一种新能源汽车用的散热系统的制作方法

本发明属于顶管领域，尤其涉及一种新能源汽车用的散热系统。

背景技术：

1、目前的新能源汽车包括混合动力和纯电动力两类。混合动力汽车中既有发动机又有电机电池，便于在电池补电不方便时可通过发动机燃油继续驱动行驶，所以，混合动力汽车时目前新能源汽车最便捷的方案之一。

2、混合动力汽车因有动力电池的存在而需要热管理系统，在夏天时对动力电池进行散热，在冬天对动力电池进行供热并在动力电池正常工作后对其进行散热。

3、在冬天启动时，动力电池的供热分为两种，一种是动力电池对热泵供电，热泵产热并将热量供给电池仓以提高电池使用的环境温度，因热泵所需电量来自处于初期低温环境的动力电池，导致动力电池能耗异常高且衰减严重。另一种是在动力电池使用之前先开启发动机，发动机产热供给电池仓，待电池当温度升高后，动力电池放电驱动电机运动，而发动机从启动到产生能够输出的热量的时间较长。

4、另外，动力电池一般分为圆柱形电池阵列和方形电池阵列两种，对于圆柱形电池阵列可以在圆柱形电池之间的空间布置散热片而使得其散热效果高于方形电池阵列，但圆柱形电池阵列重量大于方形电池阵列重量，而方形电池阵列为了提高其散热效率会将电池做成刀片电池以增加其散热面积，但刀片电池的散热结构还需要进一步开发。

5、本发明设计一种新能源汽车用的散热系统解决如上问题。

技术实现思路

1、基于此，有必要针对目前的新能源汽车所存在的问题，提供一种新能源汽车用的散热系统，通过热泵环境温度调节组件可以在冬天时利用高温尾气对热泵组件中作为冷端的换热器b的环境进行升温和在夏天时利用外界空气对热泵组件中作为热端的换热器c的环境温度进行降温，提高压缩机的制冷散热效率，从而使得热泵组件中的压缩机在冬天因冷端换热器b的环境温度升高而只需消耗动力电池组很少的电量进行高效散热便可通过热端换热器c和电池环境温度调节组件对动力电池组的所在环境进行快速有效加热升温，使得动力电池组在冬天启动较短的时间内便可处于正常工作状态，避免动力电池组在冬天启动初期能耗异常高且衰减严重的情况发生。而在夏天时，热泵组件中的压缩机因热端换热器c的环境温度降低而只需消耗动力电池组很少的电量进行高效制冷便可通过热端换热器b和电池环境温度调节组件对动力电池组的所在环境进行快速有效散热降温，使得动力电池组在夏天较短的时间内便可正常散热，保护电池高效运行，延长电池使用寿命。

2、上述目的通过下述技术方案实现：

3、一种新能源汽车用的散热系统，用于提高混动电动汽车中动力电池组的效率，包括：

4、热泵组件，用于形成致冷冷端和致热热端；热泵组件包括换热器b、压缩机、换热器c、膨胀阀，换热器b的b口连通压缩机的a口，压缩机的b口连通换热器c的b口，换热器c的a口连通膨胀阀的a口，膨胀阀的b口连通换热器b的a口，换热器b为致冷冷端，换热器c为致热热端。

5、热泵环境温度调节组件，用于调节冷端换热器b和热端换热器c的环境温度；热泵环境温度调节组件包括换热器a、气泵a、气泵b，换热器a的进气口a连通气泵a，换热器a的出气口a连通换热器b的h口，换热器b的g口连通空气，换热器a的进气口b连通发动机排气口，换热器a的出气口b连通空气，换热器c的g口连通气泵b，换热器c的h口连通空气。

6、室内空气循环组件，用于调节驾驶室内环境温度；室内空气循环组件包括切换阀a、切换阀b、切换阀c，切换阀a的a口、b口、c口分别连通切换阀c的b口、换热器b的e口、换热器c的e口，切换阀c的a口、c口分别连通驾驶室、空气，切换阀b的a口、b口、c口分别换热器b的f口、换热器c的f口、驾驶室。

