用于机动车辆的温度控制装置、特别是冷却装置的制作方法

用于机动车辆的温度控制装置、特别是冷却装置
1.本发明涉及一种特别用于在其操作期间易于散发热量的电气部件的热调节装置、特别是冷却装置，特别是一种用于冷却机动车辆的至少一个电池或电池单元的装置。
2.车辆电池、特别是用于电动车辆或混合动力车辆的车辆电池应当尽可能地维持在期望的温度，因此要使用所谓的车辆电池冷却装置。这些冷却装置可以包括冷却板，冷却液体通过冷却板循环。冷却板尽可能无间隙地安装在电池的外侧，以便散热或加热电池。冷却装置是已知的，在这些冷却装置中，冷却板由通常直接彼此紧固的两个板部分构成。在这种情况下，第一板部分优选地是平坦的，并且第二板部分优选地是具有曲折凹陷的冲压或变形的金属片材。所述凹陷由固定到冲压的板部分的平坦板部分封闭，从而形成制冷剂管道。专利ep 2 828 922 b1描述了这样的装置。
3.还可以提及专利申请us 2015144314，其描述了具有流体连接凸缘的电池冷却装置。
4.本发明旨在改进这种类型的装置。
5.在本发明中，传热流体、特别是制冷剂流体特别地是选自以下制冷剂流体的流体：r134a、r1234yf或r744。
6.因此，本发明的一个主题是一种用于在其操作期间易于散发热量的电气部件、特别是用于电能储存模块的热调节装置，该热调节装置特别地是冷却装置，该装置具有第一外板和第二外板、以及设置在这两个外板之间的中心构件，该中心构件包括起伏部，这些起伏部被布置成与这些外板一起形成用于传热流体的循环通道的至少两个层，这些层在中心构件的任一侧，这两个层具有相同的传热流体循环方向。
7.根据本发明的一个方面，外板各自具有被布置成分别与要冷却的部件之一热接触的面。
8.因此，热调节装置与要冷却的部件之间的热交换，特别是当该直接接触是在相对较大的表面区域上时，可以是最佳的。
9.根据本发明的一个方面，形成通道的在中心构件上的起伏部具有肋。
10.根据本发明的一个方面，中心构件具有被布置成有助于形成热调节装置的流体入口或出口区的至少一个部分，该区特别地专用于流体回路，该流体回路将彼此连接的多个热调节装置成组在一起以便冷却电池包。
11.根据本发明的一个方面，中心构件特别地借助于起伏部而被布置成确保足够的机械强度，以承受与使用传热流体、特别是制冷剂相关联的机械应力。机械强度特别地使得可以确保制冷剂压力在15巴(bar)时的密封性以及制冷剂压力在54巴(bar)时的抗爆裂性。
12.根据本发明的一个方面，热调节装置还被布置成确保在使用压力下的有限变形。
13.根据本发明的一个方面，中心构件还被布置成借由最大通道截面来限制沿回路的制冷剂压降，以及借由最大润湿表面积来促进与要冷却的部件的热交换，从而确保令人满意的热性能。
14.根据本发明的一个方面，中心构件具有片材，该片材带有形成起伏部的波纹。
15.根据本发明的一个方面，这些波纹从片材的一个边缘延伸到另一个边缘。
16.根据本发明的一个方面，片材的这些起伏部通过成形或冲压而形成。
17.根据本发明的一个方面，该片材具有大致矩形的形状。
18.根据本发明的一个方面，该片材由铝制成。
19.作为变体，中心构件具有板。
20.根据本发明的一个方面，板上的起伏部通过冲压形成。
21.根据本发明的一个方面，板由铝制成。
22.根据本发明的一个方面，形成中心构件的板具有至少一个孔、优选地多个孔，以使传热流体通过两个层，这个孔或这些孔因此与两个层连通。
23.根据本发明的一个方面，中心构件具有用于在热调节装置内构建传热流体路径的至少一个流体分离隔板。
24.根据本发明的一个方面，热调节装置中的流体入口/出口区(也称为集管槽)、以及使得可以在该热调节装置内构建制冷剂循环的隔板优选地构建在中心构件上，以便限制部件的数量。每个热调节装置内的路径布置确保了同一模块的每个电池单元之间的温度的均匀性。
