CN114649601A - 换热组件和热管理系统 - Google Patents
换热组件和热管理系统 Download PDFInfo
- Publication number
- CN114649601A CN114649601A CN202110097174.4A CN202110097174A CN114649601A CN 114649601 A CN114649601 A CN 114649601A CN 202110097174 A CN202110097174 A CN 202110097174A CN 114649601 A CN114649601 A CN 114649601A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- working medium
- flow
- heat exchange
- passage
- section
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Images
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
- H01M10/60—Heating or cooling; Temperature control
- H01M10/61—Types of temperature control
- H01M10/613—Cooling or keeping cold
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
- H01M10/60—Heating or cooling; Temperature control
- H01M10/65—Means for temperature control structurally associated with the cells
- H01M10/655—Solid structures for heat exchange or heat conduction
- H01M10/6556—Solid parts with flow channel passages or pipes for heat exchange
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
- H01M10/60—Heating or cooling; Temperature control
- H01M10/65—Means for temperature control structurally associated with the cells
- H01M10/656—Means for temperature control structurally associated with the cells characterised by the type of heat-exchange fluid
- H01M10/6567—Liquids
- H01M10/6568—Liquids characterised by flow circuits, e.g. loops, located externally to the cells or cell casings
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
- H01M10/60—Heating or cooling; Temperature control
- H01M10/66—Heat-exchange relationships between the cells and other systems, e.g. central heating systems or fuel cells
- H01M10/663—Heat-exchange relationships between the cells and other systems, e.g. central heating systems or fuel cells the system being an air-conditioner or an engine
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Electrochemistry (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Secondary Cells (AREA)
Abstract
本发明公开一种换热组件以及热管理系统,换热组件包括相对设置的换热板和流道板,换热板和流道板之间形成至少一个工作介质传输通路,每个工作介质传输通路包括至少两个串联设置的工作介质流程,每个工作介质流程包括工作介质流道,换热组件具有第一换热区,在第一换热区内设置有至少两个工作介质流程中的工作介质流道,其中,在第一换热区内,位于上游的工作介质流程的工作介质流道的数量记为p,位于下游的工作介质流程的工作介质流道的数量记为q,p为正整数,q为正整数,且q≤p;这样能够改善工作介质干度分配不均的问题,以使换热组件能够对电池进行较好地调控。
Description
技术领域
本发明涉及换热冷却技术领域,具体涉及一种换热组件和热管理系统。
背景技术
纯电动车辆和混合动力车辆以电池作为动力源,能有效解决车辆排污和能源问题,因而在世界范围内得到普遍重视。这些电动车辆的性能和品质在很大程度上依赖于其所配置的动力电池组的性能,而温度是影响到动力电池性能的至关重要的因素,因此,对动力车辆上的电池的温度进行调控是非常必要的。
通常使用换热组件对电池的温度进行调控,而换热组件中工作介质的干度是否分配均匀对电池的温度调控具有影响。
发明内容
本发明的目的在于提供一种换热组件和热管理系统,能够提高工作介质的干度的分配均匀性,以使换热组件能够对电池进行较好地调控。
一方面,本发明提供一种换热组件,包括相对设置且相互连接的换热板和流道板,所述换热板用于与发热源接触进行热交换,所述换热板和所述流道板之间形成至少一个工作介质传输通路,每个所述工作介质传输通路包括至少两个串联设置的工作介质流程,至少两个所述工作介质流程沿第一方向延伸且沿第二方向排布,所述第一方向和所述第二方向交叉,每个所述工作介质流程包括沿所述第一方向延伸且沿所述第二方向排布的工作介质流道,所述换热组件具有第一换热区,所述第一换热区能够与一个发热源或发热源的一部分换热,在所述第一换热区内设置有至少两个所述工作介质流程中的工作介质流道,其中,在所述第一换热区内,位于上游的所述工作介质流程的工作介质流道的数量记为p,位于下游的所述工作介质流程的工作介质流道的数量记为q,p为正整数,q为正整数,且q≤p。
另一方面,本发明实施例还提供一种热管理系统,包括压缩机、冷凝器、第一调节阀以及上述任一实施方式所述的换热组件,所述压缩机的出口与所述冷凝器连通,所述冷凝器通过所述第一调节阀和所述换热组件连通,所述换热组件与所述压缩机的进口连通。
本发明实施例提供的换热组件和热管理系统,换热组件包括相对设置的换热板和流道板,换热板能够与发热源接触,例如换热板与电池接触,以与电池进行热交换,从而对电池进行冷却制冷或制热;工作介质传输通路包括沿第一方向延伸且沿第二方向排布的至少两个工作介质流程,使得在相同面积换热板上能够布置较多的工作介质流程,增加换热板的换热面积;当工作介质在换热组件中流通时,随着工作介质流过的工作介质流程的数量增加,液相的工作介质吸热逐渐气化,液相含量的工作介质逐渐降低,工作介质的干度升高,本发明实施例中通过设置在第一换热区内,位于下游的工作介质流程中包括的工作介质流道的数量,小于等于位于上游的工作介质流程中包括的工作介质流道的数量,相较于设置位于下游的流道的数量大于位于上游的流道的数量,本发明实施例的换热组件能够改善在第一换热区内位于下游的工作介质流道数量较多引起工作介质的干度无法平均分配的问题,使得换热组件能够较好地对电池进行换热,同时还能减少位于下游的工作介质流程对应的换热板的面积,能够减小传热恶化的影响范围。
附图说明
图1是本发明一个实施例提供的热管理系统的连接示意框图;
图2是本发明第一个实施例提供的换热组件的爆炸结构示意图;
图3是本发明第一个实施例提供的换热组件的结构示意图;
图4是图3中沿A-A方向的局部剖视结构示意图;
图5是本发明第二个实施例提供的换热组件的结构示意图;
图6是图5中Q区域的局部放大结构示意图;
