CN109546263B - 一种水冷板机构及水冷板加工工艺 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种水冷板机构及水冷板加工工艺，水冷板机构包括水冷板本体，水冷板本体具有相连通的进水腔和出水腔，进水腔内设有进水口和多个第一导流板，出水腔内设有出水口和多个第二导流板，相邻两个第一导流板间形成进水通道，相邻两个第二导流板间形成出水通道，进水通道均与进水口和出水腔连通，出水通道均与进水腔和出水口连通，各第一导流板靠近进水口的一端顺序连接形成具有第一凹部的第一轨迹，第一轨迹凹陷的方向与水流流动方向相同，第一凹部正对进水口，各第二导流板靠近出水口的一端顺序连接形成具有第二凹部的的第二轨迹，第二轨迹凹陷的方向与水流流动方向相反，第二凹部正对出水口。该水冷板机构可降低水流流动过程中的阻力。

Description

一种水冷板机构及水冷板加工工艺

技术领域

本发明涉及电池包热管理系统技术领域，具体涉及一种水冷板机构及水冷板加工工艺。

背景技术

动力电池是现如今新能源汽车的必不可少的动力输出来源，其中动力电池对温度十分敏感，主要是在使用过程中，其温度会逐渐升高，当温度过高时，会导致电池发生热失控。

因此，对电池包进行冷却是至关重要的，水冷板作为液冷的重要组成部分，主要是其表面与电池的表面进行充分的接触，通过水冷板内部流体的流动，将电池的热量带走进行热交换，从而降低电池的温度。

水冷板作为最重要的一部分，其设计及工艺对散热效果、加工制造、量产成本以及生产效率都有严格的要求。现有技术中常用水冷板机构存在冷却效果不好、加工模具费用高、周期长，承重能力差及种类不通用等缺陷。

发明内容

本发明的目的是针对现有技术中的问题，提供一种改进的水冷板机构。

为达到上述目的，本发明采用的技术方案是：

一种水冷板机构，包括水冷板本体，所述水冷板本体具有进水腔和出水腔，所述进水腔和所述出水腔相连通，所述进水腔的一端部设置有进水口，所述出水腔的一端部设置有出水口，所述进水腔中间隔设置有多个第一导流板，所述出水腔中间隔设置有多个第二导流板，各个所述第一导流板和所述第二导流板均沿水流流动方向延伸，相邻两个所述第一导流板之间形成一个进水通道，相邻两个所述第二导流板之间形成一个出水通道，每个所述进水通道均分别与所述进水口和所述出水腔相连通，每个所述出水通道均分别与所述进水腔和所述出水口相连通，各个所述第一导流板靠近所述进水口的一端依次顺序连接形成具有第一凹部的第一轨迹，所述第一轨迹凹陷的方向与水流流动方向相同，所述第一凹部正对所述进水口设置，各个所述第二导流板靠近所述出水口的一端依次顺序连接形成具有第二凹部的的第二轨迹，所述第二轨迹凹陷的方向与水流流动方向相反，所述第二凹部正对所述出水口设置。

优选地，水流沿所述进水腔的长度延伸方向流动，所述进水口设置在所述进水腔的长度方向的一端部，且位于所述进水腔的宽度方向的中部，所述第一轨迹为弧线，和/或水流沿所述出水腔的长度延伸方向流动，所述出水口设置在所述出水腔的长度方向的一端部，且位于所述出水腔的宽度方向的中部，所述第二轨迹为弧线。

优选地，各个所述第一导流板远离所述进水口的一端依次顺序连接形成具有第三凹部的第三轨迹，所述第三轨迹凹陷的方向与水流流动方向相反，所述第三凹部在所述第三轨迹上为靠近所述出水腔的一端部，和/或各个所述第二导流板远离所述出水口的一端依次顺序连接形成具有第四凹部的第四轨迹，所述第四轨迹凹陷的方向与水流流动方向相同，所述第四凹部在所述第四轨迹上为靠近所述进水腔的一端部。

进一步地，各个所述第一导流板和所述第二导流板均沿所述水冷板本体的长度方向延伸，所述第三凹部和所述第四凹部相邻设置，且二者位于所述水冷板本体的同一长度位置处。

优选地，所述进水通道包括正对所述进水口设置的第一进水通道和偏离所述进水口设置的第二进水通道，所述第一进水通道的宽度小于所述第二进水通道的宽度，和/或所述出水通道包括正对所述出水口设置的第一出水通道和偏离所述出水口设置的第二出水通道，所述第一出水通道的宽度小于所述第二出水通道的宽度。

