一种新能源汽车电池管理用散热机构的制作方法

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1.本实用新型涉及新能源汽车领域，具体涉及新能源汽车电池散热领域，特别涉及一种新能源汽车电池管理用散热机构。


背景技术：

2.新能源汽车在行驶过程中，电池组放电会产生大量的热量，故而需要散热系统对电池组进行散热，常见的散热降温方式有水冷、风冷等，前者是利用水泵运行实现循环水，通过循环水对电池进行散热，后者是利用风机产生冷却风，通过冷却风对电池进行散热，不管哪种，其都是利用电能作为动力源驱使，实现电池散热的，则会消耗汽车电池组的电能，进而降低汽车的续航里程，基于此，本实用新型提出了一种新能源汽车电池管理用散热机构。


技术实现要素：

3.为解决上述背景中提到的问题，本实用新型提供了一种新能源汽车电池管理用散热机构。
4.为实现上述技术目的，本实用新型所采用的技术方案如下。
5.一种新能源汽车电池管理用散热机构，其包括电池箱，电池箱的端面开设有贯穿其高度的多组安装孔，相邻两组安装孔之间通过连接孔连通，多组安装孔中，一组安装孔为进水孔，一组安装孔为出水孔，剩余安装孔内安装有电池单体；
6.本散热机构还包括水冷散热构件与自调节构件，其中，水冷散热构件用于通过循环水冷方式对电池单体进行散热，自调节构件用于感应电池温度并对水冷散热构件的循环水的流量进行自适应调节。
7.进一步的，电池单体的外部套设有密封圈，密封圈设置有两组并分别靠近电池单体的正负极，电池单体通过密封圈套设在安装孔内且密封圈与安装孔构成密封配合；
8.电池箱的上端面设置有上箱盖，电池单体的正极穿过上箱盖且多组电池单体之间通过正极接线实现串并联；
9.电池箱的下端面设置有下箱盖，下箱盖的底部设置有负极接线，负极接线上设置有伸入安装孔内并与电池单体负极端连接的触点，多组电池单体之间通过负极接线实现串并联。
10.进一步的，水冷散热构件包括水箱a与水箱b，水箱a的最低高度高于电池箱的最高高度，水箱b的最高高度低于电池箱的最低高度；
11.水箱a的底部与进水孔之间通过球阀实现连通，水箱b的顶部竖直设置有出水管，出水管的上管口伸入出水孔内并靠近上箱盖。
12.进一步的，球阀包括阀壳，阀壳的最高点竖直朝上设置有上阀管，上阀管与水箱a连通，阀壳的最低点竖直朝下设置有下阀管，下阀管的下管口伸入至进水孔内；
13.阀壳内转动设置有阀芯，阀芯沿径向开设有贯穿球径的阀孔，阀芯的外球面还延
伸有阀杆，阀杆的自由端伸出阀壳，初始状态下，阀孔被阀壳的内壁封堵且阀孔靠近阀壳的竖直中心线。
14.进一步的，水箱a与水箱b之间还设置有水泵，水泵用于在水箱a内的水用完后，将水箱b内的水抽吸送回水箱a内。
15.进一步的，自调节构件包括感应部件与调节部件，感应部件用于感应电池温度，调节部件用于根据感应结果驱使阀杆对应旋转。
16.进一步的，感应部件包括外筒壳，外筒壳的开口端设置有筒盖，外筒壳内滑动安装有活塞，活塞与筒盖之间的区域为密封区域且密封区域内设置有热膨胀介质；
17.外筒壳为导热材料制成，外筒壳的外表面还设置有导热棒，导热棒伸入出水孔内。
18.进一步的，活塞的一侧设置有活塞杆，活塞杆的自由端穿过外筒壳的封闭端，外筒壳内还设置有位于活塞与外筒壳封闭端之间的弹簧；
19.调节部件包括设置在阀杆自由端的齿轮，齿轮啮合设置有齿条，齿条与活塞杆之间通过连接杆固定连接，并且当热膨胀介质体积膨胀时，依次通过活塞、活塞杆、连接杆、齿条以及齿轮驱使阀杆转动，使阀孔逐渐靠近阀壳的竖直中心线。
20.本实用新型与现有技术相比，有益效果在于：
21.1、本方案利用水箱a内的水介质的重力势能，实现水箱a内的水介质向电池箱内流动，对电池单体散热降温后在流入至水箱b内，实现电池散热，无需消耗电能；
22.2、本方案中，水箱a与电池箱之间设置有球阀，通过自调节构件感应电池温度并根据感应结果调整球阀中的阀孔与阀管之间的连通面积，即对水箱a内的水介质的流速或流量进行调节，电池温度高时，水介质流动的快，电池温度低时，水介质流动的慢，在保证散热效果的前提下，提高了水箱a内的水介质的使用时间，一方面，增加了水箱b内的水介质的自然冷却时间，使水箱b内的水介质充分冷却，另一方面，增加了水泵的使用周期，进而减小了电能消耗，提高了续航里程。
