本发明涉及新能源电池开发技术领域，特别是涉及一种电池包风冷热管复合散热结构。
背景技术：
电池热管理的技术包括：空气冷却、液体冷却，以及固液相变材料进行温度调节。空气冷却又包括自然风冷与强制风冷，对于低倍率电池箱，电芯热量不高，可以采用空气冷却。对于高倍率电芯，电芯热量较高，可采用液体冷却。当电芯充放电倍率达到2c以上时，相变材料冷却可以保持电芯温度一致。
现有的风冷技术降温成本低，对于散热量较大时的电池具有换热极限，造成模组内外电芯温差较大，液冷结构可提高温度一致性，但需增加输液动力系统及外部换热设备。相变材料降温也存在换热效率低的问题，相变材料由于其流动性差，其换热效率不高，当相变材料吸热达到上限后，还需要增加动力系统将热量转移出去，为此我们提出一种电池包风冷热管复合散热结构。
技术实现要素：
为了克服现有技术的不足，本发明提供一种电池包风冷热管复合散热结构，本发明利用液体气液相变换热量大的原理，设计一种局部热管结构，并使用风冷结构予以辅助，两种结构方式相结合，实现对电池包的温度控制，避免电池包由于热失控造成的设备损失。
为解决上述技术问题，本发明提供如下技术方案：一种电池包风冷热管复合散热结构，包括外壳、上盖、热管模组，所述外壳一侧设置有散热窗，所述散热窗表面开设有通风口，所述外壳另一侧设置有引流风扇，所述外壳内侧设置电芯模组，所述外壳内侧设置有单通道热管，且所述单通道热管处于设置有引流风扇的一侧，所述单通道热管表面套设有翅片，所述单通道热管的两端均设置有热管连通接口，所述热管连通接口的一端设置有冷板，所述冷板的顶端表面设置有导热绝缘板，所述导热绝缘板的顶端表面放置有电芯模组，且所述电芯模组处于外壳内部。
作为本发明的一种优选技术方案，还包括热管封闭结构，所述热管封闭结构是由热管管壁、吸液芯、液体三部分共同构成的单通道热管，所述单通道热管内部设置有热管管壁，所述热管管壁内侧设置有吸液芯，所述吸液芯内部填充设置有液体。
作为本发明的一种优选技术方案，所述引流风扇与电芯模组间隙及散热窗表面设置的通风口组成风冷通道。
作为本发明的一种优选技术方案，所述电芯模组由十六个电池包组成，十六个所述电池包表面均设置有电池壳，十六个所述电池壳之间两两相对应有间隙。
作为本发明的一种优选技术方案，所述引流风扇设置的数量共两个，且两个引流风扇处于外壳的同一侧。
作为本发明的一种优选技术方案，所述翅片的数量设置若干个，所述热管模组的水平部分为冷板中铺设s型单通道热管，所述热管模组竖直部分为若干个单通道热管，且单通道热管外部套有若干个翅片，水平部分单通道热管与竖直部分单通道热管为连通的封闭通道。
作为本发明的一种优选技术方案，所述吸液芯的结构可采用丝网型结构或烧结型，填充液体可采用乙醇、丙酮或甲醇。
作为本发明的一种优选技术方案，所述冷板材料可采用六系铝合金材料。
作为本发明的一种优选技术方案，所述翅片可采用六系铝合金材料、
与现有技术相比，本发明能达到的有益效果是：
1、通过设置的竖直部分热管外面套有大量翅片，增大散热面积，提高换热效率，电池包前面板设置引流风扇，进行强制换热，快速将热量带出电池包，通过局部热管结构，并使用风冷结构予以辅助，两种结构方式相结合，散热结构可以解决高倍率电芯的散热需求。
2、通过设置的液体气液相变换热，其导热能力远大于铝、铜、银等金属的导热能力。相变蒸汽封闭在较小的管路空间，不会腐蚀电芯，相变液体填充量小，并且可循环使用，节省成本。3、本发明利用液体气液相变原理换热，其导热能力远大于铝、铜、银等金属的导热能力，相变蒸汽封闭在较小的管路空间，不会腐蚀电芯。4、本发明利用气液相变换热量大的原理，设计一种无须额外动力，无须循环加液，仅需内部少量液体循环使用的散热结构，制作成本少，维护成本小，而散热效率极高的方案。
附图说明
图1为本发明的整体结构示意图；
