CN114080720B - 用于接收和冷却插入模块的接收装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种用于接收和冷却至少一个插入模块(11)的接收装置(10)，所述至少一个插入模块(11)可以被引入到所述接收装置(10)的对应的接收区域(12)中以便操作所述插入模块，并且所述至少一个插入模块(11)在其操作期间产生废热(Q)，所述废热经由附接到所述插入模块(11)的一个或多个热管(13)被输送到所述接收装置(10)的至少一个散热片(14)。

Description

用于接收和冷却插入模块的接收装置
技术领域
本发明涉及一种包括至少一个插入模块和用于接收和冷却所述至少一个插入模块的接收装置的系统，所述至少一个插入模块在操作期间产生废热。
背景技术
使用能量存储设备单元以便向耗电器供应电能。在操作期间，能量存储设备单元产生废热，使得在许多情况下，能量存储设备单元需要冷却过程。在这种情况下，大多数固定式电池存储设备使用空气冷却。能量存储设备单元可以集成到例如容纳在19英寸接收机架中的电池模块中。除了空气冷却式电池模块之外，液体冷却式电池模块也用于机架系统中。然而，在常规机架系统的情况下，电池模块单独连接到冷却剂回路。这使电池模块的更换以及所述电池模块的维护相当复杂。
WO2018/051712A1公开了一种蓄电池单元，其中，在蓄电池单元的壳体的开口区域中，热管被提供在蓄电池模块的外部。DE102015202602A1公开了一种具有电池柜门的电池柜，并且风扇被提供在所述电池柜门的内侧上。US2018/042140A1公开了一种液体冷却装置。该装置包括液体冷却服务器柜I、液体冷却装置II和门冷水热交换装置III。JP2011249225A公开了一种包括三个中空蓄电池保持板的蓄电池模块，并且在每种情况下，彼此相邻布置的多个蓄电池单元的层被提供在所述蓄电池保持板之间。根据CN206524363U，电池组附接到搁架并且彼此电连接。
发明内容
因此，本发明的目的是提供一种用于冷却插入模块(特别是能量存储设备插入模块)的装置，并且所述装置一方面为插入模块提供有效的冷却程序，并且另一方面允许插入模块的简单更换和维护。
根据本发明，该目的通过一种具有在权利要求1中公开的特征的包括至少一个插入模块和接收装置的系统来实现。
根据本发明的包括至少一个插入模块和接收装置的系统使得以简单的方式更换插入模块而不需要中断冷却回路成为可能。
另一个优点在于，插入模块可以插入到接收装置的对应的接收隔室中和从接收装置的对应的接收隔室中取出，使得便于被提供在插入模块中的部件的检查和/或维护。
在根据本发明的包括至少一个插入模块和接收装置的系统的一个可能实施例的情况下，热管以平行于插入模块插入到接收装置的对应的接收隔室中的插入方向延伸的方式附接到插入模块的壳体。
在根据本发明的包括至少一个插入模块和接收装置的系统的另一可能的替代实施例的情况下，热管以相对于插入模块插入到接收隔室中的插入方向横向延伸的方式附接到插入模块的壳体。
此外，在另一可能实施例的情况下，热管以相对于插入方向平行以及横向延伸的方式附接到插入模块的壳体。
使用热管用于散热使得提供在操作期间产生的废热的特别有效的输送或排放成为可能。
在根据本发明的包括至少一个插入模块和接收装置的系统的另一可能实施例的情况下，热管以牢固结合的方式附接到插入模块的壳体。
在根据本发明的包括至少一个插入模块和接收装置的系统的另一可能实施例的情况下，热管以非强制锁定方式附接到插入模块的壳体。
在根据本发明的接收装置的另一可能实施例的情况下，热管以强制锁定方式附接到插入模块的壳体。
