CN209119276U - 动力电池***的冷却装置、动力电池***及车辆 - Google Patents

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Abstract

提供一种动力电池***的冷却装置，具有该冷却装置的用于车辆的动力电池***及车辆。所述冷却装置布置于动力电池***的底部并包括由箱体限定的腔室，所述腔室包括：第一区域，所述第一区域布置有液冷板总成；第二区域，所述第二区域与所述第一区域密封隔开并容置连通冷却液的管路***；其中，所述液冷板总成从所述第一区域的底部延伸至所述第二区域的底部，所述管路***与所述液冷板总成的流道流体连通。本实用新型的冷却装置中，管路***全部布置在电池***外部，即使在管路***处发生冷却液泄漏，也不会影响到电池***内部的电芯或高压器件等，极大地提高了电池***的安全性能。

Description

动力电池***的冷却装置、动力电池***及车辆
技术领域
本实用新型总的涉及车辆领域，尤其是新能源车辆(电动车辆、混合动力车辆)的动力电池***领域。更具体地，涉及一种动力电池***的冷却装置，用于车辆的动力电池***及具有动力电池***的车辆。
背景技术
混合动力车辆及纯电动车辆通常需要高效率的动力电池***提供能量。当以高功率运行时，电池的充放电过程会产生大量热量，使得电池内部热量堆积并导致电池性能下降。由于动力电池对温度较为敏感，为了使动力电池工作在最佳温度(15～35℃)，目前越来越多的电池***都配备了例如通过空气冷却或液体冷却的冷却***，由于空气冷却换热系数较低，换热速度慢，因此尤以液冷***最为普遍。然而，液冷***存在冷却液泄漏的风险，可能会导致电池***短路、起火甚至***等。
实用新型内容
本实用新型的目的就在于解决上述现有技术中存在的问题，以避免冷却液泄漏导致的安全风险，通过设计一种冷却管路外置的动力电池***的冷却装置，即使冷却液发生泄漏也不会影响到电池***内部的高压器件和模组等，极大地提高了安全性。
为此，根据本实用新型的一个方面，提供一种动力电池***的冷却装置，所述冷却装置布置于动力电池***的底部并包括由箱体限定的腔室，所述腔室包括：第一区域，所述第一区域布置有液冷板总成；第二区域，所述第二区域与所述第一区域密封隔开并容置连通冷却液的管路***；其中，所述液冷板总成从所述第一区域的底部延伸至所述第二区域的底部，所述管路***与所述液冷板总成的流道流体连通。
根据上述技术构思，本实用新型可进一步包括任何一个或多个如下的可选形式。
在某些可选形式中，所述液冷板总成包括多个并列布置且密封连接的液冷板，相邻的一个或多个液冷板之间流体连通以构成冷却回路。
在某些可选形式中，构成所述冷却回路的一个或多个液冷板的侧面设有开槽以实现液冷板之间的流体连通，所述开槽布置在所述第二区域的位置。
在某些可选形式中，所述管路***包括进液管道和出液管道，所述进液管道与一个或多个液冷板流体连通，并经由进液接头连接至供液管路，所述出液管道与一个或多个液冷板流体连通，并经由出液接头连接至排液管路。
在某些可选形式中，所述第一区域由垂直于所述液冷板总成的多个立板限定，所述多个立板与所述液冷板总成密封连接，所述动力电池***布置于所述第一区域中，并由所述液冷板总成提供支撑。
在某些可选形式中，所述第二区域与所述第一区域通过所述立板密封隔开，所述第二区域还包括封闭侧板和/或盖板，所述管路***延伸穿过所述封闭侧板。
在某些可选形式中，多个液冷板通过搅拌摩擦焊或熔化极惰性气体保护焊密封连接。
根据本实用新型的另一个方面，提供一种用于车辆的动力电池***，所述动力电池***包括至少一个上述的冷却装置。
根据本实用新型的又一个方面，提供一种车辆，所述车辆包括动力电池***，其中，所述动力电池***包括至少一个上述的冷却装置。
本实用新型的冷却装置中，管路***全部布置在电池***外部，即使在管路***处发生冷却液泄漏，也不会影响到电池***内部的电芯或高压器件等，极大地提高了电池***的安全性能；而且，液冷板总成的各液冷板可灵活布置成串并联连接，从而可以合理调节各液冷板的流量分配，有助于减小电芯温差，提高电池***性能，延长电池使用寿命；此外，液冷管路的长度和复杂度也大大降低，易于降低失效风险和成本。
附图说明
本实用新型的其它特征以及优点将通过以下结合附图详细描述的可选实施方式更好地理解，附图中相同的标记标识相同或相似的部件，其中：
图1是根据本实用新型一种实施方式的动力电池***的冷却装置的示意图；
图2是与图1类似的冷却装置的示意图，去除了第二区域的盖板；
图3是图2中冷却装置从顶部看的示意图；
图4是沿图3中C-C线的截面示意图；
图5是图4中D部分的放大示意图；
图6是与图3类似的示意图，示出了冷却液的流向。
具体实施方式
下面详细讨论实施例的实施和使用。然而，应当理解，所讨论的具体实施例仅仅示范性地说明实施和使用本实用新型的特定方式，而非限制本实用新型的范围。在描述时各个部件的结构位置例如上、下、顶部、底部等方向的表述不是绝对的，而是相对的。当各个部件如图中所示布置时，这些方向表述是恰当的，但图中各个部件的位置改变时，这些方向表述也相应改变。
