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CN114543393A - 一种换热组件 - Google Patents

一种换热组件 Download PDF

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CN114543393A
CN114543393A CN202011352100.2A CN202011352100A CN114543393A CN 114543393 A CN114543393 A CN 114543393A CN 202011352100 A CN202011352100 A CN 202011352100A CN 114543393 A CN114543393 A CN 114543393A
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CN
China
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heat exchange
heat
expansion valve
inlet
exchange device
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CN202011352100.2A
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Zhejiang Sanhua Automotive Components Co Ltd
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Zhejiang Sanhua Automotive Components Co Ltd
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    • F25B39/00Evaporators; Condensers
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00Secondary cells; Manufacture thereof
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    • H01M10/61Types of temperature control
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    • HELECTRICITY
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    • H01M10/60Heating or cooling; Temperature control
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    • H01M10/656Means for temperature control structurally associated with the cells characterised by the type of heat-exchange fluid
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Abstract

一种换热组件,包括第一电池组件和第一换热单元,第一换热单元包括流体进口、流体出口、第一膨胀阀和至少一个第一换热装置和两个第二换热装置,第一膨胀阀具有第一膨胀阀进口和第一膨胀阀出口,第一膨胀阀进口与流体进口连通,第一换热装置的一个侧面与电池单元换热,第二换热装置位于相邻电池单元之间,第一换热装置具有第一通道进口和第一通道出口,至少一个第一通道进口与第一膨胀阀出口连通,本申请将换热需求小的第一换热装置的第一通道进口与第一膨胀阀出口连通,将从第一膨胀阀出来的一定干度的气液两相流体流入第一换热装置进行换热,通过改变换热流体在不同换热装置中的流通路径实现换热装置的换热功率的调整。

Description

一种换热组件
技术领域
本申请涉及一种换热技术领域,尤其涉及一种换热组件。
背景技术
在换热技术领域,换热装置通常设有换热流体通道,换热流体流经换热流体通道时与相邻换热流体通道内的其他流体换热,或者与换热流体通道外侧的待热交换的部件换热,或者与换热流体通道外侧的空气进行换热。
随着换热需求的越来越高,换热系统的应用环境也越来越复杂,当设置多个换热装置时,各换热装置间的换热流体的分配较为复杂,而且换热流体流经各换热装置时系统压降不易控制,不仅影响整个换热系统的换热效率,且各换热装置的换热量难以控制。
发明内容
本申请的目的在于提供一种换热组件,满足各换热装置的换热需求的同时,提升整个换热组件的换热均匀性。
为实现上述目的,本申请采用如下技术方案:
一种换热组件,包括第一电池组件和与第一电池组件换热的第一换热单元,所述第一电池组件包括多个电池单元,所述第一换热单元包括流体进口、流体出口、第一膨胀阀和多个换热装置,所述第一膨胀阀具有第一膨胀阀进口和第一膨胀阀出口,所述第一膨胀阀进口与所述流体进口连通,其特征在于,所述换热装置至少包括一个第一换热装置和两个第二换热装置,所述第一换热装置的一个侧面与所述电池单元换热,所述第二换热装置位于相邻所述电池单元之间,所述第一换热装置具有第一通道进口和第一通道出口,至少一个所述第一通道进口与所述第一膨胀阀出口连通。
本申请将仅一个侧面与电池单元换热的第一换热装置的第一通道进口与第一膨胀阀出口连通,即第一换热装置与电池单元之间的换热量要求小,将从第一膨胀阀出来的气液两相流体流入第一换热装置进行换热,此时参与流体的两相流中大部分(质量)为液态,低干度下两相流发生换热过程中,流动压降较低,利用了低换热量的第一换热装置作为上游,在没有较大流道压降的情况下,完成第一换热装置在系统中的换热任务,既实现了第一换热装置的低换热需求,而且保证了电池单元的表面温度均匀性,又节省了系统管路。另一方面,换热流体在经过第一换热装置换热后,气液两相流状态发展到了更为稳定的均质均相流态,确保第一换热装置下游的流体分配。综上所述,本申请很好的平衡了系统中制冷剂分配难度以及电池单元表面均温性的技术需求,而气液两相流的分配问题,尤其是在多个换热装置或管路并联的技术场景下,是较为挑战的技术问题,本申请的做法,很好的解决了这一技术难题。
附图说明
图1为本申请换热组件应用于电池冷却的一种结构示意图;
图2为本申请换热组件应用于电池冷却的又一种结构示意图;
图3为本申请换热组件应用于电池冷却的再一种结构示意图;
图4为本申请换热组件中第一换热单元的第一种连接示意图;
图5为本申请换热组件中第一换热单元的第二种连接示意图;
图6为本申请换热组件中第一换热单元的第三种连接示意图;
图7为本申请换热组件中第一换热单元的第四种连接示意图;
图8为本申请换热组件中第一换热单元和第二换热单元的一种连接示意图;
图9为本申请换热组件中第一换热单元和第二换热单元的又一种连接示意图;
图10为本申请换热组件中第一换热单元和第二换热单元的再一种连接示意图。
具体实施方式
参见图1-2所示,为本申请提供一种换热组件,应用在电池冷却系统中,特别是汽车的电池冷却系统中,具体包括第一电池组件和第一换热单元,第一电池组件包括多个电池单元,第一换热单元与电池单元换热从而降低电池单元的温度,其中,第一换热单元包括流体进口1、流体出口2、第一膨胀阀3和多个换热装置,第一膨胀阀3具有第一膨胀阀进口和第一膨胀阀出口,第一膨胀阀进口与流体进口1连通,或者第一膨胀阀进口形成换热组件的流体进口1,换热流体通过流体进口1流入第一膨胀阀3,换热装置至少包括一个第一换热装置5和两个第二换热装置6,第一换热装置的一个侧面与电池单元换热,第二换热装置位于相邻电池单元之间,第二换热装置的两个侧面与电池单元换热,第一换热装置5具有第一通道进口和第一通道出口,至少一个第一通道进口与第一膨胀阀出口连通,流经第一膨胀阀3后的至少部分低干度换热流体流入第一换热装置5进行换热。
