CN113629315B - 一种电池包底盘及电池包 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种电池包底盘及电池包，包括两条侧边梁和连接在两条所述侧边梁之间的水冷托盘；每条所述侧边梁中都具有用于水流通的侧边梁通道；所述水冷托盘包括至少两块挨在一起的水冷板，每块所述水冷板中都具有用于水流通的水冷板通道；每块所述水冷板的两端分别与两条所述侧边梁连接，其中一条侧边梁的所述侧边梁通道与每块所述水冷板的水冷板通道的进水口连通，另一条侧边梁的所述侧边梁通道与每块所述水冷板的水冷板通道的出水口连通。本发明公开的电池包底盘及电池包，将水冷板集成在水冷托盘中，将进液通道和出液通道集成在侧边梁中，集成度高，简化了结构，直接与电池进行换热，对电池的降温效果好。

Description

一种电池包底盘及电池包
技术领域
本发明涉及电动汽车的电池包系统技术领域，尤其涉及一种电池包底盘及电池包。
背景技术
电池包为电动汽车的动力源，其为电动汽车的重要组成部分。电池在工作中会产生热量。为了维护电池的正常性能，需要对电池进行散热处理。
现有技术中，采用在电池包的壳体的外部增加水冷管或水冷板的方式对电池进行降温，结构复杂，降温效果还有待提升。
有鉴于此，提供一种结构简单、降温效果好的电池包底盘及电池包成为必要。
发明内容
本发明的目的在于提供一种结构简单、降温效果好的电池包底盘及电池包。
本发明技术方案提供一种电池包底盘，包括两条侧边梁和连接在两条所述侧边梁之间的水冷托盘；
每条所述侧边梁中都具有用于水流通的侧边梁通道；
所述水冷托盘包括至少两块挨在一起的水冷板，每块所述水冷板中都具有用于水流通的水冷板通道；
每块所述水冷板的两端分别与两条所述侧边梁连接，其中一条侧边梁的所述侧边梁通道与每块所述水冷板的水冷板通道的进水口连通，另一条侧边梁的所述侧边梁通道与每块所述水冷板的水冷板通道的出水口连通。
在其中一项可选技术方案中，所述水冷板通道在所述水冷板中弯曲延伸。
在其中一项可选技术方案中，在沿着所述侧边梁通道的进水方向上，前后相邻的两块所述水冷板中，处于前方的所述水冷板的所述水冷板通道的截面积小于处于后方的所述水冷板的所述水冷板通道的截面积。
在其中一项可选技术方案中，所述侧边梁和所述水冷板分别采用铝材挤压成型。
在其中一项可选技术方案中，所述水冷板与所述侧边梁通过搅拌摩擦焊连接。
在其中一项可选技术方案中，任意相邻的两块所述水冷板拼接。
在其中一项可选技术方案中，所述侧边梁包括具有第一空腔的侧边梁主体，所述第一空腔中具有横向延伸的第一隔板；
所述侧边梁通道处于所述侧边梁主体的底部，所述侧边梁通道处于所述第一空腔的下方。
在其中一项可选技术方案中，所述侧边梁还包括向外延伸的侧边梁延伸部，所述侧边梁延伸部中具有第二空腔，所述第二空腔中具有竖直延伸的第二隔板；
所述侧边梁延伸部的延伸部底板与所述侧边梁主体的主体底板连接，所述侧边梁延伸部的延伸部顶板连接在所述侧边梁主体的上下两端之间。
在其中一项可选技术方案中，所述延伸部顶板与所述第一隔板处于同一平面内。
本发明技术方案还提供一种电池包，包括前述任一项所述的电池包底盘。
采用上述技术方案，具有如下有益效果：
本发明提供的电池包底盘及电池包，将水冷板集成在水冷托盘中，将进液通道和出液通道集成在侧边梁中，集成度高，简化了结构，直接与电池进行换热，对电池的降温效果好。
附图说明
图1为本发明一实施例提供的电池包底盘的爆炸图；
图2为本发明一实施例提供的电池包底盘的俯视图；
图3为图2沿着A-A向的剖视图；
图4为图3中B区域的放大图；
图5为液冷板的俯视图；
图6为图5沿着C-C向的剖视图。
具体实施方式
下面结合附图来进一步说明本发明的具体实施方式。其中相同的零部件用相同的附图标记表示。需要说明的是，下面描述中使用的词语“前”、“后”、“左”、“右”、“上”和“下”指的是附图中的方向，词语“内”和“外”分别指的是朝向或远离特定部件几何中心的方向。
如图1-6所示，本发明一实施例提供的电池包底盘，包括两条侧边梁1和连接在两条侧边梁1之间的水冷托盘2。
每条侧边梁1中都具有用于水流通的侧边梁通道10。
水冷托盘2包括至少两块挨在一起的水冷板21，每块水冷板21中都具有用于水流通的水冷板通道210。
每块水冷板21的两端分别与两条侧边梁1连接，其中一条侧边梁1的侧边梁通道10与每块水冷板21的水冷板通道210的进水口连通，另一条侧边梁1的侧边梁通道10与每块水冷板21的水冷板通道210的出水口连通。
