管道式液冷板论文和设计-吴翔

全文摘要

本申请涉及散热装置技术领域，尤其涉及一种管道式液冷板，其包括基板和设置在所述基板表面上的管道，所述管道在所述基板上弯曲设置，所述管道的两端设置有进出液口，弯曲设置的所述管道具有多组相互平行的管道段，相邻的两个管道段之间设置有用于固定PTC加热器的加热腔，所述加热腔包括两平行正对设置的立板，两个所述立板的一端通过连接板连接，两个所述立板的另一端形成有开口，所述开口扣合在所述基板上。本实用新型可以很好地将PTC加热器与纯水冷板结合，使二者合为一体，热量直接传导到液冷板内的流道，热效率很高，无需通过单独设置加热系统，结构较为简单。

主设计要求

1.一种管道式液冷板，其特征在于，包括基板(1)和设置在所述基板(1)表面上的管道(2)，所述管道(2)在所述基板上弯曲设置，所述管道(2)的两端设置有进出液口(3)，弯曲设置的所述管道(2)具有多组相互平行的管道段，相邻的两个管道段之间设置有用于固定PTC加热器的加热腔(4)，所述加热腔(4)包括两平行正对设置的立板(401)，两个所述立板(401)的一端通过连接板(402)连接，两个所述立板(401)的另一端形成有开口，所述开口扣合在所述基板(1)上。

设计方案

2.根据权利要求1所述的管道式液冷板，其特征在于，所述管道(2)为圆柱状，所述管道(2)通过U型支架(5)固定在所述基板(1)上，所述U型支架(5)焊接在所述基板(1)表面且其开口背离所述基板(1)，所述管道(2)固定在所述U型支架(5)内部。

3.根据权利要求1所述的管道式液冷板，其特征在于，所述基板包括相对设置的第一边(101)和第二边(102)，所述进出液口(3)设置在所述基板(1)靠近所述第一边(101)的一侧。

4.根据权利要求3所述的管道式液冷板，其特征在于，所述进出液口(3)包括进液口(301)和出液口(302)，与所述进液口(301)连接的管道(2)由所述第一边(101)弯曲延伸至所述第二边(102)形成进液管(201)，所述管道(2)再由第二边(102)弯曲延伸至第一边(101)形成回液管(202)，所述回液管(202)与所述出液口(302)连通。

5.根据权利要求4所述的管道式液冷板，其特征在于，所述加热腔(4)设置在所述进液管之间。

6.根据权利要求1所述的管道式液冷板，其特征在于，所述加热腔(4)的数量为一个，设置在所述基板(1)的中间位置。

7.根据权利要求1所述的管道式液冷板，其特征在于，所述加热腔(4)的数量为多个。

8.根据权利要求1所述的管道式液冷板，其特征在于，所述加热腔(4)和所述基板(1)的材质均为铝基材料，所述加热腔(4)与所述基板(1)焊接连接。

9.根据权利要求1所述的管道式液冷板，其特征在于，所述加热腔(4)内固定有PTC加热器。

设计说明书

技术领域

本申请涉及散热装置技术领域，尤其涉及一种管道式液冷板。

背景技术

电动汽车的动力电池必须在合适的温度区间工作，这便需要热管理系统对电池温度进行调节。热管理系统的功能包括低温加热、高温散热，同时兼顾不同位置电池的温度均匀性。传统电池热管理系统是以纯水冷板为导热部件，通过外部热源加热或者冷却液体介质后，通过水泵使液体循环，达到传热的目的，这种加热方式需要在传统的水冷板之外单独设置加热系统，结构较为复杂。

实用新型内容

为了解决上述技术问题或者至少部分地解决上述技术问题，本申请提供了一种管道式液冷板。

根据本申请实施例提供的管道式液冷板，其包括基板和设置在所述基板表面上的管道，所述管道在所述基板上弯曲设置，所述管道的两端设置有进出液口，弯曲设置的所述管道具有多组相互平行的管道段，相邻的两个管道段之间设置有用于固定PTC加热器的加热腔，所述加热腔包括两平行正对设置的立板，两个所述立板的一端通过连接板连接，两个所述立板的另一端形成有开口，所述开口扣合在所述基板上。

