CN105098286A - 冷却装置 - Google Patents
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Abstract
描述了一种用于冷却电池的冷却装置(14),所述电池特别是车辆牵引电池,冷却装置(14)具有至少一个冷却元件(16),用于将热能运送走的冷却流体流动通过所述冷却元件(16),并冷却装置(14)具有预载元件(22)以及承载元件(20),承载元件(20)具有用于接触冷却元件(16)的接触表面(29)。该预载元件(22)在与接触表面(29)相反的侧部上加载承载元件(20)。承载元件(20)还由一材料形成,该材料具有比形成预载元件(22)的材料低的导热率。
Description
技术领域
本发明涉及一种冷却装置,用于冷却电池,特别是车辆牵引电池。
背景技术
由于具有纯内燃发动机的车辆所产生的环境损害,车辆驱动器的发展已经变得越来越集中于电驱动器上,电驱动器至少部分地取代传统的内燃发动机。电驱动器通常具有牵引电池子组件,电驱动器经由所述牵引电池子组件产生其功率。这里的牵引电池子组件包括至少一个电池组,电池组由至少一个包括多个电池单元的电池模块构成,所述电池单元特别是棱柱电池单元。所使用的电池模块可以是高电压电池,其可以具有130~360V的电压。由于电池单元在它们被充电和放电时释放热量,电池单元必须被冷却,从而使电池单元保持在最佳工作范围内。这通过冷却装置实现,冷却流体或冷却剂流过所述冷却装置。通过冷却电池单元,因此使用寿命还被延长。电池单元通常必须保持低于40至50℃,这取决于所使用的电池类型,例如锂离子电池单元或者镍金属氢化物(NiMH)电池单元。
从现有技术已知,冷却装置具有多个冷却元件,所述冷却元件每一个经由弹簧元件被直接推压抵靠推向电池模块的待冷却侧部,从而实现良好的热接触。但是,现已证明不利的是,弹簧元件的弹性行为随着时间退化。进一步地,现有技术已知的冷却装置具有它们不能以柔性方式使用的缺点。该问题特别发生在电池模块与弹簧元件的相对端之间有不均匀或不相同的距离的情况,由此使冷却元件抵靠待冷却侧部施加的弹力变化。这可意味着,由于减小的弹力而不能良好地实现热接触。
发明内容
本发明的目的是创建一种冷却装置,所述冷却装置以持续的方式确保与待冷却侧部的恒定热接触,此外可以以柔性方式使用,使得其可对不均匀性进行补偿。
本发明的目的通过一种冷却装置实现,所述冷却装置用于冷却电池,特别是车辆牵引电池,所述冷却装置具有至少一个冷却元件,用于将热能运送走的冷却流体流动通过所述冷却元件,并且所述冷却装置具有预载元件和承载元件,所述承载元件具有用于接触冷却元件的接触表面,所述预载元件在与接触表面相反的侧部上加载所述承载元件,且所述承载元件由具有与形成预载元件的材料相比更低导热率的材料形成。
因此,本发明因此建立了预载元件相对于被暴露于热负载的冷却元件的热绝缘,由此确保了预载元件的弹性性质可以以持续的方式保持。另外,由于承载元件,由预载元件产生的压缩力均匀地分布到冷却元件上,使其均匀地支承抵靠待冷却侧部。
特别的,该冷却元件是具有多个彼此平行的通道的冷却元件,冷却流体流动通过所述通道。
进一步地,承载元件的材料的热导率可以小于形成预载元件的材料的导热率的50%。因此创建了特别好的热绝缘。
在根据本发明的一个方面,承载元件被布置在冷却元件与预载元件之间。从而以简单方式保证该预载元件不与冷却元件直接配合,从而保证了热脱离。
承载元件的材料可以是与预载元件或冷却元件的材料相比具有更不良导电率的材料。这产生了预载元件相对于冷却元件的电绝缘。由于承载元件产生的电绝缘,预载元件和冷却元件可由对于其用途最敏感(sensible)的材料形成,这是由于不再需要考虑预载元件和冷却元件之间的任何相互作用,诸如电化学腐蚀。作为例子,所述承载元件可以由塑料制成,而所述冷却元件由铝形成且预载元件由钢形成。
