CN106813518A - 一种换热器及其电池加热系统、电池冷却系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种换热器及具有该换热器的电池加热系统、电池冷却系统，换热器包括第一集流管和第二集流管，连通第一集流管和第二集流管的多个换热管，第一介质从第二右液室流进、通过换热管从第一左液室流出，第二介质从第一右液室流进、通过换热管从第二左液室流出；或者，第一介质与第二介质的流动方向相交换；具有该换热器的电池加热系统或电池冷却系统，可以对电池进行加热或者冷却，使电池处于最好的工作温度，换热器结构简单紧凑，两种介质在换热管内的接触面积大，换热效果好，且耐压强度高，可以进行两种及两种以上介质的换热，从而提高了整个换热器的性能。

Description

一种换热器及其电池加热系统、电池冷却系统

技术领域

本发明涉及电动汽车的热管理系统领域，具体涉及一种换热器及具有该换热器的电池加热系统、电池冷却系统。

背景技术

换热器（heat exchanger），是一种在不同温度的两种或两种以上流体间实现物料之间热量传递的节能设备，是使热量由温度较高的流体传递给温度较低的流体，使流体温度达到流程规定的指标，以满足工艺条件的需要，同时也是提高能源利用率的主要设备之一。

中国发明专利申请公开说明书中申请号“201210150618.7”名称为“板式换热器及其板片”公开了一种板式换热器，其结构由板材冲压后然后焊接而成，其具有很多缺点：首先，由于点状凸起与点状凹槽结构的限制，导致其结构不能做的很紧凑；其次，由于其要保证焊接可靠性和换热效率，所以其板片料厚不能选择较厚的材料，但是这样结构其耐压能力不会很高；再次由于其结构只有两出两进，导致该换热器只能做两种介质的换热。

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能实现两种或者两种以上介质换热，且结构紧凑，换热效率高，耐压强度高的换热器，包括：第一集流管和第二集流管；设置在第一集流管中、将第一集流管分成第一左液室和第一右液室的第一分流板和设置的第二集流管中、将第二集流管分成第二左液室和第二右液室的第二分流板；连通第一集流管和第二集流管的多个换热管，所述换热管包括连通第二左液室和第一右液室的第一流道管和设置在第一流道管外围、连通第二右液室和第一左液室的第二流道管。

进一步地，所述第一流道管内腔设有第一隔断，将第一流道管的内腔分割为多个相互平行的通孔，第二流道管沿所述第一流道管外围排列，第二流道管内腔设有第二隔断，将第二流道管的内腔分割为多个相互平行的通孔，第一流道管比所述第二流道管长。

进一步地，所述第一集流管为上下贯通的空心筒状结构，第一集流管的左侧壁设有多个与换热管横截面相适配的第一长孔，第一长孔相互平行设置。

进一步地，所述第二流道管通过第一长孔插入到第一左液室中。

进一步地，所述第一集流管的前后内壁还设有与第一分流板适配的凹槽状分流板槽，第一分流板插入到所述分流板槽中。

进一步地，所述第二集流管与所述第一集流管具有相同的结构，且所述第二集流管与第一集流管相互平行相对设置。

进一步地，所述第一流道管通过第二长孔插入到第一右液室中。

进一步地，所述第一分流板上设有多个与第一流道管外横截面相适配的第二长孔，所述第二长孔相互平行设置。

进一步地，所述第二分流板与所述第一分流板具有相同的结构，且相互平行设置。

进一步地，所述换热管为扁平管，上下两外壁相互平行，左右两侧壁呈半圆弧。

本发明的另一个目的在于提出一种电池加热系统，包括：换热器，冷却液循环系统，所述冷却液循环系统包括第一水泵、发动机，所述换热器的第一端与第一水泵的一端相连，换热器的第二端与发动机的一端相连，所述第一水泵的另一端与所述发动机的另一端相连；以及绝缘冷却液循环系统，所述绝缘冷却液循环系统包括第二水泵、电池及电池冷却板模块，所述换热器的第三端与第二水泵的一端相连，换热器的第四端与电池及电池冷却板模块的一端相连，所述第二水泵的另一端与所述电池及电池冷却板模块另一端相连。

本发明的还有一个目的在于提出一种电池冷却系统，包括：换热器，冷媒循环系统，所述冷媒循环系统包括压缩机、冷凝器、膨胀阀与蒸发器，所述压缩机、冷凝器、膨胀阀与蒸发器分别依次首尾相连，所述换热器的第一端与与蒸发器的一端连接，所述换热器的第二端与蒸发器的另一端相连；以及绝缘冷却液循环系统，所述绝缘冷却液循环系统包括第二水泵、电池及电池冷却板模块，所述换热器的第三端与第二水泵的一端相连，换热器的第四端与电池及电池冷却板模块的一端相连，所述第二水泵的另一端与所述电池及电池冷却板模块另一端相连。

