CN215680776U - 液冷模组、核心模组以及汽车 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开一种液冷模组、核心模组以及汽车，属于散热技术领域。液冷模组包括：箱体，箱体内具有环形冷却液流道，且箱体的侧壁上具有与冷却液流道连通的进液口和出液口；以及分隔件，分隔件设置于冷却液流道内，以将环形冷却液流道分隔为至少两层分冷却液流道，至少两层分冷却液流道沿箱体的轴向依次布置并连通；其中，至少两层分冷却液流道在箱体的轴向上的一端处的分冷却液流道与进液口和出液口中的一者连通，另一端处的分冷却液流道与进液口和出液口中的另一者连通。本实用新型提供的液冷模组内的冷却液流速更快，对热散散热系数更高，从而使得散热更强。

Description

液冷模组、核心模组以及汽车

技术领域

本实用新型涉及散热技术领域，特别涉及一种液冷模组、核心模组以及汽车。

背景技术

目前电动汽车的电源或者各种控制器的散热模组一般采用一体式压铸箱体，箱体内通过一圈深腔水道结构散热。

但是目前压铸箱体式液冷模组存在对流换热欠佳的技术问题。

实用新型内容

本实用新型的主要目的是提供一种液冷模组、核心模组以及汽车，旨在解决现有技术中压铸箱体式液冷模组存在对流换热欠佳的技术问题。

为实现上述目的，第一方面，本实用新型提出的一种液冷模组，包括：

箱体，箱体内具有环形冷却液流道，且箱体的侧壁上具有与冷却液流道连通的进液口和出液口；以及

分隔件，分隔件设置于冷却液流道内，以将环形冷却液流道分隔为至少两层分冷却液流道，至少两层分冷却液流道沿箱体的轴向依次布置并连通；

其中，所有分冷却液流道在箱体的轴向上的一端处的分冷却液流道与进液口和出液口中的一者连通，另一端处的分冷却液流道与进液口和出液口中的另一者连通。

可选的，至少两层分冷却液流道中任意两层分冷却液流道的截面积相等。

可选的，至少两层分冷却液流道包括：

第一分冷却液流道；以及

第二分冷却液流道；

其中，进液口与第一冷却液流道和第二冷却液流道中的任一者连通，出液口与第一冷却液流道和第二冷却液流道中的另一者连通。

可选的，箱体包括：

相对且间隔设置的第一盖板与第二盖板；以及

内壳体与外壳体，内壳体与外壳体均两端开口，且内壳体与外壳体均设置于第一盖板与第二盖板之间，以限定出冷却液流道。

可选的，分隔件包括：

分隔件主体，所述分隔件主体的一侧边与所述内壳体连接，另一侧边与所述外壳体连接，且所述分隔件主体具有开口；

第一折弯部，第一折弯部的一端与分隔件主体的开口处的第一端连接，另一端与第一盖板连接，且第一折弯部的一侧边与内壳体连接，另一侧边与外壳体连接，以限定出第一分冷却液流道；以及

第二折弯部，第二折弯部的一端与分隔件主体开口处的第二端连接，另一端与第二盖板连接，且第二折弯部的一侧边与内壳体连接，另一侧边与外壳体连接，以限定出第二分冷却液流道。

可选的，进液口设置于第一折弯部的内侧；和/或

出液口设置于第二折弯部的内侧。

可选的，外壳体沿箱体的径向内侧至径向外侧的方向凸出形成一凸出部；

内壳体沿箱体的径向内侧至径向外侧的方向凹陷形成一凹陷部，凹陷部与凸出部对应设置。

可选的，液冷模组还包括：

至少一组散热翅片，散热翅片设置于至少两层分冷却液流道的任一层分冷却液流道内。

可选的，液冷模组还包括：

功率器件，功率器件设置于箱体的任一外侧壁；

其中，散热翅片与功率器件对应设置。

第二方面，本实用新型还提供了一种核心模组，核心模组具有上述的液冷模组。

第三方面，本实用新型还提供了一种汽车，汽车具有如上述的核心模组。

相较于现有的一圈的深腔水道，本实用新型技术方案通过采用分隔件将箱体内的环形冷却液流道分隔为沿箱体的轴向依次布置并连通的至少两层分冷却液流道，从而在相同容积的情况下，本实用新型提供的液冷模组内的冷却液流速更快，对热散散热系数更高，进而使得散热更强。