在根据本发明的另一个方面,承载元件联接至预载元件,特别地,与预载单元形成了预组装单元。由于结合联接,承载元件相对于预载元件可靠安装。组成预组装单元的开发提供了以下优势,在冷却装置组装在电池上时,承载元件可与预载元件一起插入,从而相应地有助于组装过程。
进一步地,该承载元件可以具有第一柔性结构,和/或预载元件可具有第二柔性结构。各个柔性结构形成为使得其增加了承载元件和/或预载元件的柔性,从而使承载元件和/或预载元件可以更好的适应不均匀性。这改善了热接触。
特别地,第一和/或第二柔性结构具有切口,翅片和/或凹部。由于切口、凹部和/或翅片,承载元件和/或预载元件在某些区域中具有相应较低的材料厚度,由此增加了那里的柔性。柔性结构(一个或多个)可特别地关于承载元件和/或预载元件的纵向轴线横向和/或纵向地形成,由此增加沿垂直于其的方向的柔性。
按照本发明的另一方面,预载元件具有至少一个支承部分,优选具有两个支承部分,预载元件经由所述支承部分支承抵靠电池外壳的侧部。预载元件经由支承部分被支撑在电池外壳上,由此其沿电池模块的待冷却侧部的方向相应地推压布置在预载元件的另一端处的承载元件。
按照本发明的又一方面,预载元件具有两个自由端,所述自由端弯折以使得它们形成支承部分,特别地,所述自由端沿朝向彼此的方向弯折。因此,经由自由端的弯折,例如点或线接触,始终确保了具有相同的支承条件。支承位置在预载元件压缩的情况下以限定方式移动(travel)。
弯折的自由端优选为圆的。
特别的,预载元件形成为具有两个自由端的轭弹簧,支承部分设置在所述自由端处。轭弹簧是预载元件的简单实施例。
按照本发明的又一方面,提供至少一个预固定元件,其与预载元件配合以使预载元件被预先加载或预先固定。由于预载元件的预先加载,预载元件可以具有足够高的弹力,即使是在不均匀支承表面的情况下(这导致更大的距离或更大的弹簧行程),仍将冷却元件强固地推压抵靠电池组的待冷却侧部。带有长和短距离的弹力的差异由于所述预先固定/预先加载而显著减小。冷却元件在待冷却侧部上的热接触因此增加,由此,冷却装置能够以柔性方式使用。
特别地,所述至少一个预固定元件具有用于预先固定该预载元件的钩状部分。钩状部分与预载元件接合,以便将其牢固地保持在预载状态下。在预载状态下,冷却装置优选地具有比电池外壳和电池模块之间的最大距离更短的高度。进一步地,钩状部分可以用来形成预组装单元。
根据本发明的另一方面,所述至少一个预固定元件被布置在承载元件上,特别是在与接触表面的相反的侧部上。预固定元件因而可与预载元件直接配合,由此预载元件的预先固定被相应地简化,特别是在预载元件和承载元件联接的情况下。
预固定元件可以与承载元件形成为单件。
进一步地,该承载元件和/或所述至少一个预固定元件可以具有用于限制所述预载元件的压缩的限制元件,特别地,为限制部分。这确保了,在安装期间,预载元件不会被过于强固地预先加载或过于强固地压缩,使得因此能有效地防止对预载元件的损坏。
根据本发明的另一方面,提供至少一个加热元件。加热元件可用于在较冷的环境温度下加热所述电池模块或者电池模块的电池单元。所述电池单元因而能在其最佳工作范围内操作。
加热元件可布置在承载元件和冷却元件之间,特别是可以嵌入在承载元件中。因此确保了预载元件也与加热元件热隔离,从而预载元件的弹性性质不暴露于任何热影响,并因此不随时间退化。由于加热元件嵌入在承载元件中,所述加热元件可以简单的方式被组装,这是由于不需要在承载元件和冷却元件之间的加热元件的额外组件。
