CN117895161A - 一种用于动力电池的液冷散热式托盘 - Google Patents

Abstract

本发明涉及动力电池技术领域，本发明公开了一种用于动力电池的液冷散热式托盘，包括托盘底板、内糙面支撑台、液冷框和涉水防护组件，所述内糙面支撑台位于托盘底板上方，所述液冷框固定设于内糙面支撑台上，所述涉水防护组件设于托盘底板与内糙面支撑台之间，所述涉水防护组件包括暗室测损单元、渗漏自检单元和驶离排水单元。本发明具体提供了能够在汽车行进过程中实时检测动力电池下方有无渗漏情况并在驶离积水路段后排出积水的用于动力电池的液冷散热式托盘。

Description

一种用于动力电池的液冷散热式托盘

技术领域

本发明涉及动力电池技术领域，具体是指一种用于动力电池的液冷散热式托盘。

背景技术

在新能源汽车的发展过程中不得不考虑对于电池防水性的处理。申请号为202010796266.7的一项发明专利公开了一种密封效果好的防水型汽车用电池包，并具体公开了以下技术方案“本发明中将盖板扣合在箱体上时，设置的竖杆会下移触动触动环下移，触动环下移触动触块横向移动带动连接杆和第一压板横向移动，进而挤压第一密封圈，使其变形膨胀，进而实现第一重密封，而当触动环下移时，推拉杆会联动的带动移动板移动，进而使得第二压板挤压第二密封圈，使得第二密封圈变形膨胀，进而实现第二重密封”。虽然该申请的技术方案具有增强动力电池防水性的功能，但不具备底盘渗水时的主动排水功能，同时也不具备对于动力电池周边密封性能的检测功能。

发明内容

针对上述情况，为克服现有技术的缺陷，本发明提供了一种用于动力电池的液冷散热式托盘，为了解决现有技术不具备底盘渗水时的主动排水功能，同时也不具备对于动力电池周边密封性能的检测功能的问题，本发明提出了能够在汽车行进过程中实时检测动力电池下方有无渗漏情况并在驶离积水路段后排出积水的用于动力电池的液冷散热式托盘。

本发明采取的技术方案如下：一种用于动力电池的液冷散热式托盘，包括托盘底板、内糙面支撑台、液冷框和涉水防护组件，所述内糙面支撑台位于托盘底板上方，所述液冷框固定设于内糙面支撑台上，所述涉水防护组件设于托盘底板与内糙面支撑台之间，所述涉水防护组件包括暗室测损单元、渗漏自检单元和驶离排水单元。

进一步地，所述内糙面支撑台左右两侧固定设有侧向下沿，所述内糙面支撑台前后两侧固定设有正向立板，所述正向立板固定设于托盘底板上，所述涉水防护组件还包括扭力轴、释放电机、疏水膜、转向半轴和裁切刃，所述转向半轴固定设于托盘底板上，所述疏水膜滑动贴合设于转向半轴上，所述疏水膜前后两侧与正向立板贴合连接，所述裁切刃固定设于托盘底板上，所述疏水膜被转向半轴划分为上层膜和下层膜，所述上层膜和下层膜均呈水平设置，所述上层膜与侧向下沿贴合连接，所述下层膜被裁切刃切割出裁切口，所述扭力轴转动设于托盘底板上，所述释放电机设有两个，两个所述释放电机前后对称固定设于托盘底板上，所述上层膜卷绕设于扭力轴上，所述下层膜卷绕设于释放电机输出端上。

进一步地，所述暗室测损单元设于内糙面支撑台下方，所述暗室测损单元包括巡检电动推杆、灯条和多个光敏传感器，多个所述光敏传感器均固定设于内糙面支撑台下方，多个所述光敏传感器均位于上层膜上方，所述巡检电动推杆固定设于托盘底板上并且位于裁切口内，所述灯条固定设于巡检电动推杆一端，所述灯条位于上层膜和下层膜之间。

进一步地，所述渗漏自检单元设于灯条上，所述渗漏自检单元包括丁形滑块、湿度传感器、电加热器和集中机构，所述丁形滑块固定设于灯条下方，所述湿度传感器固定设于丁形滑块上，所述电加热器固定设于丁形滑块上，所述集中机构设有两组，两组所述集中机构对称设于丁形滑块左右两侧。

