CN114335788A - 可再充电能量存储系统、高流量热通风管理系统 - Google Patents

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Abstract

一种可再充电能量存储系统包括壳体。多个电池单元设置在壳体中。排放通风通道与壳体连通，所述排放通风通道包括单向阀和喷嘴。腔室与喷嘴连通且包括具有单向阀的空气入口通道。出口管连接到所述腔室。根据一方面，热通风管理系统的空气入口通道设置成邻近喷嘴的文丘里开口。

Description

可再充电能量存储系统、高流量热通风管理系统
背景技术
在本部分中提供的信息是为了总体上阐述本公开的上下文的目的。在本部分中描述的程度上，当前署名的发明人的工作以及在提交时可能不以其它方式作为现有技术的描述的各方面，既不明示地也不暗示地被认为是本公开的现有技术。
本公开涉及用于可再充电能量存储系统的高流量热通风管理系统。
在罕见情况下，用于车辆的可再充电能量存储系统可产生内部故障，引起其单元排出气体。这可能在一个或多个单元中发生且可继续进行使得多个单元通风。已经在电动车辆行业中开发了允许这些气体离开可再充电能量存储系统的多个方法。此时，现有技术为简单地从可再充电能量存储系统且在车辆下方通风气体。然而，需要隔离已排放气体的系统。
发明内容
该部分提供本公开的总体概述，且不是其全部范围或其所有特征的全面公开。
根据本公开的原理，一种可再充电能量存储系统包括壳体。多个电池单元设置在壳体中。排放通风通道与壳体连通，所述排放通风通道包括单向阀和喷嘴。腔室与喷嘴连通且包括具有单向阀的空气入口通道。出口管连接到所述腔室。
根据其它方面，可再充电能量存储系统的腔室包括排泄孔。
根据又一方面，热通风管理系统的空气入口通道设置成邻近喷嘴的文丘里开口。
根据本公开的其它方面，提供一种车辆，包括具有车辆底板和后保险杠的车辆车身。可再充电能量存储系统安装到车辆车身且包括壳体。多个电池单元设置在壳体中。排放通风通道与壳体连通，所述排放通风通道包括单向阀和喷嘴。腔室与喷嘴连通且包括具有单向阀的空气入口通道。出口管连接到所述腔室。
方案1. 一种可再充电能量存储系统，包括：
壳体；
设置在壳体中的多个电池单元；
与壳体连通的排放通风通道，所述排放通风通道包括单向阀和喷嘴；
腔室，与喷嘴连通且包括具有单向阀的至少一个空气入口通道；以及
连接到所述腔室的出口管。
方案2. 根据方案1所述的可再充电能量存储系统，其中，所述腔室包括排泄孔。
方案3. 根据方案1所述的可再充电能量存储系统，其中，所述至少一个空气入口通道设置成邻近喷嘴的文丘里开口。
方案4. 根据方案1所述的可再充电能量存储系统，其中，所述腔室在垂直于流动方向的方向上具有比排放通风通道在垂直于流动方向的方向上的横截面更大的横截面。
方案5. 根据方案4所述的可再充电能量存储系统，其中，所述腔室在垂直于流动方向的方向上的横截面大于出口管在垂直于流动方向的方向上的横截面。
方案6. 根据方案1所述的可再充电能量存储系统，还包括在排放通风通道中的气体或温度传感器中的一个。
方案7. 根据方案6所述的可再充电能量存储系统，其中，气体或温度传感器中的所述一个提供信号给控制器，且其中，控制器提供信号以激活腔室中的点火器。
方案8. 一种处理从可再充电能量存储系统排放的气体的方法，可再充电能量存储系统具有壳体和设置在壳体中的多个电池单元，所述方法包括如下步骤：
通过与壳体连通的排放通风通道中的单向阀排放气体；
将已排放气体引导通过喷嘴，且引入与喷嘴连通的腔室中，所述喷嘴相对于排放通风通道的上游部分具有减小的直径；
将空气通过单向阀引入腔室中；以及
将已冷却气体从腔室排出并通过连接到所述腔室的出口管。