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为本实用新型液冷模组的结构示意图；

图2为本实用新型液冷模组一实施例的结构示意图；

图3为本实用新型液冷模组另一实施例的结构示意图；

图4为本实用新型液冷模组又一实施例的爆炸图；

图5为本实用新型液冷模组再一实施例的散热翅片的安装位置示意图。

附图标号说明：

标号	名称	标号	名称
				10	箱体	10a	凸出部
10b	凹陷部	11	第一盖板
				12	第二盖板	13	内壳体
14	外壳体	20	分隔件
				21	分隔件主体	22	第一折弯部
23	第二折弯部	211	第一端
				212	第二端	30	分立MOS
40	散热翅片	a	进液口
				B	出液口	c	冷却液流道

本实用新型目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。

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。

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，若本实用新型实施例中有涉及“第一”、“第二”等的描述，则该“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。另外，全文中出现的“和/或”的含义，包括三个并列的方案，以“A和/或B”为例，包括A方案、或B方案、或A和B同时满足的方案。另外，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。

相关技术中电动汽车的电源或各种控制器的液冷模组多为一体式压铸箱体，水道集成在箱体内，且由于磁性器件散热、功率开关MOS等散热需要，水道多为深腔水道。但是压铸箱体内仅仅有一层水道，即一圈环形水道。由于冷却液一般不能完全填满环形水道，冷却液流速较慢，特别是当冷却液的液面高度与主要待散热的功率器件具有较大高度差时，流速较低的冷却液导致冷却液的对流换热系数明显偏低，液冷模组的散热能力不能满足所需。

因此，本实用新型实施例提供了一种液冷模组，该液冷模组通过采用分隔件20将箱体10内的环形冷却液流道c分隔为沿所述箱体10的轴向依次布置并连通的至少两层分冷却液流道c1，从而在相同容积的情况下，本实用新型提供的液冷模组内的冷却液流速更快，对热散散热系数更高，从而使得散热能力更强。

下面结合一些具体实施进一步阐述本申请。

参阅图1，本实用新型实施例提供了一种液冷模组，包括箱体10和分隔件20。

箱体10内具有环形冷却液流道c，且箱体10的侧壁上具有与冷却液流道c连通的进液口a和出液口b。

分隔件20设置于冷却液流道c内，以将环形冷却液流道c分隔为至少两层分冷却液流道c1，至少两层分冷却液流道c1沿箱体10的轴向依次布置并连通。

具体而言，参阅图1，箱体10的中轴线处具有一沿箱体10的轴向贯穿箱体10的空腔，该空腔使得箱体10的横截面形状构造为周向上密闭的环形。该环形可以是圆环，或者方形环或者其他周向上密闭的环形结构，本实施例对此并不限定。下文以箱体10的横截面形状为方形环为例进一步说明。

其中，至少两层分冷却液流道在箱体10的轴向上的一端处的分冷却液流道c1与进液口a和出液口b中的一者连通，另一端处的分冷却液流道c1与进液口a和出液口b中的另一者连通。即进液口a和出液口b分别位于冷却液流道c的两端。本实施例中，冷却液从进液口a进入冷却液流道c后，完整地流经冷却液流道c，然后从出液口b流出。如，在箱体10垂直布置时，进液口a与最上层的分冷却液流道c1连通，出液口b与最下层的分冷却液流道c1连通。或者，进液口a与最下层的分冷却液流道c1连通，出液口b与最上层的分冷却液流道c1连通。

本实施例中，由于箱体10的横截面形状为方形环，冷却液流道c的横截面形状也为方环形。

作为本实施例的一种选择，参阅图2，在冷却液流道c内安装的分隔件20可以是螺旋状，且内壁与冷却液流道c的径向内侧壁连接并密封处理，其外壁与冷却液流道c的径向外侧壁连接并密封处理。分隔件20至少包括一圈，还可以包括两圈以上，从而将冷却液流道c沿箱体10的轴向分隔为依次布置且连通的至少两层分冷却液流道c1。即至少两层分冷却液流道c1为螺旋状的流道结构，从而减小了冷却液流道c的管道截面积，促使冷却液的流速更快。

作为本实施例的另一种选择，参阅图3，在冷却液流道c内安装的分隔件20可以是沿箱体10的轴向依次间隔布置的多层分隔板，相邻分隔板之间的空腔依次连通，从而将冷却液流道c沿箱体10的轴向分隔为依次布置且连通的至少两层分冷却液流道c1，从而减小了冷却液流道c的管道截面积，促使冷却液的流速更快。