本发明实施例提供的电池包底盘主要由两条侧边梁1和水冷托盘2组成。侧边梁1中具有侧边梁通道10，用于水流通。如一条侧边梁1中的侧边梁通道10进水，则另一条侧边梁1中的侧边梁通道10出水。
水冷托盘2两块以上的水冷板21组成，相邻的两块水冷板21挨在一起，每块水冷板21中都具有用于水流通的水冷板通道210，每块水冷板21都连接在两条侧边梁1之间。
为了实现水路连通，一条侧边梁1的侧边梁通道10与每块水冷板21的水冷板通道210的进水口连通，另一条侧边梁1的侧边梁通道10与每块水冷板21的水冷板通道210的出水口连通。
电池直接放置在水冷托盘2上，电池会与水冷板21接触，从而可以直接与电池换热。
由此，本发明提供的电池包底盘，将水冷板21集成在水冷托盘2中，将进液通道和出液通道集成在侧边梁1中，集成度高，简化了结构，直接与电池进行换热，对电池的降温效果好。
在其中一个实施例中，如图5所示，水冷板通道210在水冷板21中弯曲延伸。
每块水冷板21的水冷板通道210都呈“之”字形蜿蜒延伸，拓展了冷却水在水冷板21中的流通路径的长度，可以起到更好的换热效果。
在其中一个实施例中，在沿着侧边梁通道10的进水方向上，前后相邻的两块水冷板21中，处于前方的水冷板21的水冷板通道210的截面积小于处于后方的水冷板21的水冷板通道210的截面积。
每块水冷板21对应的水冷板通道210的截面积与水冷板21的顺序有关。在沿着起到进液通道作用的侧边梁通道10的进水方向上，水冷板21越靠前，其水冷板通道210的截面积越小，即水冷板通道210的进水口、出水口越小；水冷板21越靠后，其水冷板通道210的截面积越大，即水冷板通道210的进水口、出水口越大，可使得每块水冷板21的水冷板通道210内的水流量基本一致，实现均匀换热。
在其中一个实施例中，在沿着侧边梁通道10的进水方向上，前后相邻的两块水冷板21中，处于前方的水冷板21的水冷板通道210的数量少于处于后方的水冷板21的水冷板通道210的数量。
每块水冷板21对应的水冷板通道210的数量与水冷板21的顺序有关。在沿着起到进液通道作用的侧边梁通道10的进水方向上，水冷板21越靠前，其水冷板通道210的数量越少；水冷板21越靠后，其水冷板通道210的数量越多，可使得每块水冷板21的水冷板通道210内的水流量基本一致，实现均匀换热。
在其中一个实施例中，在沿着侧边梁通道10的进水方向上，前后相邻的两块水冷板21中，处于前方的水冷板21的水冷板通道210的截面积小于处于后方的水冷板21的水冷板通道210的截面积，且处于前方的水冷板21的水冷板通道210的数量少于处于后方的水冷板21的水冷板通道210的数量，以最大限度的使每块水冷板21的水冷板通道210内的水流量基本一致，实现均匀换热。
有关水冷板通道210的截面积及数量，可以根据具体工况进行具体设定。
在其中一个实施例中，侧边梁1和水冷板21分别采用铝材挤压成型。在挤压成型侧边梁1时同步形成空腔，以形成侧边梁通道10。在挤压成型水冷板21时同步形成空腔，以形成水冷板通道210。
在其中一个实施例中，水冷板21与侧边梁1通过搅拌摩擦焊连接。搅拌摩擦焊是指利用高速旋转的焊具与工件摩擦产生的热量使被焊材料局部熔化，当焊具沿着焊接界面向前移动时，被塑性化的材料在焊具的转动摩擦力作用下由焊具的前部流向后部，并在焊具的挤压下形成致密的固相焊缝。水冷板21与两侧的两条侧边梁1通过搅拌摩擦焊连接成为一个整体，焊接牢固，且密封效果好。
在其中一个实施例中，如图2所示，任意相邻的两块水冷板21拼接。可在水冷板21上设置相应的插槽或插板，以实现拼接，提高水冷托盘2的结构强度。
在其中一个实施例中，如图4所示，侧边梁1包括具有第一空腔110的侧边梁主体11，第一空腔110中具有横向延伸的第一隔板112。
侧边梁通道10处于侧边梁主体11的底部，侧边梁通道10处于第一空腔110的下方。
侧边梁1包括侧边梁主体11，侧边梁主体11竖直延伸。侧边梁主体11中具有第一空腔110，可以减轻侧边梁主体11的重量，节约材料。第一空腔110竖直延伸，第一隔板112横置在第一空腔110中，将第一空腔110分隔为上下两个小空腔，有利于提高侧边梁主体11的结构强度。
侧边梁通道10形成在侧边梁主体11的底部，并处于第一空腔110的下方。
在其中一个实施例中，如图4所示，侧边梁1还包括向外延伸的侧边梁延伸部12，侧边梁延伸部12中具有第二空腔120，第二空腔120中具有竖直延伸的第二隔板123。
