用于特别是机动车辆的电池系统的冷却装置制造方法及图纸

本发明专利技术涉及一种用于特别是机动车辆的、电池系统(20)的冷却装置(1)，所述电池系统具有至少两个电池单元，-具有能够分别由冷却剂流动通过的至少第一和第二冷却板(2)，所述冷却板分别设置成用于与相应的电池单元热耦联，-其中在所述第一和第二冷却板(2)分别设置有第一流体入口(4a)和第二流体入口(3b)，所述第一流体入口借助于沿着伸展方向延伸的第一流体管道(3a)与第一流体出口(5a)流体地连接，所述第二流体入口借助于同样沿着伸展方向延伸的第二流体管道(3b)与第二流体出口(5b)流体地连接，-其中所述冷却装置(1)的所有冷却板(2)的所述流体入口(4a，4b)和所述流体出口(5a，5b)彼此连接，使得在至少一个冷却板(2)中，沿确定的冷却板(2)的伸展方向流动通过所述第一流体管道(3a)的冷却剂，反向于所述伸展方向流动通过相同的冷却板(2)的所述第二流体管道(3b)，或者反之亦然。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本专利技术涉及一种用于特别是机动车辆的、电池系统(20)的冷却装置(1)，所述电池系统具有至少两个电池单元，-具有能够分别由冷却剂流动通过的至少第一和第二冷却板(2)，所述冷却板分别设置成用于与相应的电池单元热耦联，-其中在所述第一和第二冷却板(2)分别设置有第一流体入口(4a)和第二流体入口(3b)，所述第一流体入口借助于沿着伸展方向延伸的第一流体管道(3a)与第一流体出口(5a)流体地连接，所述第二流体入口借助于同样沿着伸展方向延伸的第二流体管道(3b)与第二流体出口(5b)流体地连接，-其中所述冷却装置(1)的所有冷却板(2)的所述流体入口(4a，4b)和所述流体出口(5a，5b)彼此连接，使得在至少一个冷却板(2)中，沿确定的冷却板(2)的伸展方向流动通过所述第一流体管道(3a)的冷却剂，反向于所述伸展方向流动通过相同的冷却板(2)的所述第二流体管道(3b)，或者反之亦然。【专利说明】用于特别是机动车辆的电池系统的冷却装置
本专利技术涉及一种用于特别是机动车辆的电池系统的冷却装置，以及带有这种冷却装置的电池系统。本专利技术还涉及一种带有这样的电池系统的空调回路。本专利技术最后涉及一种带有至少一个这样的电池系统或一个这样的空调回路的机动车辆。
技术介绍
在现代的混合动力和电动车中，锂离子电池通常被用作为可再充电的能量存储。关于使用寿命和最大的能量存储量方面优化的电池系统需要整个电池系统的各个小单元一其在下面称为“电池单元”一具有相应有效尺寸的冷却系统，其能够防止电池单元超出最大允许工作温度的过热。在这方面，从现有技术中已知，这样的冷却系统的集成，该系统——根据对本领域的技术人员已知的蒸发器原理——允许经由在结构上适当地构造的冷却板在电池单元和流过冷却管道的液体冷却剂之间进行的热交换，其中，用于蒸发液体冷却剂的所需的蒸发焓以热的形式从电池单元中获得。现在为了使这样的冷却装置保持尽可能低的制造成本，通常用几个单独的冷却板来构造它，其中整个电池系统的特定的电池单元与相应冷却板相关联。这种模块化方法允许电池系统以及用于冷却电池系统所需的冷却装置的尺寸以及由此效率适应最多样的需求。因此，具有两个电池单元和由此用于冷却其所需的冷却板的模块化结构的电池系统，足以安装在小车上，然而为了在豪华轿车中使用，这样尺寸的电池系统必须补充两个包括另外的冷却板的其他电池单元。 然而，已证明，在这种模块化结构的冷却装置中，难于实现在各个冷却板中不论是相对彼此还是在单个冷却板中一致的、即均匀的冷却效果。因为冷却剂的蒸发温度依赖于在流体管道中的流体压力，并且该压力随着在流过各冷却板时的连续的压力下降而下降，液体冷却剂开始蒸发的温度也发生变化。这反而导致在冷却板内的冷却剂的温度分布的不期望的不均匀性。这种效果已证明在一定程度上是有问题的，当整个冷却装置作为控制回路的一部分运行时，所述控制回路将在电池单元中所实际测量的实际温度调节到预设的期望温度。
技术实现思路
因此，本专利技术要解决的问题是:创建模块化结构的冷却装置，其特点在于在其所有冷却板中流过的冷却剂的温度分布均匀。 这个问题通过独立权利要求的主题解决。优选实施例是从属权利要求的主题。 因此，本专利技术的基本思想是，提供一种冷却装置，其具有至少两个独立的但彼此流体连接的冷却板，其中，在所述第一和第二冷却板分别设置有第一流体入口和第二流体入口，所述第一流体入口借助于第一流体管道与第一流体出口流体地连接，所述第二流体入口借助于第二流体管道与第一流体出口流体地连接。换句话说，在每个冷却板中都存在两个流体管道，它们彼此分离，分别具有单独的入口和出口。两个流体管道在这里沿着共同的伸展方向延伸。