热调节装置的制作方法

1.本实用新型涉及一种热调节装置，特别是用于冷却，特别是用于在操作期间能够释放热量的电气部件，特别涉及一种用于冷却机动车辆的至少一个电池或电池单元的系统。


背景技术：

2.车辆电池，特别是用于电动车辆或混合动力车辆的电池，应该尽可能保持在期望的温度，这就是为什么使用所谓的车辆电池冷却装置的原因。这些冷却装置可以包括冷却板，冷却液流通通过冷却板。冷却板尽可能没有间隙地安装在电池的外侧，以便散热或加热电池。
3.冷却装置是已知的，其中冷却板由两个板部分组成，这两个板部分通常直接相互紧固。这里，第一板部分优选是平坦的，第二板部分优选是具有弯曲凹陷的冲压或变形金属片材。所述凹陷由固定到冲压板部分的平坦板部分封闭，从而形成制冷剂导管。
4.专利ep 2 828 922 b1描述了这样一种装置。
5.本实用新型旨在改进这种类型的装置。


技术实现要素：

6.因此，本实用新型的一个主题是一种热调节装置，特别是用于冷却的热调节装置，用于在操作期间能够释放热量的电气部件，特别是用于电能存储模块，该系统包括：
[0007]-上板，
[0008]
下板，其与上板组装在一起，以共同形成用于传热流体的多个流通通道，所述传热流体尤其是制冷剂流体，尤其是选自以下制冷剂流体的流体: r134a、r1234yf或r744，
[0009]
这些通道被分组成通道组，同一组的通道被布置成允许制冷剂流体在相同方向上流通，
[0010]
在该装置中，板限定了收集室，所述收集室被布置成向所述室供应流体或者排出在通道中流通的流体，每个收集室仅专用于通道组中的一组。
[0011]
换句话说，特别是并排布置的收集室彼此分开，使得它们仅通过通道组彼此流体连通。换句话说，这些收集室不是两个通道组或多个通道组所共用的。每个通道组都有自己专用的收集室。
[0012]
这些收集室或者是用于供应通道的入口收集室，或者是用于从通道排出流体的出口收集室。
[0013]
由于本实用新型，使得可以避免几个通道组共用的收集室，即共用室，该共用室将具有需要被机械加固的大横截面。本实用新型使得可以具有更小尺寸的收集室，因此这些收集室在机械上更坚固。
[0014]
根据本实用新型的一个方面，板中的至少一个、特别是下板具有被布置成形成收集室中的一个的冲压区域。特别地，每个收集室在下板上具有冲压区域，该冲压区域形成该
室的一个面。
[0015]
根据本实用新型的一个方面，收集室具有从流体入口或出口孔朝向通道组发散的形状。
[0016]
根据本实用新型的一个方面，流体入口或出口孔布置成接收用于流体连接的管道。
[0017]
根据本实用新型的一个方面，下板和上板形成限定入口或出口孔的圆柱形通路。
[0018]
根据本实用新型的一个方面，每个通路由板上的突起形成，特别是通过冲压形成。
[0019]
根据本实用新型的一个方面，每个收集室与流体管道流体连通。
[0020]
根据本实用新型的一个方面，入口和出口孔位于与待冷却部件进行热交换的区域之外。
[0021]
根据本实用新型的一个方面，管道被固定、特别是钎焊在限定入口或出口孔的通路中。
[0022]
根据本实用新型的一个方面，该装置包括多个管道，特别是四个管道，特别是两个流体入口管道和两个流体出口管道，该多个管到在板的相同右边缘连接到板。
[0023]
根据本实用新型的一个方面，这些管道流体连接到板外部的连接块。
[0024]
因此，无论为了满足温度均匀性标准而为热交换器选择了什么样的流通，每个制冷剂通道组都通向小尺寸、机械强度更好的收集室。
[0025]
因此，如果需要，本实用新型可以使两个板的组装标准化，并将回路约束(circuiting constraint)转移到通常特定于每种车辆应用的管道上。
[0026]
根据本实用新型的一个方面，通道被分组在通道组中，一个组的通道以相邻通道之间的预定间隔(称为组内间隔)基本上彼此平行地延伸，组内间隔优选地严格小于两个相邻通道组之间的间隔(称为组间间隔)。
