CN104425854A - 牵引电池冷却系统 - Google Patents

牵引电池冷却系统 Download PDF

Info

Publication number
CN104425854A
CN104425854A CN201410431491.5A CN201410431491A CN104425854A CN 104425854 A CN104425854 A CN 104425854A CN 201410431491 A CN201410431491 A CN 201410431491A CN 104425854 A CN104425854 A CN 104425854A
Authority
CN
China
Prior art keywords
air
traction battery
cooling system
battery cooling
flow
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN201410431491.5A
Other languages
English (en)
Inventor
李安·王
谢效安
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Ford Global Technologies LLC
Original Assignee
Ford Global Technologies LLC
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Ford Global Technologies LLC filed Critical Ford Global Technologies LLC
Publication of CN104425854A publication Critical patent/CN104425854A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60K—ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PROPULSION UNITS OR OF TRANSMISSIONS IN VEHICLES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PLURAL DIVERSE PRIME-MOVERS IN VEHICLES; AUXILIARY DRIVES FOR VEHICLES; INSTRUMENTATION OR DASHBOARDS FOR VEHICLES; ARRANGEMENTS IN CONNECTION WITH COOLING, AIR INTAKE, GAS EXHAUST OR FUEL SUPPLY OF PROPULSION UNITS IN VEHICLES
    • B60K6/00—Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00
    • B60K6/20—Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00 the prime-movers consisting of electric motors and internal combustion engines, e.g. HEVs
    • B60K6/22—Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00 the prime-movers consisting of electric motors and internal combustion engines, e.g. HEVs characterised by apparatus, components or means specially adapted for HEVs
    • B60K6/40—Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00 the prime-movers consisting of electric motors and internal combustion engines, e.g. HEVs characterised by apparatus, components or means specially adapted for HEVs characterised by the assembly or relative disposition of components
    • B60K6/405—Housings
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/60—Heating or cooling; Temperature control
    • H01M10/61—Types of temperature control
    • H01M10/613—Cooling or keeping cold
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/60—Heating or cooling; Temperature control
    • H01M10/62—Heating or cooling; Temperature control specially adapted for specific applications
    • H01M10/625—Vehicles
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/60—Heating or cooling; Temperature control
    • H01M10/65—Means for temperature control structurally associated with the cells
    • H01M10/656—Means for temperature control structurally associated with the cells characterised by the type of heat-exchange fluid
    • H01M10/6561—Gases
    • H01M10/6563—Gases with forced flow, e.g. by blowers
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/60—Heating or cooling; Temperature control
    • H01M10/65—Means for temperature control structurally associated with the cells
    • H01M10/656—Means for temperature control structurally associated with the cells characterised by the type of heat-exchange fluid
    • H01M10/6561—Gases
    • H01M10/6566—Means within the gas flow to guide the flow around one or more cells, e.g. manifolds, baffles or other barriers
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60K—ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PROPULSION UNITS OR OF TRANSMISSIONS IN VEHICLES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PLURAL DIVERSE PRIME-MOVERS IN VEHICLES; AUXILIARY DRIVES FOR VEHICLES; INSTRUMENTATION OR DASHBOARDS FOR VEHICLES; ARRANGEMENTS IN CONNECTION WITH COOLING, AIR INTAKE, GAS EXHAUST OR FUEL SUPPLY OF PROPULSION UNITS IN VEHICLES
    • B60K1/00—Arrangement or mounting of electrical propulsion units
    • B60K2001/003—Arrangement or mounting of electrical propulsion units with means for cooling the electrical propulsion units
    • B60K2001/005—Arrangement or mounting of electrical propulsion units with means for cooling the electrical propulsion units the electric storage means
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60K—ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PROPULSION UNITS OR OF TRANSMISSIONS IN VEHICLES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PLURAL DIVERSE PRIME-MOVERS IN VEHICLES; AUXILIARY DRIVES FOR VEHICLES; INSTRUMENTATION OR DASHBOARDS FOR VEHICLES; ARRANGEMENTS IN CONNECTION WITH COOLING, AIR INTAKE, GAS EXHAUST OR FUEL SUPPLY OF PROPULSION UNITS IN VEHICLES
    • B60K1/00—Arrangement or mounting of electrical propulsion units
    • B60K1/04—Arrangement or mounting of electrical propulsion units of the electric storage means for propulsion
    • B60K2001/0405—Arrangement or mounting of electrical propulsion units of the electric storage means for propulsion characterised by their position
    • B60K2001/0416—Arrangement in the rear part of the vehicle
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/10—Energy storage using batteries
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10S—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10S903/00—Hybrid electric vehicles, HEVS
    • Y10S903/902—Prime movers comprising electrical and internal combustion motors
    • Y10S903/903—Prime movers comprising electrical and internal combustion motors having energy storing means, e.g. battery, capacitor
    • Y10S903/952—Housing details

