用于车辆的电池组的冷却系统技术方案

这里公开一种用于车辆电池组的冷却系统，该冷却系统构造成不包含用于从预定区域将冷却剂（诸如空气，用于冷却电池组）导入电池组的进气管，将在车内、位于与车厢隔离开的电池组周围区域上存在的空气直接导入电池组内，并且通过连接至车辆内部空间的排气管，将已经通过被加热电池组的空气排出，在车辆内部空间中，空气重新循环至电池组周围的所述区域的可能性较低。依照本发明专利技术的电池组冷却系统利用了车辆内现有的空气，因此，温度与湿度的控制比使用外部空气时容易，并且防止了产生噪音以及起火时产生的火焰与毒气回流，这些是使用车厢内空气时会导致的问题。此外，可增加电池组的冷却效率，而不用提供将空气导入电池组内的进气管。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】本专利技术涉及一种车辆电池组的冷却系统，这些电池组用来作为电 动车辆以及混合电动车的电源，并且更具体涉及一种车辆电池组的冷 却系统，其构造为使用存在于车辆内部、位于电池组周围区域的与车 厢内部隔离开的空气作为冷却电池组的空气(冷却剂)，而不包含用 于导入空气的进气管，并且已经通过被加热电池组的空气通过连接至 车辆内部空间的排气管而被排放出去，在该内部空间中，空气重新循 环至电池组周围区域内的可能性较低，由此同时解决了使用车辆外面 空气作为冷却空气时所导致的问题，以及使用车厢内空气作为冷却空 气时导致的问题，并且可制造出结构紧凑的电池组。
技术介绍
使用石化燃料，诸如汽油与柴油的车辆所导致的问题中的最大的 一个就是产生了空气污染。使用可充放电的二次电池作为车辆电源的 技术已经引入了相当大的关注，成为解决上述问题的一种方法。结果，已经发展出只使用电池运作的电动车辆(EV)，以及联合使用电池与 传统发动机的混合电动车辆(HEV)。目前已经有某些电动车与混合 电动车辆用于商业用途。主要运用镍氢(Ni-MH) 二次电池作为电动车 辆(EV)以及混合电动车辆(HEV)的电源。不过近几年来，已经尝 试使用锂离子二次电池。对于要用来作为电动车辆(EV)以及混合电动车辆(HEV)的电 源的二次电池，需要的是高输出以及大容量。为此，将多个小型二次 电池(单元电池)串联或并联在一起，从而构成电池模组，并且将多 个电池模组并联或串联在一起，从而构成电池组。不过，在这种高输出、大容量二次电池中，单元电池充放电期间 产生高热量。当未有效除去单元电池充放电期间单元电池所产生的热 量时，热量会积累在单元电池内，结果导致单元电池效能变差。因此， 需要提供一种高输出、大容量二次电池的车辆电池组的冷却系统。一般而言，车辆电池组的冷却系统由使用空气作为冷却剂的气冷 结构所构成。在这种气冷结构内，将车辆内或车辆外的空气引入来冷 却电池组，然后将空气排出车辆之外。因此，己经发展出许多技术来 改善这种冷却系统的效能。例如韩国未审专利申请No.2001-57628公开了一种车辆电池组 冷却系统，其包含加热器以及蒸发器，用于当使用车内或车辆外空气 作为冷却剂时，控制空气的湿度与温度。另外，韩国未审专利申请 No.2005-70726公开了一种车辆电池组冷却系统，其中在进气口与排气 口上分别配置了冷却风扇，以便改善冷却效率。另外，韩国未审专利 申请No.2005-41323公开了一种车辆电池组冷却系统，其中气流通道的 区域可变化，以便改善冷却效率。上述公开具备改善电池组冷却效率的优点。不过，因为作为冷却 剂的空气来自于车辆外供应，所以需要提供额外装置用于控制空气的 温度与湿度，结果造成冷却系统的大小增加。另外，因为已经通过被 加热的电池组的空气被排出车外，所以冷却系统的大小进一步增加。对于另一个范例，即日本未审专利申请No.2004-1683公开了一种 车辆电池组冷却系统，其中用于导入空气的进气管延伸至位于车辆后 座后部的行李箱的盖板的上部。另外，日本未审专利申请No.2005-71759 公开了一种车辆电池组冷却系统，其中进气管延伸至车辆车厢内。这 些公开具有都使用位于车内的空气的优点，空气的温度与湿度都维持 在特定水平下，且因此不需用到对于上述韩国未审专利公开所需的额 外装置。不过，当进气管延伸至车厢或相邻于车厢的区域，从而使用车厢 内或车厢附近区域的空气时，冷却系统运作时产生的噪音会传输到车 厢内。而且，当因为许多原因导致车辆内起火(包含因为电池组异常 操作导致的起火或爆炸)，火焰或毒气会通过进气管回流至车厢。另 外，已经通过被加热的电池组的空气会排出车外。因此，日本未审专 利申请也具有与上述相同的问题。同时，车辆电池组必须固定在车辆内的一个有限空间内，且因此 较佳为车辆电池组构造成紧凑结构。车辆电池组的大小取决于由彼此 堆叠的单元电池构成的电池模组大小，以及覆盖电池组外表面的冷却 系统大小。在此情况相关，上述先前技术基本上包含用于从车外或车 厢导入空气进入电池组的进气管，以及将用于已经通过被加热电池组 的空气排放至车外的排气管。这些管道具有预定大小，且因此管道成 为决定在具有相同条件的电池模组冷却系统基础上的电池组大小的主 要因素。
