CN113629311A - 换热器、车载电池热管理***、车辆及充电站 - Google Patents
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Abstract
本公开涉及一种换热器、车载电池热管理***、车辆及充电站,该换热器,包括第一部分和第二部分,第一部分内部中空并形成第一换热腔,第一部分上设置有与第一换热腔连通的换热器第一口和换热器第二口,第一部分具有第一换热壁;第二部分内部中空并形成第二换热腔,第二部分上设置有与第二换热腔连通的换热器第三口和换热器第四口,第二部分具有第二换热壁;其中,第一换热壁和第二换热壁构造为适于彼此贴合,第一部分和第二部分能够彼此可分离地连接,且当第一部分和第二部分连接时,第一换热壁与第二换热壁相互贴合。上述换热器即能允许与其相连的两个热管理***进行热量交换,又能避免与其相连的两个热管理***的在分离时发生换热剂泄露的问题。
Description
技术领域
本公开涉及换热器技术领域,具体地,涉及一种换热器、车载电池热管理***、车辆及充电站。
背景技术
换热器为将一个热管理***中的热流体的部分热量传递给另一个热管理***中的冷流体,以使两个独立的热管理***中的流体能够进行热量交换的热交换器。换热器在化工、石油、动力、食品及其它许多工业生产中占有重要地位,应用十分广泛。
在现有技术中,若一个热管理***需要通过换热器与另一个热管理***进行热量交换,则换热器需要同时位于两个独立的热管理***中,即,换热器会将两个热管理***连成一个整体,而当两个热管理***需要分离时,需要将两个热管理***中连接换热器的管路拆卸下来,断开其与换热器的连接,并重新连接两个热管理***中的管路,使两个热管理***重新成为封闭流路,不便于两个热管理***的分离,并且,在将两个热管理***中的管路从换热器上拆卸下来时也会造成热管理***中的换热剂的泄露。此外,即使只将一个热管理***中与换热器连接的管路从换热器上拆卸下来,使换热器保留在另一个热管理***中,也依然会存在需要拆卸管路和换热剂泄露的问题。因此,换热器如何即能便于两个热管理***进行热量交换,又能不影响两个热管理***的分离是现有技术中急需解决的一个问题。
发明内容
本公开的目的是提供一种换热器、车载电池热管理***、车辆及充电站,该换热器即能允许与其相连的两个热管理***进行热量交换,又能避免与其相连的两个热管理***的在分离时发生换热剂泄露的问题。
为了实现上述目的,根据本公开的一个方面,本公开提供一种换热器,包括:
第一部分,所述第一部分内部中空并形成第一换热腔,所述第一部分上设置有与所述第一换热腔连通的换热器第一口和换热器第二口,所述第一部分具有第一换热壁;
第二部分,所述第二部分内部中空并形成第二换热腔,所述第二部分上设置有与所述第二换热腔连通的换热器第三口和换热器第四口,所述第二部分具有第二换热壁;
其中,所述第一换热壁和第二换热壁构造为适于彼此贴合,所述第一部分和所述第二部分能够彼此可分离地连接,且当所述第一部分和所述第二部分连接时,所述第一换热壁与所述第二换热壁相互贴合。
可选地,所述第一换热壁和所述第二换热壁均形成为波形,以使所述第一换热壁与所述第二换热壁能够相互啮合。
可选地,所述第一换热腔内设置有多个第一散热翅片,多个所述第一散热翅片沿所述第一换热腔内的换热剂的流动方向间隔设置,每个所述第一散热翅片的一端与所述第一换热壁连接,另一端朝向背离所述第一换热壁的方向延伸;和/或,
所述第二换热腔内设置有多个第二散热翅片,多个所述第二散热翅片沿所述第二换热腔内的换热剂的流动方向的方向间隔设置,每个所述第二散热翅片的一端与所述第二换热壁连接,另一端朝向背离所述第二换热壁的方向延伸。
可选地,所述第一散热翅片上设置有供所述第一换热腔内的换热剂流过的第一通孔;和/或,
所述第二散热翅片上设置有供所述第二换热腔内的换热剂流过的第二通孔。
可选地,所述第一通孔为多个,多个所述第一通孔阵列排布在所述第一散热翅片上,且从靠近所述第一换热壁到远离所述第一换热壁的方向,各所述第一通孔的尺寸依次增大;和/或,
所述第二通孔为多个,多个所述第二通孔阵列排布在所述第二散热翅片上,且从靠近所述第二换热壁到远离所述第二换热壁的方向,各所述第二通孔的尺寸依次增大。
可选地,所述换热器包括设置在所述第一换热腔内的第一挡流板和第二挡流板,所述第一部分具有与所述第一换热壁相对的第一侧壁,所述第一换热壁与所述第一侧壁之间的空腔为所述第一换热腔,所述第一挡流板的一端与所述第一换热壁连接,另一端朝向所述第一侧壁延伸并与所述第一侧壁之间具有间隙,所述第二挡流板的一端与所述第一侧壁连接,另一端朝向所述第一换热壁延伸并与所述第一换热壁之间具有间隙,所述第一挡流板和所述第二挡流板沿所述第一换热腔内的换热剂的流动方向相互交错布置;和/或,
所述换热器还包括设置在所述第二换热腔内的第三挡流板和第四挡流板,所述第二部分具有与所述第二换热壁相对的第二侧壁,所述第二换热壁与所述第二侧壁之间的空腔为所述第二换热腔,所述第三挡流板的一端与所述第二换热壁连接,另一端朝向所述第二侧壁延伸并与所述第二侧壁之间具有间隙,所述第四挡流板的一端与所述第二侧壁连接,另一端朝向所述第二换热壁延伸并与所述第二换热壁之间具有间隙,所述第三挡流板和所述第四挡流板沿所述第二换热腔内的换热剂的流动方向相互交错布置。
可选地,所述换热器还包括电磁铁;
所述第一换热壁上和所述第二换热壁上均设置有所述电磁铁,所述第一换热壁上的电磁铁和所述第二换热壁上的电磁铁能够在通电时产生磁吸力并相互吸引;或者,
所述第一换热壁和所述第二换热壁中的一者上设置有所述电磁铁,另一者设置为磁性换热壁,所述电磁铁能够在通电时产生吸引所述磁性换热壁的磁吸力。
可选地,所述换热器还包括控制模块;
所述控制模块用于,控制第一电流通过所述电磁铁以产生第一磁吸力,并在所述第一换热壁与所述第二换热壁贴合时,控制第二电流通过所述电磁铁以产生第二磁吸力,所述第一电流小于所述第二电流,且所述第一磁吸力小于所述第二磁吸力。
可选地,所述控制模块还用于,在所述第一换热壁与所述第二换热壁受所述第二磁吸力作用处于贴合状态的情况下,通过如下任一种方式断开所述电磁铁的电流:
根据第一断开指令断开所述电磁铁的电流;
根据第一预断开指令控制通过所述电磁铁的电流由所述第二电流切换为所述第一电流,并在所述第一换热壁与所述第二换热壁脱离后,断开所述电磁铁的电流。
可选地,所述第一换热壁上和所述第二换热壁上均设置有所述电磁铁,所述控制模块还用于,在所述第一换热壁与所述第二换热壁受所述第二磁吸力作用处于贴合状态的情况下,通过如下方式断开所述电磁铁的电流:
根据第二预断开指令,控制所述第一换热壁和所述第二换热壁中的一者上的电磁铁通过的电流由所述第二电流切换为所述第一电流,并根据第二断开指令控制所述第一换热壁和所述第二换热壁中的另一者上的电磁铁通过的电流由所述第二电流切换为所述第一电流,并在所述第一换热壁与所述第二换热壁脱离后,断开所述第一换热壁上的电磁铁以及所述第二换热壁上的电磁铁的电流。
根据本公开的另一个方面,提供一种充电站,包括充电站热管理***,所述充电站热管理***包括换热机组、第一流路、第二流路以及上述的换热器的所述第二部分,所述第一流路的第一端与所述第二部分的所述换热器第三口连通,所述第一流路的第二端与所述换热机组的第一端口连通,所述第二流路的第一端与所述第二部分的所述换热器第四口连通,所述第二流路的第二端与所述换热机组的第二端口连通。
可选地,所述充电站包括用于支撑所述第二部分的支撑结构,所述控制模块设置在所述第二部分上,所述控制模块控制第一电流通过所述电磁铁以产生第一磁吸力具体包括:
在所述第二部分与所述支撑结构脱离时,控制第一电流通过所述电磁铁以产生第一磁吸力。
根据本公开的又一个方面,提供一种车载电池热管理***,包括电池换热流路以及上述的换热器的所述第一部分,所述电池换热流路的第一端与所述第一部分的所述换热器第一口连通,所述电池换热流路的第二端与所述第一部分的所述换热器第二口连通,所述电池换热流路构造为能够使得车辆的电池包设置在所述电池换热流路上。
可选地,所述控制模块设置在所述第一部分上,所述控制模块控制第一电流通过所述电磁铁以产生第一磁吸力包括:
