CN218472083U - 电池箱冷却结构和电动交通工具 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供了一种电池箱冷却结构和电动交通工具。该电池箱冷却结构包含电池箱体(10)和位于电池箱体(10)内的内部冷却系统;冷却液从电池箱体(10)流出;从冷却液进入电池箱体(10)到冷却液流出电池箱体(10)的路径形成冷却液在电池箱体(10)内的流通路径,冷却液能够填充整个电池箱体(10)。本实用新型的技术方案的电池箱冷却结构,冷却液能够填充整个电池箱体,使得冷却液能够与电池箱体内部的各个电芯充分接触,与各部分零件的换热均匀,换热效率较高,有效减小电芯与电芯之间的温差。
Description
本实用新型要求申请日为2022年5月19日,申请号为“202221204244.8”,发明名称为“LECU组件冷却结构、电池箱冷却结构和电动交通工具”的中国实用新型专利的优先权。
技术领域
本实用新型涉及新能源汽车技术领域,具体而言,涉及一种电池箱冷却结构和电动交通工具。
背景技术
新能源汽车以零排放、无污染、噪音低、平顺性好、使用成本低等优点越来越受到市场的欢迎。由锂离子电池组成的电池包是新能源汽车主要的储能部件。在动力电池充放电过程中会产生大量的热量,对动力电池安全、寿命等方面产生不利影响,因此需要及时对动力电池进行冷却以降低其温度使其工作在合适的温度下,同时在冬天环境温度低的地方需要及时对电池加热使其工作在合适的温度下。
常规的液冷方式是采用液冷板,即冷却液在液冷板中流动,电池本体的热量会经过导热胶和液冷板再与冷却液进行热交换,导热胶和液冷板会阻碍热的传递,换热效率较低;同时,冷却液会依次经过多个电芯并进行热交换,这样冷却液与经过的各个电芯热交换量不一致,因此电芯与电芯之间的温度差控制难度较大。
实用新型内容
本实用新型的主要目的在于提供一种电池箱冷却结构和电动交通工具,冷却液能够填充整个电池箱体,使得冷却液能够与电池箱体内部的各个电芯充分接触,与各部分零件的换热均匀,换热效率较高,有效减小电芯与电芯之间的温差。
为了实现上述目的,根据本实用新型的一方面,提供了一种电池箱冷却结构,包含电池箱体和位于电池箱体内的内部冷却系统;冷却液从电池箱体一侧进入内部冷却系统后,从电池箱体的另一侧流出;从冷却液进入电池箱体到冷却液流出电池箱体的路径形成冷却液在电池箱体内的流通路径。冷却液能够填充整个电池箱体。
作为一种实施方式,冷却液从电池箱体底部进入内部冷却系统后,从电池箱体的顶部流出;从冷却液进入电池箱体到冷却液流出电池箱体的路径形成冷却液在电池箱体内的流通路径;冷却液能够填充整个电池箱体。
作为一种实施方式,,内部冷却系统还包括电芯冷却结构,电芯冷却结构包括电芯;电芯位于冷却液的流通路径上。
作为一种实施方式,电芯为多个,多个电芯之间至少形成一个供冷却液流通的电芯冷却通道,以使电芯位于冷却液的流通路径上。
作为一种实施方式,内部冷却系统还包括绝缘件冷却结构;绝缘件冷却结构包括绝缘件;绝缘件位于冷却液的流通路径上。
作为一种实施方式,绝缘件上设置有绝缘冷却通道以使绝缘件位于冷却液的流通路径上。
作为一种实施方式,内部冷却系统还包括位于电池箱体上的电池箱体冷却系统;电池箱体冷却系统包括底座和顶盖;底座和顶盖均设置有供冷却液流通的通道,底座设置有冷却液入口且顶盖上设置有冷却液出口;或底座设置有冷却液出口且顶盖上设置有冷却液入口;冷却液从冷却液入口流入,并从冷却液出口流出。
作为一种实施方式,底座设置有冷却液入口且顶盖上设置有冷却液出口;底座设置有流入孔;顶盖设置有回流通道;冷却液流入底座后通过流入孔进入到内部冷却系统;在经过内部冷却系统后再通过回流通道流出电池箱体。
作为一种实施方式,底座为长方体,具有底壁和侧壁,底壁内具有横向通道,侧壁内具有竖向通道;竖向通道设置在横向通道两端并连通至少一个横向通道形成底座通道,横向通道上开设有若干流入孔。
作为一种实施方式,底座还包括流入管组,流入管组包括流入主管和流入左右分管,流入主管与冷却液入口连通,流入左右分管分别与两侧的竖向通道连通。
作为一种实施方式,流入左右分管与竖向通道的连通部位位于竖向通道在竖直方向的中部区域;和/或,流入主管连通至流入左右分管的中间部位。
作为一种实施方式,顶盖还包括位于顶盖内并与回流通道连接的顶部通道,以及连接顶部通道和冷却液出口的流出管组;和/或,顶盖设置有沿着宽度方向延伸的条形凸起,条形凸起从顶盖的底面向电池箱体的内部凸出。
