[发明专利]用于使用介电流体来调节电池的温度的设备和包括这种设备的电池组

说明书

一种用于调节包括至少一个能量储存单元的电池的温度的设备，所述设备包括介电流体流路，所述流路包括用于使用所述介电流体喷射所述单元的表面的器件。

技术领域

本发明涉及一种用于使用介电流体来调节电池的单元的温度的设备。本发明还涉及一种包括所述设备和多个电池单元的电池组。其特别是旨在装备机动车辆，特别是电动或混合动力机动车辆。

背景技术

随着以电动车辆为代表的市场份额的不断增长，冷却/加热其所配备的电池组的问题正具有战略重要性。目的是设计尽可能性能最佳、最有效和最经济的电池热管理设备。

通常，为了满足电池的冷却/加热需求，使用“热交换器”，所述“热交换器”包括具有液体冷却剂的循环的冷板，所述板与要冷却的单元接触。这种技术会导致电池的不均匀冷却，从而限制了电池寿命和性能。由于存在于液体冷却剂和单元之间的材料的厚度，这些设备还表现出高热阻。

用于解决该组问题的一种建议的解决方案是将电池浸入介电传热流体中。可以通过流体的循环或在涉及相变的静态条件下实现这种浸入。

从热的观点来看，这两种技术表现良好，特别是由于在液体和单元之间建立了直接接触，但是这具有使用大量介电液体的缺点，从而增加了电池组的成本和重量。

发明内容

本发明试图通过提出一种用于包括至少一个能量存储单元的电池的热调节的设备来解决这些技术问题，所述设备包括介电流体流路，所述流路包括用于使用所述介电流体润湿所述单元的表面的滋润器件。

滋润器件是指允许介电流体以某种方式与电池单元的一个或多个表面接触的任何类型的器件，而不是通过将所述单元浸入所述介电流体中。

特别地，它是喷洒器件、喷射器件或任何能够引起所述流体的循环以使介电流体以流体膜、射流、液滴、雾等的形式与单元的表面接触的器件。

所述设备不仅可以通过要冷却的单元中的介电流体之间的直接接触收集大量的热量并提供均匀的冷却，而且还可以通过消除从较早的设备中已知的介电流体的浴限制介电流体的量并因此限制设备的重量。

本发明还可以包括以下特征中的任何一个，单独地或以任何技术上可能的组合考虑：

-滋润器件包括用于喷洒特别是液相的介电流体的喷洒喷嘴；

-喷洒喷嘴构造成定位在每个电池单元之间，以便将介电流体喷射到单元的侧面上，

-喷洒喷嘴构造成定位在每个电池单元上方，以便将介电流体喷射到单元的上部面上，

-喷洒喷嘴构造成产生介电流体的射流，

-流体旨在至少部分地在单元的表面处蒸发，

-喷洒喷嘴构造成喷射细小液滴的形式的介电流体，其旨在流过单元的表面，

-所述设备包括储存器，所述储存器构造成定位在单元下方，并且能够以液相回收已经送到电池单元的表面上的介电流体。

-所述设备包括泵，所述泵构造成从储存器抽吸所述介电流体，并且在所述介电流体流路中对其加压，

-所述设备包括至少一个冷却器件，其用于冷却介电流体，

-用于冷却介电流体的冷却器件包括位于介电流体流路中的热交换器，

-用于冷却介电流体的冷却器件包括位于储存器中的热交换器，

-冷却器件包括冷凝器，所述冷凝器构造成冷凝介电流体，以便从气相变为液相，并且使所述流体流淌直到储存器，

-冷凝器构造成用于旨在与介电流体进行热交换的冷却剂流体的循环，