为了在不同的冷却板中实现尽可能一致的温度分布，根据本专利技术建议，将冷却装置的冷却板的流体入口和流体出口彼此连接，使得在至少一个冷却板中，沿着伸展方向流动通过其第一流体管道的冷却剂，反向于所述伸展方向流动通过相同的冷却板的所述第二流体管道，或者反之亦然。 以这种方式，很大程度上或者甚至完全防止，在流动通过相同的冷却板的两个流体管道期间，在冷却板中的冷却剂的流体压力沿流体管道的伸展方向减小或者增大，如果是如下这种情况，即冷却剂在两个流体管道中沿相同方向流动一即在两个流体管道中沿伸展方向或者在两个流体管道中反向于伸展方向，因为这时液体冷却剂开始沸腾的沸腾温度同样会沿纵向方向降低。这将导致在冷却板内由冷却剂提供的沿伸展方向的冷却效率的不期望的减少。因此，特别优选地，上面说明的逆流原理应用于所述冷却装置的所有冷却板中。 与此相反，在这里说明的根据本专利技术的冷却板的流体连接，允许每个冷却板的双向通流，即在所述第一或第二流体管道中沿纵向方向可能发展的压力降再次通过相同的冷却板的所述第二或第一流体管道来抵消。这导致了由冷却剂提供的一致的冷却效率并因此最终导致由冷却剂产生的温度分布，这证明与冷却剂不是沿双向流动的方式通过两个流体管道的冷却板中情况相比明显更加均匀。 根据一个优选的变型实施例，建议设置两个基本上彼此平行的冷却板，例如沿着冷却板的纵向方向，当冷却板例如在俯视图方面具有大致为矩形的几何形状。在这种情况下，两个流体管道可以彼此相邻地分别基本上沿纵向方向从冷却板的第一纵向方向端部延伸到第二纵向方向端部，并且直接彼此相邻或彼此隔开一定距离。上述双向的布置在这里例如能够通过下面两个结构措施实现: a)第一流体入口和第二流体出口布置成关于所述冷却板的横向方向在所述第一端部的区域中彼此相邻， b)第一流体出口和第二流体入口布置成关于冷却板的横向方向在所述第二端部的区域中彼此相邻。 具有三个电池单元的电池系统已证明在现代机动车辆的发展特别受欢迎。因此，在这里提出的冷却装置的一个优选的实施例中，除了上述的第一和第二冷却板之外，另外设有第三冷却板，所述第三冷却板具有如第一和第二冷却板相同的特性，并且所述第三冷却板由此以根据本专利技术的方式与其余两个冷却板流体地连接。很显然，在有利的进一步研发中，如果需要，还另外设置有冷却板，以便冷却存在的其他电池单元。 在一个优选的实施方案中，至少两个冷却板的两个流体管道可以彼此流体地连接，使得冷却剂连续地流动通过至少两个不同的冷却板的、优选三个不同的冷却板的流体管道。换句话说，冷却剂流过相应冷却板，不直接连续地通过相同的冷却板的第一和第二流体管道。以这种方式，能够均匀化在冷却装置中由冷却剂提供的冷却效率。 在另一个优选的实施方案中，至少两个冷却板的所述流体管道可以彼此流体地连接，使得在至多一个、优选在至多两个，确定的冷却板中，所述冷却剂流动通过所述第一流体管道，并随后流动通过相同的冷却板的第二流体管道。这一措施也导致由所述冷却装置的冷却板提供的冷却效率有利地均匀化。 特别有利地，冷却板的流体管道彼此串联地流体连接，使得没有流体分支设置在两个流体地相邻的冷却板之间。这允许冷却装置的在结构上特别的组合。 然而，对其替代的是，为了缩短冷却剂的引导路径，至少两个冷却板也可以彼此平行地流体地连接，使得用于将冷却剂流分开或汇集的流体分支构造在至少两个流体地相邻的冷却板之间。 热耦联到各个冷却板并用作热源的电池单元的冷却，以已知的方式通过合适的冷却本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于特别是机动车辆的电池系统(20)的冷却装置(1)，所述电池系统具有至少两个电池单元(12a，12b，12c)，‑具有能够分别由冷却剂流动通过的至少第一和第二冷却板(2，2a，2b，2c)，所述冷却板分别设置成用于与相应的电池单元(12a，12b，12c)热耦联，‑其中在所述第一和第二冷却板(2，2a，2b，2c)分别设置有第一流体入口(4a)和第二流体入口(3b)，所述第一流体入口借助于沿着伸展方向延伸的第一流体管道(3a)与第一流体出口(5a)流体地连接，所述第二流体入口(3b)借助于同样沿着伸展方向延伸的第二流体管道(3b)与第二流体出口(5b)流体地连接，‑其中所述冷却装置(1)的所有冷却板(2，2a，2b，2c)的所述流体入口(4a，4b)和所述流体出口(5a，5b)彼此连接，使得在至少一个冷却板(2)中，优选在所有的冷却板(2)中，沿相应的冷却板(2，2a，2b，2c)的伸展方向流动通过所述第一流体管道(3a)的冷却剂，反向于所述伸展方向流动通过相同的冷却板(2，2a，2b，2c)的所述第二流体管道(3b)，或者反之亦然。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：马蒂亚斯·甘茨，阿列克桑德·帕夫洛夫，贝恩德·沙费尔，
申请(专利权)人：马勒贝洱有限两合公司，
类型：发明
国别省市：德国;DE