侧边梁延伸部12的延伸部底板121与侧边梁主体11的主体底板111连接，侧边梁延伸部12的延伸部顶板122连接在侧边梁主体11的上下两端之间。
侧边梁1还包括与侧边梁主体11连接的侧边梁延伸部12，侧边梁延伸部12朝向侧边梁主体11的外侧凸起延伸，以提高侧边梁1的结构强度。侧边梁延伸部12中具有第二空腔120，可以减轻侧边梁延伸部12的重量，节约材料。第二空腔120横向延伸，第二隔板123在第二空腔120中竖直延伸，将第二空腔120分隔为左右两个小空腔，有利于提高侧边梁延伸部12的结构强度。
侧边梁延伸部12与侧边梁主体11一体成型，侧边梁延伸部12的延伸部底板121与侧边梁主体11的主体底板111连接，侧边梁延伸部12的延伸部顶板122连接在侧边梁主体11的上下两端之间，可以对处于侧边梁主体11底部的侧边梁通道10提供保护，避免外部器件碰撞侧边梁主体11的底部而损坏侧边梁通道10。
在其中一个实施例中，如图4所示，延伸部顶板122与第一隔板112处于同一平面内，延伸部顶板122与第一隔板112平直，都与侧边梁主体11的壳体连接，可以提高侧边梁延伸部12与侧边梁主体11的连接稳定性。当侧边梁延伸部12遭受碰撞时，力会传递给第一隔板112，第一隔板112起到支撑受力作用。
本发明一实施例提供的一种电池包，包括前述任一实施例所述的电池包底盘。
电池包的侧板围在电池包底盘的四周，电池放置在电池包中。电池的底部处于水冷托盘2上，换热效果好。一条侧边梁1的侧边梁通道10与电池包系统中的冷却水供给系统连接，另一条侧边梁1的侧边梁通道10与电池包系统中的冷却水回水系统连接，实现水路循环。
综上所述，本发明提供的电池包底盘及电池包，集成度高，省去了独立水冷板和冷却水管，从而降低成本，同时也释放了电池包的内部空间，可以布置更多电池(模组电芯)等，提升电池包内容积能量密度。
本发明提供的电池包底盘及电池包，制造工艺简单，主要采用铝挤压零件，模具成本低，采用搅拌摩擦焊焊接，密封性好成本低。
本发明提供的电池包底盘及电池包，可通过灵活调整水冷板的数量和大小，适用于不同尺寸的电池壳。48V小电池包、100kWh以上的大电池包、三元锂电池、磷酸铁锂电池等都可使用。
根据需要，可以将上述各技术方案进行结合，以达到最佳技术效果。
以上所述的仅是本发明的原理和较佳的实施例。应当指出，对于本领域的普通技术人员来说，在本发明原理的基础上，还可以做出若干其它变型，也应视为本发明的保护范围。

Claims (7)

1.一种电池包底盘，其特征在于，包括两条侧边梁和连接在两条所述侧边梁之间的水冷托盘；
每条所述侧边梁中都具有用于水流通的侧边梁通道；
所述水冷托盘包括至少两块挨在一起的水冷板，每块所述水冷板中都具有用于水流通的水冷板通道；
每块所述水冷板的两端分别与两条所述侧边梁连接，其中一条侧边梁的所述侧边梁通道与每块所述水冷板的水冷板通道的进水口连通，另一条侧边梁的所述侧边梁通道与每块所述水冷板的水冷板通道的出水口连通；
所述侧边梁包括具有第一空腔的侧边梁主体，所述第一空腔中具有横向延伸的第一隔板；所述侧边梁通道处于所述侧边梁主体的底部，所述侧边梁通道处于所述第一空腔的下方；
所述侧边梁还包括向外延伸的侧边梁延伸部，所述侧边梁延伸部中具有第二空腔，所述第二空腔中具有竖直延伸的第二隔板；所述侧边梁延伸部的延伸部底板与所述侧边梁主体的主体底板连接，所述侧边梁延伸部的延伸部顶板连接在所述侧边梁主体的上下两端之间；
其中，所述延伸部顶板与所述第一隔板处于同一平面内，当所述侧边梁延伸部遭受碰撞时，力会传递给所述第一隔板，所述第一隔板起到支撑受力作用。
2.根据权利要求1所述的电池包底盘，其特征在于，所述水冷板通道在所述水冷板中弯曲延伸。
3.根据权利要求1所述的电池包底盘，其特征在于，在沿着所述侧边梁通道的进水方向上，前后相邻的两块所述水冷板中，处于前方的所述水冷板的所述水冷板通道的截面积小于处于后方的所述水冷板的所述水冷板通道的截面积。
4.根据权利要求1所述的电池包底盘，其特征在于，所述侧边梁和所述水冷板分别采用铝材挤压成型。
5.根据权利要求4所述的电池包底盘，其特征在于，所述水冷板与所述侧边梁通过搅拌摩擦焊连接。
6.根据权利要求1所述的电池包底盘，其特征在于，任意相邻的两块所述水冷板拼接。
7.一种电池包，其特征在于，包括权利要求1-6中任一项所述的电池包底盘。
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