本發(fā)明涉及電動汽車電池領域,更具體地說,涉及一種液冷式動力電池散熱裝置,還涉及一種包括上述液冷式動力電池散熱裝置的車輛。
背景技術:
新能源電動汽車作為新一代的交通工具,在節(jié)能減排、減少人類對傳統(tǒng)化石能源的依賴方面具有傳統(tǒng)汽車不可比擬的優(yōu)勢。
電池作為新能源電動汽車的核心部件,它能否安全可靠地運行至關重要。一方面,在電動汽車剛剛啟動和爬坡的時候,或者充、放電過程中,電池將散發(fā)大量的熱量。如果不能把這些熱量快速散發(fā)出去,將引起電池的熱失控現(xiàn)象,嚴重時電池有發(fā)生劇烈膨脹和爆炸的危險。另一方面,電動汽車在崎嶇路面行駛時,電池間會出現(xiàn)不同程度的摩擦和碰撞,不僅損壞電池,更有可能摩擦產生火花,從而引發(fā)安全事故。
目前,電動汽車動力電池大多采用風冷或者液冷進行散熱。風冷結構簡單、成本較低,隨著電池能量密度的提升,電池產熱越來越多,風冷漸漸不能滿足散熱需求了。而液冷的散熱效果顯著,但結構復雜,管道與電池之間大多直接接觸,缺少緩沖,容易碰撞造成泄露的風險。
綜上所述,如何有效地解決動力電池風冷散熱效率低、水冷散熱安全性差造成的難以滿足散熱要求等問題,是目前本領域技術人員急需解決的問題。
技術實現(xiàn)要素:
有鑒于此,本發(fā)明的第一個目的在于提供一種液冷式動力電池散熱裝置,該液冷式動力電池散熱裝置的結構設計可以有效地解決動力電池風冷散熱效率低、水冷散熱安全性差造成的難以滿足散熱要求的問題,本發(fā)明的第二個目的在于提供一種包括上述液冷式動力電池散熱裝置的車輛。
為了達到上述第一個目的,本發(fā)明提供如下技術方案:
一種液冷式動力電池散熱裝置,包括散熱模組、液泵和儲液箱;
所述散熱模組包括至少一組散熱單元,每組所述散熱單元包括用于貼合電池設置的導熱硅膠板和嵌于所述導熱硅膠板內的散熱管,所述散熱管與所述液泵和所述儲液箱連通形成散熱循環(huán)回路。
優(yōu)選地,上述液冷式動力電池散熱裝置中,所述導熱硅膠板包括相對設置的第一硅膠板和第二硅膠板,所述散熱管夾持于所述第一硅膠板和所述第二硅膠板之間。
優(yōu)選地,上述液冷式動力電池散熱裝置中,所述第一硅膠板和所述第二硅膠板上分別對應開設有安裝凹槽,所述散熱管置于所述安裝凹槽內。
優(yōu)選地,上述液冷式動力電池散熱裝置中,所述導熱硅膠板內平行設置有多根所述散熱管,多根所述散熱管均通過接頭接入所述散熱循環(huán)回路。
優(yōu)選地,上述液冷式動力電池散熱裝置中,包括多組所述散熱單元,且所述散熱單元與所述電池間隔排布。
優(yōu)選地,上述液冷式動力電池散熱裝置中,多組所述散熱單元的所述散熱管首尾依次連通。
優(yōu)選地,上述液冷式動力電池散熱裝置中,多組所述散熱單元的所述散熱管首尾依次通過硅膠軟管連通,所述散熱管與所述液泵和所述儲液箱之間通過硅膠軟管連通。
優(yōu)選地,上述液冷式動力電池散熱裝置中,所述散熱管為紫銅管。
本發(fā)明提供的液冷式動力電池散熱裝置包括散熱模組、液泵和儲液箱。其中,散熱模組包括至少一組散熱單元,每組散熱單元又包括導熱硅膠板和散熱管,散熱管內嵌于導熱硅膠板中,導熱硅膠板用于貼合電池設置,以與電池進行有效熱傳遞。散熱管的兩端分別通過管路與液泵及儲液箱連通形成散熱循環(huán)回路。
