化学能转化为电能的发电装置,其具有无污染和可再生等优点,在实际生活中被广泛应用,其中氢能汽车就是其中移动,而由于氢燃料电池运行中会产生大量的余热,而高温环境会导致氢燃料电池发生故障,造成氢燃料电池运行稳定性、可靠性及安全性下降,因此均需要为氢燃料电池配备高线的降温机构;
现有的氢燃料电池用散热装置如公开号CN209561541U的一种用于燃料电池汽车氢燃料电池组的散热装置,包括电池槽,所述电池槽内部嵌合设置有电池组,所述电池槽上侧盖有封闭盖且封闭盖接触着电池组顶部……所述顶杆在处于空腔上端口的端头处水平对接有卡块且卡块卡在对应位置的齿条的齿槽中,同时卡块的末端头上侧边沿通过回弹铰链交接着顶杆,此散热装置在实际使用时还存在一定缺陷:
上述现有的氢燃料电池用散热装置主要通过水冷和风冷的配合实现电池的散热作用,而现有的风冷机构为固定式结构,由电扇吹风常识可知,正对风扇部位风速较大,可以实现快速散热作用,而风扇侧边位置风速较小,从而导致散热效果较差,进而导致难以实现均匀散热作用,且上述现有的散热装置下端为敞开结构,从而导致散热时易导致灰尘进入而影响电池的正常工作,并且在通过冷却液进行散热时,冷却液和管道内难以避免存在一定的杂质,从而导致杂质与管道内壁粘接易造成堵塞等问题,所以需要针对上述问题进行改进以满足实际使用需求。
发明内容
本发明的目的在于提供一种氢能汽车的氢燃料电池高效散热装置,以解决上述背景技术中提出散热效果差且散热不均匀、易导致灰尘进入影响电池的正常工作和杂质粘结易造成堵塞的问题。
为实现上述目的,本发明提供如下技术方案:一种氢能汽车的氢燃料电池高效散热装置,包括壳体,所述壳体上端面通过螺栓固定有盖板,且壳体内固定有散热铝板,并且散热铝板上方设置有电池组,所述壳体下方左右两侧对称固定有防尘网;
还包括:
导热硅胶隔垫,设置在所述电池组之间并与电池组接触,且导热硅胶隔垫内固定有液冷管;
电机,固定在所述壳体内侧下端用于提供动能,且电机的输出轴上固定有第一旋转轴,并且第一旋转轴上固定有半齿轮用于传动作用,所述壳体内垂直左右对称固定有竖板,且竖板被活动架贯穿,并且活动架上端面左右对称安装有散热扇,同时散热扇设置在散热铝板下方;
活动板,设置在所述防尘网内侧,且活动板左右对称设置在壳体内,并且壳体内还垂直固定有导杆,同时导杆设置在活动板内侧;
冷却液箱,固定在所述壳体外侧,且冷却液箱上端面设置有进液阀口,并且冷却液箱内还固定有固定架,同时固定架设置在进液阀口正下方,所述固定架上左右对称固定有感应器,且感应器与车机系统连接实现信息传递作用,所述固定架被滑杆贯穿使滑杆可进行上下滑动,所述冷却液箱右侧还固定有泵机,且泵机通过导管与固定盒相互连接,并且固定盒通过导管与液冷管相互连接,同时液冷管左端通过导管与冷却液箱相互连接实现导流作用,所述固定盒下端固定有收集盒用于杂质收集作用,且固定盒内轴承连接有第二旋转轴。
优选的,所述散热铝板上还设置有导热硅胶垫和散热齿;
导热硅胶垫,固定在所述散热铝板上端面,且导热硅胶垫与电池组下端面相互接触实现固定作用,并且导热硅胶垫具有弹性;
散热齿,固定在所述散热铝板下端面,且散热齿在散热铝板下端面为等间距分布,在装置使用过程中,通过导热硅胶垫和散热齿的作用,可以实现对电池组热量的快速传导,配合多组散热齿的作用,可以增加与空气的接触面积,从而保证散热效果,且通过导热硅胶垫的弹性作用,可以实现对电池组的缓冲减震作用。
优选的,所述活动架与竖板之间为滑动连接,且活动架设置在散热铝板下方,在活动架受外力作用进行左右移动时,通过活动架与竖板之间的滑动导向作用,可以保证活动架做稳定的线性运动。
