CN206541905U - 电动汽车、用于适配电动汽车的输液装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种电动汽车及用于适配电动汽车的输液装置，所述电动汽车包括电池组和用于为所述电池组进行散热的散热装置，所述散热装置包括相变材料散热体以及嵌入在所述相变材料散热体中的散热管，所述相变材料散热体与所述电池组接触形成热传导；所述相变材料散热体将所述电池组的热量热传导至所述散热管；所述散热管的两端分别从所述相变材料散热体延伸至所述电动汽车的车体上，在所述电动汽车的车体上形成冷却液进口和冷却液出口，当所述电动汽车停止运行时，供冷却液从所述冷却液进口注入，在所述散热管中流动，从所述冷却液出口排出，以将所述电池组的热量带离所述车体。

Description

电动汽车、用于适配电动汽车的输液装置

技术领域

本实用新型涉及汽车领域，具体涉及一种电动汽车、用于适配电动汽车的输液装置。

背景技术

随着化石能源的不断耗竭以及环境保护和节能减排意识的广泛普及，能源的合理高效利用得到广泛关注。电动汽车以动力电池作为能源驱动，能减少化石燃料的消耗，相对于燃油汽车在温室效应气体排放上可以减少至20％，因此得到更广泛的关注和应用。锂离子电池组因其能量密度大、平均输出电压高、自放电率低等优点广泛应用于电动汽车领域。但是，电池组充放电过程中的大电流、电池组紧密的空间结构以及恶劣的工作环境容易造成电池组温升太高和温度分布不均匀，影响电池组的性能与寿命。甚至当热量积聚到一定程度时可引发电池燃烧或爆炸。因此，合理解决电池散热问题是电动汽车安全行驶的一大问题。

普通空冷虽然结构简单、成本低，但是冷却速度较慢，热交换系数低，在高倍率放电或环境温度较高时，散热效果无法达到要求且电池温度分布不均。常规液冷对流换热系数较大，对电池组的冷却速度较快，电池温度分布相对较均匀，在相同的情况下，散热效果要好于空气冷却。可是液冷和强制空冷都需要额外的散热设备，如风扇、换热器等，增加能耗。

实用新型内容

针对现有技术中的缺陷，本实用新型的目的是提供一种能耗低，成本低，简单便捷对电池组散热的电动汽车、用于适配电动汽车的输液装置。

本实用新型提供一种电动汽车，包括电池组和用于为所述电池组进行散热的散热装置，所述散热装置包括相变材料散热体以及嵌入在所述相变材料散热体中的散热管，所述相变材料散热体与所述电池组接触形成热传导；

所述相变材料散热体将所述电池组的热量热传导至所述散热管；

所述散热管的两端分别从所述相变材料散热体延伸至所述电动汽车的车体上，在所述电动汽车的车体上形成冷却液进口和冷却液出口，当所述电动汽车停止运行时，供冷却液从所述冷却液进口注入，在所述散热管中流动，从所述冷却液出口排出，以将所述电池组的热量带离所述车体。

本实用新型还提供一种用于适配上述的电动汽车的输液装置，所述输液装置包括循环液泵和水箱，所述输液装置用于在所述电动汽车停止时，将所述循环液泵与所述散热管的冷却液进口连通，所述循环液泵将所述水箱中的冷却液通过所述冷却液进口注入所述散热管，并驱动所述冷却液在所述散热管流动并经所述冷却液出口排出，以将所述电池组的热量带离所述车体。

本实用新型利用相变材料在电动车运行时，利用相变材料散热体及散热管从电池组吸热导热，并可以暂时储存起来，而当电动汽车停止运行时，例如电池电量用完后电池组充电时，再通过外界的输液装置驱动冷却液在散热管中流动，冷却液在通过散热管时将相变材料散热体存储的热量以及电池充电时产生的热量带出电动车，从而达到给电池组降温的效果。本实用新型通过对常规水冷技术进行改进，将冷凝设备例如风扇、换热器、水冷装置等，从电动汽车上移除，放置在车体外，仅在电动车充电时，与冷却设备连接，减轻了电动汽车本身的负载重量，该技术简单、快捷，成本低，散热效果好。而相变材料为被动式散热，自身不消耗电池能量，有助于提高电动汽车的续航里程。

