冷却模块和包括该冷却模块的电池阻断装置的制作方法
- 国知局
- 2024-09-05 15:07:40
本发明涉及一种冷却模块和包括该冷却模块的电池阻断装置,更具体地,涉及一种具有组装简单且冷却效率提高的结构的冷却模块和电池阻断装置。
背景技术:
1、为了防止气候变化,对使用化石燃料进行制裁的趋势仍在继续。这一趋势不仅影响生产电能的发电领域,还影响日常生活。
2、因此,为了远离使用诸如汽油或柴油之类的化石燃料产生动力的传统车辆,对电动汽车(electric vehicle,ev)、混合动力汽车(hybrid electric vehicle,hev)、氢能源汽车(hydrogen vehicle,hv)等利用电力或氢等来驱动车辆的研究正在积极进行中,。
3、如上所述的电动汽车、混合动力汽车、氢能源汽车等都必须具备用于供给驱动车辆的电力的电池。随着车辆和驱动车辆的电池的持续工作,密集地装有电池和用于开闭电池和负载的装置(例如开闭器等)的电池包断路单元(battery disconnect unit,bdu)中会产生高热。若对产生的高热置之不理,则可能会损伤电池、bdu或安装在车辆上的各种构成要素。
4、因此,比起传统结构的车辆(即,使用化石燃料驱动的车辆),电动汽车、混合动力汽车、氢能源汽车等对电池的有效散热的需求增加。
5、广泛使用的电池冷却方法可以分为风冷(air cooling)和水冷(water cooling)。在使用化石燃料的传统车辆的情况下,电池产生的热量并不多,因此即使使用风冷也能够期待足够的冷却效率。相反,包括释放高热的电池的电动汽车、混合动力汽车、氢能源汽车等仅靠风冷很难得到足够的冷却,因此通常以水冷的方式进行配置。
6、然而,当使用水冷来冷却电池时,导热介质(即执行从电池接收热的作用的水)的流路必须与电池完全物理分离。即,所述流路允许水在内部流动,但必须阻断与外部的连通。
7、因此,为了以水冷的方式冷却电池,需要橡胶圈等额外构件来防止水的任意泄漏。这会导致产品的单价上升、组装性下降等问题。
8、韩国授权专利文献第10-1971884号公开了一种冷却垫和使用该冷却垫的电动汽车。具体地,公开了一种能够通过从电动汽车的冷却系统接收制冷剂来冷却外部的发热源的冷却垫和使用该冷却垫的电动汽车。
9、然而,上述现有文献公开的冷却垫和使用该冷却垫的电动汽车仅提供了一种以能够供给制冷剂为前提,通过使用所述制冷剂来冷却外部的发热源的方案。即,上述现有文献并未提出一种用于防止流动的制冷剂的泄漏并且简单形成用于此目的的结构的方案。
10、韩国公开专利文献第10-2012-0129076号公开了一种电动汽车用冷却系统。具体地,公开了一种电动汽车用冷却系统,该系统通过改进装置间的布置来简单地形成冷却流路,从而实现冷却模块封装的小型化和轻量化。
11、然而,上述现有文献公开的电动汽车用冷却系统也仅公开了一种用于改变冷却流路延伸方式的方案。即,上述现有文献也并未提出一种在减少形成冷却流路的构件的个数的同时提高冷却效率的方案。
技术实现思路
1、发明要解决的问题
2、本发明旨在解决上述问题,本发明的目的在于提供一种具有冷却效率提高的结构的冷却模块和包括该冷却模块的电池阻断装置。
3、本发明的另一目的在于提供一种具有能够稳定地确保与结合的电气装置的电绝缘的结构的冷却模块和包括该冷却模块的电池阻断装置。
4、本发明的又一目的在于提供一种具有能够提高制作效率的结构的冷却模块和包括该冷却模块的电池阻断装置。
5、本发明的又一目的在于提供一种具有能够防止用于冷却的介质的流失的结构的冷却模块和包括该冷却模块的电池阻断装置。
6、本发明的又一目的在于提供一种具有能够应用于各种尺寸的电气装置的结构的冷却模块和包括该冷却模块的电池阻断装置。
