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热交换器制造技术

技术编号:40535991 阅读:7 留言:0更新日期:2024-03-01 13:57
一种用于车辆热量管理系统的热交换器,包括第一冷却回路和与第一冷却回路分开的第二冷却回路;其中,热交换器构造成使热量管理第一冷却回路和第二冷却回路能够热联接;其中,在联接状态下,第一冷却回路、第二冷却回路和热交换器构造成使得热量能够从车辆的一个或多个车辆元件消散到第一冷却回路,并且能够经由热交换器进一步从第一冷却回路消散到第二冷却回路,并且其中,热交换器构造成将第一冷却回路与第二冷却回路电气隔离。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及用于车辆热量管理系统的热交换器领域、相应的热量管理系统、相应的车辆以及管理车辆热量的方法。


技术介绍

1、热量管理是确保车辆的安全可靠运行的一个重要方面。例如,热量可以从外部环境中引入,也可以通过内燃机的运行或通过诸如照明、空调和许多其他电气控制和支持部件之类的电气驱动元件在内部产生。此外,诸如电池电动车辆(bev)的电力驱动车辆包括牵引电池(traction battery),该牵引电池在高电压和大电流下运行和充电。电动元件的运行通常会在车辆中产生大量的额外热量。然而,大量热量的产生往往会削弱相应车辆元件的可操作性,甚至会损坏或毁坏它们。过多的热量可能会进一步影响线缆,其中,在过热的情况下电流容量会受到不希望的限制。因此,为了确保无故障运行并且避免车辆元件损坏,必须防止车辆中积聚过多的热量。在本
中,通常是通过提供冷却装置来进行散热和减少车辆中的热量的。然而,上述冷却装置往往必须布置在待冷却元件的附近,这就可能会导致安全问题。如果冷却装置和/或附近的待冷却电气元件发生故障,则电气元件与冷却装置之间就有可能发生短路,这就可能严重伤害人员或损坏其他元件。

2、因此,本专利技术的目的是提供一种安全可靠的方法来管理车辆中的热量传递。


技术实现思路

1、上述问题通过根据权利要求1的热交换器、根据权利要求8的车辆热量管理系统、根据权利要求15的车辆以及根据权利要求16的车辆热量管理方法至少部分得以解决。

2、具体地讲,本专利技术提出了一种用于车辆热量管理系统的热交换器,其中,热交换器构造成使车辆热量管理系统的第一冷却回路和第二冷却回路能够热联接,其中,第一冷却回路、第二冷却回路和热交换器构造成使得在联接状态下,热量能够从车辆的一个或多个车辆元件消散到第一冷却回路,并且能够经由热交换器进一步从第一冷却回路消散到第二冷却回路,并且其中,热交换器构造成将第一冷却回路与第二冷却回路电气隔离。

3、因此,由于两个冷却回路电气脱离的缘故,由此可以确保电流不会从一个冷却回路无意间传递到另一个冷却回路。例如,在车辆元件发生故障时,就会出现这种情况。如果由第一冷却回路冷却的所述元件是例如电力驱动的,则在所述元件损坏时,可以相应地防止第二冷却回路中出现危险的短路。也就是说,在故障或损坏的情况下,只有一个冷却回路受到影响,而另一个冷却回路不受影响并由此可以安全运行。因此,热量管理系统的安全性相应地得到提高。与此同时,由于两个冷却回路经由热交换器进行热联接的缘故,由此确保了两个冷却回路之间适当的热交换。因此,即使在一个冷却回路的元件损坏或故障以及通电的情况下,另一个冷却回路以及与另一个冷却回路连接或邻近的其他元件可以被电气隔离,并由此免受危险电流的影响。

4、冷却回路通常可以理解为导热回路,其可以在第一位置处吸收热量,并通过冷却回路将热量传递到不同的第二位置处,从而减少第一位置处的热量。第一冷却回路和第二冷却回路的温度可以相应地调整,由此可以确保热量从第一冷却回路传递到第二冷却回路。第一冷却回路和第二冷却回路是分开的,并且可以相应地不形成单一回路。分开可以理解为空间上的完全分离,但这并不排除可以在分开的回路之间布置相应的中间装置,例如用于机械联接或热联接。在另一个实施例中,第二冷却回路也可以构造成提供从一个或多个车辆元件散热。在另一个实施例中,还可以提供两个以上的冷却回路。

5、热交换器通常被理解为加强或实现从一个冷却回路到另一个冷却回路的适当的热传输的装置。因此,热交换器可以由任何具有高导热性的合适的材料制成。由此,热交换器可以适当地与第一回路和第二回路热连接,使得热量能够有效地从一个回路传递到另一个回路。在一些实施例中,热交换器可以是交叉板或交叉流式热交换器。

6、车辆一般应理解为货物和/或人员的运输工具。这包括但不限于电动车辆(ev)、电池电动车辆、混合动力电动车辆(hev)、插电式混合动力车辆(phev)。不过,也包括非电动车辆。应注意,尽管本专利技术的进一步说明特别针对车辆,但本专利技术并不限于此,还包括用于货物和/或人员运输的任何其他类型的载运工具,比如轮船或飞机等。