在本申请提供的管道式液冷板中，所述管道为圆柱状，所述管道通过U型支架固定在所述基板上，所述U型支架焊接在所述基板表面且其开口背离所述基板，所述管道固定在所述U型支架内部。

在本申请提供的管道式液冷板中，所述基板包括相对设置的第一边和第二边，所述进出液口设置在所述基板靠近所述第一边的一侧。

在本申请提供的管道式液冷板中，所述进出液口包括进液口和出液口，与所述进液口连接的管道由所述第一边弯曲延伸至所述第二边形成进液管，所述管道再由第二边弯曲延伸至第一边形成回液管，所述回液管与所述出液口连通。

在本申请提供的管道式液冷板中，所述加热腔设置在所述进液管之间。

在本申请提供的管道式液冷板中，所述加热腔的数量为一个，设置在所述基板的中间位置。

在本申请提供的管道式液冷板中，所述加热腔的数量为多个。

在本申请提供的管道式液冷板中，所述加热腔和所述基板的材质均为铝基材料，所述加热腔与所述基板焊接连接。

在本申请提供的管道式液冷板中，所述加热腔内固定有PTC加热器。

本申请实施例提供的上述技术方案与现有技术相比具有如下优点：本实用新型可以很好地将PTC加热器与纯水冷板结合，使二者合为一体，热量直接传导到液冷板内的流道，热效率很高，无需通过单独设置加热系统，结构较为简单。

附图说明

此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本实用新型的实施例，并与说明书一起用于解释本实用新型的原理。

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，对于本领域普通技术人员而言，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本申请实施例提供的一种管道式液冷板的立体结构参考图；

图2为本申请实施例提供的一种管道式液冷板的正面结构示意图；

图3为本申请实施例提供的一种管道式液冷板的背面结构示意图；

图4为本申请实施例提供的一种管道式液冷板的底面结构示意图；

图5为本申请实施例提供的一种管道式液冷板的侧面结构示意图；以及

图6为本申请实施例提供的一种管道式液冷板中加热腔的结构示意图。

图中，

1、基板；101、第一边；102、第二边；2、管道；201、进液管； 202、出液管；3、进出液口；301、进液口；302、出液口；4、加热腔； 401、立板；402、连接板；5、U型支架。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本申请方案，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本申请保护的范围。

需要说明的是，本申请的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本申请的实施例。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。

在本申请中，术语“上”、“下”、“内”、“中”、“外”、“前”、“后”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系。这些术语主要是为了更好地描述本申请及其实施例，并非用于限定所指示的装置、元件或组成部分必须具有特定方位，或以特定方位进行构造和操作。

并且，上述部分术语除了可以用于表示方位或位置关系以外，还可能用于表示其他含义，例如术语“上”在某些情况下也可能用于表示某种依附关系或连接关系。对于本领域普通技术人员而言，可以根据具体情况理解这些术语在本申请中的具体含义。

此外，术语“设置”、“连接”、“固定”应做广义理解。例如，“连接”可以是固定连接，可拆卸连接，或整体式构造；可以是机械连接，或电连接；可以是直接相连，或者是通过中间媒介间接相连，又或者是两个装置、元件或组成部分之间内部的连通。对于本领域普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。

需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图1-6并结合实施例来详细说明本申请。

图1为本申请实施例提供的一种管道式液冷板的立体结构示意图，图2-5为管道式液冷板的各投影视图，图6为加热腔的结构示意图。由图可知，管道式液冷板包括基板1和设置在基板1表面上的管道2，管道2在基板上弯曲设置，管道2的两端设置有进出液口3，呈弯曲设置的管道2具有多组相互平行的管道段，相邻的两个管道段之间设置有用于固定PTC加热器的加热腔4。

上述实施例提供的管道式液冷板可很好地将PTC加热器与纯水冷板结合，加热腔内的PTC加热器产生的热量直接传导到液冷板上的管道，热效率很高，克服了液冷板只有单一冷却性能的问题，实现了冷却与加热功能为一体的效果，而且节省了外部热管理系统的成本。该产品管道中还可以通以不同的介质，既能实现自身发热，还可以作为冷却传导部件。