根据本发明的另一方面,提供多个彼此分立的冷却元件,其被分配有至少一个承载元件和至少一个预载元件,特别地,每个冷却元件分配一个承载元件和一个预载元件。取决于冷却元件的尺寸设置,多个冷却元件可以由一个承载元件承载,同时所述一个承载元件通过预载元件以预先加载的方式推压抵靠冷却元件,使得冷却元件被推压抵靠待冷却侧部。然而,替代地,也可以提供多个彼此分立的冷却元件,其每个都被分配专用的承载元件和专用的预载元件。
附图说明
本发明进一步的优点和特性将通过以下说明和参考的附图显现。在附图中:
图1示出具有按照第一实施例的、根据本发明的冷却装置的车辆牵引电池横截面图;
图2示出图1的放大详细视图;
图3示出按照第二实施例的、根据本发明的冷却装置的横截面图;
图4示出按照第三实施例的、根据本发明的冷却装置的横截面图;
图5示出具有按照第四实施例的、根据本发明的冷却装置的车辆牵引电池子组件的横截面图;
图6示出一曲线图,其示出根据电池外壳和待冷却侧部之间的距离的预载元件的弹力;
图7示出具有按照第五实施例的、根据本发明的冷却装置的车辆牵引电池子组件的横截面图;
图8示出具有按照第六实施例的、根据本发明的冷却装置的车辆牵引电池子组件的横截面图;
图9示出具有按照第七实施例的、根据本发明的冷却装置的车辆牵引电池子组件的横截面视图;
图10示出包括承载元件和预载元件的子组件的侧视图;
图11示出弹簧元件的下侧的平面图;
图12示出承载元件的下侧的平面图;
图13示出具有根据图12的承载元件的、根据本发明的冷却装置的横截面图;以及
图14示出按照第八实施例的、根据本发明的冷却装置的横截面图。
具体实施方式
图1示出车辆牵引电池子组件10,其包括具有电池模块12的电池和依据第一实施例的冷却装置14,电池模块12仅部分地示出。
在所示实施例中,冷却装置14具有冷却元件16,冷却元件16具有多个彼此平行的通道18,冷却流体流动通过所述通道18,以便将电池模块12产生的热量运走。冷却元件16例如是被通道18所贯穿的挤出的板状体。
冷却装置14还包括承载元件20和预载元件22。在所示的实施例中,承载元件20被布置在冷却元件16和预载元件22之间,其形成为轭弹簧,并具有两个向相反方向伸出的臂22a、22b。
冷却元件16具有均匀的接触表面24,冷却元件16经由该接触表面24支承抵靠电池模块12的待冷却的均匀侧部26。冷却元件16还具有与接触表面24相反的有效表面28,承载元件20经由接触表面29支承抵靠该有效表面28。
预载元件22支承抵靠承载元件20的与接触表面29相反的侧部,并在两个臂22a、22b的每一个上具有自由端30、32。
在所示实施例中,两个自由端30、32朝向彼此弯折。该两个自由端30、32因而形成了圆形支承部分34、36,预载元件22经由支承部分34、36支承抵靠电池外壳的朝向冷却装置14指向的侧部38,并且因此被支撑于该电池外壳的该侧部38上。
预载元件22从而被预先加载,使得其直接沿电池模块12的方向加载承载元件20,由此承载元件20将冷却元件16推压抵靠待冷却侧部26。因此实现了冷却元件16与电池模块12之间的良好热接触,这是因为均匀的力经由承载元件20施加到冷却元件16上。
预载元件22因而将冷却元件16仅间接地推压抵靠电池模块12的待冷却侧部26。
该承载元件20还由具有比所述冷却元件16和/或预载元件22更不良的导热率的材料形成。预载元件22因而与冷却元件16热隔离,使得预载元件22的弹性特性不由于热负载而随时间受损。
特别地,该导热率可以比预载元件22的导热率低50%。
承载元件20可另外由同时用作电绝缘体的材料形成,使得冷却元件16和预载元件22之间的热绝缘和电气安装均经由承载元件20建立。
