DE102022131064A1

DE102022131064A1 - Kreisförmige konfiguration von batteriezellen für flugzeuge

Info

Publication number: DE102022131064A1
Application number: DE102022131064.7A
Authority: DE
Inventors: Riggs Baxter; Mathew Hill; John Timothy Alt; Peter Laux
Original assignee: Rolls Royce Corp; Rolls Royce North American Technologies Inc
Current assignee: Rolls Royce Corp; Rolls Royce North American Technologies Inc
Priority date: 2021-11-24
Filing date: 2022-11-23
Publication date: 2023-05-25
Also published as: US20230159174A1

Abstract

Ein beispielhaftes System beinhaltet ein oder mehrere Batteriemodule, ein Batteriemodul des einen oder der mehreren Batteriemodule umfassend: einen zylindrischen Druckbehälter; einen sich axial durch den zylindrischen Druckbehälter erstreckenden Kühlkanal; und ein oder mehrere Batteriepakete innerhalb des zylindrischen Druckbehälters, wobei ein Batteriepaket des einen oder der mehreren Batteriepakete eine Vielzahl von radial um den Kühlkanal verteilten Batteriezellen umfasst.

Description

TECHNISCHES GEBIET
Diese Offenbarung betrifft Konfigurationen für Batteriezellen für elektrische oder hybridelektrische Flugzeugantriebssysteme.
HINTERGRUND
Flugzeuge können durch verschiedene Propulsoren (z. B. Räder, Lüfter oder Propeller) angetrieben werden, die wiederum von verschiedenen Motoren angetrieben werden können. In Elektroflugzeugen kann beispielsweise ein Elektromotor die Propulsoren mit elektrischer Energie aus einem elektrischen Energiespeichersystem (ESS) antreiben, das eine oder mehrere Batterien beinhaltet.
KURZFASSUNG
Im Allgemeinen beschreibt diese Offenbarung kreisförmige Konfigurationen von Batteriezellen in einem Flugzeug-ESS. Die meisten Entwicklungen im Bereich der ESS-Technologie beziehen sich auf einzelne Zell- oder Beuteldesigns, während die Verpackung dieser Zellen für größere Fahrzeuge weitgehend außer Acht gelassen wird. Insbesondere basieren die meisten Verpackungsdesigns auf Automobilanwendungen (z. B. wenn das ESS einen Teil des Fahrzeugbodens bildet und flach ist). Designs, die auf Automobilanwendungen basieren, berücksichtigen jedoch möglicherweise nicht die spezifischen Anforderungen der Luft- und Raumfahrt (z. B. Frachttransport: Anforderungen von UN38.8, Transport von gefährlichen Gütern: Standards DO-160G und Standards DO-311).
Gemäß einem oder mehreren Aspekten dieser Offenbarung kann ein ESS in einem Flugzeug Batteriezellen in einer kreisförmigen Konfiguration beinhalten. Das ESS kann beispielsweise ein oder mehrere Batteriemodule enthalten, die jeweils einen zentralisierten Kühlkanal und ein Batteriepaket mit einer Vielzahl von radial über dem zentralisierten Kühlkanal verteilten Batteriezellen beinhalten. Die Vielzahl der Batteriezellen kann sich in einem zylindrischen Druckbehälter befinden, der als Explosionsschutz ausgelegt sein kann (z. B. in Übereinstimmung mit DO-311). Ein einzelnes Batteriemodul kann eine Vielzahl von Batteriepaketen umfassen, die jeweils eine Vielzahl von Batteriezellen beinhalten. Die Vielzahl von Batteriepaketen kann aneinandergereiht angeordnet werden, sodass ein einziger Kühlkanal durch jedes der Vielzahl von Batteriepaketen des Batteriemoduls verläuft.
Zur Bildung des ESS können mehrere Batteriemodule miteinander verbunden werden. Die Batteriemodule können in einer zweidimensionalen Konfiguration angeordnet sein. Beispielsweise können 12 Batteriemodule in einer Konfiguration mit einer Breite von vier und einer Höhe von drei angeordnet sein. Durch Anordnung der Batteriemodule in der zweidimensionalen Konfiguration kann diese Offenbarung eine bessere Passform der Batteriemodule in Flugzeugen ermöglichen. Durch die zweidimensionale Konfiguration kann ein ESS zum Beispiel in einem Flugzeugflügel positioniert werden.
Als ein Beispiel beinhaltet ein System ein oder mehrere Batteriemodule, ein Batteriemodul des einen oder der mehreren Batteriemodule umfassend: einen zylindrischen Druckbehälter; einen sich axial durch den zylindrischen Druckbehälter erstreckenden Kühlkanal; und ein oder mehrere Batteriepakete innerhalb des zylindrischen Druckbehälters, wobei ein Batteriepaket des einen oder der mehreren Batteriepakete eine Vielzahl von radial um den Kühlkanal verteilten Batteriezellen umfasst.
Als weiteres Beispiel beinhaltet ein Flugzeug einen Flügel; ein oder mehrere in dem Flügel angeordnete Batteriemodule, ein Batteriemodul des einen oder der mehreren Batteriemodule umfassend: einen zylindrischen Druckbehälter; einen sich axial durch den zylindrischen Druckbehälter erstreckenden Kühlkanal; und ein oder mehrere Batteriepakete innerhalb des zylindrischen Druckbehälters, wobei ein Batteriepaket des einen oder der mehreren Batteriepakete eine Vielzahl von radial um den Kühlkanal verteilten Batteriezellen umfasst; und einen mit einem Propulsor gekoppelten Elektromotor, der zum Antreiben des Flugzeugs unter Verwendung von aus dem einen oder den mehreren Batteriemodulen stammender elektrischer Energie ausgelegt ist.
Die Einzelheiten eines oder mehrerer Beispiele sind in den beigefügten Zeichnungen und der nachfolgenden Beschreibung dargelegt. Weitere Merkmale, Aufgaben und Vorteile ergeben sich aus der Beschreibung und den Zeichnungen sowie aus den Ansprüchen.
Figurenliste

1 ist ein konzeptionelles Blockdiagramm, das ein Flugzeug mit einem elektrischen Antriebssystem gemäß einem oder mehreren Aspekten dieser Offenbarung veranschaulicht.
2 ist ein Systemdiagramm, das weitere Einzelheiten eines Beispiels des Flugzeugs 2 aus 1 gemäß einem oder mehreren Aspekten dieser Offenbarung veranschaulicht.
3A und 3B sind schematische Darstellungen, die Ansichten eines ESS mit einer Vielzahl von Batteriemodulen gemäß einem oder mehreren Aspekten dieser Offenbarung veranschaulichen.
