CN101542823B

CN101542823B - 供电装置

Info

Publication number: CN101542823B
Application number: CN2008800003036A
Authority: CN
Inventors: 村田崇
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 2007-02-01
Filing date: 2008-01-09
Publication date: 2012-01-11
Anticipated expiration: 2028-01-09
Also published as: EP2064770A1; US8153291B2; WO2008093181A1; US20090068552A1; JP2008192379A; CN101542823A; JP4636031B2; EP2064770B1

Abstract

多个圆柱形蓄电体(1)被浸没在填充在供电装置(100)中的冷却液体(30)中。所述供电装置(100)包括：旋转构件(50)，其被布置来分别围绕相应的圆柱形蓄电体(1)，并且旋转来围绕所述圆柱形蓄电体搅动冷却液体；以及驱动装置(60)，其用于旋转所述旋转构件(50)。

Description

供电装置

技术领域

本发明涉及供电装置，更具体而言，涉及用于供电装置的冷却控制。

背景技术

供电装置中的诸如电池组单电池或电容器的蓄电体在放电/充电时产生热。供电装置中的诸如燃料电池或电容器的蓄电体在放电/充电时产生热。因此，通过利用设置在供电装置中的冷却装置冷却蓄电体，整个供电装置的温度被控制以使得从蓄电体的输出恒定，从而延长蓄电体的寿命并供应恒定的电力。

冷却供电装置(蓄电体)的方法的实例包括气体冷却方法和液体冷却方法。在这些冷却方法中，从蓄电体传到气体或液体冷却介质的热被传到构成供电装置的一部分的外壳，然后被从供电装置释放。用于气体冷却方法的气体冷却介质较之用于液体冷却方法中的液体冷却介质更容易处置。但是，气体冷却介质的热导率比液体冷却介质的低。不大相同的是，在液体冷却方法中，液体冷却介质需要被小心地处置。例如，需要设置密封机构来防止冷却液体从供电装置泄漏。但是，液体冷却介质较之气体冷却介质更高效地冷却供电装置(蓄电体)，这是因为液体冷却介质的热导率明显高于气体冷却介质。

近年来，诸如二次电池或双电层电容器(电容器)的供电装置已经被用作混合动力车和电动车用电池。在这样的供电装置中，多个蓄电体被布置成靠近在一起，从而使得供电装置紧凑。于是，供电装置可以输出高的电力。因此，在大多数情况下，液体冷却介质被使用，于是具有高热导率的液体冷却介质使用，使得被布置成靠近在一起的蓄电体内的热被高效地从蓄电体的外周释放。

当使用液体冷却介质时，冷却液体被填充在构成供电装置的一部分的外壳中，并且多个蓄电体被布置在冷却液体被填充在其中的外壳中。盖构件将冷却液体和包含多个蓄电体的蓄电模块密封在外壳中。当蓄电体由于充电/放电产生热时，热被传导冷却液体，然后被从冷却液体传到外壳。于是，热被从供电装置释放出。此时，如同气体的情形，在密封的外壳中发生冷却液体的对流(自然对流)。在蓄电体中产生的热由于冷却液体的对流作用以及热导率而被从供电装置释放出。

如上所述，液体的热导率和对流是提高液体冷却方法中的冷却效率的主要因素。例如，如在日本专利申请公开No.2005-19134(JP-A-2005-19134)中所述的，提出了其中供电装置中的冷却液体由泵强迫循环以通过强迫对流提高冷却效率的技术。此外，日本专利No.2775600(JP-B-2775600)和日本专利申请公开No.9-266016(JP-A-9-266016)描述了相似的技术。

在其中设置了多个蓄电体的供电装置中，如果在蓄电体之间存在性能差异，则整个蓄电装置的寿命下降。更具体地，如果围绕蓄电体的冷却液体的温度根据冷却液体的不同部分而变化，则冷却液体对多个蓄电体中的一部分具有强的冷却作用，而对多个蓄电体中的另一部分具有弱的冷却作用。于是，在蓄电体中出现不同的劣化速率。这降低了供电装置的寿命。