在车辆的盖板打开并暴露出所述第一部分时,控制第一电流通过所述电磁铁以产生第一磁吸力。
可选地,所述控制模块设置在所述第一部分上,所述控制模块用于:
在获取到表征所述电池包充电完成的信息时,生成第一预断开指令,根据所述第一预断开指令控制通过所述第一换热壁上的电磁铁的电流由所述第二电流切换为所述第一电流,并在车辆的盖板遮盖所述第一部分后,断开所述第一换热壁上的电磁铁的电流。
根据本公开的再一个方面,提供一种车辆,包括电池包和上述的车载电池热管理***,所述电池包设置在所述车载电池热管理***的所述电池换热流路上。
通过上述技术方案,当第一部分位于一个热管理***中,且第二部分位于另一个热管理***中时,若两个热管理***之间需要进行热量交换,则使第一部分与第二部分连接,第一换热壁与第二换热壁相互贴合,第一换热腔内的换热剂与第二换热腔内的换热剂能够交换热量,从而实现两个热管理***之间的换热;若两个热管理***之间无需进行热量交换,则直接将第一部分与第二部分分离,第一换热壁与第二换热壁脱离且不接触,以使两个热管理***能够相互不影响地独立运行。
由于本公开提供的换热器具有可分离地第一部分和第二部分,第一部分和第二部分能够位于两个不同的热管理***中,并与其对应的热管理***构成封闭流路,当第一部分与第二部分连接时,便能使两个热管理***通过换热器进行热量交换,当第一部分与第二部分分离时,无需拆卸与换热器连接的管路便能使两个热管理***分离并独立运行,不会存在因两个热管理***分离而造成的换热剂泄露的问题。
本公开的其他特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。
附图说明
附图是用来提供对本公开的进一步理解,并且构成说明书的一部分,与下面的具体实施方式一起用于解释本公开,但并不构成对本公开的限制。在附图中:
图1是本公开一种实施方式提供的换热器的立体结构示意图;
图2是本公开一种实施方式提供的换热器的剖视图;
图3是本公开一种实施方式提供的换热器的第一散热翅片或第二散热翅片的平面示意图;
图4是本公开一种实施方式提供的包括车载电池热管理***和充电站热管理***的电池热管理***的流路图;
图5是本公开一种实施方式提供的包括车载电池热管理***和充电站热管理***的电池热管理***的流路图,其中,充电站热管理***为车载电池热管理***提供冷量,粗实线和箭头表示冷却液的流动路径和流动方向;
图6是本公开一种实施方式提供的包括车载电池热管理***和充电站热管理***的电池热管理***的流路图,其中,充电站热管理***为车载电池热管理***提供热量,粗实线和箭头表示冷却液的流动路径和流动方向;
图7是本公开另一种实施方式提供的包括车载电池热管理***和充电站热管理***的电池热管理***的流路图;
图8是本公开另一种实施方式提供的包括车载电池热管理***和充电站热管理***的电池热管理***的流路图,其中,充电站热管理***为车载电池热管理***提供冷量,粗实线和箭头表示冷却液的流动路径和流动方向;
图9是本公开另一种实施方式提供的包括车载电池热管理***和充电站热管理***的电池热管理***的流路图,其中,充电站热管理***为车载电池热管理***提供热量,粗实线和箭头表示冷却液的流动路径和流动方向;
图10是本公开一种实施方式提供的车载电池热管理***的流路图,其中,车载电池热管处于未与充电站热管理***连接,粗实线和箭头表示冷却液的流动路径和流动方向。
附图标记说明
100-车载电池热管理***;101-电池换热流路;103-第二板式换热器;104第二水泵;105-第二补液箱;200-充电站热管理***;201-第一流路;202-第二流路;203-第一板式换热器;204-压缩机;205-冷凝器;206-膨胀阀;207-第一水泵;208-第一补液箱;209-第一温度传感器;210-第二温度传感器;211-流量传感器;212-四通阀;300-换热器;310-第一部分;311-第一换热腔;312-换热器第一口;313-换热器第二口;314-第一换热壁;315-第一散热翅片;3151-第一通孔;316-第一挡流板;317-第二挡流板;318-第一侧壁;320-第二部分;321-第二换热腔;322-换热器第三口;323-换热器第四口;324-第二换热壁;325-第二散热翅片;3251-第二通孔;326-第三挡流板;327-第四挡流板;328-第二侧壁;330-电磁铁;400-电池包。
具体实施方式
以下结合附图对本公开的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是,此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本公开,并不用于限制本公开。
在本公开中,在未作相反说明的情况下,使用的方位词如“内、外”是指相应结构或部件轮廓的内外。
换热器300
如图1至图3所示,根据本公开的一个方面,提供一种换热器300,该换热器300包括第一部分310和第二部分320,第一部分310内部中空并形成第一换热腔311,第一部分310上设置有与第一换热腔311连通的换热器第一口312和换热器第二口313,第一部分310具有第一换热壁314;第二部分320,第二部分320内部中空并形成第二换热腔321,第二部分320上设置有与第二换热腔321连通的换热器第三口322和换热器第四口323,第二部分320具有第二换热壁324,第一部分310上的换热器第一口312和换热器第二口313用于与一个热管理***连接,第二部分320上的换热器第三口322和换热器第四口323用于与另一个热管理***连接,以使第一部分310能够位于一个热管理***中,第二部分320能够位于另一个热管理***中。其中,第一换热壁314和第二换热壁324构造为适于彼此贴合,第一部分310和第二部分320能够彼此可分离地连接,且当第一部分310和第二部分320连接时,第一换热壁314与第二换热壁324相互贴合。
通过上述技术方案,当第一部分310位于一个热管理***中,且第二部分320位于另一个热管理***中时,若两个热管理***之间需要进行热量交换,则使第一部分310与第二部分320连接,第一换热壁314与第二换热壁324相互贴合,第一换热腔311内的换热剂与第二换热腔321内的换热剂能够交换热量,从而实现两个热管理***之间的换热;若两个热管理***之间无需进行热量交换,则直接将第一部分310与第二部分320分离,第一换热壁314与第二换热壁324脱离且不接触,以使两个热管理***能够相互不影响地独立运行。
由于本公开提供的换热器300具有可分离地第一部分310和第二部分320,第一部分310和第二部分320能够位于两个不同的热管理***中,并与其对应的热管理***构成封闭流路,当第一部分310与第二部分320连接时,便能使两个热管理***通过换热器300进行热量交换,当第一部分310与第二部分320分离时,无需拆卸与换热器300连接的管路便能使两个热管理***分离并独立运行,不会存在因两个热管理***分离而造成的换热剂泄露的问题。
在本公开提供的换热器300的一种应用场景中,换热器300能够用于充电站的充电站热管理***200与车载电池热管理***100的换热。具体地,当车辆在充电站内进行充电时,电池包400的温度不断上升,若电池包400温度过高则会影响电池包400的使用寿命,因此,充电站可以设置用于向电池包400提供冷量的充电站热管理***200,本公开提供的换热器300的第一部分310和第二部分320中的一者可以设置在车辆的车载电池热管理***100中,另一个可以设置在充电站热管理***200中,当车辆在充电站内充电时,第一部分310与第二部分320相互连接,以使充电站热管理***200能够向车载电池热管理***100提供冷量,冷却正在充电的电池包400,当车辆充电完毕或者需要驶出充电站时,则可以使第一部分310与第二部分320相互分离,充电站热管理***200与车载电池热管理***100断开,车载电池热管理***100能够在车辆上独立运行。
