[發(fā)明專利]用于車輛的電池冷卻裝置

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201711278395.1
• 申請日: 2017-12-06
• 公開（公告）號: CN109698394B
• 公開（公告）日: 2021-11-26
• 發(fā)明（設計）人: 全倫哲;金敏煜;金達
• 申請（專利權）人: 現代自動車株式會社;起亞自動車株式會社
• 主分類號: H01M10/613
• 分類號: H01M10/613;H01M10/625;H01M10/6569
• 代理公司: 北京戈程知識產權代理有限公司 11314
• 代理人: 程偉;韓爍

本發(fā)明提供一種用于車輛的電池冷卻裝置。由于當液態(tài)制冷劑通過與電池熱源熱接觸而汽化時的汽化熱，以及汽化的制冷劑通過與單獨的冷卻劑熱接觸而變回到液態(tài)，所述裝置使制冷劑反復相變以冷卻電池?？梢允贡榧罢麄€用于冷卻電池的制冷劑通道的所有電池單元的冷卻效果最大化，并且均勻地冷卻電池單元。

技術領域

本發(fā)明涉及一種用于車輛的電池冷卻裝置，更具體地涉及這樣一種用于車輛的電池冷卻裝置，其利用制冷劑的相變而將電池單元的溫度保持在預定范圍內。

背景技術

近來，由于電動車輛需要能夠實現長距離、高功率/高性能的驅動并且需要快速充電，因此高強度電流流向作為電源的電池系統(tǒng)的電池單元，由此產生的熱量導致比已經應用于現有電動車輛的電池單元的溫度更高。電池單元產生的熱量嚴重影響電池的使用壽命，因此應該將熱量控制在預定的溫度范圍內。

風冷系統(tǒng)和水冷系統(tǒng)已經應用于現有的電動車輛以調節(jié)電池單元的溫度，其中風冷系統(tǒng)通過利用冷卻風扇向電池系統(tǒng)供應空氣來使用車廂內的空氣用以冷卻電池單元，而水冷系統(tǒng)通過向電池系統(tǒng)供應冷卻劑來冷卻電池單元(冷卻劑利用泵通過由在車輛的前部的散熱器或空調壓縮機操作的專用冷卻器進行冷卻)。然而，由于使用高強度電流以高功率和高性能來驅動電動車輛進行長距離行駛，因此即使在應用了水冷系統(tǒng)時，也需要增加空調壓縮機(或散熱器)和冷卻器的容量用以消除由電池單元產生的熱量。

公開于本部分的上述信息僅僅用于加深對發(fā)明背景的理解，因此其可以包含的信息并不構成在本國已為本領域技術人員所公知的現有技術。

發(fā)明內容

本發(fā)明提供了一種電池冷卻裝置，所述裝置通過以下方式使制冷劑反復相變，即當液態(tài)制冷劑通過與電池熱源熱接觸而汽化時由于汽化熱而使得電池被冷卻，汽化的制冷劑通過與單獨的冷卻劑熱接觸而變回到液態(tài)，由此可以使通過整個用于冷卻電池的制冷劑通道的所有電池單元的冷卻效果最大化，并且均勻地冷卻電池單元。

換言之，本發(fā)明采用電池冷卻結構，該電池冷卻結構使制冷劑通道中的制冷劑反復連續(xù)的相變，用于冷卻電池模塊的制冷劑流經制冷劑通道，使得制冷劑對在制冷劑通道的上游側的端部處的電池單元(第一個電池單元)的冷卻性能保持到下游側的端部的電池單元(最后一個電池單元)，由此使所有電池單元的冷卻效果最大化，并且均勻地冷卻所有電池單元。

在一個方面，本發(fā)明提供一種電池冷卻裝置，其用于冷卻用于車輛的具有多個電池單元的電池模塊，所述裝置可以包括制冷劑通道，其設置在電池單元的排布方向上以能夠與電池單元熱交換；以及冷卻劑通道板，其設置為能夠與所述制冷劑通道熱交換，冷卻劑流經所述冷卻劑通道板，所述冷卻劑通道板允許所述冷卻劑用于將來自所述制冷劑通道的電池單元的熱而加熱的制冷劑冷卻成液態(tài)。在示例性實施例中，制冷劑通道可以設置為能夠通過接觸與電池單元熱交換，冷卻劑通道板可以設置為能夠通過接觸與制冷劑通道熱交換。

在另一個示例性實施方案中，制冷劑通道可以具有多個制冷劑加熱通道和多個制冷劑冷卻通道，經過所述多個制冷劑加熱通道的制冷劑可以通過與電池模塊熱交換而被加熱，經過所述多個制冷劑冷卻通道的制冷劑可以通過與所述冷卻劑通道板熱交換而被冷卻，所述制冷劑加熱通道和所述制冷劑冷卻通道可以交替地設置在電池單元的排布方向上。因此，流經所述制冷劑通道的制冷劑可以通過來自于電池單元的熱量而在所述制冷劑加熱通道中被加熱成氣態(tài)，并且可以通過所述冷卻劑通道板中的冷卻劑而在所述制冷劑冷卻通道中被冷卻成液態(tài)，并且制冷劑的這些相變可以在制冷劑流經制冷劑通道時持續(xù)。

另外，冷卻劑通道板可以具有冷卻劑通道，冷卻劑流經所述冷卻劑通道，并且冷卻劑的流動方向可以垂直于流經所述制冷劑通道的制冷劑的流動方向。在另一個示例性實施方案中，電池單元和制冷劑加熱通道可以通過具有高熱傳遞性能的中間體彼此接觸以能夠進行熱交換，并且冷卻劑通道板和制冷劑冷卻通道可以通過另一中間體彼此接觸以能夠進行熱交換。此外，冷卻劑通道板可以具有多個冷卻劑通道，并且冷卻劑通道可以布置成分別面對制冷劑冷卻通道。

附圖說明