CN220155619U - 一种冷却系统及电池包 - Google Patents

Abstract

本实用新型提出了一种冷却系统，包括：冷却组件，冷却组件包括沿第一方向间隔设置的若干冷却管；冷却管内形成有上层流道以及与上层流道连通的下层流道，冷却管的一端部设置有进口管和出口管，进口管和出口管两者与上层流道和下层流道一一连通设置；相邻两冷却管的进口管之间连通有第一管路，相邻两冷却管的出口管之间连通有第二管路。本实用新型还提出了电池包，包括上述的冷却系统。本实施例的冷却系统通过设置若干冷却管，构成整个冷却系统中冷媒在上层流道和下层流道中并联流入和并联流出，有利于电芯单体区域的冷媒流量均匀性，以提高冷却能力。

Description

一种冷却系统及电池包

技术领域

本实用新型涉及电池技术领域，尤其涉及一种冷却系统及电池包。

背景技术

相关技术中，现有的电芯单体通常采用单侧蛇形管进行冷却，即冷却液流向为一边进、一边出的液冷方案。然而，此方案有着显著的缺点，多个设置的单侧蛇形管的冷媒流量分布较不均匀，并且，同一侧冷媒越往后侧流动，对电芯单体的散热效果越差，致使整个电池包温度均匀性难以控制，存在改进之处。

实用新型内容

本实用新型旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本实用新型的一个目的在于提出了一种冷却系统，有利于电芯单体区域的冷媒流量均匀性，以提高冷却能力。

本实用新型还提出了电池包，包括上述的冷却系统。

根据本实用新型实施例的一种冷却系统，包括：

冷却组件，所述冷却组件包括沿第一方向间隔设置的若干冷却管；

所述冷却管内形成有上层流道以及与所述上层流道连通的下层流道，所述冷却管的一端部设置有进口管和出口管，所述进口管和出口管两者与所述上层流道和所述下层流道一一连通设置；

相邻两所述冷却管的进口管之间连通有第一管路，相邻两所述冷却管的出口管之间连通有第二管路。

根据本实用新型一些实施例，所述冷却组件设置有若干组，若干组所述冷却组件沿第二方向间隔排布设置，所述第二方向为沿电芯单体的轴向。

根据本实用新型一些实施例，所述冷却系统还包括位于同一侧的总进管路和总出管路，每一组所述冷却组件中其中一所述进口管连通于所述总进管路，每一组所述冷却组件中其中一所述出口管连通于所述总出管路。

根据本实用新型一些实施例，所述上层流道与所述下层流道沿第二方向上下排布设置且呈U型结构，所述上层流道和所述下层流道的连通处位于所述冷却管的另一端部。

根据本实用新型一些实施例，所述上层流道内沿第二方向间隔设置有上层隔板以形成若干上层通道；

所述下层流道内沿第二方向间隔设置有下层隔板以形成若干下层通道。

根据本实用新型一些实施例，所述冷却管的一端设置有第一集流体，所述第一集流体内设置有通过隔板分隔的第一上腔体和第一下腔体，所述第一上腔体和所述上层流道连通，所述第一下腔体和所述下层流道连通，所述第一上腔体和所述第一下腔体两者与所述进口管和所述出口管一一连通设置；

所述冷却管的另一端设置有第二集流体，所述第二集流体内设置有第二腔体，所述第二腔体与所述上层流道、所述下层流道连通。

根据本实用新型一些实施例，所述冷却管自身沿第三方向间隔形成有若干呈弧形的弧形部，所述弧形部用于与电芯单体贴合。

根据本实用新型实施例的电池包，包括上述的冷却系统。

根据本实用新型一些实施例，还包括电芯模组，所述电芯模组包括沿第一方向间隔排列布置的若干电芯列，相邻两所述冷却管之间设置有一个所述电芯列；

所述电芯列包括沿第三方向间隔排布设置的若干电芯单体，所述电芯单体的两侧贴合设置于相邻两个所述冷却管之间。

根据本实用新型一些实施例，所述电芯模组设置有若干个，若干所述电芯模组沿第二方向间隔排布设置。

综上所述，本实用新型实施例所提供的一种冷却系统及电池包，具有如下技术效果：

鉴于现有的异侧液冷方案存在温度均匀性难以控制的问题，本实施例的冷却系统通过设置若干冷却管，以及在冷却管内形成连通的上层流道和下层流道，以及若干冷却管的上层流道通过第一管路连通，以及若干冷却管的下层流道通过第二管路连通，构成整个冷却系统中冷媒在上层流道和下层流道中并联流入和并联流出，有利于电芯单体区域的冷媒流量均匀性，以提高冷却能力。