通过操作第一部分310的连接或分离便可实现车载电池热管理***100与充电站热管理***200的连接或分离,车载电池热管理***100与充电站热管理***200的连接和分离过程简单、容易操作,且在车载电池热管理***100与充电站热管理***200分离时,两个热管理***中的换热剂均不会泄露。
为提高换热器300的换热效率,如图1和图2所示,第一换热壁314和第二换热壁324可以均形成为波形,以使第一换热壁314和第二换热壁324能够相互啮合。波形的第一换热壁314和第二换热壁324不仅能够增大第一换热壁314和第二换热壁324的接触面积,还能允许第一换热壁314和第二换热壁324能够相互啮合,从而使第一换热壁314和第二换热壁324能够紧密地相互贴合在一起。
这里,第一换热壁314和第二换热壁324均形成波形指的是第一换热壁314和第二换热壁324上均形成有多个间隔设置的凸部,相邻两个凸部之间限定出凹部,在第一部分310和第二部分320连接时,第一换热壁314的凸部与第二换热壁324的凹部啮合,第一换热壁314的凹部与第二换热壁324的凸部啮合。上述凸部和凹部可以为任意适当的形状,例如,凸部和凹部可以为圆弧形,以使第一换热壁314和第二换热壁324形成为波浪状,或者,凸部和凹部也可以为三角形,以使第一换热壁314和第二换热壁324形成为锯齿状,此外,凸部和凹部还可以为正方形、长方形、梯形等形状。
可选地,第一换热壁314和第二换热壁324上可以覆盖有导热材料,例如,导热垫片、导热硅胶等,以进一步地增大第一换热壁314和第二换热壁324之间的热传导效果,提高换热效率。
如图2所示,第一换热腔311内还可以设置有多个第一散热翅片315,多个第一散热翅片315沿第一换热腔311内的换热剂的流动方向间隔设置,每个第一散热翅片315的一端与第一换热壁314连接,另一端朝向背离第一换热壁314的方向延伸;和/或,第二换热腔321内设置有多个第二散热翅片325,多个第二散热翅片325沿第二换热腔321内的换热剂的流动方向的方向间隔设置,每个第二散热翅片325的一端与第二换热壁324连接,另一端朝向背离第二换热壁324的方向延伸。
由于第一散热翅片315是沿第一换热腔311内的换热剂的流动方向间隔设置的,第二散热翅片325是沿第二换热腔321内的换热剂的流动方向的方向间隔设置的,当第一换热腔311内的换热剂流动时能够依次经过多个第一散热翅片315,将热量传递到第一散热翅片315上,第一散热翅片315再将热量传递到第一换热壁314上,当第二换热腔321内的换热剂流动时能够依次经过多个第二散热翅片325,将热量传递到第二散热翅片325上,第二散热翅片325再将热量传递到第二换热壁324上,从而能够增大第一换热腔311内的换热剂与第一换热壁314之间、及第二换热腔321内的换热剂与第二换热壁324之间的热传导面积,提高第一部分310与第二部分320之间的换热效率。
可选地,如图3所示,第一散热翅片315上设置有供第一换热腔311内的换热剂流过的第一通孔3151;和/或,第二散热翅片325上设置有供第二换热腔321内的换热剂流过的第二通孔3251。第一通孔3151和/或第二通孔3251不仅能够分别允许第一换热腔311内的换热剂和第二换热腔321内的换热剂流过,还能在换热剂流过第一通孔3151和/或第二通孔3251时减慢换热剂的流动速度,使换热剂能够分别充分地与第一散热翅片315和/或第二散热翅片325接触,保证换热剂能够与第一散热翅片315和/或第二散热翅片325高效地进行热量交换。
可选地,如图3所示,第一通孔3151为多个,多个第一通孔3151阵列排布在第一散热翅片315上,且从靠近第一换热壁314到远离第一换热壁314的方向,各第一通孔3151的尺寸依次增大;和/或,第二通孔3251为多个,多个第二通孔3251阵列排布在第二散热翅片325上,且从靠近第二换热壁324到远离第二换热壁324的方向,各第二通孔3251的尺寸依次增大。以从靠近第一换热壁314到远离第一换热壁314的方向设置有三排第一通孔3151为例,最靠近第一换热壁314的第一排第一通孔3151的孔径小于最远离第一换热壁314的第三排第一通孔3151的孔径,位于第一排第一通孔3151和第三排第一通孔3151之间的第二排第一通孔3151的孔径大于第一排第一通孔3151的孔径并小于第三排第一通孔3151的孔径;以从靠近第二换热壁324到远离第二换热壁324的方向设置有三排第二通孔3251为例,最靠近第二换热壁324的第一排第二通孔3251的孔径小于最远离第二换热壁324的第三排第二通孔3251的孔径,位于第一排第二通孔3251和第三排第二通孔3251之间的第二排第二通孔3251的孔径大于第一排第二通孔3251的孔径并小于第三排第二通孔3251的孔径。
由于从靠近第一换热壁314到远离第一换热壁314的方向,各第一通孔3151的尺寸依次增大,换热剂流过第一通孔3151的流量和流速从靠近第一换热壁314到远离第一换热壁314的方向依次增大,使得靠近第一换热壁314的换热剂能够与第一换热壁314充分接触,且第一散热翅片315也不会影响远离第一换热壁314的换热剂的流速;由于从靠近第二换热壁324到远离第二换热壁324的方向,各第二通孔3251的尺寸依次增大,换热剂流过第二通孔3251的流量和流速从靠近第二换热壁324到远离第二换热壁324的方向依次增大,使得靠近第二换热壁324的换热剂能够与第二换热壁324充分接触,且第二散热翅片325也不会影响远离第二换热壁324的换热剂的流速。
这里,第一通孔3151和第二通孔3251可以具有任意适当的结构和形状,例如第一通孔3151和第二通孔3251可以为圆孔、长孔、腰形孔,或者,第一通孔3151和第二通孔3251的形状可为三角形、方形、梯形等,本公开对第一通孔3151和第二通孔3251的形状不作限定。
如图2所示,换热器300还可以包括设置在第一换热腔311内的第一挡流板316和第二挡流板317,第一部分310具有与第一换热壁314相对的第一侧壁318,第一换热壁314与第一侧壁318之间的空腔为第一换热腔311,第一挡流板316的一端与第一换热壁314连接,另一端朝向第一侧壁318延伸并与第一侧壁318之间具有间隙,第二挡流板317的一端与第一侧壁318连接,另一端朝向第一换热壁314延伸并与第一换热壁314之间具有间隙,第一挡流板316和第二挡流板317沿第一换热腔311内的换热剂的流动方向相互交错布置;和/或,换热器300还包括设置在第二换热腔321内的第三挡流板326和第四挡流板327,第二部分320具有与第二换热壁324相对的第二侧壁328,第二换热壁324与第二侧壁328之间的空腔为第二换热腔321,第三挡流板326的一端与第二换热壁324连接,另一端朝向第二侧壁328延伸并与第二侧壁328之间具有间隙,第四挡流板327的一端与第二侧壁328连接,另一端朝向第二换热壁324延伸并与第二换热壁324之间具有间隙,第三挡流板326和第四挡流板327沿第二换热腔321内的换热剂的流动方向相互交错布置。
由于第一挡流板316的一端与第一换热壁314连接,另一端朝向第一侧壁318延伸并与第一侧壁318之间具有间隙,第二挡流板317的一端与第一侧壁318连接,另一端朝向第一换热壁314延伸并与第一换热壁314之间具有间隙,且第一挡流板316和第二挡流板317沿第一换热腔311内的换热剂的流动方向相互交错布置,当换热剂在第一换热腔311内流动时,能够沿波形的流动路径在第一换热腔311内流动,增大换热剂在第一换热腔311内的流动时间,从而使第一换热腔311内的换热剂能够充分与第二换热腔321内的换热剂换热,提高换热效果。由于第三挡流板326的一端与第二换热壁324连接,另一端朝向第二侧壁328延伸并与第二侧壁328之间具有间隙,第四挡流板327的一端与第二侧壁328连接,另一端朝向第二换热壁324延伸并与第二换热壁324之间具有间隙,第三挡流板326和第四挡流板327沿第二换热腔321内的换热剂的流动方向相互交错布置,当换热剂在第二换热腔321内流动时,能够沿波形的流动路径在第二换热腔321内流动,增大换热剂在第二换热腔321内的流动时间,从而使第二换热腔321内的换热剂能够充分与第一换热腔311内的换热剂换热,提高换热效果。