7、电池环境温度调节组件，用于调节动力电池组的环境温度；电池环境温度调节组件包括切换阀d、切换阀e，切换阀d的a口、b口、c口分别连通动力电池组的出液口、换热器b的c口、换热器c的c口，切换阀e的a口、b口、c口分别连通换热器c的d口、换热器b的d口、动力电池组的进液口。

8、在其中一个实施例中，所述换热器a包括侧板、涡旋板条、热管，涡旋板条安装于两个侧板之间形成涡旋状换热腔b，换热腔b的涡旋外侧末端为出气口b，换热腔b的涡旋中部具有进气口b，涡旋板条本身具有涡旋状换热腔a，换热腔a的涡旋中部具有进气口a，换热腔a的涡旋外侧末端具有出气口a，换热腔b的涡旋外壁上密布有向换热腔b内导热的热管。涡旋状换热腔b及换热腔b外壁密布的热管热端可以有效增大发动机尾气在其内的导热面积并提高尾气向换热腔a内的导热效率，而涡旋状换热腔a和密布的热管冷端可以有效增加进入空气的受热面积和运动行程，从而提高进入空气的加热效率。

9、在其中一个实施例中，所述热管材质为不锈钢，因不锈钢的导热性差，可以有效增大热管热端与冷端之间的温差，从而提高热管内相变介质在换热腔a内热管冷端的放热效率，提高换热腔b向换热腔a的导热效率。

10、在其中一个实施例中，所述热管上位于换热腔b外壁的部位包裹有锥环状隔热层，进一步增大热管热端与冷端之间的温差，从而提高热管内相变介质在换热腔a内热管冷端的放热效率，提高换热腔b向换热腔a的导热效率。

11、在其中一个实施例中，所述换热器a安装于发动机排气口处的三元催化后侧，减小换热器a内积碳。

12、在其中一个实施例中，所述动力电池组包括电池座、刀片电池、保护壳a、保护壳b、接线层，全封闭的保护壳b内阵列安装有八个底部开口的保护壳a，每个保护壳a内均安装有电池座，保护壳a底部开口处具有两个防止电池座脱离的卡边，电池座上的三个插槽内均插装有刀片电池，电池座内具有将刀片电池的产热快速传导至其底部的导热结构，保护壳b的底部具有对电池座底部进行快速散热的散热结构，保护壳a顶部与保护壳b之间具有接线层空间。

13、在其中一个实施例中，所述保护壳b外侧包裹有缓冲层，缓冲层为橡胶或海绵，避免动力电池组发生破坏性撞击，保住动力电池组不受损坏。

14、在其中一个实施例中，所述电池座材质不锈钢，因不锈钢的导热性差，可以增大换热腔c中热端与冷端之间的温差并使得铜片上的毛吸材料c吸附的相变介质在受热气化后到达换热腔c底部毛吸材料a进行有效放热，同时，保证被不锈钢包围的毛吸材料b在低温环境下对换热腔c底部毛吸材料a吸附的液态相变介质进行吸附并循环传递给铜片上的毛吸材料b再次进行吸热气化。

15、在其中一个实施例中，所述导热结构包括换热腔c、散热槽、挡板、通过槽、毛吸材料a、毛吸材料b、铜片、毛吸材料c，电池座内为包裹其上全部刀片电池的换热腔c，电池座的每个插槽的两个壁面上均均匀设置有连通换热腔c的散热槽，每个散热槽内均安装有与刀片电池侧壁解除的铜片。铜片的导热性能较高，可以快速将刀片电池侧壁的产热传导给其上的毛吸材料c并使得毛吸材料c吸附的相变介质快速气化。插槽侧壁对应的未开散热槽的换热腔c部位内填充有毛吸材料b，插槽侧壁上未开散热槽的部位通过不锈钢挡板与换热腔c底部连接且挡板下端具有允许水汽通过的通过槽，铜片同侧的两个相邻挡板之间填充有毛吸材料b，换热腔c底部设置有与毛吸材料b连通的毛吸材料a且毛吸材料a的厚度等于通过槽的高度。每个铜片的换热腔c侧设置有与相邻侧毛吸材料b连通的毛吸材料c且毛吸材料c的厚度为相邻毛吸材料b厚度的三分之一，便于毛吸材料c中相变介质气化后具有向换热腔c底部快速运动的空间，提高换热腔c内的导热效率。通过槽可以保证挡板之间的毛吸材料b可以从多个方向将换热腔c内底部毛吸材料a中的液态相变介质向上吸附传递，提高相变介质的传递效率。