方案9. 根据方案8所述的方法，其中，将空气引入扩大的腔室是通过邻近喷嘴的入口通道。
方案10. 根据方案8所述的方法，其中，冷凝物通过排泄孔排放。
方案11. 根据方案8所述的方法，其中，所述腔室相对于排放通风通道扩大。
方案12. 一种车辆，包括：
包括车辆底板和后保险杠的车辆车身；
可再充电能量存储系统，包括：
壳体；
设置在壳体中的多个电池单元；
与壳体连通的排放通风通道，所述排放通风通道包括单向阀和喷嘴；
腔室，所述腔室设置在车辆底板下方，与喷嘴连通且包括具有单向阀的空气入口通道；以及
连接到所述腔室且在后保险杠下方的位置处开口的出口管。
方案13. 根据方案12所述的车辆，其中，所述腔室包括排泄孔。
方案14. 根据方案12所述的车辆，其中，所述空气入口通道设置成邻近喷嘴的文丘里开口。
方案15. 根据方案12所述的车辆，其中，所述腔室在垂直于流动方向的方向上具有比排放通风通道在垂直于流动方向的方向上的横截面更大的横截面。
方案16. 根据方案15所述的车辆，其中，所述腔室在垂直于流动方向的方向上的横截面大于出口管在垂直于流动方向的方向上的横截面。
方案17. 根据方案12所述的车辆，其中，所述腔室设置在车辆底板下方。
方案18. 一种将灭火剂引入车辆的可再充电能量存储系统中的方法，可再充电能量存储系统具有壳体和设置在壳体中的多个电池单元，所述方法包括：
在与壳体连通的通道中提供单向阀；
将灭火剂软管与所述通道连接；以及
将灭火剂引导通过软管并引入通道中，使得灭火剂突破单向阀并进入壳体中。
其它应用领域将从本文提供的描述变得显而易见。描述和该发明内容中的具体示例仅旨在用于说明的目的，并且不旨在限制本公开的范围。
附图说明
本公开从详细描述和附图将得到更全面的理解，其中：
图1是根据本公开原理的车辆的示意图，车辆具有可再充电能量存储系统，可再充电能量存储系统具有热通风管理系统；
图2是根据本公开原理的车辆的示意图，车辆具有可再充电能量存储系统，且示出了至热通风管理系统的气体通风；
图3是根据本公开原理的车辆的示意图，车辆具有可再充电能量存储系统，且示出了热通风管理系统内的已通风气体的可能燃烧；
图4是具有至热通风管理系统的双通风通道的可再充电能量存储系统的示意图；
图5是具有至热通风管理系统的多个通风通道的可再充电能量存储系统的示意图；和
图6是用于用灭火剂淹没可再充电能量存储系统的热通风管理系统的示意图。
在附图中，可以重复使用附图标记来标识类似和/或相同的元件。
具体实施方式
参考图1，示意性地示出了车辆10的一部分，车辆10包括车辆底板12和车辆10的后保险杠14。可再充电能量存储系统16包括可以安装在车辆底板12下方的壳体18。如本领域已知的那样，可再充电能量存储系统16包括存储在壳体18内的多个电池单元。
提供了热通风管理系统20，用于通风和冷却从壳体18中的任何电池单元排出的任何热气体。热通风系统20包括排放通风通道22，排放通风通道22与壳体18连通，并包括弹簧加载的可塌陷单向阀24和喷嘴26。腔室28与喷嘴26连通，并包括带有一个或多个单向阀32的空气入口通道30。空气入口通道30设置成邻近喷嘴26的文丘里开口28。腔室28包括排泄孔34和连接到腔室28的出口管36。出口管36可包括在后保险杠14下方的区域中的出口端38。温度或气体传感器40可设置在排放通风通道22中并连接至控制器42，该控制器42在基于温度传感器40检测排放通风通道22内的温度增加而发生可再充电能量存储系统的排放事件（discharge event）时可以与操作员或其它系统部件通信。因此，当控制器42检测到由温度传感器40检测到的温度突然增加时，控制器可以激活警报器45（例如指示器灯或其它音频或视觉指示器），以将排放事件通知用户。