7、本发明的技术问题不限于以上所提及到的技术问题,本发明所属技术领域的普通技术人员可以通过以下记载能够清楚地理解未提及到的其他技术问题。
8、用于解决问题的手段
9、根据本发明的一方面,提供了一种冷却模块,其包括:散热部,与外部的汇流条结合以从所述汇流条接收热;以及管部,与所述散热部结合,接收所述热的热传递介质在所述管部的内部流动,所述散热部包括:散热主体,在一方向上延伸形成;管结合部,在所述散热主体的内部沿所述一方向延伸形成,所述管结合部的在所述一方向上的各端部开放形成以使所述管部贯通结合至所述管结合部;以及汇流条结合部,设置成与所述管结合部相邻并与所述汇流条结合。
10、此时,所述散热部可以由导热塑料(thermal conductive plastic)或导热橡胶(thermal conductive rubber)制成。
11、此外,所述散热部可以由热传导率大于或等于0.5w/mk的材料制成。
12、此时,所述散热部可以由热传导率大于或等于2.0w/mk的材料制成。
13、此外,所述散热部和所述管部可以通过嵌件注塑(insert molding)成型来制作。
14、此时,所述散热部可以包括翅片(fin)构件,所述翅片构件与所述汇流条结合部相反地设置于所述散热主体的一侧并且配置成向外侧突出以增大表面积。
15、此外,所述翅片构件可以设置有多个,多个所述翅片构件可以配置成沿所述一方向彼此间隔开。
16、此时,所述管部的在所述管部的延伸方向上的各端部的截面的形状可以与所述各端部之间的部分的截面的形状不同,所述各端部可以暴露在所述散热主体的外侧且所述各端部之间的部分可以容纳于所述管结合部中。
17、此外,所述管部的所述各端部的截面的形状可以是圆形,所述各端部之间的部分的截面的形状可以为具有小于所述各端部的截面的直径的厚度的板形状。
18、此时,所述管部的在所述管部的延伸方向上的各端部的外周面的面积可以小于所述各端部之间的部分的外周面的面积,所述各端部可以暴露在所述散热主体的外侧且所述各端部之间的部分可以容纳于所述管结合部中。
19、此外,所述冷却模块可以包括:热传递部,配置成分别与所述散热部和所述管部结合以分别与所述散热部和所述管部进行热交换,所述散热部可以包括:传递结合部,在所述散热主体的内部沿所述一方向延伸形成并位于所述汇流条结合部和所述管结合部之间且容纳所述热传递部。
20、此时,所述热传递部可以包括:传递主体,沿所述一方向延伸形成并配置成与所述散热主体接触以进行热交换,以及管容纳部,凹陷形成于所述传递主体的一面并沿所述一方向延伸形成以容纳所述管部;所述管部配置成与所述传递主体的面中的包围所述管容纳部的面接触以进行热交换。
21、另外,根据本发明的一方面,可以提供一种冷却模块,其包括:散热部,与外部的汇流条结合以从所述汇流条接收热,以及管部,与所述散热部结合,接收所述热的热传递介质在所述管部的内部流动;所述散热部包括:散热主体,在一方向上延伸形成以包围所述管部的一侧,管结合部,位于所述散热主体的一侧面并沿所述一方向延伸小于所述散热主体的长度以包围所述管部的另一侧,以及散热开口部,在所述管结合部上贯通形成以形成将所述管部暴露在外部的通道。
22、此时,所述管结合部可以设置有多个,多个所述管结合部可以配置成沿所述一方向彼此间隔开,所述散热开口部可以还形成于多个所述管结合部中彼此相邻的一对所述管结合部之间。
23、另外,根据本发明的一方面,可以提供一种电池阻断装置,其包括:多个接触器,分别与外部的电源和外部的负载通电并沿一方向并排配置,多个汇流条,分别与多个所述接触器通电,散热部,与多个所述汇流条结合以从所述汇流条接收热,以及管部,与所述散热部结合,接收所述热的热传递介质在所述管部的内部流动;所述散热部包括:散热主体,在所述一方向上延伸形成;管结合部,在所述散热主体的内部沿所述一方向延伸形成,所述管结合部的在所述一方向上的各端部开放形成以使所述管部贯通结合至所述管结合部,以及多个汇流条结合部,形成于所述散热主体并且设置成与所述管结合部相邻且与多个所述汇流条结合。
