一種動力電池包換熱板的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種動力電池包換熱板，包括底板，其中：還包括蛇形微通道扁管、集管和可調(diào)支撐結(jié)構(gòu)，底板的一側(cè)面與動力電池相對，另一面設(shè)有多個形狀與蛇形微通道扁管相適配的凹槽，蛇形微通道扁管放置于凹槽中并與底板相固定，集管與外接溫度控制裝置連接，集管內(nèi)流動有冷卻介質(zhì)，蛇形微通道扁管的進(jìn)水端和出水端均接入集管，使冷卻介質(zhì)從蛇形微通道扁管內(nèi)流過，可調(diào)支撐結(jié)構(gòu)包括伸縮架和調(diào)節(jié)器，伸縮架一端與底板固定連接，調(diào)節(jié)器與伸縮架連接，調(diào)節(jié)器通過調(diào)節(jié)伸縮架的伸縮度，使底板緊貼動力電池包。本發(fā)明具有供冷和供暖能力強(qiáng)，換熱面積大，結(jié)構(gòu)簡單的優(yōu)點。
【專利說明】
—種動力電池包換熱板
技術(shù)領(lǐng)域
[0001 ]本發(fā)明涉及動力電池包熱管理技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種動力電池包換熱板。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著電動汽車近些年的蓬勃發(fā)展，動力電池的工作特性越來越成為限制電動汽車發(fā)展的瓶頸，而動力電池的工作溫度則是限制動力電池充放電特性的重要因素。
[0003]目前，電動汽車動力電池包的冷卻方式大部分是風(fēng)冷，通過風(fēng)扇鼓風(fēng)，實現(xiàn)電池倉內(nèi)空氣的強(qiáng)制對流，以達(dá)到降溫的目的。但是，風(fēng)冷的效果受限于進(jìn)風(fēng)溫度的高低和風(fēng)速的大小，存在冷卻能力不足、冷卻不均勻的問題，特別是在南方的夏季，環(huán)境溫度本身就很高，靠單純的風(fēng)冷很難帶走電池發(fā)熱產(chǎn)生的熱量。
[0004]目前，電動汽車動力電池包的冬季供暖問題嚴(yán)重制約了電動汽車在北方城市的正常工作。傳統(tǒng)的依靠PTC電加熱的方案容易導(dǎo)致加熱的不均勻同時整個熱管理系統(tǒng)需要增加較多額外的零件，不利于電池倉的緊湊布置。
[0005]專利CN102714283B設(shè)計的動力電池包溫度控制裝置采用了多層的冷卻液管路，不方便根據(jù)具體電池倉內(nèi)的電池布置而進(jìn)行結(jié)構(gòu)上的調(diào)整，并且圓管的換熱能力遠(yuǎn)不及微通道扁管，換熱效率較低。
[0006]專利CN205159462U設(shè)計的一種用于電池包液冷的冷卻板雖然也采用了液體冷卻的方法，但是僅使用凸臺結(jié)構(gòu)并不能顯著提高液體工質(zhì)的換熱效率，液體工質(zhì)在凸臺間的流向也是不可控的。
[0007]專利CN203423237U設(shè)計的一種電動汽車動力電池冷板及使用其的動力電池中的冷板結(jié)構(gòu)雖然采用了分多流道的結(jié)構(gòu)，但是直流道在換熱上的效率不及蛇形流道，而且將加熱器也集成在冷板上，也會大大增加冷板的裝配難度，并且不方便根據(jù)電池包尺寸及時進(jìn)行冷板尺寸的調(diào)整。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0008]為了克服上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明提供了一種供冷供暖通用的動力電池包換熱板，既可以用于夏季電池包的冷卻，也可以用于冬季電池包的供暖，換熱板的微通道扁管內(nèi)既支持氣液兩相的制冷劑工質(zhì)，也支持純液相工質(zhì)的流動。
[0009]為實現(xiàn)上述技術(shù)目的，本發(fā)明采取的技術(shù)方案為:
[0010]—種動力電池包換熱板，包括底板，其中:還包括蛇形微通道扁管、集管和可調(diào)支撐結(jié)構(gòu)，底板的一側(cè)面與動力電池相對，另一面設(shè)有多個形狀與蛇形微通道扁管相適配的凹槽，蛇形微通道扁管放置于凹槽中并與底板相固定，集管與外接溫度控制裝置連接，集管內(nèi)流動有冷卻介質(zhì)，蛇形微通道扁管的進(jìn)水端和出水端均接入集管，使冷卻介質(zhì)從蛇形微通道扁管內(nèi)流過，可調(diào)支撐結(jié)構(gòu)包括伸縮架和調(diào)節(jié)器，伸縮架一端與底板固定連接，調(diào)節(jié)器與伸縮架連接，調(diào)節(jié)器通過調(diào)節(jié)伸縮架的伸縮度，使底板緊貼動力電池包。