附图说明

图1是本实用新型一实施例中电动汽车的结构示意图。

图2是图1实施例中相变材料散热体剖视图。

图3是图1实施例中冷却液进口结构示意图。

图4是图1实施例中电动汽车利用输液装置输入冷却液时的示意图。

图5是图1实施例中又一实施方式的电池组结构示意图。

图6是图4实施方式中电池组的剖视图。

图7是图1实施例中另一实施方式的电池组结构示意图。

图8是图7中实施方式中电池组的剖视图。

图9是本实用新型再一实施例中电动汽车的结构示意图。

图10是本实用新型又一实施例中电动汽车的结构示意图。

主要元件符号说明

如下具体实施方式将结合上述附图进一步说明本实用新型。

具体实施方式

下面结合参考附图对本实用新型的方案进行详细解释，本领域技术人员将会理解，下面示例仅用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制。

本实用新型提供一种电动汽车，包括电池组和用于为所述电池组进行散热的散热装置，所述散热装置包括相变材料散热体以及嵌入在所述相变材料散热体中的散热管，所述相变材料散热体与所述电池组接触形成热传导；

所述相变材料散热体将所述电池组的热量热传导至所述散热管；

所述散热管的两端分别从所述相变材料散热体延伸至所述电动汽车的车体上，在所述电动汽车的车体上形成冷却液进口和冷却液出口，当所述电动汽车停止运行时，供冷却液从所述冷却液进口注入，在所述散热管中流动，从所述冷却液出口排出，以将所述电池组的热量带离所述车体。

根据本实用新型的实施例，所述冷却液为相变乳液和水的至少一种。所述相变乳液由相变材料液滴悬浮在单相传热流体(如液态水)中而形成的一种均匀相乳状液。

根据本实用新型的实施例，所述冷却液可以包括水。

根据本实用新型的实施例，所述冷却液进口和/或冷却液出口设置密封元件，所述密封元件采用的密封方式包括螺纹式、卡套式、真空吸附式的至少一种，用于防止冷却液泄露。

根据本实用新型的实施例，所述冷却液进口和冷却液出口均设置单向阀，用于防止冷却液回流。

根据本实用新型的实施例，所述冷却液进口位置水平上低于冷却液出口位置。冷却完成后，冷却液可完全排出散热管外，防止电动汽车运行过程中散热管中存留的冷却液漏出造成安全隐患。

根据本实用新型的实施例，所述电动汽车的车体上设置一容纳孔，所述容纳孔容纳所述电动汽车的充电口和所述冷却液进口。

根据本实用新型的实施例，所述冷却液进口设置程序控制开关，用于进行温度监测并控制冷却液进入的流速。

根据本实用新型的实施例，所述冷却液进口和所述冷却液出口设置有防尘保护套、防水保护套的至少一种。

根据本实用新型的实施例，所述电池组可以位于所述电动汽车的车头或车尾内。

根据本实用新型的实施例，所述相变材料散热体可以设置于所述电池组的底部或顶部的至少之一。

根据本实用新型的实施例，所述相变材料散热体的大小可以与所述电池组底部或顶部的面积一致。

根据本实用新型的实施例，所述散热管可以嵌入所述相变材料散热体中，呈蜿蜒曲折形状设置，例如“之”、“回”、“U”或“S”等形状。此设置可增加散热管与相变材料散热体接触面积，从而提高热传导效果。

根据本实用新型的实施例，所述散热管可以嵌入所述相变材料散热体中，呈直管形状设置，例如从相变材料散热体中一端进入，直接从另一端出来。此设置可以并排嵌入多根散热管，从而提高散热效率。

