CN108281681A - 浸入式液冷装置及系统 - Google Patents

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Abstract

本发明实施例涉及电池散热技术领域，具体而言，涉及一种浸入式液冷装置及系统。该浸入式液冷装置包括底座、上盖、封闭件、防水件、进液管、出液管和多个连接件，底座设置有承载部，防水件设置于承载部并与所述承载部贴合，封闭件扣合于防水件，封闭件、防水件和承载部形成用于放置电池模组的容纳空间，各连接件的一端依次穿过封闭件、防水件和承载部，进液管的一端依次穿过上盖和封闭件，进液管与容纳空间连通，出液管的一端依次穿过上盖远离进液管和封闭件远离进液管的位置，出液管与容纳空间连通，上盖扣合于底座。该浸入式液冷装置能够对电池模组进行全面的散热。

Description

浸入式液冷装置及系统
技术领域
本发明实施例涉及电池散热技术领域，具体而言，涉及一种浸入式液冷装置及系统。
背景技术
在电池系统中，为了组成较大的能量系统，需要将各个能量较小的单个电池通过串联或者并联的方式组合起来，并采用相应的零部件进行组装，形成不同规模的电池模组。在电池模组工作的过程中，电池会发热，若温度过高，可能会导致电池模组中的零部件发热，进而影响电池模组的正常工作甚至损坏电池模组。
现有的对电池模组进行散热的技术大多采用液冷扁管对电池进行散热，难以实现对电池模组的全面散热。
发明内容
有鉴于此，本发明提供了一种浸入式液冷装置及系统，以改善现有技术难以对电池模组进行全面散热的问题。
为实现上述目的，本发明实施例提供了一种浸入式液冷装置，应用于电池模组，包括：底座、上盖、封闭件、防水件、进液管、出液管和多个连接件；
所述底座设置有承载部，所述防水件设置于所述承载部并与所述承载部贴合，所述封闭件扣合于所述防水件远离所述承载部的位置；所述封闭件、所述防水件和所述承载部形成用于放置电池模组的容纳空间；
各所述连接件的一端依次穿过所述封闭件、所述防水件和所述承载部，以实现所述封闭件、所述防水件和所述承载部的可拆卸式连接；
所述进液管的一端依次穿过所述上盖和所述封闭件，所述进液管与所述容纳空间连通；
所述出液管的一端依次穿过所述上盖远离所述进液管和所述封闭件远离所述进液管的位置，所述出液管与所述容纳空间连通；
所述上盖扣合于所述底座。
可选地，所述封闭件的第一侧面开设有第一进液孔，所述第一进液孔的尺寸与所述进液管的尺寸相适配，所述封闭件的第二侧面开设有第一出液孔，所述第一出液孔的尺寸与出液管的尺寸相适配，所述第一侧面和所述第二侧面相对；
所述第一进液孔的位置低于所述第一出液孔的位置；
所述进液管的一端依次穿过所述上盖和所述第一进液孔；
所述出液管的一端依次穿过所述上盖和所述第一出液孔。
可选地，所述上盖的第三侧面设置有第二进液孔，所述第三侧面远离所述第二进液孔的位置设置有第二出液孔，所述第二进液孔的尺寸与所述进液管的尺寸相适配，所述第二出液孔的尺寸与所述出液管的尺寸相适配；
所述进液管的一端依次穿过并套设于所述第二进液孔和所述第一进液孔；
所述出液管的一端依次穿过并套设于所述第二出液孔和所述第一出液孔。
可选地，所述防水件为环状条形结构；
所述防水件设置于所述承载部并与所述承载部的边缘贴合，所述封闭件的边缘扣合于所述防水件远离所述承载部的位置。
可选地，所述封闭件的边缘设置有多个第一连接孔，所述防水件设置有多个第二连接孔，所述承载部的边缘设置有多个第三连接槽；所述第一连接孔的尺寸与所述连接件的尺寸相适配，所述第二连接孔的尺寸与所述连接件的尺寸相适配，所述第三连接槽与所述连接件的尺寸相适配；
当所述封闭件、所述防水件和所述承载部形成用于放置电池模组的容纳空间时，各所述第一连接孔、各所述第二连接孔和各所述第三连接槽相对应，各所述连接件依次穿过各所述第一连接孔、各所述第二连接孔和各所述第三连接槽，并固定于各所述第三连接槽。
可选地，所述连接件为螺母。
可选地，所述底座开设有平底凹槽；
所述承载部设置于所述平底凹槽，并与所述平底凹槽一体成型；
所述平底凹槽预留有用于安放电池控制装置的放置空间。
