[发明专利]备用电池模块和包括备用电池模块的备用电池组件

说明书

公开了一种对机架安装式备用电池组件(BBU)模块的热管理进行自感测、激活和调节的方法。BBU模块包括可安装在数据中心机架上的架体、浸没在冷却剂箱中的液相冷却剂中的电池单元、当至少一些电池单元充电或放电时从多个电池单元提取热量的冷却剂，以及冷却回路，所述冷却回路具有热交换器、用于将低温冷却剂从热交换器供应到冷却剂箱的供应管线，以及用于将高温或多相冷却剂从冷却剂箱返回到热交换器的返回管线，其中，在热交换器处，高温或多相冷却剂被冷却并转变成低温冷却剂或单相液体，以及其中，当所述多个电池单元中的至少一些正在被充电或放电时，所述冷却回路处于工作状态，而当所述多个电池单元中没有一个正在被充电或放电时，所述冷却回路处于空闲状态。

技术领域

本发明的实施例大体上涉及冷却装置和系统。更具体地，本公开的实施例涉及安装在数据中心环境中的电池备份单元的热管理。

背景技术

电池组由串联、并联或串联和并联的组合连接的电池单元组成。电池单元在放电和充电期间产生热量。放电速度与所产生的热量正相关。用于电池组的冷却系统是非常重要的，因为较高的温度或较低的温度可能负面地影响电池性能以及电池健康状况。由于多个电池单元连接在一起，内部温度值的显著差异可导致不同电池单元的不同充电速率和放电速率，并因此导致电池组性能劣化。因此，电池热管理系统在电池组的设计和操作中起着至关重要的作用，并且直接影响电池组的性能。另外，热系统的不良设计可能导致BBU不能工作，例如不能满足所需的备份时间。

存在几种用于冷却电动车辆的常规电池热管理系统。这些系统包括，例如，空气冷却系统、被动或主动液体系统，以及热电系统。然而，这些系统是不够的。

发明内容

本公开的实施方式提供了备用电池模块、备用电池组件和数据中心的电子机架。

在本公开的一方面，备用电池模块包括：冷却剂箱，所述冷却剂箱内包含冷却剂；多个电池单元，浸没在所述冷却剂箱中的所述冷却剂中，所述冷却剂从所述电池单元吸取热量；热交换器，经由冷却剂供应管线和冷却剂返回管线连接到所述冷却剂箱以形成电池单元液体冷却回路；以及泵，设置在所述冷却剂供应管线或所述冷却剂返回管线上，以使所述冷却剂循环通过所述电池单元液体冷却回路，其中，响应于所述电池单元中的至少一些电池单元充电或放电，泵被通电以使所述冷却剂循环，其中，当所述电池单元未充电或未放电时，泵被断电。

在本公开的另一方面，备用电池组件包括：多个备用电池模块，其中每个备用电池模块包括：冷却剂箱，所述冷却剂箱内包含冷却剂，多个电池单元，浸没在所述冷却剂箱中的所述冷却剂中，所述冷却剂从所述电池单元吸取热量，热交换器，经由冷却剂供应管线和冷却剂返回管线连接到所述冷却剂箱以形成电池单元液体冷却回路，以及泵，设置在所述冷却剂供应管线或所述冷却剂返回管线上，以使所述冷却剂循环通过所述电池单元液体冷却回路，其中，响应于所述电池单元中的至少一些电池单元充电或放电，泵被通电以使所述冷却剂循环，其中，当所述电池单元未充电或未放电时，泵被断电；以及机架可安装式架体，容纳所述多个备用电池模块，其中，所述机架可安装式架体适于插入到数据中心的电子机架的多个服务器插槽中的一个服务器插槽中。