CN110915061B - 电池冷却用换热器 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种电池冷却用换热器,本发明在第一总管和第二总管之间设置一对扁管型冷却管,并且辅助冷却管在冷却管之间插入,而且第一和第二总管、第一和第二流入管、第一和第二流出管、挡板、冷却管和辅助冷却管的所有部件通过钎焊制成一体,从而方便制作换热器,同时使冷却用流体直接接触循环冷却管的外面和电池的一个面,以显着提高电池的冷却效率,另外,可以通过扩大在冷却管之间插入的辅助冷却管与用于冷却电池的紧密接触面积来进一步提高电池的冷却效率。
Description
技术领域
本发明涉及一种电池冷却用换热器,更具体而言,涉及一种具有如下特征的电池冷却用换热器,该交换器在第一总管和第二总管之间设置一对扁管型冷却管,并且辅助冷却管在冷却管之间插入,而且第一和第二总管、第一和第二流入管、第一和第二流出管、挡板、冷却管和辅助冷却管的所有部件通过钎焊制成一体,从而方便制作换热器,同时使冷却用流体直接接触循环冷却管的外面和电池的一个面,以显着提高电池的冷却效率。另外,扩大在冷却管之间插入的辅助冷却管与用于冷却电池的紧密接触面积,从而可以进一步提高电池的冷却效率。
背景技术
进入现代社会后,由于环境问题和高油价,人们越来越关注使用电力的环保车,并且这种环保车以电动车及混合动力电动车的形式开发之后逐渐被商业化。
如上所述的电动车和混合动力电动车(在下文中,统称为电动车),通常用多个锂离子电池制造,并且使用可再充电高压电池。
这种高压电池是电动车的核心组件之一,在充电和放电时会产生高温热量。这是对电池性能及效率产生相当大影响的主要因素,因此有必要对其进行必要的控制。
因此,在大多数电动车中,冷却系统设置于电池组并通过所述冷却系统的强制空气冷却来控制电池的热量。
即,车内部的空气通过鼓风电机向风管流入并通过电池组内部,从而冷却电池组的热量。
然而,使用如上所述鼓风电机的冷却系统,在高压电池电子设备中仅次于电池而具有第二大的体积,并且结构上限制容量增加,从而风量增加受限制。
另外,由于通过车内空气进行冷却,因此不能将冷却空气的温度调节至最佳温度并供给。此外,若灰尘或水等从车内部向风道流入,则还会出现可导致电池组发生故障的致命问题。
另一方面,当车行驶时,因电池的放电产生的热量并不大,因此仅利用随着车行驶速度而产生行驶风,就可以冷却电池的热量。据此,在行驶中,冷却系统的必要性会被降低。
然而,当车充电(尤其快速充电)时,电池产生热量很大,并且车处于停止状态时不产生行驶风,由此能够冷却电池热量的系统成为不可或缺的系统。
据此,虽然车在行驶中对冷却系统的必要性会被降低,但车充电时出现发热现象,因此为了解决这问题有必要具备电池冷却系统。
为了改善如上所述的问题,一种通过冷却用流体循环进行冷却的电池用换热器问世并投入使用。
这种现有的电池用换热器包括:换热器管,其通过冷却用流体的流入和流出使通过内部空间的空气循环,并且以弯曲型多次弯曲;上板,其为了所述换热管的上部外面紧密接触而在底面形成插入槽;以及下板,其与对置于所述上板并通过结合构件而组装,并且为了所述换热管的下部外面紧密接触而在上面形成插入凹槽。
根据如上所述的由换热管和上板及下板构成的电池用换热器,利用循环换热管内部的冷却用流体而对从所述换热管通过上板和下板而与所述上板或下板紧密接触的电池进行的冷却会更加有效。
然而,如上所述的根据现有技术的电池用换热器,在加工上板和下板及换热管之后,使换热管插入上板和下板之间并与结合构件结合,并且通过机械组装完成产品,从而产生制造工艺复杂的问题。
另外,通过向换热管内循环的冷却用流体经过上板或下板而与电池进行热交换,因此存在电池的冷却效率降低的问题。
因此,需要研究和开发易于制造的同时,通过使电池直紧密接触到冷却用流体循环的构件的外面而可以大大提高电池的冷却效率的电池冷却用换热器。
现有技术文献
(专利文献1)大韩民国公开实用新型第2013-0002117号2013.04.03.公开。
发明内容
(一)要解决的技术问题
