热管理装置、动力系统及运载工具的制作方法

本申请实施例涉及动力电池，尤其涉及一种热管理装置、动力系统及运载工具。

背景技术：

1、随着能源技术的不断发展，电能作为一种动力源，在越来越多的领域获得了应用。例如，在车辆技术领域，将电池作为动力源来结合或替代传统燃油动力源，已经获得了广泛的应用。电池在运行过程中，会产生一定的热量，如果这些热量不能及时排出，将导致热量积聚，系统温度升高，影响电池性能和寿命，甚至可能引发安全隐患。

2、目前对动力系统的热管理设计，在运载要求较高、能量需求较大的场景下，存在散热效率较低的问题。

技术实现思路

1、本申请实施例提供了一种热管理装置、动力系统及运载工具，以期提高电池在使用过程中的散热效率，使得以电池为动力源的动力系统可以更好的适用于运载要求较高、能量需求较大的场景。

2、第一方面，提供一种电池热管理装置，用于运载工具的动力系统中，该动力系统包括动力电池，热管理装置用于为动力电池散热。该热管理装置包括气体导流结构、第一热交换器、和第二热交换器。气体导流结构包括第一端部、第二端部和连接于第一端部和第二端部之间的导流体，第一端部设置有第一导入口，第二端部设置有第二导入口，导流体上设置有第一导出口和第二导出口，且第一导入口和第二导入口位于热管理装置或气体导流结构相对的两侧。第一热交换器包括第一进气口和第一排气口，第一进气口与第一导出口连通，第一导出口导出的气体经第一进气口进入第一热交换器，在第一热交换器内经过热交换，经第一排气口排出第一热交换器。第二热交换器包括第二进气口和第二排气口，第二进气口与第二导出口连通，第二导出口导出的气体经第二进气口进入第二热交换器，在第二热交换器内经过热交换，经第二排气口排出第二热交换器。

3、以上热管理装置通过对气体导流结构的导入口和导出口的设计，可以获得朝向相反的导入口(可以理解为热管理装置的进风口)，使得运载工具无论朝向哪个方向行驶，气体都可以高效的进入到热管理装置中；此外气体导流结构的导出口设计可以配合至少两个热交换器使用，使得气体导流结构的导入的气体可以更加高效的被利用，提高热管理装置的散热效率。可见，该热管理装置可以更好的适用于轨道机车等运载工具中，对于该类运载工具具有更好的散热性能，使得动力系统在使用过程中产生的热量更加快速的排出动力系统，防止热量积聚造成电池系统温升过高，提高电池的安全性。

4、可选地，导流体包括第一导流段、第二导流段和第三导流段，第一端部位于第一导流段的一端，第二端部位于第二导流段的一端，第三导流段连接于第一导流段的另一端和第二导流段的另一端之间。第一导出口和第二导出口相对设置于第三导流段上；或第一导出口设置于第一导流段上，第二导出口设置于第二导流段上。由此，可以减少两条风道的干扰，在热交换过程中提高了气体的流通效率，达到更好的散热效果。

5、可选地，第一导出口和第二导出口相对设置于第三导流段上，且第一导出口和第二导出口的尺寸大于或等于第三导流段的侧面尺寸的2/3。如此，第一导出口和第二导出口的尺寸可以占据第三导流段较多的面积，以进一步提高散热效率。

6、可选地，第一导出口和第二导出口设置于第三导流段上；第一导流段上设置有第三导出口，第二导流段上设置有第四导出口；第一热交换器还包括第三进气口，第三进气口与第三导出口连通，第三导出口导出的气体经第三进气口进入第一热交换器，在第一热交换器内经过热交换，经第一排气口排出第一热交换器；第二热交换器还包括第四进气口，第四进气口与第四导出口连通，第四导出口导出的气体经第四进气口进入第二热交换器，在第二热交换器内经过热交换，经第二排气口排出第二热交换器。

7、在以上散热结构中，在热交换装置的两个侧面均设计有进气口，可以为热交换器提供更多的进气面积，使得气体可以通过更多的路径进入到热交换器中可以提高热交换器的进气量，进而提高热交换的气体流量，使得热交换效率得到大幅提升，且可以通过简单的气体导流结构设计，以较低的成本实现更加高效的散热结构。

8、可选地，第一热交换器和第二热交换器背靠背设置于第三导流段的两侧，且第一导流段从第三导流段向第一方向延伸，第二导流段从第三导流段向第二方向延伸，且第一导流段和第二导流段平行，第一方向和第二方向相反。如此可以提高热管理装置的集成度，且具有较高的热交换效率，且有利于在动力系统中的安装，也有利于电池簇的安装。

