电池系统及其冷却方法技术方案

本发明专利技术提供了一种电池系统及其冷却方法。该系统包括蒸发冷却构件和电池模块，该电池模块具有壳体、电池单元和固体散热片。该壳体容纳电池单元。该固体散热片具有第一和第二板部分。该第一板部分被布置得与电池单元相对。该第二板部分延伸通过壳体并且被安装在蒸发冷却构件上。该固体散热片从电池单元向蒸发冷却构件传送热能。该蒸发冷却构件包含气液制冷剂，并且通过从固态散热片接收的热能将气液制冷剂转换为气态制冷剂。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】【专利摘要】本专利技术提供了一种。该系统包括蒸发冷却构件和电池模块，该电池模块具有壳体、电池单元和固体散热片。该壳体容纳电池单元。该固体散热片具有第一和第二板部分。该第一板部分被布置得与电池单元相对。该第二板部分延伸通过壳体并且被安装在蒸发冷却构件上。该固体散热片从电池单元向蒸发冷却构件传送热能。该蒸发冷却构件包含气液制冷剂，并且通过从固态散热片接收的热能将气液制冷剂转换为气态制冷剂。【专利说明】
本专利技术涉及电池系统及用于冷却电池系统的方法。更具体地，本专利技术涉及包括如下的电池系统:蒸发冷却构件，在所述蒸发冷却构件中具有管道；电池模块，所述电池模块具有壳体、电池单元和固体散热片；所述壳体被配置为在其中保持所述电池单元，所述固体散热片具有第一和第二板部分，所述第一板部分被布置得与所述电池单元相对，所述第二板部分延伸通过所述壳体并且被布置在所述蒸发冷却构件上，所述固体散热片被配置为将热能从所述电池单元传导到所述蒸发冷却构件；并且所述蒸发冷却构件被配置为在所述管道中接收气-液制冷剂，并且利用从所述固体散热片接收的所述热能将所述气-液制冷剂转换为气态制冷剂，而且，本专利技术还涉及用于冷却电池系统的方法。
技术介绍
构成电池系统的电池在充电-放电期间产生热。然而，如果从电池产生的热不被从电池去除而是在其中积聚，则可能由于热而降低电池的性能以及在安全方面导致严重问题。 冷却在电池系统中是必要的，然而，现有的电池系统并没有实现所需水平的冷却。
技术实现思路
要解决的技术问题 本专利技术在此已经认识到对于一种改善的电池系统和用于冷却该电池系统的方法的需要。 作为各种广泛和深入研究以及为解决如上所述的问题的实验的结果，本专利技术的专利技术人已经开发了包括电池模块和具有如下所述的特定结构的蒸发冷却构件的电池系统，并且证实该电池系统能够实现更优越水平的冷却。基于此发现完成了本专利技术。 技术方案 提供了根据示例性实施例的电池系统。电池系统包括其中具有管道的蒸发冷却构件。电池系统进一步包括电池模块，该电池模块具有壳体、电池单元和固体散热片。壳体被配置为在其中保持电池单元。固体散热片具有第一和第二板部分。第一板部分被布置得与电池单元相对。第二板部分延伸通过壳体，并且被布置在蒸发冷却构件上。固体散热片被配置为将热能从电池单元传导到蒸发冷却构件。蒸发冷却构件被配置为接收气-液制冷剂，并且利用从固体散热片接收的热能将气-液制冷剂转换为气态制冷剂。 提供了根据另一个示例性实施例的一种用于冷却电池系统的方法。电池系统具有电池模块和蒸发冷却构件。电池模块具有壳体、电池单元和固体散热片。蒸发冷却构件在其中具有管道。固体散热片具有第一和第二板部分。第一板部分被布置得与电池单元相对。第二板部分延伸通过壳体，并且被布置在蒸发冷却构件上。该方法包括:在蒸发冷却构件的管道中接收气-液制冷剂。该方法进一步包括:利用固体散热片将热能从电池单元传导到蒸发冷却构件，以冷却电池模块。该方法进一步包括:利用由蒸发冷却构件从固体散热片接收的热能来将在蒸发冷却构件中的气-液制冷剂转换为气态制冷剂。 【专利附图】【附图说明】 图1是根据示例性实施例的电池系统的框图； 图2是在图1的电池系统中利用的外壳的示意图； 图3是图1的电池系统的一部分的示意图； 图4是图1的电池系统的一部分的放大示意图； 图5是图1的电池系统的一部分的截面示意图； 图6是图1的电池系统的一部分的放大截面示意图； 图7是图1的电池系统的一部分的另一个放大截面不意图； 图8是图1的电池系统的一部分的示意图； 图9是图1的电池系统的一部分的另一个示意图； 图10是图1的电池系统的一部分的另一个示意图； 图11是图1的电池系统的一部分的截面示意图； 图12-14是根据另一个示例性实施例的用于冷却图1的电池系统的方法的流程图；以及 图15是与在图1的电池系统中利用的压缩机相关联的运行曲线的曲线图。 