[發(fā)明專利]一種熱管式動力電池冷卻裝置

有效

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• 申請日: 2019-05-16
• 公開（公告）號: CN110176651B
• 公開（公告）日: 2022-02-11
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 周年勇;段鋒;王慶榮;徐慕豪;郭強
• 申請（專利權(quán)）人: 常州大學(xué)
• 主分類號: H01M10/613
• 分類號: H01M10/613;H01M10/617;H01M10/625;H01M10/637;H01M10/647;H01M10/6551;H01M10/6552;H01M10/6554;H01M10/6563;H01M10/6569;H01M50/264;H01M50/204;H01M50/249
• 代理公司: 常州市英諾創(chuàng)信專利代理事務(wù)所(普通合伙) 32258
• 代理人: 朱麗莎

本發(fā)明提供了一種熱管式動力電池冷卻裝置，包括冷卻單元、固定柵格、動力電池組和控制系統(tǒng)，動力電池組陣列嵌入固定在固定柵格內(nèi)；熱端組件包括熱端殼體，熱端殼體前端主進風(fēng)口上方還具有輔助進風(fēng)口，熱端殼體為板材拼接而成；控制系統(tǒng)包括溫度傳感器、溫度控制單元和輔助風(fēng)機，溫度傳感器設(shè)置在出風(fēng)口內(nèi)，輔助風(fēng)機設(shè)置在輔助進風(fēng)口內(nèi)，溫度控制單元分別與溫度傳感器和輔助風(fēng)機線路連接并通過溫度傳感器信號控制輔助風(fēng)機的啟停。本發(fā)明結(jié)構(gòu)設(shè)計合理，可有效提高換熱面積，制冷效果好，并可平衡動力電池組的散熱覆蓋面積，可有效降低由內(nèi)部溫度分布不均而導(dǎo)致制電池內(nèi)部的不可逆反應(yīng)物增多的情況，提高動力電池的使用壽命。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及電池冷卻技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種熱管式動力電池冷卻裝置。

背景技術(shù)

在新能源汽車領(lǐng)域，為了保證動力電池的運行溫度維持在一個合理穩(wěn)定范圍之內(nèi)，同時使電池單體各表面運行溫度均勻，離不開相關(guān)冷卻裝置。但是在現(xiàn)階段動力電池冷卻裝置的發(fā)展中，越來越多廠家將目光集中在液冷一塊，其利用單一冷板置于動力電池底面其內(nèi)部布置液體流道。此形式內(nèi)部流道極易產(chǎn)生污垢，阻塞流道影響制冷效果。且系統(tǒng)運行需使用泵機驅(qū)動，額外能耗過大。由此為解決上述問題，在進行動力電池冷卻裝置設(shè)計時，需從節(jié)能高效的角度出發(fā)合理利用汽車在行駛過程中自身所具備的動能，減少冷卻系統(tǒng)額外功耗。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是：為了克服現(xiàn)有技術(shù)之不足，本發(fā)明提供一種制冷主要動力由汽車自身在行駛過程中所具有的動能而提供，更加節(jié)能環(huán)保且散熱面積大、冷卻效率高、額外能耗低、溫度可控，可有效降低由內(nèi)部溫度分布不均而導(dǎo)致制電池內(nèi)部的不可逆反應(yīng)物增多的情況，提高使用壽命的一種熱管式動力電池冷卻裝置。

本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是：一種熱管式動力電池冷卻裝置，包括冷卻單元、固定柵格、動力電池組和控制系統(tǒng)，所述的固定柵格設(shè)置在冷卻單元的吸熱端面，所述的動力電池組陣列嵌入固定在固定柵格內(nèi)；所述的冷卻單元包括冷端組件、熱端組件和熱管組件，所述的冷端組件為疊加設(shè)于熱端組件上方的冷端殼體；所述的熱端組件包括熱端殼體，所述熱端殼體前端具有主進風(fēng)口、后端具有出風(fēng)口，熱端殼體前端主進風(fēng)口上方還具有輔助進風(fēng)口，所述的熱端殼體為板材拼接而成，主進風(fēng)口、輔助進風(fēng)口與出風(fēng)口之間形成Y形空氣流道；所述的熱管組件包括內(nèi)部管路相通的蒸發(fā)段和冷凝段，所述蒸發(fā)段與冷凝段內(nèi)填充有換熱介質(zhì)；所述的蒸發(fā)段位于冷端殼體內(nèi)、冷凝段位于熱端殼體的Y形空氣流道內(nèi)；所述的控制系統(tǒng)包括溫度傳感器、溫度控制單元和輔助風(fēng)機，所述溫度傳感器設(shè)置在出風(fēng)口內(nèi)，所述的輔助風(fēng)機設(shè)置在輔助進風(fēng)口內(nèi)，所述的溫度控制單元分別與溫度傳感器和輔助風(fēng)機線路連接并通過溫度傳感器信號控制輔助風(fēng)機的啟停。

進一步的，所述的固定柵格為吸熱薄板制成的呈陣列排布在吸熱端面上的半包狀結(jié)構(gòu)。

更進一步的，所述的半包狀結(jié)構(gòu)為開口朝上的具有內(nèi)凹槽的槽形體狀結(jié)構(gòu)。

進一步的，每個動力電池組下方均對應(yīng)設(shè)計有熱管組件，且每組熱管組件均為開口朝向水平方向的U型結(jié)構(gòu)，且與空氣流動方向垂直的相鄰兩組熱管組件的開口方向相對，U型結(jié)構(gòu)位于上方的長管為蒸發(fā)段、位于下方的長管為冷凝段，所述冷凝段外纏繞固定有散熱翅片。

進一步的，為了便于冷端殼體與蒸發(fā)段接觸傳導(dǎo)熱量，所述的冷端殼體為實心結(jié)構(gòu)，實心結(jié)構(gòu)內(nèi)具有供熱管的蒸發(fā)段放置的空孔，所述空孔內(nèi)壁與蒸發(fā)段外壁貼合接觸。

相應(yīng)的，實心結(jié)構(gòu)的空孔可與蒸發(fā)段合并，在制造冷端殼體時，直接將蒸發(fā)段成型，即所述的冷端殼體為實心結(jié)構(gòu)，實心結(jié)構(gòu)內(nèi)具有空孔，所述的實心結(jié)構(gòu)的空孔構(gòu)成了熱管的蒸發(fā)段，冷凝段與空孔連通相接，換熱介質(zhì)流動在空孔與冷凝段內(nèi)部。