CN211507837U - 一种液冷板总成及电池系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开一种液冷板总成及电池系统，属于热管理技术领域。所述液冷板总成包括总液冷板、多个支液冷板、进液集管和出液集管，进液集管上设有进液接头，进液集管与全部的支液冷板的进口连通，出液集管与全部的支液冷板的出口连通，且出液集管还与总液冷板的进口连通，总液冷板的进口位于全部支液冷板的出口的下游，总液冷板的出口设有出液接头。所述电池系统包括上述液冷板总成。本实用新型采用一根进液集管与全部的支液冷板的进口端连接，采用一根出液集管将支液冷板的出口端及总液冷板的进口端连接，省去了各液冷板之间的连接水管及接头，有效防止漏水；并采用先并联后串联的方式，保证一个电池总成中的各电池模组温度及性能的一致性。

Description

一种液冷板总成及电池系统

技术领域

本实用新型涉及热管理技术领域，尤其涉及一种液冷板总成及电池系统。

背景技术

目前，新能源汽车的发展已进入高速区，对于动力电池的要求也越来越高。对动力电池的要求主要有：高能量密度、长续航里程和快速充电，这些要求需要电池的生热量越来越大、生热速度越来越快，随之带来的问题是电池很容易发生热滥用，因此，要对电池进行热管理。

现有的电池热管理系统基本上包括水管、液冷板总成和导热结构。导热结构涂布在液冷板上部，然后整体布置在电池模组下部，通过水管将不同的液冷板总成依次连接成冷却回路，总进出水管再与电池总成端部的水管接头相连接，与整车热管理冷却回路相连来实现电池包的加热与冷却。

但是，现有的电池热管理系统的冷却效果不均匀，各电池模组的温度不一；电池热管理系统的整体结构复杂、安装麻烦；水管与液冷板相互独立，连接处主要依靠接头、卡箍等结构，有很大的漏液风险；液冷板安装在电池下箱体上会有安装公差，导致安装水管时会局部受力，水管接头有脱落的风险。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种液冷板总成及电池系统，能够对各电池模组进行均匀的冷却或加热，保证一个电池总成中的各电池模组温度及性能的一致性，并省去了各液冷板之间的连接水管及接头，安装方便，密封性高，有效防止漏水。

为实现上述目的，提供以下技术方案：

提供一种液冷板总成，包括总液冷板、多个支液冷板、进液集管和出液集管，所述进液集管上设有进液接头，所述进液集管与所述支液冷板的进口连通，所述出液集管与所述支液冷板的出口连通，且所述出液集管还与所述总液冷板的进口连通，所述总液冷板的进口位于全部所述支液冷板的出口的下游，所述总液冷板的出口设有出液接头。

进一步地，所述进液集管上设有多个第一插孔，每个所述第一插孔与所述支液冷板对应连接；

所述出液集管上设有多个第二插孔，每个所述第二插孔与所述支液冷板和所述总液冷板对应连接。

进一步地，所述总液冷板内部沿宽度方向间隔设有若干第一隔挡筋，所述第一隔挡筋沿所述总液冷板的长度方向延伸，若干所述第一隔挡筋将所述总液冷板的内部分割成多个第一通道；

和/或所述支液冷板内部沿宽度方向间隔设有若干第二隔挡筋，所述第二隔挡筋沿所述支液冷板的长度方向延伸，若干所述第二隔挡筋将所述支液冷板的内部分割成多个第二通道。

进一步地，所述进液集管、所述出液集管、所述总液冷板和所述支液冷板均采用挤压一体成型。

进一步地，所述总液冷板与所述支液冷板的延伸方向呈夹角。

进一步地，多个所述支液冷板分设于所述总液冷板的两侧。

进一步地，所述进液接头通过第一过渡接头与所述进液集管连接，和/或所述出液接头通过第二过渡接头与所述总液冷板连接。

进一步地，所述进液集管和/或所述出液集管上设有固定支架，所述液冷板总成被配置为通过所述固定支架固定于安装位置。

进一步地，所述总液冷板和所述支液冷板靠近待冷却物的一侧设有导热层，和/或所述总液冷板和所述支液冷板远离所述待冷却物的一侧设有隔热层。

一种电池系统，包括如上所述的液冷板总成。

本实用新型的有益效果为：

本实用新型提供的液冷板总成及包含其的电池系统中，进液集管上设有进液接头，进液集管与全部的支液冷板的进口连通，出液集管与全部的支液冷板的出口连通，且出液集管还与总液冷板的进口连通，总液冷板的进口位于全部支液冷板的出口的下游，总液冷板的出口设有出液接头。冷却液由进液集管分别流入各支液冷板，经各支液冷板后汇聚至出液集管内，随后一并进入总液冷板内，并由总液冷板的出口流出。采用先并联后串联的方式，进液接头处的冷却液温度较低，先冷却与各支液冷板对应的电池模组，由于冷却液已冷却过几个电池模组，冷却液温度升高，故将冷却液汇合至出液集管内后，再一并流入总液冷板，通过增大流量来冷却与总液冷板相对应的电池模组，保证一个电池总成中的各电池模组温度均匀，保证各电池模组的性能一致。