控制器42可以是或包括数字处理器（DSP）、微处理器、微控制器或其它可编程装置中的任一个，其可以用实现上述逻辑的软件进行编程。应当理解的是，替代地，其是其它逻辑装置或包括其它逻辑装置，例如现场可编程门阵列（FPGA）、复杂可编程逻辑装置（CPLD）或专用集成电路（ASIC）。当陈述控制器42执行功能或被配置成执行功能时，应当理解的是，控制器42配置成使用适当的逻辑（例如，在软件、逻辑装置或其组合中）来这样做。当陈述控制器42具有用于功能的逻辑时，应当理解的是，这种逻辑可以包括硬件、软件或其组合。
在操作中，热通风管理系统20将来自可再充电能量存储系统16的已排放气体/产物与空气混合，从而冷却已排放气体/产物并将其通过出口管36引出。如图2中所示的那样，混合（M）是通过排放气体通过单向阀24流出到腔室28中以及产生文丘里吸力引起的，该文丘里吸力用于通过空气入口通道30中的单向阀32吸入环境空气。因此该系统是无源的，没有被供电部件。如图3中所示的那样，热通风管理系统20还可以根据设计调整和通风事件的条件允许可再充电能量存储系统16的腔室28内和壳体18外部的气体的自动点火燃烧（C）。替代地或附加地，腔室28可以设置有点火器44（如图1中所示的那样），该点火器44可以响应于由温度传感器40检测到的热事件的检测而由控制器42激活。因此，点火器44可以被激活以引起腔室28内的从可再充电能量存储系统16排放的任何可燃气体和产物的燃烧。已冷却或已燃烧的气体的副产物通过出口管36并通过冷凝物排泄孔34从腔室28排放。
热通风管理系统20使用从可再充电能量供应系统排放气体的能量来迫使气体通过单向阀24和喷嘴26。热通风管理系统20使用由来自喷嘴的热排气驱动的文丘里效应将气体与腔室28内的环境空气混合以降低气体的温度。单向阀24、32的使用将气体容纳在腔室28内，同时允许气体流出可再充电能量供应系统16。单向阀32允许环境空气以适当比例流入腔室28中，以实现所需的冷却和燃烧效果。
参考图1，排放通风通道22的横截面可以是圆形、椭圆形、正方形、矩形或其它形状，并且可以包括直径/几何尺寸dpi。喷嘴26具有在下游方向上渐缩并且在其下游出口端处包括直径dn的壁表面。喷嘴26具有长度ln，并且可以以插入距离in延伸到扩大的腔室28中。腔室28的横截面可以是圆形、椭圆形、正方形、矩形或其它形状，并且可以具有大于排放通风通道22的直径/几何尺寸dc。腔室28具有长度lc，冷凝物排泄孔34可以具有直径/几何尺寸ddh。出口管36通过渐缩部分48连接到腔室28，渐缩部分48的直径可以从腔室28到出口管36逐渐减小。渐缩部分48可具有长度lt。出口管36可包括直径/几何尺寸dpo和长度lo。腔室28的长度1c和直径dc可设计成允许释放的气体膨胀、燃烧和与空气混合，并在燃烧、混合和冷却发生时容纳所述气体。其余尺寸设计为根据特定应用和操作条件进行选择。
热通风管理系统20可以定位成将已冷却和/或已燃烧的气体从腔室28引导到车辆的期望位置，远离乘员、第一响应者（responder）和车辆部件。
可设想的是，热通风管理系统20可以在不提供环境空气与可再充电能量供应系统的气体混合的情况下实施，并且仅将气体引导到车辆上的设计位置，远离乘员和车辆部件。在这种情况下，可以省去空气入口通道30、阀32和喷嘴26。
腔室28可以设置有挡板和/或热交换翅片，用于控制或冷却已排放气体。参考图4，热通风管理系统可以包括连接到通风歧管50的双排放通风通道22，或者如图5中所示的那样，热通风管理系统可包括多个排放通风通道22，其设置在壳体18周围并且以如上所述的方式经由通风歧管50与腔室28连通。
