本發(fā)明涉及電池散熱，具體是一種氫燃料電池高勻度散熱器及高勻度散熱方法。
背景技術(shù)：
1、氫燃料電池的散熱是其穩(wěn)定運(yùn)行的關(guān)鍵之一，主要是通過(guò)以下幾種方式進(jìn)行散熱。
2、冷卻液循環(huán)系統(tǒng)，通過(guò)液體流經(jīng)燃料電池堆的冷卻通道，吸收熱量后通過(guò)散熱器散發(fā)到環(huán)境中；空氣冷卻，利用空氣對(duì)流或強(qiáng)制風(fēng)扇吹風(fēng)直接冷卻電池堆；相變材料冷卻，利用相變材料（如石蠟）吸收熱量后熔化，通過(guò)外部散熱器重新凝固循環(huán)。
3、就空氣冷卻而言，其有著結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、重量輕、成本低的優(yōu)點(diǎn)，然而，在實(shí)際使用時(shí)，當(dāng)翅片傳導(dǎo)電池?zé)崃亢螅匀粚?duì)流或強(qiáng)制風(fēng)冷無(wú)法全面作用在翅片上，必然會(huì)出現(xiàn)翅片邊緣區(qū)域散熱效果較差，使得熱量堆積在翅片邊緣區(qū)域，導(dǎo)致翅片老化或熱應(yīng)力變形；
4、對(duì)此，可通過(guò)設(shè)置導(dǎo)流板的方式，不斷改變氣流作用方向，使得氣流作用在翅片的面積增加，以減小散熱死角，增強(qiáng)散熱效果，然而，導(dǎo)流板改變氣流方向時(shí)，氣流必然會(huì)受到導(dǎo)流阻力，導(dǎo)致作用在翅片上的風(fēng)壓降低，氣流難以在翅片間隙中形成強(qiáng)湍流，仍會(huì)出現(xiàn)翅片邊緣區(qū)域散熱效果不佳的問(wèn)題。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
1、本發(fā)明的目的在于提供一種氫燃料電池高勻度散熱器及高勻度散熱方法，以解決上述背景技術(shù)中提出的問(wèn)題。
2、為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供如下技術(shù)方案：
3、一種氫燃料電池高勻度散熱器，包括：
4、安裝架，以及固定在所述安裝架側(cè)壁的散熱箱，所述散熱箱與所述安裝架之間形成散熱空腔，所述散熱箱背離所述安裝架的一端固定有風(fēng)機(jī)；
5、還包括：
6、散熱翅片，固定在所述安裝架上且呈等距分布有多個(gè)，所述散熱翅片上設(shè)置有用于擾動(dòng)氣流流動(dòng)的散熱結(jié)構(gòu)；
7、導(dǎo)風(fēng)機(jī)構(gòu)，設(shè)置在所述散熱箱內(nèi)，所述導(dǎo)風(fēng)機(jī)構(gòu)上連接有第一導(dǎo)風(fēng)板，所述散熱箱內(nèi)還設(shè)置有隨動(dòng)增壓機(jī)構(gòu)，所述隨動(dòng)增壓機(jī)構(gòu)上連接有第二導(dǎo)風(fēng)板，所述導(dǎo)風(fēng)機(jī)構(gòu)能夠驅(qū)動(dòng)所述隨動(dòng)增壓機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)，以通過(guò)調(diào)節(jié)所述第一導(dǎo)風(fēng)板與所述第二導(dǎo)風(fēng)板之間的夾角，對(duì)氣流執(zhí)行增壓引流動(dòng)作。
8、作為本發(fā)明進(jìn)一步的方案：所述導(dǎo)風(fēng)機(jī)構(gòu)包括固定在所述散熱箱上且呈對(duì)稱設(shè)置的氣缸，所述氣缸的伸縮端固定有活動(dòng)板。
