CN218101456U - 换热装置、动力电池包和车辆 - Google Patents
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Abstract
本申请提供一种换热装置、动力电池包及车辆。换热装置包括第一换热板及第二换热板,所述第一换热板与所述第二换热板间隔,并在厚度方向上依次排列,所述第一换热板的尺寸大于所述第二换热板的尺寸,所述第一换热板设有第一流道,所述第二换热板设有第二流道,所述第一流道与所述第二流道连通。本申请的换热装置、动力电池包及车辆中,第一换热板与第二换热板在厚度方向上依次间隔排列设置,第一换热板设有第一流道,第二换热板设有第二流道,第一流道与第二流道连通,且第一换热板的尺寸大于第二换热板的尺寸,由此,能够增加换热装置与待换热部件的换热面积,对待换热部件的均温效果更好,避免待换热件出现局部温度过高或过低的现象。
Description
技术领域
本申请涉及新能源汽车领域,具体而言,尤其涉及一种换热装置、动力电池包和车辆。
背景技术
随着新能源汽车的发展,人们对电池安全性能的要求也随之提升,磷酸铁锂电池作为安全性能较高的电池被广泛应用,但是由于铁锂电池相较于三元锂电池而言能量密度较低,为了满足电量需求,需要布置更多的铁锂电芯,这种方案往往通过采用无模组技术(Cell To Pack,CTP)。CTP技术中多采用将换热板布置于模组底部,而双层模组布置时,一般将换热板放置在双层模组中间,上述的方案中均存在换热面积较小、电池加热或冷却不均匀的问题,不利于电池加热或冷却。
实用新型内容
本申请实施方式提供一种换热装置、动力电池包及车辆。
本申请实施方式的换热装置包括第一换热板及第二换热板,所述第一换热板与所述第二换热板间隔,并在厚度方向上依次排列,所述第一换热板的尺寸大于所述第二换热板的尺寸,所述第一换热板设有第一流道,所述第二换热板设有第二流道,所述第一流道与所述第二流道连通。
在某些实施方式中,所述第一换热板设有进口和出口,所述进口与所述出口均包括至少两个,所述进口与所述出口相互交错设置于所述第一换热板的第一侧。
在某些实施方式中,所述第一流道包括多对第一子流道,每对所述第一子流道均包括与所述进口连通的进口流道及与所述出口连通的出口流道,所述进口流道及所述出口流道均沿第一方向延伸,多对所述第一子流道沿第二方向并列间隔设置,所述第一方向与所述第二方向不同。
在某些实施方式中,所述第一流道还包括弯折的第二子流道,所述第二子流道位于一对所述第一子流道之间,所述第二子流道分别与该对所述第一子流道中的所述进口流道及所述出口流道连通。
在某些实施方式中,所述第二子流道包括第一接口部、第二接口部、第一连通部及第二连通部。所述第一接口部与该对所述第一子流道中的所述进口流道连通。所述第二接口部与该对所述第一子流道中的所述出口流道连通。所述第一连通部朝该对所述第一子流道中的所述进口流道弯折形成。所述第二连通部朝该对所述第一子流道中的所述出口流道弯折形成,所述第一连通部与所述第二连通部并联于所述第一接口部与所述第二接口部之间。
在某些实施方式中,每对所述第一子流道之间设有n个相互间隔的所述第二子流道,每对所述第一子流道中,多个所述第二子流道沿所述第一方向排列,沿远离所述进口的方向,所述第二子流道的容积逐渐增大,每个所述第一接口部与所述进口流道均相接于一个连通点。当n为偶数时,每对所述第一子流道中,第i个所述连通点与第i+1个所述连通点之间的距离位于预设距离范围内,其中,i为奇数。当n为奇数时,每对所述第一子流道中,第i个所述连通点与第i+1个所述连通点之间的距离位于预设距离范围内,第n个所述连通点位于靠近第n-1个所述第二子流道的一侧,其中,i为奇数,i<n。
在某些实施方式中,所述第一流道还包括第三子流道,所述第三子流道位于所述第一换热板的第二侧,所述第二换热板与所述第三子流道对应,所述第一侧与所述第二侧相背,所述第三子流道的一端通过管道与其中一对所述第一子流道中的所述进口流道连通,另一端通过管道与另一对所述第一子流道中的所述出口流道连通。
在某些实施方式中,所述第二流道包括第一接管部、第二接管部、弯折的第一导通部及弯折的第二导通部。所述第一接管部通过所述管道与其中一对所述第一子流道中的所述进口流道连通。所述第二接管部通过所述管道与另一对所述第一子流道中的所述出口流道连通。所述第一导通部与所述第二导通部并联于所述第一接管部与所述第二接管部之间,其中,所述第三子流道的流通部中流体的流动方向与所述第一接管部中的流体的流动方向相反。
