用于冷却电池组的装置制造方法及图纸

技术编号:34780108 阅读:21 留言:0更新日期:2022-09-03 19:34
本发明专利技术涉及一种用于冷却多个电子元件(11)的装置(2),所述多个电子元件能够在向设备或车辆供电时释放热量,其中所述电子元件布置在壳体(12)中,所述装置(2)包括至少一个用于将两相介电流体(3)喷射到所述电子元件(11)上的元件(22),以及具有冷却流体回路(23)的冷凝器(26),壳体(12)包括用于收集介电流体(3)的罐(25),冷却装置(2)包括具有循环泵(24)的介电流体回路(21),该循环泵被配置成从收集罐(25)抽取介电流体(3)并且直接连接到喷射元件(22),其特征在于,冷却装置(2)包括用于控制壳体(12)的内部压力的系统(4),该控制系统(4)包括控制模块(41),该控制模块被配置成根据冷却装置的状态和/或设备或车辆的状态产生控制命令来控制内部压力。令来控制内部压力。令来控制内部压力。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于冷却电池组的装置


[0001]本专利技术涉及用于冷却电子元件的装置领域,尤其涉及用于冷却混合动力或电动车辆电池组的装置。

技术介绍

[0002]涉及使用能够在运行期间释放大量热量的电子元件的工业市场,例如在混合动力或电动车辆工业领域,日益扩大。特别地,混合动力或电动机动车辆由可充电电池供电,在运行中,可充电电池可达到极端温度,这些温度能够产生损坏电池附近的车辆结构的风险,和/或电池着火或至少运行不良的风险。
[0003]已知的做法是将混合动力或电动车辆的电池组合在一电池组内,并使用一个元件将液体喷射到电池上以冷却电池,液体为介电,不会使电池短路。因此,后者保持在足够低的温度下,以降低上述风险。
[0004]介电流体尤其可为两相流体,其在与电池接触时,通过热能交换,转变为蒸汽状态。因此,已知的做法是给电池组配备冷凝器,以便将介电流体返回到液态。液态的介电流体然后被收集,特别是在电池组的底部,并且可以例如被引导到再循环通道的网络中,以便被重新引入电池组中,从而在随后的使用中被喷射到电池上。
[0005]上述说明适用于车辆运行时。当车辆停放时,会出现类似的问题。具体地说,在仍然很热的电池的作用下,或者在夏天的天气条件下,介电流体可以变成蒸汽状态,并且增加容纳电池的壳体中的压力。壳体中过高的内部压力导致蒸汽状态的介电流体泄漏并因此损失。

