CN207265190U - 电池包的换热装置、动力电池包以及电动车 - Google Patents
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Abstract
本公开涉及一种电池包的换热装置、动力电池包以及电动车，该换热装置包括液冷板(1)，所述液冷板(1)上设置有用于供液体流过的换热流道(11)，其中，所述换热流道(11)的内壁上设置有多个扰流凸起(3)。本换热装置通过在液冷板的换热流道设置扰流凸起，一方面，可以提高换热效率，有利于电池包的快速换热；另一方面，还可以起到加强液冷板的作用，防止液冷板产生较大的变形。
Description
技术领域
本公开涉及动力系统的冷却领域，具体地，涉及一种电池包的换热装置、动力电池包以及电动车。
背景技术
混合动力及纯电动汽车通常需要高效率的动力电池系统提供能量。电池组作为动力系统的关键部件，直接影响混合动力及纯电动汽车的性能。由于动力系统所需电池数目较大，电池均需紧密排列连接。当以高功率运行时，电池会产生大量热量，为避免较大热量影响电池的寿命和性能，通常采用空气冷却或者液体冷却，空气冷却换热系数较低，换热速度慢，无法满足电池组的安全需求和散热需求。液体冷却结构复杂，为提高换热效率，需要增大换热面积，占用空间较大，不利于电池组的轻量化和紧凑化。
实用新型内容
本公开的目的是提供一种电池包的换热装置，该换热装置能够在有限的换热面积下提高换热效率。
为了实现上述目的，本公开提供一种电池包的换热装置，包括液冷板，所述液冷板上设置有用于供液体流过的换热流道，其中，所述换热流道的内壁上设置有多个扰流凸起。
可选地，所述液冷板上设置有用于形成所述换热流道的多个相互连通的凹槽，所述多个扰流凸起均匀地分布到每个所述凹槽内。
可选地，每个所述凹槽内设置多排所述扰流凸起，相邻排的所述扰流凸起之间错位布置。
可选地，所述扰流凸起形成为半球形结构。
可选地，所述多个凹槽分别包括位于中部的进液槽，以及分别位于该进液槽两侧的第一回液槽和第二回液槽，所述进液槽的出液口分别与所述第一回液槽和所述第二回液槽的进液口连通，所述液冷板上设置有与所述进液槽的进液口连通的进液管道，以及分别与所述第一回液槽和所述第二回液槽的出液口连通的出液管道。
可选地，所述第一回液槽和所述第二回液槽的通流面积相同。
可选地，所述第一回液槽和所述第二回液槽均分别形成为S形结构，所述S形结构具有多个首尾连通的分槽，所述多个扰流凸起成排地且均匀地分布到每个所述分槽内。
可选地，所述换热装置还包括设置在所述液冷板上方且用于支撑所述电池包的盖板，以使得在所述液冷板和所述盖板之间形成所述换热流道。
本公开的再一个目的是提供一种动力电池包，包括壳体以及设置于该壳体内的电池模组，其中，所述壳体和所述电池模组的底部之间安装有上述公开的换热装置。
本公开的另一个目的是提供一种电动车，包括上述公开的动力电池包。
本技术的有益效果是：通过在液冷板的换热流道上设置多个扰流凸起，从而可以改变液体的流动方向，使得液体的流动波动较大，对液体起到了一定的扰流作用，液体在换热流道内不断的晃动着流动，可以提高换热效率，有利于电池包的快速降温或者升温。并且扰流凸起还可以起到加强作用，防止液冷板产生较大变形。由于是设置在换热流道内部，因此可以在不增加换热流道面积的前提下，也即不占用外部的安装空间，实现在有限的换热面积下提高散热效率。
本公开的其他特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。
附图说明
附图是用来提供对本公开的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具体实施方式一起用于解释本公开，但并不构成对本公开的限制。在附图中：
图1是本公开提供的液冷板的结构图；
图2是本公开提供的换热装置的俯视图；
图3是本公开提供的液冷板的第一种实施例的结构示意图；
图4是本公开提供的液冷板的第二种实施例的结构示意图；
图5是本公开提供的液冷板的第三种实施例的结构示意图。
附图标记说明
1 液冷板 11 换热流道 110 进液槽
111 第一回液槽 112 第二回液槽 3 扰流凸起
4 盖板 5 进液管道 6 出液管道
7 分槽
具体实施方式