9、作為本發(fā)明再進(jìn)一步的方案：所述導(dǎo)風(fēng)機(jī)構(gòu)還包括轉(zhuǎn)動(dòng)安裝在所述散熱箱內(nèi)，用于調(diào)節(jié)所述第一導(dǎo)風(fēng)板偏擺角度的第一轉(zhuǎn)動(dòng)桿，所述第一轉(zhuǎn)動(dòng)桿圓周外壁形成有第一螺旋槽，所述活動(dòng)板上固定有沿所述第一轉(zhuǎn)動(dòng)桿軸向滑動(dòng)的第一活動(dòng)套筒，所述第一活動(dòng)套筒內(nèi)壁固定有與所述第一螺旋槽滑動(dòng)嵌合的第一限位塊。
10、作為本發(fā)明再進(jìn)一步的方案：所述隨動(dòng)增壓機(jī)構(gòu)包括固定在散熱箱內(nèi)的導(dǎo)向柱，所述導(dǎo)向柱軸向滑動(dòng)有導(dǎo)向套筒，所述導(dǎo)向套筒上鉸接有與所述氣缸鉸接的連桿；
11、還包括設(shè)置在所述導(dǎo)向套筒上，用于控制所述第二導(dǎo)風(fēng)板偏擺，并沿所述導(dǎo)向柱軸向滑動(dòng)的從動(dòng)組件和引導(dǎo)組件。
12、作為本發(fā)明再進(jìn)一步的方案：所述從動(dòng)組件包括轉(zhuǎn)動(dòng)安裝在所述導(dǎo)向套筒上且與所述第二導(dǎo)風(fēng)板固定連接的第二轉(zhuǎn)動(dòng)桿，所述第二轉(zhuǎn)動(dòng)桿軸向滑動(dòng)有第二活動(dòng)套筒，所述第二活動(dòng)套筒外壁固定有導(dǎo)向塊；
13、還包括形成在所述活動(dòng)板上的通槽和卡槽，所述第二活動(dòng)套筒貫穿所述通槽，所述導(dǎo)向塊能夠沿所述卡槽滑動(dòng)。
14、作為本發(fā)明再進(jìn)一步的方案：所述引導(dǎo)組件包括形成在所述第二轉(zhuǎn)動(dòng)桿上的第二螺旋槽，所述第二活動(dòng)套筒內(nèi)壁固定有與所述第二螺旋槽滑動(dòng)嵌合的第二限位塊。
15、作為本發(fā)明再進(jìn)一步的方案：所述散熱結(jié)構(gòu)包括固定在所述散熱翅片上，用于引導(dǎo)氣體流動(dòng)的楔形塊、第一圓弧凸起、第二圓弧凸起，所述第一圓弧凸起和所述第二圓弧凸起呈等距分布有多個(gè)，所述散熱翅片兩端固定有用于對(duì)氣流進(jìn)行增壓處理的傾斜板。
16、作為本發(fā)明再進(jìn)一步的方案：所述第二導(dǎo)風(fēng)板上設(shè)置有用于將垂向氣流轉(zhuǎn)換為縱向偏擺氣流的擾流機(jī)構(gòu)，所述擾流機(jī)構(gòu)包括固定在所述第二導(dǎo)風(fēng)板上的支撐柱，所述支撐柱端部固定有固定板，所述固定板上轉(zhuǎn)動(dòng)安裝有貫穿所述第二導(dǎo)風(fēng)板的偏擺桿，所述偏擺桿上固定有用于執(zhí)行擾流動(dòng)作的第一偏擺板和第二偏擺板。
17、作為本發(fā)明再進(jìn)一步的方案：所述擾流機(jī)構(gòu)還包括沿所述偏擺桿軸向滑動(dòng)且與所述支撐柱滑動(dòng)連接的隨動(dòng)板，所述偏擺桿上套設(shè)有第一彈簧和第二彈簧，所述第一彈簧的兩端分別與所述第二導(dǎo)風(fēng)板和所述隨動(dòng)板抵接，所述第二彈簧的兩端分別與所述隨動(dòng)板和所述固定板抵接，所述偏擺桿圓周外壁形成有第三螺旋槽，所述隨動(dòng)板內(nèi)固定有與所述第三螺旋槽滑動(dòng)嵌合的第三限位塊。
18、一種氫燃料電池高勻度散熱方法，包括以下步驟：