进一步地，采用一根进液集管与全部的支液冷板的进口端连接，采用一根出液集管将支液冷板的出口端连接，且出液集管还与总液冷板的进口端连接，省去了各液冷板之间的连接水管及接头，安装方便，密封性高，有效防止漏水。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案，下面将对本实用新型实施例描述中所需要使用的附图作简单的介绍，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，还可以根据本实用新型实施例的内容和这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型实施例提供的液冷板总成的结构示意图；

图2为本实用新型实施例提供的液冷板总成的分解图；

图3为本实用新型实施例提供的总液冷板的结构示意图；

图4为本实用新型实施例提供的出液集管的结构示意图；

图5为本实用新型实施例提供的进液接头和第一过渡接头的结构示意图。

附图标记：

1-总液冷板；2-支液冷板；3-进液集管；4-出液集管；5-进液接头；6-出液接头；7-固定支架；8-出液管；9-第一过渡接头；10-隔热层；

11-第二弯折部；12-第一隔挡筋；

21-第一弯折部；

41-第二插孔；

91-插接部。

具体实施方式

为使本实用新型解决的技术问题、采用的技术方案和达到的技术效果更加清楚，下面将结合附图对本实用新型实施例的技术方案作进一步地详细描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，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，都属于本实用新型保护的范围。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“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实用新型和简化描述，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实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”、仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。其中，术语“第一位置”和“第二位置”为两个不同的位置。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接；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。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

本实施例提供一种液冷板总成，主要用于对电池模组进行冷却或加热，也适用于其它依靠流动液体进行热管理的元器件。本实施例以液冷板总成在电池组中的热管理为例进行解释说明。

如图1和图2所示，该液冷板总成包括总液冷板1、多个支液冷板2、进液集管3和出液集管4。进液集管3上设有进液接头5。进液集管3与全部的支液冷板2的进口连通，出液集管4与全部的支液冷板2的出口连通，且出液集管4还与总液冷板1的进口连通，总液冷板1的进口位于全部支液冷板2的出口的下游，总液冷板1的出口设有出液接头6。冷却液由进液集管3分别流入各支液冷板2，经各支液冷板2后汇聚至出液集管4内，随后一并进入总液冷板1内，并由总液冷板1的出口流出。

采用先并联后串联的方式，进液接头5处的冷却液温度较低，先冷却与各支液冷板2对应的电池模组，由于冷却液已冷却过几个电池模组，冷却液温度升高，故将冷却液汇合至出液集管4内后，再一并流入总液冷板1，通过增大流量来冷却与总液冷板1相对应的电池模组，保证一个电池总成中的各电池模组温度均匀，保证各电池模组的性能一致。

各支液冷板2主要适用于对单块或少数电池模组冷却，总液冷板1主要使用于对两块或多块电池模组冷却。各支液冷板2和总液冷板1的宽度能够适应电池模组的底部宽度即可，各支液冷板2和总液冷板1的长度与相应电池模组的数量相适配。

总液冷板1与支液冷板2的延伸方向可呈夹角设置，以适应错位或呈夹角排布的电池模组，进液集管3和出液集管4弯折成相应的形状，以与总液冷板1和各支液冷板2连接。本实施例中，多个支液冷板2分设于总液冷板1的两侧，支液冷板2对单块电池模组冷却，中间的总液冷板1对两块或多个电池模组冷却。进液集管3弯折成U形，分别与两侧的支液冷板2连通。同一侧的支液冷板2之间平行设置，总液冷板1与支液冷板2的延伸方向垂直。出液集管4为类U形，出液集管4的两端分别与各支液冷板2连接，出液集管4的中部弯折成U形并与总液冷板1连接。

如图3所示，总液冷板1的内部，沿宽度方向间隔设有若干第一隔挡筋12，第一隔挡筋12沿总液冷板1的长度方向延伸，若干第一隔挡筋12将总液冷板1的内部分割成多个第一通道。类似地，支液冷板2内部沿宽度方向间隔设置有若干第二隔挡筋(图未示)，第二隔挡筋沿支液冷板2的长度方向延伸，若干第二隔挡筋将支液冷板2的内部分割成多个第二通道。设置第一隔挡筋12和第二隔挡筋，使得总液冷板1和支液冷板2的内部能够被冷却液填充均匀，保证对电池模组上各处的冷却效率相同，且各通道为直线型流道，减少冷却液发生涡流等流动运动不好的情况。

