发明内容
针对现有技术的不足,本发明提供了一种新能源汽车电池的高效散热装置,解决了上述背景技术中提出的问题。
为实现以上目的,本发明通过以下技术方案予以实现:一种新能源汽车电池的高效散热装置,包括放置在电池箱内的电池包;
通风散热部,通风散热部用于对电池箱内部进行自然通风散热,通风散热部包括开设在电池箱壳体上的多个换气散热孔,所述电池箱内固定安装有分隔板,所述分隔板上固定安装有用于安装电池包的定位框,所述电池箱上安装有两个通风机构;
液冷散热部,液冷散热部用于对电池箱内部进行液冷散热,液冷散热部包括固定安装在电池箱内的两个波浪液冷管,且两个波浪液冷管内均填充有冷凝液,且两个波浪液冷管的出口下端均位于分隔板的下部,所述分隔板与电池箱的底壁之间固定安装有两个侧部定位板,两个所述波浪液冷管上均安装有触发机构;
风冷散热部,风冷散热部用于对电池箱内部进行吹风散热,风冷散热部包括固定安装在分隔板与电池箱之间密封环,所述电池箱内固定安装有伺服电机,且伺服电机上安装有引风机构,所述密封环与分隔板之间通过两个上风机构安装有多个上气吹风管,所述电池箱内安装有两个进气机构,位于侧边的两个所述上气吹风管与定位框之间均安装有导热机构,且两个导热机构分别与两个波浪液冷管相配合。
优选的,所述通风机构包括固定安装在电池箱侧部的侧滤板,所述侧滤板上开设有多个换气密孔、多个透气孔二,且换气密孔的孔径小于透气孔二的孔径,所述电池箱外壁上滑动安装有升降架,所述升降架上固定安装有多个遮挡板,每个所述遮挡板上均开设有多个透气孔一,且每个透气孔一均与相应的透气孔二相配合。
优选的,所述触发机构包括固定安装在侧部定位板上的固定架,所述固定架上滑动安装有触发杆,且固定架的底部固定安装有与触发杆相配合的控制按钮,所述控制按钮用于控制伺服电机的启闭;
所述波浪液冷管内滑动安装有活塞盘,所述活塞盘下部固定安装有移动架,且移动架固定安装在触发杆上,所述触发杆与固定架之间固定安装有两个挤压弹簧。
优选的,所述引风机构包括固定安装在伺服电机驱动端上的驱动轴,所述驱动轴上固定安装有多个吸风叶片,且多个吸风叶片、伺服电机均位于密封环内,所述密封环与两个侧部定位板之间均固定连通有吸风管。
优选的,所述上风机构包括固定连通在密封环与分隔板之间的进气管,所述进气管上固定连通有导气横管,且多个上气吹风管均固定连通在导气横管上,且每个上气吹风管均开设有多个出气孔。
优选的,所述进气机构包括滑动安装在侧部定位板与电池箱侧壁之间的移动降温板,且移动降温板与电池箱底壁之间固定安装有两个复位弹簧,所述移动降温板与电池箱的内壁、侧部定位板之间填充有冷凝液,所述移动降温板与相应的升降架之间固定安装有连接杆;
所述电池箱上固定安装有多个补气管,且每个补气管内均安装有封堵结构。
优选的,所述封堵结构包括滑动安装在补气管内的活塞架,所述补气管上固定安装有限位架,所述活塞架上固定安装有伸缩弹簧,且伸缩弹簧固定安装在限位架上。
优选的,所述导热机构包括开设在定位框上的连通开口,所述连通开口内滑动卡合安装有导热硅胶架,所述导热硅胶架上通过多个导热伸缩杆固定安装有两个导热板,且两个导热板均与电池包相贴合;
所述导热硅胶架与相应的上气吹风管之间安装有推移结构。
优选的,所述推移结构包括固定连通在上气吹风管内的推移管,所述推移管内滑动安装有活塞杆,所述活塞杆与导热硅胶架之间固定安装有推移架。
优选的,所述电池箱上通过多个螺栓固定安装有电池盖板,两个所述导热板均采用不锈钢材料制成。