作为一种实施方式,流出管组包括:
至少两个具有第一端和第二端的流出分管,第一端与顶部通道连通;
第一总管,第二端连接至第一总管;以及第二总管,第二总管的两端分别连通冷却液出口与第一总管。
作为一种实施方式,第一总管为直管,第二总管为折弯管。
作为一种实施方式,电池箱冷却结构还包括外部冷却系统,外部冷却系统由冷却液出口起始,到达外部冷却设备,补充动能后到达冷却液入口。
根据本实用新型的另一方面,提供了一种电动交通工具,包括上述的LECU组件冷却结构或上述的电池箱冷却结构。
应用本实用新型的技术方案,电池箱冷却结构,包含电池箱体和位于电池箱体内的内部冷却系统;冷却液从电池箱体一侧进入内部冷却系统后,从电池箱体的另一侧流出;从冷却液进入电池箱体到冷却液流出电池箱体的路径形成冷却液在电池箱体内的流通路径,冷却液能够填充整个电池箱体。由于冷却液可以填充整个电池箱体,因此能够与电池箱体内部的各个零件充分接触,各个零件产生的热量都可以被循环的冷却液带走,流动的冷却液可以使得流经的每个电芯被带走的热量更加均衡,使得电芯之间的温差更小,降低电芯之间温差控制的难度。此外,由于冷却液填充整个电池箱体,因此可以防止电芯与空气接触,有效避免电池在热失控后发生着火现象,进而提高电池可靠性。
附图说明
构成本实用新型的一部分的说明书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示出了本实用新型的实施例的电池箱的整体结构示意图;
图2示出了本实用新型的实施例的电池箱箱体的整体结构示意图;
图3示出了本实用新型的实施例的电池箱底座的整体结构示意图;
图4-1和4-2示出了本实用新型的实施例的电池箱底座的侧向截面示意图;
图5-1和5-2示出了本实用新型的实施例的电池箱顶盖的整体结构示意图;
图6示出了本实用新型的实施例的电池箱顶盖的局部结构示意图;
图7示出了本实用新型的实施例的汇流排的结构示意图;
图8示出了本实用新型的实施例的电池冷却结构的绝缘件整体结构示意图;
图9示出了本实用新型的实施例的基板与绝缘件安装配合后的局部放大图;
图10示出了本实用新型的实施例的标注有A-A截面位置的箱体示意图;
图11示出了图10的箱体的A-A截面处的结构示意图;
图12示出了图11中A处的局部放大示意图;以及
图13示出了本实用新型的实施例的采样端子的结构示意图。
其中,上述附图包括以下附图标记:
10、电池箱体;20、底座;21、底壁;211、底壁内壁;2111、流入孔;212、底壁外壁;213、横向通道;22、冷却液入口;23、出口接管;24、第一侧壁;25、第二侧壁;251、侧壁内壁;252、侧壁外壁;253、竖向通道;254、隔板;26、流入主管;27、流入左右分管;28、绝缘件;281、绝缘冷却通道;282、长条支架;283、连接块;284、加强条;2821、第二定位孔;2831、定位柱;2841、防呆凸起;2832、填充槽;30、顶盖;31、顶盖外壁;32、顶盖内壁;33、顶部通道;34、回流通道;35、条形凸起;40、流出分管;50、第一总管;60、第二总管;70、电芯;71、电芯冷却通道;80、基板;801、基板冷却通道;802、安装孔;90、采样端子;901、上板;902、中板;903、下板;904、通孔;100、汇流排;1001、防呆凹槽;1002、第一定位孔。
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。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本实用新型。
结合参见图1至图13所示,根据本实用新型的实施例,LECU组件冷却结构包括LECU组件,LECU组件冷却结构由冷却液进行冷却,LECU组件位于冷却液的流通路径上。
LECU组件位于冷却液的流通路径上,可以利用冷却液与LECU组件进行直接接触,带走LECU组件所产生的热量,相比于现有技术中电池包内部的LECU上的电气部件和串联用的铜/铝排产生的热量通过自然散热的方式散热,或者将热量传递给电芯通过电芯将热量传递给冷却液进行散热的LECU组件散热方式,本技术方案能够有效提高LECU组件的散热效率,减小电池包内部各处的温差,降低LECU组件的发热对电芯所产生的不利影响,避免影响电芯性能。