19、步驟一：風(fēng)機(jī)工作，并向散熱腔室內(nèi)持續(xù)輸送流動(dòng)空氣，以對(duì)散熱翅片執(zhí)行散熱動(dòng)作；
20、步驟二：在散熱結(jié)構(gòu)的作用下，控制氣流向散熱翅片兩側(cè)流動(dòng)，并在散熱翅片兩端對(duì)氣流進(jìn)行增壓；
21、步驟三：導(dǎo)風(fēng)機(jī)構(gòu)工作，并驅(qū)動(dòng)隨動(dòng)增壓機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)，使得第一導(dǎo)風(fēng)板和第二導(dǎo)風(fēng)板朝向相互靠近的方向偏擺，以將垂直氣流轉(zhuǎn)換為橫向傾斜氣流，并對(duì)氣流執(zhí)行增壓動(dòng)作；
22、步驟四：氣體流動(dòng)還會(huì)帶動(dòng)擾流機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)，使得垂直及橫向傾斜氣流轉(zhuǎn)換成縱向傾斜氣流，以持續(xù)對(duì)氣體執(zhí)行擾流動(dòng)作。
23、與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果是：本申請(qǐng)能夠散熱結(jié)構(gòu)將吹送在散熱翅片中心區(qū)域的氣流擾動(dòng)呈湍流狀態(tài)，并通過(guò)第一導(dǎo)風(fēng)板和第二導(dǎo)風(fēng)板的配合，對(duì)風(fēng)機(jī)吹送的垂直氣流進(jìn)行匯聚后，執(zhí)行增壓傾斜吹送動(dòng)作，以實(shí)現(xiàn)通過(guò)中心湍流、邊緣增壓的處理方式，保證散熱效果及散熱勻度，具體的，在散熱結(jié)構(gòu)的作用下，能夠控制風(fēng)機(jī)吹送的氣體朝向散熱翅片兩側(cè)流動(dòng)，并在流動(dòng)過(guò)程中提供擾動(dòng)作用，以增加換熱時(shí)間，增強(qiáng)散熱效率，同時(shí)，通過(guò)導(dǎo)風(fēng)機(jī)構(gòu)和隨動(dòng)增壓機(jī)構(gòu)的配合，可控制第一導(dǎo)風(fēng)板和第二導(dǎo)風(fēng)板執(zhí)行偏擺動(dòng)作，以對(duì)氣流進(jìn)行匯聚增壓的同時(shí)，控制氣流朝向散熱翅片邊緣位置吹送，從而保證散熱翅片邊緣區(qū)域也能得到有效處理。
24、通過(guò)第一導(dǎo)風(fēng)板和第二導(dǎo)風(fēng)板的配合，既能夠加快邊緣區(qū)域氣體的流動(dòng)速率，以更快速的將中心區(qū)域擴(kuò)散至邊緣區(qū)域的熱量排出，從而達(dá)到降低邊緣區(qū)域溫度，減少電池因溫差導(dǎo)致的材料膨脹不均，避免密封失效或膜電極開(kāi)裂，又能平衡整體氣流分布，使所有散熱翅片參與有效散熱，從而起到增強(qiáng)散熱效率的效果。
25、通過(guò)擾流機(jī)構(gòu)控制第一偏擺板和第二偏擺板的被動(dòng)偏擺，能夠使氣流方向周期性改變，在翅片間隙中生成非穩(wěn)態(tài)渦流，破壞熱邊界層，且角度的變換能夠有效防止氣流在特定區(qū)域形成穩(wěn)態(tài)低速區(qū)，并覆蓋全部散熱翅片表面，如此一來(lái)，通過(guò)第一導(dǎo)風(fēng)板和第二導(dǎo)風(fēng)板以及第一偏擺板和第二偏擺板的雙重配合，能夠?qū)⒋怪睔饬鬓D(zhuǎn)換成橫向傾斜氣流和縱向傾斜氣流，以保證散熱翅片邊緣區(qū)域得到有效散熱的同時(shí)，確保散熱翅片的散熱勻度。