冷却元件16和预载元件22因此可以由对于其各个使用领域具有最佳性能的材料形成,这是因为冷却元件16和预载元件22之间的热或电或电化学的相互作用已经由于插置的承载元件20而排除。
作为示例,承载元件20可以由塑料形成,而冷却元件16由铝形成,并且预载元件22由钢形成,从而冷却元件16具有高导热率以及低重量。预载元件22,例如由于为钢弹簧的设计,则有永久恒定的弹性性质,使得冷却元件16和待冷却侧部26之间的热接触永久良好。
从图1中还清楚的是,承载元件20具有第一柔性结构40,在所示实施例中,第一柔性结构40指向冷却元件16的有效表面28,并通过其使得承载元件20经由所述第一柔性结构40接触冷却元件16。因而接触表面29由第一柔性结构40形成。
在所示实施例中,第一柔性结构40交替形成的翅片40a和切口40b提供,所述翅片40a和切口40b沿承载元件20的纵向方向延伸。由于第一柔性结构40,承载元件20横向于翅片40a和切口40b的取向具有较高的柔性,使得与电池模块12的热接触由于较高的柔性而改善。
借助于第一柔性结构40,一方面提供了较高的柔性,且另一方面,承载元件20和冷却元件16之间的直接热传递由此减少。
还示出了,承载元件20具有两个预固定元件42、44,所述预固定元件从承载元件20的与接触表面29相反的侧部延伸到电池外壳的侧部38。预固定元件42、44与承载元件20形成为单件并用于将预载元件22预先固定,用于此目的预固定元件42、44具有钩状部分46、48,每一个钩状部分46、48均与所述预载元件22接合。
用于此目的的预载元件22在预固定元件42、44的区域中具有开口45a、45b(此处未示出,参见图5),在各个臂22a、22b中,,使得各开口45a、45b的边缘与钩状部分46、48配合,以使得对应的臂22a、22b以预先固定的方式支承在被分配的预固定元件42、44处,特别是在钩状部分46、48处。
预载元件22可因此被插入在预先加载位置,由此,在不平坦的情况下,产生了更均匀的挤压力(compressiveforce)并同时有助于在电池模块12处的组装。这将在后面参考图6进行说明。
在图1中示出的臂22a、22b的位置对应于预载元件22可以具有的最大压缩,其中电池外壳的侧部38和电池模块12的待冷却侧部26之间具有最小距离dmin。
在该位置,两个臂22a、22b平坦支承抵靠承载元件20的中间部分50。在所示实施例中,中间部分50在两个预固定元件42、44之间延伸。承载元件20因而具有两个由中间部分50自身形成的限制部分52、54。
限制部分52、54用于限制预载元件22的最大压缩,从而排除了对预载元件22的损害。
进一步地,由于预固定元件42、44以及开口45a、45b,预载元件22可与承载元件20一起形成预组装单元56,预组装单元56可以简单方式布置于电池模块12上或冷却元件16上。
预载元件22或其臂22a、22b的其它位置可由图1清楚的看出,并由虚线表示。这些其他位置示出了从最小偏转dmin开始的以下定位:
在电池外壳的侧部38(同样以虚线表示)和电池模块12的待冷却侧部26之间具有最大距离dmax的情况下冷却装置14的定位。
最小距离dmin和最大距离的dmax之间的差这里对应于电池外壳通常出现的不平坦性,其必须通过预载元件22进行补偿。
进一步地,示出了,由于预固定元件42、44,预载元件22的预先加载位置,包括承载元件20和预先加载的预载元件22的子组件,特别是预组装单元56,占据该位置。
此外,示出了在没有预先固定并且没有电池外壳的侧部38的接触时预载元件22的位置,在该位置中,两个臂22a、22b占据它们的非预先加载位置,并距电池模块12具有距离d0。