本发明提供了一种新能源汽车电池的高效散热装置。具备以下有益效果:
1、本散热装置在对新能源汽车电池进行散热时,通过设置多组换气散热孔的方式可在常温时进行电池箱内部空气与外部空气的自然通风换气,并可在高温时通过增加换气面积的方式来增加换热的效率,即可有效实现电池箱的内部散热。
2、本散热装置在对新能源汽车电池进行散热时,通过冷凝液吸热汽化、放热冷凝的方式,可将电池箱内部的热量快速吸收并通过多个换气散热孔快速传导至电池箱的外部,即可实现电池箱内部的快速散热。
3、本散热装置在对新能源汽车电池进行散热时,通过波浪冷凝液吸热时的形态变化来控制引风机构启闭,使引风机构启动产生风力对电池箱内部进行吹风散热,从而可实现电池箱内部的阶梯散热,并通过引风机构的触发可增加冷凝液的吸热换热空间,进而增加冷凝液的换热效率,进一步提高电池包散热的效果。
4、本散热装置在对新能源汽车电池进行散热时,通过引风机构吹风散热既可实现电池包内部空气与外部空气的快速置换,实现快速降温,又可通过风力气流的传导可将热量的空气传导转化为固体传导,从而进一步提高冷凝液的换热效率,散热效果更佳。
综上所述,本发明通过采用自然通风、液冷散热、风冷散热相配合的散热方式,可在风冷散热时通过风冷气流的传导增加液冷换热的空间,提高换热效率,且利用风力气流的推动还可将空气热对流传导转化为固体直接导热,在高温时的传热速度更快、散热效率更高。
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。
参照图1-图4,一种新能源汽车电池的高效散热装置,包括放置在电池箱1内的电池包10,电池箱1内固定安装有分隔板13,分隔板13上固定安装有用于安装电池包10的定位框9,电池包10卡合安装在定位框9内,定位框9用于对电池包10进行安装与限位,使其在工作时保持稳定;
定位框9整体采用铜合金、铝合金等导热性好的材料制成,可将电池包10工作时产生的热量快速导出至电池箱1内部的空气中。
参照图2-图7,通风散热部,通风散热部用于对电池箱1内部进行自然通风散热,用于在电池箱1内部温度正常的状态下进行散热;
通风散热部包括开设在电池箱1壳体上的多个换气散热孔3,换气散热孔3用于进行电池箱1内部空气与外部空气的置换,从而将电池箱1内部的热空气传导至电池箱1的外部,将电池箱1外部的冷空气传导至电池箱1的内部,从而实现热量交换,实现电池箱1内部的散热。
在进一步的实施例中,电池箱1上安装有两个通风机构,通风机构包括固定安装在电池箱1侧部的侧滤板4,侧滤板4上开设有多个换气密孔24、多个透气孔二25,电池箱1外壁上滑动安装有升降架6,升降架6上固定安装有多个遮挡板5,每个遮挡板5上均开设有多个透气孔一23,且每个透气孔一23均与相应的透气孔二25相配合;
多个换气密孔24、多个透气孔二25均用于进行电池箱1内部空气与外部空气的置换,换气散热孔3多个换气密孔24、多个透气孔二25内均设置有滤尘网,用于避免换气时外部灰尘进入电池箱1内对电池包10造成污染;
换气密孔24的孔径小于透气孔二25的孔径,换气密孔24在常态下(即电池箱1内部未过热)即为连通状态,而透气孔二25在常态下被遮挡板5所遮挡而处于封堵状态,此时其无法进行散热,由于其孔径较大,其在常态下用于对电池箱1内部温度进行保持,避免电池箱1内部电池包10在未使用状态下的通风速度过快而温度过低;