可选地，所述浸入式液冷装置还包括两个密封圈，所述封闭件的第四侧面设置有两个软铜排连接孔，所述密封圈的尺寸与所述软铜排连接孔的尺寸相适配；
各所述密封圈套设于各所述软铜排连接孔，以实现对所述容纳空间的密封。
可选地，所述上盖与所述底座可拆卸式连接。
本发明实施例还提供了一种浸入式液冷系统，包括：电池模组、调节液和上述浸入式液冷系统。其中，所述电池模组设置于容纳空间，所述容纳空间注入有调节液。
可选地，所述调节液为硅油。
本发明实施例提供的浸入式液冷装置及系统，容纳空间可以用于安置整个电池模组，调节液可以通过进液管注入容纳空间，实现对电池模组的全面散热。
进一步地，调节液选用绝缘且呈惰性的硅油，能够提高对电池模组进行散热时的安全性，避免短路的发生。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。
图1为本发明实施例所提供的一种浸入式液冷装置的结构示意图。
图2为本发明实施例所提供的一种浸入式液冷装置的爆炸示意图。
图3为图2中A部的放大示意图。
图4为本发明实施例所提供的一种封闭件的第一视角示意图。
图5为本发明实施例所提供的一种封闭件的第二视角示意图。
图6为本发明实施例所提供的一种浸入式液冷系统的结构示意图。
图7为本发明实施例所提供的一种电池模组与承载部的放大示意图。
图标：100-浸入式电池模组；200-浸入式电池模组系统；1-底座；11-平底凹槽；12-承载部；121-第三连接槽；122-电池模组固定部；2-上盖；21-第三侧面；211-第二进液孔；212-第二出液孔；3-封闭件；31-第一侧面；311-第一进液孔；32-第二侧面；321-第一出液孔；33-第一连接孔；34-软铜排连接孔；4-防水件；41-第二连接孔；5-进液管；6-出液管；7-连接件；8-电池模组；81-结合部；82-软铜排。
具体实施方式
在电池系统中，为了组成较大的能量系统，需要将各个能量较小的单个电池通过串联或者并联的方式组合起来，并采用相应的零部件进行组装，形成不同规模的电池模组。在电池模组工作的过程中，电池会发热，若温度过高，可能会导致电池模组中的零部件发热，进而影响电池模组的正常工作甚至损坏电池模组。
经调查发现，现有的对电池模组进行散热的技术大多采用液冷扁管对电池进行散热，难以实现对电池模组的全面散热。
以上现有技术中的方案所存在的缺陷，均是发明人在经过实践并仔细研究后得出的结果，因此，上述问题的发现过程以及下文中本发明实施例针对上述问题所提出的解决方案，都应该是发明人在本发明过程中对本发明做出的贡献。
基于上述研究，本发明实施例提供了一种浸入式液冷装置及系统，以改善现有技术难以对电池模组进行全面散热的问题。
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例只是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。
因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。
在本发明的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
图1示出了本发明实施例所提供的一种浸入式液冷装置100的结构示意图，由图可见，该浸入式液冷装置100包括底座1、上盖2、封闭件3、防水件4、进液管5、出液管6和多个连接件。
其中，防水件4设置于底座1，封闭件3扣合于防水件4远离底座1的位置，进一步地，封闭件3、防水件4和底座形成用于放置电池模组的容纳空间，该容纳空间可以容纳整个电池模组。各连接件7的一端依次穿过封闭件3、防水件4和底座1，以实现封闭件3、防水件4和底座1的可拆卸式连接。
请继续参阅图1，进液管5的一端依次穿过上盖2和封闭件3，并与容纳空间连通，出液管6的一端依次穿过上盖2远离进液管5的位置和封闭件3远离出液管6的位置，并与容纳空间连通。调节液可以从进液管5注入容纳空间，从出液管6抽出，调节液可以对容纳空间内的电池模组进行降温散热。
请继续参阅图1，上盖2扣合于底座1，上盖2与底座1之间可拆卸式连接。
