專利名稱：用于電池的冷卻設(shè)備、電池以及機(jī)動車輛的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
用于電池的冷卻設(shè)備、電池以及機(jī)動車輛技術(shù)領(lǐng)域[0001]本實(shí)用新型涉及一種用于電池的冷卻設(shè)備，該冷卻設(shè)備具有包括一種空氣冷卻裝置的一個殼體。本實(shí)用新型還涉及具有所述類型的冷卻設(shè)備的一種電池。此外，本實(shí)用新型還涉及一種具有所述類型的電池的機(jī)動車輛。[0002]背景技術(shù)[0003]歐洲專利EP 1333521B1披露了一種用于車輛的電池裝置，該電池裝置具有緊固到一個殼體外部的一個溫度傳感板，該殼體被安排在一個二次電池與該溫度傳感板之間、 并且包括用于冷卻該殼體中的二次電池的多個通風(fēng)孔。這種已知的電池裝置包括用于加熱該二次電池的多個加熱元件，在此這些加熱元件被緊固到溫度傳感板上。[0004]實(shí)用新型內(nèi)容[0005]本實(shí)用新型的一個目的是進(jìn)一步改進(jìn)電池的冷卻、尤其是用于混合動力車輛或電動車輛的高電壓電池的冷卻。[0006]在用于電池的一種冷卻設(shè)備具有包括一種空氣冷卻裝置的一個殼體的情況下，通過如下方式實(shí)現(xiàn)該目的除了該空氣冷卻裝置之外該殼體還包括一種液體冷卻裝置。作為在根據(jù)本實(shí)用新型的冷卻設(shè)備中將空氣冷卻裝置與液體冷卻裝置相結(jié)合的結(jié)果，能夠以一種簡單的方式來相當(dāng)大地改進(jìn)冷卻能力(KUhlleistimg)，而不需要一個第二冷卻液體回路。借助根據(jù)本實(shí)用新型的冷卻設(shè)備，即使在季節(jié)溫差大的情況下、尤其是既在夏季工作又在冬季工作的情況下，仍可以提供改進(jìn)的冷卻能力。[0007]這種冷卻設(shè)備的一個優(yōu)選的示例性實(shí)施方案的特征在于，該冷卻設(shè)備包括一個具有空氣冷卻裝置的第一區(qū)域以及一個與第一區(qū)域分離的、具有液體冷卻裝置的第二區(qū)域。 具有空氣冷卻裝置的區(qū)域優(yōu)選地包括多個冷卻空氣通道。冷卻空氣優(yōu)選地是從一個外部來源供給的。在此，冷卻空氣優(yōu)選地是從一個未安排電池單元的區(qū)域供給的。以這種方式， 可以避免在電池單元區(qū)域中的不希望的冷凝問題。[0008]該冷卻設(shè)備的另一個優(yōu)選的示例性實(shí)施方案的特征在于，該冷卻設(shè)備包括具有一個加熱單元的一個第三區(qū)域。這個加熱單元用于在低溫下、尤其是在冬季工作中，對電池加熱。[0009]該冷卻設(shè)備的另一個優(yōu)選的示例性實(shí)施方案的特征在于，這些區(qū)域形成為一種板狀冷卻設(shè)備的多個層。以這種方式可以降低制造成本以及所要求的部件數(shù)量。[0010]該冷卻設(shè)備的另一個優(yōu)選的示例性實(shí)施方案的特征在于，多個電池單元被安排在具有液體冷卻裝置的層上。在本實(shí)用新型的背景下，所述裝置已被證明是特別有利的。[0011]該冷卻設(shè)備的另一個優(yōu)選的示例性實(shí)施方案的特征在于，具有加熱單元的層被安排在具有空氣冷卻裝置的層與具有液體冷卻裝置的層之間。具有液體冷卻裝置的層優(yōu)選地用于直接地冷卻這些電池單元。具有空氣冷卻裝置的層優(yōu)選地用于冷卻該冷卻設(shè)備，該冷卻設(shè)備尤其被設(shè)計(jì)為一個冷卻板。[0012]該冷卻設(shè)備的另一個優(yōu)選的示例性實(shí)施方案的特征在于，該加熱單元被設(shè)計(jì)為一個電加熱單元。