[發明專利]電池冷卻系統

在審

• 申請號: 201880055445.6
• 申請日: 2018-08-14
• 公開（公告）號: CN111033875A
• 公開（公告）日: 2020-04-17
• 發明（設計）人: 托馬斯·布羅伊寧;安德烈亞斯·吉爾萊特;約爾格·施佩克曼;尼古·諾伊巴;曼努埃爾·舍恩
• 申請（專利權）人: 摩丁制造公司
• 主分類號: H01M10/613
• 分類號: H01M10/613;H01M10/60;H01M10/61;H01M10/617;H01M10/6554;H01M10/6555
• 代理公司: 中原信達知識產權代理有限責任公司 11219
• 代理人: 李金剛;梁曉廣

一種電池冷卻系統包括連接到冷卻劑歧管和冷卻劑冷卻器的多個電池冷卻板。冷卻劑冷卻器被構造成用以從循環通過電池冷卻系統的冷卻劑流移除熱量。冷卻劑歧管具有第一室和第二室，這兩者沿縱向方向延伸，并且被分離開且由氣隙隔開。第一室從冷卻劑冷卻器接收冷卻的冷卻劑流，并且第二室將要冷卻的冷卻劑流傳遞到冷卻劑冷卻器。與電池冷卻板一一對應的塑料連接器被安裝到冷卻劑歧管，以將冷卻劑歧管的第一室和第二室與電池冷卻板流體聯接。

相關專利申請的交叉引用

本申請要求于2017年8月30日提交的美國臨時專利申請第62/551,842號的優先權，其全部內容通過引用合并于本文中。

背景技術

已知用于冷卻諸如電池的發熱裝置的冷卻板。這些板通過有效地移除由裝置產生的熱量而將發熱裝置的工作溫度保持在可接受的工作范圍內，從而防止由于過高的溫度導致的設備退化。通常，熱量通過傳遞到流經板的流體流而被移除。在此類應用中，通常期望在板的表面上保持顯著均勻(predominantly uniform)的溫度分布。在電池的冷卻中，特別是在諸如電動或混合動力汽車電池冷卻的應用中，這種均勻的溫度分布可能是特別期望的。

此類冷卻板可以被組裝到電池冷卻系統中。電池冷卻系統可以包括熱交換器(例如，冷卻劑冷卻器)，該熱交換器被構造成用以從循環通過冷卻板的液體冷卻劑流移除熱量。熱交換器內的熱量的移除可以通過例如將熱能傳遞到制冷劑或其它流體的流中實現，該制冷劑或其它流體的流以比液體冷卻劑低的溫度同時循環通過熱交換器。

在一些特定應用中，已經發現單個大電池冷卻板的使用是有問題的，這是由于除其它關注事項外，在整個電池冷卻板上保持適當均勻的平坦度方面的挑戰以及在維持上述均勻溫度分布方面的挑戰。已經發現將電池冷卻系統細分成多個板而產生的優勢，每個板具有較小的表面面積，一個或多個電池可以向該較小的表面面積散熱。然而，電池冷卻系統的此類設計確實在冷卻劑的布設(routing)中產生了復雜性。為了使電池的壽命和性能最大化，特別期望將電池溫度調節到盡可能均勻的水平。作為一個特別的結果，這要求冷卻劑在溫度和流速方面均勻地分配到多個單獨的電池冷卻板。因此，所有電池冷卻板應在流動方面彼此并聯放置。由此，在冷卻劑熱交換器與電池冷卻板中的每個電池冷卻板的入口端口和出口端口之間的多條冷卻劑管線的路徑布設變得昂貴且費力，并且占用大量空間。因此，仍存在改進的空間。

發明內容

根據本發明的一些實施例，一種電池冷卻系統包括連接到冷卻劑歧管和冷卻劑冷卻器的多個電池冷卻板。冷卻劑冷卻器被構造成用以從循環通過電池冷卻系統的冷卻劑流移除熱量。冷卻劑歧管具有第一室和第二室，該第一室和第二室兩者均在縱向方向上延伸，并且被分離開且由氣隙隔開。第一室從冷卻劑冷卻器接收冷卻的冷卻劑流，并且第二室將待冷卻的冷卻劑流傳遞到冷卻劑冷卻器。與電池冷卻板一一對應的塑料連接器被安裝到冷卻劑歧管，以將冷卻劑歧管的第一室和第二室流體聯接到電池冷卻板。

每個電池冷卻板設有冷卻劑入口、冷卻劑出口以及在冷卻劑入口和冷卻劑出口之間延伸穿過電池冷卻板的冷卻劑流動路徑。每個塑料連接器具有連接到歧管的第一室的第一流體端口、連接到歧管的第二室的第二流體端口、與第一流體端口流體連通的第三流體端口，和與第二流體端口流體連通的第四流體端口。第三流體端口被流體聯接至對應的電池冷卻板的冷卻劑入口，并且第四流體端口被流體聯接至對應的電池冷卻板的冷卻劑出口。在至少一些實施例中，電池冷卻板與塑料連接器之間的流體聯接可以使用在部件之間輸送冷卻劑的軟管來實現。

在一些實施例中，冷卻劑歧管的第一室和第二室通過一系列橫跨氣隙的短的、間隔開的腹板彼此連接。在一些特別優選的實施例中，冷卻劑歧管在縱向方向上延伸的長度尺寸是該一系列腹板在該縱向方向上的累積范圍的至少十倍。這使第二室中較熱的冷卻劑與第一室中較冷的冷卻劑之間的不期望的導熱最小化。