电池热管理系统和方法技术方案

本发明专利技术涉及用于将电池组的温度控制在目标温度、低于或高于目标温度和/或在温度范围内的系统与方法。涉及用于电池组热管理的系统与方法，其具有在电池单电池之间的导热填隙构件以及耦接到所述填隙构件的导热板或多个板，流体沿所述板流动，以通过将由所述电池组生成的热在多个方向从所述电池组吸走，和/或通过在多个方向将热提供到所述电池组来影响所述电池组的温度。提供用于电池组热管理的系统与方法，其具有在所述电池组的单电池之间的导热填隙构件以及耦接到所述填隙构件的板，流体可以沿所述板在多个方向流动，以将所述电池组保持在目标温度、高于或低目标温度、在温度范围内和/或最小化组温度梯度。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】交叉引用本申请要求2009年11月11日递交的美国临时申请号61Λ60101的优先权，所述申请通过引用并入本文。
技术介绍
1900年，电动车辆的数目在数量上为燃气动力型汽车接近两倍。但是，这些车辆的重量、长的充电时间和尤其是差的耐久性都降低了电动车辆维持其市场存在的能力。到 1920年，电动车辆作为燃气动力型车辆的替代已经几近消失。在20世纪70年代中叶，燃油短缺重新激起了电动车辆技术的发展；然而，之后燃油市场的再次稳定导致电动车辆的进展和市场接受度缓慢。今天，美国有超过三分之二的化石燃料消耗用于运输。然而，化石燃料依赖性的不利之处在于，人类如今依赖并消耗化石燃料用于电力和/或运输的速度是通过自然力形成这种燃料的速度的100000倍。由此，电动车辆在减少污染物以及降低化石能量消耗和依赖性方面要优于燃气车辆。电动车辆操作类似于内燃机车辆的操作。这两种车辆的用户界面相似。内燃机和电动车辆两者均有加速踏板、制动踏板、档位选择系统以及方向盘。两种类型的车辆之间的主要差别在于，内燃机车辆使用引擎、通过燃烧油箱里容纳的燃料提供推进力，而电动车辆通过马达提供它们的推进力，所述马达经由马达控制器(逆变器)从电池汲取能量来提供其推进力。许多电动车辆还采用再生型制动系统，其捕获制动和/或所引起的滑行期间的动能并通过逆变器将能量送回电池组。
技术实现思路
本文提供一种用于电池组的热管理的系统。所述系统可以用于电动车辆、混合型电动车辆，或需要电池组的其它应用。一些实施方案中，所述系统包括包括多个单电池的电池组；在所述多个单电池的至少两个单电池之间的填隙构件；板，其用作热耦接到所述填隙构件的直接接触式换热器；以及流动流体，所述流动液体能够经过由所述填隙构件处的所述板形成的导热链将热传递到所述电池组或从所述电池组传递热，其中所述填隙构件包括导热材料，并且其中所述流体流动的方向可以周期性逆转。一些实施方案中，热管理冷却所述电池组。一些实施方案中，所述热管理加热所述电池组。一些实施方案中，所述热管理冷却所述电池组的至少一个单电池，并且加热所述电池组的至少一个单电池。—些实施方案中，所述板靠近所述电池组的第一表面，并且其中第二板靠近所述电池组的第二表面。一些实施方案中，所述板的至少一个包括所述导热材料。一些实施方案中，所述板的至少一个包括所述导热材料的多个层。一些实施方案中，所述板冷却所述电池组的多个表面。一些实施方案中，所述系统包括在所述电池的外表面上的多板。所述板在一些实施方案中耦接到所述填隙构件(一个或多个)。一些实施方案中，所述导热材料包括金属。一些实施方案中，所述导热材料包括金属合金。一些实施方案中，所述导热材料包括铝。一些实施方案中，所述导热材料包括铝合金。一些实施方案中，所述导热材料包括铝箔。一些实施方案中，所述导热材料包括铝合金箔。一些实施方案中，所述导热材料包括铝合金片。一些实施方案中，所述导热材料包括 0. 05mm至4mm厚的其它导热材料。一些实施方案中，所述填隙构件与所述第一板和所述第二板的至少一个邻接。一些实施方案中，所述板是多通道换热器。一些实施方案中，所述板(一个或多个)是复合式换热器，其使用再生型热交换以促进热均勻性。本文提供一种用于电池组的热管理的系统。所述系统可以用于电动车辆、混合型电动车辆，或需要电池组的其它应用。