4 ist eine schematische Darstellung, die eine Schnittansicht eines Batteriemoduls mit einer Vielzahl von Batteriepaketen gemäß einem oder mehreren Aspekten der vorliegenden Offenbarung veranschaulicht.
5 ist eine schematische Darstellung, die einen Querschnitt eines Batteriemoduls gemäß einem oder mehreren Aspekten dieser Offenbarung veranschaulicht.
6 ist eine schematische Darstellung, die einen Querschnitt eines Flügels mit einer Vielzahl von Batteriemodulen gemäß einem oder mehreren Aspekten der vorliegenden Offenbarung veranschaulicht.

AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG
1 ist ein konzeptionelles Blockdiagramm, das ein Flugzeug mit einem elektrischen Antriebssystem gemäß einem oder mehreren Aspekten dieser Offenbarung veranschaulicht. Wie in 1 dargestellt, umfasst das Flugzeug 2 den Rumpf 4, die Backbordtragfläche 6A, die Steuerbordtragfläche 6B, die Maschinenhäuser 8A-8D (gemeinsam „Maschinenhäuser 8“) und die elektrischen Energiespeichersysteme (ESS) 14A und 14B. Beispiele für Flugzeug 2 beinhalten, sind jedoch nicht beschränkt auf, Festflügelflugzeuge, Kipprotorflugzeuge, Drehflügler (z. B. Hubschrauber, Quadcopter usw.), oder jedwedes andere Fluggerät, das zumindest teilweise mit elektrisch angetriebenen Propulsoren angetrieben wird. Der Rumpf 4 kann ein Hauptteil des Flugzeugs 2 sein, in dem Passagiere und/oder Fracht untergebracht sind.
Die Maschinenhäuser 8 können verschiedene Komponenten zur Unterstützung des Betriebs des Flugzeugs 2 umfassen. Die Maschinenhäuser 8 können sowohl auf der Backbord- als auch auf der Steuerbordseite des Flugzeugs 2 verteilt sein. Wie in 1 dargestellt, können die Maschinenhäuser 8A und 8B beispielsweise auf der Backbordseite des Flugzeugs 2 (z. B. an der Backbordtragfläche 6A) positioniert sein und die Maschinenhäuser 8C und 8D können auf der Steuerbordseite des Flugzeugs 2 (z. B. an der Steuerbordtragfläche 6B) positioniert sein. Die Maschinenhäuser 8 können durch ihre relative Position bezeichnet werden. Die Maschinenhäuser 8B und 8C können beispielsweise als Innenmaschinenhäuser bezeichnet werden (z. B. da sie näher an dem Rumpf 4 angeordnet sind als die Maschinenhäuser 8A und 8D). In ähnlicher Weise können die Maschinenhäuser 8A und 8D als Außenmaschinenhäuser bezeichnet werden (z. B. da sie weiter von dem Rumpf 4 entfernt angeordnet sind als die Maschinenhäuser 8B und 8C).
Eines oder mehrere der Maschinenhäuser 8 können Propulsoren enthalten, die für den Antrieb des Flugzeugs 2 ausgelegt sind. Wie in 1 dargestellt, kann beispielsweise jedes Maschinenhaus 8 einen entsprechenden Propulsor der Propulsoren 10A-10D (gemeinsam „Propulsoren 10“) beinhalten, der von einem entsprechenden Elektromotor der Elektromotoren 12A-12D (gemeinsam „Elektromotoren 12“) angetrieben wird. Beispiele für Propulsoren 10 beinhalten, sind jedoch nicht beschränkt auf, Lüfter, Propeller (z. B. mit fester oder variabler Steigung) und dergleichen. Beispiele für Elektromotoren 12 beinhalten, sind jedoch nicht beschränkt auf, Bürstenmotoren, bürstenlose Motoren, Wechselstrommotoren (AC-Motoren), Gleichstrommotoren (DC-Motoren), feldgewickelte Motoren, Permanentmagnetmotoren usw. Elektromotoren 12 können den Propulsoren 10 unter Verwendung elektrischer Energiequellen von einer oder mehreren Komponenten des Flugzeugs 2, wie z. B. ESS 14A oder ESS 14B, Drehenergie bereitstellen.
Flugzeug 2 kann eine Vielzahl von elektrischen Energiespeichersystemen, wie beispielsweise ESS 14A und ESS 14B (gemeinsam „ESS 14“), beinhalten. Die ESS 14 können für die Speicherung elektrischer Energie zur Nutzung durch eine oder mehrere Komponenten des Flugzeugs 2, wie beispielsweise die Elektromotoren 12, ausgelegt sein. Jedes der ESS 14 kann an einen entsprechenden elektrischen Bus einer Vielzahl elektrischer Busse angeschlossen werden. Beispielsweise kann ESS 14A mit einem ersten elektrischen Bus verbunden und für die Versorgung desselben mit elektrischer Energie ausgelegt sein. In ähnlicher Weise kann ESS 14B mit einem zweiten elektrischen Bus verbunden und für die Versorgung desselben mit elektrischer Energie ausgelegt sein.
Gemäß einem oder mehreren Aspekten dieser Offenbarung kann jedes der ESS 14 Batteriezellen in einer kreisförmigen Anordnung beinhalten. Jedes der ESS 14 kann zum Beispiel ein oder mehrere Batteriemodule beinhalten. Wie nachfolgend näher erläutert, kann jedes Batteriemodul einen zylindrischen Druckbehälter, einen sich axial durch den zylindrischen Druckbehälter erstreckenden Kühlkanal und ein oder mehrere Batteriepakete innerhalb des zylindrischen Druckbehälters beinhalten. Die Batteriepakete können jeweils eine Vielzahl von radial um den Kühlkanal verteilten Batteriezellen beinhalten.
Wie in 1 dargestellt und nachstehend näher erläutert, können sich die ESS 14 in den Tragflächen des Flugzeugs 2 befinden. Zum Beispiel kann ESS 14A in der Tragfläche 6A und ESS 14B in der Tragfläche 6B angeordnet sein. Wie in dem Beispiel von 9 dargestellt, können die Batteriemodule der ESS 14 in einem vorderen Viertel der Tragflächentiefe angeordnet sein. In anderen Beispielen können die ESS 14 in Gehäusen oder Maschinenhäusern angeordnet sein, die an den Tragflächen des Flugzeugs 2 befestigt sind.