在根据本发明的包括至少一个插入模块和接收装置的系统的另一可能实施例的情况下，热管包括朝向接收装置的冷却主体连续地或分阶段地增加的横截面。
因此，散热的效率额外增加。
在根据本发明的包括至少一个插入模块和接收装置的系统的另一可能实施例的情况下，热管以笔直延伸的方式或以曲折的方式附接到插入模块的壳体。
在根据本发明的包括至少一个插入模块和接收装置的系统的另一可能实施例的情况下，热管附接到插入模块的壳体的上侧和/或下侧。
在根据本发明的接收装置的另一可能实施例的情况下，热管附接到插入模块的壳体的一个或两个侧壁。
在根据本发明的包括至少一个插入模块和接收装置的系统的情况下，一旦插入模块已经完全插入到接收装置的接收隔室中，插入模块的壳体和/或以在插入方向上平行延伸的方式附接到插入模块的壳体的热管的端面就使用接触压力机械地压靠在接收装置的冷却主体上。
在根据本发明的包括至少一个插入模块和接收装置的系统的情况下，机械插入模块锁定元件特别地通过弹簧产生接触压力，并且一旦插入模块已经完全插入到接纳装置的接纳隔室中，插入模块的壳体和/或以在插入方向上平行延伸的方式附接到其上的热管的端面就压靠在接纳装置的冷却主体上。
在根据本发明的包括至少一个插入模块和接收装置的系统的另一可能实施例的情况下，至少一个导热耦合元件、特别是弹性耦合元件被提供在冷却主体上，并且一旦插入模块已经完全插入到接收装置的接收隔室中，插入模块的壳体和/或以在插入方向ER上与其平行延伸的附接的热管的端面就压靠在所述弹性耦合元件上，以便在插入模块的壳体和接收装置的冷却主体之间产生热耦合。
在根据本发明的包括至少一个插入模块和接收装置的系统的另一可能实施例的情况下，接收装置的冷却主体是液体冷却式冷却主体，该液体冷却式冷却主体通过流过冷却主体的冷却剂来冷却。
在根据本发明的包括至少一个插入模块和接收装置的系统的另一可能实施例的情况下，以相对于插入方向横向延伸的方式附接的热管将插入模块的废热输送到被提供在侧面上的接收装置的两个冷却主体。
在根据本发明的包括至少一个插入模块和接收装置的系统的另一可能实施例的情况下，附接到插入模块的壳体的热管以大于1000W/mK的热导率输送插入模块的废热。
在根据本发明的包括至少一个插入模块和接收装置的系统的另一可能实施例的情况下，至少一个温度传感器附接到插入模块的壳体，并且温度传感器监测插入模块的壳体的壳体温度并向接收装置的本地控制器和/或中央控制器报告。
在另一可能的实施例变型的情况下，一旦超过临界温度阈值，控制器就通过致动器和/或通过释放机械插入模块锁定元件而将插入模块滑出接收装置的接收隔室。
此外，根据另一方面，本发明提供了一种能量储存装置架系统，所述能量储存装置架系统用于储存电能，并且具有根据本发明的第一方面的用于接收至少一个插入模块的接收装置，其中每个插入模块包含多个能量储存设备单元。
此外，根据另一方面，本发明提供了一种具有电动机的车辆，所述电动机从根据本发明的第二方面的能量存储设备机架系统汲取其供应能量。
此外，根据另一方面，本发明提供了一种计算机机架系统，所述计算机机架系统用于操作计算机，并且具有根据本发明的第一方面的用于接收至少一个插入模块的接收装置，其中每个插入模块包含计算机，特别是服务器。
因此，根据本发明的包括至少一个插入模块和接收装置的用于接收和冷却所述至少一个插入模块的系统也可以用于能量储存设备单元模块以及用于包含电力部件的模块。
此外，下面参考附图进一步解释根据本发明的用于接收和冷却插入模块的接收装置的可能实施例。
附图说明
在附图中：
图1示出了示意性剖视图，以便示出根据本发明的接收装置的示例性实施例；
图2示出了另一示意性剖视图，以便解释根据本发明的接收装置的功能；