并且,对于第一换热壁314和第二换热壁324形成为波形的实施例而言,当换热剂在第一换热腔311和第二换热腔321内沿波形的流动路径流动时,能够更好地与第一换热壁314和第二换热壁324接触,从而通过第一换热壁314和第二换热壁324换热,提高换热效果。
此外,上述换热器300的第一部分310和第二部分320可以通过多种实施方式实现可分离地连接,例如,第一部分310和第二部分320中的一者上可以形成有卡槽,另一者上可以形成有卡扣,以使第一部分310和第二部分320能够相互卡接,或者,第一部分310和第二部分320可以通过电磁锁、电动锁、机械锁等可解锁地锁紧装置连接在一起,当第一部分310与第二部分320连接时,锁紧装置将第一部分310和第二部分320锁止在其第一换热壁314和第二换热壁324相互贴合的状态,当锁紧装置解锁时,第一部分310和第二部分320能够相互脱离。
在本公开提供的一种示例性实施方式中,第一部分310和第二部分320通过电磁铁330可分离地连接。具体地,如图1所示,换热器300还可以包括电磁铁330,第一换热壁314上和第二换热壁324上均设置有电磁铁330,第一换热壁314上的电磁铁330和第二换热壁324上的电磁铁330能够在通电时产生磁吸力并相互吸引,即,在电磁铁330通电时,第一换热壁314上的电磁铁330产生吸引第二换热壁324上的电磁铁330的磁吸力,第二换热壁324上的电磁铁330产生吸引第一换热壁314上的电磁铁330的磁吸力,从而使第一换热壁314和第二换热壁324相互贴合,第一部分310与第二部分320连接在一起。
或者,第一换热壁314和第二换热壁324中的一者上设置有电磁铁330,另一者设置为磁性换热壁(即,有磁性吸附材料制成的换热壁,例如,由永磁铁制成的换热壁),电磁铁330能够在通电时产生吸引磁性换热壁的磁吸力,从而使第一换热壁314和第二换热壁324能够相互贴合。
在第一部分310和第二部分320需要相互分离时,可以对电磁铁330断电,从而使电磁铁330产生的磁吸力消失,以允许第一换热壁314和第二换热壁324脱离,或者,对电磁铁330通小电流,降低电磁铁330的磁吸力,从而使操作人员可以人为地将第一部分310和第二部分320分离。
由于第一部分310和第二部分320是通过电磁铁330通电时产生的磁吸力进行连接的,能够避免第一部分310和第二部分320因长时间使用发生变形、磨损而影响第一部分310和第二部分320的连接,防止第一换热壁314和第二换热壁324因变形或磨损而出现相互贴合不紧密,影响换热效率的情况发生。
进一步地,换热器300还可以包括控制模块;
控制模块用于,控制第一电流通过电磁铁330以产生第一磁吸力,并在第一换热壁314与第二换热壁324贴合时,控制第二电流通过电磁铁330以产生第二磁吸力,第一电流小于第二电流,且第一磁吸力小于第二磁吸力。
也就是说,无论是对于第一换热壁314和第二换热壁324上均设置有电磁铁330的实施方式,还是对于第一换热壁314和第二换热壁324中的一者设置有电磁铁330的实施方式而言,在第一部分310与第二部分320连接前,即,第一换热壁314与第二换热壁324贴合前,先控制电流较小的第一电流通过电磁铁330,以使电磁铁330能够产生供第一部分310和第二部分320连接的第一磁吸力,当第一部分310与第二部分320连接,且第一换热壁314与第二换热壁324贴合时,再控制电流较大的第二电流通过电磁铁330,此时电磁铁330产生大于第一磁吸力的第二磁吸力,该第二磁吸力能够使第一换热壁314和第二换热壁324紧密、稳定地贴合在一起,使第一换热壁314和第二换热壁324不易相互脱离。上述先控制第一电流通过电磁铁330,在第一换热壁314和第二换热壁324贴合时,再控制第二电流通过电磁铁330,能够避免第一换热壁314和第二换热壁324在相互贴合时产生较大的冲击力,使第一换热壁314和第二换热壁324的贴合过程更加稳定、安全。
可选地,控制模块还用于,在第一换热壁314与第二换热壁324受第二磁吸力作用处于贴合状态的情况下,通过如下任一种方式断开电磁铁330的电流:
根据第一断开指令断开电磁铁330的电流;
根据第一预断开指令控制通过电磁铁330的电流由第二电流切换为第一电流,并在第一换热壁314与第二换热壁324脱离后,断开电磁铁330的电流。
这里,前一种方式中的第一断开指令和后一种方式中的第一预断开指令均可以是控制模块在确定与换热器300的第一部分310连接的一个热管理***和与换热器300的第二部分320连接另一个换热***换热结束时生成的指令,或者,是在检测到操作人员按下用于分离第一部分310和第二部分320的操作按钮时生成的指令。对于换热器300用于上文提到的车载电池热管理***100与充电站热管理***200换热的实施场景而言,第一断开指令和第一预断开指令均可以是控制模块在确定电池充电完成、或电池冷却完成时生成的指令。
在第一部分310和第二部分320分离时,若通过根据第一断开指令断开电磁铁330的电流,则电磁铁330的磁吸力消失,第一换热壁314和第二换热壁324可以直接脱离,若通过根据第一预断开指令控制通过电磁铁330的电流由第二电流切换为第一电流,并在第一换热壁314与第二换热壁324脱离后,断开电磁铁330的电流,则电磁铁330的磁吸力从第二磁吸力减小为第一磁吸力,该第一磁吸力能够提供一个使第一换热壁314和第二换热壁324接触、贴合、安装所需的较小的作用力,但当操作人员施加与该第一磁吸力相反的作用力时,便能使第一部分310和第二部分320分离,且第一换热壁314与第二换热壁324脱离。控制模块可以在第一换热壁314和第二换热壁324脱离后,再断开电磁铁330的电流。
可选地,对于第一换热壁314上和第二换热壁324上均设置有电磁铁330的实施例而言,控制模块还用于,在第一换热壁314与第二换热壁324受第二磁吸力作用处于贴合状态的情况下,通过如下方式断开电磁铁330的电流:
根据第二预断开指令,控制第一换热壁314和第二换热壁324中的一者上的电磁铁330通过的电流由第二电流切换为第一电流,并根据第二断开指令控制第一换热壁314和第二换热壁324中的另一者上的电磁铁330通过的电流由第二电流切换为第一电流,并在第一换热壁314与第二换热壁324脱离后,断开第一换热壁314上的电磁铁330以及第二换热壁324上的电磁铁330的电流。
这里,第二预断开指令可以是控制模块在确定与换热器300的第一部分310连接的一个热管理***和与换热器300的第二部分320连接另一个换热***换热结束时生成的指令,第二断开指令可以是在检测到操作人员按下用于分离第一部分310和第二部分320的操作按钮时生成的指令。
在控制模块根据第二预断开指令,控制第一换热壁314和第二换热壁324中的一者上的电磁铁330通过的电流由第二电流切换为第一电流后,第一换热壁314上和第二换热壁324中的一者上的电磁铁330产生第一磁吸力,另一者上的电磁铁330产生第二磁吸力,此时第一换热壁314和第二换热壁324之间的相互吸引力减小,但能够保证第一部分310与第二部分320仍然处于连接的状态。由于在第二预断开指令生成后,与换热器300的第一部分310连接的一个热管理***和与换热器300的第二部分320连接的另一个换热***已经换热结束,第一换热壁314和第二换热壁324无需再通过第二磁吸力紧密地相互贴合以提升换热效率,降低第一换热壁314和第二换热壁324之间的相互吸引力有利于减少电能的损耗。
在控制模块根据第二断开指令,控制第一换热壁314和第二换热壁324中的另一者上的电磁铁330通过的电流由第二电流切换为第一电流后,第一换热壁314和第二换热壁324上的电磁铁330均产生第一磁吸力,此时第一换热壁314上的电磁铁330和第二换热壁324上的电磁铁330之间的相互吸引力更小,操作人员能够容易地将第一换热壁314和第二换热壁324分开。在第一换热壁314与第二换热壁324脱离后,再断开第一换热壁314上的电磁铁330以及第二换热壁324上的电磁铁330的电流,使第一换热壁314上的电磁铁330和第二换热壁324上的电磁铁330不再具有吸附能力,避免第一换热壁314和第二换热壁324与其周边的其他磁性部件连接在一起。