本申请将仅一侧面与电池单元换热的第一换热装置5的第一通道进口与第一膨胀阀出口连通,将从第一膨胀阀3出来的气液两相态换热流体流入第一换热装置5进行换热,此时换热流体绝大部分(质量)为液态,流过第一换热装置5内的换热通道的压降较小,在实现第一换热装置5的低换热需求下,第一换热装置5后的换热流体压降较小,确保了电池单元表面均温性的技术要求,并为下游其他高功率的换热装置的流体分配和换热,提供了较好的技术基础。
由于电池组件的安装环境空间有限,电池单元的排列方式受到限制,换热装置的安装位置受限,特别是当部分换热装置的换热需求与其他换热装置的换热需求不同时,通过调整换热组件的各换热装置的连通关系,提升整个换热组件的换热效率及实现换热装置的不同换热需求。
如图1所示,本实施例提供的换热组件包括第一电池组件和与第一电池组件换热的第一换热单元,第一电池组件包括四个电池单元8,第一换热单元包括一个第一换热装置5和两个第二换热装置6,其中,三个电池单元8竖直设置,并且沿横向依次排列,相邻电池单元8之间设置第二换热装置6,第二换热装置6的两个侧面分别与其相邻的电池单元8换热,从而实现电池单元8的冷却,其中一个电池单元8横向设置,并且设置在竖直放置的三个电池单元8上方,从而实现多个电池单元8的结构的紧凑性,节省安装空间,横向设置的电池单元8的一侧设置第一换热装置5,由于第一换热装置5的一个侧面与电池单元8进行换热,第二换热装置6的两个侧面与电池单元8进行换热,因而,第一换热装置5的换热需求为第二换热装置6的换热需求的一半,使各电池单元8基本保持相似的换热量。
如图2所示,本实施例提供的换热组件包括第一电池组件和与第一电池组件换热的第一换热单元,第一电池组件包括四个电池单元8,第一换热单元包括一个第一换热装置5和两个第二换热装置6,其中,四个电池单元8水平设置,一个电池单元8竖直设置,水平设置的电池单元8两两叠放后横向排列,竖直设置的电池单元8设置在一侧,其中,上下两个水平设置的电池单元8之间分别设置一个水平设置的第二换热装置6,竖直设置的电池单元8的外侧设置一个竖直设置的第一换热装置5,从而第一换热装置5的一个侧面与竖直放置的电池单元8换热,水平设置的第二换热单元6的两个侧面均与相邻的水平设置的电池单元8换热,因而,第一换热装置5的换热需求为第二换热装置6的换热需求的一半,使各电池单元8基本保持相似的换热量,本实施例中的换热组件可以采用如图1-图5中的连接方式,从而通过换热装置的连接方式实现换热装置的不同换热需求,具体使第一换热装置5的换热功率近似为第二换热装置6的换热功率的一半,并且通过各换热装置的连接方式的调整,保证各电池单元8表面的均温性要求,提升电池单元8的寿命。
可以理解的,电池单元8的数量可以进行调整,各电池单元8的放置位置可以按照安装空间进行调整,不限于上述具体实施例。
另外,图1、图2中所示的实施例中,其第一换热单元的连接方式可以采用图4-图7中的任意一种,从而通过换热装置的连接方式实现换热装置的不同换热需求,具体使第一换热装置5的换热功率近似为第二换热装置6的换热功率的一半,并且通过各换热装置的连接方式的调整,保证各电池单元8表面的均温性要求,提升电池单元8的寿命。
如图4所示,在一些具体实施例中,第一换热单元包括一个第一膨胀阀3,一个第一换热装置5和两个第二换热装置6,其中,第一换热装置的一个侧面与换热单元换热,第二换热装置的两个侧面均与换热单元换热,流体进口1连通第一膨胀阀进口,第一膨胀阀出口连通第一换热装置5的第一通道进口,两个第二换热装置6并联设置,两个第二换热装置6的第二通道进口均与第一换热装置5的第一通道出口连通。
