CN209232908U - 一种具有冷热中和作用的冷板结构 - Google Patents

Abstract

一种具有冷热中和作用的冷板结构，包括冷板主体、进水口、出水口和冷水管道，所述进水口设置于所述冷板主体的一侧，所述出水口设置于所述进水口的对侧，所述冷水管道设置于所述冷板主体内部，并在所述冷板主体内沿所述进水口横向方向上延伸至对侧后分别向两边分开成为两条管道，两条管道分别在各自区域内来回绕行，使进水流道和出水流道相邻并行，最后在出水口汇合，从而使冷板内的流道之间，以及冷却介质与模组之间进行充分的热交换，达到冷热中和的目的，从而降低模组的整体温差值。在流道沿着每个发热区域绕行完成后，两边的流道在出水口汇合流出，降低了模组的温度和不同区域的温差，增加了电芯的性能和模组使用寿命。

Description

一种具有冷热中和作用的冷板结构

技术领域

本实用新型属于新能源汽车电池技术领域，具体涉及一种具有冷热中和作用的冷板结构。

背景技术

新能源汽车的关键技术之一就是动力电池系统，而电池产生电能的过程属于化学反应，所以在电池的使用过程中对温度有着较高的要求，电池系统的热管理技术便成为电池系统中重要的技术难点之一。现有电池包的结构一般是先把电芯组合成模组的方式，然后再将模组组合成一个完整的电池包。在模组成组的过程中，电芯是层层叠加的，因此模组中间的位置相对四周位置温度会稍高。我们在进行电池冷却设计的时候，就需要考虑到模组自身的温度分布不均问题。

液冷板是设置在电池模组中对电芯之间和电芯外壳进行冷却的装置，是具有冷却流道的铝板或铝合金板，传统的液冷板在流道设计时，往往会忽略模组结构中中间的位置相对四周位置温度会稍高这一性质，就直接由模组的一端开始冷却，然后直通至另一端，这样就容易造成模组的温差进一步拉大，从而导致电芯的性能和寿命降低。

因此，对于液冷冷却的结构来说，均衡模组整体的温度分布是设计的一个重要方面。实用新型专利CN 207441919 U公布了一种液冷板，其流道排布是在平板主体内，在横向上一端沿纵向来回曲折延伸至横向上的一端，然后在平板主体内设置有多个安全区以及多个减重区，其缺点是在冷却液体流经模组中间位置时，温度已经升高，降温作用不明显，仍会引起温度分布不均匀的问题。

实用新型内容

为了克服现有技术中的问题，本实用新型提供了一种具有冷热中和作用的冷板结构，通过将冷板内进水流道设计在模组的高温区域，出水流道设置在温度较低的区域实现对模组的降温。

为了实现上述目的，本实用新型通过以下技术方案实现：

一种具有冷热中和作用的冷板结构，包括冷板主体、进水口、出水口和冷水管道，所述进水口设置于所述冷板主体的一侧，所述出水口设置于所述进水口的对侧，所述冷水管道设置于所述冷板主体内部，并在所述冷板主体内沿所述进水口横向方向上延伸至对侧后分别向两边分开成为两条管道，两条管道分别在各自区域内来回绕行，最后在出水口汇合。

进一步地，所述进水口和出水口位于所述冷板主体两侧面的中间位置。

进一步地，所述冷水管道包括多条流道，且相邻的流道之间水流方向相反。

进一步地，所述冷水管道包括进水流道和出水流道。

进一步地，所述进水流道包括主进水流道和分进水流道，所述主进水流道两侧的流道成对称分布，流道数量成倍数增减。

进一步地，还包括模组，所述模组与所述冷板主体垂直放置。

进一步地，所述模组与所述冷板主体水平放置。

进一步地，将多个冷板组合使用，且进水口和出水口分布在模组两侧。

本实用新型的有益效果如下：

本实用新型公布的具有冷热中和作用的冷板结构，将进水流道设置在温度高的区域，出水流道设置在温度较低的区域，当冷却水从进水口进入后，流经模组中间的高温区域，然后分别向两边分开成为两条管道，两条管道分别在各自区域内来回绕行，使进水流道和出水流道相邻并行，从而使冷板内的流道之间，以及冷却水与模组之间进行充分的热交换，达到冷热中和的目的，从而降低模组的整体温差值。在流道沿着每个发热区域绕行完成后，两边的流道在出水口汇合流出。降低了模组的温度和不同区域的温差，增加了电芯的性能和模组使用寿命。

