CN218498157U - 三面冷却的电池热管理系统及电池模组 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种三面冷却的电池热管理系统及电池模组,包括底部冷板、第一侧面冷板以及第二侧面冷板，所述底部冷板设置在模组的底部，所述第一侧面冷板设置在模组的其一侧面，所述第二侧面冷板设置在模组另一相对的侧面；还包括总进水口和总出水口，所述总进水口与底部冷板和第一侧面冷板二者的内部流道均连通，所述总出水口与底部冷板和第二侧面冷板二者的内部流道均连通，且所述第一侧面冷板的内部流道与第二侧面冷板的内部流道并联连通。实现了对模组的三面冷却，且只需一组总出水口和总进水口，有助于提高对模组的冷却效果，并有助于提高模组的能量密度，且结构简单，组装方便。

Description

三面冷却的电池热管理系统及电池模组

技术领域

本实用新型涉及电池热管理技术领域，具体地，涉及一种三面冷却的电池热管理系统及电池模组。

背景技术

近些年来，新能源纯电动汽车的品牌是越来越多，人们对纯电动汽车的接受度也是越来越高，国家也是大力支持这种新能源汽车，很多地方的公交大巴都在逐步地更换成纯电动汽车。在这种大趋势下，重点关注和改善纯电动汽车的核心部件之一的锂电池包就显得尤为重要，因为它是新能源纯电动汽车动力来源的载体，它的好坏直接关系到电动汽车的优劣。

目前，现有的电池包热管理系统基本都是集中在底部液冷及分体式侧面冷却，要么需要占用底部空间，要么需要占用侧面空间，从而影响电池包的能量密度。

现有公开号为CN211858702U的中国专利文献，其公开了一种轻量化集成液冷电池包箱体，包括主箱体，主箱体包括底板，底板的四条边上焊接有两个长边侧板和两个短边侧板，两个长边侧板、两个短边侧板与底板围合形成主箱体，底板包括并排焊接在一起的两个底板单元，底板单元内均设有水道，底板单元的两端均设有与水道连通的水嘴。

现有技术中的热管理系统，冷却效果差，能量密度低，存在待改进之处。

实用新型内容

针对现有技术中的缺陷，本实用新型的目的是提供一种三面冷却的电池热管理系统及电池模组。

根据本实用新型提供的一种三面冷却的电池热管理系统，包括底部冷板、第一侧面冷板以及第二侧面冷板，所述底部冷板设置在模组的底部，所述第一侧面冷板设置在模组的其一侧面，所述第二侧面冷板设置在模组另一相对的侧面；还包括总进水口和总出水口，所述总进水口与底部冷板和第一侧面冷板二者的内部流道均连通，所述总出水口与底部冷板和第二侧面冷板二者的内部流道均连通，且所述第一侧面冷板的内部流道与底部冷板的内部流道并联连通。

优选地，所述总进水口连通有进水口分配腔，所述进水口分配腔连通有底部汇流腔，所述底部汇流腔分别与底部冷板的进水口和第一侧面冷板的进水口连通；所述总出水口连通有汇流室，所述汇流室连通有出水汇流腔，所述出水汇流腔分别于底部冷板的出水口和第二侧面冷板的出水口连通。

优选地，所述底部冷板内部流道中的冷却液流量大于第一侧面冷板内部流道中的冷却液流量；所述底部冷板内部流道中的冷却液流量大于第二侧面冷板内部流道中的冷却液流量。

优选地，所述第一侧面冷板的进水口位于出水口的下方，所述第二侧面冷板的进水口位于出水口的上方，且所述第一侧面冷板的出水口与第二侧面冷板的进水口连通；或所述第一侧面冷板的进水口位于出水口的上方，所述第二侧面冷板的进水口位于出水口的下方，且所述第一侧面冷板的出水口与第二侧面冷板的进水口连通