需要说明的是,本申请中的串联设置指的是换热流体先后流经两个以上换热装置,可以是依次流经,也可以在两者之间流经其他部件,并联设置指的是换热流体分成不同的支路分别流经对应的换热装置,每个支路中除了对应的换热装置外,还可以设置其他的部件。
本实施例将换热需求小的第一换热装置5的第一通道进口与第一膨胀阀出口连通,将从第一膨胀阀3出来的气液两相流体流入第一换热装置5进行换热,此时参与流体的两相流中大部分(质量)为液态,低干度下两相流发生换热过程中,流动压降较低,同时由于第一换热装置5的换热需求小,即第一换热装置5与电池单元之间的换热量要求小,两相流换热流体在流过第一换热装置5之后,虽然换热流体的干度增加,但是流体总干度并不大,平均流态上,液相比重较大,因此换热流体流经第一换热装置5后的换热流体压降较小,没有在第一换热装置上形成较大的温度差,整个第一换热装置5内的流体温度以及壁面温度较为均匀,能够有效的确保与其换热的电池单元的均温效果。
另外,通过第一换热装置5换热后的换热流体的干度增加,即第一换热装置5的第一通道出口处的气液两相换热流体,相对于第一换热装置5的第一通道进口处的换热流体,其气相比重增加,流体之间的掺混效果增强,从流态上更为接近均质均相的流动状态,确保第一换热装置5下游的换热流体在两个第二换热装置6内的分配均匀性。
一方面,利用了低换热量的第一换热装置5作为上游,在没有较大流道压降的情况下,完成第一换热装置5在系统中的低换热任务,既保证了电池单元的表面温度均匀性,又节省了系统管路;另一方面,第一换热装置5与电池单元换热后,在经过一定热量补给后,气液两相流状态发展到了更为稳定的均质均相流态,对于确保第一换热装置5下游的流体分配问题,是非常重要的技术基础,此时将两个第二换热装置6并联设置,提升换热流体在两个第二换热装置6之间的分配均匀性,实现两个第二换热装置6的高换热功率需求以及每个第二换热装置6内的换热流体的分配均匀性,并且,并联设置降低了换热组件的压降,提升换热效率,从而很好的平衡了系统中制冷剂分配难度以及电池单元表面均温性的技术需求,而且实现了多个换热装置的不同换热功率的要求。
如图5所示,在一些具体实施例中,第一换热单元包括一个第一膨胀阀3,两个第一换热装置5和两个第二换热装置6,其中,第一换热装置的一个侧面与换热单元换热,第二换热装置的两个侧面均与换热单元换热,第一换热装置5的换热需求小于第二换热装置6的换热需求,流体进口1连通第一膨胀阀进口,第一膨胀阀出口连通其中一个第一换热装置5的第一通道进口,两个第二换热装置6并联设置,第一换热装置5的第一通道出口连通两个第二换热装置6的第二通道进口,且两个第二换热装置6的第二通道出口连通另一个第一换热装置5的第一通道进口,另一个第一换热装置5的第一通道出口与流体出口2连通。本实施例与图4的区别在于,并联设置的两个第二换热装置6的下游还设有另一个第一换热装置5,从而将流经第二换热装置6后的换热系数降低的换热流体进一步与另一个低功率要求的第一换热装置5进行换热,从而提升整个换热组件的换热量,进一步降低电池组件的温度。
如图6所示,第一换热单元包括一个第一膨胀阀3,一个第一换热装置5和两个第二换热装置6,其中,第一换热装置的一个侧面与换热单元换热,第二换热装置的两个侧面均与换热单元换热,第一换热装置5的换热需求小于第二换热装置6的换热需求,流体进口1连通第一膨胀阀进口,两个第二换热装置6并联设置,每个第二换热装置6的第二通道进口以及第一换热装置5的第一通道进口均与第一膨胀阀出口连通,将流经第一膨胀阀的低干度换热流体至少部分通向第一换热装置5,以实现第一换热装置5的低换热需求,而且使与第一换热装置5换热的电池单元的表面的均稳性好,并且通过设置节流器或者控制通向第一换热装置5及第二换热装置6的管路的管径控制换热流体在不同换热装置中的流量,从而在实现第二换热装置6的高换热功率需求的同时保证各第二换热装置6换热流体的分配均匀性,提升与第二换热装置换热的电池单元的表面温度的均匀性。