优选的,所述活动架上还固定有凸齿环,且凸齿环与半齿轮啮合可实现传动作用,通过电机带动第一旋转轴和半齿轮旋转,配合半齿轮与凸齿环之间的啮合传动作用,可以为凸齿环和活动架的移动提供基础作用力,从而保证装置的正常运行。
优选的,所述活动板上还设置有耳板和毛刷板;
耳板,固定在所述活动板内侧,且耳板被导杆贯穿构成滑动机构;
毛刷板,固定在所述活动板外侧,且毛刷板与防尘网接触可进行上下滑动,在活动板进行上下移动时,通过耳板与导杆之间的滑动导向作用,可以保证活动板移动的稳定性,配合毛刷板与防尘网之间的接触滑动作用,可以实现对防尘网的清理,避免防尘网上灰尘粘结而影响散热效果。
优选的,所述耳板通过柱状轴连接有可转动的连接杆,且连接杆另一端通过柱状轴转动连接在活动架上,并且连接杆关于活动架的中心线为左右对称分布,在活动架进行移动时,此时连接杆受力进行转动,通过连接杆的转动传动作用,可以使耳板受力移动,从而为活动板的移动提供基础作用力。
优选的,所述耳板上下两端对称固定有弹簧,且弹簧另一端固定在壳体内,并且耳板通过弹簧与壳体之间构成弹性机构,在耳板进行移动时,此时弹簧受力被拉伸或压缩,通过弹簧的弹性作用,为耳板的自动复位提供基础保障。
优选的,所述滑杆上还设置有压板和浮力板;
压板,固定在所述滑杆上端,且压板设置在感应器上方;
浮力板,固定在所述滑杆下端,在冷夜循环过程中,当产生过度消耗或渗漏时,此时冷却液箱减少,从而使浮力板和压板下降,当压板与感应器接触时,产生警报信号,以便提醒司机及时进行检查维修,保证装置的使用安全。
优选的,所述第二旋转轴上还设置有扇板和过滤网;
扇板,固定在所述第二旋转轴上,且扇板关于第二旋转轴的圆心等角度分布有六组;
过滤网,固定在所述扇板末端,且过滤网嵌套在固定盒内可进行转动,在冷却液进行流动时,通过冷却液的作用力和扇板的阻挡作用,可以使第二旋转轴进行旋转,配合过滤网的作用,可以实现对冷却液中杂质的过滤,从而避免杂质进入管道造成堵塞的问题发生。
优选的,所述过滤网与刮板接触可进行滑动,且刮板固定在固定盒内,并且刮板设置在过滤网下端左侧,在过滤网进行旋转时,通过过滤网与刮板之间接触滑动作用,可以实现对过滤网表面杂质的清理作用,从而避免杂质粘结而影响过滤网的过滤效果。
与现有技术相比,本发明的有益效果是:该氢能汽车的氢燃料电池高效散热装置,采用往复运动活动式风冷散热机构,可以实现均匀散热作用,从而避免散热不均而导致装置损坏的问题发生,配合防尘机构和清理机构,既可以避免灰尘进入而影响装置的正常运行,又可以实现灰尘清理,保证装置的散热效果,通过联动的过滤机构,可以对冷却液中杂质进行分离,从而避免杂质粘结导致堵塞的情况发生,其具体内容如下:
1.该氢能汽车的氢燃料电池高效散热装置,设置有活动架,在进行风冷散热时,通过电机带动第一旋转轴和半齿轮转动,配合半齿轮与凸齿环之间的传动作用,可以使活动架和散热扇进行有序左右移动,从而实现对散热扇的位置调节,方便实现全面均匀散热作用,保证散热效果;
2.该氢能汽车的氢燃料电池高效散热装置,设置有毛刷板,在活动架进行移动时,配合连接杆的转动传动作用,可以使耳板、活动板和毛刷板进行有序上下移动,再配合毛刷板与防尘网之间的接触滑动作用,可以使实现对防尘网上粘结灰尘的清理,保证防尘网的防尘效果;
3.该氢能汽车的氢燃料电池高效散热装置,设置有过滤网,在冷却液进行流动时,通过过滤网的过滤作用,可以实现对冷却液中杂质的过滤分离作用,从而避免杂质进入管道内造成管道堵塞,从而保证液冷效果。