LECU组件包括基板80,基板80上设置有至少一个供冷却液流通的基板冷却通道801,以使基板80位于冷却液的流通路径上。冷却液流动过程中,受到基板80的阻挡作用,无法顺利流动至基板80的上表面,与基板80形成充分接触,就会影响冷却液对LECU组件的冷却效果,通过在基板80上开设基板冷却通道801,在冷却液流动过程中,冷却液可以经由基板冷却通道801流动至基板80的上表面,对基板80形成全包围,从而有效提高冷却液对基板80的冷却降温效果。基板冷却通道801在基板80上呈规律性分布,例如均匀分布或者呈六边形分布等,从而能够提供多个冷却液流动通道,方便冷却液流动过程中快速覆盖在基板80上,对基板80形成更加全面的冷却液,提高基板80的冷却效果。
LECU组件还包括与基板80导电连接的采样端子90,在一个实施例中,采样端子90上开设有通孔904,采样端子90位于冷却液的流通路径上;在一个实施例中,采样端子90采用激光焊接的方式焊接在基板80上,采用该焊接方式的采样端子90无通孔904。
结合参见图13所示,在一个实施例中,采样端子90呈Z字形,包括上板901、中板902和下板903,中板902连接在上板901和下板903之间,上板901或下板903与基板80或其他元器件导电连接。
在一个实施例中,基板80的顶部与顶盖30之间形成有容纳冷却液的预设间隔;采样端子90的第一端连接在基板80上,多个采样端子90在基板80上间隔排布;采样端子90的第二端连接在汇流排100上,采样端子90通过汇流排100与电芯70连接。
上述技术方案中,采样端子90的第一端连接在基板80上,以将采样端子90的第一端与基板80电路连接,采样端子90的第二端连接在汇流排100上,这样,基板80与汇流排100之间的连接距离变短,使得基板80能够直接设置采样端子90与汇流排100进行连接,采样端子90可通过汇流排100与电芯70连接,多个采样端子90在基板80上间隔排布,此时,在基板80和汇流排100上连接有多个采样端子90,便于LECU模块对各串和/或并联的电芯70的温度和电压进行采样,方便电池包进行扩容,也便于扩容后的采样。
结合参见图1至图10所示,本实用新型的一个实施例中,绝缘件28设置在底座20上,该绝缘件28的固定方式为卡接在底座20或者螺栓紧固在底座20上,LECU组件设置在绝缘件28上,基板80上设置有基板冷却通道801,绝缘件28上设置有绝缘冷却通道281,相邻的电芯70之间形成电芯冷却通道71,电芯冷却通道71与绝缘冷却通道281连通,冷却液经电芯冷却通道71、绝缘冷却通道281和回流通道34进入顶部通道33。
通过上述设置,冷却液再经冷却液出口流出,可以带走LECU组件及电芯70产生的热量,实现对电芯70的冷却,并且从冷却液出口流出的冷却液经外部冷却系统后回流至冷却液入口22,形成冷却循环。
结合参见图1至图10所示,本实用新型的一个实施例中,绝缘件28包括长条支架282以及设置在相邻的长条支架之间的连接块283,连接块283在朝向基板80的一侧凸出于长条支架282,至少部分连接块283上连接有加强条284,加强条284设置在长条支架282朝向基板80的一侧,加强条284、长条支架282和连接块283围成多种片槽区域,每个片槽区域内设置有一个汇流排100,汇流排100的结构与该汇流排100所设置的片槽区域相适配。
通过上述设置,加强条284、长条支架282和连接块283可配合形成多种片槽区域,为汇流排100提供安装空间,并使所设置的片槽区域能够与多种汇流排100的结构相适配,至少部分片槽区域的形状可以设置为不同,从而使得这些片槽区域的汇流排100的结构与片槽区域匹配之后,便于预先固定,不容易出现错误安装问题,提高装配效率。
结合参见图7和图8所示,本实用新型的一个实施例中,当汇流排100上设置有防呆凹槽1001时,加强条284上设置有防呆凸起2841,防呆凸起2841嵌设在防呆凹槽1001内。
上述技术方案中,通过加强条284上的防呆凸起2841与汇流排100上的防呆凹槽1001的嵌设配合,能够准确快速的将汇流排100安装至绝缘件28,提高装配效率,实现无差错的预固定,降低装配出错的风险,方便后续与电芯正负极的焊接。
结合参见图1至图12所示,本实用新型的一个实施例中,连接块283上设置有定位柱2831,基板80上设置有安装孔802,基板80通过安装孔802安装在定位柱2831上,基板80支撑在连接块283上,定位柱2831包括中空的柱形孔,柱形孔贯通绝缘件28,柱形孔形成绝缘冷却通道281。
