DE102019135260A1 - Vehicle, heat exchange plate and battery pack - Google Patents
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Abstract
Die vorliegende Offenbarung sieht ein Fahrzeug, eine Wärmeaustauschplatte und einen Batteriepack vor, die in der Lage sind, einen Temperaturanstieg in einem Mittelteil einer Fahrzeugbatterie zu verringern. Ein Fahrzeug umfasst: eine Wärmeaustauschplatte, die eine erste Oberfläche und eine zweite Oberfläche gegenüber der ersten Oberfläche umfasst, wobei die Wärmeaustauschplatte umfasst: eine Kühlmittelschicht, die in der Draufsicht einen ersten Bereich zwischen der ersten Oberfläche und der zweiten Oberfläche umfasst und gestaltet ist, ein Kühlmittel umzuwälzen; und eine Kältemittelschicht, die in der Draufsicht einen zweiten Bereich zwischen der ersten Oberfläche und der zweiten Oberfläche umfasst und gestaltet ist, ein Kältemittel umzuwälzen; eine Batteriemodul-Gruppe, die eine Vielzahl von Batteriemodulen umfasst und entlang der ersten Oberfläche der Wärmeaustauschplatte angeordnet ist; eine Fahrzeugkarosserie, die die Wärmeaustauschplatte und das Batteriemodul enthält; ein erstes Rad und ein zweites Rad, gekoppelt mit der Fahrzeugkarosserie; und einen Elektromotor, der gestaltet ist, das erste Rad unter Verwendung von elektrischer Energie anzutreiben, die von der Batteriemodul-Gruppe geliefert wird. Das Fahrzeug ist in der Lage, unter Verwendung des ersten Rades und des zweiten Rades in eine vorgegebene Richtung zu fahren. Die Batteriemodul-Gruppe enthält einen dritten Bereich auf der ersten Oberfläche in der Draufsicht. Der zweite Bereich der Kältemittelschicht ist kleiner als der erste Bereich der Kühlmittelschicht. Mindestens ein Teil des zweiten Bereichs der Kältemittelschicht ist so angeordnet, dass er den ersten Bereich der Kühlmittelschicht überlappt. Eine Mitte des dritten Bereichs der Batteriemodul-Gruppe ist angeordnet, den zweiten Bereich der Kältemittelschicht zu überlappen.The present disclosure provides a vehicle, a heat exchange plate, and a battery pack capable of reducing a temperature rise in a central part of a vehicle battery. A vehicle includes: a heat exchange plate that includes a first surface and a second surface opposite the first surface, the heat exchange plate comprising: a coolant layer that includes and is configured in plan view of a first area between the first surface and the second surface Circulate coolant; and a refrigerant layer, which in plan view comprises a second region between the first surface and the second surface and is configured to circulate a refrigerant; a battery module group comprising a plurality of battery modules and arranged along the first surface of the heat exchange plate; a vehicle body containing the heat exchange plate and the battery module; a first wheel and a second wheel coupled to the vehicle body; and an electric motor configured to drive the first wheel using electrical energy supplied by the battery module group. The vehicle is able to travel in a predetermined direction using the first wheel and the second wheel. The battery module group includes a third area on the first surface in plan view. The second area of the coolant layer is smaller than the first area of the coolant layer. At least part of the second area of the coolant layer is arranged such that it overlaps the first area of the coolant layer. A center of the third area of the battery module group is arranged to overlap the second area of the refrigerant layer.
Description
Gebietarea
Die vorliegende Offenbarung betrifft ein Fahrzeug, eine Wärmeaustauschplatte und ein Batteriepack.The present disclosure relates to a vehicle, a heat exchange plate, and a battery pack.
Hintergrundbackground
Hybridfahrzeuge und Elektrofahrzeuge sind mit Fahrzeugbatterien ausgestattet, die einen Motor als eine Antriebsquelle mit elektrischer Energie versorgen. Um einen Temperaturanstieg der Fahrzeugbatterie zu unterdrücken, ist ein Hybridwärmetauscher bekannt, der gleichzeitig ein Kältemittel und ein Kühlmittel liefert (siehe Patenschrift 1).Hybrid vehicles and electric vehicles are equipped with vehicle batteries that supply electrical energy to a motor as a drive source. In order to suppress a rise in temperature of the vehicle battery, a hybrid heat exchanger is known which simultaneously supplies a refrigerant and a coolant (see patent document 1).
Patentschrift 1 offenbart eine Stromversorgungsvorrichtung für ein Fahrzeug, die einen Batterieblock enthält, der ausgebildet ist, indem eine Vielzahl von Batteriezellen miteinander verbunden sind; eine Kühlplatte, die thermisch mit der Batteriezelle gekoppelt ist und die Batteriezelle mit einem gelieferten Kältemittel kühlt; einen Kühlmechanismus, der das Kältemittel an die Kühlplatte liefert; und einen Steuerschaltkreis, der einen Kühlzustand der Kühlplatte steuert, indem er den Kühlmechanismus steuert, bei dem, während eine Batterie effizient und schnell gekühlt wird, eine Temperaturdifferenz zwischen den Batteriezellen verringert wird, um negative Auswirkungen zu verhindern, die durch ein Ungleichgewicht der Batteriezellen verursacht werden.
Patentschrift 1:
ZusammenfassungSummary
Patentschrift 1 offenbart, dass eine Batteriezelle mit einem Kältemittel gekühlt wird, während die Batteriezelle mit Wasser gekühlt wird, aber da ein Temperaturanstieg in einem Mittelteil der Batteriezelle nicht berücksichtigt wird, besteht das Problem, dass eine Temperatur einer Elementarzelle in dem Mittelteil der Batteriezelle groß wird.
Eine Aufgabe der vorliegenden Offenbarung ist es, ein Fahrzeug, eine Wärmeaustauschplatte und einen Batteriepack zu schaffen, die in der Lage sind, einen Temperaturanstieg in einem Mittelteil einer Fahrzeugbatterie zu verringern.An object of the present disclosure is to provide a vehicle, a heat exchange plate, and a battery pack that are capable of reducing a temperature rise in a central part of a vehicle battery.
Die vorliegende Offenbarung sieht ein Fahrzeug vor, umfassend: eine Wärmeaustauschplatte, die eine erste Oberfläche und eine zweite Oberfläche gegenüber der ersten Oberfläche umfasst, die Wärmeaustauschplatte umfassend: eine Kühlmittelschicht, die in der Draufsicht einen ersten Bereich zwischen der ersten Oberfläche und der zweiten Oberfläche umfasst und gestaltet ist, ein Kühlmittel umzuwälzen; und eine Kältemittelschicht, die in der Draufsicht einen zweiten Bereich zwischen der ersten Oberfläche und der zweiten Oberfläche umfasst und gestaltet ist, ein Kältemittel umzuwälzen; eine Batteriemodul-Gruppe, die eine Vielzahl von Batteriemodulen umfasst und entlang der ersten Oberfläche der Wärmeaustauschplatte angeordnet ist, eine Fahrzeugkarosserie, die die Wärmeaustauschplatte und das Batteriemodul enthält; ein erstes Rad und ein zweites Rad, gekoppelt mit der Fahrzeugkarosserie; und einen Elektromotor, der gestaltet ist, das erste Rad unter Verwendung von elektrischer Energie anzutreiben, die von der Batteriemodul-Gruppe geliefert wird, wobei das Fahrzeug in der Lage ist, unter Verwendung des ersten Rades und des zweiten Rades in eine vorgegebene Richtung zu fahren, wobei die Batteriemodul-Gruppe auf der ersten Oberfläche in der Draufsicht einen dritten Bereich umfasst, wobei der zweite Bereich der Kältemittelschicht kleiner ist als der erste Bereich der Kühlmittelschicht, wobei mindestens ein Teil des zweiten Bereichs der Kältemittelschicht so angeordnet ist, dass er den ersten Bereich der Kühlmittelschicht überlappt, und wobei eine Mitte des dritten Bereichs der Batteriemodul-Gruppe angeordnet ist, den zweiten Bereich der Kältemittelschicht zu überlappen.The present disclosure provides a vehicle comprising: a heat exchange plate that includes a first surface and a second surface opposite the first surface, the heat exchange plate comprising: a coolant layer that includes a first area between the first surface and the second surface in plan view and is designed to circulate a coolant; and a refrigerant layer, which in plan view comprises a second region between the first surface and the second surface and is configured to circulate a refrigerant; a battery module group including a plurality of battery modules and disposed along the first surface of the heat exchange plate; a vehicle body containing the heat exchange plate and the battery module; a first wheel and a second wheel coupled to the vehicle body; and an electric motor configured to drive the first wheel using electrical energy provided by the battery module group, the vehicle being able to drive in a predetermined direction using the first wheel and the second wheel , wherein the battery module group on the first surface comprises a third region in plan view, the second region of the refrigerant layer being smaller than the first region of the coolant layer, at least part of the second region of the refrigerant layer being arranged such that it is the first Region of the coolant layer overlaps, and wherein a center of the third region of the battery module group is arranged to overlap the second region of the refrigerant layer.
Die vorliegende Offenbarung sieht eine Wärmeaustauschplatte vor, die eine erste Oberfläche und eine zweite Oberfläche gegenüber der ersten Oberfläche umfasst, wobei die Wärmeaustauschplatte umfasst: eine Kühlmittelschicht, die in der Draufsicht einen ersten Bereich zwischen der ersten Oberfläche und der zweiten Oberfläche umfasst und gestaltet ist, ein Kühlmittel umzuwälzen; und eine Kältemittelschicht, die in der Draufsicht einen zweiten Bereich zwischen der ersten Oberfläche und der zweiten Oberfläche umfasst und gestaltet ist, ein Kältemittel umzuwälzen, wobei der zweite Bereich der Kältemittelschicht kleiner ist als der erste Bereich der Kühlmittelschicht, wobei mindestens ein Teil des zweiten Bereichs der Kältemittelschicht so angeordnet ist, dass er den ersten Bereich der Kühlmittelschicht überlappt, und wobei in einem Fall, in dem eine Batteriemodul-Gruppe entlang der ersten Oberfläche angeordnet ist, die Batteriemodul-Gruppe auf der ersten Oberfläche in der Draufsicht einen dritten Bereich umfasst, wobei die Batteriemodul-Gruppe eine Vielzahl von Batteriemodulen enthält, und eine Mitte des dritten Bereichs der Batteriemodul-Gruppe angeordnet ist, den zweiten Bereich der Kältemittelschicht zu überlappen.The present disclosure provides a heat exchange plate that includes a first surface and a second surface opposite the first surface, the heat exchange plate comprising: a coolant layer that, in plan view, has a first area between the first surface and the second surface includes and is configured to circulate a coolant; and a refrigerant layer, which in plan view comprises a second region between the first surface and the second surface and is configured to circulate a refrigerant, the second region of the refrigerant layer being smaller than the first region of the coolant layer, at least part of the second region the refrigerant layer is arranged to overlap the first area of the coolant layer, and in a case where a battery module group is arranged along the first surface, the battery module group on the first surface includes a third area in plan view; wherein the battery module group includes a plurality of battery modules, and a center of the third region of the battery module group is arranged to overlap the second region of the refrigerant layer.
Die vorliegende Offenbarung sieht einen Batteriepack vor, umfassend: eine Wärmeaustauschplatte, die eine erste Oberfläche und eine zweite Oberfläche gegenüber der ersten Oberfläche umfasst, die Wärmeaustauschplatte umfassend: eine Kühlmittelschicht, die in der Draufsicht einen ersten Bereich zwischen der ersten Oberfläche und der zweiten Oberfläche umfasst und gestaltet ist, ein Kühlmittel umzuwälzen; und eine Kältemittelschicht, die in der Draufsicht einen zweiten Bereich zwischen der ersten Oberfläche und der zweiten Oberfläche umfasst und gestaltet ist, ein Kältemittel umzuwälzen; und eine Batteriemodul-Gruppe, die eine Vielzahl von Batteriemodulen umfasst und entlang der ersten Oberfläche der Wärmeaustauschplatte angeordnet ist, wobei die Batteriemodul-Gruppe auf der ersten Oberfläche in der Draufsicht einen dritten Bereich umfasst, wobei der zweite Bereich der Kältemittelschicht kleiner ist als der erste Bereich der Kühlmittelschicht, wobei mindestens ein Teil des zweiten Bereichs der Kältemittelschicht so angeordnet ist, dass er den ersten Bereich der Kühlmittelschicht überlappt, und wobei eine Mitte des dritten Bereichs der Batteriemodul-Gruppe angeordnet ist, den zweiten Bereich der Kältemittelschicht zu überlappen.The present disclosure provides a battery pack comprising: a heat exchange plate comprising a first surface and a second surface opposite the first surface, the heat exchange plate comprising: a coolant layer comprising a first region between the first surface and the second surface in plan view and is designed to circulate a coolant; and a refrigerant layer, which in plan view comprises a second region between the first surface and the second surface and is configured to circulate a refrigerant; and a battery module group comprising a plurality of battery modules and arranged along the first surface of the heat exchange plate, the battery module group including a third region in plan view on the first surface, the second region of the refrigerant layer being smaller than the first Region of the coolant layer, wherein at least a part of the second region of the coolant layer is arranged such that it overlaps the first region of the coolant layer, and wherein a center of the third region of the battery module group is arranged to overlap the second region of the coolant layer.
Gemäß der vorliegenden Offenbarung wird ein Kühlteil in einem Mittelteil einer Fahrzeugbatterie vorgesehen, in der ein Temperaturanstieg durch Laden und Entladen hervorgerufen wird, wodurch es ermöglicht wird, dass der Temperaturanstieg in dem Mittelteil der Fahrzeugbatterie während des Kühlens verringert wird, oder eine Temperatur in dem Mittelteil unter die der Peripherie gesenkt wird. Ein Rohr kann gestaltet sein, verkürzt zu sein, indem ein Kältemittelrohr in dem Mittelteil in einem Kühlmittelkanal konzentriert wird, wodurch es ermöglicht wird, den Druckverlust zu verringern.According to the present disclosure, a cooling part is provided in a center part of a vehicle battery in which a temperature rise is caused by charging and discharging, thereby allowing the temperature rise in the center part of the vehicle battery to be reduced during cooling, or a temperature in the center part below which the periphery is lowered. A pipe can be designed to be shortened by concentrating a refrigerant pipe in the central part in a coolant passage, thereby making it possible to reduce the pressure loss.
FigurenlisteFigure list
-
1 ist eine konzeptionelle Ansicht, die ein Beispiel des Batterietemperatursteuersystems1 der vorliegenden Offenbarung darstellt;1 is a conceptual view showing an example of the batterytemperature control system 1 of the present disclosure; -
die
2A bis2D sind Ansichten des Aufbaus des Batterietemperatursteuersystems1 basierend auf1 ,2A ist eine perspektivische Teil-Explosionsansicht,2B ist eine erste Schnittansicht entlang einer LinieA-A' ,2C ist eine zweite Schnittansicht entlang der LinieA-A' und2D ist eine dritte Schnittansicht entlang der LinieA-A' ;the2A to2D are views of the construction of the batterytemperature control system 1 based on1 ,2A is a partially exploded perspective view,2 B is a first sectional view taken along a lineA-A ' ,2C Fig. 2 is a second sectional view along the lineA-A ' and2D Fig. 3 is a third sectional view along the lineA-A ' ; -
die
3A und3B sind schematische Ansichten in einer Ansicht von oben, die ein Beispiel einer anderen Form eines Kühlteils50 der vorliegenden Offenbarung zeigen,3A ist eine erste Ausführungsform und3B ist eine zweite Ausführungsform;the3A and3B are schematic views in a top view showing an example of another form of acooling part 50 of the present disclosure show3A is a first embodiment and3B is a second embodiment; -
die
4A und4B sind schematische Ansichten in einer Draufsicht, die ein Beispiel einer anderen Ausführungsform des Kühlteils50 der vorliegenden Offenbarung zeigen,4A ist eine dritte Ausführungsform und4B ist eine vierte Ausführungsform;the4A and4B are schematic views in plan view showing an example of another embodiment of thecooling part 50 of the present disclosure show4A is a third embodiment and4B Fig. 4 is a fourth embodiment; -
die
5A und5B sind schematische Ansichten in einer Ansicht von oben, die ein Anordnungsbeispiel jeder Sekundärbatteriezelle der vorliegenden Offenbarung zeigen,5A ist eine erste Ausführungsform und5B ist eine zweite Ausführungsform;the5A and5B 5A is a first embodiment and5B is a second embodiment; -
6 ist eine schematische Ansicht, die einen Wärmeerzeugungszustand auf der Grundlage jedes Widerstands der Sekundärbatteriezelle der vorliegenden Offenbarung darstellt;6 12 is a schematic view illustrating a heat generation state based on each resistance of the secondary battery cell of the present disclosure; -
7 ist eine schematische Ansicht, die einen Wärmeerzeugungszustand einer Sekundärbatteriezelle11 und ein Wärmemanagementsystem20 der vorliegenden Offenbarung darstellt;7 12 is a schematic view showing a heat generation state of asecondary battery cell 11 and athermal management system 20 of the present disclosure; -
8 ist eine schematische Ansicht, die ein Beispiel der Kühlungssteuerung des Batterietemperatursteuersystems1 der vorliegenden Offenbarung darstellt;8th 12 is a schematic view showing an example of the cooling control of the batterytemperature control system 1 of the present disclosure; -
9 ist eine schematische Ansicht, die ein Beispiel der Erwärmungssteuerung des Batterietemperatursteuersystems1 der vorliegenden Offenbarung darstellt;9 12 is a schematic view showing an example of the heating control of the batterytemperature control system 1 of the present disclosure; -
10 ist ein Blockdiagramm, das eine andere Ausführungsform des Kühlteils50 der vorliegenden Offenbarung darstellt;10 Fig. 3 is a block diagram showing another embodiment of thecooling section 50 of the present disclosure; -
die
11A und11B sind schematische Ansichten, die einen Zustand darstellen, in dem das Batterietemperatursteuersystem1 in einem Fahrzeug100 der vorliegenden Offenbarung montiert ist,11A ist eine Seitenansicht des Fahrzeugs100 und11B ist eine Rückansicht des Fahrzeugs100 ;the11A and11B are schematic views illustrating a state in which the batterytemperature control system 1 in avehicle 100 of the present disclosure is assembled11A is a side view of thevehicle 100 and11B is a rear view of thevehicle 100 ; -
12 ist eine schematische Ansicht, die ein Beispiel der Steuerung des Batterietemperatursteuersystems1 unter Verwendung der Routen- und Zielinformation des Fahrzeugs in den11A und11B darstellt; und12th 12 is a schematic view showing an example of the control of the batterytemperature control system 1 using the vehicle's route and destination information in the11A and11B represents; and -
13 ist eine Seitenansicht, die einen in dem Fahrzeug100 installierten Batteriepackα darstellt.13 Fig. 3 is a side view showing one in thevehicle 100 installed battery packα represents.
Genaue BeschreibungPrecise description
Nachfolgend ist eine Ausführungsform (nachfolgend als „die Ausführungsform“ bezeichnet), die insbesondere ein Fahrzeug, eine Wärmeaustauschplatte und einen Batteriepack gemäß der vorliegenden Offenbarung offenbart, gegebenenfalls unter Bezugnahme auf die Zeichnung ausführlich beschrieben. Jedoch kann eine unnötig genaue Beschreibung weggelassen sein. Beispielsweise kann eine genaue Beschreibung eines bereits wohl bekannten Elements und eine redundante Beschreibung von im Wesentlichen derselben Konfiguration weggelassen sein. Dies nicht nur, um zu verhindern, dass die folgende Beschreibung unnötig redundant wird, sondern auch um das leichte Verständnis durch Fachleute zu erleichtern. Die beigefügte Zeichnung und die folgende Beschreibung sind bereitgestellt, damit Fachleute die vorliegende Offenbarung vollständig verstehen können, und sollen den Gegenstand der Erfindung, der in den Ansprüchen beschrieben ist, nicht einschränken.Hereinafter, an embodiment (hereinafter referred to as “the embodiment”) that particularly discloses a vehicle, a heat exchange plate and a battery pack according to the present disclosure, optionally described in detail with reference to the drawings. However, an unnecessarily detailed description may be omitted. For example, a detailed description of an already well-known element and a redundant description of substantially the same configuration may be omitted. Not only to prevent the following description from becoming unnecessarily redundant, but also to facilitate easy understanding by professionals. The accompanying drawings and the following description are provided so that those skilled in the art can fully understand the present disclosure and are not intended to limit the scope of the invention, which is described in the claims.
Nachstehend ist eine wünschenswerte Ausführungsform zur Umsetzung der vorliegenden Offenbarung unter Bezugnahme auf die Zeichnung genau beschrieben.A desirable embodiment for implementing the present disclosure is described in detail below with reference to the drawings.
Das Batterietemperatursteuersystem
Das Wärmemanagementsystem
Das Kältemittelrohr
Eine gegenseitige Beziehung zwischen dem oben dargestellten ersten Bereich
- • Der zweite Bereich
REG2 der Kältemittelschicht ist kleiner als der erste BereichREG1 der Kühlmittelschicht (siehe2A) . Das heißt, der Bereich (zweiter BereichREG2 ) der Kältemittelschicht ist auf eine konzentrierte Weise angeordnet, so dass er kleiner ist als der erste BereichREG1 der Kühlmittelschicht. Somit kann ein Rohr für das Kältemittel verkürzt sein. Da das Rohr kurz ist, ist die Auswirkung, dass der Druckverlust verringert ist. - • Mindestens ein Teil des zweiten Bereichs
REG2 der Kältemittelschicht ist so angeordnet, dass er den ersten BereichREG1 der Kühlmittelschicht überlappt (siehe die2A bis2D ). Folglich kann ein Wärmeaustausch zwischen dem Kühlmittel und dem Kältemittel in einem Abschnitt durchgeführt werden, in dem der zweite BereichREG2 der Kältemittelschicht den ersten BereichREG1 der Kühlmittelschicht überlappt. - • Die Mitte
O des dritten BereichsREG3 der Batteriemodul-Gruppe ist so angeordnet, dass er den zweiten BereichREG2 der Kältemittelschicht überlappt (siehe die2A bis2D ). Folglich wird eine Umgebung der MitteO des dritten BereichsREG3 in der Batteriemodul-Gruppe durch das durch die Kältemittelschicht fließende Kältemittel intensiv gekühlt. Die Umgebung der MitteO des dritten BereichsREG3 ist ein Abschnitt, in dem die Wärme konzentriert ist und somit die Temperatur größer wird. Daher wird eine Temperaturänderung der Batteriemodul-Gruppe durch intensives Kühlen der Umgebung der MitteO verringert.
- • The second area
REG2 the refrigerant layer is smaller than the first areaREG1 the coolant layer (see2A) . That is, the area (second areaREG2 ) the refrigerant layer is arranged in a concentrated manner so that it is smaller than the first areaREG1 the coolant layer. Thus, a pipe for the refrigerant can be shortened. Since the pipe is short, the effect is that the pressure loss is reduced. - • At least part of the second area
REG2 the refrigerant layer is arranged to be the first areaREG1 the coolant layer overlaps (see the2A to2D ). As a result, heat exchange between the coolant and the refrigerant can be performed in a portion where the second areaREG2 the first area of the refrigerant layerREG1 the coolant layer overlaps. - • The middle
O of the third areaREG3 The battery module group is arranged so that it covers the second areaREG2 the refrigerant layer overlaps (see the2A to2D ). Consequently, an environment becomes the centerO of the third areaREG3 in the battery module group intensively cooled by the refrigerant flowing through the refrigerant layer. The area around the centerO of the third areaREG3 is a section where the heat is concentrated and the temperature increases. Therefore, a change in temperature of the battery module group is caused by intensive cooling around the centerO decreased.
Es ist wünschenswert, dass der dritte Bereich
Eine gegenseitige Beziehung in einer vertikalen Richtung zwischen dem ersten Bereich
- • Die Kühlmittelschicht (Kühlmittelkanal
30 ) ist zwischen der Kältemittelschicht (Kühlteil50 ) und der Batteriemodul-Gruppe in der MitteO des dritten BereichsREG3 der Batteriemodul-Gruppe (Fahrzeugbatterie10 ) in der Draufsicht angeordnet. Eine solche Anordnung ist in jedem Zustand der2B bis2D ausgebildet. Weil sich die Kühlmittelschicht zwischen der Kältemittelschicht und der Batteriemodul-Gruppe befindet, so dass das Kühlmittel die Ungleichmäßigkeit zerstreut, die während des vom Kältemittel durchgeführten Kühlens auftritt, kann die Batteriemodul-Gruppe gleichmäßiger gekühlt werden.
- • The coolant layer (coolant channel
30th ) is between the refrigerant layer (refrigerator compartment50 ) and the battery module group in the middleO of the third areaREG3 the battery module group (vehicle battery10 ) arranged in the top view. Such an arrangement is in any state2 B to2D educated. Because the coolant layer is between the refrigerant layer and the battery module group, so that the coolant disperses the unevenness that occurs during the cooling performed by the refrigerant, the battery module group can be cooled more uniformly.
In
Der Kühlteil
In der Ausführungsform ist der Kühlteil
Das durch den Kühlmittelkanal
Das in dem Kühlmittelkanal
Der Kompressor
Der Wärmetauscher
Die
In der in
Wie in
Wie in der in
Die
In der dritten und vierten Ausführungsform ist das Kältemittelrohr
Hier ist im Vergleich zur in
Die Form des Kühlteils
Die
In der ersten Ausführungsform ist die Vielzahl der Sekundärbatteriezellen
In einem Fall, in dem jeder Widerstand (Innenwiderstand) der Sekundärbatteriezelle
In dem Wärmemanagementsystem
Das Kältemittelrohr
Unter Berücksichtigung der Tatsache, dass jede Sekundärbatteriezelle
Im Wärmemanagementsystem
Die Kühlkapazität des Kühlteils
In dem Fall, das die Temperatur der Fahrzeugbatterie
Eine Vorwärtsregelung kann durchgeführt werden, indem die Wärmeerzeugungsmenge und die erforderliche Kühlkapazität unter Verwendung von Karteninformationen und Wetterinformationen gerichtet auf ein Ziel eines Fahrzeugs
Die Parameter sind wie folgt beschrieben und können durch Messung erhalten werden.
- (1) Die
Temperatur der Sekundärbatteriezelle 11 in der Nähe der Mitte der Fahrzeugbatterie10 ist alsA definiert (maßgebliche Temperatur in der Nähe der Mitte). - (2) Die
Temperatur der Sekundärbatteriezelle 11 in der Nähe des Randes der Fahrzeugbatterie10 ist alsB definiert (maßgebliche Temperatur in der Nähe des Randes). - (3) Die Außentemperatur ist als
C definiert. - (4) Der Lade- und Entladestrom ist als i definiert.
- (5) Der Innenwiderstand der Sekundärbatteriezelle
11 wird alsR definiert (im Voraus erhalten, oder durch Berechnung erhalten). - (6) Die Temperatur des Kühlmittels ist als
E definiert (Messung in der Nähe desAblaufrohrs 31b ).
- (1) The temperature of the
secondary battery cell 11 near the center of thevehicle battery 10 is asA defined (relevant temperature near the center). - (2) The temperature of the
secondary battery cell 11 near the edge of thevehicle battery 10 is asB defined (relevant temperature near the edge). - (3) The outside temperature is as
C. Are defined. - (4) The charge and discharge current is defined as i.
- (5) The internal resistance of the
secondary battery cell 11 is calledR defined (received in advance or obtained by calculation). - (6) The temperature of the coolant is as
E defined (measurement near thedrain pipe 31b ).
Die einzuhaltenden Temperaturbedingungen sind wie folgt beschrieben.The temperature conditions to be observed are described as follows.
Eine zulässige Maximaltemperatur G ist gleich oder größer als die Temperaturen
Eine Änderung der zulässigen Temperatur H ist gleich oder größer als eine Temperaturdifferenz zwischen den Temperaturen
Es wird ein Konzept des Ausmaßes eines Kühlbetriebs in der Kühlungssteuerung beschrieben.A concept of the extent of cooling operation in the cooling controller is described.
Eine Wärmeerzeugungsmenge Wn jeder Sekundärbatteriezelle n und eine Gesamt-Wärmeerzeugungsmenge Wall der Fahrzeugbatterie
Abschätzung von Wcool: Es wird ein erwarteter Wert von Wcool bezüglich einer Kombination der Außentemperatur
Es wird ein Konzept des Ausmaßes eines Betriebs der Pumpe
Wenn der gemessene Wert (| A - B |) der Temperaturdifferenz einer Sekundärbatteriezelle einen festen Wert überschreitet, wird die Pumpe
Da die Parameter dieselben sind wie die der Kühlungssteuerung ist eine Beschreibung der Parameter weggelassen. Beschreibungen gleicher Bezugszeichen wie die der Kühlungssteuerung sind weggelassen.Since the parameters are the same as those of the cooling control, a description of the parameters is omitted. Descriptions of the same reference numerals as those of the cooling controller are omitted.
Die einzuhaltenden Temperaturbedingungen sind wie folgt beschrieben.The temperature conditions to be observed are described as follows.
Die Temperaturen
Die Änderung der zulässigen Temperatur H ist gleich oder größer als die Temperaturdifferenz zwischen den Temperaturen
Es wird ein Konzept des Ausmaßes eines Betriebs des Heizers
Die Wärmeerzeugungsmenge Wn jeder Sekundärbatteriezelle n und die Gesamt-Wärmeerzeugungsmenge Wall der Fahrzeugbatterie
Wenn die für den Heizer
Berechnung von Wheat: Wheat kann aus einer Versorgungsspannung des Heizers
Es wird ein Konzept des Ausmaßes des Betriebs der Pumpe
Die Pumpe
Insbesondere in einem Fall, in dem die Fahrzeugbatterie
Die
Das Fahrzeug
In
Wenn das Fahrzeug
Um notwendig und hinreichend die Bedingung zu erfüllen, dass die zulässige Maximaltemperatur G ≥ den Temperaturen
Der Batteriepack
Das Gehäuse
Das Gehäuse
Die Gehäuseendfläche
Hier kann, wie dargestellt, eine Vielzahl von Gehäuseendflächen
Wie oben beschrieben umfasst der zweite Bereich
Die Wärmeaustauschplatte ist entlang einer vorgegebenen Richtung angeordnet. Somit kann die Anordnungsrichtung der Wärmeaustauschplatte unter Berücksichtigung des Anordnungsplatzes des Fahrzeugs
Jedes aus der Vielzahl der Batteriemodule enthält eine Vielzahl von Batteriezellen. Somit kann eine Vielzahl von Batteriezellen gemeinsam als ein Batteriemodul gesteuert werden.Each of the large number of battery modules contains a large number of battery cells. Thus, a plurality of battery cells can be controlled together as one battery module.
Der dritte Bereich
Ferner ist die Kühlmittelschicht zwischen der Kältemittelschicht und der Batteriemodul-Gruppe in der Mitte
Die Kühlmittelschicht umfasst die erste Kühlmittelschicht und die zweite Kühlmittelschicht in der Mitte
Der Batteriepack umfasst das Gehäuse, das die Batteriemodul-Gruppe und die Wärmeaustauschplatte enthält; das Gehäuse enthält die erste Gehäusefläche, die entlang der ersten Oberfläche der Wärmeaustauschplatte angeordnet ist, und die zweite Gehäusefläche, die entlang der zweiten Oberfläche der Wärmeaustauschplatte angeordnet ist; die Batteriemodul-Gruppe und die Wärmeaustauschplatte sind zwischen der ersten Gehäusefläche und der zweiten Gehäusefläche angeordnet; und das Gehäuse umfasst ferner die Gehäuseendfläche, die die erste Gehäusefläche und die zweite Gehäusefläche verbindet; und die Gehäuseendfläche enthält den Kältemittel-Eingangsteil, der gestaltet ist, es zu ermöglichen, dass das Kältemittel in Richtung der Kältemittelschicht eintritt, und den Kältemittel-Ausgangsteil, der gestaltet ist, es zu ermöglichen, dass das Kältemittel aus der Kältemittelschicht abgegeben wird. Somit können die Batteriemodul-Gruppe und die Wärmeaustauschplatte gemeinsam in dem Gehäuse untergebracht sein und als ein Batteriepack behandelt werden. Das heißt, das Batterietemperatursteuersystem kann einfach in einem Fahrzeug installiert sein.The battery pack includes the housing that contains the battery module group and the heat exchange plate; the housing includes the first housing surface located along the first surface of the heat exchange plate and the second housing surface located along the second surface of the heat exchange plate; the battery module group and the heat exchange plate are arranged between the first housing surface and the second housing surface; and the housing further includes the housing end surface connecting the first housing surface and the second housing surface; and the housing end surface includes the refrigerant input part configured to allow the refrigerant to enter toward the refrigerant layer and the refrigerant output part configured to allow the refrigerant to be discharged from the refrigerant layer. Thus, the battery module group and the heat exchange plate can be housed together in the housing and treated as a battery pack. That is, the battery temperature control system can be easily installed in a vehicle.
Mindestens der Kältemittel-Eingangsteil und der Kältemittel-Ausgangsteil können mit dem Wärmeaustauschkreislaufsystem gekoppelt sein. Somit kann die Batteriemodul-Gruppe gekühlt werden, indem das Kältemittel in dem Wärmeaustauschkreislaufsystem, wie etwa einer Fahrzeug-Klimaanlage, verwendet wird.At least the refrigerant input part and the refrigerant output part can be coupled to the heat exchange cycle system. Thus, the battery module group can be cooled by using the refrigerant in the heat exchange cycle system such as a vehicle air conditioner.
Die Gehäuseendfläche umfasst ferner den Kühlmittel-Eingangsteil, der gestaltet ist, es dem Kühlmittel zu erlauben, in Richtung der Kühlmittelschicht einzutreten, und den Kühlmittel-Ausgangsteil, der gestaltet ist, es dem Kühlmittel zu erlauben, aus der Kühlmittelschicht abgegeben zu werden. Somit kann der Batteriepack als Hybrid-Typ ausgebildet sein, der sowohl das Kältemittel als auch das Kühlmittel verwendet.The housing end surface further includes the coolant inlet portion configured to allow the coolant to enter toward the coolant layer and the coolant outlet portion configured to allow the coolant to be discharged from the coolant layer. Thus, the battery pack can be designed as a hybrid type that uses both the refrigerant and the coolant.
Jeder aus Kühlmittel-Eingangsteil, Kühlmittel-Ausgangsteil, Kältemittel-Eingangsteil und Kältemittel-Ausgangsteil ist durch ein Rohr ausgebildet. Somit können das Wärmeaustauschkreislaufsystem oder dergleichen und der Batteriepack durch das Rohr miteinander gekoppelt sein.Each of the coolant input part, the coolant output part, the coolant input part and the coolant output part is formed by a pipe. Thus, the heat exchange cycle system or the like and the battery pack can be coupled to each other through the pipe.
Die Gehäuseendfläche umfasst mindestens die erste Gehäuseendfläche und die zweite Gehäuseendfläche; die erste Gehäuseendfläche liegt der zweiten Gehäuseendfläche gegenüber; und der Kühlmittel-Eingangsteil, der Kühlmittel-Ausgangsteil, der Kältemittel-Eingangsteil und der Kältemittel-Ausgangsteil sind auf der ersten Gehäuseendfläche angeordnet. Folglich können die Rohre, die sich zur Außenseite des Batteriepacks erstrecken, auf eine kompakte Weise angeordnet sein, und somit kann die Länge der Rohre verringert sein.The housing end surface includes at least the first housing end surface and the second housing end surface; the first housing end surface is opposite to the second housing end surface; and the coolant input part, the coolant output part, the refrigerant input part and the coolant output part are arranged on the first housing end surface. Consequently, the tubes that extend to the outside of the battery pack can be arranged in a compact manner, and thus the length of the tubes can be reduced.
Weiter oben sind die Ausführungsformen des Fahrzeugs, der Wärmeaustauschplatte und des Batteriepacks gemäß der vorliegenden Offenbarung unter Bezugnahme auf die Zeichnung beschrieben, aber die vorliegende Offenbarung ist nicht auf diese Beispiele beschränkt. Es ist offensichtlich, dass Fachleute verschiedene Modifikationen, Verbesserungen, Ersetzungen, Hinzufügungen, Entfernungen und Äquivalente innerhalb des Geltungsbereichs der Ansprüche ersinnen können, und es versteht sich von selbst, dass ein solches Beispiel natürlich in den technischen Geltungsbereich der vorliegenden Offenbarung fällt.The embodiments of the vehicle, the heat exchange plate and the battery pack according to the present disclosure are described above with reference to the drawing, but the present disclosure is not limited to these examples. It is obvious that those skilled in the art can devise various modifications, improvements, substitutions, additions, removals and equivalents within the scope of the claims, and it goes without saying that such an example naturally falls within the technical scope of the present disclosure.
Das Fahrzeug, die Wärmeaustauschplatte und der Batteriepack gemäß der vorliegenden Offenbarung verringern die Temperatur in der Nähe der Mitte der Fahrzeugbatterie unter die Temperatur in der Nähe des Randes und sind in einem Bereich nützlich, in dem es gewünscht wird, dass die Temperaturgleichmäßigkeit aufrecht erhalten wird.The vehicle, the heat exchange plate and the battery pack according to the present disclosure lower the temperature near the center of the vehicle battery below the temperature near the edge and are useful in an area where it is desired that the temperature uniformity be maintained.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
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R012 | Request for examination validly filed | ||
R016 | Response to examination communication | ||
R016 | Response to examination communication | ||
R081 | Change of applicant/patentee |
Owner name: PANASONIC AUTOMOTIVE SYSTEMS CO., LTD., YOKOHA, JP Free format text: FORMER OWNER: PANASONIC INTELLECTUAL PROPERTY MANAGEMENT CO., LTD., OSAKA, JP |