CN210866419U - 一种液冷板 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种液冷板，包括液冷板本体，液冷板本体上设有进水区间和出水区间，进水区间并联设有多条进水流道，出水区间并联设有多条出水流道，进水流道和出水流道之间连有旁通流道。本实用新型的进水流道和出水流道分别采用并联的方式，能够减小压损，减小流阻，还能使温度冷却更为均匀。本实用新型能够将进水流道中温度较低的冷却液引出一部分流入出水流道，通过旁通流道，能够定性的增大压损值，能够平衡进水流道和出水流道内冷却液的温度，降低进水流道和出水流道之间的温差，使进水流道和出水流道的冷却效果、冷却温度基本一致。本实用新型应用于电池技术领域。

Description

一种液冷板

技术领域

本实用新型属于电池技术领域，尤其涉及一种液冷板。

背景技术

随着电池容量的提升，电池系统在充放电时的发热量也进一步提高，因此，在设计液冷系统时，电池系统所需额定流量也需要随之提高。但是，当流量提高时，带来的问题就是压损增大，特别是对于串联连接的结构形式，压损的增大更为明显。同时，过长的串联流道会导致温差过大等问题。

申请号为CN201820669355.3的专利文件公开了一种电动汽车动力电池水冷散热板，包括液冷板，在所述的液冷板上分布有互相平行的上冷却液直流道和下冷却液直流道，在上冷却液直流道和下冷却液直流道之间连接有多个S型冷却液分流道，每个分流道对应一组电池包，还包括位于液冷板侧面的转换头，该转换头连接冷却液直流道和外部水管。

申请号为CN201720455516.4的专利文件公开了一种冲压冷板形式的液冷板结构，该液冷板主要由两层铝板组成，两层铝板通过粘接或焊接等工艺拼接在一起，两层铝板之间具有冲压形成的流道以及流道的入口与出口，且流道入口和出口设置于液冷板的同一边缘侧，开口方向与两层冲压铝板之间所在平面相平行。在组成电池模组时，每两个电芯之间均有一块液冷板，保证每个电芯均可以与液冷板直接接触进行温度控制。

申请号为CN201811000882.6的专利文件公开了一种电动汽车动力电池用液冷板，包括一体成型的液冷板本体，所述液冷板本体两端开口设置且其内部设置有流道结构，所述液冷板本体的两端分别密封连接有与之相通的第一中空端板和第二中空端板，所述第一中空端板上设置有进水接头，所述第二中空端板上设置有出水接头。

上述专利文件的方案公开了并联流道和扰流板，但是上述专利文件公开的液冷板/液冷板结构/电动汽车动力电池水冷散热板，液冷效果还是不是很好，有可能存在冷却效果不均匀的情况。

实用新型内容

本实用新型的主要目的是提供一种液冷板，能够减小压损，减小流阻，还能使温度冷却更为均匀。

为实现上述目的，本实用新型提出了一种液冷板，包括液冷板本体，所述液冷板本体上设有进水区间和出水区间，所述进水区间并联设有多条进水流道，所述出水区间并联设有多条出水流道，所述进水流道和出水流道之间连有旁通流道。进水流道和出水流道可以直接连通，也可以间接连通。进一步改进的的进水流道和出水流道替代管道，降低了成本，节省布置空间。进水流道和出水流道内填充有冷却液，优选的，冷却液为50％乙二醇混合溶液。

进一步改进的，所述进水流道和出水流道内分别设有分流块。分流块的排布可以分为整齐排布和错开排布。

进一步改进的，所述进水流道和出水流道内分别设有多个分流块，所述进水流道和出水流道在分流块的作用下分流并分别形成多级并联的分流道。多级并联分流道更利于流量分配的均匀性，同时，通过多层级分流打破流体边界层，提高热交换效率，使冷却效果更好。

进一步改进的，任意相邻的两级分流道的数量不相等。各级分流道的数量可以为递增或递减或其他数量，只要相邻两级分流道的数量不相等即可，若相邻两级分流道的数量相等，则相邻两级分流道合并成了一级分流道，自然不具有分流和汇聚的作用。

进一步改进的，所述分流块平行于液冷板本体底面或顶面的剖面为椭圆形或三角形或L形或异形。可以根据不同的位置、不同的需求设置不同形状的分流块。

进一步改进的，所述进水流道进水端、出水端及出水流道进水端、出水端的分流块均为导流分流块。导流分流块具有导流作用。该导流分流块一端朝进水流道进水端或进水流道出水端或出水流道进水端或出水流道出水端弯曲，从而实现导流。