图7是本发明第三个实施例提供的换热组件的结构示意图;
图8是本发明第四个实施例提供的换热组件的结构示意图;
图9是本发明第五个实施例提供的换热组件的结构示意图;
图10是本发明第六个实施例提供的换热组件的结构示意图;
图11是本发明第七个实施例提供的换热组件的结构示意图;
图12是本发明第八个实施例提供的换热组件的结构示意图;
图13是本发明第九个实施例提供的换热组件的结构示意图;
图14是本发明第十个实施例提供的换热组件的爆炸结构示意图;
图15是本发明第十个实施例提供的换热组件的结构示意图;
图16是图15中沿A-A方向的局部剖视结构示意图;
图17是本发明第十个实施例提供的流道板的结构示意图;
图18是本发明第十一个实施例提供的换热组件的结构示意图;
图19是本发明第十二个实施例提供的换热组件的结构示意图;
图20是图19中Q区域的局部放大结构示意图;
图21是本发明第十三个实施例提供的换热组件的结构示意图;
图22是本发明第十四个实施例提供的换热组件的结构示意图。
具体实施方式
下面将详细描述本发明的各个方面的特征和示例性实施例,为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白,以下结合附图及具体实施例,对本发明进行进一步详细描述。
本发明实施例提供一种热管理系统1000,包括压缩机201、冷凝器205、第一调节阀202以及换热组件100,压缩机201的出口与冷凝器205连通,压缩机201的进口与换热组件100连通,冷凝器205通过第一调节阀202和换热组件100连通。工作介质能够在上述的热管理系统1000中进行循环,通过换热组件100对电池等发热源300进行制冷或制热。本文以换热组件对发热源300进行制冷为例进行说明。请参阅图1,图1是本发明一个实施例提供的热管理系统的结构示意图,在图1示出的热管理系统中,可以通过换热组件100对电池等发热源进行制冷,本文以下内容中以发热源为电池,工作介质为制冷剂进行描述。
在热管理系统1000工作时,压缩机201能够将制冷剂压缩成为高温高压的过热状态的气相制冷剂,向冷凝器205中排出高温高压的气相制冷剂,冷凝器205使在压缩机201中被压缩的过热状态的气相制冷剂气体向外界大气放热而被冷却,从而冷凝(液化),液化后的制冷剂流通至第一调节阀202,第一调节阀202使得高压的液相制冷剂膨胀,此时的制冷剂处于气液两相区。第一调节阀202对通过了冷凝器205的制冷剂液进行减压,使其成为气液混合状态的湿蒸气,气液混合状态的湿蒸气流向换热组件100,换热组件100可以为直冷板,直冷板与电池等发热源接触,以对发热源制冷。可选地,冷凝器205可以包括供工作介质流通的通道以及散热片,散热片能够增强工作介质与冷凝器205周围的空气之间进行热交换,从换热组件100中排出的工作介质能够进入压缩机201中,以使工作介质在热管理系统1000中循环。
当热管理系统1000应用于车辆时,热管理系统1000还可以包括第二调节阀204和空调换热器203,第二调节阀204与空调换热器203形成的工作介质传输通路与换热组件100和第一调节阀202形成的工作介质传输通路并联。此时,从冷凝器205排出的工作介质分为两路,其中一路的工作介质流通至第一调节阀202和换热组件100中能够实现电池的制冷,另一路的工作介质流通至第二调节阀204和空调换热器203中能够实现车内环境制冷。
请一并参阅图2至图5,本发明实施例提供的一种换热组件100,该换热组件100可以应用于上述的热管理系统1000。本发明实施例的换热组件100包括相对设置且相互连接的换热板10和流道板20,换热板10和流道板20之间形成至少一个工作介质传输通路,换热组件100还包括第一接口段21和第二接口段22,第一接口段21具有第一端口,第二接口段22具有第二端口,工作介质能够从第一端口流入换热组件100,从第二端口流出换热组件100,第一接口段21和第二接口段22通过工作介质传输通路连通,流道板20冲压形成有凹槽,换热板10的内侧壁罩设于凹槽的槽腔上形成流通腔,工作介质传输通路包括该流通腔,当工作介质传输通路为两个时,两个工作介质传输通路相互并联,即两个工作介质传输通路的进口端均与第一接口段21连通,两个工作介质传输通路的出口端均与第二接口段22连通,使得工作介质能够在两个工作介质传输通路中独立流通。
换热板10能够与发热源直接或间接接触进行热交换,当发热源为电池时,换热板10可以直接与电池接触,以与电池进行热交换,带走电池的热量,以对电池制冷,或者给电池加热。流道板20的凹槽包括第一段、第二段以及第三段,其中第一接口段21包括第一段的槽腔,第二接口段22包括第二段的槽腔,工作介质传输通路包括第三段的槽腔,换热板10覆盖流道板20的凹槽,第一段与第二段邻近设置,使得工作介质传输通路的第一接口段21和第二接口段22邻近设置。其中,流道板20上的凹槽的第一段、第二段以及第三段可以通过冲压工艺形成,如图4所示,换热板10覆盖凹槽,形成工作介质传输通路,使得工作介质能够在工作介质传输通路中流动;可选地,换热板10在对应于第一接口段21、第二接口段22的位置处也可以设置凹槽部,该凹槽部的槽腔与流道板20上的凹槽的槽腔对应且连通,此时可以增加工作介质的流通面积,减小流阻。可以理解的是,当换热板10上设置有凹槽部时,在对电池制冷时,可以使电池避让该凹槽部设置,以使电池与换热板10平稳地接触。
当工作介质在本发明实施中的换热组件100中流通时,工作介质流入第一接口段21,之后在工作介质传输通路中流通后经过第二接口段22流出,换热板10与电池直接接触,使得工作介质能够通过换热板10与发热源进行热交换,例如对发热源进行制冷。当工作介质处于气液两相区时,能够较好地对电池进行制冷,随着工作介质的流通并与电池热交换后,靠近第二接口段22处液相的工作介质逐渐减少,此时工作介质的干度增加,通过将第二接口段22与第一接口段21邻近设置,使得干度高的工作介质与干度低的工作介质在换热板10处能够相互换热,从而提高靠近第二接口段22处换热板10的均温性。
如图3和图5所示,每个工作介质传输通路包括至少两个串联设置的工作介质流程23,工作介质流程23沿第一方向X延伸且沿第二方向Y排布,第一方向X和第二方向Y交叉,每个工作介质流程23包括进口端和出口端,在两个工作介质流程23中,其中一个工作介质流程23的进口端与另一个工作介质流程23的出口端连通,每个工作介质流程23包括沿第一方向X延伸且沿第二方向Y排布的工作介质流道PA,当工作介质流程23包括沿第一方向X延伸且沿第二方向Y排布的至少两个工作介质流道PA时,工作介质流道PA并联设置,工作介质流程23包括初段流程233和末段流程231,初段流程233与第一接口段21邻近且连通,末段流程231与第二接口段22邻近且连通的,在电池的制冷模式下,初段流程233和末段流程231连通,末段流程231位于初段流程233的下游,换热组件100具有第一换热区HA1,第一换热区HA1能够与一个发热源或发热源的一部分换热,在第一换热区HA1内设置有至少两个工作介质流程23中的工作介质流道PA,其中,在第一换热区HA1内,位于上游的工作介质流程23的工作介质流道PA的数量记为p,位于下游的工作介质流程23的工作介质流道PA的数量记为q,p为正整数,q为正整数,且q<p。在本发明实施例中,通过设置q≤p,相较于将该换热区均设置下游的工作介质流程,或者位于下游的工作介质流道多于位于上游的工作介质流道而言,本实施例中的第一换热区HA1能够提高工作介质干度的分配均匀性,以对发热源进行较好的换热。
在一些实施例中,如图5所示,第一换热区HA1与第二接口段22邻近设置,末段流程231的至少部分和初段流程233的至少部分位于该第一换热区HA1,其中,在第一换热区HA1内,末段流程231包括的工作介质流道PA的数量小于等于初段流程233包括的工作介质流道PA的数量。通过上述设置,能够改善在第一换热区HA1内的末段流程231中工作介质流道PA数量较多引起工作介质的干度无法平均分配的问题,防止末段流程231中的一些工作介质流道PA中分配的几乎全部是气相工作介质,从而改善换热组件100的第二接口段22出传热恶化的影响,同时由于在第一换热区HA1中,初段流程233和至少部分末段流程231相邻设置,使得流通于初段流程233和末段流程231的工作介质能够在换热板10的对应区域发生热交换,以使该换热组件100具有较好的均温性,当该换热组件100用于对发热源,例如对电池进行热交换时,换热组件100能够均匀地对电池进行换热,进而提高电池的均温性;同时由于与第二接口段22连接的末段流程231中包括的工作介质流道PA的数量小于等于初段流程233包括的工作介质流道PA的数量,还能够减少与第二接口段22连接的末段流程231对应的换热板10的面积,能够减小传热恶化的影响范围。需要说明的是,在制冷模式下,沿工作介质的流向,初段流程233位于末段流程231的上游,每个工作介质流程23的进口端以及出口端是在制冷模式下工作介质流通时定义的,在一个工作介质流程中,工作介质流入的一端为进口端,工作介质流出的一端为出口端。