1.一種氫燃料電池高勻度散熱器，包括：安裝架，以及固定在所述安裝架側(cè)壁的散熱箱，所述散熱箱與所述安裝架之間形成散熱空腔，所述散熱箱背離所述安裝架的一端固定有風(fēng)機(jī)；其特征在于，還包括：散熱翅片，固定在所述安裝架上且呈等距分布有多個(gè)，所述散熱翅片上設(shè)置有用于擾動(dòng)氣流流動(dòng)的散熱結(jié)構(gòu)；導(dǎo)風(fēng)機(jī)構(gòu)，設(shè)置在所述散熱箱內(nèi)，所述導(dǎo)風(fēng)機(jī)構(gòu)上連接有第一導(dǎo)風(fēng)板，所述散熱箱內(nèi)還設(shè)置有隨動(dòng)增壓機(jī)構(gòu)，所述隨動(dòng)增壓機(jī)構(gòu)上連接有第二導(dǎo)風(fēng)板，所述導(dǎo)風(fēng)機(jī)構(gòu)能夠驅(qū)動(dòng)所述隨動(dòng)增壓機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)，以通過(guò)調(diào)節(jié)所述第一導(dǎo)風(fēng)板與所述第二導(dǎo)風(fēng)板之間的夾角，對(duì)氣流執(zhí)行增壓引流動(dòng)作。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種氫燃料電池高勻度散熱器，其特征在于，所述導(dǎo)風(fēng)機(jī)構(gòu)包括固定在所述散熱箱上且呈對(duì)稱設(shè)置的氣缸，所述氣缸的伸縮端固定有活動(dòng)板。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種氫燃料電池高勻度散熱器，其特征在于，所述導(dǎo)風(fēng)機(jī)構(gòu)還包括轉(zhuǎn)動(dòng)安裝在所述散熱箱內(nèi)，用于調(diào)節(jié)所述第一導(dǎo)風(fēng)板偏擺角度的第一轉(zhuǎn)動(dòng)桿，所述第一轉(zhuǎn)動(dòng)桿圓周外壁形成有第一螺旋槽，所述活動(dòng)板上固定有沿所述第一轉(zhuǎn)動(dòng)桿軸向滑動(dòng)的第一活動(dòng)套筒，所述第一活動(dòng)套筒內(nèi)壁固定有與所述第一螺旋槽滑動(dòng)嵌合的第一限位塊。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種氫燃料電池高勻度散熱器，其特征在于，所述隨動(dòng)增壓機(jī)構(gòu)包括固定在散熱箱內(nèi)的導(dǎo)向柱，所述導(dǎo)向柱軸向滑動(dòng)有導(dǎo)向套筒，所述導(dǎo)向套筒上鉸接有與所述氣缸鉸接的連桿；還包括設(shè)置在所述導(dǎo)向套筒上，用于控制所述第二導(dǎo)風(fēng)板偏擺，并沿所述導(dǎo)向柱軸向滑動(dòng)的從動(dòng)組件和引導(dǎo)組件。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種氫燃料電池高勻度散熱器，其特征在于，所述從動(dòng)組件包括轉(zhuǎn)動(dòng)安裝在所述導(dǎo)向套筒上且與所述第二導(dǎo)風(fēng)板固定連接的第二轉(zhuǎn)動(dòng)桿，所述第二轉(zhuǎn)動(dòng)桿軸向滑動(dòng)有第二活動(dòng)套筒，所述第二活動(dòng)套筒外壁固定有導(dǎo)向塊；還包括形成在所述活動(dòng)板上的通槽和卡槽，所述第二活動(dòng)套筒貫穿所述通槽，所述導(dǎo)向塊能夠沿所述卡槽滑動(dòng)。