进一步地，所述渗漏自检单元还包括外侧牵引条、球座、牵引滚珠和波形轨道，所述外侧牵引条竖直滑动设于丁形滑块上，所述球座固定设于外侧牵引条上，所述牵引滚珠滚动卡合设于球座内，所述波形轨道固定设于正向立板上，所述牵引滚珠滚动设于波形轨道上，所述集中机构包括集中板、斜槽和插销，所述集中板左右滑动设于外侧牵引条上，所述斜槽开设于丁形滑块上，所述插销固定设于集中板一端并且插接设于斜槽内。

进一步地，所述渗漏自检单元前后对称设有两组。

进一步地，所述驶离排水单元设于托盘底板上，所述驶离排水单元包括沉头排水槽、排水电动推杆和排水滑块，所述沉头排水槽开设于托盘底板上，所述沉头排水槽位于裁切口正下方，所述排水电动推杆固定设于托盘底板上，所述排水滑块固定设于排水电动推杆一端，所述排水滑块滑动设于沉头排水槽上，所述排水滑块和托盘底板底部均线性阵列开设有多个排水孔。

进一步地，所述液冷框底部固定设有液冷管，所述液冷管两端贯穿延伸至液冷框上方，所述液冷框内固定设有导热面板，所述导热面板贴合设于液冷管上。

进一步地，所述托盘底板上固定设有螺栓安装柱。

进一步地，所述疏水膜选用PTFE膜材质。

采用上述结构本发明取得的有益效果如下：

1、本发明设计的动力电池托盘结构在保障液冷散热效果的同时具有涉水防护的功能，使用疏水膜增强内糙面支撑台下方的密封性能，有利于保证新能源汽车在涉水路段上行驶的安全性。同时本发明在疏水膜的首尾两端设计了释放电机和扭力轴，从而能够根据实际需要拉动疏水膜，避免内糙面支撑台正下方的部分疏水膜存在裂纹而防水效果不佳。

2、用于增强防水性的疏水膜与动力电池距离较近，在新能源汽车的使用过程中会受到车辆颠簸带来的震荡作用以及冷热交替带来的热应力，因此处于展平拉紧状态的上层膜会在长期使用过程中发生脆裂。本发明为此设计了暗室测损单元，在上层膜、内糙面支撑台与侧向下沿围成的密封暗室中放置了光敏传感器，并在上层膜下方设计了灯条，利用PTFE膜透光率低的材料特性进行测损，能够在不接触上层膜的前提下完成裂纹检测。

3、本发明设计了驶离排水单元和具有集中机构的渗漏自检单元，在巡检上层膜有无裂纹的同时对下层膜上有无积水进行同步巡检，并且具有在驶离积水路段后主动排出积水的功能。

附图说明

图1为本发明的用于动力电池的液冷散热式托盘的立体示意图；

图2为本发明的用于动力电池的液冷散热式托盘的剖面示意图；

图3为本发明的内糙面支撑台的立体示意图；

图4为本发明的液冷框、液冷管和导热面板的立体示意图；

图5为本发明的涉水防护组件的立体示意图；

图6为本发明的涉水防护组件的部分结构示意图；

图7为本发明的暗室测损单元的立体示意图；

图8为本发明的内糙面支撑台和暗室测损单元的立体示意图；

图9为本发明的内糙面支撑台和暗室测损单元的剖面示意图；

图10为本发明的渗漏自检单元的立体示意图；

图11为本发明在图10中A部分的局部放大图；

图12为本发明的集中板和插销的立体示意图；

图13为本发明的驶离排水单元的立体示意图。

其中，1、托盘底板，101、螺栓安装柱，2、内糙面支撑台，201、侧向下沿，202、正向立板，3、液冷框，4、液冷管，5、导热面板，6、涉水防护组件，601、扭力轴，602、释放电机，603、疏水膜，6031、上层膜，6032、下层膜，6033、裁切口，604、转向半轴，605、裁切刃，7、暗室测损单元，701、巡检电动推杆，702、灯条，703、光敏传感器，8、渗漏自检单元，801、丁形滑块，802、湿度传感器，803、电加热器，804、外侧牵引条，805、球座，806、牵引滚珠，807、波形轨道，9、集中机构，901、集中板，902、斜槽，903、插销，10、驶离排水单元，1001、沉头排水槽，1002、排水电动推杆，1003、排水滑块，1004、排水孔。

