温度控制装置，特别是用于机动车辆的冷却装置

技术领域

本发明涉及一种温度调节装置，特别是冷却装置，特别是用于在其运行过程中容易发热的电气部件，特别是用于冷却机动车辆的至少一个电池或电池单元的装置。

背景技术

车辆电池，特别是用于电动车辆或混合动力车辆的电池应当尽可能保持在期望的温度，这就是使用所谓的车辆电池冷却装置的原因。这些冷却装置可以包括冷却板，冷却液流通通过该冷却板。冷却板尽可能没有间隙地安装在电池的外侧，以便散热或加热电池。冷却装置是已知的，其中冷却板由两个板部分构成，这两个板部分通常直接彼此固定。这里，第一板部分优选是平坦的，第二板部分优选是具有弯曲凹陷的冲压或变形金属片。所述凹陷由固定到冲压板部分的平板部分封闭，从而形成制冷剂导管。专利EP2828922B1描述了这种装置。

还可以提及专利申请US2015144314，其描述了一种具有流体连接凸缘的电池冷却装置。

发明内容

本发明旨在改进这种类型的装置。

因此，本发明提出了一种温度调节装置，特别是冷却装置，用于在其运行过程中容易发热的电气部件，特别是用于电能存储模块，该装置包括上板和下板，该下板与上板组装以一起形成用于传热流体的多个流通通道，特别是制冷剂流体，特别是选自以下制冷剂流体R134a、R1234yf或R744的流体，在该装置中，通道被一起分组在通道组中，一组中的通道基本彼此平行延伸，相邻通道之间具有预定间隔，称为组内间隔，具有相同流体流通方向的两个通道组被具有相反流体流通方向的至少一个通道组彼此分开，该装置包括连接器，其组装在上板或下板上，并且设计成形成用于连接特别具有相同流通方向的两个通道组的两个收集区域特别是出口收集区域的流体路径，这些收集区域形成在两个下板和上板之间，该连接器包括外部流体入口孔口和外部流体出口孔口，这两个外部孔口中的一个与连接器的流体路径流体连通，而另一个外部孔口与中间通道组的流体收集区域流体连通，该中间通道组位于通过连接器中的流体路径彼此连接的两个通道组之间，该中间组特别地具有与其他两个组的方向相反的流通方向，如果合适的话，一个或多个通道组可以在数量上减少到只有一个通道。

对于减少的包装和最少数量的部件，本发明特别允许使用流体入口/出口连接从温度调节装置的回路的两个不相邻区域移除流体或者将流体供应到这两个不相邻区域，温度调节装置特别限定热交换器，并且允许分别从交换器回路的位于这两个相邻区域之间的区域供应和移除。

例如在包括上板、下板和这两个板之间的流体通道的钎焊热交换器的情况下，本发明还允许流体通过连接导管从交换器的一个流体区域转移到该交换器的另一个不相邻的流体区域。该导管可以是管状的，例如是椭圆形或圆形横截面或矩形或方形横截面的管，该管布置成连接流体将被供应到其或从其移除流体的两个不相邻区域。

本发明特别允许为电池制造板式冷却热交换器。该交换器优选形成制冷剂或液体回路的一部分。

本发明特别允许建立板式装置的回路，其旨在满足电池模块中和模块之间的温度均匀性的要求，其中需要使用流体入口/出口连接，从交换器回路的两个不相邻区域移除该流体或将该流体供应到这两个不相邻区域，以及分别将流体供应到位于这两个不相邻区域之间的区域或从该区域移除流体。

通过在两个内部孔口之间提供流体路径，该路径充当两个区域之间的流体连接，本发明允许仅使用一个连接器或凸缘，而不是两个简单的凸缘。

根据本发明的一方面，连接器包括两个内部孔口，连接器的流体路径通向这两个内部孔口，该路径还与外部孔口中的一个连通，这些内部孔口定位成分别面对板中的两个孔，这两个孔优选通向相关的收集区，并且连接器包括第三内部孔口，其经由连接器中的通道与另一个外部孔口连通，该通道特别是圆柱形的，该第三内部孔口优选地定位成面对板中的通向中间通道组的收集区域的孔。在本发明的一示例中，连接器因此总共包括5个孔口。

