CN219350389U - 一种水冷板 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种水冷板，包括具有两个流道口的流道板，所述流道板内设置有流道腔，所述流道腔与两个所述流道口导通；所述流道板上盖设有中间板，所述中间板与流道板之间密封设置；所述中间板上设置有盖板，所述盖板与中间板之间形成密封腔，所述密封腔内填充有工质并处于负压状态。本实用新型不受常规水冷板尺寸限制，导热性好，可扩大单个水冷板的面积，不再需要用管路进行连接，节省空间且降低连接处的泄露风险，不再需要考虑多个水冷板之间的流量分配问题。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种水冷板，属于水冷散热技术领域。
背景技术
随着新能源汽车的发展，人们对续航里程的要求越来越高。为了满足这个要求，车上装载的电池越来越多，占用的面积越来越大。由于电池系统对温度有均一性要求，用传统的水冷板对电池散热，会导致水冷板上的温差较大，不利于电池使用。长期如此，会缩短电池的寿命。
为此有的设计会将电池包拆分成多个模块，使用多个并联水冷板来降低单个水冷板的面积，从而使温度达到均一性要求。
现在的方式是将电池包分成多个模块，每个模块配置一块水冷板，再将这些水冷板并联，由于单块水冷板的面积减小，可降低单块水冷板的温差，只要控制每块水冷板的进液温度相同，即可降低整套水冷板系统的温差。从而保证整个电池包系统的温度均一性。
这种方式需要用管路将各个水冷板并联起来，管路需要占用一定的电池包空间，相同数量的电池，需要更大尺寸的电池包。
且这种方式，需要对水冷板进行水路设计优化，防止单个水冷板的温差过大。
且需要匹配多个水冷板之间的流量分配，若是多个水冷板的尺寸是一致的，则只需要保证管路长度一致即可。若多个水冷板的尺寸是不一致的，则需要结合每个水冷板所需的换热量和不同流量的压降，来对水冷板的流道进行设计，需要设计人员投入大量精力去设计和验证。
因此，有必要对现有技术予以改良以克服现有技术中的缺陷。
实用新型内容
本实用新型的目的在于提供一种水冷板，通过改进现有的水冷板，使其无需分拆就能解决电池散热温差大的问题。
本实用新型的目的是通过以下技术方案实现：
一种水冷板，包括具有两个流道口的流道板，所述流道板内设置有流道腔，所述流道腔与两个所述流道口导通；所述流道板上盖设有中间板，所述中间板与流道板之间密封设置；所述流道腔内设有翅片；所述中间板上设置有盖板，所述盖板与中间板之间形成密封腔，所述密封腔内填充有工质并处于负压状态。
进一步来说，所述密封腔内均匀分布有若干个凸台结构，所述凸台结构的一端抵接在盖板上、另一端固定在中间板上。
进一步来说，所述密封腔内均匀分布有若干个凸台结构，所述凸台结构的一端抵接在中间板上、另一端固定在盖板上。
进一步来说，所述工质包括纯水、氨、丙酮、甲醇中任意一种。为了加强密封层内工质的均匀性，可在密封层内加入铜基烧结的多孔材料，可利用毛细原理，将工质传输到水冷板的每个区域。在密封腔加入铜基烧结的多孔材料，利用该材料的多孔结构，发挥毛细作用，可使水冷板在倾斜时仍能有效地进行工作，以适应汽车实际使用时的上下坡、加减速、震动等情况。
进一步来说，所述中间板的一侧设置有两个耳板，每个所述耳板上均设有一个水嘴，所述中间板与耳板一体成型，每个水嘴均与一个流道口导通。两个水嘴，一个进液、一个出液，使流道腔内的冷却液循环，稳定的对中间板进行降温。
进一步来说，所述流道板内设有两个相互导通的流道腔，每个所述流道腔内均设有一块翅片；所述翅片上设置有若干个并排设置的导流孔，所述导流孔朝向对应的流道口。
采用上述技术方案，具有以下有益效果：本实用新型不受常规水冷板尺寸限制，导热性好，可扩大单个水冷板的面积，不再需要用管路进行连接，节省空间且降低连接处的泄露风险，不再需要考虑多个水冷板之间的流量分配问题；可降低水冷板流道设计的复杂程度，设计时无需考虑温度均匀性问题，可由盖板和凸台结构保证温度均匀性。由此，可降低流道板的复杂程度，从而一定程度上降低模具的复杂程度，节约成本。
附图说明
为了更清楚地说明本实用新型的实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对实施方式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示例性的，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，还可以根据提供的附图引伸获得其它的实施附图。
本说明书所绘示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本实用新型可实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本实用新型所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本实用新型所揭示的技术内容得能涵盖的范围内。