根据本实用新型的实施例，所述电池组可以包括多个电池单元，所述相变材料散热体还填充于各电池单元之间。所述相变材料发生相变时吸收电池组产生的热量，从而快速令热量散布均匀，避免产生局部受热。所述相变材料可以填充在所述电池单元之间，可以有效填充电池组单元之间的孔隙，能够更好将电池组的热量吸收及存储，并且传导至散热管。

本领域技术人员可以理解的，所述电池组可以由多个单体电池串联构成。所述单体电池的个数可以根据所需要的电压进行选择，从而防止能源浪费。

根据本实用新型的实施例，所述相变材料散热体可以包括石蜡、膨胀石墨、硬脂酸、压缩膨胀石墨复合材料的至少一种。优选的，所述相变材料散热体为膨胀石墨与其他相变材料的混合物。所述膨胀石墨内含有孔隙，当其他相变材料受热时间过长熔融时，被膨胀石墨吸附，不会从电池组滴落。

更进一步的，所述相变材料散热体为一种压缩膨胀石墨导热复合材料，所述压缩膨胀石墨导热复合材料在专利申请号为201610933696.2的专利文献中已披露，属于已有技术，在此不再赘述。

根据本实用新型的实施例，所述相变材料散热体和电池组外可以包裹一层金属箔。所述金属箔包括铝箔、铜箔等。所述金属箔可防止所述相变材料散热体受热时间过长熔融时，从电池组上滴落。

根据本实用新型的实施例，所述相变材料散热体外包裹一层金属箔。

根据本实用新型的实施例，所述散热管的材料可以为铝、铝合金、铜、铜合金或不锈钢的至少一种。所述散热管的材料为高导热材料，重量轻、易加工搬运且散热系数高，利用高导热材料更有利于散热。

根据本实用新型的实施例，所述散热管的直径为5～10mm。

根据本实用新型的实施例，所述散热管的个数为至少2个，所述至少2个散热管在所述冷却液进口和所述冷却液出口汇合，共用所述冷却液进口和所述冷却液出口。2根散热管可分别嵌入所述电池组上下两块相变材料散热体中。

本实用新型还提供一种用于适配上述电动汽车的输液装置，所述输液装置包括循环液泵和水箱，所述输液装置用于在所述电动汽车停止时，将所述循环液泵与所述散热管的冷却液进口连通，所述循环液泵将所述水箱中的冷却液通过所述冷却液进口注入所述散热管，并驱动所述冷却液在所述散热管流动并经所述冷却液出口排出，以将所述电池组的热量带离所述车体。输液装置例如可以与电动汽车的充电桩一起布置，方便在充电同时向电动汽车输入冷却液。

可以理解的，所述冷却液进入的流速可以由循环液泵与上述程序控制开关协同控制。

根据本实用新型的实施例，所述输液装置包括蓄液装置，所述蓄液装置用于在所述电动汽车停止时，与所述散热管的冷却液出口连通，所述冷却液经所述冷却液出口排出后，流入所述蓄液装置回收。

根据本实用新型的实施例，所述循环液泵和/或所述蓄液装置上设置接口，所述接口与所述冷却液进口和/或冷却液出口的密封元件相适配，用于连接和密封。

实施例1

参见图1，一种电动汽车10，包括设置在电动汽车车尾的电动汽车电池组110，以及用于为所述电动汽车电池组110进行散热的散热装置。

所述散热装置包括散热管120和相变材料散热体130，所述相变材料散热体130粘附于所述电池组110底部，与电池组110接触形成热传导。所述相变材料散热体130的大小与所述电池组110的底部相吻合。优选的，所述相变材料散热体130为膨胀石墨，大小为283×274×10mm。

参见图2，所述散热管120嵌入于所述相变材料散热体130的内部，呈“回”字型分布。所述相变材料散热体130将所述电池组110的热量热传导至所述散热管120。所述散热管120的直径为8mm，材料为铝。

所述散热管120两端分别从所述相变材料散热体130延伸至所述电动汽车的车体140上，形成冷却液进口150和冷却液出口160。所述冷却液进口150位置水平上低于冷却液出口160位置。