当电池箱1内部温度提高时,升降架6即会被触发从而下移带动多个遮挡板5下移,使多个遮挡板5下移至其上的透气孔一23与侧滤板4上的多个透气孔二25相连通,此时即可解除多个透气孔二25的封堵状态,从而增加电池箱1内部空气与外部空气置换的速度,以此来提高散热效果。
参照图2-图9,液冷散热部,液冷散热部用于对电池箱1内部进行液冷散热,用于在电池箱1内部温度较高时进行快速散热;
液冷散热部包括固定安装在电池箱1内的两个波浪液冷管8,且两个波浪液冷管8内均填充有冷凝液(冷凝液具体可采用乙二醇、乙醚混合水溶液等沸点较低的液体,以此来增加其吸热换热效率),两个波浪液冷管8均设置在电池箱1的内部,其内冷凝液用于吸收电池箱1内部空气的热量,从而将电池箱1内部空气的热量传导至冷凝液内,实现热量置换与散热;
在进一步的实施例中,两个波浪液冷管8的出口下端均位于分隔板13的下部,分隔板13与电池箱1的底壁之间固定安装有两个侧部定位板18,两个波浪液冷管8上均安装有触发机构;
触发机构包括固定安装在侧部定位板18上的固定架22,固定架22上滑动安装有触发杆27,且固定架22的底部固定安装有与触发杆27相配合的控制按钮29,波浪液冷管8内滑动安装有活塞盘21,活塞盘21下部固定安装有移动架26,且移动架26固定安装在触发杆27上,触发杆27与固定架22之间固定安装有两个挤压弹簧28;
波浪液冷管8内的冷凝液在初始状态下不是满填状态(附图8所示),冷凝液在吸热时会在波浪液冷管8内汽化从而在波浪液冷管8内填充,增加波浪液冷管8的内部气压,波浪液冷管8内气压增大时会逐渐推动活塞盘21下移,活塞盘21下移会带动移动架26与触发杆27下移,当触发杆27下移至与控制按钮29接触时,此时控制按钮29即会被触发启动,且此时会压缩挤压弹簧28,当触发杆27上移离开控制按钮29时,此时控制按钮29即会关闭。
波浪液冷管8与分隔板13之间固定连通有回气管,且回气管内设置有控制阀,可通过回气管向波浪液冷管8内进行冷凝液的回收;
参照图3-7以及图10-图13,风冷散热部,风冷散热部用于对电池箱1内部进行吹风散热,并利用风力气流的传导增加液冷散热部的散热效率;
风冷散热部包括固定安装在分隔板13与电池箱1之间密封环15,电池箱1内固定安装有伺服电机35,且伺服电机35上安装有引风机构,引风机构包括固定安装在伺服电机35驱动端上的驱动轴,驱动轴上固定安装有多个吸风叶片34,且多个吸风叶片34、伺服电机35均位于密封环15内,密封环15与两个侧部定位板18之间均固定连通有吸风管16;
控制按钮29用于控制伺服电机35的启闭,控制按钮29被启动时即会控制伺服电机35启动,伺服电机35启动即会带动驱动轴转动从而带动多个吸风叶片34转动,多个吸风叶片34转动即会产生负压吸力,即可通过吸风管16向密封环15内进行吸气;
当控制按钮29关闭时,此时伺服电机35会同步关闭。
在进一步的实施例中,电池箱1内安装有两个进气机构,进气机构包括滑动安装在侧部定位板18与电池箱1侧壁之间的移动降温板17,电池箱1上固定安装有多个补气管7,且每个补气管7内均安装有封堵结构(图中未画出),封堵结构包括滑动安装在补气管7内的活塞架,补气管7上固定安装有限位架,活塞架上固定安装有伸缩弹簧,且伸缩弹簧固定安装在限位架上;
移动降温板17与电池箱1底壁之间固定安装有两个复位弹簧20,活塞架在初始状态下对补气管7进行封堵,此时补气管7未连通无法进气,吸风管16在进行吸气时,由于补气管7的封堵,此时会先吸收移动降温板17下部的空气,移动降温板17下部的空气减少即会逐渐负压此时移动降温板17即会下移,从而会增加移动降温板17上部的空间;
