CN219591495U - 一体回流式快速换热装置、电池箱体及新能源汽车 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及设备热交换技术领域，公开了一体回流式快速换热装置、电池箱体及新能源汽车，包括热交换板，热交换板的一侧一体成型有呈往复弯曲状的弯曲板，弯曲板的每个弯曲单元与热交换板围成热交换流道，所有热交换流道分为多组热交换流道组；热交换板的两侧均连接有连接件，连接件上均设有多个连通流道，多个连通流道将多组热交换流道组首尾依次连通，且连接件上设有与连通流道连通的循环流道组。本实用新型专利通过在热交换板的一侧一体成型弯曲板，并在弯曲板与热交换板之间围成多个热交换流道，多个热交换流道形成多个首尾依次连通回流结构状的热交换流道组，解决了现有技术中换热装置的结构强度差且换热充分性受限的问题。

Description

一体回流式快速换热装置、电池箱体及新能源汽车

技术领域

本实用新型涉及设备热交换技术领域，具体涉及一体回流式快速换热装置、电池箱体及新能源汽车。

背景技术

电力电子设备在使用过程中会产生大量的热，为了使设备正常运行，需要对设备进行散热处理。以新能源汽车为例，为了控制电池箱体中电池包的温度，通常会在电池箱体内设置冷却装置进行冷却散热，而现有的冷却装置主要以热交换板为主，通常在热交换板内设置热交换流道，当需要进行换热时，只需驱使热交换介质流经热交换流道，即可对电池箱体进行温度控制。

虽然现有的换热装置能够实现较好的换热效果，但是在实际使用过程中，一方面热交换流道的加工制造难度大且成本较高，且现有换热装置的结构强度有限，因此在使用过程中如果热交换介质为气体等高压介质时，换热装置可能因为无法承受高压而发生热交换介质泄漏的情况；另一方面，现有换热装置中的热交换流道虽然能够通过热交换介质的热交换而实现换热，但是换热装置自身的散热能力有限，限制了换热装置的整体换热性能；同时，现有的换热装置在换热过程中热交换介质与换热装置的接触时间较短，使得换热的充分性受限。

实用新型内容

本实用新型意在提供一体回流式快速换热装置、电池箱体及新能源汽车，以解决现有技术中换热装置的结构强度差且换热充分性受限的问题。

为解决上述问题，本实用新型采用如下技术方案：一体回流式快速换热装置，包括热交换板，热交换板的一侧一体成型有呈往复弯曲状的弯曲板，弯曲板的每个弯曲单元与热交换板围成热交换流道，所有热交换流道分为多组热交换流道组；热交换板的两侧均连接有连接件，连接件上均设有多个连通流道，多个连通流道将多组热交换流道组首尾依次连通，且连接件上设有与连通流道连通的循环流道组。

本方案的原理及有益效果是：连接件上设有循环流道组，利用循环流道组可以向连通流道注入热交换介质，使得热交换介质流入到热交换流道中而进行换热；本申请中的多组热交换流道通过多个连通流道首尾依次连通，因此当热交换介质流入到热交换流道组内后，会先后流经相互连通的热交换流道组，使得热交换介质能够与热交换板进行充分接触而起到更加充分的换热。

本申请中，由于弯曲板是一体成型于热交换板上的，使得弯曲板与热交换板的连接十分稳固，因此弯曲板上的往复弯曲设置的弯曲单元与热交换板之间围成的热交换流道密封性十分好，在使用过程中，即使热交换介质的压力较大，热交换流道也能承受住较大压力而实现稳定的换热，且弯曲板和热交换板一体成型，加工过简单且成本相对较低，从而使换热装置能够快速且充分地完成换热，并兼顾换热装置的整体结构强度。

同时，由于整个弯曲板呈往复弯曲状，因此弯曲板背离热交换板的一侧相比于平面板状结构具有更大的表面积，从而在热交换过程中弯曲板自身具有更强的散热效果，能够有效提升换热装置的整体换热效果。

优选的，作为一种改进，所有热交换流道组分为若干个热交换区，所述循环流道组的数量与热交换区数量相等且一一对应设置。

本方案中，将所有热交换流道组分为若干个热交换区，并将每个热交换区对应设置一个循环流道组，使得每组循环流道组单独对所对应热交换区的热交换流道组供给热交换介质，从而使得每个热交换区能够被单独供给热交换介质，通过控制每个热交换区中热交换介质的供给速度，可以实现对不同热交换区进行不同热交换强度的控制，以满足换热装置对某些区域进行强力换热的使用需求。