本申请实施方式的动力电池包包括电池模组及上述任一实施方式所述的换热装置,所述换热装置用于对所述电池模组进行冷却处理或加热处理。
本申请实施方式的车辆包括车身和上述实施方式的动力电池包,所述动力电池包安装于所述车身。
本申请的换热装置、动力电池包及车辆中,第一换热板与第二换热板在厚度方向上依次间隔排列设置,第一换热板设有第一流道,第二换热板设有第二流道,第一流道与第二流道连通,且第一换热板的尺寸大于第二换热板的尺寸,由此,能够增加换热装置与待换热部件的换热面积,对待换热部件的均温效果更好,避免待换热件出现局部温度过高或过低的现象。
本申请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,或通过本申请的实践了解到。
附图说明
本申请的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施方式的描述中将变得明显和容易理解,其中:
图1是本申请实施方式的换热装置的结构示意图;
图2是本申请实施方式的动力电池包(单层电池模组与换热装置组合)的结构示意图;
图3是本申请实施方式的动力电池包(双层电池模组与换热装置组合)的结构示意图;
图4是本申请实施方式的换热装置中的第一换热板的结构示意图;
图5是本申请实施方式的换热装置中的第二换热板的结构示意图;
图6是本申请实施方式的车辆与动力电池包的连接结构示意图。
具体实施方式
下面详细描述本申请的实施方式,所述实施方式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方式是示例性的,仅用于解释本申请,而不能理解为对本申请的限制。
下文的公开提供了许多不同的实施方式或例子用来实现本申请的不同结构。为了简化本申请的公开,下文中对特定例子的部件和设置进行描述。当然,它们仅仅为示例,并且目的不在于限制本申请。此外,本申请可以在不同例子中重复参考数字和/或参考字母,这种重复是为了简化和清楚的目的,其本身不指示所讨论各种实施方式和/或设置之间的关系。此外,本申请提供了的各种特定的工艺和材料的例子,但是本领域普通技术人员可以意识到其他工艺的应用和/或其他材料的使用。
请参阅图1及图2,本申请提供一种换热装置100。换热装置100包括第一换热板10及第二换热板30,第一换热板10与第二换热板30间隔,并在厚度方向上依次排列,第一换热板10的尺寸大于第二换热板30的尺寸,第一换热板10设有第一流道11,第二换热板30设有第二流道31,第一流道11与第二流道31连通。
本申请的换热装置100中,第一换热板10与第二换热板30在厚度方向上依次间隔排列,第一换热板10设有第一流道11,第二换热板30设有第二流道31,第一流道11与第二流道31连通,且第一换热板10的尺寸大于第二换热板30的尺寸,由此,能够增加换热装置100与待换热件的换热面积,并使得换热装置100对待换热件的均温效果更好,避免待换热件出现局部温度过高或过低的现象。
具体地,待换热件可以是电池模组200或者是电池包断路单元(BatteryDisconnect Unit,BDU)等电元件,本申请中以待换热件为电池模组200为例进行详细说明。其中,电池模组200由多个电芯组成。具体地,电芯是铅酸蓄电池、镍氢蓄电池、锂电池、磷酸铁锂电池或三元锂电池等。优选地,电芯多采用磷酸铁锂电池,因为磷酸铁锂电池具有工作电压高、循环寿命长、安全性能好等优点。电芯可以为长方体状,也可以为圆柱状等,在此不对电芯的形状做限制。
第一换热板10和第二换热板30为一对组件,第一换热板10的数量与第二换热板30的数量一致。其中,第一换热板10的数量和第二换热板30的数量可均为一个或多个,以对单层模组或多层模组进行换热(冷却或加热)处理。