24、此时,外部的所述电源可以是设置于电动汽车的电池。
25、发明效果
26、根据上述结构,可以提高根据本发明的实施例的冷却模块和包括该冷却模块的电池阻断装置的冷却效率。
27、首先,冷却模块具有由导热塑料材料或导热橡胶材料制成的散热部。散热部设置成与汇流条相邻并且配置成能够接收汇流条产生的热。
28、散热部与供热传递介质流动的管部结合。管部与外部连通,可以流入低温的热传递介质。另外,管部与外部连通,可以流出接收产生的热的高温的热传递介质。
29、在一实施例中,热传递介质可以是热容量比空气大的水。在上述实施例中,冷却模块可以配置成以水冷的方式冷却电池阻断装置的结构。
30、在一实施例中,在散热部可以设置有翅片构件。翅片构件配置成能够增加散热部的外表面的面积。传递到散热部的热的一部分可以通过翅片构件排出至外部。
31、在一实施例中,可以设置有与管部结合以进行热交换的热传递部。热传递部配置成由热传导性高的材料制成以接收汇流条产生的热并传递给管部。
32、因此,汇流条产生的热可以在通过多种路径传递到冷却模块的各结构后排出至外部。由此,可以提高结合有冷却模块的外部的电气装置的冷却效率。
33、另外,根据上述结构,可以稳定地确保根据本发明实施例的冷却模块和包括该冷却模块的电池阻断装置与电气装置的电绝缘。
34、冷却模块通过散热部与汇流条接触。散热部由导热塑料材料或导热橡胶材料制成以具有较高的热传导性和电绝缘性。即,散热部配置成有效地从接触的汇流条处接收热,但阻断与接触的多个汇流条间的通电。
35、因此,即使未设置用于阻断多个汇流条间的通电的额外结构,也可以通过散热部稳定地确保电绝缘。
36、另外,根据上述的结构,可以提高制作根据本发明实施例的冷却模块和包括该冷却模块的电池阻断装置的效率。
37、在一实施例中,冷却模块的各结构可以以嵌件注塑成型的方式结合。因此,无需用于结合各结构的额外的构件。此外,也无需用于将所述额外的构件一一结合的工作。
38、因此,可以降低冷却模块的制造成本并且可以提高工作效率和组装性。
39、另外,根据上述的结构,可以防止用于冷却根据本发明实施例的冷却模块和包括该冷却模块的电池阻断装置的介质的流失。
40、如上所述,冷却模块的各结构可以通过嵌件注塑成型的方式结合。在一实施例中,可以在配置管部或管部和热传递部后,对形成散热部的材料进行嵌件注塑,以制作冷却模块。
41、因此,冷却模块的各结构(即,散热部、管部和热传递部)可以彼此紧密结合。由此,可以确保管部与其它结构间的气密性,从而防止热传递介质的任意流出。
42、另外,根据上述的结构,根据本发明实施例的冷却模块和包括该冷却模块的电池阻断装置可以应用于各种尺寸的电气装置。
43、在一实施例中,冷却模块可以包括散热部、管部和热传递部全部。在上述实施例中,可以最大化冷却模块的冷却效率。
44、在另一实施例中,冷却模块可以配置成包括散热部和管部。此时,冷却模块的体积可以减小与热传递部所占空间相对应的体积。
45、在另一实施例中,管部的容纳于散热部的部分可以平坦地形成。即,在上述实施例中,管部的厚度较小,使得用于容纳管部的散热部的厚度也可以减小。
46、因此,冷却模块可以根据冷却目标装置的尺寸或状况进行各种形式的变形以使用。由此,可以提高设计自由度和应用自由度。
47、本发明的效果不限于上述效果,应理解为包括从本发明的详细说明或权利要求书中记载的发明的构成可推导的所有效果。
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