优选地，各个所述进水通道的宽度相同，和/或各个所述出水通道的宽度相同。

优选地，所述水冷板本体具有一贯穿所述水冷板本体的相对两端的中空腔体，所述水冷板机构还包括设置在所述中空腔体中的挡板，所述挡板的两侧分别形成所述进水腔和所述出水腔，所述挡板的一端延伸到所述水冷板本体的一端，所述挡板的另一端与所述水冷板本体的另一端间隔一距离。

进一步地，所述水冷板机构以所述挡板为中心对称设置。

进一步地，所述水冷板机构还包括分别设置在所述水冷板本体的两端部用于对所述中空腔体进行阻挡以使所述中空腔体形成密闭腔体的挡块。

本发明还提供一种如上述任一项所述的水冷板机构的加工工艺，所述水冷板本体中设置有挡板，所述挡板的两侧分别形成所述进水腔和所述出水腔，所述加工工艺包括：

（1）所述第一导流板、所述第二导流板以及所述挡板均与所述水冷板本体一体设置，通过挤压一体成型；

（2）对各个所述第一导流板靠近所述进水口的一端进行侧铣，使各个所述第一导流板靠近所述进水口的一端依次顺序连接形成所述第一轨迹，对各个所述第二导流板靠近所述出水口的一端进行侧铣，使各个所述第二导流板靠近所述出水口的一端依次顺序连接形成所述第二轨迹。

由于上述技术方案的运用，本发明与现有技术相比具有下列优点：本发明的水冷板机构结构简单，通过对第一导流板和第二第二导流板的设置，降低了进水腔和出水腔内水流流动过程中的阻力，从而使得水冷板机构具有较好的冷却效果。而且该水冷板机构加工制作工艺简单，生产成本低。

附图说明

附图1为本发明的水冷板机构的结构示意图（去掉挡块）；

附图2为本发明的水冷板机构的部分分解图（去掉水冷板本体的一端面）；

附图3为本发明的水冷板机构的正视图（去掉水冷板本体的一端面及挡块）；

附图4为附图1中A处局部放大图；

附图5为附图3中A处局部放大图；

附图6为附图3中B处局部放大图。

其中：1、水冷板本体；2、挡块；3、挡板；4、进水腔；5、出水腔；61、进水接嘴；62、出水接嘴；71、第一导流板；72、第二导流板；81、进水通道；811、第一进水通道；812、第二进水通道；82、出水通道；821、第一出水通道；822、第二出水通道。

具体实施方式

下面结合附图来对本发明的技术方案作进一步的阐述。

如图1~图6所示，本发明的水冷板机构包括水冷板本体1。

水冷板本体1呈平板结构，其相对设置的两个大的表面为工作平面，该工作平面有一定的平面度要求。水冷板本体1具有一贯穿水冷板本体1的相对两端的中空腔体，水冷板机构还包括挡块2，挡块2分别固定设置在水冷板本体1的相对两端以对中空腔体的两个开口端进行阻挡，以使中空腔体形成密闭的腔体。本实施例，设置在水冷板本体1的两端部的挡块2的结构不同。

水冷板机构还包括设置在中空腔体中的挡板3，挡板3沿水冷板本体1的长度方向延伸，挡板3的两侧分别形成进水腔4和出水腔5，挡板3的一端延伸到水冷板本体1的一端并抵设在挡块2上，挡板2的另一端与水冷板本体1的另一端间隔一定距离设置，从而使得进水腔4和出水腔5相连通。

进水腔4的一端部设置有进水口，在进水口处安装有进水接嘴61，出水腔5的一端部设置有出水口，在出水口处安装有出水接嘴62，进水腔4和出水腔5在远离进水口和出水口的一端相连通。

