[发明专利]用于车辆的电池冷却装置

说明书

本发明提供一种用于车辆的电池冷却装置以冷却单电池。该装置包括相变材料(PCM)，该相变材料冷却单电池并设置成与单电池交换热量，用于冷却相变材料的冷却水设置成与相变材料交换热量。因此，相变材料通过单电池的发热来加热，同时相变材料通过冷却水的吸热来冷却，从而促进相变材料的连续相变。

技术领域

本发明总体上涉及用于车辆的电池冷却装置，更具体地涉及使用相变材料冷却单电池的用于车辆的电池冷却装置。

背景技术

最近，电动车辆需要长距离行驶、高功率/高性能行驶和快速充电。作为电动车辆能量源的电池系统具有在其单电池中流动的高水平的电流，这导致其发热量大于安装在现有电动车辆中的传统电池冷却装置的容量。由于单电池中产生的热量对电池寿命有不利影响，因此需要将热量保持在预定的温度范围内。

为了保持单电池的温度，现有电动车辆使用空气冷却系统或水冷却系统。特别地，空气冷却系统使用冷却风扇向电池系统提供车厢内的空气，从而冷却单电池。水冷却系统使用泵向电池系统提供由车辆前部中的附加电池冷却器冷却的冷却剂，从而冷却单电池。特别地，电池冷却器与散热器或空调压缩机协同操作。然而，电动车辆使用高水平的电流用于长距离行驶和高功率/高性能行驶，因此，即使电动车辆使用冷却性能大于空气冷却系统冷却性能的水冷却系统，增加空调压缩机(或散热器)和电池冷却器的容量以冷却单电池中产生的热量也是不可避免的。

发明内容

本发明提供一种用于车辆的电池冷却装置，该装置使用相变材料(PCM)冷却单电池。PCM可以与单电池交换热量，用于冷却相变材料的冷却水可以与相变材料交换热量，以通过单电池的发热来加热相变材料。同时，相变材料可以通过冷却水的吸热来冷却，从而促进相变材料的连续相变。电池冷却装置可以经配置通过在单电池盖内部的相变材料(PCM)熔化期间吸收热量来冷却单电池。此外，单电池盖与冷却通道接触，冷却水流过冷却通道以冷却相变材料，从而促进相变材料的连续相变。

因此，本发明提供一种用于车辆的电池冷却装置，通过该装置冷却具有多个单电池的电池模块，该装置可以包括：多个单电池盖，设置在多个单电池的至少一些单电池之间，并且包括通过与单电池盖相邻的单电池的发热来加热的相变材料；和冷却板，设置成经由单电池盖与相变材料交换热量，并允许用于冷却相变材料的冷却水从中流过。

根据本发明的示例性实施例，单电池盖中的每个可以包括设置在彼此相邻的单电池之间的第一板；并且相变材料可以设置在第一板的内部。具体而言，第一板可以在其内部包括可填充有相变材料的容纳室(例如，空间)，并且相变材料可以设置在彼此相邻的单电池之间。换句话说，第一板可以与彼此相邻的单电池的外表面接触，并且容纳室中的相变材料可以设置成经由第一板与相邻单电池的整个外表面交换热量。另外，单电池盖可以从第一板垂直地延伸，并且可以包括设置在冷却板的顶面上的第二板，第二板可以设置在单电池中的每个的底面上。

另外，根据本发明的示例性实施例，冷却板可以设置成通过与单电池盖接触而交换热量。冷却板可以包括多个冷却水通道，冷却水可以在冷却水通道中的每个中流动，以固化由于单电池的发热而熔化和液化的相变材料。冷却水通道中的每个可以在单电池的布置方向上延伸。

根据如上所述的本发明的电池冷却装置，由于相变材料可以通过单电池的发热来加热，同时通过冷却水来冷却，因此在单电池的冷却期间可以连续重复相变材料的相变(固体→液体)。因此，当单电池被相变材料冷却时，相变材料可能由于相变而连续产生潜热，从而有效地冷却单电池。当使用由相变产生的潜热来冷却单电池，而不是使用单相显热来冷却单电池时，相变材料可从单电池吸收的热量增加几倍。因此，与现有技术的水冷却系统不同，当使用本发明的电池冷却装置时，不需要增加空调压缩机和冷却器的容量。

附图说明

结合附图，从下面的详细描述中将更清楚地理解本发明的上述和其它目的、特征和其它优点，其中：

图1和图2是示出根据本发明示例性实施例的用于车辆的电池冷却装置的视图；