基于振动能量回收的汽车动力电池强化散热装置.pdf

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1、(19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请号 202010088884.6 (22)申请日 2020.02.12 (71)申请人 佛山科学技术学院 地址 528000 广东省佛山市南海区狮山镇 广云路33号 (72)发明人 王道勇赖奕骏张文灿 (74)专利代理机构 广州嘉权专利商标事务所有 限公司 44205 代理人 谢泳祥 (51)Int.Cl. H01M 10/613(2014.01) H01M 10/625(2014.01) H01M 10/6556(2014.01) H01M 10/6567(2014.01) H01。

2、M 10/6568(2014.01) H01M 2/10(2006.01) B60L 58/26(2019.01) (54)发明名称 一种基于振动能量回收的汽车动力电池强 化散热装置 (57)摘要 本发明公开了一种基于振动能量回收的汽 车动力电池强化散热装置， 包括电池箱、 散热冷 却管路， 在电池箱内安装有动力电池组； 散热冷 却管路包括设置于电池箱下方的挤压箱、 设置于 电池箱内的脉动换热管， 脉动换热管的出口端通 过出流管道与挤压箱连通， 脉动换热管的入口端 通过进流管道与挤压箱连通， 在散热冷却管路内 填充有冷却液， 挤压箱采用弹性材料制成， 在出 流管道上安装有单向阀、 散热器， 在。

3、电池箱的底 面与挤压箱的顶面之间均布有多个减震弹簧。 在 汽车行驶过程中电池箱通过多个减震弹簧对挤 压箱施加压力挤压， 加快散热冷却管路内冷却液 的流动， 实现了振动能量的回收， 提高汽车动力 电池的散热速率与效率。 权利要求书2页 说明书4页 附图3页 CN 111244573 A 2020.06.05 CN 111244573 A 1.一种基于振动能量回收的汽车动力电池强化散热装置， 其特征在于： 包括： 电池箱(100)， 在所述电池箱(100)内安装有动力电池组(200)； 散热冷却管路， 包括设置于电池箱(100)下方的挤压箱(300)、 设置于电池箱(100)内的 脉动换热管(40。

4、0)， 所述脉动换热管(400)的出口端通过出流管道(410)与挤压箱(300)连 通， 所述脉动换热管(400)的入口端通过进流管道(420)与挤压箱(300)连通， 在所述散热冷 却管路内填充有冷却液， 所述挤压箱(300)采用弹性材料制成， 在所述出流管道(410)上安 装有单向阀(411)、 散热器(412)； 在所述电池箱(100)的底面与挤压箱(300)的顶面之间均布有多个减震弹簧(500)， 所 述减震弹簧(500)的上端与电池箱(100)的底面连接， 所述减震弹簧(500)的下端与挤压箱 (300)顶面抵接。 2.根据权利要求1所述的一种基于振动能量回收的汽车动力电池强化散热装。

5、置， 其特 征在于： 所述脉动换热管(400)呈蛇形布置于电池箱(100)的底部内， 所述动力电池组(200) 设置于脉动换热管(400)的上方。 3.根据权利要求2所述的一种基于振动能量回收的汽车动力电池强化散热装置， 其特 征在于： 在所述动力电池组(200)与脉动换热管(400)之间设置有铜片(600)。 4.根据权利要求1所述的一种基于振动能量回收的汽车动力电池强化散热装置， 其特 征在于： 在所述挤压箱(300)的顶面固定有缓冲垫(310)， 所述挤压箱(300)通过缓冲垫 (310)与多个减震弹簧(500)抵接。 5.根据权利要求1所述的一种基于振动能量回收的汽车动力电池强化散热装。

