冷卻元件的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種用于物體、尤其是用于高壓蓄電器的冷卻元件。本發(fā)明還涉及一種包括這種冷卻元件的高壓蓄電器。
【背景技術(shù)】
[0002]現(xiàn)有技術(shù)公開(kāi)了車輛、尤其是電動(dòng)車輛和混合動(dòng)力車輛。為了確保電動(dòng)車輛和或混合動(dòng)力車輛的續(xù)駛里程、壽命和可調(diào)用的功率，車輛的高壓蓄電器的預(yù)定義溫度管理是必要的。對(duì)此重要的是，在高壓蓄電器各個(gè)電池單元之間保持盡可能低的溫度差。為此使用冷卻劑，其尤其是通過(guò)車輛的冷卻回路安全且可靠地冷卻高壓蓄電器。
[0003]當(dāng)車輛中存在多個(gè)高壓蓄電器時(shí)，尤其應(yīng)注意使所有高壓蓄電器受到均勻地冷卻。但這借助現(xiàn)有技術(shù)中的冷卻元件無(wú)法實(shí)現(xiàn)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]因此本發(fā)明的任務(wù)在于提供一種用于物體的冷卻元件，該冷卻元件能夠在簡(jiǎn)單且低成本的制造和安裝中確保物體安全且可靠的冷卻。
[0005]該任務(wù)通過(guò)根據(jù)獨(dú)立權(quán)利要求1的冷卻元件來(lái)解決。因此，該任務(wù)通過(guò)一種冷卻元件來(lái)解決，該冷卻元件可用于物體、尤其是用于高壓蓄電器。所述冷卻元件包括冷卻劑入口以及至少一個(gè)分配器。在冷卻劑入口上冷卻劑可被供應(yīng)給冷卻元件，在此，冷卻元件構(gòu)造用于將熱量從物體傳遞到冷卻劑上。冷卻劑入口尤其是冷卻元件主管路的一部分，并且主管路與分配器連接。分配器用于將冷卻劑分配到多個(gè)并聯(lián)管路上。因此，經(jīng)由冷卻劑入口進(jìn)入主管路中的冷卻劑被分配到多個(gè)并聯(lián)管路中，這些并聯(lián)管路有利地用于冷卻物體。優(yōu)選存在多個(gè)物體，在此，至少一個(gè)冷卻管路冷卻至少一個(gè)物體。根據(jù)本發(fā)明，冷卻劑在冷卻元件中作為兩相混合物存在。根據(jù)本發(fā)明分配器構(gòu)造用于將冷卻劑均勻地分配到各管路上。由于尤其是在高壓蓄電器中必須始終存在均勻分布的溫度，因此可有利地使用根據(jù)本發(fā)明的冷卻元件。通過(guò)將冷卻劑均勻分布到各個(gè)并聯(lián)管路中，確保物體的均勻冷卻。因此，尤其是高壓蓄電器被優(yōu)化地冷卻，以致高壓蓄電器具有長(zhǎng)的壽命以及優(yōu)化的能量存儲(chǔ)和能量輸出。
[0006]從屬權(quán)利要求構(gòu)成本發(fā)明的優(yōu)選擴(kuò)展方案。
[0007]優(yōu)選分配器構(gòu)造用于將冷卻劑這樣分配到并聯(lián)管路上，即在每個(gè)并聯(lián)管路中存在兩相混合物的相同的混合比。特別優(yōu)選在每個(gè)并聯(lián)管路中和在主管路中存在相同的混合比。冷卻劑在主管路中尤其是作為包括液相和氣相成分的混合物存在。為了確保物體的均勻冷卻，尤其是規(guī)定，每個(gè)并聯(lián)管路與主管路具有相同的混合比。這可有利地通過(guò)具有優(yōu)選的分配器方案的本發(fā)明冷卻元件來(lái)實(shí)現(xiàn)。因此，以優(yōu)選方式構(gòu)造的分配器能實(shí)現(xiàn)物體可靠且均勻的冷卻。
[0008]有利的是，冷卻元件構(gòu)造成，使得主管路的緊靠分配器上游的預(yù)定義區(qū)域僅具有直線區(qū)段。因此，主管路的該預(yù)定義區(qū)域具有冷卻劑的均勻混合比。因此，在分配器中分配具有均勻混合的冷卻劑，以致每個(gè)并聯(lián)管路也具有均勻混合物。或者在主管路的該預(yù)定義區(qū)域中設(shè)置至少一個(gè)彎曲區(qū)段。在此附加地優(yōu)選規(guī)定，該彎曲區(qū)段具有干擾源。該干擾源尤其是棱邊并優(yōu)選設(shè)置在主管路的徑向外側(cè)內(nèi)壁中。通過(guò)這種方式實(shí)現(xiàn)冷卻劑的勻化。尤其是在彎曲區(qū)段中液相成分與氣相成分分離，因?yàn)橐合喑煞滞ㄟ^(guò)出現(xiàn)的離心力被壓到主管路的徑向外側(cè)內(nèi)壁上。干擾源使冷卻劑有利地勻化，方式為:將液相成分從內(nèi)壁剝離。
