本发明涉及一种热调节装置,特别是冷却装置,特别用于在运行期间可能释放热量的电气部件,特别是用于交通工具、例如一个交通工具的至少一个电池或电池组的冷却装置。该交通工具可以是陆地交通工具、海上交通工具或空中交通工具。
背景技术:
1、如今,已知电动、热力或混合动力车辆配备有电能存储单元,该电能存储单元允许向车辆的不同元件供应电力。这些电能存储单元通常由位于电池包中的电能存储电池构成。
2、如今,汽车制造商正在寻求提供功率更大的电动或混合动力车辆,并且这些汽车的电动自主性也有所提高。为此,越来越多的电池包和/或越来越大的电池包被安装在这些电动或混合动力车辆上。已知这些电池包的整体或至少一部分安装在车辆的地板中,基本上覆盖车辆的整个宽度。
3、应当理解的是,当车辆行驶时,电池包会释放大量的热量,从而导致温度升高,这在某些情况下会损坏甚至毁坏电池包。因此,对电池包进行冷却是必不可少的,以便保持它们处于良好的状态,并确保车辆的可靠性、里程和性能水平。此外,在低温的情况下,电池包的工作效率可能较低,因为配备这些电池包的电气或电子部件在满负荷工作之前需要时间来升高温度。
4、为此目的,采用一个或多个设计用于调节电池包温度的热调节装置,以确保这些电池包内部的电气或电子部件的加热和/或冷却功能,从而优化不同部件的运行。
5、这些热调节装置通常由传热流体通过,根据需要,该传热流体可以吸收每个电池包释放的热量以便冷却该电池包,或者在电池包温度不足时提供热量以确保其正常运行。
6、在电池包中,电能存储电池一个接一个地竖直设置,从而形成多排连续的电池,众所周知,热调节装置具有设置在两排电池之间的管,传热流体能够在该管内流通。管和电池之间的接触允许经由传热流体释放或供应热能。为了管理传热流体的流入和排出,在管的一个端部设置流体收集箱,传热流体进口导管和出口导管连接至该收集箱。更具体地,当多个热调节装置平行设置以便插入两排电池之间时,导管必须依次连接至热调节装置的每个收集箱,众所周知,通过连续的管部分形成传热流体的进口导管和出口导管,该连续的管部分包括紧固至每个收集箱的套管和插置在套管之间的附加连接器件,以便将它们彼此固定并允许传热流体以密封的方式在每个管部分内通过。
7、电池包的尺寸必须越来越大,以满足现代电动或混合动力车辆日益增长的电能需求,因此电池的排数、以及插置于这些电池排之间以实现热调节的管的数量必须越来越多。其结果是,由于大量的部件需要相互组装,将导管连接至不同的收集箱会很费力。
8、此外,部件数量和它们各自的制造公差的增加意味着更大的装配组和增加的复杂性,以便实现这种组装。
9、用于冷却电能存储单元的热调节装置的一个示例由这样的热调节装置组成,该热调节装置包括:配置成与电能存储单元接触并包括至少一个传热流体流通通道的管;收集箱,其设置在管的一个端部并包括收集室,该收集室与管的至少一个流通通道流体连通;以及至少两个连接套管,该连接套管设置在收集箱的两侧并被配置成与同一收集室连通,并且该连接套管具有彼此不同的形状。
10、对用于冷却电能存储单元的热调节装置的需求甚至更大,其热交换效率得到提高。
11、出于易于制造的原因,至少这种热调节装置的收集箱是通过冲压形成的,例如由诸如铝的金属形成。因此,冲压使得能够以相对简单的方式形成凸起,但是这种技术无法形成直角。实际上,冲压产生了圆形部分,在此称为冲压半径,这产生了假定是直线的凸起的近似形状。
12、当收集箱包括不同的隔室时,已知通过槽本身的凸起、通过分离分隔件来分开各隔室。
13、然而,由于冲压半径的原因,不可能将管放置成与传统收集箱的竖直壁接触。实际上,由于该圆形部分,直管被推入收集箱中直至抵接分离分隔件,接触并不完全。由此,在流入和流出之间存在泄漏(称为旁路)。因此,冷却性能降低。
技术实现思路
1、本发明旨在通过提出一种允许改善冷却性能的特定装置来解决这一技术问题。
2、因此,本发明涉及一种用于冷却电能存储单元的热调节装置,该热调节装置包括被配置成与至少一个电能存储单元接触的管,并且该管包括多个传热流体流通通道;