进水腔4中间隔设置有多个第一导流板71，出水腔5中间隔设置有多个第二导流板72，各个第一导流板71和第二导流板72均沿水流流动方向延伸，本实施例中，第一导流板71和第二导流板72均沿水冷板本体1的长度方向延伸。相邻两个第一导流板71之间形成一个进水通道81，相邻两个第二导流板72之间形成一个出水通道82。每个进水通道81均分别与进水口和出水腔5相连通，每个出水通道82均分别与进水腔4和出水口相连通。各个第一导流板71靠近进水口的一端依次顺序连接形成具有第一凹部的第一轨迹，第一轨迹凹陷的方向与水流流动方向相同，第一凹部正对进水口设置。各个第二导流板72靠近出水口的一端依次顺序连接形成具有第二凹部的的第二轨迹，第二轨迹凹陷的方向与水流流动方向相反，第二凹部正对出水口设置。通过在进水腔4中设置第一导流板71以及在出水腔5中设置第二导流板72，可增加该水冷板机构的承重能力；同时可使水流沿各个进水通道81或出水通道82流动，使得水流在整个水冷板本体1中的分布更均匀；而且通过对各个第一导流板71和各个第二导流板72的结构设计，还可减小水流在进水通道81和出水通道82中的流动时的阻力，使水流流动更顺畅，从而可提高该水冷板机构的冷却效果。

本实施例中，水流分别沿进水腔4和出水腔5的长度延伸方向流动，进水口设置在进水腔4的长度方向的一端部，且位于进水腔4的宽度方向的中部，出水口设置在出水腔5的长度方向的一端部，且位于出水腔5的宽度方向的中部，第一轨迹和第二轨迹均为弧线。这样，水流流动过程中的阻力更小。

第一导流板71远离进水口的一端依次顺序连接形成具有第三凹部的第三轨迹，第三轨迹凹陷的方向与水流流动方向相反，第三凹部在第三轨迹上为靠近出水腔5的一端部。第二导流板72远离出水口的一端依次顺序连接形成具有第四凹部的第四轨迹，第四轨迹凹陷的方向与水流流动方向相同，第四凹部在第四轨迹上为靠近进水腔4的一端部。这样设置第一导流板71和第二导流板72的结构，可使水流从进水腔4流入出水腔5时的阻力减小，从而使水流更顺畅地从进水腔4流入到出水腔5中。

本实施例中，第三凹部和第四凹部相邻，第三凹部的位置、第四凹部的位置以及挡板3的另一端位于水冷板本体1的同一长度位置处。

各个进水通道81的宽度可设置为相同，各个出水通道82的宽度也可以设置为相同，这样，方便该水冷板机构的加工制造。为了使得各个进水通道81和出水通道82中的水流的流量分布更均匀，也可将进水通道81设置成不同的宽度，将出水通道82也设置成不同的宽度，具体如下：

进水通道81包括正对进水口设置的第一进水通道811和偏离进水口设置的第二进水通道812，第一进水通道811的宽度小于第二进水通道812的宽度。出水通道82包括正对出水口设置的第一出水通道821和偏离出水口设置的第二出水通道822，第一出水通道821的宽度小于第二出水通道822的宽度。

本实施例中，进水口和出水口位于水冷板本体1的长度方向上的同一端部，且水冷板机构以挡板3为中心轴线对称设置。

第一导流板71、第二导流板72和挡板3均与水冷板本体1一体设置，该水冷板机构的加工工艺如下：

（1）第一导流板71、第二导流板72和挡板3均与水冷板本体1通过挤压工艺一体成型；

（2）对水冷板本体1的工作平面进行加工，使之具有一定的平面度，然后对水冷板本体1的工作平面进行防腐处理；

（3）对各个第一导流板71靠近进水口的一端进行侧铣，使各个第一导流板71靠近进水口的一端依次顺序连接形成第一轨迹，对各个第二导流板72靠近出水口的一端进行侧铣，使各个第二导流板72靠近出水口的一端依次顺序连接形成第二轨迹；

（4）对各个第一导流板71远离进水口的一端进行侧铣，使各个第一导流板71远离进水口的一端依次顺序连接形成第三轨迹，对各个第二导流板72远离出水口的一端进行侧铣，使各个第二导流板72远离出水口的一端依次顺序连接形成第四轨迹；

（5）将加工成型的挡块2通过搅拌摩擦焊工艺分别焊接在水冷板本体1的长度方向上的两端部；

（6）进水接嘴61和出水接嘴62均采用标准件，在进水口处安装进水接嘴61，并将进水接嘴61焊接在水冷板本体1上，在出水口处安装出水接嘴62，并将出水接嘴62焊接在水冷板本体1上。

如此，便完成水冷板机构的加工制造，该加工工艺简单，容易实现，加工周期短，通过该加工工艺制造的水冷板机构承重性能好、可对多种电池包进行冷却，且冷却水在流动过程中的阻力小，使得该水冷板机构的冷却性能好。