以下结合附图对本公开的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本公开，并不用于限制本公开。
如图1至图5所示，根据本公开的一个方面，提供一种电池包的换热装置，包括液冷板1，液冷板1上设置有用于供液体流过的换热流道11，其中，换热流道11的内壁上设置有多个扰流凸起3。
一方面，在换热流道11内流动的液体，经过扰流凸起3后会改变流动方向，使得液体的流动波动较大，对液体起到了一定的扰流作用，液体在换热流道11内不断的晃动着流动，可以提高换热效率，有利于电池包的快速降温或者升温。具体地，当电池包以高功率运行时会产生大量热量，此时便可以在换热流道11内通入冷却液，对电池包进行降温，当电池包的温度较低时，为了保证电池包能够快速充电，需要对电池包进行加热，使得电池包可以进行大功率充电。另一方面，扰流凸起3还具有加强作用，可以防止液冷板1的较大变形。除此之外，由于是设置在换热流道内部，因此可以在不增加换热流道面积的前提下，也即不占用外部的安装空间，实现在有限的换热面积的条件下提高散热效率。
如图1所示，为了实现上述的换热流道11，在本实施方式中，液冷板1上设置有用于形成换热流道11的多个相互连通的凹槽，其中，为了实现整个液冷板1对于电池包的均匀换热，多个扰流凸起3成排地且均匀地分布到每个凹槽内，避免电池包的各个区域产生较大的温差。当然，在其他实施方式中，换热流道11还可以为设置在液冷板1上的换热管形成，对此本公开不作限制。
如图4和图5所示，在本实施方式中，每个所述凹槽内设置多排扰流凸起3，相邻排的扰流凸起3之间错位布置。一方面，设置多排的扰流凸起，使得扰流凸起的分布更为密集，另一方面，将相邻排的扰流凸起3错位布置，可以结合更为密集的扰流凸起3增强扰流作用，不断的改变液体的流动方向，使得液体在换热流道11内流动的更加剧烈，可以进一步加快换热效率。
由于当电池包以高功率运行时，电池包会产生大量热量，由于电池包内大量电池的密集布置，电池包的中间区域相对于边缘区域会聚集相对较多的热量，直接导致电池组间单体电池存在较大温差，加剧电池间内阻、容量等的不一致性。因此，为了均衡电池单体之间的温差，在本实施方式中，多个凹槽包括位于中部的进液槽110，以及分别位于该进液槽110两侧的第一回液槽111和第二回液槽112，进液槽110的出液口分别与第一回液槽111和第二回液槽112的进液口连通，液冷板1上设置有与进液槽110的进液口连通的进液管道5，以及分别与第一回液槽111和第二回液槽112的出液口连通的出液管道6。
换言之，由进液管道5输入的液体首先会经过中部的进液槽110，也即电池包的中间区域首先被冷却，而后不断的朝向边缘流通，继续分别通过第一回液槽111和第二回液槽112分流向电池包的两侧边缘区域，同时冷却电池包的两侧边缘区域，也即采用中部进水两侧回水的流道方式，有效地解决了电池包中部温度高边缘温度低的问题，均衡单体电池间的热量。并且第一回液槽111和第二回液槽112的液体最后均回到出液管道6，由出液管道6的出液口流出，以此往复循环流动。
进一步地，为了保证电池包的两侧边缘区域的换热均匀，在本实施方式中，第一回液槽111和第二回液槽112的通流面积相同。这样，两个回液槽的通流面积相同，使得与电池包接触的换热面积相同，从而可以保证电池包的边缘区域换热均匀，避免产生较大温差。
具体地，在本实施方式中，第一回液槽111和第二回液槽112均分别形成为S形结构。S形结构可以使得换热流道11的换热面积较大。进液槽110则形成为直槽，分别与两个S形结构连通，实现液体的流通。
除此之外，S形结构具有多个首尾连通的分槽7，为了进一步保证换热均匀，其中，如图3至图5所示，多个扰流凸起3成排地且均匀地分布到每个分槽7内。
具体地，如图3所示的第一种实施例中，每个分槽内设置一排扰流凸起3，扰流凸起3可以设置在分槽7的中部，或者其他位置，或者相对的设置多排扰流凸起3，对此本公开不作限制。
另外，在本实施方式中，每个分槽7内还可以设置多排扰流凸起3，相邻排的扰流凸起3之间错位布置。将相邻排的扰流凸起3错位布置，可以增强扰流作用，不断的改变液体的流动方向，使得液体在换热流道11内流动的更加剧烈，可以进一步加快换热效率。