6、置， 其特 征在于： 所述减震弹簧(500)套有橡胶导向柱(510)， 所述橡胶导向柱(510)的上端与电池箱 (100)的底面连接， 所述橡胶导向柱(510)的下端与挤压箱(300)的顶面抵接。 6.根据权利要求1所述的一种基于振动能量回收的汽车动力电池强化散热装置， 其特 征在于： 所述电池箱(100)包括设置有开口朝上的底箱壳(110)、 设置有开口朝下的箱盖 (120)， 所述箱盖(120)匹配盖于底箱壳(110)顶部， 所述动力电池组(200)安装于底箱壳 (110)与箱盖(120)之间， 在所述箱盖(120)底部的四个角与箱盖(120)顶部的四个角之间均 通过螺栓(130)连接固定。

7、。 7.根据权利要求6所述的一种基于振动能量回收的汽车动力电池强化散热装置， 其特 征在于： 所述动力电池组(200)的上部设置于箱盖(120)内， 所述动力电池组(200)的下部设 置于底箱壳(110)内， 所述脉动换热管(400)设置于底箱壳(110)的底部内， 在所述箱盖 (120)的左侧壁和右侧壁均设置有多片散热翅片(121)， 多片散热翅片(121)呈上下间隔排 列设置。 8.根据权利要求6所述的一种基于振动能量回收的汽车动力电池强化散热装置， 其特 征在于： 所述动力电池组(200)包括多个电池体(210)， 多个电池体(210)呈左右间隔排列设 置， 在相邻的两个电池体(210)。

8、之间以及端部电池体(210)的外侧均设置有蛇形网状的脉动 热管(220)， 所述脉动热管(220)首尾连通形成闭环式管路， 在所述箱盖(120)的下部开设有 多个呈前后贯通的空冷流道(122)， 多个空冷流道(122)与多个脉动热管(220)一一对应， 所 述脉动热管(220)的上部往上伸进空冷流道(122)内， 所述脉动热管(220)的下部设置于底 箱壳(110)内。 9.根据权利要求8所述的一种基于振动能量回收的汽车动力电池强化散热装置， 其特 权利要求书 1/2 页 2 CN 111244573 A 2 征在于： 在所述空冷流道(122)的两侧壁均布多个经表面微制造处理的凹槽(123)，。

9、 在所述 脉动热管(220)的顶部套装有管箍(221)， 所述脉动热管(220)通过管箍(221)与空冷流道 (122)的顶部焊接固定。 10.根据权利要求1所述的一种基于振动能量回收的汽车动力电池强化散热装置， 其特 征在于： 在所述进流管道(420)的内部设置有一层由多孔材料制成的吸液芯， 所述吸液芯用 于提供毛细力。 权利要求书 2/2 页 3 CN 111244573 A 3 一种基于振动能量回收的汽车动力电池强化散热装置 技术领域 0001 本发明涉及汽车动力电池的技术领域， 特别涉及一种基于振动能量回收的汽车动 力电池强化散热装置。 背景技术 0002 当今在电动汽车领域中， 仍不。

10、断出现一系列动力电池的安全隐患问题。 问题根源 在于汽车在行驶中， 动力电池的工作温度过高， 且不具有完善的动力电池散热系统， 导致电 池自燃， 从而引发汽车自燃爆炸甚至引燃周边车辆的严重事故。 目前车企对动力电池常用 的冷却处理主要有风冷与水冷， 但对电池的散热效率不高， 亦有采用热管或相变材料的冷 却方式， 由于结构复杂、 成本高， 所以较少利用。 同时汽车行驶过程中产生振动的频率较高， 现有技术一把通过减振装置来消减汽车行驶所产生的振动， 没有很好进行回收利用。 发明内容 0003 本发明目的在于提供一种基于振动能量回收的汽车动力电池强化散热装置， 以解 决现有技术中所存在的一个或多个技。

