CN213042951U - 一种液冷板及液冷系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型适用于动力电池冷却技术领域，提供了一种液冷板及液冷系统，包括第一板体、第二板体、进液接头以及出液接头。第二板体与第一板体叠加连接限定出相互连通的第一流道、第二流道以及第三流道。进液接头与第一流道插接，用于供冷却液流入，该进液接头与第一流道同轴设置，出液接头与第二流道插接，用于供冷却液流出，该出液接头与第二流道同轴设置。本实用新型提供的液冷板，冷却液从进液接头内流向第一流道，由于进液接头与第一流道同轴设置，避免冷却液由进液接头流向第一流道突然受到冲击，减小了流动阻力；同理，出液接头与第二流道同轴设置，也减小了流动阻力，整体的竖直方向的尺寸较小。

Description

一种液冷板及液冷系统

技术领域

本实用新型属于动力电池冷却技术领域，更具体地说，是涉及一种液冷板及液冷系统。

背景技术

车用动力电池的充电功率、放电功率和发热功率都与电池内部的温度直接相关。当温度过低时，电池无法充、放电；当温度过高时，电池的使用寿命降低，存在热失控的风险。因此有必要采取主动式温控系统来调节电池内部的温度，使其温度变化在合理的范围内。

目前市场上主动式温控系统主要包括风冷系统和液冷系统，风冷系统的换热系数低，其换热量受环境温度影响，这种系统只适用于低负荷、低电量的小动力电池。液冷系统通过冷却液对电池进行散热/加热，因其换热性能大，环境适应能力强，这种温控系统已经成为新能源汽车的首选。如图1所示，目前主流的分体式液冷系统一般包括多块小型的液冷板21、尼龙管22、快插23和进出水管接头24组成，通过尼龙管22和快插23将所有液冷板通过串、并联方式连接在一起，并通过进出水管接头24将整个液冷系统与整车冷却系统串联在一起。上述的液冷板21与进出水管接头24的连接方式，竖直方向的尺寸较大，且流动阻力较大，导致冷却液流经该连接处时冲击较大，进而导致局部压力损失偏大，从而导致液冷系统的泵功率损失过大。

实用新型内容

本实用新型实施例的目的在于提供一种液冷板及液冷系统，以解决现有的液冷板与快插之间的连接方式竖直方向的尺寸较大，流动阻力较大，导致冷却液流经该连接处时局部压力损失过大的技术问题。

为实现上述目的，本实用新型采用的技术方案是：提供一种液冷板，包括：

第一板体；

第二板体，与第一板体叠加连接并限定出相互连通的第一流道、第二流道以及第三流道，第三流道的进口与第一流道连通，第三流道的出口与第二流道连通；

进液接头，与第一流道插接，用于供冷却液流入，进液接头与第一流道同轴设置；以及

出液接头，与第二流道插接，用于供冷却液流出，出液接头与第二流道同轴设置。

通过采用上述技术方案，冷却液从进液接头内流向第一流道，由于进液接头与第一流道同轴设置，相比于接头与流道垂直设置，避免冷却液由进液接头流向第一流道突然受到冲击，引起流速的变化，导致局部压力损失过大的问题，同时竖直方向的尺寸较小；当第一流道的冷却液通过第三流道流入第二流道时，再由出液接头流出，由于出液接头与第二流道同轴设置，避免了冷却液由第二流道流出出液接头导致局部压力损失过大的问题，同时竖直方向的尺寸较小，从而提高对电池的冷却效果。

可选地，第一流道和第二流道的横截面分别为圆形孔、半圆形或者椭圆形。

通过采用上述技术方案，将第一流道的横截面设置为圆形、半圆形或者椭圆形，从而使得第一流道的横截面面积与进液接头的横截面面积相差不会太大，进而使得冷却液由进液接头流进第一流道时流动阻力较小；

将第二流道的横截面设置为圆形、半圆形或者椭圆形，从而使得第二流道的横截面面积与出液接头的横截面面积相差不会太大，进而使得冷却液由第二流道流出出液接头时流动阻力较小。

可选地，第一板体、第二板体、进液接头以及出液接头为一体结构。

通过采用上述技术方案，将第一板体、第二板体、进液接头以及出液接头设置为一体结构，使得整个液冷板形成一个完整的循环系统。

可选地，第三流道的数量为多个，多个第三流道之间并联，第三流道为蛇形。

通过采用上述技术方案，通过设置多个第三流道，且多个第三流道之间并联，使得第一流道的冷却液分流至每个第三流道，而第三流道的冷却液再汇集至第二流道流出，从而使得管路连接较为简单，将第三流道设置为蛇形，增加了冷却液的流动路径，冷却效果较好。