图3示出了根据本发明的具有两部分冷却系统的接收装置的示例性实施例；
图4示出了具有平行于插入方向提供的多个热管的插入模块的平面图，以便示出根据本发明的接收装置的示例性实施例；
图5示出了通过具有热流的热管的冷却过程的示意图，其被示意性地示出以便解释根据本发明的接收装置的功能；
图6示出了通过具有热流的热管的另一可能的冷却过程的示意图，其被示意性地示出以便解释根据本发明的接收装置的另一示例性实施例的功能；
图7、8示出了示意图，以便解释根据本发明的接收装置的另外的具体示例性实施例；
图9示出了剖视图，以便示出根据本发明的接收装置的另一特定示例性实施例。
具体实施方式
如从根据图1的示意性剖视图显而易见的，图1所示的接收装置10的实施例包括多个接收隔室12-i，以便接收对应数量的插入模块11-i。在所示的示例性实施例的情况下，接收装置10被提供为以便接收三个插入模块11-1、11-2、11-3，所述三个插入模块11-1、11-2、11-3彼此上下布置。在每种情况下，插入模块11-i可以在插入方向ER上插入或推动到接收装置10的对应接收隔室12-i中。插入模块11-i在其操作期间产生废热Q。该废热Q经由附接到插入模块11的一个或多个热管13输送到接收装置10的至少一个对应的冷却主体14-i，如图1中示意性地示出的。在图1所示的示例性实施例的情况下，每个插入模块11-i包括壳体，其中在每种情况下，热管13A、13B附接到壳体的上侧和下侧，并且所述热管将废热Q输送到接收装置10的对应的冷却主体14-i。在图1所示的示例性实施例的情况下，热管13在每种情况下平行于相关的插入模块11-i插入到对应的接收隔室12-i中的插入方向ER附接到不同插入模块11-i的壳体15。在图1所示的示例性实施例中，用于插入插入模块11-i的插入方向ER是水平的。图1所示的插入模块11-i在每种情况下可以包含多个能量存储设备单元，特别是电池单元。在该示例性实施例的情况下，插入模块11-i形成用于耗能器的电力供应的能量存储设备插入模块。在能量存储设备插入模块11-i的操作期间，在插入模块11-i中产生废热Q，并且所述废热经由相应插入模块的壳体15和附接到其上的热管13A、13B输送到接收装置10的相应冷却主体14-i。替代地或附加地，插入模块11-i还可以包含在其操作期间产生废热Q的电力部件，并且所述废热经由热管13输送到对应的冷却主体14。
热管13可以以不同的方式附接到插入模块11-i的壳体15。热管可以以牢固结合的方式、非强制锁定的方式或强制锁定的方式附接到插入模块11的壳体15。根据应用情况，热管13可以包括不同的横截面。热管13A、13B的横截面可以是例如圆形、正方形、矩形、三角形或椭圆形。此外，热管13的横截面可以在接收装置10的相关冷却主体14的方向上连续地或分阶段地增加，如图7、8中示意性地示出的。因此，在输送走热量Q的情况下，可以另外增加效率。在一个可能的实施例的情况下，热管13可以以笔直延伸的方式附接到对应的插入模块11的壳体15。在替代实施例的情况下，热管13也可以以曲折方式延伸的方式附接到插入模块11的壳体15。在根据本发明的接收装置10的一个可能实施例的情况下，热管13附接到插入模块11的壳体15的上侧和/或下侧，也如图1中示意性地示出的。此外，热管13也可以附接到插入模块11的壳体15的一个或两个侧壁。一旦插入模块11已经在最大可能的程度上完全插入到相关联的接收装置10的接收隔室12中，插入模块11的壳体15和/或以在插入方向ER上平行延伸的方式附接到其上的热管13A、13B的端面就使用接触压力机械地F压靠在接收装置10的冷却主体14上，如图1中示意性地指示的。