Das Flugzeug 2 kann Schutz- und Verteilungskomponenten 20 („SuV 20“) beinhalten, die Teile der elektrischen Busse bilden. SuV 20 können verschiedene Verteilertafeln und elektrische Kabel beinhalten, die die Übertragung elektrischer Energie zwischen den Komponenten des Flugzeugs 2 (z. B. Elektromotoren 12 und ESS 14) ermöglichen. Als ein Beispiel können SuV 20 eine erste Verteilertafel für den ersten elektrischen Bus und eine zweite Verteilertafel für den zweiten elektrischen Bus beinhalten. Die erste und die zweite Verteilertafel können in dem Rumpf 4 angeordnet sein. Als weiteres Beispiel können SuV 20 mehrere elektrische Kabel beinhalten. SuV 20 können beispielsweise elektrische Kabel beinhalten, die die ESS 14 mit den Verteilertafeln verbinden, sowie elektrische Kabel, die die Verteilertafeln mit den Elektromotoren 12 verbinden. Daher kann in einigen Beispielen die gesamte von den ESS 14 bereitgestellte und von den Elektromotoren 12 genutzte elektrische Energie durch die Verteilertafeln fließen.
2 ist ein Systemdiagramm, das weitere Einzelheiten eines Beispiels des Flugzeugs 2 aus 1 gemäß einem oder mehreren Aspekten dieser Offenbarung veranschaulicht. Wie in 2 dargestellt, kann jedes Maschinenhaus 8 eine elektrische Antriebseinheit (EAE) der EAE 13A-13D (gemeinsam „EAE 13“) beinhalten. Jede der EAE 13 kann Komponenten beinhalten, die für den Antrieb des Flugzeugs 2 unter Nutzung elektrischer Energie ausgelegt sind. Jede der EAE 13 kann beispielsweise einen Elektromotor und einen Propulsor (z. B. einen Elektromotor der Elektromotoren 12 und einen Propulsor der Propulsoren 10 von 1) beinhalten. In einigen Beispielen können EAE 13 zusätzliche Komponenten beinhalten. Wenn die elektrischen Busse, die die EAE 13 versorgen, elektrische Gleichstrombusse (DC-Busse) und die Elektromotoren Wechselstrommotoren (AC-Motoren) sind, können die EAE 13 jeweils einen Wechselrichter beinhalten, der für die Umwandlung von elektrischer Gleichstromenergie in elektrische Wechselstromenergie ausgelegt ist.
Die in 2 dargestellten ESS 14 können jeweils einen entsprechenden Wandler der Wandler 28A und 28B (gemeinsam „Wandler 28“), eine entsprechende Steuerung der Steuerungen 30A und 30B (gemeinsam „Steuerungen 30“), ein entsprechendes Wärmemanagementsystem (WMS) der WMS 32A und 32B (gemeinsam „WMS 32“) und ein entsprechendes Batteriemodul der Batteriemodule 34A und 34B (gemeinsam „Batteriemodule 34“) beinhalten.
Die Wandler 28 beinhalten Komponenten, die für die Umwandlung der zwischen den Batteriemodulen 34 und den elektrischen Bussen ausgetauschten elektrischen Energie ausgelegt sind. Zum Beispiel kann der Wandler 28A elektrische Energie zwischen dem Batteriemodul 34A und einem ersten elektrischen Bus umwandeln und der Wandler 28B kann elektrische Energie zwischen dem Batteriemodul 34B und einem zweiten elektrischen Bus umwandeln. In einigen Beispielen können die Wandler 28 für die Umwandlung der elektrischen Energie eine Spannung der elektrischen Energie anpassen. Ist der erste elektrische Bus beispielsweise ein elektrischer Gleichstrombus (z. B. ein elektrischer 1080-Volt-Gleichstrombus), kann der Wandler 28A DC/DC-Wandler umfassen, die für die Umwandlung elektrischer Energie zwischen einer Spannung des Batteriemoduls 34A und einer Spannung des ersten elektrischen Busses ausgelegt sind. Die Wandler 28 können bidirektional sein, d. h. die Wandler 28 können die von den Batteriemodulen 34 bereitgestellte elektrische Energie für die Verwendung durch andere Komponenten des Flugzeugs 2 umwandeln und die von anderen Komponenten des Flugzeugs 2 bereitgestellte elektrische Energie für die Verwendung zum Laden der Batteriemodule 34 umwandeln.
Die Steuerungen 30 können für die Steuerung des Betriebs der ESS 14 ausgelegt sein. Beispielsweise kann die Steuerung 30A als eine Steuerung eines Batteriemanagementsystems betrachtet werden, das den Betrieb des Wandlers 28A, des WMS 32A und des Batteriemoduls 34A steuert.
Die WMS 32 können Komponenten beinhalten, die für die Verwaltung des Wärmezustands der ESS 14 ausgelegt sind. Beispielsweise kann jedes der WMS 32 Kreisläufe (z. B. Heizen und/oder Kühlen) beinhalten, die für die Verwaltung einer Temperatur eines entsprechenden ESS der ESS 14 ausgelegt sind. Als ein Beispiel kann das WMS 32A einen oder mehrere für das Überwachen einer Temperatur des Batteriemoduls 34A ausgelegte Temperatursensoren, eine oder mehrere für das Pumpen von Kühlmittel durch das Batteriemodul 34A ausgelegte Pumpen, eine oder mehrere für das Erwärmen des Kühlmittels ausgelegte Heizvorrichtungen und eine Steuerung beinhalten, die den Betrieb der Pumpen und Heizvorrichtungen basierend auf der Temperatur des Batteriemoduls 34A verwaltet. WMS 32B kann ähnliche Komponenten für das Batteriemodul 34B beinhalten.
Die Batteriemodule 34 können jeweils eine Vielzahl von Batteriemodulen beinhalten, die elektrische Energie speichern, die für den Antrieb des Flugzeugs 2 verwendet werden soll. Die Batteriezellen in den Batteriemodulen 34 können jedwede beliebige Art von Batterie sein. Beispiele für Batteriezellen beinhalten, sind jedoch nicht beschränkt auf, Lithium-Ionen-, Bleisäure-, Nickel-Cadmium-, Nickel-Metallhydrid-, Lithium-Ionen-Polymer- oder jedwede andere Art von wiederaufladbaren Batterien (d. h. Sekundärzellen).
Die Tragflächen 6 können eine oder mehrere Komponenten beinhalten, die für den Betrieb der Batteriemodule 34 ausgelegt sind. Als ein Beispiel können die Tragflächen 6 jeweils Lüftungsöffnungen beinhalten, die für die Übertragung von Gasen oder anderen Partikeln (z. B. Rauch) von den Batteriemodulen 34 in den Außenbereich des Flugzeugs 2 ausgelegt sind. Als weiteres Beispiel können die Tragflächen 6 jeweils Zugangstafeln enthalten, die einen direkten Zugriff auf die Batteriemodule 34 von außerhalb des Flugzeugs 2 ermöglichen.