如图6中所示的那样，热通风管理系统20的排放管36还可以用作将灭火剂引入可再充电能量存储系统16的壳体18中的器件。如图6中所示的那样，消防软管（fire hose）52或其它灭火软管可以与排放管36的出口端38接合，并且水或其它灭火剂可以通过热通风管理系统20输送到可再充电能量存储系统的壳体18中。水或其它灭火剂的压力可引起弹簧加载的可塌陷单向阀24断开，如图所示的那样，以允许通达壳体18。
提供示例性实施例，使得本公开将是透彻的，并且将向本领域技术人员充分传达范围。阐述了许多特定细节，诸如特定部件、装置和方法的示例，以提供对本公开的实施例的透彻理解。对于本领域技术人员将显而易见的是，不需要采用特定细节，示例性实施例可以以许多不同的形式来实施，并且也不应当被解释为限制本公开的范围。在一些示例性实施例中，未详细描述公知的过程、公知的装置结构和公知的技术。
前述描述本质上仅是说明性的，并且决不旨在限制本公开、其应用或使用。本公开的宽泛教导可以以各种形式实施。因此，虽然本公开包括特定示例，但是本公开的真实范围不应如此限制，因为在研究附图、说明书和所附权利要求后，其它修改将变得显而易见。应当理解，在不改变本公开的原理的情况下，方法内的一个或多个步骤可以以不同的顺序（或同时）执行。此外，尽管上文将实施例中的每一个描述为具有某些特征，但参考本公开的任何实施例描述的那些特征中的任何一个或多个可在其它实施例中的任一个的特征中实施和/或与其它实施例中的任一个的特征组合，即使未明确地描述所述组合也是如此。换句话说，所描述的实施例不是相互排斥的，并且一个或多个实施例彼此的置换仍然在本公开的范围内。
使用各种术语描述元件之间的空间和功能关系，包括“连接”、“接合”、“联接”、“相邻”、“紧挨着”、“在顶部上”、“上方”、“下方”和“设置”。除非明确地描述为“直接的”，否则当在以上公开中描述第一和第二元件之间的关系时，该关系可以是在第一和第二元件之间不存在其它中间元件的直接关系，但是也可以是在第一和第二元件之间（在空间上或功能上）存在一个或多个中间元件的间接关系。如本文使用的那样，短语“A、B和C中的至少一个”应当被解释为意指使用非排他性逻辑“或”的逻辑（A或B或C），并且不应当被解释为意指“A中的至少一个、B中的至少一个和C中的至少一个”。
在图中，如箭头所表示的箭头的方向通常表示图示感兴趣的信息流（例如数据或指令）。例如，当元件A和元件B交换各种信息，但是从元件A传输到元件B的信息与图示相关时，箭头可从元件A指向元件B。该单向箭头并非暗示没有其它信息从元件B传输到元件A。此外，对于从元件A发送到元件B的信息，元件B可向元件A发送对信息的请求或对信息的接收确认。
在本申请中，包括下面的定义，术语“模块”或术语“控制器”可用术语“电路”代替。术语“模块”可指代以下各项、作为以下各项的一部分或者包括以下各项：专用集成电路（ASIC）；数字、模拟或混合模拟/数字分立电路；数字、模拟或混合模拟/数字集成电路；组合逻辑电路；现场可编程门阵列（FPGA）；执行代码的处理器电路（共享、专用或组）；存储由处理器电路执行的代码的存储器电路（共享、专用或组）；提供所述功能的其它合适的硬件部件；或者以上的一些或全部的组合，诸如在芯片上系统中。
模块可以包括一个或多个接口电路。在一些示例中，接口电路可包括连接到局域网（LAN）、因特网、广域网（WAN）或其组合的有线或无线接口。本公开的任何给定模块的功能可以分布在经由接口电路连接的多个模块中。例如，多个模块可允许负载平衡。在另外的示例中，服务器（也称为远程或云）模块可代表客户端模块完成一些功能。