机械接触压力F通过机械锁定元件产生，特别是通过机械弹簧产生，并且一旦插入模块11已经完全插入到接收装置10的相关联的接收隔室12中，插入元件11的壳体15和/或以在插入方向ER上平行延伸的方式连接到其上的热管13A、13B的端面就使用所述弹簧压靠接收装置10的冷却主体14。此外，至少一个导热耦合元件可以被提供在冷却主体14上，并且一旦插入模块11完全插入到接收装置10的接收隔室12中，插入模块11的壳体15和/或以在插入方向ER上平行延伸的方式附接到其上的热管13A、13B的端面就压靠在所述至少一个导热耦合元件上，以便在插入模块11的壳体15和接收装置10的冷却主体14之间产生有效的热耦合。在优选实施例的情况下，导热耦合元件包括由弹性材料实施的弹性耦合元件。
在根据本发明的接收装置10的一个可能实施例的情况下，冷却主体14-i包括液体冷却的冷却主体。这些通过流过冷却主体14的冷却剂来冷却。不同的冷却主体14-i可以在共同冷却剂回路中彼此串联连接。替代地，接收装置10的每个冷却主体14-i可以被提供在专用的单独冷却回路中。在根据本发明的接收装置10的另一可能实施例的情况下，还可以提供以相对于插入方向ER横向延伸的方式附接的热管13，并且所述热管将插入模块11的废热Q输送到被提供在侧面上的接收装置10的两个冷却主体，如图3中示意性地示出的。附接到插入模块11的壳体15的热管13以优选地大于1000W/mK的热导率输送插入模块11的废热Q。
在图1中示意性地示出的接收装置10的一个可能实施例的情况下，至少一个温度传感器18附接到插入模块11的每个壳体15，并且所述温度传感器监测插入模块11的壳体15的壳体温度T，并向接收装置10的本地控制器和/或设备的中央控制器报告。在一个实施例变型的情况下，例如控制器可以监测插入模块11的壳体15的壳体温度T，并且在适用的情况下，一旦超过临界温度阈值，所述控制器就可以通过致动器和/或通过释放机械插入模块锁定元件而滑出相应的接收隔室12。
使用图1所示的接收装置10以便接收多个插入模块11，所述多个插入模块11在每种情况下包含多个能量存储设备单元以便供应能量。因此，在该实施例的情况下，图1所示的接收装置10形成能量存储设备机架系统，以便使用集成到不同插入模块11-i中的多个能量存储设备单元来存储电能。
此外，在每种情况下，电力部件可以容纳在不同的插入模块11-i中，并且所述电力部件在操作期间产生废热Q。这些电力部件也可以例如集成到计算机中，特别是集成到服务器中。在该实施例变型的情况下，图1所示的接收装置10相应地形成用于操作容纳在接收装置10的不同插入模块中的计算机的计算机机架系统。
图1所示的形成机架系统的接收装置10特别适合于构造用于移动和固定应用的可扩展且维护友好的电池存储设备。在这种情况下，能量存储设备包括紧固在特定安装框架中的多个独立插入模块11-i。该安装框架包括对应数量的接收隔室12-i。不同的插入模块11-i可以在其相应的壳体后侧上或经由其两个端面热耦合或有时附接到对应的冷却主体14。在一个可能的实施例的情况下，导热膏被提供在插入模块11的壳体15的端壁和对应的冷却主体14之间。该导热膏促进热的输送，并且此外可以补偿生产公差。导热膏确保最佳的热传递。冷却剂流过的管道系统、冷却剂流过的冷却板或冷却剂流过的中空轮廓可以被提供为冷却主体14。例如，水和冷却器保护剂的混合物可以用作冷却剂。
