[發明專利]用于車輛的電池冷卻裝置

有效

• 申請號: 201811382358.X
• 申請日: 2018-11-20
• 公開（公告）號: CN110581326B
• 公開（公告）日: 2023-07-14
• 發明（設計）人: 全倫哲
• 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;H01M10/617;H01M10/625;H01M10/6554;H01M10/6556;H01M10/6569;B60L58/26
• 代理公司: 北京尚誠知識產權代理有限公司 11322
• 代理人: 龍淳

本發明提供一種用于車輛的電池冷卻裝置，其中在用于冷卻電池模塊的制冷劑流動的制冷劑通道的整個區域內產生制冷劑的連續相變，以使電池模塊的所有電池單元的冷卻性能最大化，并且能夠實現電池單元的均勻冷卻。電池冷卻裝置包括：制冷劑板，在多個電池單元的布置方向上延伸，并且用于冷卻多個電池單元的制冷劑在制冷劑板內流動；以及冷卻劑板，設置成與制冷劑板進行熱交換，并且用于使由電池單元中產生的熱量蒸發的制冷劑液化的冷卻劑在冷卻劑板內流動。制冷劑板可包括：第一板構件，設置成與多個電池單元進行熱交換；第二板構件，設置成與冷卻劑板進行熱交換；以及制冷劑通道，設置在第一板構件與第二板構件之間，并且制冷劑在制冷劑通道內流動。

技術領域

本發明總體涉及用于車輛的電池冷卻裝置，且更具體地，涉及一種利用制冷劑的相變將電池模塊的電池單元的溫度維持在預定范圍內的用于車輛的電池冷卻裝置。

背景技術

近來，電動車輛要求長距離行駛、高功率/高性能行駛和快速充電，并且作為電動車輛的能量源的電池系統具有在其電池單元中流動的高水平的電流，導致產生比應用于現有電動車輛的常規電池冷卻裝置的容量更大的熱量。由于電池單元中產生的熱量對電池壽命具有不利影響，因此需要將熱量保持在預定的溫度范圍。

為了電池單元的溫度管理，現有的電動車輛使用空冷系統或水冷系統。具體地，空冷系統通過使用冷卻風扇將車廂內的空氣提供給電池系統，來冷卻電池單元。水冷系統通過使用泵將由車輛前部的附加電池冷卻器冷卻的冷卻劑提供給電池系統，來冷卻電池單元，其中電池冷卻器與散熱器或空調壓縮機協同工作。然而，為了長距離行駛和高功率/高性能行駛，電動車輛使用高水平的電流，因此即使電動車輛使用冷卻性能高于空冷系統的水冷系統，然而為了冷卻電池單元中產生的熱量，增加空調壓縮機(或散熱器)和電池冷卻器的容量依然是不可避免的。

前述內容僅旨在幫助理解本發明的背景，并不意味著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，本發明提供一種用于車輛的電池冷卻裝置，其中在用于冷卻電池模塊的制冷劑流動的制冷劑通道的整個區域內產生制冷劑的連續相變，從而使電池模塊的所有電池單元的冷卻性能最大化，并且能夠實現電池單元的均勻冷卻。

根據本發明，在本發明的用于車輛的電池冷卻裝置中，可利用冷卻劑使由電池單元中產生的熱量蒸發的制冷劑恢復為液態制冷劑，從而使電池單元的冷卻性能從相對于制冷劑的流動方向設置在上游側的電池單元到設置在下游側的電池單元保持均勻。另外，本發明還提供一種用于車輛的電池冷卻裝置，其中使用一對具有波紋部的板構件構成具有制冷劑通道的制冷劑板，從而提高在制冷劑通道中流動的制冷劑的熱交換效率，并提高制冷劑板的制造效率和剛性。

根據本發明的一方面，一種用于冷卻由多個電池單元組成的電池模塊的用于車輛的電池冷卻裝置可包括：制冷劑板，在多個電池單元的布置方向上延伸，并且用于冷卻多個電池單元的制冷劑在制冷劑板內流動；以及冷卻劑板，設置成能夠與制冷劑板進行熱交換，并且用于使由電池單元中產生的熱量蒸發的制冷劑液化的冷卻劑在冷卻劑板內流動。制冷劑板可包括：第一板構件，設置成能夠與多個電池單元進行熱交換；第二板構件，設置成能夠與冷卻劑板進行熱交換；以及制冷劑通道，設置在第一板構件與第二板構件之間，并且制冷劑在制冷劑通道內流動。

具體地，第一板構件可設置成與多個電池單元接觸，以便能夠與其進行熱交換，并且第二板構件可設置成與冷卻劑板接觸，以便能夠與其進行熱交換。另外，第一板構件可在不與多個電池單元接觸的表面上包括具有脊和槽的第一波紋部，第二板構件可在不與冷卻劑板接觸的表面上包括具有脊和槽的第二波紋部，并且第一波紋部和第二波紋部可以與制冷劑通道的寬度相對應的間隔彼此間隔開。

特別地，第一板構件和第二板構件可構造為平板。第一波紋部可包括朝向制冷劑加熱通道延伸的至少一個翅片，并且第二波紋部可包括朝向制冷劑冷卻通道延伸的至少一個翅片。另外，設置在第一波紋部上的翅片和設置在第二波紋部上的翅片可通過從爐中釬焊、電阻焊接、超聲波焊接和激光焊接中選擇的任何一種接合方法分別接合在第一波紋部和第二波紋部的表面上。