Wie vorstehend beschrieben, kann das Flugzeug 2 eine Vielzahl elektrischer Busse beinhalten. Wie in 2 dargestellt, kann das Flugzeug 2 beispielsweise einen entsprechenden Antriebsbus für jedes ESS der ESS 14 beinhalten. Jeder der Antriebsbusse kann aus verschiedenen elektrischen Kabeln und Verteilertafeln bestehen. Beispielsweise kann ein erster Antriebsbus aus Kabeln und Tafeln gebildet sein, die zur Versorgung der Elektromotoren der Außenmaschinenhäuser 8A und 8D mit elektrischer Energie verwendet werden, und ein zweiter Antriebsbus kann aus Kabeln und Tafeln gebildet sein, die zur Versorgung der Elektromotoren der Innenmaschinenhäuser 8B und 8C mit elektrischer Energie verwendet werden. Wie in 2 dargestellt, kann der erste Antriebsbus beinhalten: elektrische Kabel 42A, die das ESS 14A mit der Verteilertafel 22A verbinden, elektrische Kabel 44B, die die Verteilertafel 22A mit der EAE 13B verbinden (z. B. mit dem Elektromotor des Innenmaschinenhauses 8B), und elektrische Kabel 44C, die die Verteilertafel 22A mit der EAE 13C verbinden (z. B. mit dem Elektromotor des Innenmaschinenhauses 8C). In ähnlicher Weise kann der zweite Antriebsbus beinhalten: elektrische Kabel 42B, die das ESS 14B mit der Verteilertafel 22B verbinden, elektrische Kabel 44A, die die Verteilertafel 22B mit der EAE 13A verbinden (z. B. mit dem Elektromotor des Außenmaschinenhauses 8A), und elektrische Kabel 44D, die die Verteilertafel 22B mit der EAE 13D verbinden (z. B. mit dem Elektromotor des Außenmaschinenhauses 8D). Die elektrischen Kabel 44A-44D (gemeinsam „elektrische Kabel 44“) und die elektrischen Kabel 42A und 42B (gemeinsam „elektrische Kabel 42“) können jedwede Art von elektrischem Kabel wie verseilt, massiv und dergleichen sein. Wie in 2 dargestellt, können die elektrischen Kabel 42 und 44 durch die Tragflächen 6A und 6B verlegt sein.
Flugzeug 2 kann zusätzlich zu den Antriebsbussen einen oder mehrere elektrische Busse beinhalten. So kann das Flugzeug 2 beispielsweise einen oder mehrere Niederspannungs-Gleichstrombusse (z. B. 28 Volt) beinhalten, die andere Komponenten des Flugzeugs 2 als die Antriebsmotoren (z. B. andere als die Elektromotoren 12) mit elektrischer Energie versorgen. Einige Beispiele für Komponenten, die über die Niederspannungs-Gleichstrombusse versorgt werden können, sind Avionik- und Hotellasten (z. B. Kabinenbeleuchtung, Kabinenklimatisierung, Kochen und dergleichen). Wie in 2 dargestellt, kann das Flugzeug 2 zwei elektrische Nicht-Antrieb-Busse beinhalten. Jeder der elektrischen Nicht-Antrieb-Busse kann eine Batterie, eine Verteilertafel und einen Steuerschalter beinhalten. Ein erster elektrischer Nicht-Antrieb-Bus kann zum Beispiel Batterie 38A, Tafel 36A und Steuerschalter 26A beinhalten. Auf ähnliche Weise kann ein zweiter elektrischer Nicht-Antrieb-Bus Batterie 38B, Tafel 36B und Steuerschalter 26B beinhalten. Die Tafeln 36A und 36B und die Batterien 38A und 38B können in Maschinenhäuser integriert sein. Wie in 2 dargestellt, können Tafel 36A und Batterie 38A in dem Innenmaschinenhaus 8B und Tafel 36B und Batterie 38B in dem Innenmaschinenhaus 8C angeordnet sein. Die Steuerschalter 26A und 26B können in dem Rumpf 4 (z. B. in dem Cockpit) angeordnet sein. Die Aktivierung der Steuerschalter 26 kann zu einer Aktivierung (z. B. Einschalten) der elektrischen Nicht-Antrieb-Busse führen, was wiederum zu einer Aktivierung der elektrischen Antriebsbusse führen kann. Wie beispielsweise in 2 dargestellt, kann das ESS 14A Leistung von der Tafel 36A und das ESS 14B Leistung von der Tafel 36B erhalten.
Wie in 2 dargestellt, können die Innenmaschinenhäuser 8B und 8C jeweils ein Fahrwerk 40A und 40B umfassen. Das Vorhandensein der Fahrwerke 40A und 40B in den Innenmaschinenhäusern 8B und 8C kann den für andere Komponenten verfügbaren Raum verringern.
In einigen Beispielen kann Flugzeug 2 ein rein elektrisch angetriebenes Flugzeug sein. Die EAEs 13 können beispielsweise vollständig unter Verwendung der von den ESS 14 bereitgestellten elektrischen Energie betrieben werden. In anderen Beispielen kann das Flugzeug 2 ein Hybrid-Elektroflugzeug sein. Das Flugzeug 2 kann beispielsweise einen verbrennungsbetriebenen Motor beinhalten, der mit einem Generator (z. B. einem Stromaggregat) verbunden ist, der elektrische Energie zur sofortigen Nutzung durch die EAEs 13 oder zur Speicherung in den ESS 14 erzeugt.
Das Flugzeug 2 kann für jeden der Antriebsbusse eine entsprechende Ladetafel beinhalten. Wie beispielsweise in 2 dargestellt, kann Flugzeug 2 eine Ladetafel 24A für den ersten Antriebsbus und eine Ladetafel 24B für den zweiten Antriebsbus beinhalten. Jede der Ladetafeln kann Komponenten beinhalten, die zum Ermöglichen des Aufladens eines ESS der ESS 14 unter Verwendung von außerhalb des Flugzeugs 2 gewonnener Energie, wie z. B. Bodenstrom, ausgelegt sind.
