流体槽制冷的能量存储系统技术方案

本发明专利技术的能量存储系统包括封闭蓄电池组电池阵列和具有包围蓄电池组电池阵列的流体的容器。该系统可包括制冷系统，以提高热能从蓄电池组电池传递出去。该系统可包括构造成携带流体从容器外部通过热交换器的外部流体回路。该系统可还包括具有通信端口的壁部，通信端口构造成与包壳连接并且穿过壁部来传送电信号。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】【专利说明】流体槽制冷的能量存储系统相关申请的交叉引用本申请要求享有2013年3月14日提交的美国临时申请61/781406的优先权，该申请的全部内容通过弓I用并入本文中。
技术介绍
包含电动马达的车辆需要高压能量存储系统，以便为马达提供适当的能量。高压通常需要多个蓄电池组电池串联地电连接在一起。因为发热是产生电能的副产品，因此在进行充电和放电时，蓄电池组电池会由于电池内部的化学反应而产生热能。当多个蓄电池组电池很靠近地放置时，在整个系统中，每个电池所产生的热能会是倍增的，并且会造成例如可毁坏存储系统的电池热失控的问题。此外，为了优化能量效率，必须维持蓄电池组电池均匀的温度。因此，对于这样的系统而言，包括制冷蓄电池组电池的器件是需要的且是有益的。高压蓄电池组电池所具有的其他问题是有电晕的风险，或者在出现开路时有电弧闪光的风险，或者有由点燃排放气体而产生火灾的风险。此外，盐雾和杂质颗粒可导致在存储系统中出现腐蚀以及不期望的电泄漏电流路径或短路。现有的设计采用空气制冷器或由分叉管组和管道构建成的液体制冷器以从蓄电池组电池处移除多余的热量。空气制冷器不能阻止盐雾或其他的腐蚀性物质到达蓄电池组电池，甚至在使用过滤器的时候也不能。由分叉管组和管道构建成的液体制冷器可能会泄漏，并且会造成在存储系统中出现泄漏电流路径。此外，这些设计增加了存储系统的体积，这会对空间节省的初始设计或混合动力改造应用造成问题。其他的设计在容纳蓄电池组电池的壳体内部加入了非导电性的流体。在一些情况下，可使流体在壳体内流动来增加热能的转移。这些设计可减少电弧闪光、电晕以及腐蚀的问题。然而，在对蓄电池组电池或其他部件进行维护时，由于必需要将流体排干或以其他的方式来容纳，因此这些设计难于维护。此外，这些设计仍可不能提供足够的热能转移，以便避免电池的热失控。因此，需要在此领域中进行改进。
技术实现思路
这里描述的能量存储系统解决了数个上文提及的问题以及其他问题。能量存储系统包括将蓄电池组电池封闭在内以及具有电绝缘性和导热性能的流体的容器，该流体围绕着蓄电池组电池，这会减小或消除电弧闪光、电晕以及腐蚀的问题。为了进一步缓解这些问题，可对该容器进行气密密封。能量存储系统可包括制冷系统，其可引起热能从流体转移到容器的外部。使用这样的制冷系统可大大地提高从蓄电池组电池的热量转移速率，这又会降低或消除电池热失控的可能性，或蓄电池组电池其他过热的可能性。能量存储系统可包括引起流体循环的再循环泵。能量存储系统可包括从外部将流体运送到容器的外部流体回路，并且再循环泵可引起流体流动通过该外部流体回路。再循环泵可位于容器的内部或者沿着外部流体回路而设置。能量存储系统可包括位于外部流体回路上的热交换器，其引起热能从流体转移到容器外部。制冷系统可包括位于容器内部或沿着外部流体回路而设置的蒸发器。在容器的外部可附加有散热片，以进一步增加热能从蓄电池组电池到容器的外部的转移。在其他的实施例中，能量存储系统可包括具有通信端口的壁部，该通信端口构造成在保持容器的密闭环境的同时通过壁部来传递电信号。具有端子和控制器的包壳构造成与容器及通信端口相匹配，以接收和传输电信号。包壳和通信端口允许能量存储系统的部件易于与流体分隔开，以在保持容器的密封环境的同时提高可靠性。通过详细描述和随之提供的附图，本专利技术其他的形式、目的、特征、方面、好处、优点和实施方案将变得清楚。【附图说明】图1是能量存储系统的示意图。图2是能量存储系统的一个替代实施例的示意图。图3是能量存储系统的一个替代实施例的示意图。【具体实施方式】出于更好地理解本专利技术原理的目的，现在将参照在附图中说明的实施方案，并且使用详细的语言来对其进行描述。