[发明专利]一种液冷板、电池总成、电动车辆及设计方法

权利要求书

1.一种液冷板，其特征在于，包括多个结构相同且流道相连通的液冷板组件(3)，所述液冷板组件(3)包括基板，所述基板两侧对称布置有结构相同且相互连通的流道筋结构，所述流道筋结构和基板的流道内部中预填充有冷却液，所述流道筋结构包括对称布置在基板上且结构相同的前部流量均匀分布结构(302)和尾部流量均匀分布结构(305)，所述前部流量均匀分布结构(302)和尾部流量均匀分布结构(305)之间的基板上对称布置有结构相同的端部流道聚合结构(309)和尾部流道聚合结构(308)，所述端部流道聚合结构(309)和尾部流道聚合结构(308)之间的基板上设置有平行分流结构(303)，所述基板的左右两端设有与相邻液冷板组件(3)相互连通端部液冷板入口(301)和液冷板出口(307)，所述基板的上下两端设有与相邻液冷板组件(3)相互连通顶部液冷板入口(304)和下部液冷板入口(306)，所述端部液冷板入口(301)和液冷板出口(307)通过设置在基板内部流道分别与前部流量均匀分布结构(302)和尾部流量均匀分布结构(305)相连通，所述前部流量均匀分布结构(302)和尾部流量均匀分布结构(305)通过设置在基板内部流道分别与端部流道聚合结构(309)和尾部流道聚合结构(308)相连通，所述端部流道聚合结构(309)和尾部流道聚合结构(308)通过设置在基板内部流道与平行分流结构(303)相连通，所述顶部液冷板入口(304)和下部液冷板入口(306)通过设置在基板内部流道分别与前部流量均匀分布结构(302)、尾部流量均匀分布结构(305)、端部流道聚合结构(309)、尾部流道聚合结构(308)和平行分流结构(303)相连通。

2.根据权利要求1所述一种液冷板，其特征在于，所述前部流量均匀分布结构(302)和尾部流量均匀分布结构(305)均为圆弧形扰流结构，用于对流入的冷却液进行流量均匀调节。

3.根据权利要求2所述一种液冷板，其特征在于，所述平行分流结构(303)包括若干组流道，若干组所述流道之间相互平行布置。

4.一种电池总成，其特征在于，应用于权利要求1-3中任一项所述的液冷板，包括：

下箱体，所述下箱体包括：

边框，所述边框包括：两个端梁(4)和两面侧边梁(2)，所述侧边梁(2)的两端分别固定连接于两个端梁(4)；

液冷板，所述液冷板固定连接于边框，所述液冷板的上表面能够固定连接电池模组(1)，所述液冷板被配置为冷却电池模组(1)，所述液冷板的液冷板组件(3)靠近边框的端部液冷板入口(301)、端部液冷板出口(307)、顶部液冷板入口(304)和下部液冷板入口(306)均封闭形成封闭端。

5.一种电动车辆，其特征在于，包括车辆本体以及权利要求4所述的一种电池总成。

6.一种设计方法，用于设计权利要求1-3任一项所述的液冷板，其特征在于，包括：

步骤S1，将电池模组极限冷却功率、模组极限承载载荷和电池底部极限撞击强度作为设计输入；

步骤S2，根据所述电池模组极限冷却功率、模组极限承载载荷和电池底部极限撞击强度确定电池液冷板的极限尺寸，包括：

根据所述电池模组极限冷却功率、模组极限承载载荷和电池底部极限撞击强度通过公式(1)确定极限尺寸面积：

其中：QD为电池底部极限撞击强度，ZB为电池模组极限冷却功率，CC为电池模组总能量相关结构系数，取值为0.5-0.9，GF为模组极限承载载荷；A为模组重量补偿参数，取值为0＞A＞-0.56，D为模组集成补偿参数，取值为72°＞D＞36°。

根据所述极限尺寸面积确定电池液冷板的极限尺寸，所述电池液冷板的极限尺寸包括：电池液冷板长度、电池液冷板宽度和电池液冷板厚度；

所述电池液冷板长度通过公式(2)确定：

其中：C为电池液冷板长度，GB为模组工艺长度极限尺寸，E为安全尺寸系数，取值为1.23-1.83；

所述电池液冷板宽度通过公式(3)确定：

其中：H为电池液冷板宽度；

所述电池液冷板厚度通过公式(4)确定：

其中：H为电池液冷板宽度；

步骤S3，分别确定前部流量均匀分布结构(302)、尾部流量均匀分布结构(305)、端部流道聚合结构(309)、尾部流道聚合结构(308)和平行分流结构(303)；

步骤S4，采用计算结构力学仿真，调节所述电池液冷板的极限尺寸、前部流量均匀分布结构(302)、尾部流量均匀分布结构(305)、端部流道聚合结构(309)、尾部流道聚合结构(308)和平行分流结构(303)。