如上文所使用的那样，术语“代码”可包括软件、固件和/或微代码，并且可指代程序、例程、函数、类、数据结构和/或对象。术语“共享处理器电路”涵盖执行来自多个模块的一些或所有代码的单个处理器电路。术语“组处理器电路”涵盖与附加处理器电路组合执行来自一个或多个模块的一些或所有代码的处理器电路。对多个处理器电路的引用涵盖分立管芯上的多处理器电路、单个管芯上的多个处理器电路、单个处理器电路的多个核、单个处理器电路的多个线程、或以上的组合。术语“共享存储器电路”涵盖存储来自多个模块的一些或所有代码的单个存储器电路。术语“组存储器电路”涵盖与附加存储器组合存储来自一个或多个模块的一些或所有代码的存储器电路。
术语“存储器电路”是术语“计算机可读介质”的子集。如本文所使用的那样，术语“计算机可读介质”不涵盖通过介质（诸如在载波上）传播的暂态性电信号或电磁信号；术语“计算机可读介质”因此可被认为是有形的和非暂态性的。非暂态性有形计算机可读介质的非限制性示例是非易失性存储器电路（诸如闪存存储器电路、可擦除可编程只读存储器电路或掩膜只读存储器电路）、易失性存储器电路（诸如静态随机存取存储器电路或动态随机存取存储器电路）、磁存储介质（诸如模拟或数字磁带或硬盘驱动器）和光存储介质（诸如CD、DVD或蓝光光盘）。
本申请中描述的设备和方法可部分地或全部地由通过配置通用计算机以执行计算机程序中实施的一个或多个特定功能而创建的专用计算机来实施。上述功能框、流程图部件和其它元件用作软件规范，其可以通过熟练技术人员或程序员的例行工作转换成计算机程序。
计算机程序包括存储在至少一个非暂态性有形计算机可读介质上的处理器可执行指令。计算机程序还可包括或依赖于所存储的数据。计算机程序可涵盖与专用计算机的硬件交互的基本输入/输出系统（BIOS）、与专用计算机的特定装置交互的装置驱动器、一个或多个操作系统、用户应用、后台服务、后台应用等。

Claims (10)

1.一种可再充电能量存储系统，包括：
壳体；
设置在壳体中的多个电池单元；
与壳体连通的排放通风通道，所述排放通风通道包括单向阀和喷嘴；
腔室，与喷嘴连通且包括具有单向阀的至少一个空气入口通道；以及
连接到所述腔室的出口管。
2.根据权利要求1所述的可再充电能量存储系统，其中，所述腔室包括排泄孔。
3.根据权利要求1所述的可再充电能量存储系统，其中，所述至少一个空气入口通道设置成邻近喷嘴的文丘里开口。
4.根据权利要求1所述的可再充电能量存储系统，其中，所述腔室在垂直于流动方向的方向上具有比排放通风通道在垂直于流动方向的方向上的横截面更大的横截面。
5.根据权利要求4所述的可再充电能量存储系统，其中，所述腔室在垂直于流动方向的方向上的横截面大于出口管在垂直于流动方向的方向上的横截面。
6.根据权利要求1所述的可再充电能量存储系统，还包括在排放通风通道中的气体或温度传感器中的一个。
7.根据权利要求6所述的可再充电能量存储系统，其中，气体或温度传感器中的所述一个提供信号给控制器，且其中，控制器提供信号以激活腔室中的点火器。
8.一种处理从可再充电能量存储系统排放的气体的方法，可再充电能量存储系统具有壳体和设置在壳体中的多个电池单元，所述方法包括如下步骤：
通过与壳体连通的排放通风通道中的单向阀排放气体；
将已排放气体引导通过喷嘴，且引入与喷嘴连通的腔室中，所述喷嘴相对于排放通风通道的上游部分具有减小的直径；
将空气通过单向阀引入腔室中；以及
将已冷却气体从腔室排出并通过连接到所述腔室的出口管。
9.根据权利要求8所述的方法，其中，将空气引入扩大的腔室是通过邻近喷嘴的入口通道。
10.根据权利要求8所述的方法，其中，冷凝物通过排泄孔排放。
CN202110512616.7A 2020-09-30 2021-05-11 可再充电能量存储系统、高流量热通风管理系统 Active CN114335788B (zh)

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