为了解决上述问题,本发明的目的在于,提供具有如下特征的一种电池冷却用换热器,该交换器在第一总管和第二总管之间设置一对扁管型冷却管,并且辅助冷却管在冷却管之间插入,而且第一和第二总管、第一和第二流入管、第一和第二流出管、挡板、冷却管和辅助冷却管的所有部件通过钎焊制成一体,从而方便制作换热器,同时使冷却用流体直接接触循环冷却管的外面和电池的一个面,以显着提高电池的冷却效率。
根据本发明的技术的另一目的在于,在第一总管和第二总管之间设置一对扁管型冷却管,并且辅助冷却管在冷却管之间插入,而且扩大在冷却管之间插入的辅助冷却管与用于冷却电池的紧密接触面积,从而可以进一步提高电池的冷却效率。
(二)技术方案
在下文描述用于实现上述目的本发明。
即,根据本发明的电池冷却用换热器,为了冷却电池而紧可以密接触于电动车的电池的一个面,该换热器包括:第一总管,其端部具有以预定长度重叠之后紧密接触的方管平板状的截面,并且从一个面的两侧到中心侧以预定距离形成第一和第二流入孔之后连接第一和第二流入管,并且在与形成所述第一和第二流入孔的面正交的任一个面上,以预定间隔贯通形成长孔型的插入孔,并且挡板固定结合于长度方向的两端部和中心部之后通过所述挡板分割内部空间;第二总管,其与所述第一总管以预定间隔配置成对置,并且端部具有以预定长度重叠之后紧密接触的方管平板状的截面,第一和第二流出管从一个面的两侧到中心侧相距预定距离地形成,使得第一和第二流出管被连接,在与形成所述第一和第二流入孔的面正交的任一个面上,以预定间隔贯通形成长孔型的插入孔,挡板固定结合于长度方向的两端部和中心部之后通过所述挡板分割内部空间;冷却管,其以一对被提供,并且两端分别通过所述第一总管的插入孔和第二总管的插入孔以预定长度插入固定,而且以对应于所述插入孔的长度方向并具有预定间隔而贯通形成多个流路的扁管型而被配置,以使通过所述第一和第二流入管流入的流体分别经由所述第一总管两侧的内部空间之后而通过所述第一和第二流出管被引导;以及辅助冷却管,其配置在相对于以一对被提供的所述冷却管之间,使得两侧都与冷却管相对的侧面紧密接触,并且长度方向两端分别从所述第一总管的插入孔之间的面和所述第二总管的插入孔之间的面以预定距离被隔开。
此时,优选地,为了通过所述冷却管冷却用流体的循环向辅助冷却管的冷气传导面积扩大而所述冷却管的宽度方向两侧形成为半球形的同时,所述辅助冷却管在其两侧对应于所述冷却管凹陷形成半球形凹槽。
此外,所述第一总管、第一流入管、第二流入管、第二总管、第一流出管、第二流出管、挡板、冷却管和辅助冷却管,优选地通过钎焊彼此牢固地固定并制成一体。
此外,优选地,所述冷却管和辅助冷却管由铝制成并挤压成型。
另外,当辅助冷却管设置为中空管状时,正交于与所述冷却管相对的侧面紧密接触的侧部的任何一个面可以开放形成。
此时,优选地,所述辅助冷却管设置为中空管形状,并且正交于与所述冷却管相对的侧面紧密接触的任何一个面可以开放形成,而且还形成在宽度方向的中心突出的加强筋。
(三)有益效果
在下文描述根据本发明的电池冷却用换热器的效果。
第一,在第一总管和第二总管之间设置一对扁管型冷却管,并且辅助冷却管在冷却管之间插入,而且第一和第二总管、第一和第二流入管、第一和第二流出管、挡板、冷却管和辅助冷却管的所有部件通过钎焊制成一体,从而方便制作换热器,同时使冷却用流体直接接触循环冷却管的外面和电池的一个面,以显着提高电池的冷却效率。
第二,在第一总管和第二总管之间设置一对扁管型冷却管,并且辅助冷却管在冷却管之间插入,从而扩大与电池的紧密接触面积进行冷却,由此进一步提高电池的冷却效率。
附图说明
图1是显示根据本发明的电池冷却用换热器的分解透视图;
图2是显示根据本发明的电池冷却用换热器的组合透视图;
图3是图2的A-A截面结构图;
图4是图3的B-B截面结构图;
图5是显示根据本发明的电池冷却用换热器的使用状态的示例图;
图6和图7是显示根据本发明的作为电池冷却用换热器中主要部分的辅助冷却管的另一实施例的示例图。
最佳实施方式
在下文中,将参照附图详细描述根据本发明的电池冷却用换热器的优选实施例。
图1是显示根据本发明的电池冷却用换热器的分解透视图,图2是显示根据本发明的电池冷却用换热器的组合透视图。
图3是图2的A-A截面结构图,图4是图3的B-B截面结构图。
图5是显示根据本发明的电池冷却用换热器的使用状态的示例图。