图2示出了所使用的冷却原理的示意性剖视图。图2示出了被推入对应的接收隔室12中的插入模块11的示意图。在图2所示的示例性实施例的情况下，圆柱形能量存储设备单元或电池单元1被提供在插入模块11中，并且所述圆柱形能量存储设备单元或电池单元在每种情况下包括两个电极2、3。电能储存设备电池1-i中的每一个包括第一或正电极2-i和第二或负电极3-i。在一个可能实施例的情况中，接触元件4-i也可以被提供在电能储存设备电池的正极2-i上，如例如图9所示。接触元件5-i同样可以被提供在负极3-i上，如图9所示。在这种情况下，接触元件4、5形成连接元件，该连接元件包括弹性接触装置材料，该弹性接触装置材料优选地是导电且导热的，并且可以从在垂直于能量存储设备单元1-i的电池电极的接触表面的方向上的长度膨胀的变化获得弹性变形。在一个可能的实施例的情况下，电路板7、8形成插入模块11的壳体15的上侧和下侧。电路板7、8可以例如被构造成如图9所示的。在图2所示的示例性实施例的情况下，包含多个能量存储设备单元1-i的插入模块或能量存储设备模块11可以在插入方向ER上从左侧朝向手侧被推动到相应的接收隔室12中。在这种情况下，壳体15在端面侧上压靠在对应的冷却主体14上。在图2所示的示例性实施例的情况下，电路板7、8可以以直角成角度的方式被提供在壳体15的端面上，并且一旦插入模块11已经完全插入到相应的接收隔室12中，电路板7、8就可以作为引导板压到冷却主体14上。在一个可能的实施例的情况下，导热膏层16可以被提供在壳体15的端面和冷却主体14之间，以便消散由热管13A、13B在冷却主体14的方向上输送的热量Q。导热膏层16的提供是可选的。在一个替代实施例的情况下，壳体15的端面直接压靠在冷却主体14上。此外，在一个可能的实施例的情况下，热耦合的导热塑料层可以被提供在壳体15的端面和冷却主体14之间。在图2所示的实施例的情况下，热管13A、13B以平行于插入方向ER的方式附接到插入模块11的壳体15，并且在对应的冷却主体14的方向上从能量存储设备单元1输送走所释放的热量Q。在图2所示的示例性实施例的情况下，热管13A、13B包括均匀的圆形横截面。替代地，热管13A、13B还可以包括朝向接收装置10的冷却主体14连续地或分阶段地增加的横截面，如图7、8中示意性地示出的。在图2所示的实施例的情况下，热管13A、13B附接到插入模块11的壳体15的上侧和下侧。在图2所示的实施例的情况下，一旦插入模块11已经完全插入接收装置10的接收隔室12中，就使用接触压力F将插入模块11的壳体15机械地压靠在冷却主体14上。
接触压力F可以通过插入模块锁定元件产生，该插入模块锁定元件包含弹簧元件17。此外，接触压力F也可以通过将插入模块11的壳体15旋拧到接收隔室12中来实现。在本发明的情况下，插入模块11的壳体15不旋拧到接收隔室12中，而是在到达滑入位置之后通过插入模块锁定元件以可释放的方式锁定。用户可以释放锁定装置，并且可以通过致动该机械插入模块锁定元件来使插入模块11逆着插入方向ER滑出接收隔室10。在一个可能的实施例的情况下，插入模块11例如通过辊机械地安装，使得所述插入模块可以优选地以与抽屉类似的方式在接收隔室12内水平地来回滑动。一旦插入模块11已经在插入方向ER上完全滑入到接收装置10中，附接在插入模块11的前侧上的插入模块锁定元件就确保可释放的锁定布置，其中，同时接触压力F将插入模块11的滑入式壳体15的端面压靠在冷却主体14上，以便实现最佳的热耦合。优选的是，导热耦合元件可以被提供在壳体15的端面和/或热管13的端面与插入模块11的壳体15之间，和/或一旦插入模块11已经完全插入接收装置10的接收隔室12中并通过机械插入模块锁定元件以可释放方式锁定，以在插入方向ER上平行延伸的方式附接到其上的热管的端面就使用接触压力F压靠在所述导热耦合元件上。机械插入模块锁定元件可以包括例如夹子紧固装置。.
