一种具有热管装置的动力电池包散热装置及其散热方法制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种具有热管装置的动力电池包散热装置，包括外壳、隔板、散热热管、风冷机构和水冷机构，所述隔板将外壳的内腔分隔成散热腔和用于放置电芯的发热腔，所述散热热管的蒸发端与位于发热腔的电芯相贴紧，所述散热热管的冷却端穿过隔板后伸入散热腔；所述风冷机构安装于外壳的外侧，且所述风冷机构的散热风道与散热腔相通；所述水冷机构与散热热管的冷却端连接。同时，本发明专利技术还公开了一种具有热管装置的动力电池包散热装置的散热方法。本发明专利技术可避免空气中的水分和灰尘附着在电池表面，以对电池起到保护的作用，从而保证电池的性能；同时散热过程中可采用不同的工作模式，保证散热效率的情况下起到节能减排的效果。

A power battery pack heat dissipating device with heat pipe device and its heat dissipating method

【技术实现步骤摘要】
一种具有热管装置的动力电池包散热装置及其散热方法
本专利技术涉及电池
，具体涉及一种具有热管装置的动力电池包散热装置及其散热方法。
技术介绍
动力电池作为电动汽车的关键部件之一，负责能量的储存与供给；动力电池在充电与放电的过程中会产生大量的热量，这不仅会对电池自身的寿命等性能造成影响，还会对汽车及乘客的安全带来隐患；因此，动力电池在使用过程中的散热问题是电动汽车技术研究的重点内容之一。传统的电池包强制风冷方式是通过空气流过电芯表面来带走其产生的热量。在这种散热方式下，用于散热的空气流与电池包内的电池单体直接接触，这使得电池包不能做到防水防尘。散热的气流中往往含有一定量的水分和灰尘，由于风冷过程中流动空气是直接与电池表面接触的，空气中的水分和灰尘会附着在电池表面，也会而对电池的性能造成影响。目前用于电池包的强制风冷一般采用单向风冷，这会导致电池包内部出现较大的温度梯度，增加电池温度的不一致性，缩短电池使用寿命，降低电池包性能。
技术实现思路
本专利技术的目的是为了克服以上现有技术存在的不足，提供了一种具有热管装置的动力电池包散热装置。此具有热管装置的动力电池包散热装置可避免风冷时的水分和灰尘附着在电池表面，还可避免冷却时电池包内部出现较大的温差，保证电池包性能。同时，本专利技术的另一目的还提供了一种具有热管装置的动力电池包散热装置的散热方法。本专利技术的目的通过以下的技术方案实现：本具有热管装置的动力电池包散热装置，包括外壳、隔板、散热热管、风冷机构和水冷机构，所述隔板将外壳的内腔分隔成散热腔和用于放置电芯的发热腔，所述散热热管的蒸发端与位于发热腔的电芯相贴紧，所述散热热管的冷却端穿过隔板后伸入散热腔；所述风冷机构安装于外壳的外侧，且所述风冷机构的散热风道与散热腔相通；所述水冷机构与散热热管的冷却端连接。优选的，所述风冷机构包括第一风管、第二风管、进风管和风机，所述第一风管和第二风管分别安装于外壳的相邻两外侧面，所述第一风管的一端的管壁和第二风管的一端的管壁分别设有第一风口和第二风口，所述进风管的一端的管口与第一风管的一端的管口连接，所述进风管的一端的管壁设有通孔，此通孔与第二风管的一端的管口连接；所述第一风口和第二风口分别设有第一翻转阀门和第二翻转阀门；所述第一风管的另一端通过第三风口与散热腔的一端连通，所述第二风管的另一端通过第四风口与散热腔的另一端连通；所述风机与进风管连接。优选的，所述散热腔内设有多张导流板，多张导流板将散热腔形成波浪形的散热通道，此散热通道的两端分别与第一风管的另一端和第二风管的另一端连通。优选的，所述第三风口和第四风口分别位于散热通道的两端，且所述第三风口和第四风口对角设置，所述第一风管的另一端通过第三风口与散热通道的一端连通，所述第二风管的另一端通过第四风口与散热通道的另一端连通。优选的，所述水冷机构包括至少两条水冷回路，且相邻两条水冷回路中的水流方向相反。优选的，所述水冷回路包括冷却水管、水泵和散热器，所述冷却水管包括冷却部和安装部，所述冷却部缠绕于散热热管的冷却端，且所述冷却部的两端伸出外壳后分别与安装部的两端连接，所述水泵和散热器均安装于安装部。优选的，所述冷却部的两端和安装部的两端的连接处均设有环路阀门。优选的，所述冷却端设有散热翅片。优选的，所述散热热管呈扁平状。一种基于上项所述的具有热管装置的动力电池包散热装置的散热方法，包括以下步骤：(1)风冷模式：(1-1)水冷机构处于关闭状态，风机启动；(1-2)第一翻转阀门和第二翻转阀门均处于初始状态，此时，进风管、第一风管、散热通道和第二风管依次连通，则风机抽取外界空气形成的气流依流经进风管、第一风管、散热通道和第二风管后从第二风口排出；(1-3)第一翻转阀门和第二翻转阀门均翻转90°，此时，进风管、第二风管、散热通道和第一风管依次连通，则风机抽取外界空气形成的气流依次流经进风管、第二风管、散热通道和第一风管后从第一风口排出；(1-4)每隔一定时间，交替进行步骤(1-2)和(1-3)；(2)水冷模式：风冷机构处于关闭状态，相邻两条的水冷回路中的水泵均启动，在相邻两条冷却水管中形成两条流向相反的水流；(3)风冷和水冷混合模式：水冷机构和风冷机构均处于启动状态，其中水冷机构按水冷模式运行，风冷机构按风冷模式运行。本专利技术相对于现有技术具有如下的优点：1、本专利技术利用隔板将电池包的内腔分隔成发热腔和散热腔，则风冷时的空气不需要和电芯表面直接接触，避免空气中的水分和灰尘附着在电池表面，以对电池起到保护的作用，从而保证电池的性能。2、本专利技术采用热管、风冷和水冷三种方式结合对电池进行散热，从而提高散热效果；同时可根据电池包内电芯的实际温度，选择相应的冷却方式，如单独风冷、单独水冷及风冷和水冷同时进行，从而避免能源浪费，起到节能减排的效果。3、本专利技术的风冷机构主要由第一风管、第二风管、进风管、风机、第一翻转阀门和第二翻转阀门构成，在第一翻转阀门和第二翻转阀门的共同作用下，可形成往复式、不同流动方向的空气流，以解决传统风冷的温度不均匀问题，有利于降低空气流的温度梯度，使电池包内电芯的温度分布均匀，增加电池包中各个电芯的温度一致性。4、本专利技术的水冷机构包含两条流向相反的水冷回路，同样可以改善电芯温度分布不均匀的现象，进一步保证电池包内各个电芯的温度一致性。附图说明图1是本专利技术的具有热管装置的动力电池包散热装置的结构示意图。图2是本专利技术的电芯、散热热管冷却水管布置的示意图。图3是本专利技术的风冷机构及水冷机构俯视方向的结构示意图。其中，1为外壳，2为隔板，3为散热热管，301为蒸发端，302为冷却端，4为风冷机构，5为水冷机构，6为散热腔，7为发热腔，8为电芯，9为电池组，10为第一风管，11为第二风管，12为进风管，13为风机，14为第一风口，15为第二风口，16为第三风口，17为第四风口，18为通孔，19为第一翻转阀门，20为第二翻转阀门，21为导流板，22为散热通道，23为冷却水管，2301为冷却部，2302为安装部，24为水泵，25为散热器，26为环路阀门，27为散热翅片。具体实施方式下面结合附图和实施例对本专利技术作进一步说明。如图1至图3所示的具有热管装置的动力电池包散热装置，包括外壳、隔板、散热热管、风冷机构和水冷机构，所述隔板将外壳的内腔分隔成散热腔和用于放置电芯的发热腔，所述散热热管的蒸发端与位于发热腔的电芯相贴紧，所述散热热管的冷却端穿过隔板后伸入散热腔；所述风冷机构安装于外壳的外侧，且所述风冷机构的散热风道与散热腔相通；所述水冷机构与散热热管的冷却端连接。具体的，如图1和图2所示，隔板将外壳的内腔分隔形成上层的发热腔和下层的散热腔。发热腔和散热腔之间利用散热热管导热，从而避免冷却的空气直接与电池接触，以防止空气中的水分及灰尘附着于电池表面。多个电芯构成电池组，多个电池组紧密排列安装于本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种具有热管装置的动力电池包散热装置，其特征在于：包括外壳、隔板、散热热管、风冷机构和水冷机构，所述隔板将外壳的内腔分隔成散热腔和用于放置电芯的发热腔，所述散热热管的蒸发端与位于发热腔的电芯相贴紧，所述散热热管的冷却端穿过隔板后伸入散热腔；所述风冷机构安装于外壳的外侧，且所述风冷机构的散热风道与散热腔相通；所述水冷机构与散热热管的冷却端连接。/n

