CN217822985U - 液冷板及储能装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及液冷散热技术领域，旨在解决产品的温度难以保持一致性技术问题，提供液冷板及储能装置。其中，液冷板用于冷却发热件的不同区域，液冷板包括本体。本体设有进液口、出液口和U形冷却管路，U形冷却管路用于从进液口通入冷却液，并从出液口排出冷却液。进液口和出液口设于U形冷却管路的两个开口并位于本体的同一侧。U形冷却管路包括多组冷却通道，每组冷却通道包括多个流道，相邻的两组冷却通道的多个流道分别相连，发热件的第一区域的温度大于第二区域的温度，与第一区域对应的冷却通道的流道的数量不小于与第二区域对应的冷却通道的流道的数量。本实用新型的有益效果是冷却发热件时使发热件各区域的温差较小。

Description

液冷板及储能装置

技术领域

本实用新型涉及液冷散热技术领域，具体而言，涉及液冷板及储能装置。

背景技术

已知的液冷板内设有弯曲的冷却通道，通过向冷却通道内注入冷却液，以冷却置于液冷板上的产品。然而已知的液冷板在不同的冷却通道处的温度偏差较大，从而会影响到液冷板冷却产品的效果，使产品的温度难以保持一致性。

实用新型内容

本实用新型提供液冷板及储能装置，以解决发热件的温度难以保持一致性技术问题。

第一方面，本实用新型提供一种液冷板，用于冷却发热件的不同区域，所述液冷板包括：本体，所述本体设有进液口、出液口和U形冷却管路，所述U形冷却管路用于从所述进液口通入冷却液，并从所述出液口排出所述冷却液；所述进液口和所述出液口设于所述U形冷却管路的两个开口并位于所述本体的同一侧；所述U形冷却管路包括多组冷却通道，每组所述冷却通道包括多个流道，相邻的两组所述冷却通道的多个所述流道分别相连，所述发热件的第一区域的温度大于第二区域的温度，与所述第一区域对应的所述冷却通道的所述流道的数量不小于与所述第二区域对应的所述冷却通道的所述流道的数量。

当发热件的第一区域的温度大于第二区域温度时，在冷却液的流通方向上，如果第一区域所对应的冷却通道位于第二区域所对应的冷却通道的上游，冷却液在经过第一区域的换热后温度会下降，但是第二区域所需要的换热量也较小，因而可以将第一区域对应的冷却通道的流道的数量设置为大于或等于第二区域对应的冷却通道的流道的数量即可满足第二区域的换热需求，并使第一区域和第二区域的温差较小；如果第一区域所对应的冷却通道位于第二区域所对应的冷却通道的下游，此时将第一区域对应的冷却通道的流道的数量设置为大于第二区域对应的冷却通道的流道的数量，位于上游的冷却液温度较低，但是其流量和与发热件的接触面积较小，位于下游的冷却液温度虽然较高，但是增加流道数量后可以提高冷却通道与第一区域的接触面积及其中冷却液的流量，从而也可以提高换热性能，使得第一区域和第二区域的温差较小。

在一种可能的实施方式中：在所述冷却液的流通方向上，前一个所述冷却通道的所述流道的数量小于后一个所述冷却通道的所述流道的数量。

在一种可能的实施方式中：所述U形冷却管路还包括混合管路，多组所述冷却通道分为进液通道和出液通道，所述进液通道和所述出液通道分别包括多组所述冷却通道，所述进液通道的一端与所述进液口连通，另一端与所述混合管路的一端连通，所述出液通道的一端与所述混合管路的另一端连通，另一端与所述出液口连通。

在一种可能的实施方式中：在所述冷却液的流通方向上，所述混合管路的宽度大于所述流道的宽度，所述混合管路内还设有多个第一扰流部。

在一种可能的实施方式中：所述进液通道和所述出液通道在第一方向上分布，所述进液通道和所述出液通道分别在第二方向上延伸。

在一种可能的实施方式中：相邻的两组所述冷却通道的所述流道之间通过连接通道连通，所述进液口和所述冷却通道的所述流道通过所述连接通道连通，所述出液口和所述冷却通道的所述流道通过所述连接通道连通，所述连接通道与所述流道、所述进液口或所述出液口的连接处设有圆弧拐角。

