[0001] 本发明符合电池热管理技术领域，特别是一种换电电池热管理设备及方法。

[0002] 电车在行驶过程中主要动力源来源于其自身的换电电池，但是电池在使用过程中会产生热量，导致内部温度升高，因此需要对电池进行散热，否则过高的温度会导致内部温度升高产生高压气体，甚至产生爆炸，因此电池的散热对于电池系统的安全运行和延长电池寿命至关重要，现有的电池散热技术多样，主要分为风冷、液冷和散热片散热等，其中液冷以高效率散热、低噪音以及空间利率大等优点被广泛应用于电池散热中，现有的电池液冷方式，大多将电池浸泡至冷却液中，使冷却液循环吸收电池中的热量，由于进液口和出液口固定，冷却液在流动时极易出现流动死角，无法完全接触电池，导致远离电池的冷却液无法对电池内部的热量进行吸收，致使冷却液无法充分利用。

[0020] 为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

[0021] 现有的电池液冷方式，大多将电池浸泡至冷却液中，使冷却液循环吸收电池中的热量，此种方式导致远离电池的冷却液无法对电池内部的热量进行吸收，致使冷却液无法充分利用。

[0022] 实施例1：一种换电电池热管理设备，如图1‑图4所示，包括有散热壳1，散热壳1内放置有电池，散热壳1内蓄积有冷却液，散热壳1的顶部可拆卸安装有封盖2，用于更换电池，散热壳1的上部和下部分别固接且连通有进液管3和出液管4，进液管3和出液管4分别与外界的冷却液循环装置连通，用于将吸收热量后的冷却液中的热量散发出去，散热壳1的外部的右侧固接有第一电机5，第一电机5的输出轴固接有齿轮6，散热壳1外侧的底部转动连接有齿环7，齿轮6与齿环7啮合，齿环7的内侧固接有环形阵列的八个挤压块8，第一电机5的输出轴通过齿轮6和齿环7带动环形阵列的八个挤压块8转动，挤压块8为等腰三角形，挤压块8的底与齿环7的内侧壁贴合，散热壳1的内壁固接有直线且环形阵列的十二个内筒9，内筒9的两端（靠近散热壳1中心轴线的一端以及靠近散热壳1内壁的一端）均与散热壳1连通，直线且环形阵列的十二个内筒9的内部均滑动连接有推注杆10，推注杆10贯穿散热壳1且两者相互滑动连接，相邻直线阵列的三个推注杆10共同固接有触发杆11，触发杆11位于散热壳1的外部，环形阵列的八个挤压块8均与环形阵列的四个触发杆11挤压配合，挤压块8的腰挤压触发杆11，使触发杆11带动其上直线阵列的三个推注杆10进行直线运动，推注杆10与散热壳1之间设置有第一弹性元件12，第一弹性元件12为拉簧，用于带动相邻的推注杆10复位，推注杆10上设置有镜像分布的两个通孔，该通孔内设置有第一单向阀13，第一单向阀13用于使内筒9内介质进入散热壳1的中部，内筒9靠近散热壳1内壁处设置有镜像分布的两个通孔，该通孔内设置有第二单向阀14，第二单向阀14用于使散热壳1内外围的介质进入内筒9内，散热壳1的内部设置有用于固定电池的固定组件，通过推注杆10将散热壳1外侧的冷却液抽取至内筒9中，然后将其注入至电池周围，使冷却液与电池均匀接触，提高冷却液的利用率。