11、术问题， 至少提供一种有益的选择或创造条件。 0004 为解决上述技术问题所采用的技术方案： 0005 一种基于振动能量回收的汽车动力电池强化散热装置， 包括： 电池箱、 散热冷却管 路， 在所述电池箱内安装有动力电池组； 散热冷却管路包括设置于电池箱下方的挤压箱、 设 置于电池箱内的脉动换热管， 所述脉动换热管的出口端通过出流管道与挤压箱连通， 所述 脉动换热管的入口端通过进流管道与挤压箱连通， 在所述散热冷却管路内填充有冷却液， 所述挤压箱采用弹性材料制成， 在所述出流管道上安装有单向阀、 散热器， 在所述电池箱的 底面与挤压箱的顶面之间均布有多个减震弹簧， 所述减震弹簧的上端与电池箱的底。

12、面连 接， 所述减震弹簧的下端与挤压箱顶面抵接。 0006 作为上述技术方案的进一步改进， 所述脉动换热管呈蛇形布置于电池箱的底部 内， 所述动力电池组设置于脉动换热管的上方。 0007 作为上述技术方案的进一步改进， 在所述动力电池组与脉动换热管之间设置有铜 片。 0008 作为上述技术方案的进一步改进， 在所述挤压箱的顶面固定有缓冲垫， 所述挤压 箱通过缓冲垫与多个减震弹簧抵接。 0009 作为上述技术方案的进一步改进， 所述减震弹簧套有橡胶导向柱， 所述橡胶导向 柱的上端与电池箱的底面连接， 所述橡胶导向柱的下端与挤压箱的顶面抵接。 0010 作为上述技术方案的进一步改进， 所述电池箱包。

13、括设置有开口朝上的底箱壳、 设 置有开口朝下的箱盖， 所述箱盖匹配盖于底箱壳顶部， 所述动力电池组安装于底箱壳与箱 盖之间， 在所述箱盖底部的四个角与箱盖顶部的四个角之间均通过螺栓连接固定。 0011 作为上述技术方案的进一步改进， 所述动力电池组的上部设置于箱盖内， 所述动 力电池组的下部设置于底箱壳内， 所述脉动换热管设置于底箱壳的底部内， 在所述箱盖的 说明书 1/4 页 4 CN 111244573 A 4 左侧壁和右侧壁均设置有多片散热翅片， 多片散热翅片呈上下间隔排列设置。 0012 作为上述技术方案的进一步改进， 所述动力电池组包括多个电池体， 多个电池体 呈左右间隔排列设置， 。

14、在相邻的两个电池体之间以及端部电池体的外侧均设置有蛇形网状 的脉动热管， 所述脉动热管首尾连通形成闭环式管路， 在所述箱盖的下部开设有多个呈前 后贯通的空冷流道， 多个空冷流道与多个脉动热管一一对应， 所述脉动热管的上部往上伸 进空冷流道内， 所述脉动热管的下部设置于底箱壳内。 0013 作为上述技术方案的进一步改进， 在所述空冷流道的两侧壁均布多个经表面微制 造处理的凹槽， 在所述脉动热管的顶部套装有管箍， 所述脉动热管通过管箍与空冷流道的 顶部焊接固定。 0014 作为上述技术方案的进一步改进， 在所述进流管道的内部设置有一层由多孔材料 制成的吸液芯， 所述吸液芯用于提供毛细力。 0015。

15、 本发明的有益效果是： 在汽车行驶过程中电池箱所产生振动能力可通过多个减震 弹簧传递至挤压箱， 具体地电池箱通过多个减震弹簧对挤压箱施加压力挤压， 从而实现加 快散热冷却管路内冷却液的流动， 当振动能量传递至挤压箱并挤压冷却液时， 在单向阀的 作用下， 使得冷却液单向地从挤压箱通过进流管道流入脉动换热管， 经过脉动换热管的低 温冷却液与动力电池组热交换， 带走动力电池组产生的热量， 然后经过出流管道上的散热 器， 把热量散发出去， 再回流至挤压箱， 实现了振动能量的回收， 并提高汽车动力电池的散 热速率与效率。 附图说明 0016 下面结合附图和实施例对本发明做进一步的说明； 0017 图1是。

