電池Pack熱管式散熱系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型提供了一種電池Pack熱管式散熱系統(tǒng)，包括電池殼體、電池模組以及熱管散熱系統(tǒng)；其中，所述電池模組置在所述電池殼體的內(nèi)側(cè)；所述熱管散熱系統(tǒng)包括導(dǎo)熱板、熱管以及翅片管；其中，所述導(dǎo)熱板設(shè)置在所述電池模組上；所述熱管的一端設(shè)置在所述導(dǎo)熱板中，另一端穿出所述電池殼體；所述翅片管設(shè)置在所述熱管的另一端上且設(shè)置在所述電池殼體外側(cè)。本實(shí)用新型采用間接散熱的方式，先將電池模組中電芯的熱量從Pack內(nèi)部傳導(dǎo)到熱管上，再傳遞到翅片管上，利用重力熱管的高傳導(dǎo)性、翅片管的高散熱性以及不可逆性，最終將熱量散發(fā)到空氣中去，散熱效率較高。
【專利說明】
電池Pack熱管式散熱系統(tǒng)
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本實(shí)用新型涉及汽車動(dòng)力電池或儲能電池中使用的電池?zé)峁芾硐到y(tǒng)，具體地，涉及一種電池Pack熱管式散熱系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著能源形勢的日益嚴(yán)峻，汽車尾氣以及火力發(fā)電的廢氣也在不斷的污染我們的城市環(huán)境，人民急切地期望提高城市生存環(huán)境質(zhì)量。目前，中國政府正在大力推動(dòng)電動(dòng)汽車的發(fā)展，而電池又是電動(dòng)汽車的核心部件，但是電池的熱管理系統(tǒng)的好壞直接影響著電池的安全性以及可靠性等。
[0003]熱管理系統(tǒng)包括散熱系統(tǒng)和加熱系統(tǒng)，而散熱系統(tǒng)又是急需克服的一項(xiàng)難題，如果電池溫度過高而沒有進(jìn)行有效控制，將會導(dǎo)致不可估量的后果，不僅會影響到電池壽命，甚至?xí)鸹鸸璉起爆炸。
[0004]目前，熟知的電池冷卻系統(tǒng)有液體冷卻以及風(fēng)冷，但是都有它們各自的缺陷。液體冷卻可能會導(dǎo)致液體泄漏而引起短路，需要專門的氣密性檢測設(shè)備，以及后期還有漏氣的風(fēng)險(xiǎn)，除此之外，還需要外部動(dòng)力來進(jìn)行液體的循環(huán)以及冷卻。風(fēng)冷需要將空氣過濾后通入Pack內(nèi)部，這將降低Pack的IP防護(hù)等級，以及還需定期更換空氣濾芯，后期維護(hù)成本較高。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0005]針對現(xiàn)有技術(shù)中的缺陷，本實(shí)用新型的目的是提供一種電池Pack熱管式散熱系統(tǒng)，包括一電池殼體、電池模組、熱管散熱系統(tǒng)，測溫控制系統(tǒng)，使其能夠解決現(xiàn)今市面上一般電池Pack散熱系統(tǒng)所存在的上述缺點(diǎn)。
[0006]根據(jù)本實(shí)用新型提供的電池Pack熱管式散熱系統(tǒng)，包括電池殼體、電池模組以及熱管散熱系統(tǒng)；
[0007]其中，所述電池模組置在所述電池殼體的內(nèi)側(cè)；
[0008]所述熱管散熱系統(tǒng)包括導(dǎo)熱板、熱管以及翅片管；
[0009]其中，所述導(dǎo)熱板設(shè)置在所述電池模組上;所述熱管的一端設(shè)置在所述導(dǎo)熱板中，另一端穿出所述電池殼體;所述翅片管設(shè)置在所述熱管的另一端上且設(shè)置在所述電池殼體外側(cè)。
[0010]優(yōu)選地，還包括測溫控制系統(tǒng)，所述測溫控制系統(tǒng)包括控制系統(tǒng)和溫度傳感器;所述熱管散熱系統(tǒng)還包括風(fēng)扇；
[0011 ]所述溫度傳感器設(shè)置在所述電池模組內(nèi)和/或所述熱管上；
[0012]所述風(fēng)扇設(shè)置在所述翅片管的一側(cè);所述控制系統(tǒng)與所述風(fēng)扇、所述溫度傳感器電連接。
[0013]優(yōu)選地，還包括導(dǎo)熱膠墊；
[0014]所述導(dǎo)熱膠墊設(shè)置在所述電池模組和所述導(dǎo)熱板之間。
[0015]優(yōu)選地，當(dāng)任一溫度傳感器獲取的溫度大于設(shè)定溫度閾值時(shí)，所述控制系統(tǒng)控制所述風(fēng)扇轉(zhuǎn)動(dòng)。