移动降温板17与电池箱1的内壁、侧部定位板18之间填充有冷凝液,当触发机构触发时,此时波浪液冷管8的下部即会与移动降温板17与电池箱1的内壁、侧部定位板18之间的空间处于连通状态,此时波浪液冷管8内的冷凝液与吸热后的冷凝气体即会与移动降温板17上的冷凝液相连通并混合置换,从而增加冷凝液的整体存储空间,进而增加冷凝气体液化的效率。
当移动降温板17下移至最低点无法下移时,此时吸风管16再次吸气时即会将活塞架从补气管7内吸出,使补气管7解除封堵使其连通,此时吸气时即会将电池箱1内部的冷空气通过补气管7吸入,并使其经由移动降温板17的下部后进入吸风管16中,并最终进入密封环15内;
冷空气在移动降温板17下部流动时,即会在流动的过程中将移动降温板17上的热量带走,从而对移动降温板17及其上部的冷凝液的热量进行降温,使冷凝液可快速降温冷却,从而增加其吸热的效率;
移动降温板17与相应的升降架6之间固定安装有连接杆19,移动降温板17在下移时会通过连接杆19带动升降架6下移,从而会触发通风机构,即可增加电池箱1的换气效果。
在进一步的实施例中,密封环15与分隔板13之间通过两个上风机构安装有多个上气吹风管11,上风机构包括固定连通在密封环15与分隔板13之间的进气管33,进气管33上固定连通有导气横管12,且多个上气吹风管11均固定连通在导气横管12上,且每个上气吹风管11均开设有多个出气孔14;
进入密封环15内的空气会经由进气管33、导气横管12进入多个上气吹风管11内,并通过上气吹风管11内的多个出气孔14吹出至电池箱1的内部,即可对电池箱1内部的电池包10进行散热,且外部冷空气在进入电池箱1内后,电池箱1内部空气增加即会通过多个换气散热孔3将电池箱1内部原有的热空气挤出,从而实现电池箱1内部热量与外部热量的置换,实现快速散热。
在进一步的实施例中,位于侧边的两个上气吹风管11与定位框9之间均安装有导热机构,且两个导热机构分别与两个波浪液冷管8相配合,导热机构包括开设在定位框9上的连通开口30,连通开口30内滑动卡合安装有导热硅胶架31,导热硅胶架31上通过多个导热伸缩杆38固定安装有两个导热板37,且两个导热板37均与电池包10相贴合;
导热硅胶架31与相应的上气吹风管11之间安装有推移结构,推移结构包括固定连通在上气吹风管11内的推移管32,推移管32内滑动安装有活塞杆39,活塞杆39与导热硅胶架31之间固定安装有推移架36;
位于侧边的上气吹风管11内的空气会有不同进入推移管32内,从而会推动其内的活塞杆39移动,活塞杆39移动时即会带动推移架36与导热硅胶架31移动,并使导热硅胶架31最终移动至与波浪液冷管8相贴合。
导热硅胶架31与波浪液冷管8贴合时,电池包10内产生的热量会直接通过导热板37多个导热伸缩杆38传导至导热硅胶架31上,并直接传导至波浪液冷管8内,即可将波浪液冷管8内冷凝液的空气传导吸热转化至固体传导吸热,从而有效增加热量传导的效率,进一步增加散热的效果;
当导热硅胶架31未移动时,其会对定位框9内的连通开口30进行封堵,从而在电池包10未启动时通过导热硅胶架31来对其进行保温,避免其温度过低而损坏。
电池箱1上通过多个螺栓固定安装有电池盖板2,电池盖板2用于对电池箱1进行封堵,并对其内的电池包10进行防护,两个导热板37均采用不锈钢材料制成,不锈钢材料导热性更佳,散热效果更好。
本散热装置对新能源电池的具体散热方式如下:
