本發(fā)明涉及一種電池組散熱冷卻裝置，具體是一種新能源汽車動(dòng)力組的高效均溫散熱裝置。

背景技術(shù)：

隨著科技的發(fā)展，環(huán)保理念逐漸深入人心，為了控制化石燃料的使用，減少?gòu)U氣的排放，傳統(tǒng)的內(nèi)燃機(jī)汽車受到了諸多規(guī)定條款的限制。相對(duì)的電動(dòng)車和混合動(dòng)力車逐漸受到了人們的青睞。電池組是電動(dòng)汽車和混合動(dòng)力汽車的核心部件之一，其性能的好壞直接影響汽車的性能，而電池的性能和壽命和其工作的溫度息息相關(guān)。電池組在充放電過(guò)程中都會(huì)產(chǎn)生熱量，從而使得電池組的整體溫度升高，過(guò)高的溫度會(huì)嚴(yán)重的影響電池組的性能和壽命。所以，對(duì)電池組進(jìn)行有效的散熱，使其工作溫度維持在較佳的溫度范圍內(nèi)，對(duì)提高電池的性能、延長(zhǎng)電池的壽命有決定性的作用。

但是傳統(tǒng)的電池組風(fēng)冷散熱器存在著缺陷。傳統(tǒng)的風(fēng)冷方法通過(guò)與電池表面熱對(duì)流實(shí)現(xiàn)換熱，換熱系數(shù)較小，且受電池包的換熱面積的限制，導(dǎo)致冷卻效率太低。另外，從結(jié)構(gòu)上說(shuō)傳統(tǒng)風(fēng)冷散熱器的電池組中央?yún)^(qū)域的電池包表面無(wú)法與空氣充分接觸，造成電池組局部電池單體溫度過(guò)高，這將最終降低電池組的效率與可靠性。

申請(qǐng)?zhí)枮?0152058437.9名稱為“一種電動(dòng)車電池組散熱外殼”的實(shí)用新型，公開(kāi)了一種電動(dòng)車電池組散熱外殼，包括外殼，電池組容納腔，端蓋，導(dǎo)熱層，散熱板，風(fēng)機(jī)，傳感器和散熱板。外殼內(nèi)部為電池組容納腔，用來(lái)放置電池組，容納腔外側(cè)涂覆導(dǎo)熱層，導(dǎo)熱層上設(shè)有散熱板和溫度傳感器，蓋板上有兩個(gè)風(fēng)扇。該實(shí)用新型通過(guò)涂覆導(dǎo)熱層強(qiáng)化電池組與容納腔的傳熱，通過(guò)散熱板強(qiáng)化容納腔與殼體的傳熱，然后經(jīng)過(guò)殼體波浪狀的外表面將熱量傳遞到空氣中。但是，沒(méi)有考慮電池組的堆疊導(dǎo)致的局部高溫問(wèn)題，且熱量傳遞步驟過(guò)多，效率堪憂。

