一种冷板及冷却系统技术方案

技术编号:44020194 阅读:1 留言:0更新日期:2025-01-15 01:04
本技术提出一种冷板及冷却系统,冷板包括:冷板本体,冷板本体内设置有至少两层液冷流道和至少一层直冷流道,液冷流道和直冷流道沿冷板本体厚度方向层叠设置,直冷流道位于两层所述液冷流道之间,液冷流道内流通有冷却液,直冷流道内流通有冷媒。本技术通过将液冷和直冷一体设计,直冷位于两侧液冷之间,能够避免有冷媒温度较低而导致附近空气冷凝形成水滴,从而避免带来安全性隐患,提高其安全性,并且在高温环境下,可以弱化直冷板向环境散热,进一步提升换热效率。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及冷却系统,具体涉及了一种冷板及冷却系统


技术介绍

1、现有电池在充放电过程中的温升越来越高,升温速率也越来越快,而电池长期在高温环境下工作,会导致电池内部副反应加剧,不仅影响电芯使用寿命,电池发生热失控的概率也会上升。电池使用寿命的衰减和热失控的风险极大影响了电动车的使用体验,因此,新能源汽车搭载的电池包一般都会设计冷却系统将电芯使用过程中积聚的热量导出,确保电池工作在合适的温度范围内。

2、现有电池包冷却系统回路中一般包括水泵、液冷板、板式换热器、储液壶等零部件。冷却系统工作时,高温的冷却液从液冷板出口中流出,进入板式换热器,高温冷却液与低温冷媒换热后,流出板式换热器后进入液冷板进口。其存在一定的缺陷,低温冷媒并不直接参与电池的换热过程,所以不能直接将电池工作时的热量直接带走,而是需要在冷却液与电池换热完毕后再通过冷媒与冷却液换热,间接的将热量带走。这种两级换热模式导致电池产生的热量会部分贮存于冷却液中,冷却液在冷板中流动时温度越来越高,因此液冷板出口位置的电芯通常会比液冷板进口处的温度高很多,导致电芯的温差较大,影响电芯使用寿命。


技术实现思路

1、鉴于以上现有技术的缺点,本技术的目的在于提供一种冷板及冷却系统,以改善现有冷却系统所存在的液冷板出口位置的电芯通常会比液冷板进口处的温度高很多,导致电芯的温差较大,影响电芯使用寿命以及成本较高的问题。

2、为实现上述目的及其它相关目的,本技术提出一种冷板,包括:

3、冷板本体,所述冷板本体内设置有至少两层液冷流道和至少一层直冷流道,所述液冷流道和所述直冷流道沿所述冷板本体厚度方向层叠设置,所述直冷流道位于两层所述液冷流道之间,所述液冷内流通有冷却液,所述直冷流道内流通有冷媒。

4、在本技术的一个实施例中,所述至少两层液冷流道之间相互串联或并联连通。

5、在本技术的一个实施例中,还包括液冷入口和液冷出口,当所述至少两层液冷流道之间相互串联连通时,所述至少两层液冷流道中的首尾两层液冷流道分别连通所述液冷入口和所述液冷出口;

6、当所述至少两层液冷流道之间相互并联连通时,每层所述液冷流道分别连通有所述液冷入口和所述液冷出口。

7、在本技术的一个实施例中,每层所述液冷流道包括多个相互串联的子流道,多个相互串联的第一子流道中首尾两个第一子流道分别与所述液冷入口、所述液冷出口连通。

8、在本技术的一个实施例中,每层所述液冷流道包括多个相互并联的第一子流道和第一汇流道,多个所述并联的第一子流道与所述第一汇流道连通,所述第一汇流道与所述液冷入口或所述液冷出口连通。

9、在本技术的一个实施例中,所述直冷流道包括多个相互串联的第二子流道,多个相互串联的第二子流道中位于首尾的两个第二子流道分别连接直冷入口和直冷出口。

10、在本技术的一个实施例中,所述直冷流道包括多个相互并联的第二子流道和第二汇流道,多个所述并联的第二子流道与所述第二汇流道连通,所述第二汇流道与所述直冷入口或所述直冷出口连通。

11、在本技术的一个实施例中,所述液冷流道内冷却液的流动方向与所述直冷流道内的冷媒的流动方向相同或相反。

12、在本技术的一个实施例中,所述冷却液为水-乙二醇冷却液,所述冷媒为氟利昂。

13、本技术还提出一种冷却系统,包括电池冷却系统、空调冷却系统和如上述实施例中任意一项所述的冷板,所述冷板内的直冷流道连接至所述空调冷却系统中,所述冷板内的液冷流道连接至所述电池冷却系统中。

