阅读说明：本技术 热交换单元及混合动力车辆用热交换系统 (Heat exchange unit and heat exchange system for hybrid vehicle ) 是由 狄杰 邱勇 于 2018-06-14 设计创作，主要内容包括：本发明涉及热交换领域,更具体地涉及热交换单元及混合动力车辆用热交换系统。该热交换单元包括：第一通道,其包含第一导热介质,第一导热介质能够吸收来自高温件的热量；第二通道,其包含第二导热介质,第二导热介质能够将热量传递到低温件；以及中间容器,其包括中间导热介质,第一导热介质的热量能够经由中间导热介质传递到第二导热介质并且根据第二导热介质的温度变化热交换单元能够自调节经由中间导热介质传递的热量的量。这样,本发明的热交换单元及包括多个热交换单元的混合动力车辆用热交换系统提高了能源的利用率、降低了成本并且还提高了安全性。(The present invention relates to the field of heat exchange, and more particularly to a heat exchange unit and a heat exchange system for a hybrid vehicle. The heat exchange unit includes: a first channel containing a first heat transfer medium capable of absorbing heat from the high temperature component; a second channel containing a second heat transfer medium capable of transferring heat to the cryogenic article; and an intermediate container including an intermediate heat transfer medium via which heat of the first heat transfer medium can be transferred to the second heat transfer medium and the heat exchange unit can self-regulate an amount of heat transferred via the intermediate heat transfer medium according to a temperature change of the second heat transfer medium. Thus, the heat exchange unit and the heat exchange system for a hybrid vehicle including the same of the present invention improve the utilization of energy, reduce the cost, and also improve the safety.)

热交换单元及混合动力车辆用热交换系统

技术领域

本发明涉及热交换领域，更具体地涉及热交换单元及包括该热交换单元的混合动力车辆用热交换系统。

背景技术

在现有技术中，当混合动力车辆处于低温环境时，混合动力车辆中的电池组需要被加热。但是，在现有的混合动力车辆中用于加热电池组的系统存在如下缺陷：

1.在现有技术中，采用电工钢片、即硅钢片作为加热片，使得整个加热系统的成本非常高。

2.在现有技术中，没有利用发动机的热量来加热电池组，因此导致能源利用率不高。

发明内容

基于上述现有技术的缺陷做出了本发明。本发明的目的在于提供一种新型的热交换单元，其能够相比于现有技术降低成本并且提高能源的利用率。另外，本发明的另一个发明目的在于提供一种包括上述热交换单元的混合动力车辆用热交换系统。

为了实现上述发明目的，本发明采用如下的技术方案。

本发明提供了一种如下的热交换单元，所述热交换单元包括：第一通道，所述第一通道包含第一导热介质，所述第一通道与高温件相连，使得所述第一导热介质能够吸收来自所述高温件的热量；第二通道，所述第二通道包含第二导热介质并且所述第二通道与所述第一通道间隔开地设置，所述第二通道与低温件相连，使得所述第二导热介质能够将热量传递到所述低温件；以及中间容器，所述中间容器包括中间导热介质，所述第一导热介质的热量能够经由所述中间导热介质传递到所述第二导热介质并且根据所述第二导热介质的温度变化所述热交换单元能够自调节经由所述中间导热介质传递的热量的量。

优选地，所述中间容器与所述第一通道和所述第二通道邻接地布置，所述中间容器包括彼此连通的导热部和可变容积部，所述中间导热介质能够在所述导热部和所述可变容积部之间流动，通过调节所述导热部内的所述中间导热介质的量来实现所述自调节。

更优选地，所述中间容器包含第一中间导热介质和第二中间导热介质，所述第一中间导热介质收纳于所述导热部，所述第二中间导热介质收纳于所述导热部和所述可变容积部，使得所述第一中间导热介质的膨胀/收缩能够增大/减小所述第二中间导热介质流入所述可变容积部的量。

更优选地，所述第二中间导热介质的导热系数大于所述第一中间导热介质的导热系数。

更优选地，所述第二中间导热介质的热膨胀系数小于所述第一中间导热介质的热膨胀系数。

更优选地，所述第一中间导热介质为气体，所述第二中间导热介质为液体。

更优选地，所述可变容积部由弹性材料形成并且所述可变容积部的容积能够根据所述可变容积部的内部压力的变化而变化。

本发明还提供了一种如下的混合动力车辆用热交换系统，所述热交换系统包括多个以上技术方案中任意一个技术方案所述的热交换单元。

优选地，所述高温件为混合动力车辆的发动机，所述低温件为混合动力车辆的电池组。

优选地，多个所述热交换单元彼此并排布置，并且在所述热交换系统的相邻的两个所述热交换单元之中，一个热交换单元的第一通道与另一个热交换单元的第二通道之间设置所述中间容器。

通过采用上述技术方案，本发明提供了一种新型的热交换单元及混合动力车辆用热交换系统，该热交换单元中能够吸收高温件的热量并将该热量传递到低温件，使得提高了能源的利用率；该热交换单元不需要如现有技术中的例如电工钢片等的加热片，因此降低了成本；此外，该热交换单元还能够不需要外部控制设备而根据发动机传递的热量的多少自行调整向电池组传递的热量，从而提高了该热交换单元的安全性。