附图说明
图1为本发明壳体正视剖面结构示意图;
图2为本发明图1中A处放大结构示意图;
图3为本发明壳体俯视剖面结构示意图;
图4为本发明半齿轮俯视结构示意图;
图5为本发明导热硅胶隔垫立体结构示意图;
图6为本发明活动板立体结构示意图;
图7为本发明冷却液箱正视剖面结构示意图;
图8为本发明固定架立体结构示意图;
图9为本发明固定盒正视剖面结构示意图;
图10为本发明第二旋转轴立体半剖结构示意图。
图中:1、壳体;2、盖板;3、散热铝板;301、导热硅胶垫;302、散热齿;4、电池组;5、导热硅胶隔垫;6、液冷管;7、防尘网;8、电机;9、第一旋转轴;10、半齿轮;11、竖板;12、活动架;1201、凸齿环;13、散热扇;14、连接杆;15、活动板;1501、耳板;1502、毛刷板;16、导杆;17、弹簧;18、冷却液箱;19、进液阀口;20、固定架;21、感应器;22、滑杆;2201、压板;2202、浮力板;23、泵机;24、固定盒;25、收集盒;26、第二旋转轴;2601、扇板;2602、过滤网;27、刮板。
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1-10,本发明提供一种技术方案:一种氢能汽车的氢燃料电池高效散热装置,包括壳体1,壳体1上端面通过螺栓固定有盖板2,且壳体1内固定有散热铝板3,并且散热铝板3上方设置有电池组4,壳体1下方左右两侧对称固定有防尘网7;还包括:导热硅胶隔垫5,设置在电池组4之间并与电池组4接触,且导热硅胶隔垫5内固定有液冷管6;电机8,固定在壳体1内侧下端用于提供动能,且电机8的输出轴上固定有第一旋转轴9,并且第一旋转轴9上固定有半齿轮10用于传动作用,壳体1内垂直左右对称固定有竖板11,且竖板11被活动架12贯穿,并且活动架12上端面左右对称安装有散热扇13,同时散热扇13设置在散热铝板3下方;活动板15,设置在防尘网7内侧,且活动板15左右对称设置在壳体1内,并且壳体1内还垂直固定有导杆16,同时导杆16设置在活动板15内侧;冷却液箱18,固定在壳体1外侧,且冷却液箱18上端面设置有进液阀口19,并且冷却液箱18内还固定有固定架20,同时固定架20设置在进液阀口19正下方,固定架20上左右对称固定有感应器21,且感应器21与车机系统连接实现信息传递作用,固定架20被滑杆22贯穿使滑杆22可进行上下滑动,冷却液箱18右侧还固定有泵机23,且泵机23通过导管与固定盒24相互连接,并且固定盒24通过导管与液冷管6相互连接,同时液冷管6左端通过导管与冷却液箱18相互连接实现导流作用,固定盒24下端固定有收集盒25用于杂质收集作用,且固定盒24内轴承连接有第二旋转轴26。
散热铝板3上还设置有导热硅胶垫301和散热齿302;导热硅胶垫301,固定在散热铝板3上端面,且导热硅胶垫301与电池组4下端面相互接触实现固定作用,并且导热硅胶垫301具有弹性;散热齿302,固定在散热铝板3下端面,且散热齿302在散热铝板3下端面为等间距分布;活动架12与竖板11之间为滑动连接,且活动架12设置在散热铝板3下方;活动架12上还固定有凸齿环1201,且凸齿环1201与半齿轮10啮合可实现传动作用。