在一种可能的实施方式中：在垂直于所述冷却液的流通方向的平面上，所述流道的截面面积均相同。

在一种可能的实施方式中：所述进液口和所述出液口在第一方向上的连线具有中点，在第一方向上，所述进液口和所述中点之间的距离大于所述进液口和所述本体的边缘的距离，所述出液口和所述中点之间的距离大于所述出液口与所述本体的边缘的距离。

在一种可能的实施方式中：部分所述冷却通道的所述流道内设有第二扰流部。

第二方面，本实用新型提供一种储能装置，包括如前文所述的液冷板及电池模组。所述电池模组设于所述液冷板。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对实施例中的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本实用新型的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，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获得其他相关的附图。

图1为本实用新型一实施例的液冷板的结构示意图；

图2为本实用新型一实施例的液冷板的爆炸结构示意图；

图3为本实用新型一实施例的液冷板的内部结构示意图；

图4为本实用新型一实施例的液冷板的内部局部结构示意图；

图5为本实用新型一实施例的储能装置的结构示意图。

主要元件符号说明：

液冷板 100

本体 10

流道板 11

压合板 12

第一流道区 13

第二流道区 14

第三流道区 15

第四流道区 16

第五流道区 17

进液口 20

出液口 30

U形冷却管路 40

混合管路 41

进液通道 42

出液通道 43

冷却通道 50

流道 51

连接通道 52

第一扰流部 61

第二扰流部 62

圆弧拐角 70

进液管 81

出液管 82

导热胶层 90

电池模组 200

储能装置 300

第一方向 M

第二方向 N

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，所描述的实施例仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。

需要说明的是，当元件被称为“固定于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。当一个元件被认为是“设置于”另一个元件，它可以是直接设置在另一个元件上或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本实用新型领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本实用新型的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施方式的目的，不是旨在于限制本实用新型。本文所使用的术语“或/及”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

本实用新型的一些实施方式作详细说明。在不冲突的情况下，下述的实施方式及实施方式中的特征可以相互组合。

实施例1

参见图1至图4，本实施例提供一种液冷板100，用于冷却发热件的不同区域，液冷板100包括本体10。本体10设有进液口20、出液口30和U形冷却管路40，U形冷却管路40用于从进液口20通入冷却液，并从出液口30排出冷却液。进液口20和出液口30设于U形冷却管路40的两个开口并位于本体10的同一侧。U形冷却管路40包括多组冷却通道50，每组冷却通道50包括多个流道51，相邻的两组冷却通道50的多个流道51分别相连，发热件的第一区域的温度大于第二区域的温度，与第一区域对应的冷却通道50的流道51的数量不小于与第二区域对应的冷却通道50的流道51的数量。

冷却通道50的流道51内的冷却液和发热件交换热量后温度会下降，因此，在冷却液的流通方向上，冷却液的温度是逐渐上升的。本实施例中，冷却液从进液口20进入U形冷却管路40后，在U形冷却管路40的多组冷却通道50的多个流道51内依次流通直至出液口30，当冷却液流通至不同冷却通道50时，会对发热件的不同区域进行热交换。

由于发热件的不同区域的温差可能较小也可能较大，本实施例中，当发热件的第一区域的温度大于第二区域温度时，在冷却液的流通方向上，如果第一区域所对应的冷却通道50位于第二区域所对应的冷却通道50的上游，冷却液在经过第一区域的换热后温度会下降，但是第二区域所需要的换热量也较小，因而可以将第一区域对应的冷却通道50的流道51的数量设置为大于或等于第二区域对应的冷却通道50的流道51的数量即可满足第二区域的换热需求，并使第一区域和第二区域的温差较小；如果第一区域所对应的冷却通道50位于第二区域所对应的冷却通道50的下游，此时将第一区域对应的冷却通道50的流道51的数量设置为大于第二区域对应的冷却通道50的流道51的数量，位于上游的冷却液温度较低，但是其流量和与发热件的接触面积较小，位于下游的冷却液温度虽然较高，但是增加流道51数量后可以提高冷却通道50与第一区域的接触面积及其中冷却液的流量，从而也可以提高换热性能，使得第一区域和第二区域的温差较小。