因此，在上述的JP-A-2005-19134、JP-B-2775600和JP-A-9-266016中所描述的技术中，冷却液体被强迫循环(使得冷却液体通过入口流入电池设备，并且通过出口从电池设备排出)。但是，在其中多个蓄电体被布置成靠近在一起的供电装置中，冷却液体不能充分地在被布置成靠近在一起的蓄电体之间循环。因此，例如，在蓄电体之间的区域中的冷却液体的温度不同于在蓄电体的外围的冷却液体的温度，于是蓄电体不能被适当地冷却。因此，降低了供电装置的寿命。

发明内容

本发明提供一种其中冷却液体的温度变化被减小的供电装置。

本发明的第一方面涉及一种供电装置，其中多个圆柱形蓄电体被布置在容纳冷却液体的外壳中。所述供电装置的特征在于包括至少一个旋转的旋转构件。所述至少一个旋转构件中的每一个被布置来围绕所述圆柱形蓄电体中的至少一个。

在第一方面中，所述供电装置可以还包括用于旋转多个旋转构件的驱动装置。在所述供电装置中，可以对于各个圆柱形蓄电体分别设置所述旋转构件；以及所述旋转构件中的每一个可以包括驱动动力传递装置，所述驱动动力传递装置用于将旋转驱动动力从每一对相邻的旋转构件中的一个旋转构件传递到另一个旋转构件。

在前述的方面中，所述驱动装置可以旋转所述旋转构件中的至少一个，并且由所述驱动装置旋转的所述至少一个旋转构件可以通过所述驱动动力传递装置旋转其它旋转构件。

在前述的方面中，所述旋转构件可以彼此平行地布置；所述驱动装置可以旋转彼此平行布置的所述旋转构件中紧邻所述驱动装置布置的所述旋转构件；以及紧邻所述驱动装置布置的所述旋转构件可以通过所述驱动动力传递装置旋转其它旋转构件。此外，在前述的方面中，所述旋转构件可以平行布置成多排，并且所述旋转构件可以由一个所述驱动装置旋转。

此外，在前述的方面中，彼此相邻的所述旋转构件可以沿彼此相反的方向旋转。

此外，在前述的方面中，所述旋转构件中的每一个可以由所述相应的圆柱形蓄电体的电极部分轴向支撑，并且可以以所述电极部分充当旋转中心的方式围绕所述圆柱形蓄电体旋转。所述旋转构件中的每一个可以具有相对于所述相应的圆柱形蓄电体的轴偏心的旋转轴，并且可以围绕所述圆柱形蓄电体以偏心方式旋转。

除外，在前述的方面中，所述旋转构件中的每一个可以被布置来围绕所述相应的圆柱形蓄电体，使得所述旋转构件和所述相应的圆柱形蓄电体之间形成空间，并且所述冷却液体流入所述空间；以及所述旋转构件可以具有开口部分，所述冷却液体通过所述开口部分流入和流出所述空间。由于所述旋转构件的旋转，在每一个所述旋转构件外流动的所述冷却液体的流速可以不同于在所述旋转构件内流动的所述冷却液体的流速，并且由于流速之间的差异，所述冷却液体可以通过所述开口部分流入和流出所述空间。

在前述的方面中，所述旋转构件中的每一个可以沿所述相应的圆柱形蓄电体的纵向延伸，并且可以由多个罩构件形成，所述多个罩构件以预定间隔布置来围绕所述相应的圆柱形蓄电体。

此外，在前述的方面中，所述罩构件中的每一个可以以如下方式形成：所述罩构件与所述相应的圆柱形蓄电体之间在第一位置处的距离不同于所述罩构件与所述相应的圆柱形蓄电体之间在第二位置处的距离。或者，其中所述罩构件中的每一个可以以如下方式形成：在所述罩构件的剖视图中，所述罩构件在第一位置处的形状不同于所述罩构件在第二位置处的形状。或者，所述罩构件中的每一个可以具有凸起部分，所述凸起部分朝向与布置所述圆柱形蓄电体的一侧相反的一侧凸起。或者，所述罩构件中的每一个可以具有形成在所述罩构件的外表面和内表面中的至少之一上的槽和凸起中的至少一个。

在前述的方面中，所述供电装置可以还包括：温度传感器，其检测所述冷却液体的上部分的温度和所述冷却液体的下部分的温度；以及温度控制部分，其在所述上部分的所述温度和所述下部分的所述温度之间的差等于预定值时驱动所述驱动装置。