在使用该氢能汽车的氢燃料电池高效散热装置时,首先将装置整体如图1所示进行安装固定,并通过外接电源为电机8、散热扇13、感应器21和泵机23供电,在电池组4进行工作时,电池组4会产生大量热量,此时通过导热硅胶垫301的作用可以实现导热作用,从而使热量传递至散热铝板3和散热齿302上,通过多组散热齿302的作用,可以增加与空气的接触面积,从而方便进行散热作用,且在电池组4进行工作时,同时启动电机8和散热扇13,通过电机8的作用可以带动第一旋转轴9和半齿轮10进行转动,通过半齿轮10与凸齿环1201之间的啮合传动作用,可以使凸齿环1201和活动架12进行有序的左右运动,配合活动架12与竖板11之间的滑动作用,可以保证活动架12移动的稳定性,在活动架12移动时,同时带动散热扇13进行有序的左右运动,通过散热扇13可以加速空气流动,从而加速对散热齿302的散热作用,进而实现对电池组4的散热作用,且此时空气通过壳体1下端开口进行流通,配合防尘网7的作用,可以避免灰尘进入壳体1内,保证装置的正常工作,且在车辆行驶过程中,通过导热硅胶垫301和导热硅胶隔垫5可以实现对电池组4的防护,避免电池组4因震动而损坏。
活动板15上还设置有耳板1501和毛刷板1502;耳板1501,固定在活动板15内侧,且耳板1501被导杆16贯穿构成滑动机构;毛刷板1502,固定在活动板15外侧,且毛刷板1502与防尘网7接触可进行上下滑动;耳板1501通过柱状轴连接有可转动的连接杆14,且连接杆14另一端通过柱状轴转动连接在活动架12上,并且连接杆14关于活动架12的中心线为左右对称分布;耳板1501上下两端对称固定有弹簧17,且弹簧17另一端固定在壳体1内,并且耳板1501通过弹簧17与壳体1之间构成弹性机构。
在活动架12进行有序左右运动时,此时连接杆14受力转动,通过连接杆14的转动传动作用,可以使耳板1501受力进行有序上下移动,配合耳板1501与导杆16之间的滑动导向作用,可以保证耳板1501移动的稳定性,在耳板1501移动时,此时弹簧17被拉伸或压缩,通过弹簧17的作用,为耳板1501的自动复位提供基础保障,且在耳板1501进行移动时,同时带动活动板15和毛刷板1502进行有序上下运动,配合毛刷板1502与防尘网7之间的接触滑动作用,可以实现对防尘网7的清理作用,从而实现对防尘网7表面灰尘的清理,避免灰尘粘结而影响空气流通,进一步保证风冷散热作用。
滑杆22上还设置有压板2201和浮力板2202;压板2201,固定在滑杆22上端,且压板2201设置在感应器21上方;浮力板2202,固定在滑杆22下端;第二旋转轴26上还设置有扇板2601和过滤网2602;扇板2601,固定在第二旋转轴26上,且扇板2601关于第二旋转轴26的圆心等角度分布有六组;过滤网2602,固定在扇板2601末端,且过滤网2602嵌套在固定盒24内可进行转动;过滤网2602与刮板27接触可进行滑动,且刮板27固定在固定盒24内,并且刮板27设置在过滤网2602下端左侧。
在电池组4进行工作时,同时启动泵机23,通过泵机23可以使冷却液箱18内冷却液通过导管进入固定盒24和液冷管6内,通过导热硅胶隔垫5可以实现对电池组4的导热作用,配合液冷管6内冷却液可以实现对电池组4的液冷散热作用,且在冷却液流动进入固定盒24内与过滤网2602接触时,通过过滤网2602可以对冷却液中的杂质进行过滤,避免杂质进入管道内而导致管道堵塞,且当冷却液流动与扇板2601接触时,此时扇板2601受力进行转动,从而带动第二旋转轴26和过滤网2602进行逆时针旋转,配合过滤网2602与刮板27之间的接触滑动作用,可以实现对过滤网2602表面杂质的刮除清理,保证过滤网2602的过滤效果,且清理的碎屑在重力作用下向下沉积进入收集盒25内被收集,以便后续处理,且在液冷过程中,当却液箱18冷却液因损耗或管道破裂导致冷却液液面下降时,此时浮力板2202随液面进行下降,从而带动滑杆22和压板2201向下移动,配合滑杆22与固定架20之间的滑动作用,保证滑杆22和压板2201移动的稳定性,当压板2201与感应器21接触时,此时感应器21发出信号给车机系统,以便提醒汽车驾驶员进行及时维修和添加冷却液,保证装置的使用安全。