技术实现思路
因此，已经做出本专利技术来解决上述问题以及尚未解决的其他技术 问题。技术问题依照用于解决上述问题的许多广泛与彻底研究与试验的结果，本 申请的专利技术者发现，当冷却系统构成使用电池组周围区域上存在的空 气作为冷却剂时，已经通过被加热电池组的空气会排放入车辆的内部 空间，在内部空间中，空气重新循环至电池组周围的上述区域的可能 性较低，因为使用车辆内存在的空气，因此温度与湿度的控制要比使 用外部空气时容易，避免噪音产生以及起火时产生的火焰与毒气回流 (这是在使用车厢内的空气时产生的问题)，并且可在不需要提供将 空气导入电池组的进气管的情况下增加电池组的冷却效率。本专利技术基于以上述发现完成。 技术方案依照本专利技术，藉由提供一种用于车辆电池组的冷却系统来实现上 述目的与其他目的，该冷却系统构成不包含用于从预定区域将冷却剂(诸如空气，用于冷却电池组)导入电池组的进气管，将在车辆内、 与车厢隔离开的电池组周围区域上存在的空气直接导入电池组内，并且通过连接至车辆内部空间的排气管，将已经通过被加热电池组的空 气排出，在内部空间中，空气重新循环至电池组周围的区域的可能性 较低。依照本专利技术的冷却系统并不需要的进气管为管状构件，其被连接 在电池组与车辆内或车辆外上的一个特定区域之间，用于导引空气流。 因此，上述预定区域表示车辆内或车辆外上的特定区域。在另一 方面，根据本专利技术，位于电池组周围区域内的空气用来作为冷却剂， 并且空气被直接导入电池组内。因此，不需使用上述进气管(用于导 入空气的管状构件)就可实现电池组的冷却。在本专利技术的较佳实施例内，冷却系统包含封闭型的外壳，用于 围绕电池组的外表面，电池组包含若干单元电池；在外壳内的对应于 单元电池的区域上形成的多个进气口；连接至外壳、处于与进气口相 对区域上的排气管；以及固定至排气管的冷却风扇。在上述构造内，外壳内的气压因为冷却风扇的运转而下降，且因 此电池组周围区域上存在的空气会通过进气口而被导入外壳内，用来 补偿下降的气压。进气口以通孔的形状形成于外壳内。因此，不需要 先前技术所需的进气管，因此将电池组制造成紧凑结构。考虑到车辆的许多因素，诸如安全性与操作效率，电池组固定在 与车厢隔离开的某个特定区域内。例如电池组可固定在位于车辆后部的行李箱内。根据车辆的设计，其中固定了电池组的电池组固定区 域可构成完全隔离的结构，其中完全中断来自车厢的空气流动，或者 构成部分隔离的结构，其中允许少量空气的流动。经由实验结果，本 申请的专利技术者确认，即使当电池组固定空间与车辆车厢完全隔离，由 于车辆的结构，特定量的空气也会在电池组固定空间的内和外之间流动，而且此气流足以冷却电池组。尤其是，由于冷却风扇强迫排出空 气，因此在电池组周围区域上的气流进一步增加。根据本专利技术，已经通过被加热电池组的空气被排入车辆内部空间，在此内部空间中，空气重新循环至电池组周围区域的可能性较低。作为典型范例，车辆的内部空间可为车辆本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于车辆电池组的冷却系统，其构造成：位于车辆内、处于与该车辆车厢隔离开的电池组周围区域上的现有空气被直接导入该电池组内，而不需要通过进气管，并且已经通过被加热的该电池组的空气通过连接至该车辆内部空间的排气管排出，在该内部空间中，空气重新循环到该电池组周围的所述区域的可能性较低。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】KR 2005-9-28 10-2005-00902451.一种用于车辆电池组的冷却系统，其构造成位于车辆内、处于与该车辆车厢隔离开的电池组周围区域上的现有空气被直接导入该电池组内，而不需要通过进气管，并且已经通过被加热的该电池组的空气通过连接至该车辆内部空间的排气管排出，在该内部空间中，空气重新循环到该电池组周围的所述区域的可能性较低。2. 如权利要求l所述的冷却系统，其中该冷却系统包含 封闭型外壳，其用于围绕该电池组的外表面，该电池组包含若干单元电池；多个进气口，其形成于该外壳内，位于对应于所述单元电池的区域上；排气管，其连接至该外壳上，位于与该进气口相对的区域上；以及冷却风扇，其固定于该排气管。3. 如权利要求l所述的冷却系统，其中该电池组固定在定位于该 车辆后部的行李箱内。4. 如权利要求l所述的冷却系统，其中该排气管所连接的该车辆 的内部空间为在该车辆的内侧车板与外侧车板之间限定出来的空间。5. 如权利要求l所述的冷却系统，其中该电池组可用电池模组来 制造，该电池模组通...

【专利技术属性】
技术研发人员：尹畯一，安宰成，
申请(专利权)人：株式会社LG化学，
类型：发明
国别省市：KR[韩国]