本发明的第二方面涉及一种供电装置，包括：蓄电模块，其包含多个圆柱形蓄电体；外壳，其容纳所述蓄电模块；冷却介质，其填充在所述外壳中；盖构件，其覆盖所述外壳，并且将所述蓄电模块和所述冷却介质密封在所述外壳中；多个旋转构件，其被分别布置来围绕相应的圆柱形蓄电体，并且围绕所述相应的圆柱形蓄电体旋转；以及驱动部分，其旋转所述旋转构件。

此外，在前述的方面中，所述供电装置可以还包括：温度传感器，其检测所述冷却液体的上部分的温度和所述冷却液体的下部分的温度；以及温度控制部分，其在所述上部分的所述温度和所述下部分的所述温度之间的差等于预定值时驱动所述驱动部分。

根据本发明，可以减小冷却液体(冷却介质)的温度的变化。因此，可以提供稳定的并具有长的寿命的供电装置。

附图说明

通过以下参考附图对示例性实施例进行说明，本发明的上述和其他目的、特征和优点将变得清楚，在附图中，相似的标号用于表示相似的元件，并且其中：

图1是根据本发明第一实施例的供电装置的分解透视图；

图2是根据本发明第一实施例的蓄电模块的透视图；

图3A和3B是示出了根据本发明第一实施例的圆柱形蓄电体和旋转构件的透视图；

图4A和4B示出了根据本发明第一实施例的旋转构件如何旋转；图4A是示出了圆柱形蓄电体和旋转构件的透视图，图4B是一个圆柱形蓄电体和相应的旋转构件的剖视图；

图5示出了根据本发明第一实施例的供电装置中冷却液体如何流动；

图6示出了圆柱形蓄电体和电动机如何布置以及根据本发明第一实施例的供电装置中冷却液体如何流动；以及

图7A-7C是示出了根据第二实施例的圆柱形蓄电体和相应的旋转构件的剖视图。

具体实施方式

参考图1，根据本发明的实施例的供电装置100包括蓄电模块10、外壳20、冷却介质30、盖构件40、旋转构件50和电动机60。蓄电模块10包括多个圆柱形蓄电体1。外壳20容纳蓄电模块10，并且填充有冷却介质30。盖构件40被置于外壳20顶部，以将蓄电模块10和冷却介质30密封在外壳20中。旋转构件50被设置来围绕相应的圆柱形蓄电体1。旋转构件50与相应的圆柱形蓄电体1以同轴方式设置，以围绕相应的圆柱形蓄电体1旋转。电动机60(驱动装置)旋转旋转构件50。

在第一实施例中，诸如冷却油的冷却液体被用作冷却介质30，使得圆柱形蓄电体1(即，蓄电模块10)通过液体冷却方法冷却。圆柱形蓄电体1中的每一个可以是电池组单电池(单元电池)或其中正电极和负电极隔着电解质膜叠置的双电层电容器(电容器)。

如图3A所示，旋转构件50中的每一个包括多个罩构件(其充当旋转叶片)53和旋转齿轮(即驱动动力传动装置)51。罩构件53沿相应的圆柱形蓄电体1的纵向(即轴向)延伸，并且以预定间隔布置以围绕圆柱形蓄电体1。旋转齿轮51被布置在旋转构件50的一端，并且由电动机60所产生的驱动动力旋转，以旋转罩构件53(即旋转构件50)。对于每一个圆柱形蓄电体1设置多个罩构件53，使得罩构件53围绕圆柱形蓄电体1。因此，多个罩构件53形成圆筒状的与圆柱形蓄电体1同心的旋转构件50。罩构件53还以沿圆柱形蓄电体1的圆周方向上的预定间隔来布置。由此，多个罩构件53形成圆柱形的旋转构件50。

换句话说，旋转构件50的直径大于圆柱形蓄电体1的直径，并且以在圆柱形蓄电体1和旋转构件50之间形成空间的方式围绕圆柱形蓄电体1，并且冷却液体流入该空间。旋转构件50被形成为圆柱形的并具有开口部分52，每一个开口部分52相当于相邻的罩构件53之间的间隙。如图3B所示，旋转构件50可以是直径大于圆柱形蓄电体1的直径的圆柱形构件，并且在其外周表面上具有多个开口部分52。冷却液体通过图3A和3B所示的开口部分52流入圆柱形蓄电体1和旋转构件50之间的空间以及从该空间流出。

