一种冷板及冷却系统的制作方法

本技术涉及冷却系统，具体涉及了一种冷板及冷却系统。

背景技术：

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。另外，板式换热器价格比较昂贵，在整个电池包冷却系统成本中占比不小，而且需要大量的管道连接板式换热器和冷板，并且为了减少冷却液在外管路中的热损，这些管道表面需要包覆大量隔热材料，导致成本进一步增加。

技术实现思路

1、鉴于以上现有技术的缺点，本实用新型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，本实用新型提出一种冷板，包括：

3、第一子冷板和第二子冷板，所述第一子冷板和所述第二子冷板在所述冷板的厚度方向上层叠设置，所述第一子冷板内设置有第一流道，所述第二子冷板内设置有第二流道，所述第一流道内流通有冷却液，所述第二流道内流通有冷媒；

4、所述第一子冷板和所述第二子冷板还包括分别与所述第一流道、所述第二流道连通的流体入口和流体出口。

5、在本实用新型的一个实施例中，所述第一子冷板包括第一汇流管和第一分流板，所述第二子冷板包括第二汇流管和第二分流板，所述第一流道设置于所述第一分流板内，所述第二流道设置于所述第二分流板内，所述第一汇流管布置于所述第一分流板的两侧，并与第一流道连通，所述第二汇流管布置于所述第二分流板的两侧，并与第二流道连通。

6、在本实用新型的一个实施例中，所述第一汇流管和所述第二汇流管至少部分套设在一起。

7、在本实用新型的一个实施例中，所述第一汇流管至少部分套设在所述第二汇流管的部分区域的外侧。

8、在本实用新型的一个实施例中，所述第二汇流管包括圆管段和方管段，所述方管段位于所述第二子冷板的一侧，且所述方管段与所述第二流道连通，所述圆管段部分位于所述第一汇流管内，且所述圆管段的一端与所述方管段连通。

9、在本实用新型的一个实施例中，所述第一汇流管和所述第二汇流管之间设置有多个翅片，所述翅片沿所述第一汇流管的轴向延伸，多个所述翅片沿所述第一汇流管的周向分布。

10、在本实用新型的一个实施例中，所述第一流道和所述第二流道均包括多个并联的子流道，每个所述第一流道的子流道的两端分别与所述第一分流板两侧的所述第一汇流管连通，每个所述第二流道的子流道的两端分别与所述第二分流板两侧的所述第二汇流管连通，所述第一汇流管和所述第二汇流管开设有多个流道口，每个所述子流道与一个所述流道口连接。

11、在本实用新型的一个实施例中，多个所述流道口中至少部分的尺寸不同。

12、在本实用新型的一个实施例中，所述第一流道和所述第二流道内设置有多个串联的子流道，多个相互串联的所述子流道中的首尾两个子流道分别与所述第一分流板两侧的所述第一汇流管、所述第二分流板两侧的第二汇流管连通。

13、在本实用新型的一个实施例中，所述第一流道内冷却液的流动方向与所述第二流道内的冷媒的流动方向相同或相反。

14、在本实用新型的一个实施例中，所述第一流道的宽度设置在25mm至35mm之间，所述第一流道的高度设置在5mm至6mm之间。

15、在本实用新型的一个实施例中，所述第二流道的宽度和高度分别为所述第一流道的宽度和高度的1.5倍至2倍。

16、在本实用新型的一个实施例中，所述冷却液为水-乙二醇冷却液，所述冷媒为氟利昂。

17、本实用新型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，所述冷板内的第二子冷板连接至所述空调冷却系统中，所述冷板内的第一子冷板连接至所述电池冷却系统中。

18、本实用新型提出一种冷板及冷却系统，该冷板采用第一子冷板和第二子冷板层叠设置的双层冷板，在靠近电芯一侧的冷板中通过冷却液，在另一层冷板中通过冷媒，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，同时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。

19、本实用新型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。

20、本实用新型提出一种冷板及冷却系统，通过双层冷板设计，其中所述冷板内的第二子冷板连接至所述空调冷却系统中，所述冷板内的第一子冷板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。

技术特征：

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，所述第一子冷板包括第一汇流管和第一分流板，所述第二子冷板包括第二汇流管和第二分流板，所述第一流道设置于所述第一分流板内，所述第二流道设置于所述第二分流板内，所述第一汇流管布置于所述第一分流板的两侧，并与第一流道连通，所述第二汇流管布置于所述第二分流板的两侧，并与第二流道连通。

3.根据权利要求2所述的冷板，其特征在于，所述第一汇流管和所述第二汇流管至少部分套设在一起。

4.根据权利要求3所述的冷板，其特征在于，所述第一汇流管至少部分套设在所述第二汇流管的部分区域的外侧。

5.根据权利要求4所述的冷板，其特征在于，所述第二汇流管包括圆管段和方管段，所述方管段位于所述第二子冷板的一侧，且所述方管段与所述第二流道连通，所述圆管段部分位于所述第一汇流管内，且所述圆管段的一端与所述方管段连通。

6.根据权利要求4所述的冷板，其特征在于，所述第一汇流管和所述第二汇流管之间设置有多个翅片，所述翅片沿所述第一汇流管的轴向延伸，多个所述翅片沿所述第一汇流管的周向分布。

7.根据权利要求2所述的冷板，其特征在于，所述第一流道和所述第二流道均包括多个并联的子流道，每个所述第一流道的子流道的两端分别与所述第一分流板两侧的所述第一汇流管连通，每个所述第二流道的子流道的两端分别与所述第二分流板两侧的所述第二汇流管连通，所述第一汇流管和所述第二汇流管开设有多个流道口，每个所述子流道与一个所述流道口连接。

8.根据权利要求7所述的冷板，其特征在于，多个所述流道口中至少部分的尺寸不同。

9.根据权利要求2所述的冷板，其特征在于，所述第一流道和所述第二流道内设置有多个串联的子流道，多个相互串联的所述子流道中的首尾两个子流道分别与所述第一分流板两侧的所述第一汇流管、所述第二分流板两侧的第二汇流管连通。

10.根据权利要求1所述的冷板，其特征在于，所述第一流道内冷却液的流动方向与所述第二流道内的冷媒的流动方向相同或相反。

11.根据权利要求1所述的冷板，其特征在于，所述第一流道的宽度设置在25mm至35mm之间，所述第一流道的高度设置在5mm至6mm之间。

12.根据权利要求11所述的冷板，其特征在于，所述第二流道的宽度和高度分别为所述第一流道的宽度和高度的1.5倍至2倍。

13.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。

14.一种冷却系统，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13中任意一项所述的冷板，所述冷板内的第二子冷板连接至所述空调冷却系统中，所述冷板内的第一子冷板连接至所述电池冷却系统中。

技术总结本技术提出一种冷板及冷却系统，冷板包括：第一子冷板和第二子冷板，第一子冷板和第二子冷板在冷板的厚度方向上层叠设置，第一子冷板内设置有第一流道，第二子冷板内设置有第二流道，第一流道内流通有冷却液，第二流道内流通有冷媒；第一子冷板和第二子冷板还包括分别与第一流道、第二流道连通的流体入口和流体出口。本技术采用双层冷板，在靠近电芯一侧的冷板中通过冷却液，在另一层冷板中通过冷媒，使得冷媒和冷却液可以直接换热而无需采用板式换热器，极大地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，同时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。技术研发人员：汪志超,唐宗尧,符云笛受保护的技术使用者：远景睿泰动力技术（上海）有限公司技术研发日：20240301技术公布日：2024/11/7