ES2986660T3 - Módulo de batería, sistema de gestión de la temperatura de la batería y vehículo que lo comprende - Google Patents

Módulo de batería, sistema de gestión de la temperatura de la batería y vehículo que lo comprende Download PDF

Info

Publication number
ES2986660T3
ES2986660T3 ES11852546T ES11852546T ES2986660T3 ES 2986660 T3 ES2986660 T3 ES 2986660T3 ES 11852546 T ES11852546 T ES 11852546T ES 11852546 T ES11852546 T ES 11852546T ES 2986660 T3 ES2986660 T3 ES 2986660T3
Authority
ES
Spain
Prior art keywords
coolant
battery module
battery
plate
refrigerant
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
ES11852546T
Other languages
English (en)
Inventor
Weixin Zheng
Yuanyuan He
Yi Zeng
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
BYD Co Ltd
Original Assignee
BYD Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Priority claimed from CN2010206917172U external-priority patent/CN201936970U/zh
Priority claimed from CN2010206979484U external-priority patent/CN202076386U/zh
Application filed by BYD Co Ltd filed Critical BYD Co Ltd
Application granted granted Critical
Publication of ES2986660T3 publication Critical patent/ES2986660T3/es
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/60Heating or cooling; Temperature control
    • H01M10/63Control systems
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60LPROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L50/00Electric propulsion with power supplied within the vehicle
    • B60L50/50Electric propulsion with power supplied within the vehicle using propulsion power supplied by batteries or fuel cells
    • B60L50/60Electric propulsion with power supplied within the vehicle using propulsion power supplied by batteries or fuel cells using power supplied by batteries
    • B60L50/64Constructional details of batteries specially adapted for electric vehicles
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60LPROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L58/00Methods or circuit arrangements for monitoring or controlling batteries or fuel cells, specially adapted for electric vehicles
    • B60L58/10Methods or circuit arrangements for monitoring or controlling batteries or fuel cells, specially adapted for electric vehicles for monitoring or controlling batteries
    • B60L58/24Methods or circuit arrangements for monitoring or controlling batteries or fuel cells, specially adapted for electric vehicles for monitoring or controlling batteries for controlling the temperature of batteries
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60LPROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L58/00Methods or circuit arrangements for monitoring or controlling batteries or fuel cells, specially adapted for electric vehicles
    • B60L58/10Methods or circuit arrangements for monitoring or controlling batteries or fuel cells, specially adapted for electric vehicles for monitoring or controlling batteries
    • B60L58/24Methods or circuit arrangements for monitoring or controlling batteries or fuel cells, specially adapted for electric vehicles for monitoring or controlling batteries for controlling the temperature of batteries
    • B60L58/26Methods or circuit arrangements for monitoring or controlling batteries or fuel cells, specially adapted for electric vehicles for monitoring or controlling batteries for controlling the temperature of batteries by cooling
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/42Methods or arrangements for servicing or maintenance of secondary cells or secondary half-cells
    • H01M10/48Accumulators combined with arrangements for measuring, testing or indicating the condition of cells, e.g. the level or density of the electrolyte
    • H01M10/486Accumulators combined with arrangements for measuring, testing or indicating the condition of cells, e.g. the level or density of the electrolyte for measuring temperature
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/60Heating or cooling; Temperature control
    • H01M10/61Types of temperature control
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/60Heating or cooling; Temperature control
    • H01M10/61Types of temperature control
    • H01M10/613Cooling or keeping cold
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/60Heating or cooling; Temperature control
    • H01M10/62Heating or cooling; Temperature control specially adapted for specific applications
    • H01M10/625Vehicles
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/60Heating or cooling; Temperature control
    • H01M10/65Means for temperature control structurally associated with the cells
    • H01M10/655Solid structures for heat exchange or heat conduction
    • H01M10/6556Solid parts with flow channel passages or pipes for heat exchange
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/60Heating or cooling; Temperature control
    • H01M10/65Means for temperature control structurally associated with the cells
    • H01M10/655Solid structures for heat exchange or heat conduction
    • H01M10/6556Solid parts with flow channel passages or pipes for heat exchange
    • H01M10/6557Solid parts with flow channel passages or pipes for heat exchange arranged between the cells
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/60Heating or cooling; Temperature control
    • H01M10/65Means for temperature control structurally associated with the cells
    • H01M10/656Means for temperature control structurally associated with the cells characterised by the type of heat-exchange fluid
    • H01M10/6561Gases
    • H01M10/6566Means within the gas flow to guide the flow around one or more cells, e.g. manifolds, baffles or other barriers
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/60Heating or cooling; Temperature control
    • H01M10/65Means for temperature control structurally associated with the cells
    • H01M10/656Means for temperature control structurally associated with the cells characterised by the type of heat-exchange fluid
    • H01M10/6567Liquids
    • H01M10/6568Liquids characterised by flow circuits, e.g. loops, located externally to the cells or cell casings
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/60Heating or cooling; Temperature control
    • H01M10/65Means for temperature control structurally associated with the cells
    • H01M10/656Means for temperature control structurally associated with the cells characterised by the type of heat-exchange fluid
    • H01M10/6569Fluids undergoing a liquid-gas phase change or transition, e.g. evaporation or condensation
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/60Heating or cooling; Temperature control
    • H01M10/65Means for temperature control structurally associated with the cells
    • H01M10/657Means for temperature control structurally associated with the cells by electric or electromagnetic means
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/60Heating or cooling; Temperature control
    • H01M10/66Heat-exchange relationships between the cells and other systems, e.g. central heating systems or fuel cells
    • H01M10/663Heat-exchange relationships between the cells and other systems, e.g. central heating systems or fuel cells the system being an air-conditioner or an engine
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/20Mountings; Secondary casings or frames; Racks, modules or packs; Suspension devices; Shock absorbers; Transport or carrying devices; Holders
    • H01M50/249Mountings; Secondary casings or frames; Racks, modules or packs; Suspension devices; Shock absorbers; Transport or carrying devices; Holders specially adapted for aircraft or vehicles, e.g. cars or trains
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60LPROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L2240/00Control parameters of input or output; Target parameters
    • B60L2240/40Drive Train control parameters
    • B60L2240/54Drive Train control parameters related to batteries
    • B60L2240/545Temperature
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/60Heating or cooling; Temperature control
    • H01M10/64Heating or cooling; Temperature control characterised by the shape of the cells
    • H01M10/647Prismatic or flat cells, e.g. pouch cells
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M2220/00Batteries for particular applications
    • H01M2220/20Batteries in motive systems, e.g. vehicle, ship, plane
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/20Mountings; Secondary casings or frames; Racks, modules or packs; Suspension devices; Shock absorbers; Transport or carrying devices; Holders
    • H01M50/204Racks, modules or packs for multiple batteries or multiple cells
    • H01M50/207Racks, modules or packs for multiple batteries or multiple cells characterised by their shape
    • H01M50/209Racks, modules or packs for multiple batteries or multiple cells characterised by their shape adapted for prismatic or rectangular cells
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/20Mountings; Secondary casings or frames; Racks, modules or packs; Suspension devices; Shock absorbers; Transport or carrying devices; Holders
    • H01M50/271Lids or covers for the racks or secondary casings
    • H01M50/273Lids or covers for the racks or secondary casings characterised by the material
    • H01M50/276Inorganic material
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/10Energy storage using batteries
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02TCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/60Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
    • Y02T10/70Energy storage systems for electromobility, e.g. batteries
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02TCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T90/00Enabling technologies or technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02T90/10Technologies relating to charging of electric vehicles
    • Y02T90/16Information or communication technologies improving the operation of electric vehicles

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Electrochemistry (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Sustainable Development (AREA)
  • Sustainable Energy (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Transportation (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Automation & Control Theory (AREA)
  • Aviation & Aerospace Engineering (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Secondary Cells (AREA)
  • Battery Mounting, Suspending (AREA)
  • Cooling, Air Intake And Gas Exhaust, And Fuel Tank Arrangements In Propulsion Units (AREA)
  • Air-Conditioning For Vehicles (AREA)
  • Electric Propulsion And Braking For Vehicles (AREA)

Abstract

Se proporciona un módulo de batería, un sistema de gestión de temperatura de batería y un vehículo que comprende los mismos. El sistema de gestión de temperatura de batería comprende un módulo de batería (1), un intercambiador de calor (21) conectado con el módulo de batería (1) a través de un circuito de refrigerante (22) y un dispositivo de control de temperatura (3) conectado con el intercambiador de calor (21) a través de un circuito de refrigerante (23), en donde un refrigerante en el circuito de refrigerante (22) y un refrigerante en el circuito de refrigerante (23) intercambian calor entre sí a través del intercambiador de calor (21), y el módulo de batería (1) se enfría o se calienta mediante el refrigerante cuando el refrigerante fluye a través del módulo de batería (1). (Traducción automática con Google Translate, sin valor legal)

Description

DESCRIPCIÓN
Módulo de batería, sistema de gestión de la temperatura de la batería y vehículo que lo comprende
Campo
La presente descripción hace referencia al campo de las baterías de alimentación, más particularmente a un módulo de batería y un sistema de gestión de baterías.