本实施例中，通过采用分隔件20将箱体10内的环形冷却液流道c分隔为沿箱体10的轴向依次布置并连通的至少两层分冷却液流道c1，从而在箱体10相同容积的情况下，本实施例提供的液冷模组内的冷却液流速更快，对热散散热系数更高，降低冷却液流道c整体传热路径上的热阻，从而使得散热能力更强。

且实施例中将原有的一圈环形冷却液流道c分隔为沿箱体10的轴向依次布置并连通的至少两层分冷却液流道c1，从而使得在输入相同流量的冷却液时，冷却液可以大概率占据每个分冷却液流道c1内的空间，减少分冷却液流道c1内的空腔，从而减少冷却液流道c内的空气以降低传热路径上的热阻。

此外，容易理解的，相关技术中，冷却液液面高度和待散热功率器件不可避免地存在高度差的情况，导致冷却液不能带走流经待散热功率器件的热量，存在散热能力不足的问题。

本实施例中，在箱体10的轴向上，冷却液在整个流经整个冷却液流道c的过程中可接触箱体10的全部侧壁，从而与待散热的功率器件充分接触，带走功率器件产生的热量，解决待散热功率器件与冷却液存在高度差时存在炸机隐患的技术问题。

在一实施例中，至少两层分冷却液流道c1中任意两层分冷却液流道c1的截面积相等。

参阅图2和图3，即本实施例中，分隔件20在箱体10的轴向上，将冷却液流道c等分为至少两层分冷却液流道c1，使得冷却液流道c内冷却液流速较为一致，冷却液流道c内各处的散热能力均较为良好。

参阅图4，在示出的一具体实施例中，至少两层分冷却液流道c1包括第一分冷却液流道以及第二分冷却液流道。其中，进液口a与第一冷却液流道与第二冷却液流道中的任一者连通，出液口b与第一冷却液流道与第二冷却液流道中的另一者连通。

即本实施例中，冷却液流道仅包括两层，冷却液可以从第一冷却液流道流向第二冷却液流道，还可以从第二冷却液流道流向第一冷却液流道。

在一实施例中，箱体10包括：相对且间隔设置的第一盖板11与第二盖板12、内壳体13以及外壳体14。内壳体13与外壳体14均两端开口，且内壳体13与外壳体14均设置于第一盖板11与第二盖板12之间，以限定出冷却液流道c。

参阅图3，本实施例中，第一盖板11和第二盖板12沿箱体10的轴向相对且间隔布置，且两者可相互平行。内壳体13和外壳体14的两端分别与第一盖板11和第二盖板12两者相对的两侧壁密封连接从而构成冷却液流道c。

本实施例中，第一盖板11和第二盖板12可为型材件，也可为钣金件。内壳体13与外壳体14均可为钣金冲压件，其结构简单，重量低，成本低，利于零部件的轻量化设计。

在一实施例中，分隔件20包括分隔件主体21、第一折弯部22和第二折弯部23。

分隔件主体21的一侧边与内壳体13连接，另一侧边与外壳体14连接。且分隔件主体21具有开口。

第一折弯部22的一端与分隔件主体21的开口处的第一端211连接，另一端与第一盖板11连接，且所述第一折弯部22的一侧边与内壳体13连接，另一侧边与外壳体14连接，以限定出第一分冷却液流道。

第二折弯部23的一端与分隔件主体21的开口处的第二端212连接，另一端与第二盖板12连接，且第二折弯部23的一侧边与内壳体13连接，另一侧边与外壳体14连接，以限定出第二分冷却液流道。

参阅图4，该分隔件主体21可布置在一垂直于箱体10的轴向的平面上，且分隔件主体21的形状与环形冷却液流道c的横截面形状相匹配，分隔件主体21的两侧边分别与外壳体14和内壳体13焊接，或者也可紧贴后通过密封处理，以将冷却液流道c划分为上下两层。且分隔件主体21未闭合从而具有一开口。分隔件主体21的开口处的两端分别为第一端211和第二端212。第一端211连接有第一折弯部22，第二端212连接有第二折弯部23。第一折弯部22的两侧边分别与外壳体14和内壳体13连接，且第二折弯部23的两侧边也分别与外壳体14和内壳体13连接。第一折弯部22的另一端沿远离第二分冷却液流道的方向，即向上的方向倾斜延伸至与第一盖板11连接，从而限定出第二分冷却液流道。第二折弯部23的另一端沿远离第一分冷却液流道的方向倾斜延伸，即向下延伸至与第二盖板12连接，从而限定出第二分冷却液流道。如此，冷却液在进液口a进入后，在多层分冷却液流道内依次流动，直至从出液口b流出，避免冷却液在多层分冷却液流道之间随意流通形成乱流。