图1为本实用新型提供的爆炸示意图。
图2为图1中A的局部放大图。
图3为本实用新型提供的立体示意图。
图4为本实用新型提供的剖视示意图。
图5为图4中B的局部放大图。
具体实施方式
下面结合附图对本实用新型的具体实施方式作进一步说明。在此需要说明的是，对于这些实施方式的说明用于帮助理解本实用新型，但并不构成对本实用新型的限定。此外，下面所描述的本实用新型各个实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。
实施例
参见图1-图5所示，一种水冷板，包括具有两个流道口的流道板5，流道板5内设置有流道腔51，流道腔51与两个流道口52导通。流道板5上盖设有中间板3，中间板3与流道板5之间密封设置，从而使流道腔51内的液体不会从中间板3与流道板5之间流出。中间板3上设置有盖板2，盖板2与中间板3之间形成密封腔31，密封腔31内填充有工质并处于负压状态。
由于密封腔31处于负压状态，为了增强密封腔31的稳定性以及提高盖板2的导热性能，在密封腔31内均匀分布有若干个凸台结构32。上述凸台结构32有两种放置方式，一种是凸台结构的一端抵接在盖板上、另一端固定在中间板上；另一种是凸台结构的一端抵接在中间板上、另一端固定在盖板上。本实施例中凸台结构32固定在中间板3上。
中间板3的一侧设置有两个耳板33，每个耳板33上均设有一个水嘴6。本实施例中中间板3、耳板33一体成型。在实际的注模过程中中间板3、耳板33、凸台结构32、水嘴6同样可以一次性注模完成。
每个水嘴6均上下导通，当水冷板组成完成后，每个水嘴6对应一个流道口52，两者导通。两个水嘴，一个进液、一个出液，流道腔51内的冷却液循环，稳定的对中间板3进行降温。流道腔51内设有翅片4，用以提高流道腔51内液体流动时的导热性能。具体来说，本实施例中流道板5内设有两个相互导通的流道腔，每个流道腔内均设有一块翅片4，翅片上设置有若干个并排设置的导流孔41，导流孔41朝向对应的流道口。
本实施例中工质有多种材料可选，包括纯水、氨、丙酮、甲醇等。为了加强密封层内工质的均匀性，可在密封层内加入铜基烧结的多孔材料，可利用毛细原理，将工质传输到水冷板的每个区域。
使用原理：底部热源1发热，将热量经盖板2传递到密封腔31。密封腔31内的工质在负压下，沸点较低(接近室温，可根据实际使用情况调整)，迅速沸腾吸热，气态工质往上运动碰到中间板3，由于中间板3上面是冷却液，工质又遇冷凝结成液态工质。如此完成一个热量传输过程。
需要注意的是，由于工质气化后只能往上运动，所以热源1只能布置在水冷板下方。为了加强密封层内工质的均匀性，可在密封层内加入铜基烧结的多孔材料，可利用毛细原理，将工质传输到水冷板的每个区域。
由于沸腾传热的传热量大，所以能迅速地将热量传递出去，可使整个水冷板的温度均匀。
本实用新型提供的水冷板，导热性能好。普通导热率高的材料如铜，导热率约390W/m·K，而负压状态的盖板与工质的等效导热率可达到10000-50000W/m·K。同时不受水冷板尺寸限制，能扩大单个水冷板的面积，不再需要用管路进行连接，节省空间且降低连接处的泄露风险，不再需要考虑多个水冷板之间的流量分配问题。同时能够降低水冷板流道设计的复杂程度，设计时无需考虑温度均匀性问题，可由均温板保证温度均匀性。由此，可降低流道板的复杂程度，从而一定程度上降低模具的复杂程度，节约成本。
以上结合附图对本实用新型的实施方式作了详细说明，但本实用新型不限于所描述的实施方式。对于本领域的技术人员而言，在不脱离本实用新型原理和精神的情况下，对这些实施方式进行多种变化、修改、替换和变型，仍落入本实用新型的保护范围内。
Claims (6)
1.一种水冷板，包括具有两个流道口的流道板，所述流道板内设置有流道腔，所述流道腔与两个所述流道口导通；其特征在于：所述流道板上盖设有中间板，所述中间板与流道板之间密封设置；所述中间板上设置有盖板，所述盖板与中间板之间形成密封腔，所述密封腔内填充有工质并处于负压状态。
2.根据权利要求1所述的水冷板，其特征在于：所述密封腔内均匀分布有若干个凸台结构，所述凸台结构的一端抵接在盖板上、另一端固定在中间板上。
3.根据权利要求1所述的水冷板，其特征在于：所述密封腔内均匀分布有若干个凸台结构，所述凸台结构的一端抵接在中间板上、另一端固定在盖板上。
4.根据权利要求1所述的水冷板，其特征在于：所述工质包括纯水、氨、丙酮、甲醇中任意一种。
5.根据权利要求1所述的水冷板，其特征在于：所述中间板的一侧设置有两个耳板，每个所述耳板上均设有一个水嘴，所述中间板与耳板一体成型，每个水嘴均与一个流道口导通。
6.根据权利要求1所述的水冷板，其特征在于：所述流道板内设有两个相互导通的流道腔，每个所述流道腔内均设有一块翅片；所述翅片上设置有若干个并排设置的导流孔，所述导流孔朝向对应的流道口。
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