在各位置清楚的是,预先固定的预载元件22的预先加载特别地使得,包括承载元件20和预载元件22的子组件的高度大于电池外壳的侧部38和电池模块12的待冷却侧部26之间的最大距离dmax。
进一步地,由于自由端30、32朝向彼此弯折,一方面提供了两个大支承部分34、36,另一方面预载元件22可至多占据的最大的(在dmax情况下)宽度B小于冷却元件16的宽度W。这实现冷却装置14的特别紧凑的构造。此外,在预载元件22支承抵靠的电池外壳处需要较低的空间需求。
此外,承载元件20具有两个侧向接触部分55a、55b,其从两侧侧向地固定冷却元件16。接触部分55a、55b形成为突起,所述突起大致垂直于承载元件20形成,所述突起大致伸出直至电池模块12。
在所示的实施例中,冷却装置14还相对于中轴线M对称地形成。
图2示出了图1的详细视图,其中,示出了图1的两个对称半部的左边部分。
图3示出了冷却装置14的第二实施例,其与第一实施例的不同之处在于,与第一实施例对照,承载元件20不对称地形成。
预载元件22也同样关于冷却元件16不对称地布置在承载元件20上。这意味着冷却元件16的中心M与预载元件22的中心A不相重合。
当电池外壳仅在侧部38(其没有居中地位于冷却元件16下方)上具有均匀表面时,这可以是有利的。即使在不利的情况下,由于不对称的设计,因而可实现良好的热接触。
进一步地,再次显示了预载元件22的三个位置,具有最小距离dmin,最大距离dmax,以及无加载状态下具有距离d0,其中,这时以虚线方式示出具有最小距离dmin和最大距离dmax的状态。
图4示出了冷却装置14的第三实施例,其中,该预载元件22的臂22a、22b与第一实施例相比更长。
在本实施例中,自由端30、32更早地朝向彼此弯折,由此可以获得与第一实施例相比更高的弹力。另外,臂22a、22b在更大的区域上支承抵靠承载元件20,使得存在力的特别均匀的引入。
同样在本实施例中,再次显示了预载元件22的三个位置,具有最小距离dmin,最大距离dmax,以及无加载状态下具有距离d0。其中,类似于第一实施例,无加载状态和具有最大距离dmax的状态以虚线方式示出。
特别地,由于更早弯折的自由端部30、32,与第一实施例相比,预载元件22的扩大的支承部分34、36产生,如从具有最小距离dmin的位置清晰可见的。
图5示出了在车辆牵引电池子组件10的情况下冷却装置14的第四实施例。
同样在该图中,再次显示了对应于最小距离dmin、最大距离dmax、以及具有距离d0的无加载状态的三个定位。
冷却装置14的第四实施例与图1所示的第一实施例有更大不同,因为承载元件20在指向预载元件22的侧部上(即,在相反于支承表面29的侧部上)具有第一柔性结构40。
第一柔性结构40也由沿纵向方向延伸的翅片40a和切口40b形成,从而预载元件22支承抵靠第一柔性结构40的翅片40a。
接触表面29现在是光滑的,使得其平坦支承抵靠冷却元件16的有效表面28。
图5中还清楚地示出了臂22a、22b中的开口45a、45b,预固定元件42、44延伸通过所述开口45a、45b,以便预先加载预载元件22。在所示的实施例中,预先加载位置对应于具有最大距离dmax的位置,如可从图5看出的。
此外,在所示的实施例中,限制部分52、54形成在预固定元件42、44上,其限制了预载元件22的压缩以使预载元件22不能被进一步压缩。限制部分52、54被形成为钩状部分46、48上的肩部。
第四实施例与第一实施例不同之处还在于,预载元件22具有两个自由端30、32,自由端30、32与第一实施例相比沿相反方向弯折,使得它们远离彼此指向。由此形成的支承部分34、36远小于第一实施例中的。
