CN110581326A - 用于车辆的电池冷却装置 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种用于车辆的电池冷却装置，其中在用于冷却电池模块的制冷剂流动的制冷剂通道的整个区域内产生制冷剂的连续相变，以使电池模块的所有电池单元的冷却性能最大化，并且能够实现电池单元的均匀冷却。电池冷却装置包括：制冷剂板，在多个电池单元的布置方向上延伸，并且用于冷却多个电池单元的制冷剂在制冷剂板内流动；以及冷却剂板，设置成与制冷剂板进行热交换，并且用于使由电池单元中产生的热量蒸发的制冷剂液化的冷却剂在冷却剂板内流动。制冷剂板可包括：第一板构件，设置成与多个电池单元进行热交换；第二板构件，设置成与冷却剂板进行热交换；以及制冷剂通道，设置在第一板构件与第二板构件之间，并且制冷剂在制冷剂通道内流动。

Description

用于车辆的电池冷却装置
技术领域
本发明总体涉及用于车辆的电池冷却装置，且更具体地，涉及一种利用制冷剂的相变将电池模块的电池单元的温度维持在预定范围内的用于车辆的电池冷却装置。
背景技术
近来，电动车辆要求长距离行驶、高功率/高性能行驶和快速充电，并且作为电动车辆的能量源的电池系统具有在其电池单元中流动的高水平的电流，导致产生比应用于现有电动车辆的常规电池冷却装置的容量更大的热量。由于电池单元中产生的热量对电池寿命具有不利影响，因此需要将热量保持在预定的温度范围。
为了电池单元的温度管理，现有的电动车辆使用空冷系统或水冷系统。具体地，空冷系统通过使用冷却风扇将车厢内的空气提供给电池系统，来冷却电池单元。水冷系统通过使用泵将由车辆前部的附加电池冷却器冷却的冷却剂提供给电池系统，来冷却电池单元，其中电池冷却器与散热器或空调压缩机协同工作。然而，为了长距离行驶和高功率/高性能行驶，电动车辆使用高水平的电流，因此即使电动车辆使用冷却性能高于空冷系统的水冷系统，然而为了冷却电池单元中产生的热量，增加空调压缩机(或散热器)和电池冷却器的容量依然是不可避免的。
前述内容仅旨在帮助理解本发明的背景，并不意味着本发明落入本领域技术人员已知的现有技术的范围内。
发明内容
因此，本发明提供一种用于车辆的电池冷却装置，其中在用于冷却电池模块的制冷剂流动的制冷剂通道的整个区域内产生制冷剂的连续相变，从而使电池模块的所有电池单元的冷却性能最大化，并且能够实现电池单元的均匀冷却。
根据本发明，在本发明的用于车辆的电池冷却装置中，可利用冷却剂使由电池单元中产生的热量蒸发的制冷剂恢复为液态制冷剂，从而使电池单元的冷却性能从相对于制冷剂的流动方向设置在上游侧的电池单元到设置在下游侧的电池单元保持均匀。另外，本发明还提供一种用于车辆的电池冷却装置，其中使用一对具有波纹部的板构件构成具有制冷剂通道的制冷剂板，从而提高在制冷剂通道中流动的制冷剂的热交换效率，并提高制冷剂板的制造效率和刚性。
根据本发明的一方面，一种用于冷却由多个电池单元组成的电池模块的用于车辆的电池冷却装置可包括：制冷剂板，在多个电池单元的布置方向上延伸，并且用于冷却多个电池单元的制冷剂在制冷剂板内流动；以及冷却剂板，设置成能够与制冷剂板进行热交换，并且用于使由电池单元中产生的热量蒸发的制冷剂液化的冷却剂在冷却剂板内流动。制冷剂板可包括：第一板构件，设置成能够与多个电池单元进行热交换；第二板构件，设置成能够与冷却剂板进行热交换；以及制冷剂通道，设置在第一板构件与第二板构件之间，并且制冷剂在制冷剂通道内流动。
具体地，第一板构件可设置成与多个电池单元接触，以便能够与其进行热交换，并且第二板构件可设置成与冷却剂板接触，以便能够与其进行热交换。另外，第一板构件可在不与多个电池单元接触的表面上包括具有脊和槽的第一波纹部，第二板构件可在不与冷却剂板接触的表面上包括具有脊和槽的第二波纹部，并且第一波纹部和第二波纹部可以与制冷剂通道的宽度相对应的间隔彼此间隔开。
特别地，第一板构件和第二板构件可构造为平板。第一波纹部可包括朝向制冷剂加热通道延伸的至少一个翅片，并且第二波纹部可包括朝向制冷剂冷却通道延伸的至少一个翅片。另外，设置在第一波纹部上的翅片和设置在第二波纹部上的翅片可通过从炉中钎焊、电阻焊接、超声波焊接和激光焊接中选择的任何一种接合方法分别接合在第一波纹部和第二波纹部的表面上。
制冷剂通道可包括：多个制冷剂加热通道，其中制冷剂通过与电池单元的热交换而被加热；以及多个制冷剂冷却通道，其中制冷剂通过与冷却剂板的热交换而被冷却，各制冷剂加热通道和各制冷剂冷却通道在电池单元的布置方向上交替设置。制冷剂加热通道可设置在电池单元与冷却剂板之间以邻近(例如，邻接)电池单元，并且制冷剂冷却通道可设置在电池单元与冷却剂板之间以邻近冷却剂板。另外，制冷剂通道可包括设置在制冷剂加热通道与制冷剂冷却通道之间的制冷剂传输通道。
另外，支承多个电池单元的电池盖和制冷剂板可经由通过填充电池盖与制冷剂板之间的间隙或充气孔隙空间来提高冷却性能的由热界面材料制成的第一界面构件而彼此接触。冷却剂板和制冷剂板可经由通过填充冷却剂板与制冷剂板之间的间隙或充气孔隙空间来提高冷却性能的由热界面材料制成的第二界面构件而彼此接触。
根据本发明，电池冷却装置具有以下优点。
首先，当用于冷却电池模块的液态制冷剂由电池模块中产生的热量蒸发时，蒸发的制冷剂可恢复为液态制冷剂。因此，可利用制冷剂通道的整个区域内的液态制冷剂冷却电池单元，并且无论电池单元的位置如何，都可均匀地保持在制冷剂的流动方向上布置的电池单元的冷却效果。换言之，用于电池单元的制冷剂的冷却性能可从相对于制冷剂的流动方向布置在上游侧的电池单元到布置在下游侧的电池单元均匀地保持，因而可防止电池单元的冷却效果在制冷剂的流动方向上减小。因此，可将由制冷剂冷却的所有电池单元的冷却效果最大化，并且均匀地冷却电池单元。
第二，可利用制冷剂从液体到气体的相变期间产生的蒸发潜热冷却电池单元，因此与利用制冷剂的显热冷却电池单元时相比，可提高冷却性能。特别地，利用潜热冷却电池单元可具有比利用显热冷却电池单元高出数倍的冷却效果。
第三，与现有的水冷系统不同，可在不增加用于冷却冷却剂的空调压缩机(或散热器)和电池冷却器的容量的情况下增加电池的冷却效果。
第四，可利用相对最小量的制冷剂将各电池单元的温度保持在预定范围内。
附图说明
通过以下结合附图进行的详细说明，将更清楚地理解本发明的上述和其他目的、特征和优点，其中：
图1和图2是示出根据本发明的示例性实施例的用于车辆的电池冷却装置的立体图；
图3是根据本发明的示例性实施例的沿图1中的A-A线截取的剖视图；
图4是示出根据本发明的示例性实施例的制冷剂通道中发生的制冷剂的相变的剖视图；并且
图5是示出根据本发明的示例性实施例的提供至电池系统中的制冷剂和冷却剂的循环方法的框图。
具体实施方式
可以理解的是，本文所使用的术语“车辆”或“车辆的”或者其它相似术语包括一般的机动车辆，例如包括运动型多功能车(SUV)、公共汽车、卡车、各种商用车辆在内的乘用车辆，包括各种艇和船在内的水运工具，以及航空器等，并且包括混合动力车辆、电动车辆、插电式混合电动车辆、氢动力车辆和其它替代燃料车辆(例如，从石油以外的资源取得的燃料)。如本文所提及的，混合动力车辆是具有两种或更多种动力源的车辆，例如兼备汽油动力和电动力的车辆。
虽然示例性实施例被说明为使用多个单元来执行示例性过程，但是应该理解，示例性过程也可由一个或多个模块执行。另外，可以理解的是，术语控制器/控制单元是指包括存储器和处理器的硬件装置。存储器配置为存储模块，并且处理器具体配置为执行所述模块，以执行以下进一步说明的一个或多个过程。
本文所使用的术语仅用于说明特定实施例的目的，而非旨在限制本发明。如本文所使用的，单数形式“一个”、“一种”和“该”旨在同样包括复数形式，除非上下文另外清楚地指明。将进一步理解的是，当在本说明书中使用时，词语“包括”和/或“包含”指定所述特征、整数、步骤、操作、元件和/或部件的存在，但不排除一个或多个其他特征、整数、步骤、操作、元件、部件和/或其组合的存在或添加。如本文所使用的，词语“和/或”包括一个或多个相关所列项目的任何和所有组合。
在下文中，将详细说明本发明，使得相关领域的普通技术人员能够有效地实践本发明。
当使用液态制冷剂冷却作为电动车辆的能量源的电池模块时，制冷剂在制冷剂通道中流动的同时吸收电池模块中产生的热量，并冷却电池模块。在由电池模块中产生的热量蒸发的同时，液态制冷剂冷却电池模块，并且在液态制冷剂蒸发之后，蒸发的制冷剂吸收电池模块的热量并冷却电池模块。通过使用液态制冷剂蒸发期间产生的蒸发潜热冷却电池模块所需的卡路里单位的第一能量值，与通过使用制冷剂处于蒸发状态时的单相显热冷却电池模块所需的卡路里单位的第二能量值之间存在显著差异。
尽管第一能量值与第二能量值之间的差异可根据制冷剂的类型而不同，但是第一能量值比第二能量值高约六倍。这种差异是由于没有制冷剂的温度变化而通过相变冷却电池模块的冷却性能明显高于没有制冷剂的相变而仅通过温度变化冷却电池模块的冷却性能所引起的。因此，在制冷剂蒸发之前从电池模块吸收的卡路里单位的能量值与在制冷剂蒸发之后从电池模块吸收的卡路里单位的能量值之间发生差异，并且在制冷剂蒸发之后，几乎不进行电池模块的冷却。换言之，蒸发状态的制冷剂的冷却性能显著低于液态制冷剂的冷却性能。此外，由于即使在制冷剂转变为蒸发的制冷剂之后，蒸发的制冷剂仍被电池单元中产生的热量加热，因此蒸发的制冷剂难以恢复为原始相态。
此外，在电池模块的电池单元中，在制冷剂蒸发之前冷却的电池单元与制冷剂蒸发之后冷却的电池单元之间发生冷却量的显著差异，并且当在制冷剂蒸发之后冷却电池单元时，几乎不进行所需的冷却，因此可能难以对构成电池模块的电池单元进行均匀的冷却。
因此，根据本发明，用于车辆的电池冷却装置配置为具有能够使蒸发的制冷剂恢复为液态制冷剂，以便能够将电池模块的电池单元的冷却效果最大化并且能够实现电池单元的均匀冷却的电池冷却结构。换言之，根据本发明，电池冷却装置可产生制冷剂的连续相变，从而改善在制冷剂的流动方向布置的所有电池单元的冷却效果。图1和图2是示出根据本发明的示例性实施例的用于车辆的电池冷却装置的视图，图3是沿图1中的A-A线截取的剖视图，并且图4是示出制冷剂通道中发生的制冷剂的相变的剖视图。
根据本发明，电池冷却装置可配置为冷却具有多个电池单元112的电池模块110，并可使用制冷剂板120将由相对于制冷剂的流动方向设置在流动方向的上游侧的电池单元中产生的热量所蒸发的制冷剂恢复为液态制冷剂，并且制冷剂板120可配置为使得能够在制冷剂的流动方向上进行制冷剂的连续相变。
如图1至图3中所示，电池冷却装置可包括用于冷却电池模块110的制冷剂在内部流动的制冷剂板120，以及用于冷却制冷剂的冷却剂在内部流动的冷却剂板130。电池模块110可包括串联电连接的多个电池单元112，以及支承多个电池单元112的电池盖114。作为用于产生电力的最小单元的各电池单元112可由电池盖114在结构上彼此分开。此外，多个电池单元112可分别容纳于设置在电池盖114中的隔室中，并可在容纳于隔室内的同时被布置并支承为一排。如图中所示，电池模块110可容纳于围绕电池模块110的电池壳中，并可浸没在电池壳中的电解液中。
制冷剂板120可设置在电池模块110的一侧，以便能够与多个电池单元112热交换。具体地，当电池模块110装载在车辆中时，电池模块110可布置成使得制冷剂板与电池模块110的下端接触。具体地，制冷剂板120可设置在电池模块110与电池壳之间，并可设置在多个电池单元112的下端，使得电池盖114位于制冷剂板与电池模块之间(参见图3)。在电池单元112中产生的热量可经由电池盖114传递至制冷剂板120。电池盖114可由使得电池单元112中产生的热量有效地传递至制冷剂板120的材料制成。
制冷剂板120可设置成在多个电池单元112的布置方向上延伸，并可包括使制冷剂能够在电池单元112的布置方向上流动的制冷剂通道122。如图1至图3中所示，制冷剂板120可包括第一板构件124和第二板构件127，以及设置在第一板构件124与第二板构件127之间的制冷剂通道122。
在制冷剂通道122中流动的制冷剂可由在多个电池单元112中产生的热量加热，并可由在冷却剂板130中流动的冷却剂冷却。因此，制冷剂板120可布置成与多个电池单元112相邻(例如，邻接)，以便能够与多个电池单元112进行传热，并可设置成在电池单元112的布置方向上延伸。另外，制冷剂板120可设置成与冷却剂板130相邻(例如，邻接)，以便能够与用于冷却制冷剂的冷却剂板130进行传热。制冷剂板120可设置成与电池单元112和冷却剂板130相邻(例如，邻接)，从而由于相互接触而与电池单元112和冷却剂板130进行热交换。
更具体地，制冷剂板120可设置在多个电池单元112与冷却剂板130之间以与其进行热交换，并且制冷剂板的制冷剂可由从电池单元112释放的热量加热，并且由从冷却剂板130释放的热量冷却。当在制冷剂板120的制冷剂通道122中流动的制冷剂由电池单元112中产生的热量加热时，制冷剂可蒸发，并且当制冷剂由冷却剂板130中产生的热量(冷量)冷却时，制冷剂可液化。
因此，当制冷剂通道122与设置在上侧的多个电池单元112和设置在下侧的冷却剂板130同时接触时，为了反复产生制冷剂的蒸发和液化，制冷剂通道122可包括在上下两侧重复交替的脊和槽的波纹(corrugated)结构。具体地，制冷剂通道122可包括：多个制冷剂加热通道122a，其中制冷剂可通过与电池单元112的热交换而被加热并蒸发；以及多个制冷剂冷却通道122b，其中制冷剂可通过与冷却剂板130的热交换而被冷却并液化。
制冷剂加热通道122a可在电池单元112和冷却剂板130之间与电池单元112接触(例如，邻接)，并且流经制冷剂加热通道122a的制冷剂可由从电池单元112传递的热量加热并蒸发(参见图4)。在制冷剂的蒸发期间产生的蒸发热(即，蒸发潜热)可用于冷却电池单元112。制冷剂冷却通道122b可在电池单元112和冷却剂板130之间与冷却剂板130接触，并且流经制冷剂冷却通道122b的制冷剂可由从冷却剂板130传递的热量冷却并液化(参见图4)。
在邻接电池单元112的同时，多个制冷剂加热通道122a设置在电池单元112的布置方向上并与电池单元间隔开，并且在邻接冷却剂板130的同时，多个制冷剂冷却通道122b设置在电池单元112的布置方向上并与冷却剂板间隔开，各制冷剂加热通道122a和各制冷剂冷却通道122b可在电池单元112的布置方向上交替布置。在两者间，各制冷剂传输通道122c可从制冷剂加热通道122a一体地延伸至制冷剂冷却通道122b，并且制冷剂传输通道122c可以预定角度倾斜地布置(例如，以斜度设置)，以实现制冷剂的流动效率。
.图4示出接收从制冷剂加热通道122a传递的电池单元112的热量的制冷剂在流动至制冷剂传输通道122c-2的同时被蒸发的状态，以及接收从制冷剂冷却通道122b传递的冷却剂的热量的制冷剂在流动至制冷剂传输通道122c-1的同时被液化的状态。如图4中所示，当液态制冷剂流动至制冷剂加热通道122a时，液态制冷剂可由从电池单元112传递的热量蒸发。由于在制冷剂加热通道122a中被加热的制冷剂连续地流动至制冷剂传输通道122c，因此即使当制冷剂从制冷剂加热通道122a流动至制冷剂传输通道122c时，制冷剂也可被蒸发并产生蒸发热。
因此，当蒸发的制冷剂流动至制冷剂冷却通道122b时，蒸发的制冷剂可由从冷却剂板130传递的热量液化。在制冷剂冷却通道122b中被冷却的制冷剂可连续地流入相对于制冷剂的流动方向设置在制冷剂冷却通道122b的下游侧的制冷剂传输通道122c。因此，即使当制冷剂从制冷剂冷却通道122b流动至制冷剂传输通道122c时，制冷剂也可冷凝并恢复为液态制冷剂。当制冷剂流经制冷剂通道122时，制冷剂可由从电池单元112传递的热量蒸发，随后可由从冷却剂板130传递的热量液化，并且当制冷剂在制冷剂通道122中流动的同时，可重复这种制冷剂的相变。
在保持液态的同时，制冷剂可冷却与制冷剂通道122相邻的所有电池单元112，并且制冷剂由电池单元112中产生的热量蒸发时所产生的蒸发热(蒸发潜热)用于有效地冷却电池单元112。结果，制冷剂板120可利用蒸发潜热而非单相显热来冷却电池模块110的所有电池单元112，从而能够增加各电池单元112的冷却效果，并且能够均匀地冷却所有电池单元112。
此外，图4示出制冷剂的状态变化的一个示例。在保持在制冷剂流动方向的上游侧的制冷剂加热通道122a(或制冷剂冷却通道)中改变的状态的同时，通过制冷剂传输通道122c的制冷剂可流动至制冷剂流动方向的下游侧的制冷剂冷却通道122b(或制冷剂加热通道)，由此制冷剂可相变为液体或气体。
同时，制冷剂板120的第一板构件124和第二板构件127可设置成彼此相对，且制冷剂通道122置于两者之间。在第一板构件124和第二板构件127以对应于制冷剂通道122的上端与制冷剂通道122的下端之间的高度的间隔彼此平行地间隔开的同时，第一板构件124和第二板构件127可彼此结合并固定。可在不与制冷剂通道122干涉的位置进行第一板构件124与第二板构件127的结合。
如图3中所示，第一板构件124和第二板构件127可设置在多个电池单元112与冷却剂板130之间。第一板构件124可布置成由于与多个电池单元112的接触而能够与电池单元进行热交换，并且第二板构件127可布置成由于与冷却剂板130的接触而能够与冷却剂板进行热交换。具体地，第一板构件124可布置成与布置成一排的多个电池单元112的下端(例如，面向冷却剂板的表面)接触(例如，邻接)，并且第二板构件127可布置成与冷却剂板130的上端(例如，面向多个电池单元的表面)接触。
与多个电池单元112的表面接触的第一板构件124的表面可构造为与多个电池单元112的表面(确切地说，容纳多个电池单元的电池盖的表面)对应或匹配的表面(例如，平坦表面)，并且与冷却剂板130的表面接触的第二板构件127的表面可构造为与冷却剂板130的表面对应或匹配的表面。换言之，表面与多个电池单元112接触的第一板构件124可形成为平坦表面并可为平板，并且表面与冷却剂板130接触的第二板构件127可形成为平坦表面并可为平板。
制冷剂通道122可构造为具有使制冷剂能够在电池单元112的布置方向上流动的波纹结构。第一板构件124和第二板构件127可分别具有第一波纹部125和第二波纹部128，以包括具有波纹结构的制冷剂通道122。第一板构件124可在不与电池单元112接触(例如，与电池单元间隔开)的表面(例如，面向冷却剂板的表面)上包括第一波纹部125，并且第二板构件127可在不与冷却剂板130接触(例如，与冷却剂板间隔开)的表面(例如，面向电池单元的表面)上包括第二波纹部128。
各第一波纹部125和第二波纹部128可形成为具有波纹结构的横截面的板型，并可通过焊接分别接合并固定至第一板构件124和第二板构件127。第一板构件124和第二板构件127可彼此结合，使得第一波纹部125与第二波纹部128之间的间隔保持为预定间隔，并且对应于该间隔的空间可以是制冷剂通道122。该间隔可在制冷剂通道122的延伸方向上保持恒定。
此外，第一波纹部125可具有在与第一板构件124的表面面接触的同时与第一板构件124的表面接合的区域(以下称为“第一接合区域”)125a，以及与第一板构件124的表面未接合的区域(以下称为“第一非接合区域”)125b，并且这两个区域可交替布置。第二波纹部128可具有在与第二板构件127的表面面接触的同时与第二板构件127的表面接合的区域(以下称为“第二接合区域”)128a，以及与第二板构件127的表面未接合的区域(以下称为“第二非接合区域”)128b，并且这两个区域可交替布置。
当第一板构件124与第二板构件127彼此结合时，第一波纹部125和第二波纹部128可布置成使得第一接合区域125a面向第二非接合区域128b，并且第二接合区域128a面向第一非接合区域125b。特别地，第一接合区域125a与第二非接合区域128b之间的空间可以是制冷剂加热通道122a，第二接合区域128a与第一非接合区域125b之间的空间可以是制冷剂冷却通道122b，并且第一非接合区域125b与第二非接合区域128b之间的空间可以是制冷剂传输通道122c。在第一非接合区域125b与第一板构件124之间以及第二非接合区域128b与第二板构件127之间，可设置制冷剂不流动的空的空间。
另外，可在与第一接合区域125a对应的第一波纹部125的表面上突出地设置至少一个第一翅片126，并可在与第二接合区域128a对应的第二波纹部128的表面上突出地设置至少一个第二翅片129。第一翅片126可通过焊接接合至第一接合区域125a的表面，并且第二翅片129可通过焊接接合至第二接合区域128a的表面。第一翅片126可朝向制冷剂加热通道122a延伸，并且第二翅片129可朝向制冷剂冷却通道122b延伸。第一翅片126和第二翅片129可通过炉中钎焊、电阻焊接、超声波焊接和激光焊接等分别固定至第一波纹部125和第二波纹部128的表面。第一翅片126和第二翅片129增加制冷剂板120与制冷剂之间的接触面，从而增加制冷剂的热交换量。
制冷剂板120可包括通过围绕而形成制冷剂通道122的第一波纹部125和第二波纹部128，并且第一波纹部125和第二波纹部128可分别接合并支承于第一板构件124和第二板构件127，从而增加制冷剂板120的刚性和制冷剂的热交换效率。当不使用第一板构件124和第二板构件127而仅使用第一波纹部125和第二波纹部128形成制冷剂板时，制冷剂板与电池单元112和冷却剂板130的接触面减小，因此通过制冷剂板与两者接触而实现的热交换效率降低。
.换言之，当不使用第一板构件124和第二板构件127时，制冷剂板仅在第一波纹部125的第一接合区域125a和第二波纹部128的第二接合区域128a与电池单元112和冷却剂板130接触，并且制冷剂板在第一波纹部125的第一非接合区域125b和第二波纹部128的第二非接合区域128b不与电池单元112和冷却剂板130接触，因此通过制冷剂板与两者接触而实现的热交换效率降低。然而，当设置第一板构件124和第二板构件127以形成制冷剂板120时，第一板构件124和第二板构件127分别与电池单元112和冷却剂板130接触而不存在非接合区域，因而通过制冷剂板120与两者接触而实现的热交换效率提高。
另外，第一波纹部125和第二波纹部128可在结构上弯曲。因此，与通过将第一波纹部125与第二波纹部128直接结合而形成制冷剂通道122相比，通过以第一波纹部125和第二波纹部128分别接合至第一板构件124和第二板构件127的方式将第一板构件124与第二板构件127结合而在第一波纹部125与第二波纹部128之间形成制冷剂通道122，在制造工艺上更容易。
同时，冷却剂板130可设置在制冷剂板120的一侧，使得冷却剂板由于与制冷剂板120的接触而能够与之进行热交换，并且冷却剂板130可设置在电池模块110的相反侧，使制冷剂板120置于两者之间。冷却剂板130可包括冷却剂流动的冷却剂通道132，并且冷却剂可使由电池单元112中产生的热量蒸发的制冷剂液化。在冷却剂板130中可设置至少一个冷却剂通道132。当冷却剂板130包括多个冷却剂通道时，多个冷却剂通道132可设置在与电池单元112的布置方向垂直的方向上。特别地，多个冷却剂通道132中的每一个可在电池单元112的布置方向上延伸，并且在冷却剂通道132中流动的冷却剂的流动方向可与在制冷剂通道122中流动的制冷剂的流动方向相同。
此外，尽管附图中未示出，但设置在冷却剂板130中的多个冷却剂通道132可设置在与电池单元112的布置方向相同的方向上。可使用将气相制冷剂转变为液相制冷剂使得能够在制冷剂通道122中实现制冷剂的连续相变的冷却剂，并可考虑电池单元112的工作温度范围来选择和使用制冷剂。
另外，制冷剂板120可包括设置在两侧以提高制冷剂的热交换性能的界面构件141、142。换言之，第一界面构件141可设置在制冷剂板120与电池单元112之间，并且第二界面构件142可设置在制冷剂板120与冷却剂板130之间。由热界面材料(TIM)制成的第一界面构件141和第二界面构件142可构造为平板，使得第一界面构件在电池盖114与制冷剂板120之间与两者紧密接触，并且第二界面构件在制冷剂板120与冷却剂板130之间与两者紧密接触。TIM是填充电池盖114与制冷剂板120之间以及制冷剂板120与冷却剂板130之间的间隙或充气孔隙空间的材料。换言之，与不使用第一界面构件141和第二界面构件142时相比，TIM是在使用第一界面构件141和第二界面构件142时能够提高制冷剂的热交换性能的材料。
图5是示出提供至电池系统中的制冷剂和冷却剂的循环方法的框图。如图5中所示，设置有用于冷却电池模块的制冷剂板和冷却剂板的电池系统B可包括：用于使制冷剂循环的制冷剂泵P1；以及用于使冷却剂循环以将冷却剂的温度保持在用于冷却制冷剂的预定范围(例如，能够使蒸发的制冷剂恢复为液态制冷剂的温度范围)的冷却剂泵P2，由此使从冷却剂板排出的冷却剂可由电池冷却器C和/或散热器R冷却。
尽管已出于例示目的说明了本发明的示例性实施例，但是本领域技术人员将会理解，在不脱离所附权利要求中公开的本发明的范围和思想的情况下，可以进行各种修改、添加和替换。

Claims (11)

1.一种用于车辆的电池冷却装置，用于冷却由多个电池单元组成的电池模块，其特征在于包括：
制冷剂板，在所述多个电池单元的布置方向上延伸，并且用于冷却所述多个电池单元的制冷剂在所述制冷剂板内流动；以及
冷却剂板，设置成能够与所述制冷剂板进行热交换，并且用于使由所述电池单元中产生的热量蒸发的制冷剂液化的冷却剂在所述冷却剂板内流动，其中所述制冷剂板包括：
第一板构件，设置成能够与所述多个电池单元进行热交换；
第二板构件，设置成能够与所述冷却剂板进行热交换；以及
制冷剂通道，设置在所述第一板构件与所述第二板构件之间，并且所述制冷剂在所述制冷剂通道内流动。
2.如权利要求1所述的电池冷却装置，其特征在于，所述第一板构件设置成与所述多个电池单元接触，并且所述第二板构件设置成与所述冷却剂板接触。
3.如权利要求2所述的电池冷却装置，其特征在于，所述第一板构件在不与所述多个电池单元接触的表面上包括具有脊和槽的第一波纹部，所述第二板构件在不与所述冷却剂板接触的表面上包括具有脊和槽的第二波纹部，并且所述第一波纹部和所述第二波纹部以与所述制冷剂通道的宽度相对应的间隔彼此间隔开。
4.如权利要求3所述的电池冷却装置，其特征在于，所述第一板构件和所述第二板构件是平板。
5.如权利要求3所述的电池冷却装置，其特征在于，所述制冷剂通道包括：多个制冷剂加热通道，其中所述制冷剂通过与所述电池单元的热交换而被加热；以及多个制冷剂冷却通道，其中所述制冷剂通过与所述冷却剂板的热交换而被冷却，各所述制冷剂加热通道和各所述制冷剂冷却通道在所述电池单元的布置方向上交替设置。
6.如权利要求5所述的电池冷却装置，其特征在于，所述制冷剂加热通道设置在所述电池单元与所述冷却剂板之间以邻近所述电池单元，并且所述制冷剂冷却通道设置在所述电池单元与所述冷却剂板之间以邻近所述冷却剂板。
7.如权利要求1所述的电池冷却装置，其特征在于，支承所述多个电池单元的电池盖和所述制冷剂板经由用于填充所述电池盖与所述制冷剂板之间的间隙或孔隙空间的由热界面材料制成的第一界面构件而彼此接触。
8.如权利要求1所述的电池冷却装置，其特征在于，所述冷却剂板和所述制冷剂板经由用于填充所述冷却剂板与所述制冷剂板之间的间隙或孔隙空间的由热界面材料制成的第二界面构件而彼此接触。
9.如权利要求5所述的电池冷却装置，其特征在于，所述制冷剂通道包括设置在所述制冷剂加热通道与所述制冷剂冷却通道之间的制冷剂传输通道。
10.如权利要求3所述的电池冷却装置，其特征在于，所述第一波纹部包括朝向所述制冷剂加热通道延伸的至少一个翅片，并且所述第二波纹部包括朝向所述制冷剂冷却通道延伸的至少一个翅片。
11.如权利要求10所述的电池冷却装置，其特征在于，设置在所述第一波纹部上的翅片和设置在所述第二波纹部上的翅片通过从炉中钎焊、电阻焊接、超声波焊接和激光焊接中选择的任何一种接合方法分别接合在所述第一波纹部和所述第二波纹部的表面上。
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