优选地，进液集管3上设有多个第一插孔(图未示)，每个第一插孔与支液冷板2对应连接。各支液冷板2的进口端与相应的第一插孔过盈配合，并与进液集管3焊接成一体结构，取消接头结构，在安装及行车过程中，支液冷板2与进液集管3之间没有相对运动，减少漏液可能，提高密封性能。进液集管3与支液冷板2之间优选采用钎焊连接，连接强度高。

类似地，参见图4，出液集管4上设有多个第二插孔41，每个第二插孔41与支液冷板2和总液冷板1对应连接。各支液冷板2的出口端及总液冷板1的进口端与相应的第二插孔41过盈配合，并与出液集管4焊接成一体结构，取消接头结构，在安装及行车过程中，支液冷板2与出液集管4之间以及总液冷板1与出液集管4之间，没有相对运动，减少漏液可能，提高密封性能。出液集管4与支液冷板2之间以及出液集管4与总液冷板1之间，均优选采用钎焊连接，连接强度高。

再次参见图2，支液冷板2的两端分别弯折成第一弯折部21，总液冷板1的两端则分别弯折成第二弯折部11。其中，支液冷板2两端的第一弯折部21分别与第一插孔或第二插孔41对应配合，总液冷板1进口端的第二弯折部11与第二插孔41配合，总液冷板1出口端的第二弯折部11与出液接头6连接。将支液冷板2和总液冷板1的两端弯折，方便与相应的第一插孔或第二插孔41连接，安装方便。

上述进液集管3、出液集管4、总液冷板1和支液冷板2，均优选采用挤压一体成型，工艺简单、成本低。其中，进液集管3和出液集管4采用中空型材模具一体挤出，之后将两端弯曲成弯折部，可根据需要连接的各液冷板的分布情况，将进液集管3和出液集管4进行相应弯折。进液集管3和出液集管4可以为方管、圆管等，在此不做限定。进液集管3和出液集管4的端部通过封盖密封。采用挤压工艺一体挤出，可根据相应电池模组的数量，挤压出不同长度的支液冷板2和总液冷板1，以适应不同数量的电池模组。

进液集管3和出液集管4优选采用铝合金材料制成，相比于非金属材料水管，耐温性、强度及抗老化性能更强，保证了热管理系统的使用寿命。总液冷板1和支液冷板2也优选采用铝合金材料制成，传热效率高。

总液冷板1和支液冷板2靠近待冷却物(即电池模组)的一侧涂覆有导热层(图未示)，提高热传导效率。总液冷板1和支液冷板2远离待冷却物的一侧(即靠近电池下箱体的一侧)设有隔热层10，减少冷却液与电池下箱体之间的热传导，提高冷却效率。隔热层10优选为隔热垫，采用粘接工艺固定在总液冷板1和支液冷板2的底部。隔热层10也可为塑料支架或设于总液冷板1和支液冷板2上的凹槽结构。

进液集管3上设有多个固定支架7，液冷板总成通过固定支架7固定于电池箱体上。固定支架7优选为Z形片，一端与进液集管3焊接，另一端与电池箱体连接。显然，固定支架7也可设置在出液集管4上。

再次参见图1和图2，总液冷板1的出口端连接有出液管8，该出液管8与上述进液集管3及出液集管4的结构及加工方式相同，采用中空型材一体挤压成型，两端通过封盖密封，中部开设有第三插孔，总液冷板1的出口端插入第三插孔中，并与出液管8焊接。出液管8上还开设有第一安装孔，出液接头6与第一安装孔螺纹连接，安装方便，连接强度高。

进液接头5通过第一过渡接头9连接于U形进液集管3的中部。参见图2和图5，进液集管3的中部截断，第一过渡接头9将截断的两部分进液集管3连接，进液接头5连接于第一过渡接头9上。具体为第一过渡接头9的两端设有插接部91，两个插接部91分别插入截断的进液集管3内，保证密封性。这种情况主要适用于接头与集管不易直接连接的情况。当然，在其他实施例中，也可在进液集管3上开设第二安装孔，进液接头5与第二安装孔螺纹连接；或者出液接头6通过第二过渡接头与总液冷板1连通。

本实施例提供的液冷板总成的安装过程大致为：

在进液集管3和出液集管4的底面粘贴隔热层10；在进液集管3和出液集管4的上表面涂覆导热层；将进液集管3通过第一插孔与各支液冷板2的进口端连接后焊接；将出液集管4通过第二插孔41与各支液冷板2的出口端及总液冷板1的进口端连接后焊接；将固定支架7焊接在出液集管4上，通过固定支架7将整个液冷板总成固定在电池总成的下箱体上；之后将各电池模组放置在各液冷板上，并将电池模组固定在电池总成的下箱体上，此时电池模组底部与液冷板紧密贴合；最后采用两段较短的水管分别将进液接头5和出液接头6与电池总成的下箱体上的总水管接头连接即可。