附图说明
23.图1为本实用新型的结构示意图；
24.图2为电池箱的分解图；
25.图3为电池箱的剖视图；
26.图4为球阀、自调节构件以及水箱b的结构示意图；
27.图5为自调节构件的局部分解图；
28.图6为球阀的分解图。
29.附图中的标号为：
30.1、电池箱；101、安装孔；102、进水孔；103、出水孔；104、上箱盖；105、正极接线；106、下箱盖；107、负极接线；108、连接孔；109、密封圈；2、水箱a；201、球阀；202、阀壳；203、上阀管；204、下阀管；205、阀芯；206、阀孔；207、阀杆；3、水箱b；301、出水管；4、自调节构件；401、连接杆；402、齿条；403、齿轮；404、外筒壳；405、筒盖；406、活塞；407、活塞杆；408、弹簧；409、导热棒。
具体实施方式
31.为更进一步阐述本实用新型为实现预定实用新型目的所采取的技术手段及功效，以下结合附图及较佳实施例，对依据本实用新型的具体实施方式、结构、特征及其功效，详细说明如后。
32.如图1-图6所示，一种新能源汽车电池管理用散热机构，其包括电池箱1，电池箱1的端面开设有贯穿其高度的多组安装孔101，相邻两组安装孔101之间通过连接孔108连通，多组安装孔101中，一组安装孔101为进水孔102，一组安装孔101为出水孔103，剩余安装孔101内安装有电池单体，具体的，电池单体的外部套设有密封圈109，密封圈109设置有两组并分别靠近电池单体的正负极，电池单体通过密封圈109套设在安装孔101内且密封圈109与安装孔101构成密封配合。
33.电池箱1的上端面设置有上箱盖104，电池单体的正极穿过上箱盖104且多组电池单体之间通过正极接线105实现串并联。
34.电池箱1的下端面设置有下箱盖106，下箱盖106的底部设置有负极接线107，负极接线107上设置有伸入安装孔101内并与电池单体负极端连接的触点，多组电池单体之间通过负极接线107实现串并联。
35.本散热机构还包括水冷散热构件与自调节构件4，其中，水冷散热构件用于通过循环水冷方式对电池单体进行散热，自调节构件4用于感应电池温度并对水冷散热构件的循环水的流量进行自适应调节，电池温度高时，循环水流动的快，电池温度低时，循环水流动的慢，其意义在于，在保证散热效果的前提下，减少无意义的能耗，节约电能，进而提高汽车的续航里程。
36.如图1、图4及图6所示，水冷散热构件包括两组水箱：水箱a2与水箱b3，前者的最低高度高于电池箱1的最高高度，后者的最高高度低于电池箱1的最低高度，其意义在于，利用重力势能实现水箱a2内的水流入电池箱1内，对电池单体进行降温散热后流入水箱b3内，该过程无需消耗电能，节约汽车的电能，提高汽车的续航里程。
37.水箱a2的底部与进水孔102之间通过球阀201实现连通。
38.具体的，如图6所示，球阀201包括阀壳202，阀壳202的最高点竖直朝上设置有上阀管203，上阀管203与水箱a2连通，阀壳202的最低点竖直朝下设置有下阀管204，下阀管204的下管口伸入至进水孔102内。
39.阀壳202内转动设置有阀芯205，阀芯205沿径向开设有贯穿球径的阀孔206，阀芯205的外球面还延伸有阀杆207，阀杆207的自由端伸出阀壳202，初始状态下，阀孔206被阀壳202的内壁封堵且阀孔206靠近阀壳202的竖直中心线。
40.汽车不启动时，阀孔206、上阀管203、下阀管204不接通，汽车启动时，电池产生热量，温度上升，自调节构件4感应电池温度上升，使阀杆207转动，阀杆207转动带着阀芯205同步转动，使阀孔206逐渐靠近阀壳202的竖直中心线，阀孔206、上阀管203、下阀管204三者连通且连通的面积随着电池温度不断升高而递增，通过球阀201流入进水孔102内的水的流量也随之不断递增，也就是说，随着电池温度升高，循环水流动变快，流量递增，对电池的散热更快。
