CN208674324U - 一种液冷流道结构和电池包 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提出了一种液冷流道结构和电池包，用于电池包的液冷流道结构包括：筒体，筒体的外表面与电池包接触，筒体内设有互相连通的第一流道和第二流道，第一流道与第二流道沿筒体的径向相邻设置，其中，筒体具有第一端和第二端，冷却液由第一端流入第一流道，并从第一流道流入第二流道，最后冷却液由第一端从第二流道内流出。本实用新型提供的液冷流道结构，筒体中的第一流道和第二流道形成双层自回路结构，能够使液冷流道结构自身的温度更加均匀，进而能够使电池包温度均匀。
Description
技术领域
本实用新型涉及动力电池技术领域，具体而言，涉及一种液冷流道结构以及一种电池包。
背景技术
动力电池作为电动汽车的核心部件，电动汽车动力电池的温度影响着动力电池的性能，而液冷流道的结构直接决定了动力电池的散热效果和安全。
现有技术中，单层口琴管式的液冷流道结构较为常用，但是单层口琴管长度过长，导致随着液体流动方向温度相差逐渐增加，容易导致电池包内温度不均。
实用新型内容
本实用新型旨在至少解决现有技术或相关技术中存在的技术问题之一。
有鉴于此，本实用新型的一个目的在于提供一种液冷流道结构。
本实用新型的另一个目的在于提供一种具有上述液冷流道结构的电池包。
为了实现上述目的，本实用新型第一方面的技术方案提供了一种液冷流道结构，用于电池包，包括：筒体，筒体的外表面与电池包接触，筒体内设有互相连通的第一流道和第二流道，第一流道与第二流道沿筒体的径向相邻设置，其中，筒体具有第一端和第二端，冷却液由第一端流入第一流道，并从第一流道流入第二流道，最后冷却液由第一端从第二流道内流出。
本方案中，筒体中的第一流道和第二流道形成双层自回路结构，能够使液冷流道结构自身的温度更加均匀，进而能够使电池包温度均匀。
具体来说，第一流道与第二流道沿筒体的径向在筒体内相邻设置，在液冷流道结构散热时，冷却液先由第一端流入第一流道，随后经第一流道流入第二流道，最后经第二流道由第一端流出，冷却液在筒体内部形成回流，第一流道中的冷却液能够和第二流道中的冷却液换热，使第一流道内的冷却液温度更加均匀，进而使电池包内温度均匀，减少因电池包内局部温度过高导致电池包产生故障的可能性。
并且，冷却液的进出均在筒体的第一端进行，而在筒体的第二端无需设置复杂的结构，液冷流道结构在筒体的第二端占用的空间较小，便于简化电池包的结构，减小液冷流道结构占用的空间，便于提升电池包的能量密度，使电池包的性能得到提升。同时，冷却液进出的装置均设在筒体的第一端，还能够减少冷却液产生泄漏的可能。
还需指出的是，用于冷却液进出的装置均设于筒体的第一端，筒体的长度变化时不影响用于冷却液进出的装置的安装，即可设置不同规格(长度或者径向尺寸不同)的筒体并在筒体内对应设置第一流道和第二流道，只需使筒体、第一流道和第二流道在第一端的尺寸一致即可。从而能根据电池包内部安装空间的大小选择不同长度的筒体，既能够充分利用电池包内部的空间，在满足电池包散热需求的同时使电池包结构更加紧凑，又便于电池包的设计，在设计时可根据需求设置不同大小供筒体安装的空间。
在上述技术方案中，优选地，第一流道包括多个第一通道，第二流道包括多个第二通道，其中，第一流道与第二流道截面的形状包括以下的一种或多种：三角形、多边形、椭圆形。
在该技术方案中，第一流道包括多个第一通道，第二流道包括多个第二通道，冷却液流入多个第一通道并由多个第一通道流入多个第二通道中。设置第一通道和第二通道能够对冷却液的流动状态进行限制，使冷却液流动均匀，减少第一流道和第二流道内因冷却液流动状态不均导致冷却液流动阻力增大的可能性，便于减少冷却液输送装置的耗能。
在上述任一技术方案中，优选地，液冷流道结构还包括：均热板，设于筒体内，均热板将第一流道和第二流道隔开；多个肋板，肋板的两侧分别与筒体的内壁以及均热板抵接，肋板、均热板以及筒体共同限定出第一通道和第二通道。
在该技术方案中，肋板、均热板以及筒体共同限定出第一通道和第二通道，第一通道中的冷却液通过均热板与第二通道中的冷却液进行换热。通过设置整个均热板将第一流道和第二流道隔开，在实现第一通道和第二通道内的冷却液热交换的同时，在多个第一通道内的冷却液温度不均或多个第二通道内的冷却液温度不均时，通过均热板本身的热传导，能够使多个第一通道内的冷却液温度均匀或多个第二通道内的冷却液温度均匀。还需指出的是，肋板还能够实现相邻两个第一通道内冷却液的热交换，以及相邻两个第二通道内的冷却液的热交换，使筒体各个部分温度均匀，进而使电池包内部温度均匀。