【具体实施方式】 参见图1-6,图不了根据不例性实施例的用于产生电力的电池系统10。电池系统10包括压缩机22、冷凝器23、膨胀阀24、蒸发冷却构件26、绝缘层28、电池模块40、42、44、46、48、49、管道50、51、52、53、温度传感器60、冷凝器风扇70、71、微处理器80和外壳90。电池系统10的优点是系统10利用蒸发冷却构件26来冷却电池模块40-49，如下更详细所述。 为了理解的目的，术语“制冷剂”对应于可以在热循环中在液体和气体之间可逆地转换的物质。示例性制冷剂包括1?-11、1?-12、1?-22、1?-1344、1?-407(:和R-410A。而且，术语“气-液制冷剂”对应于具有气体和液体混合物的制冷剂。 压缩机22被配置为响应于来自微处理器80的控制信号将气态制冷剂91通过管道51泵入和压缩进冷凝器23内。如所示，管道51流体耦合在压缩机22和冷凝器23之间。 冷凝器23被提供来经由管道51从压缩机22接收气态制冷剂91。并且通过从气态制冷剂91吸取热能将气态制冷剂91转换为液态制冷剂92。如所示，管道52流体耦合在冷凝器23和膨胀阀24之间。在退出冷凝器24后，液态制冷剂92进一步通过管道52被泵入到膨胀阀24。 膨胀阀24经由管道52、53流体耦合在冷凝器23和蒸发冷却构件26之间。膨胀阀24被配置为从冷凝器23接收液态制冷剂92，并且降低液态制冷剂92的压力等级以将液态制冷剂92转换为气-液制冷剂93。气-液制冷剂93被从膨胀阀24经由管道53传递到蒸发冷却构件26的管道110。 参见图1、5和7-11，蒸发冷却构件26被配置为接收气-液制冷剂93，并且利用从在电池模块40-49中的固体散热片230-244接收的热能将气-液制冷剂93转换为气态制冷剂91。结果，蒸发冷却构件26经由从电池模块40-49向蒸发冷却构件26传导热能的固体散热片230-244来冷却电池模块40-49。蒸发冷却构件26包括板部分100和管道110。板部分100具有第一侧120和第二侧122。板部分100进一步包括通道123 (在图11中所示)，其从第一侧120延伸进入板部分100内。管道100被布置在通道123中，并且与板部分100热连通。在一个示例性实施例中，通道123是螺旋形通道，并且管道110是螺旋形管道。管道100流体耦合到管道50，管道50进一步流体耦合到压缩机22。在运行期间，来自蒸发冷却构件26的气态制冷剂91通过管道50被传递至压缩机22。在一个示例性实施例中，板部分100由铝构成，并且管道110由铜构成。当然，在替代实施例中，板部分100和管道110可以由本领域内的技术人员已知的其它导热材料构成。如所示，蒸发冷却构件26被布置在绝缘层28上。绝缘层28被布置在底部外壳部分350上，并且在其上支撑蒸发冷却构件26。绝缘层28将蒸发冷却构件26与底部外壳部分350热绝缘。 参见图5-7，电池模块40、42、44、46、48、49被提供来产生用于电动车辆或混和电动车辆的运行电压。在一个不例性实施例中，电池模块40-49彼此电串联稱合。电池模块40-49的每一个的结构彼此相同。因此，为了简化的目的，在下面仅更详细地描述本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种电池系统，包括：蒸发冷却构件，在所述蒸发冷却构件中具有管道；电池模块，所述电池模块具有壳体、电池单元和固体散热片；所述壳体被配置为在其中保持所述电池单元；所述固体散热片具有第一和第二板部分；所述第一板部分被布置得与所述电池单元相对；所述第二板部分延伸通过所述壳体并且被布置在所述蒸发冷却构件上；所述固体散热片被配置为将热能从所述电池单元传导到所述蒸发冷却构件；并且所述蒸发冷却构件被配置为在所述管道中接收气‑液制冷剂，并且利用从所述固体散热片接收的所述热能将所述气‑液制冷剂转换为气态制冷剂。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：托马斯·J·格达维斯基，萨蒂什·革卡尔，迈克尔·尼尔森，
申请(专利权)人：株式会社LG化学，
类型：发明
国别省市：韩国;KR