DE102014214372A1 - Gerät zur klimatisierung einer batterie für fahrzeuge - Google Patents

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Jae Woong Kim
Jae Woo Park
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Abstract

Ein Klimatisierungssystem für eine Kraftfahrzeugbatterie enthält einen Wärmetauscher, der aus einer Wärmeabsorptionsleitung und einer Wärmeabfuhrleitung, die einander teilweise überlappen, und einem thermoelektrischen Element besteht, das in den Überlappungsabschnitt eingefügt ist. Ein Batteriegehäuse bringt eine Batterie unter und ein Ende der Wärmeabsorptionsleitung des Wärmetauschers ist in dasselbe eingeführt.

Description

  • TECHNISCHES GEBIET
  • Die vorliegende Offenbarung betrifft ein Klimatisierungssystem für eine Kraftfahrzeugbatterie, das ein geschlossenes System und unter Verwendung eines thermoelektrischen Kühlers stabil und kompakt ist.
  • HINTERGRUND
  • Die vorliegende Offenbarung betrifft ein Klimatisierungssystem für eine Hochspannungsbatterie von Elektrofahrzeugen und Hybridfahrzeugen, das die Hochspannungsbatterie durch Erhöhen/Verringern einer Temperatur der Hochspannungsbatterie in dem optimalen Zustand hält.
  • Umweltfreundliche Fahrzeuge, wie beispielsweise Elektrofahrzeuge, Hybridfahrzeuge und Brennstoffzellenfahrzeuge verwenden einen Motor und die Hochspannungsbatterie zum Antreiben. Die Hochspannungsbatterien sind angeordnet, wo dieselben die Leistung derselben nicht zeigen können und können aufgrund von Überladung beim Laden oder in anderen erforderlichen Fällen und Unterkühlung im Winter herabgesetzt werden. Folglich ist eine Technologie, die zum effektiven Klimatisieren fähig ist, für solche Hochspannungsbatterien erforderlich.
  • In der verwandten Technik werden Klimatisierungssysteme, die bestehende Kältemittel verwenden, zum Kühlen von Batterien in den meisten Fällen unter Verwendung von Konvektion durch Aufnehmen von gekühlter Luft in Fahrzeugen und Senden derselben zu den Batterien verwendet. Diese Technologie verursacht jedoch, dass eine Last zum Kühlen des Innenraums zunimmt, und kann die Batterien bei Bedarf nicht erwärmen, wenn der Innenraum gekühlt wird.
  • Andererseits ist bei einer Struktur zum Kühlen/Erwärmen einer Batterie, die sowohl das Kühlen als auch Erwärmen durchführt und eine Peltier-Komponente (thermoelektrischer Kühler) verwendet, ein Peltier-Wärmetauscher auf einer Seite einer Hochspannungsbatterie und von Rippen zum Abführen von Abwärme zur Außenseite der Batterie angeordnet. Die Struktur zum Kühlen/Erwärmen einer Batterie weist eine Luft-Luft-Struktur zum Verringern der Wärmeabfuhr beim Abführen der Abwärme auf.
  • Die oben als verwandte Technik der vorliegenden Offenbarung gelieferte Beschreibung dient nur zum Unterstützen des Verständnisses des Hintergrunds der vorliegenden Offenbarung und soll nicht ausgelegt werden in der verwandten Technik enthalten zu sein, die jemandem mit technischen Fähigkeiten bekannt ist.
  • ZUSAMMENFASSUNG DER OFFENBARUNG
  • Die vorliegende Offenbarung erfolgte in einem Bestreben ein Klimatisierungssystem für eine Kraftfahrzeugbatterie zu liefern, das ein geschlossenes System und unter Verwendung eines thermoelektrischen Kühlers stabil und kompakt ist.
  • Nach einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung enthält ein Klimatisierungssystem für eine Kraftfahrzeugbatterie einen Wärmetauscher, der aus einer Wärmeabsorptionsleitung und einer Wärmeabfuhrleitung, die einander teilweise überlappen, und einem thermoelektrischen Kühler besteht, der in den Überlappungsabschnitt eingefügt ist. Ein Batteriegehäuse bringt eine Batterie unter und ein Ende der Wärmeabsorptionsleitung des Wärmetauschers ist in das Batteriegehäuse eingeführt.