请参阅图2及图3,在一个实施例中,第一换热板10的数量和第二换热板30的数量均为一个,当电池模组200为单层结构时,如图2所示,第一换热板10设置于电池模组200的底部201(可以接触底部201,也可以不接触底部201),第二换热板30设置于电池模组200的顶部203并与顶部203间隔,其中,电芯中的极柱位于电池模组200的顶部203,电池模组200的顶部203还设置有其他电器元件,由此使得单层电池模组200的换热面积达到最大。当电池模组200为双层结构时,如图3所示,第一换热板10放置于第一层200a(电池模组200)的底部201(可以接触第一层200a的底部201,也可以不接触第一层200a的底部201),第二换热板30放置于第二层200b(电池模组200)的底部201(可以接触第二层200b(的底部201,也可以不接触第二层200b(的底部201),其中,第一层200a(电池模组200)与第二层200b(电池模组200)之间间隔设置,由此,增加整个双层电池模组200的换热面积,以加快对电池模组200的冷却或加热。
在另一个实施例中,当电池模组200为三层结构时,第一换热板10的数量和第二换热板30的数量可均为两个,一个第一换热板10放置于第一层200a(电池模组200)的底部201,一个第二换热板30放置于第二层200b(电池模组200)的底部201,另一个第一换热板10放置于第三层电池模组200的底部,另一个第二换热板30放置于第三层电池模组200的顶部并间隔,类似于将图2中的动力电池包1000与图3中的动力电池包1000叠加。
请结合图1,当第一换热板10和第二换热板30放置好后,可对第一换热板10的第一流道11输入换热流体,输入第一流道11内的换热流体会进入到第二换热板30的第二流道31内,从而对电池模组200进行冷却或加热处理。其中,可通过调整输入的换热流体的温度来实现对电池模组200的冷却或加热处理。
在某些实施方式中,在低温环境中,电池模组200中的电芯会因为正负极材料活性、电解液导电性降低受到影响,最终导致电池模组200的充电时间相应增长,且电量更难以充满。因此,需要对低温环境中的电池模组200进行持续加热处理,换热装置100通过通入较高温度的换热介质到第一流道11和第二流道31中,以使电池模组200能够达到适宜的温度,同时,第一换热板10和第二换热板30分别设置于电池模组200的两侧,使得换热装置100与电池模组200的换热面积更大,有效提高预热效率,进而提升电池模组200中的电芯正负极材料活性、保证电解液导电性,从而保证电池模组200的充电时间不会增长,充电效率高。
在某些实施方式中,在高温环境中,会导致电池模组200中的电芯的充电效率较低、电池容量减小以及使用寿命缩短,且电池模组200工作时会散发热量,导致电池模组200的温度过高,因此需要利用换热装置100对电池模组200进行散热。当第一换热板10放置于电池模组200的底部201、及第二换热板30放置于电池模组200的顶部203时,往第一换热板10中的第一流道11通入较低温度的换热介质,换热介质通过第一流道11后进入到第二换热板30的第二流道31中,电池模组200散发的热量通过换热介质被带走,以使电池模组200的温度降低到适合的温度。同时,第一换热板10和第二换热板30分别设置于电池模组200的两侧,使得换热装置100与电池模组200的换热面积更大,有效提高冷却效率。
在某些实施方式中,在常温环境中,电池未工作状态下的温度较低,需要对电池模组200进行预加热一段时间,此时,通入较高温度的换热介质使得电池模组200能够升高到适宜的温度。在电池模组200在工作一段时间后出现发热发烫的现象时,再通入较低温度的换热介质使得电池模组200能够降低到适宜的温度,保证电池模组200的稳定工作,并延长电池模组200的使用寿命。
请参阅图1至图3,第一换热板10和第二换热板30的材质可相同,可以为金属材质也可以为导热性较好的非金属材质,具体材质不限。优选地,第一换热板10和第二换热板30可以采用铝材质制成,能够减轻换热装置100的重量。
其中,第一换热板10和第二换热板30可以为矩形,也可为圆形,还可以是其他不规则形状,在此不对第一换热板10和第二换热板30的形状做限制。优选地,第一换热板10和第二换热板30为矩形有利于多个电池模组10的组装,使得动力电池包1000的结构更加紧凑。
相较于将大尺寸的换热板放置于单层电池模组200的底部201或双层电池模组200之间而言,本申请将大尺寸的第一换热板10放置于单层电池模组200的底部201、第二换热板30放置于单层电池模组200的顶部203,或者将大尺寸的第一换热板10放置于双层模组中的第一层200a(电池模组200)的底部201、第二换热板30放置于双层模组中的第二层200b(电池模组200)的顶部203,使得换热装置100与电池模组200的换热面积更大,从而提高对电池模组200的加热效率或者换热效率。