容易理解的，分隔件主体21、第一折弯部22以及第二折弯部23中的任一者与箱体10的相应零部件(外壳体14、内壳体13、第一盖板11或者第二盖板12)的连接均可为焊接，或者密封连接或者其他等同方式，可以形成密封良好的流道即可，本实施例对此并不限制。

且第一折弯部22和第二折弯部23均可构造为板状，其相对于分隔件主体21折弯，还可构造为扇形，本实施例对第一折弯部22和第二折弯部23的具体形状并不限定。

作为本实施例的一种选择，分隔件主体21、第一折弯部22和第二折弯部23可一体成型，即可通过冲压工艺制造出闭合件后，将闭合件切开形成一开口，开口一端向上钣金折弯形成第一折弯部22，开口另一端向下钣金折弯形成第二折弯部23。此时，分隔件20为钣金冲压件，结构简单，成本低，从而实现轻量化设计。

作为本实施例的另一种选择，分隔件主体21、第一折弯部22和第二折弯部23彼此之间可通过焊接连接为一体。

在一实施例中，参阅图4，进液口a设置于第一折弯部22的内侧。从而使得冷却液从进液口a流入后可以朝向出液口b的方向流动，避免冷却液反向流动，影响散热。

或者，出液口b设置于第二折弯部23的内侧。即冷却液流动至冷却液流道c的末端时，直接从出液口b流出，避免出液口b与冷却液流道c的末端之间存在间隙，导致冷却液流道c内存在空气而增加热阻。

或者，进液口a设置于第一折弯部22的内侧，且出液口b设置于第二折弯部23的内侧，从而兼具上述优点。

在一实施例中，外壳体14沿箱体10的径向内侧至径向外侧的方向凸出形成一凸出部10a，内壳体13沿箱体10的径向内侧至径向外侧的方向凹陷形成一凹陷部10b,凹陷部10b与凸出部10a对应设置。

参阅图1，外壳体14向外凸出形成一凸出部10a，该凸出部10a的端面用于安装电感等器件，以利于整个液冷模组以及核心模组体积小型化。且为了使得箱体10中冷却液流道c的各个部分的流道面积一致，避免箱体10中流道面积变化导致冷却液的流速急剧变化，箱体10的内壳体13沿箱体10的径向内侧至径向外侧的方向凹陷形成一凹陷部10b，该凹陷部10b与凸出部10a对应设置，以使得整个冷却液流道c的各个部分流道面积一致。且该凹陷部10b增加了箱体10内空腔的面积，可用于容纳核心模组中的相应器件，也利于整个液冷模组以及核心模组体积小型化。即本实施例中，箱体10大致上构成一凸字形。

在一实施例中，液冷模组还包括至少一组散热翅片40，散热翅片40设置于至少两层分冷却液流道c1的任一层分冷却液流道c1内。

本实施例中，通过在分冷却液流道c1内设置至少一组散热翅片40，以提高箱体10与冷却液之间的换热能力，从而提高液冷模组的散热能力。

容易理解的，液冷模组还包括功率器件，所述功率器件设置于所述箱体的任一外侧壁。如，该功率器件为分立MOS30(场效应管)。

作为本实施例的一种选择，散热翅片40与功率器件对应设置。

参阅图1和图5，分立MOS30对应于至少两层分冷却液流道c1的任一层分冷却液流道c1布置，则在该相应的分冷却液流道c1内的对应区域设置至少一组散热翅片40。分立MOS30场效应管通过箱体10的侧壁与散热翅片40将热量传递至冷却液中。因此，散热翅片40可增加该区域内的对流换热面积，从而提高散热能力。

其中，散热翅片40可以是折叠fin，还可以是扣合fin，本实施例对散热翅片40的具体形状并不限制。散热翅片40与冷却液流道c的内侧壁可钎焊连接。散热翅片40通过钎焊工艺焊接连接至冷却液流道c的内侧壁上，可防止破坏箱体10的侧壁结构，避免冷却液流道c出现缝隙导致冷却液流失。