  • Ein internes Gebläse, das einen Wärmetausch zwischen Luft in dem Batteriegehäuse und dem Ende der Wärmeabsorptionsleitung zulässt, kann in dem Batteriegehäuse angeordnet sein.
  • Ein Abluftkanal kann mit einem Ende der Wärmeabfuhrleitung verbunden sein.
  • Ein externes Gebläse, das Wärme von der Wärmeabfuhrleitung abführt, kann in dem Abluftkanal angeordnet sein.
  • Das Batteriegehäuse kann die Batterie in dem geschlossenen Innenraum desselben unterbringen.
  • Sowohl das interne Gebläse als auch das externe Gebläse können beim Kühlen betätigt werden und nur das interne Gebläse kann beim Erwärmen verwendet werden.
  • Der Wärmetauscher kann die Wärmeabsorptionsleitung enthalten, die Wärme von einem Endabschnitt zu dem anderen Endabschnitt überträgt. Kühler eines Paars thermoelektrischer Kühler sind jeweils auf beiden Seiten des anderen Endabschnittes der Wärmeabsorptionsleitung angeordnet, wobei sich die Wärmeabsorptionsseiten mit der Wärmeabsorptionsleitung in Kontakt befinden. Ein Paar Wärmeabfuhrleitungen ist angeordnet, wobei sich Endabschnitte mit den Wärmeabfuhrseiten des Paars thermoelektrischer Kühler in Kontakt befinden. Wärmetauschelemente sind auf einem Endabschnitt der Wärmeabsorptionsleitung bzw. den anderen Endabschnitten der Wärmeabfuhrleitungen angeordnet.
  • Ein Endabschnitt der Wärmeabfuhrleitung kann niedriger als die anderen Endabschnitte angeordnet sein und mit dem thermoelektrischen Kühler verbunden sein.
  • Nach dem Klimatisierungssystem für eine Kraftfahrzeugbatterie, das die oben beschriebene Struktur aufweist, ist es möglich ein Klimatisierungssystem für die Kraftfahrzeugbatterie zu liefern, das ein geschlossenes System und unter Verwendung des thermoelektrischen Kühlers stabil und kompakt ist.
  • KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
  • Die oben erwähnten und andere Merkmale der vorliegenden Offenbarung werden nun in Bezug auf bestimmte beispielhafte Ausführungsformen derselben detailliert beschrieben werden, die in den beiliegenden Zeichnungen veranschaulicht sind, die nachstehend nur zur Veranschaulichung dienen und die vorliegende Offenbarung folglich nicht beschränken.
  • 1 ist eine Ansicht, die ein Klimatisierungssystem für eine Kraftfahrzeugbatterie nach einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung zeigt.
  • Die 2 und 3 sind Ansichten, die einen Wärmetauscher eines Klimatisierungssystems für eine Kraftfahrzeugbatterie nach einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung zeigen.
  • Es sollte klar sein, dass die beiliegenden Zeichnungen nicht unbedingt maßstabsgetreu sind und eine etwas vereinfachte Darstellung verschiedener bevorzugter Merkmale der vorliegenden Offenbarung aufzeigen, die hierin offenbart sind und beispielsweise bestimmte Maße, Orientierungen, Plätze und Formen enthalten und die zum Teil durch die bestimmte vorgesehene Anwendung und Einsatzumgebung bestimmt werden.
  • In den Figuren beziehen sich die Bezugsnummern überall in den verschiedenen Figuren der Zeichnung auf gleiche oder äquivalente Teile der vorliegenden Offenbarung.
  • DETAILLIERTE BESCHREIBUNG
  • Beispielhafte Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung werden nachstehend in Bezug auf die beiliegenden Zeichnungen beschrieben werden.
  • 1 ist eine Ansicht, die ein Klimatisierungssystem für eine Kraftfahrzeugbatterie nach einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung zeigt. Die 2 und 3 sind Ansichten, die einen Wärmetauscher des Klimatisierungssystems für die Kraftfahrzeugbatterie nach einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung zeigen.