上述技术方案中,基板80可通过安装孔802安装在定位柱2831上,使基板80支撑在连接块283上,通过上述设置,能够实现基板80和绝缘件28的快速安装定位,避免在预安装时出错,提高装配效率,降低装配出错的风险;且呈柱形孔的绝缘冷却通道281,冷却液可通过绝缘冷却通道281直接进入到基板80与顶盖30之间的空隙,使得冷却液完全浸没LECU组件,之后冷却液继续上升,经回流通道34进入顶部通道33,再经冷却液出口流出,以带走LECU组件及电芯70产生的热量,实现对电芯70的冷却。
结合参见图1至图8所示,本实用新型的一个实施例中,连接块283朝向基板80的一侧开设有多个填充槽2832,填充槽2832内填充有粘接胶,连接块283通过填充槽2832内的粘接胶与基板80粘接固定。
上述技术方案中,连接块283可通过填充槽2832内的粘接胶与基板80粘接固定,实现基板80与绝缘件28的安装连接。
需要说明的是,在本实用新型的实施例中,基板80除了通过粘胶的方式固定于绝缘件28上,还可以通过卡扣的方式固定于绝缘件28上,或者也可以铆接固定在绝缘件28上。
汇流排100上设置有第一定位孔1002,绝缘件28包括长条支架282,长条支架282上设置有第二定位孔2821。汇流排100上的第一定位孔1002与长条支架282上的第二定位孔2821对齐后,通过热熔胶铆钉铆接固定,实现了汇流排100与绝缘件28的固定。
在本实施例中,冷却液从电芯冷却通道71上升,在到达绝缘件28所在位置时,经绝缘冷却通道281流动到汇流排100与基板80之间的空隙,在填充汇流排100与基板80之间的空隙后,经基板80上的基板冷却通道801进入到基板80与顶盖30之间的空隙,使得冷却液完全浸没LECU组件,之后冷却液继续上升,经回流通道34进入顶部通道33,再经冷却液出口流出,以带走LECU组件及电芯70产生的热量,实现对电芯70的冷却。
通过上述的结构,使得冷却液的流动具有两条路径,一条是从电芯冷却通道71上升到绝缘件28所在位置后,直接经定位柱2831的绝缘冷却通道281流动至基板80上方,因此能够更加有效地保证冷却液更加充分地流经LECU组件,对LECU组件进行有效冷却。
结合参见图1至图12所示,本实用新型的一个实施例中,底座20为长方体,具有底壁21和侧壁,侧壁包括第一侧壁24和第二侧壁25。底壁21顶面设置有绝缘膜或者喷涂绝缘材料,电芯70安装在绝缘膜上方。
上述的电芯70例如为圆柱电芯。
结合参见图1至图12所示,根据本实用新型的实施例,电池箱冷却结构包含电池箱体10和位于电池箱体10内的内部冷却系统;内部冷却系统包括上述的LECU组件冷却结构;冷却液从电池箱体10一侧进入内部冷却系统后,从电池箱体10的另一侧流出;从冷却液进入电池箱体10到冷却液流出电池箱体10的路径形成的冷却液在电池箱体10内的流通路径;内部冷却系统位于流通路径上。
在一些实施例中,电池箱冷却结构包含电池箱体10和位于电池箱体10内的内部冷却系统;该内部冷却系统为独立存在的冷却结构,不包括上述的LECU组件冷却结构,该电池箱冷却结构可以不包含上述的LECU组件冷却结构,成为独立于LECU组件冷却结构存在的电池箱冷却结构,可以独立使用进行电芯等位于电池箱体10内部的部件的冷却,也可以作为独立的冷却结构与LECU组件冷却结构配合使用。
在本实施例中,冷却液能够经电池箱体10进入内部冷却系统,对LECU组件进行冷却后从电池箱体10流出,并在外部进行放热之后回流,形成冷却回路。
内部冷却系统还包括电芯冷却结构,电芯冷却结构包括电芯70;电芯70位于冷却液的流通路径上。由于电芯70位于冷却液的流通路径上,因此也能够经内部冷却系统进行冷却,从而可以利用内部冷却系统的冷却液实现对电芯70以及LECU组件的冷却。
电芯70为多个,多个电芯70之间至少形成一个供冷却液流通的电芯冷却通道71,以使电芯70位于冷却液的流通路径上。由于电芯冷却通道71位于多个电芯70之间,因此在冷却液流经电芯冷却通道71时,能够同时与周侧的电芯70形成接触,对电芯70形成直接冷却,提高对电芯70的冷却效果。同时,由于LECU冷却结构和电芯冷却结构均属于内部冷却系统,因此可以方便进行各个冷却结构的布置,既可以使得LECU冷却结构和电芯冷却结构整体串联在一个空间内,也可以使得两者处在相互独立的空间内,从而能够选取更加合适的冷却方式,保证对于LECU组件以及电芯70的冷却效果更佳。
内部冷却系统还包括绝缘件冷却结构;绝缘件冷却结构包括绝缘件28,在该实施例中,绝缘件28与汇流排100和基板80形成一个整体;所以当LECU组件包括基板80时,绝缘件28设置在基板80和电芯之间。
