CN106229582A - 一种电动汽车动力电池水冷箱 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种电动汽车动力电池水冷箱，涉及动力电池冷却领域。解决了动力电池箱内存在的温度高且不均，同时传统冷却方式效果不佳的问题。一种电动汽车动力电池水冷箱，它包括箱体和冷却液管道，所述冷却液管道铺设在箱体的长方形底板中，冷却液管道的进水口和出水口穿过箱体的侧壁向外延伸，在箱体底板上未铺设冷却液管道的区域设置有上凹槽，在上凹槽中设置有多个立筋，所述立筋的上表面不超过箱体底板的上表面。本发明适用于对动力电池进行冷却。

Description

一种电动汽车动力电池水冷箱

技术领域

本发明涉及动力电池冷却领域。

背景技术

动力电池作为电动汽车的核心部件，其性能状况直接影响到整车性能。在电动汽车整车结构中为动力电池箱体预留的安装空间有限，然而为了使整车具备较大的动力，在动力电池包的设计中，有限的空间里排布尽可能多的电量即成为整车对动力电池的最基本要求，这样动力电池箱体内就不可避免的普遍呈现出电池模组排布紧密的状态，这样的排布状态就导致了动力电池箱内模组排布的中间区域热量积聚较多且不易散热，边缘区域的模组温度则相对较低，这样就增加了电池包中单体电芯间温度的不均衡，进而影响到电池性能的一致性以及电池荷电状态估计的准确性，影响电动汽车的系统控制。因此，动力电池箱在实现对向内电池模组进行有效冷却、较好保持电芯温度一致性方面的合理化设计有着重要的现实意义。

针对于以上问题，目前对传统纯电动汽车动力电池多采用自然冷却或风冷方式进行冷却。自然冷却方式冷却效率低，模组排布的中间区域聚集的热量更是难以实现理想的冷却效果；风冷方式相较于自然冷却方式冷却效果虽有所提升，但对模组间热量集中部位的冷却效果同样不佳，且因一般风冷部件的结构特征，电池箱难以实现较高的I P防护等级。

另外，动力电池箱中，模组在有限的空间内密集排布，由于自然冷却、风冷方式冷却效果均不佳，中心区域模组聚集的热量相对周边模组会多很多，难以保持单体电芯间温度的一致性，温度的不均衡最终会影响电芯性能的一致性及电芯荷电状态估计的准确性，进而对于整个动力电池包的寿命也会产生很大的不利影响。

发明内容

本发明为了解决动力电池箱内存在的温度高且不均，同时传统冷却方式效果不佳的问题，提供了一种电动汽车动力电池水冷箱。

本发明解决上述技术问题的技术方案如下：一种电动汽车动力电池水冷箱，它包括箱体和冷却液管道，所述冷却液管道铺设在箱体的长方形底板中，冷却液管道的进水口和出水口穿过箱体的侧壁向外延伸，在箱体底板上未铺设冷却液管道的区域设置有上凹槽，在上凹槽中设置有多个立筋，所述立筋的上表面不超过箱体底板的上表面。

本发明的有益效果是：通过在箱体中进行水冷结构的设计实现对箱体内电池模组的冷却，质轻且结构简洁，箱体内表面没有多余的结构特征对箱体内电池模组的排布造成影响，即通过箱体自身所具备的水冷结构对装配于其中的电池模组进行冷却；箱体内的冷却液回路在对箱体内电池模组实现高效冷却的同时，能够大大提高单体电芯间温度的一致性，从而延长动力电池的使用寿命，对电动汽车的续航起到积极的促进作用。

另外，在箱体底部未铺设管路的区域设计相对于箱体底板平面向下凹陷的上凹槽，并在上凹槽中设置不超过底板高度的立筋，减轻箱体重量的同时均衡箱体壁厚，大大增加了箱体底部的冷却系统与箱体内部实现热交换的面积，另外，也避免了流向相反的管路间热量的不良传递，有利于提高箱体的冷却效率。