因此，本实施例中，通过对不同冷却通道50的流道51的数量的调整，可以使得发热件各个区域的温差较小，提高液冷板100的散热均匀性。此外，U形冷却管路40的U形结构，以及进液口20和出液口30位于本体10的同一侧，还能减进液口20至出液口30的冷却液的流动路径长度，降低冷却液在U形冷却管路40内的流动阻力，进而减少U形冷却管路40内各个流道51的冷却液的流动差异，从而进一步提高散热均匀性。

另外，参见图5，本实施例中，发热件可为电池模组300，本实用新型其他实施例中，发热件也可设为其他储能结构。

在一些实施例中，参见图2和图3，在冷却液的流通方向上，前一个冷却通道50的流道51的数量小于后一个冷却通道50的流道51的数量。

在冷却液的流通方向上，后一组的冷却通道50的流道51数量多于前一组的冷却通道50的流道51数量，从而逐渐提高了冷却液的流量也同时增大了冷却通道50与发热件的接触面积。

已知的发热件在运行时通常会均匀发热，因此，当均匀发热的发热件设于液冷板100时，在冷却液的流通方向上，位于上游的冷却液温度较低，但是其流量和与发热件的接触面积较小，位于下游的冷却液温度较高，但是流量和发热件的接触面积较大，从而使得U形冷却管路40上各处与发热件的热交换效果较为接近，进而使得发热件各区域的温差较小。

在一些实施例中，参见图2，U形冷却管路40还包括混合管路41，多组冷却通道50分为进液通道42和出液通道43，进液通道42和出液通道43分别包括多组冷却通道50，进液通道42的一端与进液口20连通，另一端与混合管路41的一端连通，出液通道43的一端与混合管路41的另一端连通，另一端与出液口30连通。

混合管路41能够对由多个流道51输出的完成换热后的冷却液起到均匀混合作用，从而便于提高混合管路41内的冷却液的温度均匀性，以使混合管路41的冷却液进入出液通道43后可以更好地与发热件换热，提高液冷板100对发热件的换热效率。

当然，需要说明的是，在本实用新型的其他实施例中，进液通道42和出液通道43内也可以根据实际需求设置混合管路41，以对完成换热后的冷却液进行混合，从而进一步提高冷却液的温度均匀性，提高液冷板100对发热件的换热效率。

在一些实施例中，参见图3，在冷却液的流通方向上，混合管路41的宽度大于流道51的宽度，混合管路41内还设有多个第一扰流部61，多个第一扰流部61沿冷却液的流通方向分布。

多个第一扰流部61可以扰动流动的冷却液，从而提高冷却液的混合均匀程度。

具体地，本实施例中多个第一扰流部61的形状各不相同，以进一步提高扰动效果。

在一些实施例中，参见图2，进液通道42和出液通道43在第一方向M上分布，进液通道42和出液通道43分别在第二方向N上延伸。

由于进液通道42和出液通道43分别沿第一方向M延伸，使得进液通道42及出液通道43内各组冷却通道50的多个流道51内的冷却液的流动方向均一致，进而降低进液通道42和出液通道43内的冷却流道51的流动阻力，使得冷却液可以更好地与发热件进行换热，提高对发热件的冷却效果。

在一些实施例中，参见图3，相邻的两组冷却通道50的流道51之间通过连接通道52连通，进液口20和冷却通道50的流道51通过连接通道52连通，出液口30和冷却通道50的流道51通过连接通道52连通，连接通道52与流道51、进液口20或出液口30的连接处设有圆弧拐角70。