然而需要理解地是，本专利技术的范围并不因此而受到限制。如同与本专利技术相关的领域的技术人员所通常想到的那样，可以构思出对在此描述的实施方案的任何修改和进一步的改进，以及对此处所描述的本专利技术原理的进一步应用。对于本领域的技术人员来说很明显，为了简要起见，一些与本专利技术无关的特征也许不会显示出来。对于说明书和权利要求书来说，应当注意地是，单数形式“一”、“该”等也包括复数，除非另有明确说明。作为说明，关于“一个装置”或“该装置”包括一个或多个这种装置或其等效物。还应当注意地是，这里所使用的例如“上”、“下”、“顶部”、“底部”等方向性术语仅是为了方便读者，以帮助读者理解所说明的实施方式，并且使用这些方向性术语并不意在以任何方式来将所描述的、所说明的，和/或所宣称的特征限制到具体的方向和/或方位。在下述描述中的标记数字用于帮助读者快速识别出首次显示了各种部件的附图。特别是，首次出现了元件的附图通常由相应的标记数字的最左侧的数字来表示。例如，由“100”系列标记数字标出的元件将首次出现在图1中，由“200”系列标记数字标出的元件将首次出现在图2中，以此类推。图1是能量存储系统100的示意图。能量存储系统100适合用于混合动力车辆以及其他类型的车辆或运输系统中，但是可以设想地是，能量存储系统100的各个方面可结合到其他环境中。在混合动力车辆的背景下，能量存储系统100接收由电动马达/发电机(未显示)产生的电能。能量存储系统100也可反过来向电动马达/发电机，以及向例如逆变器、DC-DC转换器的其他部件或其他部件供应能量。能量存储系统100通过使用高压线束与电动马达/发电机和其他组件通信。能量存储系统100包括为其提供结构支撑的容器102。容器102包括多个壁部104、底部(未显示)以及盖体(未显示)。如图1所描绘的那样，容器102形成了包括四个壁部104的矩形形状，其中一个壁部104形成了防水壁106。壁部104为容器102提供了结构支撑。在壁部104、盖体以及底部之间的密封件在容器102内产生了气密密封和流动密封的环境。壁部104、底部和盖体彼此相互匹配并且密封，使得容器102可填充流体108而不允许任何流体108泄漏穿过密封件。密封件可以是现有技术中众所周知的任何密封件，并且密封件能够承受不稳定的温度变化和范围，例如为焊接密封件或聚合物密封件。在至少一个壁部104上包括压力释放阀(未显示)。在内部压力增大到超过目标阈值的情况下，压力释放阀允许气体或流体从容器内部释放，并且防止容器102破裂或其他故障。压力释放阀只在一个方向上工作，不允许外部空气或水进入到包壳内部。尽管图1中所描绘的容器102显示成大体上矩形的形状，但是这种描绘仅是出于说明的目的，容器102可成形为任意的不同形状。壁部104具有内表面110和外表面112。内表面110和外表面112之间的距离限定了壁部104的厚度。壁部104优选地由具有有益的热性能的材料，例如铝、钢、镁，或其他类型的金属或非金属构造成。优选地，该材料具有高的热传导性，使得在容器102内部产生的任何热能均可被迅速地从内表面110传递到外表面112。此外，壁部104可由具有下面类型的材料构造成，所述材料具有高耐热性并且在经受极端温度变化或暴露于极端的温度范围内时是结构上稳定的。蓄电池组电池阵列114位于容器102的内部。蓄电池组电池阵列114本质上是连接起来的电化学电池组，其用于存储电动马达/发电机产生的能量，并且能将能量迅速地供应回电动马达/发电机。虽然所说明的本文档来自技高网...

【技术保护点】
能量存储系统，包括：容器；位于所述容器内部的蓄电池组电池阵列，其中所述蓄电池组电池阵列具有一个或多个蓄电池组电池；液体，其中所述液体保持在所述容器的内部，并且其中所述液体围绕着所述蓄电池组电池阵列；以及布置且构造成从所述液体传递热能到所述容器外部的第二介质的制冷系统。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：丹尼尔·J·扬斯，乔治·E·席尔瓦，爱德华·贝斯，
申请(专利权)人：艾里逊变速箱公司，
类型：发明
国别省市：美国;US