请进一步参阅图5,在一些实施例中,初段流程233和末段流程231相邻设置且位于第一换热区HA1内,末段流程231沿第二方向Y上的正投影与初段流程233沿第二方向Y上的正投影至少部分交叠。通过上述设置,在工作介质流通时,换热板10在对应于初段流程233的第一区域和换热板10对应于末段流程231的第二区域相邻,使得第一区域与第二区域能够进行热交换,提高换热板10的均温性,防止换热组件100在第二接口段22处的工作介质的干度过大而引起换热组件100的第二接口段22处温度过高引起的传热恶化,当该换热组件100与电池接触并对电池进行降温冷却时,能够提高电池的均温性。
为了增加换热组件100的换热面积,以提高电池的制冷效率,如图5所示,在一些实施例中,工作介质流程23还包括至少两个中间流程,在本实施例中,工作介质流程23包括四个中间流程,中间流程位于初段流程233的下游且位于末段流程231的上游。在制冷模式下,工作介质能够依次流过初段流程233、中间流程以及末段流程231。当换热组件100包括的工作介质流程23数量较多时,为提高换热组件100的均温性,可选地,沿工作介质的流向,至少两个中间流程中包括的工作介质流道PA的数量递减,末段流程231包括的工作介质流道PA的数量,小于与末段流程231相邻的中间流程234d包括的工作介质流道PA的数量,沿第二方向Y,末段流程231位于初段流程233和中间流程234d之间,末段流程231沿第二方向Y上的正投影与中间流程234d沿第二方向Y上的正投影至少部分交叠。在换热组件100中流通工作介质时,随着工作介质流过的工作介质流程23的增多,工作介质的干度增加,通过上述设置,使得在制冷模式下,沿工作介质的流向,工作介质流程23中包括的工作介质流道PA的数量递减,能够减少工作介质的干度分配不均的问题,改善由于位于下游的工作介质流道PA数量较多而有部分流道中分配的气相工作介质过多的问题,改善换热组件100的第二接口段22位置处传热恶化而导致电池温度不均的影响。进一步地,通过设置末段流程231沿第二方向Y上的正投影与中间流程234d沿第二方向Y上的正投影至少部分交叠,使得换热板10对应于中间流程234d的第三区域与换热板10对应于末段流程231的第二区域相邻,以使第二区域与第三区域进行热交换,提高换热板10的温差在预定范围内。
可选地,第一换热区HA1还可以包括中间流程234d的部分工作介质流道PA,此时的第一换热区HA1包括初段流程233、末段流程231以及中间流程234d的部分工作介质流道,沿第二方向Y,末段流程231位于初段流程233和中间流程234d之间,且在制冷模式下,流通于初段流程233和中间流程234d中工作介质的干度相低于末段流程231的干度,使得流通于初段流程233和中间流程234d的工作介质与流通于末段流程231中的工作介质发生热交换,降低末段流程231中工作介质的温度,减小第一换热区HA1在各个位置处的温差,且通过上述设置,使得第一换热区HA1在对一个电池进行热交换时,能够提高电池的均温性。
在具体实施时,如图5用带箭头实线示出了在制冷模式下工作介质的流向,在图5中,换热组件100包括一个工作介质传输通路,即工作介质从第一接口段21流入换热组件100时,只有一条通路进行传输,工作介质传输通路包括初段流程233、末段流程231以及4个中间流程,4个中间流程分别为流程234a、流程234b、流程234c和流程234d,末段流程231与第二接口段22直接连通,初段流程233与第一接口段21直接连通,流程234a、流程234b、流程234c和流程234d相互串联,即工作介质从第一接口段21离开后依次流过初段流程233、流程234a、流程234b、流程234c、流程234d和末段流程231。初段流程233包括两个工作介质流道,分别为流道P11和流道P12,便于实现从第一接口段21进入的工作介质的平均分配,流道P11的进口端和流道P12的进口端通过集流管24连通、流道P11的出口端和流道P12的出口端通过集流管24连通。流程234a包括三个工作介质流道,分别为流道P21、流道P22和流道P23,在流程234a中工作介质的干度较低,可以设置较多的工作介质流道PA以提高换热组件100的换热面积;流程234b包括两个工作介质流道,分别为流道P31和流道P32;流程234c中包括两个工作介质流道,分别为流道P41和流道P42;流程234d中包括两个工作介质流道,分别为流道P51和流道P52。末段流程231包括一个工作介质流道,为流道P61,从流程234d流出的工作介质流向流道P61。通过上述设置,能够使每个工作介质流道PA中工作介质的干度趋近,改善靠近第二接口段22位置的工作介质流程23中的工作介质干度较高带来的传热恶化问题。
进一步地,为实现工作介质在每个工作介质流程23中的流通,末段流程231、初段流程233以及4个中间流程通过集流管24连接,如图5所示,沿工作介质流向,相邻两个工作介质流程23中的工作介质的流向相反,每个工作介质流程23的工作介质流道PA中工作介质的流向相同。
请参阅图6,在一些实施例中,工作介质流程包括的工作介质流道的数量大于等于3,工作介质流道的进口与集流管的出口连通,在一个工作介质流程中,沿远离集流管的出口的方向,工作介质流道的进口的口径递增。通过上述设置,能够提高每个工作介质流程23中对于工作介质的流量分配的均匀性。需要说明的是工作介质流道的进口的口径是指工作介质流道PA的进口的尺寸,当该进口为圆形进口时,口径为进口的直径。
在具体实施时,如图6所示,在流程234a中,流道P23、流道P22以及流道P21沿远离集流管24a的出口的方向依次排布,流道P21的进口的口径记为D02、流道P22的进口的口径记为D01、流道P23的进口的口径记为D00,D00<D01<D02,从而提高每个工作介质流程23中流量分配的均匀性,便于实现换热组件100的均温性。具体地,在流道P21、流道P22和流道P23中,流道P21离集流管24a的出口最远,流道P22离集流管24a的出口的距离小于流道P21离集流管24a的出口的距离,流道P23离集流管24a的出口较近,如果不合理设置各流道的口径,易导致流道P21的流阻大于流道P22的流阻,导致流道P21分配的工作介质的流量少于流道P22分配的工作介质,流道P22的流阻大于流道P23的流阻,使得流道P22分配的工作介质的流量少于流道P23分配的工作介质,为了使流量分配均匀,本发明实施例中设置D00<D01<D02,使得流道P21、流道P22、流道P23的流阻趋近,使得每个流道中工作介质的流量分配均匀。
在一些实施例中,沿第二方向Y,每个工作介质流道PA之间的间距相等,相邻两个工作介质流程23通过集流管24连通,相邻两个集流管24之间沿第一方向X的间距与相邻两个工作介质流道PA之间沿第二方向Y的间距相等。例如在图6中,流道P21与流道P22之间的间距W1和集流管24a与集流管24b之间的间距W2相等,流道P21和流道P22之间的间距W1和流道P22和流道P23之间的间距W3相等。通过上述设置,使得换热板10在每个位置的温度趋近,从而更进一步提高换热组件100的均温性。可以理解的是,每个工作介质流道PA以及每个集流管24之间的间距可以根据用户的需求、电池模块的结构以及电池的设置位置进行调整,例如每个工作介质流道PA之间的间距也可以与至少两个电池的排列位置匹配,本发明实施例不对此进行限定。
基于图5中示出的换热组件100,换热组件100可以包括三个换热区,分别为第一换热区HA1、第二换热区HA2和第三换热区HA3,第一换热区HA1、第二换热区HA2和第三换热区HA3沿第二方向Y并列排布,此时的换热组件100可以用于对三个电池进行热交换,一个电池位于其中一个换热区,其中,流道P11、流道P12、流道P61和流道P52位于第一换热区HA1;流道P51、流道P42、流道P41和流道P32位于第二换热区HA2;流道P31、流道P23、流道P22和流道P21位于第三换热区HA3。第一换热区HA1、第二换热区HA2和第三换热区HA3中的工作介质流道PA的数量相等,且每个换热区内包括工作介质流向相反的工作介质流道PA,以提高每个换热区的均温性,进而提高每个电池的均温性。
