CN106585352A - 电池包及其热交换器 - Google Patents

Abstract

一种热交换器，用于对一能源组件进行加热与冷却，包括加热芯体和冷却芯体，加热芯体和冷却芯体设于第一安装板和第二安装板之间，第一安装板和第二安装板之间至少设有一个中间板，中间板与第一安装板之间设有连接板；加热芯体和冷却芯体固设于连接板和第一安装板之间；中间板上设有连接通道，连接通道通过连接板将加热芯体和冷却芯体联通；第二安装板的外侧表面上连接有加热连接管和冷却连接管，第一安装板的外侧表面上设有本体连接管。本发明中，由于中间板上设有连接通道，连接通道将加热芯体和冷却芯体联通，使得加热芯体和冷却芯体之间的连接管取消，从而减小布置空间，降低生产成本。本发明还公开一种使用该热交换器的电池包。

Description

电池包及其热交换器

技术领域

本发明涉及新能源汽车技术领域，特别涉及一种新能源汽车的电池包及其热交换器。

背景技术

随着非可再生资源减少、全球环境恶化，人们的环保意识逐步加强，各大汽车厂商逐渐将研究重点转移到新能源汽车上。其中，电池包是新能源汽车的核心能量源，为整车提供驱动电能。

为了防止电池包的温度过低或过高，一般电池包会配有热交换器，在低温环境下对电池组件进行加热，在高温环境下对电池组件进行冷却。目前，市场上现有的热交换器包括一个加热器和一个冷却器，用连接管将加热器和冷却器连接形成一个回路，再分别用三个固定支架将加热器、冷却器及连接管安装到整车上。

现有技术中的热交换器由于加热器和冷却器独立安装，且两者之间需要通过连接管实现联通，使得安装复杂，布置空间加大。此外，还需另外加三个固定支架将加热器、冷却器及连接管安装固定，使得整车重量增加。

发明内容

基于此，本发明的目的是提供一种热交换器，将加热芯体和冷却芯体集成安装在一起，取消了加热芯体和冷却芯体之间的连接管，减少了零件数量，从而减小布置空间，降低生产成本。

一种热交换器，用于对一能源组件进行加热与冷却，包括加热芯体和冷却芯体，所述加热芯体和所述冷却芯体设于第一安装板和第二安装板之间，其中，

所述第一安装板和所述第二安装板之间至少设有一个中间板，所述中间板与所述第一安装板之间设有连接板；

所述加热芯体和所述冷却芯体固设于所述连接板和所述第一安装板之间；

所述中间板上设有连接通道，所述连接通道通过所述连接板将所述加热芯体和所述冷却芯体联通；

所述第二安装板的外侧表面上连接有加热连接管和冷却连接管，所述第一安装板的外侧表面上设有本体连接管，所述加热连接管、所述加热芯体与发动机之间形成加热回路，所述加热芯体、所述连接通道、所述冷却芯体、所述本体连接管与所述能源组件之间形成本体回路，所述冷却芯体、所述冷却连接管与冷凝器之间形成冷却回路，所述加热回路、所述本体回路及所述冷却回路实现对所述能源组件进行加热和冷却。

相较现有技术，本发明所述热交换器中，由于所述加热芯体和所述冷却芯体固设于所述连接板和所述第一安装板之间，且所述中间板上设有连接通道，所述连接通道将所述加热芯体和所述冷却芯体联通，使得所述加热芯体和所述冷却芯体之间的连接管取消，从而减小布置空间，降低生产成本。

进一步地，所述第一安装板上设有两个本体连接孔，所述本体连接孔通过所述本体连接管与所述能源组件连接。

进一步地，所述连接通道在所述第一安装板上的投影与所述本体连接孔分别位于所述第一安装板的两侧。

进一步地，所述连接板的一端设有两个加热连接孔，另一端设有两个冷却连接孔，所述加热连接孔和所述冷却连接孔之间设有两个芯体连接孔，其中，

所述加热芯体分别与所述加热连接孔及一个所述芯体连接孔连接；

所述冷却芯体分别与所述冷却连接孔及另一个所述芯体连接孔连接。

进一步地，所述中间板的一端设有两个加热中间孔，另一端设有两个冷却中间孔，所述加热中间孔与所述冷却中间孔之间设有连接通道，所述加热中间孔与所述加热连接孔、所述冷却中间孔与所述冷却连接孔及所述连接通道与所述芯体连接孔当中，相互之间的位置关系对应。

进一步地，所述第二安装板的一端设有两个加热管连接孔，另一端设有两个冷却管连接孔，所述加热管连接孔与所述加热中间孔及所述冷却管连接孔与所述冷却中间孔当中，相互之间的位置关系对应。