[0016]優(yōu)選地，所述電池模組的側(cè)邊裝有散熱鋁片。
[0017]優(yōu)選地，所述熱管采用重力熱管;所述翅片管采用整體式翅片管;所述風(fēng)扇的數(shù)量為多組。
[0018]優(yōu)選地，所述電池模組的數(shù)量為多個(gè)；
[0019]任一所述電池模組設(shè)置有至少一溫度傳感器;任一所述電池模組均設(shè)置有多個(gè)相互獨(dú)立的熱管。
[0020]優(yōu)選地，所述導(dǎo)熱板上設(shè)置有漏液槽。
[0021]優(yōu)選地，還包括模組固定支架；
[0022]所述模組固定支架通過螺栓連接所述電池殼體的下壁面;所述電池模組設(shè)置在所述模組固定支架內(nèi)側(cè)，由所述模組固定支架形成與所述電池殼體的固定連接。
[0023]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型具有如下的有益效果:
[0024]1、本實(shí)用新型采用間接散熱的方式，先將電池模組中電芯的熱量從Pack內(nèi)部傳導(dǎo)到熱管上，再傳遞到翅片管上，利用重力熱管的高傳導(dǎo)性、翅片管的高散熱性以及不可逆性，最終將熱量散發(fā)到空氣中去，散熱效率較高。
[0025]2、本實(shí)用新型采用了導(dǎo)熱膠墊和導(dǎo)熱板，增大了熱管的有效接觸面積，提高了熱管的工作效率;采用翅片管散熱，又增大了有效散熱面積，加快了電池Pack的散熱。
[0026]3、本實(shí)用新型設(shè)置有模塊式風(fēng)扇，即采用多組風(fēng)扇，根據(jù)測量的溫度，利用程控單獨(dú)開啟風(fēng)扇以及控制風(fēng)扇轉(zhuǎn)速，避免了能源的浪費(fèi)，非常節(jié)能高效，而且即使電扇不工作，足夠大的翅片管面積也可以進(jìn)行一定溫度范圍內(nèi)的自散熱。
[0027]4、本實(shí)用新型中熱管為重力熱管，也稱兩相閉式熱虹吸管，可以極大的降低使用成本，還不必?fù)?dān)心外部的熱量被傳遞到Pack內(nèi)部。
[0028]5、本實(shí)用新型熱管可靠性高，長期使用不需更換，本實(shí)用新型設(shè)置由多根獨(dú)立的熱管組成，單根熱管的損壞并不影響散熱系統(tǒng)的正常運(yùn)行，工作可靠性高，即使單根熱管發(fā)生漏液，由于其充液量少，也可通過導(dǎo)熱板上的漏液槽排出。
[0029]6、本實(shí)用新型電中翅片管采用整體式翅片管，此翅片管是連接所有的熱管，這樣可提高散熱效率，充分發(fā)揮翅片管的效用。
[0030]7、本實(shí)用新型IP防護(hù)等級高，不使用耗材，可靠性高，散熱效率高，節(jié)能環(huán)保，可重復(fù)利用，具有廣泛的實(shí)際應(yīng)用價(jià)值。
【附圖說明】
[0031]通過閱讀參照以下附圖對非限制性實(shí)施例所作的詳細(xì)描述，本實(shí)用新型的其它特征、目的和優(yōu)點(diǎn)將會變得更明顯:
[0032]圖1為本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)不意圖。
[0033]圖2為沿圖1中A-A方向的剖視示意圖。
[0034]圖中:
[0035]I為第一溫度傳感器;2為第一導(dǎo)熱膠墊;3為第二電池模組;4為第二溫度傳感器;5為第二導(dǎo)熱膠墊;6為第三電池模組;7為第三溫度傳感器;8為第三導(dǎo)熱膠墊;9為第四溫度傳感器；10為第三熱管；12為第三導(dǎo)熱板；13為第二導(dǎo)熱板；14為第二熱管；15為第一導(dǎo)熱板；16為第一熱管；17為風(fēng)扇；18為控制系統(tǒng)；19為第一電池模組;20為散熱鋁板;21為第三螺栓;22為第三模組固定支架;23為第二螺栓;24為第二模組固定支架;25為第一螺栓;26為第一模組固定支架。
【具體實(shí)施方式】
[0036]下面結(jié)合具體實(shí)施例對本實(shí)用新型進(jìn)行詳細(xì)說明。以下實(shí)施例將有助于本領(lǐng)域的技術(shù)人員進(jìn)一步理解本實(shí)用新型，但不以任何形式限制本實(shí)用新型。應(yīng)當(dāng)指出的是，對本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本實(shí)用新型構(gòu)思的前提下，還可以做出若干變形和改進(jìn)。這些都屬于本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。