如图1至图5所示,根据本发明的优选实施例的电池冷却用换热器紧密接触于电动车的电池B一个面而冷却电池,并且若以大类分,则其包括第一总管100、第二总管200、冷却管410,420及辅助冷却管500而构成。
具体而言,所述第一总管100,端部具有以预定长度重叠之后紧密接触的方管平板状的截面,并且从一个面的两侧到中心侧以预定距离形成第一和第二流入孔110,120之后连接第一和第二流入管110',120'。
如上所述的第一总管100,在与形成所述第一和第二流入孔110,120的面正交的任一个面上,以预定间隔贯通形成长孔型的插入孔130,并且挡板310固定结合于长度方向的两端部和中心部之后通过所述挡板310分割形成内部空间。
换言之,优选地,在所述第一总管100中,在所述挡板310的两端部和中央部形成有结合孔(未图示),并且所述挡板310通过结合孔(未图示)被结合固定。
另一方面,所述第二总管200,其对置于所述第一总管100以预定间隔被配置,并且端部具有以预定长度重叠之后紧密接触的方管平板状的截面,而且第一和第二流出管210,220从一个面的两侧到中心侧相距预定距离地形成,使得第一和第二流出管210',220'被连接。
这种第二总管200,特别地,在与形成所述第一和第二流入孔210,220的面正交的任一个面上,以预定间隔贯通形成长孔型的插入孔230,并且挡板320固定结合于长度方向的两端部和中心部之后通过所述挡板320分割形成内部空间。
即,优选地,在所述第二总管200中,在所述挡板320的两端部和中央部形成有结合孔(未图示),并且所述挡板320通过结合孔(未图示)被结合固定。
另外,所述冷却管410,420,其以一对被提供,并且两端分别通过所述第一总管100的插入孔130和第二总管200的插入孔230以预定长度插入固定。
优选地,这种冷却管410,420以对应于所述插入孔130,230的长度方向并具有预定间隔而贯通形成多个流路的扁管型而被配置,以使通过所述第一和第二流入管110',120'流入的流体分别经由所述第一总管100两侧的内部空间之后而通过所述第一和第二流出管210',220'被引导。
另外,所述辅助冷却管500,其配置在相对于以一对被提供的所述冷却管410,420之间,使得两侧都与冷却管410,420相对的侧面紧密接触,并且长度方向两端分别从所述第一总管100的插入孔130之间的面和所述第二总管200的插入孔230之间的面以预定距离被隔开。
即,应用如上所述的辅助冷却管500,从而填充在彼此相对的一对冷却管410和420之间产生的间隙(GAP),由此当与电动车电池B的一个面紧密接触时能够紧密接触而没有间隙(GAP)。
具体实施方式
换言之,通过应用如上所述的辅助冷却管500而填充在彼此相对的一对冷却管410和420之间产生的间隙(GAP),从而当与电动车电池B的一个面紧密接触时,能够紧密接触而没有间隙(GAP),由此扩大与电池B的紧密接触的面积而进一步提高电池B的冷却效率。
另一方面,具有上述构成的根据本发明的电池冷却用换热器,优选地扩大通过所述冷却管410,420冷却用流体的循环向辅助冷却管的冷气传导面积。
为此,优选地,所述冷却管410,420其宽度方向两侧形成为半球形的同时,所述辅助冷却管500在其两侧对应于冷却管410,420凹陷形成半球形凹槽。
换言之,通过如上所述的宽度方向两侧为半球形的冷却管410,420及在两侧上对应于所述冷却管410,420凹陷形成半球形凹槽的辅助冷却管500的结构并利用所述冷却管410,420冷却用流体循环向辅助冷却管500的冷气传导效率可以进一步提高。
另外,优选地,所述辅助冷却管500,在其两侧上对应于所述冷却管410,420而凹陷形成半球形的凹槽,并且以中空管状被设置。
此外,具有上述构成的根据本发明的电池冷却用换热器中,所述冷却管410,420和辅助冷却管500优选地由铝制成并挤压成型。
图6和7是显示作为根据本发明的电池冷却用换热器中主要部分的辅助冷却管的另一实施例的示例图。
首先,参照图6,作为根据本发明的电池冷却用换热器主要部分的辅助冷却管500被设置为中空管状时,正交于与所述冷却管410,420相对的侧面紧密接触的侧部的任何一个面可以开放形成。
即,以上述结构提供的辅助冷却管500为夹子形,并且因可以组装在冷却管410和420相对之间而容易组装,当然,在组装所述辅助冷却管500之后,优选地通过钎焊处理彼此固定。
