用于车辆的电池冷却系统技术方案

本发明专利技术提供了一种车辆电池冷却系统，并且该车辆电池冷却系统包括空调装置，该空调装置包括经由制冷剂线路连接的压缩机、冷凝器、蒸发器和第一膨胀阀，并且该空调装置使制冷剂循环以降低车辆内的温度。电单元冷却装置包括电单元散热器以及与冷却线路连接的水泵，并且电单元冷却装置使冷却水循环以冷却电动机和电单元。电池模块经由电池冷却线路与冷却装置连接。冷却器经由第一连接线路与制冷剂线路连接并且经由第二连接线路与电池冷却线路连接，并且冷却器通过选择性地使冷却水与制冷剂热交换来调节冷却水温度。在电池模块与冷却器之间的电池冷却线路上设置有另一水泵，并且在另一水泵与电池模块之间的电池冷却线路上设置有加热器。

【技术实现步骤摘要】
用于车辆的电池冷却系统相关申请的交叉引证本申请要求于2015年12月8日向韩国知识产权局提交的韩国专利申请第10-2015-0174241号的优先权和权益，其全部内容通过引证结合于此。
本专利技术涉及一种用于车辆的电池冷却系统，且更具体地，涉及这样一种用于车辆的电池冷却系统，该电池冷却系统使空调装置与电单元冷却装置互锁，该电单元冷却装置使冷却水在电动车辆或者混合动力车辆内的电动机和电单元中循环并且基于车辆状态使用使电单元冷却装置循环的冷却水使电池模块升温或降温。
技术介绍
通常，用于车辆的空调系统包括使制冷剂循环以使车辆的内部升温或降温(例如，增加或降低车辆内温度)的空调系统。空调装置通过不考虑外部温度变化而将车辆室内温度保持在适当的温度能够保持车辆的舒适室内环境，并且通过驱动压缩机排出的制冷剂通过冷凝器、储存干燥器(receiverdryer)、膨胀阀和蒸发器循环回到压缩机，并且在循环期间出现热交换以增加或降低车辆内的温度。换言之，在夏季冷却模式中，通过压缩机压缩的高温和高压气体制冷剂通过冷凝器冷凝，然后通过储存干燥器和膨胀阀蒸发以降低车辆的室内温度和湿度。近来，需要研发一种能够基本上替换内燃机(ICE)车辆的环保车辆，其中，越来越多的关注是关于能量效率和环境污染的问题，并且环保车辆通常分成由燃料电池或电力(其为电源)驱动的电动车辆以及由发动机和电池驱动的混合动力车辆。在环保车辆当中的电动车辆中，与通用车辆的空调不同，不使用独立的加热器，并且应用于电动车辆的空调通常被称为热泵系统。在电动车辆中，氧和氢的化学反应能量被转换为电能以产生驱动力，并且在这个过程期间，通过化学反应在燃料电池中产生热能，并因此，需要有效地去除所产生的热以确保燃料电池的性能。即使在混合动力车辆中，通过使用从燃料电池或电池供应的电力驱动电动机连同用普通燃料致动的发动机一起产生驱动力，并因此，仅通过有效地去除燃料电池或电池以及电动机产生的热量可确保电动机的性能。因此，在根据相关技术的混合动力车辆或者电动车辆中需要电单元冷却装置、热泵系统以及电池冷却系统，其分别形成为闭合电路，以防止包括电动机、电单元和燃料电池的电池的过热。因此，设置在车辆的前侧中的冷却模块的尺寸和重量增加，并且使制冷剂或冷却水通过而分别供应至发动机舱中的热泵系统、电单元冷却装置和电池冷却系统的连接管的布局变得复杂。此外，因为基于用于电池的最佳性能的车辆状态使电池升温或降温的电池冷却系统被单独地设置，所以需要多个阀来将电池冷却系统连接至相应连接管并且从阀的频繁关闭和打开产生的噪声和振动传输至车辆的内部，因此使乘坐舒适性劣化。这个部分公开的以上信息仅用于增强对本专利技术背景的理解，并且因此这可能包含不构成在本国对于本领域普通技术人员来说已知的现有技术的信息。
