CN216435987U - 一种换热板与电池装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及电池散热技术领域，公开了一种换热板与电池装置，用以解决现有技术中存在的布置在换热板流道下游区域的电池散热效果较差的问题。该换热板包括换热板本体，换热板本体内设置流体通道，流体通道包括相对设置的第一壁、第二壁以及设置在第一壁与第二壁之间的两个侧壁；流体通道内设置有多个扰流肋，扰流肋位于第一壁或第二壁上，且扰流肋的两端分别向两个侧壁延伸；沿液体的流动方向，多个扰流肋间隔设置，且相邻的两个扰流肋之间的间距逐渐减小。

Description

一种换热板与电池装置

技术领域

本实用新型涉及电池散热技术领域，尤其涉及一种换热板与电池装置。

背景技术

电池组在工作过程中将产生较多的热量，为了将电池组产生的热量排出到电池外部，以保证电池组的正常工作，通常在电池组下方布置换热板，液体在换热板内流动过程中，由于自身温度的不断升高，液体的换热潜力缩减，这使得布置在下游区域的电池产生的热量容易在内部累积，散热效果较差。

实用新型内容

本实用新型提供一种换热板与电池装置，用以解决现有技术中存在的布置在换热板流道下游区域的电池散热效果较差的问题。

第一方面，本实用新型提供一种换热板，该换热板包括换热板本体，所述换热板本体内设置有流体通道，所述流体通道的内壁包括相对设置的第二壁、第二壁以及设置在所述第一壁与所述第二壁之间的两个侧壁；

所述流体通道内设置有多个扰流肋，所述扰流肋位于所述第一壁或所述第二壁，且所述扰流肋的两端分别向两个所述侧壁延伸；沿液体的流动方向，多个所述扰流肋间隔设置，且相邻的两个所述扰流肋之间的间距逐渐减小。

上述技术方案的有益效果如下：

该换热板的流体通道内设置有多个扰流肋，扰流肋可以设于流体通道的第一壁或第二壁，且扰流肋的两端分别向流体通道的两个侧壁延伸，扰流肋在流体通道内对液体形成阻挡，使得贴近流体通道第一壁或第二壁流动的液体需要越过扰流肋以继续流动，这样，促进了流体通道内具有温度差异的液体之间的混合与换热；进一步的，沿液体的流动方向，扰流肋变得逐渐密集，如此，提高了流体通道下游区域内流场的紊流程度，增强了流体通道内具有温度差异的液体之间的混合与换热，提高了流体通道下游区域内液体的换热能力。

第二方面，本实用新型提供一种电池装置，该电池装置包括电池组以及上述任一项技术方案中所述的换热板。

上述技术方案的有益效果如下：

该电池装置采用的换热板中，在流体通道的第一壁或第二壁设置有扰流肋，扰流肋可以增加具有温度差异的液体之间的混合与换热，并且，沿液体的流动方向，扰流肋的间距逐渐缩小，使得具有温度差异的液体之间的换热效果逐渐增强，如此，提高了流体通道下游区域内液体的换热能力，并改善了布置在流体通道下游区域的电池温度较高的现象。

附图说明

图1为本实用新型实施例提供的换热板本体的结构示意图；

图2为图1中所示出的换热板本体的A-A剖视图；

图3为图1中所示出的换热板本体的B-B剖视图；

图4为本实用新型实施例提供的扰流肋的两种排布示意图；

图5为图1中所示出的换热板本体的下板的结构示意图；

图6为图5中所示出的换热板本体中C部分的局部放大图；

图7为图1中所示出的换热板本体的上板的结构示意图；

图8为本实用新型实施例提供的另一种换热板本体的结构示意图；

图9为图8中所示出的换热板本体的下板的结构示意图；

图10为图8中所示出的换热板本体的上板的结构示意图。

附图标记：

10-换热板本体；101-流体通道；101a-直线型通道；101b-弯道；

1011-第一壁；1012-第二壁；1013-侧壁；102-进液口；103-出液口；104- 换热面；11-上板；12-下板；

20-扰流肋；201-第一坡面；202-第二坡面；

30-翅片；301-第一端；302-第二端。

具体实施方式

为了使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面结合附图对本实用新型作进一步详细地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，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，都属于本实用新型保护的范围。