根据本实用新型提供的一种电池模组，包括多个模组和主箱体，所述总进水口和总出水口二者均设置在主箱体的外侧壁上，多个所述模组均设置在主箱体内，任一模组底部的底部冷板的内部流道均并联连通；任一所述模组上的第一侧面冷板和第二侧面冷板，均与另一所述所述模组上的第一侧面冷板和第二侧面冷板并联连通。

优选地，所述主箱体的内部前侧设置有前边梁，所述进水口分配腔、底部汇流腔、出水汇流腔以及汇流室四者均集成在前边梁上。

优选地，所述底部汇流腔上设置有与第一侧面冷板的进水口连通的进水接头，所述出水汇流腔上设置有与第二侧面冷板的出水口连通的出水接头。

优选地，所述进水接头与第一侧面冷板的进水口通过第一连通管路可拆卸式连接；所述出水接头与第二侧面冷板的出水口通过第三连通管路可拆卸式连接

优选地，所述底部汇流腔和出水汇流腔二者的长度方向均平行于模组的排布方向，且所述底部汇流腔和出水汇流腔二者呈前后设置。

优选地，任一所述模组底部的底部冷板均集成在主箱体底部的模组托盘上。

与现有技术相比，本实用新型具有如下的有益效果：

1、本实用新型通过在模组的底部、两个相对的侧壁上均设置冷却装置，并通过总进水口将冷却液分别输送入底部冷板和第一侧面冷板二者的内部流道，第一侧面冷板内的冷却液流过第二侧面冷板的内部流道，且第二侧面冷板和底部冷板内的冷却液均从总出水口流出，实现了对模组的三面水冷，且只需一组总出水口和总进水口，有助于提高对模组的冷却效果，并有助于提高模组的能量密度，且结构简单，组装方便。

2、本实用新型通过将第一连通管路、第二连通管路以及第三连通管路均与对应的接头可拆卸连接，提高了热管理系统组装或拆卸的便捷性。

3、本实用新型通过将底部汇流腔和出水汇流腔二者集成在前边梁的前后两侧，从而使进水接头和出水接头在前边梁上的位置有明显的区别，有助于提高工作人员组装或拆卸热管理系统的工作效率。

附图说明

通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述，本实用新型的其它特征、目的和优点将会变得更明显：

图1为本实用新型主要体现模组与侧面冷板整体结构的爆炸示意图；

图2为本实用新型主要体现电池模组整体结构的正面示意图；

图3为本实用新型主要体现电池模组整体结构的爆炸示意图；

图4为本实用新型主要体现底部冷板整体结构示意图；

图5为本实用新型主要体现前边梁整体结构示意图。

附图标记：

总进水口1 第三连通管路10

进水口分配腔2 出水接头11

底部汇流腔3 出水汇流腔12

进水接头4 汇流室13

第一连通管路5 总出水口14

第一侧面冷板6 模组15

底部冷板7 主箱体16

第二连通管路8 前边梁17

第二侧面冷板9

具体实施方式

下面结合具体实施例对本实用新型进行详细说明。以下实施例将有助于本领域的技术人员进一步理解本实用新型，但不以任何形式限制本实用新型。应当指出的是，对本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变化和改进。这些都属于本实用新型的保护范围。

实施例一

如图1、图2以及图3所示，根据本实用新型提供的一种三面冷却的电池热管理系统，包括底部冷板7、第一侧面冷板6以及第二侧面冷板9，底部冷板7安装在模组15的底部，第一侧面冷板6安装在模组15的其一侧面，第二侧面冷板9安装在模组15的另一相对的侧面。还包括总进水口1和总出水口14，总进水口1与底部冷板7和第一侧面冷板6二者的内部流道均连通，总出水口14与底部冷板7和第二侧面冷板9二者的内部流道均连通，且第一侧面冷板6的内部流道与底部冷板7的内部流道并联连通。

具体地，底部冷板7、第一侧面冷板6以及第二侧面冷板9三者可以集成在模组15上，也可以通过螺钉、铆钉等传统的机械固定方式与模组15紧固连接，还可以只是贴合在模组15的外壁上。底部冷板7、第一侧面冷板6以及第二侧面冷板9三者均由导热材质制成，具有良好的导热性，从而能够保证底部冷板7、第一侧面冷板6以及第二侧面冷板9三者与模组15的热交换效率，进而保证对模组15的冷却效果。