参见图3，所述冷却液进口150和冷却液出口160上还包括密封元件151，所述密封元件151的密封方式为卡套式密封，冷却液进口150上的密封元件151与循环液泵上的接口互为卡套，相互卡合，冷却液出口160上的密封元件151与蓄液装置上接口互为卡套。所述冷却液进口150上还包括程序控制开关152，所述程序控制开关152用于进行温度监测并控制冷却液进入的流速。所述冷却液进口150和冷却液出口160的内部均设置单向阀153，用于防止冷却液回流。

在另一实施方式中，所述电动汽车的车体上设置一容纳孔，所述容纳孔容纳所述电动汽车的充电口和所述冷却液进口。例如，在车体上一个开孔里面并列排布充电口和冷却液进口。

在另一实施方式中，所述冷却液进口150和所述冷却液出口160还设置有防尘保护套和/或防水保护套。

参见图4，本实施例还提供与电动汽车适配的输液装置170。所述输液装置170包括循环液泵171、水箱172和蓄液装置173，所述循环液泵171与所述散热管的冷却液进口150连通，所述蓄液装置173与所述散热管的冷却液出口160连通。所述循环液泵171和所述蓄液装置173上设置接口(图未示)，所述接口与电动汽车车体140上的冷却液进口150和冷却液出口160的密封元件相卡合。

当所述电动汽车10停止时，将循环液泵171上接口与所述散热管的冷却液进口150卡合，所述蓄液装置173与所述散热管的冷却液出口160卡合。开动循环液泵171，使所述循环液泵171将所述水箱172中的冷却液通过冷却液进口150注入散热管120中，并驱动冷却液在散热管120中流动，将所述散热管120的热量从冷却液出口160带出所述车体。所述冷却液经所述冷却液出口160排出后，流入所述蓄液装置173回收。优选的，所述冷却液的流速为0.5m/s。

本领域人员可以理解的，所述输液装置可以为任何能够向散热管中注入冷却液的带动力的装置，例如还可以是水龙头等。

参加图5，又一实施方式中的电池组111，所述相变材料散热体130粘附于所述电池组111底部。所述散热管120嵌入于所述相变材料散热体130的内部，呈“S”字型分布。优选的，还可以在所述相变材料散热体的内部嵌入至少2根散热管，所述散热管可以在所述相变材料散热体并排成直管型设置。所述至少2根散热管两端分别从所述相变材料散热体延伸至所述电动汽车的车体上，汇总后形成冷却液进口和冷却液出口。

参见图6，所述相变材料散热体130外面包裹一层金属箔180，所述金属箔180用于防止相变材料散热体130受热时间过长熔融时，从电池组上滴落。所述金属箔的材质为铝，所述相变材料散热体130为石蜡。

参见图7，另一实施方式中的电池组112，所述相变材料散热体130粘附于所述电池组112顶部，所述散热管120嵌入于所述相变材料散热体130的内部，呈“之”字型分布。优选的，还可以在所述相变材料散热体的内部嵌入至少2根散热管，所述散热管可以在所述相变材料散热体并排成直管型设置。所述至少2根散热管两端分别从所述相变材料散热体延伸至所述电动汽车的车体上，汇总后形成冷却液进口和冷却液出口。

参见图8，所述相变材料散热体130和电池组112外面整体包裹一层金属箔180，所述金属箔180用于防止相变材料散热体130受热时间过长熔融时，从电池组上滴落。所述金属箔的材质为铜，所述相变材料散热体130为硬脂酸。所述电池组112的电池单体之间同时也填充有相变材料散热体130。

实施例2

参见图9，本实用新型提供再一实施例的电动汽车20，所述电动汽车20的结构与实施例1中结构基本相同。区别在于，其中所述电池组110设置于所述电动汽车的车头，所述相变材料散热体130a和130b同时粘附于所述电池组110顶部和底部。所述散热管120分别嵌入于所述相变材料散热体130a和130b的内部，所述散热管120从电池组110顶部的相变材料散热体130a进入，在相变材料散热体130a内部设置成S型，然后沿着电池组110外部延伸至电池组110底部的相变材料散热体130b，在相变材料散热体130b内部设置成S型。所述散热管120两端分别从所述相变材料散热体130a和130b延伸至所述电动汽车的车体140上，形成冷却液进口150和冷却液出口160。所述散热管120的直径为5mm，材料为铜。所述相变材料散热体130为压缩膨胀石墨导热复合材料。