3A und 3B sind schematische Darstellungen, die Ansichten eines ESS mit einer Vielzahl von Batteriemodulen gemäß einem oder mehreren Aspekten dieser Offenbarung veranschaulichen. Wie in 3A und 3B dargestellt, kann das ESS 14A Batteriemodule 34A1-34C4 (gemeinsam „Batteriemodule 34A“) beinhalten. Die Batteriemodule 34A können in einer zweidimensionalen Struktur angeordnet sein. Wie beispielsweise in 3A und 3B dargestellt, können die Batteriemodule 34A in einer Struktur mit einer Breite von vier und einer Höhe von drei angeordnet sein. Eine solche Anordnung kann für Fahrzeuge, bei denen sich die Batteriemodule in einem Boden des Fahrzeugs befinden, unerwünscht sein.
Während 3A und 3B das ESS 14A darstellen, versteht sich, dass das ESS 14B eine ähnliche Anordnung von Batteriemodulen beinhalten kann. Beispielsweise kann das ESS 14B eine zweidimensionale Anordnung von Batteriemodulen beinhalten.
Wie vorstehend beschrieben, können Batteriemodule ein oder mehrere Batteriepakete beinhalten. Beispielsweise kann jedes der Batteriemodule 34A ein oder mehrere Batteriepakete beinhalten. Jedes der Batteriepakete kann eine oder mehrere Batteriezellen beinhalten. In einigen Beispielen können die Batteriezellen eines Batteriepakets parallel zueinander geschaltet sein. Wenn ein Batteriepaket beispielsweise N (z. B. 2, 3, 4, 5, 6, 7, usw.) Zellen enthält, können die N Zellen elektrisch parallel geschaltet sein. Als ein spezifisches Beispiel kann ein Batteriepaket fünf Zellen beinhalten, die elektrisch parallel geschaltet sind (z. B. 5P). Batteriepakete können elektrisch in Reihe geschaltet sein. Wenn beispielsweise jedes Batteriepaket N Zellen beinhaltet und ein Batteriemodul MBatteriepakete beinhaltet, kann das Batteriemodul in einer NPMS-Anordnung sein.
4 ist eine schematische Darstellung, die eine Schnittansicht eines Batteriemoduls mit einer Vielzahl von Batteriepaketen gemäß einem oder mehreren Aspekten der vorliegenden Offenbarung veranschaulicht. Wie in 4 dargestellt, kann das Batteriemodul 34A1 Batteriepakete 50A-50C (gemeinsam „Batteriepakete 58“) beinhalten. Jedes der Batteriepakete 58 kann Batteriezellen 60, feuerbeständiges Material 62 und/oder 64 beinhalten. Das feuerbeständige Material 62 ist als aus dem Batteriepaket 58B entfernt dargestellt, um die Komponenten in dem Batteriepaket 58B zu veranschaulichen. Andere Batteriepakete (z. B. die Batteriepakete 58A und 58C) können ähnliche Komponenten beinhalten wie das Batteriepaket 58B. Wie vorstehend beschrieben, können die Batteriezellen 60 aus jedweder geeigneten Chemie, wie beispielsweise Lithium-Ionen, bestehen.
Die feuerbeständigen Materialien 62 und 64 können den Batteriepaketen 58 unterschiedliche Feuerbeständigkeit verleihen. Als ein Beispiel kann das feuerbeständige Material 62 ein feuerhemmender Schaumstoff (z. B. Polyurethanschaum) sein, der ausgelegt ist, der Ausbreitung des Feuers/der hohen Temperaturen von den Batteriezellen zu dem äußeren Batteriemodul 34A1 zu widerstehen. Als ein weiteres Beispiel kann das feuerbeständige Material 64 ein feuerbeständiges Papier sein, das sowohl für die Bereitstellung elektrischer als auch thermischer Isolierung (z. B. bis zu 1430 Grad C) ausgelegt ist. Wie in 4 dargestellt, kann feuerbeständiges Material 64 zwischen den einzelnen Batteriezellen 64 angeordnet sein.
Die Batteriepakete 58 können durch Brandschutzwände getrennt sein. Wie in 4 dargestellt, können die Batteriepakete 58 beispielsweise durch Brandschutzwände 80 voneinander getrennt sein. Die Brandschutzwände 80 können Komponenten beinhalten, die zur Verhinderung der Ausbreitung von Feuer zwischen angrenzenden Batteriepaketen ausgelegt sind. Brandschutzwände 80 können Sammelschienen beinhalten. Zum Beispiel kann jede der Brandschutzwände 80 eine mit den Anschlüssen der Batteriezellen 60 verbundene Sammelschiene beinhalten. Somit kann jedes Batteriepaket der Batteriepakete 58 eine erste Sammelschiene beinhalten, die mit ersten Anschlüssen jeder der Vielzahl von Batteriezellen des Batteriepakets verbunden ist, und eine zweite Sammelschiene, die mit zweiten Anschlüssen jeder der Vielzahl von Batteriezellen des Batteriepakets verbunden ist, sodass die Vielzahl von Batteriezellen elektrisch parallel geschaltet ist.
Obwohl in 4 nicht dargestellt und wie nachstehend näher erläutert, kann das Batteriemodul 34A1 einen Druckbehälter beinhalten. Das Batteriemodul 34A1 kann beispielsweise einen Druckbehälter beinhalten, der die Batteriepakete 58 umgibt.
5 ist eine schematische Darstellung, die einen Querschnitt eines Batteriemoduls gemäß einem oder mehreren Aspekten dieser Offenbarung veranschaulicht. 5 kann ein Querschnitt des Batteriemoduls 34A1 sein. Wie in 5 dargestellt, kann das Batteriemodul 34A1 Batteriepaket 58A, Kühlkanal 66 und Druckbehälter 70 beinhalten. Das Batteriepaket 58A kann Batteriezellen 60A-60E (gemeinsam „Batteriezellen 60“), feuerbeständiges Material 62 und 64 beinhalten. Wie vorstehend erwähnt, kann jedes Batteriepaket ähnliche Komponenten beinhalten.
Der Druckbehälter 70 kann die Batteriezellen umgeben und eine Eindämmung (z. B. während eines anhaltenden thermischen Durchgehens, wenn die Batteriezellen ausgasen) vorsehen. In einigen Ausführungen kann der Druckbehälter 70 einen wesentlichen Beitrag zu dem Gewicht leisten. Die meisten ESS-Konstruktionen verwenden eine kastenartige Konfiguration, wobei die Ecken und Kanten des Druckbehälters 70 zusätzliches Material benötigen können, um den Innendruck zu bewältigen.
Gemäß einem oder mehreren Aspekten dieser Offenbarung kann der Druckbehälter 70 ein zylindrischer Druckbehälter sein. Durch die Verwendung einer zylindrischen Form kann die Druckbelastung gleichmäßiger verteilt werden, wodurch die erforderliche Materialstärke des Druckbehälters 70 minimiert wird. Diese Strategie ermöglicht nicht nur die Verwendung von dünneren Materialien für den Druckbehälter 70, sondern auch von leichteren und kostengünstigeren Materialien, wie beispielsweise Polycarbonat.