該電加熱單元包括例如放置或嵌入具有加熱單元的層中的至少一個加熱箔片或者類似物。[0013]該冷卻設(shè)備的另一個優(yōu)選的示例性實(shí)施方案的特征在于，具有液體冷卻裝置的層包括一個液體冷卻回路。該液體冷卻回路例如使用一種制冷劑(例如四氟乙烷、二氧化碳) 或使用一種水-乙二醇混合物來工作。[0014]上述目的還是借助具有如以上說明的冷卻設(shè)備的一種電池而實(shí)現(xiàn)的。這種電池優(yōu)選地是一種具有大于12V電壓的電池、并且特別是一種高電壓電池。[0015]上述目的還是借助具有如以上說明的電池的一種機(jī)動車輛而實(shí)現(xiàn)的。該機(jī)動車輛優(yōu)選地是一種混合動力車輛(HEV，PHEV)或一種電動車輛。[0016]總而言之，本實(shí)用新型的目的通過下述1、8、9實(shí)現(xiàn)。下述2-7是本實(shí)用新型的優(yōu)選實(shí)施方案。[0017]1. 一種用于電池的冷卻設(shè)備，該冷卻設(shè)備具有包括一種空氣冷卻裝置的一個殼體，其中，除了該空氣冷卻裝置之外該殼體還包括一種液體冷卻裝置，并且該冷卻設(shè)備包括具有一個加熱單元的一個第三區(qū)域。[0018]2.根據(jù)前述1所述的冷卻設(shè)備，其中，該冷卻設(shè)備包括一個具有該空氣冷卻裝置的第一區(qū)域以及一個具有該液體冷卻裝置的第二區(qū)域，該第二區(qū)域與該第一區(qū)域是分開的。[0019]3.根據(jù)前述2所述的冷卻設(shè)備，其中，這些區(qū)域形成為一個板狀的冷卻設(shè)備的多個層。[0020]4.根據(jù)前述3所述的冷卻設(shè)備，其中，在具有該液體冷卻裝置的層上安排有多個電池單元。[0021]5.根據(jù)前述3或4所述的冷卻設(shè)備，其中，具有該加熱單元的層被安排在具有該空氣冷卻裝置的層與具有該液體冷卻裝置的層之間。[0022]6.根據(jù)前述1或2所述的冷卻設(shè)備，其中，該加熱單元被設(shè)計(jì)為一種電加熱單元。[0023]7.根據(jù)前述3或4所述的冷卻設(shè)備，其中，具有該液體冷卻裝置的層包括一個液體冷卻回路。[0024]8. 一種電池，具有根據(jù)前述之一所述的一種冷卻設(shè)備。[0025]9. 一種機(jī)動車輛，具有根據(jù)前述8所述的一種電池。[0026]
[0027]本實(shí)用新型其他的優(yōu)點(diǎn)、特征和細(xì)節(jié)將從以下的說明中展現(xiàn)出來，在以下的說明中參考附圖詳細(xì)地說明了不同的示例性實(shí)施方案。[0028]附圖1以高度簡化的形式示出了一個根據(jù)本實(shí)用新型具有冷卻設(shè)備的電池。[0029]具體實(shí)施方式
[0030]圖1以高度簡化的形式示出具有一個冷卻設(shè)備4的一個電池1。冷卻設(shè)備4包括一個殼體3，在該殼體的頂側(cè)面上安排了多個電池單元5。[0031]冷卻設(shè)備4被設(shè)計(jì)為具有三個區(qū)域11、12、13的一個冷卻板10，這些區(qū)域形成為基本上立方形的冷卻板10的多個層。[0032]在冷卻板10的最上層12中整合了一個利用制冷劑工作的液體冷卻回路。作為制冷劑，可以使用例如1，1，1,2-四氟乙烷，其短代碼為R134A?？梢蕴娲缘厥褂靡环N水-乙二醇混合物。在最上層12中的液體冷卻回路用于在夏季工作中冷卻電池單元5。[0033]在最上層12之下，也就是說在背向電池單元5的一側(cè)安排了具有一個電加熱單元的中間層13。該電加熱單元用于在冬季工作中加熱電池單元5。