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Electrochemistry (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Transportation (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Secondary Cells (AREA)
  • Cooling, Air Intake And Gas Exhaust, And Fuel Tank Arrangements In Propulsion Units (AREA)
  • Arrangement Or Mounting Of Propulsion Units For Vehicles (AREA)

Abstract

本发明提供一种牵引电池冷却系统，所述系统包括具有第一入口和第二入口的电池入口壳体。第一管道结合到第一入口，并且第二管道结合到第二入口。导流叶片设置在电池入口壳体中，与第一入口相邻。导流叶片被布置为改变来自第一管道的气流的方向以与来自第二管道的气流混合。

Description

牵引电池冷却系统
技术领域
本公开涉及一种用于高压电池冷却系统的入口腔室(inlet plenum)。
背景技术
电池电动车辆利用电动驱动电动机进行推进，而混合动力电动车辆利用电动驱动电动机并与传统的内燃发动机相结合进行推进。这样的车辆包括电池包，该电池包包括电连接到一起的一个或更多个电池单元。这些电池单元储存可用于将电力供应至驱动电动机的能量。所述电池包也可被称为牵引电池或高压电池。牵引电池和相关联的部件可产生大量的热。如果不将热散发，则这些热可能会干扰电池包的正常运行，因此需要冷却系统来维持满意的电池运行温度。这种冷却系统必须满足各种设计考量并且对其他车辆系统的性能的影响最小化，所述各种设计考量包括冷却效率和紧凑封装。
发明内容
一种用于冷却牵引电池的系统包括具有第一入口和第二入口的电池入口壳体。第一管道结合到第一入口，并且第二管道结合到第二入口。导流叶片设置在电池入口壳体中，与第一入口相邻。导流叶片被布置为使来自第一管道的气流改变方向而与来自第二管道的气流混合。
牵引电池冷却系统的一个实施例包括第二导流叶片，第二导流叶片与第一导流叶片相邻地设置并相似地被布置为使来自第一管道的气流改变方向。来自第一管道的气流和来自第二管道的气流可不对称。在一些实施例中，导流叶片的高度小于电池入口壳体的高度。在示例性实施例中，导流叶片的高度与电池入口壳体的高度的比约为3:4。
牵引电池系统的实施例还包括与电池入口壳体流体连通的电池包壳体。在一些实施例中，电池包可被容纳在电池壳体中。在一些这样的实施例中，电池包包括用于引导空气流过电池包的多个冷却通道。在这样的实施例中，导流叶片被设置为使来自第一管道的气流改变方向而与来自第二管道的气流混合，从而调整多个冷却通道中的流量大体上一致。在一些实施例中，牵引电池冷却系统还包括与电池包壳体流体连通的排气管道以及设置在所述排气管道中的感应风扇。在一些实施例中，牵引电池冷却系统还包括设置在牵引电池壳体内的风扇控制系统。
在一些实施例中，第一管道从车辆的第一C柱朝向乘客舱开口并且第二管道从车辆的第二C柱朝向乘客舱开口。在其他实施例中，第一管道结合到第二管道，以形成结合的管道。所述结合的管道可在车辆后座椅的后方中部位置处朝向管道入口开口。
根据本公开的混合动力电动车辆的实施例包括车辆框架。所述车辆框架具有在乘客舱后部位置的第一支撑柱和第二支撑柱。所述混合动力电动车辆还包括电池壳体组件，所述电池壳体组件具有第一壳体入口和第二壳体入口以及布置在壳体组件内在第一壳体入口附近的导流叶片。所述混合动力电动车辆还包括结合到第一壳体入口的第一管道和结合到第二壳体入口的第二管道。第一管道延伸通过第一支撑柱的一部分并具有在第一支撑柱中的第一管道入口，并且第二管道延伸通过第二支撑柱的一部分并具有在第二支撑柱中的第二管道入口。