为了实现插入模块上的均匀温度分布，热管13附接到壳体表面的外部，特别是附接在上侧和下侧上，如图2中示意性地示出的。这些被动式热交换器使用工作介质的蒸发焓并实现为常规金属传导材料(特别是铜)多倍的热导率。在操作点中，热管13的长度上的温度梯度不大于3至4Kelvin，因此使得包含在插入模块11中的能量存储设备单元1的均匀温度控制成为可能。此外，热管13相对于常规铜轨提供了所述热管显著更轻的显著优点。由于毛细效应的使用，热管13基本上独立于其位置而起作用，以便输送冷凝物。用于传递热量的传递功率取决于热管13的安装角度α。在这种情况下，热管13相对于水平插入方向ER的安装角度α可以适应于相应的应用情况。插入模块11的排出的热量经由热管13在大的表面积上被吸收，并且在朝向冷却主体14的方向上被输送。在这种情况下，在操作范围内在热管13的长度上形成更小摄氏度的更低温度梯度ΔT，这引起插入模块11内的能量存储设备单元1的特别均匀的温度分布。
如从根据图2的示意性剖视图显而易见的，与常规冷却系统相比，不同的插入模块11(特别是能量存储设备模块)不直接结合到冷却剂回路中。因此，在更换插入模块11的情况下，特别是在更换能量存储设备模块的情况下，省略了用于组装冷却软管的费用。此外，省略了用于冷却回路的排气的费用。因此，与常规冷却系统相比，在更换能量存储设备模块或插入模块11的情况下显著减少了必要组装时间。另一个优点在于，在根据本发明的接收装置10的情况下，连接元件(特别是快速耦合器)被插入冷却剂回路中。因此，显著降低了泄漏的风险或冷却剂逸出的风险。
根据本发明的接收装置10提供了插入模块11与相应的冷却主体14的特别有效的热连接。此外，热管13确保插入模块11中的热量的均匀分布。插入模块11(特别是能量存储设备模块)可以简单且快速地安装，并且此外可以快速且安全地更换。由于插入模块11可以在插入模块锁定元件被释放之后以简单的方式逆着插入方向ER滑出对应的接收隔室12，因此用户可以快速地检查、维护或修理集成到插入模块11中的部件，特别是能量存储设备单元1或电力部件。
一个或多个温度传感器也可以附接到插入模块11的壳体15，并且所述温度传感器将插入模块11的壳体15的壳体温度T报告给本地控制器或中央控制器。本地或中央控制器可以根据报告的温度T控制或调节通过冷却主体14提供的冷却，例如通过附接在冷却剂回路中的泵。此外，在超过临界温度阈值的情况下，本地或中央控制器可以自动滑出相关的插入模块11，例如通过致动器和/或通过释放机械插入模块锁定元件，以便防止对包含在插入模块11中的部件(特别是存储设备单元1或电力部件)的损坏。
图3示意性地示出了具有两部分冷却系统的接收装置10的一个实施例的视图。在该实施例变型的情况下，两个单独的冷却管线19A、19B流过冷却主体14。热管13A、13B的端部区段经由成角度的导热元件20A、20B热耦合到冷却主体14的表面。
图4示出了具有六个热管13-1至13-6的插入模块11的平面图，所述热管13-1至13-6在每种情况下平行设置。热管13-i之间的距离可以根据应用情况而改变。在图4所示的实施例的情况下，热管13-i被提供在插入模块壳体15的上侧或下侧上，并且以平行于插入方向ER的方式行进。
图5示出了通过附接到插入模块11的壳体15的热管13的冷却程序的示意图。热管13-1、13-2、13-3、13-4吸收所散发的热量Q并将所述热量朝向图5中示意性地示出的冷却主体14输送，并且冷却剂流过所述冷却主体。在图5所示的实施例的情况下，热管13以平行于插入模块11的插入方向ER笔直延伸的方式行进。替代地，热管13也可以被提供为以曲折的方式在插入模块11的壳体15上行进。
图6示出了可能实施例的另一示意图，其中插入模块11通过热管13来冷却。在图6所示的实施例变型的情况下，平行布置的三个热管13-1、13-2、13-3相对于插入方向ER横向地行进，并且所述热管将所产生的热量排放到附接到侧面的两个冷却主体14A、14B中，并且冷却剂在每种情况下流过所述冷却主体。
图5、6所示的两个实施例的组合也是可能的。