其中,换热介质可以是液体(如水、水醇混合物)介质,也可以是气体介质,在本申请实施方式不限定。例如,在一个示例中,换热介质可以是水。
请一并参阅图1及图4,在某些实施方式中,第一换热板10设有进口12和出口13,及相背的第一侧14和第二侧15。进口12和出口13均包括至少两个,进口12和出口13相互交错设置于第一换热板10的第一侧14。
具体地,第一换热板10通过设置多个进口12和多个出口13,加快通入第一流道11和第二流道31内的换热介质的流动,从而加快对电池模组200的加热处理或冷却处理。其中,至少两个进口12和至少两个出口13交错设置于第一侧14是指:假设进口12和出口13均包括两个时,在第一侧14依次设置一个进口12、一个出口13、一个进口12和一个出口13,由此,换热装置100通过交错设置的进口12和出口13来实现换热介质的通入和排出,相对于在第一侧14依次设置一个进口12、另一个进口12、一个出口13和另一个出口13来实现换热介质的通入和排出而言,交错设置的进口12和出口13能够使得通入的换热介质对电池模组200的换热效果更均匀。
接下来以换热装置100对电池模组200进行冷却处理进行详细说明,换热装置100对电池模组200进行加热处理的步骤与对电池模组200进行冷却处理的步骤相同,只是通入的换热介质的温度不同,冷却处理用到的换热介质称为冷却介质,加热处理用到的换热介质称为加热介质。
请参阅图1及图2,在某些实施方式中,换热装置100还可包括第一接头50和第二接头70,第一接头50通过管道20与多个进口12均连通,第二接头70通过管道20与多个出口13均连通。
如此,冷却介质通过一个第一接头50分别通入到多个进口12,并从进口12通入到第一流道11和第二流道31中,以对电池模组200进行散热,携带热量后的冷却介质可从连接两个出口13的第二接头70排出,从而完成对电池模组200的散热。第一接头50和第二接头70可以是尼龙塑料水管接头,这样可使第一接头50和第二接头70中重量较小,实现动力电池包1001的轻量化设计,另外,尼龙塑料水管接头具有定型性较好便于布置的优点。
请再一并参阅图1及图4,在某些实施方式中,第一流道11包括多对第一子流道111,每对第一子流道111均包括与进口12连通的进口流道1111及与出口13连通的出口流道1112,进口流道1111及出口流道1112均沿第一方向X延伸,多对第一子流道111沿第二方向Y并列间隔设置,第一方向X与第二方向Y不同。
间隔设置的多对第一子流道111沿第二方向Y并列间隔设置于第一换热板10上,相较于进口流道1111和出口流道1112分别设置在第一换热板10的两侧而言,能够避免第一换热板10出现局部温差较大的情况。其中,第一方向X和第二方向Y相交,例如,第一方向X的正方向和第二方向Y的正方向之间的夹角为锐角、钝角或直角。优选地,第一方向X与第二方向Y垂直,由此,使得第一换热板10上的第一子流道111与电池模组200的接触面积更大,避免第一换热板10上的角落处没有第一子流道111导致电池模组200散热不均匀。
在某些实施方式中,进口12可以是冷却介质通入进口流道1111的一个端口,出口13可以是冷却介质排出出口流道1112的一个端口,对此不作限定。
具体地,第一子流道111可以包括多对,具体可根据电池模组200的底部201的面积大小设置第一子流道111的对数。例如,第一子流道111可以包括两对、三对或者三对以上,通过多对第一子流道111可以加快冷却介质在第一子流道111内的换热效率,使有效提高第一换热板10与电池模组200的换热效率。
请结合图1,在一个实施例中,第一子流道111的对数包括两对,在第二方向Y上依次间隔设置有进口流道1111a、出口流道1112a、进口流道1111b和出口流道1112b,两个进口流道1111通过管道20与第一接头50连通,冷却介质通过第一接头50进入到两个进口流道1111中,最后分别从两个出口流道1112流至第二接头70并排出。
其中,由于进口流道1111b内的冷却介质的温度相较于出口流道1112a内的冷却介质的温度较低,出口流道1112a与进口流道1111b之间的间隔较小,能够使得进口流道1111b和出口流道1112a处的电池模组200与其他位置的电池模组200的温度差较小,起到均温作用。