可选地，第一流道和第二流道平行设置，第三流道的延伸方向与第一流道和第二流道垂直，进液接头的数量为两个，两个进液接头分别与第一流道的两端连通；出液接头的数量为两个，两个出液接头分别与第二流道的两端连通。

通过采用上述技术方案，设置两个进液接头，并从两个进液接头进液，可以使得第一流道的冷却液快速充满，且增加了进液量；设置两个出液接头，并从两个出液接头中出液，使得冷却液可以快速流出。

可选地，液冷板接头结构还包括：

进液管路，与进液接头插接，且与进液接头同轴设置；以及

出液管路，与出液接头插接，且与出液接头同轴设置。

通过采用上述技术方案，当冷却液通过进液管路流进进液接头时，进液管路与进液接头同轴设置，减少了冷却液的流动阻力；当冷却液通过出液接头流出出液管路时，出液管路与出液接头同轴设置，减少了冷却液的流动阻力。

可选地，进液管路和出液管路分别为软管。

通过采用上述技术方案，采用软管式的进液管路和出液管路，可以随意弯折，便于连接。

可选地，液冷板接头结构还包括：

第一卡箍，套设于进液接头与进液管路的连接处，以使进液管路固定于进液接头上；以及

第二卡箍，套设于出液接头与出液管路的连接处，以使出液管路固定于出液接头上。

通过采用上述技术方案，采用卡箍连接，相比于快插式连接，尺寸较小，连接稳定。

本实用新型还提供了一种液冷系统，包括至少一个上述的液冷板。

可选地，相邻的两个液冷板的进液接头对应连接，相邻的两个液冷板的出液接头对应连接。

本实用新型提供的液冷板的有益效果在于：冷却液从进液接头内流向第一流道，由于进液接头与第一流道同轴设置，相比于接头与流道垂直设置，避免冷却液由进液接头流向第一流道突然受到冲击，引起流速的变化，导致局部压力损失过大的问题；当第一流道的冷却液通过第三流道流入第二流道时，再由出液接头流出，由于出液接头与第二流道同轴设置，避免了冷却液由第二流道流出出液接头导致局部压力损失过大的问题，从而提高对电池的冷却效果。

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性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为现有的液冷板结构；

图2为本实用新型提供的液冷板的立体结构示意图；

图3为本实用新型实施例提供的液冷板的分解结构示意图；

图4为图3中A部分的局部放大结构示意图；

图5为图3中B部分的局部放大结构示意图；

图6为本实用新型实施例提供的液冷板的俯视结构示意图。

其中，图中各附图标记：

11-第一板体；12-第二板体；13-进液接头；14-出液接头；151-第一流道；1511-第一子流道；1512-第二子流道；152-第二流道；1521-第三子流道；1522-第四子流道；153-第三流道；1531-第三流道的进口；1532-第三流道的出口；161-进液管路；162-出液管路；171-第一卡箍；172-第二卡箍；21-液冷板；22-尼龙管；23-快插；24-进出水管接头。

具体实施方式

为了使本实用新型所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

需要说明的是，当元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者间接在该另一个元件上。当一个元件被称为是“连接于”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或间接连接至该另一个元件上。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或者隐含指明所指示的技术特征的数量。

请一并参阅图2、图3及图6，现对本实用新型实施例提供的液冷板进行说明。该液冷板，包括第一板体11、第二板体12、进液接头13以及出液接头14。其中，第二板体12与第一板体11叠加连接并限定出相互连通的第一流道151、第二流道152以及第三流道153，第三流道153的进口1531与第一流道151连通，第三流道153的出口1532与第二流道152连通。进液接头13与第一流道151插接，用于供冷却液流入，该进液接头13与第一流道151同轴设置，出液接头14与第二流道152插接，用于供冷却液流出，该出液接头14与第二流道152同轴设置。工作原理如下：

冷却液从进液接头13流向第一通道内，再通过第一流道151流向第三流道153，第三流道153的冷却液流向第二流道152，第二流道152的冷却液通过出液管路162流出。流体在流动过程中，与产生相对运动的物体间都有动量传递，即产生阻碍流动的反作用力。