在所示实施例中,当最大预先加载的预载元件22支承抵靠限制部分52、54时,所述最大预先加载的预载元件22在两个支承部分34、36上具有与冷却元件16的宽度W相同的宽度B。
在本实施例中,在具有最短距离dmin的状态下预载元件22的高度h′为冷却元件16的宽度W的15%至25%。在具有最大距离dmax的状态下预载元件22的高度h″是宽度W的25%至30%,而在具有距离d0的无加载状态下,其对应于冷却元件16的宽度W的大约一半。
预载元件22的该尺寸设置提供了这样的优势,在不均匀情况下发生的、在电池外壳的侧面38和待冷却侧部26之间的不同距离d的情形下弹力的差更小,如图6中清楚可见的。
在待冷却侧部26和外壳的侧面38之间距离的容差为dmin=9mm且dmax=11mm并且预载元件22的最大被允许弹力为550N时,对于未通过预固定元件42、44预先加载的预载元件22给出了在dmin和dmax之间260N的弹力差。相反,当通过预固定元件42、44在例如7mm的弹簧行程(springtravel)上预先加载时,预载元件22的弹力差仅为90N,或者在大约2mm的低预先加载时,仅为160N。
由此清楚的是,由于预载元件22的预先固定/预先加载,当预载元件22搁置在不平坦表面上时,更均匀的力被施加到冷却元件16上。这显著改善了与待冷却侧部26的热接触。
图7示出车辆牵引电池子组件10的冷却装置14的第五实施例,在本实施例中,具有两个冷却元件16的冷却装置14彼此分开,两个冷却元件16以一距离相邻布置,并且支承抵靠同一待冷却侧部26。
冷却元件16每个被分配有承载元件20和预载元件22。在本实施例中,承载元件20以及预载元件22与图5中所示的实施例类似地形成。
因此,冷却装置14在所使用的冷却元件16、承载元件20、和预载元件22的数量上不同。
图8示出了车辆牵引电池子组件10的冷却装置14的第六实施例,其中的预载元件22与承载元件20配合,其同时承载两个彼此分立形成的冷却元件16,所述冷却元件16每个均支承抵靠待冷却侧部26。
从图8还清楚的是,承载元件20和预载元件22形成预组装单元56,其中预载元件22经由紧固器件58联接至承载元件20,紧固器件58可形成为夹子。
在所示实施例中,承载元件20在接触表面29上具有第一柔性结构40,如从第一实施例已知的。这里同样的,承载元件20本身还具有限制部分52、54,特别是在中间部50上。
在本实施方式中,预载元件22的自由端30、32与第四和第五实施例中的那些(图5和7)类似地形成。
图9示出在车辆牵引电池子组件10的情况下提供的冷却装置14的第七实施例,在所述冷却装置中,承载元件20再次与预载元件22相配合,承载元件20带有两个彼此分立形成的冷却元件16。
第七实施例与第六实施例类似地形成,但承载元件20的设计不同。
在所示实施例中的承载元件20以及预载元件22以类似于图5中示出的实施例的方式形成,承载元件20的中间部50较大,以便能够同时承载两个冷却元件16。这里示出的实施例与图5的实施例之间的共同特征由在第一柔性结构40的取向以及预固定元件42、44的设计显现。
在本实施例中,在具有dmin的最大预先加载的状态下,两个支承部分34、36之间的预载元件22的宽度B是冷却元件16宽度W的两到三倍,其中,这特别地取决于两个相邻布置的冷却元件16之间的距离多大。
关于距离dmin、dmax和d0情况下的的预载元件22的高度h′,h″和h″′,与第四实施例相比较没有差异。
在图10中,包括承载元件20和预载元件22的子组件以侧视图示出。在此,该子组件可以是预组装单元56。
在所示实施例中,承载元件20在朝向预载元件22指向的侧部上具有第一柔性结构40。
