电池冷却单元及电池冷却系统的制作方法
未命名
09-01
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1.本发明涉及一种用于冷却电池的电池冷却单元及安装有电池冷却单元的电池冷却系统。
背景技术:
2.例如,安装于车辆上的电池在工作中会变得高温。从电池的长使用寿命化的观点来讲,希望冷却变得高温的电池。目前,作为冷却变得高温的电池的技术,专利文献1中的技术被公开。
3.专利文献1中公开的电池冷却单元串联地设置有抵接于电池的多个热交换器,在这些热交换器的内部,依次流过热介质,通过与热介质的热交换从而冷却电池。
4.现有技术文献
5.专利文献
6.专利文献1:特开2011-134659号公报
技术实现要素:
7.发明将要解决的课题
8.在专利文献1公开的电池冷却单元中,在以热介质的流动方向为基准的情况下,随着热介质自上游侧向下游侧流动,由于接受电池的热量而使热交换性能下降。在热交换性能下降的部位,产生不能充分冷却电池的隐患。
9.本发明以提供一种能够冷却电池的整体的电池冷却技术为课题。
10.用于解决课题的手段
11.以下的说明中,为了容易理解本发明,用括号标注附图中的参照符号,由此,本发明并不限于图示的实施方式。
12.根据本发明的一个实施方式,提供一种能够通过热介质冷却电池(ba)的电池冷却单元(40;40a;40b;40c;40d),包括:
13.自所述电池冷却单元(40;40a;40b;40c;40d)的外部流入热介质的流入口(41)、向所述电池冷却单元(40;40a;40b;40c;40d)的外部流出热介质的流出口(42)、与所述电池(ba)热连接的多个热交换部(51-54)以及将自所述流入口(41)流入的热介质分配至所述多个热交换部(51-54)的分配流路(60);
14.在将所述热交换部(51-54)中的、任意两个所述热交换部(51-54)以所述热介质的流动方向为基准,作为上游侧热交换部(51-53)和比所述上游侧热交换部(51-53)更靠近下游侧配置的下游侧热交换部(52-54)的情况下,
15.所述分配流路(60)具有分流部(61-63)和合流部(81-83),
16.所述分流部(61-63)分流为,使自所述流入口(41)流入的热介质的一部分向所述上游侧热交换部(51-53)流动的导入路(71-73)和绕过所述上游侧热交换部(51-53)的迂回路(66),
17.所述合流部(81-83)使在所述上游侧热交换部(51-53)流通的热介质与在所述迂回路(66)流动的热介质的一部分或者全部合流,并流向所述下游侧热交换部(52-54)。
18.并且,根据本发明的另外一种实施方式,提供一种电池冷却单元(40;40b;40c),能够通过热介质冷却电池(ba),包括:
19.自所述电池冷却单元(40;40b;40c)的外部流入热介质的流入口(41),向所述电池冷却单元(40;40b;40c;)的外部流出热介质的流出口(42)以及向与所述电池(ba)热连接的多个热交换部(51-54)分配的分配流路(60),
20.在所述热交换部(51-54)的设置数量为n个的情况下,以所述热介质的流动方向为基准,从上游侧到下游侧,以第一热交换部(51)、第二热交换部(52)的顺序一直配置到第n热交换部(54),
21.所述分配流路(60)具有第一分流部(61-63)和(n-1)个合流部(81-83),
22.所述第一分流部(61-63)分流为,使自所述流入口(41)流入的热介质的一部分向所述第一热交换部(51)流动的第一导入路(71-73)和绕过所述第一热交换部(51)的迂回路(66),
23.(n-1)个所述合流部(81-83)包括从第一合流部(81)到第(n-1)合流部(83)的合流部,所述第一合流部(81)使在所述第一热交换部(51)流通的热介质与在所述迂回路(66)流动的热介质的一部分合流,并流向所述第二热交换部(52),所述第(n-1)合流部(83)使在所述第(n-1)热交换部(53)流通的热介质与在所述迂回路(66)流动的热介质的全部合流,并流向所述第n热交换部(54)。