如图7所示,第一换热单元包括一个第一膨胀阀3,一个第一换热装置5和两个第二换热装置6,其中,第一换热装置的一个侧面与换热单元换热,第二换热装置的两个侧面均与换热单元换热,第一换热装置5的换热需求小于第二换热装置6的换热需求,流体进口1连通第一膨胀阀进口,第一膨胀阀出口连通第一换热装置5的第一通道进口,两个第二换热装置6串联设置,其中一个第二换热装置6的第二通道进口与第一换热装置5的第一通道出口连通,第二通道出口与另一个第二换热装置6的第二通道进口连通,将流经第一膨胀阀3后的低干度气液两相流体流入第一换热装置5进行换热,换热流动压降较低,同时由于第一换热装置5的换热功率要求小,通过第一换热装置5换热后的换热流体的干度略有增加,其气相比重增加,流体之间的掺混效果增强,从流态上更为接近均质均相的流动状态,提升换热流体在第一换热装置5下游的第二换热装置6中的分配均匀性,从而提升与第二换热装置6换热的电池单元的均温性,而且两个第二换热装置6串联设置,保证换热流体依次流经两个第二换热装置6,换热流体无需在两个第二换热装置6中进行分配,减小了换热流体的分配难度,而且实现了多个换热装置的不同换热功率的要求。
在一些具体实施例中,换热组件还可以包括两个以上电池组件,以及与电池组件换热的两个以上换热单元,如图3所示,换热组件包括第一电池组件、与第一电池组件换热的第一换热单元,以及第二电池组件、与第二电池组件换热的第二换热单元,其中,第一电池组件包括四个电池单元8,第一电池组件中的电池单元8可以采用如图1、图2或其他排列方式,图3为第一电池组件的其中一种具体排列方式,第一换热单元包括一个第一换热装置5和两个第二换热装置6,其中,第一换热单元中的换热装置具体可以采用图4-图7所示的任一种连接方式,此处不做赘述。第二电池组件包括三个电池单元8,三个电池单元8均竖直设置且沿水平方向排列,相邻两电池单元8之间设置第三换热装置7进行换热,第一换热装置5的一个侧面与电池单元8换热,第二换热装置6和第三换热装置7的两个侧面均与电池单元8进行换热,因而,为了使各电池单元8基本保持相似的换热量,第一换热装置5的换热需求为第二换热装置6的换热需求的一半,第二换热装置6的换热需求近似为第三换热装置7的换热需求,将两个第三换热装置7设置在第二换热单元中,其中第三换热装置7可以串联设置也可以并联设置,便于控制数量较多的换热装置的换热功率。本实施例中具体为7个换热装置,在其他实施例中也可以设置其他数量的换热装置,例如6个或者8个甚至更多,当然,当电池单元的数量过多时,也可以设置2个以上换热单元,例如3个或4个换热单元。
如图9、图10所示,换热组件包括与第一电池组件换热的第一换热单元和与第二电池组件换热的第二换热单元,换热单元第一换热单元包括一个第一膨胀阀3、一个第一换热装置5和两个第二换热装置6,第一换热装置5的一个侧面与电池单元8进行换热,第二换热装置6的两个侧面与电池单元8进行换热,第一换热装置5的换热需求小于第二换热装置6的换热需求,流体进口1连通第一膨胀阀进口,第一膨胀阀出口连通第一换热装置5的第一通道进口,两个第二换热装置6并联设置,两个第二换热装置6的第二通道进口均与第一换热装置5的第一通道出口连通,第二换热单元包括一个第二膨胀阀4和两个第三换热装置7,如图9所示,两个第三换热装7置串联设置,第二膨胀阀4进口与流体进口1连通,一个第三换热装置7的第三通道进口与第二膨胀阀出口连通,第三通道出口与另一个第三换热装置7的第三通道进口连通,如图10所示,两个第三换热装置7并联设置,每个第三换热装置7的第三通道进口均与第二膨胀阀出口连通。