Antecedentes
Las declaraciones de esta sección se limitan a proporcionar información general relacionada con la presente descripción y pueden no constituir técnica anterior.
Con el agotamiento de los recursos energéticos mundiales y el creciente énfasis en la protección del medio ambiente, los vehículos eléctricos (VE) y los vehículos eléctricos híbridos (VEH) han atraído mucha atención debido a sus ventajas, como por ejemplo las bajas emisiones de gases de escape y el bajo consumo de energía, etc. En los últimos años, cada vez más empresas e institutos de investigación han invertido de forma sucesiva en la investigación, así como en la comercialización de VE y VEH. Se ha descubierto que, durante la investigación de los vehículos eléctricos y vehículos eléctricos híbridos, la tecnología de las baterías de alimentación es uno de los elementos clave que pueden restringir el desarrollo de los vehículos de nuevas energías.
En los vehículos VE, VEH o similares, normalmente se puede utilizar una batería de iones de litio de alta potencia como batería de alimentación para satisfacer los requisitos de alto rendimiento. Como la batería de alimentación del vehículo tiene una mayor velocidad de descarga, la batería de iones de litio puede producir una gran cantidad de calor en el proceso de descarga rápida. Cuando aumenta la temperatura, la batería de iones de litio puede funcionar en un estado muy irregular, lo que afecta directamente a la vida útil de la batería y produce un grave peligro potencial para la seguridad. Por consiguiente, para garantizar que la batería de iones de litio funcione en condiciones de temperatura favorables, se necesita una excelente disipación de calor para la batería de iones de litio.
Por otra parte, dado que, como dispositivo de almacenamiento de energía, la batería de alimentación desempeña un papel fundamental en los VE, VEH o similares, el rendimiento de la batería de alimentación afecta en gran medida al rendimiento de todo el vehículo. La batería de alimentación está formada normalmente por varias celdas individuales conectadas en serie, en paralelo, o en serie y paralelo. En la actualidad, las celdas individuales pueden no funcionar normalmente a baja temperatura, por ejemplo, una temperatura inferior a -20 °C o a alta temperatura, por ejemplo, una temperatura superior a 45 °C, y por lo tanto el vehículo que utiliza la batería de alimentación puede no funcionar normalmente. Los documentos US2009/253026 y WO2007/046588 describen módulos de batería que comprenden un sistema de refrigeración que incluye una placa de refrigeración.
Sumario
En vista de ello, la presente descripción se dirige a resolver al menos uno de los problemas existentes en la técnica anterior. Por consiguiente, es posible que sea necesario proporcionar un sistema de gestión de la temperatura de la batería, que pueda refrigerar o calentar un módulo de batería de forma uniforme para garantizar que el módulo de batería funcione normalmente. Además, también puede ser necesario proporcionar un módulo de batería, que se pueda refrigerar o calentar de forma uniforme y tener una temperatura constante en el interior del mismo.
La presente invención se define mediante las características de la reivindicación 1 y hace referencia a un módulo de batería.
De acuerdo con un aspecto de la presente descripción, se puede proporcionar un sistema de gestión de la temperatura de la batería. El sistema de gestión de la temperatura de la batería puede comprender: un módulo de batería; un intercambiador de calor conectado al módulo de batería por medio de un circuito de circulación de líquido refrigerante; y un dispositivo de control de temperatura conectado al intercambiador de calor por medio de un circuito de circulación de refrigerante, en el que un líquido refrigerante en el circuito de circulación de líquido refrigerante y un refrigerante en el circuito de circulación de refrigerante intercambian calor entre sí a través del intercambiador de calor, y el módulo de la batería se refrigera o calienta mediante el líquido refrigerante cuando el líquido refrigerante fluye a través del módulo de la batería.
Con el sistema de gestión de la temperatura de la batería de acuerdo con una forma de realización de la presente descripción, se utiliza el líquido refrigerante en lugar del aire como un medio para refrigerar o calentar el módulo de batería, por lo tanto, el módulo de batería se refrigera o se calienta de forma más eficaz. Por otra parte, debido a que el líquido refrigerante puede fluir de forma circular, en comparación con el intercambio de calor por medio de aire, el módulo de batería se puede refrigerar o calentar de forma eficiente, de modo que el módulo de batería puede trabajar siempre en un estado normal con una temperatura constante en el mismo.
De acuerdo con otro aspecto de la presente descripción, se puede proporcionar un módulo de batería. El módulo de batería puede comprender: un cuerpo inferior de la carcasa que tiene una placa de refrigeración y varias placas separadoras proporcionadas en la placa de refrigeración a intervalos; y una cubierta superior conectada herméticamente con las partes superiores de las varias placas separadoras; una placa de cubierta frontal y una placa de cubierta posterior conectadas herméticamente con los lados más frontales y los lados más posteriores de las varias placas separadoras, respectivamente, en las que la placa de refrigeración, la cubierta superior, la placa de cubierta delantera, la placa de cubierta posterior y las varias placas separadoras se conectan herméticamente para formar varios espacios sellados diferentes para recibir núcleos y electrolitos de batería, respectivamente en los mismos, en los que se forman canales de flujo principales en el interior de la cubierta superior y la placa de refrigeración, respectivamente, y canales de flujo ramificados dentro de las placas separadoras, respectivamente, que están en comunicación fluida con los canales de flujo principales.
