带有用于冷流体分配的跨接通路的热交换器制造技术

一种带有用于冷流体分配的跨接通路的热交换器，具有一对相对的壁和在壁之间的内部空间，以及位于纵向轴线的相对两侧上的第一区域和第二区域，每个区域都适于与电池单体热接触。入口端口和出口端口设置在相应的第一区域和第二区域中，并且流动障碍沿着纵向轴线延伸，将第一区域和第二区域分开。流体流动通路被限定在第一区域和第二区域中。第一跨接通路延伸越过纵向轴线，从入口端口到第二区域中的入口流动通路。第二跨接通路延伸越过纵向轴线，从第一区域中的出口流动通路到出口端口。跨接壳体设置在内部空间的内侧或外侧，并且延伸越过纵向轴线，包围第一跨接通路和第二跨接通路中的至少一个。通路中的至少一个。通路中的至少一个。

【技术实现步骤摘要】
带有用于冷流体分配的跨接通路的热交换器


[0001]本公开涉及电池电动车辆(BEV)或混合动力电动车辆(HEV) 的能量存储系统内的可再充电电池的热管理，并且具体地涉及适于冷却多个电池单体的热交换器。

技术介绍

[0002]诸如那些在BEV和HEV中使用的能量存储系统包括可再充电锂离子电池。用于BEV或HEV的典型可再充电电池包括多个电池模块，这些电池模块串联和/或并联地电连接在一起，用以向电池提供期望的系统电压和容量。每个电池模块包括多个电池单体，这些电池单体串联和/或并联地电连接在一起，其中电池单体可以是软包(pouch)单体、棱柱形单体或圆柱形单体的形式。
[0003]BEV和HEV中的可再充电车辆电池产生需要耗散的大量热量，因此需要冷却这些类型的电池或电池系统以延长其使用寿命。
[0004]液冷式热交换器可用于管理这些可再充电车辆电池的热负荷。这些电池热交换器通常包括“冷板”式热交换器或“ICE”(“单体间元件”)板式热交换器。冷板式热交换器具有平坦的上表面，在其上布置有一个或多个电池单体，其中与每个冷板相关联的电池单体的数量是可变的，并且取决于冷板的面积，可以包括一个或多个电池模块。通常，布置在冷板上的电池单体将是棱柱形单体或圆柱形单体，其容纳在刚性容器中。ICE板式热交换器布置或“夹在”邻近的软包单体或棱柱形单体之间，各个ICE板式热交换器通过共同的入口和出口歧管流体地连接在一起。
[0005]在能量存储系统的热管理中，在电池热交换器的整个表面上保持足够的温度均匀性是一个重要的考虑因素，因为其可确保各个电池单体之间以及相邻电池单体或成行单体之间的温度差最小化。因为传热流体的温度在出口处比在入口处高，所以在“多通(multi
‑
pass)”流动构造(例如U型流动的或(蜿蜒)曲折的)中，其中一个或多个电池单体与热交换器的入口侧接触并且一个或多个电池单体与热交换器的出口侧接触，保持足够的温度均匀性特别困难。
[0006]需要这样一种电池热交换器，即，其在整个与电池单体接触的表面上实现改善的温度均匀性。