技术实现思路

[0006]本专利技术可解决包含电池的壳体内的介电流体的蒸发问题,尽管车辆已停止。
[0007]因此,本专利技术包括一种用于冷却多个电子元件的装置,所述多个电子元件能够在向设备或车辆供电的操作过程中释放热量,所述电子元件设置在壳体中,该装置包括至少一个用于将两相介电流体喷射到电子元件上的元件,以及设置有冷却流体回路的冷凝器,壳体包括用于收集介电流体的罐,所述冷却装置包括介电流体回路,所述介电流体回路设置有循环泵,所述循环泵配置成从收集罐抽取介电流体并直接连接到喷射元件,其特征在于,所述冷却装置包括用于调节壳体中的内部压力的系统,所述调节系统包括控制模块,该控制模块配置成根据冷却装置的状态和/或设备或车辆的状态产生用于调节内部压力的控制指令。
[0008]喷射元件配置为将液态两相介电流体喷射到电子元件上。然后在热的电子元件和介电流体之间发生热能交换,介电流体在电子元件的高温作用下蒸发。后者可以是,例如,用于混合动力或电动车辆的电池单元,或任何其他可能达到非常高的温度并因此需要冷却的电子元件。
[0009]冷凝器可例如为金属板形式,冷却液在其中循环。冷凝器设置在壳体内,使得在冷
凝器和蒸汽形式的介电流体之间产生接触。在蒸汽形式的介电流体和与冷却流体相关联的冷凝器之间产生新的热能交换,从而允许介电流体释放先前获得的热量并返回到液态。壳体被配置成使得这种处于液态的两相电流体一直流到收集罐。
[0010]介电流体回路将收集罐连接至喷射元件,以便能够将液体形式的介电流体再次喷射到电子元件上。循环泵可以抽出收集罐中的介电流体,并使其在介电流体回路中循环。介电流体回路可以直接在喷射元件处打开,或者例如在喷射元件处打开之前穿过冷凝器,以便在介电流体被喷射到电子元件上之前降低介电流体的温度,并且因此可以更有效地冷却电子元件。
[0011]冷却装置的压力调节系统配置为避免壳体过压,过压可能导致壳体接头处产生应力,并可能导致介电流体泄漏。这种过压尤其是由壳体中存在的介电流体的蒸发引起的,尤其是当车辆停止时和当冷却装置不工作时,即当冷却流体不在冷凝器中循环时。如果位于收集罐附近的电子元件所达到的温度仍然过高,或者通常当环境温度高时,这种蒸发可能发生在车辆已经停止之后。
[0012]根据本专利技术,压力调节系统中的控制模块可检测壳体内的内压增加,或可能导致壳体内内压增加的其他事件。在该检测之后,控制模块还使得能够产生用于压力调节系统的其他部件的控制指令,该压力调节系统的其他部件能够降低壳体中的内部压力。
[0013]根据本专利技术的一个特征,所述控制模块包括压力传感器,所述控制模块配置为当压力传感器测得的值超过压力阈值时,产生用于调节壳体内部压力的控制指令。压力传感器有利地设置在壳体中,以便精确地测量压力。压力传感器和控制模块被配置成彼此通信,必要时通过有线方式。
[0014]根据本专利技术的一个特征,与压力传感器测量的压力值进行比较的压力阈值为1.5巴。专利技术人发现,从这个1.5巴的压力值开始,内部压力有使壳体变形的风险,然后存在壳体中存在的介电流体从壳体中逸出的风险,这个压力对应于大约48℃的温度。控制模块实时地或以规则的间隔收集由压力传感器测量的压力值,并启动压力调节,也就是说,当收集的压力值之一大于或等于1.5巴时,产生适当的控制指令。
[0015]根据本专利技术的一个特征,控制模块通过生成旨在与冷凝器相关的冷却液回路的控制指令来启动内部压力的调节。换句话说,只有当达到阈值压力值时,控制模块才控制冷却液回路的启动。
[0016]在刚刚阐述的情况下内部压力的调节,通过控制内部压力和与该压力控制相关的控制指令,被称为是主动的,这意味着该调节根据测量的过度压力实时进行。
[0017]根据本专利技术的一个特征,冷却装置具有用于检测设备或车辆状态的检测器,该检测器能够检测并向控制模块发送与设备或车辆的停止或运行相关的信息。用于检测设备或车辆状态的检测器应该理解为检测安装有冷却装置的设备或车辆是在运行还是停止的传感器。例如,状态检测器可以是例如加速度计或直接连接到车辆启动装置的部件。一旦确定了状态变化,用于检测设备或车辆状态的检测器就可以向控制模块发送信号,无论这是例如停止与车辆接触还是启动车辆。
[0018]根据本专利技术的一个特征,压力调节系统包括与壳体隔离的储存容器,以及调节泵,该调节泵可根据用于检测设备或车辆状态的检测器提供的指示,将收集罐中的介电流体抽到储存容器和/或将储存容器中的介电流体抽到收集罐。换句话说,压力调节系统可以被配
置成根据经由用于检测车辆状态的检测器来确定的车辆状态来确保收集罐和储存容器之间的介电流体在两个循环方向上的传输。更具体地,当车辆的马达不转动并且冷却流体不在冷凝器中循环时,介电流体变热的风险很高,并且调节系统被配置成从冷却装置的壳体中抽取介电流体。
[0019]因此,当检测到车辆停止时,马达被切断,例如,用于检测车辆状态的检测器将信息传输至控制模块,控制模块启动调节泵的操作,以将介电流体从收集罐转移至储存容器。相反,当车辆启动时,介电流体沿相反的方向转移,也就是说从储存容器转移到收集罐,以便介电流体再次存在于壳体中,从而发挥其冷却电池的作用。
[0020]将介电流体从收集罐中抽出,从而从壳体中抽出,可避免壳体内两相介电流体在车辆停止时例如在可能保持在高温下的电子元件(如电池元件)的影响下或在夏季天气条件的影响下的蒸发。因此,调节系统还可以包括温度传感器,该温度传感器测量外部环境的环境温度和/或壳体内的温度,以便确定是否有必要将介电流体泵出壳体,除了车辆停止的温度信息之外,本文档来自技高网
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种用于冷却多个电子元件(11)的装置(2),所述多个电子元件能够在向设备或车辆供电的操作期间释放热量,所述电子元件设置在壳体(12)中,所述装置(2)包括用于将两相介电流体(3)喷射到电子元件(11)上的至少一个喷射元件(22),以及设置有冷却流体回路(23)的冷凝器(26),该壳体(12)包括用于收集介电流体(3)的罐(25),该冷却装置(2)包括介电流体回路(21),该介电流体回路设置有循环泵(24),该循环泵被配置成从收集罐(25)抽取介电流体(3)并且直接连接到喷射元件(22),其特征在于,该冷却装置(2)包括用于调节壳体(12)中的内部压力的调节系统(4),该调节系统(4)包括控制模块(41),该控制模块被配置成根据冷却装置的状态和/或设备或车辆的状态产生用于调节内部压力的控制指令。2.根据权利要求1所述的冷却装置(2),其中,所述控制模块(41)包括压力传感器(42),所述控制模块(41)被配置成当由所述压力传感器测量的值超过阈值压力值时,产生用于调节所述壳体(12)中的内部压力的控制指令。3.根据权利要求2所述的冷却装置(2),其中,比较由压力传感器(42)测量的压力值的阈值压力值是1.5巴。4.根据权利要求2或3所述的冷却装置(2),其中,所述控制模块(41)通过生成旨在用于与所述冷凝器相关联的冷却流体回路的控制指令来启动内部压力的调节。5.根据前述...

【专利技术属性】
技术研发人员:K阿佐兹S加尼尔A马梅里
申请(专利权)人:法雷奥热系统公司
类型:发明
国别省市:

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