24.发明的效果
25.在本发明中,提供了一种能够冷却电池的整体的电池冷却技术。
附图说明
26.图1是安装有根据实施例1的电池冷却单元的电池冷却系统的模式图。
27.图2是关于图1所示的电池冷却单元的说明图。
28.图3是关于根据实施例2的电池冷却单元的说明图。
29.图4是关于根据实施例3的电池冷却单元的说明图。
30.图5是关于根据实施例4的电池冷却单元的说明图。
31.图6是关于根据实施例5的电池冷却单元的说明图。
具体实施方式
32.以下将基于附图说明本发明的实施方式。
33.<实施例1>
34.参照图1。例如,电池冷却系统10安装于使用发动机作为驱动源的车辆,是为了冷却电池ba而被使用。电池ba是为了使发动机工作而被使用。被冷却的电池ba的数量可以是一个,也可以是两个以上的多个。
35.电池冷却系统10包括循环制冷剂的制冷循环20,与该制冷循环20热结合并循环冷却水的冷却水循环30,使所述制冷循环(20)和所述冷却水循环(30)热接合,使制冷剂与冷却水进行热交换的制冷机(13)。
36.制冷循环20包括在制冷机13中压缩并排出被加热的制冷剂的压缩机21,使自所述压缩机21排出的制冷剂的热量散热的散热器22,具有在该散热器22中贮存成为液体的液态制冷剂的储存罐23和使自散热器22流出的制冷剂减压并流向制冷机13的减压装置24。
37.需要说明的是,制冷循环20也可以在制冷机13和压缩机21之间设置贮存器(未示出)以替代储存罐23。并且,储存罐23也可以与散热器22一体设置。
38.这些压缩机21、散热器22、储存罐23以及减压装置24通过制冷剂流过的制冷剂流路25连接。制冷剂在制冷剂流路25内循环。
39.制冷循环20,例如也可以具有未图示的分流回路,并构成为对车辆的室内制冷。
40.在散热器22的附近,例如,可以设置强制使空气流动,用于促进制冷剂的散热的风扇22a。
41.制冷机13使冷却在冷却水循环30中循环的冷却水的热交换器发挥作用。
42.冷却水循环30包括压送冷却水的泵31和在制冷机13中流入被冷却的水而冷却电池ba的电池冷却单元40(以下,简记为冷却单元40)。
43.泵31和电池冷却单元40通过能够使冷却水流动的冷却水流路33连接。冷却水在泵31和电池冷却单元40中循环。
44.需要说明的是,电池ba也能够通过冷却水以外的制冷剂、机油等冷却。这些冷却水,制冷剂,机油等,也可以称为用于冷却电池ba的热介质。
45.并且,在用冷却水作为热介质的情况下,优选地,可以混入乙二醇等防冻剂成分、防锈成分。防止由于冷却水的冻结、腐蚀而使冷却水循环30和冷却单元40破损。在用机油作为热介质的情况下,优选地熔点比水低。即使户外空气温度在冰点以下,冷却水循环30也能够运转。
46.参照图2,冷却单元40包括自冷却单元40的外部流入冷却水的流入口41、向冷却单元40的外部流出冷却水的流出口42、在这些流入口41和流出口42之间配置的与电池ba热连接的4个热交换部51-54、自流入口41流入的冷却水流过的,向各热交换部51-54分配冷却水的分配流路60。
47.冷却单元40通过冲压金属板,能够一体地形成各部分。并且,冷却单元40也可以通过连接不同的多个部件而形成。例如,可以通过分别制作热交换部51-54、由流入口41和流出口42形成的分配流路60并连接。并且,冷却单元40优选通过冲压铝合金形成下侧金属板和上侧金属板,使其相互贴合形成临时组装状态,通过钎焊方法连接制造。
48.在热交换部51-54中,冷却水能够在内部流动,并且,外周面与电池ba抵接。热交换部51-54通过在内部流动的冷却水与抵接于外部的电池ba的热交换而冷却电池ba。
49.热交换部51-54以冷却水的流动方向为基准,从上游侧到下游侧,以第一热交换部51、第二热交换部52、第三热交换部53的顺序配置到第四热交换部54。