进出液口3作为液体介质的进出口，其数量至少为两个，其中一个为用于进入介质的进液口301，一个用于排出介质的出液口302，在具体使用过程中，进液口301及出液口302的选定以及设置数量根据具体需要来进行选择。

在一些实施例中，如图6所示，加热腔4包括两平行正对设置的立板401，两个立板401的一端通过连接板402连接，两个立板401 的另一端形成有开口，开口扣合在基板1上，即加热腔4的横截面为半框型，其扣合在基板1上后即与基板1合围形成全框结构，PTC加热器即可安装固定在全框结构内。其中，如图6所示的加热腔4在受到挤压时可以产生逆回弹应力，能使安装在加热腔4内的PTC加热器与基板1紧密贴合。

在一些实施例中，管道2为圆柱状，管道2通过U型支架5固定在基板1上，U型支架5焊接在基板1表面且其开口背离基板1，管道 2固定在U型支架5内部。U型支架5实现了管道2与基板1的温度连接，方便加工过程中的组装和焊接等操作。

需要说明是，上述实施例中管道2内可以根据具体需要和工作环境通过不同冷却介质，在不同领域内作为冷却结构。为了获得较为充分的热交换效果，管道2优选设计为弯曲结构，其包括但不限于U形、环形、蛇形以及上述各形状的任意结合。

在一些实施例中，基板包括相对设置的第一边101和第二边102，进液口301和出液口301均设置在基板1靠近第一边101的一侧。如此设置可以将进出液口3设置在基板的同一侧，方便与外部管路的连接，节省安装空间。

在一些实施例中，与进液口301连接的管道2由第一边101弯曲延伸至第二边102形成进液管201，管道2再由第二边102弯曲延伸至第一边101形成回液管202，回液管202与出液口302连通。进液管 201和回液管202内的介质通常是具有较大温度差的，管道2的如此往复设置可以使得基板1上的温度较为均匀，进液管301和回液管302 均分布在基板1的整个表面，实现均匀散热。

优选的，加热腔4设置在进液管201之间。当需要液冷板结构给外界提供能量时，刚刚进入进液管201内的介质温度往往是最低的，需要对其加热输入能量，这样可以尽可能提高能量的利用效率。

当然，为提高能量的输入量，还可以在回液管202之间、或者进液管201与回液管202之间设置加热腔4，且最优选的方案为在进液管 201之间、回液管202之间、以及进液管201与回液管202之间均设置加热腔4，这样可以根据具体的需求在不同位置的加热腔内安装或者不安装PTC加热腔，更加利于调节。

如图所示，为了方便将液冷板进行固定，基板1的第一边101和第二边102进行加厚处理，并且开设有多个固定孔。

需要说明的是，本申请所提供的液冷板中用于固定PTC加热器的加热腔4可分布在液冷板的不同位置，并且其设置数量不做具体限定，可以根据实际需要进行具体设定。优选的，如本实用新型附图所示，加热腔4的数量设置为2个，其设置在基板1的两侧的对称位置上，上述的设置方式可以使液冷板两侧位置的加热腔4内固定的PTC加热器由两侧向中间均匀散热。当然，加热腔4的数量还可以设置为1个或更多个，其可分布在基板1的不同位置，例如其可以设置为1个且设置在基板1的中间位置，使其通过中间向两侧均匀散热。

在一些实施例中，加热腔4和基板1的材质均为铝基材料，加热腔4与基板1焊接连接。使用铝材质，质量轻，导热系数大，有利于导热；耐腐蚀性能高；焊接性能好且表面易处理。

在一些实施例中，加热腔4内固定有PTC加热器。

需要说明的是，本实用新型管道式液冷板的长度、宽度和高度可根据不同要求进行调整，以适应具体的工作环境和工作需求。

此外，本申请实施例还公开了一种电池模组，包括液冷板，其中液冷板是本实用新型上述实施例提供的管道式液冷板。因此具有该液冷板的电池模组也具有上述所有技术效果，在此不再一一赘述。

根据上述实施例的电池模组的其他构成以及操作对于本领域的普通技术人员来说是可知的，在此不再详细描述。

本说明书中部分实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。

以上仅是本实用新型的具体实施方式，使本领域技术人员能够理解或实现本实用新型。对这些实施例的多种修改对本领域的技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本实用新型的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所申请的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

设计图

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