申請(qǐng)?zhí)枮?01610246722.4名稱為“一種電動(dòng)汽車電池包的空氣散熱方法”的發(fā)明專利，公開(kāi)了一種電動(dòng)汽車電池包的空氣散熱方法，包括底殼，格柵，導(dǎo)流板，上蓋和散熱風(fēng)扇。格柵安裝在進(jìn)風(fēng)口上，進(jìn)風(fēng)口后連接著兩塊導(dǎo)流板，兩塊導(dǎo)流板垂直于底殼底面且與底殼等高，安裝上蓋后，導(dǎo)流板、底殼、上蓋組成了風(fēng)道，風(fēng)道將散熱盒分成了兩個(gè)部分，形成了兩個(gè)散熱腔，散熱腔內(nèi)安裝著電池組；由于導(dǎo)流板長(zhǎng)度小于底殼長(zhǎng)度，所以風(fēng)道末端有兩個(gè)開(kāi)口，各通向一個(gè)散熱腔，每個(gè)散熱腔的外表面上安裝有散熱風(fēng)扇各兩個(gè)，對(duì)殼體內(nèi)的空氣進(jìn)行抽吸。工作時(shí)候，冷卻空氣經(jīng)格柵進(jìn)入殼體，然后流經(jīng)導(dǎo)流板組成的風(fēng)道，分配到兩個(gè)散熱腔內(nèi)，對(duì)腔內(nèi)的電池組進(jìn)行冷卻，最后經(jīng)過(guò)抽風(fēng)扇流出殼體。該發(fā)明通過(guò)導(dǎo)流板改善了冷卻空氣的流徑，通過(guò)抽風(fēng)扇強(qiáng)化了對(duì)流換熱。然而，與傳統(tǒng)的風(fēng)冷散熱器一樣，沒(méi)有解決電池包散熱面積較小的問(wèn)題；雖然相對(duì)沒(méi)有導(dǎo)流板的散熱器風(fēng)徑有所改善，但是冷卻空氣依然不均勻；且為了保證散熱效果，電池排列較為稀松，增大了散熱器體積。

因此，需要一種新的技術(shù)方案以解決上述問(wèn)題。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

為了解決電池組的發(fā)熱問(wèn)題，改善傳統(tǒng)風(fēng)冷散熱器的缺陷，提高散熱效率，本發(fā)明提供一種新的冷板陣列組成的動(dòng)力電池組均溫散熱裝置的技術(shù)方案。

同時(shí)本發(fā)明還提供了上述散熱裝置的加工方法的技術(shù)方案。

為達(dá)到上述目的，本發(fā)明散熱裝置可采用如下技術(shù)方案：

一種由冷板陣列組成的動(dòng)力電池組均溫散熱裝置，包含：散熱器殼體、冷板陣列、風(fēng)機(jī)導(dǎo)流罩、位于風(fēng)機(jī)導(dǎo)流罩內(nèi)的風(fēng)機(jī)；所述冷板陣列包括并排設(shè)置的若干冷板散熱組件；所述的冷板散熱組件包括冷板、固定在冷板上的電池組；所述冷板的兩端均設(shè)有一組帶有圓弧形且同心的翅片陣列；電池組位于兩組翅片陣列之間；冷板的背板中封裝有導(dǎo)熱管，熱管兩端分別延伸到圓弧翅片陣列底部；所述冷板陣列位于散熱器殼體內(nèi)，而散熱器殼體的兩端均設(shè)有風(fēng)機(jī)導(dǎo)流罩。

有益效果：

相對(duì)于現(xiàn)有技術(shù)，用將新能源汽車動(dòng)力電池系統(tǒng)分成多個(gè)電池小組，每個(gè)電池小組由若干個(gè)獨(dú)立的電池組成，電池小組被固定在冷板上組成一個(gè)散熱組件，若干個(gè)散熱組件組成散熱陣列，一起被固定在散熱器殼體中；電池組所產(chǎn)生的熱量首先傳給冷板表面，經(jīng)由冷板內(nèi)嵌的熱管元件大幅度拉平電池間的溫度分布，然后利用風(fēng)機(jī)送風(fēng)，利用風(fēng)機(jī)導(dǎo)流罩引流，使得冷風(fēng)通過(guò)散熱陣列的翅片，及時(shí)將經(jīng)由冷板所帶走的電池組充放電熱量傳給外部環(huán)境以大幅提高散熱效果。圓弧翅片不僅增加了散熱面積，并且在組裝之后起到充當(dāng)風(fēng)道的作用，強(qiáng)化了散熱效果。