圆弧拐角70过度可以避免冷却液流动过程中产生涡流，从而减少冷却液的流动阻力，使冷却液更为顺畅地在相邻的冷却通道50之间流动，进而提高冷却液对发热件的热交换效果。

另外，本实施例中多个流道51之间的连接处没有变径设置，使得本体10可以通过加工成本更低的吹胀式工艺加工，从而降低液冷板100的加工成本。

在一些实施例中，参见图4，在垂直于冷却液的流通方向的平面上，流道51的截面面积均相同。

由于多个冷却通道50的流道51的截面面积相同，既可以确保流道51数量多的冷却通道50的接触面积及流量均更大，还能够使流道51内没有变径设置，以使本体10可以通过加工成本更低的吹胀式工艺加工，从而降低液冷板100的加工成本。

在一些实施例中，参见图3，进液口20和出液口30在第一方向M上的连线具有中点，在第一方向M上，进液口20和中点之间的距离大于进液口20和本体10的边缘的距离，出液口30和中点之间的距离大于出液口30与本体10的边缘的距离。

通过上述结构设置，使得冷却液在本体10中间位置的流动速度和本体10两侧的流动速度差异较小，使得冷却液在流过不同冷却通道50的流道51的流速较为接近，提高了冷却液的流动均匀性，进而提高液冷板100对发热件的散热效果。

在一些实施例中，参见图3，部分冷却通道50的流道51内设有第二扰流部62。

当流道51数量较多时，通过在流道51内设置第二扰流部62，可以对流道51内的冷却液起到扰动作用，以避免因流量太大导致冷却液流动受阻的问题，从而确保冷却液的顺利流动。

在一些实施例中，参见图4，本体10包括流道板11和压合板12，流道板11的一侧凹陷，压合板12压合设于流道板11的凹陷面以与流道板11凹陷的区域限定U形冷却管路40，流道板11部分保持不变的区域形成第一扰流部61和第二扰流部62。

通过上述结构设置，可以通过吹胀式工艺形成流道板11，从而降低液冷板100的加工成本。

具体地，流道板11与压合板12通过钎焊工艺连接，提高U形冷却管路40的密封性。

在一些实施例中，参见图1，液冷板100还包括进液管81和出液管82，进液管81与进液口20连通，出液管82与出液口30连通。同时，进液管81与进液口20通过填料焊接工艺结合，出液管82与出液口30通过填料焊接工艺结合。

实施例2

参见图1至图4，本实施例提供一种液冷板100，用于冷却发热件的不同区域，液冷板100包括本体10。本体10设有进液口20、出液口30和U形冷却管路40，U形冷却管路40用于从进液口20通入冷却液，并从出液口30排出冷却液。进液口20和出液口30设于U形冷却管路40的两个开口并位于本体10的同一侧。U形冷却管路40包括多组冷却通道50，每组冷却通道50包括多个流道51，相邻的两组冷却通道50的多个流道51分别相连。

流道51均沿第二方向N延伸，本体10限定出呈U形依次设置的第一流道区13、第二流道区14、第三流道区15、第四流道区16和第五流道区17。

第一流道区13、第二流道区14、第四流道区16和第五流道区17内分别设有一组冷却通道50。

第一流道区13内的冷却通道50包括两列第一流道组，每组第一流道组包括两个沿第一方向M分布的流道51，两组第一流道组的一端与进液口20连通。

第二流道区14内的冷却通道50包括两列第二流道组，每组第二流道组的一端与一组第一流道组的另一端连通，第二流道组包括三个沿第一方向M分布的流道51。

第三流道区15内设有混和管路，混和管路沿第一方向M延伸，混和管路的一侧与两组第二流道组的另一端连通。

第四流道区16内设有两列第三流道组，第三流道组包括四个沿第一方向M分布的流道51，两列第三流道组的一端与混和管路的另一侧连通。

第五流道区17内的冷却通道50包括两列第四流道组，第四流道组包括五个沿第一方向M分布的流道51，两列第四流道组的一端与两列第三流道组的另一端连通，两列第四流道组的另一端与出液口30连通。