附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。

具体实施方式

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，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例；基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做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。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

如图1~图13所示，一种用于动力电池的液冷散热式托盘，包括托盘底板1、内糙面支撑台2、液冷框3和涉水防护组件6，内糙面支撑台2位于托盘底板1上方，液冷框3固定设于内糙面支撑台2上，涉水防护组件6设于托盘底板1与内糙面支撑台2之间，涉水防护组件6包括暗室测损单元7、渗漏自检单元8和驶离排水单元10。

如图1所示，托盘底板1上固定设有螺栓安装柱101。

如图3、图5和图6所示，内糙面支撑台2左右两侧固定设有侧向下沿201，内糙面支撑台2前后两侧固定设有正向立板202，正向立板202固定设于托盘底板1上，涉水防护组件6还包括扭力轴601、释放电机602、疏水膜603、转向半轴604和裁切刃605，转向半轴604固定设于托盘底板1上，疏水膜603滑动贴合设于转向半轴604上，疏水膜603前后两侧与正向立板202贴合连接，裁切刃605固定设于托盘底板1上，疏水膜603被转向半轴604划分为上层膜6031和下层膜6032，上层膜6031和下层膜6032均呈水平设置，上层膜6031与侧向下沿201贴合连接，下层膜6032被裁切刃605切割出裁切口6033，扭力轴601转动设于托盘底板1上，释放电机602设有两个，两个释放电机602前后对称固定设于托盘底板1上，上层膜6031卷绕设于扭力轴601上，下层膜6032卷绕设于释放电机602输出端上。

如图1~图13所示，疏水膜603选用PTFE膜材质。

如图7~图9所示，暗室测损单元7设于内糙面支撑台2下方，暗室测损单元7包括巡检电动推杆701、灯条702和多个光敏传感器703，多个光敏传感器703均固定设于内糙面支撑台2下方，多个光敏传感器703均位于上层膜6031上方，巡检电动推杆701固定设于托盘底板1上并且位于裁切口6033内，灯条702固定设于巡检电动推杆701一端，灯条702位于上层膜6031和下层膜6032之间。

如图10~图12所示，渗漏自检单元8设于灯条702上，渗漏自检单元8包括丁形滑块801、湿度传感器802、电加热器803和集中机构9，丁形滑块801固定设于灯条702下方，湿度传感器802固定设于丁形滑块801上，电加热器803固定设于丁形滑块801上，集中机构9设有两组，两组集中机构9对称设于丁形滑块801左右两侧。

如图10~图12所示，渗漏自检单元8还包括外侧牵引条804、球座805、牵引滚珠806和波形轨道807，外侧牵引条804竖直滑动设于丁形滑块801上，球座805固定设于外侧牵引条804上，牵引滚珠806滚动卡合设于球座805内，波形轨道807固定设于正向立板202上，牵引滚珠806滚动设于波形轨道807上，集中机构9包括集中板901、斜槽902和插销903，集中板901左右滑动设于外侧牵引条804上，斜槽902开设于丁形滑块801上，插销903固定设于集中板901一端并且插接设于斜槽902内。

如图5所示，渗漏自检单元8前后对称设有两组。

如图13所示，驶离排水单元10设于托盘底板1上，驶离排水单元10包括沉头排水槽1001、排水电动推杆1002和排水滑块1003，沉头排水槽1001开设于托盘底板1上，沉头排水槽1001位于裁切口6033正下方，排水电动推杆1002固定设于托盘底板1上，排水滑块1003固定设于排水电动推杆1002一端，排水滑块1003滑动设于沉头排水槽1001上，排水滑块1003和托盘底板1底部均线性阵列开设有多个排水孔1004。