附图说明

图1a是示出了根据本发明的一实施方式的热交换单元的连接结构的立体示意图；图1b和图1c是用于说明图1a中的热交换单元自调节过程的说明性示意图。

图2是示出了根据本发明的混合动力车辆用热交换系统的连接结构的主体示意图。

附图标记说明

1第一通道 1c第一导热介质 2第二通道 2c第二导热介质 3中间容器 31导热部32可变容积部 3c1第一中间导热介质 3c2第二中间导热介质

具体实施方式

以下将结合说明书附图来详细地说明本发明的具体实施方式。

(热交换单元)

如图1a所示，根据本发明的一实施方式的热交换单元包括彼此独立的第一通道1、第二通道2和中间容器3，以下将以该热交换单元用于混合动力车辆的情况作为示例进行说明。

在本实施方式中，第一通道1包含第一导热介质1c并且第一导热介质1c能够在第一通道1内流动。第一通道1与混合动力车辆的发动机(作为高温件的示例，未示出)相连，使得第一导热介质1c能够吸收来自混合动力车辆的发动机的热量。

在本实施方式中，第二通道2包含第二导热介质2c并且第二导热介质2c能够在第二通道2内流动。第二通道2与第一通道1间隔开地设置，第二通道2与混合动力车辆的电池组(作为低温件的示例，未示出)相连，使得第二导热介质2c能够将热量传递到混合动力车辆的电池组。

在本实施方式中，中间容器3以与第一通道1和第二通道2邻接的方式设置于第一通道1和第二通道2之间，中间容器3包括第一中间导热介质3c1和第二中间导热介质3c2，第一导热介质1c的热量能够经由第一中间导热介质3c1和第二中间导热介质3c2传递到第二导热介质2c。

具体地，中间容器3包括彼此连通的导热部31和可变容积部32，第一导热介质1c的热量主要经由导热部31中的中间导热介质传递到第二导热介质2c。导热部31位于第一通道1和第二通道2之间且容积始终保持不变。可变容积部32设置于导热部31的下方且其容积能够变化。可变容积部32由弹性材料形成并且可变容积部32的容积能够根据可变容积部32的内部压力的变化而变化。

在本实施方式中，第一中间导热介质3c1收纳于导热部31，而第二中间导热介质3c2收纳于导热部31和可变容积部32，即第二中间导热介质3c2能够在导热部31和可变容积部32之间流动。第二中间导热介质3c2的导热系数大于第一中间导热介质3c1的导热系数，并且第二中间导热介质3c2的热膨胀系数小于第一中间导热介质3c1的热膨胀系数。

这样，根据第二导热介质2c的温度变化使得第一中间导热介质3c1和第二中间导热介质3c2能够实现如下的运动过程和热量传递过程。如图1b所示，当第一导热介质1c和第二导热介质2c的温度均较高时第一中间导热介质3c1膨胀(压力增大)，使得第二中间导热介质3c2从导热部31流入可变容积部32且可变容积部32的容积变大，从而单位时间内从第一中间导热介质3c1通过导热部31内的第一中间导热介质3c1和第二中间导热介质3c2向第二中间导热介质3c2传递的热量变少。如图1c所示，当第二导热介质2c的温度相比图1b中的第二导热介质2c的温度变小时第一中间导热介质3c1收缩(压力减小)，使得第二中间导热介质3c2从可变容积部32流入导热部31且可变容积部32的容积变小，从而单位时间内从第一中间导热介质3c1通过导热部31内的第一中间导热介质3c1和第二中间导热介质3c2向第二中间导热介质3c2传递的热量变多。因此，根据本发明的热交换单元能够根据第二导热介质2c的温度变化自调节经由第一中间导热介质3c1和第二中间导热介质3c2传递的热量的量，从而避免了传递到电池组的热量过大而导致电池组损坏。而且这种自调节属于不需要外部控制装置的机械自调节方式，使得结构相对简单并且可靠性高。

在本实施方式中，优选地，第一中间导热介质3c1为气体，第二中间导热介质3c2为液体。

以上说明了根据本发明的热交换单元的具体结构，以下将说明由这种热交换单元构成的混合动力车辆用热交换系统的结构。

(混合动力车辆用热交换系统)

在本实施方式中，如图2所示，根据本发明的混合动力车辆用热交换系统包括两个具有上述结构的热交换单元。这两个热交换单元彼此并排布置在一起。

此外，在一个热交换单元的第一通道1与另一个热交换单元的第二通道2之间设置附加的中间容器3。这样一个热交换单元的第一通道1与另一个热交换单元的第二通道2与附加的中间容器3也形成了一个热交换单元。

虽然在以上的内容中对本发明的技术方案进行了详细地阐述，但是还需要说明的是：

1.虽然在以上的具体实施方式中没有说明，但是应当理解第一导热介质1c、第二导热介质2c和第二中间导热介质3c2可以是例如导热油或水等的常用的导热介质。另外，第一导热介质1c、第二导热介质2c和第二中间导热介质3c2可以相同，也可以不同。

2.虽然在以上的具体实施方式中说明根据本发明的混合动力车辆用热交换系统包括两个具有上述结构的热交换单元，但是本发明不限于此。例如可以由大于两个具有上述结构的热交换单元构成根据本发明的混合动力车辆用热交换系统，并且在热交换系统的相邻的两个热交换单元之中，一个热交换单元的第一通道1与另一个热交换单元的第二通道2之间设置附加的中间容器3。