CN215816032U - 液冷机构及电池包 - Google Patents

Abstract

本申请是关于一种液冷机构及电池包。所述液冷机构包括至少一个设有进液口和出液口的液冷板组件；所述液冷板组件包括相对的两块液冷板、及设于所述两块液冷板之间的挡板，所述两块液冷板及挡板共同限定出设于所述进液口与出液口之间的至少一个冷却液流动区；所述冷却液流动区包括与所述进液口连通的进液区、与所述出液口连通的出液区、以及并连连接于所述进液区与所述出液区之间的多个支路；所述支路包括进液端、出液端、以及多个子流道，所述进液端设于所述进液区，所述出液端设于所述出液区，所述多个子流道依次首尾相连而形成串连连接。本申请提供的方案，降低了冷却液的流阻，提升了液冷板的温度一致性。

Description

液冷机构及电池包

技术领域

本申请涉及电池冷却技术，尤其涉及液冷机构及电池包。

背景技术

随着传统能源的紧缺和环境问题的日益突出，作为可代替传统汽车的新能源汽车的发展越来越成为人们关注的热点。电池包作为新能源汽车的核心部件，电池包内部温度直接影响其安全性能，进而影响到整车的使用安全。

相关技术中的电池包内一般设有液冷板，液冷板用于对电池包进行液冷散热，但相关技术中液冷板，其流道的流阻大，流量一致性差。

实用新型内容

为解决或部分解决相关技术中存在的问题，本申请提供一种液冷机构及电池包，降低了冷却液的流阻，提升了液冷板的温度一致性。

本申请第一方面提供一种电池包液冷机构，所述液冷机构包括至少一个设有进液口和出液口的液冷板组件；所述液冷板组件包括相对的两块液冷板、及设于所述两块液冷板之间的挡板，所述两块液冷板及挡板共同限定出设于所述进液口与出液口之间的至少一个冷却液流动区；

所述冷却液流动区包括与所述进液口连通的进液区、与所述出液口连通的出液区、以及并连连接于所述进液区与所述出液区之间的多个支路；

所述支路包括进液端、出液端、以及多个子流道，所述进液端设于所述进液区，所述出液端设于所述出液区，所述多个子流道依次首尾相连而形成串连连接。

在其中一个实施例中，所述多个支路沿第一方向并列分布于所述进液区与所述出液区之间。

在其中一个实施例中，所述支路的多个子流道沿与所述第一方向垂直的第二方向延伸，且并列设置于所述进液区和所述出液区之间，使得冷却液自所述进液区流入所述支路的进液端后，迂回流过所述多个子流道。