在上述技术方案的基础上，本发明还可以做如下改进。

进一步，所述多个立筋等间距且平行于箱体底板长边方向设置在上凹槽中。

采用上述进一步方案的有益效果是：等间距的排列能够使热传递更加均衡，使电池的温度更加均衡。

进一步，所述冷却液管道呈S形均匀铺设在箱体的底板上。

采用上述进一步方案的有益效果是：冷却液管道呈S形分布能够增加冷却液管道在水平面上的覆盖范围，有利于对箱体底板的各个区域平均温度保持一致性。

进一步，所述冷却液管道的进水口和出水口从箱体的同一侧穿过箱体的侧壁向外延伸。

采用上述进一步方案的有益效果是：冷却液管道的进水口和出水口设置在箱体的同一侧方便于对进出水的控制，便于维护。

进一步，所述冷却液管道包括进水管和出水管，所述进水管和出水管呈S形均匀且相互平行的铺设在箱体的底板中，进水管和出水管的一端连通，进水管的另一端作为冷却液管道的进水口穿过箱体的侧壁向外延伸，出水管的另一端作为冷却液管道的出水口穿过箱体的侧壁向外延伸。

采用上述进一步方案的有益效果是：箱体中的冷却液回路中，进水和出水管路相邻并行，确保箱体底板的各个区域最大程度的实现温度的一致性，进而保证电池模组中各个单体电芯间温度的一致性，提高动力电池系统的使用寿命。

进一步，所述进水口和出水口从箱体的同一侧穿过箱体的侧壁向外延伸。

采用上述进一步方案的有益效果是：冷却液管道的进水口和出水口设置在箱体的同一侧方便于对进出水的控制，便于维护。

进一步，所述进水管与出水管之间留有空隙，所述进水管与出水管沿箱体底板宽度方向的空隙中设有长条形下凹槽，在下凹槽的侧壁之间设有多个与箱体长度方向平行的筋板，所述筋板的下表面不超过箱体底板的下表面。

采用上述进一步方案的有益效果是：筋板的设置能够减轻箱体重量且均衡箱体壁厚，同时降低了出水方向流向的管道内较多的热量通过箱体底板向进水方向的温度较低的冷却液管道区域传递的速度，从而较好的避免了整个冷却液回路中热量的不良导向。

进一步，所述多个筋板等间距且平行于箱体底板长边方向设置在长条形下凹槽中。。

采用上述进一步方案的有益效果是：等间距的排列能够使热传递更加均衡，使电池的温度更加均衡。

进一步，箱体的顶部四周均设有向外延伸的延伸板。

采用上述进一步方案的有益效果是：在需要移动或拆卸水冷箱时，双手通过延伸板能够稳稳的将水冷箱提起，方便移动，操作方便。

进一步，所述箱体底板的上表面设有导热硅胶垫，且所述导热硅胶垫覆盖在冷却液管道上。

采用上述进一步方案的有益效果是：模组与箱体底部间通过导热硅胶垫等物料作为导热介质，确保模组的热量均匀、高效的传递到箱体底部并由其中的冷却系统将热量及时排除。

附图说明

图1为本发明实施例所述的一种电动汽车动力电池水冷箱的立体结构示意图；

图2为本发明实施例所述的一种电动汽车动力电池水冷箱的正视图；

图3为本发明实施例所述的一种电动汽车动力电池水冷箱的左视图；

图4为图3的A-A向剖视图。

附图中，各标号所代表的部件列表如下：

1、箱体，2、立筋，3、进水管，4、出水管，5、筋板，6、延伸板，7、导热硅胶垫。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本发明，并非用于限定本发明的范围。

如图1和图4所示的电动汽车动力电池水冷箱包括箱体1和冷却液管道，所述冷却液管道铺设在箱体1的长方形底板中，冷却液管道的进水口和出水口穿过箱体1的侧壁向外延伸，在箱体1底板上未铺设冷却液管道的区域设置有上凹槽，在上凹槽中设置有多个立筋2，所述立筋2的上表面不超过箱体1底板的上表面。

箱体1为低压铸造而成，有利于实现工艺稳定可靠的批量生产，另外也适用于采用水冷方案的标准动力电池箱体1方案的推广。铸造之初在箱体1底板的成型部位铺设不锈钢管道，即冷却液管道，之后再浇铸铝水，从而将管道埋入铸造的箱体1底部。将冷却液的进、出口预留于箱体1的一侧，将管口与箱体1外冷却系统结构部件相连接，则可通过控制系统对箱体1底部的冷却回路进行操控。

