一种狭小冷热源供能的电池均温热管的制作方法

本实用新型涉及新能源电池散热领域，尤其涉及一种狭小冷热源供能的电池均温热管。

背景技术：

随着科技产业的发展，电动交通工具在日常生活中越来越普遍，电动交通工具主要采用电池组作为动力装置，电池组充电储能后为电动交通工具提供电能。电池组通过反复地充电、放电进行工作。电池组充放电过程的电流较高，常伴有放热反应发生，导致电池及其周围环境温度升高。较高的温度会加速电池组的有害反应速率，轻则影响电池组的使用寿命，重则还会造成电池爆炸等事故。因此电池组发热成为了制约其工作性能的重要因素。例如电动汽车中的动力电池作为电动汽车的唯一动力源，其性能直接或间接的影响着电动汽车运行。所以散热问题显得尤为重要。

在现有技术中，热管拥有蒸发段和冷凝段，并具有内部真空的腔室，通过工作流体的相变潜热来传递热量。为满足电池板等元器件散热需求，热管一般设置为扁平的板式。目前，一般的热管冷却设计较为单一，散热效果不佳，温度分布不均，散热不够及时，不能充分满足电池等元器件的散热需要。

现有技术中电池散热系统存在以下缺陷：热管中单向流动的冷却介质的冷却效率低，进而需要加长冷却介质管道或增大外部散热装置的体积以提高冷却介质向外界的散热速度，导致散热系统的使用空间大；不能保证热管的温度一致性；不能适应不同环境温度时电池的温度需求。

因此，本领域的技术人员致力于开发一种狭小冷热源供能的电池均温热管，提升换热效率，提高热管的温度一致性以及适应不同的环境温度。

技术实现要素：

有鉴于现有技术的上述缺陷，本实用新型所要解决的技术问题是提升热管换热性能，提高热管的温度一致性和适应不同的环境温度

为实现上述目的，本实用新型提供了一种狭小冷热源供能的电池均温热管，包括管体和多条流道；所述管体呈扁平状；所述流道分布在所述管体上，构成不同形状的封闭回路；所述管体的一侧设置有密集流道区域；所述流道的始端和末端在所述密集流道区域紧内密集中排列；所述流道的间隔沿着靠近所述密集流道区域的一侧至所述管体的相对的另一侧由大变小。

进一步地，所述管体的一侧设置有一个充注口，用于将工作介质注入所述流道；所述充注口位于密集流道区域内，所述充注口与所述流道的始端连通。

进一步地，所述流道构成U形封闭回路，所述流道之间呈并行排列。

进一步地，所述流道具有毛细结构，所述流道由环绕的管壁隔开。

进一步地，所述流道的数量为5条。

进一步地，所述密集流道区域设置在所述管体一侧的中间位置。

进一步地，所述热管由导热金属材料制成。

进一步地，所述管体的下表面设有结合面，所述冷热源通过粘结方式固定在所述结合面处，且位于所述密集流道区域的下面。

进一步地，所述冷热源有吸热和加热两种工作模式。

进一步地，所述电池通过硅胶垫连接在所述管体的上面。

本实用新型采用一种新的热管结构布局，在管体上设有多条工作介质的流道，各流道回路形状与位置不同，流道之间的间隔从冷热源的近端至远端由大变小，从而使流量分布在冷热源的近端小，在其远端大，可以最大限度的提高热管换热时温度的一致性。本实用新型中，工作介质通过多条流道有效分流且同时流动，结构简单，可靠性好，大大增强了换热效果。同时，利用冷热源的不同工作模式，在电池温度较高时，通过本实用新型提供的热管结构，可以有效吸走电池的热量，提高了换热效率，降低电池温度；当环境温度较低时，通过本实用新型提供的热管结构，可以有效的将热量传送给电池，保持电池的合适工作温度。

以下将结合附图对本实用新型的构思、具体结构及产生的技术效果作进一步说明，以充分地了解本实用新型的目的、特征和效果。

附图说明

图1是本实用新型的一个较佳实施例的热管结构示意图；

图2是本实用新型的一个较佳实施例的主视图；

图3是本实用新型的一个较佳实施例的俯视图。

具体实施方式

以下参考说明书附图介绍本实用新型的多个优选实施例，使其技术内容更加清楚和便于理解。本实用新型可以通过许多不同形式的实施例来得以体现，本实用新型的保护范围并非仅限于文中提到的实施例。

在附图中，结构相同的部件以相同数字标号表示，各处结构或功能相似的组件以相似数字标号表示。附图所示的每一组件的尺寸和厚度是任意示出的，本实用新型并没有限定每个组件的尺寸和厚度。为了使图示更清晰，附图中有些地方适当夸大了部件的厚度。

实施例一

本实用新型的一个较佳实施例通常用于电动汽车的电池模组的换热。电池模组是电动汽车的动力源，为电动汽车在行驶过程提供能量。动力电池在使用过程产生大量热量，因此需要着重考虑动力电池的热管理，避免因电池模组产热破坏电动汽车的性能。