如图4所示，液冷框3底部固定设有液冷管4，液冷管4两端贯穿延伸至液冷框3上方，液冷框3内固定设有导热面板5，导热面板5贴合设于液冷管4上。

具体使用时，将螺栓安装柱101对准新能源汽车底部的对应孔位，使用螺栓将托盘底板1安装在新能源汽车底部。此时动力电池安装于导热面板5上，液冷管4两端与新能源汽车的水冷系统连接，从而新能源汽车行驶过程中动力电池能够在导热面板5上进行液冷散热。

内糙面支撑台2下方的上层膜6031能够起到增强动力电池防水性的功能，避免新能源汽车底部渗入的路面积水与动力电池接触。

暗室测损单元7的工作原理为：考虑到处于展平拉紧状态的上层膜6031会受到动力电池启停带来的热应力作用以及汽车颠簸带来的震荡作用而容易出现裂纹并影响防水性的问题，新能源汽车行驶过程中巡检电动推杆701周期性地伸缩运动，并带动灯条702在上层膜6031下方发出光亮。因疏水膜603具有透光率低的材料特性，因此在上层膜6031完好的情况下光敏传感器703不会被触发。若上层膜6031存在裂隙，则灯条702发出的光会经裂隙照射到内糙面支撑台2上，并由于内糙面支撑台2的顶壁内侧表面粗糙的原因而发生漫反射，从而照亮由内糙面支撑台2、侧向下沿201、正向立板202和上层膜6031构成的暗室，光敏传感器703因此被触发，并向新能源汽车的中控系统传达上层膜6031存在裂隙的信息。

在暗室测损单元7发现上层膜6031存在裂隙后，释放电机602随后启动，牵引疏水膜603由扭力轴601上放出并最终卷绕在释放电机602输出端上，达到替换内糙面支撑台2正下方上层膜6031的效果，同时保障上层膜6031不存在裂隙并具有良好的防水功能。

在释放电机602牵引疏水膜603的过程中，裁切刃605对疏水膜603进行裁切，使下层膜6032的中心始终具有用于排放积水的裁切口6033。

渗漏自检单元8的工作原理为：丁形滑块801随灯条702同步左右滑动，湿度传感器802用于检测下层膜6032上有无积水，电加热器803用于烤干周围水分，保障湿度传感器802的有效性。在新能源汽车行驶过程中，集中机构9用于聚拢下层膜6032上的水分，便于湿度传感器802检测托盘底板1有无渗漏现象。外侧牵引条804随灯条702左右滑动的过程中，球座805上的牵引滚珠806因与波形轨道807的滚动卡合关系而上下起伏，并带动球座805、外侧牵引条804和集中板901同步上下起伏。因集中板901一端通过插销903连接在斜槽902中，所以集中板901上下起伏的过程还同时相对于外侧牵引条804做左右运动，并且能够在高度下降的同时向丁形滑块801中心方向移动，并将下层膜6032上的水分向湿度传感器802一侧聚集。

在湿度传感器802判定下层膜6032水分含量过高时，车主于新能源汽车的主控系统上收到对应的警示信号，并在驶离积水路段后控制排水电动推杆1002运行，排水电动推杆1002带动排水滑块1003沿沉头排水槽1001滑动，使排水滑块1003与托盘底板1上原先交错设置的多个排水孔1004上下贯通，从而能够向下漏出积水并维护动力电池安全。

以上，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (4)

1.一种用于动力电池的液冷散热式托盘，其特征在于：包括托盘底板（1）、内糙面支撑台（2）、液冷框（3）和涉水防护组件（6），所述内糙面支撑台（2）位于托盘底板（1）上方，所述液冷框（3）固定设于内糙面支撑台（2）上，所述涉水防护组件（6）设于托盘底板（1）与内糙面支撑台（2）之间，所述涉水防护组件（6）包括暗室测损单元（7）、渗漏自检单元（8）和驶离排水单元（10）；