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種氫燃料電池高勻度散熱器，其特征在于，所述引導(dǎo)組件包括形成在所述第二轉(zhuǎn)動(dòng)桿上的第二螺旋槽，所述第二活動(dòng)套筒內(nèi)壁固定有與所述第二螺旋槽滑動(dòng)嵌合的第二限位塊。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種氫燃料電池高勻度散熱器，其特征在于，所述散熱結(jié)構(gòu)包括固定在所述散熱翅片上，用于引導(dǎo)氣體流動(dòng)的楔形塊、第一圓弧凸起、第二圓弧凸起，所述第一圓弧凸起和所述第二圓弧凸起呈等距分布有多個(gè)，所述散熱翅片兩端固定有用于對(duì)氣流進(jìn)行增壓處理的傾斜板。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種氫燃料電池高勻度散熱器，其特征在于，所述第二導(dǎo)風(fēng)板上設(shè)置有用于將垂向氣流轉(zhuǎn)換為縱向偏擺氣流的擾流機(jī)構(gòu)，所述擾流機(jī)構(gòu)包括固定在所述第二導(dǎo)風(fēng)板上的支撐柱，所述支撐柱端部固定有固定板，所述固定板上轉(zhuǎn)動(dòng)安裝有貫穿所述第二導(dǎo)風(fēng)板的偏擺桿，所述偏擺桿上固定有用于執(zhí)行擾流動(dòng)作的第一偏擺板和第二偏擺板。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的一種氫燃料電池高勻度散熱器，其特征在于，所述擾流機(jī)構(gòu)還包括沿所述偏擺桿軸向滑動(dòng)且與所述支撐柱滑動(dòng)連接的隨動(dòng)板，所述偏擺桿上套設(shè)有第一彈簧和第二彈簧，所述第一彈簧的兩端分別與所述第二導(dǎo)風(fēng)板和所述隨動(dòng)板抵接，所述第二彈簧的兩端分別與所述隨動(dòng)板和所述固定板抵接，所述偏擺桿圓周外壁形成有第三螺旋槽，所述隨動(dòng)板內(nèi)固定有與所述第三螺旋槽滑動(dòng)嵌合的第三限位塊。
10.一種氫燃料電池高勻度散熱方法，采用如權(quán)利要求1-9任意一項(xiàng)所述的氫燃料電池高勻度散熱器，其特征在于，包括以下步驟：步驟一：風(fēng)機(jī)工作，并向散熱腔室內(nèi)持續(xù)輸送流動(dòng)空氣，以對(duì)散熱翅片執(zhí)行散熱動(dòng)作；步驟二：在散熱結(jié)構(gòu)的作用下，控制氣流向散熱翅片兩側(cè)流動(dòng)，并在散熱翅片兩端對(duì)氣流進(jìn)行增壓；步驟三：導(dǎo)風(fēng)機(jī)構(gòu)工作，并驅(qū)動(dòng)隨動(dòng)增壓機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)，使得第一導(dǎo)風(fēng)板和第二導(dǎo)風(fēng)板朝向相互靠近的方向偏擺，以將垂直氣流轉(zhuǎn)換為橫向傾斜氣流，并對(duì)氣流執(zhí)行增壓動(dòng)作；步驟四：氣體流動(dòng)還會(huì)帶動(dòng)擾流機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)，使得垂直及橫向傾斜氣流轉(zhuǎn)換成縱向傾斜氣流，以持續(xù)對(duì)氣體執(zhí)行擾流動(dòng)作。