CN107768770A - 一种冷却装置 - Google Patents

Abstract

公开了一种冷却装置，包括：半导体制冷片，包括制冷面以及制热面，与导线连接；散热器，与半导体制冷片的制热面接触；隔热层，位于半导体制冷片的周边，包括导线孔，其中，导线穿过所述导线孔，使得导线至少部分位于隔热层外部，位于隔热层外部的导线与隔热板的边缘对应分布。导线的两端分别通过导线孔穿出所述隔热板，与电源连接。半导体制冷片为多个，阵列分布，并且通过导线相互串联。还包括扩散片，呈板状，位于半导体制冷片的制冷面上，使得隔热层位于扩散片和散热器之间。穿过隔热层的导线可位于隔热层外，可以增强导线的散热程度，使冷却装置的可靠性增强，延长其使用寿命，从而使得其具有可靠性强，工艺简单，安装方便的特点。

Description

一种冷却装置

技术领域

本发明涉及水冷系统领域，更具体地涉及一种冷却装置。

背景技术

能源短缺和环境污染是现今世界汽车工业发展面临的两大挑战，电动汽车的发展成为近年来汽车工业发展的主要方向之一，政府的大力扶持与推动，产业竞争与合作为我国电动汽车的发展奠定了一定基础，纯电动汽车已受到社会各界的广泛青睐，而电动汽车的发展,很大程度上受电芯技术、电池管理系统、电机驱动控制系统三大技术成熟度的制约。作为电动汽车的关键部件，动力电池对整车动力性、经济性和安全性具有重大影响。电池系统的安全性能显得尤为重要，而动力电池热管理系统承担着对电芯温度的监测与调节，以提高安全性能和使用寿命，常采用水冷系统对动力电池进行散热。

电动汽车动力电池采用现有技术的压缩机式水冷冷却方式,冷却系统一般由冷凝器、压缩机、膨胀阀、冷却板、电动水泵及水箱等器件组成,涉及器件较多，相关冷却器件占用空间体积大，相应器件的重量影响车辆续航里程，且制造工艺复杂，防护处理要求严格，失效风险高，成本较高。

发明内容

本发明所解决的技术问题在于提供一种冷却装置，穿过隔热层的导线可位于隔热层外，并且与隔热层的边缘对应，在制作工艺简便的前提下，可以增强导线的散热程度，使冷却装置的可靠性增强，从而延长其使用寿命。

根据本发明提供的一种冷却装置，其特征在于，包括：半导体制冷片，包括制冷面以及制热面，与导线连接；散热器，与所述半导体制冷片的制热面接触；隔热层，位于所述半导体制冷片的周边，包括导线孔，其中，所述导线穿过所述导线孔，使得所述导线至少部分位于所述隔热层外部，位于所述隔热层外部的所述导线与所述隔热板的边缘对应分布。

优选地，所述导线的两端分别通过所述导线孔穿出所述隔热板，与电源连接。

优选地，所述半导体制冷片为多个，阵列分布，并且通过所述导线相互串联。

优选地，还包括扩散片，呈板状，位于所述半导体制冷片的所述制冷面上，使得所述隔热层位于所述扩散片和所述散热器之间。

优选地，所述扩散片以及所述散热器分别包括相互对应的第一安装孔和第二安装孔，所述隔热层包括与所述第一安装孔以及所述第二安装孔对应的通孔，所述扩散片、所述隔热层以及所述散热器通过铆钉连接或者螺栓连接。

优选地，所述扩散片以及所述散热器分别采用铝合金材料制成，其中所述扩散片为铝合金挤压成型。

优选地，所述半导体制冷片的所述制冷面以及所述制热面上分别涂抹导热硅脂。

优选地，所述隔热层采用微孔硅酸钙板制成。

优选地，还包括：水箱，所述扩散片与所述水箱外侧相贴合。

优选地，所述散热器还包括多个散热鳍片。

根据本发明的冷却装置，通过半导体制冷片制冷，半导体制冷片的通过导线与低压直流电源连接，使得半导体包含制冷面以及制热面。与半导体制冷片连接的导线，穿过位于半导体制冷片周边的隔热层导线孔，使得绝大部分导线位于隔热层外，并且导线分布与隔热层边缘对应。可以避免隔热层对通电导线散热的影响，使通电导线正常散热。在制作工艺简便、安装方便的前提下，可以增强导线的散热程度，使冷却装置的可靠性增强，从而延长其使用寿命。

同时，位于半导体制冷片的制冷面上的扩散片呈片状，分别与制冷面以及水箱外侧贴合。扩散片采用铝合金材料制成，并且为挤压成型。不仅结构简单，安装方便，而且可以增大冷装置的制冷面积，加快水箱内液体的冷却速度，从而提高工作效率。