50.在此,第一热交换部51配置为与第二热交换部52的上游侧邻接。将第一热交换部51相对第二热交换部52,称为配置为与第二热交换部52的上游侧邻接的上游侧热交换部51。并且,将第二热交换部52相对第一热交换部51,称为配置为比上游侧热交换部51更靠近下游侧的下游侧热交换部52。
51.在此,上游侧热交换部及下游侧热交换部可以根据各热交换部51-54的位置相对地决定。第二热交换部52相对第三热交换部53,可以称为上游侧热交换部52。第三热交换部
53相对于第二热交换部52,可以称为下游侧热交换部53。并且,第三热交换部53,相对第四热交换部54,可以称为上游侧热交换部53。第四热交换部54,相对第三热交换部53,可以称为下游侧热交换部54。
52.以下,可以将其集中地称为上游侧热交换部51-53和下游侧热交换部52-54。
53.分配流路60包括:分流自流入口41流入的冷却水的一部分的第一分流部61;使在该第一分流部61中分流的冷却水向第一热交换部51流动的第一导入路71;绕过第一热交换部51的迂回路66;使流过第一热交换部51的冷却水与在迂回路66流动的热介质的一部分合流并流向第二热交换部52的第一合流部81;在该第一合流部81的附近,分流迂回路66的冷却水的一部分的第二分流部62;在该第二分流部62使分流的冷却水向第二热交换部52流动的第二导入路72;使在第二热交换部52流通的冷却水与在迂回路66流动的冷却水的一部分合流并向第三热交换部53流动的第二合流部82;在该第二合流部82的附近,分流迂回路66的冷却水的一部分的第三分流部63;在该第三分流部63中使分流的冷却水向第三热交换部53流动的第三导入路73;使在第三热交换部53流通的冷却水与在迂回路66流动的冷却水的全部合流,并向第四热交换部54流动的第三合流部83;在该第三合流部83中使合流的冷却水向第四热交换部54流动的第四导入路74。
54.第一到第三导入路71-73表示为导入路71-73。导入路71-73能够使自流入口41流入的冷却水的一部分向上游侧热交换部51-53流动。在此,第四导入路74能够使自流入口41流入的冷却水的全部向第四热交换部54(下游侧热交换部54)流动,在这点上与导入路71-73不同。
55.第一到第三分流部61-63表示为分流部61-63。分流部61-63将冷却水在导入路71-73和使上游侧热交换部51-53迂回的迂回路66分流。
56.第一到第三合流部81-83表示为合流部81-83。合流部81-83使在上游侧热交换部51-53流通的热介质与在迂回路66流动的热介质的一部分或者全部合流并向下游侧热交换部52-54流动。
57.说明关于以上说明的电池冷却系统10的作用。
58.参照图1,在制冷循环20中循环制冷剂。制冷剂以在压缩机21中压缩的高温高压的状态被排出。被排出的制冷剂在通过散热器22时,通过与空气的热交换而被冷却、冷凝。通过了散热器22的制冷剂在储存罐23中气液分离,液体状的制冷剂向减压装置24中流动。在减压装置24中制冷剂被减压,成为现气液混合且低温低压的状态。低温低压的制冷剂在通过制冷机13时利用与冷却水的热交换将冷却水冷却。冷却了冷却水的制冷剂(通过冷却水加热,变为气体状的制冷剂)自制冷机13向压缩机21流动。
59.另一方面,在冷却水循环30中循环冷却水。冷却水通过泵31压送,在冷却水流路33中循环。自泵31排出的冷却水在制冷机13流动。流过制冷机13时,冷却水通过制冷剂被冷却。被冷却的冷却水通过冷却单元40。通过冷却单元40时,通过冷却水与电池ba的热交换来冷却电池ba。冷却了电池ba的冷却水自冷却单元40向泵31流动。
60.接着,对在冷却单元40中的电池ba的冷却进行详细说明。
61.参照图2,自流入口41流入的冷却水的一部分在第一分流部61中被分流而流向第一导入路71。导入第一导入路71的冷却水,流过第一热交换部51而冷却电池ba。通过第一热交换部51而温度上升的冷却水向第二导入路72流动。
62.流向第二导入路72的除了通过第一热交换部51的冷却水以外,在迂回路66流动的温度低的冷却水的一部分通过第一合流部81合流。在迂回路66流动的冷却水的一部分在第二分流部62向第二导入路72分流。被导入第二导入路72的冷却水在第二热交换部52流动从而冷却电池ba。通过第二热交换部52而温度上升的冷却水向第三导入路73流动。