圆柱形蓄电体1中的每一个包含电极部分1a，1b，所述电极部分1a，1b被分别连接和固定导保持构件11a，11b。插入部分54被分别设置在旋转构件50的没有设置旋转齿轮51的一端和旋转构件50的设置有旋转齿轮51的另一端，其中，电极部分1a，1b通过所述插入部分54插入。电极部分1a，1b通过旋转构件50的插入部分54被分别插入，使得旋转构件50围绕圆柱形蓄电体1旋转。旋转构件50在其两端由圆柱形蓄电体1的电极部分1a，1b轴向支撑。此外，旋转构件50以电极部分1a，1b(插入部分54)充当旋转中心的方式围绕圆柱形蓄电体1同轴旋转。

圆柱形蓄电体1的电极部分1a，1b通过用于并联或串联电连接圆柱形蓄电体1的汇流条12被分别固定到保持构件11a，11b，从而形成蓄电模块(组合电池)10。圆柱形蓄电体1彼此平行布置。每一对圆柱形蓄电体1和旋转构件50的设置旋转齿轮51的端部被插入到形成在保持构件11b上的多个孔13中的相应的一个中(参见图2)。然后，保持构件11b和电极部分1b彼此固定，从而不干扰旋转构件50(即旋转齿轮51)的旋转。

旋转齿轮51具有齿轮部分，所述齿轮部分包含以沿圆周方向上的预定间距间隔开的齿。旋转齿轮51被设置在围绕蓄电模块10中的相应的圆柱形蓄电体1布置的旋转构件50中的每一个中，旋转齿轮51包含与相邻的旋转齿轮51的齿轮部分啮合的齿轮部分。当每一对相邻的旋转齿轮51中的一个旋转时，旋转通过啮合的齿轮部分被传递到另一个旋转齿轮51。因此，如图4A所示，当设置用于电动机60的旋转齿轮51a被由电动机60产生的驱动动力旋转时，与旋转齿轮51a啮合的旋转齿轮51被旋转。同时，彼此相邻并且彼此啮合的其它旋转齿轮51也被旋转。此时，因为彼此相邻的旋转齿轮51的齿轮部分彼此啮合，所以彼此相邻的旋转齿轮51沿彼此相反的方向旋转。

如图2和4A所示，第一实施例中的圆柱形蓄电体1以如下方式布置在外壳20中：圆柱形蓄电体1的纵向与壳体10的纵向平行排列。彼此相邻的旋转齿轮51彼此啮合。圆柱形蓄电体1沿垂直方向布置成两排，并且每一排中的旋转齿轮51中的与设置用于电动机60的旋转齿轮51a相邻的一个旋转齿轮51与旋转齿轮51a啮合。因此，根据此构造，一个电动机可以旋转平行布置成两排的旋转构件50。

如图2所示，以类似于将由相应的旋转构件50围绕的圆柱形蓄电体1固定到保持构件11b中的方式，通过将旋转齿轮51a插入到形成在保持构件11b上的一个孔13中，来将电动机60固定到保持构件11b。这样，圆柱形蓄电体1被平行布置成多排。设置在旋转构件50中靠近保持构件11b的端部处的旋转齿轮51彼此啮合。此外，在旋转齿轮51中的至少一个(即，在彼此平行布置的旋转构件50的旋转齿轮51中，邻近电动机60布置的至少一个旋转齿轮51)与设置用于电动机60的旋转齿轮51啮合。这样构造的蓄电模块10被浸没在填充在外壳20中的冷却介质30中并且被容纳在外壳20中。

外壳20在外围表面上具有多个散热片21，并且容纳蓄电模块10。此，外壳20填充有用作冷却介质30的冷却液体。因此，在外壳20内部设置密封件，以将冷却液体密封在外壳20内并防止冷却液体泄漏。冷却液体的实例包括自动传动液、硅油、氟惰性液体(诸如由3M公司制造的Novec^TM HFE(氢氟醚)、Novec^TM1230以及Fluorinert^TM)。用冷却液体填充外壳20到其最大容量，使得诸如空气的气体不会进入外壳20。

盖构件40被置于外壳20的顶部以将蓄电模块10和冷却液体密封在外壳20中，并被固定到外壳20。外壳20和盖构件40由诸如铝或铜(或合金，例如铝合金或铜合金)之类的金属制成。应该注意，外壳20和盖构件40分别可以是圆柱形和盘形的，或者可以分别具有正方柱/长方柱形状和正方/长方板形状。

