CN102222808A - 电池温度控制 - Google Patents

Abstract

提供了用于控制电池温度的系统和方法，例如，电动交通工具中使用的系统和方法。

Description

电池温度控制

相关申请

本申请根据35U.S.C.§119(e)要求在2010年4月16日提交的发明名称为“Battery Temperature Control(电池温度控制)”的美国临时专利申请No.61/325,063的优先权，其为了所有的目的经引用而整体合并于此。

技术领域

总体来说描述涉及控制电池温度的方法和系统。

背景技术

可以使用电池向从便携式用户电子器件至电动机交通工具的各种各样的设备提供电能。在许多情形中，电池在预定温度范围之外工作时会呈现性能下降。例如，当一些电池过热时，会出现不期望的化学反应和/或会在结构上损害电池的组件，这两者均会破坏电池。在一些情形中，当电池温度过冷时，会减少电能输出，以及在足够低的温度，电池将不会充电或放电。此外，一组电池内不同电池之间和/或电池内的热梯度会引起不可预测的电能输出等不利影响。由于这些原因等，期望用以控制电池温度的能力。

发明内容

本文中描述的实施例总体上涉及用于控制电池温度的方法和系统。本发明的主题在一些情形中涉及相关产品、对于特定问题的替选解决方案、和/或一个或更多个系统和/或物品的多个不同使用。

在一个方面中，描述用于控制电池组内的温度的系统。在一些实施例中，该系统可以包括：电池组，包括至少一个电化学可再充电电池；温度控制气体的源；以及温度控制气体分配和热传递系统。在一些情形中，温度控制气体分配和热传递系统可以包括：用于向电池组输送温度控制气体的至少一个气体输送部，以及在气体输送部的下游，与电池组的表面基本平行并具有流动方向的至少一个热交换部，其中，热交换部仅穿过电池组的一部分，该部分比在与热交换部的流动方向基本平行的方向上测量的电池组尺度短。

该系统可以在一些实施例中包括：电池组，包括至少一个电化学可再充电电池；温度控制气体的源；以及温度控制气体分配和热传递系统，被构建和布置为使得温度控制气体的至少一部分不从电池组的一个边界传送到电池组的相对边界。

在一些实例中，该系统可以包括：电池组，包括电化学可再充电电池；温度控制气体的源；以及温度控制气体分配和热传递系统，包括流动路径，所述流动路径包括：第一部分，指向电池组的第一边界部分，在接近第一边界部分处偏转以使得流动路径改变方向，电池组处于由流动路径的方向限定的优角内；以及第二部分，在接近电池组的第二边界部分处偏转以使得流动路径改变方向并通过第二边界部分进入电池组。

系统可以在一些情形中包括：电池组，包括电化学可再充电电池；温度控制气体的源；以及温度控制气体分配和热传递系统，包括流动路径，该流动路径包括：第一部分，在接近电池组的边界处偏转以使得流动路径改变方向并通过边界进入电池组体；以及第二部分，在电池组内偏转以使得流动路径改变方向。

在另一方面中，描述用于控制电池组内的温度的方法。在一些实施例中，该方法可以包括：在电池组的表面的至少一部分上建立温度控制气体的流动，其中，温度控制气体的至少一部分不从电池组的一个边界传送到电池组的相对边界。

本发明的其它优点和新特征将会在结合附图考虑本发明各种非限制性实施例的以下详细描述时变得明显。在本说明书和经引用并入的文件包括冲突和/或不一致的公开内容的情形中，应当以本说明书为准。如果经引用并入的两个或更多个文件包括彼此冲突和/或不一致的公开内容，则应当以有效日期在后的文件为准。

附图说明

将参照示意性的以及并非意在按比例绘制的附图举例描述本发明的非限制性实施例。在附图中，通常用单一数字表示示出的每个相同或几乎相同的组件。为了清楚起见，不是每个组件都在各个图中标注，在对于允许本领域技术人员理解本发明没必要示出处也未示出本发明每个实施例的各个组件。在附图中：