  • Ein Klimatisierungssystem für eine Kraftfahrzeugbatterie nach der vorliegenden Offenbarung enthält einen Wärmetauscher 1000, der aus einer Wärmeabsorptionsleitung 300 und einer Wärmeabfuhrleitung 200, die einander teilweise überlappen, und einem thermoelektrischen Kühler 100 besteht, der in den Überlappungsabschnitt eingefügt ist. Ein Batteriegehäuse 10 bringt eine Batterie BAT unter und ein Ende der Wärmeabsorptionsleitung 300 des Wärmetauschers ist in dasselbe eingeführt.
  • Der Wärmetauscher wird zunächst in Bezug auf die 2 und 3 beschrieben werden. Der Wärmetauscher 1000 mit thermoelektrischen Kühlern enthält eine Wärmeabsorptionsleitung 300, die Wärme von einem Endabschnitt 301 zu dem anderen Endabschnitt 302 überträgt. Elemente eines Paars thermoelektrischer Elemente 100 und 100' sind jeweils auf beiden Seiten eines anderen Endabschnittes 302 der Wärmeabsorptionsleitung 300 angeordnet, wobei die Wärmeabsorptionsseiten mit der Wärmeabsorptionsleitung 300 in Kontakt stehen. Ein Paar Wärmeabfuhrleitungen 200 und 200' ist angeordnet, wobei Endabschnitte 201 mit den Wärmeabfuhrseiten der thermoelektrischen Kühler 100 und 100' in Kontakt stehen. Wärmetauschelemente 400 sind auf einem Endabschnitt 301 der Wärmeabsorptionsleitung 300 bzw. den anderen Endabschnitten der Wärmeabfuhrleitungen 200 und 200' angeordnet.
  • Die thermoelektrischen Kühler 100 und 100' absorbieren Wärme und führen Wärme von einer Seite zu der anderen Seite ab, wenn Strom angelegt wird, und so fungiert eine Seite als Wärmeabsorptionsseite und die andere Seite als Wärmeabfuhrseite. Wenn der Wärmetauscher mit den thermoelektrischen Kühlern 100 und 100' versehen ist, hängt die Leistung des Wärmetauschers insbesondere davon ab, wie gut die Wärmeabfuhrseiten Wärme beim Kühlen abführen. Folglich erfordert der Wärmetauscher, der die thermoelektrischen Kühler verwendet, an der Wärmeabfuhrseite eine größere Fläche oder ein größeres Gewicht als an der Wärmeabsorptionsseite.
  • Zu diesem Zweck enthält der Wärmetauscher mit den thermoelektrischen Kühlern die Wärmeabsorptionsleitung 300, die Wärme von einem Endabschnitt 301 zu dem anderen Endabschnitt 302 überträgt, das Paar thermoelektrischer Kühler 100 und 100', die jeweils auf beiden Seiten des Endabschnittes 302 der Wärmeabsorptionsleitung 300 angeordnet sind, wobei die Wärmeabsorptionsseiten mit der Wärmeabsorptionsleitung 300 in Kontakt stehen. Das Paar Wärmeabfuhrleitungen 200 und 200' ist angeordnet, wobei die Endabschnitte 201 mit den Wärmeabfuhrseiten der thermoelektrischen Kühler 100 und 100' in Kontakt stehen. Die Wärmetauschelemente 400 sind auf dem Endabschnitt 301 der Wärmeabsorptionsleitung 300 bzw. den anderen Endabschnitten 202 der Wärmeabfuhrleitungen 200 und 200' angeordnet.
  • Die Wärmeabsorptionsleitung 300 überträgt Wärme von dem Endabschnitt 301 zu dem anderen Endabschnitt 302. Die thermoelektrischen Kühler 100 und 100' sind auf beiden Seiten des anderen Endabschnittes 302 der Wärmeabsorptionsleitung 300 angeordnet. Ein Element der thermoelektrischen Elemente 100 und 100' nimmt Wärme von der Wärmeabsorptionsleitung 300 auf und führt die Wärme durch beide Wärmeabfuhrseiten ab.
