CN113258169A - 电池冷却器及车辆 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种电池冷却器及车辆，电池冷却器包括：多个换热板，多个所述换热板堆叠设置，相邻两个所述换热板之间至少部分间隔开以形成换热腔室，多个所述换热腔室中任一相邻的两个所述换热腔室中的一个内设置有适于冷媒流通的第一流道，多个所述换热腔室中任一相邻的两个所述换热腔室中的另一个内设置有适于冷却液流通的第二流道，所述第一流道在所述冷媒的流动方向上截面积逐渐增大。根据本发明的电池冷却器在第一流道的冷媒流动方向上截面积逐渐增大，使换热板的换热更加均匀，电池冷却器的换热效率高。

Description

电池冷却器及车辆

技术领域

本发明涉及车辆领域，尤其是涉及一种电池冷却器及车辆。

背景技术

相关技术中，电池冷却器所设置的换热板形成有用于流通冷媒的流道，流道在冷媒的流动方向上保持统一的截面面积，但冷媒在流动的过程中会与换热板发生热交换，从而实现冷媒的相变，导致冷媒体积变化，电池冷却器的换热不均匀，换热效率低。

发明内容

本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本发明的一个目的在于提出一种电池冷却器，该电池冷却器在第一流道的冷媒流动方向上截面积逐渐增大，使换热板的换热更加均匀，电池冷却器的换热效率高。

本发明还提出一种具有上述电池冷却器的车辆。

根据本发明的电池冷却器包括：多个换热板，多个所述换热板堆叠设置，相邻两个所述换热板之间至少部分间隔开以形成换热腔室，多个所述换热腔室中任一相邻的两个所述换热腔室中的一个内设置有适于冷媒流通的第一流道，多个所述换热腔室中任一相邻的两个所述换热腔室中的另一个内设置有适于冷却液流通的第二流道，所述第一流道在所述冷媒的流动方向上截面积逐渐增大。

根据本发明的电池冷却器，通过设置第一流道在冷媒的流动方向上截面尺寸逐渐增大，从而使冷媒在第一流道中各个位置的换热量相同，以使冷媒在流动的过程中换热更加均匀，提高了冷却板的换热效率，使换热板在各个位置的换热效果大致相同，提高了电池冷却器的换热速率。

根据本发明的一个实施例，电池冷却器还包括：隔板，所述隔板设置于所述第一腔室内且与相邻两个所述换热板限定出所述第一流道。

根据本发明的一个实施例，所述换热板朝向所述第一腔室的一侧设置有多个换热凸起，所述换热凸起的至少部分位于所述第一流道内且在所述冷媒的流动方向上间隔布置，单位面积内所述换热凸起的数量在冷媒的流动方向上逐渐减小。

根据本发明的一个实施例，所述换热板朝向所述第一腔室的一侧设置有多个换热凸起，所述换热凸起的至少部分位于所述第一流道内且在在所述冷媒的流动方向上均匀间隔布置，在冷媒的流动方向上多个所述换热凸起的尺寸逐渐减小。

根据本发明的一个实施例，多个所述第一腔室彼此连通，多个所述第二腔室彼此连通。

根据本发明的一个实施例，每个所述换热板上设置有与所述第一腔室连通的冷媒进口，所述电池冷却器还包括：冷媒管，所述冷媒管分别穿过多个所述冷媒进口，所述冷媒管的延伸方向上间隔设置有多个冷媒出口，多个所述冷媒出口与所述第一腔室连通。

根据本发明的一个实施例，多个所述冷媒出口在所述冷媒管的延伸方向上尺寸逐渐减小。

根据本发明的一个实施例，所述第一流道与所述第二流道彼此正对，且所述第一流道内的冷媒的流向与所述第二流道内冷却液的流向相反。

根据本发明的一个实施例，所述第一腔室的厚度为H1，所述第二腔室的厚度为H2，且满足：0.2mm≤H2-H1≤0.5mm。

下面简单描述根据本发明的车辆。

根据本发明的车辆上设置有上述实施例的电池冷却器，由于根据本发明的车辆上设置有上述实施例的电池冷却器，因此该车辆的换热系统具有良好的换热效率，换热速度和换热性能好，可以快速根据环境温度以及电池温度进行换热，提高了车辆的可靠性，延长了车辆电池的使用寿命。

