一种电池耦合散热实验装置的制作方法

1.本实用新型涉及一种电池耦合散热实验装置，尤其用于电动汽车动力电池散热问题，本实用新型还涉及该系统的操作方法，具有冷却性能优越、节能、冷却过程可视化等特点。


背景技术：

2.随着电动汽车技术的发展，常规冷却技术(强制风冷和强制水冷等)单独使用无法进一步满足动力电池的散热需求。因此必须使用新型冷却技术解决高倍率持续放电情况下动力电池的散热问题。蒸发冷却技术具有传热系数大、温度均匀性好、结构简单及能耗低的特点，是近几年较受欢迎的冷却手段。
3.本实用新型将蒸发冷却用作动力电池散热方式，并将蒸发冷却与风冷结合形成一种新型的耦合散热方式，通过耦合散热有效控制工作状态下的电池因温度过高引发的性能下降及安全性问题。本实用新型意在通过这种耦合散热方式，实现对工作状态下动力电池的快速冷却，提高电池表面温度均匀性、降低电池最高温度、节约运行成本的目的。


技术实现要素：

4.本实用新型目的在于解决新能源电动汽车中高倍率持续放电情况下动力电池的散热问题，提供耦合散热实验装置。利用本实用新型，通过雾化的大量细小水滴在工作环境中的蒸发达到快速冷却，并通过风机提高液滴分布均匀性，从而提高电池表面温度的均匀性。
5.该实验装置包括风扇、蒸发冷却系统、散热腔与数据采集系统。所述蒸发冷却系统包括水箱、微型水泵、节流阀、安全阀、喷嘴、过滤器、流量计；所述蒸发冷却系统管路上安装压力表和温度计，用于测量喷雾压力和液体温度，蒸发冷却系统的喷嘴与散热腔进口连接；所述散热腔由有机玻璃制成，腔内安装有电池组，喷嘴安装在散热腔的进口处；散热腔内部还安装有温度传感器、压力传感器、湿度传感器，传感器外接数据采集器；数据采集器与温度传感器和压力传感器、湿度传感器连接构成数据采集系统。所述风扇安装在散热腔的进风口处，通过风速调节器调节风扇风速。
6.本实用新型还涉及一种电池耦合散热实验装置的使用方法，该方法步骤如下：
7.步骤一，调整喷雾腔内风扇与电池组的距离，固定喷嘴，调整溢流阀压力；
8.步骤二，打开风扇，调整风速到实验所需大小；
9.步骤三，启动微型水泵，通过调整节流阀来调整管道内水的流量，观察管路上流量计示数，将调整流量到预期大小；
10.步骤四，对电池组进行放电，打开数据采集系统，采集腔内的温度，湿度及电池表面的温度直至电池放电结束；
11.步骤五，重新调整喷雾流速及风速，提高电池放电倍率，开启重新进行数据采集直至放点结束；
12.步骤六，记录最终数据，依次关闭节流阀，水泵及风扇。
13.所述电池组表面设有温度传感器，用于测量进入电池表面的温度。
14.所述电池组在开始放电之前要优先开启风扇，再开启蒸发冷却系统，防止液滴出现堆积现象，保证液滴能较为均匀的分布在散热箱内。
15.所述喷雾腔内设有湿度传感器，用于实时监测散热腔内的湿度，确保散热腔内湿度不超出界定范围，影响电池的使用。
16.本实用新型涉及一种电池耦合散热实验装置，由于采用上述方案，蒸馏水由水泵进入喷嘴后雾化成大量细小液滴喷射到散热箱内，风扇出风在冷却发热电池组的同时增大液滴的扩散效率，液滴扩散到电池组周围蒸发吸热降低电池表面温度并由风扇迅速将水蒸气带离电池表面。通过这种耦合散热方式，实现了对工作状态下动力电池的快速冷却，提高电池表面温度均匀性、降低电池最高温度、节约运行成本的目的。
附图说明
17.图1是本实用新型一种电池耦合散热实验装置组成示意图；
18.图中标号名称：1水箱、2微型水泵、3节流阀、4过滤器、5流量计、6压力表、7温度计、8散热腔、9湿度传感器、10压力传感器、11数据采集系统、12温度传感器、13放电电池、14风扇、15喷雾、16安全阀、17管路支路、18送液主路。
具体实施方式
19.以下结合图1说明本实用新型的一种电池耦合散热实验装置，该装置包括：水箱1与微型水泵2、节流阀3组成送液主路18，装有安全阀16的管路作为支路17，主路18经过过滤器4、流量计5与喷嘴15连接，压力表6和温度计7装于主路18，风扇14放置在散热腔8左侧进风口处，放电电池13为散热表面，电池表面布置温度传感器12，湿度传感器9、压力传感器10装于散热腔8内壁并与外部数据采集器11连接。
20.一种电池耦合散热实验装置的使用方法，该方法步骤如下：
21.在实验开始前，微型水泵2及节流阀3及风扇14处于关闭状态。
22.步骤一，调整散热腔8内风扇14与电池13表面的距离，固定喷嘴15，调整安全阀16压力；
23.步骤二，打开风扇14，调整风速到实验所需大小；
24.步骤三，启动微型水泵2，通过调整节流阀3来调整管道内水的流量，观察管路上流量计5示数，将调整流量到实验所需大小；
25.步骤四，打开数据采集系统11，对电池组13进行放电，数据采集系统通过温度传感器12及湿度传感器9采集腔内的温度、湿度及电池表面的温度直至电池放电结束；
26.步骤五，重新调整喷雾15流速及风扇14风速，提高电池组13放电倍率，开启重新进行数据采集直至放点结束；
27.步骤六，记录最终数据，依次关闭节流阀3，微型水泵2及风扇14。