在上述任一技术方案中，优选地，多个第一通道均匀排布；和/或多个第二通道均匀排布。
在该技术方案中，多个第一通道均匀排布时，便于第一通道之间均匀换热，便于使筒体温度均匀。多个第二通道均匀排布时，便于第二通道之间均匀换热，便于使筒体温度均匀。当第一通道和第二通道均均匀排布时，还便于第一流道和第二流道内的冷却液均匀换热。
在上述任一技术方案中，优选地，第一流道与第二流道在筒体内对称设置。
在该技术方案中，第一流道与第二流道在筒体内对称设置，首先，第一流道和第二流道内的冷却液的流向相同，能够减少第一流道和第二流道连接部分冷却液聚集的可能性，使筒体内冷却液流动更加顺畅。其次，第一流道和第二流道与筒体热交换的面积相同，便于筒体的均热。最后，筒体内结构规则，便于液冷流道结构的设计和制造，筒体内部件的通用性较好。
在上述任一技术方案中，优选地，筒体包括：呈矩形的平板，平板为两个且间隔设置；两个弧形板，弧形板连接两个平板且两个弧形板相对设置，其中，两个平板中的一个与第一流道，另一个第二流道相邻。
在该技术方案中，筒体为扁平形，对安装空间宽度的要求更低，能够使电池包结构更加紧凑。
在上述任一技术方案中，优选地，液冷流道结构还包括：循环装置，固设于筒体的第二端，循环装置内设有循环腔，循环腔与第一流道以及第二流道连通。
在该技术方案中，冷却液由第一端流入第一流道后，冷却液流过第一流道并经循环腔流入第二流道，并最终由第一端从第二流道内流出。当第一流道内多个第一通道的冷却液流入循环腔时能够进行热交换，使循环腔内的冷却液温度均匀，进而能够使流入第二流道内的冷却液温度均匀，便于使筒体温度均匀。
在上述任一技术方案中，优选地，液冷流道结构还包括：进出液装置，固设于筒体的第一端，进出液装置内设有隔板，隔板将进出液装置内分为互不连通的进液腔和出液腔，其中，进液腔与第一流道连通，出液腔与第二流道连通。
在上述任一技术方案中，优选地，进出液装置设有进水管和出水管，进水管与进液腔连通，出水管与出液腔连通。
本实用新型第二方面的技术方案提供了一种电池包，包括第一方面任一技术方案中的液冷流道结构。
本方案提供的电池包，用于包括第一方面任一技术方案中的液冷流道结构，因而具有上述技术方案的全部优点，此处不再赘述。
本实用新型的附加方面和优点将在下面的描述部分中变得明显，或通过本实用新型的实践了解到。
附图说明
图1是根据本实用新型的一个实施例的液冷流道结构部分结构的结构示意图；
图2是根据本实用新型的一个实施例的液冷流道结构部分结构的侧视图；
图3是图2中A-A截面的剖面图；
图4是根据本实用新型的一个实施例的液冷流道结构部分结构的侧视图；
图5是图4中B-B截面的剖面图；
图6是根据本实用新型的一个实施例的液冷流道结构部分结构的侧视图；
图7是根据本实用新型的一个实施例的液冷流道结构部分结构的侧视图；
图8是根据本实用新型的一个实施例的液冷流道结构的侧视图；
图9是图8中C-C截面的剖面图；
图10是图8中D-D截面的剖面图。
其中，图1至图10中的附图标记与部件名称之间的对应关系为：
10筒体，101平板，102弧形板，103第一端，104第二端，20第二流道，201第二通道，30第一流道，301第一通道，40均热板，50肋板，60循环装置，601循环腔，70进出液装置，701隔板，702进液腔，703出液腔，704进水管，705出水管。
具体实施方式
为了可以更清楚地理解本实用新型的上述目的、特征和优点，下面结合附图和具体实施方式对本实用新型进行进一步的详细描述。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本实用新型，但是，本实用新型还可以采用其他不同于在此描述的其他方式来实施，因此，本实用新型的保护范围并不受下面公开的具体实施例的限制。
下面参照图1至图10描述根据本实用新型的一些实施例。
如图1至图7所示，本实用新型第一方面的实施例提供了一种液冷流道结构，用于电池包，包括：筒体10(例如筒体10为扁平的口琴管状)，筒体10的外表面与电池包接触，筒体10内设有互相连通的第一流道30和第二流道20(第一流道30与第二流道20在筒体10的第二端104连通，筒体10的第二端104为封闭端)，第一流道30与第二流道20沿筒体10的径向相邻设置(如图2、图4、图6和图7所示，第一流道30设于第二流道20上侧)，其中，筒体10具有第一端103和第二端104，冷却液由第一端103流入第一流道30，并在筒体10的第二端104从第一流道30流入第二流道20，最后冷却液由第一端103从第二流道20内流出。