本实用新型的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本实用新型的实践了解到。

附图说明

图1为本实用新型实施例的冷却系统的结构示意图；

图2为本实用新型实施例的冷却系统的主视图；

图3为本实用新型实施例的冷却系统的右视图；

图4为本实用新型实施例的冷却系统的俯视图；

图5为本实用新型实施例的冷却系统中冷却管的剖视图；

图6为本实用新型实施例的冷却系统中冷却管的又一剖视图；

图标：1-冷却管，11-上层流道，111-上层隔板，112-上层通道，12-下层流道，121-下层隔板，122-下层通道，13-第一集流体，131-第一上腔体，132-第一下腔体，133-隔板，14-第二集流体，141-第二腔体，15-弧形部，2-进口管，3-出口管，4-第一管路，5-第二管路，6-总进管路，7-总出管路。

具体实施方式

下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

为了使本申请的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本申请进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本申请，为本申请的较佳实施例，并非依此限制本申请的保护范围，故：凡依本申请的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本申请的保护范围之内。

在本申请的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，机械结构的“相连”或“连接”可以是指物理上的连接，例如，物理上的连接可以是固定连接，例如通过固定件固定连接，例如通过螺丝、螺栓或其它固定件固定连接；物理上的连接也可以是可拆卸连接，例如相互卡接或卡合连接；物理上的连接也可以是一体地连接，例如，焊接、粘接或一体成型形成连接进行连接。电路结构的“相连”或“连接”除了可以是指物理上的连接，还可以是指电连接或信号连接，例如，可以是直接相连，即物理连接，也可以通过中间至少一个元件间接相连，只要达到电路相通即可，还可以是两个元件内部的连通；信号连接除了可以通过电路进行信号连接外，也可以是指通过媒体介质进行信号连接，例如，无线电波。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本申请实施例中的具体含义。

为了在以下实施例中清楚地描述各个方位，可以使用一些方位用词，例如，坐标系统中的所描述的X方向、Y方向以及Z方向等用于说明本实施例的各构件的操作和构造的指示方向的表述不是绝对的而是相对的，且尽管当各构件处于图中所示的位置时这些指示是恰当的，但是当这些位置改变时，这些方向应有不同的解释，以对应改变。

基于相同的方位理解，在本申请的描述中，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”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。

下面参考图1-图6描述根据本实用新型实施例的一种冷却系统以及电池包，下面结合附图，对本申请的一些实施方式作详细说明，在不冲突的情况下，下述的实施例以及实施例中的特征可以相互组合。

本实用新型公开了一种冷却系统，包括冷却组件，所述冷却组件包括沿第一方向间隔设置的若干冷却管1；所述冷却管1内形成有上层流道11以及与所述上层流道11连通的下层流道12，所述冷却管1的一端部设置有进口管2和出口管3，所述进口管2和出口管3两者与所述上层流道11和所述下层流道12一一连通设置；相邻两所述冷却管1的进口管2之间连通有第一管路4，相邻两所述冷却管1的出口管3之间连通有第二管路5，可具体参考图1-图4。在图示中，第一方向为X轴方向。

其中可选的，所述进口管2和所述上层流道11联通，所述出口管3和所述下层流道12联通，此为图示的实施例结构，因此，冷媒的流动路径为：进口管2-上层流道11-下层流道12-出口管3。当然，在其他的一些实施例中，所述进口管2壳与下层流道12联通，出口管3和上层流道11连通，因此，此刻冷媒的流动路径为：进口管2-下层流道12-上层流道11-出口管3。