Con el módulo de batería de acuerdo con una forma de realización de la presente descripción, la placa de refrigeración, la cubierta superior, la placa de cubierta frontal, la placa de cubierta posterior y las varias placas separadoras se conectan herméticamente para formar varios espacios sellados diferentes para recibir núcleos y electrolitos de batería en los mismos respectivamente; y se forman canales de flujo principales en el interior de la cubierta superior y la placa de refrigeración, y se forman canales de flujo ramificados en el interior de las placas separadoras respectivamente que están en comunicación fluida con los canales de flujo principales. Por consiguiente, el líquido refrigerante que fluye en el canal de flujo principal puede fluir en los canales de flujo ramificados, respectivamente y, a continuación, fluir en el canal de flujo principal, por tanto, los núcleos y los electrolitos de batería en los varios espacios sellados separados se pueden refrigerar o calentar de forma eficaz y uniforme. Por lo tanto, se puede garantizar la uniformidad de la temperatura en el interior del módulo de batería.
Aspectos y ventajas adicionales de las formas de realización de la presente descripción se darán en parte, se harán evidentes en parte a partir de las siguientes descripciones o se aprenderán a partir de la práctica de las formas de realización de la presente descripción.
Breve descripción de los dibujos
Estos y otros aspectos y ventajas de la descripción resultarán evidentes y se apreciarán más fácilmente a partir de las siguientes descripciones tomadas en conjunción con los dibujos en los que:
La Fig. 1 es un diagrama esquemático de un sistema de gestión de la temperatura de la batería de acuerdo con una forma de realización de la presente descripción;
La Fig. 2 es un diagrama de principio de control de un sistema de gestión de la temperatura de la batería de acuerdo con una forma de realización de la presente descripción;
La Fig. 3 es una vista en perspectiva de un módulo de batería de acuerdo con una forma de realización de la presente descripción;
La Fig. 4 es una vista en perspectiva de un cuerpo inferior de la carcasa en un módulo de batería de acuerdo con una forma de realización de la presente descripción;
La Fig. 5 es una vista en perspectiva de una cubierta superior en un módulo de batería de acuerdo con una forma de realización de la presente descripción; y
La Fig. 6 es una vista en sección transversal de un módulo de batería de acuerdo con una forma de realización de la presente descripción.
Descripción detallada
En lo que sigue a continuación, se describirá un sistema de gestión de la temperatura de la batería de acuerdo con una forma de realización de la presente descripción con referencia a los dibujos.
Según se muestra en la Fig. 1, el sistema de gestión de la temperatura de la batería de acuerdo con una forma de realización de la presente descripción puede comprender: un módulo de batería 1, un intercambiador de calor 21 y un dispositivo de control de la temperatura 3 con función de refrigeración y, opcionalmente, con función de calefacción. En alguna forma de realización, el sistema de temperatura de la batería se puede proporcionar en un vehículo (no mostrado) que tenga tanto un módulo de batería como un sistema de aire acondicionado. Y alternativamente, un sistema de aire acondicionado del vehículo se puede utilizar como el dispositivo de control de temperatura 3.
En una forma de realización, se ilustra a modo de ejemplo el dispositivo de control de temperatura 3 que sólo tiene función de refrigeración. Sin embargo, se debe tener en cuenta que el dispositivo de control de temperatura 3 también se puede configurar con función de calefacción, que se puede utilizar para calentar el módulo de batería. Además, el dispositivo de control de temperatura 3 se puede configurar con funciones de calefacción y refrigeración, según lo requieran las condiciones. Según se muestra en la Fig. 1, el intercambiador de calor 21 se conecta con el módulo de batería 1 a través de un circuito de circulación de líquido refrigerante 22, y el dispositivo de control de temperatura 3 se conecta con el intercambiador de calor 21 por medio de un circuito de circulación de refrigerante 23. Un líquido refrigerante en el circuito de circulación de líquido refrigerante 22 fluye a través del módulo de batería 1 y el intercambiador de calor 21, y el módulo de batería 1 se refrigera mediante el líquido refrigerante cuando el líquido refrigerante fluye a través del módulo de batería 1. Un refrigerante en el circuito de circulación de refrigerante 23 fluye a través del dispositivo de control de temperatura 3 y el intercambiador de calor 21, y se refrigera cuando fluye a través del dispositivo de control de temperatura 3. El líquido refrigerante en el circuito de circulación de líquido refrigerante 22 y el refrigerante en el circuito de circulación de refrigerante 23 intercambian calor entre sí por medio del intercambiador de calor 21. Por consiguiente, después de fluir a través del módulo de batería 1 y refrigerar el módulo de batería 1, el líquido refrigerante fluye a través del intercambiador de calor 21 e intercambia calor con el refrigerante por medio del intercambiador de calor 21 para convertirse en un líquido refrigerante enfriado y, a continuación, el líquido refrigerante refrigerado fluye a través del módulo de batería 1 de nuevo para refrigerar de forma repetitiva el módulo de batería 1.
En alguna forma de realización, el dispositivo de control de temperatura 3 puede ser un dispositivo convencional de control de la temperatura en el vehículo con función de refrigeración en el vehículo, utilizando por tanto de forma eficaz dispositivos in situ en el vehículo. Por otra parte, un aparato de aire acondicionado en el vehículo tiene un excelente efecto de refrigeración, mejorando por tanto de forma eficaz la eficiencia de refrigeración de la batería de alimentación. En una forma de realización, el dispositivo de control de temperatura 3 puede ser un sistema de aire acondicionado que comprende un evaporador 33, un compresor 32 y un condensador 31 conectado con el compresor 32. El condensador 31 puede disponer de un ventilador de condensador 311 para acelerar la disipación del calor. El condensador 31 tiene una entrada de refrigerante 312 y una salida de refrigerante 313 que se conectan con el circuito de circulación de refrigerante 23 respectivamente. El refrigerante en el circuito de circulación de refrigerante 23 fluye a través del intercambiador de calor 21 e intercambia calor con el líquido refrigerante para convertirse en un refrigerante de alta temperatura, el refrigerante de alta temperatura fluye hacia el condensador 31 por medio de la entrada de refrigerante 312 y se convierte en un refrigerante de baja temperatura después de la disipación de calor y, a continuación, el refrigerante de baja temperatura fluye de nuevo hacia el intercambiador de calor 21. El compresor 32 se proporciona en el circuito de circulación de refrigerante 23 que está en comunicación fluida con el condensador 31. El compresor 32 se configura para encenderse/apagarse para permitir o impedir que el refrigerante fluya a través del condensador 31 y el intercambiador de calor 21. El compresor 32 se puede alimentar eléctricamente, y puede permitir que el refrigerante fluya de forma circular además de ajustar la velocidad de flujo del refrigerante cuando el compresor 32 está encendido. Un refrigerante gaseoso se puede comprimir mediante el compresor 32 para convertirse en un refrigerante líquido con alta temperatura y alta presión y, a continuación, el refrigerante líquido puede fluir hacia el condensador 31 desde el compresor 32 para convertirse en un refrigerante líquido con temperatura normal y alta presión después de la disipación de calor. Los elementos del dispositivo de control de temperatura 3, su disposición y funcionamiento son bien conocidos en la técnica, por lo que a efectos de claridad se omiten descripciones detalladas de los mismos.