在一实施例中，参阅图1，进液口a与出液口b均设置于箱体10的径向外侧壁上。本实施例中，液冷模组的径向外侧壁预留进出水口，以便于直接与电动汽车上安装电源或者各类控制器的主箱体10连接，从而简化主箱体10的结构，利于电动汽车的模块化设计。

本实用新型还提供了一种核心模组，核心模组具有上述的液冷模组。该核心模组还包括电源等动力模块或者控制模块或者其他做功模块，做功模块通过液冷模组散热。其中，该液冷模组的具体结构参照上述实施例，由于本核心模组采用了上述所有实施例的全部技术方案，因此至少具有上述实施例的技术方案所带来的所有有益效果，在此不再一一赘述。

本实用新型还提供了一种汽车，汽车具有上述的核心模组。该核心模组的具体结构参照上述实施例，由于本汽车采用了上述所有实施例的全部技术方案，因此至少具有上述实施例的技术方案所带来的所有有益效果，在此不再一一赘述。

以上仅为本实用新型的可选实施例，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发明构思下，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 (11)

1.一种液冷模组，其特征在于，包括：

箱体，所述箱体内具有环形冷却液流道，且所述箱体的侧壁上具有与所述冷却液流道连通的进液口和出液口；以及

分隔件，所述分隔件设置于所述冷却液流道内，以将所述环形冷却液流道分隔为至少两层分冷却液流道，至少两层所述分冷却液流道沿所述箱体的轴向依次布置并连通；

其中，至少两层所述分冷却液流道在所述箱体的轴向上的一端处的分冷却液流道与所述进液口和所述出液口中的一者连通，另一端处的分冷却液流道与所述进液口和所述出液口中的另一者连通。

2.根据权利要求1所述的液冷模组，其特征在于，至少两层所述分冷却液流道中任意两层分冷却液流道的截面积相等。

3.根据权利要求1或2所述的液冷模组，其特征在于，至少两层所述分冷却液流道包括：

第一分冷却液流道；以及

第二分冷却液流道；

其中，所述进液口与所述第一冷却液流道和所述第二冷却液流道中的任一者连通，所述出液口与所述第一冷却液流道和所述第二冷却液流道中的另一者连通。

4.根据权利要求3所述的液冷模组，其特征在于，所述箱体包括：

相对且间隔设置的第一盖板与第二盖板；以及

内壳体与外壳体，所述内壳体与所述外壳体均两端开口，且所述内壳体与所述外壳体均设置于所述第一盖板与所述第二盖板之间，以限定出所述冷却液流道。

5.根据权利要求4所述的液冷模组，其特征在于，所述分隔件包括：

分隔件主体，所述分隔件主体的一侧边与所述内壳体连接，另一侧边与所述外壳体连接，且所述分隔件主体具有开口；

第一折弯部，所述第一折弯部的一端与所述分隔件主体的开口处的第一端连接，另一端与所述第一盖板连接，且所述第一折弯部的一侧边与所述内壳体连接，另一侧边与所述外壳体连接，以限定出所述第一分冷却液流道；以及

第二折弯部，所述第二折弯部的一端与所述分隔件主体的开口处的第二端连接，另一端与所述第二盖板连接，且所述第二折弯部的一侧边与所述内壳体连接，另一侧边与所述外壳体连接，以限定出所述第二分冷却液流道。

6.根据权利要求5所述的液冷模组，其特征在于，所述进液口设置于所述第一折弯部的内侧；和/或

所述出液口设置于所述第二折弯部的内侧。

7.根据权利要求4所述的液冷模组，其特征在于，所述外壳体沿所述箱体的径向内侧至径向外侧的方向凸出形成一凸出部；

所述内壳体沿所述箱体的径向内侧至径向外侧的方向凹陷形成一凹陷部，所述凹陷部与所述凸出部对应设置。

8.根据权利要求1所述的液冷模组，其特征在于，所述液冷模组还包括：

至少一组散热翅片，所述散热翅片设置于至少两层所述分冷却液流道的任一层所述分冷却液流道内。

9.根据权利要求8所述的液冷模组，其特征在于，所述液冷模组还包括：

功率器件，所述功率器件设置于所述箱体的任一外侧壁；

其中，所述散热翅片与所述功率器件对应设置。

10.一种核心模组，其特征在于，所述核心模具有如权利要求1-9任一项所述的液冷模组。

11.一种汽车，其特征在于，所述汽车具有如权利要求10所述的核心模组。

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