此外，本发明半导体制冷片与低压直流电源连接，不仅可以提高该制冷装置的安全系数，而且使控制电路简单，从而降低制作成本。

总之，本发明的冷却装置的结构简单，所涉及的器件较少，重量轻，从而使制作流程简便、制作成本低。同时本发明的冷却装置没有压缩机，无氟利昂，具有无噪音，无振动，无泄漏，环保安全等优点。

附图说明

通过以下参照附图对本发明实施例的描述，本发明的上述以及其他目的、特征和优点将更为清楚。

图1和图2分别示出本发明实施例水冷系统的立体图以及立体图分解图；

图3示出本发明实施例冷却装置的半导体制冷片以及隔热层的立体图

图4示出本发明实施例冷却装置的半导体制冷片的立体图；

图5示出本发明实施例冷却装置的隔热层的立体图；

图6示出本发明实施例冷却装置的扩散片的立体图；

图7示出本发明实施例冷却装置的散热器的立体图。

具体实施方式

以下将参照附图更详细地描述本发明。在各个附图中，相同的元件采用类似的附图标记来表示。为了清楚起见，附图中的各个部分没有按比例绘制。此外，在图中可能未示出某些公知的部分。

在下文中描述了本发明的许多特定的细节，例如部件的结构、材料、尺寸、处理工艺和技术，以便更清楚地理解本发明。但正如本领域的技术人员能够理解的那样，可以不按照这些特定的细节来实现本发明。

应当理解，在描述部件的结构时，当将一层、一个区域称为位于另一层、另一个区域“上面”或“上方”时，可以指直接位于另一层、另一个区域上面，或者在其与另一层、另一个区域之间还包含其它的层或区域。并且，如果将部件翻转，该一层、一个区域将位于另一层、另一个区域“下面”或“下方”。

图1示出本发明实施例水冷系统的立体图。本发明的水冷系统包括冷却装置100以及水箱900。冷却装置100可位于水箱900外侧，其中可置于水箱900的底部或者侧面，并与水箱900或者水管外侧相贴合。冷却装置100与水箱900可以是开拆卸固定，例如是螺栓连接或者其他合适的固定连接。其中水冷系统的水箱900也可以是水管，或者其他适合的水容器。上述水冷系统可以是电动汽车的动力电池的冷却系统，位于电动汽车底盘下部通风位置，便于散热。

图2示出本发明实施例水冷系统的立体图分解图。本发明的冷却装置100包括半导体制冷片110、散热器120、隔热层130、扩散片150以及导线140。其中半导体制冷片110包括制冷面以及制热面，制冷面可实现半导体制冷片110的制冷功能。扩散片150位于半导体制冷片110的制冷面上，与制冷面相贴合，用于将该装置的制冷面积扩大。散热器120位于半导体制冷片110的制热面上，可实现散热功能。隔热层130，位于半导体制冷片110的周边，以及位于扩散片150和散热器120之间，用于将扩散片150和散热器120间隔，避免扩散片150和散热器120的热传导。同时扩散片150分别与半导体制冷片110、水箱900外侧相贴合，可以使制冷面积增大，从而使得水箱900内的液体快速冷却，不仅可以提高防护性能，而且提高冷却效率。

图3示出本发明实施例冷却装置的半导体制冷片以及隔热层的立体图，图4和图5分别示出本发明实施例冷却装置的半导体制冷片和隔热层的立体图。本发明的半导体制冷片110可以是多个，并且阵列分布，通过导线140相互串联，导线140的两端与电源连接，电源可以是低压直流电源。串联的多个半导体制冷片110通过与电源连接形成其制冷面以及制热面，不仅使得控制电路简单，而且在制冷过程中安全系数高，同时可以降低制冷系统的制造成本。半导体制冷片110的制冷面和制热面分别均匀附着导热硅胶，该导热硅胶具有高热率，可以加快制冷面或者制热面的温度扩散，从而提高该制冷装置的制冷效果。

隔热层130包括导线孔131以及通孔132。其中，导线孔131与导线140和半导体制冷片110相连接的位置相对应，与半导体制冷片110连接的导线140可以穿过导线孔131，而置于隔热层130外，可以使导线140除了接近与半导体制冷片110连接的部分，其余大部分导线140在隔热层130外。同时位于隔热层130外的导线140与隔热层130的边缘对应。这样可以避免隔热层130对通电导线140散热的影响，使通电导线140正常散热。在制作工艺简便、安装方便的前提下，可以增强导线140的散热程度，使冷却装置的可靠性增强，从而延长其使用寿命。同时，隔热层130的厚度等于或者小于半导体制冷片110的厚度，使得制冷面和制热面分别与扩散片150和散热器120贴合。此外，隔热层130可以采132用微孔硅酸钙板制成，或者其他适合的材料。总之，隔热层130在保证半导体制冷片110通电正常、散热正常的前提下，可以有效的隔绝扩散片150和散热器120之间的温度传导，从而保证制冷装置的有效性。