需要说明的是，在流动通道上若存在局部障碍物或截面积突然扩大与收缩，引起流速的变化，流体的动能转化为静压，产生了压差，即使以后恢复到原来的流速，但在流速变化时会产生涡流，故而增大了阻力，这类压差阻力工程上又称局部阻力。现有的接头与液冷板垂直设置，从而使得冷却液通过接头流入液冷板时，对接头与液冷板的连接处有较大的冲击，该冲击力反作用于液体，进而使得冷却液的局部压力损失偏大，导致液冷系统的泵功率损失过大。而本实施例中的进液接头13与第一流道151同轴设置，使得冷却液较为流畅地通过进液接头13流进第一通道内，并较为流畅地通过第二通道流出出液接头14，极大程度地降低了液冷系统的泵功率损失。

本实用新型提供的液冷板，与现有技术相比，冷却液从进液接头13内流向第一流道151，由于进液接头13与第一流道151同轴设置，相比于接头与流道垂直设置，避免冷却液由进液接头13流向第一流道151突然受到冲击，引起流速的变化，导致局部压力损失过大的问题，降低了液冷系统的泵功率损失；同时竖直方向的尺寸较小，更加适用于竖向空间受限的安装环境；同理，当第一流道151的冷却液通过第三流道153流入第二流道152时，再由出液接头14流出，由于出液接头14与第二流道152同轴设置，避免了冷却液由第二流道152流出出液接头14导致局部压力损失过大的问题，同时竖直方向的尺寸较小，从而节约竖向空间，并且从多方面提高对电池的冷却效果且减小能耗。

在本实用新型的一个实施例中，具体参见图3、图4及图5，第一流道151和第二流道152的横截面形状分别为圆形、半圆形或椭圆形。将第一流道151的横截面形状设置为圆形、半圆形或者椭圆形，从而使得第一流道151和进液接头13的横截面面积相差不会太大，进而使得冷却液由进液接头13流进第一流道151时流动阻力较小。将第二流道152的横截面设置为圆形、半圆形或者椭圆形，从而使得第二流道152和出液接头14的横截面面积相差不会太大，进而使得冷却液由第二流道152流出第二流道152时流动阻力较小。

具体的，在本实施例中，第一流道151包括第一子流道1511和第二子流道1512，其中，第一子流道1511为设置于第一板体11上的弧形的长条槽，第二子流道1512为设置于第二板体12上的弧形的长条槽。当第一板体11和第二板体12盖合在一起时，第一子流道1511和第二子流道1512形成第一流道151。第二流道152包括第三子流道1521和第四子流道1522，其中，第三子流道1521为设置于第一板体11上的弧形的长条槽，第四子流道1522为设置于第二板体12上的弧形的长条槽。当第一板体11和第二板体12盖合在一起时，第三子流道1521和第四子流道1522形成第二流道152。

第一流道151、第二流道152以及第三流道153均为冲压形成的流道。

在本实用新型的一个实施例中，进一步参见图2及图3，第一板体11、第二板体12、进液接头13以及出液接头14焊接(例如钎焊)为一体结构，通过使得整个液冷板形成一个完整的循环系统，且通过焊接的方式使得整体封闭，提高了安装的稳定性，并且熔融的焊料可以充分的填充在接头与流道的连接的缝隙中，保证了接头与流道之间的密封连接，避免冷却液泄漏。

在本实用新型的一个实施例中，进一步参见图3及图6，第三流道153的数量为多个，多个第三流道153之间并联，该第三流道153为蛇形。第一流道151的冷却液可以分流至各个第三流道153内，再由多个第三流道153汇集到第二流道152中，并通过第二流道152流出，避免使用管路将各个第三流道153连接起来，管路连接简单，并将第三流道153设置为蛇形，增加了冷却液的流动路径，冷却效果较好。

在本实用新型的一个实施例中，具体参见图6，第一流道151和第二流道152的平行设置，第三流道153的延伸方向与第一流道151和第二流道152垂直。进液接头13的数量为两个，两个进液接头13分别与第一流道151的两端连通，出液接头14的数量为两个，两个出液接头14分别与第二流道152的两端连通。

通过设置两个进液接头13，相比于使用一个进液接头13，避免距离该进液接头13较远的第三流道153需要较长时间才有冷却液流入，可以使得第一流道151的冷却液快速充满，且增加了进液量；通过设置两个出液接头14，相比于使用一个出液接头14，避免距离该出液接头14较远的第三流道153的冷却液需要较长时间流道该出液接头14处，并流出，使得冷却液可以从两个出液接头14中流出，使得冷却液可以快速流出。