工作原理:如图1-10所示,在使用该氢能汽车的氢燃料电池高效散热装置时,首先将装置整体如图1所示进行安装固定,在电池组4进行工作时会产生大量热量,此时通过导热硅胶垫301、散热齿302和散热扇13实现导热散热作用,配合电机8的带动第一旋转轴9和半齿轮10进行转动,通过半齿轮10与凸齿环1201之间的啮合传动作用,可以使凸齿环1201、活动架12和散热扇13进行有序的左右运动,从而实现均匀散热效果,且通过防尘网7可以避免空气流通时灰尘进入,在活动架12进行有序左右运动时,配合连接杆14的转动传动作用,可以使耳板1501、活动板15和毛刷板1502进行有序上下运动,配合毛刷板1502与防尘网7之间的接触滑动作用,可以实现对防尘网7的清理作用,从而实现对防尘网7表面灰尘的清理,避免灰尘粘结而影响空气流通,进一步保证风冷散热作用,且在电池组4进行工作时,通过泵机23可以使冷却液箱18内冷却液通过导管进入固定盒24和液冷管6内是吸纳对电池组4的液冷散热作用,通过双重散热机构,可以保证散热效果,这就是该氢能汽车的氢燃料电池高效散热装置的工作原理。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例,对于本领域的普通技术人员而言,可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型,本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。
Claims (10)
1.一种氢能汽车的氢燃料电池高效散热装置,包括壳体(1),所述壳体(1)上端面通过螺栓固定有盖板(2),且壳体(1)内固定有散热铝板(3),并且散热铝板(3)上方设置有电池组(4),所述壳体(1)下方左右两侧对称固定有防尘网(7);
其特征在于,还包括:
导热硅胶隔垫(5),设置在所述电池组(4)之间并与电池组(4)接触,且导热硅胶隔垫(5)内固定有液冷管(6);
电机(8),固定在所述壳体(1)内侧下端用于提供动能,且电机(8)的输出轴上固定有第一旋转轴(9),并且第一旋转轴(9)上固定有半齿轮(10)用于传动作用,所述壳体(1)内垂直左右对称固定有竖板(11),且竖板(11)被活动架(12)贯穿,并且活动架(12)上端面左右对称安装有散热扇(13),同时散热扇(13)设置在散热铝板(3)下方;
活动板(15),设置在所述防尘网(7)内侧,且活动板(15)左右对称设置在壳体(1)内,并且壳体(1)内还垂直固定有导杆(16),同时导杆(16)设置在活动板(15)内侧;
冷却液箱(18),固定在所述壳体(1)外侧,且冷却液箱(18)上端面设置有进液阀口(19),并且冷却液箱(18)内还固定有固定架(20),同时固定架(20)设置在进液阀口(19)正下方,所述固定架(20)上左右对称固定有感应器(21),且感应器(21)与车机系统连接实现信息传递作用,所述固定架(20)被滑杆(22)贯穿使滑杆(22)可进行上下滑动,所述冷却液箱(18)右侧还固定有泵机(23),且泵机(23)通过导管与固定盒(24)相互连接,并且固定盒(24)通过导管与液冷管(6)相互连接,同时液冷管(6)左端通过导管与冷却液箱(18)相互连接实现导流作用,所述固定盒(24)下端固定有收集盒(25)用于杂质收集作用,且固定盒(24)内轴承连接有第二旋转轴(26)。