在其中一个实施例中，沿所述第二方向，所述进液口和出液口设于所述多个支路的同一侧，所述进液区与所述出液区分设于所述多个支路的两侧；

所述进液口和出液口在所述第一方向上错开设置，并分设于所述液冷板组件沿所述第一方向的两端。

在其中一个实施例中，所述支路包括3个子流道，所述3个子流道形成S形流道。

在其中一个实施例中，所述进液口和所述出液口在所述第二方向上错开设置。

在其中一个实施例中，所述液冷板组件设有多个所述冷却液流动区；

其中，多个所述冷却液流动区沿所述第一方向分布；或者，

多个所述冷却液流动区沿所述第二方向分布；或者，

多个所述冷却液流动区部分沿所述第一方向分布，部分沿所述第二方向分布。

在其中一个实施例中，所述液冷板组件设有沿所述第二方向分布的两个所述冷却液流动区；

所述进液口和所述出液口设于所述液冷板组件在所述第二方向上的中间区域。

在其中一个实施例中，所述液冷机构包括至少两个所述液冷板组件；

所述至少两个所述液冷板组件的至少两个所述进液口设于沿所述第一方向延伸的第一直线上；

所述至少两个所述液冷板组件的至少两个所述出液口设于沿所述第一方向延伸的第二直线上，所述第二直线与所述第一直线间隔设置。

本申请第二方面提供一种电池包，包括电池模组及用于冷却所述电池模组的如上所述的液冷机构。

本申请提供的技术方案可以包括以下有益效果：

本申请实施例提供的电池包液冷机构，所述液冷机构包括至少一个设有进液口和出液口的液冷板组件；所述液冷板组件包括相对的两块液冷板、及设于所述两块液冷板之间的挡板，所述两块液冷板及挡板共同限定出设于所述进液口与出液口之间的至少一个冷却液流动区；所述冷却液流动区包括与所述进液口连通的进液区、与所述出液口连通的出液区、以及并连连接于所述进液区与所述出液区之间的多个支路；所述支路包括进液端、出液端、以及多个子流道，所述进液端设于所述进液区，所述出液端设于所述出液区，所述多个子流道依次首尾相连而形成串连连接，这样设置后，在每个冷却液流动区，冷却液可以从进液区分别进入多个支路，流经各支路的子流道后从出液区流出，多个支路的设置可以使单个流道的长度较短，从而缩短冷却液的流通路径，降低了流阻，也使的进水口与出水口处的冷却液的温度差异较小，提升了液冷板的温度一致性。

应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的，并不能限制本申请。

附图说明

通过结合附图对本申请示例性实施方式进行更详细的描述，本申请的上述以及其它目的、特征和优势将变得更加明显，其中，在本申请示例性实施方式中，相同的参考标号通常代表相同部件。

图1是本申请实施例示出的液冷机构的液冷板组件的结构示意图；

图2是本申请实施例示出的液冷机构中液冷板的结构示意图；

图3是图2中A处的局部放大示意图。

附图标记：液冷板组件100；液冷板101；挡板1331；进液口110；出液口120；冷却液流动区130；进液区131；出液区132；子流道133；总流路134；进液端A、B、C、D。

具体实施方式

下面将参照附图更详细地描述本申请的实施方式。虽然附图中显示了本申请的实施方式，然而应该理解，可以以各种形式实现本申请而不应被这里阐述的实施方式所限制。相反，提供这些实施方式是为了使本申请更加透彻和完整，并且能够将本申请的范围完整地传达给本领域的技术人员。

应当理解，尽管在本申请可能采用术语“第一”、“第二”、“第三”等来描述各种信息，但这些信息不应限于这些术语。这些术语仅用来将同一类型的信息彼此区分开。例如，在不脱离本申请范围的情况下，第一信息也可以被称为第二信息，类似地，第二信息也可以被称为第一信息。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本申请的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

在本申请的描述中，需要理解的是，术语“长度”、“宽度”、“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申请和简化描述，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申请的限制。

除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，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。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申请中的具体含义。

相关技术中的电池包内一般设有液冷板，液冷板用于对电池包进行液冷散热，但相关技术中液冷板，其流道的流阻大，流量一致性差，对电池包难以实现更为均匀的散热。针对上述问题，本申请实施例提供一种液冷板，降低了冷却液的流阻，提升了液冷板的温度一致性。

以下结合附图详细描述本申请实施例的技术方案。

请参照图1至图3，本申请实施例提供的液冷板机构，包括至少一个设有进液口110和出液口120的液冷板组件100；液冷板组件100包括相对的两块液冷板101、及设于两块液冷板101之间的挡板1331，两块液冷板101及挡板1331共同限定出设于进液口110与出液口110之间的至少一个冷却液流动区130；冷却液流动区130包括与进液口110连通的进液区131、与出液口120连通的出液区132、以及并连连接于进液区131与出液区132之间的多个支路；支路包括进液端、出液端、以及多个子流道133，进液端设于进液区131，出液端设于出液区132，多个子流道133依次首尾相连而形成串连连接，这样设置后，在每个冷却液流动区130，冷却液可以从进液区131分别进入多个支路，流经各支路的子流道后从出液区132流出，多个支路的设置可以使单个流道的长度较短，从而缩短冷却液的流通路径，降低了流阻，也使的进水口与出水口处的冷却液的温度差异较小，提升了液冷板组件100的温度一致性。

一些实施例中，液冷板组件100可以包括上液冷板和下液冷板，挡板1331可形成于下液冷板朝向上液冷板的一侧，挡板1331具有预设形状，当上液冷板和下液冷板相组合后，能共同限定出设于进液口110与出液口110之间的至少一个冷却液流动区。