3、至少一个第一收集箱,其设置在该管的第一端部,该第一收集箱包括至少两个壳体,该至少两个壳体被配置成组装在一起以形成收集室,该收集室与该管的多个流通通道流体连通,
4、所述壳体中的至少一个、优选两个壳体,包括至少一个分离分隔件,该分离分隔件的一个端部被配置成在该两个壳体与所述管组装时与管的一个端部接触,以便将收集室分成至少两个部分,当壳体被组装时,这两个部分相对于彼此密封,并且每个部分与多个流通通道的一部分流体连通,其特征在于,至少一个分离分隔件、优选两个分离分隔件,通过冲压获得,并且在于,所述分离分隔件的基部包括形成凹槽的冲压部分,该凹槽被配置成包括由于冲压而形成的角度,使得分离分隔件的该端部的面平行于管的该端部的面。
5、因此,该技术方案在于:在分离分隔件的壁的底部定位凹槽,使得该凹槽包括冲压半径,而不与管发生干扰。
6、有利地,这使得可以确保与管的端部接触的分离分隔件的壁的竖直度,从而确保两个元件之间的密封接触,从而确保收集箱的流之间的分离。
7、优选地,本发明可具有多个可选方面:
8、根据本发明的一个特征,每个壳体的分离分隔件的该端部具有竖直壁,该竖直壁被配置成与管的该端部连续接触。
9、根据本发明的一个特征,分离分隔件在多个分配通道中至少一个通道的区域中与管接触。
10、根据本发明的一个特征,与分离分隔件接触的该通道是满的。
11、根据本发明的一个特征,与分离分隔件接触的该通道是空的,分离分隔件的尺寸被设置成在收集箱的两个壳体与管组装时阻塞该通道。
12、根据本发明的一个特征,该装置包括在分离分隔件的顶部的第二冲压部分,所述第二冲压部分被配置成减小所述顶部的冲压半径,使得分离分隔件的该端部的面平行于管的该端部的面。
13、这有利地使得可在壁的顶部获得尽可能小的半径。
14、换句话说,第二冲压部分使得可以减小冲压半径,该冲压半径存在于分离分隔件的端部的面(该端部的面被设置成与管的端部的面接触)和形成该分离分隔件的顶部的面之间的角度的区域中。
15、根据本发明的另一特征,第二冲压部分形成为在该顶部的区域中获得接近直角的角度。
16、根据本发明的一个特征,该装置包括在管的第二端部的第二收集箱,该第二端部与包括该第一收集箱的管的第一端部相对,并且第二收集箱与第一收集箱相同。
17、根据本发明的一个特征,该两个壳体是对称的。
18、根据本发明的一个特征,沟槽的深度在0.05 mm至0.2 mm之间。
19、有利地,该沟槽的深度尺寸被设置为使得允许壁的底部具有较小的半径,并且优选地使得该半径还被焊接接头填充。
20、根据本发明的一个特征,收集箱由金属或者塑料材料制成,该金属例如为铝。
21、根据本发明的一个特征,壳体中的至少一个、优选两个壳体,包括孔口。
22、根据本发明的一个特征,至少两个连接套管、优选四个连接套管,被配置成与收集室连通、优选与收集室的每个部分流体连通,连接套管优选具有彼此不同的形状。
23、本发明还涉及一种热调节系统,该热调节系统包括多个如上所述的热调节装置,以及多个成排布置的电能存储单元,调节装置通过它们的套管彼此连接并且被配置成与所述成排的存储单元接触。
24、本发明还涉及一种用于组装如上所述的热调节装置的方法,所述方法包括以下步骤:
25、- 提供两个壳体并对两个壳体进行冲压,以形成收集室的分离分隔件,该分离分隔件在其基部包括冲压部分,该冲压部分形成具有冲压半径的沟槽,也称为剩余冲压部分,
26、- 将两个壳体彼此组装以形成所述收集箱,该收集箱形成收集室,
27、- 提供包括多个传热流体流通通道(8)的管,并将管引入收集箱中,使得管的一个端部与分离分隔件的一个端部接触,
28、- 将壳体的组件和管通过钎焊、粘接、焊接、卡接、超声波或其混合方式固定。
29、根据本发明的一个特征,形成该沟槽的冲压区域在第二冲压步骤中产生。
30、根据本发明的一个特征,该方法还包括对分离分隔件的顶部进行冲压的步骤,以便减小所述顶部的冲压半径,使得分离分隔件的该端部的面平行于管的该端部的面。