技术实现思路
本专利技术提供了一种用于车辆的电池冷却系统，该电池冷却系统选择性地使用通过电动车辆或混合动力车辆内的空调装置和电单元冷却装置循环的制冷剂和冷却水来以水冷方式使电池模块升温或降温以通过有效的电池管理增加车辆的总行驶距离。根据本专利技术的示例性实施方式的用于车辆的电池冷却系统可以包括：空调装置，包括经由制冷剂线路连接的压缩机、冷凝器、蒸发器和第一膨胀阀，并且空调装置被配置为使制冷剂循环以冷却车辆的内部；电单元冷却装置，包括电单元散热器以及与制冷剂线路连接的第一水泵，并且电单元冷却装置被配置为使冷却水循环以冷却电动机和电单元；电池模块，该电池模块经由电池冷却线路与电单元冷却装置连接；冷却器，该冷却器经由第一连接线路与空调装置的制冷剂线路连接、经由第二连接线路与电池冷却线路连接，并且该冷却器被配置为通过选择性地使冷却水和引入冷却器中的制冷剂热交换来调节冷却水的温度；第二水泵，在电池模块与冷却器之间设置在电池冷却线路上；以及加热器，在第二水泵与电池模块之间设置在电池冷却线路上。第一连接线路可以包括设置在冷凝器与冷却器之间的第二膨胀阀。第二膨胀阀可以被配置为在车辆冷却模式开始时操作或者被配置为使用制冷剂冷却电池模块，并且第二膨胀阀可以使通过第一连接线路引入的制冷剂膨胀并将膨胀的制冷剂引入到冷却器中。电池冷却线路可以包括：第一阀，将连接电动机和电单元的冷却线路与电池冷却线路连接在电单元散热器与加热器之间；以及第二阀，将冷却线路、电池冷却线路以及与冷却器连接的第二连接线路连接在电池模块与电单元散热器之间。在使用冷却水冷却电池模块时，第一阀可以使与电单元散热器连接的冷却线路、与电动机和电单元连接的冷却线路，以及电池冷却线路连接。第二阀可以被配置为在使用冷却水冷却电池模块时关闭第二连接线路。第二阀还可以被配置为在使用制冷剂冷却电池模块时关闭冷却线路并连接电池冷却线路和第二连接线路。第一阀和第二阀可以是三通阀。可以在电单元散热器与第一阀之间的冷却线路上设置有存储箱。电单元可包括：电力控制单元(EPCU)，在电动机与第一水泵之间设置在冷却线路上；以及车载充电器(OBC)，在电动机与电单元散热器之间设置在冷却线路上。第一水泵和第二水泵可以是电气水泵。当使电池模块升温时，加热器被接通以加热在电池冷却线路中循环的冷却水并将所加热的冷却水引入到电池模块中。如上所述，根据本专利技术的示例性实施方式的用于车辆的电池冷却系统可以选择性地使用电动车辆或混合动力车辆内的空调装置和电单元冷却装置中循环的制冷剂和冷却水来以水冷方式使电池模块升温或降温以简化系统，并且通过有效的电池管理增加车辆的总行驶距离。此外，通过整个系统的简化，可以降低制造成本和重量并且可以改进空间利用。另外，可以减少用于空调装置和电单元冷却装置的互通的阀的数量以由此降低成本，并且可以降低由于频繁的阀打开和关闭操作导致的噪声和振动以由此改进车辆的乘坐舒适性。附图说明当结合以下附图时，从以下详细描述中将更清楚地理解本专利技术的上述和其他目的、特征和优点，附图中：图1是根据本专利技术的示例性实施方式的用于车辆的电池冷却系统的框图；图2是示出了在根据本专利技术的示例性实施方式的用于车辆的电池冷却系统中的车辆冷却模式期间冷却电池模块的操作状态视图；图3是示出了使用根据本专利技术的示例性实施方式的用于车辆的电池冷却系统中的制冷剂冷却电池模块的操作状态视图；图4是示出了在根据本专利技术的示例性实施方式的用于车辆的电池冷却系统中冷却电动机和电单元期间冷却电池模块的操作状态视图；图5是示出了在根据本专利技术的示例性实施方