进一步地，所述加热管连接孔通过所述加热连接管与所述发动机连接，所述冷却管连接孔通过所述冷却连接管与所述冷凝器连接。

进一步地，所述第一安装板的两端设有第一安装部，所述第一安装部背向所述第二安装板向外延伸。

进一步地，所述第二安装板的两端设有第二安装部，所述第二安装部背向所述第一安装板向外延伸。

一种电池包，包括电池组件，和所述热交换器，所述电池组件设于所述第一安装板上，所述加热芯体、所述连接通道、所述冷却芯体、所述本体连接管与所述电池组件之间形成本体回路。

附图说明

图1为本发明第一实施例中电池包的立体结构示意图；

图2为图1中热交换器的分解结构示意图；

图3为图2中第一安装板的平面结构示意图；

图4为图2中连接板的平面结构示意图；

图5为图2中中间板的平面结构示意图；

图6为图2中第二安装板的平面结构示意图；

图7为本发明第二实施例中中间板的平面结构示意图；

图8为本发明第三实施例中电池包的立体结构示意图。

主要元件符号说明：

如下具体实施方式将结合上述附图进一步说明本发明。

具体实施方式

为了便于理解本发明，下面将参照相关附图对本发明进行更全面的描述。附图中给出了本发明的若干实施例。但是，本发明可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例。相反地，提供这些实施例的目的是使对本发明的公开内容更加透彻全面。

需要说明的是，当元件被称为“固设于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本发明。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

本发明的热交换器用于对一需进行热交换的能源组件进行加热或冷却。所述热交换器包括加热芯体和冷却芯体，所述加热芯体和所述冷却芯体固设于一连接板和一安装板之间。下面将以所述热交换器应用于一新能源汽车的电池组件中的情形进行举例说明。在本实施例中，所述热交换器用于对电池组件进行热交换。可以理解的，下述实施例仅为本发明的所述热交换器的其中一种应用形态，其还可以应用于其它需要进行热交换的装置场合。

请参阅图1，本发明第一实施例中提供的一种电池包，包括热交换器100，与所述热交换器100连接的电池组件200，所述热交换器100与电池组件200连接形成本体回路30，与一发动机300形成加热回路20，与一冷凝器400形成冷却回路40，所述加热回路20、所述冷却回路40与所述本体回路30对所述电池组件200进行加热和冷却。

请参阅图2，所述热交换器100用于对所述电池组件200进行加热与冷却，包括加热芯体11和冷却芯体12，所述加热芯体11和所述冷却芯体12设于第一安装板13和第二安装板14之间，其中，

所述第一安装板13和所述第二安装板14之间设有中间板15，所述中间板15与所述第一安装板13之间设有连接板16；

所述加热芯体11和所述冷却芯体12固设于所述连接板16和所述第一安装板13之间；

所述中间板15上设有连接通道151，所述连接通道151通过所述连接板16将所述加热芯体11和所述冷却芯体12联通；

所述第二安装板14的外侧表面上连接有加热连接管17和冷却连接管18，所述第一安装板13的外侧表面上设有本体连接管19，所述加热连接管17、所述加热芯体11与发动机300之间形成加热回路20，所述加热芯体11、所述连接通道151、所述冷却芯体12、所述本体连接管19与所述电池组件200之间形成本体回路30，所述冷却芯体12、所述冷却连接管18与冷凝器400之间形成冷却回路40，所述加热回路20、所述本体回路30及所述冷却回路40实现对所述电池组件200进行加热和冷却。

具体地，本实施例中，所述加热芯体11和所述冷却芯体12的结构相似，都是通过多个管带翅片叠加钎焊形成。所述加热芯体11中形成相间隔的所述加热回路20的部分回路和所述本体回路30的部分回路。所述冷却芯体12中形成相间隔的所述冷却回路40的部分回路和所述本体回路30的部分回路。所述加热芯体11与所述连接板16和所述第一安装板13的两个连接表面上分别设有连接孔。所述冷却芯体12与所述连接板16和所述第一安装板13的两个连接表面上分别设有连接孔。

具体地，本实施例中，所述第一安装板13、所述第二安装板14、所述中间板15及所述连接板16都采用方形的铝板制成，所述第二安装板14、所述中间板15与所述连接板16之间采用钎焊方式固定。采用铝板的原因是，一方面铝的散热效果好，另一方面铝的密度相对较小，使得相同体积下，所述热交换器100的重量降低，此外，不会对钎焊工艺产生影响。

具体地，本实施例中，由于安装尺寸及现有铝板材的结构，本实施例中设有一个所述中间板15。可以理解的，在其它实施例中，所述中间板15至少设有一个。

请参阅图2和图3，所述第一安装板13上设有两个本体连接孔131，所述本体连接孔131通过所述本体连接管19与所述电池组件200连接。所述第一安装板13的两端设有第一安装部132，所述第一安装部132背向所述第二安装板14向外延伸，所述第一安装部132与所述本体连接孔131分别位于所述第一安装板13的两侧。

