一种新能源汽车用电池散热系统及其方法技术方案

本发明专利技术公开一种新能源汽车用电池散热系统，包括壳体和设置在壳体内的电池片、散热机构，电池片与散热机构间隔设置，壳体外设置有相变材料层和控制机构，相变材料层与壳体固接，控制机构与散热机构电性连接；散热机构包括两相对设置的散热组件，散热组件顶端设置有驱动组件，散热组件与驱动组件传动连接，散热组件包括散热框，散热框内设置有若干第一散热管和若干第二散热管，第一散热管与第二散热管间隔设置，第一散热管对应设置有第一散热片，第二散热管对应设置有第二散热片。能够实现通过相变材料潜热存储温度不变的特性可以控制电池的温度，而且可以改善冬季电池容量由于低温导致衰减的问题。

【技术实现步骤摘要】
一种新能源汽车用电池散热系统及其方法
本专利技术涉及电池
，特别是涉及一种新能源汽车用电池散热系统及其方法。
技术介绍
随着科技的不断发展，汽车已成为人们日常生活中不可或缺的代步工具。根据国家统计局信息，我国在2019年民用汽车拥有量为25376.38万辆，相当于平均每5.5个人就有一辆车。然而，燃油汽车会消耗大量化石能源，其所排放的CO2等温室气体会对环境造成不利影响。为了解决这一问题，电动汽车应运而生，采用电能作为汽车的动力来源，能有效降低有害尾气的排放，有利于保护环境。考虑到锂离子电池具有比能较高、寿命长、充电时间短等特点，目前锂离子电池已成为电动汽车的电池首选。但电池使用过程中产生的大量热能若不及时排放，可能会损害汽车电池及其他零部件，降低电动汽车的性能和使用寿命。因此，强化电池散热性能，开发新型冷却系统对电动汽车的进一步研发有重要意义。冷却系统可分为两种，主动冷却系统和被动冷却系统。目前市场上的电动系统主要是采用气冷系统(主动冷却)，通过采用强制对流方式来增大换热系数。但电池中的热量往往不能及时传导到周围环境中，散热效果较差。而水冷系统(主动冷却)的散热效果较好，能迅速降低电池温度，使电池处于合适的运行温度下。但水冷系统的造价较为高昂，且液体易于泄露，容易发生短路。且电动汽车空间有限，主动冷却系统所需要的设备占地较多，大大挤占了其他设备的空间。与主动冷却系统相比，被动冷却系统不需要额外设备进行强制对流换热，不仅降低了散热设备的空间占有率，还能减少电能消耗。但被动冷却的换热系数较低，散热效果较差。相变材料能在改变相态的过程中吸收或放出大量能量，在能量储存和释放方面具有巨大的应用前景。若将电池工作过程中产生的热量先储存在相变材料中，防止电池过热，再借助热管等导热性极强的传热元件进行散热，则可减缓电池的升温过程，降低散热的强度，从而在提高换热效率的同时减少成本，同时相变材料可以将电池工作过程中产生的热量存储一部分，维持电池周边温度，改善因电池周边温度低而导致电池容量衰减的问题。因此，进一步研究对相变材料与换热元件相结合的方法对解决电动汽车电池散热问题具有重要意义。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种新能源汽车用电池散热系统及其方法，以解决上述现有技术存在的问题，能够实现通过相变材料潜热存储温度不变的特性可以控制电池的温度，而且可以改善冬季电池容量由于低温导致衰减的问题。为实现上述目的，本专利技术提供了如下方案：本专利技术提供一种新能源汽车用电池散热系统，包括壳体和设置在所述壳体内的电池片、散热机构，所述电池片与所述散热机构间隔设置，所述壳体外设置有相变材料层和控制机构，所述相变材料层与所述壳体固接，所述控制机构与所述散热机构电性连接；所述散热机构包括两相对设置的散热组件，所述散热组件顶端设置有驱动组件，所述散热组件与所述驱动组件传动连接，所述散热组件包括散热框，所述散热框内设置有若干第一散热管和若干第二散热管，所述第一散热管与所述第二散热管间隔设置，所述第一散热管对应设置有第一散热片，所述第二散热管对应设置有第二散热片，所述第一散热片与所述第二散热片错落设置，且当所述第一散热片与所述电池片相接触时，所述第二散热片与所述第二散热管相接触，当所述第一散热片与所述第一散热管相接触时，所述第二散热片与所述电池片相接触。优选的，两所述散热框顶端由下至上依次设置有第二集水管、第一集水管，所述第二集水管与所述第二散热管连通，所述第一集水管与所述第一散热管连通，若干所述第二集水管的出水端连通有第二出水管，若干所述第一集水管的出水端连通有第一出水管，所述第一出水管和所述第二出水管上分别设置有抽水泵，所述抽水泵与所述控制机构电性连接。优选的，所述第一散热片和所述第二散热片内均开设有空腔，所述空腔内填充有相变材料，任一所述第一散热片的空腔内设置有压力传感器，所述压力传感器与所述控制机构电性连接。优选的，所述相变材料层和所述空腔内填充的相变材料均为RT44HC膨胀石墨复合相变材料。优选的，所述第一散热片靠近所述第一散热管的一侧和所述第二散热片靠近所述第二散热管的一侧分别设置有若干扩散片，所述第一散热片通过所述扩散片与所述第一散热管接触，所述第二散热片通过所述扩散片与所述第二散热管接触，所述空腔与所述扩散片连通。优选的，所述控制机构包括监控端，所述监控端与所述抽水泵、压力传感器电性连接。优选的，任一所述散热框内均设置有若干隔热板，所述隔热板位于相邻所述第一散热片与所述第二散热片之间，且所述隔热板两端均与所述散热框固接。一种新能源汽车用电池散热系统的实施方法，其实施包含如下步骤：a、散热系统启动：首先电池片运行工作，电池片产生热量由第一散热片内的相变材料进行换热，同时压力传感器工作，检测空腔内的压力；b、驱动组件启动：完成步骤a后，压力传感器检测空腔内压力达到指定压力，驱动电机和抽水泵工作，且当第一散热片与第一散热管接触时，第一出水管上的抽水泵工作，当第二散热片与第二散热管接触时，第二出水管上的抽水泵工作；c、相变材料层导热：完成步骤b后，残余热量由相变材料层进行导热。本专利技术公开了以下技术效果：本专利技术提供的新能源汽车用电池散热系统及其使用方法，通过内部的散热机构和壳体外壁的相变材料层配合共同进行散热，当电池片工作产生热量后，第一散热片和第二散热片交替接触电池片，与电池片产生的热量进行换热，控制机构控制散热机构进行工作，使得电池片产生的热量经过第一散热管和第二散热管排出壳体外，进而保持壳体内电池片的周边温度，该系统通过相变材料潜热存储温度不变的特性可以控制电池的温度，而且可以改善冬季电池容量由于低温导致衰减的问题。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1为新能源汽车用电池散热系统的立体图；图2为新能源汽车用电池散热系统去除壳体的立体图；图3为驱动组件的立体图；图4为新能源汽车用电池散热系统的部分俯视图；图5为第一散热管和第二散热管的立体图；图6为带保护盖的立体图；图7为第一散热片的结构示意图；其中，1-壳体，2-电池片，3-相变材料层，4-散热框，51-第一散热管，52-第二散热管，61-第一散热片，62-第二散热片，71-第一集水管，72-第二集水管，81-第一出水管，82-第二出水管，9-抽水泵，10-空腔，11-相变材料，12-压力传感器，13-扩散片，14-传动板，15-驱动电机，161-第一转动柱，162-第二转动柱，171-第一铰接板，172-第二铰接板，18-连接板，19-长孔，20-监控端，21-隔热板，22-供水管，23-滑板，24-保护盖。具体实施方式下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种新能源汽车用电池散热系统，其特征在于，包括壳体(1)和设置在所述壳体(1)内的电池片(2)、散热机构，所述电池片(2)与所述散热机构间隔设置，所述壳体(1)外设置有相变材料层(3)和控制机构，所述相变材料层(3)与所述壳体(1)固接，所述控制机构与所述散热机构电性连接；/n所述散热机构包括两相对设置的散热组件，所述散热组件顶端设置有驱动组件，所述散热组件与所述驱动组件传动连接，所述散热组件包括散热框(4)，所述散热框(4)内设置有若干第一散热管(51)和若干第二散热管(52)，所述第一散热管(51)与所述第二散热管(52)间隔设置，所述第一散热管(51)对应设置有第一散热片(61)，所述第二散热管(52)对应设置有第二散热片(62)，所述第一散热片(61)与所述第二散热片(62)错落设置，且当所述第一散热片(61)与所述电池片(2)相接触时，所述第二散热片(62)与所述第二散热管(52)相接触，当所述第一散热片(61)与所述第一散热管(51)相接触时，所述第二散热片(62)与所述电池片(2)相接触。/n