63.流向第三导入路73的除了通过第二热交换部52的冷却水以外,在迂回路66流动的温度低的冷却水的一部分通过第二合流部82合流。在迂回路66流动的冷却水的一部分在第三分流部63向第三导入路73分流。被导入第三导入路73的冷却水在第三热交换部53流动从而冷却电池ba。通过第三热交换部53而温度上升的冷却水向第四导入路74流动。
64.流向第四导入路74的除了通过第三热交换部53的冷却水以外,在迂回路66流动的温度低的冷却水的全部通过第三合流部83合流。被导入第四导入路74的冷却水在第四热交换部54流动从而冷却电池ba。通过第四热交换部54而温度上升的冷却水自流出口42向外部流出。
65.在此,自流入口41流入的冷却水的流量设为q(l/s),温度设为to(k)。并且,对于导入第二至第四热交换部52-54的冷却水的流量,相对于通过一个上游侧的热交换部51-53的冷却水增加的冷却水的流量与导入第一热交换部51的冷却水的流量大致相同,在通过各热交换部51-54的冷却水的温度上升到ta(k)的前提下,进一步地说明。
66.自流入口41流入的冷却水的流量为q(l/s),在导入第一热交换部51的冷却水的流量与自迂回路66分配并在第二至第四热交换部52-54合流的各个冷却水的流量大致相同情况下,导入第一导入路71的冷却水的流量成为q/4(l/s)。也就是说,在上述条件下,在热交换部51-54的设置数量为n个的情况下,导入第一导入路71的冷却水的流量成为q/n(l/s)。此时,在第一分流部61分流并流向迂回路66的冷却水的流量为(3
×
q)/4(l/s)。
67.并且,在将自流入口41流入的冷却水的温度设为to(k),将通过与电池ba的热交换上升的温度(上升温度)设为t(k)的情况下,通过第一热交换部51的冷却水的温度ta(k)能够通过ta=to+t表示。需要说明的是,自第一导入路71向第一热交换部51流入的冷却水的温度t1(k)与自流入口41流入的冷却水的温度to(k)大致相同。
68.如上所述,在第一合流部81中合流的冷却水的流量与通过第一热交换部51的冷却水的流量大致相同。导入第二导入路72的冷却水的流量,在通过第一热交换部51的q/4(l/s)上加上来自迂回路66的q/4(l/s),而成为(2
×
q)/4=q/2(l/s)。在上述条件下,在热交换部51-54的设置数量为n个的情况下,第二导入路72的冷却水的流量成为(2
×
q)/n(l/s)。在第二分流部62分流流向迂回路66的冷却水的流量为q/2(l/s)。
69.在第一合流部81合流,并导入第二导入路72的冷却水的温度t2(k)能够通过以下形式表示。通过第一热交换部51的冷却水的流量为q/4(l/s),温度为ta(=to+t)。另一方面,自迂回路66合流的冷却水的流量为q/4(l/s),温度为to。因此,导入第二导入路72的冷却水的温度t2可以用t2=(1/2)
×
ta+(1/2)
×
to表示。在此,ta=to+t,t2=(1/2)
×
(to+t)+(1/2)
×
to=to+t/2(k)。
70.以上,流入第二热交换部52的冷却水与流入第一热交换部51的冷却水相比,温度能够上升t/2(k),另一方面,流量能够增加q/4(l/s)。
71.与第二导入路72的情况相同,导入第三导入路73的冷却水的流量将通过第二热交换部52的冷却水的流量增加q/4(l/s),成为3q/4(l/s)。在热交换部51-54的设置数量为n个
的情况下,第三导入路73的冷却水的流量变为(3
×
q)/n(l/s)。在第三分流部63分流向迂回路66流动的冷却水的流量为q/4(l/s)。
72.在第二合流部82合流,并向第三导入路73导入的冷却水的温度t3(k)可用以下的形式表示。通过第二热交换部52的冷却水的流量为q/2(l/s),温度为ta(=to+t)。另一方面,从迂回路66合流的冷却水的流量为q/4(l/s),温度为to。因此,导入第三导入路73的冷却水的温度t3能够通过t3=(2/3)