挡板1331可以具有不同的宽度，这样可以限定出不同子流道133之间的间距，进而可便捷的设置子流道133之间的间距。

多个支路沿第一方向Y并列分布于进液区131与出液区132之间。支路的多个子流道133沿与第一方向Y垂直的第二方向X延伸，且并列设置于进液区131和出液区132之间，使得冷却液自进液区131流入支路的进液端后，迂回流过多个子流道133。

本实施例中，可以将液冷板组件100中的液冷板101设置为矩形，矩形相邻的两个边分别沿第一方向Y和第二方向X，多个支路沿第一方向Y方向并列设置，每个支路中的多个子流道133沿第二方向X方向延伸且沿Y方向并列设置。

本实施例中，沿第二方向X，进液口110和出液口110设于多个支路的同一侧，进液区131与出液区132分设于多个支路的两侧；进液口110和出液口110在第一方向Y上错开设置，并分设于液冷板组件100沿第一方向Y的两端。如图1所示，多个支路分别包括与进液区131相连的进液端A、B、C、D，以及包括与出液区132相连的出液端，冷却液在进液区131通过各进液端A、B、C、D流入对应的支路，在各支路中流通完毕后，最终通过各自的出液端汇入出液区132，这样形成了多个流道的并联连接，同时，多个支路中的多个子流道133首尾相连，这样形成了多个子流道133的串联连接。

相关技术中，液冷板的流道一般采用单一的串联或并联设计，串联流道的流量一致性好，但流阻大；并联流道流阻小，但很难做到流量一致。本实施例提供的液冷板组件100，不仅多个支路并联连接，而且每一支路中的多个子流道133串联连接，实现了并联和串联的相结合，在实现流量具有高度一致性的同时，也能有效降低流阻。

继续参照图1，图1中，虚线箭头所示的方向为冷却液的流向，多个支路分别包括3个子流道133，3个子流道133相平行且延伸于进液区131和出液区132之间；相邻的子流道133在靠近于进液区131或出液区132的位置相连通，每一流道中的3个子流道133相连通后，可以形成S形流道，这样设置后，使得冷却液自进液区131流入各支路的进液端A、B、C、D后，可迂回流过3个子流道133，使得相邻的子流道133中的冷却液的流向相反，例如，其中一子流道133中的冷却液的流向朝向进液区131一侧，另一子流道133中的冷却液的流向朝向出液区132一侧，能使冷却液可以在靠近于进液区131和出液区132的部位往复循环流通，这样可使每个支路的温度更加均衡。

本实施例中，进液口110和出液口120在第二方向X上错开设置，这样可以使冷却液在流道的各区域的流量更加均匀，利于降低流阻。

由于冷却液在每一子流道133中的初段流向末段时，冷却液会和被冷却物体或被加热物体产生热交换，因此，子流道133末段温度一般会高于或低于初段，将沿第一方向Y相邻的子流道133在靠近于进液区131或出液区132的位置相连接，每一支路中的多个子流道133相连接后，其中一个子流道133的末段会与并列相邻的另一个子流道133的初段相并列，多个子流道133的初段和末段交替并列后能形成温差补偿，使得液冷板组件100的整个冷却液流动区的温度一致性更好。

一些实施例中，液冷板组件100设有进液口110和出液口120；进液区131邻近于进液口110设置。出液区132可以远离于进液口110设置，出液区132与出液口120之间通过总流路134相连通，由于进液区131邻近于进液口110设置，进液区131的冷却液的温度差较小，这样可以使得每个流道中输入的冷却液的流量及温度更加均匀。

另外，由于多个支路的出液端均靠近于出液区132，且出液区132与出液口120之间通过总流路134相连通，总流路134中的冷却液由多个子流道133的末段流出，冷却液的温度虽然较高，但是，总流路134中的冷却液具有更大的流速，这样可以弥补由于温度上升带来的热交换能力下降。