图1显示了本实用新型的一个较佳实施例的热管结构，包括管体1和流道3，多条流道3分布在管体1上，构成不同形状的封闭回路；管体1的一侧设置有密集流道区域2；流道3的始端和末端在密集流道区域2内紧密集中排列；多条流道3之间的间隔沿着靠近密集流道区域2的一侧至所述管体的相对的另一侧由大变小。流道3具有毛细结构，并由环绕的管壁8隔开。

采用多条流道3，可以实现工作介质的有效分流和同时流动。将流道3之间的间隔在分布上采用不同的间隙，可以使工作介质流量呈不均匀分布。

管体1的一侧设置有一个充注口4，用于将工作介质注入流道3；充注口4位于密集流道区域2内，并且充注口4与所有流道3的始端连通。从充注口4注入工作介质后，由于存在多条流道3，工作介质被分流到各个流道3中，可以实现工作介质的有效分流和同时流动，增强换热效果。注入完成后，将充注口4密封。

本实施例中使用了五条流道3，并将流道3并行排列，且使流道3在管体1上形成了不同大小的U形封闭回路。

需要注意的是，流道3的排列方式、数量、封闭回路的形状并不仅限于本实施例中的情形。根据实际需求的不同，流道3的数量因管体规格的不同，可以选用不同的数量。流道3的排列可以采用其他的排列方式，例如但不限于，呈一定的夹角进行排列。流道3的封闭回路形状，可以采用其他的形状，例如但不限于，弧形、方形、不规则形状等。无论采用何种排列方式和回路形状，在设计排列方式和回路形状时，要保证流道3的分布间隔的变化，沿着靠近密集流道区域2的一侧至所述管体的相对的另一侧由大变小，以及保证流道3形成封闭回路，使流道3的始端和末端最终在密集流道区域紧密集中排列。

本实施例中，密集流道区域2设置在管体1一侧的中间位置。但是，密集流道区域2的位置不止限于中间位置，可以根据需求灵活设置，如设置在管体1一侧的上部或下部。

热管的材料可以由具有导热性能的金属制成，在选择材料时，需要考虑材料的导热系数、散热效率的要求、耐腐蚀度、成本等各种因素。在本实施例中，热管的材料采用了铝合金材料。在实际应用中，可根据实际需求选用铜、银、铁及其合金等各种导热金属材料。

图2和图3分别是本实施例的主视图和俯视图。在管体1的下表面设有结合面，将冷热源7的换热器件通过导热胶粘结或焊接方式固定在所述结合面处，且位于密集流道区域2的下面。

本实施例选用方形铝壳的电池模组5，多个电池模组5组成电池包，电池模组5通过硅胶垫6连接在管体1的上面。

将冷热源7设置在密集流道区域2的下方，由于流道3的始端和末端紧密集中排列在密集流道区域2内，可以很好地提高冷热源7与工作介质之间的热交换效率。同时，通过流道3之间的间隔变化，从冷热源7的近端到远端，间隔由大变小，使工作介质的流量分布呈现为：离冷热源7较近处流量小，离冷热源7较远处流量大。这种设置可以最大限度的提高管体1的温度一致性。

冷热源7具有两种工作模式，一种为吸热模式，一种为加热模式。根据环境温度的变化，可以选择不同的工作模式。在本实施例中，因为需要对电池模组5进行散热，故选用冷热源7的工作模式为吸热模式。

本实施例的工作过程为：电池模组5在充放电过程中，产生大量的热量；流道3中流通的工作介质吸热发生相变；冷热源7工作在吸热模式下，工作介质将热量从管体1带出，由冷热源7将热量吸走。在这个过程中，因为流道3的数量、复杂形状设计及流道3的间隔随着与冷热源的距离远近呈现不同变化等特征，一方面，使热管的热交换效率提升；另一方面，又能表现出良好的温度一致性，对电池模组5的均温有很大帮助。

实施例二

本实施例与实施例一不同之处在于冷热源7的工作模式不一致。在实施例一中，冷热源7是工作在吸热模式，吸走电池模组的热量，从而实现电池模组散热的目的。在本实施例中，冷热源7工作在加热模式，给电池模组5加热。

针对寒冷地区冬季低温环境下，电池模组5温度过低时，此时冷热源7切换工作模式，以加热方式进行工作。由冷热源7产生热量，导热传递到管体1上，工作介质的流动，使管体1对电池模组5进行加热。在这个过程中，采用多条流道3，将工作介质进行分流并使其同时流动，提高了换热效率；同时，多条流道3设为U形封闭回路，并且相互之间的间隔随着远离冷热源7而逐渐变小，使工作介质的流量分布发生变化，可以极大地提高管体1的温度一致性，形成对电池模组5的均匀加热过程，有助于提升电池模组5的均温效果。

以上详细描述了本实用新型的较佳具体实施例。应当理解，本领域的普通技术无需创造性劳动就可以根据本实用新型的构思作出诸多修改和变化。因此，凡本技术领域中技术人员依本实用新型的构思在现有技术的基础上通过逻辑分析、推理或者有限的实验可以得到的技术方案，皆应在由权利要求书所确定的保护范围内。