本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。

附图说明

本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1是根据本发明实施例的电池冷却器的结构示意图；

图2是根据本发明一个实施例的换热板的结构示意图；

图3是根据本发明另一个实施例的换热板的结构示意图；

图4是根据本发明又一个实施例的换热板的结构示意图；

图5是根据本发明实施例的冷媒管与多个冷媒进口的配合示意图；

图6是根据本发明另一个实施例的电池冷却器的结构示意图。

附图标记：

电池冷却器1，

换热板11，第一流道111，换热凸起112，冷媒进口113，隔板114，分配板115，

冷媒管12，冷媒出口121。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

下面参考图1-图4描述根据本发明实施例的电池冷却器1。

如图1所示，根据本发明的电池冷却器1包括多个换热板11，多个换热板11堆叠设置，相邻两个换热板11之间至少部分间隔开以形成换热腔室，多个换热腔室中任意相邻的两个换热腔室中的一个内设置有适于冷媒流通的第一流道111，多个所述换热腔室中任一相邻的两个所述换热腔室中的另一个设置有适于冷却液流通的第二流道，第一流道111在冷媒的流动方向上截面积逐渐增大。

根据本发明的电池冷却器1可以应用于新能源车辆上，其中电池冷却器1的第一流道111可以与空调系统的冷媒流路相连，第二流道可以与车辆中电池换热系统的水路相连。

相关技术中，电池冷却器1所设置的换热板11形成有用于流通冷媒的流道，流道在冷媒的流动方向上保持统一的截面面积，但冷媒在流动的过程中会与换热板11发生热交换，从而实现冷媒的相变，导致冷媒体积变化，电池冷却器1的换热不均匀，换热效率低。

根据本发明的电池冷却器1，通过将第一流道111构造为在冷媒的流动方向上的截面尺寸逐渐增大，使冷媒在流动的过程中发生相变体积增大的情况下，仍能保持换热板11的换热均匀，而在第一流道111的上游段，冷媒的流速快，在第一流道111的下游段，冷媒的流速慢，并且冷媒在下游段发生相变体积膨胀，而对应的在下游段中流道的体积也发生了相应的变化，以适应膨胀后的冷媒，使换热板11中各个位置的换热均匀。

根据本发明的电池冷却器1，通过设置第一流道111在冷媒的流动方向上截面尺寸逐渐增大，以使冷媒在流动的过程中换热更加均匀，提高了冷却板的换热效率，提高了电池冷却器1的换热速率。

如图2-4所示，根据本发明的一个实施例，电池冷却器1还包括隔板114，隔板114设置于第一腔室内且与相邻的两个换热板11限定出第一流道111，隔板114可以设置在换热板11的进液口和出液口之间，从而使第一流道111和第二流道分别形成“U”形流道，以增加冷媒的流程。

在本申请的一个实施例中，换热板11的一端设置有进液口和出液口，隔板114设置在换热板11上且设置在进液口和出液口之间，隔板114延伸至换热板11的另一端，但与换热板11另一端的侧壁之间留有缝隙，通过设置隔板114，以使进液口与出液口之间冷媒的流动路径成为“U”形，可以确定冷媒的流路，延长了冷媒的流程，提高了冷媒的换热效率。

根据本发明的一个实施例，换热板11朝向第一腔室的一侧设置有多个换热凸起112，换热凸起112的至少部分位于第一流道111内且在冷媒流动的方向间隔布置，单位面积内换热凸起112的数量在冷媒的流动方向上逐渐减小。换热凸起112设置在换热板11上，换热凸起112可以为冲压形成在换热板11上，换热凸起112适于提高换热板11与冷媒的接触面积，而将换热凸起112在第一流道111的流道方向上间隔布置，在第一流道111的上游段，换热凸起112的数量多，以降低第一流道111上游段的截面面积，在第一流道111的延伸方向下，换热凸起112的数量减小，侵入到第一流道111内的腔室的体积量减小，从而使第一流道111在延伸方向下的截面积逐渐增大，以使换热板11的换热更加均匀，提高了电池冷却器1的换热效率。