[0011]為優(yōu)化上述技術(shù)方案，采取的具體措施還包括:
[0012]上述的集管包括第一集管與第二集管，每個蛇形微通道扁管的進(jìn)水端與第一集管連通，出水端與第二集管連通，第一集管和第二集管均一端與外接溫度控制裝置連接，另一端封閉。
[0013]上述的可調(diào)支撐結(jié)構(gòu)還包括上固定件、下固定件，伸縮架包括兩個上支架和兩個下支架，上支架和下支架首尾相互鉸接組成菱形結(jié)構(gòu)，上支架上端鉸接在上固定件上，下支架鉸接在下固定件上，調(diào)節(jié)器為絲杠，絲杠下端固定在下支架上，絲杠上端穿過上支架并通過轉(zhuǎn)動調(diào)節(jié)上支架在絲杠上的高度，兩個上支架和下支架的鉸接處均設(shè)置有固定板，其中，一個固定板與底板固定連接，另一個固定板通過與動力電池包的固定支架固定連接實現(xiàn)與動力電池包的固定配合。
[0014]上述的第一集管與第二集管平行地設(shè)置在底板長邊外側(cè)位置。
[0015]上述的底板的長邊形成有翻邊，翻邊向底板與蛇形微通道扁管配合的一側(cè)面翻折，翻邊用于加強(qiáng)底板整體強(qiáng)度同時輔助凹槽限制蛇形微通道扁管的移動。
[0016]上述的翻邊上形成有翻邊槽，蛇形微通道扁管的進(jìn)水端和出水端均穿過相應(yīng)的翻邊槽后，接入集管。
[0017]上述的蛇形微通道扁管的進(jìn)水端和出水端均設(shè)置有插頭，同一蛇形微通道扁管的進(jìn)水端和出水端插頭高度平齊，第一集管與第二集管上設(shè)置有插槽，插槽與插頭數(shù)量、位置--對應(yīng)，插頭插入相應(yīng)插槽中并與插槽密封配合。
[0018]上述的冷卻介質(zhì)為氣液兩相的制冷劑工質(zhì)或純液相的制冷劑工質(zhì)。
[0019]上述的底板為鋁合金材質(zhì)，蛇形微通道扁管為銅質(zhì)。
[0020]上述的溫度控制裝置為空調(diào)系統(tǒng)。
[0021 ]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的動力電池包換熱板，能夠為電動汽車的動力電池包提供更高效的冷卻和供暖的溫度控制功能。該換熱板包括了一個底板，兩個集管，多個蛇形微通道扁管以及可調(diào)支撐結(jié)構(gòu)，安裝完成后將整個換熱板通過可調(diào)支撐結(jié)構(gòu)緊密貼合于動力電池包的外表面。本發(fā)明的管道內(nèi)流動的是液體工質(zhì)，供冷和供暖能力強(qiáng)，換熱面積大，有利于電池包溫度分布的均勻性，并且供冷和供暖公用同一個換熱板，大大節(jié)省了零件設(shè)備的用量。在夏季，液體工質(zhì)在微通道扁管內(nèi)流動，通過扁管和底板的傳熱帶走電池包內(nèi)多余的熱量;在冬季，液體工質(zhì)在微通道扁管內(nèi)流動，通過扁管和底板的傳熱補(bǔ)充動力電池包所需的熱量。該換熱板的結(jié)構(gòu)既能夠滿足供冷也能夠滿足供熱的需求，其中運(yùn)行的液體工質(zhì)可以是液相的冷卻液也可以是氣液兩相的制冷劑，充分節(jié)約了電池倉的空間同時也具備高效的換熱能力。
【附圖說明】
[0022]圖1是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0023]圖2是底板的結(jié)構(gòu)不意圖；
[0024]圖3是圖2的A部結(jié)構(gòu)放大圖；
[0025]圖4是蛇形微通道扁管的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0026]圖5是集管的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0027]圖6是圖5的B部結(jié)構(gòu)放大圖；
[0028]圖7是可調(diào)支撐結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0029]其中的附圖標(biāo)記為:底板1、凹槽la、翻邊11、翻邊槽11a、蛇形微通道扁管2、插頭21、集管3、第一集管31、第二集管32、插槽33、可調(diào)支撐結(jié)構(gòu)4、伸縮架41、上支架41a、下支架41b、調(diào)節(jié)器42、上固定件43、下固定件44、固定板45。
【具體實施方式】
[0030]下面結(jié)合附圖對本發(fā)明的【具體實施方式】作出進(jìn)一步說明:
[0031]本發(fā)明的一種動力電池包換熱板，包括底板I，其中:還包括蛇形微通道扁管2、集管3和可調(diào)支撐結(jié)構(gòu)4，底板I的一側(cè)面與動力電池相對，另一面設(shè)有多個形狀與蛇形微通道扁管2相適配的凹槽la，蛇形微通道扁管2放置于凹槽Ia中并與底板I相固定，集管3與外接溫度控制裝置連接，集管3內(nèi)流動有冷卻介質(zhì)，蛇形微通道扁管2的進(jìn)水端和出水端均接入集管3，使冷卻介質(zhì)從蛇形微通道扁管2內(nèi)流過，可調(diào)支撐結(jié)構(gòu)4包括伸縮架41和調(diào)節(jié)器42，伸縮架41 一端與底板I固定連接，調(diào)節(jié)器42與伸縮架41連接，調(diào)節(jié)器42通過調(diào)節(jié)伸縮架41的伸縮度，使底板I緊貼動力電池包。
[0032]實施例中，集管3包括第一集管31與第二集管32，每個蛇形微通道扁管2的進(jìn)水端與第一集管31連通，出水端與第二集管32連通，第一集管31和第二集管32均一端與外接溫度控制裝置連接，另一端封閉。
[0033]實施例中，可調(diào)支撐結(jié)構(gòu)4還包括上固定件43、下固定件44，伸縮架41包括兩個上支架41a和兩個下支架41b，上支架41a和下支架41b首尾相互鉸接組成菱形結(jié)構(gòu)，上支架41a上端鉸接在上固定件43上，下支架41b鉸接在下固定件44上，調(diào)節(jié)器42為絲杠，絲杠下端固定在下支架41b上，絲杠上端穿過上支架41a并通過轉(zhuǎn)動調(diào)節(jié)上支架41a在絲杠上的高度，兩個上支架41a和下支架41b的鉸接處均設(shè)置有固定板45，其中，一個固定板45與底板I固定連接，另一個固定板45通過與動力電池包的固定支架固定連接實現(xiàn)與動力電池包的固定配入口 ο
[0034]實施例中，第一集管31與第二集管32平行地設(shè)置在底板I長邊外側(cè)位置。
[0035]實施例中，底板I的長邊形成有翻邊11，翻邊11向底板I與蛇形微通道扁管2配合的一側(cè)面翻折，翻邊11用于加強(qiáng)底板I整體強(qiáng)度同時輔助凹槽Ia限制蛇形微通道扁管2的移動。
[0036]實施例中，翻邊11上形成有翻邊槽IIa，蛇形微通道扁管2的進(jìn)水端和出水端均穿過相應(yīng)的翻邊槽I Ia后，接入集管3。
[0037]實施例中，蛇形微通道扁管2的進(jìn)水端和出水端均設(shè)置有插頭21，同一蛇形微通道扁管2的進(jìn)水端和出水端插頭21高度平齊，第一集管31與第二集管32上設(shè)置有插槽33，插槽33與插頭21數(shù)量、位置--對應(yīng)，插頭21插入相應(yīng)插槽33中并與插槽33密封配合。
[0038]實施例中，冷卻介質(zhì)為氣液兩相的制冷劑工質(zhì)或純液相的制冷劑工質(zhì)。
[0039]實施例中，底板I為鋁合金材質(zhì)，蛇形微通道扁管2為銅質(zhì)。
[0040]實施例中，溫度控制裝置為空調(diào)系統(tǒng)。
[0041]根據(jù)電動汽車的要求，將動力電池包安裝到位，以鋁合金底板為參考對象，將底板I的位置調(diào)整到電池正面的正中間，使換熱效果更為均勻，轉(zhuǎn)動可調(diào)支撐結(jié)構(gòu)的絲杠，使換熱板緊密貼合于電池表面。在夏季溫度較高時，開啟制冷循環(huán)，溫度較低的液體工質(zhì)從第一集管31進(jìn)入銅蛇形微通道扁管2，吸收電池包產(chǎn)生的多余熱量后溫度上升并從第二集管32回流;在冬季溫度較低時，開啟供暖循環(huán)，溫度較高的液體工質(zhì)從第一集管31進(jìn)入銅蛇形微通道扁管2，將熱量補(bǔ)充給電池包后溫度下降并從第二集管32回流。
[0042]該換熱板的設(shè)計可以簡化電動汽車動力電池包的熱管理系統(tǒng)的設(shè)計，未來的汽車生產(chǎn)廠家只需要根據(jù)電池包的具體結(jié)構(gòu)尺寸來調(diào)整換熱板的相關(guān)尺寸和流道個數(shù)即可。
[0043]以上僅是本發(fā)明的優(yōu)選實施方式，本發(fā)明的保護(hù)范圍并不僅局限于上述實施例，凡屬于本發(fā)明思路下的技術(shù)方案均屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。應(yīng)當(dāng)指出，對于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明原理前提下的若干改進(jìn)和潤飾，應(yīng)視為本發(fā)明的保護(hù)范圍。
【主權(quán)項】