为了能够更好的起到冷却效果，将冷却液管道分为进水管3和出水管4，所述进水管3和出水管4呈S形均匀且相互平行的铺设在箱体1的底板上，进水管3和出水管4的一端连通，进水管3的另一端作为冷却液管道的进水口穿过箱体1的侧壁向外延伸，出水管4的另一端作为冷却液管道的出水口穿过箱体1的侧壁向外延伸。

箱体1内水冷管道的合理排布使得箱体1内的热量高效的排除，同时箱体1底板各个区域能够实现温度的一致性。

冷却液管道回路在箱体1铸造过程中埋入箱体1底板甚至可根据需要埋入箱体1侧壁，一方面一定程度上节省了设计空间，同时也避免了电池箱体1由于添加冷却系统而增加各种繁杂的附属结构部件，因而箱体1具有良好冷却效果的同时也不失简洁工整的模组装配空间；另一方面也大大降低了水冷系统漏液对电池系统造成安全威胁的危险。

所述进水管3与出水管4之间留有空隙，所述进水管3与出水管4沿箱体1宽度方向的空隙中设有长条形下凹槽，在下凹槽的侧壁之间设有多个等间距且与箱体1长度方向平行的筋板5，所述筋板5的下表面不超过箱体1底板的下表面。

另外，如图1和图3所示，箱体1的顶部四周均设有向周围延伸的延伸板6。在需要移动或拆卸水冷箱时，双手通过延伸板能够稳稳的将水冷箱提起，方便移动，操作方便。

为了能够确保模组的热量均匀、高效的传递到箱体1底部，通过导热硅胶垫7等物料作为导热介质，如图2所示，使冷却液的温度能够与电池的温度实现稳定的传递。

以上所述仅为本发明的较佳实施例，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、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种电动汽车动力电池水冷箱，其特征在于，它包括箱体(1)和冷却液管道，所述冷却液管道铺设在箱体(1)的长方形底板中，冷却液管道的进水口和出水口穿过箱体(1)的侧壁向外延伸，在箱体(1)底板上未铺设冷却液管道的区域设置有上凹槽，在上凹槽中设置有多个立筋(2)，所述立筋(2)的上表面不超过箱体(1)底板的上表面。

2.根据权利要求1所述的一种电动汽车动力电池水冷箱，其特征在于，所述多个立筋(2)等间距且平行于箱体(1)底板长边方向设置在上凹槽中。

3.根据权利要求2所述的一种电动汽车动力电池水冷箱，其特征在于，所述冷却液管道呈S形均匀铺设在箱体(1)的底板上。

4.根据权利要求3所述的一种电动汽车动力电池水冷箱，其特征在于，所述冷却液管道的进水口和出水口从箱体(1)的同一侧穿过箱体(1)的侧壁向外延伸。

5.根据权利要求2所述的一种电动汽车动力电池水冷箱，其特征在于，所述冷却液管道包括进水管(3)和出水管(4)，所述进水管(3)和出水管(4)呈S形均匀且相互平行的铺设在箱体(1)的底板中，进水管(3)和出水管(4)的一端连通，进水管(3)的另一端作为冷却液管道的进水口穿过箱体(1)的侧壁向外延伸，出水管(4)的另一端作为冷却液管道的出水口穿过箱体(1)的侧壁向外延伸。

6.根据权利要求5所述的一种电动汽车动力电池水冷箱，其特征在于，所述进水口和出水口从箱体(1)的同一侧穿过箱体(1)的侧壁向外延伸。

7.根据权利要求6所述的一种电动汽车动力电池水冷箱，其特征在于，所述进水管(3)与出水管(4)之间留有空隙，所述进水管(3)与出水管(4)沿箱体(1)底板宽度方向的空隙中设有长条形下凹槽，在下凹槽的侧壁之间设有多个与箱体(1)长度方向平行的筋板(5)，所述筋板(5)的下表面不超过箱体(1)底板的下表面。

8.根据权利要求7所述的一种电动汽车动力电池水冷箱，其特征在于，所述多个筋板(5)等间距且平行于箱体(1)底板长边方向设置在长条形下凹槽中。

9.根据权利要求1至8任一项所述的一种电动汽车动力电池水冷箱，其特征在于，箱体(1)的顶部四周均设有向外延伸的延伸板(6)。

10.根据权利要求9所述的一种电动汽车动力电池水冷箱，其特征在于，所述箱体(1)底板的上表面设有导热硅胶垫(7)，且所述导热硅胶垫(7)覆盖在冷却液管道上。