第一侧面冷板6和第二侧面冷板9二者可以通过冲压钎焊、型材挤出等工艺制作而成。第一侧面冷板6和第二侧面冷板9二者的内部流道可以是“U”型回路，也可以是“I”型直通流道，还可以是口琴管结构。

当第一侧面冷板6和第二侧面冷板9二者的内部流道是“I”型直通流道时，以第一侧面冷板6为例：第一侧面冷板6的进水口和出水口分别位于第一侧面冷板6相对的两端，第一侧面冷板6安装到模组15上时，第一侧面冷板6的进水口和出水口可以是分别位于模组15长度的两端，也可以是位于模组15高度的两端，实现冷却液在第一侧面冷板6内的流动为直通型。

当第一侧面冷板6和第二侧面冷板9二者的内部流道是“U”型回路时，以第一侧面冷板6为例：第一侧面冷板6的进水口和出水口二者均位于第一侧面冷板6的同一端，冷却液自第一侧面冷板6的进水口进入第一侧面冷板6的内部流道，冷却液沿第一侧面冷板6的内部流道先流至第一侧面冷板6的另一端，再流回，并从第一侧面冷板6的出水口流出。实现冷却液在第一侧面冷板6内的流动为“U”型回路。

本申请优选使用第一侧面冷板6和第二侧面冷板9二者的内部流道是“U”型回路。底部冷板7进水口的尺寸大于第一侧面冷板6进水口的尺寸，底部冷板7出水口的尺寸大于第二侧面冷板9出水口的尺寸。从而能够保证底部冷板7内部流道中的冷却液流量大于第一侧面冷板6内部流道中的冷却液流量，底部冷板7内部流道中的冷却液流量大于第二侧面冷板9内部流道中的冷却液流量。

一种可行的实施方式：第一侧面冷板6的进水口位于出水口的下方，第二侧面冷板9的进水口位于出水口的上方，且第一侧面冷板6的出水口与第二侧面冷板9的进水口通过第三连通管路10可拆卸连通。第三连通管路10可以是任何形式、任何材质的管路，其包括但不限于波纹管、PA光管以及橡胶管。第一侧面冷板6的出水口和第二侧面冷板9的进水口二者与第三连通管路10的连接方式，包括但不限于快插接头、橡胶管加卡箍等任意现有技术中常用的可拆卸连接方式。

另一种可行的实施方式：第一侧面冷板6的进水口位于出水口的上方，第二侧面冷板9的进水口位于出水口的下方，且第一侧面冷板6的出水口与第二侧面冷板9的进水口通过第三连通管路10连通。第三连通管路10可以是任何形式、任何材质的管路，其包括但不限于波纹管、PA光管以及橡胶管。第一侧面冷板6的出水口和第二侧面冷板9的进水口二者与第三连通管路10的连接方式，包括但不限于快插接头、橡胶管加卡箍等任意现有技术中常用的可拆卸连接方式。

如图3所示，冷却液自总进水口1分别通过底面冷板的进水口流入底面冷板、第一侧面冷板6的进水口流入侧面冷板，然后第一侧面冷板6内的冷却液通过第一侧面冷板6的出水口、第三连通管路10以及第二侧面冷板9的进水口流入第二侧面冷板9内，之后第二侧面冷板9内的冷却液通过第二侧面冷板9的出水口流入总出水口14，底面冷板内的冷却液通过底面冷板的出水口流入总出水口14，冷却液自总出水口14排出。从而实现了对模组15的底面、两个相对侧面的三面冷却，提高了对模组15的冷却效果，以及提高了电池的能量密度。