在一些实施例中，导流叶片被布置为引导来自第一壳体入口的气流与来自第二壳体入口的气流平稳地混合。在一些这样的实施例中，来自第一壳体入口的气流小于来自第二壳体入口的气流。在一些实施例中，混合动力电动车辆还包括容纳在电池壳体组件中的电池包。在这样的实施例中，电池包具有多个冷却通道，并且导流叶片被布置为引导气流使其混合并调整所述多个冷却通道中流量平衡。在一些实施例中，所述车辆还包括感应风扇，所述感应风扇与电池壳体组件流体连通，以吸入流过第一管道和第二管道的气流。
一种用于冷却车辆的牵引电池的方法包括：通过牵引电池壳体的第一入口和第二入口引导来自车辆乘客舱的空气。所述空气被引导通过至少一个导流叶片，所述至少一个导流叶片被设置为引导来自第一入口的空气与来自第二入口的空气混合。通过第一入口引导的空气量可与通过第二入口引导的空气量不同。所述方法还可另外包括吸入混合气流使之穿过多个牵引电池通道。吸入的穿过每个通道的空气量大体上相等。
根据本公开的实施例提供多个优点。例如，本公开提供一种用于冷却牵引电池的系统，乘客舱的空气通过两个入口被吸入并平稳地混合，以确保冷却气流流过全部电池单元。此外，根据本公开的系统和方法在电池壳体中产生平稳的空气混合，从而降低噪声、振动和声振粗糙度。本公开提供一种系统，其中，从车辆乘客舱的后部区域吸入冷却空气，使得气候受控制的乘客舱空气可用于冷却，而不负面地影响乘客对气候控制的满意度。
通过接下来结合附图对优选实施例进行的详细描述，本公开的上述优点和其它优点及特点将更显而易见。
附图说明
图1是牵引电池冷却系统的代表性视图；
图2是牵引电池冷却系统的电池包壳体的代表性视图；
图3和图4是包括图2的壳体的牵引电池冷却系统的代表性视图；
图5是包括图3的牵引电池冷却系统的车辆的代表性视图；
图6是用于冷却牵引电池的方法的流程图。
具体实施方式
如本领域的普通技术人员将理解的，如参照任何一个附图描述和示出的本发明的各种特征可与在一个或更多个其他附图中示出的特征相结合，以形成本公开未明确示出或描述的实施例。示出的特征的组合提供用于典型应用的代表性实施例。然而，与本公开的教导一致的特征的各种组合和变型可期望用于特殊应用或实施。
对汽车电池系统内的电池单元的均匀冷却可改进电池性能并降低冷却风扇功率需求。然而，随着按阵列排布的电池单元数目的增加，在整个电池堆上提供均匀的气流变得更加困难。当车辆封装要求(packaging requirements)限制入口腔室体积时，这种情况尤甚，这会在电池系统内产生显著的压力差。这样的压力差可导致电池堆中不同位置处的电池单元周围的空气流速显著地不同。某些电池单元的周围减少的气流会导致电流密度降低、性能降低等。
为了在运转条件的范围内维持恒定的冷却效果，从车辆的外部吸入空气用于电池冷却目的会是不可取的。在不同气候条件下冷天和热天之间的温度变化可导致环境空气具有不可预测且不一致的冷却能力。因此，取而代之，可优选地从乘客舱吸入冷却空气。客舱气候控制系统维持更稳定的内部温度，因此该空气可被用作更能够预测的冷却剂。然而，如果乘客舱空气将要用于冷却，那么将该空气吸入到冷却器中，按照这样的方式对客舱气候控制系统具有最小的影响。因此，除了在车辆内被有效地封装外，电池冷却系统设计还必须考虑对电池的冷却效果和对车辆乘客舱内的气候控制的任何显著影响两者。
现在参照图1，示出了用于包括多个电池单元12的高压电池组的壳体10的示意图。电池单元12布置成两行，每行的电池单元等间隔地隔开。电池单元12通过大体上等尺寸的通道14分开。壳体包括入口腔室16和出口腔室18。入口腔室16包括第一入口20和第二入口22，每个入口与空气源流体连通。出口腔室18包括出口24。出口腔室18从窄的端部向靠近出口24的宽的端部锥形地变化，以使通道14上的压力分布和空气流动更均匀。更具体地，参照图1，出口腔室18的左侧(靠近出口24)比出口腔室18的右侧宽，从而使得出口腔室18从右侧的窄的端部朝向出口24附近的左侧锥形地变化。