Der Druckbehälter 70 kann aus einer Außenhaut 72 und/oder einer Innenhaut 74 gebildet sein. Die Außenhaut 72 kann aus Polycarbonat oder einem anderen geeigneten Material gebildet sein. Daher kann der Druckbehälter 70 zumindest teilweise aus Polycarbonat gebildet sein. Die Innenhaut 74 kann aus Phenolkork oder einem anderen geeigneten Material gebildet sein.
Der Kühlkanal 66 kann für das Führen einer Kühlflüssigkeit für den Wärmeaustausch mit den Batteriezellen 60 ausgelegt sein. Der Kühlkanal 66 kann sich axial durch das Batteriemodul 34A1 erstrecken. Der Kühlkanal 66 kann sich beispielsweise durch eine Vielzahl von Batteriepaketen des Batteriemoduls 34A1 erstrecken. Auf diese Weise kann ein einziger Kühlkanal Wärme mit den Batteriezellen mehrerer Batteriepakete austauschen.
Der Kühlkanal 66 kann Merkmale beinhalten, die zum Tragen der Batteriezellen 60 ausgelegt sind. Der Kühlkanal 66 kann beispielsweise die Sockel 68A-68E (gemeinsam „Sockel 68“) beinhalten. Jeder der Sockel 68 kann mit einer entsprechenden Batteriezelle der Batteriezellen 60 verbunden sein. Wie beispielsweise in 5 dargestellt, kann der Sockel 68A mit der Batteriezelle 60A, der Sockel 68B mit der Batteriezelle 60B, ..., und der Sockel 68E mit der Batteriezelle 60E verbunden sein.
Der Kühlkanal 66 kann durch jedwedes geeignete Verfahren und Material gebildet werden. In einigen Beispielen kann der Kühlkanal 66 extrudiert und/oder aus Magnesium gebildet sein. Im Betrieb kann Kühlflüssigkeit durch einen fluidischen Pfad des Kühlkanals 66 fließen. In einigen Beispielen kann die den fluidischen Pfad des Kühlkanals 66 bildende Fläche modifiziert werden, um eine Flüssigkeitsgrenzschicht zu stören (z. B. kann sie geriffelt, gezahnt usw. sein). Auf diese Weise kann die Effizienz des Wärmeaustauschs verbessert werden.
In einigen Beispielen kann ein oder können beide Enden des Kühlkanals 66 mit einem Gewinde versehen oder anderweitig ausgelegt sein, um eine axiale Haltekomponente aufzunehmen. Eine solche axiale Haltekomponente kann an dem Kühlkanal 66 befestigt sein, um eine axiale Kraft bereitzustellen, die wie ein „Zugbolzen“ wirkt und die Batteriepakete 58 sichert.
Während des Betriebs kann es aus verschiedenen Gründen zu einer Überhitzung einer oder mehrerer der Batteriezellen 60 kommen. Wird dies nicht kontrolliert, kann eine überhitzte Batteriezelle der Batteriezellen 60 eine Überhitzung anderer Batteriezellen der Batteriezellen 60 verursachen. Ein solches Ereignis kann als thermisches Durchgehen bezeichnet werden, was unerwünscht sein kann.
Gemäß einem oder mehreren Aspekten dieser Offenbarung können die Batteriezellen 60 über eine wärmeleitende Komponente der wärmeleitenden Komponenten 76A-76E (gemeinsam „wärmeleitende Komponenten 76“) mit dem Kühlkanal 66 (z. B. den Sockeln 68 des Kühlkanals 66) verbunden sein. Die wärmeleitenden Komponenten 76 können aus einem derartigen Material gebildet sein, dass die wärmeleitenden Komponenten 76 im Normalbetrieb Wärme zwischen den Batteriezellen 60 und dem Kühlkanal 66 leiten. Das Material kann jedoch einen Schmelzpunkt aufweisen, der niedriger ist als die Temperatur des thermischen Durchgehens der Batteriezellen 60.
Schmilzt eine wärmeleitende Komponente, kann die geschmolzene wärmeleitende Komponente von der Verbindung zwischen Batteriezelle und Kühlkanal wegfließen, wodurch die zwischen Batteriezelle und Kühlkanal geleitete Wärmemenge erheblich reduziert wird. Das Batteriemodul 34A1 kann beispielsweise einen oder mehrere Hohlräume beinhalten, die ausgelegt sind, im Falle des Schmelzens einer bestimmten wärmeleitenden Komponente, die geschmolzene wärmeleitende Komponente aufzunehmen. Somit kann, wenn eine bestimmte Batteriezelle der Batteriezellen 60 überhitzt, eine wärmeleitende Komponente, die die bestimmte Batteriezelle mit dem Kühlkanal 66 verbindet, schmelzen, bevor die bestimmte Batteriezelle ausreichend Wärme abgeben kann, um die Überhitzung einer anderen Batteriezelle zu verursachen. Wenn beispielsweise die Batteriezelle 60A überhitzt, kann die wärmeleitende Komponente 76A schmelzen, bevor die Wärme der Batteriezelle 60A die Batteriezelle 60A oder 60B überhitzt (z. B. als thermische Sicherung wirken). Auf diese Weise können Aspekte dieser Offenbarung die Wahrscheinlichkeit eines thermischen Durchgehens reduzieren.
Obwohl mit Bezug auf das Batteriemodul 34A1 beschrieben, versteht sich, dass jedes Batteriemodul der Batteriemodule 34 einen entsprechenden Kühlkanal beinhalten kann. In einigen Beispielen können die Kühlkanäle mehrerer Batteriemodule miteinander verbunden sein, um einen einzigen Kühlmittelkreislauf zu bilden. Wie beispielsweise in 3A und 3B dargestellt, kann ESS 14A Verbinder 54 beinhalten, die Kühlkanäle verschiedener Batteriemodule 34 fluidisch koppeln. So kann in einigen Beispielen ein erstes Batteriemodul der Batteriemodule 34 eine Flüssigkeitseinlassöffnung beinhalten, der Kühlflüssigkeit von einer Pumpe/einem Radiator aufnimmt, und ein letztes Batteriemodul der Batteriemodule 34 kann eine Flüssigkeitsauslassöffnung beinhalten, der Kühlflüssigkeit an die Pumpe/den Radiator bereitstellt. Zwischen der Flüssigkeitseinlassöffnung und der Flüssigkeitsauslassöffnung kann die Kühlflüssigkeit durch die Kühlkanäle der einzelnen Batteriemodule 34 fließen (z. B. über die Verbinder 54 zwischen den Kühlkanälen).