一些实施例中，可以将总流路134与多个子流道133沿第一方向Y并列设置，总流路134中的冷却液的流向朝向温差较大的进液区131一侧，这样，能进一步使得液冷板组件100的冷却液流动区具有更好地温度一致性。

本实施例的液冷板组件100可以设有多个冷却液流动区130，其中，多个冷却液流动区沿第一方向Y分布；或者，多个冷却液流动区沿第二方向X分布；或者，多个冷却液流动区部分沿第一方向Y分布，部分沿第二方向X分布。一种实现方式中，多个冷却液流动区130用于分别和不同的被冷却或被加热物体产生热交换，这样可以使得采用一个液冷板组件100可同时对多个物体进行温度控制。

一些实施例中，每一冷却液流动区130设有预设数量的支路，每一支路中具有预设数量的子流道133，例如，作为优选，例如，支路可以设置4个，每一支路中的子流道133可以设置3条，这样可以使得支路的并联数量和子流道133的串联数量满足流量平衡的需求，能使液冷板组件100实现兼顾流速与压降的整体设计。

可以理解的是，本实施例的流道和每一支路中的子流道133的数量不限于以上实施例的数量，在其他实施例中，根据实际需要可设置相应不同的数量。

经过试验得知：将本实施例的液冷板组件100设置为以上结构后，每个支路的流量流速能保持一致，例如，流速均大于0.2m/s，该流速能提供更好的热交换能力，流阻也更低，例如，整个液冷板组件100在6.6L每分钟的冷却液流量下，压降为3200Pa。

本实施例中，液冷机构包括至少两个液冷板组件100，至少两个液冷板组件100的至少两个进液口110设于沿第一方向Y延伸的第一直线上；至少两个液冷板组件100的至少两个出液口110设于沿第一方向Y延伸的第二直线上，第二直线与第一直线间隔设置。

设置至少两个液冷板组件100后，当该液冷板组件100应用于电动汽车的电池包的冷却时，可以实现用一片液冷板组件100同时冷却两个电池模组，两个液冷分区130可以均匀分配左右8个流道，这样设置后，根据整车布置需求，仅需2至4片液冷板组件100即可实现整个电池包的冷却，有效提升了电池包的液冷效率。

本实施例中，液冷板组件100设有沿第二方向X分布的两个冷却液流动区130；进液口110和出液口120设于液冷板组件100在第二方向X上的中间区域。可以理解的，进液口110和出液口120可不限于的中间区域，还可以根据电池包的大小与结构灵活调整，例如，在一些实施例中，将进液口110和出液口120分设于液冷板组件100的两侧，或者，同时设置于液冷板组件100的其中一侧。

本实施例中，进液口110和出液口120之间形成有设定的间距，例如，可以将进液口110偏向右侧的冷却液流动区130设置，出液口120偏向左侧的冷却液流动区130设置，这样能方便电池包内的管路与接头的布置，由于电池包中央存在结构件，进液口110和出液口120位于中央可以节约进液管和出液管在电池包内的布置空间，能实现更紧凑有效的模块化设计。另外，如果有多个电池包组合在一起，各电池包的出液口120能处于同一条线上，进液口110能处于另一条线上，这样可以使用两条不同管路把多个液冷板组件100的进液口110和出液口120相连。

可以理解的，本实施例不限于设置两个冷却液流动区130，在其他实施例中，根据实际需要，还可以设置两个以上冷却液流动区130。

与前述液冷板组件100及其实施例相对应，本申请还提供了一种电池包及相应的实施例。本申请实施例提供的电池包，包括电池模组及用于冷却所述电池模组的如上实施例的液冷机构。

该液冷板机构包括至少一个设有进液口110和出液口110的液冷板组件100；液冷板组件100包括相对的两块液冷板、及设于两块液冷板之间的挡板1331，两块液冷板及挡板1331共同限定出设于进液口110与出液口110之间的至少一个冷却液流动区；冷却液流动区包括与进液口110连通的进液区131、与出液口110连通的出液区132、以及并连连接于进液区131与出液区132之间的多个支路；支路包括进液端、出液端、以及多个子流道，进液端设于进液区131，出液端设于出液区132，多个子流道依次首尾相连而形成串连连接，这样设置后，在每个冷却液流动区，冷却液可以从进液区131分别进入多个支路，并分别从出液区132流出，多个支路的设置可以使单个流道的长度较短，从而缩短冷却液的流通路径，降低了流阻，也使的进水口与出水口处的冷却液的温度差异较小，提升了液冷板的温度一致性。