实施例3

参见图5，本实用新型实施例还提供一种储能装置300，包括前文所述的液冷板100和电池模组200。电池模组200设于液冷板100。

该储能装置300因包括上述任一实施例的液冷板100，因而具有上述任一实施例的液冷板100的有益效果，在此不再赘述。

具体地，储能装置300可以是动力电池、移动电池等多种类型的供电结构。

此外，在本实用新型的实施例中，电池模组200既可以是单个电池，也可以是由多个电池组成的电池单元，也可以是由多个电池单元组成的电池包，因而，本实用新型的实施例的电池模组200可根据实际需求选择，无须具体限定。

在一些实施例中，参见图5，储能装置300还包括导热胶层90，导热胶层90设于液冷板100，电池模组200设于导热胶层90，导热胶层90能够进一步提高储能装置300的散热性能。

以上实施方式仅用以说明本实用新型的技术方案而非限制，尽管参照以上较佳实施方式对本实用新型进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本实用新型的技术方案进行修改或等同替换都不应脱离本实用新型技术方案的精神和范围。

Claims (10)

1.一种液冷板，用于冷却发热件的不同区域，其特征在于，所述液冷板包括：

本体，所述本体设有进液口、出液口和U形冷却管路，所述U形冷却管路用于从所述进液口通入冷却液，并从所述出液口排出所述冷却液；

所述进液口和所述出液口设于所述U形冷却管路的两个开口并位于所述本体的同一侧；

所述U形冷却管路包括多组冷却通道，每组所述冷却通道包括多个流道，相邻的两组所述冷却通道的多个所述流道分别相连，所述发热件的第一区域的温度大于第二区域的温度，与所述第一区域对应的所述冷却通道的所述流道的数量不小于与所述第二区域对应的所述冷却通道的所述流道的数量。

2.根据权利要求1所述的液冷板，其特征在于：在所述冷却液的流通方向上，前一个所述冷却通道的所述流道的数量小于后一个所述冷却通道的所述流道的数量。

3.根据权利要求1所述的液冷板，其特征在于：所述U形冷却管路还包括混合管路，多组所述冷却通道分为进液通道和出液通道，所述进液通道和所述出液通道分别包括多组所述冷却通道，所述进液通道的一端与所述进液口连通，另一端与所述混合管路的一端连通，所述出液通道的一端与所述混合管路的另一端连通，另一端与所述出液口连通。

4.根据权利要求3所述的液冷板，其特征在于：在所述冷却液的流通方向上，所述混合管路的宽度大于所述流道的宽度，所述混合管路内还设有多个第一扰流部。

5.根据权利要求3所述的液冷板，其特征在于：所述进液通道和所述出液通道在第一方向上分布，所述进液通道和所述出液通道分别在第二方向上延伸。

6.根据权利要求1所述的液冷板，其特征在于：相邻的两组所述冷却通道的所述流道之间通过连接通道连通，所述进液口和所述冷却通道的所述流道通过所述连接通道连通，所述出液口和所述冷却通道的所述流道通过所述连接通道连通，所述连接通道与所述流道、所述进液口或所述出液口的连接处设有圆弧拐角。

7.根据权利要求1所述的液冷板，其特征在于：在垂直于所述冷却液的流通方向的平面上，所述流道的截面面积均相同。

8.根据权利要求1所述的液冷板，其特征在于：所述进液口和所述出液口在第一方向上的连线具有中点，在第一方向上，所述进液口和所述中点之间的距离大于所述进液口和所述本体的边缘的距离，所述出液口和所述中点之间的距离大于所述出液口与所述本体的边缘的距离。

9.根据权利要求1所述的液冷板，其特征在于：部分所述冷却通道的所述流道内设有第二扰流部。

10.一种储能装置，其特征在于，包括：

如权利要求1-9中任一项所述的液冷板；

电池模组，所述电池模组设于所述液冷板。

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