一种用于电堆模块的内部热交换器的制作方法

本技术涉及热交换器，具体为一种用于电堆模块的内部热交换器。

背景技术：

1、电堆模块是新能源领域核心动力单元，其工作过程中会持续产生热量，若热量无法及时均匀散发，会导致电堆内部温度失衡、局部过热，进而影响反应效率、缩短核心部件寿命，甚至引发安全隐患。因此，高效的内部热交换是保障电堆模块稳定运行的关键。

2、现有电堆内部热交换器多依赖单一换热流体循环散热，当电堆局部电芯发热集中时，换热流体的换热速率难以匹配瞬时产热强度，易导致热量积聚形成局部过热，难以满足电堆模块复杂发热场景下的精准控温需求，影响电堆运行稳定性与核心部件寿命。为此提出一种新的技术方案予以解决。

技术实现思路

1、本实用新型的目的在于克服现有技术的不足，适应现实需要，提供一种用于电堆模块的内部热交换器，以解决现有电堆内部热交换器多依赖单一换热流体循环散热，当电堆局部电芯发热集中时，换热流体的换热速率难以匹配瞬时产热强度，易导致热量积聚形成局部过热的技术问题。

2、为了实现本实用新型的目的，本实用新型所采用的技术方案为：设计一种用于电堆模块的内部热交换器，包括外壳，所述外壳的内侧设有设备槽，所述外壳环绕设备槽的内部设有环绕换热槽，相邻所述设备槽之间的外壳内部设有夹心换热槽，所述夹心换热槽的内侧底部设有两块隔板，且两块隔板之间填充有相变材料，所述隔板上方的夹心换热槽内侧设有升降架，所述升降架与夹心换热槽的内侧顶端之间通过弹簧固定相连。

3、本方案中，利用夹心换热槽内相变材料快速吸收热量并熔化，从而实现瞬时降温，有效避免换热流体散热不及时的问题，同时相变材料熔化时体积膨胀，推动内活塞块顶起升降架，同步带动外活塞块上移，扩大夹心换热槽两侧流体流通截面，加速换热流体循环，显著提升局部过热区域的散热效率。

4、优选地，所述升降架的底部中央固定连接有内活塞块，且升降架的底部左右两侧均固定连接有外活塞块，所述内活塞块位于两块隔板之间并与隔板贴合，所述外活塞块与隔板和夹心换热槽的内侧壁贴合。

5、在实际应用中，相变材料吸热熔化体积膨胀，顶推内活塞块带动升降架上移，同步使外活塞块上升扩大流体通道。无需外部动力，快速缓解局部过热，响应及时且散热效率动态提升，适配电堆波动发热场景。

6、优选地，所述环绕换热槽和夹心换热槽连通，所述夹心换热槽的底部设有若干挡块，挡块位于隔板和夹心换热槽的内侧壁之间。

7、在实际应用中，两换热槽连通形成流体循环，环绕槽控整体温度，夹心槽针对性散局部热量；挡块可以扰动流体打破层流，既保障换热均匀，又提升换热系数，避免局部积热，运行稳定。

8、优选地，所述设备槽右侧的外壳内部设有通风槽，所述通风槽的内侧设有换热筒和储存盒。

9、在实际应用中，通风口引入气流流经通风槽，为换热筒风冷；储存盒储存辅助换热流体，配合后续换热。无需额外制冷件，靠被动风冷奠定低温基础，降低能耗，同时紧凑布局适配电堆内部空间，实用性强。

10、优选地，所述换热筒的内侧中心设有前后贯穿的中心槽，所述换热筒的内侧设有内螺旋槽和外螺旋槽。

11、在实际应用中，双螺旋槽增大换热面积，高温与低温流体逆向流动强化热交换，中心槽供气流穿过，进一步带走筒壁热量，换热效率提升明显，确保流体快速降温循环。

12、优选地，所述外螺旋槽的两端通过管道与环绕换热槽连通，所述内螺旋槽的两端则通过管道与储存盒连通，且外螺旋槽与环绕换热槽之间的管道表面设有一号微型水泵，内螺旋槽与储存盒之间的管道表面设有二号微型水泵。