进一步改进的，液冷板本体为一块时，各进水流道和各出水流道分别连通，即进水流道和出水流道直接连通。

进一步改进的，所述液冷板本体为多块时，各液冷板本体依次相连，且各液冷板本体通过进水流道、出水流道依次连通，位于一端部的液冷板本体上的各进水流道和各出水流道分别连通，位于另一端部的液冷板本体的进水流道与总进水口相连，位于另一端部的液冷板本体的出水流道还与总出水口相连。可满足各种设计应用场景。尤其是可以根据不同位置的冷却温度差异布置液冷板本体，使冷却效果较好的部分进水流道或出水流道先通入模组温度较高的区域。

进一步改进的，所述进水区间和出水区间分别设在液冷板本体的两边，所述旁通流道设在相互靠近的进水流道和出水流道之间。该仅有相互靠近的进水流道和出水流道之间设有旁通流道，这样足以满足本实施例的目的。其他进水流道和出水流道之间也可以设置旁通流道，但布局较为不便。

进一步改进的，所述旁通流道为缠绕式弯曲流道，可以增加旁通流道的流经区域，提高冷却效果。缠绕式弯曲流道为缠绕线式的形状。

与现有技术相比，本实用新型技术方案的有益效果为：

本实用新型的进水流道和出水流道分别采用并联的方式，能够减小压损，减小流阻，还能使温度冷却更为均匀。本实用新型的液冷板本体分为进水区间和出水区间，并在进水区间的进水流道和出水区间的出水流道之间设置旁通流道，能够将进水流道中温度较低的冷却液引出一部分流入出水流道，通过旁通流道，能够定性的增大压损值，能够平衡进水流道和出水流道内冷却液的温度，降低进水流道和出水流道之间的温差，使进水流道和出水流道的冷却效果、冷却温度基本一致。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图示出的结构获得其他的附图。

图1为冷板本体的结构示意图；

图2为冷板本体上形成多级分流道的结构示意图；

图3为三块冷板本体的连接示意图；

图4为冷板本体的立体图；

图5为分流块排布方式及结构的示意图；

图6为分流块排布方式及结构的另一示意图。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型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实用新型的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

需要说明，本实用新型实施例中所有方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后……)仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。

另外，在本实用新型中如涉及“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本实用新型的描述中，“多个”的含义是至少两个以上，例如三个等，除非另有明确具体的限定。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“连接”、“固定”等应做广义理解，例如，“固定”可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。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。

另外，本实用新型各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本实用新型要求的保护范围之内。

如图1至图6所示，图中箭头所示方向为冷却液流动方向。一种液冷板，包括至少一块液冷板本体1，液冷板本体1上设有进水区间2和出水区间3，进水区间2并联设有多条进水流道4，出水区间3并联设有多条出水流道5，进水流道4和出水流道5之间连有旁通流道6。进水流道4和出水流道5可以直接连通，也可以间接连通。本实施例中的进水流道4和出水流道5替代管道，降低了成本，节省布置空间。进水流道4和出水流道5内填充有冷却液，优选的，冷却液为50％乙二醇混合溶液。

A1、A2表示进水流道4的进水口，C1、C2表示进水流道4的出水口；A3、A4表示出水流道5的进水口，C3、C4表示出水流道5的出水口。该设计的目的是使A2至C4的压损P24要大于A1至C1的压损P11和A2至C2的压损P22，只有满足这个压损关系才能使大部分流体从C1和C2流出；一小部分流体经过旁通流道6从C4流出，从而达到支流均温的效果；同时通过设置旁通流道6定性的增大压损值使流道分配合理，最终结合先进的CFD仿真技术及实际所需流量进行定量的流量分配和温度均匀性分析。

请参照图5和图6，本实施例中，进水流道4和出水流道5内分别设有分流块7。分流块7的排布可以分为整齐排布A和错开排布B。

本实施例中，进水流道4和出水流道5内分别设有多个分流块7，进水流道4和出水流道5在分流块7的作用下分流并分别形成多级并联的分流道8。请参照图2，总进水管91连有两条进水流道4，每条进水流道4的分流道8为五级，第一级分流道8的数量为两条，其代号分别为1.1、1.2，第二级分流道8为三条，其代号分别为2.1、2.2、2.3，第三级分流道8为三条，其代号分别为3.1、3.2、3.3，第四级分流道8为三条，其代号分别为4.1、4.2、4.3，第五级分流道8为两条，其代号分别为5.1、5.2。结合图1至图4可以看出，进水流道4和出水流道5的结构是一样的，因此，出水流道5也应有五级分流道8。当然，本实施例仅是以五级分流道8举个例子，在具体的实施过程中，进水流道4和出水流道5可以根据需要设置成不同数量的分流道8。这样可以使不同的分流道8在冷却的过程中不停的汇聚、分开，多级并联的分流道8更利于流量分配的均匀性，同时，通过多层级分流打破流体边界层，提高热交换效率，使冷却效果更好。