上文中已经参考附图详细描述了本申请的方案。在上述实施例中，对各个实施例的描述都各有侧重，某个实施例中没有详细描述的部分，可以参见其他实施例的相关描述。本领域技术人员也应该知悉，说明书中所涉及的动作和模块并不一定是本申请所必须的。另外，可以理解，本申请实施例方法中的步骤可以根据实际需要进行顺序调整、合并和删减，本申请实施例装置中的模块可以根据实际需要进行合并、划分和删减。

以上已经描述了本申请的各实施例，上述说明是示例性的，并非穷尽性的，并且也不限于所披露的各实施例。在不偏离所说明的各实施例的范围和精神的情况下，对于本技术领域的普通技术人员来说许多修改和变更都是显而易见的。本文中所用术语的选择，旨在最好地解释各实施例的原理、实际应用或对市场中的技术的改进，或者使本技术领域的其它普通技术人员能理解本文披露的各实施例。

Claims (10)

1.一种电池包液冷机构，其特征在于：

所述液冷机构包括至少一个设有进液口和出液口的液冷板组件；所述液冷板组件包括相对的两块液冷板、及设于所述两块液冷板之间的挡板，所述两块液冷板及挡板共同限定出设于所述进液口与出液口之间的至少一个冷却液流动区；

所述冷却液流动区包括与所述进液口连通的进液区、与所述出液口连通的出液区、以及并连连接于所述进液区与所述出液区之间的多个支路；

所述支路包括进液端、出液端、以及多个子流道，所述进液端设于所述进液区，所述出液端设于所述出液区，所述多个子流道依次首尾相连而形成串连连接。

2.根据权利要求1所述的液冷机构，其特征在于：

所述多个支路沿第一方向并列分布于所述进液区与所述出液区之间。

3.根据权利要求2所述的液冷机构，其特征在于：

所述支路的多个子流道沿与所述第一方向垂直的第二方向延伸，且并列设置于所述进液区和所述出液区之间，使得冷却液自所述进液区流入所述支路的进液端后，迂回流过所述多个子流道。

4.根据权利要求3所述的液冷机构，其特征在于：

沿所述第二方向，所述进液口和出液口设于所述多个支路的同一侧，所述进液区与所述出液区分设于所述多个支路的两侧；

所述进液口和出液口在所述第一方向上错开设置，并分设于所述液冷板组件沿所述第一方向的两端。

5.根据权利要求4所述的液冷机构，其特征在于：

所述支路包括3个子流道，所述3个子流道形成S形流道。

6.根据权利要求4所述的液冷机构，其特征在于：

所述进液口和所述出液口在所述第二方向上错开设置。

7.根据权利要求3所述的液冷机构，其特征在于：所述液冷板组件设有多个所述冷却液流动区；

其中，多个所述冷却液流动区沿所述第一方向分布；或者，

多个所述冷却液流动区沿所述第二方向分布；或者，

多个所述冷却液流动区部分沿所述第一方向分布，部分沿所述第二方向分布。

8.根据权利要求6所述的液冷机构，其特征在于：

所述液冷板组件设有沿所述第二方向分布的两个所述冷却液流动区；

所述进液口和所述出液口设于所述液冷板组件在所述第二方向上的中间区域。

9.根据权利要求7或8所述的液冷机构，其特征在于：

所述液冷机构包括至少两个所述液冷板组件；

所述至少两个所述液冷板组件的至少两个所述进液口设于沿所述第一方向延伸的第一直线上；

所述至少两个所述液冷板组件的至少两个所述出液口设于沿所述第一方向延伸的第二直线上，所述第二直线与所述第一直线间隔设置。

10.一种电池包，其特征在于，包括电池模组及用于冷却所述电池模组的如权利要求1-9任一项所述的液冷机构。

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