Obwohl vorstehend als fluidisch in Reihe geschaltet beschrieben, sind die Kühlkanäle der Batteriemodule 34 nicht derart eingeschränkt. Die Kühlkanäle der Batteriemodule 34 können beispielsweise fluidisch parallel geschaltet oder in eine Reihen-/Parallelanordnung unterteilt sein.
Wie vorstehend beschrieben, kann die hierin beschriebene kreisförmige Konfiguration von Batteriezellen für Flugzeuge von Vorteil sein. Indem die Batteriezellen radial um den Kühlkanal verteilt sind, kann beispielsweise die Gewichtseffizienz eines ESS verbessert werden. Als ein spezifisches Beispiel kann die Gewichtseffizienz des ESS verbessert werden, sodass ein Gewichtsverhältnis zwischen der Vielzahl von Batteriezellen und einem Gewicht des Batteriemoduls größer als oder gleich 0,6 ist.
6 ist eine schematische Darstellung, die einen Querschnitt eines Flügels mit einer Vielzahl von Batteriemodulen gemäß einem oder mehreren Aspekten der vorliegenden Offenbarung veranschaulicht. Wie in 6 dargestellt, können die Batteriemodule 34A des ESS 14A in einem vorderen Viertel der Tragflächentiefe 6A angeordnet sein. Die Batteriemodule 34A können derart in der Tragfläche 6A ausgerichtet sein, dass eine Längsachse der Vielzahl von Batteriemodulen (z. B. eine Achse parallel zu den Kühlkanälen) im Wesentlichen parallel zu einer Vorderkante der Tragfläche verläuft.
Die folgenden Beispiele können einen oder mehrere Aspekte der Offenbarung veranschaulichen:
Beispiel 1. System, umfassend: ein oder mehrere Batteriemodule, wobei ein Batteriemodul des einen oder der mehreren Batteriemodule umfasst: einen zylindrischen Druckbehälter; einen sich axial durch den zylindrischen Druckbehälter erstreckenden Kühlkanal; und ein oder mehrere Batteriepakete innerhalb des zylindrischen Druckbehälters, wobei ein Batteriepaket des einen oder der mehreren Batteriepakete eine Vielzahl von radial um den Kühlkanal verteilten Batteriezellen umfasst.
Beispiel 2. System nach Beispiel 1, wobei der Kühlkanal ferner umfasst: eine Vielzahl von Sockeln, wobei jeder jeweilige Sockel der Vielzahl von Sockeln mit einer jeweiligen Batteriezelle der Vielzahl von Batteriezellen über eine jeweilige wärmeleitende Komponente einer Vielzahl von wärmeleitenden Komponenten verbunden ist.
Beispiel 3. System nach Beispiel 2, wobei die Vielzahl der wärmeleitenden Komponenten aus einem Material mit einem Schmelzpunkt gebildet ist, der niedriger ist als die Temperatur des thermische Durchgehens der Vielzahl von Batteriezellen, die Batteriemodule ferner umfassend: einen oder mehrere Hohlräume, die ausgelegt sind, um, wenn eine bestimmte wärmeleitende Komponente schmilzt, die geschmolzene wärmeleitende Komponente aufzunehmen.
Beispiel 4. System nach einem der Beispiele 1-3, wobei das Batteriepaket ferner umfasst: eine erste Sammelschiene, die mit ersten Anschlüssen jeder der Vielzahl von Batteriezellen verbunden ist; und eine zweite Sammelschiene, die mit zweiten Anschlüssen jeder der Vielzahl von Batteriezellen verbunden ist, sodass die Vielzahl von Batteriezellen elektrisch parallel geschaltet ist.
Beispiel 5. System nach einem der Beispiele 1-4, wobei das Batteriepaket weiterhin feuerbeständiges Material umfasst, das zwischen jeder der Vielzahl von Batteriezellen angeordnet ist.
Beispiel 6. System nach einem der Beispiele 1-5, wobei das eine oder die mehreren Batteriepakete eine Vielzahl von Batteriepaketen umfasst/umfassen, wobei jedes Batteriepaket der Vielzahl von Batteriepaketen eine entsprechende Vielzahl von Batteriezellen umfasst, die radial um den Kühlkanal verteilt sind.
Beispiel 7. System nach Beispiel 6, wobei die Batteriezellen jedes Batteriepakets elektrisch parallel verbunden sind und wobei die Vielzahl der Batteriepakete in Reihe verbunden ist.
Beispiel 8. System nach einem der Beispiele 1-7, wobei das eine oder die mehreren Batteriemodule eine Vielzahl von Batteriemodulen umfasst/umfassen, die in einer zweidimensionalen Struktur angeordnet sind.
Beispiel 9. System nach Beispiel 8, wobei die Vielzahl von Batteriemodulen in einer Tragfläche eines Flugzeugs angeordnet ist.
Beispiel 10. System nach Beispiel 9, wobei die Vielzahl von Batteriemodulen in einem vorderen Viertel der Tragflächentiefe angeordnet ist.
Beispiel 11. System nach einem der Beispiele 8-10, wobei eine Längsachse der Vielzahl von Batteriemodulen im Wesentlichen parallel zu einer Vorderkante der Tragfläche verläuft.
Beispiel 12. System nach einem der Beispiele 9-11, ferner umfassend: einen Elektromotor, der mit einem Propulsor gekoppelt ist, der für den Antrieb des Flugzeugs mit elektrischer Energie ausgelegt ist, die von einem oder mehreren Batteriemodulen stammt.
Beispiel 13. System nach Beispielen 8-12, wobei jedes jeweilige Batteriemodul der Vielzahl von Batteriemodulen einen entsprechenden Kühlkanal aus einer Vielzahl von Kühlkanälen umfasst, das System ferner umfassend: eine oder mehrere Pumpen, die für die Zirkulation von Kühlflüssigkeit durch die Vielzahl von Kühlkanälen ausgelegt sind.
Beispiel 14. System nach Beispielen 8-13, wobei jedes jeweilige Batteriemodul der Vielzahl von Batteriemodulen einen jeweiligen Kühlkanal einer Vielzahl von Kühlkanälen umfasst, das System ferner umfassend: einen oder mehrere Verbinder, die zur fluidischen Verbindung von Kühlkanälen eines Paars von Batteriemodulen der Vielzahl von Batteriemodulen ausgelegt sind.
Beispiel 15. System nach einem der Beispiele 1-14, wobei jede der Vielzahl von Batteriezellen eine Lithium-Ionen-Batteriezelle umfasst.