×
ta+(1/3)
×
to表示。在此,由于ta=to+t,t3=(2/3)
×
(to+t)+(1/3)
×
to=to+(2/3)t(k)。
73.以上,向第三热交换部53流入的冷却水,与流入第二热交换部52的冷却水相比,温度上升t/6(k)。另一方面,流量能够增加q/4(l/s)。
74.接着,导入第四导入路74的冷却水的流量成为q(l/s)。在热交换部51-54的设置数量为n个的情况下,第四导入路74(第n导入路74)的冷却水的流量成为q(l/s)。也就是说,与流入口41的冷却水的流量相同。
75.在第三合流部83合流,并向第四导入路74导入的冷却水的温度t4(k)可用以下的形式表示。通过第三热交换部53的冷却水的流量为3q/4(l/s),温度为ta(=to+t)。另一方面,从迂回路66合流的冷却水的流量为q/4(l/s),温度为to。因此,导入第四导入路74的冷却水的温度t4能够通过t4=(3/4)
×
ta+(1/4)
×
to表示。在此,由于ta=to+t,t4=(3/4)
×
(to+t)+(1/4)
×
to=to+(3/4)t(k)。
76.以上,向第四热交换部54流入的冷却水与向第三热交换部53流入的冷却水相比,温度上升t/12(k)。另一方面,流量增加q/4(l/s)。
77.电池冷却单元40使与流入口41中的冷却水的温度大致相同的冷却水合流之后,向第二至第四热交换部52-54导入冷却水。因此,能够可靠地向全部热交换部51-54供给具有冷却性能的冷却水。并且,流入各热交换部51-54的冷却水随着向下游流动,上升流入时的温度,另一方面,流量会增加。也就是说,虽然流入下游侧的热交换部(例如,第四热交换部54)的冷却水比流入上游侧的热交换部(例如,第三热交换部53)的冷却水相对的温度上升,但流量增加,由此,能够充分地冷却电池ba。
78.并且,流入上游侧的热交换部(例如,第一热交换部51)的冷却水虽然比流入下游侧的热交换部(例如第二热交换部52)的冷却水相对的流量很少,但是没有(或者很少)温度的上升,由此,能够充分地冷却电池ba。因此,在从上游侧到下游侧的全部的热交换部中,能够将电池ba充分地并且均匀地冷却。
79.对以上说明的冷却单元40,进行总结。
80.冷却单元40包括流入口41,流出口42,与电池ba热连接的多个热交换部51-54,将自流入口41流入的热介质分配至多个热交换部51-54的分配流路60。
81.在热交换部51-54的设置数为4个(n个)的情况下,热交换部51-54以冷却水的流动方向为基准,从上游侧到下游侧,以第一热交换部51,第二热交换部52的顺序到第四热交换部54(第n热交换部54)的方式配置。
82.分配流路60包括在第一导入路71和迂回路66分流流路的第一分流部61。并且,分配流路60具有从使流过第一热交换部51的冷却水与在迂回路66流动的热介质的一部分合流而流入第二热交换部52的第一合流部81,到使流过第三热交换部53(第(n-1)热交换部53)的冷却水与在迂回路66流动的冷却水的全部合流而流入第四热交换部54(第n热交换部
54)的第三合流部83(第(n-1)合流部83)的3个((n-1)个)合流部81-83。
83.并且,分配流路60包括在使自流入口41流入的冷却水一部分向上游侧热交换部51-53流动的导入路71-73和迂回上游侧热交换部51-53的迂回路66分流的分流部61-63。并且,包括使流过上游侧热交换部51-53的冷却水与在迂回路66流动的冷却水的一部分或者全部合流而流向下游侧热交换部52-54的合流部81-83。
84.以上说明的冷却单元40,能够取得以下效果。
