[实用新型]一种应用于电动汽车的水冷板结构

说明书

技术领域

本实用新型涉及电动汽车、油电混合动力汽车或储能电源系统技术领域，具体是一种应用于电动汽车的水冷板结构。

背景技术

当前电动汽车锂电池包设计越来越注重高能量密度、高比能量设计。但是在电池包的能量密度与比能量提升的同时，电池包内部产生的废热也在急剧增加。废热增加，电池包内温度提升，对电池的循环寿命与运行安全都提出了挑战。为此，当前电池包设计需要一套比较先进可靠的热管理系统。当前热管理系统设计的主要方式为风冷与水冷。风冷通过在电池箱上加装风扇，增大空气对流，将电芯表面热量带走；水冷通过引入冷水管到电池箱内部，与电芯表面进行热交换，带走电芯热量。

当前风冷设计往往需要在电池箱体上开进风口与出风口，开了通风口后，电池箱难以满足IP67/IP65等防尘防水等级要求，也对电池包内部防护安全提出了挑战。同时空气扰流等因素的影响，风冷很难达到电池包温度均匀性的要求。再有，风冷的制冷量较小，在当前高能量密度，大功率放电的应用需求下很难达到高热密度散热需求。

因为风冷的缺陷，水冷越来越得到市场的关注，因此诸多水冷电池包设计得到发展。在电池水冷设计结构中，水冷板是最基本的换热单元。冷却液借助水冷板将电池内的废热带出电池包系统，达到散热目的。

然而，当前的水冷板结构设计存在几个关键问题，致使很多水冷电池包设计不能批量化生产。第一，水冷板设计多为带水道的两块整铝板扣合在一起，拼焊而成。因为是整张冷板焊接，因此焊缝很长，焊缝数量也很多。焊缝越多，流道越复杂的冷板泄露的几率越大，可靠性难以提升。同时冷板内部流道数量多且复杂，而冷板内部却不易焊接，且焊接之后内部的不良焊缝不易被发现；如果内部焊接不良，内部流道内冷却液容易发生串流，降低换热效果。第二，部分情况下，不需要冷板平面整面与电池完全接触，只需要电芯的部分表面积与相对应面积的冷板接触即可，而整板设计造成了原材料的浪费，加工成本不易降低。第三，冷板厚度要求不易过厚，因此冷板钣金设计往往较薄，而在薄冷板上加工流道的制造工艺复杂。第四，整张冷板焊接易变形，焊接工艺复杂，不易批量化。第五，冷板内部缺少肋片，在冷板装配过程中容易变形或者压溃。第六，冷板内部是流道复杂，压力损失大，温度不一致性大。

实用新型内容

本实用新型提出一种应用于电动汽车的水冷板结构，有效解决了电池系统高热密度散热问题与散热不均的问题，同时解决了电池热管理系统方法复杂，成本居高不下的困境。

本实用新型的技术方案是这样实现的：

一种应用于电动汽车的水冷板结构，包括依次设置的若干冷板，相邻冷板之间留有容置电池的间隙；

所述冷板包括分别位于两端的管束板，两端的管束板之间顺次设有若干肋片扁管，所述管束板上设有水室，所述肋片扁管与所述水室连通；

相邻两个冷板的位于同侧的水室之间连通；

位于同侧的各水室中至少有一个设有模组进出水口。

进一步地，所述肋片扁管为横截面为跑道型的直管，在肋片扁管内部沿肋片扁管长度方向设置若干肋片。

进一步地，所述管束板上顺次设有跑道型的长孔，所述肋片扁管穿设于所述长孔内，所述肋片扁管的端部穿出管束板1mm-3mm；

所述水室位于管束板的外侧且与管束板形成水室腔体，所述肋片扁管的端部位于所述水室腔体内。

进一步地，所述水室为扁平喇叭口状。

进一步地，所述水室上设有连接口，相邻两个冷板的位于同侧的水室之间的连接口通过连接管连接；所述连接口为螺纹宝塔接头或铝管。

进一步地，所述铝管一端焊接在水室上，另一端带有膨胀凸起。

进一步地，各冷板互相平行。

本实用新型的有益效果为：

本实用新型可提高换热效率及改善温度分布一致性；低成本，易加工且能大批量生产；提高可靠性，降低泄露可能性。

本实用新型根据肋片扁管较为成熟的制造工艺，即采用可靠的铝管拉拔成型工艺的特点，将肋片扁管作为换热单元，并结合独特的一体化设计的水室，将肋片扁管与水室及管束板集成在一起。本实用新型焊缝只存在水室与肋片扁管的连接处，且可以将焊缝处布置于水冷模组的外面，即便有焊缝泄漏，冷却液也不会流入模组内部。本实用新型重量降低60％-80％，焊缝数量减少70％-90％，因此有效地解决了现有冷板设计中存在的问题。

附图说明