本方案中，筒体10中的第一流道30和第二流道20形成双层自回路结构，能够使液冷流道结构自身的温度更加均匀，进而能够使电池包温度均匀。
具体来说，第一流道30与第二流道20沿筒体10的径向在筒体10内相邻设置，在液冷流道结构散热时，冷却液先由第一端103流入第一流道30，随后经第一流道30流入第二流道20，最后经第二流道20由第一端103流出，冷却液在筒体10内部形成回流，第一流道30中的冷却液能够和第二流道20中的冷却液换热，使第一流道30内的冷却液温度更加均匀，进而使电池包内温度均匀，减少因电池包内局部温度过高导致电池包产生故障的可能性。
并且，冷却液的进出均在筒体10的第一端103进行，而在筒体10的第二端104无需设置复杂的结构，液冷流道结构在筒体10的第二端104占用的空间较小，便于简化电池包的结构，减小液冷流道结构占用的空间，便于提升电池包的能量密度，使电池包的性能得到提升。同时，冷却液进出的装置均设在筒体10的第一端103，还能够减少冷却液产生泄漏的可能。
还需指出的是，用于冷却液进出的装置均设于筒体10的第一端103，筒体10的长度变化时不影响用于冷却液进出的装置的安装，即可设置不同规格(长度或者径向尺寸不同)的筒体10并在筒体10内对应设置第一流道30和第二流道20，只需使筒体10、第一流道30和第二流道20在第一端103的尺寸一致即可。从而能根据电池包内部安装空间的大小选择不同长度的筒体10，既能够充分利用电池包内部的空间，在满足电池包散热需求的同时使电池包结构更加紧凑，又便于电池包的设计，在设计时可根据需求设置不同大小供筒体10安装的空间。
在上述实施例中，优选地，第一流道30包括多个第一通道301，第二流道20包括多个第二通道201，其中，第一流道30与第二流道20截面的形状包括以下的一种或多种：三角形、多边形、椭圆形(如图2、图4、图6和图7所示)。
本方案中，第一流道30包括多个第一通道301，第二流道20包括多个第二通道201，冷却液流入多个第一通道301并由多个第一通道301流入多个第二通道201中。设置第一通道301和第二通道201能够对冷却液的流动状态进行限制，使冷却液流动均匀，减少第一流道30和第二流道20内因冷却液流动状态不均导致冷却液流动阻力增大的可能性，便于减少冷却液输送装置的耗能。
如图7所示，第一流道30与第二流道20截面的形状为椭圆形，椭圆形能够增大冷却液与液冷流道结构之间的换热面积，便于提高换热效率。
在上述任一实施例中，优选地，液冷流道结构还包括：均热板40，设于筒体10内且与筒体10的内壁抵接，均热板40将第一流道30和第二流道20隔开；多个肋板50，肋板50的两侧分别与筒体的内壁以及均热板40抵接，肋板50、均热板40以及筒体10共同限定出第一通道301和第二通道201。
本方案中，肋板50、均热板40以及筒体10共同限定出第一通道301和第二通道201，第一通道301中的冷却液通过均热板40与第二通道201中的冷却液进行换热。通过设置整个均热板40将第一流道30和第二流道20隔开，在实现第一通道301和第二通道201内的冷却液热交换的同时，在多个第一通道301内的冷却液温度不均或多个第二通道201内的冷却液温度不均时，通过均热板40本身的热传导，能够使多个第一通道301内的冷却液温度均匀或多个第二通道201内的冷却液温度均匀。还需指出的是，肋板50还能够实现相邻两个第一通道301内冷却液的热交换，以及相邻两个第二通道201内的冷却液的热交换，使筒体10各个部分温度均匀，进而使电池包内部温度均匀。
如图1至图7所示，在上述任一实施例中，优选地，多个第一通道301均匀排布并且多个第二通道201均匀排布。
本方案中，多个第一通道301均匀排布，便于第一通道301之间均匀换热，便于使筒体10温度均匀；多个第二通道201均匀排布，便于第二通道201之间均匀换热，便于使筒体10温度均匀；同时还便于第一流道30和第二流道20内的冷却液均匀换热。
如图1、图2、图4、图6和图7所示，在上述任一实施例中，优选地，第一流道30与第二流道20在筒体10内对称设置。
本方案中，第一流道30与第二流道20在筒体10内对称设置，首先，第一流道30和第二流道20内的冷却液的流向相同，能够减少第一流道30和第二流道20连接部分冷却液聚集的可能性，使筒体10内冷却液流动更加顺畅。其次，第一流道30和第二流道20与筒体10热交换的面积相同，便于筒体10的均热。最后，筒体10内结构规则，便于液冷流道结构的设计和制造，筒体10内部件的通用性较好。