具体地，本实施例中，所述第一安装部132可以设有第一安装孔133以便于所述热交换器100安装在汽车上。可以理解的，在其它实施例中，所述第一安装部132除了可以背向所述第二安装板14向外延伸之外，也可以根据具体需要，朝向所述第二安装板14方向设置。

具体地，本实施例中，所述本体连接孔131和所述第一安装孔133通过冲压方式形成。为连接和冲压方便，两个所述本体连接孔131的中心位于与所述第一安装板13的长边平行的直线上。

具体地，本实施例中，所述连接通道151在所述第一安装板13上的投影与所述本体连接孔131分别位于所述第一安装板13的两侧，这样设置是为了减缓所述本体回路30中液体的流速，增强所述本体回路30与所述加热回路20或所述冷却回路40之间的热交换效果。可以理解的，在其它实施例中，所述第一安装部132与所述本体连接孔131也可以位于所述第一安装板13的同一侧。

请参阅图2和图4，所述连接板16的一端设有两个加热连接孔161，另一端设有两个冷却连接孔162，所述加热连接孔161和所述冷却连接孔162之间设有两个芯体连接孔163，其中，

所述加热芯体11分别与所述加热连接孔161及一个所述芯体连接孔163连接；

所述冷却芯体12分别与所述冷却连接孔162及另一个所述芯体连接孔163连接。

具体地，本实施例中，所述连接板16上的各个孔通过冲压方式形成。为连接和冲压方便，两个所述加热连接孔161的中心、两个所述冷却连接孔162的中心分别位于与所述连接板16的短边平行的直线上，两个所述芯体连接孔163、其中一个所述加热连接孔161的中心、其中一个所述冷却连接孔162的中心位于与所述连接板16的长边平行的直线上。

请参阅图2和图5，所述中间板15的一端设有两个加热中间孔152，另一端设有两个冷却中间孔153，所述加热中间孔152与所述冷却中间孔153之间设有连接通道151，所述加热中间孔152与所述加热连接孔161、所述冷却中间孔153与所述冷却连接孔162及所述连接通道151与所述芯体连接孔163当中，相互之间的位置关系对应。

具体地，本实施例中，所述中间板15上的各个孔及所述连接通道151通过冲压方式形成。为连接和冲压方便，两个所述加热中间孔152的中心、两个所述冷却中间孔153的中心分别位于与所述中间板15的短边平行的直线上。

具体地，本实施例中，所述连接通道151的截面形状为跑道形，且长边与所述中间板15的长边平行。可以理解的，在其它实施例中，所述连接通道151的截面形状还可以为矩形、梯形或跑道形当中的一种。当所述连接通道151的截面形状梯形时，其短边靠近所述中间板15的中部、长边与所述中间板15的长边平行。所述连接通道151除了可以使得所述加热芯体11和所述冷却芯体12联通之外，还减轻了所述中间板15的重量，从而减轻整个所述热交换器100的重量。

请参阅图2和图6，所述第二安装板14的一端设有两个加热管连接孔141，另一端设有两个冷却管连接孔142，所述加热管连接孔141与所述加热中间孔152及所述冷却管连接孔142与所述冷却中间孔153当中，相互之间的位置关系对应。所述第二安装板14的两端设有第二安装部143，所述第二安装部143背向所述第一安装板13向外延伸。

具体地，本实施例中，所述加热管连接孔141通过所述加热连接管17与所述发动机300连接，所述冷却管连接孔142通过所述冷却连接管18与所述冷凝器400连接。

具体地，本实施例中，所述第二安装部143可以设有第二安装孔144以便于所述热交换器100安装在汽车上。可以理解的，在其它实施例中，所述第二安装部143除了可以背向所述第一安装板13向外延伸之外，也可以根据具体需要，朝向所述第一安装板13方向设置。

具体地，本实施例中，所述第二安装板14上的各个孔通过冲压方式形成。为连接和冲压方便，两个所述加热管连接孔141、两个所述冷却管连接孔142的中心分别位于与所述第二安装板14的短边平行的直线上。

本发明所述热交换器100中，当所述电池组件200处于低温环境时，所述加热回路20与所述本体回路30开通，所述发动机300自身的热量通过所述加热回路20流经所述加热芯体11中，对所述加热芯体11中的所述本体回路30的部分回路进行热交换，从而实现对所述电池组件200的加热；当所述电池组件200处于高温环境时，所述冷却回路40与所述本体回路30开通，所述冷凝器400通过所述冷却连接管18将冷媒注入所述冷却回路40，通过所述冷却回路40流经所述冷却芯体12中，对所述冷却芯体12中的所述本体回路30的部分回路进行热交换，从而实现对所述电池组件200的冷却。

