用于车辆能量存储系统的全浸没式蓄电池单体技术方案

本发明专利技术提供了用于能量存储系统的冷却子系统，包括：冷却剂部分，其中流动有冷却剂；具有涂覆部分的多个蓄电池单体，所述涂覆部分设置在所述冷却剂部分中，所述冷却剂部分被构造成使得所述多个蓄电池单体基本上完全被所述冷却剂覆盖；以及设置在所述冷却剂部分中的保持器，所述保持器保持所述多个蓄电池单体，所述保持器具有多个流动通道，所述冷却剂在所述流动通道中流动。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于车辆能量存储系统的全浸没式蓄电池单体相关申请的交叉引用本申请是于2015年9月26日提交的美国专利申请No.14/866,907的部分继续申请，其要求于2015年6月30日提交的美国临时申请No.62/186,977的优先权。该申请涉及于2015年8月31日提交的美国专利申请No.14/841,617。为了各种目的，上述申请的主题通过引用并入本文。
本申请一般涉及能量存储系统，并且更具体地涉及用于车辆的能量存储系统。
技术介绍
不应认为本部分描述的任何方法仅仅由于包含在本部分中而成为现有技术。电驱动车辆为减少化石燃料发动机对环境的影响并将汽车移动性转化为可持续运输模式提供了解决方案。能量存储系统对于电驱动车辆(如混合动力电动车辆、插电式混合动力电动车辆和全电动车辆)是必不可少的。然而，目前的能量存储系统具有尺寸大、效率低、安全性差等缺点。与许多复杂的电气系统类似，应小心管理汽车能量存储系统的热量。目前的热管理方案占用了过多的空间。当前的能量存储系统还由于蓄电池单体之间的不平衡以及各种电连接中的电阻而导致效率低下。此外，目前的能量储存系统没有得到足够的保护，以免受到例如碰撞期间遇到的碰撞力等的影响。
技术实现思路
提供本
技术实现思路
是为了以简化的形式介绍将在以下详细说明书中进一步描述的一些概念。本
技术实现思路
不旨在确定要求保护的主题的关键特征或必要特征，也不旨在用作确定所要求保护的主题的范围的辅助手段。根据各种实施例，本公开可针对冷却子系统，所述冷却子系统包括：冷却剂部分，其中流动有冷却剂；具有涂覆部分的多个蓄电池单体，所述涂覆部分设置在所述冷却剂部分中，所述冷却剂部分被构造成使得所述多个蓄电池单体基本完全被所述冷却剂覆盖；以及设置在所述冷却剂部分中的保持器，所述保持器保持所述多个蓄电池单体，所述保持器具有多个流动通道，所述冷却剂在所述流动通道中流动。附图说明通过示例而非限制的方式在附图中示出了实施例，其中相同的附图标记表示相似的元件。图1示出了能够使用能量存储系统的示例环境。图2A示出根据本公开的各实施例的能量存储系统中的蓄电池模块的定向。图2B示出了如图2A所示的部分蓄电池组的外壳的底部部分。图3是示出根据示例实施例的冷却剂流动的简化图。图4是根据本公开的各实施例的蓄电池模块的简化图。图5示出了根据各实施例的半模块。图6A和图6B示出根据各种实施例的载流子。图7示出了示例蓄电池单体。图8示出了蓄电池半模块的另一实施例。图9示出了蓄电池半模块的又一实施例。具体实施方式尽管本公开容许许多不同形式的实施例，但在附图中示出并将在这里详细描述若干具体实施例，应当理解的是，本公开应被认为是本公开的原理的示例，不意图将本公开限制于所示的实施例。此处使用的术语仅用于描述特定实施例的目的，而不意图限制本公开。如本文所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式的“一”、“一个”和“该”旨在也包括复数形式。将进一步理解的是，在用在本说明书中时，术语“包括(comprises)”、“包括(comprising)”、“包含(includes)”和“包含(including)”指定所陈述的特征、整体、步骤、操作、部件和/或组件的存在，但是不排除存在或添加一个或多个其他特征、整体、步骤、操作、部件、组件和/或其组合。应当理解的是，可以在整个附图中用相同的附图标记标识本文涉及的类似或相似的部件和/或组件。应当进一步理解的是，附图中的一些仅仅是本公开的示意性表示。因此，为了图像的清晰度，一些组件可能已经从其实际比例上扭曲。本公开的一些实施例可以被部署在用于运输的有轮的、自供电的机动车辆例如混合动力电动车辆、插电式混合动力电动车辆以及全电动车辆中。例如，图1示出了电动车100。电动车100可以是由一个或多个电动机110推进的汽车。电动机110可以通过传动系(图1中未示出)联接到一个或多个车轮120。电动车100可以包括车架130(也被称为车身底板或底盘)。车架130可以是电动车100的支承结构，其他部件可以附接/安装到其上，例如蓄电池组140a。蓄电池组140a可以例如通过逆变器供应电力来给一个或多个电动机110供电。根据一些实施例，逆变器可以将蓄电池组140a的直流电(DC)转换为交流电(AC)，如电动机110可能需要的那样。如图1所示，蓄电池组140a可以具有紧凑的“覆盖区”并且至少部分地被车架130包围，并且被设置为提供例如距联接到车架130的上主体的结构轨道150预定的间隔。