其中可选的，第一管路4和第二管路5可为波纹管，能有效通过波纹吸收加工以及装配时产生的位置公差。

鉴于现有的液冷方案存在温度均匀性难以控制的问题，本实施例的冷却系统通过设置若干冷却管1，以及在冷却管1内形成连通的上层流道11和下层流道12，以及若干冷却管1的上层流道11通过第一管路4连通，以及若干冷却管1的下层流道12通过第二管路5连通，构成整个冷却系统中冷媒在上层流道11和下层流道12中并联流入和并联流出，有利于电芯单体区域的冷媒流量均匀性，以提高冷却能力。

同时，相较于现有的单面液冷一边进另一边出的液冷方案，流量均匀性更好，整个电池包温度一致性更优。并且，从实验仿真结果看，整个系统流量均匀性可控制在10％以内，整包温差控制在1℃，温差控制效果好。

其中可选的，上层流道11可并联流入，下层流道12可并联流出，或者在其他一些实施中，下层流道12可并联流入，上层流道11可并联流出，在此不作限定。

进一步的，所述冷却组件设置有若干组，若干组所述冷却组件沿第二方向间隔排布设置，可具体参考图1和图。在图示中，第二方向为Z轴方向，也即所述第二方向为沿电芯单体的轴向。

由于电池包内可设置有多组层叠设置的电芯模组，因此，本实施例的冷却系统通过设置多数量的冷却组件，每一组的冷却组件能单独对每一层的电芯模组进行冷却，以提高冷却效率以及冷却能力。

进一步的，所述冷却系统还包括位于同一侧的总进管路6和总出管路7，每一组所述冷却组件中其中一所述进口管2连通于所述总进管路6，每一组所述冷却组件中其中一所述出口管3连通于所述总出管路7，可具体参考图1-图4。

由于设置有多组冷却组件，因此为了保证流量均匀性，统一设置总进管路6和总出管路7，冷媒从总进管路6流入，再从上层流道11并联流入，再从下层流道12并联流出，最后从总出管路7流出，以实现更好的流量均匀性，以提高冷却能力。并且，总进管路6和总出管路7均在同一侧，整体空间利用率高，降低所需的制造材料，节约成本。

进一步的，所述上层流道11与所述下层流道12沿第二方向上下排布设置且呈U型结构，所述上层流道11和所述下层流道12的连通处位于所述冷却管1的另一端部，可具体参考图6。其中可选的，冷却管1为蛇形管，以增加与电芯单体的接触面积，以提高冷却效率。

本实施例的冷却系统中的冷却管1采用U型结构，具体为上进下出的方式，实现对电芯单体的冷却。

具体的，所述上层流道11内沿第二方向间隔设置有上层隔板111以形成若干上层通道112；所述下层流道12内沿第二方向间隔设置有下层隔板121以形成若干下层通道122，可具体参考图6。

本实施例中的冷却系统中将上层流道11划分为若干上层通道112，将下层流道12划分为若干下层通道122，能有效地将冷媒分流，有利于增加冷媒与冷却管1之间的换热面积，以提高冷却效率。

具体的，所述冷却管1的一端设置有第一集流体13，所述第一集流体13内设置有通过隔板133分隔的第一上腔体131和第一下腔体132，所述第一上腔体131和所述上层流道11连通，所述第一下腔体132和所述下层流道12连通，所述第一上腔体131和所述第一下腔体132两者与所述进口管2和所述出口管3一一连通设置；所述冷却管1的另一端设置有第二集流体14，所述第二集流体14内设置有第二腔体141，所述第二腔体141与所述上层流道11、所述下层流道12连通，可具体参考图6。

本实施例中的冷却系统通过设置第一集流体13和第二集流体14，以实现冷却管1内冷媒的U形流动路径，即冷媒的流动路径为：进口管2-第一上腔体131-上层流道11-第二腔体141-下层流道12-第一下腔体132-出口管3，对电芯单体进行冷却散热。

具体的，所述冷却管1自身沿第三方向间隔形成有若干呈弧形的弧形部15，所述弧形部15用于与电芯单体贴合，可具体参考图4。在图示中，第三方向为Y轴方向。这样，能使得冷却管1和电芯单体更加贴合，增加冷却的接触面积，提高冷却效率。