  • Das Paar Wärmeabfuhrleitungen 200 und 200' ist angeordnet, wobei die Endabschnitte 201 mit den Wärmeabfuhrseiten der thermoelektrischen Kühler 100 und 100' in Kontakt stehen. Folglich wird Wärme durch eine Wärmeabsorptionsleitung 300 absorbiert, aber durch das Paar thermoelektrischer Kühler 100 und 100' und das Paar Wärmeabfuhrleitungen 200 und 200' abgeführt, so dass die Effizienz zunimmt.
  • Ferner sind die Wärmetauschelemente 400 auf dem Endabschnitt 301 der Wärmeabsorptionsleitung 300 und den anderen Endabschnitten 202 der Wärmeabfuhrleitungen 200 und 200' angeordnet, um Wärme zu tauschen. Die Wärmeabsorptionsleitung 300 und die Wärmeabfuhrleitungen 200 und 200' können Platten sein und die Wärmetauschelemente 400 können Wärmetauschrippen sein.
  • Wie detailliert in 3 gezeigt, kann der andere Endabschnitt 301 der Wärmeabsorptionsleitung 300 zumindest an den gleichen Positionen oder einer höheren Position als der Endabschnitt 302 angeordnet sein. Folglich steigt Wärme auf, überträgt sich nach oben bzw. wird nach oben übertragen und ist effizient. Ähnlich ist das Paar Wärmeabfuhrleitungen 200 und 200' einander gegenüber angeordnet und die anderen Endabschnitte 202 der Wärmeabfuhrleitungen 200 und 200' können zumindest an den gleichen Positionen oder der höheren Position als die Endabschnitte 201 angeordnet sein.
  • Die Wärmetauschrippen als Wärmetauschelemente 400 können in Kontakt mit beiden Seiten des Endabschnittes 301 der Wärmeabsorptionsleitung 300 angeordnet sein. Die Wärmetauschrippen als Wärmetauschelemente 400 sind in Kontakt mit beiden Seiten der anderen Endabschnitte 202 der Wärmeabfuhrleitung 200 und 200' angeordnet und die benachbarten Wärmeabfuhrleitungen 200 und 200' können die Wärmetauschrippen zwischen denselben gemeinsam nutzen.
  • 2 zeigt die gesamte Struktur und Wärmetauschmodule A, die jeweils die Wärmeabsorptionsleitung 300, die Wärme von einem Endabschnitt 301 zu dem anderen Endabschnitt 302 überträgt, und das Paar thermoelektrischer Elemente 100 und 100' enthalten, die jeweils auf beiden Seiten des Endabschnittes 302 der Wärmeabsorptionsleitung 300 angeordnet sind, wobei die Wärmeabsorptionsseiten jeweils mit der Wärmeabsorptionsleitung 300 in Kontakt stehen. Das Paar Wärmeabfuhrleitungen 200 und 200' ist angeordnet, wobei Endabschnitte 201 mit den Wärmeabfuhrseiten der thermoelektrischen Elemente 100 und 100' in Kontakt stehen. Die Wärmetauschelemente 400 sind auf dem Endabschnitt 301 der Wärmeabsorptionsleitung 300 und den anderen Endabschnitten der Wärmeabfuhrleitungen 200 und 200' angeordnet und können in dem Wärmetauscher, der die thermoelektrischen Kühler 100 aufweist, kontinuierlich parallel angeordnet sein.
  • Ein Wärmetauschelement 400 kann zwischen gegenüberliegenden Seiten der Endabschnitte 201 der benachbarten Wärmeabfuhrleitungen 200 und 200' zwischen den benachbarten Wärmetauschmodulen A und B angeordnet sein. Folglich sind in dem Wärmeabfuhrteil benachbarte thermoelektrische Kühler und Wärmeabfuhrleitungen jeweils thermisch verbunden und so wird die Effizienz mit einer Zunahme des Gewichts erhöht.