應用本發(fā)明提供的液冷式動力電池散熱裝置時,將導熱硅膠板貼合需散熱處理的電池設置,由于液泵、儲液箱及散熱管形成散熱循環(huán)回路,因而在液泵的帶動下,回路內的冷卻液流經(jīng)散熱管充分與電池進行熱交換,溫度升高的冷卻液回流至儲液箱,如此循環(huán)。由于散熱管內嵌于導熱硅膠板內,因而一方面導熱硅膠板能夠有效傳遞熱量,不影響散熱效率。另一方面,利用導熱硅膠板的柔韌性,在電池和散熱管之間起到抗震的作用。另外,導熱硅膠板具有很高的防火系數(shù),能夠達到阻燃的效果。
為了達到上述第二個目的,本發(fā)明還提供了一種車輛,該車輛包括動力電池;還包括上述任一種液冷式動力電池散熱裝置,所述液冷式動力電池散熱裝置的導熱硅膠板貼合所述動力電池設置。由于上述的液冷式動力電池散熱裝置具有上述技術效果,具有該液冷式動力電池散熱裝置的車輛也應具有相應的技術效果。
附圖說明
為了更清楚地說明本發(fā)明實施例或現(xiàn)有技術中的技術方案,下面將對實施例或現(xiàn)有技術描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹,顯而易見地,下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實施例,對于本領域普通技術人員來講,在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下,還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。
圖1為本發(fā)明一個具體實施例的液冷式動力電池散熱裝置的結構示意圖;
圖2為圖1中散熱模組的結構示意圖;
圖3為圖1中散熱單元的爆炸結構示意圖。
附圖中標記如下:
散熱模組1,液泵2,儲液箱3,六通軟管4,散熱單元11,電池12,硅膠軟管13,導熱硅膠板111,散熱管112。
具體實施方式
本發(fā)明實施例公開了一種液冷式動力電池散熱裝置,以提高散熱效率及安全性,滿足動力電池散熱需求。
下面將結合本發(fā)明實施例中的附圖,對本發(fā)明實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述,顯然,所描述的實施例僅僅是本發(fā)明一部分實施例,而不是全部的實施例。基于本發(fā)明中的實施例,本領域普通技術人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例,都屬于本發(fā)明保護的范圍。
請參閱圖1-圖3,圖1為本發(fā)明一個具體實施例的液冷式動力電池散熱裝置的結構示意圖;圖2為圖1中散熱模組的結構示意圖;圖3為圖1中散熱單元的爆炸結構示意圖。
在一個實施例中,本發(fā)明提供的液冷式動力電池散熱裝置包括散熱模組1、液泵2和儲液箱3。
其中,散熱模組1包括至少一組散熱單元11,每組散熱單元11又包括導熱硅膠板111和散熱管112,散熱管112內嵌于導熱硅膠板111中,導熱硅膠板111用于貼合電池12設置,以與電池12進行有效熱傳遞。也就是散熱管112與電池12間無需直接接觸,而是通過導熱硅膠緩沖過渡,因而避免了散熱管112與電池12直接碰撞造成泄露的風險。