在本实用新型的一个实施例中，具体参见图3、图4及图5，该液冷板接头结构还包括进液管路161和出液管路162。其中，进液管路161与进液接头13插接，且与进液接头13同轴设置，出液管路162与出液接头14插接，且与出液接头14同轴设置。当冷却液通过进液管路161流进进液接头13时，进液管路161与进液接头13同轴设置，冷却液较为平缓地通过进液管路161流进进液接头13内，减少了冷却液的流动阻力；当冷却液通过出液接头14流出出液管路162时，出液管路162与出液接头14同轴设置，冷却液较为平缓地通过出液接头14流出出液管路162内，减少了冷却液的流动阻力。

进一步地，在本实施例中，为了使得减小进液管路161插接于进液接头13内时的摩擦力，进液管路161的内壁以及进液接头13的外壁上均涂覆有润滑剂，便于进液管路161与进液接头13插接。同理，为了使得减小出液管路162插接于出液接头14内时的摩擦力，出液管路162的内壁以及出液接头14的外壁上均涂覆有润滑剂，便于出液管路162与出液接头14插接。

优选地，进液管路161和出液管路162分别为软管，使得进液管路161和出液管路162可以随意弯折，便于与其他部件连接。

进一步的，在本实施例中，进液管路161、进液接头13以及第一流道151的内壁光滑。出液管路162、出液接头14以及第二流道152的内壁光滑，使得冷却液在流动过程中，流动阻力较小，从而使得局部压力损失较小。

在本实用新型的一个实施例中，进一步参见图3、图4及图5，液冷板还包括第一卡箍171和第二卡箍172。其中，第一卡箍171套设于进液接头13与进液管路161的连接处，以使进液管路161固定于进液接头13上，第二卡箍172套设于出液接头14与出液管路162的连接处，以使出液管路162固定于出液接头14上。第一卡箍171和第二卡箍172采用较小尺寸的卡箍，相比于使用快插，尺寸较小，连接稳定。

本实用新型实施例还提供了一种液冷系统，包括至少一个上述任意实施例中的液冷板。

该液冷系统通过使用上述实施例中的液冷板，在减小流动阻力的同时，减小了液冷系统的竖直方向的尺寸，当液冷系统的体积较小时，可以使用上述分体式的液冷板。

在具体应有中，当该液冷系统的体积较小，且竖向空间受限时，该液冷系统可以采用一个上述任意实施例中的液冷板。

当然，该液冷系统可以包括两个及两个以上上述实施例中的液冷板，其中，相邻的两个液冷板的进液接头13对应连接，相邻的两个液冷板接头连接接头的出液接头14对应连接。

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、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种液冷板，其特征在于，包括：

第一板体；

第二板体，与所述第一板体叠加连接并限定出相互连通的第一流道、第二流道以及第三流道，所述第三流道的进口与所述第一流道连通，所述第三流道的出口与所述第二流道连通；

进液接头，与所述第一流道插接，用于供冷却液流入，所述进液接头与所述第一流道同轴设置；以及

出液接头，与所述第二流道插接，用于供冷却液流出，所述出液接头与所述第二流道同轴设置。

2.如权利要求1所述的液冷板，其特征在于：所述第一流道和所述第二流道的横截面形状分别为圆形、半圆形或椭圆形。

3.如权利要求1所述的液冷板，其特征在于：所述第一板体、所述第二板体、所述进液接头以及所述出液接头为一体结构。

4.如权利要求1至3任一项所述的液冷板，其特征在于：所述第三流道的数量为多个，多个所述第三流道之间并联，所述第三流道为蛇形。

5.如权利要求4所述的液冷板，其特征在于：所述第一流道和所述第二流道平行设置，所述第三流道的延伸方向与所述第一流道和所述第二流道垂直，所述进液接头的数量为两个，两个所述进液接头分别与所述第一流道的两端连通；所述出液接头的数量为两个，两个所述出液接头分别与所述第二流道的两端连通。

6.如权利要求1至3任一项所述的液冷板，其特征在于：所述液冷板还包括：

进液管路，与所述进液接头插接，且与所述进液接头同轴设置；以及

出液管路，与所述出液接头插接，且与所述出液接头同轴设置。

7.如权利要求6所述的液冷板，其特征在于：所述进液管路和所述出液管路分别为软管。

8.如权利要求6所述的液冷板，其特征在于：所述液冷板还包括：

第一卡箍，套设于所述进液接头与所述进液管路的连接处，以使所述进液管路固定于所述进液接头上；以及

第二卡箍，套设于所述出液接头与所述出液管路的连接处，以使所述出液管路固定于出液接头上。

9.一种液冷系统，其特征在于：包括至少一个如权利要求1至8任一项所述液冷板。

10.如权利要求9所述的液冷系统，其特征在于：相邻的两个所述液冷板的进液接头对应连接，相邻的两个所述液冷板的出液接头对应连接。

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