第一柔性结构40的沿纵向方向延伸的翅片40a没有沿纵向连续地形成,这是由于提供了凹部60,所述凹部60沿纵向方向中断翅片40a。这进一步增加了承载元件20的柔性,使得在纵向和横向方向上都是柔性的。
特别地,承载元件20中的凹部60在翅片40a的整个高度上延伸。
还从图10清楚的是,预载元件22还具有第二柔性结构62,其由沿臂22a、22b的横向方向的凹部63形成。这得到多个臂22a、22b(考虑为沿纵向方向时),使得预载元件22的柔性同样增加。
因此,凹部60、63横向于该承载元件20和预载元件22的纵向方向行进。
凹部60、63规律地重复,沿纵向方向具有相同距离,特别是40mm至160mm,因而较小的距离增加了柔性。
特别地,凹部60、63被设置在承载元件20和预载元件22的相同的横截面中,使得包括承载元件20和预载元件22的子组件,特别是预组装单元56,也以柔性方式形成。
图11示出了预载元件22的下侧的平面图,由凹部63形成的第二柔性结构62可见。
预载元件22或臂22a、22b中的开口45a、45b以及突出穿过开口45a、45b的预固定元件42、44可还从该示图中看出。
开口45和凹部63以每个臂22a、22b交替,以使得预固定元件42、44被分配给预载元件22的每个单独的臂22a、22b上。
特别的,凹部63每一个均具有对应于冷却元件16的宽度W的约20%至40%和/或预载单元的宽度B的约20%至40%。
在图12中,在某个设计中的承载元件20和设置在其上的第一柔性结构40被示意性的示出,设置有三个部分,所述三个部分每个带有不同第一柔性结构40。横向翅片64设置在全部三个部分中。
在本实施例中,第一柔性结构40可具有翅片40a,当沿纵向方向开率时,所述翅片40a在左侧部分中,从每个第二横向翅片64延伸到之后的横向翅片64。替代地,翅片40a也可沿纵向方向在多个横向翅片64(中央部分)上延伸。翅片部40a在这里被用来稳定横向翅片64。
然而,进一步地,根本没有翅片40a沿纵向方向设置在横向翅片64之间(右侧部分)。
对应的切口40b的或凹部60产生在翅片40a和横向翅片64之间,从而保证承载元件20的柔性。
图13示出了穿过根据图12所示实施例的具有承载元件20的冷却装置14的横截面,该横截面位于横向翅片64的区域中。
由此清楚的是,预载元件22支承抵靠横向翅片64。从图11可知,预载元件22本身具有第二柔性结构62,凹部63定位为使得,单个臂22a、22b恰好对应于横向翅片64的宽度,或通过沿纵向方向延伸的翅片40a连接的横向翅片64的区域的宽度(如果提供了该类型的翅片40a的话)。
包括预载元件22和承载元件20的子组件的柔性因此相应较高,这是由于横向翅片64之间的区域可无障碍的弯曲。这增加了对于不均匀的适应能力。
图14示出了冷却装置14的另一实施例,除了冷却元件16,冷却装置14还包括加热元件66,加热元件66被布置在承载元件20和冷却元件16之间。
加热元件66被布置在接触表面29和有效表面28之间,以使得预载元件22经由承载元件20与加热元件66热脱离(thermallydecoupled)。
承载元件20和预载元件22与图5所示的实施例类似地形成。
由加热元件66产生的热量被用于当环境温度非常低时加热电池模块12的电池单元(这里未示出)。电池单元因而始终处于最佳工作范围。热量经由冷却元件16的结构、特别是经由单个通道18之间的中间壁,被输送到电池模块12。
特别地,加热元件66可以嵌入在承载元件20中,使得有助于组装过程,这是由于加热元件66不必首先被放置在承载元件20和冷却元件16之间。