La bomba de circulación 221 se puede utilizar para bombear líquido refrigerante en el circuito de circulación de líquido refrigerante 22 y permitir que el líquido refrigerante fluya a través del módulo de batería 1 y el intercambiador de calor 21. La bomba de circulación 221 se puede utilizar para bombear el líquido refrigerante en el circuito de circulación de líquido refrigerante 22 y permitir que el líquido refrigerante fluya a través del módulo de batería 1 y el intercambiador de calor 21 de forma circular. Cuando el líquido refrigerante fluye dentro del módulo de batería 1, el líquido refrigerante puede absorber el calor producido en el interior del módulo de batería 1 para convertirse en un líquido refrigerante calentado, el líquido refrigerante calentado fluye dentro del intercambiador de calor 21 e intercambia calor con el refrigerante en el circuito de circulación de refrigerante 23 para convertirse en un líquido refrigerante enfriado y, a continuación, el líquido refrigerante enfriado fluye de regreso dentro del módulo de batería 1, enfriando por tanto de forma eficaz el módulo de batería 1. La bomba de circulación 221 se puede accionar mediante energía eléctrica y puede ajustar la velocidad de flujo del líquido refrigerante cuando la bomba de circulación 221 está encendida.
En una forma de realización, según se muestra en la Fig. 2, el sistema de gestión de temperatura de la batería incluye además una unidad de control 41 para encender/apagar el compresor 32 y la bomba de circulación 221 en función de una señal de temperatura procedente del módulo de batería 1. En una forma de realización, la unidad de control 41 se configura además para encender/apagar el ventilador del condensador 311.
El circuito de circulación de refrigerante 23 puede incluir una primera rama 231, o una rama de evaporador, y una segunda rama 232. El evaporador 33 se dispone en la primera rama 231 para refrigerar una cabina del vehículo, y el intercambiador de calor 21 se dispone en la segunda rama 232 para intercambiar calor entre el refrigerante y el líquido refrigerante. La primera rama 231 puede estar provista además de un controlador de evaporador (no mostrado) para controlar el flujo del refrigerante a través del evaporador 31. Y el circuito de circulación de refrigerante 23 está provisto además de una válvula electromagnética 34 para controlar el flujo del refrigerante a través del intercambiador de calor 21, y la unidad de control 41 se puede configurar para controlar el encendido/apagado del controlador del evaporador y de la válvula electromagnética 34.
En una forma de realización, la unidad de control 41 comprende: un primer sensor de temperatura 43 dispuesto en una entrada de líquido refrigerante del módulo de batería 1 para proporcionar una señal de temperatura del líquido refrigerante de entrada a la unidad de control 41; y un segundo sensor de temperatura 44 dispuesto en una salida de líquido refrigerante del módulo de batería 1 para proporcionar una señal de temperatura del líquido refrigerante de salida a la unidad de control 41. La unidad de control 41 se puede implementar como un sistema convencional de gestión de la batería (BMS) en un VE o VEH para supervisar el estado del módulo de batería 1. La unidad de control 41 se puede conectar eléctricamente con la bomba de circulación 221, el compresor 23, la válvula electromagnética 34 y el ventilador del condensador 311, respectivamente. Cuando la temperatura del módulo de batería 1 es mayor que un primer valor predeterminado, la unidad de control 41 emite una orden para encender la bomba de circulación 221 y el dispositivo de control de la temperatura 3.
La válvula electromagnética 34 se puede disponer en la segunda rama 232 para permitir que el refrigerante fluya a través del intercambiador de calor 21 o impedir que el refrigerante fluya a través del intercambiador de calor 21. Cuando no es necesario refrigerar el módulo de batería 1, la válvula electromagnética 34 se desconecta. El controlador del evaporador se puede disponer en la primera rama 231 para permitir que el refrigerante fluya a través del evaporador 31 o impedir que el refrigerante fluya a través del evaporador 31. Cuando no es necesario refrigerar la cabina del vehículo, el controlador del evaporador se desconecta.
En una forma de realización, el intercambiador de calor 21 es un intercambiador de calor refrigerante-líquido refrigerante para intercambiar calor entre el refrigerante y el líquido refrigerante con el fin de refrigerar o calentar el módulo de batería 1. En una forma de realización, según se muestra en la Fig. 1, el circuito de circulación del líquido refrigerante 22 se muestra mediante una línea discontinua, el circuito de circulación del refrigerante 23 se muestra mediante una línea continua, y las direcciones de flujo del líquido refrigerante y del refrigerante se muestran mediante flechas. Se debe tener en cuenta que no hay limitaciones especiales en las direcciones de flujo del líquido refrigerante y el refrigerante, siempre que el líquido refrigerante y el refrigerante fluyan de forma circular. El circuito de circulación de líquido refrigerante 22 y el circuito de circulación de refrigerante 23 se disponen por separado, pero no se comunican entre sí, y el circuito de circulación de líquido refrigerante 22 y el circuito de circulación de refrigerante 23 intercambian calor entre sí por medio del intercambiador de calor 21. El circuito de circulación de líquido refrigerante 22 se conecta con el intercambiador de calor 21 para suministrar el líquido refrigerante que fluye a través del intercambiador de calor 21 y guiar el líquido refrigerante para que fluya a través del módulo de batería 1. La segunda rama 232 del circuito de circulación de refrigerante 23 se conecta con el intercambiador de calor 21 para suministrar el refrigerante que fluye a través del intercambiador de calor 21 y guiar el refrigerante para que fluya a través del condensador 31.
El intercambiador de calor 21 puede ser un intercambiador de calor con una función de intercambio de calor bien conocida por los expertos en la técnica. El líquido refrigerante puede ser un líquido refrigerante convencional, por ejemplo, agua, etilenglicol o una combinación de los mismos, o puede ser un líquido refrigerante especial que contenga un inhibidor particular. Se debe tener en cuenta que el líquido refrigerante puede ser cualquier líquido refrigerante líquido que tenga una capacidad de transferencia de calor adecuada. El refrigerante puede ser cualquier refrigerante convencional utilizado en el sistema de aire acondicionado del vehículo, por ejemplo, freón.
Para evitar el hecho de que el VE o VEH no funcione debido a que el módulo de batería 1 no funciona normalmente a una temperatura extremadamente baja, por ejemplo, una temperatura inferior a -20 °C, puede ser necesario un dispositivo de calentamiento para calentar el módulo de batería 1. En una forma de realización, el dispositivo de control de la temperatura 3 sólo tiene una función de refrigeración, el sistema de gestión de la temperatura de la batería puede comprender además un dispositivo de calentamiento 5 dispuesto en el intercambiador de calor 21, el líquido refrigerante del circuito de circulación del refrigerante 22 fluye a través del dispositivo de calentamiento 5 para calentarse, y la unidad de control 41 se conecta eléctricamente con el dispositivo de calentamiento 5 para controlar el encendido/apagado del dispositivo de calentamiento 5. El dispositivo de calentamiento 5 puede incluir un cable calefactor o una placa calefactora de coeficiente de temperatura positivo (PTC).
En alguna forma de realización, el módulo de batería 1 puede ser cualquier módulo de batería de alimentación con canales de refrigeración para impulsar el vehículo VE o VEH.
En particular, el módulo de batería 1 puede almacenar energía suficiente para impulsar el vehículo mediante energía eléctrica.