图1A-1B包括根据一组实施例的系统的示意性示例，该系统包括温度控制气体分配和热传递系统以及电池组，该电池组包括多个电化学可再充电电池；

图2根据一些实施例包括：用于包括多个电化学可再充电电池的电池组的温度控制气体分配和热传递系统的示意性示例；以及

图3A-3B包括根据一组实施例的系统的示意性示例，该系统包括温度控制气体分配和热传递系统以及电池组，该电池组包括单个电化学可再充电电池。

具体实施方式

提供了系统和方法以便控制电池温度，例如，电动交通工具中使用的那些。在一些实施例中，使用温度控制气体来加热或冷却电池组以建立和/或维持组内的相对均匀的温度分布。还可以使用温度控制气体来调整和/或维持电池组的温度以使得它降至预先选择的温度范围内。在一些情形中，温度控制气体可以通过温度控制气体分配和热传递系统传送，该系统包括被构建和布置为使得温度控制气体只在组的横截面长度的一部分上与电池组交换热量的气体通路。相对较短气体通路的使用可以保证温度控制气体在到达电池组的下游部分以前不被加热或冷却到使得气体作为热交换介质无效的程度。

电池的许多传统温度控制系统通过从电池组的一个边界向电池组的相对边界传送温度控制气体操作。这会引起电池组内的相对较大热梯度。简言之，当使用温度控制气体控制电池组温度时，气体的温度随着气体与电池组交换热量而改变。例如，当沿着电池组传送冷却气体时，冷却气体随着它沿着电池组的表面行进而变得更热。随着温度控制气体沿着组传送，组与气体之间的温度差相对于在气体入口处组与气体之间的温度差变得更小。在这些情形中，较之朝向温度控制气体通路末端(存在较小热梯度)传递而言可以从靠近温度控制气体进口(存在较大热梯度)的电池组部分传递更多热量。此作用会在电池组内产生不均匀温度分布。

发明人已在本发明的上下文内发现可以通过操控温度控制气体的流动通路以使得它跨越相对较短长度来更有效地控制电池组内的温度。在一些实施例中，本文中描述的方法和系统可以采用包括引起电池组内温度梯度减小(以及所以，电池表面上热通量的差异减小)的气体通路的温度控制气体分配和热传递系统。例如，在一些情形中，可以把温度控制气体分配和热传递系统构建和布置为使得温度控制气体中的至少一部分不从电池组的一个边界传送到电池组的相对边界。

可以使用本文中描述的方法和系统来控制各种各样应用中电池组的温度。例如，在一些实施例中，可以控制电动机交通工具的电池组的温度(例如，向传动系统和/或电子器件系统供电)。在一些情形中，可以控制便携式电子设备(例如，膝上型电脑、蜂窝电话等)中电池组的温度。在一些情形中，可以控制静止能量电能储存应用(例如，公共事业电力储存、风车储存组等)中电池组的温度。

图1A-1B包括示例了根据一组实施例的温度控制气体分配和热传递系统和电池组的系统100的示范性示意图。图1A包括系统100的透视图，而图1B包括系统100的上下视图。系统100包括包含电化学可再充电电池104的电池组102。使用如本文中所使用的术语“电池组”指代包括至少一个电化学可再充电电池(例如，可再充电电池、不可再充电电池等)的单元。在图1A-1B中示例的这组实施例中，电池组包括多个电化学可再充电电池。在其它实施例中，电池组可以包含单个电化学可再充电电池。电池组的边界可以由在组内周边电池的最外边界上延伸的假想表面定义。即，电池组边界围住所有电池，但是不延伸超出这些电池(除了例如，略微延伸超过周边电池的最外边界以容纳流动空间、有益的电池包装材料等；本领域技术人员将会在此上下文中理解电池组的含义。在图1A-1B中，电池组102包括通过虚线108定义表面的边界106A-D。

如所提到的，可以使用温度控制气体实现温度控制。如本文中所使用的那样，“温度控制气体”是指用来与电池组的组件交换热量以改变组件温度的气体。在一些实施例中，温度控制气体可以通过从电池组组件的一部分移除热量而作为冷却气体。温度控制气体可以通过向电池组的组件的一部分供给热量而在一些情形中作为加热气体。可以使用温度控制气体在整个电池组内维持基本上一致的温度和/或保证电池组的最小和最大温度处于预定温度范围内。

