[发明专利]热管理系统

说明书

本公开描述了一种用于部件的热管理的系统，部件比如是用于电动车辆的电池。该系统包括电气部件和热联接到电气部件的一个或多个面板。每个面板包括用于围绕面板输送工作流体的多个通道。一个或多个面板布置成形成气密密封系统，使得工作流体配置成围绕密封系统传递热能。该系统还包括热交换器机构，其与多个面板中的至少一个热连通，以便经由多个面板将热能传递到电气部件和/或从电气部件传递热能。

技术领域

本公开涉及一种用于电气部件的热管理的系统，电气部件可选的是诸如电池或另一电存储装置的电气部件。可选地，本公开涉及用于电动车辆的电池的热管理的系统。

背景技术

电池和其他电气部件或装置具有最佳的工作温度，超出此范围的功能可能会影响部件或装置的性能和安全。例如，当电池冷时，电池输出一致的电力供应的能力受到阻碍。同样，电池在热时也会表现出性能下降，在某些情况下，例如由于热失控而可能会引起火灾。

因此，期望提供一种用于控制电池温度的热管理系统。这种系统在优选将电气部件保持在恒定温度下的其他应用中也具有实用性。

发明内容

根据独立权利要求1提供一种系统，其所从属的从属权利要求中包括可选特征。

在以下描述中，提供了一种用于电气部件的热管理的系统。该系统包括：电气部件；热交换器机构；以及热联接到电气部件的一个或多个面板。每个面板包括用于围绕面板输送工作流体的多个通道。一个或多个面板流体地联接以形成在一个或多个面板内部的气密密封系统，使得工作流体配置成围绕密封系统传递热能。热交换器设置成与多个面板中的至少一个热连通，以便经由多个面板将热能传递到电气部件和/或从电气部件传递热能。

可选地，电气部件是包括多个电池单元的电池。在一些布置中，电池是用于车辆例如用于电动车辆的电池。在其他布置中，电池可以是用于电存储的固定电池，例如用于家庭或商业能量存储的电池或存储装置。可选地，电气部件例如是变压器、电容器、电阻器或电感器。可选地，电气部件可以是热力发电机或装置或者任何其他形式的发电机或处理器。

可选地，工作流体包括液相和气相的工作流体，其中工作流体配置为通过液体在密封系统的一个位置处的蒸发和液体在密封系统的一不同位置处的冷凝而围绕密封系统传递热能。当密封系统的一部分被加热时，液体在吸收蒸发潜热时变成蒸气。热蒸气随后进入密封系统的较冷部分，在此处其冷凝并释放潜热至密封系统。然后，冷凝液体流回到密封系统的较热部分，并且重复进行汽化-冷凝循环。由于汽化潜热通常非常大，因此大量的热量可以围绕密封系统传递，并且可以在一个或多个面板上实现基本均匀的温度分布。换句话说，面板可以用作热管。该工作流体可以是水、制冷剂、基于氨的工作流体或者用于热管的任何其他合适的工作流体。

本文描述的系统可促进原位冷却和/或加热诸如电池的电气部件(例如用于冷却和/或加热车辆内的汽车电池)。每个面板可以用作扁平热管，即吸热面板。通过围绕电气部件将一个或多个(气密密封的)吸热面板组装成一个或多个单独的扁平热管，或者组装成围绕电气部件形成盒子或其他结构，可以有效地管理围绕电气部件的热环境，以有效地帮助最大化所述部件的性能。

特别地，一个或多个面板提供等温表面，当该等温表面热联接至电气部件时以等温方式冷却和/或加热电气部件。例如，当电气部件是包括多个电池单元的电池时，本文描述的系统可以将热量传递到电池/从电池传递热量，使得每个电池单元维持在基本相同的温度，换句话说，温度在整个电池上是(基本)恒定的，这可以帮助改善电池的性能，例如通过促使从每个电池单元输出的功率近似相等。该系统还可以帮助将电池或其他电气部件与电池环境中的温度变化隔离开来，这可以促进改善电气部件的性能。

可选地，该系统包括多个面板，其流体地联接以形成单个气密密封系统并且围绕电气部件布置。与单个面板相比，这种布置可以提供至/自电气部件的热能的更有效传递。可选地，多个面板布置成基本围绕电气部件。在一可选布置中，多个面板布置成形成盒子，其限定电气部件位于其中的腔。电气部件的这种环绕可以提供至/自电气部件的热能的更有效传递，从而改善电气部件的性能。