CN113270663A - 一种电动车软包电池的冷却系统 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种电动车软包电池的冷却系统，包括用于安装电池组的铝板和盘状的塑料底座；塑料底座具有底板和侧板，所述塑料底座上端被所述铝板盖合而形成封闭腔体；所述底板上设立有若干导流板，与所述铝板配合将所述封闭腔体分割为多个流道；所述塑料底座上还设有管接头，所述流道适于通过所述管接头与换热装置连通。其优点是：该冷却系统由铝板和塑料底座通过模内注塑工艺一体成型，其工艺简单成本低廉，并利用塑料底座隔热性能好、铝板导热性能好的特点，使得冷却基座到电池组的热量损失低，提高了热系统的冷却/加热效率。

Description

一种电动车软包电池的冷却系统
技术领域
本发明涉及汽车动力总成技术领域，尤其涉及一种电动车软包电池的冷却系统。
背景技术
参见图1所示，其展示了目前常见的电动车软包电池组件结构，软包电池的壳体由下壳体5和通过螺栓栓接在下壳体5上的侧板6构成，在壳体内由上至下依次为电池组1、水冷系统8和隔热垫7。而目前常见的几种水冷系统8的结构为：
1、挤出型冷却底座
参见图2，3所示，挤出型冷却底座由挤压铝板81和两端的焊接金属歧管82构成，挤压铝板81内通过挤压形成流道811。挤出型冷却底座通常厚度为约4mm至10mm。挤出式冷却底座的优点是便宜、易于加工、压力损失低、流阻小；其缺点是温度均匀性不好、设计自由度低、质量高。
2、真空钎焊冷却底座
参见图4，5所示，真空钎焊冷却底座利用真空钎焊将两块铝板83与散热片84焊接为一体，通过散热片84间隔形成流道。通常真空钎焊冷却底座厚度约为5毫米，其优点是温度均匀性好、设计自由度好；其缺点是成本高、工艺复杂、质量高。
3、激光焊接冷却座
参见图6，7所示，激光焊接冷却座是将一块铝板85与另一块冲压铝板86焊接在一起，由此拼合成冷却液流道，通常激光焊接冷却座厚度约为2.5毫米。激光焊接冷却座的优点是温度均匀性好、设计自由度好、厚度小、质量低；其缺点是成本很高、工艺复杂、压力损失高等。
对现有技术存在的缺陷，提出本发明。
发明内容
本发明实施例的目的是针对现有技术结构上的缺点，提出一种电动车软包电池的冷却系统，由铝板和塑料底座构成，通过模内注塑工艺一体成型。利用塑料底座隔热性能好，铝板导热性能好，使得冷却基座到电池组的热量损失低，提高了热系统的冷却/加热效率。
为了达到上述发明目的，本发明实施例提出的一种电动车软包电池的冷却系统是通过以下技术方案实现的:
一种电动车软包电池的冷却系统，其特征在于，包括：
铝板，电池组可安装于其上；
盘状的塑料底座，具有底板和侧板，所述塑料底座上端被所述铝板盖合而形成封闭腔体；所述底板上设立有若干导流板，与所述铝板配合将所述封闭腔体分割为多个流道；所述塑料底座上还设有管接头，所述流道适于通过所述管接头与换热装置连通。
所述铝板和塑料底座通过模内注塑工艺一体成型。
所述管接头设于所述塑料底座两个短边的中心位置。
所述底板上设立有若干与所述铝板配合的导流块。
所述的若干导流板和导流块整体绕所述塑料底座的中心旋转对称，其中：所述若干导流板包括一个Z字型的第一导流板，还包括两个第二导流板，以及若干第三导流板和若干第四导流板；所述第一导流板包括两个平行的第一部分和一个连接于第一部分端部之间的第二部分；所述第一部分和第二导流板平行于塑料底座的长边设置；所述第二部分、第三导流板和第四导流板平行于塑料底座的短边设置；连接到所述第一部分的第三导流板和连接到所述塑料底座长侧板的第四导流板交错设置，并与第二部分组合形成一迂回流道；所述第二部分设于所述底板中心处，于所述第二部分的一侧，两块长侧板之间依次设置第二导流板、第一部分和迂回流道；所述迂回流道和第二导流板与管接头之间设置沿短侧板长度方向等间距排布的若干导流块。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
该冷却系统由铝板和塑料底座通过模内注塑工艺一体成型，其工艺简单成本低廉，并利用塑料底座隔热性能好、铝板导热性能好的特点，使得冷却基座到电池组的热量损失低，提高了热系统的冷却/加热效率。
与现有的挤出型冷却底座、真空钎焊冷却底座和激光焊接冷却座相比，其压力损失相对较小，重量更轻，电池包能量密度更高，而且冷却性能好，适宜在行业内广泛推广应用。
附图说明
通过下面结合附图对其示例性实施例进行的描述，本发明上述特征和优点将会变得更加清楚和容易理解。
图1为目前常见的电动车软包电池组件结构示意图；
图2为现有挤出型冷却底座的结构示意图；
图3为图2的A-A向剖视图；
图4为现有真空钎焊冷却底座的结构示意图；
图5为图4的A-A向剖视图；
图6为现有激光焊接冷却座的结构示意图；；
图7为图6的A-A向剖视图；
图8为本发明实施例冷却系统的结构示意图；
图9为本发明实施例塑料底座3的结构简图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步详细说明，以便于同行业技术人员的理解：
如图8-9所示，本实施例中提供一种电动车软包电池的冷却系统，包括：
铝板2，电池组1可安装于其上。
方盘状的塑料底座3，具有底板31和设立在底板31边缘的四块侧板32。塑料底座3上端被铝板2盖合从而形成封闭腔体，铝板2和塑料底座3通过模内注塑工艺一体成型。
底板31上设立若干导流板和导流块33，这些导流板和导流块33上端与铝板2连接，从而将封闭腔体分割为若干流道。另外，塑料底座3两个短边的中心位置各设有管接头4，流道适于通过管接头4与换热装置连通。
上述若干导流板和导流块33整体绕塑料底座3的中心旋转对称，其中：
若干导流板包括一个Z字型的第一导流板34，还包括两个第二导流板35，以及若干第三导流板36和若干第四导流板37，在本发明具体的实施例中，第三导流板36和第四导流板37各是四块，而导流块33数量为10个。
第一导流板34包括两个平行的第一部分341和一个连接于第一部分341端部之间的第二部分342。
第一部分341和第二导流板35平行于塑料底座3的长边设置；而第二部分342、第三导流板36和第四导流板37平行于塑料底座的短边设置。
第三导流板36连接到第一部分341，而第四导流板37连接到塑料底座3的长侧板设置，每两块第三导流板36和每两块第四导流板37互相交错设置，并与第二部分342组合形成一迂回流道。
第二部分342设于底板31的中心处，可将塑料底座3分为左右两个部分。鉴于导流板和导流块33整体绕塑料底座3的中心旋转对称，所以在此仅描述第二部分342左侧的流道结构。
于第二部分342的左侧，两块长侧板32之间依次设置第二导流板35、第一部分341和由两块第三导流板36、第二部分342和两块第四导流板37构成迂回流道。迂回流道和管接头4之间设有5个导流块33，这5个导流块33沿短侧板等间距排布。
由此，水冷液由左侧管接头4进入冷却系统后，在第二部分342左侧：
一部分冷却液经由长侧板32和第二导流板35之间的直流道进入第二部分342右侧的迂回流道；
一部分冷却液经由第一部分341和第二导流板35之间的直流道进入第二部分342右侧的迂回流道；
剩下冷却液经由5个导流块33分流，进入第二部分342左侧的迂回流道。之后进入第二部分342右侧的两条直流道(即第二部分342右侧的，长侧板32和第二导流板35之间的直流道，以及第一部分341和第二导流板35之间的直流道)。
基于上述结构原理，申请人按照如下参数设定对本发明实施例以及现有的挤出型冷却底座、真空钎焊冷却底座和激光焊接冷却座进行仿真模拟实验：
温度场：初始温度：40C°(冷却液：25C°)
来源条件：电池热输出20W
流动边界：入口(10L/min)
冷却液出口相对压力(0Pa)
流体为：液体，在25℃下等温(热交换)
入口流体速度设置为(1.75m/s)。
出口的总压力设定为1.013bar。
Figure BDA0003071268340000051
参见下表，其为采用相同流道设计的挤出型冷却底座、真空钎焊冷却底座和激光焊接冷却座的仿真模拟结果：
Figure BDA0003071268340000052
Figure BDA0003071268340000061
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
该冷却系统由铝板和塑料底座通过模内注塑工艺一体成型，其工艺简单成本低廉，并利用塑料底座隔热性能好、铝板导热性能好的特点，使得冷却基座到电池组的热量损失低，提高了热系统的冷却/加热效率。
与现有的挤出型冷却底座、真空钎焊冷却底座和激光焊接冷却座相比，其压力损失相对较小，重量更轻，电池包能量密度更高，而且冷却性能好，适宜在行业内广泛推广应用。
需要注意的是，以上内容是结合具体的实施方式对本发明所作的进一步详细说明，不能认定本发明的具体实施方式仅限于此，在上述实施例的指导下，本领域技术人员可以在上述实施例的基础上进行各种改进和变形，而这些改进或者变形落在本发明的保护范围内。