本实用新型提供一种换热板与电池装置，用以解决现有技术中存在的布置在换热板流道下游区域的电池散热效果较差的问题。

如图1、图2、图3所示，该换热板包括换热板本体10，换热板本体10 内设置有流体通道101，流体通道101的内壁包括相对设置的第一壁1011、第二壁1012以及设置在第一壁1011与第二壁1012之间的两个侧壁1013；

流体通道101内设置有多个扰流肋20，扰流肋20位于第一壁1011或第二壁1012，且扰流肋20的两端分别向两个侧壁1013延伸；沿液体的流动方向，多个扰流肋20间隔设置，且相邻的两个扰流肋20之间的间距逐渐减小。

该换热板可以与需要冷却或加热的部件进行热交换，例如，该换热板可以与电池组进行热交换；换热板本体10内部设置有流体通道101，换热板本体 10表面设置有进液口102、出液口103，进液口102与出液口103分别与流体通道101连通，如图5所示，流体通道101可以为直线形流道，或者，如图9 所示，流体通道101也可以为S形流道。

本实用新型实施例中，以该换热板对需要冷却的部件进行冷却为例进行详细说明，其中，液体从进液口102流入，通过流体通道101后从出液口103流出，液体在流动过程中将带走从被冷却件传递过来的热量，从而实现为电池组等发热装置进行散热的目的。

流体通道101包括相对设置的第一壁1011、第二壁1012以及设置在第一壁1011与第二壁1012之间的两个侧壁1013，第一壁1011、第二壁1012为在液冷板本体10的厚度方向上下设置的两个壁面，在使用过程中，由于第一壁 1011、第二壁1012与需要冷却或加热的部件之间的距离不同，贴近第一壁1011 流动的液体与贴近第二壁1012流动的液体之间容易出现温度差异，例如，以该部件为需要冷却的部件为例，若第一壁1011靠近该部件设置，第二壁1012 远离该部件设置，则相较于第二壁1012而言，由于第一壁1011离该部件较近，因此，第一壁1011的温度较高，贴近第一壁1011流动的液体的温度也较高，贴近第二壁1012流动的液体的温度较低。

流体通道101内设置有多个扰流肋20，扰流肋20可以为直线形、波浪形或者折线形，这些扰流肋20沿液体的流动方向依次排开，如图4所示，扰流肋20可以沿流体通道101的长度方向(X轴方向)呈一字型排开，或者，相邻的两个扰流肋20也可以在流体通道101的宽度方向(Y轴方向)上相错开。

扰流肋20可以设于流体通道101的第一壁1011，也可以设于流体通道101 的第二壁1012，且扰流肋20的两端分别向流体通道101的两个侧壁1013延伸，以与换热板进行热交换的部件为电池组为例，换热板设置在电池组的底部，且第一壁1011靠近电池组设置，第二壁1012远离电池组设置，当扰流肋20设于流体通道101的第一壁1011时，扰流肋20在流体通道101内对液体形成阻挡，使得贴近流体通道101的第一壁1011流动的液体(上层液体)在遇到扰流肋20后无法按照原流动方向继续流动，上层液体必须向下流动，并越过扰流肋20以继续流动，这样，促进了流体通道101内上层液体与下层液体之间的混合与换热，加快了热量在液体内的扩散，改善了液体的散热能力。

当扰流肋20设于流体通道101的第二壁1012时，扰流肋20在流体通道 101内对液体形成阻挡，使得贴近流体通道101的第二壁1012流动的液体(下层液体)在遇到扰流肋20后无法按照原流动方向继续流动，下层液体必须向上流动，并越过扰流肋20以继续流动，这样，促进了流体通道101内下层液体与上层液体之间的混合与换热，加快了热量在液体内的扩散，改善了液体的散热能力。

可以理解的是，换热板还可以设置在电池组的其它位置，例如电池组的侧面，扰流肋20均可以促进具有温度差异的液体之间的热交换，从而加快热量在液体内的扩散，改善液体的散热能力，在此不再详细介绍。