供电装置100通过容纳在外壳20中的蓄电模块10的正端子和负端子充电和放电。由此，供电装置100供应电力。

图5示出了根据本发明第一实施例的供电装置100中旋转构件50如何旋转以及冷却液体(即冷却介质30)如何流动。如图5所示，如上所述，在每一排中彼此相邻的旋转齿轮51沿彼此相反的方向旋转，因此在每一排中每一对相邻的旋转构件50之间流动的冷却液体由于相邻旋转构件50的相反旋转搅动冷却液体，而被沿一条路线定向。

例如，当每一排中的旋转构件50中最靠近电动机60的一个旋转构件50(此后称为“第一旋转构件50”)顺时钟旋转时，每一排中的紧邻第一旋转构件50的旋转构件50(此后称为“第二旋转构件50”)逆时钟旋转。于是，第一和第二旋转构件50之间的冷却液体流(由图5中的线C1表示)被搅动以在外壳20中向上流动，于是冷却液体的向上流动被促进。此外，第二旋转构件50与每一排中的旋转构件50中的与第二旋转构件50相邻的一个旋转构件50(此后称为“第三旋转构件50”)通过第二旋转构件50和第三旋转构件50的啮合的旋转齿轮51啮合，因此第三旋转构件50顺时针旋转。因此，第二和第三旋转构件50之间的冷却液体流(由图5中的线C2指示)被搅动，以在外壳20中向下流动，由此冷却液体的向下流动被促进。

更具体地，在图5中，由标以奇数的线(C1、C3和C5)指示的旋转构件50之间的冷却液体流被旋转构件50沿与由旋转构件50搅动的由标以偶数的线(C2、C4和C6)指示的流的方向相反的方向搅动。因此，由相邻的线(例如线C1和C2)所指示的冷却液体流被沿彼此不同的方向促进。

由于旋转构件50的旋转，在圆柱形蓄电体1和旋转构件50之间的空间中流动的冷却液体的流速不同于在旋转构件50外流动的冷却液体的流速。由于流速之间的差异，所以冷却液体从上述空间流出到旋转构件50的外部，并且从旋转构件50的外部流入上述空间。更具体地，由于旋转构件50的旋转，在旋转构件50外流动的冷却液体的流速快于在圆柱形蓄电体1和旋转构件50之间的空间中流动的冷却液体的流速。冷却液体的这样的速度差产生压差。由于压差，冷却液体通过开口部分52(就是说，相当于罩构件53之间的间隙的开口部分52)流入和流出圆柱形蓄电体1和旋转构件50之间的空间(参见图4B)。应该注意，形成旋转构件50的罩构件53可以由高导热材料制成，这样，由圆柱形蓄电体1和旋转构件50之间的空间中的冷却液体所携带的热被高效传到旋转构件50外部的冷却液体。或者，因为如上所述，旋转构件50内的冷却液体的流动(也就是说，圆柱形蓄电体1和旋转构件50之间的空间中的冷却液体的流动)被旋转构件50的旋转促进，所以旋转构件50(即，罩构件53)可以利用具有低导热率和低比重的材料来制造。

在第一实施例中，温度传感器71检测填充在外壳20中的冷却液体的上部分和下部分的温度，而温度控制部分70例如检测上部分的温度和下部分的温度之间的差。当温度差为2℃-5℃，温度控制部分70驱动电动机60来旋转构件50。

因此，在根据第一实施例的供电装置100中，各个圆柱形蓄电体1分别设置有相应的旋转构件50。这样的构造可以促进冷却液体的流动，使得围绕圆柱形蓄电体1的冷却液体被良好地搅动，而且保持接触圆柱形蓄电体1的冷却液体的流速(对流)恒定。

换句话说，围绕圆柱形蓄电体1的冷却液体的流动被促进，并且冷却液体的接触圆柱形蓄电体1的部分的流速可以被控制。因此，可以使得从圆柱形蓄电体1传到冷却液体的热量(圆柱形蓄电体1和冷却液体之间的传热量)保持恒定。这也可以减小冷却液体的接触圆柱形蓄电体1的多个部分的温度分布变化。结果，可以减小整个冷却液体的温度分布的变化。因此，可以使得供电装置100中的冷却液体的温度均等，避免了冷却液体对蓄电体1的一部分具有强的冷却作用而对圆柱形蓄电体1的另一部分具有弱的冷却作用的情形。就是说，可以防止在多个圆柱形蓄电体1之间的冷却作用的变化。因此，使得全部圆柱形蓄电体1中充电和放电性能劣化的速率变得一致。因此，可以提供稳定的供电装置100。