[0027]
通道的这种布置可以更有效地分配压力，并有利于装置的制造和/或提高机械强度。
[0028]
根据本实用新型的一个方面，各组的通道都彼此平行，至少局部地、特别是在其整个长度上，即由板形成的所有通道彼此平行。
[0029]
根据本实用新型的一个方面，通道都具有相同的横截面。
[0030]
根据本实用新型的一个方面，通道是直线的。冷却装置因此可以更简单地制造。
[0031]
根据本实用新型的一个方面，通道基本上在板的整个长度上延伸。
[0032]
根据本实用新型的一个方面，通道组并排布置并且具有相同的长度。
[0033]
根据本实用新型的一个方面，同一通道组中的不同通道之间的组内间隔是恒定的。
[0034]
根据本实用新型的一个方面，同一通道组的不同通道之间的组内间隔是可变的。
[0035]
根据本实用新型的一个方面，不同通道组之间的组间间隔是恒定的。
[0036]
根据本实用新型的一个方面，不同通道组之间的组间间隔是可变的。
[0037]
根据本实用新型的一个方面，冷却装置包括转向室，该转向室被布置成将离开通道组之一的流体导向其他通道组之一。
[0038]
根据本实用新型的一个方面，该组的所有通道都通向该转向室。
[0039]
根据本实用新型的一个方面，转向室由上板和下板形成。
[0040]
根据本实用新型的一个方面，上板和下板中的一个，特别是下板，包括被布置成参与转向室的形成的冲压区域。
[0041]
根据本实用新型的一个方面，冲压区域用板中的另一个封闭以形成转向室。
[0042]
根据本实用新型的一个方面，转向室在板的一侧延伸。
[0043]
根据本实用新型的一个方面，该装置具有三个或四个或更多个通道组。
[0044]
在一种变型中，该装置具有两个通道组。
[0045]
根据本实用新型的一个方面，专用于制冷剂流体在一个方向上流通的通道组的数量等于专用于流体在相反方向上流通的通道组的数量。
[0046]
根据本实用新型的一个方面，具有相同流体流通方向的两个通道组通向转向室。这两个通道组是邻居。
[0047]
根据本实用新型的一个方面，转向室与另外两个通道组流体连接，这另外两个通道组设置成接收离开转向室的制冷剂流体。这两个通道组是邻居。
[0048]
根据本实用新型的一个方面，因此四个或更多个通道组连接到公用转向室。
[0049]
根据本实用新型的一个方面，在一个示例中，转向室上的两个入口通道组布置在转向室的一个分支上，并且转向室的两个出口通道组布置在转向室的另一个分支上。
[0050]
根据本实用新型的一个方面，转向室的这些分支基本上是直线的，并且垂直于通道。
[0051]
根据本实用新型的一个方面，转向室的肘部被布置成连接转向室的两个分支。
[0052]
肘部可以具有圆弧的形状，例如具有180度的开口。
[0053]
根据本实用新型的一个方面，冷却装置包括用于通道的制冷剂流体的入口区域，该入口区域形成在两个板之间。
[0054]
根据本实用新型的一个方面，该流体入口区域被布置成供应通向转向室的所有流体流通通道，即其中流体流向转向室的通道。
[0055]
根据本实用新型的一个方面，该入口区域为至少两个通道组所共用。
[0056]
根据本实用新型的一个方面，冷却装置包括用于通道的制冷剂流体的出口区域，该出口区域形成在两个板之间。
[0057]
根据本实用新型的一个方面，该流体出口区域被布置成引导离开源自转向室的所有流体流通通道的流体。
[0058]
根据本实用新型的一个方面，该出口区域对于至少两个通道组是共用的。
[0059]
根据本实用新型的一个方面，入口和出口区域邻近相应的入口和出口孔。
[0060]
根据本实用新型的一个方面，入口和出口孔连接到管道连接器块。
[0061]
根据本实用新型的一个方面，上板是平坦的。
[0062]