在某些实施方式中,第一流道11还可包括弯折的第二子流道113,第二子流道113位于一对第一子流道111之间,第二子流道113分别与该对第一子流道111中的进口流道1111及出口流道1112连通。
具体地,弯折的第二子流道113设置于第一子流道111之间,以增加冷却介质与电池模组200之间的换热面积,从而加快对电池模组200的散热。例如,当第一子流道111包括两对时,两个第一子流道111之间均设置有第二子流道113,从而进一步增大第一换热板10与电池模组200之间的换热面积,提高第一换热板10对电池模组200的底部201之间的换热效率。且进口流道1111a与进口流道1111b同时通入冷却介质,当冷却介质分别通入到进口流道1111a与出口流道1112a之间的第二子流道113、和进口流道1111b与出口流道1112b之间的第二子流道113时,两个第二子流道113内的冷却介质温度相近,保证两个第二子流道113与电池模组200(图2所示)接触的地方温度差较小,起到均温作用,有效减小电池模组200的温差。
在某些实施方式中,第二子流道113可包括第一接口部1131、第二接口部1132、第一连通部1133和第二连通部1134。其中,第一接口部1131与该对第一子流道111中的进口流道1111连通,第二接口部1132与该对第一子流道111中的出口流道1112连通。第一连通部1133朝该对第一子流道111中的进口流道1111弯折形成。第二连通部1134朝该对第一子流道111中的出口流道1112弯折形成,第一连通部1133与第二连通部1134并联于第一接口部1131和第二接口部1132之间。
请参阅图4,在一个实施例中,第一接口部1131自与进口流道1111的连接处朝第二方向Y延伸后朝第一方向X延伸形成,第二接口部1132自出口流道1112的连接处朝第二方向Y延伸后朝第一方向X再向第二方向Y延伸形成。第一连通部1133自第一接口部1131中的朝第一方向X延伸的部分朝进口流道1111弯折形成,并与第二接口部1132连通。第二连通部1134自第一接口部1131中的朝第一方向X延伸的部分朝出口流道1112弯折形成,并与第二接口部1132连通,由此,能有效增加第二子流道113与电池模组200的换热面积。
其中,第一连通部1133与第二连通部1134并联于第一接口部1131与第二接口部1132之间是指:当冷却介质进入到第一接口部1131时,冷却介质从第一接口部1131的朝第一方向X延伸的部分分流到第一连通部1133和第二连通部1134,从而使得第一连通部1133内的换热介质和第二连通部1134内的换热介质的温度差较小,避免电池模组200出现局部温度较高的现象。从第一连通部1133流出的冷却介质和从第二连通部1134流出的冷却介质最终汇聚到第二接口部1132并流入到出口流道1112。
在某些实施方式中,每对第一子流道111之间设有n个(n>1)相互间隔的第二子流道113,每对第一子流道111中,多个第二子流道113沿第一方向X排列,沿远离进口12的方向,第二子流道113的容积逐渐增大,每个第一接口部1131与进口流道1111均相接于一个连通点P。当n为偶数时,每对第一子流道111中,第i个连通点与第i+1个连通点P之间的距离位于预设距离范围内,其中,i为奇数;当n为奇数时,每对第一子流道111中,第i个连通点P与第i+1个连通点P之间的距离位于预设距离范围内,第n个连通点P位于靠近第n-1个第二子流道113的一侧,其中,i为奇数,i<n。
其中,连通点P为冷却介质从进口流道1111弯折通入第一接口部1131处的弯折点。本申请中对多个第一接口部1131的位置进行调整,以尽可能减小在第一方向X上间隔排列设置的多个第二子流道113内的冷却介质的温度差异,从而有效避免电池模组200出现局部温度过高的现象,有效保护电池模组200。
其中,每对第一子流道111中的第二子流道113的数量可根据电池模组200的宽度或长度设置,例如,每对第一子流道111中的第二子流道113的数量可以是两个、三个、四个或者四个以上。由于越远离进口12的冷却介质的温度与靠近进口12的冷却介质的温度相差会较大,而为了减小两者的温差,设置越远离进口12和出口13的第二子流道113的容积大于靠近进口12和出口13的第二子流道113的容积,增大远离进口12处的第二子流道113内的冷却介质的流通量,避免电池模组200(图2所示)出现局部温度过高的现象。
