[發明專利]用于車輛的高壓電池的冷卻和加熱系統

在審

• 申請號: 201810236470.6
• 申請日: 2018-03-21
• 公開（公告）號: CN109818102A
• 公開（公告）日: 2019-05-28
• 發明（設計）人: 李尚信;吳萬周;樸昭玧;金才熊;鄭韶螺
• 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;H01M10/615;H01M10/625;H01M10/635;H01M10/647;H01M10/6554;H01M10/6556;H01M10/6568;H01M10/663;B60H1/00
• 代理公司: 北京路浩知識產權代理有限公司 11002
• 代理人: 趙赫;王璇

本發明公開一種用于車輛的高壓電池的冷卻和加熱系統，該冷卻和加熱系統包括：散熱器，鄰近高壓電池模塊的下部設置以將熱量散發到外部空氣；外部空氣冷卻管路，配置成冷卻水在散熱器和高壓電池模塊之間循環，并且主閥設置在外部空氣冷卻管路上；旁通管路，配置成旁通管路的第一端從主閥分支并且旁通管路的第二端連接到外部空氣冷卻管路以旁通散熱器，并且在該旁通管路上設置有熱交換器；以及控制器，配置成當高壓電池模塊需要熱交換時，通過控制主閥來控制高壓電池模塊通過散熱器散發熱量或與熱交換器交換熱量。

技術領域

本發明總體涉及一種用于高壓電池的冷卻和加熱系統，該高壓電池設置有向車輛供應驅動能的高壓電池模塊。更特別地，本發明涉及一種用于車輛的高壓電池的冷卻和加熱系統，其中散熱器鄰近高壓電池設置，從而能夠有效進行高壓電池模塊的冷卻和加熱。

背景技術

配備有向車輛提供驅動能的高壓電池模塊的電動車輛是一種從電能而不是從化石燃料燃燒獲得其驅動能的車輛。雖然電動車輛不產生排氣且產生非常小的噪聲，但由于諸如高壓電池的重量大且電池充電所花費的時間等問題，電動車輛還未投入實際使用。然而，近來，由于污染和化石燃料消耗嚴重問題，再次加速了電動車輛的發展。特別是，為了將電動車輛投入實際使用，必須將作為電動車輛的燃料供應源的高壓電池模塊制造地更輕且更小，同時也必須縮短充電時間，為此正在進行與此相關的研究。

高壓電池模塊包括串聯連接的多個電池單元，并且為了高效地對高壓電池模塊進行充電和放電，高壓電池模塊必須保持適當的溫度。因此，提供用于高壓電池的冷卻和加熱系統，使得根據諸如車外環境或車輛驅動等環境實時檢查高壓電池模塊，從而對高壓電池模塊進行冷卻或加熱。

然而，常規的用于車輛的高壓電池的冷卻和加熱系統的問題在于：用于冷卻高壓電池模塊的散熱器設置在車輛的前部，而高壓電池模塊在車輛的后部設置在地板處，因而當通過散熱器進行熱交換的冷卻水移向高壓電池模塊時會發生熱損失。進一步的問題在于：因為在車輛行駛期間由于車輛外部溫度而發生熱拾取(heat pick-up)現象，因此熱量可能被吸收在高壓電池模塊中。

前述內容僅旨在幫助理解本發明的背景，而并不旨在表示本發明落入本領域技術人員已知的現有技術的范圍內。

發明內容

因此，考慮到現有技術中出現的上述問題而做出了本發明，并且本發明旨在提供一種用于車輛的高壓電池的冷卻和加熱系統，其中通過散熱器熱交換的冷卻水防止熱損失并防止高壓電池由于車輛外部的溫度而被加熱。

為了實現上述目的，根據本發明的一個方面，提供了一種用于車輛的高壓電池的冷卻和加熱系統，該冷卻和加熱系統包括：散熱器，鄰近高壓電池模塊的下部設置以將熱量散發到車輛的下部的外部空氣；外部空氣冷卻管路，配置成冷卻水在散熱器和高壓電池模塊之間循環，并且主閥設置在冷卻水循環所通過的外部空氣冷卻管路上；旁通管路，配置成旁通管路的第一端從主閥分支并且旁通管路的第二端連接到外部空氣冷卻管路以旁通散熱器，并且在該旁通管路上設置有熱交換器，從而冷卻水在熱交換器處與外部冷卻介質交換熱量；以及控制器，配置成當高壓電池模塊需要熱交換時，通過控制主閥來控制高壓電池模塊通過散熱器散發熱量或與熱交換器交換熱量。

外部空氣冷卻管路和旁通管路可形成彼此獨立的流動路徑，其中旁通管路共用外部空氣冷卻管路的包括高壓電池模塊的管路的部分以形成閉合回路。

主閥可以是多通閥，多通閥包括散熱器側的第一通道口、旁通管路側的第二通道口以及高壓電池模塊側的第三通道口；并且當高壓電池模塊需要冷卻時，控制器可以關閉主閥的第二通道口，使得冷卻水通過外部空氣冷卻管路循環以與散熱器交換熱量，從而對高壓電池模塊進行冷卻。

主閥可以是多通閥，多通閥包括散熱器側的第一通道口、旁通管路側的第二通道口以及高壓電池模塊側的第三通道口；并且當高壓電池模塊需要冷卻時，控制器可以關閉主閥的第一通道口，使得冷卻水通過共用外部空氣冷卻管路的包括高壓電池模塊的管路的部分與旁通管路循環，從而冷卻水與熱交換器交換熱量以對高壓電池模塊進行冷卻。