通常，用于车辆的动力电池***包括多个单体电池组成的电池包，将冷却装置布置于动力电池***的底部，有助于对电池包进行快速均匀地散热。为避免冷却液的泄露风险，本实用新型有利地将冷却装置构造为具有由箱体限定的腔室，其中，腔室包括布置有液冷板总成的第一区域，以及与第一区域密封隔开并容置连通冷却液的管路***的第二区域。
在如图1至图6所示实施方式中，第一区域10和第二区域20相邻且彼此隔开布置。液冷板总成30从第一区域10的底部延伸至第二区域20的底部，管路***40、50与液冷板总成30的流道流体连通并布置在第二区域20中。在该实施方式中，第一区域10由垂直于液冷板总成30的多个立板限定，并且所述多个立板与液冷板总成30密封连接。例如以图1中方位示出的前板11、后板12和两个侧板13、14，由此限定第一腔室A以用于放置动力电池***，并由作为底板的液冷板总成30对动力电池***提供支撑，同时有效保证换热面积。其中，前板11将第一区域10与第二区域20密封间隔开。第二区域20还可包括封闭侧板以及盖板22，图1中示例性示出前封闭侧板21，在某些实施方式中，还可包括位于两侧并与第一区域10的两个侧板13、14连接的封闭侧板，由此限定容置连通冷却液的管路***40、50的第二腔室B。图2通过去除盖板22示出了布置于第二区域20中的管路***40、50。
结合图3所示，液冷板总成30包括多个并列布置且密封连接的液冷板，每个液冷板中设有流道，在所示实施方式中示例性示出四个液冷板，即第一液冷板31、第二液冷板32、第三液冷板33和第四液冷板34，各个液冷板彼此之间例如通过焊接组合在一起形成整体。作为选择，焊接方式可选择为搅拌摩擦焊或熔化极惰性气体保护焊(MIG)。应理解的是，实际应用中，可根据需要布置更多或更少的液冷板。
有利地，相邻的一个或多个液冷板之间流体连通以构成冷却回路。在某些实施方式中，构成冷却回路的一个或多个液冷板的侧面设有开槽以实现液冷板之间的流体连通，并且，开槽优选布置在第二区域20的位置。结合图3和图4所示，第一液冷板31和第二液冷板32可通过分别设置于其上的开槽311、321流体连通，第三液冷板33和第四液冷板34可通过分别设置于其上的开槽331、341流体连通。换句话说，第一液冷板31和第二液冷板32串联连接，并与同样串联连接的第三液冷板33和第四液冷板34并联连接，由此形成两个首尾连通的例如S形结构，以保证液冷板的温度场分布一致，并有效降低***压降，提高散热效果。
如上所述的，各个液冷板之间以焊接方式连接，当采用设置开槽来流体连通两个或多个液冷板的情况下，焊接过程中需要控制焊接熔深，以免焊缝堵塞流道，如图5所示，尤其在开槽位置，焊缝60的熔深有利地被控制为大致等于液冷板的板壁厚度。
再回到图3，在所示实施方式中，管路***包括进液管道40和出液管道50，其中，进液管道40与一个或多个液冷板流体连通，并经由进液接头41连接至供液管路，出液管道50与一个或多个液冷板流体连通，并经由出液接头51连接至排液管路。在液冷板总成采用上述四个液冷板的排布方式，且两两串联及并联的情况下，进液管道40可包括与进液接头41连通的进液主管42以及分别连通至第一液冷板31的第一进液支管43和连通至第三液冷板33的第二进液支管44，相应地，出液管道50可包括与出液接头51连通的出液主管52以及分别连通至第二液冷板32的第一出液支管53和连通至第四液冷板34的第二出液支管54。其中，在进液主管42与第一进液支管43和第二进液支管44的接合处可设有三通接头，以进行分流，类似地，出液主管52与第一出液支管53和第二出液支管54的接合处亦可设有三通接头。通过管道的分流，可将流量按照需求分配到各个液冷板中。
在冷却装置实施冷却的过程中，冷却液流向如图6中箭头所示。冷却液从进液接头沿第一进液支管和第二进液支管分别进入第一液冷板31和第三液冷板33，经过流道中的S形流动，再分别从第二液冷板32和第四液冷板34经由第一出液支管53和第二出液支管54流动至出液接头，由此实现循环冷却的目的，保证动力电池在温度基本不变的环境下工作。
在本实用新型用于动力电池***的冷却装置中，箱体的密封范围由构成第一区域10的各个立板以及液冷板总成30组成，管路***40、50布置在密封范围之外的第二区域20中，即使发生冷却液泄漏事故，也不会影响电池箱体内部的电芯和高压器件等。在优选实施方式中，串联液冷板间的流道同样布置为在箱体密封范围之外，这样，即使此处由于出现焊接缺陷或挤压试验等导致冷却液泄露，也不会影响箱体内部的元器件，提高了***的安全可靠性。
这里应当理解的是，图1至图6所示实施方式仅显示了根据本实用新型的冷却装置的可选形状、尺寸和布置方式，然而其仅为示意而非限制，在不背离本实用新型的思想和范围的情况下，亦可采取其他形状、尺寸和布置方式。
以上已揭示本实用新型的技术内容及技术特点，然而可以理解，在本实用新型的创作思想下，本领域的技术人员可以对上述公开的构思作各种变化和改进，但都属于本实用新型的保护范围。上述实施方式的描述是例示性的而不是限制性的，本实用新型的保护范围由权利要求所确定。