图2为本发明的整体俯视结构示意图；
图3为本发明的整体侧视结构示意图；
图4为本发明的散热窗与电芯模组侧视结构示意图；
图5为本发明的冷板单通道s型热管俯视结构示意图；
图6为本发明的热管剖视结构示意图；
其中：1、外壳；2、散热窗；3、电芯模组；4、单通道热管；5、引流风扇；6、上盖；7、冷板；8、热管连通接口；9、翅片；10、导热绝缘板；11、通风口；12、热管模组；13、液体；14、吸液芯；15、热管管壁。
具体实施方式
为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施例，进一步阐述本发明，但下述实施例仅仅为本发明的优选实施例，并非全部。基于实施方式中的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得其它实施例，都属于本发明的保护范围。下述实施例中的实验方法，如无特殊说明，均为常规方法，下述实施例中所用的材料、试剂等，如无特殊说明，均可从商业途径得到。
实施例:
如图1、图2、图3、图4所示，一种电池包风冷热管复合散热结构，包括外壳1、上盖6、热管模组12，外壳1一侧设置有散热窗2，散热窗2表面开设有通风口11，外壳1另一侧设置有引流风扇5，外壳1内侧设置电芯模组3，外壳1内侧设置有单通道热管4，且单通道热管4处于设置有引流风扇5的一侧，单通道热管4表面套设有翅片9，单通道热管4的两端均设置有热管连通接口8，热管连通接口8的一端设置有冷板7，冷板7的顶端表面设置有导热绝缘板10，导热绝缘板10的顶端表面放置有电芯模组3，且电芯模组3处于外壳1内部。
当电芯模组3工作时将产生大量热，热量穿过导热绝缘板10被冷板7中的单通道热管4吸收，冷板7中的单通道热管4受热后，其吸液芯14中的液体将发生蒸发汽化，该区域压强增大，蒸汽受压差向竖直部分单通道热管4流动，到达温度较低的热管管壁15后冷凝成液体，液体受依附的吸液芯14吸收，受毛细管力回流至水平热管区域，进行下一次受热蒸发循环流动竖直部分单通道热管4吸收的热量快速传递到套在外部的若干个翅片9，翅片9将增加散热面积，启动引流风扇5，将热量带出电芯模组3；该热管模组12的水平部分为吸热的蒸发端，竖直部分为放热的冷凝端，依靠相变液循环的蒸发与冷凝，达到将电芯中的热量不断排出的目的。
在其他实施例中，本实施例公开了，请如图1、图5、图6所示，还包括热管封闭结构，热管封闭结构是由热管管壁15、吸液芯14、液体13三部分共同构成的单通道热管4，单通道热管4内部设置有热管管壁15，热管管壁15内侧设置有吸液芯14，吸液芯14内部填充设置有液体13。
当单通道热管4受热后，其吸液芯14中的液体13将发生蒸发汽化，该区域压强增大，蒸汽受压差向竖直部分单通道热管4流动，到达温度较低的热管管壁15后冷凝成液体13，液体13受依附的吸液芯14吸收，受毛细管力回流至水平单通道热管4区域，进行下一次受热蒸发循环流动。
在其他实施例中，本实施例公开了，请如图1、图2、图4所示，引流风扇5风向与电芯模组3间隙及散热窗2表面设置的通风11在同一风向上，三者共同组成风冷通道；通过设计一种局部热管结构，并使用风冷结构予以辅助，两种结构方式相结合，实现对电芯模组3的温度控制，避免电芯模组3由于热失控造成的设备损失。
在其他实施例中，本实施例公开了，请如图1、图2所示，电芯模组3由十六个电池包组成，十六个电池包表面均设置有电池壳，十六个电池壳之间两两相对应有间隙；通过本设置，导热均匀，散热加快。
在其他实施例中，本实施例公开了，请如图2所示，引流风扇5设置的数量共两个，且两个引流风扇5处于外壳1的同一侧；通过本设置，加快风冷扇热的速率。
