[发明专利]用于冷却特别是电动车辆的电池的装置以及具有这种装置的车辆

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于冷却特别是电动车辆、混合动力或全电动类型的车辆的电池的装置。

背景技术

装有电动机的车辆通过电池供电，考虑其初始成本，电池的寿命是非常重要的。

这些电化学电池对于温度变化非常敏感，其通常被设计为在20-40℃的范围或者甚至20-30℃的范围内最佳地运行。

高于40℃的温度可能改善锂电池的性能，但是会提高其退化的速度，40℃的温度对于确保长的使用寿命来说已经很高了。

对于NiMH(或者NiCd)类型的电池来说，高于40℃的温度会影响电池的充电容量。

由于电池具有相对大的尺寸和重量(对于可提供100-150km范围的150-200kg的电池，典型地为15-20kWh)，这些电池的温度会缓慢升高并且难于冷却。

由于热量的产生与电流的平方成比例，并且功率与电流成比例，因此热量的产生与功率的平方成比例。

因此，电池的非常快速的充电(大约15分钟内)会在电池中导致非常多热量的产生。

在使用对电池快速充电的系统的情况下，随着车辆的使用在其完全放电之后，驾驶员可通过对电池快速充电而在同一天中多次使用车辆。

在这种情况下，电池的温度将越来越多地增加，直到达到最大允许温度，并且电池在两次快速充电周期之间没有时间进行冷却。

因此，为了保护电池的使用寿命，对电池进行冷却是有必要的。

文献US 5 834 132提供一种用于调节机动车辆的电池的温度的系统。

这种系统提出一种在电池的单元之间行进的冷却回路，该回路可通过储液器提供冷却流体。

有必要使用泵来循环冷却流体。

该流体借助于散热器和与其相连的风扇而被外部空气冷却。

然而，为了确保有效的冷却，散热器的尺寸和风扇的容量必须相当大，外部空气和流体之间以及电池和流体之间的温度差都相对较小。

这会导致这种系统具有相对大的体积和重量，此外，由于具有大尺寸的冷却回路、泵、散热器和通风设备以及由于必须的阀，这样的系统会很复杂并且昂贵。

此外，在连续快速充电的情况下，由于在非常短的时间内并且在很高的周围温度(高于30℃)条件下会产生大量的热量，这样的系统不能充分有效地冷却电池。

另一种已知冷却装置使用车辆的空调系统来冷却电池。

这种装置安装于Ford Escape型的车辆上，并且在图1中概略地示出。

这种装置包括位于乘客舱2中的蒸发器1，该蒸发器1通过两个管道4、5与位于乘客舱外的冷凝器3连接，制冷剂在管道4、5中流动，该制冷剂例如可以是氟里昂，它在压缩机6中被压缩。

这两个管道4、5与两个支管道7、8相连，所述支管道7、8连接至蒸发器9，该蒸发器冷却封装有电池11的壳体10的内部。

保持器12、13使调节冷却剂在管道4、5和7、8中的流动成为可能。

因此，该冷却装置需要第二蒸发器9，这会使得生产该冷却装置变得庞大并且昂贵。

发明内容

本发明的目的是消除上述装置的缺陷。

该目的根据本发明通过一种用于冷却机动车辆—特别是电动车辆—的电池(蓄电池，电池组)的装置实现，该车辆配备有空调，该空调包括位于车辆的乘客舱内的蒸发器和位于该乘客舱外的冷凝器，其特征在于，该装置包括位于蒸发器和电池之间的空气管道(空气输送道)，该空气管道能抽取由蒸发器产生的冷空气的一部分，并将它送至电池以冷却该电池。

由于该装置既不包括用于冷却剂的支管道，也不包括用于冷却电池的第二蒸发器，因此这种冷却装置更加简单、成本更低并且体积更小。

优选地，蒸发器位于与所述空气管道连通的封罩(外壳)内，并且电池位于所述空气管道通入其中的壳体(容器)内。

因此，电池周围的空气可以通过经空气管道送入该壳体内的冷空气而被冷却。

因此，由车辆的空调中的蒸发器产生的冷空气既用于冷却车辆的乘客舱又用于冷却电池。

因此，蒸发器位于其中的封罩包括通入乘客舱中的冷空气出口，并且所述壳体包括通向自由的外部空气的空气出口。

优选地，所述空气管道包括活门(活阀，风门片，翻板，volet)，该活门能在所述空气管道的关闭位置和打开位置之间移动。

该装置还可包括用于控制活门在上述两个位置之间的移动的机构。