En una forma de realización, según se muestra en las Fig. 3-6, el módulo de batería 1 comprende: un cuerpo inferior de la carcasa 11 que tiene una placa de refrigeración 110 y varias placas separadoras 111 dispuestas a intervalos sobre la placa de refrigeración 110; y una cubierta superior 12 conectada herméticamente con las partes superiores de las varias placas separadoras 111; una placa de cubierta frontal 13 y una placa de cubierta posterior 14 conectadas herméticamente con los lados más frontales y los lados más posteriores de las varias placas separadoras 111, respectivamente, en las que la placa de refrigeración 110, la cubierta superior 12, la placa de cubierta frontal 13 la placa de cubierta posterior 14 y las varias placas separadoras 111 se conectan herméticamente para formar varios espacios sellados 113 separados para recibir núcleos y electrolitos de batería (no mostrados) en los mismos respectivamente, en los que los canales de flujo principales se forman en el interior de la cubierta superior 12 y la placa de refrigeración 110, y los canales de flujo ramificados 1111 se forman en el interior de las placas separadoras 111 respectivamente que están en comunicación fluida con los canales de flujo principales. Por consiguiente, el líquido refrigerante que fluye hacia el canal de flujo principal puede fluir hacia los canales de flujo ramificados 1111 respectivamente y, a continuación, fluir hacia el canal de flujo principal, enfriando o calentando por tanto los núcleos y los electrolitos de batería en los varios espacios sellados 113 separados de forma eficaz y uniforme. Por lo tanto, se puede garantizar la consistencia de la temperatura del módulo de batería 1.
Según se muestra en la Fig. 4, el cuerpo inferior de la carcasa 11 incluye la placa de refrigeración 110 y varias placas separadoras 111 proporcionadas en la placa de refrigeración 110 a intervalos; se forma un espacio 112 entre dos placas separadoras 111 adyacentes; y la placa de refrigeración 110, la cubierta superior 12, la placa de cubierta frontal 13, la placa de cubierta posterior 14 y las varias placas separadoras 111 se conectan herméticamente para formar varios espacios sellados 113 separados. Según se muestra en la Fig. 4, las placas separadoras 111 se pueden disponer perpendicularmente en la placa de refrigeración 110 para facilitar el montaje. En una forma de realización, la placa de refrigeración 110 y las varias placas separadoras 111 se forman de forma integral, facilitando por tanto el mecanizado y el montaje de la placa de refrigeración 110, las varias placas separadoras 111, etc. En otra forma de realización, las varias placas separadoras 111 se pueden formar por separado.
En una forma de realización, las varias placas separadoras 111 comprenden: una primera placa exterior 111 y una segunda placa exterior 111 proporcionadas en los lados más externos de la placa de refrigeración 110; y al menos una placa intermedia 111 entre las placas exteriores primera y segunda 111, en la que las placas exteriores 111 tienen un espesor más grande que el de la placa intermedia 111. Por consiguiente, se puede mejorar toda la resistencia del módulo de batería 1. Según se muestra en la Fig. 4, en una forma de realización, la placa de refrigeración 110 comprende siete placas separadoras 111 que forman seis espacios 112, los seis espacios 112 se pueden sellar para formar seis espacios sellados 113 separados en consecuencia, y dos placas separadoras exteriores 111 son más gruesas que cinco placas intermedias 111.
La cubierta superior 12 se conecta herméticamente con las partes superiores de las varias placas separadoras 111. Para garantizar una conexión fiable entre la cubierta superior 12 y las varias placas separadoras 111, en una forma de realización, según se muestra en la Fig. 4, se forman ranuras 119 en las placas separadoras 111, y la cubierta superior 12 se forma con salientes (no mostrados) para acoplarse con las ranuras 119. Mediante la conexión de las ranuras 119 con los salientes entre la cubierta superior 12 y las varias placas separadoras 111, la cubierta superior 12 y las varias placas separadoras 111 se pueden conectar de forma estable. En otra forma de realización, según se muestra en la Fig. 5, la cubierta superior 12 se puede formar con ranuras 123, y las placas separadoras 111 se pueden formar con salientes (no mostrados) para acoplarse con las ranuras 123, de modo que la cubierta superior 12 y las varia placas separadoras 111 se pueden conectar de manera estable.
Según se muestra en las Fig.4-6, en una forma de realización, la placa de refrigeración 110 incluye un canal de salida principal 1101 con una salida de líquido refrigerante 115 formada en un extremo del canal de salida principal 1101, la cubierta superior 12 incluye un canal de entrada principal 121 y una entrada de líquido refrigerante 125 en un lado del canal de entrada principal 121 orientado en dirección opuesta del extremo de la salida de líquido refrigerante 115, cada placa separadora 111 incluye un canal de flujo ramificado 1111 conectado con el canal de entrada principal 121 y el canal de salida principal 1101, y la entrada de líquido refrigerante 125 y la salida de líquido refrigerante 115 se conectan con el circuito de circulación de líquido refrigerante 22 respectivamente. Por consiguiente, se puede facilitar la circulación del líquido refrigerante. En una forma de realización, el área de la sección transversal de la entrada de líquido refrigerante 125 es más pequeña que la de la salida de líquido refrigerante 115 en aproximadamente un 10 %-20 %. Cuando el sistema de gestión de la temperatura de la batería incluye varios módulos de batería 1, los módulos de batería 1 adyacentes se pueden conectar soldando las entradas de líquido refrigerante 125 de un módulo de batería sucesivo con la salida de líquido refrigerante 115 de un módulo de batería precedente. Debido a que el área de la sección transversal de la entrada de líquido refrigerante 125 es más pequeña que la de la salida de líquido refrigerante 115, la soldadura de las entradas de líquido refrigerante 125 y las salidas de líquido refrigerante 115 puede ser más fácil. En otra forma de realización, la placa de refrigeración 110 puede incluir un canal de entrada principal 121, la cubierta superior 12 puede incluir un canal de salida principal 1101, y alternativamente, el área de la sección transversal de la salida de líquido refrigerante 115 puede ser más pequeña que la de la entrada de líquido refrigerante 125.
En una forma de realización, la entrada de líquido refrigerante 125 y la salida de líquido refrigerante 115 incluyen ranuras anulares 1251, 1151 respectivamente. Las ranuras anulares 1251, 1151 incluyen anillos de sellado para garantizar la conexión hermética entre los módulos de batería 1 cuando los módulos de batería 1 adyacentes se conectan entre sí. Por consiguiente, el líquido refrigerante puede fluir en los módulos de batería 1 de forma circular.
Según se muestra en las Fig. 3 y 6, en una forma de realización, la placa de cubierta frontal 13 se conecta herméticamente con los lados más frontales de las varias placas separadoras 111. La placa de cubierta posterior 14 está conectada herméticamente con los lados más posteriores de las varias placas separadoras 111. La placa de refrigeración 110, la cubierta superior 12, la placa de cubierta frontal 13, la placa de cubierta posterior 14 y las varias placas separadoras 111 se conectan herméticamente para formar varios espacios sellados 113 separados para recibir núcleos y electrolitos de batería en los mismos respectivamente. Debido a que los núcleos y los electrolitos de batería se pueden recibir en los varios espacios sellados 113 separados, no se necesitan carcasas para recibir las celdas individuales, lo que puede ahorrar materiales además de proporcionar un espacio compacto. En otra forma de realización, los espacios sellados 113 separados se pueden utilizar para recibir las celdas individuales enteras que tienen núcleos y electrolitos de batería, lo que puede facilitar el montaje de las celdas individuales.
En alguna forma de realización, hay varias placas de cubierta frontal y posterior 13, 14 para sellar los espacios 112 respectivamente. Según se muestra en las Fig. 3-4, dos placas separadoras adyacentes 111 incluyen un par de ranuras 114 para alojar cada placa de cubierta frontal 13, de modo que cada placa de cubierta frontal 13 se pueda conectar herméticamente con las dos placas separadoras adyacentes 111. Del mismo modo, cada placa de cubierta posterior 14 se puede disponer en el par de ranuras 114 de las dos placas separadoras adyacentes 111 respectivamente, de modo que cada placa de cubierta posterior 14 se puede conectar herméticamente con las dos placas separadoras adyacentes 111 para formar el espacio 112. En otras formas de realización, las placas de cubierta frontal y posterior 13, 14 pueden ser una sola placa respectivamente para sellar los lados frontal y posterior de las varias placas separadoras 111.