在一个可能的实施例的情况下，图1至6所示的热管13可以以可释放的方式附接到插入模块11的壳体15(例如夹在其上)。这使得可以使热管13的数量和集中度适合于集成到插入模块11中的部件的功率损耗。
根据应用情况，热管13还可以包括不同的横截面。在一个可能的实施例的情况下，热管13包括朝向冷却主体(换句话说，在插入方向ER上)连续地或分阶段地增加的横截面，如图7、8中示意性地示出的。
图9示出了其中插入模块11的壳体15通过相对放置的电路板7、8形成的特定实施例。在这种情况下分别使用电路板7、8，以便将经由接触元件从能量存储设备单元1-i获得的电流I与经由接触元件获得的热流Q°s分开。如从图9显而易见的，从电储存设备单元1-i的端面开始，热流Q°s经由导热接触元件4、5流至上电路板7和下电路板8。电路板7、8以它们将经由接触元件从能量存储设备单元1-i获得的电流I与经由相同的接触元件获得的热流Q°s分开的这种方式构造。端面侧热流Q°s直接排放到热管13A、13B，热管13A、13B将所吸收的热量朝向接收装置10的冷却主体14输送。
为了将端面侧热流Q°s与电流I分开，两个电路板7、8由不同的层构成。上电路板7具有导热且导电的第一层7-1，该第一层7-1直接置靠在上接触元件4-i上。该第一电层7-1横向地释放经由接触元件流动的电流I，如图9中示意性地示出的。此外，导电且导热层7-1将在每种情况下经由接触元件4-i流动的热流Q°s传递到电路板7的第二导热层7-2。电路板7的该第二导热层7-2将由第一层7-1接收的热流Q°s散发到导热管13A。在图9所示的示例性实施例的情况下，电绝缘中间层7-3位于电路板7的第一导热且导电层7-1与第二导热层7-2之间，并且只要第二导热层7-2是导电的，所述电绝缘中间层就是必要的。第一导电且导热层7-1的厚度d1例如在20至500μm的范围内。第二至少导热层7-2的厚度d2可以在例如1mm至5mm的范围内。在优选实施例的情况下，电路板7的第二导热层7-2比第一电路板7的第一导电且导热层7-1更厚。中间层7-3优选地包括在优选实施例的情况下相对薄的厚度d3，其中厚度d3小于对应电路板7的两个其余层7-1、7-2的厚度d1和厚度d2。中间层7-3由电绝缘材料实施，然而该电绝缘材料是导热的，因此热流Q°s可以流过所述中间层，如图9中示意性地示出的。下电路板8被相应地构造，以便在所示的示例性实施例的情况下将热流Q°s传递到下热管13B，并且同时使得电流I成为可能。在一个可能的实施例的情况下，不同的能量存储设备单元1-i可以插入支撑结构6中，该支撑结构6例如由电绝缘合成材料实施。在优选实施例的情况下，支撑结构6的材料包括热导率，因此存在于能量储存设备单元1-i的壳体表面上的热量也可以作为热流Q°m经由支撑结构6流走。
电熔丝元件9-1、9-2(例如保护熔丝)可以被提供在电路板7、8的两个导电且导热层7-1、8-1中的一个上。
根据本发明的接收装置10的其他实施例是可能的。例如，在一个实施例变型的情况下，热管13也可以集成到支撑结构6中，以便经由壳体15将热流Q°m排放到冷却主体14。例如可以提供具有能量存储设备单元1的插入模块11，以便驱动车辆的电动机。在该实施例的情况下，图1所示的接收装置10集成到车辆的壳体中或放置在车辆的装载区域上。在一个可能的实施例的情况下，接收装置10的接收框架由耐火材料实施。在一个可能的实施例的情况下，插入模块11的壳体15是封闭的，以便将热量向上以及向下排放到冷却主体14。在一个可能的实施例变型的情况下，插入模块11的壳体15包括在上侧上的盖，并且所述盖可以以简单的方式移除，以便能够检查集成在插入模块11内的部件。在另一可能的实施例变型的情况下，插入模块11的壳体15向上打开，因此插入模块11在一定程度上形成抽屉，并且包含在所述抽屉中的部件可以在滑出插入模块11之后由用户直接检查并且在适用的情况下更换。
附图标记
1 能量存储设备单元
2 第一极
3 第二极
4、5 接触元件
6 支撑结构
7、8 电路板
9 电熔丝元件
10 接收装置
11 插入模块
12 接收隔室
13 热管
14 冷却主体
15 插入模块壳体
16 热耦合元件
17 锁定元件
18 温度传感器
19A、19B 冷却管线
20A、20B 导热元件

Claims (16)