根据本实用新型的一个方面，下板具有横截面圆化的区域，特别是冲压区域，以与上板形成通道。
[0063]
如可以观察到的，转向室允许在板自身内形成回路，以便在成本优化方法中满足装置自身内的温度均匀性标准。
[0064]
由于这些板，本实用新型还使得可以在高度方向上具有减小的体积并且只需要减少数量的部件。
[0065]
热调节装置，特别是位于待冷却元件(例如电池组)下方，通过机械系统 (例如通
过螺纹连接)或化学系统(例如通过粘合)保持在待冷却元件下方。
[0066]
根据本实用新型的一个方面，上板布置在与待冷却元件直接接触的区域中，以便最大化与待冷却元件的接触面积。
[0067]
根据本实用新型的一个方面，通道的尺寸被设定为响应以下之间的折衷:
[0068]-机械强度，以承受与制冷剂的使用相关的机械应力，特别是15bar的密封性、54bar的爆破压力和使用压力下的受限变形，
[0069]-热性能，通过最大通道横截面的存在来限制沿回路的制冷剂压降，还通过最大润湿表面积的存在来促进与待冷却元件的热交换。
[0070]
这种折衷使得可以限定通道的不被超过的最大横截面及通道的高度和数量，并且对于用于生产下板的每种材料厚度都可以实现这一点。
[0071]
这个下板可以通过冲压获得。
[0072]
本实用新型的另一个主题是一种系统，该系统包括能够在存在过程中释放热量的电气部件，特别是用于电能存储模块的电气部件，以及设置成冷却该部件的上述冷却装置，该部件或电池与冷却装置的上板热接触。
[0073]
本实用新型的另一个主题是如上所述的冷却系统，包括电池单元。
附图说明
[0074]
通过阅读以下以非限制性示例的方式提供的描述并参考附图，将更好地理解本实用新型，并且本实用新型的其他细节、特征和优点将变得更加显而易见。在附图中：
[0075]
图1和2根据不同的视图示意性地和部分地示出了根据本实用新型一个示例的装置；
[0076]
图3和图4根据不同的视图示意性地和部分地示出了根据本实用新型另一示例的装置。
具体实施方式
[0077]
在图1和2中示出了系统1，该系统1包括：一组待冷却的电池单元2，例如排成两行或更多行；以及冷却装置10，该冷却装置10布置成冷却电池单元2，如下所述，电池单元2与冷却装置10的上板热接触。
[0078]
热调节装置10包括:
[0079]-上板11，
[0080]-下板12，其与上板11组装在一起，以共同形成用于传热流体的多个流通通道13，所述传热流体尤其是制冷剂流体，尤其是选自以下制冷剂流体的流体:r134a、r1234yf或r744。
[0081]
通道13被分组在通道组14中，一个组的通道以相邻通道之间的预定间隔基本上彼此平行地延伸，该预定间隔称为组内间隔15，组内间隔严格小于两个相邻通道组之间的间隔，称为组间间隔16。
[0082]
每个通道13的横截面在1mm2至9mm2范围内。
[0083]
通道13都具有相同的横截面并且是直线的。
[0084]
通道13基本上在板的整个长度上延伸。
[0085]
通道组14并排布置并且具有相同的长度。
[0086]
在所考虑的例子中，同一通道组的不同通道13之间的组内间隔15是恒定的。
[0087]
在所考虑的例子中，不同通道组之间的组间间隔16是恒定的。
[0088]
冷却装置包括转向室20，该转向室20被布置成将离开通道组14之一的流体导向其他通道组之一。
[0089]
该组的所有通道13都通向该转向室。
[0090]
转向室20由上板11和下板12形成，例如由铝制成。
[0091]
下板12包括冲压区域21，该冲压区域21布置成参与转向室20的形成。
[0092]
冲压区域21用板11中的另一个平坦的板封闭，以形成转向室20。
[0093]
转向室20在板的一侧23上延伸。
[0094]
该装置具有四个通道组14。
[0095]