自然通风散热(用于电池箱1内部温度正常):电池箱1上的多个换气散热孔3用于进行内部空气与外部空气的置换,从而将电池箱1内部的热空气传导至电池箱1的外部,将电池箱1外部的冷空气传导至电池箱1的内部,从而实现热量交换,实现电池箱1内部的散热;
当电池箱1内部温度提高时,升降架6即会被触发从而下移带动多个遮挡板5下移,使多个遮挡板5下移至其上的透气孔一23与侧滤板4上的多个透气孔二25相连通,此时即可解除多个透气孔二25的封堵状态,从而增加电池箱1内部空气与外部空气置换的速度,以此来提高散热效果。
液冷、风冷散热(用于电池箱1内部温度偏高):电池箱1的内部温度升高时两个波浪液冷管8内的冷凝液即会吸收电池箱1内部空气的热量,从而将电池箱1内部空气的热量传导至冷凝液内,实现热量置换与散热;
冷凝液吸热的同时会启动触发机构从而带动伺服电机35启动带动多个吸风叶片34转动,多个吸风叶片34转动即会产生负压吸力,即可通过吸风管16向密封环15内进行吸气,吸风管16在进行吸气时,由于补气管7的封堵,此时会先吸收移动降温板17下部的空气,移动降温板17下部的空气下部空气减少即会逐渐负压此时移动降温板17即会下移,从而会增加移动降温板17上部的空间;
当触发机构触发时,此时波浪液冷管8的下部即会与移动降温板17与电池箱1的内壁、侧部定位板18之间的空间处于连通状态,此时波浪液冷管8内的冷凝液与吸热后的冷凝气体即会与移动降温板17上的冷凝液相连通并混合置换,从而增加冷凝液的整体存储空间,进而增加冷凝气体液化的效率。
当移动降温板17下移至最低点无法下移时,此时吸风管16再次吸气时即会将活塞架从补气管7内吸出,使补气管7解除封堵使其连通,此时吸气时即会将电池箱1内部的冷空气通过补气管7吸入,并使其经由移动降温板17的下部后进入吸风管16中,并最终进入密封环15内;
冷空气在移动降温板17下部流动时,即会在流动的过程中将移动降温板17上的热量带走,从而对移动降温板17及其上部的冷凝液的热量进行降温,使冷凝液可快速降温冷却,从而增加其吸热的效率;
移动降温板17在下移时会通过连接杆19带动升降架6下移,从而会触发通风机构,即可增加电池箱1的换气效果。
进入密封环15内的空气会经由进气管33、导气横管12进入多个上气吹风管11内,并通过上气吹风管11内的多个出气孔14吹出至电池箱1的内部,即可对电池箱1内部的电池包10进行散热,且外部冷空气在进入电池箱1内后,电池箱1内部空气增加即会通过多个换气散热孔3将电池箱1内部原有的热空气挤出,从而实现电池箱1内部热量与外部热量的置换,实现快速散热;
导热硅胶架31与波浪液冷管8贴合时,电池包10内产生的热量会直接通过导热板37多个导热伸缩杆38传导至导热硅胶架31上,并直接传导至波浪液冷管8内,即可将波浪液冷管8内冷凝液的空气传导吸热转化至固体传导吸热,从而有效增加热量传导的效率,进一步增加散热的效果;
当导热硅胶架31未移动时,其会对定位框9内的连通开口30进行封堵,从而在电池包10未启动时通过导热硅胶架31来对其进行保温,避免其温度过低而损坏。
以上所述,仅为本发明较佳的具体实施方式,但本发明的保护范围并不局限于此,任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内,根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变,都应涵盖在本发明的保护范围之内。