16、本发明所提供的汽车动力电池强化散热装置， 其一实施例的分解图； 0018 图2是本发明所提供的汽车动力电池强化散热装置， 其一实施例的结构示意图； 0019 图3是图2中的局部放大图A。 具体实施方式 0020 本部分将详细描述本发明的具体实施例， 本发明之较佳实施例在附图中示出， 附 图的作用在于用图形补充说明书文字部分的描述， 使人能够直观地、 形象地理解本发明的 每个技术特征和整体技术方案， 但其不能理解为对本发明保护范围的限制。 0021 在本发明的描述中， 需要理解的是， 涉及到方位描述， 例如上、 下、 前、 后、 左、 右等 指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系， 。

17、仅是为了便于描述本发明和简 化描述， 而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、 以特定的方位构造和 操作， 因此不能理解为对本发明的限制。 0022 在本发明的描述中， 如果具有 “若干” 之类的词汇描述， 其含义是一个或者多个， 多 个的含义是两个以上， 大于、 小于、 超过等理解为不包括本数， 以上、 以下、 以内等理解为包 括本数。 0023 本发明的描述中， 除非另有明确的限定， 设置、 安装、 连接等词语应做广义理解， 所 属技术领域技术人员可以结合技术方案的具体内容合理确定上述词语在本发明中的具体 含义。 说明书 2/4 页 5 CN 111244573 A 5 002。

18、4 参照图1至图3， 本发明的一种基于振动能量回收的汽车动力电池强化散热装置作 出如下实施例： 0025 一种基于振动能量回收的汽车动力电池强化散热装置， 包括： 电池箱100、 散热冷 却管路， 在所述电池箱100内安装有动力电池组200； 散热冷却管路包括设置于电池箱100下 方的挤压箱300、 设置于电池箱100内的脉动换热管400， 所述脉动换热管400的出口端通过 出流管道410与挤压箱300连通， 所述脉动换热管400的入口端通过进流管道420与挤压箱 300连通， 在所述散热冷却管路内填充有冷却液， 所述挤压箱300采用弹性材料制成， 在所述 出流管道410上安装有单向阀411、。

19、 散热器412， 单向阀411实现了冷却液在脉动换热管400内 部单一方向的循环流动， 散热器412实现了冷却液与外界环境的换热， 在所述电池箱100的 底面与挤压箱300的顶面之间均布有多个减震弹簧500， 所述减震弹簧500的上端与电池箱 100的底面连接， 所述减震弹簧500的下端与挤压箱300顶面抵接。 0026 在汽车行驶过程中电池箱100所产生振动能力可通过多个减震弹簧500传递至挤 压箱300， 具体地电池箱100通过多个减震弹簧500对挤压箱300施加压力挤压， 从而实现加 快散热冷却管路内冷却液的流动， 当振动能量传递至挤压箱300并挤压冷却液时， 在单向阀 411的作用下，。

20、 使得冷却液单向地从挤压箱300通过进流管道420流入脉动换热管400， 经过 脉动换热管400的低温冷却液与动力电池组200热交换， 带走动力电池组200产生的热量， 然 后经过出流管道410上的散热器412， 把热量散发出去， 再回流至挤压箱300， 实现了振动能 量的回收， 并提高汽车动力电池的散热速率与效率。 0027 在一些实施例中， 所述脉动换热管400呈蛇形布置于电池箱100的底部内， 所述动 力电池组200设置于脉动换热管400的上方。 脉动换热管400主要布置于动力电池组200的下 方， 并与动力电池组200的底部进行换热。 0028 在一些实施例中， 在所述动力电池组200。

21、与脉动换热管400之间设置有铜片600。 动 力电池组200通过铜片600与脉动换热管400接触， 提高了动力电池组200与脉动换热管400 之间的传热。 0029 在一些实施例中， 在所述挤压箱300的顶面固定有缓冲垫310， 所述挤压箱300通过 缓冲垫310与多个减震弹簧500抵接。 缓冲垫310可防止减震弹簧500长时间对挤压箱300表 面挤压而造成疲劳破坏。 0030 在一些实施例中， 所述减震弹簧500套有橡胶导向柱510， 所述橡胶导向柱510的上 端与电池箱100的底面连接， 所述橡胶导向柱510的下端与挤压箱300的顶面抵接。 橡胶导向 柱510用于振动能量的导向， 将振动能。

