本发明专利技术涉及一种用于动力电池的散热冷却装置，铝制空心冷板外壳外型为散热片型，壳体内部为空心，铝制外壳形成有数个的凹槽空间，凹槽内部可以嵌入动力电池，铝制空心冷板外壳内部填充相变材料，铝制空心冷板外壳底板上安装散热翅片，蛇形铜管排布于铝制壳体空腔底部，与相变材料接触，蛇形铜管内通有液体冷却工质，蛇形铜管、泵和外部换热器串联组成主动式液体冷却系统，温度传感器设置在动力电池的表面，温度开关与泵体电源串联。可以根据电池温控的不同要求，调节冷却工质的流量；可以在保障电池散热效果的同时，通过添加相变材料，减少金属的用量，有效降低电池散热装置的成本；满足不同动力电池的需求。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种散热技木，特别涉及一种用于动カ电池的散热冷却装置。
技术介绍
能源与环境已成为当前全球最为关注的问题，能源是经济的基础，而环境是制约经济发展的重要因素。如何解决经济发展与能源供给及环境污染之间的矛盾是关系ー个国家、ー个民族能否持续发展的关键。随着汽车数量不断増加，众多燃油汽车排放所造成空气质量日益恶化和石油资源渐趋匮乏是21世纪人类必须面对的难题。能源与环境的压カ使传统内燃机汽车的发展面、临前所未有的挑战，各国政府、汽车公司、科研机构纷纷投入人力物力开发内燃机汽车的替代能源和动力，这大大促进了电动汽车的发展。用电池作为动カ源的电动汽车(ElectricVehicle简称EV)在使用中可以实现零污染，并可利用煤炭、水力等其它非石油资源，可以有效解决汽车排污和能源问题。电池作为电动汽车中的主要储能元件，是电动汽车的关键部件，直接影响到电动汽车的性能。动カ电池是电动汽车最重要、也是最容易出故障的部分，动カ电池运行性能的好坏直接影响电动汽车的运行效率，在一定程度上决定了电动汽车能否被社会所接受。温度是影响动カ电池性能的重要因素。当车辆在高速、低速、加速、減速等交替变换的不同行驶状况下，电池会以不同倍率放电，产生大量热量，加上时间累积以及空间影响会产生不均匀热量聚集，从而导致电池组温度不稳定。过高的温度会导致电池的容量、寿命和能量效率的降低，若电池积聚的热量无法及时散出，会导致热失控的产生，严重时电池有发生剧烈膨胀和爆炸的危险。目前动カ电池的热管理问题得到了专家和学者的广泛关注，针对这ー问题提出一些解决方案，通常采用的为空冷散热通风方式，一般有串行和并行两种，日本丰田公司的混合动カ电动汽车Prius、RAV-4以及本田公司的Insight电池包都采用了空冷的方式。空冷方案有着结构简单、重量相对较小、成本较低的优点，缺点在于空气与电池壁面之间换热系数低，冷却速度慢，电池单体间温度分布均匀性差，且在极端エ况下，例如夏季高温，无法及时有效地将电池热量散发。这对动力电池的安全运行是非常不利的。也有学者提出了非接触式液冷系统，可以显著降低电池组的温度，但液冷系统在持续运行中消耗电池组的能量，会导致电池组储能的降低，缩短电动汽车的行驶续航里程。相变材料(PCM)冷却系统，是ー种将相变储能材料与电池模块进行整合、利用相变潜热来实现电池热管理的被动式冷却系统。它可以有效吸收动カ电池的热量，将电池组维持在合适的温度范围，且电池単体的温度均匀性良好，并具有不需要耗费电池能量的优点。但相变冷却方式只考虑到了相变材料的储热问题，材料全部发生相变后，若无法及时将其热量导出，相变材料将不能继续吸热，无法达到控制电池温度的目的。因而在实际的应用中，相变材料的放热问题也是至关重要的。目前公开的相关专利主要有I)贝洱两合公司的汉斯-乔治·赫尔曼，弗洛里安·莫尔多万等人专利技术的用于车辆蓄电池散热的装置，专利号CN102057532A。此
技术实现思路