与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：两种介质通过连通第一集流管和第二集流管的多个换热管，在换热管内换热，从而对电池进行加热或者冷却，使电池处于最好的工作温度，换热器结构简单紧凑，两种介质在换热管内的接触面积大，换热效果好，且耐压强度高，可以进行两种及两种以上介质的换热，从而提高了整个换热器的性能。

附图说明

图1是根据本发明的一个实施例的结构及介质流动示意图；

图2是根据本发明的一个实施例的内部结构剖视及介质流动示意图；

图3是根据本发明的一个实施例的集流管结构示意图；

图4是根据本发明的一个实施例的分液板结构示意图；

图5是根据本发明的一个实施例的换热管结构示意图；

图6是根据本发明的一个实施例的电池加热系统示意图；

图7是根据本发明的一个实施例的电池冷却系统示意图。

具体实施方式

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。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”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。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

下面参考图1- 图7 描述根据本发明实施例的换热器及具有该换热器的换热系统。

如图1- 图5所示，根据本发明第一方面实施例的换热器，包括第一集流管1和第二集流管2；设置在第一集流管1中、将第一集流管1分成第一左液室13和第一右液室14的第一分流板3和设置的第二集流管2中、将第二集流管2分成第二左液室21和第二右液室22的第二分流板4；连通第一集流管1和第二集流管2的多个换热管5，换热管5包括连通第二左液室21和第一右液室14的第一流道管51和设置在第一流道管51外围、连通第二右液室22和第一左液室13的第二流道管52。第一介质从第二右液室22流进、通过多个第二通孔第二流道管52从第一左液室13流出，第二介质从第一右液室14流进、通过多个第一通孔第一流道管51从第二左液室21流出；或者，第一介质从第二左液室21流进、通过多个第一通孔第一流道管51从第一右液室14流出，第二介质从第一左液室13流进、通过多个第二通孔第二流道管52从第二右液室22流出，介质可以是冷却液，绝缘冷却液以及冷媒等。

第一流道管51内腔设有第一隔断53，将第一流道管51的内腔分割为多个相互平行的通孔，第二流道管52沿第一流道管51外围排列，第二流道管52内腔设有第二隔断54，将第二流道管52的内腔分割为多个相互平行的通孔，第一流道管51比第二流道管52长。换热管5是由挤压加工出来的型材制成，可以是铝型材，也可以是其他材料。结构方面，也可设置成三层流道管，即在第二流道管52的外围再设置一层流道管，这样，可以通过三种介质，让三种介质换热。

第一集流管1为上下贯通的空心筒状结构，第一集流管1的左侧壁设有多个与换热管5横截面相适配的第一长孔11，第一长孔11相互平行设置，第一集流管1的截面可以是圆形、四边形等。第二流道管52通过第一长孔11插入到第一左液室13中。第一集流管1的前后内壁还设有与第一分流板3适配的凹槽状分流板槽12，分流板槽12纵贯换热管5内壁，第一分流板3插入到分流板槽12中，第一分流板3焊接在分流板槽12中，使第一左液室13和第一右液室14保持各自的密封性。

第二集流管2与第一集流管1具有相同的结构，且第二集流管2与第一集流管1相互平行相对设置。

第一分流板3上设有多个与第一流道管51外横截面相适配的第二长孔31，第二长孔31相互平行设置，第二长孔31与第一长孔11具有相同中心线的同心半圆弧。第一流道管51通过第二长孔31插入到第一右液室14中。

第二分流板4与第一分流板3具有相同的结构，且相互平行设置。

换热管5为扁平管，上下两外壁相互平行，左右两侧壁呈半圆弧。

如图6-7所示，根据本发明第二方面的一种电池加热系统，包括：换热器91，冷却液循环系统6和绝缘冷却液循环系统7。冷却液循环系统6包括第一水泵61、发动机62，换热器91的第一端与第一水泵61的一端相连，换热器91的第二端与发动机62的一端相连，第一水泵61的另一端与发动机62的另一端相连；绝缘冷却液循环系统7，绝缘冷却液循环系统7包括第二水泵71、电池及电池冷却板模块72，换热器91的第三端与第二水泵71的一端相连，换热器91的第四端与电池及电池冷却板模块72的一端相连，第二水泵71的另一端与电池及电池冷却板模块72另一端相连。冷却液循环系统6与绝缘冷却液循环系统7通过换热器91相互换热，将发动机62的热量换热至电池，以便使电池达到最佳工作温度。