技术实现思路

[0007]根据本公开的一方面，提供了一种热交换器，包括：(a)一对相对的壁；(b)所述壁之间的内部空间；(c)位于纵向轴线的相对两侧上的第一区域和第二区域；(d)在所述第一区域和所述第二区域之间沿着所述纵向轴线延伸的流动屏障；(e)在所述第一区域中的入口端口和在所述第二区域中的出口端口；(f)在所述第一区域中的内部空间内限定的第一多个流体流动通路，其中，所述第一多个流体流动通路包括具有第一端和第二端的第一入口流动通路和具有第一端和第二端的第一出口流动通路，其中，所述第一入口流动通路的第一端与所述入口端口流动连通；(g)在所述第二区域中的内部空间内限定的第二多个流
体流动通路，其中，所述第二多个流体流动通路包括具有第一端和第二端的第二入口流动通路和具有第一端和第二端的第二出口流动通路，其中，所述第二出口流动通路的第二端与所述出口端口流动连通；(h)从所述入口端口延伸至所述第二入口流动通路的第一端的第一跨接通路，其中，所述第一跨接通路延伸越过所述纵向轴线，从所述第一区域到所述第二区域；(i)从所述第一出口流动通路的第二端延伸至出口端口的第二跨接通路，其中，所述第二跨接通路延伸越过所述纵向轴线，从所述第一区域到所述第二区域；以及(j)跨接壳体，所述跨接壳体设置在所述壁中的一个的内表面或外表面上，并且延伸越过所述纵向轴线，从所述第一区域到所述第二区域；其中，所述第一跨接通路和所述第二跨接通路中的至少一个位于所述跨接壳体内部。
[0008]在一个较佳实施例中，热交换器还包括第一浮凸板和第二浮凸板，其中，浮凸板中的每个限定热交换器的壁中的一个，第一浮凸板和第二浮凸板中的每个包括由限定周缘密封表面的平面凸缘围绕的中心区域，并且第一浮凸板和第二浮凸板沿着它们相应的周缘密封表面密封地结合在一起。
附图说明
[0009]现在将参考附图通过示例的方式描述本公开的示例性实施例，附图中：
[0010]图1是根据第一实施例的热交换器的立体图；
[0011]图2是图1的热交换器的正视图；
[0012]图3A是沿图1的线3
‑3’
截取的截面图，示出了带有外部跨接壳体的热交换器；
[0013]图3B是沿图1的线3
‑3’
截取的截面图，示出了带有内部跨接壳体的热交换器；
[0014]图4A是沿图1的线4
‑4’
截取的截面图，示出了带有外部跨接壳体的热交换器；
[0015]图4B是沿图1的线4
‑4’
截取的截面图，示出了带有内部跨接壳体的热交换器；
[0016]图5是图1的热交换器的第一板的平面图；
[0017]图6A是具有外部跨接壳体的、图1的热交换器的第二板的平面图；
[0018]图6B是具有内部跨接壳体的热交换器的第二板的平面图；
[0019]图7是图1的热交换器的说明平面图；
[0020]图8是替代的跨接壳体的平面图；
[0021]图9是图8的跨接壳体的横截面图；
[0022]图10是根据第二实施例的热交换器的说明平面图；
[0023]图11是根据第三实施例的热交换器的说明平面图；
[0024]图12是图11的热交换器的跨接壳体的平面图；
[0025]图13是根据第四实施例的热交换器的说明平面图；以及
[0026]图14是根据第五实施例的热交换器的说明图。
具体实施方式
[0027]本文所述的热交换器通常是具有相对的外表面的大体平坦的平面流体承载板，至少一个外表面适于与BEV或HEV的可再充电电池的一个或多个电池单体和/或电池模块热接触。
[0028]现在参考图1至7描述根据第一实施例的热交换器10。热交换器10具有在第一端1
和第二端2之间的沿纵向轴线L的长度；以及在第一侧3和第二侧4之间的横向于轴线L的宽度。热交换器10包括一对相对的第一壁5和第二壁6，它们是大体平坦的且平面的，并且它们与彼此间隔开，并且在壁5、6之间限定部内空间7。
