專利名稱：用于冷卻特別是電動車輛的電池的裝置以及具有這種裝置的車輛的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于冷卻特別是電動車輛、混合動力或全電動類型的車輛的電池的裝置。
背景技術(shù)：
裝有電動機的車輛通過電池供電，考慮其初始成本，電池的壽命是非常重要的。這些電化學(xué)電池對于溫度變化非常敏感，其通常被設(shè)計為在20-40°C的范圍或者甚至20-30°C的范圍內(nèi)最佳地運行。高于40°C的溫度可能改善鋰電池的性能，但是會提高其退化的速度，40°C的溫度對于確保長的使用壽命來說已經(jīng)很高了。對于NiMH(或者NiCd)類型的電池來說，高于40°C的溫度會影響電池的充電容量。由于電池具有相對大的尺寸和重量(對于可提供100_150km范圍的150_200kg的電池，典型地為15-20kWh)，這些電池的溫度會緩慢升高并且難于冷卻。由于熱量的產(chǎn)生與電流的平方成比例，并且功率與電流成比例，因此熱量的產(chǎn)生與功率的平方成比例。因此，電池的非?？焖俚某潆?大約15分鐘內(nèi))會在電池中導(dǎo)致非常多熱量的產(chǎn)生。在使用對電池快速充電的系統(tǒng)的情況下，隨著車輛的使用在其完全放電之后，駕駛員可通過對電池快速充電而在同一天中多次使用車輛。在這種情況下，電池的溫度將越來越多地增加，直到達到最大允許溫度，并且電池在兩次快速充電周期之間沒有時間進行冷卻。因此，為了保護電池的使用壽命，對電池進行冷卻是有必要的。文獻US 5 834 132提供一種用于調(diào)節(jié)機動車輛的電池的溫度的系統(tǒng)。這種系統(tǒng)提出一種在電池的單元之間行進的冷卻回路，該回路可通過儲液器提供冷卻流體。有必要使用泵來循環(huán)冷卻流體。該流體借助于散熱器和與其相連的風(fēng)扇而被外部空氣冷卻。然而，為了確保有效的冷卻，散熱器的尺寸和風(fēng)扇的容量必須相當(dāng)大，外部空氣和流體之間以及電池和流體之間的溫度差都相對較小。這會導(dǎo)致這種系統(tǒng)具有相對大的體積和重量，此外，由于具有大尺寸的冷卻回路、 泵、散熱器和通風(fēng)設(shè)備以及由于必須的閥，這樣的系統(tǒng)會很復(fù)雜并且昂貴。此外，在連續(xù)快速充電的情況下，由于在非常短的時間內(nèi)并且在很高的周圍溫度 (高于30°C )條件下會產(chǎn)生大量的熱量，這樣的系統(tǒng)不能充分有效地冷卻電池。另一種已知冷卻裝置使用車輛的空調(diào)系統(tǒng)來冷卻電池。這種裝置安裝于R)rd Escape型的車輛上，并且在圖1中概略地示出。
這種裝置包括位于乘客艙2中的蒸發(fā)器1，該蒸發(fā)器1通過兩個管道4、5與位于乘客艙外的冷凝器3連接，制冷劑在管道4、5中流動，該制冷劑例如可以是氟里昂，它在壓縮機6中被壓縮。這兩個管道4、5與兩個支管道7、8相連，所述支管道7、8連接至蒸發(fā)器9，該蒸發(fā)器冷卻封裝有電池11的殼體10的內(nèi)部。保持器12、13使調(diào)節(jié)冷卻劑在管道4、5和7、8中的流動成為可能。因此，該冷卻裝置需要第二蒸發(fā)器9，這會使得生產(chǎn)該冷卻裝置變得龐大并且昂
蟲
貝ο

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是消除上述裝置的缺陷。該目的根據(jù)本發(fā)明通過一種用于冷卻機動車輛一特別是電動車輛一的電池(蓄電池，電池組)的裝置實現(xiàn)，該車輛配備有空調(diào)，該空調(diào)包括位于車輛的乘客艙內(nèi)的蒸發(fā)器和位于該乘客艙外的冷凝器，其特征在于，該裝置包括位于蒸發(fā)器和電池之間的空氣管道 (空氣輸送道)，該空氣管道能抽取由蒸發(fā)器產(chǎn)生的冷空氣的一部分，并將它送至電池以冷卻該電池。由于該裝置既不包括用于冷卻劑的支管道，也不包括用于冷卻電池的第二蒸發(fā)器，因此這種冷卻裝置更加簡單、成本更低并且體積更小。