[发明专利]电池冷却系统

说明书

技术领域

本发明涉及一种设有电池冷却管的电池冷却系统，运用均匀的接触力使该电池冷却管压靠在机动车辆的电池或电池模块上，以获得改善的热接触。

背景技术

在电能储存中，给机动车辆（如电动车辆或混合动力车辆）提供电压的装置常被称做电池，大多数情况下，采用多个电池模块，其通过借助于电解质的氧化和还原的电化学原理来工作，从而产生热损失。

一堆单独的电池模块大多数情况下被夹在机械端板和拉杆之上以建立能量储存。除了模块彼此之间的机械固定，端板和拉杆尤其用于抵消由电池模块运行时产生的气压变化而引起的变形。

为了保证所需的操作温度，电池模块通常需要冷却，即通过热交换器（也叫做电池冷却器）消除过量的热。在混合动力车辆中，电池冷却器可连接到发动机的冷却剂回路，在电动车辆中，则连接到HVAC系统的制冷剂回路。

在现有技术中，电池冷却器或者电池冷却管分别直接结合到电池或在电池外壳上压靠着电池模块。

例如，在DE 102010038600A1中描述了一种用于电池模块的冷却系统，其设有一个弹簧系统，该弹簧系统将冷却系统平压在电池模块的底部，该弹簧系统布置在电池外壳和冷却系统之间，支撑抵靠着电池外壳的底部。

在EP 2337142A1中，描述了一种用于电池模块的冷却系统，其带有弹性设立的冷却系统的平面接触板，其靠预应力将自身压靠在电池底部。

在DE 102010029872A1中，描述了一种用于电池模块的冷却系统，其带有几个夹紧元件，迫使平坦的冷却体到电池模块的底部。

一般而言，目前将电池冷却器压合到电池模块的概念设计非常重，以至于需要很大的安装空间，这大大增加了电池的总重量。

发明内容

本发明的目的在于提供一种简单、重量轻、划算且能以最小的空间需求来冷却电池模块的电池冷却系统。

根据权利要求1的特征的主题解决了该问题；从属权利要求中给出了进一步的实施例。

根据本发明，更具体的说，由一种包括电池、两个电池冷却管和夹紧元件的电池冷却系统解决了该问题，夹紧元件为了热接触而迫使电池冷却管抵靠在电池上。假设电池通常是矩形，则电池冷却管平行放置，且彼此保持一定距离并纵向放置在电池上。夹紧元件设计有中心部分和从中心部分的两边延伸的两个夹持翼，每个夹持翼在纵向延伸中（在纵向方向的延伸中）与电池冷却管相接触。这样，对于一个优选实施例，作为扁管被设立的电池冷却管在其整个长度被抵靠在电池上，并且提供适当的力，电池的热损失就可通过扁管的大表面被吸收。

为了在电池冷却管的整个纵向延伸上实现均匀的夹紧力，夹紧元件的中心部分优选地设有加强件，夹持翼从该中心部分延伸。

沿纵向延伸的加强件有利地被设立为焊道或肋。

夹紧元件自身有利地被设立为由金属材料制成的弹簧片。

根据本发明的有利实施例，夹紧元件借助螺栓连接在中心部分处通过形成和力闭合可逆地直接连接到电池。或者，外壳执行形成闭合导引，电池螺栓执行压到一起的操作。

由于已经在预装配期间单独的能量存储电池可被螺栓连接到电池冷却器，所以在最后装配过程中付出的努力相对较低.

为了防止不需要的热量通过夹紧元件输入，夹紧元件优选地被设立成与电池冷却管热隔离。

如果夹紧元件直接连接到电池，可预料另外的热传递通过夹紧元件从电池到达电池冷却管，一方面热量直接从电池输入到电池冷却管，另一方面热量间接通过夹紧元件输入到电池冷却管。

根据本发明的优选实施例，夹紧元件的长度在150mm到400mm之间，与电池的长度相配。

如果夹紧元件被设立成由片构成，则夹紧元件的材料厚度在0.3mm到1.0mm之间。

优选地，夹紧元件被保持在刚性载体处，以用于增加刚性，该载体的材料厚度在6mm到10mm之间。

或者，可以使用预拱度的载体，使得在装配时可以以限定的方式变形。这样，材料的厚度可小于6mm。

载体也可是电池外壳的一部分，如受弹簧片支撑的肋。

本发明的优选实施例是载体设有用于增加刚性的预拱度，因此其材料厚度小于6mm。

根据本发明的进一步的有利实施例，刚性载体设立在电池的外壳结构中。

优选地，本发明的概念是通过由金属片制成的夹紧元件而建立的，夹紧元件通过限定的变形分别产生从电池冷却器到电池或电池模块上的接触力。根据技术要求，弹簧特性可根据胡克定律通过夹紧元件的材料特性、材料厚度和形成设计来调整。