如图3所示，根据本发明的一个实施例，换热板11朝向第一腔室的一侧设置有多个换热凸起112，换热凸起112的至少部分位于第一流道111内且在冷媒的流动方向上均匀间隔布置，在冷媒的流动方向上换热凸起112的尺寸逐渐减小，换热凸起112在第一流道111内均匀间隔布置，而换热凸起112的尺寸在冷媒的流动方向上逐渐减小，以减小对第一流道111的侵入量，使第一流道111在冷媒的流动方向上的截面积逐渐增大，以保持换热板11的换热更加均匀，提高了电池冷却器1的换热效率。

如图4所示，在一些实施例中，换热凸起的形状可以发生改变，例如可以在上游端的换热凸起可以构造为椭圆形，在下游段的换热凸起可以构造为圆形。

如图5所示，根据本发明的一个实施例，多个第一腔室彼此连通，多个第二腔室彼此连通，通过将多个第一腔室连通，以使冷媒在进入到电池冷却器1时，由于多个第一腔室彼此连通，冷媒会进入到多个第一腔室内，提高了冷媒的流动效率；同样地，通过将多个第二腔室连通，以使冷却液在进入到电池冷却器1时，由于多个第二腔室彼此连通，冷却液会进入到多个第二腔室内，提高了冷却液的流动速率，从而提高了电池冷却器1的换热效率。

根据本发明的一个实施例，每个换热板11上设置有与第一腔室连通的冷媒进口113，电池冷却器1还包括冷媒管12，冷媒管12分别穿过多个冷媒进口113，冷媒管12的延伸方向上间隔设置有多个冷媒出口121，多个冷媒出口121与第一腔室连通。

第一换热板11上所设置的冷媒进口113与换热腔内的第一流道111连通，冷媒通过该冷媒进口113进入到各个换热腔室的第一流道111内，冷媒管12穿过各个换热板11的冷媒进口113，而在冷媒管12上所设置的多个冷媒出口121可以用于将冷媒输送至各个第一腔室，以使冷媒的分配更加均匀。

在本发明的一个实施例中，冷媒管12可以构造为网状管，网状管上均匀设置有多个网孔，每个网孔的尺寸大小相同，以使流出网状管的冷媒的液体压力大致相同，提高冷媒进入到各个换热腔内的流量的均匀度，从而提高电池冷却器的换热效率。其中网状管中各个网孔的尺寸为40μm-300μm。

在本发明的一个实施例中，冷媒出口121在冷媒管12的延伸方向上的尺寸逐渐减小，以使冷媒的分配更加均匀。

在本发明的具体实施例中，换热板11的冷媒进口113一一正对，多个冷媒进口113在厚度方向上形成了用于容纳冷媒管12的空间，该空间构造为筒状结构，而在该筒状结构的侧壁上分别与各个换热腔室相连，在输送冷媒的过程中，冷媒管12伸入至该筒状结构中，通过将冷媒出口121设置为在冷媒管12的延伸方向上尺寸逐渐减小，以使各个冷媒腔室内的流量更加均匀，从而提高了各个换热板11的换热效率，使电池冷却器1具有更好的换热效果。

根据本发明的一个实施例，第一流道111与第二流道彼此正对，且第一流道111内的冷媒的流向与第二流道内冷却液的流向相反，通过设置第一流道111与第二流道彼此正对，从而使第一流道111内的冷媒与第二流道内的冷却液更好地换热，而第一流道111与第二流道内的流向相反，可以进一步提高冷媒与冷却液的换热效率，提高电池冷却器1的换热效果。

根据本发明的一个实施例，冷媒管上设置有两列冷媒出口，每列冷媒出口设置有多个在冷媒管延伸方向上间隔设置的冷媒出口，且在每列冷媒出口在冷媒管的延伸方向上尺寸逐渐减小，两列冷媒出口之间的角度为α，α的范围为30°-100°。

根据本发明的一个实施例，第一腔室的厚度为H1，第二腔室的厚度为H2，且满足0.2mm≤H2-H1≤0.5mm。换热板11通过冲压形成，而设置第二腔室的通道高度大于第一腔室的厚度0.2mm-0.5mm，提高了第二腔室中第二流道的截面面积，可有效降低冷却液的流动阻力，同时降低单侧凸包的冲压高度，降低冲压难度，避免冲压减薄率大，使整体芯体耐压强度降低。