具体地,当在一对第一子流道111内的第二子流道113的数量为偶数个时,例如n=2,则i可以取1,第1个连通点P与第2个连通点P之间的距离在预设距离范围内,例如,预设距离范围可以是[1cm,5cm],对此不作限定。在预设距离范围内的两个连通点P,能够保证第1个第二子流道113内的冷却介质与第2个第二子流道113内的冷却介质之间的温差较小。还例如,n=4,则i可以取1和3,同样地,第1个连通点P与第2个连通点P之间的距离在预设距离范围内,第3个连通点P与第4个连通点P之间的距离在预设距离范围内,换句话说,第3个第二子流道113和第4个第二子流道113的设置,可以与第1个第二子流道113和第2个第二子流道113的设置类似。
当在一对第一子流道111内的第二子流道113的数量为奇数个时,例如n=3,则i可以取1。其中,第1个连通点P和第二个连通点P之间的距离在预设距离范围内,第3个连通点P更靠近第2个第二子流道113的远离第2个连通点P的一侧,以尽可能减小流入第3个第二子流道内的冷却介质与前面两个第二子流道113的冷却介质的温差。还例如,n=5,则i可以取1和3,同样地,第1个连通点P与第2个连通点P之间的距离在预设距离范围内,第3个连通点P与第4个连通点P之间的距离也在预设距离范围内,第5个连通点P更靠近第4个第二子流道113的远离第4个连通点P的一侧。
请再次参阅图4,在某些实施方式中,第一流道11还可包括第三子流道115,第三子流道115位于第一换热板10的第二侧15,第一侧14与第二侧15相背,第三子流道115的一端与其中一对的第一子流道111中的进口流道1111连通,另一端与另一对第一子流道111中的出口流道1112连通。
具体地,第三子流道115位于进口流道1111a与出口流道1112b之间,且第三子流道115的一端与进口流道1111b连通,另一端与出口流道1112a连通。当换热装置100朝进口流道1111b通入冷却介质时,通入的部分冷却介质会通入到第三子流道115中,流经第三子流道115后的冷却介质从出口流道1112a排出。
进一步地,第三子流道115可包括弯折的第一连接部1151、弯折的第二连接部1152及多个沿第二方向Y延伸的流通部1153。第一连接部1151连接其中一对第一子流道111中的进口流道1111。第二连接部1152连接另一对第一子流道111中的出口流道1112。多个流通部1153沿第一方向X排列于第一连接部1151与第二连接部1152之间,每个流通部1153分别连通第一连接部1151与第二连接部1152。
其中,第一连接部1151可以是自连接进口流道1111b处沿第二方向Y朝出口流道1112b延伸,而后沿第一方向X朝第二侧15的边缘延伸形成。第二连接部1152可以是自连接出口流道1112a处沿第二方向Y朝进口流道1111a延伸,而后沿第一方向X朝第二侧15的边缘延伸形成。其中,靠近第二侧15的部分流通部1153相互连接,且容积大于其他流通部1153的容积,从而使得靠近第二侧15的流通部1153内的冷却介质与远离第二侧15的流通部1153内的冷却介质的温差较小。
进一步地,第三子流道115在第二方向Y上延伸的长度可以根据最外侧的出口流道1112与最外侧的进口流道1111之间的间隔设置,从而使得第一换热板10上的第一流道11与电池模组200(图2所示)之间的换热面积更大,加快对电池模组200的换热效率。
请参阅图1及图5,在某些实施方式中,第二换热板30的第二流道31可包括第一接管部311、第二接管部313、弯折的第一导通部315及弯折的第二导通部317。第一接管部311通过管道20与其中一对第一子流道111中的进口流道1111连通。第二接管部313通过管道20与另一对第一子流道111中的出口流道1112连通。第一导通部315与第二导通部317并联于第一接管部311与第二接管部313之间。
具体地,第一导通部315沿第一方向X朝第一侧14弯折形成,第二导通部317沿第一方向X朝第二侧15弯折形成,第一导通部315在第二方向Y上延伸的长度与第二导通部317在第二方向Y上延伸的长度相同。且第一接管部311自进口流道1111a沿第二方向Y朝出口流道1112b延伸,且第一接管部311延伸的端点为第一导通部315和第二导通部317在靠近出口流道1112b的一侧,以便于冷却介质通过第一接管部311分流到第一导通部315和第二导通部317。