85.冷却单元40具有将自流入口41流入的冷却水分配至多个热交换部51-54的分配流路60。具体的,通过分流部61-63分配自流入口41流入的冷却水,一部分通过导入路71-73向上游侧热交换部51-53流动,剩下的冷却水通过迂回路66向上游侧热交换部51-53的下游侧流动。使冷却性能高的热介质向上游侧热交换部51-53流动,并且使通过上游侧热交换部51-53冷却能力下降的冷却水与冷却性能高的冷却水合流,向下游侧热交换部52-54流动。与使冷却水的全部在上游侧热交换部51-53及下游侧热交换部52-54中串联地流动的情况相比,能够使上游侧和下游侧的冷却性能均一化。
86.同时参照图1,冷却单元40使用冷却水作为热介质,适宜作为与制冷循环20组合的电池冷却系统10的一部分而使用。通过液体状的冷却水的流动,在分配流路60中,以预定的比率向导入路71-73和迂回路66分配冷却水变得容易。并且,通过利用制冷机13使具有冷却单元40的冷却水循环30与制冷循环20组合,能够将自电池ba回收的热能自制冷循环20的散热器22向冷却系统的系统外排热。
87.在自第一热交换部51到第四热交换部54(第n热交换部54)中所添加的冷却性高的(温度低的)冷却水的流量是相同的。能够更均匀地冷却电池ba的全体和/或分别冷却多个电池ba。
88.<实施例2>
89.接着,基于附图说明根据实施例2的冷却单元40a。对于冷却单元40a的基本构成,与根据实施例1的冷却单元40(参照图2)是共通的。对于与实施例1共通的部分,沿用相同的符号,省略详细的说明。
90.参照图3,冷却单元40a由两个热交换部51,52构成。在此情况下,第一热交换部51为上游侧热交换部51,第二热交换部52为下游侧热交换部52。
91.第一分流部61在使自流入口41流入的冷却水的一部分向上游侧热交换部51流动的第一导入路71和绕过上游侧热交换部51的迂回路66分流流路。
92.第一合流部81使在上游侧热交换部51流通的冷却水与在迂回路66流动的冷却水的全部合流,并向下游侧热交换部52流动。
93.以上说明的冷却单元40a及安装有此冷却单元40a的电池冷却系统10a能够实现本发明既定的效果。
94.<实施例3>
95.接着,基于附图对根据实施例3的冷却单元40b进行说明。对于冷却单元40b的基本的构成,与根据实施例1的冷却单元40(参照图2)是共通的。对于与实施例1共通的部分,沿用相同的符号,省略详细的说明。
96.参照图4,在电池冷却系统10b中,两组冷却单元40b对置地一体设置。这些冷却单元40b共用流入口41、流出口42及分配流路60。
97.两组冷却单元40b分别具有4个热交换部51-54。以冷却水的流动方向为基准,热交换部51-54中对应的热交换部51-54不在一条直线上,并且各组热交换部51-54交替配置。
98.以上说明的冷却单元40b及安装有该冷却单元40b的电池冷却系统10b也可以实现本发明既定的效果。
99.<实施例4>
100.接着,基于附图对根据实施例4的冷却单元40c进行说明。对于冷却单元40c的基本的构成,与根据实施例3的冷却单元40b(参照图4)是共通的。对于与实施例1和/或实施例3共通的部分,沿用相同的符号,省略详细的说明。
101.参照图5,在电池冷却系统10c中,两组冷却单元40c对置地一体设置。这些冷却单元40c共用流入口41、流出口42及分配流路60。
102.以冷却水的流动方向为基准,热交换部51-53中,对应的热交换部51-53不在一条直线上。另一方面,各组热交换部51-53不是交互配置。即,包括一组热交换部51,52连续配置的部位。
103.以上说明的冷却单元40c及安装有该冷却单元40c的电池冷却系统10c也能够实现本发明既定的效果。
104.<实施例5>
105.接着,基于附图对根据实施例4的冷却单元40d进行说明。对于冷却单元40d的基本的构成,与根据实施例1的冷却单元40(参照图2)是共通的。对于与实施例1共通的部分,沿用相同的符号,省略详细的说明。
106.参照图6,冷却单元40d也可以通过多个部件构成。更为具体的,可流通地连接多个部件的管状的连接管67、68构成分配流路60d的一部分。
107.以上说明的冷却单元40d及安装有该冷却单元40d的电池冷却系统10d也能够实现本发明既定的效果。