绝缘件28上设置有绝缘冷却通道281,绝缘件28位于冷却液的流通路径上。当冷却液流经绝缘件28时,会受到绝缘件28的结构影响,导致冷却液的流动分配不合理,通过在绝缘件28上设置绝缘冷却通道281,能够增大冷却液的流动路径,使得冷却液与绝缘件28的接触更佳充分,流动换热更加充分,提高换热效果。
电池箱体10上具有电池箱体冷却系统;电池箱体冷却系统包括底座20和顶盖30;底座20和顶盖30均设置有供冷却液流通的通道,底座20设置有冷却液入口22且顶盖30上设置有冷却液出口;或底座20设置有冷却液出口且顶盖30上设置有冷却液入口22;冷却液从冷却液入口22流入,并从冷却液出口流出。
本申请为了实现冷却液浸润箱体的效果,通常使冷却液从电池箱体的一侧流入,再从另一侧流出。如底座20设置有冷却液入口22且顶盖30上设置有冷却液出口;或底座20设置有冷却液出口且顶盖30上设置有冷却液入口22;冷却液从冷却液入口22流入,并从冷却液出口流出。这样可以实现冷却液对箱体内每个位置的冷却。此外,为了方便实现外部冷却设备的连接、电池箱体的安装和合设计等需求,冷却液与电池箱体的进入和流出接口通常设置为同一侧,因此,本申请还增设了出口接管23,在冷却液入口22在箱体的同一侧还增设有出口接管23,通过将冷却液出口与出口接管23连通,从而将冷却液实际流出的位置引入到和冷却液入口22在箱体的同一侧。
在一个实施例中,为了方便实现外部冷却设备的连接,在底座20上还可以设置出口接管23。在一个实施例中,当冷却液出口位于顶盖30上时,该出口接管23的一端与冷却液出口连接,其另一端可以与外部冷却设备进行连接,后续可以使从出口接管23流出的电解液冷却液经过外部冷却设备进行冷却后再通入到冷却液入口22,实现冷却液的循环使用。
在一个实施例中,底座20包括内腔和底壁21,内腔被配置为容纳冷却液,底座20上设置有冷却液入口22,冷却液入口22与内腔连通;顶盖30包括顶盖外壁31和顶盖内壁32,顶盖外壁31和顶盖内壁32之间形成顶部通道33,顶盖内壁32上设置有将内腔与顶部通道33连通的回流通道34,底座20或顶盖30上还设置有与内腔连通的冷却液出口;冷却液经冷却液入口22进入内腔,在填满内腔后经回流通道34溢出至顶部通道33,经冷却液出口回流至冷却液入口22,形成冷却循环。在本实施例中,冷却液出口与顶部通道33的出口连通,或者是直接以顶部通道33的出口作为冷却液出口,冷却液出口通过管路直接与出口接管23连通,从而使得冷却液在从顶部通道33流出后,不会进入内腔,而是直接通过管路或者是通过冷却液出口和管路后进入到出口接管23处,然后在外部冷却设备处进行换热之后,回流至冷却液入口22处。
上述技术方案中,电池箱结构包括电池箱体10、底座20和顶盖30,电池箱体10上设置与顶部通道33连通的冷却液出口;底座20上设置与内腔连通的冷却液入口22;顶盖30的内壁上设置可将内腔与顶部通道33连通的回流通道34,当冷却液经冷却液入口22进入内腔并且填满内腔后,冷却液可经回流通道34溢出至顶部通道33,然后再经冷却液出口回流至冷却液入口22,形成冷却循环,由于冷却液在进入顶部通道33之前,需要先充满电池箱体10的内腔,因此可以使得电芯70完全浸没在冷却液内,通过设置上述电池箱结构,能够防止电芯70与空气接触,有效避免电池在热失控后发生着火现象,进而提高电池可靠性。采用浸没式冷却结构,也能够保证电芯70与冷却液充分接触,提高电芯70的散热效率。
在一个实施例中,底座20设置有冷却液入口22且顶盖30上设置有冷却液出口;底座20设置有流入孔2111;顶盖30设置有回流通道34;冷却液流入底座20后通过流入孔2111进入到内部冷却系统;在经过内部冷却系统后再通过回流通道34流出电池箱体10。
底座20具有底壁21和侧壁,侧壁包括第一侧壁24和第二侧壁25;两个第一侧壁24相对设置,两个第二侧壁25相对设置,第一侧壁24和第二侧壁25围成矩形框使得底座20成一个长方体,底壁21设置在矩形框的底部,顶盖30设置在矩形框的顶部,冷却液入口22设置在其中一个第一侧壁24上,底壁21包括底壁内壁211和底壁外壁212,底壁内壁211和底壁外壁212之间形成横向通道213,底壁内壁211上设置有连通内腔和横向通道213的流入孔2111,冷却液入口22与横向通道213连通。