其中,第一导通部315与第二导通部317可关于第一接管部311对称设置,当冷却介质从进口流道1111a经第一接管部311流入第三子流道31时,从第一接管部311分流到第一导通部315和第二导通部317,最后汇聚到第二接管部313经过出口流道1112b从出口13排出。
在本申请的实施例中,由于第二侧15远离进口12,导致靠近第二侧15的第三子流道115相较于第二子流道113而言,换热效果较差,而将第二换热板30设置于电池模组200的顶部203,并与第三子流道115对应,能够有效减小靠近第二侧15的部分电池模组200与第二子流道113对应的部分电池模组200之间的温差,起到均温作用。
请结合图4,进一步地,第三子流道115中的流通部1153中流体(冷却介质)的流动方向与第一接管部311中流体的流动方向相反,由于流通部1153与第一导通部315、第二导通部317对应,使得跟第三子流道115和第二流道31对应的电池模组200的两侧的温差较小,进一步增加均温效果。
请参阅图1及图2,本申请还提供一种动力电池包1000,动力电池包1000包括电池模组200及上述任一实施方式的换热装置100,换热装置100用于对电池模组200进行换热处理或加热处理。
其中,当电池模组200为单层结构时,第一换热板10与第二换热板30分别位于电池模组200的相背两侧。即,第一换热板10位于电池模组200的底部201,第二换热板30位于电池模组200的顶部203并间隔。由此,相较于只在电池模组200的底部设置一个大尺寸的换热板而言,本申请中第一换热板10和第二换热板30的设置,能够有效增加换热装置100与电池模组200的换热面积,且对电池模组200的均温效果更好,避免电池模组200出现局部温度过高的现象。
请结合图3,当电池模组200为双层结构时,电池模组200包括间隔设置的第一层200a(电池模组200)和第二层200b。此时,第一换热板10位于第一层200a(电池模组200)的底部201,第二换热板30位于第二层200b(电池模组200)的底部201,对第一层200a(电池模组200)靠近第二侧15的电池模组200起到均温作用,有效减小温差。
请参阅图6,本申请还提供一种车辆2000,车辆2000包括车身2001和上述任一实施方式的动力电池包1000,动力电池包1000安装于车身2001,动力电池包1000用于对车辆2000进行供电。
本申请的换热装置100、动力电池包1000及车辆2000中,第一换热板10与第二换热板30在厚度方向上依次间隔排列设置,第一换热板10设有第一流道11,第二换热板30设有第二流道31,第一流道11与第二流道31连通,且第一换热板10的尺寸大于第二换热板30的尺寸,由此,能够增加换热装置100与电池模组200的换热面积,对电池模组200的均温效果更好,避免电池模组200出现局部温度过高或过低的现象。
在本说明书的描述中,参考术语“一个实施方式”、“某些实施方式”、“示意性实施方式”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合所述实施方式或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本申请的至少一个实施方式或示例中。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方式或示例。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方式或示例中以合适的方式结合。
尽管已经示出和描述了本申请的实施方式,本领域的普通技术人员可以理解:在不脱离本申请的原理和宗旨的情况下可以对这些实施方式进行多种变化、修改、替换和变型,本申请的范围由权利要求及其等同物限定。
Claims (10)
1.一种换热装置(100),其特征在于,包括:
第一换热板(10)及第二换热板(30),所述第一换热板(10)与所述第二换热板(30)间隔,并在厚度方向上依次排列,所述第一换热板(10)的尺寸大于所述第二换热板(30)的尺寸,所述第一换热板(10)设有第一流道(11),所述第二换热板(30)设有第二流道(31),所述第一流道(11)与所述第二流道(31)连通。
2.根据权利要求1所述的换热装置(100),其特征在于,所述第一换热板(10)设有进口(12)和出口(13),所述进口(12)与所述出口(13)均包括至少两个,所述进口(12)与所述出口(13)相互交错设置于所述第一换热板(10)的第一侧(14)。