此外，根据第一实施例，如图5所示，由标以奇数的线(C1、C3和C5)指示的旋转构件50之间的冷却液体流被旋转构件50沿与由旋转构件50搅动的由标以偶数的线(C2、C4和C6)指示的流的方向相反的方向搅动。因而，由相邻的线(例如线C1和C2)所指示的冷却液体流被沿彼此不同的方向促进。因此，与围绕整个蓄电模块10的冷却液体的流动被促进的情形相比，在其中圆柱形蓄电体1被布置成靠近在一起的蓄电模块10中，冷却液体的流动性可以被进一步提高。这可以减小蓄电模块10的内部的冷却液体的温度和蓄电模块10的外围的冷却液体的温度之间的差异。

此外，每一个旋转齿轮51包括与相邻的旋转齿轮51的齿轮部分啮合的齿轮部分。当每一对相邻的旋转齿轮51中的一个旋转时，旋转通过啮合的齿轮部分传递到另一个旋转齿轮51。因此，该构造可以减少用于旋转旋转构件50的动力源的数量，从而减小部件数量和成本。此外，设置用于电动机60的旋转齿轮51a与沿垂直方向布置成两排的旋转齿轮51中的相邻的旋转齿轮51啮合，并且单个电动机(即电动机60)旋转沿垂直方向布置成两排的所有旋转齿轮51。因此，可以进一步减少部件的数量和成本。

图6示出了其中图2和4所示的圆柱形蓄电体1沿垂直方向布置成四排的蓄电模块10的改进实例。在此情况下，旋转构件50中的一个包括与布置在上面两排中的每一排的端部的旋转齿轮51啮合的旋转齿轮51b。此外，旋转构件50中的另一个包括与布置在下面两排中的每一排的端部的旋转齿轮51啮合的旋转齿轮51c。旋转齿轮51b和51c与设置用于电动机60的旋转齿轮51a啮合。此构造可以通过一个电动机(即电动机60)旋转平行布置成多排的所有旋转构件50。

图7A-7C分别都示出了根据本发明第二实施例的供电装置100中的旋转构件50的剖视图。在第二实施例中的构造旋转构件50的罩构件53的布置和截面形状与第一实施例中的构造旋转构件50的罩构件53不同。

图7A示出了沿圆柱形蓄电体1的纵向延伸的并且以预定间隔布置以围绕圆柱形蓄电体1的罩构件53a。每一个罩构件53a以如下方式形成和布置：在图7A所示的剖视图中，第一距离H1与第二距离H2不同，所述第一距离H1是圆柱形蓄电体1与罩构件53a在罩构件53a中的第一位置处之间的距离，所述第二距离H2是圆柱形蓄电体1与罩构件53a在罩构件53a的第二位置处之间的距离。

更具体地，圆柱形蓄电体1与每一个罩构件53a在第一位置处之间的距离不同于圆柱形蓄电体1与罩构件53a在第二位置处之间的距离。每一个罩构件53a以如下方式布置：在图7A所示的剖视图中，罩构件53a的第一位置处的切线相对于圆柱形蓄电体1在第一位置处的切线形成角度，并且罩构件53a的第二位置处的切线相对于圆柱形蓄电体1在第二位置处的切线形成角度。罩构件53a的第一位置处的切线与圆柱形蓄电体1在第一位置处的切线之间的角度不同于罩构件53a的第二位置处的切线与圆柱形蓄电体1在第二位置处的切线之间的角度。就是说，罩构件53a和圆柱形蓄电体1之间的距离沿着圆周方向不是恒定的。

图7B示出了包含罩构件53b的旋转构件50。每一个罩构件53b以如下方式形成：在图7B所示的罩构件53b的剖视图中，罩构件53b和圆柱形蓄电体1之间的距离沿着圆周方向是恒定的，并且罩构件53b在第一位置处的形状不同于罩构件53b在第二位置处的形状。换句话说，罩构件53b以如下方式形成：在图7B所示的剖视图中，罩构件53b在第一位置处的厚度D1大于(或小于)处于第二位置处的厚度D2。