由虚线箭头表示的空气总体上通过第一入口20和第二入口22进入入口腔室16。可(例如)通过风扇或鼓风机(未示出)来推进或推动空气。空气流动通过通道14并从电池单元12吸走热量。然后，空气流出通道14进入出口腔室18中并通过出口24被吸走。可从入口腔室16围绕第一排电池单元12设置旁路通道(未示出)，以确保第二排电池单元12接收一些未进行预加热的空气。
相对于单个入口构造，这种包括第一入口20和第二入口22的构造总体上促使通道14中的气流速度更平均。然而，如果来自入口22的气流与来自入口20的气流没有平稳地混合，那么仍会产生不均匀的气流。在以标号26所示的这样的区域中，气流速度可能会降低。靠近这样的低气流速度区域的通道28接收的用来适当地从相关联的电池单元12吸走热量的冷却气流可能会不足量。这样可导致相关连的电池单元12中的热量累积，从而会对性能产生负面影响。此外，来自不平稳的混流的湍流可产生噪声、振动和声振粗糙度(harshness)。
为了确保全部通道14之间的充分的冷却，可增大风扇或鼓风机的速度来解决低气流区域26附近的电池单元12所经受的冷却效果降低的问题。然而，通过风扇产生的功率消耗(与增大速度有关)增加会是不期望的。
现在参照图2，示出了用于包括多个电池单元32的牵引电池组的壳体30的代表性视图。电池单元32由通道34分开。壳体包括入口腔室36和出口腔室38。入口腔室36包括第一入口40和第二入口42。出口腔室38包括出口44。
入口腔室36另外包括至少一个导流叶片(guide vane)46。在示例性实施例中，入口腔室36包括两个导流叶片46。入口腔室36具有高度a(未示出)并且导流叶片46具有高度b(未示出)，其中，高度“a”和“b”的高度方向指的是垂直于图2的纸面的方向。导流叶片高度b可小于或等于高度a。在示例性实施例中，导流叶片高度b与入口腔室高度a的比大约是3:4。这样的构造确保在不发生流量(flow capacity)的整体降低或压力增加的情况下可改变气流方向。作为示例，一个这样的构造使得压力的增加小于1帕(Pascal)并使得气流的减少小于0.5立方英尺每分钟。在其他实施例中，如可通过计算流动力学(CFD)或其他设计工具来确定的，对于最佳的流动特性，不同的比率可能更好。
由虚线箭头表示的空气通过第一入口40和第二入口42进入入口腔室36。可(例如)通过风扇(未示出)来推进或推动空气。空气流动通过通道34并从电池单元32吸走热量。然后空气流出通道34进入出口腔室38中并通过出口44被吸走。可从入口时6围绕第一排电池单元32设置旁路通道(未示出)，以确保第二排电池单元32接收冷些的空气。
导流叶片46被构造为引导来自入口42的空气，使其与来自入口40的空气平稳地混合。因此，可减小或消除低速区域，并且通道34之间的气流基本上均匀。从电池单元32均匀地吸走热量，提高了电池性能。此外，混合气流的湍流的减少使得噪声、振动和声振粗糙度降低。
来自入口42的气流的体积比可与来自入口40的气流的体积比基本上不同。导流叶片46被设计为适应这样的不对称的气流并确保在操作条件的范围内平稳地流动混合。
现在参照图3，示出了牵引电池冷却系统48的实施例的代表性视图。高压电池冷却系统48包括电池壳体50，电池壳体50大体上与图2中示出的电池壳体30相同。电池壳体50包括电池阵列52、入口腔室54、出口腔室56以及至少一个导流叶片58。电池52包括如图2中所示的多个电池单元(未示出)。
高压电池冷却系统48包括第一管道60、第二管道62和第三管道64。第一管道60具有第一管道入口66，并且第一管道60连接到控制模块壳体68及入口腔室54。第二管道62具有第二管道入口70，并且第二管道62连接到入口腔室54。第一管道入口66和第二管道入口70与空气源流体连通。第三管道64连接到出口腔室56及感应风扇(induction fan)72。