另一方面,参照图7,作为根据本发明的电池冷却用换热器主中要部分的辅助冷却管500被设置为中空管形状,并且正交于与所述冷却管410,420相对的侧面紧密接触的侧部的任何一个面可以开放形成,特别地还形成在宽度方向的中心突出的加强筋510。
根据还形成有如上所述的加强筋510的辅助冷却管500,该辅助冷却管500强度可以通过加强筋510来加强,并且起到散热片的作用,以将从所述辅助冷却管500的开放的相反侧紧密接触的电池B产生的热量释放到外部。
根据具有上述构成的根据本发明的电池冷却用换热器,第一总管和第二总管之间设置一对扁管型冷却管,并且辅助冷却管在冷却管之间插入,而且第一和第二总管、第一和第二流入管、第一和第二流出管、挡板、冷却管和辅助冷却管的所有部件通过钎焊制成一体,从而方便制作换热器,同时使冷却用流体直接接触循环冷却管的外面和电池的一个面,以显着提高电池的冷却效率。
此外,在第一总管和第二总管之间设置一对扁管型冷却管,并且辅助冷却管在冷却管之间插入,从而扩大与电池的紧密接触面积进行冷却,由此进一步提高电池的冷却效率。
尽管上面已经详细描述了本发明的特定实施例,但是本发明不限于此。本领域技术人员能够对本发明进行各种变形,并且这些变形包括在本发明的范围内。
附图标记说明
100:第一总管 110:第一流入孔
120:第二流入孔 110':第一流入管
120':第二流入管 130:插入孔
200:第二总管 210:第一流出孔
220:第二流出孔 210':第一流出管
220':第二流出管 230:插入孔
310、320:挡板 410、420:冷却管
500:辅助冷却管 510:加强筋
B:电池
Claims (5)
1.一种电池冷却用换热器,其特征在于,为了冷却电池而紧密接触于电动车的电池的一个面,
该换热器包括:
第一总管,其端部具有以预定长度重叠之后紧密接触的方管扁平的截面,并且从一个面的两侧到中心侧以预定距离形成第一和第二流入孔之后连接第一和第二流入管,并且在与形成所述第一和第二流入孔的面正交的任一个面上,以预定间隔贯通形成长孔型的插入孔,并且挡板固定结合于长度方向的两端部和中心部之后通过所述挡板分割内部空间;
第二总管,其与所述第一总管以预定间隔配置成对置,并且端部具有以预定长度重叠之后紧密接触的方管平板状的截面,第一和第二流出管从一个面的两侧到中心侧相距预定距离地形成,使得第一和第二流出管被连接,在与形成所述第一和第二流入孔的面正交的任一个面上,以预定间隔贯通形成长孔型的插入孔,挡板固定结合于长度方向的两端部和中心部之后通过所述挡板分割内部空间;
冷却管,其以一对被提供,并且两端分别通过所述第一总管的插入孔和第二总管的插入孔以预定长度插入固定,而且以对应于所述插入孔的长度方向并具有预定间隔而贯通形成多个流路的扁管型而配置,以使通过所述第一和第二流入管流入的流体分别经由所述第一总管两侧的内部空间之后而通过所述第一和第二流出管被引导;以及
辅助冷却管,其配置在相对于以一对被提供的所述冷却管之间,使得两侧都与冷却管相对侧紧密接触,并且长度方向两端分别从所述第一总管的插入孔之间的面和所述第二总管的插入孔之间的面以预定距离被隔开,
其中,为了通过所述冷却管冷却用流体的循环向辅助冷却管的冷气传导面积扩大而所述冷却管的宽度方向两侧形成为半球形的同时,所述辅助冷却管在其两侧对应于所述冷却管凹陷形成半球形凹槽。
2.根据权利要求1所述的电池冷却用换热器,其特征在于,
所述第一总管、第一流入管、第二流入管、第二总管、第一流出管、第二流出管、挡板、冷却管和辅助冷却管,通过钎焊彼此牢固地固定并制成一体。
3.根据权利要求1所述的电池冷却用换热器,其特征在于,
所述冷却管和辅助冷却管由铝制成并挤压成型。
4.根据权利要求1所述的电池冷却用换热器,其特征在于,
另外,当辅助冷却管设置为中空管状时,正交于与所述冷却管相对的侧面紧密接触的侧部的任何一个面开放形成。
5.根据权利要求4所述的电池冷却用换热器,其特征在于,
所述辅助冷却管设置为中空管形状,并且正交于与所述冷却管相对的侧面的紧密接触的侧部的任何一个面开放形成,而且还形成在宽度方向的中心突出的加强筋。
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