调温装置和用于制造调温装置的方法与流程

    专利查询2026-06-06  5


    本发明涉及一种具有权利要求1的前序部分的特征的调温装置。本发明还涉及一种具有权利要求12的特征的用于制造调温装置的方法。


    背景技术:

    1、电驱动车辆通常具有电池模块用于提供所需电能。这些电池模块大多设置在一个电池壳体中,所述电池壳体设置在车辆的车桥之间。

    2、为了能够最佳地利用存储在电池模块中的能量,电池模块必须保持在定义的温度范围内。因此,在高负载的情况下,在电池模块中产生的热量必须被导出,以防电池过热。在低的外部温度下或者为了准备电池模块的充电过程,也可能需要加热。

    3、为了确保对电池模块进行相应的调温,在现有技术中已知将调温板与电池壳体连接。调温板优选具有流体通道,调温流体流过这些流体通道,调温流体可以吸收电池壳体的热量和因此设置在电池壳体中的电池模块的热量或者可以将热量输出给电池模块。

    4、关于调温装置的流体输入设计,在现有技术中存在不同的方案。例如de 10 2020113 425 b3公开了一种连接元件,该连接元件与流体通道的通道开口并且与机动车的流体引导装置连接。但连接元件具有两个主要缺点。一方面连接元件与调温板的连接复杂并且另一方面连接元件的制造因其复杂性而成本高。


    技术实现思路

    1、因此,基于现有技术,本发明的任务是提供一种改进的调温装置以及一种用于制造该调温装置的方法。

    2、该任务的装置部分通过根据权利要求1的调温装置来解决。根据权利要求12的用于制造调温装置的方法解决了该任务的方法技术部分。

    3、根据本发明的调温装置的有利实施方式和扩展方案是从属权利要求的技术方案。

    4、根据本发明的调温装置包括用于容纳电驱动车辆的电池模块的电池壳体。在本发明的范围内,电池模块也理解为电池元件和/或电池单体。

    5、调温装置还包括与电池壳体连接的调温板。通过调温板可以对设置在电池壳体中的电池模块进行调温,即冷却或加热。为此调温板具有至少一个流体通道,所述流体通道具有至少一个通道开口,通过所述通道开口可以将调温流体引入流体通道中或从流体通道中排出。

    6、调温板具有至少一个连接开口。调温板可以通过连接开口与机动车的流体引导装置连接。对本发明重要的是,盖帽与调温板接合,盖帽通过形成溢流通道将所述通道开口和连接开口导流地连接。由流体引导装置提供的调温流体因此可以通过连接开口、溢流通道和通道开口流入流体通道中。相反的流动方向也是可能的。

    7、根据本发明,调温板和盖帽至少局部地在溢流通道中相对置。因此,溢流通道的造型主要取决于盖帽的设计。因此可以根据特定的结构技术上或流动技术上的规定调整盖帽和因此溢流通道,而无需调整调温板的其余构件部件。因此,根据本发明的调温装置在调温板的流体输入和排出设计和尺寸方面具有很高的灵活性。

    8、盖帽在此优选一体地由铝或不锈钢板热成形或冷成形。因此,这是一种可简单且低成本制造的构件。盖帽优选这样成形,使得在将盖帽根据本发明设置在调温板上时盖帽的外轮廓无缝地、即不形成间隙地平放在调温板上。这简化了随后的接合过程并且确保了盖帽在调温板上的流体密封的配合。

    9、优选盖帽在其外轮廓上具有削平部。该削平部提供适合用于将盖帽与调温板焊接的接合面。

    10、调温板和电池壳体尤其是由铝和/或不锈钢制成。

    11、优选流体通道通过电池壳体限定。这具有流过流体通道的调温流体直接与电池壳体接触的优点。因此确保了在电池壳体与调温流体之间的最优热传递。另一优点是调温板可以由工件或金属板制成。调温板的流体通道可以通过热成形或冷成形过程构造而成。

    12、替代地,调温板构造为至少局部地为双层壁的调温板。在这种情况下,调温板具有上板和下板,流体通道通过上板限定。通道开口优选构造在上板中。调温板的下板贴靠在电池壳体上。该实施变型方案的优点是调温流体不直接与电池壳体接触。因此,在下板和电池壳体之间进行热传递。这例如在电池壳体的表面不是设计用于与调温流体接触时可以是有利的。