附图说明

图1为本实用新型的冷板流道结构示意图；

图2为本实用新型的另一冷板流道结构示意图；

图3为本实用新型模组放置结构示意图；

图4为本实用新型的另一模组放置结构示意图；

图5为本实用新型模组与多个冷板组合使用的结构示意图；

其中，1、冷板主体；2、进水口；3、出水口；4、冷水管道；5、模组；

41、进水流道；42、出水流道；411、主进水流道；412、分进水流道；

具体实施方式

为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图，对本实用新型进行进一步详细说明。

如图1所示，一种具有冷热中和作用的冷板结构，包括冷板主体(1)、进水口(2)、出水口(3)和冷水管道(4)，所述进水口(2)设置于所述冷板主体(1)的一侧，且位于所述冷板主体 (1)的中间位置，所述出水口(3)设置于所述进水口(2)的对侧，同样设置于位于所述冷板主体(1)的中间位置，所述冷水管道(4)设置于所述冷板主体(1)内部，并在所述冷板主体(1) 内沿所述进水口(2)横向方向上延伸至对侧后分别向两边分开成为两条管道，两条管道分别在各自区域内来回绕行，最后在出水口(3)汇合，其中冷水管道(5)包括多条流道，且相邻的流道之间水流方向相反。

所述冷水管道(4)包括进水流道(41)和出水流道(42)，其中进水流道(41)包括主进水流道(411)和分进水流道(412)，冷却介质进入主进水流道(411)时，穿过冷板主体(1)流到对侧位置时，分别向两边分开成为两条流道，这两条流道沿着与主进水流道(411)相反的方向继续向冷板的对侧流动，流到对侧位置时继续向相反的方向流动，以此类推，进水流道(41) 和出水流道(42)相邻并行，按照冷水管道(4)的设置沿着四周来回绕行，最后在流道沿着每个发热区域绕行完成后，两边的流道在出水口(3)汇合流出。

如图2所示，本发明不局限于图一的流道数量及尺寸，当进水流道(41)穿过冷板后，两边的流道数量可以按照倍数递增，同时，流道的长度及宽度可根据模组的实际尺寸及摆放位置来进行相应的调整。

本申请的冷板流道结构形式可以适用不同的模组(5)摆放，其中模组(5)与冷板的具体的放置方式，可以根据实际情况进行调整，同时可以根据实际的模组(5)位置，将进水口(2) 和出水口(3)互换位置，如图3-4所示，模组(5)可以与冷板垂直放置，主进水流道(411)从模组(5)中间位置下方经过，流经模组(5)中间的高温区域，然后流至模组(5)两端下方，再回流至与进水流道(41)相邻，从而使冷热水进行充分的热交换。

模组(5)可以与冷板平行放置，主进水流道(411)流经模组(5)中间的高温区域，然后回流至模组(5)的边缘区域，冷却介质与模组(5)之间进行充分的热交换，达到冷热中和的目的，从而降低模组(5)的整体温差值。

优选地，本实用新型申请的冷板可以组合使用，根据实际模组(5)的数量及分布结合起来，其中进水管道(41)和出水管道(42)分布在模组的两侧。

本实用新型的工作原理如下：当冷水通过主进水流道进入冷板内的冷水管道时，先流经模组中间的高温区域，然后在冷板另一侧分为沿相反方向分为两条流道，其中分流道与主进水流道相邻，且每一侧的流道都在同侧来回绕行，使冷水与模组之间充分地进行热交换，最后两边的流道在出水口汇合后流出，从而达到冷热中和的目的，降低模组的整体温差值。

本实用新型公布的具有冷热中和作用的冷板结构，通过将主进水流道(411)设置在模组温度最高的区域，然后分两条流道沿着四周来回绕行，而出水流道(42)设置在温度较低的区域，从而使冷板内的流道之间以及冷却介质与模组(5)之间进行充分的热交换，达到冷热中和的目的，从而降低模组(5)的整体温差值。

以上内容是结合具体的优选实施方式对本实用新型所作的进一步详细说明，不能认定本实用新型的具体实施只限于这些说明。对于本实用新型所属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，还可以做出若干简单推演或替换，都应当视为属于本实用新型的保护范围。

Claims (8)

1.一种具有冷热中和作用的冷板结构，其特征在于，包括冷板主体、进水口、出水口和冷水管道，所述进水口设置于所述冷板主体的一侧，所述出水口设置于所述进水口的对侧，所述冷水管道设置于所述冷板主体内部，并在所述冷板主体内沿所述进水口横向方向上延伸至对侧后分别向两边分开成为两条管道，两条管道分别在各自区域内来回绕行，最后在出水口汇合。

2.如权利要求1所述的具有冷热中和作用的冷板结构，其特征在于，所述进水口和出水口位于所述冷板主体两侧面的中间位置。

3.如权利要求1所述的具有冷热中和作用的冷板结构，其特征在于，所述冷水管道包括多条流道，且相邻的流道之间水流方向相反。

4.如权利要求1所述的具有冷热中和作用的冷板结构，其特征在于，所述冷水管道包括进水流道和出水流道。

5.如权利要求4所述的具有冷热中和作用的冷板结构，其特征在于，所述进水流道包括主进水流道和分进水流道，所述主进水流道两侧的流道成对称分布，流道数量成倍数增减。

6.如权利要求1所述的具有冷热中和作用的冷板结构，其特征在于，还包括模组，所述模组与所述冷板主体垂直放置。

7.如权利要求6所述的具有冷热中和作用的冷板结构，其特征在于，所述模组与所述冷板主体水平放置。

8.如权利要求1所述的具有冷热中和作用的冷板结构，其特征在于，将多个冷板组合使用，且进水口和出水口分布在模组两侧。