另外，本發(fā)明提供的散熱裝置的加工方法可以采用以下技術(shù)方案：

所述冷板背板的熱管封裝工藝通過(guò)摩擦攪拌焊工藝實(shí)現(xiàn)，其包含了以下步驟：

步驟1，按照冷板外形制備基板毛坯、蓋板毛坯；

步驟2，在基板毛坯上加工出蓋板槽、熱管槽；

步驟3，將熱管用導(dǎo)熱膠固定熱管槽中；

步驟4，利用橡皮錘將蓋板毛坯打入蓋板槽；

步驟5，使用摩擦攪拌焊的方法沿蓋板毛坯與蓋板槽的縫隙將其焊接成一個(gè)整體；

步驟6，去除多余材料，加工冷板外形。

附圖說(shuō)明

圖1是本發(fā)明散熱裝置的立體圖。

圖2是本發(fā)明散熱裝置的立體分解圖。

圖3是散熱組件的立體分解圖。

圖4是散熱組件的立體圖。

圖5是冷板的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖6是圖5中沿a-a方向的剖視圖。

圖7是散熱器殼體的俯視圖。

圖8是散熱器殼體的側(cè)視圖。

圖9是圖7中沿a-a方向的剖視圖。

圖10是蓋板的俯視圖。

圖11是圖10中沿a-a方向的剖視圖。

圖12是風(fēng)機(jī)罩的主視圖。

圖13是圖10中沿a-a方向的剖視圖

圖14是圖10中沿b-b方向的剖視圖

圖15是冷板加工工藝示意圖。

具體實(shí)施方式

為了使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點(diǎn)更加清楚，以下結(jié)合附圖及實(shí)施案例，對(duì)本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步的詳細(xì)說(shuō)明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實(shí)施案例僅僅用于解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。

如圖1、圖2所示，本發(fā)明實(shí)例中包含了散熱器殼體1、冷板散熱陣列5、上蓋板2、風(fēng)機(jī)導(dǎo)流罩3和風(fēng)機(jī)5。冷板散熱陣列5，由若干冷板散熱組件并列組成。冷板散熱組件包括冷板6、電池組7、固定條8。如圖8所示，平頭螺釘穿過(guò)固定條8將電池組7與冷板6固定成整體。

冷板6由導(dǎo)熱良好的鋁合金材料加工，兩端均加工有等距翅片61，每條翅片的兩端之間的夾角為90°，中間通過(guò)圓弧過(guò)度，同組翅片的過(guò)度圓弧均同心，冷板上設(shè)有一組螺紋孔64，用于連接固定條，固定條對(duì)應(yīng)的開(kāi)孔為平頭螺釘孔，連接時(shí)使用平頭螺釘固定。電池組7位于兩組翅片陣列6之間。冷板上設(shè)有一組通孔63，在組成冷板陣列5時(shí)，兩邊的通孔會(huì)呈等距的兩列孔，在散熱器殼體1上設(shè)有螺紋孔11與之對(duì)應(yīng)；冷板的背板中封裝有超導(dǎo)熱管62，熱管兩端一直延伸到翅片底端，目的是將中間電池組7產(chǎn)生的熱量快速傳導(dǎo)到兩側(cè)翅片。

如圖5及圖6所示，冷板散熱組件通過(guò)冷板兩側(cè)伸出的短邊搭在殼體1的壁上，若干個(gè)組件并列組成冷板散熱陣列5。

如圖7至圖9所示，殼體中正對(duì)散熱陣列翅片組的兩面設(shè)有進(jìn)風(fēng)口13，進(jìn)風(fēng)口正對(duì)冷板陣列的翅片組，且尺寸相同。殼壁上設(shè)有螺紋孔11，作用為連接冷板散熱組件和蓋板2，兩個(gè)側(cè)面上設(shè)有螺紋孔12，作用為連接風(fēng)機(jī)罩。

如圖10及圖11所示，上蓋板側(cè)視圖呈凹形，靠近長(zhǎng)邊一側(cè)較厚，其余部分較薄，厚度差為冷板兩側(cè)伸出短邊的厚度，蓋板上設(shè)有一組通孔22，目的是為了連接散熱陣列5和殼體1。