就每个扰流肋20而言，扰流肋20可以设置在流体通道101的第一壁1011，也可以设置在流体通道101的第二壁1012，就多个扰流肋20而言，这些扰流肋20可以均设置在流体通道101的第一壁1011上，也可以均设置在流体通道 101的第二壁1012上，或者，部分扰流肋20设置在流体通道101的第一壁1011 上，部分扰流肋20设置在流体通道101的第二壁1012上，针对上述任一种设置方式，沿液体的流动方向，相邻的两个扰流肋20之间的间距逐渐缩小，也就是说，沿流体通道101从进液口102向出液口103延伸的方向，扰流肋20 变得越来越密集，一方面，扰流肋20本身具有较大的表面积，通过使流体通道101下游区域的扰流肋20的数量多于上游区域的扰流肋20的数量，扩展了扰流肋20与液体之间的换热面积，另一方面，较密集的扰流肋20提高了流场的紊流程度，并增强了具有温度差异的液体之间的换热效果，如此，加快了热量在液体内的扩散，改善了流体通道101下游区域内液体的散热能力。

如图5、图6所示，扰流肋20靠近进液口102的一侧设置有第一坡面201，和/或，扰流肋20远离进液口102的一侧设置有第二坡面202。由于扰流肋20 的两端向流体通道101的两个侧壁1013延伸，因此，扰流肋20在流体通道101 内形成横向阻挡，则相对与进液口102而言，沿液体的流动方向，扰流肋20 包括靠近进液口102的一侧和远离进液口102的一侧，第一坡面201位于扰流肋20靠近进液口102的一侧，液体在流动过程中遇到扰流肋20后可以沿第一坡面201向上流动，这样，减小了液体在流动过程中所受到的阻力，也避免了扰流肋20靠近进液口102的一侧与流体通道101的壁面之间形成液体的静止区。

继续参考图5、图6，扰流肋20远离进液口102的一侧设置有第二坡面202，也就是说，液体在流动过程中遇到扰流肋20后可以沿第一坡面201向上流动，到达扰流肋20的顶部后还可以继续沿第二坡面202向下流动，如此，可以避免扰流肋20远离进液口102的一侧与流体通道101的避免之间形成液体的静止区。

另外，第一坡面201与第二坡面202之间设置有一段过渡面，该过渡面为一段平面，液体从过渡面上方通过时，可以较充分的进行混合与换热，如此，过渡面延长了液体的混合路径以及换热路径，提高了换热效果。

若以流体通道101的延伸方向为参考，扰流肋20可以垂直于流体通道101 的延伸方向设置，或者，也可以相对流体通道101的延伸方向倾斜设置，扰流肋20的设置方向与流体通道101的延伸方向所成的夹角为锐角，例如，该夹角可以为85°、80°、75°、70°等。如图5所示，本实施例中，扰流肋20 垂直于流体通道101的延伸方向设置，这样，液体的流动方向与扰流肋20的设置方向相垂直，液体流经至扰流肋20时，液体会受到阻挡，更容易向上或者向下流动，因此，可以提高扰流肋20的扰流效果。

扰流肋20的两端可以与流体通道101的两个侧壁1013之间略有间隙，或者，扰流肋20的两端与流体通道101的两个侧壁1013之间不存在间隙，即，扰流肋20的两端延伸至流体通道101的两个侧壁1013，针对后者而言，以扰流肋20设置在流体通道101的第二壁1012为例，由于扰流肋20在横向上形成阻挡，贴近流体通道101第二壁1012的下层液体在遇到扰流肋20时由于无法按照原流动方向继续流动，下层液体均需要向上流动，与上层液体进行混合，这样，有利于提高液体的紊流程度以及换热效果。

具体设置时，换热板本体10包括层叠设置的两个板体，扰流肋20为至少其中一个板体经冲压形成的凸起。冲压工艺简单，容易实现，不用额外在流体通道101的第一壁1011或第二壁1012设置扰流肋20，节省成本和工序，且经冲压形成的扰流肋20不仅可以起到扰流的作用，还可以增加换热板的结构强度，使得换热板抗变形能力增强。

流体通道101也可以经冲压形成，且扰流肋20和流体通道101为同一块板体经冲压形成，这样，另一块板体可以形成平整的换热面104，该换热面104 用于与需要冷却或加热的部件接触，从而进行热交换。若将这两个板体分别记为上板11和下板12，如图5、图9所示，下板12经热冲压可以形成流体通道 101和扰流肋20。

