CN212848580U - 一种模组冷却结构 - Google Patents

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Abstract

本实用新型提供了一种模组冷却结构，包括上盖集成液冷板、模组主体和下箱体集成液冷板，模组主体上方安装上盖集成液冷板，下方安装下箱体集成液冷板，上盖集成液冷板内部设有流道，流道内设有加强结构，流道一侧设有进水口和出水口，下箱体集成液冷板内部设有铜管，铜管的两端分别设有出液口和进液口。本实用新型所述的模组冷却结构，模组主体顶部和底部同时冷却的方式，提高热管理系统冷却效率，降低电芯上下温差；上盖集成液冷板的集成设计，相比冷板和上盖分开的结构，这样设计可以减少零部件数量，有利于实现轻量化，降低成本；采用冲压成型+钎焊工艺，内部流道设计加强结构，增强冷板内部耐压强度。

Description

一种模组冷却结构
技术领域
本实用新型属于新能源汽车行业电池系统技术领域，尤其是涉及一种模组冷却结构。
背景技术
目前电池系统的热管理方式主要包括自然冷却，强迫风冷，液冷，冷媒直冷等方式。其中液冷是目前应用最广，技术最为成熟的方式，采用液冷热管理方式的电池系统较多采用的冷却形式是：模组底部冷却的方式。即将液冷板安装在模组的底部，冷板接触模组底部对模组进行降温。
采用模组底部冷却的电池系统热管理系统，对于产热量较小的电池系统可以满足使用需求的，但是对于产热量较大的系统，只有单一底部冷却的方式，很难满足系统的散热需求。在电池系统Z方向的尺寸比较大的情况下，单一的模组底部冷却的热管理方式会造成电芯上下的温差过大，电芯上下温差较大时，会影响电芯的一致性。降低电池的使用寿命。目前很多电池系统采用塑料上盖，当电池发生热失控时，塑料上盖会很快融化，电池系统外部结构遭到损坏，氧气进入到电池系统内部，会加快电池的热失控。
发明内容
有鉴于此，本实用新型旨在提出一种模组冷却结构，以解决模组散热需求大的问题。
为达到上述目的，本实用新型的技术方案是这样实现的：
一种模组冷却结构，包括上盖集成液冷板、模组主体和下箱体集成液冷板，模组主体上方安装上盖集成液冷板，下方安装下箱体集成液冷板，液冷板内部设有流道，上盖集成液冷板流道内设有加强结构，流道一侧设有进水口和出水口，下箱体集成液冷板内部设有铜管，铜管的两端分别设有出液口和进液口。
进一步的，所述铜管的数量为2个，进液口位于下箱体集成液冷板的中部。
进一步的，所述铜管的形状为M型，且铸造在下箱体集成液冷板内部。
进一步的，所述加强结构为加强网。
进一步的，所述进水口的数量为一个，且位于流道中部，进水口的两侧分别设有一个出水口。
进一步的，所述上盖集成液冷板的材质为金属。
进一步的，下箱体集成液冷板为一体铸造成型结构。
相对于现有技术，本实用新型所述的模组冷却结构具有以下优势：
(1)本实用新型所述的模组冷却结构，模组主体顶部和底部同时冷却的方式，提高热管理系统冷却效率，降低电芯上下温差。
(2)本实用新型所述的模组冷却结构，上盖集成液冷板的集成设计，相比冷板和上盖分开的结构，这样设计可以减少零部件数量，有利于实现轻量化，降低成本；采用冲压成型+钎焊工艺，内部流道设计加强结构，增强冷板内部耐压强度。
(3)本实用新型所述的模组冷却结构，上盖集成液冷板的材质为金属，采用金属材质的液冷板做为上盖，在电池包发生热失控时，金属的上盖可以保持电池包外部结构的完整性，外部氧气不能进入到电池包内，对热失控起到一定的抑制作用；同时液冷板内部的冷却液对热失控起到了一定的降温作用；当温度特别高时，顶部管道在发生失效后会把冷却液喷淋到模组上形成降温，从而起到抑制热失控的作用。
附图说明
构成本实用新型的一部分的附图用来提供对本实用新型的进一步理解，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。在附图中：
图1为本实用新型实施例所述的模组冷却结构的示意图；
图2为本实用新型实施例所述的上盖集成液冷板的结构示意图；
图3为本实用新型实施例所述的下箱体集成液冷板的示意图；
图4为本实用新型实施例所述的铜管的示意图。
附图标记说明：
1-上盖集成液冷板；11-加强结构；12-出水口；13-进水口；2-模组主体；3-下箱体集成液冷板；4-铜管。
具体实施方式
需要说明的是，在不冲突的情况下，本实用新型中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“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”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示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”等的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本实用新型的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。
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，或一体地连接；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，可以通过具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
下面将参考附图并结合实施例来详细说明本实用新型。
一种模组冷却结构，如图1至图4所示，包括上盖集成液冷板1、模组主体2和下箱体集成液冷板3，模组主体2上方为上盖集成液冷板设置，下方安装下箱体集成液冷板3，上盖集成液冷板1内部设有流道，流道内设有加强结构11，流道一侧设有进水口13和出水口12，下箱体集成液冷板3内部设有铜管4，铜管4的两端分别设有出液口和进液口。
模组主体2顶部和底部同时冷却的方式，提高热管理系统冷却效率，降低电芯上下温差。
上盖集成液冷板集成设计，相比冷板和上盖分开的结构，这样设计可以减少零部件数量，有利于实现轻量化，降低成本。采用冲压成型+钎焊工艺，内部流道设计加强结构，增强冷板内部耐压强度。
所述铜管4的数量为2个，进液口位于下箱体集成液冷板3的中部。模组主体2电池包中间位置较两侧位置温度略高，中间位置为冷却液进液口，两端位置为冷却液出液口，以减少电池包中间和两侧的温差。
铜管4的形状为M型，且铸造在下箱体集成液冷板3内部。
下箱体集成液冷板3采用铸造工艺制作，在铸造之前，将铜管4铸造到下箱体集成液冷板3内部，将模组主体2紧固到下箱体集成液冷板3底部，模组主体2热量传递到箱体后，通过铜管4内冷却液将热量带走。
模组主体2为现有技术中的模组，模组主体2最重要的部件是电芯，电芯和电芯之间的串并联是通过铜排来实现的，各个电芯之间通过散热铝板、端板塑料盖板等零件连接成一个整体。通过改变铜排及极耳的弯折方向来实现电芯不同的串并联方式。
加强结构11为加强网，冷板流道位置设计相应的加强结构，增加冷板的耐压强度。加强结构11对冷却液起到扰流作用，可以增加冷却液和上盖集成液冷板1之间的热交换，进而提高上盖集成液冷板1冷却效率。
进水口13的数量为一个，且位于流道中部，进水口13的两侧分别设有一个出水口12，模组主体2中间位置温度会略高于两侧温度，冷板流道采用中间进，两侧出，进水口13温度较出水口12温度略低，这样有利于降低模组主体2自身温差。
上盖集成液冷板1的材质为金属，采用金属材质的液冷板做为上盖，在电池包发生热失控时，金属的上盖可以保持电池包外部结构的完整性，外部氧气不能进入到电池包内，对热失控起到一定的抑制作用。同时液冷板内部的冷却液对热失控起到了一定的降温作用。当温度特别高时，顶部管道在发生失效后会把冷却液喷淋到模组上形成降温，从而起到抑制热失控的作用。
上盖集成液冷板1采用冲压成型+钎焊工艺制作，冲压成型工艺便于大批量的生产，中间进水口，两侧出水口的设计，更有利于电池均温。
模组主体2和下箱体集成液冷板3采用一体铸造成型，实现了轻量化设计，降低成本。增加了冷板的强度，减少了零部件数量，降低了电池系统高度。
相比只采用模组底部的冷却方案，本技术采用模组主体2底部和顶部同时冷却的方式，可以提高热管理系统的冷却效率适用于产热量更大的系统，降低电芯上下的温差。
以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，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 (7)