在图1A-1B中，使用温度控制气体源110向电池组102提供温度控制气体112。可以使用任何合适源向电池组供给温度控制气体。在一些实施例中，源位于电池组供电的设备外部。例如，温度控制气体可以包括经由空气引入系统向电池组传送的周围空气。在一些情形中，温度控制气体的源可以位于电池组供电的设备内部。例如，源可以是压缩空气气缸。在一些情形中，源可以是机动车内的气温控制系统(例如，空气调节器和/或加热器)。在一些实施例中，源可以包括在电池组内使气体再循环的再循环系统。电池组内气体的再循环因为它可以消除从电池组外部除湿和/或改变空气温度的需要所以是有益的。

系统100还可以包括温度控制气体分配和热传递系统。可以把温度控制气体分配和热传递系统构建和布置为在电池组的表面的至少一部分上建立温度控制气体的流动。随着在电池组的表面部分上传送温度控制气体，它可以与电池组交换热量以使得加热或冷却所接触的电池组表面部分。在一些实施例中，可以在电池组内的内表面上传送温度控制气体。例如，可以使用温度控制气体加热或冷却处于电池组边界内的电池的外表面，比如，图1A中的表面114。在一些实例中，可以使用温度控制气体加热或冷却电池组的外表面，比如，图1A中的表面116。

在一些实施例中，温度控制气体分配和热传递系统可以包括可以用来向电池组输送温度控制气体的至少一个气体输送部。如包括图1A中示出的系统100的顶视示意图的图1B中所示，系统100包括用来从源110向电池组102传送温度控制气体的气体输送部118。在一些实施例中，气体输送部可以延伸到电池组中。通常，气体输送部既包括电池组外的部分，又包括电池组内的部分，但是并非需要在所有实施例中均如此。例如，气体输送部可以完全在电池组外、完全在组内、或者组合。气体输送部通常包括电池组内流体通路的一部分，其处于与温度控制气体入口直接流体交互以及在其中把温度控制气体在与进入电池组中时的流动方向基本上平行的方向上传送。本文中所使用的术语“流体交互”是指构建和布置成使得流体可以在它们之间流动的两个体积。在一些情形中，第一和第二体积可以处于直接流体交互。如这里使用的，两个设备在这两个物体之间的流体连接未被附加设备的存在中断时处于“直接流体交互”中。

在图1B中，温度控制气体在边界部分121进入电池组102。在这组实施例中，气体输送部118包括电池组102内流体通路的一部分，其在边界121处在与气体流动的方向基本上平行的方向上从边界部分121延伸(用图1B中的竖直箭头表示)。虽然图1B包括单个气体输送部，但应该理解在一些实施例中，可以采用多个气体输送部。

温度控制气体分配和热传递系统还可以在一些实施例中包括自气体输送部起下游的至少一个热交换部。在一些实施例中，可以把气体输送部构建和布置成向热交换部输送温度控制气体，其中，气体可以用来与电池组中的电池交换热量。热交换部在一些实施例中可以包括以流体方式连接到气体输送部以及从气体输送部延伸的支路(例如，通道或其它合适流体通路)。在一些实施例中，多个热交换部可以从气体输送部延伸。例如，在图1B中，气体输送部118延伸到电池组中以及向热交换部120输送温度控制气体。如图1B中所示，热交换部120与电池组内的多个电池表面基本上平行。

在一些实施例中，电池组内的热交换部可以较短。在一些实施例中，一个或更多个热交换部只在比如与热交换部的流动方向基本上平行的方向上所测量的组的尺度短的电池组部分上通过。例如，在图1B中，热交换部120只在电池组102的部分122上通过。然而，用比部分122的长度长得多的尺度124表示在与热交换部的流动方向基本上平行的方向上测量的组的尺度。通常，在与热交换部的流动方向基本上平行的方向上所测量的电池组的尺度被测量为在与沿着热交换部内流动的平均方向绘制的向量相交的电池组的边界之间的距离。由于本领域技术人员通常使用该术语而可以把此等同于组的特征尺度。在一些实施例中，至少一个热交换部只通过具有以下长度的组的一部分：该长度为在与热交换部的流动方向基本上平行的方向上测量的电池组尺度的基本等于或小于约10％、基本等于或小于约25％、或者基本等于或小于约50％。