在一些实施例中，流体通道101的内壁上还设置有翅片30，翅片30可以具有光滑的表面结构，也可以具有凹凸不平的表面结构，针对后者而言，翅片 30与液体之间具有较大的换热面积，有利于提高换热效率，具体的，可以在翅片30的表面设置多个凸起，或者，将翅片30的表面设置为波浪形的曲面，从而增大翅片30的表面积。

在另一些实施例中，如图2、图3所示，流体通道101的内壁上还设置有翅片30，翅片30包括第一端301与第二端302，翅片30的横截面积从第一端 301到第二端302逐渐增加；其中，第一端301靠近进液口102设置，第二端 302远离进液口102设置。

翅片30可以提高液体与换热板本体10的换热面积，并且，翅片30的横截面积从第一端301到第二端302逐渐增加，其中，“翅片30的横截面积逐渐增加”具体包括，翅片30的高度逐渐增加，和/或，翅片30的宽度逐渐增加，如图3、图7所示，沿第一端301指向第二端302的方向，翅片30的高度逐渐增加；翅片30的第一端301靠近进液口102设置，而第二端302远离进液口 102设置，也就是说，液体在经过翅片30表面，并由进液口102流向出液口 103的过程中，液体与翅片30的换热面积逐渐增加，因此，该翅片30可以增强流体通道101下游区域内的液体与换热板本体10的换热效果，进而提高布置在换热板本体10的换热面101一侧的电池等发热装置的冷却效果。

由此可以看出，该换热板中，通过在流体通道101的第一壁1011或第二壁1012上设置间距逐渐缩小的扰流肋20，从而在流体通道101的下游区域提高了流场的紊流程度，并增强了具有温度差异的液体之间的换热效果，加快了热量在液体内的扩散，改善了液体的散热能力；并且，进一步的，通过在流体通道101内壁设置横截面积逐渐增加的翅片30，从而在流体通道101的下游区域提高了液体与换热板本体10之间的换热面积，如此，在扰流肋20与翅片30 的共同作用下，能够有效改善布置在流体通道101下游区域的电池等发热装置的冷却效果。

具体设置时，翅片30沿流体通道101的走向设置，翅片30可以设置在流体通道101的第一壁1011、第二壁1012或两个侧壁1013中的任意一者，为了进一步增加翅片30与液体之间的换热面积，翅片30的表面设置有多个凸棱(未示出)，且凸棱从翅片30的第一端301延伸至第二端302，凸棱的横截面可以为矩形、半圆形、三角形或其他形状。

可选的，换热板用于与电池组进行热交换，且第一壁1011靠近电池组设置，第二壁1012远离电池组设置，翅片30设置在流体通道101的第一壁1011，这是因为流体通道101的第一壁1011距离电池组较近，第一壁1011的温度较高，将翅片30设置在流体通道101的第一壁1011上后，翅片30可以吸收从换热面传递下来的热量，并进一步将热量传递给液体，提高换热板本体10与液体之间的换热效果。

另外，将翅片30设置在流体通道101的第一壁1011，当翅片30的高度逐渐增加时，可以使翅片30逐渐深入流体的中心区域，使得热量可以快速传递至温度较低的液体中。

具体的，扰流肋20设置在流体通道101的第二壁1012，翅片30设置在流体通道101的第一壁1011，这样，扰流肋20与翅片30在空间上不会相互干涉。

如图3、图5、图7、图8、图9、图10所示，下板12经热冲压形成流体通道101和扰流肋20，翅片30设置在上板11朝向下板12的一面，上板11背离下板12的一面为平面，该面为换热板本体10用于与需要冷却或加热的部件进行热交换的换热面104。

可选的，流体通道101包括直线型通道101a，直线型通道101a的内壁设置有至少一个翅片30，且当翅片30的数量为多个时，多个翅片30并排设置。

如图5、图7所示，该换热板本体10设置有多个流体通道101，每个流体通道101为直线形通道101a，每个流体通道101内设置有一组翅片30，这些翅片30并排设置，每个翅片30的延伸方向与流体通道101的走向一致，且沿液体的流动方向，每个翅片30的高度逐渐增大。

如图9、图10所示，该换热板本体10内还可以设置S形的流体通道101， S形的流体通道101可以看作是若干个直线型通道101a和弯道101b的组合，每个直线形通道101a内设置有一组翅片30，这些翅片30可以并排设置，每个翅片30的延伸方向与流体通道101的走向一致，且沿液体的流动方向，翅片 30的高度逐渐增大。