通过根据本发明的冷却装置14,实现了高度弹性的冷却装置14,由此在所述至少一个冷却元件16和电池模块12的待冷却侧部26之间的非常好的热接触以持续方式提供。由于预载元件22的脱离,该良好的热接触不会随时间而退化,且还独立于电池模块12的待冷却侧部26和预载元件22支撑在其上的电池外壳的侧部38之间的变化的距离。
Claims (16)
1.一种用于冷却电池的冷却装置(14),所述电池特别是车辆牵引电池,所述冷却装置具有至少一个冷却元件(16),用于将热能运送走的冷却流体流动通过所述冷却元件,且冷却装置具有预载元件(22)以及承载元件(20),所述承载元件(20)具有用于接触冷却元件(16)的接触表面(29),所述预载元件(22)在与接触表面(29)相反的侧部上加载承载元件(20),并且所述承载元件(20)由具有比形成预载元件(22)的材料更低导热率的材料形成。
2.根据权利要求1所述的冷却装置(14),其特征在于,所述承载元件(20)的材料的导热率小于形成所述预载元件(22)的材料的导热率的50%。
3.根据权利要求1或2所述的冷却装置(14),其特征在于,所述承载元件(20)布置在所述冷却元件(16)和所述预载元件(22)之间。
4.根据前述权利要求之一所述的冷却装置(14),其特征在于,所述承载元件(20)联接至所述预载元件(22),且特别地,形成预组装单元(56)。
5.根据前述权利要求之一所述的冷却装置(14),其特征在于,所述承载元件(20)具有第一柔性结构(40),且/或所述预载元件(22)具有第二柔性结构(62)。
6.根据权利要求5所述的冷却装置(14),其特征在于,所述第一和/或第二柔性结构(40、62)具有切口(40b)和/或翅片(40a、64)和/或凹部(60)。
7.根据前述权利要求之一所述的冷却装置(14),其特征在于,预载元件(22)具有至少一个支承部分(34、36),特别地具有两个支承部分(34、36),所述支承部分承载抵靠电池外壳的侧部(38)。
8.根据权利要求7所述的冷却装置(14),其特征在于,所述预载元件(22)具有两个自由端(30、32),所述自由端弯折以使得它们形成支承部分(34、36),所述自由端特别地沿朝向彼此的方向折弯。
9.根据前述权利要求之一所述的冷却装置(14),其特征在于,提供至少一个预固定元件(42、44),所述预固定元件与预载元件(22)配合以使得预载元件(22)被预先固定。
10.根据权利要求9所述的冷却装置(14),其特征在于,所述至少一个预固定元件(42、44)具有用于预先固定所述预载元件(22)的钩状部分(46、48)。
11.根据权利要求9或10所述的冷却装置(14),其特征在于,所述至少一个预固定元件(42、44)布置在承载元件(20)上,特别地,布置在与接触表面(29)相反的侧部上。
12.根据前述权利要求之一所述的冷却装置(14),其特征在于,所述承载元件(20)和/或所述至少一个预固定元件(42、44)具有至少一个限制元件(52、54),所述限制元件用于限制所述预载元件(22)的压缩。
13.根据前述权利要求之一所述的冷却装置(14),其特征在于,提供至少一个加热元件(66)。
14.根据权利要求13所述的冷却装置(14),其特征在于,所述加热元件(66)布置在承载元件(20)和冷却元件(16)之间。
15.根据权利要求14所述的冷却装置(14),其特征在于,冷却元件被嵌入承载元件(20)中。
16.根据前述权利要求之一所述的冷却装置(14),其特征在于,提供多个彼此分立的冷却元件(16),所述冷却元件(16)被分配有至少一个承载元件(20)和至少一个预载元件(22)。
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