  • Die benachbarten Wärmetauschmodule A und B können die Wärmetauschelemente 400 zwischen den gegenüberliegenden Seiten eines Endabschnittes einer Wärmeabsorptionsleitung gemeinsam nutzen. Ferner können die benachbarten Wärmetauschmodule A und B die Wärmetauschelemente 400 zwischen den gegenüberliegenden Seiten des anderen Endabschnittes einer Wärmeabfuhrleitung gemeinsam nutzen. Daher nimmt die Wärmetauscheffizienz zu.
  • Nach dem Wärmetauscher mit thermoelektrischen Kühlern, die in der oben beschriebenen Struktur ausgebildet sind, ist es möglich die Leistung und Effizienz der thermoelektrischen Elemente weitestgehend zu erhöhen, den Wärmeabfuhrteil frei zu installieren und die Herstellungskosten durch gemeinsames Nutzen der Wärmeabfuhrrippen zu verringern.
  • Das Klimatisierungssystem für eine Kraftfahrzeugbatterie nach der vorliegenden Offenbarung verwendet den Wärmetauscher 1000 und enthält einen Wärmetauscher 1000, der aus Wärmeabsorptionsleitungen 300 und einer Wärmeabfuhrleitung 200, die einander teilweise überlappen, und einem thermoelektrischen Element 100 besteht, das in den Überlappungsabschnitt eingefügt ist. Ein Batteriegehäuse 10 bringt eine Batterie BAT unter und ein Ende der Wärmeabsorptionsleitung 300 des Wärmetauschers 1000 ist in dasselbe eingeführt.
  • Ein internes Gebläse B2, das einen Wärmetausch zwischen der Luft in dem Batteriegehäuse und dem Endabschnitt der Wärmeabsorptionsleitung zulässt, kann in dem Batteriegehäuse 10 vorgesehen sein. Folglich wird die Luft in dem Batteriegehäuse klimatisiert, während die Wärme mit dem Endabschnitt der Wärmeabsorptionsleitung durch den Betrieb des internen Gebläses B2 getauscht wird. Der in 1 gezeigte Teil AA ist die Wärmeabsorptionsseite und zeigt die Wärmeabsorptionsleitung und der Teil BB ist die Wärmeabfuhrseite und zeigt die Wärmeabfuhrleitung. Es ist offensichtlich, dass sich die Funktionen zum Absorbieren und Abführen von Wärme gemäß der Polaritätsrichtung der thermoelektrischen Kühler ändern können.
  • Ein Abluftkanal 20 kann mit dem Ende der Wärmeabfuhrleitung 200 verbunden sein. Ein externes Gebläse B1, das Wärme von der Wärmeabfuhrleitung abführt, kann in dem Abluftkanal 20 vorgesehen sein. Das Batteriegehäuse 10 kann eine Batterie BAT in dem geschlossenen Innenraum desselben unterbringen. Folglich nimmt die Klimatisierungseffizienz zu.
  • Beim Kühlen der Batterie wird sowohl das interne Gebläse B2 als auch das externe Gebläse B1 betätigt und die Wärmeabsorptionsleitung absorbiert die Wärme in dem Batteriegehäuse durch elektrischen Betrieb des thermoelektrischen Kühlers. Ferner wird die Wärme durch die Wärmeabfuhrleitung zur Außenseite abgeführt. Beim Erwärmen der Batterie wird externe Wärme in das Batteriegehäuse zugeführt, die Wärme in der Wärmeabfuhrleitung absorbiert und die Wärme durch das Ende der Wärmeabsorptionsleitung abgeführt. Folglich ist es möglich beim Erwärmen nur das interne Gebläse B2 zu betätigen.
  • Ein Ende der Wärmeabfuhrleitung ist niedriger angeordnet als das andere Ende und mit dem thermoelektrischen Kühler verbunden, um die Wärme beim Kühlen gut abzuführen.
  • Nach dem Klimatisierungssystem für eine Kraftfahrzeugbatterie, das die oben beschriebene Struktur aufweist, ist es möglich ein Klimatisierungssystem für eine Kraftfahrzeugbatterie zu liefern, das ein geschlossenes System und unter Verwendung des thermoelektrischen Kühlers stabil und kompakt ist.