108.需要说明的是,冷却单元并不限于安装于混合动力车辆、电动汽车、使用发动机的跨乘型车辆,进一步的,也能够在车辆以外的交通工具、建筑机械等上安装。
109.并且,在使用制冷剂作为热介质的情况下,可以将冷却单元直接配置于制冷循环上。并且,冷却单元也可以不共用空调装置的一部分而独立设置。
110.并且,冷却单元是以2个及4个热交换部的情况为例进行说明的,如果将热交换部设置为多个,则热交换部的数量是几个都可以。综上,热交换部也可以设置为3个,也可以设置为5个以上。
111.进一步地,冷却单元不仅可以配置于电池ba的下面,也可以配置于侧面、上面。并且,也可以使用多个冷却单元对电池的一面或者多个面进行冷却。
112.此外,在冷却单元中,关于导入下游侧热交换部52-54的冷却水的流量,相对于通过一个上游侧的热交换部51-53的冷却水增加的冷却水的流量,是以与导入第一热交换部51的冷却水的流量大致相同的情况来说明的,也可以使增加的冷却水的流量与其不同。例如,对应第四热交换部54的电池ba的发热量在设定为比其他热交换部51-53对应的电池ba的发热量更大的情况下,相对于通过第三热交换部53的冷却水增加的,流过第四热交换部54的冷却水的流量,优选的,多于导入第一热交换部51的冷却水的流量、自迂回路66分配导入第二热交换部52的冷却水的流量及自迂回路66分配导入第三热交换部53的冷却水的流
量。由此,对于流过第四热交换部54的冷却水,通过增加在迂回路66流动并导入第四热交换部54的冷却水(温度不会上升,冷却能力高的冷却水)流量,能够确保发热量大的电池ba的冷却能力,均匀地冷却电池ba整体。
113.只要实现本发明的作用及效果,本发明并不限定实施例。
114.产业上的利用可能性
115.本发明的冷却单元,适用于冷却用于车辆上的电池。
116.附图标记的说明
117.10,10a,10b,10c,10d
…
电池冷却系统
118.13
…
制冷机
119.20
…
制冷循环
120.21
…
压缩机
121.22
…
散热器
122.24
…
减压装置
123.30
…
冷却水循环
124.31
…
泵
125.40,40a,40b,40c,40d
…
电池冷却单元
126.41
…
流入口
127.42
…
流出口
128.51
…
第一热交换部(上游侧热交换部)
129.52
…
第二热交换部(下游侧热交换部,上游侧热交换部)
130.53
…
第三热交换部(下游侧热交换部,上游侧热交换部)
131.54
…
第四热交换部(下游侧热交换部,第n热交换部)
132.60
…
分配流路
133.61
…
第一分流部(分流部)
134.62
…
第二分流部(分流部)
135.63
…
第三分流部(分流部)
136.66
…
迂回路
137.71
…
第一导入路(导入路)
138.72
…
第二导入路(导入路)
139.73
…
第三导入路(导入路)
140.81
…
第一合流部(合流部)
141.82
…
第二合流部(合流部)
142.83
…
第三合流部(合流部)
143.ba
…
电池。
技术特征:
1.一种电池冷却单元(40;40a;40b;40c;40d),能够通过热介质冷却电池(ba),其特征在于,包括:自所述电池冷却单元(40;40a;40b;40c;40d)的外部流入热介质的流入口(41)、向所述电池冷却单元(40;40a;40b;40c;40d)的外部流出热介质的流出口(42)、与所述电池(ba)热连接的多个热交换部(51-54)以及将自所述流入口(41)流入的热介质分配至所述多个热交换部(51-54)的分配流路(60);在将所述热交换部(51-54)中的、任意两个所述热交换部(51-54)以所述热介质的流动方向为基准,作为上游侧热交换部(51-53)和比所述上游侧热交换部(51-53)更靠近下游侧配置的下游侧热交换部(52-54)的情况下,所述分配流路(60)具有分流部(61-63)和合流部(81-83),所述分流部(61-63)分流为,使自所述流入口(41)流入的热介质的一部分向所述上游侧热交换部(51-53)流动的导入路(71-73)和绕过所述上游侧热交换部(51-53)的迂回路(66),所述合流部(81-83)使在所述上游侧热交换部(51-53)流通的热介质与在所述迂回路(66)流动的热介质的一部分或者全部合流,并流向所述下游侧热交换部(52-54)。