请参阅图7和图8,在一些实施例中,工作介质传输通路的数量为两个,分别为第一通路CR1和第二通路CR2,第一通路CR1与第二通路CR2并联设置,此时从换热组件100的第一接口段21流出的工作介质分成两路,其中一路工作介质进入第一通路CR1中,另一路的工作介质进入第二通路CR2中,第二通路CR2位于第一通路CR1的至少部分外周侧,或者第一通路CR1和第二通路CR2沿第二方向Y并列设置。可以理解的是,第一通路CR1与第二通路CR2并联设置是指第一通路CR1的进口端与第二通路CR2的进口端连通,第一通路CR1的出口端与第二通路CR2的出口端连通,工作介质能够在第一通路CR1和第二通路CR2中独立流通。
如图7所示,第二通路CR2位于第一通路CR1的至少部分外周侧。换热组件100包括中间区域和位于中间区域外周侧的边缘区域,第一通路CR1位于换热组件100的中间区域,第二通路CR2位于换热组件100的边缘区域,相较于第二通路CR2,第一通路CR1中工作介质流道PA的长度以及集流管24的长度较小,能够减小第一通路CR1中工作介质的流阻,在相同面积的换热组件100上,设置有至少两个工作介质传输通路能够比单个工作介质传输通路中具有较少的工作介质流程23,也能够减小工作介质的流阻。
在具体实施时,第一通路CR1包括四个工作介质流程,分别为初段流程233’、末段流程231’以及两个中间流程234’,第二通路CR2包括四个工作介质流程,分别为初段流程233”、末段流程231”以及两个中间流程234”,相邻两个工作介质流道PA之间沿第二方向Y的间距与相邻两个集流管24沿第一方向X的间距相等,使得工作介质流道PA以及集流管24均匀布置于换热组件100上。本实施例中每个工作介质传输通路具有较少的工作介质流程23,且每个工作介质流程23具有的工作介质流道PA较少,能够使得工作介质的流量分配以及工作介质的干度分配均匀,第一通路CR1中末段流程231’与第二通路CR2中末段流程231”汇集后与第二接口段22连通。
为了对电池进行降温制冷,如图7所示,在一些实施例中,换热组件100具有沿第二方向Y排布的至少两个换热区25,在图7中换热组件100具有三个换热区25,一个换热区25能够与一个发热源或一个发热源的一部分接触进行热交换,其中,位于每个换热区25内的工作介质流道PA的数量相等。在图7中,换热组件100具有沿第二方向Y排布的三个换热区25,分别为第一换热区HA1、第二换热区HA2和第三换热区HA3,每个换热区25均包括4个工作介质流道PA。每个换热区25可以对应于一个电池模块,用于对该电池模块制冷,每个换热区25中包括4个工作介质流道PA,且4个工作介质流道PA中包括工作介质流向相反的流道,以较好地保证换热板10整体的均温性,从而提高电池的均温性。
请参阅图8,在一些实施例中,第一通路CR1和第二通路CR2沿第二方向Y并列设置,第一接口段21和第二接口段22均位于第一通路CR1远离第二通路CR2的一侧,即第一接口段21和第二接口段22位于第一通路CR1的其中一侧,第二通路CR2位于第一通路CR1的另一侧,且第一接口段21和第二接口段22相邻,第一通路CR1中与第一接口段21连通的工作介质流程23和第二通路CR2中与第一接口段21连通的工作介质流程23相邻,即第一通路CR1中的初段流程233’与第二通路CR2中初段流程233”相邻,且位于换热组件100的中间位置。在本发明实施例中,设置两个工作介质传输通路,相较于设置更多数量的通路,这样可以易于保证第一通路CR1和第二通路CR2中工作介质流量和工作介质的气液两相的分配趋近。
在具体实施时,如图8,换热组件100包括沿第二方向Y并列排布的第一区域和第二区域,第一通路CR1位于第一区域,第二通路CR2位于第二区域,第一通路CR1中的初段流程233’和第二通路CR2的初段流程233”相邻,均位于换热组件100的中间位置,从第一接口段21流出的工作介质分流后流入第一通路CR1中的初段流程233’和第二通路CR2的初段流程233”,之后向相反的方向流动,即如图8所示,初段流程233’排出的工作介质向如图8中左侧流动,初段流程233”排出的工作介质向附图8中的右侧流动,从第一通路CR1的末段流程231’和从第二通路CR2的末段流程231”排出的工作介质经过集流管24汇集流入第二接口段22。其中,第一通路CR1中包括末段流程231’、初段流程233”以及三个中间流程,第二通路CR2中包括的工作介质流程的数量,以及对应的工作介质流程中包括的工作介质流道PA的数量可以与第一通路CR1中的设置方式相同,例如末段流程231”和末段流程231’中包括的工作介质流道的数量相等,也可以根据用户的需求或者电池模组的排布进行调整。
请一并参阅图9至图12,在一些实施例中,第一通路CR1和第二通路CR2沿第二方向Y并列设置,第一接口段21和第二接口段22位于第一通路CR1和第二通路CR2之间,此时的第一接口段21和第二接口段22位于换热组件100宽度方向的中间区域,第一通路CR1和第二通路CR2关于沿第一方向X延伸的对称轴M对称。此时的工作介质由第一接口段21流出后分为两部分,这样可以提高第一通路CR1和第二通路CR2中工作介质的流量和气液两相的分配均匀性。在具体实施时,第一通路CR1和第二通路CR2中包括的工作介质流程23的数量,以及工作介质流程23中包括的工作介质流道PA的数量可以根据用户需求或者电池模块的结构进行设定,例如第一通路CR1和第二通路CR2中包括的工作介质流程23的数量,以及工作介质流程23中包括的工作介质流道PA的数量可以相同。
可选地,如图9所示,第一接口段21和第二接口段22位于第一通路CR1和第二通路CR2之间,第一通路CR1中可以包括4个工作介质流程23,每个工作介质流程23中可以包括一个工作介质流道PA,第二通路CR2中可以包括4个工作介质流程,每个工作介质流程中包括一个工作介质流道。
或者,如图10和图11所示,工作介质从第一接口段21流出后分流,分为第一路工作介质和第二路工作介质,第一路工作介质流入第一通路CR1,第二路工作介质流入第二通路CR2,第一通路CR1中可以包括两个工作介质流程23,每个工作介质流程23中可以包括两个工作介质流道PA,第二通路CR2中也可以包括两个工作介质流程23,每个工作介质流程23中可以包括两个工作介质流道PA,通过设置较少的工作介质流程23的数量,能够减小工作介质的流阻。可选地,如图11所示,相应的工作介质流程23可以直接与第一接口段21以及第二接口段22连通,或者如图10所示,工作介质流程23可以通过集流管24与第一接口段21以及第二接口段22连接,相邻的两个工作介质流程23也可以通过集流管24连接,本发明对此不进行限定。
如图12所示,在一些实施例中,工作介质传输通路的数量可以为四个,分别为第一通路CR1、第二通路CR2、第三通路CR3以及第四通路CR4,每个通路中包括两个工作介质流程23,每个工作介质流程23中包括一个工作介质流道PA。第二通路CR2位于第一通路CR1的外周侧,第四通路CR4位于第三通路CR3的外周侧,第一通路CR1和第二通路CR2组成的通路结构与第四通路CR4和第三通路CR3组成的通路结构关于沿第一方向延伸的对称轴M对称。通过上述设置,能够实现工作介质在每个通路中流量分配的均匀性以及工作介质干度分配的均匀性。
为实现换热组件100的制作,在一些实施例中,工作介质传输通路包括集流管24,集流管24将工作介质流程23分别与第一接口段21和第二接口段22连通,两个工作介质流程23通过集流管24连接,工作介质流道PA由流道板20上凹槽的槽壁和换热板10内侧壁围合形成,流道板20的第三段包括集流段和流道段,工作介质流道PA包括流道段的槽腔,集流管包括集流段的槽腔,流道段和集流段均一体冲压成型于流道板20。通过上述设置,使得流道段和集流段成型为一体结构,具有较好的密闭性能,防止工作介质的泄露。
或者如图13所示,集流管24包括第一连通管241和第二连通管242,第一连通管241包括集流段的槽腔,流道段和集流段一体冲压成型于流道板20,第二连通管242与流道板20焊接,第二连通管242的集流腔与流道板20的凹槽的槽腔连通,以使工作介质能够在换热组件100中流通。
请参阅图13,在一些实施例中,换热组件100包括至少四个工作介质传输通路,相邻两个工作介质传输通路之间的末段流程231相邻或者初段流程233相邻,四个以上工作介质传输通路之间的末段流程231和初段流程233沿第二方向Y交替设置,第二连通管242包括第一子管和第二子管,第一子管与第一接口段21连通,第二子管与第二接口段22连通,沿换热组件100的厚度方向,第一子管的正投影和第二子管的正投影交叠,第一子管和第二子管均与流道板20焊接,第一子管和第二子管的集流腔与流道板20上的凹槽的槽腔连通。