为了进一步说明该浸入式液冷装置100的结构，本发明实施例提供了该侵入式液冷装置100的爆炸示意图，如图2所示。由图2可见，底座1开设有平底凹槽12，底座1还设置有承载部11，其中，承载部11设置于该平底凹槽12并与该平底凹槽12一体成型，可选地，平底凹槽12还预留有用于安放电池控制装置的放置空间，例如，放置空间可以用于安放电池管理装置和电源切断装置等。
进一步地，防水件4设置于承载部11并与承载部11贴合，封闭件3扣合于防水件4远离承载部11的位置，封闭件3、防水件4和承载部11形成用于放置电池模组的容纳空间。
进一步地，图3示出了图2中A部的放大示意图，该放大示意图用于说明封闭件3、防水件4和承载部11之间的连接方式。由图3可见，封闭件的边缘开设有多个第一连接孔33，防水件为环状条形结构，防水件开设有多个第二连接孔41，承载部的边缘开设有多个第三连接槽121。其中，第一连接孔33、第二连接孔41和第三连接槽121的数量相同且位置相对应，第一连接孔33、第二连接孔41和第三连接槽121的尺寸均与连接件7的尺寸相适配。
当封闭件、防水件和承载部形成用于放置电池模组的空间时，各第一连接孔33、各第二连接孔41和各第三连接槽121相对应，各连接件7依次穿过各第一连接孔33、各第二连接孔41和各第三连接槽121，并固定于各第三连接槽121。如此设置，能够将电池模组封闭件容纳空间内，提高了整个装置的结构稳定性。
在本实施例中，连接件7可以为螺母。
请继续参与图2，上盖2的第三侧面21设置有第二进液孔211和第二出液孔212，其中，第二进液孔211位于第三侧面21的左边，第二出液孔212位于第三侧面21的右边，进液管5的一端依次穿过第二进液孔211和封闭件3，并与容纳空间连通，出液管6的一端依次穿过第二出液孔212和封闭件3，并与容纳空间连通。
进一步地，请参阅图4，为本发明实施例所提供的一种封闭件的第一视角示意图，由图可见，封闭件3的第一侧面31开设有第一进液孔311，第一进液孔311的尺寸与进液管的尺寸相适配，进液管依次穿过第二进液孔和第一进液孔311，并与容纳空间连通。
请继续参阅图4，封闭件3还开设有两个软铜排连接孔，位于容纳空间内的电池模组的软铜排可以通过这两个软铜排连接孔与放置空间上设置的电池关系装置和电源切断装置等装置进行电性连接，进一步地，该浸入式液冷装置还包括两个密封圈，密封圈的尺寸与软铜排连接孔的尺寸相适配，各密封圈套设于各软通排连接孔，以实现对容纳空间的密闭，避免容纳空间内的调节液泄漏。
图5示出了本发明实施例所提供的一种封闭件的第二视角示意图，由图可见，封闭件3的第二侧面32开设有第一出液孔321，第一出液孔321的尺寸与出液管的尺寸相适配，其中，第二侧面32与图4中的第一侧面31相对，出液管依次穿过第二出液孔和第一出液孔321，并与容纳空间连通。
请结合参阅图4和图5，第一进液孔311的位置低于第一出液孔321的位置，如此设置，在注入调节液的时候可以利用连通器远离，使调节液由下到上充满整个容纳空间，实现对容纳空间内的电池模组的有效热管理。
图6示出了本发明实施例所提供的一种浸入式液冷系统的结构示意图，由图可见，该浸入式液冷系统200包括电池模组8、调节液和上述浸入式液冷装置。
其中，电池模组8设置于容纳空间，该容纳空间内注入有调节液。可选地，调节液选用硅油，硅油导热但不导电，化学性能呈惰性，能够对电池模组进行很好的热管理。
进一步地，请参阅图7，为本发明实施例所提供的电池模组与承载部的放大示意图，由图可见，该电池模组包括两个软铜排82(图7中仅示出一个)和多个结合部81，承载部的内边缘开设有多个电池模组固定部122，其中结合部81和电池模组固定部122均为孔状结构，且各个结合部81与各个固定部122的尺寸和位置相对应，当电池模组设置于该承载部时，可以将各个螺栓的一端依次穿过各个结合部81和各个固定部122，实现电池模组与承载部的可拆卸式连接。
请继续参阅图7，各个软铜排82的一端与电池模组中的集流板电性连接，各个软铜排82的另一端穿过封闭件的各个软铜排连接孔，以实现与封闭件外面的装置的电性交互。