如图6所示，根据本发明的一个实施例，在多个换热板11中的一个上设置有分配板115，分配板115延伸至冷媒进口113，在分配板115上设置有多个适于冷媒流通的开孔。多个换热板111堆叠后的总高度可以为L，而分配板115设置多个换热板111中的一个上，冷媒若由多个换热板中位于最的上侧的冷媒进口进入，分配板115与最上侧冷媒进口之间的距离为d，所述d满足：25％≤d/L≤60％，以提高各个换热板11中各个冷媒进口113冷却液流量的均匀度。所述d优选为：25％≤d/L≤50％。

在分配板115上所设置的开口以及在冷媒管12上所设置的多个冷媒出口121中的尺寸不限，开口以及冷媒出口121可以构造为圆形或矩形或任意形状。

在本发明的一个实施例中，分配板115上所设置开口的尺寸为s1，每个所述换热板中的冷媒进口113的尺寸为s2，所述s1满足：30％≤s1/s2≤80％。

下面简单描述根据本发明的车辆。

根据本发明的车辆上设置有上述实施例的电池冷却器1，由于根据本发明的车辆上设置有上述实施例的电池冷却器1，因此该车辆的换热系统具有良好的换热效率，换热速度和换热性能好，可以快速根据环境温度以及电池温度进行换热，提高了车辆的可靠性，延长了车辆电池的使用寿命。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”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，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

在本发明的描述中，“第一特征”、“第二特征”可以包括一个或者更多个该特征。

在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上。

在本发明的描述中，第一特征在第二特征“之上”或“之下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。

在本发明的描述中，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示意性实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本发明的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由权利要求及其等同物限定。

Claims (10)

1.一种电池冷却器(1)，其特征在于，包括：

多个换热板(11)，多个所述换热板(11)堆叠设置，相邻两个所述换热板(11)之间至少部分间隔开以形成换热腔室，多个所述换热腔室中任一相邻的两个所述换热腔室中的一个内设置有适于冷媒流通的第一流道(111)，多个所述换热腔室中任一相邻的两个所述换热腔室中的另一个内设置有适于冷却液流通的第二流道，所述第一流道(111)在所述冷媒的流动方向上截面积逐渐增大。

2.根据权利要求1所述的电池冷却器(1)，其特征在于，还包括：隔板(114)，所述隔板(114)设置于所述第一腔室内且与相邻两个所述换热板(11)限定出所述第一流道(111)。

3.根据权利要求2所述的电池冷却器(1)，其特征在于，所述换热板(11)朝向所述第一腔室的一侧设置有多个换热凸起(112)，所述换热凸起(112)的至少部分位于所述第一流道(111)内且在所述冷媒的流动方向上间隔布置，单位面积内所述换热凸起(112)的数量在冷媒的流动方向上逐渐减小。

4.根据权利要求1所述的电池冷却器(1)，其特征在于，所述换热板(11)朝向所述第一腔室的一侧设置有多个换热凸起(112)，所述换热凸起(112)的至少部分位于所述第一流道(111)内且在在所述冷媒的流动方向上均匀间隔布置，在冷媒的流动方向上多个所述换热凸起(112)的尺寸逐渐减小。

5.根据权利要求1所述的电池冷却器(1)，其特征在于，多个所述第一腔室彼此连通，多个所述第二腔室彼此连通。

6.根据权利要求5所述的电池冷却器(1)，其特征在于，每个所述换热板(11)上设置有与所述第一腔室连通的冷媒进口(113)，所述电池冷却器(1)还包括：冷媒管(12)，所述冷媒管(12)分别穿过多个所述冷媒进口(113)，所述冷媒管(12)的延伸方向上间隔设置有多个冷媒出口(121)，多个所述冷媒出口(121)与所述第一腔室连通。

7.根据权利要求6所述的电池冷却器(1)，其特征在于，多个所述冷媒出口(121)在所述冷媒管(12)的延伸方向上尺寸逐渐减小。

8.根据权利要求1所述的电池冷却器(1)，其特征在于，所述第一流道(111)与所述第二流道彼此正对，且所述第一流道(111)内的冷媒的流向与所述第二流道内冷却液的流向相反。

9.根据权利要求1所述的电池冷却器(1)，其特征在于，所述第一腔室的厚度为H1，所述第二腔室的厚度为H2，且满足：0.2mm≤H2-H1≤0.5mm。

10.一种车辆，其特征在于，包括权利要求1-9中任意一项所述的电池冷却器(1)。

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