1.一种包括至少一个插入模块(11)和接收装置(10)的系统，所述接收装置(10)用于接收和冷却所述至少一个插入模块(11)，其中所述至少一个插入模块(11)能够插入所述接收装置(10)的对应的接收隔室(12)中以用于其操作，并且在其操作期间产生废热，所述废热经由附接到所述插入模块(11)的一个或多个热管(13)被输送到所述接收装置(10)的至少一个冷却主体(14)，其中一旦所述插入模块(11)已经完全插入到所述接收装置(10)的所述接收隔室(12)中，就使用由机械插入模块锁定元件产生的接触压力将所述插入模块(11)的壳体(15)和/或以在插入方向上平行延伸的方式附接到所述插入模块(11)的壳体(15)的所述热管(13)的端面机械地压靠在所述接收装置(10)的所述冷却主体(14)上。
2.根据权利要求1所述的系统，
其中，所述热管(13)以相对于所述插入模块(11)插入到所述接收隔室(12)中的所述插入方向平行和/或横向延伸的方式附接到所述插入模块(11)的所述壳体(15)。
3.根据权利要求1或2所述的系统，
其中，所述插入模块(11)包括能量存储设备单元(1)，并且耗电器能够连接到所述能量存储设备单元，和/或所述插入模块(11)包括在操作期间产生废热的电力部件。
4.根据权利要求1或2所述的系统，
其中，所述热管(13)以牢固结合的方式、非强制锁定的方式或强制锁定的方式附接到所述插入模块(11)的壳体(15)。
5.根据权利要求1或2所述的系统，
其中，所述热管(13)包括朝向所述接收装置(10)的所述冷却主体(14)连续地或分阶段地增加的横截面。
6.根据权利要求1或2所述的系统，
其中，所述热管(13)以笔直延伸的方式或以曲折的方式附接到所述插入模块(11)的壳体(15)。
7.根据权利要求1或2所述的系统，
其中，所述热管(13)附接到所述插入模块(11)的所述壳体(15)的上侧和/或下侧。
8.根据权利要求1或2所述的系统，
其中，所述热管(13)附接到所述插入模块(11)的所述壳体(15)的一个或两个侧表面。
9.根据权利要求1或2所述的系统，
其中，所述机械插入模块锁定元件通过弹簧产生所述接触压力，并且一旦所述插入模块(11)已经完全插入到所述接收装置(10)的所述接收隔室(12)中，所述插入模块(11)的所述壳体(15)和/或以在所述插入方向上平行延伸的方式附接到所述插入模块(11)的所述壳体上的所述热管(13)的端面就压靠在所述接收装置(10)的所述冷却主体(14)上。
10.根据权利要求1或2所述的系统，
其中至少一个导热耦合元件被提供在所述冷却主体(14)上，并且一旦所述插入模块(11)已经完全插入到所述接收装置(10)的所述接收隔室(12)中，所述插入模块(11)的所述壳体(15)和/或以在所述插入方向上与其平行延伸的附接的热管(13)的端面就压靠在所述耦合元件上，以便在所述插入模块(11)的所述壳体(15)和所述接收装置(10)的所述冷却主体(14)之间产生热耦合。
11.根据权利要求10所述的系统，其中，所述至少一个导热耦合元件是弹性耦合元件。
12.根据权利要求1或2所述的系统，
其中，所述冷却主体(14)是液体冷却式冷却主体，所述液体冷却式冷却主体通过流过所述冷却主体(14)的冷却剂来冷却。
13.根据权利要求1或2所述的系统，
其中，以相对于所述插入方向横向延伸的方式附接的热管(13)将所述插入模块(11)的所述废热输送到被提供在侧面的所述接收装置(10)的两个所述冷却主体(14)。
14.根据权利要求1或2所述的系统，
其中，附接到所述插入模块(11)的所述壳体(15)的所述热管(13)以大于1000W/mK的热导率输送所述插入模块(11)的所述废热。
15.根据权利要求1或2所述的系统，
其中至少一个温度传感器附接到所述插入模块(11)的所述壳体(15)，并且所述温度传感器监测所述插入模块(11)的所述壳体(15)的壳体温度并向本地和/或中央控制器报告。
16.根据权利要求3所述的系统，
其中，所述能量存储设备单元(1)是电池单元。
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