1.一種動力電池包換熱板，包括底板(I)，其特征是:還包括蛇形微通道扁管(2)、集管(3)和可調(diào)支撐結(jié)構(gòu)(4)，所述的底板(I)的一側(cè)面與動力電池相對，另一面設(shè)有多個形狀與蛇形微通道扁管(2)相適配的凹槽(Ia)，所述的蛇形微通道扁管(2)放置于凹槽(Ia)中并與底板(I)相固定，所述的集管(3)與外接溫度控制裝置連接，集管(3)內(nèi)流動有冷卻介質(zhì)，所述的蛇形微通道扁管(2)的進(jìn)水端和出水端均接入集管(3)，使冷卻介質(zhì)從蛇形微通道扁管(2)內(nèi)流過，所述的可調(diào)支撐結(jié)構(gòu)(4)包括伸縮架(41)和調(diào)節(jié)器(42)，所述的伸縮架(41)一端與底板(I)固定連接，所述的調(diào)節(jié)器(42)與伸縮架(41)連接，所述的調(diào)節(jié)器(42)通過調(diào)節(jié)伸縮架(41)的伸縮度，使底板(I)緊貼動力電池包。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種動力電池包換熱板，其特征是:所述的集管(3)包括第一集管(31)與第二集管(32)，每個所述的蛇形微通道扁管(2)的進(jìn)水端與第一集管(31)連通，出水端與第二集管(32)連通，所述的第一集管(31)和第二集管(32)均一端與外接溫度控制裝置連接，另一端封閉。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種動力電池包換熱板，其特征是:所述的可調(diào)支撐結(jié)構(gòu)(4)還包括上固定件(43)、下固定件(44)，所述的伸縮架(41)包括兩個上支架(41a)和兩個下支架(41b)，所述的上支架(41a)和下支架(41b)首尾相互鉸接組成菱形結(jié)構(gòu)，所述的上支架(41a)上端鉸接在上固定件(43)上，所述的下支架(41b)鉸接在下固定件(44)上，所述的調(diào)節(jié)器(42)為絲杠，絲杠下端固定在下支架(41b)上，絲杠上端穿過上支架(41a)并通過轉(zhuǎn)動調(diào)節(jié)上支架(41a)在絲杠上的高度，兩個所述的上支架(41a)和下支架(41b)的鉸接處均設(shè)置有固定板(45)，其中，一個固定板(45)與底板(I)固定連接，另一個固定板(45)通過與動力電池包的固定支架固定連接實現(xiàn)與動力電池包的固定配合。4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種動力電池包換熱板，其特征是:所述的第一集管(31)與第二集管(32)平行地設(shè)置在底板(I)長邊外側(cè)位置。5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種動力電池包換熱板，其特征是:所述的底板(I)的長邊形成有翻邊(11)，所述的翻邊(11)向底板(I)與蛇形微通道扁管(2)配合的一側(cè)面翻折，所述的翻邊(11)用于加強(qiáng)底板(I)整體強(qiáng)度同時輔助凹槽(Ia)限制蛇形微通道扁管(2)的移動。6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種動力電池包換熱板，其特征是:所述的翻邊(11)上形成有翻邊槽(11a)，所述的蛇形微通道扁管(2)的進(jìn)水端和出水端均穿過相應(yīng)的翻邊槽(Ila)后，接入集管(3)。7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種動力電池包換熱板，其特征是:所述的蛇形微通道扁管(2)的進(jìn)水端和出水端均設(shè)置有插頭(21)，同一蛇形微通道扁管(2)的進(jìn)水端和出水端插頭(21)高度平齊，所述的第一集管(31)與第二集管(32)上設(shè)置有插槽(33)，所述的插槽(33)與插頭(21)數(shù)量、位置一一對應(yīng)，所述的插頭(21)插入相應(yīng)插槽(33)中并與插槽(33)密封配合。8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種動力電池包換熱板，其特征是:所述的冷卻介質(zhì)為氣液兩相的制冷劑工質(zhì)或純液相的制冷劑工質(zhì)。9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種動力電池包換熱板，其特征是:所述的底板(I)為鋁合金材質(zhì)，蛇形微通道扁管(2)為銅質(zhì)。10.根據(jù)權(quán)利要求1至9任一所述的一種動力電池包換熱板，其特征是:所述的溫度控制裝置為空調(diào)系統(tǒng)。
【文檔編號】H01M10/625GK105846012SQ201610428950
【公開日】2016年8月10日
【申請日】2016年6月16日
【發(fā)明人】王文, 黃馗, 王曉斌
【申請人】哲弗智能系統(tǒng)（上海）有限公司, 上海交通大學(xué)