短热交换部的使用可保证温度控制气体接触电池表面的表面积相对较小。当温度控制气体与电池之间接触的面积相对较小时，相比于采用大接触面积的系统而言，相对容易保证温度控制气体在传送通过系统时不被过度加热或冷却。较短接触面积可在使用温度控制气体与电池之间的相对较小温度差和/或相对较低温度控制气体流率的情况下允许有效热传递。

在一些实施例中，可以把气体输送部和热交换部构建和布置成使得在气体输送部中出现相对较少热传递以及在热交换部中出现相对较大量的热传递。例如，在一些实施例中，在电池组内的单元与温度控制气体之间传递的热量的至少约99％、至少约95％、至少约90％、或者至少约75％，在电池组内的温度控制气体分配和热传递系统的热交换部内传递。本领域技术人员能够通过例如测量单元的表面上以及温度控制气体分配和热传递系统内的各种位置处电池组内气体的温度、以及基于温度控制气体的焓计算传递热量的量来确定电池组内通路的各个部分内传递的热量。

在一些实施例中，温度控制气体的至少一部分不从电池组的一个边界传送到电池组的相对边界。认为温度控制气体在它通过第一边界进入电池组以及通过相对的第二边界离开组时从电池组的一个边界向电池组的相对边界传送。在图1B中，通过边界组传送的温度控制气体的一部分通过边界106A进入电池组以及通过并非与边界106A相对(相比于与边界106A相对的边界106C)的106D离开。类似地，温度控制气体的一部分通过边界106A传送到组中以及通过也并非与边界106A相对的边界106B离开组。通常，两个边界如果它们相对于彼此基本上平行则彼此相对。例如，在图1B中，边界106A和106C彼此相对。类似地，边界106B和106D彼此相对。应该理解，边界无需精确地彼此平行以相对，以及在一些情形中，边界可以相对于彼此有稍许角度(例如，小于或等于5°、小于或等于3°、或者小于或等于1°)以及仍然被认为彼此相对。

可以在一些实施例中在相对较短长度上传送温度控制气体。在一些实例中，温度控制气体的至少一部分沿着与温度控制气体在温度控制气体入口处的流动方向基本上平行的方向上测量的组的尺度的基本上等于或小于约10％、基本等于或小于约25％、基本等于或小于约50％、或者基本等于或小于约75％的长度传送。例如，在图1A中，温度控制气体的一部分(用虚线箭头160表示)传送沿着虚线箭头160所测量的较短距离。相比而言，把在与入口区域160处的温度控制气体的流动方向基本上平行的方向上所测量的电池组的尺度表示成根据示例的实施例比沿着虚线箭头160的距离长大于1.5倍的尺度164。通常，在与温度控制气体入口处的流动方向基本上平行的方向上测量的电池组的尺度被测量为与在入口处沿着流动方向绘制的向量相交的电池组的边界之间的距离。另外，沿着温度控制气体通过的路径测量温度控制气体传送的长度。

在一些情形中，通过边界组传送的温度控制气体的较大部分不从电池组的一个边界传送到电池组的相对边界。例如，在一些实例中，通过电池组传送的温度控制气体基本上全部、至少约99％、至少约95％、至少约90％、至少约75％、或者至少约50％不从电池组的一个边界传送到电池组的相对边界。在图1A-1B中，例如，温度控制气体基本上全部通过边界106A传送到电池组中，以及通过不相对的边界106B和106D离开电池组。可以使用电池组内包括至少一个弯部的通路来实现不相对边界之间的传送。在一些情形中，温度控制气体的至少一部分(例如，至少约50％、至少约75％、至少约90％、至少约95％、至少约99％、或者基本上全部)沿着电池组内的包括至少一个弯部的通路传送。电池组内的温度控制气体通路可以在一些情形中包括至少约15°、至少约30°、至少约45°、至少约60°、至少约75°、至少约90°、约15°与约115°之间、约30°与约115°之间、或者约45°与约115°之间的至少一个弯部。例如，图1A-1B中示出的温度控制气体通路包括气体输送部118与热交换部120之间约90°的弯部。在一些实施例中，温度控制气体通路内的弯部可以经由一个或更多个翼片的使用实现，其使用可以减小流动路径内的涡流形成，如下所述。