  • Zwar wurde die vorliegende Offenbarung in Bezug auf spezifische Ausführungsformen beschrieben, die in den Zeichnungen gezeigt sind, aber für jemanden mit technischen Fähigkeiten ist es offensichtlich, dass die vorliegende Offenbarung auf verschiedene Weisen geändert und modifiziert werden kann ohne von dem Bereich der vorliegenden Offenbarung abzuweichen, der in den folgenden Ansprüchen beschrieben ist.

Claims (8)

  1. Klimatisierungssystem für eine Kraftfahrzeugbatterie mit: einem Wärmetauscher, der aus einer Wärmeabsorptionsleitung und einer Wärmeabfuhrleitung, die einander teilweise überlappen, und einem thermoelektrischen Kühler besteht, der in den Überlappungsabschnitt eingefügt ist; und einem Batteriegehäuse, das die Batterie unterbringt und in das ein Ende der Wärmeabsorptionsleitung des Wärmetauschers eingeführt ist.
  2. Klimatisierungssystem nach Anspruch 1, wobei ein internes Gebläse, das einen Wärmeaustausch zwischen Luft in dem Batteriegehäuse und dem Ende der Wärmeabsorptionsleitung zulässt, in dem Batteriegehäuse angeordnet ist.
  3. Klimatisierungssystem nach Anspruch 1, wobei ein Abluftkanal mit einem Ende der Wärmeabfuhrleitung verbunden ist.
  4. Klimatisierungssystem nach Anspruch 3, wobei ein externes Gebläse, das Wärme von der Wärmeabfuhrleitung abführt, in dem Abluftkanal angeordnet ist.
  5. Klimatisierungssystem nach Anspruch 1, wobei das Batteriegehäuse die Batterie in dem geschlossenen Innenraum desselben unterbringt.
  6. Klimatisierungssystem nach Anspruch 1, wobei sowohl das interne Gebläse als auch das externe Gebläse beim Kühlen betätigt wird und nur das interne Gebläse beim Erwärmen betätigt wird.
  7. Klimatisierungssystem nach Anspruch 1, wobei der Wärmetauscher Folgendes enthält: die Wärmeabsorptionsleitung, die Wärme von einem Endabschnitt zu dem anderen Endabschnitt überträgt; ein Paar thermoelektrischer Kühler, die jeweils auf beiden Seiten des anderen Endabschnittes der Wärmeabsorptionsleitung angeordnet sind, wobei die Wärmeabsorptionsseiten mit der Wärmeabsorptionsleitung in Kontakt stehen; ein Paar Wärmeabfuhrleitungen, das angeordnet ist, wobei sich Endabschnitte mit den Wärmeabfuhrseiten des Paars thermoelektrischer Kühler in Kontakt befinden; und Wärmetauschelemente, die auf einem Endabschnitt der Wärmeabsorptionsleitung bzw. den anderen Endabschnitten der Wärmeabfuhrleitungen angeordnet sind.
  8. Klimatisierungssystem nach Anspruch 7, wobei ein Endabschnitt einer Wärmeabfuhrleitung niedriger als der andere Endabschnitt angeordnet ist und mit einem thermoelektrischen Kühler verbunden ist.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US10873116B2 (en) * 2018-05-18 2020-12-22 Lee Fei Chen Charging device having thermoelectric module
CN113882205A (zh) * 2021-11-19 2022-01-04 俞祁浩 平躺式加热增温防冻胀装置及其路基

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2992538A (en) * 1959-02-13 1961-07-18 Licentia Gmbh Thermoelectric system
US7448222B2 (en) * 2003-12-15 2008-11-11 Bormann Ronald M Thermoelectric refrigeration system
KR20060027578A (ko) * 2004-09-23 2006-03-28 삼성에스디아이 주식회사 이차 전지 모듈 온도 제어 시스템
KR100937903B1 (ko) * 2005-11-03 2010-01-21 주식회사 엘지화학 전지팩의 밀폐형 열교환 시스템
KR101057558B1 (ko) * 2010-01-27 2011-08-17 에스비리모티브 주식회사 전지 팩
KR101108191B1 (ko) * 2010-05-24 2012-02-06 에스비리모티브 주식회사 배터리 팩

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