如圖12至圖14所示，風(fēng)機(jī)導(dǎo)流罩3的外形為長(zhǎng)方體，長(zhǎng)度與殼體1的寬度相等，寬度與風(fēng)機(jī)寬度相等，高度至少20mm；足夠的高度是為了保證進(jìn)風(fēng)口處的風(fēng)壓均勻。在風(fēng)機(jī)罩3中設(shè)有導(dǎo)流腔，導(dǎo)流腔31中較小的兩個(gè)面垂直于殼體壁面，較大的兩個(gè)面成10°的傾角向外延伸，截面呈梯形。導(dǎo)流腔的較小端正對(duì)著進(jìn)風(fēng)口，且尺寸相同，較大端設(shè)置兩個(gè)獨(dú)立的開(kāi)口，尺寸與風(fēng)機(jī)尺寸相同。風(fēng)機(jī)罩上設(shè)置一組螺紋孔32，為了連接風(fēng)機(jī)；還設(shè)置了一組通孔33，為了通過(guò)螺釘將風(fēng)機(jī)罩與殼體連接。

裝配工藝見(jiàn)圖4，利用平頭螺釘將散熱組件組裝好；將若干個(gè)散熱組件逐個(gè)放入殼體中，散熱組件兩側(cè)的通孔63與殼體壁上的螺紋孔11對(duì)其；安裝上蓋板，將兩側(cè)的通孔22與通孔63與螺紋孔11對(duì)其，另外四個(gè)通孔與殼壁上相對(duì)應(yīng)的螺紋孔對(duì)其，使用十字頭盤頭螺釘，配上平墊，彈墊，往復(fù)逐漸旋緊，將散熱組件、蓋板、殼體三者連接在一起，不僅可以緩解風(fēng)機(jī)工作時(shí)引起部件間振動(dòng)產(chǎn)生噪聲，而且拆卸時(shí)僅拆除上蓋板即可取出散熱組件。風(fēng)機(jī)導(dǎo)流罩與殼體、風(fēng)機(jī)與風(fēng)機(jī)導(dǎo)流罩的連接均采用十字槽盤頭螺釘，配上平墊、彈墊。

本發(fā)明的工作原理是：將新能源汽車動(dòng)力電池系統(tǒng)設(shè)計(jì)成若干個(gè)電池小組，每個(gè)電池小組都安裝在冷板大表面上，組成一個(gè)散熱組件，若干個(gè)散熱組件并列在一起，組成散熱陣列，電池產(chǎn)生的熱量通過(guò)內(nèi)置熱管的冷板快速而均勻地向冷板傳遞，通過(guò)風(fēng)機(jī)和冷板兩側(cè)的翅片來(lái)強(qiáng)化風(fēng)側(cè)的換熱，從而迅速地將電池生熱傳給周圍環(huán)境。

請(qǐng)參閱圖13所示，為冷板背板的熱管封裝工藝，該熱管封裝工藝通過(guò)摩擦攪拌焊工藝實(shí)現(xiàn)，其包含了以下步驟：

步驟1，按照冷板外形制備基板毛坯91、蓋板毛坯95；

步驟2，在基板毛坯上加工出蓋板槽92、熱管槽93；

步驟3，將熱管94用導(dǎo)熱膠固定熱管槽93中；

步驟4，利用橡皮錘將蓋板毛坯95打入蓋板槽92；

步驟5，使用摩擦攪拌焊的方法沿蓋板毛坯95與蓋板槽92的縫隙將其焊接成一個(gè)整體；

步驟6，去除多余材料，加工冷板外形。

以上所述，僅為本發(fā)明的一種具體實(shí)施方式。當(dāng)然，本發(fā)明還可有其它多種實(shí)施例，在不背離本發(fā)明精神及其實(shí)質(zhì)的情況下，任何熟悉本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員，當(dāng)可根據(jù)本發(fā)明作出各種相應(yīng)的改變和變形。凡采用等同替換或等效變換所形成的技術(shù)方案，都應(yīng)屬于本發(fā)明所附的權(quán)利要求的保護(hù)范圍。