2.一种电池冷却单元(40;40b;40c),能够通过热介质冷却电池(ba),其特征在于,包括:自所述电池冷却单元(40;40b;40c)的外部流入热介质的流入口(41),向所述电池冷却单元(40;40b;40c;)的外部流出热介质的流出口(42)以及向与所述电池(ba)热连接的多个热交换部(51-54)分配的分配流路(60),在所述热交换部(51-54)的设置数量为n个的情况下,以所述热介质的流动方向为基准,从上游侧到下游侧,以第一热交换部(51)、第二热交换部(52)的顺序一直配置到第n热交换部(54),所述分配流路(60)具有第一分流部(61-63)和(n-1)个合流部(81-83),所述第一分流部(61-63)分流为,使自所述流入口(41)流入的热介质的一部分向所述第一热交换部(51)流动的第一导入路(71-73)和绕过所述第一热交换部(51)的迂回路(66),(n-1)个所述合流部(81-83)包括从第一合流部(81)到第(n-1)合流部(83)的合流部,所述第一合流部(81)使在所述第一热交换部(51)流通的热介质与在所述迂回路(66)流动的热介质的一部分合流,并流向所述第二热交换部(52),所述第(n-1)合流部(83)使在所述第(n-1)热交换部(53)流通的热介质与在所述迂回路(66)流动的热介质的全部合流,并流向所述第n热交换部(54)。3.如权利要求2所述的电池冷却单元(40;40b;40c),其特征在于,自所述第一导入路(71-73)导入所述第一热交换部(51)的热介质的量和自所述迂回路(66)分配,并且在从所述第二热交换部(52)到所述第n热交换部(54)的各个所述热交换部(52-54)合流的热介质的量大致相同。4.一种电池冷却系统,其特征在于,安装有权利要求1至3中任意一项所记载的电池冷却单元(40;40a;40b;40c;40d),所述电池冷却系统(10)包括循环制冷剂的制冷循环(20)、和所述制冷循环(20)热结合
的循环冷却水的冷却水循环(30)、使所述制冷循环(20)和所述冷却水循环(30)热结合而使制冷剂与冷却水进行热交换的制冷机(13),所述制冷循环(20)包括在所述制冷机(13)中将被加热的制冷剂压缩并排出的压缩机(21)、对自所述压缩机(21)排出的制冷剂散热的散热器(22)、将自所述散热器(22)流出的制冷剂减压的减压装置(24),所述冷却水循环(30)包括压送冷却水的泵(31)、在所述制冷机(13)中流入被冷却的水以冷却所述电池(ba)的所述电池冷却单元(40;40a;40b;40c;40d)。
技术总结
提供一种能够冷却电池的整体的电池冷却技术。电池冷却单元(40;40A;40B;40C;40D)包括流入热介质的流入口(41)、流出热介质的流出口(42)、热连接于电池(Ba)的多个热交换部(51-54)以及将自流入口(41)流入的热介质分配至多个热交换部(51-54)的分配流路(60)。分配流路(60)具有分流部(61-63)和合流部(81-83),所述分流部(61-63)分流为,使自所述流入口(41)流入的热介质的一部分向所述上游侧热交换部(51-53)流动的导入路(71-73)和绕过所述上游侧热交换部(51-53)的迂回路(66),所述合流部(81-83)使在所述上游侧热交换部(51-53)流通的热介质与在所述迂回路(66)流动的热介质的一部分或者全部合流,并流向所述下游侧热交换部(52-54)。54)。54)。
技术研发人员:高野明彦
受保护的技术使用者:法雷奥日本株式会社
技术研发日:2022.05.24
技术公布日:2023/8/28
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