[其他]具有內部歧管結構的熱交換器

有效

• 申請號: 201990000829.8
• 申請日: 2019-06-19
• 公開（公告）號: CN215864862U
• 公開（公告）日: 2022-02-18
• 發明（設計）人: F·瓦基利莫加達姆;余江鋒
• 申請（專利權）人: 達納加拿大公司
• 主分類號: F28F13/06
• 分類號: F28F13/06;B60L58/26;F28D21/00;F28F3/12;H01M10/613;H01M10/625;H01M10/6556
• 代理公司: 上海專利商標事務所有限公司 31100
• 代理人: 顧峻峰

公開了一種具有內部歧管結構的熱交換器。該熱交換器包括相對面向彼此地設置的第一板和第二板，使得第一板和第二板的內表面的一部分與彼此間隔開。歧管區域被封圍在第一板和第二板之間，用于接收進入的傳熱流體。主流體流動區域被封圍在第一板和第二板之間，并且構造成用于接收從歧管區域排出的傳熱流體以及使傳熱流體通過熱交換器傳遞到出口端口。用于在歧管區域與主流體流動區域之間建立流體連通的至少一個旁通端口設置在歧管區域內的處在歧管區域出口端口上游的位置處。

相關申請的交叉引用

本申請要求于2018年6月29日提交的美國臨時專利申請號62/692,184的優先權和權益，該申請的內容通過引用并入本文。

技術領域

本公開涉及電池電動車輛(BEV)或混合動力電動車輛(HEV)的能量存儲系統內的可再充電電池的熱管理，并且具體地涉及適于冷卻可再充電電池的熱交換器。

背景技術

諸如那些在BEV和HEV中使用的能量存儲系統包括可再充電鋰離子電池。用于BEV或HEV的典型可再充電電池包括多個電池模塊，這些電池模塊串聯和/或并聯地電連接在一起以為電池提供期望的系統電壓和容量。每個電池模塊包括多個電池單體，這些電池單體串聯和/或并聯地電連接在一起，其中電池單體可以是軟包(pouch)單體、棱柱形單體或圓柱形單體的形式。

BEV和HEV中的可再充電車輛電池產生需要耗散的大量熱量，因此需要冷卻這些類型的電池或電池系統以延長其使用壽命。

液冷式熱交換器可用于管理這些可再充電車輛電池的熱負荷。這些電池熱交換器通常包括“冷板”式熱交換器或“ICE”(“單體間元件”)板式熱交換器。冷板式熱交換器是具有平坦的上表面的熱交換器，在其上布置有一個或多個電池單體，其中與每個冷板相關聯的電池單體的數量是可變的，并且取決于冷板的面積，可以包括一個或多個電池模塊。通常，布置在冷板上的電池單體將是棱柱形單體或圓柱形單體，其容納在剛性容器中。例如，棱柱形單體可以容納在盒狀容器中，這些盒狀容器布置成彼此面對面地接觸。

相反，ICE板式熱交換器布置或“夾在”鄰近的軟包單體或棱柱形單體之間，各個ICE板式熱交換器通過共同的入口和出口歧管流體地連接在一起。冷板式熱交換器和單體間元件(或ICE板式熱交換器)的示例描述于共同轉讓的美國專利申請第14/972,463號、題為“用于電池熱管理應用的逆流式熱交換器”(公開號US2016/0204486A1)，其全部內容以參見的方式納入本文。

電池熱交換器表面上的溫度均勻性是這些類型的電池單體或整個電池系統的熱管理中的重要考慮因素，因為跨越熱交換器表面的溫度均勻性涉及確保在各個電池單體內以及在車輛電池的鄰近電池單體之間存在最小溫度差異。確保足夠的溫度均勻性是熱交換器設計的具有挑戰性的方面，因為傳熱流體的溫度會隨著傳熱流體從入口到出口行進穿過熱交換器且從電池中移除熱量而升高。因此，經常發現傳熱流體的溫度在出口處比在入口處高。

通過熱交換器的流量分配在這些類型的電池組或整個電池系統的熱管理中是另一個重要的考量，因為熱交換器內的傳熱流體的流量分配與確保有足夠的與電池單元或電池單體的熱接觸的流量穿過熱交換器相關聯，電池單元或電池單體與熱交換器接觸，以從電池或電池單元中移除熱量。

包裝也是電池熱交換器的關注點，因為對BEV或HEV內的可用包裝空間的限制不斷變化。隨著車輛變小的趨勢，需要提供電池熱交換器，其對安裝在這些車輛中的電池系統提供充分的冷卻，同時滿足特定包裝要求。具有外部歧管結構的電池熱交換器是已知的，但是趨向于增加電池熱交換器的整體高度，以及需要熱交換器的較大部分延伸超越電池單體或電池模塊所占據的區域。

因此，需要一種電池熱交換器，其能滿足電池的冷卻要求并且其提供減小的總體包裝空間。

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