图6示出本发明实施例冷却装置的扩散片的立体图。扩散片150包括第一安装孔151，与隔热层130上的通孔132相对应。扩散片150采用铝合金挤压成型，呈板状，表面经过喷砂硬质阳极氧化处理，可以使散热效率高，防腐能力强。同时扩散片150分别与制冷面以及水箱900外侧相贴合，不仅结构简单，安装方便，而且可以增大冷装置的制冷面积，加快水箱900内液体的冷却速度，从而提高工作效率。

图7示出本发明实施例冷却装置的散热器的立体图。散热器120包括第二安装孔121以及多个散热鳍片122。其中，散热器120的一侧与制热面贴合，多个散热鳍片122位于另一侧，不仅可以增大导热面积，而且由于多个散热鳍片122的散热面积大，使得散热器120的散热速度增大。第二安装孔121与位于扩散片150的第一安装孔151对应，可以通过第一安装孔151、第二安装孔121以及通孔132将扩散片150、隔热层130以及散热器120相互固定连接，该固定连接可以通过铆钉连接、螺栓连接，或者其他适合的连接。散热器120可以采用高热导率材料制成，例如铝合金材料，或者其他适合的材料。

同时，扩散片150、隔热层130以及散热器120的大小可以相互对应；扩散片150、隔热层130以及散热器120的形状可以与水箱900外壁或者水管外壁的形状相对应，例如扩散片150以及散热器120的贴合面可以是长方形，或者其他适合的形状。本发明的冷却装置100与电池系统及整车之间绝缘处理，这样可以保证在运行的过程中无漏电风险，提高水冷系统以及电动汽车的安全系数。

本发明的冷却装置100的结构简单，所涉及的器件较少，重量轻，从而使制作流程简便、制作成本低。同时本发明的冷却装置100没有压缩机，无氟利昂，具有无噪音，无振动，无泄漏，环保安全等优点。

应当说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

依照本发明的实施例如上文所述，这些实施例并没有详尽叙述所有的细节，也不限制该发明仅为所述的具体实施例。显然，根据以上描述，可作很多的修改和变化。本说明书选取并具体描述这些实施例，是为了更好地解释本发明的原理和实际应用，从而使所属技术领域技术人员能很好地利用本发明以及在本发明基础上的修改使用。本发明仅受权利要求书及其全部范围和等效物的限制。

Claims (10)

1.一种冷却装置，其特征在于，包括：

半导体制冷片，包括制冷面以及制热面，与导线连接；

散热器，与所述半导体制冷片的制热面接触；

隔热层，位于所述半导体制冷片的周边，包括导线孔，

其中，所述导线穿过所述导线孔，使得所述导线至少部分位于所述隔热层外部，位于所述隔热层外部的所述导线与所述隔热板的边缘对应分布。

2.根据权利要求1所述的冷却装置，其特征在于，所述导线的两端分别通过所述导线孔穿出所述隔热板，与电源连接。

3.根据权利要求1所述的冷却装置，其特征在于，所述半导体制冷片为多个，阵列分布，并且通过所述导线相互串联。

4.根据权利要求1所述的冷却装置，其特征在于，还包括扩散片，呈板状，位于所述半导体制冷片的所述制冷面上，使得所述隔热层位于所述扩散片和所述散热器之间。

5.根据权利要求4所述的冷却装置，其特征在于，所述扩散片以及所述散热器分别包括相互对应的第一安装孔和第二安装孔，所述隔热层包括与所述第一安装孔以及所述第二安装孔对应的通孔，所述扩散片、所述隔热层以及所述散热器通过铆钉连接或者螺栓连接。

6.根据权利要求4所述的冷却装置，其特征在于，所述扩散片以及所述散热器分别采用铝合金材料制成，其中所述扩散片为铝合金挤压成型。

7.根据权利要求1所述的冷却装置，其特征在于，所述半导体制冷片的所述制冷面以及所述制热面上分别涂抹导热硅脂。

8.根据权利要求1所述的冷却装置，其特征在于，所述隔热层采用微孔硅酸钙板制成。

9.根据权利要求4所述的冷却装置，其特征在于，所述冷却装置用于水冷系统中，所述水冷系统包括水箱，所述扩散片与所述水箱外侧相贴合。

10.根据权利要求1所述的冷却装置，其特征在于，所述散热器还包括多个散热鳍片。