22、量传递至其下方的挤压箱300。 提高振动能量的传递 效率。 0031 在一些实施例中， 所述电池箱100包括设置有开口朝上的底箱壳110、 设置有开口 朝下的箱盖120， 所述箱盖120匹配盖于底箱壳110顶部， 所述动力电池组200安装于底箱壳 110与箱盖120之间， 在所述箱盖120底部的四个角与箱盖120顶部的四个角之间均通过螺栓 130连接固定。 这一来便于箱盖120与底箱壳110之间的拆装， 便于动力电池组200的更换， 二 来也提高箱盖120与底箱壳110之间连接的牢固性。 0032 在一些实施例中， 所述动力电池组200的上部设置于箱盖120内， 所述动力电池组 200的下部设。

23、置于底箱壳110内， 所述脉动换热管400设置于底箱壳110的底部内， 在所述箱 盖120的左侧壁和右侧壁均设置有多片散热翅片121， 多片散热翅片121呈上下间隔排列设 说明书 3/4 页 6 CN 111244573 A 6 置。 动力电池组200上部的热量可通过箱盖120传递至散热翅片121上， 并通过多片散热翅片 121来增大与空气的接触面积来提高散热的效率。 0033 在一些实施例中， 所述动力电池组200包括多个电池体210， 多个电池体210呈左右 间隔排列设置， 在相邻的两个电池体210之间以及端部电池体210的外侧均设置有蛇形网状 的脉动热管220， 所述脉动热管220首尾连。

24、通形成闭环式管路， 在所述箱盖120的下部开设有 多个呈前后贯通的空冷流道122， 多个空冷流道122与多个脉动热管220一一对应， 所述脉动 热管220的上部往上伸进空冷流道122内， 所述脉动热管220的下部设置于底箱壳110内。 脉 动热管220的下部与电池体210进行换热， 然后热量传递至脉动热管220的上部， 空气在空冷 流道122内前后流动， 并与脉动热管220的上部热交换， 把脉动热管220上部的热量带走， 进 一步提高电池的散热效果。 0034 在一些实施例中， 在所述空冷流道122的两侧壁均布多个经表面微制造处理的凹 槽123， 在所述脉动热管220的顶部套装有管箍221， 。

25、所述脉动热管220通过管箍221与空冷流 道122的顶部焊接固定。 凹槽123用于将空冷气体的层流流态转变成紊流流态， 将脉动热管 220上部放出的热量带走， 提高空冷的散热效率。 管箍221实现脉动热管220在空冷流道122 内的准确定位。 0035 在一些实施例中， 在所述进流管道420的内部设置有一层由多孔材料制成的吸液 芯， 所述吸液芯用于提供毛细力。 该毛细力用于驱动冷却液从挤压箱300向脉动换热管400 流动， 从而实现冷却液在挤压箱300与脉动换热管400之间的循环流动， 进而实现对电池的 散热降温， 当汽车不产生振动时， 则通过吸液芯实现冷却液在脉动换热管400内的循环流 动。 0036 以上对本发明的较佳实施方式进行了具体说明， 但本发明创造并不限于所述实施 例， 熟悉本领域的技术人员在不违背本发明精神的前提下还可作出种种的等同变型或替 换， 这些等同的变型或替换均包含在本申请权利要求所限定的范围内。 说明书 4/4 页 7 CN 111244573 A 7 图1 说明书附图 1/3 页 8 CN 111244573 A 8 图2 说明书附图 2/3 页 9 CN 111244573 A 9 图3 说明书附图 3/3 页 10 CN 111244573 A 10 。