[发明专利]用于机动车热源散热的装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于机动车热源散热的装置以及一种用于机动车的冷却剂循环系统。

背景技术

在当今的混合动力电动汽车或电动汽车(HEV/EV机动车)中采用具有能量的蓄能器，例如锂离子或NiMH蓄电池或超级电容器(Super-Cap)。在这些蓄能器中，于快速的充电和放电过程中由于电阻导致蓄电池组电池的内部和外部加热。超过50℃的温度会永久损坏蓄能器。为了确保实现蓄能器的功能，必须使蓄能器进行有效地散热。对此，使蓄能器与一块由冷却剂流经的板体形成热接触，并由此进行散热。电池散热板作为附加的第二蒸发器而安装在机动车的现有的空调冷却循环系统中(双蒸发器设备)。

在蓄电池组电池的散热过程中，重要的是，使所有的电池均匀散热。因此散热板中的最大温度梯度要保持在大约5K。在不均匀的电池散热过程中，这些电池以不同的速度老化，这样会对蓄能器的功能和性能产生消极影响。

图4示出了现有技术的冷却剂循环系统，其中，电池散热板402与空调蒸发器404串联。除了电池散热板402和空调蒸发器404之外，该冷却剂循环系统还具有压缩器406、冷凝器408、具有固定开口的阀(FXV)412以及热膨胀阀(TXV)414。

用于蓄能器散热的散热板402总是处于“湿”的环境中，从而确保使蓄能器的所有电池能够均匀散热。这说明，电池散热板402必须总是具有足够的冷却剂，从而使电池散热板402中的物理过程总是在湿蒸汽区域完成。为了确保实现板体402上的均匀的温度分布，要求板体402中不能出现过热。

到机动车冷却循环系统上的传递指的是，不可能直接在压缩器406上游类似连接空调蒸发器404那样地引入电池散热板402的出口。因此在板体402的出口上总是仍具有液态冷却剂，从而使压缩器406受到液体侵害，并导致受损。

因此，电池散热板402与主空调蒸发器404串联。冷却剂尚存的液态部分在主空调蒸发器404中继续蒸发，从而避免对压缩器406造成液体侵害。流经电池散热板402的质量流量由具有固定开口的阀412来确定。阀412的固定开口直径由电池中最大的负载情况来确定。

图5示出了现有技术的电池散热板520。该电池散热板520具有多条冷却剂流道526。冷却剂流道526具有一个总的入口532和一个总的出口534。

电池散热板520的操作点在该循环系统中这样设置，即，使板体520的操作点总是位于湿蒸汽区域中，并由此使板体520中的冷却剂具有几乎相同的温度。在板体520中的流道结构设计方面，必须确保使冷却剂均匀地分配到流道526中，使板体520中的压力损耗不能过高，并且具有充足的流道526用以使板体520均匀散热。为了确保实现冷却剂的均匀分配提供这样的技术方案，即，使冷却剂在点532处进入到板体520中，从而能够分配到板体520中的各个流道526中。流道526在出口点534上再次汇集。空间上，顺流流道和回流流道彼此距离相对较远。

图4中所示的机动车冷却循环系统中电池散热板的连接具有这样的缺点，即，电池散热系统总是与机动车车厢的空调系统相关联。不能实现电池散热板独自的、在没有空调蒸发器的情况下的工作。这一点首先在冬天具有很大缺点，因为空调蒸发器为避免结冰仅能够工作到实现确定的外部环境温度。这具体是指，在寒冷的外部环境温度的条件下不能实现电池的工作。

发明内容

本发明的目的在于提供一种改善的用于机动车热源散热的装置，以及一种改善的用于机动车的冷却剂循环系统。

上述目的通过权利要求1的装置以及权利要求13的冷却剂循环系统得以实现。

本发明基于这样的思路，即，使冷却剂板可以直接在压缩器上游进行工作，即，冷却剂在冷却剂板的出口上是气体形式。为了实现冷却剂板上均匀的温度分布，使冷却剂流道根据本发明在冷却剂板中这样设置，即，使顺流流道和回流流道直接相邻设置。

具有优势地，可以使本发明的电池散热板在冷却循环系统中的连接这样实现，即，使电池散热系统在没有空调蒸发器的情况下也能运行。因此，电池散热板的结构为了实现均匀的电池散热要符合新的连接形式的要求。

本发明提供了一种用于机动车热源散热的装置，其具有散热体，该散热体具有多条顺流流道和多条回流流道，其中，至少多条的顺流流道和回流流道交替相邻设置在散热体中。通过顺流流道和回流流道的交替设置可以实现散热体内部的尽可能均匀的温度分布。因此能够在散热体上保持预设的最大温度梯度。