上述实施例只为说明本发明的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人士能够了解本发明的内容并加以实施，并不能以此限制本发明的保护范围，凡根据本发明精神实质所作的等效变化或修饰，都应涵盖在本发明的保护范围内。

Claims (7)

1.一种水冷板机构，包括水冷板本体，所述水冷板本体具有进水腔和出水腔，所述进水腔和所述出水腔相连通，所述进水腔的一端部设置有进水口，所述出水腔的一端部设置有出水口，其特征在于：所述进水腔中间隔设置有多个第一导流板，所述出水腔中间隔设置有多个第二导流板，各个所述第一导流板和所述第二导流板均沿水流流动方向延伸，相邻两个所述第一导流板之间形成一个进水通道，相邻两个所述第二导流板之间形成一个出水通道，每个所述进水通道均分别与所述进水口和所述出水腔相连通，每个所述出水通道均分别与所述进水腔和所述出水口相连通，各个所述第一导流板靠近所述进水口的一端依次顺序连接形成具有第一凹部的第一轨迹，所述第一轨迹凹陷的方向与水流流动方向相同，所述第一凹部正对所述进水口设置，各个所述第二导流板靠近所述出水口的一端依次顺序连接形成具有第二凹部的的第二轨迹，所述第二轨迹凹陷的方向与水流流动方向相反，所述第二凹部正对所述出水口设置；

水流沿所述进水腔的长度延伸方向流动，所述进水口设置在所述进水腔的长度方向的一端部，且位于所述进水腔的宽度方向的中部，所述第一轨迹为弧线，和/或水流沿所述出水腔的长度延伸方向流动，所述出水口设置在所述出水腔的长度方向的一端部，且位于所述出水腔的宽度方向的中部，所述第二轨迹为弧线；

各个所述第一导流板远离所述进水口的一端依次顺序连接形成具有第三凹部的第三轨迹，所述第三轨迹凹陷的方向与水流流动方向相反，所述第三凹部在所述第三轨迹上为靠近所述出水腔的一端部，和/或各个所述第二导流板远离所述出水口的一端依次顺序连接形成具有第四凹部的第四轨迹，所述第四轨迹凹陷的方向与水流流动方向相同，所述第四凹部在所述第四轨迹上为靠近所述进水腔的一端部；

所述水冷板本体具有一贯穿所述水冷板本体的相对两端的中空腔体，所述水冷板机构还包括设置在所述中空腔体中的挡板，所述挡板的两侧分别形成所述进水腔和所述出水腔，所述挡板的一端延伸到所述水冷板本体的一端，所述挡板的另一端与所述水冷板本体的另一端间隔一距离。

2.根据权利要求1所述的水冷板机构，其特征在于：各个所述第一导流板和所述第二导流板均沿所述水冷板本体的长度方向延伸，所述第三凹部和所述第四凹部相邻设置，且二者位于所述水冷板本体的同一长度位置处。

3.根据权利要求1所述的水冷板机构，其特征在于：所述进水通道包括正对所述进水口设置的第一进水通道和偏离所述进水口设置的第二进水通道，所述第一进水通道的宽度小于所述第二进水通道的宽度，和/或所述出水通道包括正对所述出水口设置的第一出水通道和偏离所述出水口设置的第二出水通道，所述第一出水通道的宽度小于所述第二出水通道的宽度。

4.根据权利要求1所述的水冷板机构，其特征在于：各个所述进水通道的宽度相同，和/或各个所述出水通道的宽度相同。

5.根据权利要求1所述的水冷板机构，其特征在于：所述水冷板机构以所述挡板为中心对称设置。

6.根据权利要求1所述的水冷板机构，其特征在于：所述水冷板机构还包括分别设置在所述水冷板本体的两端部用于对所述中空腔体进行阻挡以使所述中空腔体形成密闭腔体的挡块。

7.一种如权利要求1~6中任一项所述的水冷板机构的加工工艺，其特征在于：所述加工工艺包括：

（1）所述第一导流板、所述第二导流板以及所述挡板均与所述水冷板本体一体设置，通过挤压一体成型；

（2）对各个所述第一导流板靠近所述进水口的一端进行侧铣，使各个所述第一导流板靠近所述进水口的一端依次顺序连接形成所述第一轨迹，对各个所述第二导流板靠近所述出水口的一端进行侧铣，使各个所述第二导流板靠近所述出水口的一端依次顺序连接形成所述第二轨迹。