[實用新型]用于車輛電池的冷卻系統(tǒng)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201420601265.2
• 申請日: 2014-10-17
• 公開（公告）號: CN204464412U
• 公開（公告）日: 2015-07-08
• 發(fā)明（設(shè)計）人: A.戴達(dá)
• 申請（專利權(quán)）人: 大眾汽車有限公司
• 主分類號: H01M10/613
• 分類號: H01M10/613;H01M10/625;H01M10/6568
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司 72001
• 代理人: 陳浩然;宣力偉

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種用于車輛電池的冷卻系統(tǒng)，其包括至少一個冷卻劑管路(通過其來運(yùn)輸冷卻劑)以及用于冷卻劑的運(yùn)輸?shù)睦鋮s劑泵。此外，設(shè)置有用于測定在冷卻劑管路內(nèi)的壓力的壓力傳感器和聯(lián)結(jié)在壓力傳感器處的分析裝置。

背景技術(shù)

混合動力車輛和電動車輛具有被用于驅(qū)動車輛的車輛電池。車輛電池(以下稱電池)包括多個電池單元，其在較長的使用壽命上經(jīng)受較高電流和大量充/放電循環(huán)。電池的使用壽命和功率決定性地取決于工作溫度。這意味著，與理想溫度范圍較小的溫度差已可負(fù)面影響電池。為了確保恒定的最佳工作溫度，現(xiàn)有技術(shù)公開了用于電池的不僅加熱系統(tǒng)而且冷卻系統(tǒng)。除了通過空氣冷卻之外，還已知利用液態(tài)冷卻劑的冷卻系統(tǒng)。

由此，例如文件US?20120003510?A1示出一種用于車輛電池的溫度調(diào)節(jié)的系統(tǒng)，在其中冷卻劑通過布置在電池內(nèi)的冷卻劑管路循環(huán)。通過換熱器來針對性地引起冷卻劑的相變且連續(xù)地冷卻電池。

所說明的該解決方案雖然實現(xiàn)了電池的冷卻，然而冷卻系統(tǒng)的可靠運(yùn)行受限制。在冷卻劑管路處可能出現(xiàn)以裂縫或斷裂的形式的泄漏，由此冷卻劑可能流出且不再維持電池的冷卻。

文件EP?2302727?A1的教導(dǎo)為此提供補(bǔ)施。由該文件已知一種用于各個電池單元的冷卻系統(tǒng)，在其中借助于泵通過冷卻劑管路運(yùn)輸冷卻劑。冷卻劑優(yōu)選地在過壓下通過冷卻劑管路循環(huán)。通過壓力傳感器來監(jiān)控在管路內(nèi)的壓力且在壓力下降的情況下推斷出泄漏。

然而，該冷卻系統(tǒng)也具有在安全性方面的缺點。在冷卻劑管路中出現(xiàn)的過壓不阻止冷卻劑從泄漏中流出。相反：冷卻劑被從管路中壓出。該流出的冷卻劑會不可逆地?fù)p壞電池且觸發(fā)短路。

發(fā)明內(nèi)容

因此本發(fā)明的目的是提供一種不僅可靠地冷卻車輛電池而且即使在冷卻劑管路處出現(xiàn)泄漏的情況下也確保冷卻系統(tǒng)的安全運(yùn)行的帶有冷卻劑管路的冷卻系統(tǒng)。

該目的利用一種根據(jù)權(quán)利要求1的冷卻系統(tǒng)來實現(xiàn)。本發(fā)明的另外的有利的實施形式是從屬權(quán)利要求的內(nèi)容。

根據(jù)本發(fā)明的冷卻系統(tǒng)包括至少一個冷卻劑管路，其在電池區(qū)域中與車輛電池處于熱接觸中。借助于泵來運(yùn)輸流體冷卻劑通過冷卻劑管路。此外設(shè)置有壓力傳感器，利用其來測定在冷卻劑管路內(nèi)的壓力。分析裝置又與該壓力傳感器相聯(lián)結(jié)，由此所測定的壓力可被傳遞到分析裝置處。泵使能夠在冷卻劑管路的電池區(qū)域中施加負(fù)壓。這意味著，在冷卻劑管路內(nèi)產(chǎn)生小于大約1000hPa的環(huán)境壓力的壓力。此外，分析裝置設(shè)立成使得在所施加的負(fù)壓下將通過壓力傳感器所測定的壓力與極限壓力相比較。

通過所測定的壓力與極限壓力的該比較可推斷出冷卻劑管路的泄漏。在無故障的冷卻劑管路中，所測定的壓力應(yīng)大致相應(yīng)于所施加的負(fù)壓。在存在泄漏的情況下，在管路內(nèi)的壓力上升，因為產(chǎn)生與周圍環(huán)境的壓力平衡。分析裝置通過與極限壓力的比較辨識出這。在泄漏的情況中由于所施加的負(fù)壓環(huán)境空氣被抽吸而將冷卻劑盡可能保持在冷卻劑管路內(nèi)。冷卻劑的流出即絕大部分可被阻止。因為冷卻劑在冷卻劑管路內(nèi)繼續(xù)循環(huán)，此外維持電池的冷卻。結(jié)果避免在電池處不受控制的溫度升高。由此可能至少在較短的時間段上確保電池的運(yùn)行，例如為了駛向修理廠。

為了冷卻，冷卻劑管路在電池區(qū)域中與電池處于熱接觸中。電池區(qū)域不僅可包括在電池內(nèi)的區(qū)域而且可包括在電池外的區(qū)域。因為須確保熱接觸，冷卻劑管路的電池區(qū)域應(yīng)位于電池附近。冷卻劑管路優(yōu)選地直接延伸通過電池，例如沿著電池單元。同樣可能的是，冷卻劑管路直接貼靠在設(shè)置用于電池的電池殼體處，以便由此保證與電池的熱接觸。冷卻劑管路與冷卻系統(tǒng)的部件形成封閉的循環(huán)，在其中借助于泵來運(yùn)輸冷卻劑。在此，冷卻劑管路可具有分支或者設(shè)置有多個冷卻劑管路。

設(shè)置用于運(yùn)輸冷卻劑和產(chǎn)生負(fù)壓的泵與冷卻劑管路相聯(lián)結(jié)。該泵可以是活塞泵、膜片泵或其它適合于該目的的泵。冷卻劑通過泵來抽吸且接著被運(yùn)輸通過冷卻劑管路。通過本身閉合的冷卻劑管路以該方式形成冷卻劑的循環(huán)的流動流。冷卻劑的流動被在冷卻劑管路內(nèi)的摩擦影響成使得壓力下降且相對環(huán)境壓力形成負(fù)壓。在泵的入口處的壓力確定所施加的負(fù)壓的大小。為了施加顯著的負(fù)壓，入口壓力須相應(yīng)較小且處在環(huán)境壓力之下。所施加的負(fù)壓優(yōu)選地低于800hPA、優(yōu)選地低于700hPa。因此，能夠可靠地來探測泄漏且冷卻劑絕大部分不從冷卻劑管路中流出。經(jīng)由泵的入口壓力的調(diào)整，所施加的負(fù)壓的可簡單實現(xiàn)的改變是可能的。由此可考慮的是，在通過分析裝置探測泄漏的情況下管路內(nèi)的壓力被附加地降低。結(jié)果，用于在冷卻劑管路與周圍環(huán)境之間的壓力平衡的時間被延長。因此，更久地確保電池的冷卻。