Claims (9)

1.一种动力电池***的冷却装置，其特征在于，所述冷却装置布置于动力电池***的底部并包括由箱体限定的腔室，所述腔室包括：
第一区域，所述第一区域布置有液冷板总成；
第二区域，所述第二区域与所述第一区域密封隔开并容置连通冷却液的管路***；
其中，所述液冷板总成从所述第一区域的底部延伸至所述第二区域的底部，所述管路***与所述液冷板总成的流道流体连通。
2.根据权利要求1所述的动力电池***的冷却装置，其特征在于，所述液冷板总成包括多个并列布置且密封连接的液冷板，相邻的一个或多个液冷板之间流体连通以构成冷却回路。
3.根据权利要求2所述的动力电池***的冷却装置，其特征在于，构成所述冷却回路的一个或多个液冷板的侧面设有开槽以实现液冷板之间的流体连通，所述开槽布置在所述第二区域的位置。
4.根据权利要求2或3所述的动力电池***的冷却装置，其特征在于，所述管路***包括进液管道和出液管道，所述进液管道与一个或多个液冷板流体连通，并经由进液接头连接至供液管路，所述出液管道与一个或多个液冷板流体连通，并经由出液接头连接至排液管路。
5.根据权利要求1所述的动力电池***的冷却装置，其特征在于，所述第一区域由垂直于所述液冷板总成的多个立板限定，所述多个立板与所述液冷板总成密封连接，所述动力电池***布置于所述第一区域中，并由所述液冷板总成提供支撑。
6.根据权利要求5所述的动力电池***的冷却装置，其特征在于，所述第二区域与所述第一区域通过所述立板密封隔开，所述第二区域还包括封闭侧板和/或盖板，所述管路***延伸穿过所述封闭侧板。
7.根据权利要求2所述的动力电池***的冷却装置，其特征在于，多个液冷板通过搅拌摩擦焊或熔化极惰性气体保护焊密封连接。
8.一种用于车辆的动力电池***，其特征在于，所述动力电池***包括至少一个根据权利要求1至7任一项所述的动力电池***的冷却装置。
9.一种车辆，所述车辆包括动力电池***，其特征在于，所述动力电池***包括至少一个根据权利要求1至7任一项所述的动力电池***的冷却装置。
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