[发明专利]一种基于热管的纯电动汽车蓄电池冷却系统及方法

权利要求书

1.一种基于热管的纯电动汽车蓄电池冷却系统，其特征在于：包括单体电池(1)、热管(3)、外部散热板(4)、远程传热热管(6)、远程液体冷却板(7)和热管冷却板(12)；热管冷却板(12)主要由热管(3)和外部散热板(4)组成；单体电池(1)之间设有热管(3)，热管(3)焊接在外部散热板(4)上，热管(3)在与外部散热板(4)的连接处设置弯折区(5)；外部散热板(4)通过远程传热热管(6)连接至远程液体冷却板(7)。

2.根据权利要求1所述的基于热管的纯电动汽车蓄电池冷却系统，其特征在于：热管(3)嵌入在铜板(8)中，热管(3)的弯折区(5)为弧形结构。

3.根据权利要求1所述的基于热管的纯电动汽车蓄电池冷却系统，其特征在于：外部散热板(4)主要由第一散热板(10)和第二散热板(11)组成，第一散热板(10)和第二散热板(11)均由若干个热管冷凝器(9)组成。

4.根据权利要求1所述的基于热管的纯电动汽车蓄电池冷却系统，其特征在于：热管冷却板(12)外端设有底板(2)。

5.根据权利要求1所述的基于热管的纯电动汽车蓄电池冷却系统，其特征在于：若干个单体电池(1)组成电池组模块。

6.根据权利要求1所述的基于热管的纯电动汽车蓄电池冷却系统，其特征在于：远程液体冷却板(7)设有进水口和出水口。

7.一种如权利要求1所述的基于热管的纯电动汽车蓄电池冷却系统的电阻计算方法，其特征在于：热阻元件包括界面电阻、扩散电阻、热管热阻和冷却板强制对流电阻；

1)界面电阻R_i：

传输元件连接处的温降取决于接口类型、接口质量、接口间隙g_i和接触面积S_i，公式1计算界面电阻R_i，其中k_i为界面材料的热导率；

2)扩散电阻R_s

若接触部件具有相同的接触面积，则所涉及的扩散阻力最小，传热为一维，扩散电阻忽略不计；若接触部件具有不同的接触面积，扩散电阻计算公式为：

式中，k_s为扩散热导率，S_s为涉及热扩散部件的接触面积；

3)热管热阻R_hp

热管的热阻值来自蒸发过程和冷凝过程，电阻值计算公式为：

式中，h_ev和h_cd分别为蒸发过程和冷凝过程的传热系数，S_ev和S_cd分别为蒸发器和冷凝器面积；传热系数通过热管部件级测试得到；

4)冷却板强制对流热阻R_cp

远程液体冷却板底部对冷却剂的强制对流阻力取决于冷板对流换热系数h_cp和有效交换热面积S_cp，计算公式为：

强制对流换热系数h_cp取决于微通道尺寸、冷却液流动条件和冷却液特性，并从努塞尔相关性计算得出。