图9和图10所示的实施例与图4所示的实施例的区别在于换热组件具有第二换热单元,当换热组件中具有不同功率要求的多个换热装置,且高功率要求的换热装置数量过多时,为了缩小各高功率换热装置的换热功率的差别,以及保证高功率换热装置的换热功率要求,将换热组件设置成两个换热单元,并且将部分高功率换热装置设置在第二换热单元中,以保证各高功率换热装置的换热功率的一致性,具体的,第二换热装置6和第三换热装置7的两个侧面均与电池单元换热,即均为高功率换热装置,第一换热装置5的一个侧面与换热单元换热,即为低功率换热装置,在第一换热单元中,将经过第一换热装置5的换热流体分成两路流入两个第二换热装置6,此时气液两相流状态的换热流体,其气相比重增加,发展到了更为稳定的均质均相流态,流体之间的掺混效果增强,从流态上更为接近均质均相的流动状态,便于气液两相流状态的换热流体均匀分配在两个第二换热装置6中,第二换热单元中两个第三换热装置7串联设置,两个第三换热装置7间的换热流体的分配性好,并且控制不同支路之间的换热流体的不同状态以及第二换热装置6和第三换热装置7的不同连通关系,从而实现第二换热装置6和第三换热装置7的高功率需求,并且缩小第二换热装置6和第三换热装置7的换热功率的差异,从而实现第一换热装置5的低换热需求,第二换热装置6和第三换热装置7的高功率需求,并且通过控制第一换热装置5中的换热流体的压降,保证与第一换热装置5换热的电池单元的表面温度的均匀性,通过控制第二换热装置6和第三换热装置7内的换热流体的气液两相流状态达到更为稳定的均质均相流态,从而提升第二换热装置6和第三换热装置7的换热流体的分配均匀性和气液两相流的分配均匀性,从而保证与第二换热装置6和第三换热装置7换热的电池单元的表面温度的均匀性。
如图8所示,在一些实施例中,换热组件包括第一换热单元和第二换热单元,第一换热单元设置一个第一膨胀阀3和一个第一换热装置5,第一换热装置5的一个侧面与电池单元8换热,流体进口1连通第一膨胀阀进口,第一换热装置5的第一通道进口连通第一膨胀阀出口,第一换热装置的第一通道出口连通流体出口,第二换热单元设置一个第二膨胀阀4和四个第二换热装置6,第二换热装置6的两个侧面与电池单元换热,各第二换热装置6并联设置,每个第二换热装置6的第二通道进口均与第二膨胀阀出口连通,将低换热需求的第一换热装置5单独设置在第一换热单元中,将高换热需求的多个第二换热装置6设在第二换热单元中,从而通过不同的换热单元来实现换热装置的不同换热功率需求,并且将多个第二换热装置6并联设置,降低整个换热组件的压降,提升换热性能,从而通过控制换热流体的不同流通路径以实现换热功率的调整以及提升换热组件的换热效率。
在一些具体实施例中,第二膨胀阀4与多个第二换热装置6之间可以设置分配接头9,分配接头9具有接头进口和两个以上接头出口,第二膨胀阀出口与接头进口连通,第二换热装置6为两个以上,具体如图8所示,第二换热装置为4个,每个第二换热装置6的第二通道进口分别与对应的接头出口连通,当第二换热装置6的数量过多时,通过设置分配接头9保证各第二换热装置6的换热流体的分配均匀性,从而保证各第二换热装置6的换热功率的一致性,减小各第二换热装置6的换热功率的差异。
可以理解的,第二换热装置6可以为其他数量,例如3个,5个等,通过分配接头9实现各第二换热装置6换热功率的一致性,当然,也可以不设置分配接头9,通过控制第二换热装置6的数量来提升各第二换热装置6的换热流体的分配均匀性。
在一些具体实施例中,如图3所示的实施例中,第二换热装置6和第三换热装置7采用相同结构的换热装置时,也可以采用如图8所示的连接关系,即第一换热单元中的第一换热装置5设置在第一电池组件的最上方的电池单元8的一侧,第一换热装置5的一侧与换热单元8换热,将二换热单元中的2个第二换热装置6设置在第一电池组件的相邻两个电池单元8之间,使第二换热装置6的两个侧面与电池单元换热,将第二换热单元中的另外2个第二换热装置设置在第二电池组件的相邻电池单元之间使其两侧均与电池单元进行换热,从而实现换热单元和电池组件无需一一对应,使换热单元的连通关系更加灵活。