电池热管理***
根据本公开的另一个方面,如图4和图7所示,本公开还提供一种电池热管理***,该电池热管理***包括车载电池热管理***100和充电站热管理***200。其中,电池热管理***包括电池换热流路101以及上述的换热器300的第一部分310,电池换热流路101的第一端与第一部分310的换热器第一口312连通,电池换热流路101的第二端与第一部分310的换热器第二口313连通,电池换热流路101构造为能够使得车辆的电池包400设置在电池换热流路101上;充电站热管理***200包括换热机组、第一流路201、第二流路202以及上述的换热器300的第二部分320,第一流路201的第一端与第二部分320的换热器第三口322连通,第一流路201的第二端与换热机组的第一端口连通,第二流路202的第一端与第二部分320的换热器第四口323连通,第二流路202的第二端与换热机组的第二端口连通。
通过上述技术方案,充电站热管理***200中的冷却液可以通过第一流路201或第二流路202流入第二部分320的第二换热腔321内,并从第二流路202或第一流路201流出第二换热腔321,车载电池热管理***100中的冷却液可以通过电池换热流路101流入第一部分310的第一换热腔311内,在第一部分310与第二部分320连接,且第一部分310的第一换热壁314与第二部分320的第二换热壁324贴合时,车载电池热管理***100的冷却液通过换热器300与充电站热管理***200中的冷却液进行热量交换,吸收充电站热管理***200中的冷却液的热量,或对充电站热管理***200中的冷却液放热,从而对设置在电池换热流路101上的电池包400进行冷却或加热,从第一流路201或第二流路202回到换热机组中的冷却液通过换热机组升温或降温,从而能够继续为车载电池热管理***100中的冷却液提供热量或冷量。
当电池包400冷却结束或加热结束后,通过使第一部分310和第二部分320分离便能使车载电池热管理***100和充电站热管理***200分离,使车载电池热管理***100和充电站热管理***200能够互不影响地独立运行。在第一部分310和第二部分320分离的过程中,电池换热流路101与换热器第一口312和换热器第二口313依然保持连接状态,第一流路201和第二流路202分别与换热器第三口322和换热器第四口323依然保持连接状态,电池换热流路101、第一流路201以及第二流路202中的冷却液并不会因为第一部分310和第二部分320的分离而泄露。
并且,在本公开中,当车辆充电时,是利用车辆外部的充电站热管理***200来实现对电池包400的冷却或加热的,并未如现有技术中利用车辆上设置的风冷散热器或车载空调***对电池包400进行冷却或加热,电池包400不会存在一边充电一边放电的情况,利于缩短电池包400的充电时间。
下面将对上述电池热管理***中的车载电池热管理***100充电站热管理***200分别进行详细说明。
充电站热管理***200和充电站
根据本公开的再一个方面,如图4至图9所示,还提供一种充电站热管理***200,该充电站热管理***200包括换热机组、第一流路201、第二流路202以及上述的换热器300的第二部分320,第一流路201的第一端与第二部分320的换热器第三口322连通,第一流路201的第二端与换热机组的第一端口连通,第二流路202的第一端与第二部分320的换热器第四口323连通,第二流路202的第二端与换热机组的第二端口连通。
在本公开提供的换热机组的第一种实施方式中,如图4所示,换热机组包括第一板式换热器203、压缩机204、冷凝器205、膨胀阀206、第一支路以及第二支路,第一流路201的第二端与第一板式换热器203的第一口连通,第二流路202的第二端与第一板式换热器203的第二口连通,压缩机204的出口经由第一支路与冷凝器205的第一口连通,冷凝器205的第二口经由膨胀阀206与第一板式换热器203的第三口连通,第一板式换热器203的第四口经由第二支路与压缩机204的入口连通,第一板式换热器203的第一口为换热机组的第一端口,第一板式换热器203的第二口为换热机组的第二端口。
在充电站热管理***200中的换热器300的第二部分320与车载电池热管理***100中的换热器300的第一部分310连接,且需要通过换热机组对车载电池热管理***100中的电池包400提供冷量时,如图5所示,压缩机204的出口排出高温高压的气态冷媒,该高温高压的气态冷媒经过第一支路进入冷凝器205中并在冷凝器205中放热冷凝,以使冷凝器205的第二口流出中温的液态冷媒,该中温的液态冷媒经过膨胀阀206节流降压后变为低温低压的液态冷媒,该低温低压的液态冷媒经过第一板式换热器203的第三口进入第一板式换热器203,从换热器300的第二部分320上的换热器第三口322流出的换热后的高温冷却液通过第一流路201从第一板式换热器203的第一口流入第一板式换热器203,在第一板式换热器203中,第一板式换热器203的第一口与第二口相互连通,第一板式换热器的第三口与第四口相互连通,因此,从第一流路201流入第一板式换热器203的高温冷却液与从膨胀阀206流入第一板式换热器203的低温低压的液态冷媒发生热交换,冷媒吸收高温冷却液的热量,以使第一板式换热器203的第二口流出低温冷却液,该低温冷却液通过第二流路202流入换热器300的第二部分320的第二换热腔321中,放热后的冷媒通过第二支路流回压缩机204。在换热器300中,由于第一换热壁314和第二换热壁324处于相互贴合的状态,从第二流路202流入第二换热腔321中的低温冷却液与第一部分310的第一换热腔311中的冷却液发生热量交换,以使第一换热腔311中的冷却液温度降低,从第一部分310上的换热器第一口312流出的低温冷却液流入电池换热流路101,从而冷却设置在电池换热流路101上的电池包400,达到通过设置在充电站的充电站热管理***200对电池包400进行冷却的目的。
可选地,换热机组还可以包括第一水泵207,第一水泵207设置在所述第一流路201和/或第二流路202上,第一水泵207可以使冷却液能够在第一流路201、第一板式换热器203、第二流路202以及换热器300的第二部分320构成的回路中循环流动。
当环境温度较低时,电池包400在充电前或者在初始充电阶段可能存在温度较低的情况,需要对电池包400加热才能够使其处于适宜的充电温度内,为了使换热机组还能够电池包400提供热量,换热机组还可以包括第三支路和第四支路,压缩机204的出口选择性地经由第一支路与冷凝器205的第一口连通或经由第三支路与第一板式换热器203的第四口连通,压缩机204的入口选择性地经由第二支路与第一板式换热器203的第四口连通或经由第四支路与冷凝器205的第一口连通,以使换热机组具有第一工作状态和第二工作状态。
在第一工作状态,如图5所示,压缩机204的出口经由第一支路与冷凝器205的第一口连通,压缩机204的入口经由第二支路与第一板式换热器203的第四口连通,压缩机204出口排出的冷媒依次流过冷凝器205、膨胀阀206、第一板式换热器203,在该工作状态下,换热机组能够为电池包400提供冷量,实现电池包400的冷却。
在第二工作状态,如图6所示,压缩机204的出口经由第三支路与第一板式换热器203的第四口连通,压缩机204的入口经由第四支路与冷凝器205的第一口连通,压缩机204出口排出的冷媒依次流过第一板式换热器203、膨胀阀206、冷凝器205,在该工作状态下,换热机组能够为电池包400提供热量,实现电池包400的加热。具体地,压缩机204出口排出的高温高压的气态冷媒,该高温高压的气态冷媒通过第三支路进入第一板式换热器203,在换热器300的第二部分320中低温冷却液通过第一流路201流入第一板式换热器203,在第一板式换热器203中,低温冷却液与高温冷媒进行热量交换,冷却液的温度升高,冷媒的温度降低,第一板式换热器203的第二口流出高温冷却液,该高温冷却液通过第二流路202流入换热器300的第二部分320,换热器300的第二部分320中的高温冷却液与换热器300第一部分310中的低温冷却液发生热量交换,以使换热器300的第一部分310上的换热器第一口312流出高温冷却液,该高温冷却液流入电池换热流路101以加热设置在电池换热流路101上的电池包400。从第一板式换热器203的第三口流出的换热后的冷媒经由膨胀阀206节流降压后进入冷凝器205,冷凝器205的第一口流出低温低压的冷媒,该低温低压的冷媒经由第四支路流回压缩机204。