因此，可以在蓄电池组140a周围形成后缓冲区160、前缓冲区170和侧缓冲区180中的至少一个。车架130和结构轨道150都可以保护蓄电池组140a免受例如在碰撞时从电动车100外部施加的力或冲击。相反，延伸经过结构轨道150、后缓冲区160和前缓冲区170中的至少一个的其它蓄电池组仍然容易受到损坏，并且甚至可能在撞击时爆炸。蓄电池组140a可以具有紧凑的“覆盖区”，使得它可以灵活使用并且设置在具有不同尺寸的车架130上。蓄电池组140a也可以设置在车架130中以帮助提高方向稳定性(例如偏航加速度)。例如，蓄电池组140a可以设置在车架130中，使得电动车100的重心位于轴距的中心(例如，由多个车轮120界定)的前方。图2A示出了根据各实施例的具有叠加的虚拟x轴、y轴和z轴的蓄电池组140b。蓄电池组140b可以包括多个蓄电池模块210。在非限制性示例中，蓄电池组140b可以是大约1000mm宽(沿x轴)、1798mm长(沿y轴)，以及152mm高(沿z轴)，并且可以包括36个蓄电池模块210。图2B出于说明目的示出了移除盖的蓄电池组140b的示例性外壳200。外壳200包括托盘260和多个蓄电池模块210。托盘260可以包括正母线220和负母线230。正母线220可以电联接到每个蓄电池模块210的电源连接器的正(+)部分。负母线230可以电联接到每个蓄电池模块210的电源连接器的负(-)部分。正母线220可以电联接到外壳200的正极端子240。负母线230可以电联接到外壳200的负极端子250。如图1所示，因为母线220和230可以在结构轨道150内，因此可以保护它们免受碰撞损坏。根据一些实施例，负母线230和正母线220可以沿着托盘260的相对缘设置，以在负母线230和正母线220之间提供预定分离。负母线230与正母线220之间的这种分离可防止或至少减少由于冲击引起的变形而导致(例如，蓄电池组140b)短路的可能性。如将进一步参照图5更详细描述的那样，蓄电池模块210可以包括至少一个蓄电池单体(细节未在图2A中示出，参见图7)。所述至少一个蓄电池单体可以包括阳极端子、阴极端子和圆柱形主体。蓄电池单体可以设置在每一个蓄电池模块210中，使得阳极端子的表面和阴极端子的表面垂直于图2A中参照的虚拟x轴(例如，蓄电池单体的圆柱形主体平行于虚拟x轴)。这可以被称为x轴单元取向。在一个或多个蓄电池模块210发生火灾和/或爆炸的情况下，蓄电池单体可以沿着x轴排气，有利地使对驾驶员、乘客、货物等的危险和/或危害最小化，在各实施例中，其可以设置在电动车100中蓄电池组140b的上方(例如，沿z轴)。图2A和图2B中所示的蓄电池组140b中的蓄电池模块210的x轴本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种能量储存系统，包括：冷却剂部分，其中流动有冷却剂；具有涂覆部分的多个蓄电池单体，所述涂覆部分设置在所述冷却剂部分中，所述冷却剂部分被构造成使得所述多个蓄电池单体基本完全被所述冷却剂覆盖；以及设置在所述冷却剂部分中的保持器，所述保持器保持所述多个蓄电池单体，所述保持器具有多个流动通道，所述冷却剂在所述流动通道中流动。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2015.06.30 US 62/186,977;2015.09.26 US 14/866,907;1.一种能量储存系统，包括：冷却剂部分，其中流动有冷却剂；具有涂覆部分的多个蓄电池单体，所述涂覆部分设置在所述冷却剂部分中，所述冷却剂部分被构造成使得所述多个蓄电池单体基本完全被所述冷却剂覆盖；以及设置在所述冷却剂部分中的保持器，所述保持器保持所述多个蓄电池单体，所述保持器具有多个流动通道，所述冷却剂在所述流动通道中流动。2.根据权利要求1所述的能量存储系统，其中，所述冷却剂基本覆盖所述蓄电池单体的98％。3.根据权利要求1所述的能量储存系统，其中，所述冷却剂基本覆盖所述蓄电池单体的92％至98％。4.根据权利要求3所述的能量储存系统，其中，所述涂覆材料包括氧化铝、基于金刚石粉末的材料和氮化硼中的至少一种。5.根据权利要求4所述的能量储存系统，其中，所述保持器包括弹性体。6.根据权利要求4所述的能量储存系统，其中，所述保持器的至少一侧是封装的。7.根据权利要求1所述的能量储存系统，其中，所述蓄电池单体是圆柱体锂离子蓄电池单体。8.根据权利要求5所述的能量存储系统，还包括：电联接到所述多个蓄电池单体的载流子，每个所述蓄电池单体的阴极端子联接到所述载流子的相应正极触点，以及每个所述蓄电池单体的阳极端子联接到所述载流子的相应的负极触点。9.根据权利要求6所述的能量储存系统，其中，每个所述蓄电池单体的阴极端子被激光焊接到所述载流子的相应正极触点，以及每个所述蓄电池单体的阳极端子被激光焊接到所述载流子的相应负极触点。10.根据权利要求7所述的能...

【专利技术属性】
技术研发人员：W·P·哈里斯，
申请(专利权)人：法拉第未来公司，
类型：发明
国别省市：美国,US