25.根据本发明的一个方面，每个热调节装置被布置成冷却抵靠这些面中的每个面放置的两个电池模块。
26.本发明使得可以确保热调节装置的两个面之间、换言之两个外板之间的良好均匀性。
27.根据本发明的一个方面，这些入口或出口区被放置成借助于孔口而与放置在外板之一上的连接凸缘连接，从而允许多个不同部件的流体连接。
28.根据本发明的一个方面，热调节装置被布置成基本上竖直地设置在两个要冷却的部件之间。
29.根据本发明的一个方面，热调节装置被布置成通过螺纹联接或通过粘合剂结合而被紧固到要冷却的部件。当然可以设想其他紧固方法。
30.根据本发明的一个方面，将外板和中心构件相对于彼此钎焊使得可以沿装置的高度/厚度构建两个流体循环层。
31.根据本发明的一个方面，这两个层具有相同的循环方向，以便满足要冷却的多个不同部件之间的温度均匀性标准。
32.本发明使得可以利用同一个分配槽同时供应两个层。
33.当中心构件包括波纹状片材时，该构件可以比外板短，以便允许在中心构件的两侧构建两个分配槽，并且这两个分配槽面向连接凸缘，以便一旦流体已经经由所述凸缘进入交换器则允许流体同时供应两个层。
34.根据本发明的一个方面，在外板中的至少一个上在这些分配槽处构建图案，例如凹陷部或突出部，以便防止分配槽在流体的压力下变形。
35.为了穿过热调节装置的宽度构建两个相反的循环方向，可以在外板中的面向连接凸缘的一个外板上构建冲压形状，并且还可以在中心构件上构建特定形状，以便构建流体可以在其中沿相反的方向循环的两组通道。
36.根据本公开的一个方面，中心构件包括孔，以便允许流体一旦经由连接凸缘进入则能够在两个层上循环或再循环。为了穿过装置的宽度构建两个相反的循环方向，在外板
中的面向连接凸缘的一个外板上构建冲压形状。
37.本发明的另一主题是一种系统，该系统具有要冷却的电池单元和至少一个如前述权利要求之一所述的热调节装置，该热调节装置用于冷却这些单元。
38.该系统具有与热调节装置连接的直接冷却环路。
39.本发明的另一个主题是一种系统，该系统具有：在其操作期间易于散发热量的电气部件、特别是电能储存模块；以及被布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。
40.通过阅读以说明性和非限制性示例的方式给出的以下描述以及附图，本发明的其他特征和优点将变得更加清楚明显，在附图中：
[0041]-[图1]示意性地并且部分地展示了根据本发明的一个示例的装置，
[0042]-[图2]以不同的视图示意性地并且部分地展示了[图1]中的装置，
[0043]-[图3]以不同的视图示意性地并且部分地展示了[图1]中的装置，以便显示流体路径，
[0044]-[图4]示意性地并且部分地展示了根据本发明的另一示例的装置，
[0045]-[图5]以不同的视图示意性地并且部分地展示了[图4]中的装置。
[0046]
[图1]和[图2]描绘了系统1，该系统具有一组要冷却的电池单元2(例如，排成一排或者两排或更多排)以及被布置成冷却单元2的热调节装置10。本技术在这种情况下用于机动车辆。
[0047]
热调节装置10利用制冷剂流体操作，制冷剂流体特别地是选自以下制冷剂流体的流体：r134a、r1234yf或r744。
[0048]
热调节装置10具有第一外板11和第二外板12、以及设置在两个外板11和12之间的中心构件13，该中心构件13包括起伏部14，这些起伏部被布置成与外板11和12一起形成用于传热流体的循环通道的两个层15和16，这些层15和16在中心构件13的任一侧，这两个层15和16具有相同的传热流体循环方向。
[0049]