可选地,为实现压缩机204的出口选择性地经由第一支路与冷凝器205的第一口连通或经由第三支路与第一板式换热器203的第四口连通,压缩机204的入口选择性地经由第二支路与第一板式换热器203的第四口连通或经由第四支路与冷凝器205的第一口连通,如图4所示,换热机组还可以包括四通阀212,四通阀212同时设置在第一支路、第二支路、第三支路以及第四支路上,四通阀212的A口与压缩机204的入口连通,四通阀212的B口与压缩机204的出口连通,四通阀212的C口与冷凝器205的第一口连通,四通阀212的D口与第一板式换热器203的第四口连通;
在第一工作状态,如图5所示,四通阀212的A口与D口导通,四通阀212的B口与C口导通,以使压缩机204的出口经由第一支路与冷凝器205的第一口连通,压缩机204的入口经由第二支路与第一板式换热器203的第四口连通。这里,从压缩机204的出口经由四通阀212的B口、四通阀212的C口到冷凝器205的第一口的流路为上述第一支路,从第一板式换热器203的第四口经由四通阀212的D口、四通阀212A口到压缩机204的入口的流路为上述第二支路。
在第二工作状态,如图6所示,四通阀212的A口与C口导通,四通阀212的B口与D口导通,以使压缩机204的出口经由第三支路与第一板式换热器203的第四口连通,冷凝器205的第一口经由第四支路与压缩机204的入口连通。这里,从压缩机204的出口经由四通阀212的B口、四通阀212的D口到第一板式换热器203的第四口的流路为上述第三支路,从冷凝器205的第一口经由四通阀212的C口、四通阀212的A口到压缩机204的入口的流路为上述第四支路。
在本公开提供的换热机组的第二种实施方式中,如图7所示,换热机组包括压缩机204、冷凝器205、膨胀阀206、第一支路以及第二支路,压缩机204的出口经由第一支路与冷凝器205的第一口连通,冷凝器205的第二口与膨胀阀206的入口连通,膨胀阀206的出口与第一流路201的第二端连通,压缩机204的入口与第二支路的第一端连通,第二支路的第二端与第二流路202的第二端连通,膨胀阀206出口为换热机组的第一端口,第二支路的第二端为换热机组的第二端口。
在该实施方式中,压缩机204的出口排出高温高压的气态冷媒,该高温高压的气态冷媒经过第一支路进入冷凝器205中并在冷凝器205中放热冷凝,以使冷凝器205的第二口流出中温的液态冷媒,该中温的液态冷媒经过膨胀阀206节流降压后变为低温低压的液态冷媒,该低温低压的液态冷媒看流入第一流路201并通过第一流路201从换热器300的第二部分320上的换热器第三口322流入第二换热腔321,第二换热腔321中的冷媒与第一换热腔311中的冷却液发生热交换,使第一换热腔311中的冷却液的温度升高,从而使换热器300的第一部分310上的换热器第一口312能够流出低温冷却液,该低温冷却液进入电池换热流路101,以冷却设置在电池换热流路101上的电池包400。
可选地,当环境温度较低时,电池包400在充电前或者在初始充电阶段可能存在温度较低的情况,需要对电池包400加热才能够使其处于适宜的充电温度内,为了使换热机组还能够电池包400提供热量,换热机组还可以包括第三支路和第四支路,压缩机204的出口与第三支路的第一端连通,第三支路的第二端与第二流路202的第二端连通。压缩机204的出口能够选择性地经由第一支路与冷凝器205的第一口连通或经由第三支路与第二流路202的第二端连通;压缩机204的入口能够选择性地经由第二支路与第二流路202的第二端连通或经由第四支路与冷凝器205的第一口连通,以使换热机组能够具有第一工作状态和第二工作状态。这里,第二支路的第二端和第一流路201的第二端均为换热机组的第二端口。
在第一工作状态,如图8所示,压缩机204的出口经由第一支路与冷凝器205连通,压缩机204的入口经由第二支路与第二流路202的第二端连通,压缩机204出口排出的冷媒依次经过第一支路、冷凝器205、膨胀阀206、第一流路201、换热器300的第二部分320、第二流路202、第二支路,最终回到压缩机204,在该工作状态下,换热机组为电池包400提供冷量以冷却电池包400。
在第二工作状态,如图9所示,压缩机204的出口经由第三支路与第二流路202的第二端连通,压缩机204的入口经由第四支路与冷凝器205的第一口连通,压缩机204的出口排出的冷媒依次经过第三支路、第二流路202、换热器300的第二部分320、第一流路201、膨胀阀206、冷凝器205、第四支路,最终回到压缩机204,在该工作状态下,换热机组为电池包400提供热量以加热电池包400。
为实现压缩机204的出口能够选择性地经由第一支路与冷凝器205的第一口连通或经由第三支路与第二流路202的第二端连通;压缩机204的入口能够选择性地经由第二支路与第二流路202的第二端连通或经由第四支路与冷凝器205的第一口连通。在本公开提供的一种实施方式中,如图7所示,换热机组还包括四通阀212,四通阀212同时设置在第一支路、第二支路、第三支路以及第四支路上,四通阀212的A口与压缩机204的入口连通,四通阀212的B口与压缩机204的出口连通,四通阀212的C口与冷凝器205的第一口连通,四通阀212的D口与第二流路202的第二端连通,四通阀212的D口为换热机组的第二端口。
在第一工作状态,如图8所示,四通阀212的A口与D口导通,四通阀212的B口与C口导通,以使压缩机204的出口经由第一支路与冷凝器205连通,压缩机204的入口经由第二支路与第二流路202的第二端连通。这里,从压缩机204的出口经由四通阀212的B口、四通阀212的C口到冷凝器205的第一口的流路为上述第一支路,从第第二流路202的第二端经由四通阀212的D口、四通阀212A口到压缩机204的入口的流路为上述第二支路。
在第二工作状态,如图9所示,四通阀212的A口与C口导通,四通阀212的B口与D口导通,以使压缩机204的出口经由第三支路与第二流路202的第二端连通,压缩机204的入口经由第四支路与冷凝器205的第一口连通。这里,从压缩机204的出口经由四通阀212的B口、四通阀212的D口到第二流路202的第二端的流路为上述第三支路,从冷凝器205的第一口经由四通阀212的C口、四通阀212的A口到压缩机204的入口的流路为上述第四支路。
上述换热机组的第一种实施方式和第二种实施方式的区别在于,在换热机组的第一种实施方式中,除了压缩机204、冷凝器215、膨胀阀206以及四通阀212外,换热机组还包括第一板式换热器203,在该实施方式中,换热机组中的换热剂是通过第一板式换热器203与从第一流路201流入第一板式换热器201的换热剂实现热量交换的,第一流路201和第二流路202中的换热剂不会与换热机组中的换热剂混合,从而使得第一流路201和第二流路202中能够使用与换热机组中类型不同的换热剂,例如,换热机组中的换热剂可以为冷媒,第一流路201和第二流路202中的换热剂可以为冷却液。在换热机组的第二种实施方式中,第一流路201中换热剂将直接流入换热机组进行换热,第一流路201、第二流路202以及换热机组中使用的为同一种换热剂,例如,冷媒。在实际应用时,可以根据例如所需换热效率、生产成本等因素来选择使用第一种实施方式或第二种实施方式的换热机组。
此外,如图4和图7所示,第一流路201上设置有第一温度传感器209,第二流路202上设置有第二温度传感器210,第一流路201和/或第二流路202上设置有流量传感器211。第一温度传感器209可以检测第一流路201内的冷却液或冷媒的温度,第二温度传感器210可以检测第二流路202内的冷却液或冷媒的温度,以便于监测换热器300的换热效率。流量传感器211可以检测第一流路201和/或第二流路202内的冷却液或冷媒的流量。