[0023] 如图2、图5和图6所示，固定组件包括有第二电机201，第二电机201固接于散热壳1的底部，散热壳1内侧的底部固接有固定盘202，第二电机201的输出轴与散热壳1转动连接，第二电机201的输出轴与固定盘202转动连接，第二电机201的输出轴固接有位于散热壳1内的转动盘203，转动盘203位于固定盘202的上方，转动盘203滑动连接有环形阵列的六个固定爪204，环形阵列的六个固定爪204以交替分布的方式分为两组（即初始位于内侧的三个固定爪204和位于外侧的三个固定爪204），固定盘202的上平面设置有滑槽205，滑槽205由环形阵列的三个弧形槽和环形阵列的三个V形槽交替分布且首尾连接而成，初始状态下位于内侧的三个固定爪204分别位于相邻弧形槽的中部，弧形槽的圆心与固定盘202的圆心相同，V形槽的开口处朝向固定盘202的圆心，且V形槽的对称轴线与固定盘202的半径重合，外侧的三个固定爪204位于相邻V形槽的尖锐处，环形阵列的六个固定爪204均与滑槽205滑动连接，通过不断更换对电池固定的固定爪204，使电池的外部均匀与冷却液进行热交换，避免固定爪204对电池固定处始终不变，隔断电池局部与冷却液的热交换，降低电池的散热效率。

[0024] 工作人员开启封盖2，并将换电电池放置于散热壳1内部，此时环形阵列的六个固定爪204中三个位于转动盘203的中部，工作人员将电池放置于三个固定爪204上，然后关闭封盖2，此时电池更换完成，在车辆行驶过程中，工作人员开启外界的冷却液循环装置，使冷却液由进液管3进入散热壳1，然后沿出液管4流动至外部的冷却装置，如此循环，使冷却液吸收电池运行时所产生的热量，当电池开始运行时，开启第一电机5，第一电机5的输出轴带动其上的齿轮6转动，齿轮6带动齿环7转动，齿环7带动其内侧环形阵列的挤压块8转动，挤压块8转动挤压相邻的触发杆11，触发杆11受挤压力带动其上直线阵列的三个推注杆10分别沿相邻的内筒9向内滑动，同时相邻的第一弹性元件12拉伸，此时散热壳1内位于外侧的冷却液沿两个第二单向阀14进入内筒9内，如此直至触发杆11滑动至挤压块8的尖锐处，然后第一弹性元件12复位拉动相邻的推注杆10同步复位，此时相邻内筒9内的冷却液沿其上镜像分布的两个第一单向阀13进入推注杆10的另一侧，当触发杆11再次与挤压块8接触时，此时推注杆10将内筒9的冷却液推动至电池周围，使冷却液均匀与电池接触如此循环，通过推注杆10将位于散热壳1外侧的冷却液抽取至内筒9中，并将其推动至电池外围，避免位于散热壳1外侧的冷却液在循环时无法对电池的热量吸收，导致冷却液无法被充分利用。

[0025] 在电池开始运行时，开启第二电机201，第二电机201的输出轴带动其上的转动盘203转动，转动盘203带动其上环形阵列的六个固定爪204同步转动，固定爪204转动沿滑槽
205滑动，此时位于转动盘203内侧的三个固定爪204由相邻弧形槽的中部滑动至相邻的V形槽处继续对电池进行固定，同时位于转动盘203外侧的三个固定爪204由V形槽的尖锐处滑动至相邻的弧形槽处与电池接触，此时环形阵列的六个固定爪204均位于转动盘203内侧，且均对电池进行固定，第二电机201的输出轴继续带动转动盘203转动，此时初始位于内侧的三个固定爪204沿V形槽滑动至其尖锐处与电池分离，初始位于外侧的三个固定爪204沿弧形槽滑动至其中部继续对电池进行固定，如此循环，通过不断更换对电池固定的固定爪
204，使电池的外部均匀与冷却液进行热交换，使电池外壁均匀与冷却液接触，提高电池的散热效率。