实施例3

参见图10，本实用新型提供又一实施例中的电动汽车30，所述电动汽车30的结构与实施例1中结构基本相同。区别在于，其中所述电池组110设置于所述电动汽车的车尾，所述相变材料散热体130a和130b同时粘附于所述电池组110顶部和底部，分别有2根散热管120a和120b嵌入于所述相变材料散热体130a和130b的内部，所述散热管120a和120b分别在相变材料散热体130a和130b内部设置成直管型。所述散热管120a和120b两端分别从所述相变材料散热体130a和130b延伸至所述电动汽车的车体140上，汇总后形成冷却液进口150和冷却液出口160。所述散热管120的直径为10mm，材料为铝合金。所述相变材料散热体130为压缩膨胀石墨导热复合材料。

上面所述的实施例仅仅是对本实用新型的优选实施方式进行描述，并非对本实用新型的范围进行限定，在不脱离本实用新型设计精神的前提下，本领域普通工程技术人员对本实用新型技术方案所做出的各种变形和改进，均应落入本实用新型的权利要求书确定的保护范围内。

Claims (9)

1.一种电动汽车，包括电池组和用于为所述电池组进行散热的散热装置，其特征在于，所述散热装置包括相变材料散热体以及嵌入在所述相变材料散热体中的散热管，所述相变材料散热体与所述电池组接触形成热传导；

所述相变材料散热体将所述电池组的热量热传导至所述散热管；

所述散热管的两端分别从所述相变材料散热体延伸至所述电动汽车的车体上，在所述电动汽车的车体上形成冷却液进口和冷却液出口，当所述电动汽车停止运行时，供冷却液从所述冷却液进口注入，在所述散热管中流动，从所述冷却液出口排出，以将所述电池组的热量带离所述车体。

2.根据权利要求1所述的电动汽车，其特征在于，所述冷却液进口和/或冷却液出口设置密封元件，所述密封元件采用的密封方式包括螺纹式、卡套式、真空吸附式的至少一种。

3.根据权利要求1所述的电动汽车，其特征在于，所述冷却液进口和冷却液出口均设置单向阀。

4.根据权利要求1所述的电动汽车，其特征在于，所述冷却液进口位置水平上低于冷却液出口位置。

5.根据权利要求1所述的电动汽车，其特征在于，所述电动汽车的车体上设置一容纳孔，所述容纳孔容纳所述电动汽车的充电口和所述冷却液进口。

6.根据权利要求1所述的电动汽车，其特征在于，所述冷却液进口设置程序控制开关，用于进行温度监测并控制冷却液进入的流速。

7.根据权利要求1所述的电动汽车，其特征在于，所述散热管的个数为至少2个，所述至少2个散热管在所述冷却液进口和所述冷却液出口汇合，共用所述冷却液进口和所述冷却液出口。

8.一种用于适配根据权利要求1-7任一项所述的电动汽车的输液装置，其特征在于，所述输液装置包括循环液泵和水箱，所述输液装置用于在所述电动汽车停止时，将所述循环液泵与所述散热管的冷却液进口连通，所述循环液泵将所述水箱中的冷却液通过所述冷却液进口注入所述散热管，并驱动所述冷却液在所述散热管流动并经所述冷却液出口排出，以将所述电池组的热量带离所述车体。

9.根据权利要求8所述的电动汽车的输液装置，其特征在于，所述输液装置还包括蓄液装置，所述蓄液装置用于在所述电动汽车停止时，与所述散热管的冷却液出口连通，所述冷却液经所述冷却液出口排出后，流入所述蓄液装置回收。