示例性地,工作介质传输通路的数量可以为四个,分别为沿第二方向Y依次设置的第一通路CR1、第二通路CR2、第三通路CR3以及第四通路CR4,每个通路包括两个工作介质流程23,每个工作介质流程包括一个工作介质流道,两个工作介质流程通过第一连通管241连通,如图13,第一通路CR1中与第二接口段22连通的工作介质流道P102和第二通路CR2中与第二接口段22连通的工作介质流道P201相邻,第二通路CR2中与第一接口段21连通的工作介质流道P202和第三通路CR3中与第一接口段21连通的工作介质流道P301相邻,第三通路CR3中与第二接口段22连通的工作介质流道P302和第四通路CR4中与第二接口段22连通的工作介质流道P401相邻。沿第二方向Y,工作介质流道P102、工作介质流道P201均位于工作介质流道P101和工作介质流道P202之间,工作介质流道P302、工作介质流道P401均位于工作介质流道P301和工作介质流道P402之间。可选地,换热组件100可以具有4个换热区域,4个换热区域与4个工作介质传输通路一一对应,以用于对4个电池进行制冷或制热;或者换热组件100可以具有2个换热区域,第一通路CR1和第二通路CR2对应位于其中一个换热区域,第三通路CR3以及第四通路CR4对应位于另一个换热区域。
请参阅图14和图18,本发明实施例的换热组件100包括第一接口段31、第二接口段32以及工作介质传输通路33,第一接口段31通过工作介质传输通路33与第二接口段32连通,每个工作介质传输通路33包括至少两个串联设置的工作介质流程F1和集流管37,至少两个工作介质流程F1沿第一方向X延伸且沿第二方向Y排布,集流管37将两个工作介质流程F1连通,每个工作介质流程F1包括沿第一方向X延伸且沿第二方向Y排布的工作介质流道PA,当工作介质流程F1包括两个以上工作介质流道PA时,两个以上工作介质流道PA并联设置。可选地,相邻工作介质流道PA之间沿第二方向Y的距离可以相等,其中,工作介质流道PA之间沿第二方向Y的距离是指定点距离,即相邻两个工作介质流道的相同位置上的点之间的距离。需要说明的是,第一方向X可以为附图15中的左右延伸方向,第二方向Y可以为附图15中的上下延伸方向,例如工作介质流程F1可以为直线延伸或者折线延伸或者曲线延伸,只要能够沿第一方向X延伸即可,对具体的延伸方式不做限定。
换热组件100具有多个换热区50,如图18中,本实施例中的换热组件100具有四个换热区50,一个换热区50能够与一个发热源或发热源的一部分换热,换热区50内设置有至少两个工作介质流程F1中的工作介质流道PA,此时,在一个换热区50内,工作介质在该两个工作介质流程F1中的工作介质流道PA中的流向不同。换热区50包括有第一换热区,在第一换热区内,设置有位于上游的工作介质流程F1中工作介质流道PA的数量记为p,位于下游的工作介质流程F1中工作介质流道PA的数量记为q,q<p。在图18中,本发明实施例具有四个换热区50,在每个换热区50内,均设置有位于上游的工作介质流程F1中的工作介质流道PA和位于下游的工作介质流程F1中的工作介质流道PA,能够使位于该换热区50内的工作介质流道PA能够换热,相较于将换热区均设置上游的工作介质流程,或者换热区均设置下游的工作介质流程而言,本实施例的换热组件100提高工作介质流程F1与换热区50分配的合理性,且使每个换热区50的温差较接近,也使换热组件100对发热源进行较好的换热。
为实现工作介质在换热组件100内循环流动,如图18所示,在一些实施例中,第一接口段31具有第一端口311,第二接口段32具有第二端口321,第一端口311和第二端口321间隔设置,当换热组件100应用至热管理系统1000时,在制冷模式下,工作介质从第一端口311进入换热组件100,从第二端口321排出换热组件100,并循环流通。工作介质流程F1包括初段流程34和位于初段流程34下游的末段流程35,初段流程34可以与第一接口段31相邻且连通,末段流程35可以与第二接口段32相邻且连通,工作介质流程F1还包括至少一个中间流程,在图18示出的换热组件100中,工作介质流程F1包括4个中间流程,4个中间流程分别为依次串联连通的流程36a、流程36b、流程36c以及流程36d;初段流程34通过中间流程与末段流程35连通,即此时的中间流程位于初段流程34的下游,末段流程35位于中间流程的下游,工作介质在从第一端口311流入后,依次流过初段流程34、中间流程和末段流程35,然后从第二端口321排出。可选地,中间流程包括的工作介质流道PA的数量小于初段流程34包括的工作介质流道PA的数量,末段流程35包括的工作介质流道PA的数量小于中间流程包括的工作介质流道PA的数量。
为形成工作介质流道PA,请参照图15至图18,在一些实施例中,流道板20包括凹槽,换热板10的内壁罩设于凹槽的槽腔上形成密封的流通腔,工作介质传输通路33包括该流通腔,流道板20的凹槽包括第一段22、第二段23以及连接第一段22和第二段23的第三段24,第一段22的槽腔通过第三段24的槽腔与第二段23的槽腔连通,第一接口段31包括第一段22的槽腔,第二接口段32包括第二段23的槽腔,工作介质传输通路33包括第三段24的槽腔,流道板20的第三段24包括第一子段241和第二子段242,第一子段241与工作介质流程F1对应,第二子段242与集流管对应,第一段22、第二段23以及第三段24能够一体成型于流道板20。通过上述设置,能够便于换热组件100的制作。
通常在电动车辆上设置有多个电池,为实现对多个电池的热交换,换热组件100可以包括n个换热区50,换热区50的数量n与发热源的数量匹配,一个发热源可以设置于一个换热区50,n为大于等于1的正整数。可选地,换热区50的数量n大于等于发热源的数量,为使换热组件100的结构紧凑,换热区50的数量n等于发热源的数量,此时换热区50与发热源一一对应,以对发热源制冷或制热。为使换热区50能够用于对电池进行换热,在一些实施例中,初段流程34、末段流程35以及中间流程的至少部分位于换热区50,初段流程34包括的工作介质流道PA的数量、末段流程35包括的工作介质流道PA的数量以及中间流程包括的工作介质流道PA的数量之和记为m,m=kn,其中,m和k均为大于等于1的正整数。通过上述设置,便于每个换热区50中工作介质流道PA数量的均一。
在一些实施例中,n≥2,位于每个换热区50的工作介质流道PA的数量相等,且每个换热区50包括至少两个不同工作介质流程F1的工作介质流道PA。通过上述设置,能够使本发明实施例的换热组件100实现对至少两个发热源的制冷或制热,通过设置一个换热区50包括至少两个不同工作介质流程F1的工作介质流道PA,使得干度较低的工作介质流程F1和干度较高的工作介质流程F1能够实现换热,防止该换热区均设置干度较高的工作介质流程时导致该换热区的温度较高,影响电池的制冷。
在具体实施例中,如图18所示,换热组件100可以包括4个换热区50,分别为沿第二方向Y依次排布的第一区域51、第二区域52、第三区域53和第四区域54,换热组件100包括初段流程34、末段流程35以及4个中间流程,4个中间流程分别为依次串联连通的流程36a、流程36b、流程36c以及流程36d,流程36a位于初段流程34的下游且与初段流程34连通,流程36d位于末段流程35的上游且与末段流程35连通;此时工作介质从第一端口311进入后,依次流过初段流程34、流程36a、流程36b、流程36c、流程36d以及末段流程35,最后从第二端口321排出,如此循环以对电池制冷。
进一步地,初段流程34包括并联设置的流道341、流道342以及流道343;流程36a包括并联设置的流道36a1、流道36a2、流道36a3以及流道36a4;流程36b包括并联设置的流道36b1、流道36b2、流道36b3以及流道36b4;流程36c包括并联设置的流道36c1、流道36c2、流道36c3以及流道36c4;流程36d包括并联设置的流道36d1、流道36d2以及流道36d3;末段流程35包括流道351和流道352;此时换热组件100共有20个工作介质流道,四个换热区50,每个换热区50对应设置有5个工作介质流道。具体地,流道341、流道342、流道343、流道351和流道352对应位于第一区域51,流道36d1、流道36d2、流道36d3、流道36c1以及流道36c2对应位于第二区域52,流道36c3、流道36c4、流道36b1、流道36b2以及流道36b3对应位于第三区域53,流道36b4、流道36a1、流道36a2、流道36a3以及流道36a4对应位于第四区域54。此时每个换热区50内均包括两个不同工作介质流程中的工作介质流道,且工作介质在该两个工作介质流程中的工作介质流道流通时,工作介质的流向相反,例如工作介质在流道36b4和流道36a1中流通时的流向相反。例如在第一区域51内,包括流道341、流道342、流道343所对应的初段流程34位于流道351和流道352对应的末段流程35的上游,此时p=3,q=2,对应的q<p,此时的第一区域51可以为第一换热区。