在一些情形中，温度控制气体分配和热传递系统可以包括：包括多个弯部的流动路径。图2包括：包括多个弯部的系统200的示意性示例。在图2中，电池组202包括电化学可再充电电池204(以虚线示例以保持清楚)。经由气体输送部218把温度控制气体从源210输送到电池组。

在一些实施例中，温度控制气体分配和热传递系统包括以下流动路径：该流动路径包括指向电池组的第一边界部分以及在接近第一边界部分处偏转以使得流动路径改变方向的第一部分。在这些情形中，电池组可以处于由流动路径的方向限定的优角(reflex angle)内。例如，在图2中示例的这组实施例中，气体输送部218包括使温度控制气体在接近顶部边界206A的第一边界部分230处偏转的流动路径。可以在一些实施例中通过翼片、导流片、或者布置在电池组外或接近电池组的其它合适表面促进偏转。例如，在图2中示出的这组实施例中，可以把翼片(未示例以维持清楚性)放置得接近边界部分230以随着气体靠近电池组202使气体偏转。在图2中，电池组202处于由温度控制气体流的偏转限定的优角232内。可以以任何合适角度使流动路径偏转。在一些实施例中，由温度控制气体流的偏转限定的优角(电池组处于其中)可以是至少约200°、至少约230°、至少约250°、约200°与约270°之间、或者约230°与约270°之间。

温度控制气体的流动路径可以在一些实例中包括以下部分：在该部分中使温度控制气体在接近电池组的边界部分处偏转以使得流动路径改变方向以及通过边界部分进入电池组。例如，在图2中，电池组202包括顶部边界206A的多个边界部分234，温度控制气体在接近所述边界部分234处偏转以使得它进入电池组。图2中描绘的布置提供了多个温度控制气体进入点，这可允许电池组内的更均匀温度控制。虽然图2中示例的这组实施例包括被构建和布置为使得温度控制气体在相对于顶部边界206A基本上垂直的角度进入的进口点，但可以在其它实施例中采用任何其它合适的进入角度。

温度控制气体流动路径还可以在一些实施例中包括电池组内的一个或更多个以下部分：在所述部分处温度控制气体改变方向。例如，在图2中，流动路径包括温度控制气体从朝向下边界206传送改变为分别向后边界206B和前边界206D的方向的多个区域236。虽然图2中示例的这组实施例包括电池组内的90°方向改变，但可以把流动路径构建和布置成产生任何合适的方向改变。在图2中示例的这组实施例中，基本上没有温度控制气体从顶部边界206A传送到相对、底部边界206C，温度控制气体基本上全部分别离开后方边界206B和前方边界206D。

在一些情形中，可以通过电池组边界的相对较小部分把温度控制气体传送到电池组中。例如，在一些情形中，可以通过占据电池组边界的表面积的小于约5％、小于约10％、小于约25％、小于约50％的电池组边界的一部分(或多个部分)把温度控制气体基本上全部传送到电池组中。作为具体示例，在图2中示例的这组实施例中，通过只占据顶部边界206A的约25％表面积的顶部边界206A的一部分把温度控制气体基本上全部传送到电池组202中。在一些情形中，温度控制气体基本上全部可以通过包括以下至少一个尺度的电池组边界的一部分传送：该尺度大大地小于(例如，小于约50％、小于约25％、小于约10％、或者小于约5％)该边界的相应尺度。例如，在图2中，通过其传送气体的顶部边界206A的部分的深度240只跨越顶部边界206A的深度242的约25％。

在一些情形中，温度控制气体通过其进入电池组的电池组边界部分可以包括边界的几何中心。通过电池组边界的几何中心传送温度控制气体可以提供电池组内温度控制气体基本上均匀的分布，这可以在一些情形中引起均匀和更可控的热量传递。在一些实例中，进入部分所位于的边界以及气体通过其进入的部分的几何中心基本上对齐(例如，温度控制气体通过其进入的边界部分以该边界的几何中心为中心)。例如，在图2中示出的这组实施例中，温度控制气体通过其进入电池组的顶部边界206A的部分的几何中心以及顶部边界206A的几何中心均处于点250上。在一些实施例中，温度控制气体通过其进入电池组的电池组边界部分可以围绕边界的几何中心基本上均匀分布。