本实施例还公开了电池包，包括上述的冷却系统。

进一步的，本电池包还包括电芯模组，所述电芯模组包括沿第一方向间隔排列布置的若干电芯列，相邻两所述冷却管1之间设置有一个所述电芯列；所述电芯列包括沿第三方向间隔排布设置的若干电芯单体，所述电芯单体的两侧贴合设置于相邻两个所述冷却管1之间，在图示中，第一方向为X轴方向，这样，本实施例的电池包能同时对多个电芯单体进行联动冷却，冷却效率高。

进一步的，所述电芯模组设置有若干个，若干所述电芯模组沿第二方向间隔排布设置，在图示中，第二方向为Z轴方向，这样，若干电芯模组分布利用Z向空间，上下层间隔排布，在包络空间有限的情况下，能有效解决了X、Y向空间不足的问题。

本实用新型方案所公开的技术手段不仅限于上述实施方式所公开的技术手段，还包括由以上技术特征任意组合所组成的技术方案。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，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也视为本实用新型的保护范围。

Claims (10)

1.一种冷却系统，其特征在于，包括：

冷却组件，所述冷却组件包括沿第一方向间隔设置的若干冷却管(1)；

所述冷却管(1)内形成有上层流道(11)以及与所述上层流道(11)连通的下层流道(12)，所述冷却管(1)的一端部设置有进口管(2)和出口管(3)，所述进口管(2)和出口管(3)两者与所述上层流道(11)和所述下层流道(12)一一连通设置；

相邻两所述冷却管(1)的进口管(2)之间连通有第一管路(4)，相邻两所述冷却管(1)的出口管(3)之间连通有第二管路(5)。

2.根据权利要求1所述的一种冷却系统，其特征在于，所述冷却组件设置有若干组，若干组所述冷却组件沿第二方向间隔排布设置，所述第二方向为沿电芯单体的轴向。

3.根据权利要求2所述的一种冷却系统，其特征在于，所述冷却系统还包括位于同一侧的总进管路(6)和总出管路(7)，每一组所述冷却组件中其中一所述进口管(2)连通于所述总进管路(6)，每一组所述冷却组件中其中一所述出口管(3)连通于所述总出管路(7)。

4.根据权利要求1-3任一项所述的一种冷却系统，其特征在于，所述上层流道(11)与所述下层流道(12)沿第二方向上下排布设置且呈U型结构，所述上层流道(11)和所述下层流道(12)的连通处位于所述冷却管(1)的另一端部。

5.根据权利要求1-3任一项所述的一种冷却系统，其特征在于，所述上层流道(11)内沿第二方向间隔设置有上层隔板(111)以形成若干上层通道(112)；

所述下层流道(12)内沿第二方向间隔设置有下层隔板(121)以形成若干下层通道(122)。

6.根据权利要求1-3任一项所述的一种冷却系统，其特征在于，所述冷却管(1)的一端设置有第一集流体(13)，所述第一集流体(13)内设置有通过隔板(133)分隔的第一上腔体(131)和第一下腔体(132)，所述第一上腔体(131)和所述上层流道(11)连通，所述第一下腔体(132)和所述下层流道(12)连通，所述第一上腔体(131)和所述第一下腔体(132)两者与所述进口管(2)和所述出口管(3)一一连通设置；

所述冷却管(1)的另一端设置有第二集流体(14)，所述第二集流体(14)内设置有第二腔体(141)，所述第二腔体(141)与所述上层流道(11)、所述下层流道(12)连通。

7.根据权利要求1-3任一项所述的一种冷却系统，其特征在于，所述冷却管(1)自身沿第三方向间隔形成有若干呈弧形的弧形部(15)，所述弧形部(15)用于与电芯单体贴合。

8.电池包，其特征在于，包括如权利要求1-7任一项所述的一种冷却系统。

9.根据权利要求8所述的电池包，其特征在于，还包括电芯模组，所述电芯模组包括沿第一方向间隔排列布置的若干电芯列，相邻两所述冷却管(1)之间设置有一个所述电芯列；

所述电芯列包括沿第三方向间隔排布设置的若干电芯单体，所述电芯单体的两侧贴合设置于相邻两个所述冷却管(1)之间。

10.根据权利要求9所述的电池包，其特征在于，所述电芯模组设置有若干个，若干所述电芯模组沿第二方向间隔排布设置。