控制模块壳体68包括电池控制系统74。电池控制系统74包括监视和控制电池系统的控制器和部件。电池控制系统74还可包括执行其他功能的部件(包括但不限于电压转换器以及用于感应风扇72和电池冷却系统48的其他部分的控制装置)。电池控制系统74产生废热，该废热可被吸走，以避免对性能产生负面影响。控制模块壳体68还可包括各种其他热部件(包括电池电压转换器(未示出))。这些其他部件也可产生可对性能产生不利影响的热。
由虚线箭头表示的空气由感应风扇72通过第一管道入口66被吸入到第一管道60中并通过第二管道入口70被吸入到第二管道62中。管道60中的空气的一部分被转移到控制模块壳体68中，并且管道60中的冷却气流的剩余部分被吸入到入口腔室54中。在示例性实施例中，管道60中的空气的大约60％被传送到控制模块壳体68中并且管道60中的空气的大约40％被吸入到入口腔室54中。因此，比来自第一管道60的体积更大的体积的空气可从第二管道62进入入口腔室54中。因此，导流叶片58被设计为适应来自第一管道60和第二管道62的不对称气流并确保不对称气流体积的平稳混合。
被吸入到控制模块壳体68中的空气从电池控制系统74和容纳在电池控制模块壳体68内的其他部件吸走热量。感应风扇72与排气区域(例如，车辆的外部)流体连通。
从第一管道60吸入到入口腔室54中的空气由导流叶片58引导，以按照大体上与图2中示出的相同的方式与从第二管道62吸入的空气混合。空气流过电池52并从电池52吸走热量。然后，空气通过出口腔室56被吸入到第三管道64中并被吸入到感应风扇72中。
现在参照图4，示出了高压电池冷却系统76的可替换实施例的代表性视图。在该实施例中，单个管道入口78指向第一管道60＇和第二管道62＇。管道入口78可从(例如)后座椅之后的中部位置吸入空气。在一个实施例中，管道入口78朝向使车辆乘客舱与车辆行李箱分开的分隔板或置物托盘(package tray)的乘客舱侧。第一管道60＇和第二管道62＇按照大体上与如结合图3描述的方式相同的方式与控制模块壳体68″和/或电池壳体50＇流体连通。
现在参照图5，示出了根据本公开的实施例的车辆80的代表性视图。车辆80包括大体上如图3所示的高压电池冷却系统，该高压电池冷却系统包括第一管道60″、第一管道入口66″及与管道60″流体连通的电池壳体50″。高压电池冷却系统还包括在该视图中未示出的第二管道和第二管道入口。车辆80还包括车顶(未标号)和支撑车顶的多个柱。根据惯例，多个柱从车辆的前部到后部按照字母的顺序表示。A柱82在乘客舱的前部，B柱84在乘客舱的中部，C柱在乘客舱的后部。
第一管道入口66″位于乘客舱中，靠近C柱86。第二管道入口类似地靠近位于车辆的相对侧的C柱(在该视图中未示出)。按照这种方式，流入到电池冷却系统的空气是乘客舱的空气(与室外空气相比，通常乘客舱的空气被维持在较恒定的温度)。此外，通过从乘客舱的后部吸入空气，气候控制大体上不受影响，从而提高了消费者的满意度。电池壳体50″可被容纳在车辆行李箱的下方。
现在参照图6，示出了方法的流程图。如框90所示，通过乘客舱中的第一入口和第二入口吸入空气。如框92所示，通过第一入口和第二入口的空气量可以不相等。然后，如框94所示，来自第一入口的空气被引导经过至少一个导流叶片并与来自第二入口的空气混合。然后，如框96所示，混合的空气被吸入并穿过电池通道，使得通过每个通道的空气量大体上相等。
如通过各个实施例能够看出的，本公开提供用于冷却高压电池的系统，其中，乘客舱的空气通过两个入口被吸入并平稳地混合，以确保冷却气流流过全部电池单元。此外，根据本公开的系统和方法在电池壳体中产生平稳的空气混合，从而降低噪声、振动和声振粗糙度。本公开提供一种系统，其中，从车辆乘客舱的后部区域吸入冷却空气，使得气候受控制的乘客舱空气可用于冷却，而不负面地影响乘客对气候控制的满意度。
尽管上文描述了示例性实施例，但是并非意味着这些实施例描述了本发明的所有可能形式。相反，说明书中使用的词语为描述性词语而非限制，并且应该理解的是，在不脱离本发明的精神和范围的情况下，可作出各种改变。此外，可组合各种执行实施例的特征以形成本发明进一步的实施例。

