[发明专利]用于冷却电动交通工具的牵引电池的方法和冷却装置

说明书

本发明涉及一种用于冷却电动交通工具的牵引电池的方法。其中，使用制冷剂作为冷却介质并且以确定大小的质量流量沿着牵引电池导引通过至少一个通道。所述至少一个通道与牵引电池建立导热连接。按照本发明建议，确定用于冷却牵引电池的可用制冷功率(P_V)，其中，根据所述可用制冷功率(P_V)这样调节制冷剂的质量流量的大小，使得要么没有制冷功率(P_Ist)输出到牵引电池、要么所输出的制冷功率(P_Ist)根据可用制冷功率(P_V)采用多个冷却功率级(I,II)中的相应一个冷却功率级。

技术领域

本发明涉及一种用于冷却电动交通工具的牵引电池的方法，其中，使用制冷剂作为冷却介质并且将其以确定大小的质量流量沿着牵引电池导引通过至少一个通道，其中，至少一个通道与牵引电池建立导热连接。本发明还涉及一种用于实施所述方法的冷却装置，其具有带有多个电池模块的牵引电池，其中制冷剂通过垂直于电池模块的纵向方向的通道沿着电池模块被导引，并且所述通道与电池模块导热连接，其中设有至少一个第一通道，制冷剂能够在所述第一通道中沿第一方向、沿着电池模块导引至至少一个连接元件，并且设有至少一个第二通道，制冷剂能够在所述第二通道中沿第二方向、沿着电池模块再次返回，其中所述第一方向和第二方向相互平行地定向，并且其中所述连接元件将所述通道相互流体连通。

背景技术

本文开头所述的用于冷却电动交通工具的牵引电池的方法和用于实施所述方法的冷却装置由DE 10 2013 225 521 A1已知。具体地，两个含有制冷剂的冷却管路在多个电池模块下方被沿着该电池模块导引，并且从电池模块的电池芯吸收热量。冷却管路垂直于电池模块的电池芯，其中第一管路中的制冷剂的流动方向与第二管道中的制冷剂的流动方向相反。通过在冷却管中输送的制冷剂能够将在牵引电池中产生的热量排出。为此目的，冷却管路被导热地在待冷却的电池模块旁边导引经过。此外，建议将多个电池模块串联连接。这可以通过冷却管路的将电池模块相连接的平行的走向、或者通过冷却管路的将电池模块相连的、曲折状走向进行。类似地，还公开了冷却管路的并联连接。

在DE 10 2009 029 629 A1中，公开了一种用于交通工具电池的温度控制的热交换器，其中腔室由矩形环绕的扁平管形成，所述腔室用于容纳电池单元。在所述扁平管中导引制冷剂，该制冷剂通过歧管分配并再次通过集流管收集。制冷剂在一个方向上平行地流过扁平管。其中也推荐，相邻扁平管的通流逆向地进行。

最后，EP 2 924 797 A1也公开了一种用于冷却电池模块的装置。所述电池模块具有多个电池芯，其中每个电池芯的温度由温度传感器控制。另外，电池模块被冷却管路穿过，在该冷却管路中导引制冷剂。冷却管路可以通过多个阀门流体地分段。控制单元接收来自温度传感器的信号，其中，根据该信号，这样控制用于制冷剂和所述阀的驱动单元，使得制冷剂以不同的方式流过电池模块，并且根据温度状态不同地冷却所述电池模块。

这些已知的制冷剂蒸发冷却的现有技术中的缺点在于，在制冷剂供应不足时会使得导引制冷剂的输送设备(例如设计为管路、导管或类似设备)内部出现温度不均匀。具体地，由于完全蒸发可能发生制冷剂的局部过热，这导致电池芯的温度不均匀。由此产生的温度传播对电池单元的性能和寿命具有负面影响。因此，电池模块的制冷剂蒸发冷却通常仅在牵引电池总体上仅具有相对低的热性能时才能使用。然后，大多存在用于冷却牵引电池所需的制冷功率的可支配性。

未来的电动交通工具将具有明显更大的电力和/或需要快速充电功能。然后可以预期的是，在没有对应措施的情况下、工作点随着制冷功率不足而增加并且牵引电池的负载由于温度传播(Temperaturspreizung)而增高。

发明内容

因此，本发明所要解决的技术问题在于，提供一种用于冷却电动交通工具的牵引电池的方法，其中即使在用于冷却牵引电池的制冷功率不足的情况下也能够确保牵引电池的均匀温控。

此外，本发明所要解决的技术问题在于，提供一种用于实施该方法的合适的冷却装置。