请继续参阅图6，电池模组8能够完全浸泡于容纳空间中，浸入式液冷装置能对电池模组8的各个零部件实现有效的热管理，并且作为调节液的硅油不导电，保证了整个浸入式液冷系统200的使用安全性和可靠性。
综上，本发明实施例所提供的浸入式液冷装置及系统，对结构进行了巧妙设计，能够对电池模组进行全面的散热。
进一步地，调节液选用不导电的硅油，能够提高整个浸入式液冷装置的使用可靠性和安全性，避免短路情况的发生。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。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)

1.一种浸入式液冷装置，应用于电池模组，其特征在于，包括：底座、上盖、封闭件、防水件、进液管、出液管和多个连接件；
所述底座设置有承载部，所述防水件设置于所述承载部并与所述承载部贴合，所述封闭件扣合于所述防水件远离所述承载部的位置；所述封闭件、所述防水件和所述承载部形成用于放置电池模组的容纳空间；
各所述连接件的一端依次穿过所述封闭件、所述防水件和所述承载部，以实现所述封闭件、所述防水件和所述承载部的可拆卸式连接；
所述进液管的一端依次穿过所述上盖和所述封闭件，所述进液管与所述容纳空间连通；
所述出液管的一端依次穿过所述上盖远离所述进液管和所述封闭件远离所述进液管的位置，所述出液管与所述容纳空间连通；
所述上盖扣合于所述底座。
2.根据权利要求1所述的液冷装置，其特征在于，所述封闭件的第一侧面开设有第一进液孔，所述第一进液孔的尺寸与所述进液管的尺寸相适配，所述封闭件的第二侧面开设有第一出液孔，所述第一出液孔的尺寸与出液管的尺寸相适配，所述第一侧面和所述第二侧面相对；
所述第一进液孔的位置低于所述第一出液孔的位置；
所述进液管的一端依次穿过所述上盖和所述第一进液孔；
所述出液管的一端依次穿过所述上盖和所述第一出液孔。
3.根据权利要求2所述的浸入式液冷装置，其特征在于，所述上盖的第三侧面设置有第二进液孔，所述第三侧面远离所述第二进液孔的位置设置有第二出液孔，所述第二进液孔的尺寸与所述进液管的尺寸相适配，所述第二出液孔的尺寸与所述出液管的尺寸相适配；
所述进液管的一端依次穿过并套设于所述第二进液孔和所述第一进液孔；
所述出液管的一端依次穿过并套设于所述第二出液孔和所述第一出液孔。
4.根据权利要求1所述的浸入式液冷装置，其特征在于，所述防水件为环状条形结构；
所述防水件设置于所述承载部并与所述承载部的边缘贴合，所述封闭件的边缘扣合于所述防水件远离所述承载部的位置。
5.根据权利要求4所述的浸入式液冷装置，其特征在于，所述封闭件的边缘设置有多个第一连接孔，所述防水件设置有多个第二连接孔，所述承载部的边缘设置有多个第三连接槽；所述第一连接孔的尺寸与所述连接件的尺寸相适配，所述第二连接孔的尺寸与所述连接件的尺寸相适配，所述第三连接槽与所述连接件的尺寸相适配；
当所述封闭件、所述防水件和所述承载部形成用于放置电池模组的容纳空间时，各所述第一连接孔、各所述第二连接孔和各所述第三连接槽相对应，各所述连接件依次穿过各所述第一连接孔、各所述第二连接孔和各所述第三连接槽，并固定于各所述第三连接槽。
6.根据权利要求5所述的浸入式液冷装置，其特征在于，所述连接件为螺母。
7.根据权利要求1所述的浸入式液冷装置，其特征在于，所述底座开设有平底凹槽；
所述承载部设置于所述平底凹槽，并与所述平底凹槽一体成型；
所述平底凹槽预留有用于安放电池控制装置的放置空间。
8.根据权利要求1所述的浸入式液冷装置，其特征在于，所述浸入式液冷装置还包括两个密封圈，所述封闭件的第四侧面设置有两个软铜排连接孔，所述密封圈的尺寸与所述软铜排连接孔的尺寸相适配；
各所述密封圈套设于各所述软铜排连接孔，以实现对所述容纳空间的密封。
9.一种浸入式液冷系统，其特征在于，包括：
上述权利要求1-8任一所述的浸入式液冷系统；
电池模组；
调节液；
所述电池模组设置于容纳空间，所述容纳空间注入有调节液。
10.根据权利要求9所述的浸入式液冷系统，其特征在于，所述调节液为硅油。
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