Según se muestra en la Fig. 3, los núcleos (no mostrados) y los electrolitos de batería se reciben en los espacios sellados 113 separados formados de este modo. Cada núcleo de batería comprende un par de terminales de electrodo 118 extendidos fuera del espacio sellado 113 y conectados en serie, en paralelo, o en serie y en paralelo utilizando placas metálicas flexibles 116, de modo que los núcleos de batería se pueden conectar en serie, en paralelo o en serie y en paralelo. En una forma de realización, los terminales de electrodo 118 se sellan y aíslan de la placa de cubierta frontal 13.
En una forma de realización, el módulo de batería 1 comprende además un panel frontal 15 proporcionado en un lado frontal de la placa de cubierta frontal 13 para fijarse con la cubierta superior 12 y el cuerpo inferior de la carcasa 11. Y un panel trasero (no mostrado) se puede proporcionar en el lado posterior de la placa de cubierta posterior 14 para fijarse con la cubierta superior 12 y el cuerpo inferior de la carcasa 11, y se proporcionan un par de aberturas 151, 152 en el panel frontal 15 en los lados laterales respectivamente, para guiar las placas metálicas más externas 1161,1162 respectivamente. Según se muestra en la Fig. 3, en una forma de realización, seis núcleos y electrolitos de batería se reciben en los seis espacios sellados 113 separados, seis terminales de electrodos 118 se extienden desde los seis núcleos de batería y se conectan en serie mediante las placas metálicas 116, y las placas metálicas más externas 1161, 1162 pasan a través de las aberturas 151, 152 en el panel frontal 15 para conectarse con una carga externa, por ejemplo, un dispositivo eléctrico o un cargador eléctrico.
En una forma de realización, la cubierta superior 12 y el cuerpo inferior de la carcasa 11 se forman con orificios para pernos 122, 117 respectivamente en las partes de borde de los mismos, y el panel frontal 15 se puede formar con orificios para pernos 153 correspondientes a los orificios para pernos 122, 117 respectivamente. Por consiguiente, se pueden utilizar pernos para fijar el panel frontal 15 con la cubierta superior 12 y el cuerpo inferior de la carcasa 11. Del mismo modo, el panel posterior se puede fijar con la cubierta superior 12 y el cuerpo inferior de la carcasa 11 por medio de pernos.
En alguna forma de realización, la placa de cubierta frontal 13, la placa de cubierta posterior 14, la cubierta superior 12 y el cuerpo inferior de la carcasa 11 se pueden fabricar de materiales que sean conductores del calor, transfiriendo por tanto el calor entre el líquido refrigerante y el electrolito de forma eficaz. En una forma de realización, la cubierta superior 12 y el cuerpo inferior de la carcasa 11 se pueden fabricar de un material que tenga cierta resistencia, por ejemplo, aleación de aluminio. La cubierta superior 12 y el cuerpo inferior de la carcasa 11 se pueden formar por estirado de metal y, a continuación, los canales pueden formarse en la cubierta superior 12 y el cuerpo inferior de la carcasa 11 mediante mecanizado, y finalmente la placa de cubierta frontal 13 y la placa de cubierta posterior 14 se pueden conectar con el cuerpo inferior de la carcasa 11 y la cubierta superior 12 respectivamente por soldadura, por ejemplo, soldadura por soldadura o láser. El panel frontal 15 y el panel posterior pueden desempeñar la función de soporte y sellado, pero puede que no necesiten transferir calor, y se pueden fabricar de plásticos como por ejemplo poli(óxido de fenileno) (PPO) mediante moldeo por inyección.
Según se muestra en la Fig. 6, el líquido refrigerante puede fluir hacia el interior del módulo de batería 1 desde la entrada de líquido refrigerante 125 en la cubierta superior 12, hacia los canales de flujo ramificados 1111 desde el canal de entrada principal 121 y, a continuación, hacia el canal de salida principal 1101, y finalmente hacia el exterior del módulo de batería 1 desde la salida de refrigerante 115. Los espacios sellados 113 separados que contienen el núcleo y los electrolitos de batería se forman entre los canales de flujo ramificados 1111, y por tanto los núcleos y los electrolitos de batería se pueden refrigerar o calentar de forma uniforme en los espacios sellados 113. Por consiguiente, se puede garantizar la consistencia de la temperatura de los elementos del módulo de batería 1, y el calor se puede transferir rápidamente.
En alguna forma de realización, el canal de entrada principal 121 y el canal de salida principal 1101 tienen un área de sección más grande que la de los canales de flujo ramificados 1111. En una forma de realización, el área de la sección transversal del canal de entrada principal 121 y del canal de salida principal 1101 puede ser aproximadamente de 0,5 veces a 2 veces más grande que el área de la sección transversal total de los canales de flujo ramificados 1111. Según se muestra en la Fig. 6, el área de la sección transversal del canal de entrada principal 121 y el canal de salida principal 1101 puede ser 2 veces más grande que el área de la sección transversal total de siete canales de flujo ramificados 1111.
En alguna forma de realización, las dimensiones de los canales de flujo ramificados 1111 son idénticas entre sí, de modo que el flujo del líquido refrigerante a través de los canales de flujo ramificados 1111 puede ser idéntico y los electrolitos en los espacios sellados 113 se pueden refrigerar o calentar de forma uniforme. En una forma de realización, la anchura de los canales de flujo ramificados 1111 puede no ser inferior a 2 mm, evitando por tanto la generación de una gran resistencia al flujo.
Con el módulo de batería de acuerdo con una forma de realización de la presente descripción, la placa de refrigeración 110, la cubierta superior 12, la placa de cubierta frontal 13, la placa de cubierta posterior 14 y las varias placas separadoras 111 se conectan herméticamente para formar varios espacios sellados 113 separados para recibir núcleos y electrolitos de batería en los mismos respectivamente; y los canales de flujo principales se forman en el interior de la cubierta superior 12 y la placa de refrigeración 110, y los canales de flujo ramificados 1111 se forman en el interior de las placas separadoras 111 respectivamente que están en comunicación fluida con los canales de flujo principales. Por consiguiente, el líquido refrigerante que fluye hacia el canal de flujo principal puede fluir hacia los canales de flujo ramificados 1111 respectivamente y, a continuación, fluir hacia el canal de flujo principal, enfriando o calentando por tanto los núcleos y los electrolitos de la batería en los varios espacios sellados 113 separados de forma eficaz y uniforme. Por lo tanto, se puede garantizar la consistencia de la temperatura del módulo de batería 1.