本实施例提供的液冷板总成中，采用一根进液集管3与全部的支液冷板2的进口端连接，采用一根出液集管4将支液冷板2的出口端连接，且出液集管4还与总液冷板1的进口端连接，省去了各液冷板之间的连接水管及接头，安装方便，密封性高，有效防止漏水。进一步地，冷却液先由进液集管3分别流入各支液冷板2，经各支液冷板2后汇聚至出液集管4内，随后一并进入总液冷板1内，并由总液冷板1的出口流出。采用先并联后串联的方式，进液接头5处的冷却液温度较低，先冷却与各支液冷板2对应的电池模组，由于冷却液已冷却过几个电池模组，冷却液温度升高，故将冷却液汇合至出液集管4内后，再一并流入总液冷板1，通过增大流量来冷却与总液冷板1相对应的电池模组，保证一个电池总成中的各电池模组温度均匀，保证各电池模组的性能一致。

本实施例还提供一种电池系统，包括如上所述的液冷板总成，该电池系统还包括电池总成、上箱体和下箱体。该液冷板总成固定于下箱体内，电池总成设于该液冷板总成的上方，并与下箱体固定连接。该电池系统整体结构简单、安装方便，能有效防止漏液。

注意，上述仅为本实用新型的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解，本实用新型不限于这里所述的特定实施例，对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本实用新型的保护范围。因此，虽然通过以上实施例对本实用新型进行了较为详细的说明，但是本实用新型不仅仅限于以上实施例，在不脱离本实用新型构思的情况下，还可以包括更多其他等效实施例，而本实用新型的范围由所附的权利要求范围决定。

Claims (10)

1.一种液冷板总成，其特征在于，包括总液冷板(1)、多个支液冷板(2)、进液集管(3)和出液集管(4)，所述进液集管(3)上设有进液接头(5)，所述进液集管(3)与所述支液冷板(2)的进口连通，所述出液集管(4)与所述支液冷板(2)的出口连通，且所述出液集管(4)还与所述总液冷板(1)的进口连通，所述总液冷板(1)的进口位于全部所述支液冷板(2)的出口的下游，所述总液冷板(1)的出口设有出液接头(6)。

2.根据权利要求1所述的液冷板总成，其特征在于，所述进液集管(3)上设有多个第一插孔，每个所述第一插孔与所述支液冷板(2)对应连接；

所述出液集管(4)上设有多个第二插孔(41)，每个所述第二插孔(41)与所述支液冷板(2)和所述总液冷板(1)对应连接。

3.根据权利要求1所述的液冷板总成，其特征在于，所述总液冷板(1)内部沿宽度方向间隔设有若干第一隔挡筋(12)，所述第一隔挡筋(12)沿所述总液冷板(1)的长度方向延伸，若干所述第一隔挡筋(12)将所述总液冷板(1)的内部分割成多个第一通道；

和/或所述支液冷板(2)内部沿宽度方向间隔设有若干第二隔挡筋，所述第二隔挡筋沿所述支液冷板(2)的长度方向延伸，若干所述第二隔挡筋将所述支液冷板(2)的内部分割成多个第二通道。

4.根据权利要求1所述的液冷板总成，其特征在于，所述进液集管(3)、所述出液集管(4)、所述总液冷板(1)和所述支液冷板(2)均采用挤压一体成型。

5.根据权利要求1所述的液冷板总成，其特征在于，所述总液冷板(1)与所述支液冷板(2)的延伸方向呈夹角。

6.根据权利要求5所述的液冷板总成，其特征在于，多个所述支液冷板(2)分设于所述总液冷板(1)的两侧。

7.根据权利要求1所述的液冷板总成，其特征在于，所述进液接头(5)通过第一过渡接头(9)与所述进液集管(3)连接，和/或所述出液接头(6)通过第二过渡接头与所述总液冷板(1)连接。

8.根据权利要求1所述的液冷板总成，其特征在于，所述进液集管(3)和/或所述出液集管(4)上设有固定支架(7)，所述液冷板总成被配置为通过所述固定支架(7)固定于安装位置。

9.根据权利要求1所述的液冷板总成，其特征在于，所述总液冷板(1)和所述支液冷板(2)靠近待冷却物的一侧设有导热层，和/或所述总液冷板(1)和所述支液冷板(2)远离所述待冷却物的一侧设有隔热层(10)。

10.一种电池系统，其特征在于，如权利要求1-9任一项所述的液冷板总成。

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