CN219393521U - 一种电池冷却板和电动汽车 - Google Patents

Abstract

本申请提供一种电池冷却板以及电动汽车，包括供冷却介质流动的流道，流道设置有进口和出口，流道包括流道单元，一组流道单元包括直线流道段、第一扰流流道段、第二扰流段以及第一过渡流道段、第二过渡流道段，直线流道段的一端和进口连通，第一扰流流道段和第二扰流流道段分别位于直线流道段的两侧，直线流道段的另一端分别通过第一过渡流道段、第二过渡流道段与第一扰流流道段的一端、第二扰流流道段的一端连通。直线流道段处于冷却介质进入后的前段部分，可以让具有充足换热能力的冷却介质快速通过并盈余足够的换热能力用于流道后段的换热，而扰流流道段中设置扰流结构可以加强换热能力，故本申请中的电池冷却板可以提高换热能力和均匀性。

Description

一种电池冷却板和电动汽车

技术领域

本实用新型涉及车辆技术领域，具体涉及一种电池冷却板和电动汽车。

背景技术

动力电池是电动汽车的核心部件，随着动力电池的能量密度的日益升高，动力电池的集成度也愈来愈大。动力电池在工作期间或充放电过程中伴随着复杂的化学反应，会释放大量热量，造成电池工作温度上升。若动力电池无法及时冷却，长时间处于过热状态，其性能和使用寿命将受到严重影响，极端情况下甚至会造成动力电池燃烧爆炸等安全隐患。目前，是通过电池冷却板对动力电池进行冷却。电池冷却板设置有流道，流道内流通冷却介质，以对动力电池冷却，但是冷却液在流道中流动并不均匀，往往前段换热能力较高，后段换热能力降低，尤其是冷却介质为制冷剂时，制冷剂会不断相变，即便进行分流也难以达到流动均匀、保证换热能力的目的。

实用新型内容

本申请提供一种电池冷却板，包括供冷却介质流动的流道，所述流道设置有进口和出口，所述流道包括至少一组所述流道单元，一组所述流道单元包括直线流道段、第一扰流流道段、第二扰流流道段以及第一过渡流道段、第二过渡流道段，所述直线流道段直线延伸，所述直线流道段的一端和所述进口连通，所述第一扰流流道段和所述第二扰流流道段分别位于所述直线流道段的两侧，所述直线流道段的另一端分别通过第一过渡流道段、第二过渡流道段与所述第一扰流流道段的一端、所述第二扰流流道段的一端连通，所述第一扰流流道段、所述第二扰流流道段的另一端均和所述出口连通；且，所述第一扰流流道段和所述第二扰流流道段内设有扰流结构。

在一种具体实施方式中，所述扰流结构包括多个扰流凸起，所述扰流凸起具有锥形部，所述锥形部的尖端朝向对应的所述第一扰流流道段的另一端或对应的所述第二扰流流道段的另一端。

在一种具体实施方式中，所述第一扰流流道段以及所述第二扰流流道段包括沿各自延伸方向延伸的边缘部，所述边缘部的至少部分设置为锯齿状结构。

在一种具体实施方式中，所述流道还包括整流流道段，所述直线流道段包括多条平行布置的流道分段，多条所述流道分段直线延伸且和所述整流流道段连通，所述直线流道段通过所述整流流道段和所述进口连通。

在一种具体实施方式中，所述流道包括两组所述流道单元，两组所述流道单元沿垂直于所述直线流道段的方向并列设置。

在一种具体实施方式中，所述流道还包括进口流道段、第一出口流道段、第二出口流道段，所述流道的所述出口包括第一出口、第二出口，所述第一出口流道段的中部设置所述第一出口，所述第二出口流道段的中部设置所述第二出口；所述进口流道段的中部设置所述流道的所述进口；

所述进口流道段的两端出口分别连通两组所述流道单元组的所述直线流道段；所述第一出口流道段的两端入口分别连通两组所述流道单元组的所述第一扰流流道段的另一端；所述第二出口流道的两端入口分别连通两组所述流道单元的所述第二扰流流道段的另一端。

在一种具体实施方式中，所述电池冷却板设置有进口接头、第一出口接头、第二出口接头，所述进口接头连通所述流道的所述进口，所述第一出口接头连通所述第一出口，所述第二出口接头连通所述第二出口。

在一种具体实施方式中，所述电池冷却板包括相对设置的第一板结构和第二板结构，所述第一板结构和所述第二板结构中至少一者设置凹部，所述第一板结构和所述第二板结构相对贴合后，所述凹部的内腔形成所述流道的至少一部分。