另外，由于本申请中，设置了多个热交换区，每个热交换区利用循环流道组单独供给热交换介质，即使在供给的热交换介质温度相同的情况下，也可以使热交换板上具有多个进液口，从而避免热交换介质只能由一个进液端进入热交换板内再由出液端流出，降低因热交换介质温度变化而降低热交换效果的问题，因此采用本申请中的技术方案，可以使得热交换介质由多个端口进入到热交换板内同步进行换热，使得热交换板起到的换热效果更加的均匀。

优选的，作为一种改进，所述热交换板由若干块基板相邻固定连接而成，弯曲板的数量与基板数量相等且一一对应，每个热交换区内包括若干块基板，每块基板与对应的弯曲板围成多个所述的热交换流道。

热交换板由若干块基板相邻固定而成，当热交换板整体尺寸较大时，可以将尺寸大的热交换板分为若干块尺寸较小的基板进行加工，从而极大地降低加工难度，有效节约加工成本。

优选的，作为一种改进，所述连接件包括固定连接于热交换板两端的左连接板和右连接板，连通流道包括分别设置于左连接板和右连接板上的左连通流道和右连通流道；所述循环流道组包括分别设置于右连接板和左连接板上的进液流道和出液流道，所述进液流道的数量与热交换区的数量相等且一一对应设置，右连接板上固定连接有多个用于阻断进液流道的进液阻挡件，在进液阻挡件的阻流作用下，每一条进液流道能且仅能与其中一个热交换区连通；所述右连接板和左连接板上分别固定连接有多个用于阻断左连通流道和阻断右连通流道的左回流阻挡件和右回流阻挡件，在左回流阻挡件和右回流阻挡件的共同阻流作用下，同一热交换区内的多个热交换流道组首尾依次连通。

本方案中，利用进液阻挡件对多条进液流道的流向进行控制，使得每条进液流道仅与其中一个热交换区内的热交换流道连通，以便实现对不同热交换区进行不同换热强度的控制；同时，利用左回流组件和右回流组件对左连通流道和右连通流道的阻断控制，使得同一热交换区内的多组热交换流道组依次连通，以便热交换介质流入到热交换区时能够依次流经热交换流道组中的热交换流道，使热交换介质能够充分与热交换板接触换热，保证换热的充分性。

优选的，作为一种改进，所述基板的两端分别延伸至弯曲板的两端之外，所述左连接板和右连接板上均设有与基板延伸至弯曲板之外部分配合的配合台阶。

本方案中，通过在左连接板上和右连接板上均设置配合台阶，在将左连接板和右连接板连接于热交换板的两侧时，不仅可以快速且准确地实现对位，同时，由于配合台阶的设置，在将左连接板和右连接板在固定于热交换板两侧时，能够更加方便地采用搅拌摩擦焊的方式进行固定。

优选的，作为一种改进，所述左连接板和右连接板与基板延伸至弯曲板之外的部分围成所述的左连通流道和右连通流道。

本方案中，利用基板延伸至弯曲板之外的部分与左连接板和右连接板分别围成左连通流道和右连通流道，当将左连接板和右连接板进行固定时，即可快速形成左连通流道和右连通流道，结构简单。

优选的，作为一种改进，所述弯曲板上的弯曲单元横截面呈圆弧形、椭圆弧形、三角形、四边形、梯形以及其他多边形的一种或者多种组合。

本方案中，弯曲板上的往复弯曲的弯曲单元横截面呈弧形或者多边形结构，在保证弯曲板具有良好强度的同时，还能与热交换板进行稳定的连接，且能有效增大弯曲板的面积而辅助提升换热效果。

优选的，作为一种改进，所述进液阻挡件为进液阻挡头，右连接板的侧壁上开有与进液流道连通且与进液阻挡头配合的进液安装孔；所述左回流阻挡件和右回流阻挡件为左回流阻挡头和右回流阻挡头，左连接板上开有与左连通流道连通且与左回流阻挡头配合的左回流安装孔，右连接板上开有与右连通流道连通且与右回流阻挡头配合的右回流安装孔。