可选地,如图4所示,第一流路201或第二流路202上可以旁接有第一补液箱208。第一补液箱208可以用于补充充电站热管理***200中的冷却液或冷媒。
根据本公开的另一个方面,还提供一种充电站,该充电站可以包括上述充电站热管理***200。
可选地,充电站可以包括用于支撑换热器300的第二部分320的支撑结构,换热器300的控制模块可以设置在第二部分320上,控制模块用于:
在第二部分320与支撑结构脱离时,控制第一电流通过电磁铁330以产生第一磁吸力,并在第一部分310的第一换热壁314与第二部分320的第二换热壁324贴合时,控制第二电流通过电磁铁330以产生第二磁吸力,第一电流小于第二电流,且第一磁吸力小于第二磁吸力。
当操作人员拿起第二部分320,并使第二部分320与支撑结构脱离时,说明第二部分320即将与第一部分310连接,充电站热管理***200即将于车载电池热管理***100连接并进行热量交换,此时对设置在第二部分320上的电磁铁330通第一电流,以使电磁铁330能够提供使第二部分320与第一部分310连接的第一磁吸力。在第一部分310的第一换热壁314与第二部分320的第二换热壁324贴合时,再向电磁铁330通第二电流,此时电磁铁330产生大于第一磁吸力的第二磁吸力,电磁铁330能够使第一换热壁314和第二换热壁324紧密地、牢固地贴合在一起。
车载电池热管理***100和车辆
如图4至图10所示,根据本公开的再一个方面,还提供一种车载电池热管理***100,包括电池换热流路101以及上述的换热器300的第一部分310,电池换热流路101的第一端与第一部分310的换热器第一口312连通,电池换热流路101的第二端与第一部分310的换热器第二口313连通,电池换热流路101构造为能够使得车辆的电池包400设置在电池换热流路101上。
如图4至图9所示,当设置在充电站热管理***200中的换热器300的第二部分320与设置在车载电池热管理***100的换热器300的第一部分310连接时,充电站热管理***200能够与车载电池热管理***100换热,充电站热管理***200能够向车载电池热管理***100提供冷量或热量,以冷却或加热设置在车载电池热管理***100上的电池包400。
可选地,换热器300的控制模块可以设置在第一部分310上,控制模块用于:
在车辆的盖板打开并暴露出第一部分310时,控制第一电流通过电磁铁330以产生第一磁吸力,并在第一部分310的第一换热壁314与第二部分320的第二换热壁324贴合时,控制第二电流通过电磁铁330以产生第二磁吸力,第一电流小于第二电流,且第一磁吸力小于第二磁吸力。
这里,盖板指的是当第一部分310安装在车辆上时,车身上可以形成有用于安装第一部分310的容纳槽,盖板为用于遮盖该容纳槽的开口的挡板结构,当盖板打开时,盖板暴露第一部分310,当盖板关闭时,盖板遮盖第一部分310。
当盖板打开并暴露第一部分310时,说明第一部分310即将与第二部分320连接,充电站热管理***200即将于车载电池热管理***100连接并进行热量交换,此时对设置在第一部分310上的电磁铁330通第一电流,以使电磁铁330能够提供使第一部分310与第二部分320连接的第一磁吸力。在第一部分310的第一换热壁314与第二部分320的第二换热壁324贴合时,再向电磁铁330通第二电流,此时电磁铁330产生大于第一磁吸力的第二磁吸力,电磁铁330能够使第一换热壁314和第二换热壁324紧密地、牢固地贴合在一起。
可选地,控制模块还可以用于:
在获取到表征电池包400充电完成的信息时,生成第一预断开指令,根据第一预断开指令控制通过第一换热壁314上的电磁铁330的电流由第二电流切换为第一电流,并在车辆的盖板遮盖第一部分310后,断开第一换热壁314上的电磁铁330的电流。
控制模块的上述功能可以应用于充电站热管理***200向车载电池热管理***100提供冷量,以对处于充电状态的电池包400进行冷却的场景。在具体实施时,该控制模块可以与车辆的电池管理模块相连,以从该电池管理模块获取表征电池包400充电完成的信息。控制模块获取到表征电池包400充电完成的信息,表明对电池包400的冷却可以结束,其生成的第一预断开指令即是用于减小第一换热壁314与第二换热壁324之间的磁吸力,以便操作人员能够将第一部分310与第二部分320分离。
此外,控制模块在车辆的盖板遮盖第一部分310后,断开第一换热壁314上的电磁铁330的电流只是一种可选的实施方式,可替换地,控制模块也可以是在确定第一部分310与第二部分320分离时,断开第一换热壁314上的电磁铁330的电流。
作为一种实施方式,车载电池热管理***100还可以包括设置在电池换热流路101上的第二板式换热器103和第二水泵104,第二板式换热器103还同时位于车辆的车载空调***中,以使车载电池热管理***100能够通过第二板式换热器103与车载空调***换热。当车载电池热管理***100未通过换热器300与充电站热管理***200连接时,即,车辆处于独立行驶状态时,若电池包400温度较高或温度较低,则电池换热流路101能够通过第二板式换热器103与车载空调***换热,从而实现电池包400在车辆独立行驶状态下的冷却或加热,此时,如图10所示,由于换热器300的第一部分310并未与换热器300的第二部分320连接,冷却液在换热器300的第一部分310内不发生热量交换。
可选地,如图10所示,车载电池热管理***100还可以包括旁接在电池换热流路101上的第二补液箱105。电池换热流路101中的冷却液可以通过旁接在电池换热流路101上的第二补液箱105进行排气,排出冷却液中的气泡,第二补液箱105也可以用于对电池换热流路101中的冷却液进行补液。
根据本公开的再一个方面,还提供一种车辆,该车辆包括电池包400和上述车载电池热管理***100,电池包400设置在车载电池热管理***100的电池换热流路101上。
以上结合附图详细描述了本公开的优选实施方式,但是,本公开并不限于上述实施方式中的具体细节,在本公开的技术构思范围内,可以对本公开的技术方案进行多种简单变型,这些简单变型均属于本公开的保护范围。
另外需要说明的是,在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征,在不矛盾的情况下,可以通过任何合适的方式进行组合,为了避免不必要的重复,本公开对各种可能的组合方式不再另行说明。
此外,本公开的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合,只要其不违背本公开的思想,其同样应当视为本公开所公开的内容。
Claims (16)
1.一种换热器,其特征在于,包括:
第一部分(310),所述第一部分(310)内部中空并形成第一换热腔(311),所述第一部分(310)上设置有与所述第一换热腔(311)连通的换热器第一口(312)和换热器第二口(313),所述第一部分(310)具有第一换热壁(314);
第二部分(320),所述第二部分(320)内部中空并形成第二换热腔(321),所述第二部分(320)上设置有与所述第二换热腔(321)连通的换热器第三口(322)和换热器第四口(323),所述第二部分(320)具有第二换热壁(324);
其中,所述第一换热壁(314)和第二换热壁(324)构造为适于彼此贴合,所述第一部分(310)和所述第二部分(320)能够彼此可分离地连接,且当所述第一部分(310)和所述第二部分(320)连接时,所述第一换热壁(314)与所述第二换热壁(324)相互贴合。
2.根据权利要求1所述的一种换热器,其特征在于,所述第一换热壁(314)和所述第二换热壁(324)均形成为波形,以使所述第一换热壁(314)与所述第二换热壁(324)能够相互啮合。
3.根据权利要求1所述的一种换热器,其特征在于,所述第一换热腔(311)内设置有多个第一散热翅片(315),多个所述第一散热翅片(315)沿所述第一换热腔(311)内的换热剂的流动方向间隔设置,每个所述第一散热翅片(315)的一端与所述第一换热壁(314)连接,另一端朝向背离所述第一换热壁(314)的方向延伸;和/或,