[0037]在本實(shí)施例中，本實(shí)用新型提供的電池Pack熱管式散熱系統(tǒng)，包括電池殼體、電池模組以及熱管散熱系統(tǒng)；
[0038]其中，所述電池模組置在所述電池殼體的內(nèi)側(cè)；
[0039]所述熱管散熱系統(tǒng)包括導(dǎo)熱板、熱管以及翅片管；
[0040]其中，所述導(dǎo)熱板設(shè)置在所述電池模組上;所述熱管的一端設(shè)置在所述導(dǎo)熱板中，另一端穿出所述電池殼體;所述翅片管設(shè)置在所述熱管的另一端上且設(shè)置在所述電池殼體外側(cè)。
[0041]本實(shí)用新型提供的電池Pack熱管式散熱系統(tǒng)，還包括測溫控制系統(tǒng)，所述測溫控制系統(tǒng)包括控制系統(tǒng)和溫度傳感器;所述熱管散熱系統(tǒng)還包括風(fēng)扇；
[0042]所述溫度傳感器設(shè)置在所述電池模組內(nèi)和/或所述熱管上；
[0043]所述風(fēng)扇設(shè)置在所述翅片管的一側(cè);所述控制系統(tǒng)與所述風(fēng)扇、所述溫度傳感器電連接。
[0044]本實(shí)用新型提供的電池Pack熱管式散熱系統(tǒng)，還包括導(dǎo)熱膠墊;所述導(dǎo)熱膠墊設(shè)置在所述電池模組和所述導(dǎo)熱板之間。
[0045]當(dāng)任一溫度傳感器獲取的溫度大于設(shè)定溫度閾值時(shí)，所述控制系統(tǒng)控制所述風(fēng)扇進(jìn)行轉(zhuǎn)動(dòng)。
[0046]作為一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施方式，所述電池模組的側(cè)邊裝有散熱鋁片。所述熱管采用重力熱管;所述翅片管采用整體式翅片管;所述風(fēng)扇的數(shù)量為多組。電池模組內(nèi)的電芯由散熱鋁片20包裹。
[0047]作為一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施方式，所述電池模組的數(shù)量為多個(gè);在本實(shí)施例中為第一電池模組19，第二電池模組3，第三電池模組6。
[0048]任一所述電池模組設(shè)置有至少一溫度傳感器;任一所述電池模組均設(shè)置有多個(gè)相互獨(dú)立的熱管。在本實(shí)施例中，第一電池模組19上設(shè)置有第一溫度傳感器1、第一熱管16，第二電池模組3上設(shè)置有第二溫度傳感器4、第二熱管14，第三電池模組6上設(shè)置有第三溫度傳感器7、第三熱管10。
[0049]作為一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施方式，所述導(dǎo)熱板上設(shè)置有漏液槽。
[0050]作為一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施方式，本實(shí)用新型提供的電池Pack熱管式散熱系統(tǒng)還包括模組固定支架；
[0051]所述模組固定支架通過螺栓連接所述電池殼體的下壁面;所述電池模組設(shè)置在所述模組固定支架內(nèi)側(cè)，由所述模組固定支架形成與所述電池殼體的固定連接。
[0052]當(dāng)使用本實(shí)用新型提供的電池Pack熱管式散熱系統(tǒng)時(shí)，導(dǎo)熱膠墊將電池模組的熱量有效地傳遞到導(dǎo)熱板上，然后導(dǎo)熱板再將熱量有效地傳遞給熱管，由于翅片管與熱管已經(jīng)相連，利用熱管和翅片管的高傳導(dǎo)性，開動(dòng)風(fēng)扇17進(jìn)行散熱;所述的測溫控制系統(tǒng)，是由溫度傳感器準(zhǔn)確地獲得模組內(nèi)部電芯的溫度，以及離風(fēng)機(jī)最遠(yuǎn)的熱管的溫度，然后通過控制系統(tǒng)18來驅(qū)動(dòng)風(fēng)扇工作來進(jìn)行散熱。此外，即使風(fēng)扇不啟動(dòng)，這么大面積的翅片管也可以進(jìn)行很好的自散熱。
[0053]更為具體的，假設(shè)電池Pack向外輸出動(dòng)力，一段時(shí)間后，Pack溫度升高到35度，熱管開始工作，液體氣化后上升到翅片管的部位(設(shè)定離風(fēng)扇最遠(yuǎn)的熱管溫度達(dá)到38度，風(fēng)扇開始工作)，隨著翅片管部位的熱管溫度降低，氣體液化后由于重力作用順著熱管壁流回到熱管底部，以此種模式不停的高效工作。如果只有某個(gè)模組溫度過高，將只會啟動(dòng)對應(yīng)的單個(gè)風(fēng)扇