所述内糙面支撑台（2）左右两侧固定设有侧向下沿（201），所述内糙面支撑台（2）前后两侧固定设有正向立板（202），所述正向立板（202）固定设于托盘底板（1）上，所述涉水防护组件（6）还包括扭力轴（601）、释放电机（602）、疏水膜（603）、转向半轴（604）和裁切刃（605），所述转向半轴（604）固定设于托盘底板（1）上，所述疏水膜（603）滑动贴合设于转向半轴（604）上，所述疏水膜（603）前后两侧与正向立板（202）贴合连接，所述裁切刃（605）固定设于托盘底板（1）上，所述疏水膜（603）被转向半轴（604）划分为上层膜（6031）和下层膜（6032），所述上层膜（6031）和下层膜（6032）均呈水平设置，所述上层膜（6031）与侧向下沿（201）贴合连接，所述下层膜（6032）被裁切刃（605）切割出裁切口（6033），所述扭力轴（601）转动设于托盘底板（1）上，所述释放电机（602）设有两个，两个所述释放电机（602）前后对称固定设于托盘底板（1）上，所述上层膜（6031）卷绕设于扭力轴（601）上，所述下层膜（6032）卷绕设于释放电机（602）输出端上；

所述暗室测损单元（7）设于内糙面支撑台（2）下方，所述暗室测损单元（7）包括巡检电动推杆（701）、灯条（702）和多个光敏传感器（703），多个所述光敏传感器（703）均固定设于内糙面支撑台（2）下方，多个所述光敏传感器（703）均位于上层膜（6031）上方，所述巡检电动推杆（701）固定设于托盘底板（1）上并且位于裁切口（6033）内，所述灯条（702）固定设于巡检电动推杆（701）一端，所述灯条（702）位于上层膜（6031）和下层膜（6032）之间；

所述渗漏自检单元（8）设于灯条（702）上，所述渗漏自检单元（8）包括丁形滑块（801）、湿度传感器（802）、电加热器（803）和集中机构（9），所述丁形滑块（801）固定设于灯条（702）下方，所述湿度传感器（802）固定设于丁形滑块（801）上，所述电加热器（803）固定设于丁形滑块（801）上，所述集中机构（9）设有两组，两组所述集中机构（9）对称设于丁形滑块（801）左右两侧；

所述渗漏自检单元（8）还包括外侧牵引条（804）、球座（805）、牵引滚珠（806）和波形轨道（807），所述外侧牵引条（804）竖直滑动设于丁形滑块（801）上，所述球座（805）固定设于外侧牵引条（804）上，所述牵引滚珠（806）滚动卡合设于球座（805）内，所述波形轨道（807）固定设于正向立板（202）上，所述牵引滚珠（806）滚动设于波形轨道（807）上，所述集中机构（9）包括集中板（901）、斜槽（902）和插销（903），所述集中板（901）左右滑动设于外侧牵引条（804）上，所述斜槽（902）开设于丁形滑块（801）上，所述插销（903）固定设于集中板（901）一端并且插接设于斜槽（902）内；

所述渗漏自检单元（8）前后对称设有两组；

所述驶离排水单元（10）设于托盘底板（1）上，所述驶离排水单元（10）包括沉头排水槽（1001）、排水电动推杆（1002）和排水滑块（1003），所述沉头排水槽（1001）开设于托盘底板（1）上，所述沉头排水槽（1001）位于裁切口（6033）正下方，所述排水电动推杆（1002）固定设于托盘底板（1）上，所述排水滑块（1003）固定设于排水电动推杆（1002）一端，所述排水滑块（1003）滑动设于沉头排水槽（1001）上，所述排水滑块（1003）和托盘底板（1）底部均线性阵列开设有多个排水孔（1004）。

2.根据权利要求1所述的一种用于动力电池的液冷散热式托盘，其特征在于：所述液冷框（3）底部固定设有液冷管（4），所述液冷管（4）两端贯穿延伸至液冷框（3）上方，所述液冷框（3）内固定设有导热面板（5），所述导热面板（5）贴合设于液冷管（4）上。

3.根据权利要求2所述的一种用于动力电池的液冷散热式托盘，其特征在于：所述托盘底板（1）上固定设有螺栓安装柱（101）。

4.根据权利要求3所述的一种用于动力电池的液冷散热式托盘，其特征在于：所述疏水膜（603）选用PTFE膜材质。