在一个具体的实施方式中，如图9、图10所示，流体通道101包括多个直线型通道101a，相邻的两个直线型通道101a通过弯道101b连通，若将相邻的两个直线型通道101a记为第一直线型通道、第二直线型通道，且液体从第一直线型通道向第二直线型通道流动，则位于第一直线型通道内的翅片30的第二端302的横截面积小于位于第二直线型通道内的翅片30的第一端301的横截面积。

也就是说，位于第二直线型通道内的翅片30的表面积大于位于第一直线型通道内的翅片30的表面积，如此，可以保证在流体通道101的下游区域，液体与翅片30之间的换热面积较大。

基于相同的发明构思，本实用新型还提供了一种电池装置，该电池装置包括电池组以及上述任一种技术方案中所述的换热板，换热板用于与电池组发生热交换。

该电池装置采用的换热板中，在流体通道101的第一壁1011或第二壁1012 设置有扰流肋20，扰流肋20可以增加具有温度差异的液体之间的混合与换热，并且，沿液体的流动方向，扰流肋20的间距逐渐缩小，使得具有温度差异的液体之间的换热效果逐渐增强，如此，提高了流体通道101下游区域内液体的散热能力，并改善了布置在流体通道101下游区域的电池温度较高的现象。

显然，本领域的技术人员可以对本实用新型进行各种改动和变型而不脱离本实用新型的精神和范围。这样，倘若本实用新型的这些修改和变型属于本实用新型权利要求及其等同技术的范围之内，则本实用新型也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (10)

1.一种换热板，其特征在于，包括换热板本体，所述换热板本体内设置有流体通道，所述流体通道的内壁包括相对设置的第一壁、第二壁以及设置在所述第一壁与所述第二壁之间的两个侧壁；

所述流体通道内设置有多个扰流肋，所述扰流肋位于所述第一壁或所述第二壁，且所述扰流肋的两端分别向两个所述侧壁延伸；沿液体的流动方向，多个所述扰流肋间隔设置，且相邻的两个所述扰流肋之间的间距逐渐减小。

2.如权利要求1所述的换热板，其特征在于，所述换热板本体表面设置有进液口，所述进液口与所述流体通道连通；

所述扰流肋靠近所述进液口的一侧设置有第一坡面，和/或，所述扰流肋远离所述进液口的一侧设置有第二坡面。

3.如权利要求1所述的换热板，其特征在于，所述换热板本体包括层叠设置的两个板体，所述扰流肋为至少其中一个所述板体经冲压形成的凸起。

4.如权利要求1～3任一项所述的换热板，其特征在于，所述扰流肋垂直于所述流体通道的延伸方向设置。

5.如权利要求1～3任一项所述的换热板，其特征在于，所述换热板本体表面设置有进液口，所述进液口与所述流体通道连通；

所述流体通道的内壁设置有翅片，所述翅片包括第一端与第二端，所述翅片的横截面积从所述第一端到所述第二端逐渐增加，且所述第一端靠近所述进液口设置，所述第二端远离所述进液口设置。

6.如权利要求5所述的换热板，其特征在于，所述翅片的表面设置有凸棱，所述凸棱从所述第一端延伸至所述第二端。

7.如权利要求5所述的换热板，其特征在于，所述换热板用于与电池组进行热交换，且所述第一壁靠近所述电池组设置，所述第二壁远离所述电池组设置，所述翅片设置在所述第一壁。

8.如权利要求5所述的换热板，其特征在于，所述流体通道包括直线型通道，所述直线型通道的内壁设置有至少一个所述翅片，且当所述翅片的数量为多个时，多个所述翅片并排设置。

9.如权利要求8所述的换热板，其特征在于，所述流体通道包括多个所述直线型通道，且相邻的两个所述直线型通道通过弯道连通；

将相邻的两个所述直线型通道记为第一直线型通道、第二直线型通道，且液体从所述第一直线型通道向所述第二直线型通道流动，位于所述第一直线型通道内的翅片的第二端的横截面积小于位于所述第二直线型通道内的翅片的第一端的横截面积。

10.一种电池装置，其特征在于，包括电池组以及如权利要求1～9任一项所述的换热板。

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