根据本发明的一方面，内部孔口位于连接器的同一个面上，该面与板接触，外部孔口特别位于连接器的相对面上，特别是从而允许外部管道连接到这些外部孔口，其中一个外部管道供应流体，而另一个外部管道移除流体。

根据本发明的一方面，流体路径包括垂直于通向第三内部孔口的通道的主要部分，该部分和该通道彼此分开。

根据本发明的一方面，流体路径由在连接器的主体上制成的狭槽形成，并且由以流体密封方式固定到主体上的盖封闭，该盖特别是细长形状的。

根据本发明的一方面，盖包括设计成至少部分地容纳在狭槽中的板，该盖例如焊接到主体。

根据本发明的一方面，盖包括突出部，其特别是矩形形状的，容纳在与突出部形状互补的切口中。

优选地，盖包括两个固定凸耳，其设计成特别抵靠主体的两个侧向面，并且这些凸耳特别被冲压到主体上。

根据本发明的一方面，连接器的主体特别由铝制成，特别通过铸造和机械加工，并且盖优选由铝制成。

根据本发明的一方面，上板具有三个孔，其中两个孔与具有相同流通方向的通道组相关，并且这两个孔之间的中间孔与具有相反方向的流体通道组相关，这三个孔特别是对齐的。

本发明的另一主题是一种系统，该系统包括在其运行过程中易于释放热量的电气部件，特别是用于电能存储模块，以及布置成冷却该部件的上述冷却装置，该部件或电池与冷却装置的上板热接触。

附图说明

通过阅读下面的描述和附图，本发明的其它特征和优点将变得更加清楚，下面的描述是通过说明性和非限制性的示例给出的，其中：

图1示意性且部分地示出了根据本发明的一个示例的装置；

图2以不同视图示意性且部分地示出了图1的装置；

图3示意性且部分地示出了根据本发明另一示例的装置；

图4以不同视图示意性且部分地示出了图3的装置；

图5示意性且部分地示出了根据本发明的一个示例的装置的连接器；

图6以不同视图示意性且部分地示出了图5的连接器；

图7示意性且部分地示出了根据本发明另一示例的连接器；

图8以不同视图示意性且部分地示出了图7的连接器。

具体实施方式

图1和图2描绘了系统1，该系统1包括待冷却的一组电池单元2，例如排成两行或更多行，以及布置成冷却单元2的冷却装置10，这些单元与冷却装置10的上板热接触，如下所述。

温度调节装置10包括上板11、与上板11组装的下板12，以便一起形成用于传热流体的多个流通通道13，特别是制冷剂流体，特别是选自以下制冷剂流体R134a、R1234yf或R744的流体。通道13被分组在通道组14中，一组中的通道以相邻通道之间的预定间距(称为组内间距15)基本彼此平行地延伸，组内间距严格小于两组相邻通道之间的间距(称为组间间距16)。每个通道13的横截面在1mm

转向室20由上板11和下板12形成，板例如由铝制成。下板12包括冲压区域21，其布置成参与转向室20的形成。冲压区域21用另一个板11封闭以形成转向室20，板11是平坦的。转向室20在板的一侧23上延伸。该装置有四个通道组14。专用于制冷剂流体在一个方向上流通的通道组的数量等于专用于流体在相反方向上流通的通道组的数量。具有相同流体流通方向的两个通道组14通向转向室。这两个通道组在板的一半上是相邻的。转向室20与另外两个通道组14流体连接，这两个通道组布置成接收离开转向室的制冷剂流体。这两个通道组在板的另一半上是相邻的。因此，四个通道组连接到公共转向室20。到达转向室20的两个入口通道组14布置在转向室的一个分支25上，离开转向室的两个出口通道组布置在转向室的另一个分支26上。流体的流通方向由箭头指示。转向室20的这些分支25和26基本是直线的，并且垂直于通道。弯管28布置成连接转向室的两个分支25和26。冷却装置包括用于进入通道的制冷剂流体的入口区域30，该入口区域形成在两个板11和12之间。该流体入口区域30布置成供应通向转向室20的所有流体流通通道13，即流体流向转向室的通道。该入口区域30为通道组14所共有。冷却装置包括用于离开通道的制冷剂流体的出口区域31，该出口区域形成在两个板11和12之间。该流体出口区域31布置成引导离开源自转向室的所有流体流通通道13的流体。该出口区域31为两个通道组所共有。入口区域30和出口区域31分别邻近入口孔口32和出口孔口33。入口孔口32和出口孔口33连接到管道连接器块6。下板2包括圆形横截面的区域，特别是冲压区域，以与上板形成通道13。入口区域30和出口区域31包括下板12的冲压区域。优选地，传热流体可以从名称为R134a、R1234yf或R744的制冷剂流体中选择。所用的传热流体可替代地是乙二醇水，对乙二醇含量没有限制(0％至100％)。电池单元包括例如用于混合动力车辆的多个锂离子(Li离子)电池。在另一实施例中，多个电池单元是用于电池供电的电动车辆中的Li离子电池。转向室20和/或入口区域30和/或出口区域31在适当的情况下包括增强元件，以增强这些区域中的机械强度，这些区域可能具有更大的横截面。