请进一步参照图18,在一些实施例中,第一接口段31包括第一端312和第一流通口端313,第一流通口端313与工作介质传输通路33连通,第二接口段32包括第三端322和第二流通口端323,第二流通口端323与工作介质传输通路33连通;其中,第一端312的内腔壁面由曲面构成,和/或,第三端322的内腔壁面由曲面构成。通过上述设置,使得工作介质在第一接口段31和/或第二接口段32流通时,减少压降损失。在本发明实施例中,可以设置第一端312和第三端322的内腔壁面均由圆弧曲面构成,以较好地减少工作介质在第一接口段31和第二接口段32中流通时造成的压降损失。
在电池冷却模式下,工作介质在流通过程中,工作介质的干度随着经过流程的增加而增大,为了减小靠近第二端口321处的压降,请参照图19,当第一接口段31具有第一端口311,第二接口段32具有第二端口321时,可以设置第二接口段32的内腔的纵截面的面积大于第一接口段31的内腔的纵截面的面积。需要说明的是,第一接口段31的内腔的纵截面是指:以垂直于工作介质流向方向的平面截取第一接口段31得到的截面,同样地,第二接口段32的内腔的纵截面是指:以垂直于工作介质流向方向的平面截取第二接口段32得到的截面。
请进一步参照图14至图18,在一些实施例中,当工作介质传输通路33还包括集流管37时,集流管37连通相邻两个工作介质流程F1,且每个工作介质流程F1中的工作介质流道PA还通过集流管37连通,集流管37沿与第一方向X交叉方向延伸,例如集流管37沿第二方向Y延伸;其中,换热组件100还包括位于集流管37的集流腔内的翅片40,翅片40靠近至少部分工作介质流程F1的进口端设置。由于集流管37的延伸方向与每个工作介质流程F1的延伸方向交叉,使得工作介质在从集流管37进入与该集流管37相邻且连通的工作介质流程F1时,工作介质的流动方向发生转变,为改善工作介质的流动方向转变而引起的气液分层现象,可以在至少部分工作介质流程F1的进口端设置翅片40,增加扰流作用,同时还可以提高工作介质分配的均匀性以及提高换热组件100的耐压能力。可选地,也可以在与第一接口段31相邻且连通的集流管37内不设置翅片40。可选地,可以将翅片40制作于流道板20的凹槽内。
请参阅图16至图19,为使工作介质在每个工作介质流道PA中独立流通,可选地,换热组件100还包括隔板21,一个工作介质流程F1中的相邻两个工作介质流道PA通过隔板21分隔,隔板21位于相邻两个工作介质流道PA之间,隔板21宽度方向的其中一个端面与流道板20密封连接,另一个端面与换热板10密封连接;隔板21包括朝向工作介质流程的进口的第一端面和朝向工作介质流程的出口的第二端面,如图17,第一端面和第二端面位于隔板21沿自身长度方向的两端。在本实施例中,隔板21的远离换热板10的表面、工作介质流道PA的远离换热板10的表面共面设置。
参照图19和图20,当至少部分工作介质流程F1包括至少三个并联设置的工作介质流道PA时,换热组件100包括至少两个隔板21,在电池冷却模式下,沿工作介质的流向,在同一个工作介质流程F1中,隔板21的第一端面与相邻集流管37的内壁面之间的间距递减,隔板21的第二端面与相邻集流管37的内壁面之间的间距递增。通过上述设置,可适当缩减工作介质从集流管37到与该集流管37连通的工作介质流程F1内的每个工作介质流道PA之间的流动距离,有效均衡同一个工作介质流程F1内工作介质流道PA的沿程阻力和使工作介质流量分配更均匀。
示例性地,如图20,工作介质流程F1包括并联设置的第一流道、第二流道以及第三流道,第二流道位于第一流道的下游,第三流道位于第二流道的下游,其中,第一流道的进口端面与相邻集流管37的内壁之间的间距记为d1、第二流道的进口端面与相邻集流管37的内壁的间距记为d2以及第三流道的进口端面与相邻集流管37的内壁的间距记为d3,d1>d2>d3;第一流道的出口端面与相邻集流管37的内壁的间距记为c1、第二流道的出口端面与相邻集流管37的内壁的间距记为c2以及第三流道的出口端面与相邻集流管37的内壁的间距记为c3满足:c1<c2<c3。可以理解的是,第一流道的进口端面与相邻集流管37的内壁的间距是指在电池冷却模式下,沿工作介质流向,工作介质首先经过的第一流道的进口端侧的端面与相邻集流37管的内壁的间距,多个隔板21的长度可以相等。
在具体实施时,如图19所示,在初段流程34中,流道341的进口端面与相邻集流管的内壁的间距记为d341、流道342的进口端面与相邻集流管的内壁的间距记为d342以及流道343的进口端面与相邻集流管的内壁的间距记为d343,d341>d342>d343;流道341的出口端面与相邻集流管的内壁的间距记为c341、流道342的出口端面与相邻集流管的内壁的间距记为c342以及流道343的出口端面与相邻集流管的内壁的间距记为c343满足:c341<c342<c343。相似地,在流程36a中,d36a1>d36a2>d36a3>d36a4;c36a1<c36a2<c36a3<c36a4;在流程36b中,d36b4>d36b3>d36b2>d36b1;c36b4<c36b3<c36b2<c36b1;在流程36c中,d36c4>d36c3>d36c2>d36c1;c36c1<c36c2<c36c3<c36c4;在流程36d中,d36d3>d36d2>d36d1;c36d3<c6d2<c36d1。
参照图21和图22,在一些实施例中,工作介质传输通路33的数量为至少两个,可选地,工作介质传输通路33的数量为两个,分别为第一通路CR1和第二通路CR2,第一通路CR1与第二通路CR2并联设置,第一通路CR1和第二通路CR2关于沿第一方向X延伸的对称轴M对称设置。
如图21,第一接口段31、第二接口段32的数量可以均为一个,该第一接口段31分别通过第一通路CR1与第二通路CR2与第二接口段32连通,第一接口段31和第二接口段32靠近对称轴M设置,例如第一接口段31的第一端口311的中心位于对称轴M上,第二接口段32的第二端口321的中心位于该对称轴M上,此时的第一接口段31和第二接口段32位于换热组件100的中间位置,第一接口段31位于工作介质流道PA的沿第一方向X的其中一侧,第二接口段32位于工作介质流道PA的沿第一方向X的另一侧。由于电池中间区域的温度高于边缘区域的温度,通过上述设置,能够使得具有第一端口311的第一接口段31位于换热组件100的中间位置,有利于提高电池的冷却效果。
或者如图22,第一接口段31的数量为一个、第二接口段32的数量为两个,第一接口段31位于两个第二接口段32之间且第一接口段31与第二接口段32邻近设置,第一通路CR1和第二通路CR2分别与一个第一接口段31连通,第一通路CR1与其中一个第二接口段32连通,第二通路CR2与另一个第二接口段32连通。可选地,此时第一接口段31的第一端口311的中心可以位于对称轴M上,两个第二接口段32的第二端口321关于对称轴M对称设置。
可以理解的是,第一接口段31、第二接口段32的数量可以均为一个,一个第一接口段31分别与第一通路CR1和第二通路CR2连通、一个第二接口段32分别与第一通路CR1和第二通路CR2连通,第一接口段31和第二接口段32邻近设置且位于换热组件100的边缘位置,本发明对第一接口段31和第二接口段32在换热区100的位置不进行限定。
在具体实施时,如图21,第一通路CR1包括初段流程34a,三个中间流程以及末段流程35a,三个中间流程分别为流程36a、流程36b和流程36c,初段流程34a包括流道341,流程36a包括流道36a1,流程36b包括流道36b1、流道36b2和流道36b3,流程36c包括流道36c1、流道36c2和流道36c3,末段流程35a包括流道351和流道352。第二通路CR2包括初段流程34b,三个中间流程以及末段流程35b,三个中间流程分别为流程36d、第五子流程36e和第六子流程36f,初段流程34b包括流道342,流程36d包括流道36d1,第五子流程36e包括流道36e1、流道36e2和流道36e3,第六子流程36f包括流道36f1、流道36f2和流道36f3,末段流程35b包括流道354和流道355。换热组件100具有4个换热区,分别为第一区域51、第二区域52、第三区域53和第四区域54,每个换热区能够对一个电池进行热交换,流道36b1、流道36b2、流道36b3、流道36c1和流道36c2位于第一区域51,流道36c3、流道351、流道352、流道36a1和流道341位于第二区域52,流道342、流道36d1、流道354、流道355和流道36f3位于第三区域53,流道36f2、流道36f1、流道36e3、流道36e2和流道36e1位于第四区域54。