[0054]本實(shí)用新型熱提供的電池Pack熱管式散熱系統(tǒng)，可靠性高，節(jié)能且可以改進(jìn)目前電池Pack散熱系統(tǒng)的不足之處，既提高了電池Pack的安全性，還可以節(jié)約后期的維護(hù)成本，更是符合節(jié)能減排的要求，在實(shí)際應(yīng)用中具有廣泛的應(yīng)用前景。
[0055]以上對本實(shí)用新型的具體實(shí)施例進(jìn)行了描述。需要理解的是，本實(shí)用新型并不局限于上述特定實(shí)施方式，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以在權(quán)利要求的范圍內(nèi)做出各種變形或修改，這并不影響本實(shí)用新型的實(shí)質(zhì)內(nèi)容。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種電池Pack熱管式散熱系統(tǒng)，其特征在于，包括電池殼體、電池模組以及熱管散熱系統(tǒng)； 其中，所述電池模組置在所述電池殼體的內(nèi)側(cè)； 所述熱管散熱系統(tǒng)包括導(dǎo)熱板、熱管以及翅片管； 其中，所述導(dǎo)熱板設(shè)置在所述電池模組上;所述熱管的一端設(shè)置在所述導(dǎo)熱板中，另一端穿出所述電池殼體;所述翅片管設(shè)置在所述熱管的另一端上且設(shè)置在所述電池殼體外側(cè)。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電池Pack熱管式散熱系統(tǒng)，其特征在于，還包括測溫控制系統(tǒng)，所述測溫控制系統(tǒng)包括控制系統(tǒng)和溫度傳感器;所述熱管散熱系統(tǒng)還包括風(fēng)扇； 所述溫度傳感器設(shè)置在所述電池模組內(nèi)和/或所述熱管上； 所述風(fēng)扇設(shè)置在所述翅片管的一側(cè);所述控制系統(tǒng)與所述風(fēng)扇、所述溫度傳感器電連接。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電池Pack熱管式散熱系統(tǒng)，其特征在于，還包括導(dǎo)熱膠墊； 所述導(dǎo)熱膠墊設(shè)置在所述電池模組和所述導(dǎo)熱板之間。4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的電池Pack熱管式散熱系統(tǒng)，其特征在于，當(dāng)任一溫度傳感器獲取的溫度大于設(shè)定溫度閾值時(shí)，所述控制系統(tǒng)控制所述風(fēng)扇轉(zhuǎn)動(dòng)。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電池Pack熱管式散熱系統(tǒng)，其特征在于，所述電池模組的側(cè)邊裝有散熱鋁片。6.根據(jù)權(quán)利要求2所述的電池Pack熱管式散熱系統(tǒng)，其特征在于，所述熱管采用重力熱管;所述翅片管采用整體式翅片管;所述風(fēng)扇的數(shù)量為多組。7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電池Pack熱管式散熱系統(tǒng)，其特征在于，所述電池模組的數(shù)量為多個(gè)； 任一所述電池模組設(shè)置有至少一溫度傳感器;任一所述電池模組均設(shè)置有多個(gè)相互獨(dú)立的熱管。8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電池Pack熱管式散熱系統(tǒng)，其特征在于，所述導(dǎo)熱板上設(shè)置有漏液槽。9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電池Pack熱管式散熱系統(tǒng)，其特征在于，還包括模組固定支架； 所述模組固定支架通過螺栓連接所述電池殼體的下壁面;所述電池模組設(shè)置在所述模組固定支架內(nèi)側(cè)，由所述模組固定支架形成與所述電池殼體的固定連接。
【文檔編號】H01M10/6554GK205646060SQ201620290581
【公開日】2016年10月12日
【申請日】2016年4月8日
【發(fā)明人】陳樹東, 閔凡奇, 張邦玲, 尉國剛, 王睿, 胡蘊(yùn)成
【申請人】深圳市國創(chuàng)動(dòng)力系統(tǒng)有限公司