在一些具体实施例中,如图4-图8所示的实施例中,第一换热装置5和第二换热装置6可以为结构相同的换热装置,以简化整个换热组件的结构,且在安装换热组件时,避免无法识别不同结构的换热装置导致安装错误,提升安装可靠性和安装效率。
如图4-图8所示的实施例中,将第一换热装置5和第二换热装置6设置成结构完全相同的换热装置,便于通过以上实施例的连接方式控制第一换热装置5的换热量为接近第二换热装置6的换热量的一半,从而适用于换热需求减半的应用场景中,而无需采用不同结构的换热装置。当然,当第一换热装置5的换热量与第二换热装置6的换热量为非一半的换热需求时,可以通过调整第一换热装置5或第二换热装置6的结构或者通过设置节流器或者控制通向第一换热装置5及第二换热装置6的管路的管径等,结合本实施例中的连接方式,在第一换热需求小于第二换热需求的基础上来对应调整第一换热量与第二换热量的关系,简化整个换热组件。
如图9、图10所示的实施例中,可以将第一换热装置5、第二换热装置6和第三换热装置7均设置成结构相同的换热装置,以简化整个换热组件的结构,且提升安装可靠性和安装效率。另外,将所有换热装置设置成相同结构,通过连接方式以及两换热单元中换热流体的流量的调整,例如第一换热单元的换热流体流量为第二换热单元的换热流体流量的比值为1.1-1.3,控制第一换热装置5的换热量为接近第二换热装置6的换热量的一半,将第三换热装置7的换热量近似为第二换热装置6的换热量,从而实现多个高功率和一个低功率换热需求,特别是当第一换热单元和第二换热单元中的换热装置的数量不同,且其中一个支路中具有低功率和高功率换热需求时,通过以上连接方式的巧妙设置实现第二换热装置6的换热量近似为第三换热装置7的换热量,而且保证与各换热装置换热的电池单元的表面的均温性要求。
在一些具体实施例中,当换热组件具有多个换热单元时,其中一个换热单元具有不同换热需求的多个换热装置时,第一换热单元具有一个低换热需求的第一换热装置5和多个高换热需求的第二换热装置6,第二换热单元具有多个高换热需求的第三换热装置7,例如,如图9、图10所示,第一换热装置5的数量a为1,第二换热装置6的数量b为2,第三换热装置7的数量c为2,其中,a+b>c,由于第一换热单元中将流经第一膨胀阀3的主要为液态的换热流体至少部分流入第一换热装置5进行换热,控制第一换热装置5的压降,实现第一换热装置5的低换热功率的要求,通过第一换热装置5换热后的换热流体的气相比重增加,发展到了更为稳定的均质均相流态,流体之间的掺混效果增强,从流态上更为接近均质均相的流动状态,便于气液两相流状态的换热流体的分配,提升第二换热装置6的分配均匀性和换热功率,在第二换热单元中,低干度换热流体至少分布在部分第三换热装置7中,第三换热装置7中的局部区域为均质均相流态,通过控制a+b>c,从而有利于实现第二换热装置6的换热量近似于第三换热装置7的换热量,第一换热装置5的换热需求小于第二换热装置6的换热需求,特别是当第一换热装置5和第二换热装置6的结构相同时,实现第一换热装置5的换热量约为第二换热装置6的换热量的一半。
在一些具体实施例中,换热装置与电池单元8之间设置导热件,导热件具体可以为导热胶或者导热垫等具有导热性和绝缘性的连接件,第一换热装置5的一个换热面设置导热件与相邻电池单元8换热,第二换热装置6和第三换热装置7的两个换热面设置导热件与相邻电池单元8换热,由于换热装置为了提升换热性能,通常为金属材质,换热装置与电池单元8之间设置具有绝缘性的导热件,提升安全性能且将换热装置通过导热件与对应电池单元贴合设置保证具有足够的换热面积进行换热,提升换热性能。
换热装置具体为板状结构,换热装置内部具有换热通道供换热流体流通,换热装置还设有连通换热通道的通道进口和通道出口,换热装置内的流道可以为从换热装置的一端流向另一端的单流程通道,或者将换热装置分成横向排列的多流程,换热流体在相邻流程之间迂回流动,本申请对换热装置的具体结构不做过多限制,在换热装置的不同应用环境中可以采用不同结构的换热装置。