該電加熱單元包括放置或嵌入中間層13中的至少一個加熱箔片。[0034]最下層11被安排為使得層13被安排在兩個層11與12之間。多個空氣通道被整合到層11中，這些空氣通道在冬季工作中允許進(jìn)行空氣冷卻。[0035]用于最下層11的空氣冷卻裝置的空氣是從一個外部來源，確切地說是從與電池單元5的區(qū)域相分離的一個特定區(qū)域吸入的。以這種方式，可以避免外部空氣造成的冷凝問題。替代性地或附加性地，空氣是從一臺具有電池的機(jī)動車輛的內(nèi)部空間中吸入的。在最下層11中的空氣冷卻裝置用于冷卻該冷卻板10自身。為了改進(jìn)熱傳遞，可以在最下面的區(qū)域13中為該冷卻板提供多個冷卻肋。[0036]這三個區(qū)域11、12、13是由取決于溫度的調(diào)節(jié)機(jī)制來進(jìn)行調(diào)節(jié)的，其方式為在所有時候都保證電池單元5的最優(yōu)溫度。根據(jù)本實(shí)用新型的冷卻設(shè)備4提供一種緊湊和高度整合的設(shè)備用于在電動車輛或混合動力車輛中冷卻和加熱高電壓電池。
權(quán)利要求1.一種用于電池的冷卻設(shè)備，該冷卻設(shè)備具有包括一種空氣冷卻裝置的一個殼體 (3)，其特征在于，除了該空氣冷卻裝置之外該殼體(3)還包括一種液體冷卻裝置，并且該冷卻設(shè)備包括具有一個加熱單元的一個第三區(qū)域(13)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的冷卻設(shè)備，其特征在于，該冷卻設(shè)備(4)包括一個具有該空氣冷卻裝置的第一區(qū)域(11)以及一個具有該液體冷卻裝置的第二區(qū)域(12)，該第二區(qū)域與該第一區(qū)域是分開的。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的冷卻設(shè)備，其特征在于，這些區(qū)域(11至1 形成為一個板狀的冷卻設(shè)備的多個層。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的冷卻設(shè)備，其特征在于，在具有該液體冷卻裝置的層(12)上安排有多個電池單元(5)。
5.根據(jù)權(quán)利要求3或4所述的冷卻設(shè)備，其特征在于，具有該加熱單元的層(13)被安排在具有該空氣冷卻裝置的層(11)與具有該液體冷卻裝置的層(1 之間。
6.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的冷卻設(shè)備，其特征在于，該加熱單元被設(shè)計(jì)為一種電加熱單元。
7.根據(jù)權(quán)利要求3或4所述的冷卻設(shè)備，其特征在于，具有該液體冷卻裝置的層(12) 包括一個液體冷卻回路。
8.—種電池，具有根據(jù)以上權(quán)利要求之一所述的一種冷卻設(shè)備G)。
9.一種機(jī)動車輛，具有根據(jù)權(quán)利要求8所述的一種電池(1)。
專利摘要本實(shí)用新型涉及一種用于電池(1)的冷卻設(shè)備，該冷卻設(shè)備具有一個包括空氣冷卻裝置的殼體(3)。為了進(jìn)一步改進(jìn)電池的冷卻、尤其是用于混合動力車輛或電動車輛的高電壓電池的冷卻，除該空氣冷卻裝置之外該殼體(3)還包括一種液體冷卻裝置。為了冬季工作，整合了一個加熱單元。
文檔編號H01M10/50GK202259594SQ20112021299
公開日2012年5月30日 申請日期2011年6月20日 優(yōu)先權(quán)日2010年6月24日
發(fā)明者U·海姆 申請人:F.波爾希名譽(yù)工學(xué)博士公司