[0026] 如此循环直至电池停止运行，然后关闭外界的冷却液循环装置、第一电机5和第二电机201，当电池再次运行时，重复上述步骤。

[0027] 实施例2：在实施例1的基础之上，如图7和图8所示，还包括有用于防止散热壳1内部冷却液泄漏的减震组件，减震组件设置于散热壳1的底部，减震组件包括有环形阵列的四个第一活塞轴301，环形阵列的四个第一活塞轴301均固接于散热壳1的底部，散热壳1的底部滑动连接有环形阵列的四个安装筒302，安装筒302初始安装于车辆上，环形阵列的四个安装筒302分别与相邻的第一活塞轴301滑动连接，环形阵列的四个安装筒302均与散热壳1之间设置有第二弹性元件303，第二弹性元件303为弹簧，第二弹性元件303用于带动相邻的第一活塞轴301复位，通过第二弹性元件303压缩吸收部分车辆行驶过程中的颠簸力，封盖2设置有用于增加自身对散热壳1密封强度的密封组件，环形阵列的四个安装筒302内均设置有用于进一步减缓震动力的阻震组件。

[0028] 如图9所示，密封组件包括有连接环304，连接环304固接且连通于环形阵列的四个安装筒302上，封盖2内部设置有内腔305，连接环304与封盖2之间固接有连通管306，连通管306为柔性管，用于适应封盖2的开启和关闭，连通管306的两端分别与连接环304和内腔305连通，封盖2上设置有密封环307，密封环307内设置有空腔，封盖2固接有环形阵列的六个对接管308，环形阵列的六个对接管308均与封盖2内的内腔305连通，环形阵列的六个对接管
308均与密封环307内空腔连通，封盖2内设置有用于维持密封环307对散热壳1密封强度的延时组件，通过将内腔305内气体压入密封环307的空腔中，使其膨胀贴合散热壳1，进一步增大密封环307对散热壳1的密封强度。

[0029] 如图10所示，阻震组件包括有滑动杆401，滑动杆401滑动连接于安装筒302的内部，滑动杆401固接有封堵块402，封堵块402为圆台形，封堵块402直径小的一端靠近连接环304，封堵块402与相邻的安装筒302封堵配合，封堵块402与相邻的安装筒302之间设置有第三弹性元件403，第三弹性元件403为拉簧，用于带动相邻的滑动杆401复位，第一活塞轴301的内部固接有挤压板404，挤压板404为直角三角板，挤压板404的短直角边朝向散热壳1，挤压板404的长直角边朝向连接环304的圆心，挤压板404与相邻的滑动杆401挤压配合，挤压板404的斜边挤压相邻的滑动杆401，使滑动杆401带动相邻封堵块402同步运动，减小安装筒302的流通孔径，形成阻尼力进一步减缓散热壳1的颠簸力。

[0030] 如图11所示，延时组件包括有第二活塞轴501，环形阵列的四个第一活塞轴301、环形阵列的四个安装筒302、连接环304、连通管306、封盖2和第二活塞轴501之间配合形成密闭腔体，且该密闭腔体内填充有液压油，第二活塞轴501滑动连接于封盖2内，第二活塞轴501与封盖2之间设置有第四弹性元件503，第四弹性元件503为弹簧，第四弹性元件503用于带动第二活塞轴501复位，第二活塞轴501固接有锯齿杆502，封盖2于内腔305内滑动连接有卡块504，卡块504与封盖2之间设置有第五弹性元件505，第五弹性元件505为弹簧，第五弹性元件505用于带动卡块504复位，锯齿杆502与卡块504挤压配合，通过卡块504对锯齿杆
502施加阻力，延长第二活塞轴501的复位时长，维持密封环307对散热壳1的密封强度。