综上，本发明所述热交换器100中，由于所述加热芯体11和所述冷却芯体12固设于所述连接板16和所述第一安装板13之间，且所述中间板15上设有连接通道151，所述连接通道151将所述加热芯体11和所述冷却芯体12联通，使得所述加热芯体11和所述冷却芯体12之间的连接管取消，从而减小布置空间，降低生产成本。

请参阅图7，为本发明第二实施例中提供的一种中间板15a，本实施例中所述中间板15a与第一实施例中所述中间板15大抵相同，不同之处在于本实施例中，所述中间板15a中的所述连接通道151a截面形状梯形，其短边靠近所述中间板15a的中部、长边与所述中间板15a的长边平行。所述连接通道151a除了可以使得所述加热芯体11和所述冷却芯体12联通之外，进一步减轻了所述中间板15a的重量，从而减轻整个所述热交换器100的重量。

请参阅图8，为本发明第三实施例中提供的一种热交换器100b，本实施例中所述热交换器100b与第一实施例中所述热交换器100大抵相同，不同之处在于本实施例中，去除所述本体连接管19，所述电池组件200b设于所述第一安装板13上，且直接与所述第一安装板13上的所述本体连接孔131连接，从而进一步减小布置空间，和降低生产成本。

以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种热交换器，用于对一能源组件进行加热与冷却，包括加热芯体和冷却芯体，其特征在于：所述加热芯体和所述冷却芯体设于第一安装板和第二安装板之间，其中，

所述第一安装板和所述第二安装板之间至少设有一个中间板，所述中间板与所述第一安装板之间设有连接板；

所述加热芯体和所述冷却芯体固设于所述连接板和所述第一安装板之间；

所述中间板上设有连接通道，所述连接通道通过所述连接板将所述加热芯体和所述冷却芯体联通；

所述第二安装板的外侧表面上连接有加热连接管和冷却连接管，所述第一安装板的外侧表面上设有本体连接管，所述加热连接管、所述加热芯体与发动机之间形成加热回路，所述加热芯体、所述连接通道、所述冷却芯体、所述本体连接管与所述能源组件之间形成本体回路，所述冷却芯体、所述冷却连接管与冷凝器之间形成冷却回路，所述加热回路、所述本体回路及所述冷却回路实现对所述能源组件进行加热和冷却。

2.根据权利要求1所述的热交换器，其特征在于，所述第一安装板上设有两个本体连接孔，所述本体连接孔通过所述本体连接管与所述能源组件连接。

3.根据权利要求2所述的热交换器，其特征在于，所述连接通道在所述第一安装板上的投影与所述本体连接孔分别位于所述第一安装板的两侧。

4.根据权利要求1所述的热交换器，其特征在于，所述连接板的一端设有两个加热连接孔，另一端设有两个冷却连接孔，所述加热连接孔和所述冷却连接孔之间设有两个芯体连接孔，其中，

所述加热芯体分别与所述加热连接孔及一个所述芯体连接孔连接；

所述冷却芯体分别与所述冷却连接孔及另一个所述芯体连接孔连接。

5.根据权利要求4所述的热交换器，其特征在于，所述中间板的一端设有两个加热中间孔，另一端设有两个冷却中间孔，所述加热中间孔与所述冷却中间孔之间设有连接通道，所述加热中间孔与所述加热连接孔、所述冷却中间孔与所述冷却连接孔及所述连接通道与所述芯体连接孔当中，相互之间的位置关系对应。

6.根据权利要求5所述的热交换器，其特征在于，所述第二安装板的一端设有两个加热管连接孔，另一端设有两个冷却管连接孔，所述加热管连接孔与所述加热中间孔及所述冷却管连接孔与所述冷却中间孔当中，相互之间的位置关系对应。

7.根据权利要求6所述的热交换器，其特征在于，所述加热管连接孔通过所述加热连接管与所述发动机连接，所述冷却管连接孔通过所述冷却连接管与所述冷凝器连接。

8.根据权利要求1所述的热交换器，其特征在于，所述第一安装板的两端设有第一安装部，所述第一安装部背向所述第二安装板向外延伸。

9.根据权利要求1所述的热交换器，其特征在于，所述第二安装板的两端设有第二安装部，所述第二安装部背向所述第一安装板向外延伸。

10.一种电池包，包括电池组件，和权利要求1至9任意一项所述的热交换器，所述电池组件设于所述第一安装板上，所述加热芯体、所述连接通道、所述冷却芯体、所述本体连接管与所述电池组件之间形成本体回路。