    13、调温板与电池壳体在形成第一焊缝的情况下环绕地焊接。在此第一焊缝位于调温板的背离电池壳体的一侧上。借助于相应的焊接连接可以确保调温板和电池壳体之间的可靠固定。此外,这是一种低成本的接合方法。

    14、盖帽覆盖第一焊缝,所述盖帽在形成第二焊缝的情况下流体密封地与调温板焊接。这导致第一焊缝和第二焊缝相交。在将盖帽设置在调温板上之前将调温板与电池壳体焊接的事实具有如下优点,即,也可以在盖帽区域中确保电池壳体和调温板之间的可靠连接。此外,盖帽的外轮廓可以具有缺口,使得第一焊缝的可能突出于调温板的凸缘在盖帽设置在调温板上时位于所述缺口中。

    15、优选调温板具有突出部,该突出部突出于电池壳体,所述至少一个连接开口设置在突出部内。因此,流体引导装置可以与连接开口连接,而这不会导致调温装置装配高度的增大。

    16、为此优选管接头与连接开口连接。通过管接头将连接开口与机动车的流体引导装置连接。管接头在此尤其是横向于调温板的朝向电池壳体的侧面延伸。与现有技术中的常见解决方案不同,管接头因此不突出于电池壳体,而是从连接开口出发基本上平行于电池壳体的窄侧延伸。因此,调温装置的装配高度不会通过管接头或连接在管接头上的流体引导装置进一步增大。因此,该设计方案解决了另一任务,即从现有技术出发提供具有尽可能小的装配高度的调温装置。

    17、优选调温板具有两个连接开口。在这种情况下,一个连接开口构造为流体入口并且一个连接开口构造为流体出口。此外,优选流体通道具有两个通道开口,其中一个通道开口构造为流体入口并且一个通道开口构造为流体出口。在该实施变型方案中,调温装置可以具有两个盖帽。一个盖帽将构造为流体入口的连接开口与构造为流体入口的通道开口在流体技术上连接。另一个盖帽将构造为流体出口的连接开口与构造为流体出口的通道开口在流体技术上连接。调温流体因此可以通过构造为流体入口的连接开口流入溢流通道中并且通过构造为流体入口的通道开口到达流体通道中。在对电池壳体进行调温之后,被加热或被冷却的调温流体通过构造为流体出口的通道开口流入由调温板和第二盖帽形成的第二溢流通道中并且从第二溢流通道通过构造为流体出口的连接开口流回到车辆的流体引导装置中。因此形成封闭的流体回路。

    18、如果调温装置具有两个盖帽,则所述盖帽可以材料一致地连接。这一方面简化了盖帽的设置并且另一方面简化了与调温板的接合过程。

    19、不仅流体通道而且盖帽都具有最大结构高度。优选盖帽的最大结构高度小于或等于流体通道的最大结构高度。因此,不通过盖帽额外增加调温装置的装配高度。

    20、优选流体通道在通道开口前方具有隆起部。流体通道的最大结构高度优选位于该隆起部中。从最大结构高度的点开始,其尤其是线性下降,直至流体通道终止或调温板与电池壳体贴靠。因此,形成流体通道的斜面区域。通道开口优选设置在流体通道的该斜面区域中。这已经证明对于流体引导以及对于盖帽的接合特别有利。

    21、在流体通道的斜面区域和电池壳体之间优选形成5°和30°之间的角度、特别优选形成15°和25°之间的角度。

    22、根据本发明的调温装置可以通过包括以下步骤的方法制造。

    23、首先,提供电池壳体。接着,将调温板设置在电池壳体上,所述调温板具有流体通道,该流体通道具有通道开口并且调温板具有连接开口。

    24、在下一步骤中,将调温板与电池壳体在形成第一焊缝的情况下环绕地焊接。焊缝位于调温板的背离电池壳体的一侧上。

    25、接着,将盖帽设置在调温板上,所述盖帽部分地覆盖第一焊缝并且盖帽在形成溢流通道的情况下在流体技术上连接通道开口和连接开口。

    26、将盖帽与调温板在形成第二焊缝的情况下环绕地并且流体密封地焊接。这导致第一焊缝和第二焊缝相交。


    技术特征:

    1.调温装置(1),其包括用于容纳电驱动车辆的电池模块的电池壳体(2)和调温板(3),所述调温板(3)具有至少一个流体通道(5)并且所述流体通道(5)具有至少一个通道开口(6、7),所述调温板(3)与电池壳体(2)连接并且具有至少一个连接开口(8、9),盖帽(10)与调温板(3)接合并且盖帽(10)通过形成溢流通道(11)导流地连接所述通道开口(6、7)和连接开口(8、9),调温板(3)和盖帽(10)至少局部地在溢流通道(11)中相对置,其特征在于,所述调温板(3)与电池壳体(2)在形成第一焊缝(4)的情况下环绕地焊接并且第一焊缝(4)位于调温板(3)的背离电池壳体(2)的一侧上,所述盖帽(10)部分地覆盖第一焊缝(4),所述盖帽(10)在形成第二焊缝(17)的情况下流体密封地与调温板(3)焊接成,使得第一焊缝(4)和第二焊缝(17)相交。

    2.根据权利要求1所述的调温装置(1),其特征在于,所述流体通道(5)通过电池壳体(2)限定。

    3.根据权利要求1所述的调温装置(1),其特征在于,所述调温板(3)构造为至少局部地为双层壁的调温板(3),其具有上板和下板,所述流体通道(5)由上板和下板限定且所述通道开口(6、7)构造在上板中。

    4.根据权利要求1至3中任一项所述的调温装置(1),其特征在于,所述调温板(3)具有突出部(14),该突出部突出于电池壳体(2),所述至少一个连接开口(8、9)设置在突出部(14)内。

    5.根据权利要求1至4中任一项所述的调温装置(1),其特征在于,所述调温板(3)具有两个连接开口(8、9),其中一个连接开口(8)构造为流体入口并且一个连接开口(9)构造为流体出口。

    6.根据权利要求1至5中任一项所述的调温装置(1),其特征在于,所述流体通道(5)具有两个通道开口(6、7),其中一个通道开口(6)构造为流体入口并且一个通道开口(7)构造为流体出口。

    7.根据权利要求6所述的调温装置(1),其特征在于,所述调温装置(1)具有两个盖帽(10),其中一个盖帽(10)将构造为流体入口的连接开口(8)与构造为流体入口的通道开口(6)在流体技术上连接并且一个盖帽(10)将构造为流体出口的连接开口(9)与构造为流体出口的通道开口(7)在流体技术上连接。

    8.根据权利要求7所述的调温装置(1),其特征在于,所述两个盖帽(10)材料一致地连接。

    9.根据权利要求1至8中任一项所述的调温装置(1),其特征在于,管接头(15)与连接开口(8、9)连接。

    10.根据权利要求9所述的调温装置(1),其特征在于,所述管接头(15)横向于调温板(3)的朝向电池壳体(2)的侧面延伸。

    11.根据权利要求1至10中任一项所述的调温装置(1),其特征在于,所述流体通道(5)具有最大结构高度(hf)并且盖帽(10)具有最大结构高度(hk),盖帽(10)的最大结构高度小于或等于流体通道(5)的最大结构高度。

    12.用于制造根据权利要求1至10中任一项所述的调温装置(1)的方法,其中,该方法包括以下步骤:


    技术总结
    本发明涉及一种调温装置(1),包括用于容纳电驱动车辆的电池模块的电池壳体(2)和调温板(3),所述调温板具有至少一个流体通道(5)并且所述流体通道具有至少一个通道开口(6、7),所述调温板与电池壳体连接并且具有至少一个连接开口(8、9),盖帽(10)与调温板(3)接合并且盖帽通过形成溢流通道(11)导流地连接所述通道开口和连接开口,调温板和盖帽至少局部地在溢流通道中相对置。所述调温板与电池壳体在形成第一焊缝(4)的情况下环绕地焊接。第一焊缝位于调温板的背离电池壳体的一侧上,所述盖帽部分地覆盖第一焊缝,所述盖帽在形成第二焊缝(17)的情况下流体密封地与调温板焊接成,使得第一焊缝和第二焊缝相交。

    技术研发人员:C·弗里施科恩,L·兰德曼
    受保护的技术使用者:本特勒尔汽车技术有限公司
    技术研发日:
    技术公布日:2024/11/26
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