具体地，如图4所示的第二种实施例，在每个分槽7内设置有两排扰流凸起3，相邻排的扰流凸起之间的连线与分槽7的延伸方向的夹角为30°。如图5所示的第三种实施例，同样每个分槽7内设置有两排扰流凸起3，相邻排的扰流凸起3之间的连线与分槽7的延伸方向的夹角为45°。随着夹角的不断增大，凹槽内的扰流凸起3的分布就逐渐密集，因而扰流强度也逐渐增强。因此，扰流凸起3的数量也增多，即实现更为密集的错位布置，均可以增强扰流强度，提高换热效率。当然，随着扰流强度的增强，同时液冷板1总体压降也增加，也即需要的进水压力也相应增大，因此可根据外部管网系统压降及所需换热强度的需求，布置扰流凸起3的数量和夹角，只要能够保证换热均匀即可。
在本实施方式中，如图1所示，扰流凸起3形成为半球形结构。这样，液体可以沿半球形面进行多向的流动，进一步增强液体的流动性。
如图2所示，在本实施方式中，换热装置还包括设置在液冷板1上方且用于支撑电池包的盖板4，以使得在液冷板1和盖板4之间形成上述公开的换热流道。其中，盖板4为平板，可以很好地支撑连接电池包，保证换热装置可以很好的贴合固定到电池包上，保证换热面积。另外，对于换热流道11的凹槽设计，盖板4还可以起到密封液体的作用。
根据本公开的另一方面，还提供一种动力电池包，包括壳体以及设置与该壳体内部的电池模组，其中，壳体和电池模组的底部之间安装有上述公开的换热装置。利用换热装置对电池模组进行降温或升温。
根据本公开的再一方面，还提供一种电动车，包括上述公开的动力电池包。该电动车可以行驶较长的里程，并且动力电池包的寿命较长，性能较高。
以上结合附图详细描述了本公开的优选实施方式，但是，本公开并不限于上述实施方式中的具体细节，在本公开的技术构思范围内，可以对本公开的技术方案进行多种简单变型，这些简单变型均属于本公开的保护范围。
另外需要说明的是，在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合，为了避免不必要的重复，本公开对各种可能的组合方式不再另行说明。
此外，本公开的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合，只要其不违背本公开的思想，其同样应当视为本公开所公开的内容。
Claims (10)
1.一种电池包的换热装置，包括液冷板(1)，所述液冷板(1)上设置有用于供液体流过的换热流道(11)，其特征在于，所述换热流道(11)的内壁上设置有多个扰流凸起(3)。
2.根据权利要求1所述的换热装置，其特征在于，所述液冷板(1)上设置有用于形成所述换热流道(11)的多个相互连通的凹槽，所述多个扰流凸起(3)成排地且均匀地分布到每个所述凹槽内。
3.根据权利要求2所述的换热装置，其特征在于，每个所述凹槽内设置多排所述扰流凸起(3)，相邻排的所述扰流凸起(3)之间错位布置。
4.根据权利要求1所述的换热装置，其特征在于，所述扰流凸起(3)形成为半球形结构。
5.根据权利要求2所述的换热装置，其特征在于，所述多个凹槽分别包括位于中部的进液槽(110)，以及分别位于该进液槽(110)两侧的第一回液槽(111)和第二回液槽(112)，所述进液槽(110)的出液口分别与所述第一回液槽(111)和所述第二回液槽(112)的进液口连通，所述液冷板(1)上设置有与所述进液槽(110)的进液口连通的进液管道(5)，以及分别与所述第一回液槽(111)和所述第二回液槽(112)的出液口连通的出液管道(6)。
6.根据权利要求5所述的换热装置，其特征在于，所述第一回液槽(111)和所述第二回液槽(112)的通流面积相同。
7.根据权利要求5所述的换热装置，其特征在于，所述第一回液槽(111)和所述第二回液槽(112)均分别形成为S形结构，所述S形结构具有多个首尾连通的分槽(7)，所述多个扰流凸起(3)成排地且均匀地分布到每个所述分槽(7)内。
8.根据权利要求1-7中任意一项所述的换热装置，其特征在于，所述换热装置还包括设置在所述液冷板(1)上方且用于支撑所述电池包的盖板(4)，以使得在所述液冷板(1)和所述盖板(4)之间形成所述换热流道(11)。
9.一种动力电池包，包括壳体以及设置于该壳体内的电池模组，其特征在于，所述壳体和所述电池模组的底部之间安装有根据权利要求1-8中任一所述的换热装置。
10.一种电动车，其特征在于，包括根据权利要求9所述的动力电池包。
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