16、在其中一个实施例中，所述散热结构包括凸起、油腔、进液口、出液口，保护壳b内底部具有电池座底部一一对应配合的凸起，凸起内具有充满液冷油的油腔，每个油腔的两端分别与保护壳侧壁的进液口和出液口连通。凸起与电池座底部的直接接触可以有效提高电池座向油腔内导热的效率。

17、相对于现有技术，本发明具有如下有益效果：

18、1、本发明通过热泵环境温度调节组件可以在冬天时利用高温尾气对热泵组件中作为冷端的换热器b的环境进行升温和在夏天时利用外界空气对热泵组件中作为热端的换热器c的环境温度进行降温，提高压缩机的制冷散热效率，从而使得热泵组件中的压缩机在冬天因冷端换热器b的环境温度升高而只需消耗动力电池组很少的电量进行高效散热便可通过热端换热器c和电池环境温度调节组件对动力电池组的所在环境进行快速有效加热升温，使得动力电池组在冬天启动较短的时间内便可处于正常工作状态，避免动力电池组在冬天启动初期能耗异常高且衰减严重的情况发生。而在夏天时，热泵组件中的压缩机因热端换热器c的环境温度降低而只需消耗动力电池组很少的电量进行高效制冷便可通过热端换热器b和电池环境温度调节组件对动力电池组的所在环境进行快速有效散热降温，使得动力电池组在夏天较短的时间内便可正常散热，保护电池高效运行，延长电池使用寿命。

19、2、本发明通过热泵环境温度调节组件可以在冬天时利用高温尾气对热泵组件中作为冷端的换热器b的环境进行升温和在夏天时利用外界空气对热泵组件中作为热端的换热器c的环境温度进行降温，提高压缩机的制冷散热效率，从而使得热泵组件中的压缩机在冬天因冷端换热器b的环境温度升高而只需消耗动力电池组很少的电量进行高效散热便可通过热端换热器c和室内温度调节组件对驾驶室进行快速有效加热升温。而在夏天时，热泵组件中的压缩机因热端换热器c的环境温度降低而只需消耗动力电池组很少的电量进行高效制冷便可通过热端换热器b对驾驶室进行快速有效散热降温。

20、3、本发明通过换热器a利用发动机尾气对热泵组件中换热器b和换热器c的环境进行快速调节，有效提高了热泵组件中压缩机的制冷散热效率。换热器a中涡旋状换热腔b及换热腔b外壁密布的热管热端可以有效增大发动机尾气在其内的导热面积并提高尾气向换热腔a内的导热效率，而涡旋状换热腔a和密布的热管冷端可以有效增加进入空气的受热面积和运动行程，从而提高进入空气的加热效率。换热器a中热管材质为不锈钢，因不锈钢的导热性差，可以有效增大热管热端与冷端之间的温差，从而提高热管内相变介质在换热腔a内热管冷端的放热效率，提高换热腔b向换热腔a的导热效率。热管上位于换热腔b外壁的部位包裹有锥环状隔热层，进一步增大热管热端与冷端之间的温差，从而提高热管内相变介质在换热腔a内热管冷端的放热效率，提高换热腔b向换热腔a的导热效率。

21、4、本发明通过动力电池组内电池座中换热腔c内的结构和保护壳b底部的结构可以对动力电池座中的刀片电池进行有效的散热。