De acuerdo con una forma de realización de la presente descripción, el calor del líquido refrigerante en los canales de flujo ramificados 1111 se puede transferir a los electrolitos a través de las placas separadoras 111, de modo que la resistencia térmica de contacto puede ser pequeña. Por otra parte, debido a que las varias placas separadoras 111 se proporcionan para formar varios espacios sellados 113 separados para recibir núcleos y electrolitos de batería en los mismos, respectivamente, y los canales de flujo ramificados 1111 se forman en el interior de las placas separadoras 111, respectivamente, el área de contacto de transferencia de calor puede ser grande, y la eficiencia de transferencia de calor puede ser alta, garantizando por tanto la consistencia de la temperatura del módulo de batería 1. Además, dado que el líquido refrigerante del módulo de batería 1 se puede reciclar y la velocidad de flujo del líquido refrigerante se puede ajustar utilizando un sistema de gestión de la temperatura de la batería como el descrito anteriormente en la presente memoria, el consumo de energía y el ruido se pueden reducir. Además, debido a que los núcleos y los electrolitos de batería se pueden recibir en los varios espacios sellados 113 separados pero las carcasas para las celdas individuales no se reciben en los varios espacios sellados 113 separados, una carcasa para recibir el módulo de batería convencional y una carcasa utilizada convencionalmente para recibir la celda individual se pueden formar de forma integral, lo que puede ahorrar materiales y espacio además de compactar la estructura de la misma.
En alguna forma de realización, el sistema de gestión de la temperatura de la batería se puede controlar mediante la unidad de control 41 para funcionar en un modo de refrigeración de la batería, un modo de calentamiento de la batería, o un modo de control de la temperatura media de la batería. En el modo de refrigeración de la batería, cuando la temperatura del módulo de batería 1 es mayor que el primer valor predeterminado, la unidad de control 41 activa la bomba de circulación 221, la válvula electromagnética 34 y el compresor 32 y, a continuación, el módulo de batería 1 se refrigera mediante el líquido refrigerante. En el modo de calentamiento de la batería, cuando la temperatura del módulo de batería 1 es menor que un segundo valor predeterminado que es menor que el primer valor predeterminado, la unidad de control 41 enciende la bomba de circulación 221 y el dispositivo de calentamiento 5, y a continuación el módulo de batería 1 se calienta mediante el líquido refrigerante. En el modo de control de la temperatura media de la batería, cuando la diferencia de temperatura entre el primer sensor de temperatura 43 y el segundo sensor de temperatura 44 es mayor que un tercer valor predeterminado, la velocidad de rotación de la bomba de circulación 221 se controla mediante la unidad de control 41 para controlar la velocidad de flujo del líquido refrigerante y/o activar/desactivar la válvula electromagnética 34 para reducir la diferencia de temperatura en consecuencia. A continuación, se describirán en detalle el modo de refrigeración de la batería, el modo de control de la temperatura media de la batería, el modo para evitar el agua condensada y el modo de calentamiento de la batería.
Modo de refrigeración de la batería
Cuando el vehículo se impulsa mediante el módulo de batería 1 durante la descarga a gran velocidad, la temperatura del módulo de batería 1 aumenta de forma continua. Cuando la temperatura del módulo de batería 1 es mayor que el primer valor predeterminado y la unidad de control (BMS) 41 recibe una señal de temperatura del sensor de temperatura 42, según se muestra en la Fig. 2, que mide la temperatura del módulo de batería 1, la unidad de control 41 enciende la bomba de circulación 221 para bombear el líquido refrigerante en el circuito de circulación del líquido refrigerante 22, el calor del módulo de batería 1 se transfiere al líquido refrigerante cuando el líquido refrigerante fluye a través del módulo de la batería 1, el calor del líquido refrigerante se transfiere al refrigerante cuando el líquido refrigerante fluye a través del intercambiador de calor 21 y, a continuación, el líquido refrigerante fluye de nuevo al módulo de batería 1. Al mismo tiempo, la unidad de control 41 enciende el compresor 32 y el ventilador del condensador 311 y conecta la válvula electromagnética 34 y el controlador del evaporador al mismo tiempo, el refrigerante fluye a través del evaporador 33 y el intercambiador de calor 21. El refrigerante absorbe el calor del líquido refrigerante cuando fluye a través del intercambiador de calor 21 y, a continuación, fluye de regreso al condensador 31 para disipar el calor. Bajo la acción del ventilador del condensador 311, el calor en el refrigerante se puede disipar de forma eficaz de modo que el refrigerante se pueda refrigerar. Si la cabina del vehículo también necesita ser enfriada mientras el módulo de batería 1 necesita ser enfriado, la unidad de control 41 puede conectar la válvula electromagnética 34 y el controlador del evaporador y encender el compresor 32 para refrigerar la cabina del vehículo y el módulo de batería 1 simultáneamente. Si sólo es necesario refrigerar el módulo de batería 1 pero no la cabina del vehículo, el controlador del evaporador se puede desconectar.
Modo de control de la temperatura media de la batería
La consistencia, especialmente la consistencia de temperatura, de las celdas individuales es una de las prestaciones más importantes del módulo de batería 1. Si la diferencia de temperatura de las celdas individuales es grande, la celda individual de alta temperatura puede envejecer o fallar rápidamente.
Si la diferencia de temperatura entre la señal de temperatura del líquido refrigerante de entrada del primer sensor de temperatura 43 y la señal de temperatura del líquido refrigerante de salida del segundo sensor de temperatura 44 es mayor que el tercer valor predeterminado, la velocidad de rotación de la bomba de circulación 221 se puede controlar mediante la unidad de control 41 para controlar la velocidad de flujo del líquido refrigerante, y/o encender/apagar la válvula electromagnética 34 para reducir la diferencia de temperatura entre diferentes celdas individuales respectivamente.
Modo para evitar el agua condensada
El agua condensada se puede generar en el módulo de batería 1 cuando la diferencia de temperatura entre el módulo de batería 1 y el líquido refrigerante es mayor, afectando por tanto a la eficiencia de trabajo y a la vida útil del módulo de batería 1. Para evitar el agua condensada, cuando la diferencia de temperatura entre la señal de temperatura procedente del sensor de temperatura 42 y la señal de temperatura del líquido refrigerante de entrada procedente del primer sensor de temperatura 43 es mayor que un cuarto valor predeterminado, la velocidad de rotación del compresor 32, la velocidad de rotación del ventilador del condensador 311 y el estado de conmutación de la válvula electromagnética 34 se controlan mediante la unidad de control 41 para controlar la temperatura del refrigerante a fin de ajustar la temperatura del líquido refrigerante, y/o controla el dispositivo de calentamiento 5 para calentar el líquido refrigerante a fin de reducir la diferencia de temperatura entre el módulo de batería 1 y el líquido refrigerante.
Modo de calentamiento de la batería
Cuando la temperatura del módulo de batería 1 es menor que el segundo valor predeterminado, después de recibir la señal de temperatura del sensor de temperatura 42, la unidad de control 41 enciende la bomba de circulación 221 y el dispositivo de calentamiento 5 y, a continuación, el módulo de batería 1 es calentado por el líquido refrigerante cuando el líquido refrigerante fluye a través del módulo de batería 1. En otra forma de realización, si el dispositivo de control de temperatura 3 también tiene función de calentamiento y no es necesario proporcionar un dispositivo de calentamiento 5 en el sistema de gestión de la temperatura de la batería, cuando la temperatura del módulo de la batería 1 es menor que el segundo valor predeterminado, la unidad de control 41 enciende la bomba de circulación 221 y el compresor 32 y, a continuación, el módulo de la batería 1 es calentado por el líquido refrigerante cuando el líquido refrigerante fluye a través del módulo de batería 1.