根据本发明第三方面的一种电池冷却系统，包括：换热器91，冷媒循环系统8和绝缘冷却液循环系统7。冷媒循环系统8包括压缩机81、冷凝器82、膨胀阀83与蒸发器84，压缩机81、冷凝器82、膨胀阀83与蒸发器84分别依次首尾相连，换热器91的第一端与与蒸发器84的一端连接，换热器91的第二端与蒸发器84的另一端相连；绝缘冷却液循环系统7，绝缘冷却液循环系统7包括第二水泵71、电池及电池冷却板模块72，换热器91的第三端与第二水泵71的一端相连，换热器91的第四端与电池及电池冷却板模块72的一端相连，第二水泵71的另一端与电池及电池冷却板模块72另一端相连。冷媒循环系统8与绝缘冷却液循环系统7通过换热器91相互换热，将空调的冷却能量换热至电池，以便使电池达到最佳工作温度。

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 (12)

1.一种换热器，其特征在于，包括

第一集流管（1）和第二集流管（2）；

设置在第一集流管（1）中、将第一集流管（1）分成第一左液室（13）和第一右液室（14）的第一分流板（3）和设置的第二集流管（2）中、将第二集流管（2）分成第二左液室（21）和第二右液室（22）的第二分流板（4）；

连通第一集流管（1）和第二集流管（2）的多个换热管（5），所述换热管（5）包括连通第二左液室（21）和第一右液室（14）的第一流道管（51）和设置在第一流道管（51）外围、连通第二右液室（22）和第一左液室（13）的第二流道管（52）。

2.如权利要求1所述的换热器，其特征在于，所述第一流道管（51）内腔设有第一隔断（53），将第一流道管（51）的内腔分割为多个相互平行的通孔，所述第二流道管（52）沿所述第一流道管（51）外围排列，第二流道管（52）内腔设有第二隔断（54），将第二流道管（52）的内腔分割为多个相互平行的通孔，所述第一流道管（51）比所述第二流道管（52）长。

3.如权利要求1所述的换热器，其特征在于，所述第一集流管（1）为上下贯通的空心筒状结构，所述第一集流管（1）的左侧壁设有多个与换热管（5）横截面相适配的第一长孔（11），所述第一长孔（11）相互平行设置。

4.如权利要求3所述的换热器，其特征在于，所述第二流道管（52）通过第一长孔（11）插入到第一左液室（13）中。

5.如权利要求3所述的换热器，其特征在于，所述第一集流管（1）的前后内壁还设有与第一分流板（3）适配的凹槽状分流板槽（12），第一分流板（3）插入到所述分流板槽（12）中。

6.如权利要求5所述的换热器，其特征在于，所述第二集流管（2）与所述第一集流管（1）具有相同的结构，且所述第二集流管（2）与第一集流管（1）相互平行相对设置。

7.如权利要求5所述的换热器，其特征在于，所述第一分流板（3）上设有多个与第一流道管（51）外横截面相适配的第二长孔（31），所述第二长孔（31）相互平行设置。

8.如权利要求7所述的换热器，其特征在于，所述第一流道管（51）通过第二长孔（31）插入到第一右液室（14）中。

9.如权利要求8所述的换热器，其特征在于，所述第二分流板（4）与所述第一分流板（3）具有相同的结构，且相互平行设置。

10.如权利要求2所述的换热器，其特征在于，所述换热管（5）为扁平管，上下两外壁相互平行，左右两侧壁呈半圆弧。

11.一种电池加热系统，其特征在于，包括：

换热器（91），所述换热器（91）为根据权利要求1-10中任一项所述的换热器；

冷却液循环系统（6），所述冷却液循环系统（6）包括第一水泵（61）、发动机（62），所述换热器（91）的第一端与第一水泵（61）的一端相连，换热器（91）的第二端与发动机（62）的一端相连，所述第一水泵（61）的另一端与所述发动机（62）的另一端相连；

以及绝缘冷却液循环系统（7），所述绝缘冷却液循环系统（7）包括第二水泵（71）、电池及电池冷却板模块（72），所述换热器（91）的第三端与第二水泵（71）的一端相连，换热器（91）的第四端与电池及电池冷却板模块（72）的一端相连，所述第二水泵（71）的另一端与所述电池及电池冷却板模块（72）另一端相连。

12.一种电池冷却系统，其特征在于，包括：

换热器（91），所述换热器（91）为根据权利要求1-10中任一项所述的换热器；

冷媒循环系统（8），所述冷媒循环系统（8）包括压缩机（81）、冷凝器（82）、膨胀阀（83）与蒸发器（84），所述压缩机（81）、冷凝器（82）、膨胀阀（83）与蒸发器（84）分别依次首尾相连，所述换热器（91）的第一端与与蒸发器（84）的一端连接，所述换热器（91）的第二端与蒸发器（84）的另一端相连；

以及绝缘冷却液循环系统（7），所述绝缘冷却液循环系统（7）包括第二水泵（71）、电池及电池冷却板模块（72），所述换热器（91）的第三端与第二水泵（71）的一端相连，换热器（91）的第四端与电池及电池冷却板模块（72）的一端相连，所述第二水泵（71）的另一端与所述电池及电池冷却板模块（72）另一端相连。