图7C示出了包含罩构件53c的旋转构件50。每一个罩构件53c以如下方式形成：在图4B所示的罩构件53中在外表面上的一端设置凸起部分55。

在第二实施例中，对构造根据第一实施例的旋转构件50的罩构件53的布置和截面形状进行了修改。这些修改可以有效地促进围绕圆柱形蓄电体1和旋转构件50的冷却液体的流动。因此，可以减小冷却液体接触圆柱形蓄电体1的不同部分的温度分布的变化。

在上述的实施例中，设置在每一个旋转构件50中的旋转齿轮51与相邻的旋转齿轮51啮合，因此彼此相邻的旋转构件50以相同速度旋转。但是，本发明不限于这样的构造。例如，旋转齿轮51可以包括具有不同齿数的齿轮部分，使得旋转构件50以不同速度旋转。

此外，为了提高搅动围绕圆柱形蓄电体1的冷却液体的效果，除了图7A-7C所示的那些之外，还可以采用其它的旋转构件(即罩构件53)构造。例如，槽或凸起可以被设置在旋转构件50(即罩构件53)的外表面或内表面上，以进一步促进冷却液体的流动。更具体地，例如，凸起部分可以以螺旋形状被连续地形成在旋转构件50(即罩构件53)的表面上，以进一步促进冷却液体的流动。

此外，在上述实施例中，旋转构件50的旋转速度(即电动机60的旋转速度)可以被设为约100rpm或更低。这是因为即使当接触圆柱形蓄电体1的冷却液体以数厘米每秒的流速流动时，也可以实现冷却圆柱形蓄电体1的充分效果和搅动冷却液体的充分效果，这是因为冷却液体具有比冷却气体更高的热导率。

在上述实施例中，旋转构件50以电极部分1a，1b(插入部分54)充当旋转中心的方式围绕相应的圆柱形蓄电体1同轴旋转。但是，旋转构件50可以以如下方式形成：旋转构件50的旋转轴相对于圆柱形蓄电体1的沿纵向的轴是偏心的。更具体地，当旋转构件50围绕圆柱形蓄电体1以偏心方式旋转时，圆柱形蓄电体1与旋转构件50之间的距离变化。因此，旋转构件50可以更高效地搅动冷却液体，并且，圆柱形蓄电体1和旋转构件50之间的空间中的冷却液体被从该空间中推挤到旋转构件50外部。这进一步促进了圆柱形蓄电体1与旋转构件50之间的空间中冷却液体的流动。

利用诸如电池组电池或双电层电容器(电容器)的蓄电体作为一个实例描述了前述实施例。但是，本发明可以例如应用于燃料电池。

Claims

1.一种供电装置，其中多个圆柱形蓄电体(1)被布置在容纳冷却液体(30)的外壳(20)中，所述供电装置的特征在于包括至少一个进行旋转的旋转构件(50)，其中所述至少一个旋转构件(50)中的每一个分别被布置以围绕所述圆柱形蓄电体(1)中的至少一个，

所述旋转构件(50)中的每一个以下述方式被布置以围绕相应的所述圆柱形蓄电体(1)，即在所述旋转构件(50)与相应的所述圆柱形蓄电体(1)之间形成空间，并且所述冷却液体(30)流入所述空间。

2.如权利要求1所述的供电装置，还包括用于旋转多个所述旋转构件(50)的驱动装置(60)，其中，

对于各个所述圆柱形蓄电体(1)分别设置所述旋转构件(50)；并且

所述旋转构件(50)中的每一个分别包括驱动动力传递装置(51，51a)，所述驱动动力传递装置(51，51a)用于将旋转驱动动力从每一对相邻的旋转构件(50)中的一个旋转构件(50)传递到另一个旋转构件(50)。

3.如权利要求2所述的供电装置，其中所述驱动装置(60)旋转所述旋转构件(50)中的至少一个，并且由所述驱动装置(60)旋转的所述至少一个旋转构件(50)通过所述驱动动力传递装置(51，51a)使其它旋转构件(50)旋转。