上述技术方案中,由第一侧壁24和第二侧壁25围成的矩形框、底壁21以及顶盖30共同构成密闭的电池箱体10,且电池箱体10具有内腔可容纳冷却液。在电池工作之前填满冷却液,然后遇到电池工作时填满的冷却液开始流动。
需要说明的是,在一个实施例中,底座20和顶盖30采用铝合金型材挤出一体成型,连接处焊接密封。
底座20为长方体,其底壁21具有横向通道213,其侧壁具有竖向通道253;竖向通道253设置在横向通道213两端并连通至少一个横向通道213形成底座通道,横向通道213上开设有若干流入孔2111。
结合参见图1至图5-2所示,本实用新型的一个实施例中,第二侧壁25包括侧壁内壁251和侧壁外壁252,侧壁内壁251和侧壁外壁252之间形成竖向通道253,冷却液入口22与两侧的竖向通道253连通,竖向通道253在底部与横向通道213连通。
通过上述设置,冷却液从冷却液入口22进入后,经竖向通道253流向底座20的横向通道213,进而使位于电池箱体10底部的冷却液能够经底壁内壁211上的流入孔2111流进电池箱体10的内腔内。
在本实施例中,冷却液同时从两个第二侧壁25上的竖向通道253进入到横向通道213内,相当于缩短了冷却液在横向通道213内的流程,使得冷却液可以更加快速充满横向通道213,进而经横向通道213从流入孔2111进入内腔,提高了冷却液的流动效率,使得冷却液的流动分布更加均匀,冷却效果更加均匀,保证各个电芯70的冷却效果一致,缩小电芯70之间的温差。
在本实施例中,第二侧壁25上的竖向通道253具有较大的流通面积,使得冷却液在充满竖向通道253之前,仅有少部分会进入到横向通道213内,而这一部分进入到横向通道213内的冷却液,相对于竖向通道253内进入的冷却液的量可以忽略不计,也无法通过流入孔2111进入到内腔,只有在竖向通道253内充满冷却液之后,冷却液才会全面经由竖向通道253进入到横向通道213内,进而通过横向通道213和流入孔2111进入到内腔,实现对电芯70的均匀冷却。
结合参见图1至图4-2所示,本实用新型的一个实施例中,竖向通道253沿着第二侧壁25的长度方向从第一端延伸至第二端,横向通道213沿着第一侧壁24的长度方向延伸,多个横向通道213沿着第二侧壁25的长度方向间隔排布,每个横向通道213上均沿长度方向间隔设置有多个流入孔2111。在一个实施例中,第二侧壁25的长度大于第一侧壁24的长度,因此位于第二侧壁25上的竖向通道253的长度也会大于横向通道213的长度,如此一来,可以进一步缩短竖向通道253内的冷却液在横向通道213内的均布时间,更加有效地消除冷却液流动过程中由于提前换热所带来的温度不均问题,提高冷却液的均匀冷却效果。
通过上述设置,冷却液可经底座20两侧的竖向通道253沿着第二侧壁25的长度方向从第一端流向第二端,且冷却液经两竖向通道253沿着第一侧壁24长度延伸方向同时流入横向通道213,而后再经底壁内壁211上的流入孔2111进入电池箱体10的内腔,这样可以提高进液效率,进而提高电池箱结构的冷却效果。
结合参见图3、图4-1和图4-2所示,本实用新型的一个实施例中,底座20还包括流入管组,流入管组包括流入主管26和流入左右分管27,流入主管26与冷却液入口22连通,流入左右分管27分别与两侧的竖向通道253连通。
在一个实施例中,流入左右分管27与两侧的竖向通道253的连通部位位于竖向通道253在竖直方向的中部区域;和/或,流入主管26连通至流入左右分管27的中间部位。
上述结构能够使得冷却液从电池箱体10的中间位置流入,并且在进入内部冷却系统后,从竖向通道253进入的冷却液在流动至横向通道213的过程中,分布会更加均匀,从而具有更加良好的冷却效果。
在一个实施例中,流入左右分管27连接在电池箱体10的长度方向的侧壁上,且连接在侧壁的靠近冷却液入口22的一端,侧壁的竖向通道253内部设置有隔板254,隔板254位于流入左右分管27与侧壁的连接位置处的下方,并沿着侧壁的长度方向延伸,在远离冷却液入口22一端的末端形成有过流通道,该过流通道能够连通隔板254上下两侧的竖向通道253,冷却液经流入左右分管27进入到竖向通道253内后,在隔板254上侧沿着隔板254流动,并在过流通道处流动至隔板254下方的竖向通道253内,从而形成S形流动路径,提高冷却液的流程,进而提高冷却液与电芯70以及LECU组件的换热效果,提高整体换热效果。
通过上述设置,冷却液进入流入主管26后,经流入左右分管27可同时流向竖向通道253,确保两竖向通道253的冷却液流入速度保持一致,以提高进液效率,进而提高电池箱结构的冷却效果。