如图22,第一通路CR1包括初段流程34a,两个中间流程以及末段流程35a,两个中间流程分别为流程36a和流程36b,初段流程34a包括流道341,流程36a包括流道36a1、流道36a2、流道36a3和流道36a4,流程36b包括流道36b1、流道36b2和流道36b3,末段流程35a包括流道351和流道352。第二通路CR2包括初段流程34b,两个中间流程以及末段流程35b,两个中间流程分别为流程36c和流程36d,初段流程34b包括流道342,流程36c包括流道36c1、流道36c2、流道36c3和流道36c4,流程36d包括流道36d1、流道36d2和流道36d3,末段流程35b包括流道353和流道354。换热组件100具有4个换热区,分别为第一区域51、第二区域52、第三区域53和第四区域54,每个换热区能够对一个电池进行热交换,流道36a1、流道36a2、流道36a3、流道36a4和流道36b1位于第一区域51,流道36b2、流道36b3、流道351、流道352和流道341位于第二区域52,流道342、流道353、流道354、流道36d3和流道36d2位于第三区域53,流道36d1、流道36c4、流道36c3、流道36c2和流道36c1位于第四区域54。
需要说明的是:以上实施例仅用于说明本发明而并非限制本发明所描述的技术方案,尽管本说明书参照上述的实施例对本发明已进行了详细的说明,但是,本领域的普通技术人员应当理解,所属技术领域的技术人员仍然可以对本发明进行修改或者等同替换,而一切不脱离本发明的精神和范围的技术方案及其改进,均应涵盖在本发明的权利要求范围内。
Claims (13)
1.一种换热组件,包括相对设置且相互连接的换热板和流道板,所述换热板用于与发热源接触进行热交换,其特征在于,所述换热板和所述流道板之间形成至少一个工作介质传输通路,每个所述工作介质传输通路包括至少两个串联设置的工作介质流程,所述工作介质流程沿第一方向延伸且沿第二方向排布,所述第一方向和所述第二方向交叉,每个所述工作介质流程包括沿所述第一方向延伸且沿所述第二方向排布的工作介质流道,
所述换热组件具有第一换热区,所述第一换热区能够与一个发热源或发热源的一部分换热,在所述第一换热区内设置有至少两个所述工作介质流程中的工作介质流道,
其中,在所述第一换热区内,位于上游的所述工作介质流程的工作介质流道的数量记为p,位于下游的所述工作介质流程的工作介质流道的数量记为q,p为正整数,q为正整数,且q≤p。
2.根据权利要求1所述的换热组件,其特征在于,所述换热组件还包括第一接口段和第二接口段,所述第一接口段和所述第二接口段通过所述工作介质传输通路连通,所述第一换热区与所述第二接口段邻近设置,所述工作介质流程包括与第一接口段邻近且连通的初段流程、与第二接口段邻近且连通的末段流程,所述末段流程和所述初段流程相邻设置且均位于所述第一换热区,
所述末段流程沿所述第二方向上的正投影与所述初段流程沿所述第二方向上的正投影至少部分交叠。
3.根据权利要求2所述的换热组件,其特征在于,所述工作介质流程还包括至少两个中间流程,所述中间流程位于所述初段流程的下游且位于所述末段流程的上游,沿工作介质的流向,至少两个所述中间流程中包括的所述工作介质流道的数量递减,所述末段流程包括的工作介质流道的数量,小于与所述末段流程相邻的所述中间流程包括的工作介质流道的数量,
沿所述第二方向,所述末段流程位于所述初段流程和所述中间流程之间,所述末段流程沿所述第二方向上的正投影与所述中间流程沿所述第二方向上的正投影至少部分交叠。
4.根据权利要求1至3任意一项所述的换热组件,其特征在于,所述工作介质流程包括的工作介质流道的数量大于等于3,所述工作介质流道的进口与集流管的出口连通,
在一个所述工作介质流程中,沿远离所述集流管的出口的方向,所述工作介质流道的进口的口径递增。
5.根据权利要求1至3任意一项所述的换热组件,其特征在于,沿所述第二方向,每个所述工作介质流道之间的间距相等,
相邻两个所述工作介质流程通过集流管连通,相邻两个所述集流管之间沿所述第一方向的间距与相邻两个所述工作介质流道之间沿所述第二方向的间距相等。
6.根据权利要求2或3所述的换热组件,其特征在于,所述工作介质传输通路的数量为两个,分别为第一通路和第二通路,所述第一通路与所述第二通路并联设置,
所述第一通路位于所述第二通路的至少部分外周侧,或者所述第一通路和所述第二通路沿所述第二方向并列设置。
7.根据权利要求6所述的换热组件,其特征在于,所述第一通路和所述第二通路沿所述第二方向并列设置,
所述第一接口段和所述第二接口段位于所述第一通路的一侧,所述第二通路位于所述第一通路的另一侧,所述第一通路中与所述第一接口段连通的工作介质流程和所述第二通路中与所述第一接口段连通的工作介质流程相邻。
8.根据权利要求6所述的换热组件,其特征在于,所述第一通路和所述第二通路沿所述第二方向并列设置,
所述第一接口段和所述第二接口段位于所述第一通路和所述第二通路之间,所述第一通路和所述第二通路关于沿所述第一方向延伸的对称轴对称。
9.根据权利要求1至8任意一项所述的换热组件,其特征在于,所述换热组件具有沿所述第二方向排布的至少两个换热区,每个所述换热区能够与一个发热源或发热源的一部分换热,
其中,位于每个所述换热区内的所述工作介质流道的数量相等。
10.根据权利要求1至8任意一项所述的换热组件,其特征在于,所述换热组件还包括第一接口段和第二接口段,所述第一接口段和所述第二接口段通过所述工作介质传输通路连通,所述流道板包括凹槽,所述换热板的内侧壁罩设于所述凹槽的槽腔上形成流通腔,所述工作介质传输通路包括所述流通腔,所述流道板的凹槽包括第一段、第二段以及连接所述第一段和所述第二段的第三段,所述第一接口段包括所述第一段的槽腔,所述第二接口段包括所述第二段的槽腔,所述工作介质传输通路包括所述第三段的槽腔,所述工作介质流程通过集流管与所述第一接口段和所述第二接口段连通,相邻所述工作介质流程通过所述集流管连通,
所述第三段包括流道段和集流段,所述工作介质流道包括所述流道段的槽腔,所述集流管包括所述集流段的槽腔,所述流道段和所述集流段一体冲压成型于所述流道板,或者所述集流管包括第一连通管和第二连通管,所述第一连通管包括所述集流段的槽腔,所述流道段和所述集流段一体冲压成型于所述流道板,所述第二连通管与所述流道板焊接,所述第二连通管的集流腔与所述流道板的凹槽连通。
11.根据权利要求10所述的换热组件,其特征在于,所述工作介质传输通路的数量大于等于4,所述工作介质流程包括与第一接口段邻近且连通的初段流程、与第二接口段邻近且连通的末段流程,相邻两个所述工作介质传输通路之间的所述初段流程相邻或者所述末段流程相邻,所述工作介质传输通路之间的初段流程和所述末段流程沿所述第二方向交替设置,所述第二连通管包括第一子管和第二子管,所述第一子管与所述第一接口段连通,所述第二子管与所述第二接口段连通,
沿所述换热组件的厚度方向,所述第一子管的正投影和所述第二子管的正投影交叠,所述第一子管和所述第二子管均与所述流道板焊接。
12.一种热管理系统,其特征在于,包括压缩机、冷凝器、第一调节阀以及如权利要求1至11任意一项所述的换热组件,
所述压缩机的出口与所述冷凝器连通,所述冷凝器通过所述第一调节阀和所述换热组件连通,所述换热组件与所述压缩机的进口连通。
13.根据权利要求12所述的热管理系统,其特征在于,所述热管理系统应用于车辆,所述热管理系统还包括第二调节阀和空调换热器,所述第二调节阀与所述空调换热器形成的工作介质通路与所述换热组件和所述第一调节阀形成的工作介质通路并联。
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN2020114995472 | 2020-12-18 | ||