本申请还提供一种电动汽车，包括动力电池，和上述任一项所述的电池冷却板，所述电池冷却板用于冷却所述动力电池。

该申请中设置的直线流道段为直线段，直线流道段处于冷却介质进入后的前段部分，故在直线流道段中的冷却介质的冷量足够，具有较高的相变换热能力，冷却介质经过直线流道段之后仍具有一定的换热能力盈余，可以让具有充足换热能力的冷却介质快速通过并盈余足够的换热能力用于流道后段的换热。流道后段包括第一扰流流道段和第二扰流流道段，经过直线段的直线流道段后，在第一扰流流道段、第二扰流流道段的冷却介质仍具备一定的换热能力，而在第一扰流流道段、第二扰流流道段中设置扰流结构来加强换热能力。而且，直线流道段分叉连通到位于两侧的第一扰流流道段和第二扰流流道段，这样可以起到分流保证流动性，以保障换热性能。因此，本申请中的电池冷却板可以提高换热能力和均匀性。

附图说明

图1为本申请实施例中电池冷却板的结构示意图；

图2为图1中电池冷却板沿厚度方向的剖视图；

图3为图1中第二板结构的示意图。

图1-3中附图标记说明如下：

100-电池冷却板；100a-流道；100a1-第一流道单元；100a2-第二流道单元；

1-第一板结构；

2-第二板结构；21-凹部；22-扰流结构；23-锯齿状结构；

A-进口流道段；B1-第一出口流道段；B2-第二出口流道段；

C-整流流道段；D-直线流道段；E1-第一过渡流道段；E2-第二过渡流道段；F1-第一扰流流道段；F2-第二扰流流道段；

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本实用新型方案，下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步的详细说明。

请参考图1，图1为本申请实施例中电池冷却板100的结构示意图；图2为图1中电池冷却板100沿厚度方向的剖视图。

该实施例中提供一种电池冷却板100，可用于冷却电动汽车的动力电池，电池冷却板100包括供冷却介质流动的流道100a。具体地，如图2所示，电池冷却板100可以包括第一板结构1和第二板结构2，第一板结构1和第二板结构2的板面相对，且第二板结构2设置有凹部21，凹部21的内腔的口部朝向第一板结构1，这样，第一板结构1和第二板结构2相贴合后，凹部21和第一板结构1的板面贴合，从而围合形成流道100a。第一板结构1和第二板结构2可以通过钎焊实现冶金连接，当然，也可以通过非冶金连接的连接方式，比如密封紧固等机械连接方式。

可知，第一板结构1和第二板结构2也可以都设置凹部，凹部可以和相对设置的板面贴合形成流道，也可以是凹部与凹部对接形成流道，本实施例不做具体限制。可以理解，通过第一板结构1和第二板结构2的贴合对接形成流道100a的方式较为简单，可以在第一板结构1和/或第二板结构2上加工出所需形态的凹部，这样便于形成走向相对复杂的流道100a，也有利于实现电池冷却板100的薄壁设置，可以减轻重量，当然，也可以是其他方式形成流道，例如通过铸造、冲压等方式直接在整块板结构上形成流道。

另外，本实施例中的流道100a设置有进口和出口，进口用于引入冷却介质，出口用于流出冷却介质。可参照图1理解，图1中，流道100a具有一个进口和两个出口(图中未示出)，分别是第一出口和第二出口，此时，电池冷却板100相应地还设置有进口接头3、第一出口接头41、第二出口接头42，流道100a与进口接头3连接的位置设置开口作为进口，进口和进口接头3连通，流道100a与第一出口接头41、第二出口接头42连接的位置设置开口分别作为第一出口、第二出口，第一出口接头41和第一出口连通，第二出口接头42和第二出口连通。

请继续参考图3，图3为图1中第二板结构2的示意图。

如前所述，第二板结构2设置的凹部21和第一板结构1的板面贴合形成流道100a，第二板结构2上凹部21的壁即为流道100a的壁一部分，在图3中，将凹部21的位置标记为流道100a，以便理解流道100a的各部分形态和位置。

需要强调的是，本实施例中电池冷却板100的流道100a包括进口流道段A和两个出口流道段，两个出口流道段分别是第一出口流道段B1、第二出口流道段B2，进口流道段A的中部开口作为进口，和上述的进口接头3连通，第一出口流道段B1的中部开口作为第一出口，和上述的第一出口接头41连通，第二出口流道段B2的中部开口作为第二出口，和上述的第二出口接头42连通，图3中，进口流道段A位于两个出口流道段之间。

此外，流道100a还包括至少一组流道单元，图3中示意出两组流道单元，分别是第一流道单元100a1、第二流道单元100a1，两组流道单元结构相同，镜像对称布置，二者对称的中心线X可以是电池冷却板100的中心线，中心线X可以平行于车辆的长度方向，当然，电池冷却板100的布置方向不限于此。

每个流道单元结构相同，下面以第一流道单元100a1进行描述，第二流道单元100a2相同，不再重复论述。第一流道单元100a1包括直线流道段D、第一扰流流道段F1、第二扰流流道段F2以及第一过渡流道段E1、第二过渡流道段E2。其中，直线流道段D直线延伸，为直线段，直线的延伸方向可以和车辆的长度方向平行，直线流道段D的一端和上述的进口连通，具体是通过图3中所示的整流流道段C和进口流道段A的一端连通，通过进口流道段A和进口间接地连通。

第一扰流流道段F1和第二扰流流道段F2分别位于直线流道段D的两侧，即与直线流道段D在垂直于直线流道段D的延伸方向上并列设置，且，直线流道段D的另一端分别通过第一过渡流道段E1、第二过渡流道段E2与第一扰流流道段F1的一端、第二扰流流道段F2的一端连通，即直线流道段D在另一端的位置分叉，图3中可以看出直线流道段D的右端分叉，直线流道段D的一部分通过第一过渡流道段E1和第一扰流流道段F1连通，另一部分通过第二过渡流道段E2和第二扰流流道段F2连通，第一过渡流道段E1和第二过渡流道段E2大致为U形，以实现直线流道段D回旋至两侧与第一扰流流道段F1、第二扰流流道段F2连通。其中，第一扰流流道段F1、第二扰流流道段F2的另一端则均和出口连通，具体地，第一扰流流道段F1的另一端是和第一出口流道段B1连通，继而间接地连通到第一出口，第二扰流流道段F2的另一端是和第二出口流道段B2连通，继而间接地连通到第二出口。

请继续参考图3，由于两个流道单元的结构相同，从图3中可以看出，进口流道段A的中部为进口，两端为进口流道段A的出口，进口流道段A的一个出口和第一流道单元100a1的直线流道段D连通，进口流道段A的另一个出口和另第二流道单元100a2的直线流道段D连通。两个流道单元的第一扰流流道段F1分别连通至第一出口流道段B1的两端的两个入口，两个流道单元的第二扰流流道段F2分别连通至第二出口流道段B2的两端的两个入口。

此时，冷却介质的流动路径是：从进口接头3经进口进入进口流道段A内，由进口流道段A的两端出口分别流向两个流道单元的整流流道段C内，然后流向直线流道段D，在两个直线流道段D内进行直线流动，每个直线流道段D在作为出口的另一端分叉后分别回旋反向流动至第一扰流流道段F1、第二扰流流道段F2，最后，两个流道单元的两个第一扰流流道段F1内的冷却介质通过第一出口流道段B1的两端汇集到第一出口流道段B1中，并从中部流出第一出口接头41，两个流道单元的两个第二扰流流道段F2内的冷却介质通过第二出口流道段B2的两端汇集到第二出口流道段B2中，并从第二出口流道段B2的中部流出第二出口接头42。

此外，本实施例中的第一扰流流道段F1和第二扰流流道段F2中还设有扰流结构22，如图3所示，扰流结构包括多个扰流凸起，扰流凸起具有锥形部，锥形部的尖端朝向对应的第一扰流流道段F1的另一端或对应的第三扰流段的另一端，即朝向和冷却介质的流向相反的方向，这样冷却介质在接触到尖端时可以被冲击，从而达到扰流的作用。当然，扰流结构22不限于包括上述的锥形部，也可以其他形状，比如圆柱形也可以，锥形部的扰流效果较好，且不易增加流阻。

该实施例中设置的直线流道段D为直线段，直线流道段D处于冷却介质进入后的前段部分，故在直线流道段D中的冷却介质的冷量足够，具有较高的相变换热能力，为了确保流道后段部分的冷却介质的换热能力，即冷却介质经过直线流道段D之后需要具有一定的换热能力盈余，将直线流道段D设置为直线段，可以让具有充足换热能力的冷却介质快速通过并盈余足够的换热能力用于流道后段的换热。流道后段包括第一扰流流道段F1和第二扰流流道段F2，经过直线段的直线流道段D后，在第一扰流流道段F1、第二扰流流道段F2的冷却介质仍具备一定的换热能力，为了进一步的增加换热能力，在第一扰流流道段F1、第二扰流流道段F2中设置扰流结构22来加强换热能力。而且，直线流道段D分叉连通到第一扰流流道段F1和第二扰流流道段F2，这样可以起到分流保证流动性，以保障换热性能，分叉回旋两个扰流流道段还可以充分利用面积有限的电池冷却板100，使流道100a可以布满或者大致布满电池冷却板100。因此，本实施例中的电池冷却板100可以提高换热能力和均匀性。