虽然已描述了电池组包括多个电化学可再充电电池的实施例，但其它实施例可以利用包括单个电化学可再充电电池的电池组。例如，在图3A中示例的这组实施例中，系统300包括：包括单个电池304的电池组302。在这组实施例中，从源310向电池组的顶部边界306A传送温度控制气体312。把温度控制气体通路构建和布置成使得温度控制气体在顶部边界306A的几何中心接触顶部边界306A、以及然后传送到边缘308A-D。在图3A中，基本上没有温度控制气体从电池组的一个边界传送到电池组的相对边界。在一些实施例中，可以构建和布置额外通路以使得把温度控制气体传送到(靠近)前边界306F、后边界306E、左侧边界306D、底边界306C、和/或右侧边界306B(的几何中心处)。

图3B包括另一组实施例的示意性示例，其中电池组包括单个电化学可再充电电池。在这组实施例中，从源310向电池单元304的顶部边界306A的边缘308B传送温度控制气体312。把温度控制气体通路构建和布置成使得温度控制气体接触顶部边界306A、以及然后被重定向得朝向边缘308A和308C。在图3B中，基本上没有温度控制气体从边界306B(经由边缘308B)传送到相对边界306D(经由边缘308D)。在一些实施例中，可以构建和布置额外通路以使得在前边界306F、后边界306E、左侧边界306D、底边界306C、和/或右侧边界306B上传送温度控制气体。

在本文中描述的方法和系统中，可以使用任何合适方法建立温度控制气体的流动。在一些情形中，可以使用泵和/或真空机传送温度控制气体。在一些情形中，可以由于电池组相对于温度控制气体的移动而相对于电池组传送温度控制气体。例如，在一些情形中，温度控制气体可以包括在汽车移动时通过进气歧管传送的周围空气。

温度控制气体分配和热传递系统可以在一些实施例中包括一个或更多个通道(例如，从温度控制气体源到电池组、电池组中的电池之间等)。本文中所使用的“通道”是指至少部分地引导流体流动的两个物品之间、或者基板或物品中或上的特征。通道可以具有任何横截面形状(圆形、半圆形、椭圆形、半椭圆形、三角形、不规则、方形或矩形等)以及可以被覆盖或不被覆盖。在完全被覆盖的实施例中，通道的至少一个部分可以具有完全封闭的横截面，或者可以除了它的入口和出口以外沿着它的整个长度完全封闭整个通道。通道还可以具有至少2∶1，更通常地至少3∶1、5∶1、或者10∶1或更大的高宽比(长度比平均横截面尺度)。

可以使用任何合适设备控制温度控制气体流动通路内流体流动的方向。在一些实施例中，可以把电池组内电池的表面布置成获得期望的流体轮廓。在一些情形中，可以使用系统内(例如，电池组内)的一个或更多个翼片来控制流体轮廓。例如，图1B包括可以把气流的一部分从气体输送部118到热交换部120重定向的多个可选翼片180(为了清楚起见在图1A中未示例)。除了控制系统内的气体流动之外，翼片的使用还可以减小流动路径内的小规模回流(例如，涡流形成)，因而产生通过电池组的更可预测流动。作为另一实例，可以把一个或更多个翼片放置在例如图2中示例的系统200的气体输送部218内以把温度控制气体在电池组内的电池之间的流动重定向。在一些实施例中，可以采用多个翼片，每个翼片的长度和/或宽度相同。在其它情形中，多个翼片可以是两个或更多个尺寸(例如，长度、横截面宽度等)。

2010年4月16日提交的题为“Battery Temperature Control”的美国临时专利申请No.61/325,063为了所有目的经引用而整体结合于此。