優(yōu)選地，蒸發(fā)器位于與所述空氣管道連通的封罩(外殼)內(nèi)，并且電池位于所述空氣管道通入其中的殼體(容器)內(nèi)。因此，電池周圍的空氣可以通過經(jīng)空氣管道送入該殼體內(nèi)的冷空氣而被冷卻。因此，由車輛的空調(diào)中的蒸發(fā)器產(chǎn)生的冷空氣既用于冷卻車輛的乘客艙又用于冷卻電池。因此，蒸發(fā)器位于其中的封罩包括通入乘客艙中的冷空氣出口，并且所述殼體包括通向自由的外部空氣的空氣出口。優(yōu)選地，所述空氣管道包括活門(活閥，風(fēng)門片，翻板，volet)，該活門能在所述空氣管道的關(guān)閉位置和打開位置之間移動。該裝置還可包括用于控制活門在上述兩個位置之間的移動的機構(gòu)。所述機構(gòu)可以是手動的或者可以包括電動致動器，該電動致動器可根據(jù)參數(shù)控制活門的移動，所述參數(shù)例如是外部溫度、電池的溫度以及在所述空氣管道中流動的空氣的溫度。還優(yōu)選地，包含有電池的殼體通過連接器與所述空氣管道的相鄰一端相連，使得所述殼體和所述空氣管道分開成為可能。因此，為了對電池進行維護或者更換電池，可輕易地將包含有電池的殼體分開。在一個實施例中，所述殼體位于車輛地板的下方，并且所述空氣管道可穿過該地板。根據(jù)另一方面，本發(fā)明還涉及一種電動車輛，它配備有根據(jù)本發(fā)明的用于冷卻電池的裝置。


本發(fā)明的其它特別的特征和優(yōu)點還可通過下面的描述顯現(xiàn)。在作為非限制性實例給出的附圖中-圖2是根據(jù)本發(fā)明的用于冷卻電動車輛的電池的裝置的示意圖，對這些電池的冷卻可通過由車輛的空調(diào)產(chǎn)生的冷空氣來實施，-圖3類似于圖2，其中電池未被冷卻。
具體實施例方式圖2中示出用于冷卻電動車輛的電池11的裝置，該電動車輛包括空調(diào)，如圖1中所示出的，該空調(diào)包括位于車輛的乘客艙2中的蒸發(fā)器1和位于該乘客艙2外的冷凝器3， 該冷卻裝置包括位于蒸發(fā)器1和電池11之間的空氣管道14，該空氣管道14可用于抽取由蒸發(fā)器1產(chǎn)生的冷空氣的一部分，并且將該部分冷空氣送至(見箭頭F)電池11以冷卻該電池11。蒸發(fā)器1位于封罩15內(nèi)，該封罩15通過開口 16a與空氣管道14相連通，并且電池11位于空氣管道14通入其中的殼體10內(nèi)。圖2還示出，封罩15包括冷空氣出口 16，該冷空氣出口通向乘客艙以用于冷卻該乘客艙，并且殼體10包括通向外部空氣的空氣出口 17。此外，空氣管道14包括活門18，該活門能在空氣管道14的關(guān)閉位置(見圖2)和打開位置(見圖3)之間移動。此外，設(shè)置有用于控制活門18在上述兩個位置之間的運動的機構(gòu)。這種控制可以是手動的。用于控制活門18的機構(gòu)可以包括電動致動器(未示出)，該致動器可根據(jù)參數(shù)控制活門18在上述兩個位置之間的運動，所述參數(shù)例如是外部溫度、電池的溫度以及在空氣管道14中流動的空氣的溫度。包含有電池11的殼體10通過連接器19與所述空氣管道14的相鄰端部連接，使得從空氣管道14分開(移走)殼體10以對電池11進行維護或者更換成為可能。在圖2和圖3所示的實例中，殼體10位于車輛的地板20的下方，并且空氣管道14 穿過該地板20?，F(xiàn)在，將參照圖2和3解釋已經(jīng)描述過的冷卻裝置的操作。當(dāng)活門18打開時，如圖2所示，由位于乘客艙2中的蒸發(fā)器1產(chǎn)生的冷空氣的一部分進入空氣管道14，并冷卻位于殼體10中的電池11。在已經(jīng)冷卻電池以后，該空氣經(jīng)過出口 17排出。這種操作模式可以在車輛行駛時使用，以便防止電池11超過約40°C的溫度。這種操作模式還可以在電池充電，車輛處于靜止時使用。在這種情況下，車輛的電動機可以以空檔運行，以便驅(qū)動壓縮機6，并由此在位于乘客艙中的封罩15內(nèi)以及電池11的殼體內(nèi)產(chǎn)生冷空氣。在這種操作模式下，為了有效地冷卻電池11，可以將封罩15封閉，以使所有冷空氣流都被送至該電池。因此，電池11能夠快速地再充電而沒有過熱的風(fēng)險。