结合参见图3、图4-1和图4-2所示,本实用新型的一个实施例中,底座20内壁上设置有多排和多列流入孔2111,沿着从第二侧壁25到内腔的中部的方向。
顶盖30还包括位于顶盖30内并与回流通道34连接的顶部通道33,以及连接顶部通道33和出口接管23的流出管组。回流通道34的截面积在靠近第一侧壁24和第二侧壁25处较小,向中轴线靠近时逐渐变大。
顶盖30的底壁设置有沿着宽度方向延伸的条形凸起35,条形凸起35从顶盖30的底面向电池箱体10的内部凸出,能够有效增强顶盖30的底部强度。
流出管组包括:
至少两个具有第一端和第二端的流出分管40,第一端与顶部通道33连通;
第一总管50,第二端共同连接至第一总管50;以及第二总管60,第二总管60连通出口接管23与第一总管50。
通过上述设置,顶部通道33内的冷却液可通过两个流出分管40汇流进入第一总管50内,再经第一总管50流入第二总管60内,最后冷却液经冷却液出口和出口接管23流出电池箱体10,这样可以提高电池箱体10的排液效率。
第一总管50为直管,第二总管60为折弯管。上述技术方案中,第一总管50设置为直管,方便连接流出分管40,而将第二总管60设置为折弯管,是为了方便对第二总管60的结构进行优化,使得第二总管60能够匹配连接在设置于底座20的第一侧壁24上的出口接管23。
电池箱冷却结构还包括外部冷却系统,外部冷却系统由冷却液出口起始,到达外部冷却设备,补充动能后到达冷却液入口22。外部冷却设备例如为翅片式换热器或者水冷换热器等。
通过上述设置,冷却液出口流出的冷却液可以通过外部冷却设备后再通入冷却液入口22实现循环,可以更加有效地提高冷却液的冷却降温效果。
本实用新型的一个实施例中,冷却液流出冷却液入口22后,可以在冷却液出口和冷却液入口22之间增设泵,进而带动循环;或者在冷却液出口和外部冷却设备之间增设泵,以带动循环。
在一个实施例中,侧壁内壁251和侧壁外壁252之间也可以设置支撑板,以克服由于第二侧壁25中空所导致的结构强度较差的问题。
根据本实用新型的实施例,电动交通工具包括上述的LECU组件冷却结构或上述的电池箱冷却结构。
从以上描述中,可以看出,本实用新型的上述实施例实现了如下技术效果:
1、本申请将LECU组件冷却结构直接浸泡在冷却液中,实现整体降温;避免了现有技术中电池包内部的LECU电气零件只能通过自然散热的方式散热,或者将热量传递给电芯通过电芯将热量传递给冷却液进行散热,会加大电池包内部各处的温差,影响电芯性能的问题。
2、冷却液从电池箱底部多处流入到箱体内,再分开流回到箱盖上,冷却液直接与电芯进行换热,换热效率高;此外,通过将孔径设计的由外到内逐渐增大实现了电池包和LECU基板的整体均匀降温,电池包内部温度均匀。
3、冷却液填充整个电池箱,各部分零件产生的热量都可以被循环的冷却液带走;此外,通过设置,还能够防止电芯与空气接触,有效避免电池在热失控后发生着火现象,进而提高电池可靠性。
4、电池包内部没有零部件的位置填充冷却液,在热失控发生后电芯内部的电解液分解后产生的可燃气体无法与空气接触引发火灾。
显然,上述所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分的实施例,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做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都应当属于本实用新型保护的范围。
需要注意的是,这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式,而非意图限制根据本申请的示例性实施方式。如在这里所使用的,除非上下文另外明确指出,否则单数形式也意图包括复数形式,此外,还应当理解的是,当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时,其指明存在特征、步骤、工作、器件、组件和/或它们的组合。
以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已,并不用于限制本实用新型,对于本领域的技术人员来说,本实用新型可以有各种更改和变化。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 (15)