14、本技术提出一种冷板及冷却系统,该冷板采用多层液冷流道和直冷流道设置的多层冷板,使得冷媒和冷却液可以直接换热而无需采用板式换热器,极大的缩减了电池包液冷系统的成本,同时结合了直冷和液冷的双重优势,但是避免了直冷方案均温差、热管理系统控制复杂和液冷方案的两级换热效率低的问题。

15、本技术提出一种冷板及冷却系统,电芯产生的热量被冷却液带走后又立即交换给冷媒,冷却液仅作为传热媒介而不会储存热量,因此冷却液温度在流动路径上会相对保持恒定,强化了电芯和冷却液的换热;以及,冷媒直接在液冷板中流动,减少了管路连接,也进一步降低了成本和噪音。

16、本技术提出一种冷板及冷却系统,通过将液冷和直冷一体设计,直冷位于两侧液冷之间,能够避免有冷媒温度较低而导致附近空气冷凝形成水滴,从而避免带来安全性隐患,提高其安全性,并且在高温环境下,可以弱化直冷板向环境散热,进一步提升换热效率。

17、本技术提出一种冷板及冷却系统,通过多层冷板设计,其中所述冷板内的直冷流道连接至所述空调冷却系统中,所述冷板内的液冷流道连接至所述电池冷却系统中,使得电池冷却系统和空调冷却系统仍为两个独立的系统,两个系统可以分开控制,因此控制策略较为简单,且兼容性强。

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【技术保护点】

1.一种冷板,其特征在于,包括:

2.根据权利要求1所述的冷板,其特征在于,所述至少两层液冷流道之间相互串联或并联连通。

3.根据权利要求2所述的冷板,其特征在于,还包括液冷入口和液冷出口,当所述至少两层液冷流道之间相互串联连通时,所述至少两层液冷流道中的首尾两层液冷流道分别连通所述液冷入口和所述液冷出口;

4.根据权利要求3所述的冷板,其特征在于,每层所述液冷流道包括多个相互串联的第一子流道,多个相互串联的第一子流道中首尾两个第一子流道分别与所述液冷入口、所述液冷出口连通。

5.根据权利要求3所述的冷板,其特征在于,每层所述液冷流道包括多个相互并联的第一子流道和第一汇流道,多个所述并联的第一子流道与所述第一汇流道连通,所述第一汇流道与所述液冷入口或所述液冷出口连通。

6.根据权利要求1所述的冷板,其特征在于,所述直冷流道包括多个相互串联的第二子流道,多个相互串联的第二子流道中位于首尾的两个第二子流道分别连接直冷入口和直冷出口。

7.根据权利要求1所述的冷板,其特征在于,所述直冷流道包括多个相互并联的第二子流道和第二汇流道,多个所述并联的第二子流道与所述第二汇流道连通,所述第二汇流道与所述直冷入口或所述直冷出口连通。

8.根据权利要求1所述的冷板,其特征在于,所述液冷流道内冷却液的流动方向与所述直冷流道内的冷媒的流动方向相同或相反。

9.根据权利要求1所述的冷板,其特征在于,所述冷却液为水-乙二醇冷却液,所述冷媒为氟利昂。

10.一种冷却系统,其特征在于,包括电池冷却系统、空调冷却系统和如权利要求1至9中任意一项所述的冷板,所述冷板内的直冷流道连接至所述空调冷却系统中,所述冷板内的液冷流道连接至所述电池冷却系统中。

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【技术特征摘要】

1.一种冷板,其特征在于,包括:

2.根据权利要求1所述的冷板,其特征在于,所述至少两层液冷流道之间相互串联或并联连通。

3.根据权利要求2所述的冷板,其特征在于,还包括液冷入口和液冷出口,当所述至少两层液冷流道之间相互串联连通时,所述至少两层液冷流道中的首尾两层液冷流道分别连通所述液冷入口和所述液冷出口;

4.根据权利要求3所述的冷板,其特征在于,每层所述液冷流道包括多个相互串联的第一子流道,多个相互串联的第一子流道中首尾两个第一子流道分别与所述液冷入口、所述液冷出口连通。

5.根据权利要求3所述的冷板,其特征在于,每层所述液冷流道包括多个相互并联的第一子流道和第一汇流道,多个所述并联的第一子流道与所述第一汇流道连通,所述第一汇流道与所述液冷入口或所述液冷出口连通。

6.根据权利要求1所述的冷板,其特征...

【专利技术属性】
技术研发人员:汪志超唐宗尧符云笛
申请(专利权)人:远景睿泰动力技术上海有限公司
类型:新型
国别省市:

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