[發(fā)明專利]基于半導(dǎo)體熱電技術(shù)的電動(dòng)汽車電池冷卻系統(tǒng)

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201910697133.1
• 申請(qǐng)日: 2019-07-31
• 公開（公告）號(hào): CN110336096A
• 公開（公告）日: 2019-10-15
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 欒忠駿
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 上海馬勒熱系統(tǒng)有限公司
• 主分類號(hào): H01M10/613
• 分類號(hào): H01M10/613;H01M10/625;H01M10/6572;H01M10/6554;H01M10/6567;B60L58/26
• 代理公司: 上海碩力知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 31251
• 代理人: 林柳燕

一種電動(dòng)汽車技術(shù)領(lǐng)域的基于半導(dǎo)體熱電技術(shù)的電動(dòng)汽車電池冷卻系統(tǒng)，包括電池模組、熱擴(kuò)散板、半導(dǎo)體熱電模塊、液冷板、定位支架、彈簧碟片、下安裝板、緊固螺栓、隔熱材料，熱擴(kuò)散板布置在電池模組的下方，隔熱材料位于熱擴(kuò)散板的下方，半導(dǎo)體熱電模塊安裝在隔熱材料上，定位支架位于隔熱材料的下方，液冷板安裝在定位支架上，熱擴(kuò)散板、下安裝板之間通過緊固螺栓聯(lián)結(jié)在一起。本發(fā)明在通電后，自身的帕爾貼效應(yīng)能將電池溫度降低至環(huán)境溫度以下，滿足電池在高溫環(huán)境下的散熱需求。本發(fā)明不但高效、緊湊、可靠性好，而且同時(shí)具備冷卻與加熱功能，適用于汽車電池?zé)峁芾硐到y(tǒng)的優(yōu)化設(shè)計(jì)。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及的是一種電動(dòng)汽車技術(shù)領(lǐng)域的電池冷卻系統(tǒng)，特別是一種同時(shí)具備冷卻與加熱功能的基于半導(dǎo)體熱電技術(shù)的電動(dòng)汽車電池冷卻系統(tǒng)。

背景技術(shù)

鋰離子電池是電動(dòng)車的重要部件之一。電池在工作過程中會(huì)集聚大量的熱，如果散熱系統(tǒng)不能及時(shí)帶出，將加速電池的溫升，降低電池的循環(huán)壽命。半導(dǎo)體熱電技術(shù)運(yùn)用半導(dǎo)體的帕爾貼效應(yīng)，可以同時(shí)滿足電池高溫散熱與低溫加熱需求，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，設(shè)計(jì)緊湊，且系統(tǒng)中無運(yùn)動(dòng)件，可靠性好，適合運(yùn)用在電動(dòng)汽車上。

在現(xiàn)有技術(shù)中，專利號(hào)為201310126565.X的專利申請(qǐng)文件公開了一種基于熱電冷卻的散熱裝置，結(jié)構(gòu)較為緊湊，但半導(dǎo)體熱電模塊熱端采用效果較差的風(fēng)冷散熱，影響模塊的制冷性能。專利號(hào)為201410027048.1的專利申請(qǐng)文件公開了一種相變材料與半導(dǎo)體熱電模塊相結(jié)合的電池冷卻方式，改善了電池間的傳熱性能，但沒有詳細(xì)說明半導(dǎo)體熱電模塊與電池組、散熱端的固定方式。專利號(hào)為20121036689.0的專利申請(qǐng)文件公開了一種熱電冷卻方法，該專利用螺栓直接將水冷板與半導(dǎo)體熱電模塊相固定，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，但僅靠螺栓固定，容易造成熱電模塊受力不均勻而影響其性能與壽命，且該專利沒有考慮半導(dǎo)體熱電片冷熱端隔熱問題。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明針對(duì)上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供了一種基于半導(dǎo)體熱電技術(shù)的電動(dòng)汽車電池冷卻系統(tǒng)，不但高效、緊湊、可靠性好，而且同時(shí)具備冷卻與加熱功能。

本發(fā)明是通過以下技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn)的，本發(fā)明包括電池模組、熱擴(kuò)散板、半導(dǎo)體熱電模塊、液冷板、定位支架、彈簧碟片、下安裝板、緊固螺栓和隔熱材料，電池模組由電池單體組成，熱擴(kuò)散板布置在電池模組的下方并與電池模組的下表面緊密接觸，隔熱材料位于熱擴(kuò)散板的下方，半導(dǎo)體熱電模塊安裝在隔熱材料上，定位支架位于隔熱材料的下方，液冷板安裝在定位支架上，彈簧碟片的上端與定位支架聯(lián)結(jié)在一起，彈簧碟片的下端與下安裝板聯(lián)結(jié)一起，熱擴(kuò)散板的下表面與半導(dǎo)體熱電模塊的上表面緊密接觸，半導(dǎo)體熱電模塊的下表面與液冷板的上表面緊密接觸，熱擴(kuò)散板、下安裝板之間通過緊固螺栓聯(lián)結(jié)在一起。

進(jìn)一步地，在本發(fā)明中，在電池模塊與熱擴(kuò)散板接觸面之間，熱擴(kuò)散板與半導(dǎo)體熱電模塊接觸面之間，半導(dǎo)體熱電模塊與液冷板接觸面之間填涂熱界面材料。

更進(jìn)一步地，在本發(fā)明中，定位支架與彈簧碟片一體成型。

更進(jìn)一步地，在本發(fā)明中，半導(dǎo)體熱電模塊的型號(hào)包括但不限于TEC-127-05、TEC-127-06、TEC-127-07或TEC-127-08。

更進(jìn)一步地，在本發(fā)明中，彈簧碟片由鋼或鋁合金或高強(qiáng)度塑料制成，形狀包括但不限于翼形或圓錐形。

更進(jìn)一步地，在本發(fā)明中，隔熱材料由低導(dǎo)熱材料制成，包括但不限于泡沫聚氨脂、玻璃纖維、聚四氟乙烯、氣凝膠氈。

更進(jìn)一步地，在本發(fā)明中，緊固螺栓由低導(dǎo)熱系數(shù)材料制成，包括但不限于尼龍。

更進(jìn)一步地，在本發(fā)明中，熱界面材料包括但不限于導(dǎo)熱硅膠、導(dǎo)熱石墨片、導(dǎo)熱墊片。

更進(jìn)一步地，在本發(fā)明中，半導(dǎo)體熱電模塊的輸入電流為5A至6A。

更進(jìn)一步地，在本發(fā)明中，彈簧碟片對(duì)半導(dǎo)體熱電模塊施加的壓力為2Mpa。