【技术特征摘要】
1.一种新能源汽车用电池散热系统，其特征在于，包括壳体(1)和设置在所述壳体(1)内的电池片(2)、散热机构，所述电池片(2)与所述散热机构间隔设置，所述壳体(1)外设置有相变材料层(3)和控制机构，所述相变材料层(3)与所述壳体(1)固接，所述控制机构与所述散热机构电性连接；
所述散热机构包括两相对设置的散热组件，所述散热组件顶端设置有驱动组件，所述散热组件与所述驱动组件传动连接，所述散热组件包括散热框(4)，所述散热框(4)内设置有若干第一散热管(51)和若干第二散热管(52)，所述第一散热管(51)与所述第二散热管(52)间隔设置，所述第一散热管(51)对应设置有第一散热片(61)，所述第二散热管(52)对应设置有第二散热片(62)，所述第一散热片(61)与所述第二散热片(62)错落设置，且当所述第一散热片(61)与所述电池片(2)相接触时，所述第二散热片(62)与所述第二散热管(52)相接触，当所述第一散热片(61)与所述第一散热管(51)相接触时，所述第二散热片(62)与所述电池片(2)相接触。


2.根据权利要求1所述的新能源汽车用电池散热系统，其特征在于：两所述散热框(4)顶端由下至上依次设置有第二集水管(72)、第一集水管(71)，所述第二集水管(72)与所述第二散热管(52)连通，所述第一集水管(71)与所述第一散热管(51)连通，若干所述第二集水管(72)的出水端连通有第二出水管(82)，若干所述第一集水管(71)的出水端连通有第一出水管(81)，所述第一出水管(81)和所述第二出水管(82)上分别设置有抽水泵(9)，所述抽水泵(9)与所述控制机构电性连接。


3.根据权利要求1所述的新能源汽车用电池散热系统，其特征在于：所述第一散热片(61)和所述第二散热片(62)内均开设有空腔(10)，所述空腔(10)内填充有相变材料，任一所述第一散热片(61)的空腔(10)内设置有压力传感器(12)，所述压力传感器(12)与所述控制机构电性连接。<...

【专利技术属性】
技术研发人员：肖松，刘艳娜，
申请(专利权)人：恩拓必临沂能源发展有限责任公司，
类型：发明
国别省市：山东;37