7、例如,车辆元件可以是车辆的诸如电池或线缆的电力驱动元件,也可以是诸如机械部件的非电力驱动元件,抑或可以是发动机的一部分或排气系统的一部分,这些元件都需要散热。冷却回路和车辆元件可以适当地彼此相对布置,例如在空间上彼此靠近,使得车辆元件发出的热量可以被第一回路适当地吸收,然后从相应车辆元件上传输走。这可以包括第一回路和待冷却车辆元件的直接接触,也可以包括相应的间隔布置,只要所需量的热量能够从相应的车辆元件适当地传递走即可。

8、在优选实施例中,热交换器包括与第一冷却回路连接的至少一个第一中空流动板和与第二冷却回路连接的至少一个第二中空流动板,其中,中空流动板包括一个或多个流动通道,用于允许冷却剂流过,其中,中空流动板彼此相对布置,并在它们之间限定间隙,使得流动板彼此不发生电气接触。

9、因此,可以确保流过第一和第二冷却回路的第一和第二冷却剂在空间上是分开的。间隙的尺寸可定为允许充分的导热性,同时防止第一和第二中空流动板表面之间电气接触。中空流动板可以调整为完全封围各自的冷却剂。一个或多个流动通道可以仅经由相应中空板的一部分延伸,也可以完全跨经中空板。流动通道可以按照所需的方式指引冷却剂流动,例如,按照相应的竖直、水平或斜向方向。中空流动板的尺寸,尤其是厚度尺寸,可以相应地定为在中空流动板之间提供充分的电绝缘性和导热性。

10、在优选实施例中,间隙中提供有至少一个导热垫,其中,导热垫包括介电材料,其构造成将第一中空流动板和第二中空流动板彼此热联接,并且将第一中空流动板与第二中空流动板电气隔离。

11、使用由介电交换器分开的两个分开的液体回路可以减少对介电冷却液体的使用需要,同时在未预期的电流流动的情况下保护使用者或其他元件免受电击。导热垫可以是引入间隙中的元件,其可以包括在约15w/mk至1.5w/mk、优选为约6w/mk至1.5w/mk的范围中的导热性。然而,导热垫也可以包括更大或更小的导热性。例如,合适的导热垫的非限制性示例可以是商品名“parker therm-a-gap 61-08-0505-g579-3w/mk”和“bergquist gappad tgp hc5000-5w/mk”下的可获得的商品。导热垫的尺寸可以定为部分或完全填充间隙。此外,导热垫可以与一个或多个相邻的中空流动板接触或不接触。

12、在优选实施例中,热交换器包括多个第一中空流动板和多个第二中空流动板,第一中空流动板和第二中空流动板交替地串联布置,在它们之间形成相应的间隙,其中,每个间隙中布置有至少一个导热垫。

13、热交换器可以相应地由串联布置且由相应的导热垫隔开的中空流动板构成,其确保了导热性,同时将中空流动板电气隔离。通过隔离冷却液体回路,可减少甚至省去昂贵而无效的介电冷却剂、比如介电液体。

14、根据本专利技术,可以提本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种用于车辆热量管理系统的热交换器(40);

2.根据前述权利要求所述的热交换器(40),

3.根据前述权利要求所述的热交换器(40),

4.根据前述权利要求所述的热交换器(40),

5.根据前述权利要求所述的热交换器(40),

6.根据前述权利要求所述的热交换器(40),

7.根据权利要求4至6中任一项所述的热交换器(40),其特征在于,所述导热垫包括实心体。

8.一种车辆热量管理系统,包括:

9.根据前述权利要求所述的车辆热量管理系统,

10.根据权利要求8或9所述的车辆热量管理系统,

11.根据前述权利要求所述的车辆热量管理系统,其特征在于,所述第一冷却剂和/或所述第二冷却剂是流体、优选为液体。

12.根据权利要求8至11中任一项所述的车辆热量管理系统,其特征在于,所述第一冷却剂和/或所述第二冷却剂包括水和乙二醇或介电液体的混合物。

13.根据权利要求8至12中任一项所述的车辆热量管理系统,

14.一种车辆(1)、优选为电动车辆,包括根据权利要求1至7中任一项所述的热交换器(40)或根据权利要求8至13中任一项所述的车辆热量管理系统。

15.一种用于通过根据权利要求8至14中任一项所述的车辆热量管理系统来管理车辆(1)中的热量的方法,其中,所述方法包括以下步骤:

...

【技术特征摘要】

1.一种用于车辆热量管理系统的热交换器(40);

2.根据前述权利要求所述的热交换器(40),

3.根据前述权利要求所述的热交换器(40),

4.根据前述权利要求所述的热交换器(40),

5.根据前述权利要求所述的热交换器(40),

6.根据前述权利要求所述的热交换器(40),

7.根据权利要求4至6中任一项所述的热交换器(40),其特征在于,所述导热垫包括实心体。

8.一种车辆热量管理系统,包括:

9.根据前述权利要求所述的车辆热量管理系统,

10.根据权利要求8或9所述的车辆热量管理系统,

11.根...

【专利技术属性】
技术研发人员:M·希兹恩斯基M·皮斯兹卡M·格洛尔P·科兹阿克
申请(专利权)人:安波福技术有限公司
类型:发明
国别省市:

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