为通过在电池下部铺设液体流道，使用液体エ质将电池热量导出。该系统虽然具有较好的散热效果，但无法有效保证电池组温度的均匀性，散热系统一经启动，需要不断消耗电池组的能量，具有能耗大，冷却方式不灵活等缺点。2)华南理工大学的张正国、方晓明、高学农、方玉堂、徐涛、王学泽专利技术的一种用于锂电池散热的复合相变材料及装置，专利号，CN102181270。此专利技术利用复合相变材料导出电池热量，并且设置空气通道，通过空气冷却来解决相变材料储热的散发过程。但是该系统对不同环境下的适用性有限，单纯依靠空气将热量导出无法解决动カ电池在高温环境下大功率运行时的散热问题。例如在炎热的夏季，环境温度与电池温度及相变材料温度十分接近，该系统无法起到降低电池温度的作用。 3)广东エ业大学的张江云、王长宏、张国庆、饶中浩、袁韩生、张磊专利技术了ー种具有強化散热功能的管壳式电动汽车电池装置，专利号CN102074770A。此专利技术设计了一个壳体装置，将电池単体和换热器壳体整合，在换热器壳体内加装相变材料或者铺设液体冷却エ质的流道。该系统能实现动力电池在恶劣的热环境下电池模块整体有效降温，也能满足电池单体间温度分布的均匀性。但该管壳式散热装置结构复杂，实际工程应用无法按要求进行简易的模块化拓展。且该系统的散热管道和相变材料的填充设计方式使得系统体积过于庞大，难以与车辆内有限空间进行整合。
技术实现思路
本专利技术是针对动力电池的散热问题，提出了一种用于动カ电池的散热冷却装置，复合多种冷却方式的动カ电池散热系统，利用金属冷板的导热率高、相变材料储热且整体温度均匀、液体冷却效果显著的优点，采用金属壳体的设计，克服了常规金属冷板系统金属耗量大、造价高的缺点，用液体冷却方式克服了相变材料储热后难以快速散热等问题。本专利技术的技术方案为一种用于动カ电池的散热冷却装置，包括动カ电池、泵和换热器，还包括铝制空心冷板外売，相变材料，翅片，蛇形铜管，温度传感器，温控开关，铝制空心冷板外壳外型为散热片型，壳体内部为空心，铝制空心外壳形成有数个的凹槽空间，凹槽内部可以嵌入动カ电池，铝制空心冷板外壳内部填充相变材料，铝制空心冷板外壳底板上安装散热翅片，蛇形铜管排布于铝制空心外壳的空腔底部，与相变材料接触，蛇形铜管内通有液体冷却エ质，蛇形铜管、泵和外部换热器串联组成主动式液体冷却系统，温度传感器设置在动カ电池的表面，温度开关与泵、泵体电源串联。所述相变材料的相变温度为35°C -50°C，可选常规的均质相变材料，也可选掺杂不同质量分数的石墨、碳纤维或碳纳米管所组成的复合相变材料。所述液体冷却エ质可采用水、矿物油、防冻液或こニ醇等，也可采用纳米粉体分散于液体中制成的纳米流体。本专利技术的有益效果在于本专利技术用于动カ电池的散热冷却装置，通过复合式的冷却方式，可以将电池散热系统的体积精简和缩小，有利于散热系统与电动汽车的融合；通过多种冷却方式联合作用，可以有效地控制电池温度，特别是在恶劣的环境运行温度时，有效保障电池单体温度的均匀性；可以根据电池温控的不同要求，调节冷却エ质的流量；可以在保障电池散热效果的同时，通过添加相变材料，減少金属的用量，有效降低电池散热装置的成本；本专利技术适用 范围广，可以根据不同的动カ电池调节其冷却温度，满足不同动カ电池的需求(如锂离子、镍氢、铅酸电池等)；调节电池温度是采用分阶段控制的策略，可以有效节约系统能量，提高电池能量效率，进而增加车辆的续航里程。附图说明图I是本专利技术用于动カ电池的散热冷却装置结构示意 图2是本专利技术用于动カ电池的散热冷却装置主视剖面 图3是本专利技术用于动カ电池的散热冷却装置蛇形管位置与流动方式示意 图4是本专利技术用于动カ电池的散热冷却装置控制电路图。具体实施例方式采用空心金属冷板来提高电池组与相变材料的传热效果，在金属冷板壳体内填充相变材料，通过相变材料吸热来维持电池组温度处于合适的工作范围，保证电池温度之间的一致性。并在空心冷板外壳底部布置一个盘管式散热器，内部通入液体冷却エ质，带走电池的热量。通过三种冷却方式的有效复合，可以显著降低电池组的温度，保证电池単体温度的一致性。如图I所示用于动カ电池的散热冷却装置结构示意图，装置包括两个部分，一部分为融合多种冷却方式的动カ电池散热冷却结构，另一部分为温度感应控制装置。动カ电池散热冷本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：朱群志，唐志军，荆树春，王文婷，
申请(专利权)人：上海电力学院，
类型：发明
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。