本实施例中，任意相邻的两级分流道8的数量不相等，通过不同级分流道8之间的分流道8进行分流和汇聚，能够降低温差，提高冷却效果。各级分流道8的数量可以为递增或递减或其他数量，只要相邻两级分流道8的数量不相等即可，若相邻两级分流道8的数量相等，则相邻两级分流道8合并成了一级分流道8，自然不具有分流和汇聚的作用。

本实施例中，分流块7平行于液冷板本体1底面或顶面的剖面为椭圆形或三角形或L形或异形。可以根据不同的位置、不同的需求设置不同形状的分流块7。如在进水流道4和出水流道5中部分流块7可以设置成椭圆形，通过椭圆形分流块7可以将进水流道4和出水流道5分成多级并联的分流道8；如在进水流道4和出水流道5的拐角处，分流块7可以设置成L形进行导流，这样可以使进水流道4和出水流道5内冷却液充分流经该拐角处，如不进行导流，冷却液流经进水流道4和出水流道5的拐角处的量会很少，冷却效果不佳。根据不同形状的分流块7可以进行不同的分流，如图5和图6中的三角式分流D和水滴式分流C。

本实施例中，进水流道4进水端、出水端处及出水流道5进水端、出水端处的分流块7均为导流分流块71。导流分流块71具有导流作用。该导流分流块71一端朝进水流道4进水端或进水流道4出水端或出水流道5进水端或出水流道5出水端弯曲，从而实现导流。

本实施例中，液冷板本体1为一块时，各进水流道4和各出水流道5分别连通，即进水流道4和出水流道5直接连通。

本实施例中，所述液冷板本体1为多块时，各液冷板本体1依次相连，且各液冷板本体1通过进水流道、出水流道依次连通，位于一端部的液冷板本体1上的各进水流道和各出水流道分别连通，位于另一端部的液冷板本体1的进水流道与总进水口91相连，位于另一端部的液冷板本体1的出水流道还与总出水口92相连。可满足各种设计应用场景。尤其是可以根据不同位置的冷却温度差异布置液冷板本体1，使冷却效果较好的部分进水流道4或出水流道5先通入模组温度较高的区域。

本实施例中，所述进水区间2和出水区间3分别设在液冷板本体1的两边，所述旁通流道6设在相互靠近的进水流道4和出水流道5之间。请参照图1，该仅有相互靠近的进水流道4和出水流道5之间设有旁通流道6，这样足以满足本实施例的目的。其他进水流道4和出水流道5之间也可以设置旁通流道6，但布局较为不便。

本实施例中，旁通流道6为缠绕式弯曲流道，可以增加旁通流道6的流经区域，提高冷却效果。缠绕式弯曲流道为缠绕线式的形状。

以上所述仅为本实用新型的优选实施例，并非因此限制本实用新型的专利范围，凡是在本实用新型的构思下，利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构变换，或直接/间接运用在其他相关的技术领域均包括在本实用新型的专利保护范围内。

Claims (10)

1.一种液冷板，其特征在于，包括至少一块液冷板本体，所述液冷板本体上设有进水区间和出水区间，所述进水区间并联设有多条进水流道，所述出水区间并联设有多条出水流道，所述进水流道和出水流道之间连有旁通流道。

2.根据权利要求1所述的液冷板，其特征在于，所述进水流道和出水流道内分别设有分流块。

3.根据权利要求2所述的液冷板，其特征在于，所述进水流道和出水流道内分别设有多个分流块，所述进水流道和出水流道在分流块的作用下分流并分别形成多级并联的分流道。

4.根据权利要求3所述的液冷板，其特征在于，任意相邻的两级分流道的数量不相等。

5.根据权利要求2所述的液冷板，其特征在于，所述分流块平行于液冷板本体底面或顶面的剖面为椭圆形或三角形或L形。

6.根据权利要求2所述的液冷板，其特征在于，所述进水流道进水端、出水端处及出水流道进水端、出水端处的分流块均为导流分流块。

7.根据权利要求1所述的液冷板，其特征在于，所述液冷板本体为一块时，各进水流道和各出水流道分别连通。

8.根据权利要求1所述的液冷板，其特征在于，所述液冷板本体为多块时，各液冷板本体依次相连，且各液冷板本体通过进水流道、出水流道依次连通，位于一端部的液冷板本体上的各进水流道和各出水流道分别连通，位于另一端部的液冷板本体的进水流道与总进水口相连，位于另一端部的液冷板本体的出水流道还与总出水口相连。

9.根据权利要求1所述的液冷板，其特征在于，所述进水区间和出水区间分别设在液冷板本体的两边，所述旁通流道设在相互靠近的进水流道和出水流道之间。

10.根据权利要求1所述的液冷板，其特征在于，所述旁通流道为缠绕式弯曲流道。

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