Beispiel 16. System nach einem der Beispiele 1-15, wobei die Vielzahl von Batteriezellen fünf Batteriezellen umfasst.
Beispiel 17. System nach einem der Beispiele 1-16, wobei ein Gewichtsverhältnis zwischen der Vielzahl von Batteriezellen und einem Gewicht des Batteriemoduls größer als oder gleich 0,6 ist.
Beispiel 18. System nach einem der Beispiele 1-17, wobei der zylindrische Druckbehälter zumindest teilweise aus Polycarbonat gebildet ist.
Es wurden verschiedene Beispiele beschrieben. Diese und weitere Beispiele liegen im Schutzumfang der nachfolgenden Ansprüche.

Claims

System, umfassend: ein oder mehrere Batteriemodule, ein Batteriemodul des einen oder der mehreren Batteriemodule umfassend: einen zylindrischen Druckbehälter; einen sich axial durch den zylindrischen Druckbehälter erstreckenden Kühlkanal; und ein oder mehrere Batteriepakete innerhalb des zylindrischen Druckbehälters, wobei ein Batteriepaket des einen oder der mehreren Batteriepakete eine Vielzahl von Batteriezellen umfasst, die radial um den Kühlkanal verteilt sind.
System nach Anspruch 1, wobei der Kühlkanal ferner umfasst: eine Vielzahl von Sockeln, wobei jeder jeweilige Sockel der Vielzahl von Sockeln mit einer jeweiligen Batteriezelle der Vielzahl von Batteriezellen über eine jeweilige wärmeleitende Komponente einer Vielzahl von wärmeleitenden Komponenten verbunden ist.
System nach Anspruch 2, wobei die Vielzahl der wärmeleitenden Komponenten aus einem Material mit einem Schmelzpunkt gebildet ist, der niedriger ist als die Temperatur des thermischen Durchgehens der Vielzahl von Batteriezellen, wobei die Batteriemodule ferner umfassen: einen oder mehrere Hohlräume, die ausgelegt sind, um, wenn eine bestimmte wärmeleitende Komponente schmilzt, die geschmolzene wärmeleitende Komponente aufzunehmen.
System nach einem der Ansprüche 1-3, wobei das Batteriepaket ferner umfasst: eine erste Sammelschiene, die mit ersten Anschlüssen jeder der Vielzahl von Batteriezellen verbunden ist; und eine zweite Sammelschiene, die mit zweiten Anschlüssen jeder der Vielzahl von Batteriezellen des Batteriepakets verbunden ist, sodass die Vielzahl von Batteriezellen elektrisch parallel geschaltet sind.
System nach einem der Ansprüche 1-4, wobei das Batteriepaket weiterhin feuerbeständiges Material umfasst, das zwischen jeder der Vielzahl von Batteriezellen angeordnet ist.
System nach einem der Ansprüche 1-5, wobei das eine oder die mehreren Batteriepakete eine Vielzahl von Batteriepaketen umfasst/umfassen, wobei jedes Batteriepaket der Vielzahl von Batteriepaketen eine entsprechende Vielzahl von Batteriezellen umfasst, die radial um den Kühlkanal verteilt sind.
System nach Anspruch 6, wobei die Batteriezellen jedes Batteriepakets elektrisch parallel verbunden sind und wobei die Vielzahl der Batteriepakete in Reihe verbunden ist.
System nach einem der Ansprüche 1-7, wobei das eine oder die mehreren Batteriemodule eine Vielzahl von Batteriemodulen umfasst/umfassen, die in einer zweidimensionalen Struktur angeordnet sind.
System nach Anspruch 8, wobei die Vielzahl von Batteriemodulen in einer Tragfläche eines Flugzeugs angeordnet ist.
System nach Anspruch 9, wobei die Vielzahl von Batteriemodulen in einem vorderen Viertel der Tragflächentiefe angeordnet ist.
System nach einem der Ansprüche 8-10, wobei eine Längsachse der Vielzahl von Batteriemodulen im Wesentlichen parallel zu einer Vorderkante der Tragfläche verläuft.
System nach Anspruch 9, ferner umfassend: einen Elektromotor, der mit einem Propulsor gekoppelt ist, der für den Antrieb des Flugzeugs mit elektrischer Energie ausgelegt ist, die von einem oder mehreren Batteriemodulen stammt.
System nach einem der Ansprüche 8-12, wobei jedes jeweilige Batteriemodul der Vielzahl von Batteriemodulen einen entsprechenden Kühlkanal aus einer Vielzahl von Kühlkanälen umfasst, das System ferner umfassend: eine oder mehrere Pumpen, die für die Zirkulation von Kühlflüssigkeit durch die Vielzahl von Kühlkanälen ausgelegt sind.
System nach einem der Ansprüche 8-13, wobei jedes jeweilige Batteriemodul der Vielzahl von Batteriemodulen einen entsprechenden Kühlkanal aus einer Vielzahl von Kühlkanälen umfasst, das System ferner umfassend: einen oder mehrere Verbinder, die zur fluidischen Verbindung von Kühlkanälen eines Paars von Batteriemodulen der Vielzahl von Batteriemodulen ausgelegt sind.
System nach einem der Ansprüche 1-14, wobei jede der Vielzahl von Batteriezellen eine Lithium-Ionen-Batteriezelle umfasst.
System nach einem der Ansprüche 1-15, wobei die Vielzahl von Batteriezellen fünf Batteriezellen umfasst.
System nach einem der Ansprüche 1-16, wobei ein Gewichtsverhältnis zwischen der Vielzahl von Batteriezellen und einem Gewicht des Batteriemoduls größer als oder gleich 0,6 ist.
System nach einem der Ansprüche 1-17, wobei der zylindrische Druckbehälter zumindest teilweise aus Polycarbonat gebildet ist.
Flugzeug, umfassend: eine Tragfläche; ein oder mehrere in der Tragfläche positionierte Batteriemodule, ein Batteriemodul des einen oder der mehreren Batteriemodule umfassend: einen zylindrischen Druckbehälter; einen sich axial durch den zylindrischen Druckbehälter erstreckenden Kühlkanal; und ein oder mehrere Batteriepakete innerhalb des zylindrischen Druckbehälters, wobei ein Batteriepaket des einen oder der mehreren Batteriepakete eine Vielzahl von Batteriezellen umfasst, die radial um den Kühlkanal verteilt sind; und einen Elektromotor, der mit einem Propulsor gekoppelt ist, der für den Antrieb des Flugzeugs mit elektrischer Energie ausgelegt ist, die von einem oder mehreren Batteriemodulen stammt.