虽然已在本文中描述和示例了本发明的数个实施例，但本领域技术人员将会易于构思用于执行功能和/或获得本文中描述的优点中的一个或更多个优点和/或结果的各种其它装置和/或结构，认为这些变化和/或修改中的每个都在本发明的范围内。更通常地，本领域技术人员将会易于理解，本文中描述的所有参数、尺度、材料以及配置是要作为示范性的，实际参数、尺度、材料、和/或配置将会取决于使用本发明教导的具体应用。本领域技术人员将会使用例程实验能够断定、或者认识到本文中描述的本发明具体实施例的许多等同内容。因此将会理解，只通过示例呈现以上实施例，在所附权利要求及其等同内容的范围内，可以并非如具体描述和要求的那样实施本发明。本发明针对本文中描述的各特征、系统、物品、材料、工具、和/或方法。另外，在两个或更多个特征、系统、物品、材料、工具、和/或方法不相互不一致的情况下，本发明的范围内包括这些特征、系统、物品、材料、工具、和/或方法的任何组合。

应当把在说明书中和在权利要求中所使用的不定冠词“一”理解成意思是“至少一个”，除非在清楚表明与此相反的情况下。

应当把此处在说明书中和在权利要求中所使用的用语“和/或”理解成意思是如此结合的元素(即，在一些情形中结合存在以及在其它情形中不关联存在的元素)中的“任一个或二者”。除了清楚表明相反的情况之外，无论是否与具体标识出的那些元素相关或不相关，可以可选地存在与通过“和/或”语句具体标识出的元素不同的其它元素。因此，作为非限制性示例，对“A和/或B”的引用在结合诸如“包括”的开放式语言使用时可以在一个实施例中是指A而没有B(可选地包括除了B以外的元素)；在另一实施例中是指B而没有A(可选地包括除了A以外的元素)；在又一实施例中是指A和B二者(可选地包括其它元素)；等等。

如此处在说明书中和在权利要求中所使用的，应当把“或”理解成含义与如以上所定义的“和/或”相同。例如，当在列表中把项目分开时，应当把“或”或者“和/或”解释成包括性的，即，包括许多元素或元素列表、以及可选地，额外未列出的项目中的至少一个、但是也包括多于一个。只有清楚表明与此相反的用语，如，“只有一个”或“确切一个”、或者在权利要求中使用时的“由……组成”将会是指包括许多元素或元素列表中的确切一个元素。通常，应当在通过排除性的用语(诸如，“任一个”、“一个”、“只有一个”、或者“确切一个”等)一起使用时把本文中所使用的术语“或”只解释成表明排除性的替选(即，“一个或者另一个但并非二者”)。“主要由……组成”在权利要求中使用时应该具有如专利法的领域中所使用的普通含义。

如此处在说明书中和在权利要求中所使用的，应当把引用一个或更多个元素的列表的用语“至少一个”理解成意思是从元素列表中的元素中的任何一个或更多个元素中选择的至少一个元素，但是并非必定包括元素的列表内具体列出的每个和各个元素中的至少一个元素以及不排除元素的列表中元素的任何组合。此定义还允许，无论是否与具体标识出的那些元素相关或不相关，可以可选地存在除了用语“至少一个”指代的元素的列表内具体标识出的元素以外的元素。因而，作为非限制性实例，“A和B中的至少一个”(或者等同地，“A或B中的至少一个”，或者等同地“A和/或B中的至少一个”)可以在一个实施例中是指至少一个、可选地包括多于一个A，B不存在(以及可选地包括除了B以外的元素)；在另一实施例中是指至少一个、可选地包括多于一个B，A不存在(以及可选地包括除了A以外的元素)；在又一实施例中是指至少一个、可选地包括多于一个A，以及至少一个、可选地包括多于一个B(以及可选地包括其它元素)；等等。

在权利要求中、以及在以上说明书中，应当把所有过渡用语(诸如“包括”、“包括有”、“携带”、“具有”、“包含”、“涉及”、“持有”等)理解成开放式的，即，意思是包括但不限于。如United States Patent Office Manual of Patent Examining Procedures，Section 2111.03中所描述的，只有过渡用语“由……组成”和“主要由……组成”应当分别是封闭式或半封闭式的过渡用语。

Claims (19)

