[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，其中在用于冷却电池模块的制冷剂流动的制冷剂通道的整个区域内产生制冷剂的连续相变，以使电池模块的所有电池单元的冷却性能最大化，并且能够实现电池单元的均匀冷却。电池冷却装置包括：制冷剂板，在多个电池单元的布置方向上延伸，并且用于冷却多个电池单元的制冷剂在制冷剂板内流动；以及冷却剂板，设置成与制冷剂板进行热交换，并且用于使由电池单元中产生的热量蒸发的制冷剂液化的冷却剂在冷却剂板内流动。制冷剂板可包括：第一板构件，设置成与多个电池单元进行热交换；第二板构件，设置成与冷却剂板进行热交换；以及制冷剂通道，设置在第一板构件与第二板构件之间，并且制冷剂在制冷剂通道内流动。

技术领域

本发明总体涉及用于车辆的电池冷却装置，且更具体地，涉及一种利用制冷剂的相变将电池模块的电池单元的温度维持在预定范围内的用于车辆的电池冷却装置。

背景技术

近来，电动车辆要求长距离行驶、高功率/高性能行驶和快速充电，并且作为电动车辆的能量源的电池系统具有在其电池单元中流动的高水平的电流，导致产生比应用于现有电动车辆的常规电池冷却装置的容量更大的热量。由于电池单元中产生的热量对电池寿命具有不利影响，因此需要将热量保持在预定的温度范围。

为了电池单元的温度管理，现有的电动车辆使用空冷系统或水冷系统。具体地，空冷系统通过使用冷却风扇将车厢内的空气提供给电池系统，来冷却电池单元。水冷系统通过使用泵将由车辆前部的附加电池冷却器冷却的冷却剂提供给电池系统，来冷却电池单元，其中电池冷却器与散热器或空调压缩机协同工作。然而，为了长距离行驶和高功率/高性能行驶，电动车辆使用高水平的电流，因此即使电动车辆使用冷却性能高于空冷系统的水冷系统，然而为了冷却电池单元中产生的热量，增加空调压缩机(或散热器)和电池冷却器的容量依然是不可避免的。

前述内容仅旨在帮助理解本发明的背景，并不意味着本发明落入本领域技术人员已知的现有技术的范围内。

发明内容

因此，本发明提供一种用于车辆的电池冷却装置，其中在用于冷却电池模块的制冷剂流动的制冷剂通道的整个区域内产生制冷剂的连续相变，从而使电池模块的所有电池单元的冷却性能最大化，并且能够实现电池单元的均匀冷却。

根据本发明，在本发明的用于车辆的电池冷却装置中，可利用冷却剂使由电池单元中产生的热量蒸发的制冷剂恢复为液态制冷剂，从而使电池单元的冷却性能从相对于制冷剂的流动方向设置在上游侧的电池单元到设置在下游侧的电池单元保持均匀。另外，本发明还提供一种用于车辆的电池冷却装置，其中使用一对具有波纹部的板构件构成具有制冷剂通道的制冷剂板，从而提高在制冷剂通道中流动的制冷剂的热交换效率，并提高制冷剂板的制造效率和刚性。

根据本发明的一方面，一种用于冷却由多个电池单元组成的电池模块的用于车辆的电池冷却装置可包括：制冷剂板，在多个电池单元的布置方向上延伸，并且用于冷却多个电池单元的制冷剂在制冷剂板内流动；以及冷却剂板，设置成能够与制冷剂板进行热交换，并且用于使由电池单元中产生的热量蒸发的制冷剂液化的冷却剂在冷却剂板内流动。制冷剂板可包括：第一板构件，设置成能够与多个电池单元进行热交换；第二板构件，设置成能够与冷却剂板进行热交换；以及制冷剂通道，设置在第一板构件与第二板构件之间，并且制冷剂在制冷剂通道内流动。

具体地，第一板构件可设置成与多个电池单元接触，以便能够与其进行热交换，并且第二板构件可设置成与冷却剂板接触，以便能够与其进行热交换。另外，第一板构件可在不与多个电池单元接触的表面上包括具有脊和槽的第一波纹部，第二板构件可在不与冷却剂板接触的表面上包括具有脊和槽的第二波纹部，并且第一波纹部和第二波纹部可以与制冷剂通道的宽度相对应的间隔彼此间隔开。

特别地，第一板构件和第二板构件可构造为平板。第一波纹部可包括朝向制冷剂加热通道延伸的至少一个翅片，并且第二波纹部可包括朝向制冷剂冷却通道延伸的至少一个翅片。另外，设置在第一波纹部上的翅片和设置在第二波纹部上的翅片可通过从炉中钎焊、电阻焊接、超声波焊接和激光焊接中选择的任何一种接合方法分别接合在第一波纹部和第二波纹部的表面上。