Claims (12)

1.一种牵引电池冷却系统，包括：
电池入口壳体，具有彼此分开的第一入口和第二入口；
第一管道，结合到第一入口；
第二管道，结合到第二入口；
导流叶片，设置在电池入口壳体内，与第一入口相邻，并被布置为使来自第一管道的第一气流改变方向而与来自第二管道的第二气流混合。
2.如权利要求1所述的牵引电池冷却系统，所述牵引电池冷却系统还包括第二导流叶片，第二导流叶片与所述导流叶片相邻地设置并被布置为使来自第一管道的第一气流改变方向而与来自第二管道的第二气流混合。
3.如权利要求1所述的牵引电池冷却系统，其中，所述电池入口壳体被构造为容纳不对称的第一气流和第二气流。
4.如权利要求1所述的牵引电池冷却系统，其中，所述导流叶片的高度小于所述电池入口壳体的高度。
5.如权利要求1所述的牵引电池冷却系统，其中，导流叶片高度与电池入口壳体高度的比约为3:4。
6.如权利要求1所述的牵引电池冷却系统，所述牵引电池冷却系统还包括与电池入口壳体流体连通的电池包壳体。
7.如权利要求6所述的牵引电池冷却系统，所述牵引电池冷却系统还包括容纳在所述电池包壳体中的电池包。
8.如权利要求7所述的牵引电池冷却系统，其中，所述电池包包括多个冷却通道，用于引导空气流过电池包，其中，所述导流叶片被布置为改变第一气流的方向以与第二气流混合，从而调整所述多个冷却通道中的流量大体上相等。
9.如权利要求6所述的牵引电池冷却系统，所述牵引电池冷却系统还包括与电池包壳体流体连通的排气管道以及设置在所述排气管道中的感应风扇。
10.如权利要求9所述的牵引电池冷却系统，所述牵引电池冷却系统还包括设置在控制系统壳体中的电池控制系统，其中，所述控制系统壳体与第一管道和排气管道流体连通。
11.如权利要求1所述的牵引电池冷却系统，其中，第一管道从车辆的第一C柱朝向车辆乘客舱开口，第二管道从车辆的第二C柱朝向乘客舱开口。
12.如权利要求1所述的牵引电池冷却系统，其中，第一管道与第二管道结合，以形成结合的管道。
CN201410431491.5A 2013-08-29 2014-08-28 牵引电池冷却系统 Pending CN104425854A (zh)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US14/013,367 US10106025B2 (en) 2013-08-29 2013-08-29 High voltage battery cooling plenum
US14/013,367 2013-08-29

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN104425854A true CN104425854A (zh) 2015-03-18

Family

ID=52470692

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201410431491.5A Pending CN104425854A (zh) 2013-08-29 2014-08-28 牵引电池冷却系统

Country Status (3)

Country Link
US (1) US10106025B2 (zh)
CN (1) CN104425854A (zh)
DE (1) DE102014216698A1 (zh)

Cited By (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105390638A (zh) * 2015-12-10 2016-03-09 华霆（合肥）动力技术有限公司 电池模组温差均衡装置
CN106450562A (zh) * 2015-08-07 2017-02-22 宝马股份公司 能量存储装置、电池装置、机动车和冷却剂流控制方法
CN106505275A (zh) * 2015-09-04 2017-03-15 铃木株式会社 车辆用电池包的冷却结构
CN107710495A (zh) * 2015-07-24 2018-02-16 松下知识产权经营株式会社 温度调节单元、温度调节系统、车辆
CN108023137A (zh) * 2016-11-04 2018-05-11 福特全球技术公司 用于车辆电池的热交换板组件
CN108923098A (zh) * 2018-07-21 2018-11-30 崔晓迪 一种锂电池及锂电池组的冷却装置
CN109149000A (zh) * 2017-06-19 2019-01-04 罗伯特·博世有限公司 具有多个有待冷却的元件的冷却系统
CN109742483A (zh) * 2019-01-15 2019-05-10 重庆三峡学院 一种电动汽车电池的散热结构
CN111864297A (zh) * 2019-04-26 2020-10-30 大众汽车有限公司 电驱动的机动车和充电装置