4.如权利要求2所述的供电装置，其中：

所述旋转构件(50)彼此平行地布置；

所述驱动装置(60)旋转彼此平行布置的所述旋转构件(50)中邻近所述驱动装置(60)布置的所述旋转构件(50)；并且

邻近所述驱动装置(60)布置的所述旋转构件(50)通过所述驱动动力传递装置(51a)使其它旋转构件(50)旋转。

5.如权利要求4所述的供电装置，其中所述旋转构件(50)平行布置，并形成多排，并且所述旋转构件(50)由一个所述驱动装置(60)旋转。

6.如权利要求2所述的供电装置，其中彼此相邻的所述旋转构件(50)沿彼此相反的方向旋转。

7.如权利要求6所述的供电装置，其中所述旋转构件(50)中的每一个由相应的所述圆柱形蓄电体(1)的电极部分(1a，1b)轴向支撑，并且以所述电极部分(1a，1b)充当旋转中心的方式围绕所述圆柱形蓄电体(1)旋转。

8.如权利要求6所述的供电装置，其中所述旋转构件(50)中的每一个具有相对于相应的所述圆柱形蓄电体(1)的轴偏心的旋转轴，并且围绕所述圆柱形蓄电体(1)以偏心方式旋转。

9.如权利要求1所述的供电装置，其中：

所述旋转构件(50)具有开口部分(52)，所述冷却液体(30)通过所述开口部分(52)流入和流出所述空间。

10.如权利要求9所述的供电装置，其中由于所述旋转构件(50)的旋转，在每一个所述旋转构件(50)外部流动的所述冷却液体(30)的流速不同于在所述旋转构件(50)内部流动的所述冷却液体(30)的流速，并且由于流速之间的差异，所述冷却液体(30)通过所述开口部分(52)流入和流出所述空间。

11.如权利要求1所述的供电装置，其中所述旋转构件(50)中的每一个沿相应的所述圆柱形蓄电体(1)的纵向延伸，并且由多个罩构件(53a；53b；53c)形成，所述多个罩构件(53a；53b；53c)以预定间隔布置以围绕相应的所述圆柱形蓄电体(1)。

12.如权利要求11所述的供电装置，其中所述罩构件(53a)中的每一个以如下方式形成：所述罩构件(53a)与相应的所述圆柱形蓄电体(1)之间在第一端部位置处的距离(H1)不同于所述罩构件(53a)与相应的所述圆柱形蓄电体(1)之间在第二端部位置处的距离(H2)。

13.如权利要求11所述的供电装置，其中所述罩构件(53b)中的每一个以如下方式形成：在所述罩构件(53b)的剖视图中，所述罩构件(53b)在第一端部位置处的形状(D1)不同于所述罩构件(53b)在第二端部位置处的形状(D2)。

14.如权利要求11所述的供电装置，其中所述罩构件(53c)中的每一个具有凸起部分(55)，所述凸起部分(55)朝向与布置所述圆柱形蓄电体(1)的一侧相反的一侧凸起。

15.如权利要求11所述的供电装置，其中所述罩构件(53)中的每一个具有形成在所述罩构件(53)的外表面和内表面中的至少一个上的槽和凸起中的至少一个。

16.如权利要求1所述的供电装置，还包括：

温度传感器(71)，其检测所述冷却液体(30)的上部的温度和所述冷却液体(30)的下部的温度；以及

温度控制部分(70)，其在所述上部的所述温度与所述下部的所述温度之间的差值等于预定值时驱动所述驱动装置(60)。

17.一种供电装置，其特征在于包括：

蓄电模块(10)，其包含多个圆柱形蓄电体(1)；

外壳(20)，其容纳所述蓄电模块(10)；

冷却介质，其填充在所述外壳(20)中；

盖构件(40)，其覆盖所述外壳(20)，并且将所述蓄电模块(10)和所述冷却介质密封在所述外壳(20)中；

旋转构件(50)，其被布置以围绕相应的所述圆柱形蓄电体(1)，并且绕相应的所述圆柱形蓄电体(1)旋转；以及

驱动部分(60)，其旋转所述旋转构件(50)，

所述旋转构件(50)中的每一个以下述方式被布置以围绕相应的所述圆柱形蓄电体(1)，即在所述旋转构件(50)与相应的所述圆柱形蓄电体(1)之间形成空间，并且所述冷却介质流入所述空间。

18.如权利要求17所述的供电装置，还包括：

温度传感器(71)，其检测所述冷却介质的上部的温度和所述冷却介质的下部的温度；以及

温度控制部分(70)，其在所述上部的所述温度与所述下部的所述温度之间的差值等于预定值时驱动所述驱动部分(60)。