此外，如图3所示，该实施例中的流道100a还包括整流流道段C，整流流道段C具体为图3所示的蜂窝段，可以将冷却介质快速地进行均衡分配，达到整流目的，而直线流道段D包括多条平行布置的流道分段，多条流道分段直线延伸且和蜂窝段连通，整流后的冷却介质可以均匀地流向各个流道分段，达到均匀流动、换热的目的。

进一步地，如图3所示，第一扰流流道段F1以及第二扰流流道段F2包括沿流道延伸方向延伸的边缘部，边缘部的至少部分设置为锯齿状结构23，这样对于流经边缘部的冷却介质而言，锯齿状结构23也达到扰流的作用。

上述实施例中设置有两组流道单元，相对中心线X对称设置，这样，相当于将电池冷却板100分成两个对称的冷却区域，冷却介质进入后可以相对均匀地分配到两个冷却区域，然后在每个冷却区域中均匀稳定地流动，则电池冷却板100的冷却效果更好，而且，由一个进口进入，由两个出口流出，可以减少接头的数量，但可知，每个流道单元也可以分别单独设置进口和出口，或者两组流道单元的两个出口流道段其实也可以连通一个出口，即电池冷却板100设置一个出口、一个进口也可以。此外，电池冷却板100也可以设置多余两个流道单元。上述的冷却介质可以是冷却液、制冷剂等。

本实施例还公开一种电动汽车，包括动力电池，和上述任一项所述的电池冷却板100，电池冷却板100用于冷却动力电池，电动汽车具有与上述动力电池相同的技术效果，不再赘述。

本文中应用了具体个例对本实用新型的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本实用新型的方法及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以对本实用新型进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本实用新型权利要求的保护范围内。

Claims (9)

1.一种电池冷却板，其特征在于，包括供冷却介质流动的流道，所述流道设置有进口和出口，所述流道包括至少一组所述流道单元，一组所述流道单元包括直线流道段、第一扰流流道段、第二扰流流道段以及第一过渡流道段、第二过渡流道段，所述直线流道段直线延伸，所述直线流道段的一端和所述进口连通，所述第一扰流流道段和所述第二扰流流道段分别位于所述直线流道段的两侧，所述直线流道段的另一端分别通过第一过渡流道段、第二过渡流道段与所述第一扰流流道段的一端、所述第二扰流流道段的一端连通，所述第一扰流流道段、所述第二扰流流道段的另一端均和所述出口连通；且，所述第一扰流流道段和所述第二扰流流道段内设有扰流结构。

2.根据权利要求1所述的电池冷却板，其特征在于，所述扰流结构包括多个扰流凸起，所述扰流凸起具有锥形部，所述锥形部的尖端朝向对应的所述第一扰流流道段的另一端或对应的所述第二扰流流道段的另一端。

3.根据权利要求2所述的电池冷却板，其特征在于，所述第一扰流流道段以及所述第二扰流流道段包括沿各自延伸方向延伸的边缘部，所述边缘部的至少部分设置为锯齿状结构。

4.根据权利要求1所述的电池冷却板，其特征在于，所述流道还包括整流流道段，所述直线流道段包括多条平行布置的流道分段，多条所述流道分段直线延伸且和所述整流流道段连通，所述直线流道段通过所述整流流道段和所述进口连通。

5.根据权利要求1-4任一项所述的电池冷却板，其特征在于，所述流道包括两组所述流道单元，两组所述流道单元沿垂直于所述直线流道段的方向并列设置。

6.根据权利要求5所述的电池冷却板，其特征在于，所述流道还包括进口流道段、第一出口流道段、第二出口流道段，所述流道的所述出口包括第一出口、第二出口，所述第一出口流道段的中部设置所述第一出口，所述第二出口流道段的中部设置所述第二出口；所述进口流道段的中部设置所述流道的所述进口；

所述进口流道段的两端出口分别连通两组所述流道单元组的所述直线流道段；所述第一出口流道段的两端入口分别连通两组所述流道单元组的所述第一扰流流道段的另一端；所述第二出口流道的两端入口分别连通两组所述流道单元的所述第二扰流流道段的另一端。

7.根据权利要求6所述的电池冷却板，其特征在于，所述电池冷却板设置有进口接头、第一出口接头、第二出口接头，所述进口接头连通所述流道的所述进口，所述第一出口接头连通所述第一出口，所述第二出口接头连通所述第二出口。

8.根据权利要求1-4任一项所述的电池冷却板，其特征在于，所述电池冷却板包括相对设置的第一板结构和第二板结构，所述第一板结构和所述第二板结构中至少一者设置凹部，所述第一板结构和所述第二板结构相对贴合后，所述凹部的内腔形成所述流道的至少一部分。

9.一种电动汽车，其特征在于，包括动力电池，和权利要求1-8任一项所述的电池冷却板，所述电池冷却板用于冷却所述动力电池。