本方案中，将进液安装孔和右回流安装孔开设于右连接板的侧壁上，并在左连接板上开设左回流安装孔，加工十分方便，安装也十分简便。

电池箱体，使用所述的一体回流式快速换热装置，所述热交换板作为电池箱体的底板，且弯曲板位于热交换板的底面上。

本方案中，电池箱体采用所述的一体回流式快速换热装置进行换热，能够有效保证换热装置的强度并兼顾换热的充分性；同时，本方案中，直接将热交换板作为底板而不必再在电池箱体内设置额外的承重板作为底板，即直接将热交换板集成于电池箱体的框架内，从而使电池箱体的整体结构更加的简单，重量也更轻，电池箱体直接利用热交换板对电池进行承重并直接接触散热，散热的效果也更好，而弯曲板位于热交换板的底面上，使得弯曲板处于外露状态，进一步提升了弯曲板辅助散热的效果。

新能源汽车，利用所述的一体回流式快速换热装置或者所述的电池箱体。

新能源汽车采用一体回流式快速换热装置或者电池箱体，有利于新能源汽车的换热装置结构强度好且具有良好的换热效果，也能满足新能源汽车使用中可以对某些区域进行强力换热的技术需求。

附图说明

图1为本实用新型实施例一的示意图。

图2为图1的***图（已隐藏部分零件）。

图3为本实用新型实施例一中基板与弯曲板的局部示意图（基板位于弯曲板底部状态）。

图4为本实用新型实施例一中热交换介质的流向示意图。

图5为本实用新型实施例一中沿着其中一条热交换流道中部的纵剖示意图。

图6本本实用新型实施例一中沿着其中一条过渡流道中轴线的纵剖图。

图7为本实用新型实施例一中沿着其中一个进液阻挡头中轴线的纵剖图。

图8为本实用新型实施例一中电池箱体的示意图。

具体实施方式

下面通过具体实施方式进一步详细说明：

说明书附图中的附图标记包括：热交换板1、基板101、热交换流道1011、弯曲板2、左连接板3、配合凸台301、左连通流道302、出液流道303、右连接板4、右连通流道401、进液流道402、过渡流道403、左回流阻挡头5、进液阻挡头6、右回流阻挡头7、封堵头8。

实施例一

本实施例一基本如附图1-图8所示：一体回流式快速换热装置，包括热交换板1和连接于热交换板1底侧的弯曲板2，本实施例中，热交换板1由若干块基板101沿着热交换板1的长度方向相邻焊接而成，焊接方式采用搅拌摩擦焊；对应的，弯曲板2的数量与基板101的数量相等且宽度相等，同时弯曲板2与基板101一一对应设置，在成型基板101时，通过挤压一体成型方式同时成型出弯曲板2，然后再将基板101连同弯曲板2与相邻基板101和弯曲板2焊接固定，最终形成热交换板1，如图1所示，本实施例中的热交换板1包括十二块基板101和十二块弯曲板2。

结合图2和图3，弯曲板2呈往复弯曲状，且弯曲板2上的每个弯曲单元与基板101围成一条热交换流道1011，因此每块弯曲板2与所对应的基板101之间围成有多条相互平行的热交换流道1011。本实施例中，每块弯曲板2上的弯曲数量为十四个，使得每块基板101与所对应的弯曲板2之间围成十四条热交换流道1011，弯曲板2上的弯曲单元横截面呈三角形，三角形的底边位于基板101上且三角形的两侧边与基板101之间圆滑过渡，三角形的两侧边位于弯曲板2上且两侧边在顶部相交处也圆滑过渡，在本实施例以外的其他实施例中，弯曲单元的横截面可以是圆弧形、椭圆弧形、四边形、梯形以及其他多边形的一种或者多种组合，此处不再赘述。

所有热交换流道1011分为多组热交换流道组，而多组热交换流道组又分为多个热交换区，本实施例中，每块基板101和所对应的弯曲板2围成的十四条热交换流道1011形成一组热交换流道组，因此热交换板1内一共设置有十二组热交换流道组。同时，热交换区的数量为两个，将十二组热交换流道组均分为两组而分配至两个热交换区内，因此每个热交换区内包括六组热交换流道组。结合图1和图4，热交换板1的左右两侧均连接有连接件，连接件上均设有多个连通流道，多个连通流道将同一热交换区内的多组热交换流道组首尾依次连通，连接件上设有与热交换流道1011连通的循环流道组。