3.根据权利要求2所述的换热装置(100),其特征在于,所述第一流道(11)包括多对第一子流道(111),每对所述第一子流道(111)均包括与所述进口(12)连通的进口流道(1111)及与所述出口(13)连通的出口流道(1112),所述进口流道(1111)及所述出口流道(1112)均沿第一方向(X)延伸,多对所述第一子流道(111)沿第二方向(Y)并列间隔设置,所述第一方向(X)与所述第二方向(Y)不同。
4.根据权利要求3所述的换热装置(100),其特征在于,所述第一流道(11)还包括弯折的第二子流道(113),所述第二子流道(113)位于一对所述第一子流道(111)之间,所述第二子流道(113)分别与该对所述第一子流道(111)中的所述进口流道(1111)及所述出口流道(1112)连通。
5.根据权利要求4所述的换热装置(100),其特征在于,所述第二子流道(113)包括:
第一接口部(1131),所述第一接口部(1131)与该对所述第一子流道(111)中的所述进口流道(1111)连通;
第二接口部(1132),所述第二接口部(1132)与该对所述第一子流道(111)中的所述出口流道(1112)连通;
第一连通部(1133),所述第一连通部(1133)朝该对所述第一子流道(111)中的所述进口流道(1111)弯折形成;及
第二连通部(1134),所述第二连通部(1134)朝该对所述第一子流道(111)中的所述出口流道(1112)弯折形成,所述第一连通部(1133)与所述第二连通部(1134)并联于所述第一接口部(1131)与所述第二接口部(1132)之间。
6.根据权利要求5所述的换热装置(100),其特征在于,每对所述第一子流道(111)之间设有n个相互间隔的所述第二子流道(113),每对所述第一子流道(111)中,多个所述第二子流道(113)沿所述第一方向(X)排列,沿远离所述进口(12)的方向,所述第二子流道(113)的容积逐渐增大,每个所述第一接口部(1131)与所述进口流道(1111)均相接于一个连通点(P);
当n为偶数时,每对所述第一子流道(111)中,第i个所述连通点(P)与第i+1个所述连通点(P)之间的距离位于预设距离范围内,其中,i为奇数;
当n为奇数时,每对所述第一子流道(111)中,第i个所述连通点(P)与第i+1个所述连通点(P)之间的距离位于预设距离范围内,第n个所述连通点(P)位于靠近第n-1个所述第二子流道(113)的一侧,其中,i为奇数,i<n。
7.根据权利要求3所述的换热装置(100),其特征在于,所述第一流道(11)还包括第三子流道(115),所述第三子流道(115)位于所述第一换热板(10)的第二侧(15),所述第二换热板(30)与所述第三子流道(115)对应,所述第一侧(14)与所述第二侧(15)相背,所述第三子流道(115)的一端通过管道(20)与其中一对所述第一子流道(111)中的所述进口流道(1111)连通,另一端通过管道(20)与另一对所述第一子流道(111)中的所述出口流道(1112)连通。
8.根据权利要求7所述的换热装置(100),其特征在于,所述第二流道(31)包括:
第一接管部(311),所述第一接管部(311)通过所述管道(20)与其中一对所述第一子流道(111)中的所述进口流道(1111)连通;
第二接管部(313),所述第二接管部(313)通过所述管道(20)与另一对所述第一子流道(111)中的所述出口流道(1112)连通;
弯折的第一导通部(315);及
弯折的第二导通部(317),所述第一导通部(315)与所述第二导通部(317)并联于所述第一接管部(311)与所述第二接管部(313)之间,其中,所述第三子流道(115)的流通部(1153)中流体的流动方向与所述第一接管部(311)中的流体的流动方向相反。
9.一种动力电池包(1000),其特征在于,包括:
电池模组(200);及
权利要求1至8任意一项所述的换热装置(100),所述换热装置(100)用于对所述电池模组(200)进行冷却处理或加热处理。
10.一种车辆(2000),其特征在于,包括:
车身(2001);及
权利要求9所述的动力电池包(1000),所述动力电池包(1000)安装于所述车身(2001)。
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