[发明专利]一种具有流线型微通道的电池液冷板结构

说明书

本发明公开了电动汽车电池热管理领域的一种具有流线型微通道的电池液冷板结构，包括液冷板，液冷板较短的两个侧边上对称开设进液口与出液口，液冷板内部并行开设流线，进液口上连接有向液冷板内部延伸的进液流槽，出液口上连接有向液冷板内部延伸的出液流槽，进液流槽、出液流槽分别与流线的两端相连通，进液口与出液口通过进液流槽、流线、出液流槽联通，形成液冷容腔。本发明的流线型结构微通道的电池液冷板结构可提高并行流道液冷板的流量分配均匀性，提高电池包温度分布均匀性，适于在电池包配备的冷却系统中使用。

技术领域

本发明涉及电动汽车电池热管理领域，特别涉及一种具有流线型微通道的电池液冷板结构。

背景技术

电池是电动汽车的唯一能量来源，其在运行过程中将产生大量的热量，若不能及时将电池产生的热量带离电池包，将导致电池温度持续升高，引发链式热失控反应，导致严重的安全事故，因此需要给电池包配备相应的冷却系统，保证电池工作在和合理温度范围内。

现有冷却方式主要包括空气冷却方式、液体冷却方式和相变冷却方式，其中空气冷却方式带热能力有限，仅适合小容量电池包，相变冷却方式虽然具有相当高的换热能力，但其系统复杂、建设成本高；液体冷却方式换热能力较强，且系统简单、成本低，目前主流量车型均采用液体冷却方式。在电池包液冷系统中，冷板是影响其换热性能的重要因素，合理的流道设计能够大幅度降低电池包平均温度，提高电池包温度均匀性。

现有技术中液冷流道设计方案主要包括微通道结构和常规通道结构，常规通道结构流阻较低，但换热能力也相对较弱，相比之下，虽然具有微通道结构的液冷板流动过程的阻力较大，但其具有更高的换热能力。提高微通道液冷板换热能力的主要方式为增加固液接触面积，通常将流道设计为蛇形流道或者并行流道，蛇形流道在长距离流动过程中阻力较高，末端换热能力下降，降低了电池包的温度均匀性，而并行流道极大地降低了流动阻力，但其换热性能受制于各通道的流量分配，不均匀的流量分配，将导致并行流道液冷板的温度均匀性下降，降低电池工作的一致性。

综上，并行通道液冷板具有流动阻力低的优势，但仍存在流量分配不均的不足。当流道数量取较小值时，流道之间间隔过大，电池均温性无法保障；当流道数量取较大值时，远离入水口的流道流量将远小于入水口处流道流量，即电池包两侧边缘位置冷却效果远差于中央位置。同时，随着流道数量的增加，对冷却液流量的需求也相应提高，因此对冷却系统整体经济性产生负面影响。

发明内容

本发明的目的是克服现有技术中的缺陷，提供一种具有流线型微通道的电池液冷板结构，提高并行流道液冷板的流量分配均匀性，提高电池包温度分布均匀性。

本发明的目的是这样实现的：一种具有流线型结构微通道的电池液冷板结构，包括液冷板，所述液冷板较短的两个侧边上对称开设进液口与出液口，所述液冷板内部并行开设流线，所述进液口上连接有向液冷板内部延伸的进液流槽，所述出液口上连接有向液冷板内部延伸的出液流槽，所述进液流槽、出液流槽分别与所述流线的两端相连通，所述进液口与所述出液口通过所述进液流槽、流线、出液流槽联通，形成液冷容腔。

进一步地，所述流线包括以进液口、出液口连线形成的主流线，以所述主流线为对称轴向两边开设若干支流线，以所述支流线为对称轴向两边开设次流线，以所述主流线、次流线为基线在液冷板上开槽，形成主流槽、次流槽；次流槽可以拓展冷却液的流动区域，增大液体工质与液冷板的接触面积，提升增强换热的效果。

进一步地，所述主流槽与次流槽为方槽或圆槽。

进一步地，所述进液流槽、出液流槽均为流线型槽体，所述次流槽与所述进液流槽、出液流槽通过半圆槽连通，所述次流槽的槽边与所述半圆槽的槽边相切，以流线型槽体过渡连接，降低了通道流量分配过程中的阻力，提高流量分配的均匀性，有效提高电池包的温度均匀性。

进一步地，所述半圆槽的截面宽度与所述次流槽截面宽度相同，所述进液流槽的截面宽度大于所述半圆槽的截面宽度，渐缩流道设计提高了流程末端流速，强化流程末端的换热能力，提高电池包的整体温度均匀性。