专用于制冷剂流体在一个方向上流通的通道组的数量等于专用于流体在相反方向上流通的通道组的数量。
[0096]
具有相同流体流通方向的两个通道组14通向转向室。这两个通道组在板的一半上是邻居。
[0097]
转向室20与另外两个通道组14流体连接，这另外两个通道组设置成接收离开转向室的制冷剂流体。这两个通道组在板的另一半上是邻居。
[0098]
因此，四个通道组连接到公用转向室20。
[0099]
转向室20上的两个入口通道组14布置在转向室的分支25上，并且转向室的两个出口通道组布置在转向室的另一个分支26上。
[0100]
流体的流通方向如图2中的箭头所示。
[0101]
转向室20的这些分支25和26基本上是直线的，并且垂直于通道。
[0102]
肘部28被布置成连接转向室的两个分支25和26。
[0103]
冷却装置包括用于通道的制冷剂流体的入口区域30，该入口区域形成在两个板11、12之间。
[0104]
该流体入口区域30被布置成供应通向转向室20的所有流体流通通道 30，即其中流体流向转向室的通道。
[0105]
该入口区域30为通道组14所共用。
[0106]
冷却装置包括用于通道的制冷剂流体的出口区域31，该出口区域形成在两个板11、12之间。
[0107]
该流体出口区域31被布置成引导离开源自转向室的所有流体流通通道 13的流体。
[0108]
该出口区域31为两个通道组所共用。
[0109]
入口区域30和出口区域31分别邻近入口孔32和出口孔33。
[0110]
入口孔32和出口孔33连接到管道连接器块6。
[0111]
下板2包括横截面圆化的区域37，特别是冲压区域，以与上板形成通道13。
[0112]
入口区域30和出口区域31包括下板12的冲压区域。
[0113]
优选地，传热流体可以选自标记为r134a、r1234yf或r744的流体。
[0114]
所使用的传热流体替代地为乙二醇-水，对乙二醇含量没有限制(0％至 100％)。
[0115]
电池单元包括例如用于混合动力车辆中的多个锂离子(li离子)电池。在另一个实施例中，多个电池单元是用于电池供电的电动车辆中的锂离子电池。
[0116]
转向室20和/或入口区域30和/或出口区域31在适当的情况下包括加强元件，以加强这些区域中的机械强度，这些区域可能具有更大的横截面。
[0117]
这些加强元件例如是肋。
[0118]
已经参照图3和4描述了本实用新型的另一个实施例。
[0119]
在该实施例中，经由孔32和33进行的与块6的连接被修改。
[0120]
在本实施例中，板11和12限定收集室40，收集室40布置成向通道13 供应流体或排出在通道13中流通的流体，每个收集室40仅专用于通道组中的一个。
[0121]
这些收集室40或者是用于供应通道的入口收集室，或者是用于从通道 13排出流体的出口收集室。
[0122]
下板12具有冲压区域41，每个冲压区域41设置成形成收集室40中的一个。
[0123]
特别地，每个收集室40在下板上具有冲压区域41，该冲压区域形成该室的一个面42。
[0124]
收集室40具有从流体入口或出口孔44向通道组13发散的形状。
[0125]
每个流体入口或出口孔44被布置成接收用于流体连接的管道45。
[0126]
下板12和上板11形成优选为圆柱形的通路47，其限定入口或出口孔 44。
[0127]
每个通路47由板上的突起48形成，特别是通过冲压形成。
[0128]
每个收集室40与流体管道45流体连通。
[0129]
入口和出口孔44位于与待冷却部件2进行热交换的区域之外。
[0130]
管道45固定，特别是钎焊在限定入口或出口孔的通路47中。
[0131]
该装置1包括多个管道45，特别是四个管道，特别是两个流体入口管道和两个流体出口管道，该多个管到在板的相同直边缘49连接到板。
[0132]
这些管道45流体连接到板外部的连接块6。