如图1至图7所示，在上述任一实施例中，优选地，筒体10包括：呈矩形的平板101，平板101为两个且间隔设置；两个弧形板102，弧形板102连接两个平板101且两个弧形板102相对设置，其中，两个平板101中的一个与第一流道30，另一个第二流道20相邻。
本方案中，筒体10为扁平形，对安装空间宽度的要求更低，能够使电池包结构更加紧凑。
如图1至图3所示，在本实用新型的一个实施例中，均热板40与平板101平行设置，肋板50垂直于均热板40设置，此时第一通道301截面形状为矩形或多边形，以使第一通道301内的流体既能够与筒体10进行换热，又能够与相邻的第一通道301和第二通道201内的流体进行换热，便于筒体10的均热。
如图4和图5所示，在本实用新型的一个实施例中，均热板40与平板101平行设置，肋板50相对均热板40倾斜设置，从而能够增加相邻的两个第一通道301以及相邻的两个第二通道201之间的换热面积，相邻的两个第一通道301内的冷却液的换热以及相邻的两个第二通道201内的冷却液的换热。
如图6所示，在本实用新型的一个实施例中，均热板40与平板101平行设置，肋板50相对均热板40倾斜设置，以将部分第一通道301和第二通道201的截面形状限定为三角形。此时，截面三角形底边位于筒体10上的第一通道301或第二通道201内的冷却液能够与筒体10进行换热，实现电池包的冷却。截面三角形底边位于均热板40上的第一通道301或第二通道201内的冷却液能够与相邻的第一通道301以及第二通道201进行换热，便于使第一通道301和第二通道201内的冷却液温度均匀，便于筒体10温度均匀。
其中，优选地，均热板40为曲面板，一方面能够增大第一流道30和第二流道20之间的换热面积，提高换热效率，便于第一流道30的均热。同时，均热板40能够减少第一流道30和第二流道20中的层流，强化冷却液与筒体10、肋板50以及均热板40的换热，提高换热效率。
其中，优选地，第一通道301和第二通道201内设有凸起，凸起能够减少第一流道30和第二流道20中的层流，强化冷却液与筒体10、肋板50以及均热板40的换热，提高换热效率。
如图8和图10所示，在上述任一实施例中，优选地，液冷流道结构还包括：循环装置60，固设于筒体10的第二端104，循环装置60内设有循环腔601，循环腔601与第一流道30以及第二流道20连通。
本方案中，冷却液由第一端103流入第一流道30后，冷却液流过第一流道30并经循环腔601流入第二流道20，并最终由第一端103从第二流道20内流出。当第一流道30内多个第一通道301的冷却液流入循环腔601时能够进行热交换，使循环腔601内的冷却液温度均匀，进而能够使流入第二流道20内的冷却液温度均匀，便于使筒体10温度均匀。
如图8至图10所示，在上述任一实施例中，优选地，液冷流道结构还包括：进出液装置70，固设于筒体10的第一端103，进出液装置70内设有隔板701，隔板701与进出液装置70抵接以将进出液装置70内分为互不连通的进液腔702和出液腔703，在液冷流道结构安装后，隔板701与均热板40贴合，以使进液腔702与第一流道30连通，出液腔703与第二流道20连通。进出液装置70还设有进水管704和出水管705，进水管704与进液腔702连通，出水管705与出液腔703连通。
本方案中，冷却液经出水管705进入进液腔702，随后经进液腔702流入第一流道30的多个第一通道301内，并经循环腔601流入第二流道20的第二通道201内，最后经第二通道201排出。
本实用新型第二方面的实施例提供了一种电池包，包括第一方面任一实施例中的液冷流道结构。
本方案提供的电池包，用于包括第一方面任一实施例中的液冷流道结构，液冷流道结构的筒体10中的第一流道30和第二流道20形成双层自回路结构，能够使液冷流道结构自身的温度更加均匀，进而能够使电池包温度均匀。
以上结合附图详细说明了本实用新型的技术方案，本实用新型提供的液冷流道结构，筒体中的第一流道和第二流道形成双层自回路结构，能够使液冷流道结构自身的温度更加均匀，进而能够使电池包温度均匀。