可以理解的,第一换热装置5、第二换热装置6和第三换热装置7的数量可以根据具体应用环境和换热需求进行灵活调整。
需要说明的是:以上实施例仅用于说明本申请而并非限制本申请所描述的技术方案,尽管本说明书参照上述的实施例对本申请已进行了详细的说明,但是,本领域的普通技术人员应当理解,所属技术领域的技术人员仍然可以对本申请进行修改或者等同替换,而一切不脱离本申请的精神和范围的技术方案及其改进,均应涵盖在本申请的权利要求范围内。

Claims (10)

1.一种换热组件,包括第一电池组件和与第一电池组件换热的第一换热单元,所述第一电池组件包括多个电池单元,所述第一换热单元包括流体进口、流体出口、第一膨胀阀和多个换热装置,所述第一膨胀阀具有第一膨胀阀进口和第一膨胀阀出口,所述第一膨胀阀进口与所述流体进口连通,其特征在于,所述换热装置至少包括一个第一换热装置和两个第二换热装置,所述第一换热装置的一个侧面与所述电池单元换热,所述第二换热装置位于相邻所述电池单元之间,所述第一换热装置具有第一通道进口和第一通道出口,至少一个所述第一通道进口与所述第一膨胀阀出口连通。
2.根据权利要求1所述的换热组件,其特征在于,每个所述第二换热装置分别具有第二通道进口和第二通道出口,至少一个所述第二通道进口与所述第一通道出口连通。
3.根据权利要求2所述的换热组件,其特征在于,所述第二换热装置为两个以上,各所述第二换热装置并联设置,每个所述第二换热装置的第二通道进口与所述第一通道出口连通;或者,
所述第二换热装置为两个以上,一个所述第二换热装置的第二通道进口与所述第一通道出口连通,各所述第二换热装置依次串联。
4.根据权利要求1所述的换热组件,其特征在于,所述第一换热装置为两个以上,至少一个所述第一换热装置的第一通道进口与至少一个第二换热装置的第二通道出口连通,至少一个所述第一换热装置的第一通道出口与所述流体出口连通。
5.根据权利要求1所述的换热组件,其特征在于,所述第二换热装置为两个以上,各所述第二换热装置并联设置,每个所述第二换热装置的第二通道进口与所述第一膨胀阀出口连通。
6.根据权利要求1所述的换热组件,其特征在于,所述换热组件还包括第二膨胀阀和分配接头,所述第二膨胀阀具有第二膨胀阀进口和第二膨胀阀出口,所述分配接头具有接头进口和两个以上接头出口,所述第二膨胀阀进口与所述流体进口连通,所述第二膨胀阀出口与所述接头进口连通,所述第二换热装置为两个以上,每个所述第二换热装置的第二通道进口分别与对应的接头出口连通。
7.根据权利要求1-5任一项所述的换热组件,其特征在于,所述换热组件还包括第二电池组件和与第二电池组件换热的第二换热单元,所述第二换热单元包括第二膨胀阀和至少一个第三换热装置,所述第二膨胀阀具有第二膨胀阀进口和第二膨胀阀出口,所述第二膨胀阀进口与所述流体进口连通,所述第三换热装置具有第三通道进口和第三通道出口,至少一个所述第三通道进口与所述第二膨胀阀出口连通。
8.根据权利要求7所述的换热组件,其特征在于,所述第三换热装置为两个以上,一个所述第三换热装置的第三通道进口与所述第二膨胀阀出口连通,多个所述第三换热装置依次串联;或
多个所述第三换热装置并联设置,每个所述第三换热装置的第三通道进口与所述第二膨胀阀出口连通。
9.根据权利要求7所述的换热组件,其特征在于,所述第一换热装置、第二换热装置和第三换热装置为结构相同的换热装置,所述第一换热装置的数量记为a,所述第二换热装置的数量记为b,所述第三换热装置的数量记为c,其中,a+b>c。
10.根据权利要求1-6任一项所述的换热组件,其特征在于,所述第一换热装置和第二换热装置为板状结构,所述第二换热装置竖直放置,所述第一换热装置水平放置,所述第二换热装置的两侧通过导热件与相邻所述电池单元贴合,所述第一换热装置的一侧通过导热件与相邻所述电池单元贴合。
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