1.一种用于控制电池组内的温度的系统，包括：

电池组，包括至少一个电化学可再充电电池；

温度控制气体的源；以及

温度控制气体分配和热传递系统，包括：

用于向所述电池组输送温度控制气体的至少一个气体输送部，以 及

在所述气体输送部的下游，与所述电池组的表面基本平行并具有流动方向的至少一个热交换部，其中，所述热交换部仅穿过所述电池组的一部分，该部分比在与所述热交换部的流动方向基本平行的方向上测量的电池组尺度短。

2.如权利要求1所述的系统，其中，所述热交换部仅穿过所述电池组的一部分，该部分的长度基本上等于或小于在与所述热交换部的流动方向基本平行的方向上测量的电池组尺度的约50％。

3.一种用于控制电池组内的温度的系统，包括：

电池组，包括至少一个电化学可再充电电池；

温度控制气体的源；以及

温度控制气体分配和热传递系统，被构建和布置为使得所述温度控制气体的至少一部分不从所述电池组的一个边界传送到所述电池组的相对边界。

4.如权利要求3所述的系统，其中，所述温度控制气体分配和热传递系统被构建和布置为使得所述温度控制气体的至少一部分沿着以下长度传送：该长度基本等于或小于在与所述温度控制气体在温度控制气体入口处的流动方向基本上平行的方向上测量的电池组尺度的约75％。

5.如权利要求3所述的系统，其中，基本上全部所述温度控制气体通过部分电池组边界传送到所述电池组中，该部分电池组边界占据所述电池组边界的表面积的小于约50％。

6.一种用于控制电池组内的温度的系统，包括：

电池组，包括电化学可再充电电池；

温度控制气体的源；以及

温度控制气体分配和热传递系统，包括流动路径，所述流动路径包括：

第一部分，指向所述电池组的第一边界部分，在接近所述第一边界部分处偏转以使得所述流动路径改变方向，所述电池组处于由所述流动路径的方向限定的优角内，以及

第二部分，在接近所述电池组的第二边界部分处偏转以使得所述流动路径改变方向并通过所述第二边界部分进入所述电池组。

7.如权利要求6所述的系统，其中，所述优角在约200°与约270°之间。

8.一种用于控制电池组内温度的系统，包括：

电池组，包括电化学可再充电电池；

温度控制气体的源；以及

温度控制气体分配和热传递系统，包括流动路径，所述流动路径包括：

第一部分，在接近所述电池组的边界处偏转以使得所述流动路径改变方向并通过所述边界进入所述电池组体，以及

第二部分，在所述电池组内偏转以使得所述流动路径改变方向。

9.一种用于控制电池组内的温度的方法，包括：

在所述电池组的表面的至少一部分上建立温度控制气体的流动，其中，所述温度控制气体的至少一部分不从所述电池组的一个边界传送到所述电池组的相对边界。

10.如权利要求9所述的方法，其中，所述温度控制气体的至少一部分沿着以下长度传送：该长度基本等于或小于在与所述温度控制气体在温度控制气体入口处的流动方向基本上平行的方向上测量的电池组尺度的约75％。

11.如前述权利要求中任一项所述的系统或方法，其中，所述温度控制气体用来冷却所述电池组的至少一部分。

12.如前述权利要求中任一项所述的系统或方法，其中，所述温度控制气体用来加热所述电池组的至少一部分。

13.如前述权利要求中任一项所述的系统或方法，其中，所述温度控制气体包括空气。

14.如前述权利要求中任一项所述的系统或方法，其中，通过所述电池组传送的温度控制气体的至少约50％不从所述电池组的一个边界传送到所述电池组的相对边界。

15.如前述权利要求中任一项所述的系统，进一步包括至少一个翼片，所述至少一个翼片至少部分地引导流体在所述温度控制气体分配和热传递系统内的流动。

16.如前述权利要求中任一项所述的系统或方法，其中，所述电池组被构建和布置为至少部分地向交通工具供电。

17.如前述权利要求中任一项所述的系统或方法，其中，所述电池组被构建和布置为至少部分地向交通工具的传动系统供电。

18.如权利要求1、3和9中任一项所述的系统或方法，其中，所述电池组包含单个电化学可再充电电池。

19.如权利要求1、3和9中任一项所述的系统或方法，其中，所述电池组包括多个电化学可再充电电池。

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