在本实用新型中，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述的目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性；术语“多个”则指两个或两个以上，除非另有明确的限定。术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语均应做广义理解，例如，“连接”可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；“相连”可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“左”、“右”、“前”、“后”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实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或单元必须具有特定的方向、以特定的方位构造和操作，因此，不能理解为对本实用新型的限制。
在本说明书的描述中，术语“一个实施例”、“一些实施例”、“具体实施例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或特点包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或实例。而且，描述的具体特征、结构、材料或特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
以上仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种液冷流道结构，用于电池包，其特征在于，包括：
筒体(10)，所述筒体(10)的外表面与所述电池包接触，所述筒体(10)内设有互相连通的第一流道(30)和第二流道(20)，所述第一流道(30)与所述第二流道(20)沿所述筒体(10)的径向相邻设置，
其中，所述筒体(10)具有第一端(103)和第二端(104)，冷却液由所述第一端(103)流入所述第一流道(30)，并从所述第一流道(30)流入所述第二流道(20)，最后冷却液由所述第一端(103)从所述第二流道(20)内流出。
2.根据权利要求1所述的液冷流道结构，其特征在于，
所述第一流道(30)包括多个第一通道(301)，所述第二流道(20)包括多个第二通道(201)，
其中，所述第一流道(30)与所述第二流道(20)截面的形状包括以下的一种或多种：三角形、多边形、椭圆形。
3.根据权利要求2所述的液冷流道结构，其特征在于，还包括：
均热板(40)，设于所述筒体(10)内，所述均热板(40)将所述第一流道(30)和所述第二流道(20)隔开；
多个肋板(50)，所述肋板(50)的两侧分别与所述筒体(10)的内壁以及所述均热板(40)抵接，所述肋板(50)、所述均热板(40)以及所述筒体(10)共同限定出所述第一通道(301)和所述第二通道(201)。
4.根据权利要求2所述的液冷流道结构，其特征在于，
多个所述第一通道(301)均匀排布；和/或
多个所述第二通道(201)均匀排布。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的液冷流道结构，其特征在于，
所述第一流道(30)与所述第二流道(20)在所述筒体(10)内对称设置。
6.根据权利要求1至4中任一项所述的液冷流道结构，其特征在于，所述筒体(10)包括：
呈矩形的平板(101)，所述平板(101)为两个且间隔设置；
两个弧形板(102)，所述弧形板(102)连接两个所述平板(101)的端部且两个所述弧形板(102)相对设置，
其中，两个所述平板(101)中的一个与所述第一流道(30)相邻，另一个所述第二流道(20)相邻。
7.根据权利要求1至4中任一项所述的液冷流道结构，其特征在于，还包括：
循环装置(60)，固设于所述筒体(10)的第二端(104)，所述循环装置(60)内设有循环腔(601)，所述循环腔(601)与所述第一流道(30)以及所述第二流道(20)连通。
8.根据权利要求1至4中任一项所述的液冷流道结构，其特征在于，还包括：
进出液装置(70)，固设于所述筒体(10)的第一端(103)，所述进出液装置(70)内设有隔板(701)，所述隔板(701)将所述进出液装置(70)内分为互不连通的进液腔(702)和出液腔(703)，
其中，所述进液腔(702)与所述第一流道(30)连通，所述出液腔(703)与所述第二流道(20)连通。
9.根据权利要求8所述的液冷流道结构，其特征在于，
所述进出液装置(70)设有进水管(704)和出水管(705)，所述进水管(704)与所述进液腔(702)连通，所述出水管(705)与所述出液腔(703)连通。
10.一种电池包，其特征在于，包括如权利要求1至权利要求9中任一项所述的液冷流道结构。
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