[0029]在本实施例中，壁5、6由第一板12和第二板18限定。第一板12具有内表面14和外表面16，并且第二板18具有内表面20和外表面 22。板12、18的内表面14、20限定壁5、6的内表面，并且向内面朝热交换器10的内部空间7。板12、18的外表面16、22限定壁5、6的外表面，并且向外背离内部空间7。外表面16、22中的至少一个适于与一个或多个电池单体8热接触。例如，图2示出了端对端布置、并且与外表面16、22 之一热接触的两个电池单体8A和8B的轮廓。电池单体8A、8B被示出为正方形或矩形，但是其它形状也是可能的。外表面16、22与电池单体8之间的热接触可以通过外表面16、22与电池单体8的邻近表面之间的热界面材料(TIM)(未示出)薄层来增强。TIM可包括导热油脂、蜡或本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种热交换器，包括：(a)一对相对的壁；(b)所述壁之间的内部空间；(c)位于纵向轴线的相对两侧上的第一区域和第二区域；(d)在所述第一区域和所述第二区域之间沿着所述纵向轴线延伸的流动障碍；(e)在所述第一区域中的入口端口和在所述第二区域中的出口端口；(f)在所述第一区域中的内部空间内限定的第一多个流体流动通路，其中，所述第一多个流体流动通路包括具有第一端和第二端的第一入口流动通路和具有第一端和第二端的第一出口流动通路，其中，所述第一入口流动通路的第一端与所述入口端口流动连通；(g)在所述第二区域中的内部空间内限定的第二多个流体流动通路，其中，所述第二多个流体流动通路包括具有第一端和第二端的第二入口流动通路和具有第一端和第二端的第二出口流动通路，其中，所述第二出口流动通路的第二端与所述出口端口流动连通；(h)从所述入口端口延伸至所述第二入口流动通路的第一端的第一跨接通路，其中，所述第一跨接通路延伸越过所述纵向轴线，从所述第一区域到所述第二区域；(i)从所述第一出口流动通路的第二端延伸至出口端口的第二跨接通路，其中，所述第二跨接通路延伸越过所述纵向轴线，从所述第一区域到所述第二区域；以及(j)跨接壳体，所述跨接壳体设置在所述壁中的一个的内表面或外表面上，并且延伸越过所述纵向轴线，从所述第一区域到所述第二区域；其中，所述第一跨接通路和所述第二跨接通路中的至少一个位于所述跨接壳体内部。2.根据权利要求1所述的热交换器，其特征在于，所述第一跨接通路和所述第二跨接通路中的一个位于所述壁之间的内部空间内部，并且所述第一跨接通路和所述第二跨接通路中的另一个位于所述跨接壳体内。3.根据权利要求2所述的热交换器，其特征在于，所述流动障碍包括间隙，位于所述内部空间的所述跨接通路经过所述间隙。4.根据权利要求1所述的热交换器，其特征在于，所述第一跨接通路和所述第二跨接通路两者都位于所述跨接壳体的内部。5.根据权利要求1所述的热交换器，其特征在于，所述入口端口和所述出口端口沿着横向轴线间隔开，并且两者都位于所述热交换器的第一端附近。6.根据权利要求1所述的热交换器，其特征在于，所述第一多个流体流路和所述第二多个流体流路各自限定U形的流体流动图案。7.根据权利要求1所述的热交换器，其特征在于，所述第一入口流动通路通过纵向延伸的第一分隔壁而与所述第一出口流动通路分开，并且其中，所述第一入口流动通路的第二端通过设置在所述第一分隔壁中的间隙而与所述第一入口流动通路的第一端流动连通，所述第一分隔壁中的间隙位于所述热交换器的第二端附近，与设置有所述入口端口的所述热交换器的第一端相对。8.根据权利要求1所述的热交换器，其特征在于，所述第二入口流动通路通过纵向延伸的第二分隔壁而与所述第二出口流动通路分开，并且其中，所述第二入口流动通路的第二端通过设置在所述第二分隔壁中的间隙而与所述第二入口流动通路的第一端流动连通，所述第二分隔壁中的间隙位于所述热交换器的第二端附近，与设置有所述出口端口的所述热
交换器的第二端相对。9.根据权利要求1所述的热交换器，其特征在于，所述第一多个流体流动通路和所述第二多个流体流动通路各自限定曲折的流体流动图案，其中，所述曲折的流体流动图案包括处于所述入口流动通路和所述出口流动通路之间的多个中间流体流动通路。10.根据权利要求1所述的热交换器，其特征在于，包括第一浮凸板和第二浮凸板，其中，所述浮凸板中的每个限定所述热交换器的壁中的一个；其中，所述第一浮凸板和所述第二浮凸板中的每个包括由限定周缘密封表面的平面凸缘围绕的中心区域，并且其中，所述第一浮凸板和所述第二浮凸板沿着它们相应的周缘密封表面密封地结合在一起...

【专利技术属性】
技术研发人员：G，
申请(专利权)人：达纳加拿大公司，
类型：新型
国别省市：