图3和图4示出了本发明的另一实施例，即用于电能存储模块的温度调节装置50，在这种情况下是冷却装置，该装置包括上板511和下板512，下板512与上板511组装，从而一起形成用于传热流体的多个流通通道513，在该装置中，通道被一起分组在通道组14中，一组中的通道基本彼此平行延伸，相邻通道之间具有预定间隔，具有相同流体流通方向的两个通道组14被具有相反流体流通方向的两个相邻通道组614彼此分开。

转向室620设置在通道13的其中一端，以通过180°转向弯头将通道组14之一连接到相邻通道组614。

装置50包括组装在上板511上的连接器550，如图4、图5以及图6所示。

该连接器550设计成形成用于连接具有箭头所示的相同流通方向的两个通道组14的两个出口收集区域557的流体路径551，这些收集区域557形成在下板512和上板511之间，该连接器550包括外部流体入口孔口558和外部流体出口孔口559，外部出口孔口559与连接器的流体路径551流体连通，另一外部孔口558与中间通道组614的流体收集区域571流体连通，该中间通道组614位于通过连接器50中的流体路径551相互连接的两个通道组14之间。

连接器50包括两个内部孔口572，连接器的流体路径551通向这两个内部孔口，该路径进一步与外部孔口559连通，这些内部孔口572定位成分别面对板511中的两个孔574，这些孔通向相关的收集区域557，并且连接器550包括第三内部孔口578，其经由连接器中的直圆柱形通道579与另一外部孔口558连通，该第三内部孔口558定位成面对板511中的孔580，该孔580通向中间通道组的收集区域571。在本发明的一个示例中，连接器550因此总共包括五个孔口，即558、559、两个572以及578。

内部孔口572和578位于连接器的同一个面583上，该面与板接触，外部孔口558和559位于连接器的相对面584上，从而允许外部管道586和587连接到这些外部孔口，一个外部管道586供应流体，而另一个外部管道587移除流体。这些管道固定到公共凸缘588上，并连接到流体回路。

流体路径551包括垂直于通向第三内部孔口578的通道579的主要部分590，该直部分590和该通道579彼此分开。

流体路径551由切入连接器的主体591中的狭槽590形成，并且由以流体密封方式固定到主体的盖592封闭，该盖592具有基本对应于狭槽590的口的细长形状。

盖592包括板593，其设计成至少部分地容纳在狭槽590中，该盖592例如焊接到主体591。

盖592包括突出部595，其是矩形形状的，容纳在形状与突出部互补的切口596中。

作为变型，如图7和图8所示，盖592包括两个侧向固定凸耳599，其设计成抵靠主体的两个侧向面601。通过在区域602中冲压侧向凸耳599，盖592保持在主体上。

连接器的主体591特别由铝制成，特别通过铸造和机械加工，并且盖592由铝制成。

上板511具有三个孔574和580，其中两个孔与具有相同流通方向的通道组相关并且在这两个孔之间的中间孔与具有相反方向的流体通道组相关，这三个孔特别是对齐的。这些孔例如位于板511的狭窄区606上。