1.一种模组冷却结构，其特征在于：包括上盖集成液冷板、模组主体和下箱体集成液冷板，模组主体上方安装上盖集成液冷板，下方安装下箱体集成液冷板，上盖集成液冷板内部设有流道，流道内设有加强结构，流道一侧设有进水口和出水口，下箱体集成液冷板内部设有铜管，铜管的两端分别设有出液口和进液口。
2.根据权利要求1所述的一种模组冷却结构，其特征在于：所述铜管的数量为2个，进液口位于下箱体集成液冷板的中部。
3.根据权利要求1所述的一种模组冷却结构，其特征在于：铜管的形状为M型，且铸造在下箱体集成液冷板内部。
4.根据权利要求1所述的一种模组冷却结构，其特征在于：加强结构为加强网。
5.根据权利要求1所述的一种模组冷却结构，其特征在于：进水口的数量为一个，且位于流道中部，进水口的两侧分别设有一个出水口。
6.根据权利要求1所述的一种模组冷却结构，其特征在于：上盖集成液冷板的材质为金属。
7.根据权利要求1所述的一种模组冷却结构，其特征在于：下箱体集成液冷板为一体铸造成型结构。
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Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113363617A (zh) * 2021-06-18 2021-09-07 中国第一汽车股份有限公司 一种电池液冷板组件、动力电池总成及电动车辆
CN113371234A (zh) * 2021-05-18 2021-09-10 北京国科环宇科技股份有限公司 液冷结构及机箱壳体
CN113490357A (zh) * 2021-05-18 2021-10-08 北京国科环宇科技股份有限公司 液冷结构及机箱壳体
CN114520386A (zh) * 2022-03-25 2022-05-20 马鞍山纳百川热交换器有限公司 一种箱体盖集成冷却结构及其方法
CN114914605A (zh) * 2022-04-06 2022-08-16 东风时代(武汉)电池系统有限公司 上盖集成水冷的电池包、电池系统及汽车

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN115133173A (zh) * 2022-06-27 2022-09-30 中国第一汽车股份有限公司 动力电池总成、热管理系统、热管理方法及车辆

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113371234A (zh) * 2021-05-18 2021-09-10 北京国科环宇科技股份有限公司 液冷结构及机箱壳体
CN113490357A (zh) * 2021-05-18 2021-10-08 北京国科环宇科技股份有限公司 液冷结构及机箱壳体
CN113490357B (zh) * 2021-05-18 2023-02-24 北京国科环宇科技股份有限公司 液冷结构及机箱壳体
CN113363617A (zh) * 2021-06-18 2021-09-07 中国第一汽车股份有限公司 一种电池液冷板组件、动力电池总成及电动车辆
CN114520386A (zh) * 2022-03-25 2022-05-20 马鞍山纳百川热交换器有限公司 一种箱体盖集成冷却结构及其方法
CN114914605A (zh) * 2022-04-06 2022-08-16 东风时代(武汉)电池系统有限公司 上盖集成水冷的电池包、电池系统及汽车

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