41.如图4所示，水箱b3的顶部竖直设置有出水管301，出水管301的上管口伸入出水孔103内并靠近上箱盖104。
42.电池箱1内的多组安装孔101的液面保持平齐，当液面没过出水管301时，水通过出水管301流入水箱b3内，当液面没有没过出水管301时，水箱a2内的水不流向水箱b3内，其意义在于，防止水箱a2内的水流入电池箱1内后，对电池单体的散热还没有达到最大化时，就流入水箱b3内，例如，若出水管301的上管口靠近下箱盖106，则一方面，电池箱1内无法积蓄足够的水，水只是与电池的负极处接触就流走，散热效果不佳，另一方面，水箱a2内的水在很短的时间内就使用完。
43.具体的，水箱a2与水箱b3之间还设置有水泵，水泵用于在水箱a2内的水用完后，将水箱b3内的水抽吸送回水箱a2内，其中，水箱a2内的水的使用情况可根据传感器感应得到，为现有技术可实现，水泵只在水箱a2内的水用完时启动，大大节省了电能，另外，水箱a2内的水较多，用完所需的时间周期较长，此段时间内，水箱b3内的水自然冷却。
44.如图4与图5所示，自调节构件4包括感应部件与调节部件，前者感应电池温度，后者根据感应结果驱使阀杆207对应旋转。
45.具体的，如图5所示，感应部件包括外筒壳404，外筒壳404的开口端设置有筒盖405，外筒壳404内滑动安装有活塞406，活塞406与筒盖405之间的区域为密封区域且密封区域内设置有热膨胀介质，例如，空气、水银、煤油、氢气、氦气等等。
46.外筒壳404为导热材料制成，例如铜，外筒壳404的外表面还设置有导热棒409，导热棒409伸入出水孔103内，出水孔103内的水为对电池单体散热后的水，最接近电池温度，通过导热棒409实现热膨胀介质与出水孔103内的水之间的热量传动，热膨胀介质受热膨胀，抵推活塞406发生移动。
47.如图4与图5所示，活塞406的一侧设置有活塞杆407，活塞杆407的自由端穿过外筒壳404的封闭端，外筒壳404内还设置有位于活塞406与外筒壳404封闭端之间的弹簧408；热膨胀介质抵推活塞406移动时，活塞406带着活塞杆407一起移动，弹簧408被压缩，另外，活塞406与外筒壳404封闭端之间的空气可以通过活塞杆407与外筒壳404封闭端之间的装配间隙和外界连通。
48.如图4所示，调节部件包括设置在阀杆207自由端的齿轮403，齿轮403啮合设置有齿条402，齿条402与活塞杆407之间通过连接杆401固定连接，并且当热膨胀介质体积膨胀时，依次通过活塞406、活塞杆407、连接杆401、齿条402、齿轮403驱使阀杆207转动，使阀孔206逐渐靠近阀壳202的竖直中心线。
49.本实用新型的工作原理：
50.汽车启动时，电池组放电产生热量，电池温度升高，同时，热量通过导热棒409与外筒壳404传导给热膨胀介质，使其体积膨胀，抵推活塞406发生移动，活塞406移动带着活塞杆407一起移动，弹簧408被压缩，活塞杆407移动依次通过连接杆401、齿条402、齿轮403驱使阀杆207转动，使阀孔206逐渐靠近阀壳202的竖直中心线，阀孔206、上阀管203、下阀管204三者连通且连通的面积随着电池温度不断升高而递增，通过球阀201流入进水孔102内的水的流量也随之不断递增，也就是说，随着电池温度升高，循环水流动变快，流量递增，对电池的散热更快；
51.电池箱1内的多组安装孔101的液面保持平齐，当液面没过出水管301时，水通过出水管301流入水箱b3内，进而形成了流动水，对电池进行散热降温；
52.当水箱a2内的水用完后，水泵启动将水箱b3内的水抽吸送回水箱a2内，如此，实现
对电池的散热降温。
53.以上所述，仅是本实用新型的较佳实施例而已，并非对本实用新型作任何形式上的限制，虽然本实用新型已以较佳实施例揭示如上，然而并非用以限定本实用新型，任何本领域技术人员，在不脱离本实用新型技术方案范围内，当可利用上述揭示的技术内容做出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本实用新型技术方案内容，依据本实用新型的技术实质对以上实施例所作的任何简介修改、等同变化与修饰，均仍属于本实用新型技术方案的范围内。