散熱管112的兩端分別通過管路與液泵2及儲液箱3連通形成散熱循環(huán)回路。也就是散熱管112、液泵2和儲液箱3形成散熱循環(huán)回路。散熱循環(huán)回路內具體可以為水、冷卻液等冷卻介質。冷卻介質在散熱循環(huán)回路內循環(huán),并在流經(jīng)散熱管112時電池12進行熱量交換,從而將熱量帶走,降低電池12的溫度。具體液冷散熱原理可參考現(xiàn)有技術,此處不再贅述。根據(jù)需要,為了有效降低流經(jīng)散熱管112后溫度升高的冷卻液溫度,可以在散熱循環(huán)回路內設置換熱器,以將回路內的冷卻液溫度降低。優(yōu)選的,換熱器可以設置于散熱管112的進水端。當然,在冷卻液回流過程中即可與外界熱交換溫度降低至滿足電池12散熱需求的情況下,也可以不設置換熱器。
應用本發(fā)明提供的液冷式動力電池散熱裝置時,將導熱硅膠板111貼合需散熱處理的電池12設置,由于液泵2、儲液箱3及散熱管112形成散熱循環(huán)回路,因而在液泵2的帶動下,回路內的冷卻液流經(jīng)散熱管112充分與電池12進行熱交換,溫度升高的冷卻液回流至儲液箱3,如此循環(huán)。由于散熱管112內嵌于導熱硅膠板111內,因而一方面導熱硅膠板111能夠有效傳遞熱量,不影響散熱效率。另一方面,利用導熱硅膠板111的柔韌性,在電池12和散熱管112之間起到抗震的作用。另外,導熱硅膠板111具有很高的防火系數(shù),能夠達到阻燃的效果。
進一步地,導熱硅膠板111包括相對設置的第一硅膠板和第二硅膠板,散熱管112夾持于第一硅膠板和第二硅膠板之間。也就是采用雙層導熱硅膠板111的結構,與散熱管112形成“三明治”結構,第一硅膠板和第二硅膠板相對的將散熱管112夾持于二者之間。如此設置,便于散熱單元11的組裝,具體可以通過將散熱單元11夾持于相鄰的電池12之間,通過電池12的擠壓力將散熱管112固定于第一硅膠板和第二硅膠板之間。根據(jù)需要,也可以通過固定部件固定第一硅膠板及第二硅膠板從而將散熱管112固定安裝于二者之間,或者直接通過固定部件將散熱管112固定于第一硅膠板或第二硅膠板也可。當然,導熱硅膠板111可以為一體式板件,通過在硅膠板內開設通孔,將散熱管112嵌插于通孔內也可達到緩沖減振目的。
導熱硅膠板111的形狀及尺寸可根據(jù)需要散熱的電池12形狀及尺寸進行設置,此處可以不作具體限定。如設置為矩形,且尺寸與電池12大小相同等。
更進一步地,第一硅膠板和第二硅膠板上分別對應開設有安裝凹槽,散熱管112置于安裝凹槽內。也就是第一硅膠板上開設第一安裝凹槽,第二硅膠板上對應的開設第二安裝凹槽,進而第一硅膠板與第二硅膠板相對設置時,第一安裝凹槽與第二安裝凹槽相對形成用于容置散熱管112的容腔。優(yōu)選的,安裝凹槽為曲率半徑與散熱管112的半徑相同的凹槽,因而安裝凹槽與散熱管112相切合,散熱效率好且緩沖作用好。具體的,可以設置安裝凹槽的深度小于散熱管112的半徑,從而第一硅膠板與第二硅膠板相對固定安裝狀態(tài)下,能夠將散熱管112有效擠壓固定于二者之間。
在上述各實施例中,導熱硅膠板111內平行設置有多根散熱管112,多根散熱管112均通過接頭接入散熱循環(huán)回路。根據(jù)散熱需要,可以平行并列設置多根散熱管112,多根散熱管112的兩端分別通過接頭接入散熱循環(huán)回路,如圖1所示的,導熱硅膠板111內設置有五根散熱管112的情況下,則通過六通接頭,如六通軟管接頭接入散熱循環(huán)回路。
在上述各實施例的基礎上,包括多組散熱單元11,且散熱單元11與電池12間隔排布。對于電動汽車等以電池12作為動力的設備,通常并列設置有多塊電池12,因而相應的設置多組散熱單元11,且散熱單元11與電池12間隔排布,從而能夠有效與對電池12進行散熱,提高散熱效率。