外板11和12各自具有被布置成分别与要冷却的部件2之一热接触的面19。
[0050]
因此，热调节装置10与要冷却的部件2之间的热交换，特别是当该直接接触是在相对较大的表面区域上时，可以是最佳的。
[0051]
形成通道18的在中心构件上的起伏部14具有肋20。
[0052]
中心构件13特别地借助于起伏部而被布置成确保足够的机械强度，以承受与使用传热流体、特别是制冷剂相关联的机械应力。机械强度特别地使得可以确保制冷剂压力在15巴(bar)时的密封性以及制冷剂压力在54巴(bar)时的抗爆裂性。
[0053]
中心构件13具有片材22，该片材带有形成起伏部14的波纹23。
[0054]
这些波纹23从片材的一个边缘25延伸到另一个边缘25。
[0055]
片材的这些起伏部14通过成形或冲压而形成。
[0056]
该片材22具有大致矩形的形状。
[0057]
该片材22由铝制成。
[0058]
当中心构件包括波纹状片材22时，该构件13可以比外板11和12短，以便允许在中心构件13的两侧构建两个分配槽58，并且这两个分配槽面向连接凸缘40，以便一旦流体已经经由所述凸缘进入交换器，则允许流体同时供应两个层，如图3中可见。
[0059]
在外板11和12上在这些分配槽58处构建图案，例如凹陷部或突出部59，以便防止分配槽在流体的压力下变形。
[0060]
为了穿过热调节装置的宽度构建两个相反的循环方向，在外板中的面向连接凸缘的一个外板上构建冲压形状51，并且还在中心构件上构建特定形状，以便构建流体可以在其中沿相反的方向循环的两组通道。
[0061]
作为变体，如图4和图5所展示的，中心构件33具有板34。
[0062]
板33上的起伏部14通过冲压形成。
[0063]
板由铝材料制成。
[0064]
形成中心构件33的板34在两侧具有两个孔35，以使传热流体通过两个层，这些孔35因此与两个层连通。
[0065]
中心构件33具有用于在热调节装置内构建传热流体路径的流体分离隔板37。
[0066]
热调节装置10中的流体入口/出口区38(也称为集管槽)、以及使得可以在该热调节装置内构建制冷剂循环的隔板37优选地构建在中心构件33上，以便限制部件的数量。每个热调节装置10内的路径布置确保了同一模块的每个电池单元之间的温度的均匀性。
[0067]
每个热调节装置被布置成冷却抵靠这些面中的每个面放置的两个电池模块。
[0068]
本发明使得可以确保热调节装置的两个面之间、换言之两个外板之间的良好均匀性。
[0069]
这些入口或出口区38被放置成借助于孔口41而与放置在外板11和12之一上的连接凸缘40连接，从而允许多个不同部件的流体连接。
[0070]
热调节装置被布置成基本上竖直地设置在两个要冷却的部件之间。
[0071]
热调节装置10被布置成通过螺纹联接或通过粘合剂结合而被紧固到要冷却的部件。当然可以设想其他紧固方法。
[0072]
将外板11和12以及中心构件33相对于彼此钎焊使得可以沿装置的高度/厚度构建两个流体循环层。
[0073]
这两个层具有相同的循环方向，以便满足要冷却的多个不同部件之间的温度均匀性标准。
[0074]
为了穿过热调节装置的宽度构建两个相反的循环方向，在面向连接凸缘的外板上构建冲压形状51，并且还在中心构件上构建特定形状52，以便构建流体可以在其中沿相反的方向循环的两组通道。该形状5设置在两个孔41之间。
[0075]
在图4和图5的示例中，中心构件33包括孔35，以便允许流体一旦经由连接凸缘进入，则能够在两个层上循环或再循环。为了穿过装置的宽度构建两个相反的循环方向，在外板中的面向连接凸缘的一个外板上构建冲压形状37。
[0076]
在所描述的示例中，外板11和12具有朝向中心构件13或33的内面，这些面在其大部分表面区域上是平坦的。