13、在实际应用中，一号泵驱动高温流体进外螺旋槽，二号泵送低温辅助流体进内螺旋槽，精准驱动双流体循环。保证换热持续高效，可根据散热需求调整泵速，适配电堆不同工况，灵活性高。

14、优选地，所述通风槽前后两侧的外壳表面均设有携带滤网的通风口，所述储存盒的外壁设有若干散热片，散热片的外端位于外壳的外侧。

15、在实际应用中，滤网阻挡灰尘进入防部件积灰，散热片增大储存盒散热面积加速降温。既保障换热清洁性，又提升辅助流体降温效率，减少维护频率，延长装置使用寿命，适配长期稳定运行需求。

16、与现有技术相比，本实用新型的有益效果在于：

17、1.本实用新型通过环绕换热槽与夹心换热槽的协同布局，针对局部发热集中区域，利用夹心换热槽内相变材料快速吸收热量并熔化，从而实现瞬时降温，有效避免换热流体散热不及时的问题，同时相变材料熔化时体积膨胀，推动内活塞块顶起升降架，同步带动外活塞块上移，扩大夹心换热槽两侧流体流通截面，加速换热流体循环，显著提升局部过热区域的散热效率。

18、2.本实用新型通过通风槽、换热筒及储存盒构建多重换热的体系，吸收热量后的换热流体经一号微型水泵输送至换热筒外螺旋槽，在通风口引入的气流作用下完成风冷降温；同时二号微型水泵驱动储存盒内的辅助流体流经内螺旋槽，与外螺旋槽流体形成逆向热交换，双重强化散热效果。储存盒外壁的散热片进一步辅助散发热量，确保换热流体快速恢复低温状态，保障电堆模块整体换热稳定高效。

1.一种用于电堆模块的内部热交换器，包括外壳（1），其特征在于，所述外壳（1）的内侧设有设备槽（12），所述外壳（1）环绕设备槽（12）的内部设有环绕换热槽（2），相邻所述设备槽（12）之间的外壳（1）内部设有夹心换热槽（3），所述夹心换热槽（3）的内侧底部设有两块隔板（32），且两块隔板（32）之间填充有相变材料（33），所述隔板（32）上方的夹心换热槽（3）内侧设有升降架（5），所述升降架（5）与夹心换热槽（3）的内侧顶端之间通过弹簧（4）固定相连。

2.如权利要求1所述的一种用于电堆模块的内部热交换器，其特征在于，所述升降架（5）的底部中央固定连接有内活塞块（52），且升降架（5）的底部左右两侧均固定连接有外活塞块（51），所述内活塞块（52）位于两块隔板（32）之间并与隔板（32）贴合，所述外活塞块（51）与隔板（32）和夹心换热槽（3）的内侧壁贴合。

3.如权利要求1所述的一种用于电堆模块的内部热交换器，其特征在于，所述环绕换热槽（2）和夹心换热槽（3）连通，所述夹心换热槽（3）的底部设有若干挡块（31），挡块（31）位于隔板（32）和夹心换热槽（3）的内侧壁之间。

4.如权利要求1所述的一种用于电堆模块的内部热交换器，其特征在于，所述设备槽（12）右侧的外壳（1）内部设有通风槽（13），所述通风槽（13）的内侧设有换热筒（6）和储存盒（9）。

5.如权利要求4所述的一种用于电堆模块的内部热交换器，其特征在于，所述换热筒（6）的内侧中心设有前后贯穿的中心槽（63），所述换热筒（6）的内侧设有内螺旋槽（62）和外螺旋槽（61）。

6.如权利要求5所述的一种用于电堆模块的内部热交换器，其特征在于，所述外螺旋槽（61）的两端通过管道与环绕换热槽（2）连通，所述内螺旋槽（62）的两端则通过管道与储存盒（9）连通，且外螺旋槽（61）与环绕换热槽（2）之间的管道表面设有一号微型水泵（7），内螺旋槽（62）与储存盒（9）之间的管道表面设有二号微型水泵（8）。

7.如权利要求4所述的一种用于电堆模块的内部热交换器，其特征在于，所述通风槽（13）前后两侧的外壳（1）表面均设有携带滤网的通风口（11），所述储存盒（9）的外壁设有若干散热片（10），散热片（10）的外端位于外壳（1）的外侧。