進一步地,多組散熱單元11的散熱管112首尾依次連通。為了使得散熱裝置整體結構更為緊湊,則多組散熱單元11的散熱管112首尾依次連通,并通過首端的散熱管112及尾端的散熱管112將整體散熱管112接入散熱循環(huán)回路。在每個導熱硅膠板111內平行設置有多根散熱管112的情況下,則可以將各導熱硅膠板111對應位置的散熱管112首尾依次連通,如圖2所示的導熱硅膠板111內設置有五根散熱管112的情況下,則將位于頂層的各散熱管112連通,位于第二層的各散熱管112首尾依次連通,依此位于同層的各散熱管112首尾依次連通。根據(jù)需要,也可以將各導熱硅膠板111內的散熱管112分別通過接頭接入散熱循環(huán)回路內,但結構相對復雜。
具體的,多組散熱單元11的散熱管112首尾依次通過硅膠軟管13連通,散熱管112與液泵2和儲液箱3之間通過硅膠軟管13連通。具體各硅膠軟管13的管徑根據(jù)需要進行設置,以與對應的散熱管112等配合。通過硅膠軟管13連接,一方面能夠有效散熱,同時便于各部件的布局。
具體的,散熱管112為紫銅管。紫銅管具有良好的導熱性,從而保證散熱管112內散熱介質與導熱硅膠板111的熱傳遞,提高散熱效率。當然,散熱管112也并不局限于紫銅管,其他具有良好導熱性的管件也可。
以下以一個優(yōu)選的實施方式為例進行說明。
在一個優(yōu)選的實施方式中,液冷式動力電池散熱裝置包括散熱模組1、小型水泵和水箱,三者之間由六通軟管和硅膠管連接,所述的散熱模組1包括多個散熱單元11。散熱單元11和方形鋰電池12成間隔排布。散熱單元11由高導熱硅膠板111、紫銅管、高導熱硅膠板111成“三明治”結構組成。高導熱硅膠板111具有很好的柔韌性和很高的防火系數(shù),將其布置于方形鋰電池12和散熱管112(紫銅管)之間能達到抗震和阻燃的效果,且其表面有凹槽能夠與散熱管112相切合。硅膠軟管13用于連接相鄰兩個散熱單元11中的紫銅管。六通軟管4為直線型通管,一側有五個等孔徑的通孔,另一側則只有一個。
通過將高導熱硅膠板111與散熱管112(紫銅管)做成“三明治”結構的模塊,再將模塊與方形鋰電池12間隔排布,利用高導熱硅膠板111的柔韌性,在鋰電池12和液冷管道之間起到抗震的作用。另外,高導熱硅膠板111具有很高的防火系數(shù),能夠達到阻燃的效果。
基于上述實施例中提供的液冷式動力電池散熱裝置,本發(fā)明還提供了一種車輛,該車輛包括,該車輛包括動力電池;還包括上述實施例中任意一種液冷式動力電池散熱裝置,且液冷式動力電池散熱裝置的導熱硅膠板111貼合所述動力電池12設置。由于該車輛采用了上述實施例中的液冷式動力電池散熱裝置,所以該車輛的有益效果請參考上述實施例。
本說明書中各個實施例采用遞進的方式描述,每個實施例重點說明的都是與其他實施例的不同之處,各個實施例之間相同相似部分互相參見即可。
對所公開的實施例的上述說明,使本領域專業(yè)技術人員能夠實現(xiàn)或使用本發(fā)明。對這些實施例的多種修改對本領域的專業(yè)技術人員來說將是顯而易見的,本文中所定義的一般原理可以在不脫離本發(fā)明的精神或范圍的情況下,在其它實施例中實現(xiàn)。因此,本發(fā)明將不會被限制于本文所示的這些實施例,而是要符合與本文所公開的原理和新穎特點相一致的最寬的范圍。