所述第二换热腔(321)内设置有多个第二散热翅片(325),多个所述第二散热翅片(325)沿所述第二换热腔(321)内的换热剂的流动方向的方向间隔设置,每个所述第二散热翅片(325)的一端与所述第二换热壁(324)连接,另一端朝向背离所述第二换热壁(324)的方向延伸。
4.根据权利要求3所述的一种换热器,其特征在于,所述第一散热翅片(315)上设置有供所述第一换热腔(311)内的换热剂流过的第一通孔(3151);和/或,
所述第二散热翅片(325)上设置有供所述第二换热腔(321)内的换热剂流过的第二通孔(3251)。
5.根据权利要求4所述的一种换热器,其特征在于,所述第一通孔(3151)为多个,多个所述第一通孔(3151)阵列排布在所述第一散热翅片(315)上,且从靠近所述第一换热壁(314)到远离所述第一换热壁(314)的方向,各所述第一通孔(3151)的尺寸依次增大;和/或,
所述第二通孔(3251)为多个,多个所述第二通孔(3251)阵列排布在所述第二散热翅片(325)上,且从靠近所述第二换热壁(324)到远离所述第二换热壁(324)的方向,各所述第二通孔(3251)的尺寸依次增大。
6.根据权利要求1所述的一种换热器,其特征在于,所述换热器(300)包括设置在所述第一换热腔(311)内的第一挡流板(316)和第二挡流板(317),所述第一部分(310)具有与所述第一换热壁(314)相对的第一侧壁(318),所述第一换热壁(314)与所述第一侧壁(318)之间的空腔为所述第一换热腔(311),所述第一挡流板(316)的一端与所述第一换热壁(314)连接,另一端朝向所述第一侧壁(318)延伸并与所述第一侧壁(318)之间具有间隙,所述第二挡流板(317)的一端与所述第一侧壁(318)连接,另一端朝向所述第一换热壁(314)延伸并与所述第一换热壁(314)之间具有间隙,所述第一挡流板(316)和所述第二挡流板(317)沿所述第一换热腔(311)内的换热剂的流动方向相互交错布置;和/或,
所述换热器(300)还包括设置在所述第二换热腔(321)内的第三挡流板(326)和第四挡流板(327),所述第二部分(320)具有与所述第二换热壁(324)相对的第二侧壁(328),所述第二换热壁(324)与所述第二侧壁(328)之间的空腔为所述第二换热腔(321),所述第三挡流板(326)的一端与所述第二换热壁(324)连接,另一端朝向所述第二侧壁(328)延伸并与所述第二侧壁(328)之间具有间隙,所述第四挡流板(327)的一端与所述第二侧壁(328)连接,另一端朝向所述第二换热壁(324)延伸并与所述第二换热壁(324)之间具有间隙,所述第三挡流板(326)和所述第四挡流板(327)沿所述第二换热腔(321)内的换热剂的流动方向相互交错布置。
7.根据权利要求1-6中任一项所述的一种换热器,其特征在于,所述换热器(300)还包括电磁铁(330);
所述第一换热壁(314)上和所述第二换热壁(324)上均设置有所述电磁铁(330),所述第一换热壁(314)上的电磁铁(330)和所述第二换热壁(324)上的电磁铁(330)能够在通电时产生磁吸力并相互吸引;或者,
所述第一换热壁(314)和所述第二换热壁(324)中的一者上设置有所述电磁铁(330),另一者设置为磁性换热壁,所述电磁铁(330)能够在通电时产生吸引所述磁性换热壁的磁吸力。
8.权利要求7所述的一种换热器,其特征在于,所述换热器还包括控制模块;
所述控制模块用于,控制第一电流通过所述电磁铁(300)以产生第一磁吸力,并在所述第一换热壁(314)与所述第二换热壁(324)贴合时,控制第二电流通过所述电磁铁(300)以产生第二磁吸力,所述第一电流小于所述第二电流,且所述第一磁吸力小于所述第二磁吸力。
9.权利要求8所述的一种换热器,其特征在于,所述控制模块还用于,在所述第一换热壁(314)与所述第二换热壁(324)受所述第二磁吸力作用处于贴合状态的情况下,通过如下任一种方式断开所述电磁铁(300)的电流:
根据第一断开指令断开所述电磁铁(300)的电流;
根据第一预断开指令控制通过所述电磁铁(300)的电流由所述第二电流切换为所述第一电流,并在所述第一换热壁(314)与所述第二换热壁(324)脱离后,断开所述电磁铁(300)的电流。
10.权利要求8所述的一种换热器,其特征在于,所述第一换热壁(314)上和所述第二换热壁(324)上均设置有所述电磁铁(330),所述控制模块还用于,在所述第一换热壁(314)与所述第二换热壁(324)受所述第二磁吸力作用处于贴合状态的情况下,通过如下方式断开所述电磁铁(330)的电流:
根据第二预断开指令,控制所述第一换热壁(314)和所述第二换热壁(324)中的一者上的电磁铁(330)通过的电流由所述第二电流切换为所述第一电流,并根据第二断开指令控制所述第一换热壁(314)和所述第二换热壁(324)中的另一者上的电磁铁(330)通过的电流由所述第二电流切换为所述第一电流,并在所述第一换热壁(314)与所述第二换热壁(324)脱离后,断开所述第一换热壁(314)上的电磁铁(330)以及所述第二换热壁(324)上的电磁铁(330)的电流。
11.一种充电站,其特征在于,包括充电站热管理***(200),所述充电站热管理***(200)包括换热机组、第一流路(201)、第二流路(202)以及权利要求1-10中任一项所述的换热器(300)的所述第二部分(320),所述第一流路(201)的第一端与所述第二部分(320)的所述换热器第三口(322)连通,所述第一流路(201)的第二端与所述换热机组的第一端口连通,所述第二流路(202)的第一端与所述第二部分(320)的所述换热器第四口(323)连通,所述第二流路(202)的第二端与所述换热机组的第二端口连通。
12.根据权利要求11中任一项所述的充电站,其特征在于,所述换热器(300)为权利要求8-10中任一项所述的换热器(300),所述充电站包括用于支撑所述第二部分(320)的支撑结构,所述控制模块设置在所述第二部分(320)上,所述控制模块控制第一电流通过所述电磁铁(330)以产生第一磁吸力具体包括:
在所述第二部分(320)与所述支撑结构脱离时,控制第一电流通过所述电磁铁(330)以产生第一磁吸力。
13.一种车载电池热管理***,其特征在于,包括电池换热流路(101)以及权利要求1-10中任一项所述的换热器(300)的所述第一部分(310),所述电池换热流路(101)的第一端与所述第一部分(310)的所述换热器第一口(312)连通,所述电池换热流路(102)的第二端与所述第一部分(310)的所述换热器第二口(313)连通,所述电池换热流路(101)构造为能够使得车辆的电池包(400)设置在所述电池换热流路(101)上。
14.根据权利要求13所述的车载电池热管理***,其特征在于,所述换热器(300)为权利要求8-10任一项所述换热器(300),所述控制模块设置在所述第一部分(310)上,所述控制模块控制第一电流通过所述电磁铁(330)以产生第一磁吸力包括:
在车辆的盖板打开并暴露出所述第一部分(310)时,控制第一电流通过所述电磁铁(330)以产生第一磁吸力。
15.根据权利要求13所述的车载电池热管理***,其特征在于,所述换热器(300)为权利要求8所述换热器(300),所述控制模块设置在所述第一部分(310)上,所述控制模块用于:
在获取到表征所述电池包(400)充电完成的信息时,生成第一预断开指令,根据所述第一预断开指令控制通过所述第一换热壁(314)上的电磁铁(330)的电流由所述第二电流切换为所述第一电流,并在车辆的盖板遮盖所述第一部分(310)后,断开所述第一换热壁(314)上的电磁铁(330)的电流。
16.一种车辆,其特征在于,包括电池包(400)和权利要求13-15中任一项所述的车载电池热管理***(100),所述电池包(400)设置在所述车载电池热管理***(100)的所述电池换热流路(101)上。
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