在其他实施例中，本实施例公开了，请如图3、图5所示，翅片9的数量设置若干个，热管模组12的水平部分为冷板7中铺设s型单通道热管4，热管模组12竖直部分为若干个单通道热管4，且单通道热管4外部套有若干个翅片9，水平部分单通道热管4与竖直部分单通道热管4为连通的封闭通道；通过本设置利用气液相变换热量大的原理，一种无须额外动力，无须循环加液，仅需内部少量液体13循环使用的散热结构，通过设置大量翅片9，增大散热面积，制作成本少，维护成本小，而散热效率极高。
在其他实施例中，本实施例公开了，请如图6所示，吸液芯14的结构可采用丝网型结构或烧结型，填充液体13可采用乙醇、丙酮或甲醇；通过此设计，相变蒸汽封闭在较小的管路空间，不会腐蚀电芯。
在其他实施例中，本实施例公开了，请如图5所示，所述冷板7材料可采用六系铝合金材料，为了便于该装置的使用。
在其他实施例中，本实施例公开了，请如图5所示，所述翅片9可采用六系铝合金材料，为了增加该装置的实用性。
在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的仅为本发明的优选例，并不用来限制本发明，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。
1.一种电池包风冷热管复合散热结构，包括外壳（1）、上盖（6）、热管模组（12），其特征在于：所述外壳（1）一侧设置有散热窗（2），所述散热窗（2）表面开设有通风口（11），所述外壳（1）另一侧设置有引流风扇（5），所述外壳（1）内侧设置电芯模组（3），所述外壳（1）内侧设置有单通道热管（4），且所述单通道热管（4）处于设置有引流风扇（5）的一侧，所述单通道热管（4）表面套设有翅片（9），所述单通道热管（4）的两端均设置有热管连通接口（8），所述热管连通接口（8）的一端设置有冷板（7），所述冷板（7）的顶端表面设置有导热绝缘板（10），所述导热绝缘板（10）的顶端表面放置有电芯模组（3），且所述电芯模组（3）处于外壳（1）内部。
2.根据权利要求1所述的一种电池包风冷热管复合散热结构，还包括热管封闭结构，其特征在于：所述热管封闭结构是由热管管壁（15）、吸液芯（14）、液体（13）三部分共同构成的单通道热管（4），所述单通道热管（4）内部设置有热管管壁（15），所述热管管壁（15）内侧设置有吸液芯（14），所述吸液芯（14）内部填充设置有液体（13）。
3.根据权利要求1所述的一种电池包风冷热管复合散热结构，其特征在于：所述引流风扇（5）风向与电芯模组（3）间隙及散热窗（2）表面设置的通风口（11）在同一风向上，三者共同组成风冷通道。
4.根据权利要求1所述的一种电池包风冷热管复合散热结构，其特征在于：所述电芯模组（3）由十六个电池包组成，十六个所述电池包表面均设置有电池壳，十六个所述电池壳之间两两相对应有间隙。
5.根据权利要求1所述的一种电池包风冷热管复合散热结构，其特征在于：所述引流风扇（5）设置的数量共两个，且两个引流风扇（5）处于外壳（1）的同一侧。
6.根据权利要求1所述的一种电池包风冷热管复合散热结构，其特征在于：所述翅片（9）的数量设置若干个，所述热管模组（12）的水平部分为冷板（7）中铺设s型单通道热管（4），所述热管模组（12）竖直部分为若干个单通道热管（4），且单通道热管（4）外部套有若干个翅片（9），水平部分单通道热管（4）与竖直部分单通道热管（4）为连通的封闭通道。
7.根据权利要求2所述的一种电池包风冷热管复合散热结构，其特征在于：所述吸液芯（14）的结构可采用丝网型结构或烧结型，填充液体（13）可采用乙醇、丙酮或甲醇。
8.根据权利要求1所述的一种电池包风冷热管复合散热结构，其特征在于：所述冷板（7）材料可采用六系铝合金材料。
9.根据权利要求1所述的一种电池包风冷热管复合散热结构，其特征在于：所述翅片（9）可采用六系铝合金材料。
技术总结