实施例二

基于实施例一，根据本实用新型提供的一种电池模组，采用实施例一中的三面冷却的电池热管理系统，如图3、图4以及图5所示，包括多个模组15和主箱体16，总进水口1和总出水口14二者均安装在主箱体16前部的外侧壁上。多个模组15均放置在主箱体16内，多个模组15在主箱体16内沿主箱体16的横向方向排列。任一模组15上的第一侧面冷板6和第二侧面冷板9，均与另一所述所述模组15上的第一侧面冷板6和第二侧面冷板9并联连通。

任一模组15底部的底部冷板7的内部流道均连通，且多个底部冷板7可以共用一组底部冷板7进水口和底部冷板7出水口，多个底部冷板7也可以各自均具有一组底部冷板7进水口和底部冷板7出水口。多个底部冷板7均集成在主箱体16底部的模组15托盘上。

主箱体16的内部前侧固定安装有前边梁17，前边梁17的长度方向平行于多个模组15的排布方向。前边梁17上集成有进水口分配腔2、底部汇流腔3、出水汇流腔12以及汇流室13。位于主箱体16上的总进水口1与进水口分配腔2连通，进水口分配腔2与底部汇流腔3连通，底部汇流腔3分别与底部冷板7的进水口和第一侧面冷板6的进水口连通。

位于主箱体16上的总出水口14与汇流室13连通，汇流室13与出水汇流腔12连通，出水汇流腔12分别于底部冷板7的出水口和第二侧面冷板9的出水口连通。底部汇流腔3和出水汇流腔12二者的长度方向均平行于前边梁17的长度方向，且底部汇流腔3和出水汇流腔12二者呈前后设置。

一种可行的实施方式：底部汇流腔3长度的一端与位于边缘的其一模组15底部的底部冷板7的进水口连通，出水汇流腔12长度的另一端与位于边缘的另一模组15底部的底部冷板7的出水口连通。任一相邻的底部冷板7之间均开设有连通口，从而使多个底部冷板7的内部流道连通。

另一种可行的实施方式：任一底部冷板7的进水口均与底部汇流腔3连通，任一底部冷板7的出水口均与出水汇流腔12连通。

如图3和图5所示，具体地，底部汇流腔3上安装有进水接头4，进水接头4通过第一连通管路5与第一侧面冷板6的进水口连接。出水汇流腔12上安装有出水接头11，出水接头11通过第二连通管路8与第二侧面冷板9的出水口连接。第一连通管路5和第二连通管路8二者可以是任何形式、任何材质的管路，其包括但不限于波纹管、PA光管以及橡胶管。第一连通管路5与进水接头4和第一侧面冷板6进水口二者的连接方式、第二连通管路8与出水接头11盒第二侧面冷板9出水口的连接方式，均包括但不限于快插接头、橡胶管加卡箍等任意现有技术中常用的可拆卸连接方式。

更为具体地，进水接头4安装在底部汇流腔3的顶部，出水接头11安装在出水汇流腔12的顶部，且进水接头4和出水接头11二者的数量均与模组15的数量相对应。由于底部汇流腔3和出水汇流腔12二者前后位置的区别，工作人员在装配时，能够简单的分别出进水接头4盒出水接头11，提高了装配速度。

通过将多个模组15集成在主箱体16内形成的电池模组，每一个模组15均具有一个底部冷板7、两个呈相对的侧面冷板，进行三面冷却，提高了对模组15的冷却效果，以及提高了电池模组的能量密度。

在本申请的描述中，需要理解的是，术语“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。

以上对本实用新型的具体实施例进行了描述。需要理解的是，本实用新型并不局限于上述特定实施方式，本领域技术人员可以在权利要求的范围内做出各种变化或修改，这并不影响本实用新型的实质内容。在不冲突的情况下，本申请的实施例和实施例中的特征可以任意相互组合。

Claims (10)

1.一种三面冷却的电池热管理系统，其特征在于，包括底部冷板(7)、第一侧面冷板(6)以及第二侧面冷板(9)，所述底部冷板(7)设置在模组(15)的底部，所述第一侧面冷板(6)设置在模组(15)的其一侧面，所述第二侧面冷板(9)设置在模组(15)另一相对的侧面；