[0009]此外，優(yōu)選冷卻元件構(gòu)造成，使得所有并聯(lián)管路在豎直方向上設(shè)置在同一平面中。或者并聯(lián)管路至少基本上在豎直方向上設(shè)置在一個(gè)平面中。作為其它替代方案，并聯(lián)管路設(shè)置在不同的高度水平上，在此時(shí)分配器或緊靠分配器上游的主管路區(qū)段具有干擾源。該干擾源尤其是主管路內(nèi)壁上的棱邊。通過(guò)干擾源實(shí)現(xiàn)冷卻劑的勻化。這避免兩相混合物的分離，該分離可通過(guò)冷卻劑被分配到水平設(shè)置在不同平面中的并聯(lián)管路上引起。由于液相成分基于重力積聚到水平較低的平面上，因而存在在豎直方向上位于高處的并聯(lián)管路僅具有氣相成分并且在豎直方向上位于低處的并聯(lián)管路僅具有液相成分的危險(xiǎn)。通過(guò)優(yōu)選設(shè)置干擾源使冷卻劑勻化，從而也可在不同的高度水平上使每個(gè)并聯(lián)管路具有相同的兩相混合物。
[0010]有利的是冷卻元件構(gòu)造成，使得并聯(lián)管路中的壓力損失相同或至少大致相同?；谙嗤膲毫p失，并聯(lián)管路中的冷卻劑流也相同或至少大致相同。因此，各并聯(lián)管路的冷卻功率相同或大致相同。
[0011]此外有利的是，在膨脹閥和分配器之間保持預(yù)定義距離。由于膨脹閥影響冷卻劑的相成分，因此保持預(yù)定義距離。在預(yù)定義距離內(nèi)實(shí)現(xiàn)冷卻劑的勻化，從而分配器將均勻的冷卻劑分配到并聯(lián)管路上。
[0012]優(yōu)選在緊靠分配器上游的主管路中設(shè)置噴嘴。通過(guò)噴嘴使冷卻劑勻化，從而分配器得到均勻的冷卻劑并因此將均勻的冷卻劑分配到并聯(lián)管路上。尤其是在不保持膨脹閥和分配器之間的上述預(yù)定義距離時(shí)，使用噴嘴是特別有利的。
[0013]有利的是，冷卻元件在其中至少一個(gè)并聯(lián)管路中具有縮小部。通過(guò)該縮小部尤其是可平衡各并聯(lián)管路內(nèi)的壓力損失?？s小部因此優(yōu)選設(shè)置在這樣的并聯(lián)管路中，該并聯(lián)管路與其余并聯(lián)管路相比具有較小的壓力損失并且因此具有較高的冷卻功率。因此，根據(jù)本發(fā)明的縮小部確保了物體的均勻冷卻。
[0014]優(yōu)選冷卻元件具有一個(gè)對(duì)稱的分配器?；趯?duì)稱分配，相同的冷卻劑混合比被傳遞到各并聯(lián)管路上。冷卻劑因此可被均勻分配到各并聯(lián)管路上。
[0015]最后，根據(jù)本發(fā)明規(guī)定，兩相混合物包括液相和氣相。這在設(shè)計(jì)冷卻循環(huán)過(guò)程時(shí)是有利的。
[0016]本發(fā)明還涉及一種高壓蓄電器，該高壓蓄電器包括上述的冷卻元件。有利的是，該高壓蓄電器包括多個(gè)電池模塊，為每個(gè)電池模塊配置至少一個(gè)并聯(lián)管路。通過(guò)冷卻元件尤其是可均勻地冷卻高壓蓄電器，從而基本避免了高壓蓄電器電池模塊之間的溫度差。因此，有利地優(yōu)化高壓蓄電器的壽命和/或能量存儲(chǔ)能力和/或能量輸出能力。
【附圖說(shuō)明】
[0017]本發(fā)明其它細(xì)節(jié)、特征和優(yōu)點(diǎn)由下述說(shuō)明和附圖給出。附圖如下:
[0018]圖1為位于物體上的按本發(fā)明第一實(shí)施例的冷卻元件的示意圖；
[0019]圖2為根據(jù)本發(fā)明第二實(shí)施例的冷卻元件的示意圖；
[0020]圖3為根據(jù)本發(fā)明第三實(shí)施例的冷卻元件的示意圖；
[0021 ]圖4為根據(jù)本發(fā)明第四實(shí)施例的冷卻元件的示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0022]圖1示出冷卻元件I，該冷卻元件用于冷卻包括四個(gè)電池模塊2的高壓蓄電器20。這些電池模塊2包括多個(gè)電池單元21，所述電池單元應(yīng)始終被均勻冷卻。尤其是應(yīng)避免高壓蓄電器20內(nèi)的溫度差。因此，為每個(gè)電池模塊2配置冷卻元件I的一個(gè)并聯(lián)管路6，各并聯(lián)管路6通過(guò)兩個(gè)分配器4與主管路5連接。主管路5又具有一個(gè)冷卻劑入口 3。因此，冷卻劑可經(jīng)由兩個(gè)分配器4供應(yīng)給各并聯(lián)管路6。在冷卻劑冷卻高壓蓄電器20后，冷卻劑可通過(guò)一個(gè)冷卻劑出口 15排出。
[0023]冷卻劑在冷卻劑入口3上尤其是作為兩相混合物存在，在此第一相是冷卻劑的液相并且第二相是冷卻劑的氣相。為了使冷卻劑均勻地分配到各并聯(lián)管路6上，每個(gè)分配器4是一個(gè)對(duì)稱的分配器。此外，每個(gè)電池模塊2和因此每個(gè)并聯(lián)管路6設(shè)置在同一平面中，從而所有并聯(lián)管路6具有與主管路5相同的高度水平。因此，混合物基于重力在豎直方向上劃分