一些实施方案中，所述系统包括包括多个单电池的电池组；在所述多个单电池的至少两个单电池之间的填隙构件；耦接到所述填隙构件的第一板；耦接到填隙构件的第二板；以及流动流体，所述流动流体能够将由所述电池组生成的热从所述填隙构件引导到所述第一板，并且用于将由所述电池组生成的热从所述填隙构件引导到所述第二板，其中所述填隙构件包括导热材料，并且其中所述热沿与其被引导到所述第二板不同的方向被引导到所述第一板。一些实施方案中，所述系统包括包括多个单电池的电池组；在所述多个单电池的至少两个单电池之间的填隙构件；耦接到所述填隙构件的第一板；耦接到填隙构件的第二板；以及流动流体，所述流动流体能够将热从所述流体提供到所述第一板、所述填隙构件以及所述电池组，并且能够将热从所述流体提供到所述第二板、所述填隙构件以及所述电池组；其中所述热沿与其从所述第二板被提供到所述电池组不同的方向从所述第一板被提供到所述电池组。一些实施方案中，所述热管理冷却所述电池组。一些实施方案中，所述热管理加热所述电池组。一些实施方案中，所述热管理冷却所述电池组的至少一个单电池，并且加热所述电池组的至少一个单电池。一些实施方案中，所述第一板和所述第二板的至少一个用作所述流动流体和所述填隙构件之间的直接接触式换热器。一些实施方案中，所述第一板和所述第二板的至少一个是多通道换热器。一些实施方案中，所述第一板靠近所述电池组的第一表面，并且其中所述第二板靠近所述电池组的第二表面。一些实施方案中，所述第一板和所述第二板的至少一个包括所述导热材料。一些实施方案中，所述第一板和所述第二板的至少一个包括所述导热材料的多个层。一些实施方案中，所述第一板和所述第二板冷却所述电池组的多个表面。一些实施方案中，所述第一板和所述第二板加热所述电池组的多个表面。一些实施方案中，所述系统包括耦接到所述填隙构件的第三板。一些实施方案中，所述导热材料包括金属。一些实施方案中，所述导热材料包括金属合金。一些实施方案中，所述导热材料包括铝。一些实施方案中，所述导热材料包括铝合金。一些实施方案中，所述导热材料包括铝箔。一些实施方案中，所述导热材料包括铝合金箔。一些实施方案中，所述导热材料包括铝合金片。一些实施方案中，所述导热材料包括 0. 05mm至4mm厚的另一种导热材料。一些实施方案中，所述填隙构件与所述第一板和所述第二板的至少一个邻接。一些实施方案中，所述第一板和所述第二板的至少一个产生所述电池组的热均勻性。一些实施方案中，所述第一板和所述第二板的至少一个使用再生型热交换来产生所述电池组的热均勻性。一些实施方案中，所述电池组的热均勻性包括以下至少一种的电池组温度梯度至多1摄氏度、至多2摄氏度、至多3摄氏度、至多5摄氏度、至多10摄氏度、至多15摄氏度、至多20摄氏度、至多25摄氏度、至多30摄氏度、至多35摄氏度、至多40摄氏度、至多45摄氏度、至多50摄氏度、0-20摄氏度、0-10摄氏度、0_5摄氏度、5_10摄氏度、 5-20摄氏度、10-20摄氏度、10-30摄氏度、10-40摄氏度以及10-50摄氏度。如本文使用的， 术语“摄氏度”与“。C”可交换并且同义。一些实施方案中，所述电池组温度梯度是所述组中最热温度与所述组中最冷温度之间的温度差。一些实施方案中，所述组中的所述最热位置和所述最冷位置理论上至少基于组设计(单电池的数目和排列，板的数目和排列)和流体流动方向(或多个方向)来确定。本文提供一种用于电池组的热管理的系统，所述系统包括包括多个单电池的电池组；在所述多个单电池的至少两个单电池之间的填隙构件；耦接到所述填隙构件的第一板；以及流动流体，所述流动流体能够将由所述电池组生成的热从所述填隙构件引导到所述第一板，其中所述填隙构件包括导热材料，并且其中所述流动流体从第一流动方向改变到第二流动方向。本文提供一种用于电池组的热管理的系统，所述系统包括包括多个单电池的电本文档来自技高网...

【技术保护点】

【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：布罗克·威廉·滕豪滕，
申请(专利权)人：科达汽车公司，
类型：发明
国别省市：