Claims (5)

1.一种电动车软包电池的冷却系统，其特征在于，包括：
铝板，电池组可安装于其上；
盘状的塑料底座，具有底板和侧板，所述塑料底座上端被所述铝板盖合而形成封闭腔体；所述底板上设立有若干导流板，与所述铝板配合将所述封闭腔体分割为多个流道；所述塑料底座上还设有管接头，所述流道适于通过所述管接头与换热装置连通。
2.根据权利要求1所述的一种电动车软包电池的冷却系统，其特征在于：所述铝板和塑料底座通过模内注塑工艺一体成型。
3.根据权利要求2所述的一种电动车软包电池的冷却系统，其特征在于：所述管接头设于所述塑料底座两个短边的中心位置。
4.根据权利要求3所述的一种电动车软包电池的冷却系统，其特征在于：所述底板上设立有若干与所述铝板配合的导流块。
5.根据权利要求4所述的一种电动车软包电池的冷却系统，其特征在于，所述的若干导流板和导流块整体绕所述塑料底座的中心旋转对称，其中：所述若干导流板包括一个Z字型的第一导流板，还包括两个第二导流板，以及若干第三导流板和若干第四导流板；所述第一导流板包括两个平行的第一部分和一个连接于第一部分端部之间的第二部分；所述第一部分和第二导流板平行于塑料底座的长边设置；所述第二部分、第三导流板和第四导流板平行于塑料底座的短边设置；连接到所述第一部分的第三导流板和连接到所述塑料底座长侧板的第四导流板交错设置，并与第二部分组合形成一迂回流道；所述第二部分设于所述底板中心处，于所述第二部分的一侧，两块长侧板之间依次设置第二导流板、第一部分和迂回流道；所述迂回流道和第二导流板与管接头之间设置沿短侧板长度方向等间距排布的若干导流块。
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