Families Citing this family (21)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP6099194B2 (ja) * 2013-01-31 2017-03-22 本田技研工業株式会社 蓄電装置の冷却構造
KR101829093B1 (ko) * 2014-10-22 2018-03-29 주식회사 엘지화학 배터리 시스템의 냉각 공기 흐름 제어 시스템 및 방법
GB2546739A (en) * 2016-01-26 2017-08-02 Daimler Ag Battery with at least one housing opening for supplying a cooling medium
DE102016104179A1 (de) * 2016-03-08 2017-09-14 Dr. Ing. H.C. F. Porsche Aktiengesellschaft Traktionsbatterie für ein elektrisch betriebenes Fahrzeug, entsprechendes Fahrzeug und Verwendungsverfahren
WO2018033880A2 (en) 2016-08-17 2018-02-22 Shape Corp. Battery support and protection structure for a vehicle
DE102016217483A1 (de) 2016-09-14 2018-03-15 Robert Bosch Gmbh Batteriemodul mit einer Mehrzahl an Batteriezellen und Batterie
WO2018127832A1 (en) 2017-01-04 2018-07-12 Shape Corp. Vehicle battery tray structure with nodal modularity
WO2018213475A1 (en) 2017-05-16 2018-11-22 Shape Corp. Polarized battery tray for a vehicle
US10886513B2 (en) 2017-05-16 2021-01-05 Shape Corp. Vehicle battery tray having tub-based integration
WO2018213383A1 (en) 2017-05-16 2018-11-22 Shape Corp. Vehicle battery tray with integrated battery retention and support features
CN111108015A (zh) 2017-09-13 2020-05-05 形状集团 具有管状外围壁的车辆电池托盘
WO2019071013A1 (en) 2017-10-04 2019-04-11 Shape Corp. BATTERY SUPPORT BOTTOM ASSEMBLY FOR ELECTRIC VEHICLES
JP7055642B2 (ja) * 2018-01-16 2022-04-18 本田技研工業株式会社 車両
CN112055898A (zh) 2018-03-01 2020-12-08 形状集团 与车辆电池托盘集成的冷却系统
US11688910B2 (en) 2018-03-15 2023-06-27 Shape Corp. Vehicle battery tray having tub-based component
JP7024588B2 (ja) * 2018-05-09 2022-02-24 トヨタ自動車株式会社 電気機器の冷却装置
JP7006514B2 (ja) * 2018-06-07 2022-02-10 トヨタ自動車株式会社 バッテリの搭載構造
SE543069C2 (en) * 2018-12-07 2020-09-29 Scania Cv Ab Battery pack comprising thermal management system for generating vibration
JP7212526B2 (ja) * 2019-01-15 2023-01-25 株式会社Subaru 冷却システム
US11850970B2 (en) * 2019-08-18 2023-12-26 Board Of Regents, The University Of Texas System J-type air-cooled battery thermal management system and method
CN115692912A (zh) * 2021-07-30 2023-02-03 华为数字能源技术有限公司 储能装置

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4947735A (en) * 1988-05-27 1990-08-14 Valeo Distribution box for a heating and/or air conditioning apparatus, especially for an automotive vehicle
JPH0752834A (ja) * 1993-08-13 1995-02-28 Nissan Motor Co Ltd 電気自動車の車体構造
US20070175623A1 (en) * 2006-02-02 2007-08-02 Halla Climate Control Corp. Cooling System For Hybrid Vehicles
TW200901547A (en) * 2007-06-21 2009-01-01 Coretronic Corp Fuel cell apparatus
US7635040B2 (en) * 2005-11-04 2009-12-22 Hyundai Motor Company Cooling system for battery unit and motor control unit of hybrid vehicle
CN103208663A (zh) * 2012-01-16 2013-07-17 福特全球技术公司 具有电池总成的车辆

Family Cites Families (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6085854A (en) * 1994-12-13 2000-07-11 Nissan Motor Co., Ltd. Battery frame structure for electric motorcar
JP4371308B2 (ja) * 2004-01-30 2009-11-25 本田技研工業株式会社 車載用燃料電池スタック
JP4274165B2 (ja) * 2005-10-06 2009-06-03 トヨタ自動車株式会社 車両搭載機器の冷却装置
DE602006014438D1 (de) * 2005-10-21 2010-07-01 Toyota Motor Co Ltd Kühlvorrichtung für an einem fahrzeug angebrachtes elektrisches gerät
JP4283326B1 (ja) 2007-12-25 2009-06-24 本田技研工業株式会社 バッテリの冷却風取入構造
WO2009151287A2 (ko) * 2008-06-11 2009-12-17 주식회사 엘지화학 전기자동차용 유 타입 배터리팩
EP2405526B1 (en) 2010-07-06 2013-07-03 Samsung SDI Co., Ltd. Air-cooled battery pack
US8276696B2 (en) 2010-07-27 2012-10-02 Ford Global Technologies, Llc Structural battery duct assembly
US9966640B2 (en) * 2011-08-31 2018-05-08 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Vehicle and cooling structure for power source apparatus mounted on vehicle
US9067486B2 (en) * 2013-08-30 2015-06-30 Ford Global Technologies, Llc Air cooling system for high voltage battery cell arrays

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4947735A (en) * 1988-05-27 1990-08-14 Valeo Distribution box for a heating and/or air conditioning apparatus, especially for an automotive vehicle
JPH0752834A (ja) * 1993-08-13 1995-02-28 Nissan Motor Co Ltd 電気自動車の車体構造
US7635040B2 (en) * 2005-11-04 2009-12-22 Hyundai Motor Company Cooling system for battery unit and motor control unit of hybrid vehicle
US20070175623A1 (en) * 2006-02-02 2007-08-02 Halla Climate Control Corp. Cooling System For Hybrid Vehicles
TW200901547A (en) * 2007-06-21 2009-01-01 Coretronic Corp Fuel cell apparatus
CN103208663A (zh) * 2012-01-16 2013-07-17 福特全球技术公司 具有电池总成的车辆

Cited By (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107710495A (zh) * 2015-07-24 2018-02-16 松下知识产权经营株式会社 温度调节单元、温度调节系统、车辆
CN106450562A (zh) * 2015-08-07 2017-02-22 宝马股份公司 能量存储装置、电池装置、机动车和冷却剂流控制方法
CN106450562B (zh) * 2015-08-07 2021-07-02 宝马股份公司 能量存储装置、电池装置、机动车和冷却剂流控制方法
CN106505275A (zh) * 2015-09-04 2017-03-15 铃木株式会社 车辆用电池包的冷却结构
CN106505275B (zh) * 2015-09-04 2019-06-04 铃木株式会社 车辆用电池包的冷却结构
CN105390638A (zh) * 2015-12-10 2016-03-09 华霆（合肥）动力技术有限公司 电池模组温差均衡装置
CN108023137A (zh) * 2016-11-04 2018-05-11 福特全球技术公司 用于车辆电池的热交换板组件
CN109149000A (zh) * 2017-06-19 2019-01-04 罗伯特·博世有限公司 具有多个有待冷却的元件的冷却系统
CN109149000B (zh) * 2017-06-19 2023-12-05 罗伯特·博世有限公司 具有多个有待冷却的元件的冷却系统
CN108923098A (zh) * 2018-07-21 2018-11-30 崔晓迪 一种锂电池及锂电池组的冷却装置
CN109742483A (zh) * 2019-01-15 2019-05-10 重庆三峡学院 一种电动汽车电池的散热结构
CN111864297A (zh) * 2019-04-26 2020-10-30 大众汽车有限公司 电驱动的机动车和充电装置

Also Published As

Publication number Publication date
DE102014216698A1 (de) 2015-03-05
US20150060164A1 (en) 2015-03-05
US10106025B2 (en) 2018-10-23

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN104425854A (zh) 牵引电池冷却系统
CN103842198B (zh) 车辆前部结构
JP5031805B2 (ja) 電池構成、およびハイブリッド車
KR101637305B1 (ko) 자동차의 기류 유도 장치
RU2006122582A (ru) Система подачи охлаждающего воздуха для различных требующих охлаждения устройств в воздушном судне
CN108349375A (zh) 冷却装置
EP1975940A3 (en) Disk array system
CN106452106A (zh) 变流器散热装置
CN104564296A (zh) 用于车辆的通气道和冷却系统
CN104553751A (zh) 用于车辆的气流导向系统
RU2009125466A (ru) Система охлаждения и вентиляции набегающим потоком воздуха для воздушного судна
CN204283598U (zh) 通风散热装置和车辆
CN208595671U (zh) 电器盒、空调器
CN201703225U (zh) 一种汽车空调风道结构
JP2006525182A (ja) モジュール式バス空調機用の蒸発器部
CN211166333U (zh) 一种空调出风结构和具有其的车辆
JP2013174128A (ja) インタークーラ
CN111114267B (zh) 一种车载液冷系统的散热装置和散热方法
KR101331100B1 (ko) 차량용 공조시스템의 송풍모터 쿨링장치
CN210760156U (zh) 汽车仪表降温装置及汽车
CN209013343U (zh) 风机装置及设有其的空调室内机
CN207549943U (zh) 发动机导风装置及商用车
CN220314670U (zh) 散热装置及车辆
JP5427671B2 (ja) 鉄道車両用空調装置
EP4195368A1 (en) Air delivery module and battery casing for a battery pack

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
RJ01 Rejection of invention patent application after publication
RJ01 Rejection of invention patent application after publication

Application publication date: 20150318