如图2所示，本实施例中，连接件包括通过搅拌摩擦焊方式固定连接于热交换板1左右两端的左连接板3和右连接板4，为了方便左连接板3和右连接板4的焊接，结合图3和图6，基板101的左右两端均延伸至弯曲板2之外，且左连接板3上和右连接板4上均一体成型有与基板101延伸至弯曲板2之外部分配合的配合凸台301，利用配合凸台301与基板101两端伸出的部分形成配合，从而方便左连接板3以及右连接板4与基板101的配合定位，以便左连接板3和右连接板4的快速准确焊接，同时在焊接完成后，左连接板3的顶面、基板101的顶面以及右连接板4的顶面均位于同一平面内。

结合图4-图7，连通流道包括分别一体成型于左连接板3和右连接板4上的左连通流道302和右连通流道401，且左连接板3和右连接板4与基板101延伸至弯曲板2之外的部分围成前述的左连通流道302和右连通流道401，左连通流道302和右连通流道401均与热交换流道1011连通。循环流道组包括进液流道402和出液流道303，进液流道402一体成型于右连接板4上，出液流道303一体成型于左连接板3上。进液流道402的数量与热交换区的数量相等且一一对应设置，本实施例中，进液流道402的数量为两条，两条进液流道402以及右连通流道401位于同一平面内，右连通流道401位于热交换流道1011和两条进液流道402之间，热交换流道1011与右连通流道401之间连通，同时在右连接板4上通过钻孔方式开有使右连通流道401与两条进液流道402同时连通的过渡流道403，使得进液流道402中的热交换介质可以由过渡流道403流入到相邻的进液流道402或者右连通流道401中，并最终由右连通流道401流入到热交换流道1011内，左连通流道302与出液流道303之间也钻孔有类似于过渡流道403的连通流道，以便左连通流道302在适当位置与出液流道303连通，此处不再赘述其具体结构和位置。

右连接板4上固定连接有多个用于阻断进液流道402的进液阻挡件以及用于阻断右连通流道401的右回流阻挡件，左连接板3上固定连接有用于阻断左连通流道302的左回流阻挡件。本实施例中，左回流阻挡件为左回流阻挡头5，进液阻挡件为进液阻挡头6，右回流阻挡件为右回流阻挡头7，由于三种阻挡头的结构以及固定方式均相似，因此以右回流阻挡头7的结构及安装形式为例进行说明。

右连接板4上开设有与右连通流道401连通且与右回流阻挡头7的直径相等的右回流安装孔，固定右回流阻挡头7时，首先将右回流阻挡头7***到右回流安装孔中，使得右回流阻挡头7可以对右连通流道401进行阻流。结构相似地，通过在右连接板4上开设与进液阻挡头6配合的进液安装孔，在左连接板3上开设与左回流阻挡头5配合的左回流安装孔，分别安装固定左回流阻挡头5和进液阻挡头6；同时，为了方便控制进液流道402和出液流道303中热交换介质的流向，在进液流道402以及出液流道303的一端或者两端均焊接有封堵头8。

如图4所示，右连通流道401和左连通流道302均与所有热交换流道组连通，因此在右回流阻挡头7的阻流作用以及左回流阻挡头5的阻流作用下，同一热交换区内的所有热交换流道组依次首尾连通，且在进液阻挡头6的阻流作用下，两条进液流道402中靠近左侧的进液流道402所供给的热交换介质流向图4中靠近上侧热交换区内的六组热交换流道组中（实心箭头所示），靠近右侧的进液流道402所供给的热交换介质流向图5中靠近下侧热交换区内的六组热交换流道组中，热交换介质的流向如图5中箭头指向所示（空心箭头所示），每个热交换区内的六组热交换流道组首尾依次连通而形成回流式的结构。

如图8所示，电池箱体，采用上述的一体回流式快速换热装置，并将其中的热交换板1直接作为电池箱体的底板，热交换板1上一体成型有弯曲板2的侧面位于电池箱体的底面上，使得热交换板1顶面为平面结构，以便在电池箱体内安装现有技术中的电池以及其他结构。新能源汽车，采用前述的一体回流式快速换热装置或者电池箱体，使得新能源汽车中的电池箱体或者换热装置具有良好的结构强度以及良好的换热效果。