1.一种电池箱冷却结构,其特征在于,包含电池箱体(10)和位于所述电池箱体(10)内的内部冷却系统;冷却液从所述电池箱体(10)一侧进入所述内部冷却系统后,从所述电池箱体(10)的另一侧流出;从所述冷却液进入所述电池箱体(10)到所述冷却液流出所述电池箱体(10)的路径形成所述冷却液在所述电池箱体(10)内的流通路径。
2.根据权利要求1所述的电池箱冷却结构,其特征在于,所述内部冷却系统还包括电芯冷却结构,所述电芯冷却结构包括电芯(70);所述电芯(70)位于所述冷却液的流通路径上。
3.根据权利要求2所述的电池箱冷却结构,其特征在于,所述电芯(70)为多个,多个所述电芯(70)之间至少形成一个供所述冷却液流通的电芯冷却通道(71),以使所述电芯(70)位于所述冷却液的流通路径上。
4.根据权利要求2所述的电池箱冷却结构,其特征在于,所述内部冷却系统还包括绝缘件冷却结构;所述绝缘件冷却结构包括绝缘件(28);所述绝缘件(28)位于所述冷却液的流通路径上。
5.根据权利要求4所述的电池箱冷却结构,其特征在于,所述绝缘件(28)上设置有绝缘冷却通道(281)以使所述绝缘件(28)位于所述冷却液的流通路径上。
6.根据权利要求1所述的电池箱冷却结构,其特征在于,所述内部冷却系统还包括位于所述电池箱体(10)上的电池箱体冷却系统;所述电池箱体冷却系统包括底座(20)和顶盖(30);所述底座(20)和所述顶盖(30)均设置有供所述冷却液流通的通道,所述底座(20)设置有冷却液入口(22)且所述顶盖(30)上设置有冷却液出口;或所述底座(20)设置有冷却液出口且所述顶盖(30)上设置有冷却液入口(22);所述冷却液从所述冷却液入口(22)流入,并从所述冷却液出口流出。
7.根据权利要求6所述的电池箱冷却结构,其特征在于,所述底座(20)设置有所述冷却液入口(22)且所述顶盖(30)上设置有所述冷却液出口;所述底座(20)设置有流入孔(2111);所述顶盖(30)设置有回流通道(34);所述冷却液流入所述底座(20)后通过流入孔(2111)进入到所述内部冷却系统;在经过所述内部冷却系统后再通过所述回流通道(34)流出所述电池箱体。
8.根据权利要求7所述的电池箱冷却结构,其特征在于,所述底座(20)为长方体,具有底壁(21)和侧壁,所述底壁(21)内具有横向通道(213),所述侧壁内具有竖向通道(253);所述竖向通道(253)设置在所述横向通道(213)两端并连通至少一个所述横向通道(213)形成底座通道,所述横向通道(213)上开设有若干所述流入孔(2111)。
9.根据权利要求8所述的电池箱冷却结构,其特征在于,所述底座(20)还包括流入管组,所述流入管组包括流入主管(26)和流入左右分管(27),所述流入主管(26)与所述冷却液入口(22)连通,所述流入左右分管(27)分别与两侧的所述竖向通道(253)连通。
10.根据权利要求9所述的电池箱冷却结构,其特征在于,所述流入左右分管(27)与所述竖向通道(253)的连通部位位于所述竖向通道(253)在竖直方向的中部区域;和/或,所述流入主管(26)连通至所述流入左右分管(27)的中间部位。
11.根据权利要求7所述的电池箱冷却结构,其特征在于,所述顶盖(30)还包括位于所述顶盖(30)内并与所述回流通道(34)连接的顶部通道(33),以及连接所述顶部通道(33)和所述冷却液出口的流出管组;和/或,所述顶盖设置有沿着宽度方向延伸的条形凸起,所述条形凸起从所述顶盖(30)的底面向所述电池箱体(10)的内部凸出。
12.根据权利要求11所述的电池箱冷却结构,其特征在于,所述流出管组包括:
至少两个具有第一端和第二端的流出分管(40),所述第一端与所述顶部通道(33)连通;第一总管(50),所述第二端连接至所述第一总管(50);以及第二总管(60),所述第二总管(60)的两端分别连通所述冷却液出口与所述第一总管(50)。
13.根据权利要求12所述的电池箱冷却结构,其特征在于,所述第一总管(50)为直管,所述第二总管(60)为折弯管。
14.根据权利要求6所述的电池箱冷却结构,其特征在于,所述电池箱冷却结构还包括外部冷却系统,所述外部冷却系统由所述冷却液出口起始,到达外部冷却设备,补充动能后到达所述冷却液入口(22)。
15.一种电动交通工具,其特征在于,包括权利要求1至14中任一项所述的电池箱冷却结构。
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