【技术特征摘要】
1.一种具有热管装置的动力电池包散热装置，其特征在于：包括外壳、隔板、散热热管、风冷机构和水冷机构，所述隔板将外壳的内腔分隔成散热腔和用于放置电芯的发热腔，所述散热热管的蒸发端与位于发热腔的电芯相贴紧，所述散热热管的冷却端穿过隔板后伸入散热腔；所述风冷机构安装于外壳的外侧，且所述风冷机构的散热风道与散热腔相通；所述水冷机构与散热热管的冷却端连接。


2.根据权利要求1所述的具有热管装置的动力电池包散热装置，其特征在于：所述风冷机构包括第一风管、第二风管、进风管和风机，所述第一风管和第二风管分别安装于外壳的相邻两外侧面，所述第一风管的一端的管壁和第二风管的一端的管壁分别设有第一风口和第二风口，所述进风管的一端的管口与第一风管的一端的管口连接，所述进风管的一端的管壁设有通孔，此通孔与第二风管的一端的管口连接；所述第一风口和第二风口分别设有第一翻转阀门和第二翻转阀门；所述第一风管的另一端通过第三风口与散热腔的一端连通，所述第二风管的另一端通过第四风口与散热腔的另一端连通；所述风机与进风管连接。


3.根据权利要求2所述的具有热管装置的动力电池包散热装置，其特征在于：所述散热腔内设有多张导流板，多张导流板将散热腔形成波浪形的散热通道，此散热通道的两端分别与第一风管的另一端和第二风管的另一端连通。


4.根据权利要求3所述的具有热管装置的动力电池包散热装置，其特征在于：所述第三风口和第四风口分别位于散热通道的两端，且所述第三风口和第四风口对角设置，所述第一风管的另一端通过第三风口与散热通道的一端连通，所述第二风管的另一端通过第四风口与散热通道的另一端连通。


5.根据权利要求1所述的具有热管装置的动力电池包散热装置，其特征在于：所述水冷机构包括至少两条水冷回路，且相邻两条水冷回路中的水流方向相...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈吉清，蒋心平，李屹罡，兰凤崇，
申请(专利权)人：华南理工大学，
类型：发明
国别省市：广东;44