实施例二

实施例二与实施例一的区别在于：实施例一中热交换区的数量为两个，且每个热交换区内的热交换流道组数量为六组，本实施例中，热交换流道组的数量以及热交换区的数量可以根据实际情况进行调节，例如将热交换区的数量设置为三个或者其他数量，当热交换区的数量为三个且基板101的总数为十二块时，每个热交换区内包括三块基板101，同时还可以将每个热交换区内热交换流道组的数量设置为不同，例如靠近中部热交换区中热交换流道组的数量更少，以便进行强度更强的热交换，这些都属于本实施例的保护范围。

以上所述的仅是本实用新型的实施例，方案中公知的具体技术方案和/或特性等常识在此未作过多描述。应当指出，对于本领域的技术人员来说，在不脱离本实用新型技术方案的前提下，还可以作出若干变形和改进，这些也应该视为本实用新型的保护范围，这些都不会影响本实用新型实施的效果和专利的实用性。本申请要求的保护范围应当以其权利要求的内容为准，说明书中的具体实施方式等记载可以用于解释权利要求的内容。

Claims (10)

1.一体回流式快速换热装置，包括热交换板，其特征在于：所述热交换板的一侧一体成型有呈往复弯曲状的弯曲板，弯曲板的每个弯曲单元与热交换板围成热交换流道，所有热交换流道分为多组热交换流道组；所述热交换板的两侧均连接有连接件，连接件上均设有多个连通流道，多个连通流道将多组热交换流道组首尾依次连通，且连接件上设有与连通流道连通的循环流道组。

2.根据权利要求1所述的一体回流式快速换热装置，其特征在于：所有热交换流道组分为若干个热交换区，所述循环流道组的数量与热交换区数量相等且一一对应设置。

3.根据权利要求2所述的一体回流式快速换热装置，其特征在于：所述热交换板由若干块基板相邻固定连接而成，弯曲板的数量与基板数量相等且一一对应，每个热交换区内包括若干块基板，每块基板与对应的弯曲板围成多个所述的热交换流道。

4.根据权利要求3所述的一体回流式快速换热装置，其特征在于：所述连接件包括固定连接于热交换板两端的左连接板和右连接板，连通流道包括分别设置于左连接板和右连接板上的左连通流道和右连通流道；所述循环流道组包括分别设置于右连接板和左连接板上的进液流道和出液流道，所述进液流道的数量与热交换区的数量相等且一一对应设置，右连接板上固定连接有多个用于阻断进液流道的进液阻挡件，在进液阻挡件的阻流作用下，每一条进液流道能且仅能与其中一个热交换区连通；所述右连接板和左连接板上分别固定连接有多个用于阻断左连通流道和阻断右连通流道的左回流阻挡件和右回流阻挡件，在左回流阻挡件和右回流阻挡件的共同阻流作用下，同一热交换区内的多个热交换流道组首尾依次连通。

5.根据权利要求4所述的一体回流式快速换热装置，其特征在于：所述基板的两端分别延伸至弯曲板的两端之外，所述左连接板和右连接板上均设有与基板延伸至弯曲板之外部分配合的配合台阶。

6.根据权利要求5所述的一体回流式快速换热装置，其特征在于：所述左连接板和右连接板与基板延伸至弯曲板之外的部分围成所述的左连通流道和右连通流道。

7.根据权利要求1所述的一体回流式快速换热装置，其特征在于：所述弯曲板上的弯曲单元横截面呈圆弧形、椭圆弧形、多边形的一种或者多种组合。

8.根据权利要求6所述的一体回流式快速换热装置，其特征在于：所述进液阻挡件为进液阻挡头，右连接板的侧壁上开有与进液流道连通且与进液阻挡头配合的进液安装孔；所述左回流阻挡件和右回流阻挡件为左回流阻挡头和右回流阻挡头，左连接板上开有与左连通流道连通且与左回流阻挡头配合的左回流安装孔，右连接板上开有与右连通流道连通且与右回流阻挡头配合的右回流安装孔。

9.电池箱体，其特征在于：使用如权利要求1-8任意一项所述的一体回流式快速换热装置，所述热交换板作为电池箱体的底板，且弯曲板位于热交换板的底面上。

10.新能源汽车，利用如权利要求1-8任意一项所述的一体回流式快速换热装置或者如权利要求9所述的电池箱体。