2.根据权利要求1所述的一种氢能汽车的氢燃料电池高效散热装置,其特征在于:所述散热铝板(3)上还设置有导热硅胶垫(301)和散热齿(302);
导热硅胶垫(301),固定在所述散热铝板(3)上端面,且导热硅胶垫(301)与电池组(4)下端面相互接触实现固定作用,并且导热硅胶垫(301)具有弹性;
散热齿(302),固定在所述散热铝板(3)下端面,且散热齿(302)在散热铝板(3)下端面为等间距分布。
3.根据权利要求1所述的一种氢能汽车的氢燃料电池高效散热装置,其特征在于:所述活动架(12)与竖板(11)之间为滑动连接,且活动架(12)设置在散热铝板(3)下方。
4.根据权利要求1所述的一种氢能汽车的氢燃料电池高效散热装置,其特征在于:所述活动架(12)上还固定有凸齿环(1201),且凸齿环(1201)与半齿轮(10)啮合可实现传动作用。
5.根据权利要求4所述的一种氢能汽车的氢燃料电池高效散热装置,其特征在于:所述活动板(15)上还设置有耳板(1501)和毛刷板(1502);
耳板(1501),固定在所述活动板(15)内侧,且耳板(1501)被导杆(16)贯穿构成滑动机构;
毛刷板(1502),固定在所述活动板(15)外侧,且毛刷板(1502)与防尘网(7)接触可进行上下滑动。
6.根据权利要求5所述的一种氢能汽车的氢燃料电池高效散热装置,其特征在于:所述耳板(1501)通过柱状轴连接有可转动的连接杆(14),且连接杆(14)另一端通过柱状轴转动连接在活动架(12)上,并且连接杆(14)关于活动架(12)的中心线为左右对称分布。
7.根据权利要求5所述的一种氢能汽车的氢燃料电池高效散热装置,其特征在于:所述耳板(1501)上下两端对称固定有弹簧(17),且弹簧(17)另一端固定在壳体(1)内,并且耳板(1501)通过弹簧(17)与壳体(1)之间构成弹性机构。
8.根据权利要求1所述的一种氢能汽车的氢燃料电池高效散热装置,其特征在于:所述滑杆(22)上还设置有压板(2201)和浮力板(2202);
压板(2201),固定在所述滑杆(22)上端,且压板(2201)设置在感应器(21)上方;
浮力板(2202),固定在所述滑杆(22)下端。
9.根据权利要求1所述的一种氢能汽车的氢燃料电池高效散热装置,其特征在于:所述第二旋转轴(26)上还设置有扇板(2601)和过滤网(2602);
扇板(2601),固定在所述第二旋转轴(26)上,且扇板(2601)关于第二旋转轴(26)的圆心等角度分布有六组;
过滤网(2602),固定在所述扇板(2601)末端,且过滤网(2602)嵌套在固定盒(24)内可进行转动。
10.根据权利要求9所述的一种氢能汽车的氢燃料电池高效散热装置,其特征在于:所述过滤网(2602)与刮板(27)接触可进行滑动,且刮板(27)固定在固定盒(24)内,并且刮板(27)设置在过滤网(2602)下端左侧。
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2023
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