CN202011499547 | 2020-12-18 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN114649601A true CN114649601A (zh) | 2022-06-21 |
Family
ID=81992443
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN202110097174.4A Pending CN114649601A (zh) | 2020-12-18 | 2021-01-25 | 换热组件和热管理系统 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
CN (1) | CN114649601A (zh) |
Citations (11)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN102762075A (zh) * | 2011-04-25 | 2012-10-31 | 北汽福田汽车股份有限公司 | 均衡散热液冷装置 |
CN204598547U (zh) * | 2015-04-20 | 2015-08-26 | 杭州昊丰科技有限公司 | 一种用于电动车的液冷板 |
US20150345875A1 (en) * | 2012-12-18 | 2015-12-03 | Valeo Systemes Thermiques | Flat tube for a charge air heat exchanger and corresponding charge air heat exchanger |
CN107454811A (zh) * | 2017-09-19 | 2017-12-08 | 湖北友诚热工设备有限公司 | 一种水冷板 |
CN107732356A (zh) * | 2017-08-22 | 2018-02-23 | 浙江银轮机械股份有限公司 | 一种具有均流功能的动力锂电池的冷却板及其冷却装置 |
CN107768768A (zh) * | 2017-10-11 | 2018-03-06 | 浙江银轮机械股份有限公司 | 一种动力电池冷却板及冷却装置 |
CN108987851A (zh) * | 2018-08-22 | 2018-12-11 | 广州小鹏汽车科技有限公司 | 一种水冷板及水冷式电池 |
CN209232908U (zh) * | 2019-01-04 | 2019-08-09 | 桑顿新能源科技有限公司 | 一种具有冷热中和作用的冷板结构 |
CN209312964U (zh) * | 2018-12-21 | 2019-08-27 | 桑顿新能源科技有限公司 | 冷却板及冷却板组 |
CN209730004U (zh) * | 2019-04-28 | 2019-12-03 | 深圳市迈安热控科技有限公司 | 电池箱 |
CN110972442A (zh) * | 2018-09-28 | 2020-04-07 | 株洲中车时代电气股份有限公司 | 一种冷媒相变散热器 |
-
2021
- 2021-01-25 CN CN202110097174.4A patent/CN114649601A/zh active Pending
Patent Citations (11)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN102762075A (zh) * | 2011-04-25 | 2012-10-31 | 北汽福田汽车股份有限公司 | 均衡散热液冷装置 |
US20150345875A1 (en) * | 2012-12-18 | 2015-12-03 | Valeo Systemes Thermiques | Flat tube for a charge air heat exchanger and corresponding charge air heat exchanger |
CN204598547U (zh) * | 2015-04-20 | 2015-08-26 | 杭州昊丰科技有限公司 | 一种用于电动车的液冷板 |
CN107732356A (zh) * | 2017-08-22 | 2018-02-23 | 浙江银轮机械股份有限公司 | 一种具有均流功能的动力锂电池的冷却板及其冷却装置 |
CN107454811A (zh) * | 2017-09-19 | 2017-12-08 | 湖北友诚热工设备有限公司 | 一种水冷板 |
CN107768768A (zh) * | 2017-10-11 | 2018-03-06 | 浙江银轮机械股份有限公司 | 一种动力电池冷却板及冷却装置 |
CN108987851A (zh) * | 2018-08-22 | 2018-12-11 | 广州小鹏汽车科技有限公司 | 一种水冷板及水冷式电池 |
CN110972442A (zh) * | 2018-09-28 | 2020-04-07 | 株洲中车时代电气股份有限公司 | 一种冷媒相变散热器 |
CN209312964U (zh) * | 2018-12-21 | 2019-08-27 | 桑顿新能源科技有限公司 | 冷却板及冷却板组 |
CN209232908U (zh) * | 2019-01-04 | 2019-08-09 | 桑顿新能源科技有限公司 | 一种具有冷热中和作用的冷板结构 |
CN209730004U (zh) * | 2019-04-28 | 2019-12-03 | 深圳市迈安热控科技有限公司 | 电池箱 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US8863543B2 (en) | Device for cooling a heat source of a motor vehicle | |
EP3059542B1 (en) | Laminated header, heat exchanger, and air-conditioner | |
CN111121503B (zh) | 传递热以控制电池和电力电子设备的部件的温度的装置 | |
CN218002287U (zh) | 换热器的直冷板、换热器及动力电池包 | |
CN110450598A (zh) | 一种电动汽车电池热管理系统及其控制方法 | |
US20220196347A1 (en) | Temperature control device, in particular a cooling device for a motor vehicle | |
WO2023088243A1 (zh) | 一种换热器、车载热管理系统及电动汽车 | |
CN114649601A (zh) | 换热组件和热管理系统 | |
CN216161795U (zh) | 换热组件以及热管理系统 | |
CN218568995U (zh) | 一种锂离子电池液冷板及电池包 | |
CN219497891U (zh) | 一种换热模组、热管理系统、电池包及车辆 | |
US7845392B2 (en) | Heat exchanger assembly | |
CN113875073B (zh) | 电池冷却系统 | |
CN115810831A (zh) | 电池冷却装置、新能源车 | |
CN115817147A (zh) | 用于流体流动的板结构 | |
CN115117514A (zh) | 一种交错逆流式一体化冷却系统及电动车 | |
CN220400706U (zh) | 一种电池冷却板、电池热管理系统及汽车 | |
CN219534643U (zh) | 动力电池温控板及车辆 | |
CN222338358U (zh) | 一种电池组及冷却系统 | |
CN118315732A (zh) | 电池换热器、电池包及车辆 | |
CN118712574A (zh) | 电池包 | |
CN219066941U (zh) | 电池冷却装置、新能源车 | |
CN219832776U (zh) | 冷却板组件、电池包和车辆 | |
CN218021118U (zh) | 车辆热管理系统 | |
CN221176368U (zh) | 换热板、动力电池包和车辆 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PB01 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination |