[发明专利]用于能量储存器的热交换器

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于能量储存器的热交换器，它安装在汽车上，尤其是安装在混合动力汽车上。所谓的混合动力汽车就是在其中组合了不同的驱动形式的汽车，通常是进行内燃机与电机的组合。

背景技术

电机通常用作启动器/发电机和/或电驱动装置。作为发电机，它能使制动能量得以再生，也就是说，通过发电机将汽车的动能转换成电能，并储存起来。启动器的作用是启动内燃机。电机作为附加驱动来使用，可以产生一个额外的扭矩，例如用于汽车加速或用于汽车的纯电动驱动。此外，混合动力汽车还具有至少一个控制能量流的电子模块和一个能量储存器。

能量储存器由一个能量储存电池的串联电路和其它的电子元件组成。通常，能量储存电池通常和控制电子模块一起安装在汽车内的一个封闭的壳体内。为了排放出能量储存电池中可能逸出的气体，壳体上设有特定的通孔或不密封的地方。在混合驱动中的电机的高功率还会在能量储存器中产生大量需要排出的损耗热，它们通过安装在能量储存电池之间的热交换器有针对性地向外传输，和/或通过环流空气导出。

这种设计的缺点是，特别是在乘客舱外安装能量储存器时，很难布置故障时从能量储存电池中逸出的气体的排放管道，因为一方面在此要求壳体的密封度要高，以使电池远离脏物和潮湿，另一方面壳体还必须具有一定的不密封性，来排出气体和/或可能产生的冷凝水。所要求的密封性和所要求的排出不希望存在的气体或液体的不密封性相互矛盾。

另外一个缺点是至今为止能量储存器通常设置在能量储存电池之间，用于排出损耗热，如它在DE9011893U1中示出的那样。使用这种布置，能量储存器的体积增大，由于机动车内的位置越来越缺乏，这特别是在安装在机动车内部时是不理想的。不用热交换器，而只用环流空气来冷却，由于能量储存电池中的损耗热太大，空气冷却无法满足需要，因此无法考虑。

发明内容

本发明的目的在于，克服现有技术中上述的两种缺陷，并提供一种紧凑型能量存储器，它的壳体可以满足布置在乘客舱外所需的密封性，同时可以排放出故障时逸出的气体和/或液体。

本发明为解决技术问题采用如下技术方案：热交换器至少部分地构成至少一个壳体侧面，并且热交换器具有通孔，能量储存电池的安全卸压孔通过这些通孔与壳体的周围环境相连。

按照本发明的技术方案，在通过整合了壳体的多个功能在减少了零件数量的同时，扩展了热交换器的功能。

热交换器被设计为壳体的承载部分，这样一方面可以节省壳体壁，另一方面也可以省去布置在壳体内的热交换器。这不仅有助于减少能量储存器的零件数量，而且使结构更紧凑，因为去掉布置在能量储存电池的间隙的热交换器，使能量储存电池彼此之间的能够设置更紧密。此外也减少了安装费用。

热交换器中的通孔可以在必要的情况下将从能量储存电池的安全卸压孔中逸出的气体排到周围环境中。当能量储存电池的安全卸压孔打开时，逸出的气体通过热交换器中的通孔有针对性地向外排出，从而阻止了在储存器内部形成具有爆炸危险的无控制的超压，并且阻止了额外安装的电子元件的损坏。出于这个原因，壳体可以完全密封起来，从而进一步减小能量储存电池或电子单元被进入壳体的脏物或液体弄脏的危险。可以省去现有技术中常见的设定的通孔或不密封性。

能量储存电池最好固定在热交换器上，这样热交换器不仅接受从能量储存电池散发出的热辐射，而且还可以直接从能量储存电池向热交换器进行热传递。能量储存电池的固定可以间接通过嵌入固定在热交换器上的壳体来实现，或者也可以借助最好具有高导热和/或电绝缘的浇注材料来实现。

在优选的设计方案中，安全卸压孔布置在能量储存电池的一个轴向端部，并且能量储存电池固定在热交换器上，使得安全卸压孔直接位于热交换器上的通孔处。这样，从能量储存电池逸出的气体直接从安全卸压孔排到周围环境中，而不再需要例如先到壳体内部，再通过软管或管道连接向外导引。这样就减少了安装费用和产生故障的可能性。

通孔最好小于能量储存电池的直径，这样就只是能量储存电池上设有安全卸压孔的轴向端部与周围环境相连。能量储存电池的表面与热交换器之间的密封无论从内部还是外部都保证周围环境的空气无法通过开口进入壳体的内部。

因为控制能量储存器的能量流的电子模块需要的环境条件与能量储存电池需要的类似，即污染尽量少和热量排放尽量多，所以要求同样将电子模块放置到壳体内部并与热交换器相连接。