9、可选地，热管理装置还包括支撑体，且气体导流结构、第一热交换器和第二热交换设置于支撑体上。如此，可以方便利用同一热管理装置对相邻两侧的电池簇进行散热；且在装配过程，可以对热交换器进行提前装配，在热管理装置(可以称为热管理机组托架总成)预装完毕后，再利用托架将整个热管理机组托架总成从推入电池簇所在的框架中，从而提高装配效率。此外，支撑体可以提高热管理装置整体安装的稳定性，且在使用中减少振动对热管理装置的影响。

10、可选地，热管理装置还包括：第一导流件，设置于第一导入口处；第二导流件，设置于第二导入口处；其中，第一导流件和第二导流件的导流方向可调。在气体导流结构的导入口处设置导流方向可调的导流件可以适应运载工具的行驶方向进行调整，进一步提高以上热管理装置对机车类运载工具的适应性。

11、第二方面，提供一种动力系统，包括：动力电池和以上第一方面任一种热管理装置，该热管理装置用于为动力电池散热。

12、第三方面，提供一种运载工具，包括第二方面的动力系统。

13、可选地，以上热管理装置的第一热交换器的第一排气口和第二热交换器的第二排气口分别位于运载工具的两侧。示例地，该运载工具可以为轨道机车等特种车辆，且第一排气口和第二排气口可以设置于车厢的两侧。

14、以上热管理装置、动力系统及运载工具，通过气体导流结构结合热交换器的使用，可以使得动力系统在使用过程中产生的热量更加快速的排出动力系统，防止热量积聚造成电池系统温升过高，提高电池的安全性，该热管理装置可以应用于轨道机车等运载工具中，对于该类运载工具具有更好的散热性能。

技术特征：

1.一种热管理装置，其特征在于，用于运载工具的动力系统中，所述动力系统包括动力电池，所述热管理装置用于为所述动力电池散热，所述热管理装置包括：

2.根据权利要求1所述的热管理装置，其特征在于，所述导流体包括第一导流段、第二导流段和第三导流段，所述第一端部位于所述第一导流段的一端，所述第二端部位于所述第二导流段的一端，所述第三导流段连接于所述第一导流段的另一端和所述第二导流段的另一端之间；

3.根据权利要求2所述的热管理装置，其特征在于，所述第一导出口和所述第二导出口相对设置于所述第三导流段上，且所述第一导出口和所述第二导出口的尺寸大于或等于所述第三导流段的侧面尺寸的2/3。

4.根据权利要求2或3所述的热管理装置，其特征在于，所述第一导出口和所述第二导出口设置于所述第三导流段上；所述第一导流段上设置有第三导出口，所述第二导流段上设置有第四导出口；

5.根据权利要求2-4任一项所述的热管理装置，其特征在于，所述第一热交换器和所述第二热交换器背靠背设置于所述第三导流段的两侧，且所述第一导流段从所述第三导流段向第一方向延伸，所述第二导流段从所述第三导流段向第二方向延伸，且所述第一导流段和所述第二导流段平行，所述第一方向和所述第二方向相反。

6.根据权利要求1-5任一项所述的热管理装置，其特征在于，还包括：

7.根据权利要求1-6任一项所述的热管理装置，其特征在于，还包括：

8.一种动力系统，其特征在于，包括：动力电池和如权利要求1-8任一项所述的热管理装置，所述热管理装置用于为所述动力电池散热。

9.一种运载工具，其特征在于，包括如权利要求8所述的动力系统。

10.根据权利要求9所述的运载工具，其特征在于，所述热管理装置的第一热交换器的第一排气口和第二热交换器的第二排气口分别位于所述运载工具的两侧。

技术总结电池热管理装置、动力系统及运载工具被公开。热管理装置包括气体导流结构、第一和第二热交换器。气体导流结构包括第一和第二端部，及第一和第二端部之间的导流体。第一和第二端部分别设置有第一和第二导入口，位于热管理装置相对的两侧。导流体上设置有第一和第二导出口。第一热交换器包括第一进气口和第一排气口，第一进气口与第一导出口连通，第一导出口导出的气体经第一进气口进入第一热交换器，在其内经热交换，经第一排气口排出。第二热交换器包括第二进气口和第二排气口，第二进气口与第二导出口连通，第二导出口导出的气体经第二进气口进入第二热交换器，在其内经热交换，经第二排气口排出。该热管理装置能够快速排出动力系统产生的热量。技术研发人员：曹鹏受保护的技术使用者：上海兰钧新能源科技有限公司技术研发日：技术公布日：2024/9/9