[0031] 工作人员将本装置安装至车辆时，将环形阵列的四个安装筒302安装至车辆上，当车辆行驶至颠簸路段时，此时颠簸力带动散热壳1向下运动，散热壳1带动底部环形阵列的四个第一活塞轴301分别沿相邻的安装筒302滑动，此时环形阵列的第二弹性元件303压缩，通过第二弹性元件303吸收部分颠簸力，避免散热壳1颠簸幅度过大，导致其内部的冷却液出现泄露，同时第一活塞轴301推动安装筒302内的液压油进入连接环304，然后沿连通管306进入封盖2的内腔305中，此时液压油推动第二活塞轴501，第二活塞轴501沿封盖2向下滑动，此时第二活塞轴501向下滑动，同时第四弹性元件503压缩，第二活塞轴501向下滑动推动内腔305的气体沿环形阵列的对接管308进入密封环307的空腔内，使密封环307膨胀进一步贴合散热壳1，增大密封环307对散热壳1的密封强度，避免散热壳1内的冷却液受颠簸出现泄露，如此直至颠簸消失，此时第二弹性元件303带动相邻的第一活塞轴301复位，使散热壳1复位。

[0032] 在第二活塞轴501向下滑动时，第二活塞轴501带动其上的锯齿杆502同步向下滑动，锯齿杆502向下挤压卡块504，卡块504受挤压力沿封盖2滑动，同时第五弹性元件505压缩，如此直至第二活塞轴501停止向下滑动，此时第五弹性元件505复位推动卡块504与锯齿杆502接触，当颠簸消失后，此时第四弹性元件503复位推动第二活塞轴501同步复位，此时第二活塞轴501带动底部的锯齿杆502挤压卡块504，使卡块504进行直线往复运动，使第五弹性元件505不断压缩复位，通过卡块504增加第二活塞轴501复位时的阻力，延迟第二活塞轴501复位时长，维持密封环307对散热壳1的密封强度，避免颠簸消失后，散热壳1内部的冷却液处于晃动状态，仍有概率出现泄露。

[0033] 在第一活塞轴301受颠簸力沿相邻的安装筒302向下滑动时，此时第一活塞轴301带动其内部的挤压板404同步向下滑动，挤压板404挤压相邻的滑动杆401，滑动杆401受挤压力沿相邻的安装筒302滑动，此时第三弹性元件403拉伸，滑动杆401带动其上的封堵块402移动并减小安装筒302的液压油流通孔径，进而形成阻尼力，进一步减缓散热壳1的颠簸幅度，避免散热壳1内部的冷却液出现泄露，如此直至颠簸力消失后，第三弹性元件403复位带动相邻的滑动杆401复位，当车辆再次行驶至颠簸路段时，重复上述步骤。

[0034] 实施例3：在实施例2的基础之上，如图1‑图11所示，一种换电电池热管理方法，应用上述一种换电电池热管理设备，包括以下步骤：步骤S1：电池运行时，开启第一电机5，第一电机5的输出轴通过齿轮6和齿环7带动环形阵列的挤压块8转动，挤压块8转动挤压触发杆11，使触发杆11带动其上直线阵列的推注杆10将散热壳1外侧的冷却液抽取至相邻内筒9中，然后将其注射至电池周围，如此循环；
步骤S2：电池运行时，开启第二电机201，第二电机201输出轴通过转动盘203带动环形阵列的固定爪204转动，环形阵列的固定爪204转动并沿滑槽205滑动，使环形阵列的固定爪204交替对电池进行固定；
步骤S3：车辆行驶至颠簸路段，颠簸力带动散热壳1上第一活塞轴301沿相邻安装
筒302滑动，第二弹性元件303压缩抵消颠簸，第一活塞轴301同时推动安装筒302内液压油，使液压油推动第二活塞轴501，第二活塞轴501带动内腔305中的气体进入密封环307内的空腔，使密封环307膨胀进一步贴合散热壳1；
步骤S4：在第一活塞轴301沿相邻的安装筒302滑动时，挤压板404挤压相邻的滑动杆401，使滑动杆401带动其上封堵块402减小相邻安装筒302的流动孔径形成阻尼力；
步骤S5：第二活塞轴501受液压油推动时，第二活塞轴501带动其上的锯齿杆502同步运动，第四弹性元件503压缩，锯齿杆502挤压卡块504，卡块504对锯齿杆502施加阻力，延长第二活塞轴501的复位时长。

[0035] 以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。