式的用于车辆的电池冷却系统中停止冷却电动机和电单元时冷却电池模块的操作状态视图；图6是示出了在根据本专利技术的示例性实施方式的用于车辆的电池冷却系统中未操作空调装置和电单元冷却装置时电池模块升温的操作状态视图；符号说明100:电池冷却系统110:空调装置111:制冷剂线路112:压缩机113:冷凝器114:第一膨胀阀115:蒸发器116:第二膨胀阀120:电单元冷却装置121:冷却线路122:电单元散热器123:冷却风扇124:第一水泵125:电动机126:电单元129:存储箱130:电池模块131:电池冷却线路132:第一连接线路133:第二连接线路135:冷却器137:第二水泵139:加热器140:第一阀150:第二阀具体实施方式应当理解，本文所使用的术语“车辆(vehicle)”或者“车辆的(vehicula本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于车辆的电池冷却系统，包括：空调装置，包括经由制冷剂线路连接的压缩机、冷凝器、蒸发器和第一膨胀阀，并且所述空调装置被配置为使制冷剂循环以冷却所述车辆的内部；电单元冷却装置，包括电单元散热器以及与冷却线路连接的第一水泵，并且所述电单元冷却装置被配置为使冷却水循环以冷却电动机和电单元；电池模块，所述电池模块经由电池冷却线路与所述电单元冷却装置连接；冷却器，所述冷却器经由第一连接线路与所述空调装置的所述制冷剂线路连接、经由第二连接线路与所述电池冷却线路连接，并且所述冷却器被配置为通过选择性地使所述冷却水和引入所述冷却器中的所述制冷剂热交换来调节所述冷却水的温度；第二水泵，在所述电池模块与所述冷却器之间设置在所述电池冷却线路上；以及加热器，在所述第二水泵与所述电池模块之间设置在所述电池冷却线路上。

【技术特征摘要】
2015.12.08 KR 10-2015-01742411.一种用于车辆的电池冷却系统，包括：空调装置，包括经由制冷剂线路连接的压缩机、冷凝器、蒸发器和第一膨胀阀，并且所述空调装置被配置为使制冷剂循环以冷却所述车辆的内部；电单元冷却装置，包括电单元散热器以及与冷却线路连接的第一水泵，并且所述电单元冷却装置被配置为使冷却水循环以冷却电动机和电单元；电池模块，所述电池模块经由电池冷却线路与所述电单元冷却装置连接；冷却器，所述冷却器经由第一连接线路与所述空调装置的所述制冷剂线路连接、经由第二连接线路与所述电池冷却线路连接，并且所述冷却器被配置为通过选择性地使所述冷却水和引入所述冷却器中的所述制冷剂热交换来调节所述冷却水的温度；第二水泵，在所述电池模块与所述冷却器之间设置在所述电池冷却线路上；以及加热器，在所述第二水泵与所述电池模块之间设置在所述电池冷却线路上。2.根据权利要求1所述的用于车辆的电池冷却系统，其中，所述第一连接线路包括设置在所述冷凝器与所述冷却器之间的第二膨胀阀。3.根据权利要求2所述的用于车辆的电池冷却系统，其中，所述第二膨胀阀被配置为在车辆冷却模式开始时操作或者被配置为使用所述制冷剂冷却所述电池模块，并且所述第二膨胀阀使通过所述第一连接线路引入的所述制冷剂膨胀并将膨胀的所述制冷剂引入到所述冷却器中。4.根据权利要求1所述的用于车辆的电池冷却系统，其中，所述电池冷却线路包括：第一阀，将连接所述电动机和所述电单元的所述冷却线路与所述电池冷却线路...

【专利技术属性】
技术研发人员：金载然，金明焕，禹廷烨，金渊浩，赵完济，李建求，
申请(专利权)人：现代自动车株式会社，
类型：发明
国别省市：韩国,KR