當(dāng)空氣管道14的活門18關(guān)閉時，電池11不被冷卻。這種操作模式可以在外部溫度足夠低時使用。在這種情況下，冷卻電池就不是非常必要的。該用于冷卻電池的裝置的主要優(yōu)點如下-不再需要額外的蒸發(fā)器或者用于冷卻劑的支管道，-為了實現(xiàn)位于乘客艙中的蒸發(fā)器的封罩和電池的殼體之間的連通，僅簡單地需
要一個空氣管道，-因此，可生產(chǎn)出比已知的冷卻裝置更加緊湊和低成本的裝置。
權(quán)利要求
1.一種用于冷卻機動車輛特別是電動車輛的電池(11)的裝置，該車輛配備有空調(diào)，該空調(diào)包括位于車輛的乘客艙( 中的蒸發(fā)器(1)和位于該乘客艙外部的冷凝器(3)，其特征在于，該裝置包括位于蒸發(fā)器(1)和電池(11)之間的空氣管道(14)，該空氣管道能抽取由蒸發(fā)器(1)產(chǎn)生的冷空氣的一部分，并且將該部分冷空氣送至電池(11)以冷卻該電池。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于蒸發(fā)器(1)位于與所述空氣管道(14)相連通的封罩(15)內(nèi)，電池(11)位于所述空氣管道(14)通入其中的殼體(10)內(nèi)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的裝置，其特征在于所述封罩(15)包括通向乘客艙O)的冷空氣出口(16)，所述殼體(10)包括通向自由的外部空氣的空氣出口(17)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1至3之一所述的裝置，其特征在于所述空氣管道(14)包括活門 (18)，該活門能在所述空氣管道(14)的關(guān)閉位置和打開位置之間移動。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的裝置，其特征在于該裝置包括用于控制活門(18)在上述兩個位置之間的移動的機構(gòu)。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的裝置，其特征在于所述機構(gòu)包括電動致動器，該電動致動器根據(jù)參數(shù)控制活門(18)的移動，該參數(shù)例如是外部溫度、電池的溫度以及在所述空氣管道 (14)內(nèi)流動的空氣的溫度。
7.根據(jù)權(quán)利要求1至6之一所述的裝置，其特征在于包含有電池(11)的殼體(10)通過連接器(19)與所述空氣管道(14)的相鄰端連接，使得從所述空氣管道(14)分離所述殼體(10)成為可能。
8.根據(jù)權(quán)利要求1至7之一所述的裝置，其特征在于所述殼體(10)位于車輛的地板 (20)的下方，所述空氣管道(14)穿過該地板。
9.一種機動車輛，特別是電動機動車輛，它配備有如權(quán)利要求1至8之一所述的裝置。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種用于冷卻機動車輛特別是電動車輛的電池(11)的裝置，該車輛包括溫度調(diào)節(jié)單元，該溫度調(diào)節(jié)單元具有位于乘客艙中的蒸發(fā)器(1)以及位于乘客艙外的冷凝器(3)。所述裝置的特征在于，它包括位于蒸發(fā)器(1)和電池(11)之間的空氣通道(14)，以用于抽取由蒸發(fā)器(1)產(chǎn)生的冷空氣的一部分，并且將該部分冷空氣送至電池(11)以冷卻該電池。
文檔編號B60H1/00GK102271941SQ200980153592
公開日2011年12月7日 申請日期2009年12月7日 優(yōu)先權(quán)日2008年12月30日
發(fā)明者F·迪比耶夫, M·奧里古奇, R·于 申請人:雷諾股份公司