还包括总进水口(1)和总出水口(14)，所述总进水口(1)与底部冷板(7)和第一侧面冷板(6)二者的内部流道均连通，所述总出水口(14)与底部冷板(7)和第二侧面冷板(9)二者的内部流道均连通；

且所述第一侧面冷板(6)的内部流道与底部冷板(7)的内部流道并联连通。

2.如权利要求1所述的三面冷却的电池热管理系统，其特征在于，所述总进水口(1)连通有进水口分配腔(2)，所述进水口分配腔(2)连通有底部汇流腔(3)，所述底部汇流腔(3)分别与底部冷板(7)的进水口和第一侧面冷板(6)的进水口连通；

所述总出水口(14)连通有汇流室(13)，所述汇流室(13)连通有出水汇流腔(12)，所述出水汇流腔(12)分别与底部冷板(7)的出水口和第二侧面冷板(9)的出水口连通。

3.如权利要求2所述的三面冷却的电池热管理系统，其特征在于，所述底部冷板(7)内部流道中的冷却液流量大于第一侧面冷板(6)内部流道中的冷却液流量；

所述底部冷板(7)内部流道中的冷却液流量大于第二侧面冷板(9)内部流道中的冷却液流量。

4.如权利要求1所述的三面冷却的电池热管理系统，其特征在于，所述第一侧面冷板(6)的进水口位于出水口的下方，所述第二侧面冷板(9)的进水口位于出水口的上方，且所述第一侧面冷板(6)的出水口与第二侧面冷板(9)的进水口连通；

或所述第一侧面冷板(6)的进水口位于出水口的上方，所述第二侧面冷板(9)的进水口位于出水口的下方，且所述第一侧面冷板(6)的出水口与第二侧面冷板(9)的进水口连通。

5.一种电池模组，其特征在于，采用权利要求1-4任一项所述的三面冷却的电池热管理系统，包括多个模组(15)和主箱体(16)，所述总进水口(1)和总出水口(14)二者均设置在主箱体(16)的外侧壁上，多个所述模组(15)均设置在主箱体(16)内，任一模组(15)底部的底部冷板(7)的内部流道均并联连通；

任一所述模组(15)上的第一侧面冷板(6)和第二侧面冷板(9)，均与另一所述模组(15)上的第一侧面冷板(6)和第二侧面冷板(9)并联连通。

6.如权利要求5所述的电池模组，其特征在于，所述主箱体(16)的内部前侧设置有前边梁(17)；

所述总进水口(1)连通有进水口分配腔(2)，所述进水口分配腔(2)连通有底部汇流腔(3)，所述底部汇流腔(3)分别与底部冷板(7)的进水口和第一侧面冷板(6)的进水口连通；

所述总出水口(14)连通有汇流室(13)，所述汇流室(13)连通有出水汇流腔(12)，所述出水汇流腔(12)分别与底部冷板(7)的出水口和第二侧面冷板(9)的出水口连通；

所述进水口分配腔(2)、底部汇流腔(3)、出水汇流腔(12)以及汇流室(13)四者均集成在前边梁(17)上。

7.如权利要求6所述的电池模组，其特征在于，所述底部汇流腔(3)上设置有与第一侧面冷板(6)的进水口连通的进水接头(4)，所述出水汇流腔(12)上设置有与第二侧面冷板(9)的出水口连通的出水接头(11)。

8.如权利要求7所述的电池模组，其特征在于，所述进水接头(4)与第一侧面冷板(6)的进水口通过第一连通管路(5)可拆卸式连接；

所述出水接头(11)与第二侧面冷板(9)的出水口通过第三连通管路(10)可拆卸式连接。

9.如权利要求6所述的电池模组，其特征在于，所述底部汇流腔(3)和出水汇流腔(12)二者的长度方向均平行于模组(15)的排布方向，且所述底部汇流腔(3)和出水汇流腔(12)二者呈前后设置。

10.如权利要求5所述的电池模组，其特征在于，任一所述模组(15)底部的底部冷板(7)均集成在主箱体(16)底部的模组(15)托盘上。

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