Con el sistema de gestión de la temperatura de la batería de acuerdo con una forma de realización de la presente descripción, el líquido refrigerante en lugar del aire se utiliza como un medio para refrigerar o calentar el módulo de la batería, refrigerando o calentando por tanto el módulo de batería de forma eficaz. Por otra parte, debido a que el líquido refrigerante puede fluir de forma circular, en comparación con la refrigeración por aire, el módulo de batería se puede refrigerar de forma eficaz, y el efecto de refrigeración puede ser mejor, de modo que el módulo de la batería siempre puede funcionar normalmente y la consistencia de la temperatura del módulo de batería se puede garantizar.
Además, el sistema de gestión de la temperatura de la batería de acuerdo con una forma de realización de la presente descripción se monta en un vehículo que tiene el módulo de la batería y el dispositivo de control de temperatura, y el dispositivo de control de la temperatura puede ser un dispositivo convencional de control de la temperatura en el vehículo, utilizando de forma eficaz el espacio en el vehículo. Por otra parte, un aparato de aire acondicionado en el vehículo tiene un excelente efecto de refrigeración o calefacción, mejorando por tanto de forma eficaz la velocidad de refrigeración y/o calefacción del módulo de batería.
De acuerdo con una forma de realización de la presente descripción, debido a que la unidad de control puede ser un sistema de gestión de la batería (BMS) para controlar la temperatura del módulo de la batería, sólo cuando la temperatura del módulo de la batería es mayor que el primer valor predeterminado, el dispositivo de control de temperatura se puede encender por la unidad de control, ahorrando por tanto de forma eficaz el consumo de energía del vehículo.
De acuerdo con una forma de realización de la presente descripción, mediante la supervisión de la diferencia de temperatura entre la señal de temperatura del sensor de temperatura para medir la temperatura del módulo de batería y la señal de temperatura del líquido refrigerante de entrada del primer sensor de temperatura, se puede evitar el agua condensada en el interior del módulo de la batería causada por la gran diferencia de temperatura entre el módulo de batería y el líquido refrigerante, y se puede garantizar la consistencia de la temperatura del módulo de batería y el control preciso de la temperatura del módulo de batería, prolongando por tanto la vida útil del módulo de batería de forma eficaz.
De acuerdo con una forma de realización de la presente descripción, cuando el dispositivo de control de temperatura sólo tiene función de refrigeración, el sistema de gestión de la temperatura de la batería puede estar provisto además de un dispositivo de calentamiento en el intercambiador de calor para calentar el líquido refrigerante cuando el líquido refrigerante fluye a través del dispositivo de calentamiento, de modo que el módulo de la batería se pueda calentar de forma eficaz. Por lo tanto, el módulo de batería puede funcionar normalmente en un entorno de frío extremo, y también se puede garantizar la consistencia de la temperatura en el interior del módulo de la batería.
De acuerdo con una forma de realización de la presente descripción, también se puede proporcionar un vehículo que comprende el sistema de gestión de la temperatura de la batería mencionado anteriormente.

Claims (12)

REIVINDICACIONES
1. Un módulo de batería (1) que comprende:
un cuerpo inferior de la carcasa (11) con una placa de refrigeración (110) y varias placas separadoras (111) dispuestas a intervalos sobre la placa de refrigeración (110); y
una cubierta superior (12) conectada herméticamente con las partes superiores de las varias placas separadoras (111), incluyendo la cubierta superior (12) una entrada de líquido refrigerante (125);
una placa de cubierta frontal (13) y una placa de cubierta posterior (14) conectadas herméticamente con los lados más frontal y más posterior de las varias placas separadoras (111) respectivamente, en donde la placa de refrigeración (110), la cubierta superior (12), la placa de cubierta frontal (13), la placa de cubierta posterior (14) y las varias placas separadoras (111) se conectan herméticamente para formar varios espacios sellados (113) separados para recibir núcleos y electrolitos de batería en los mismos respectivamente, en donde
los canales de flujo principales se incluyen
en el interior de la cubierta superior (12) y la placa de refrigeración (110) respectivamente, un canal de salida principal (1101) formado en la placa de refrigeración (110) tiene una salida de líquido refrigerante (115), y los canales de flujo ramificados (1111) están incluidos
dentro de las placas separadoras (111) respectivamente, los canales de flujo ramificados (1111) están en comunicación fluida con los canales de flujo principales, y en donde
el área de la sección transversal de la entrada de líquido refrigerante (125) es menor que la de la salida de líquido refrigerante (115) en un 10 %-20 %.
2. El módulo de batería de la reivindicación 1, en donde la placa de refrigeración (110) incluye un canal de salida principal (1101) con una salida de líquido refrigerante (115) formada en un extremo del canal de salida principal (1101), la cubierta superior (12) incluye un canal de entrada principal (121) y una entrada de líquido refrigerante (125) en un lado del canal de entrada principal (121) orientado en dirección opuesta al extremo de la salida de líquido refrigerante (115); y
cada placa separadora (111) incluye un canal de flujo ramificado (1111) conectado con el canal de entrada principal (121) y el canal de salida principal (1101).
3. El módulo de batería (1) de la reivindicación 1 que comprende, además: varios núcleos de batería recibidos en los espacios sellados (113) respectivamente, en donde cada núcleo de batería comprende un par de terminales de electrodos extendidos fuera del espacio sellado (113) que se conectan en serie, en paralelo, o en serie y paralelo por medio de placas metálicas.
4. El módulo de batería (1) de la reivindicación 3 que comprende, además:
un panel frontal proporcionado en el lado frontal de la placa de cubierta frontal (13) que se fija a la cubierta superior (12) y al cuerpo inferior de la carcasa (11) y un panel posterior proporcionado en la parte posterior de la placa de cubierta posterior (14) que se fija a la cubierta superior (12) y al cuerpo inferior de la carcasa (11), en donde se proporcionan un par de aberturas de guiado de electrodos en el panel frontal para guiar las placas metálicas más externas.
5. El módulo de batería (1) de la reivindicación 1, en donde las varias placas separadoras (111) comprenden: una primera placa exterior y una segunda placa exterior proporcionadas en los extremos laterales más externos de la placa de refrigeración (110); y
al menos una placa intermedia entre las placas exteriores primera y segunda, en donde las placas exteriores tienen un espesor más grande que el de la placa intermedia.
6. El módulo de batería (1) de la reivindicación 1, en donde la placa de cubierta frontal (13), la placa de cubierta posterior (14), la cubierta superior (12) y el cuerpo inferior de la carcasa (11) se fabrican de materiales conductores del calor.
7. Un sistema de gestión de la temperatura de la batería, que comprende:
un módulo de batería (1) de acuerdo con la reivindicación 1;
un intercambiador de calor (21) conectado con el módulo de batería (1) por medio de un circuito de circulación de líquido refrigerante (22); y
un dispositivo de control de la temperatura (3) conectado con el intercambiador de calor (21) por medio de un circuito de circulación de refrigerante (23), en donde
un líquido refrigerante en el circuito de circulación de líquido refrigerante (22) y un refrigerante en el circuito de circulación de refrigerante (23) intercambian calor entre sí por medio del intercambiador de calor (21), y el módulo de batería (1) se refrigera o se calienta mediante el refrigerante cuando el líquido refrigerante fluye a través del módulo de batería (1).
8. El sistema de gestión de la temperatura de la batería de la reivindicación 7, en donde la placa de refrigeración (110) incluye un canal de salida principal (1101) con una salida de líquido refrigerante (115) formada en un extremo del canal de salida principal (1101), la cubierta superior (12) incluye un canal de entrada principal (121) y una entrada de líquido refrigerante (125) en un lado del canal de entrada principal (121) orientado en dirección opuesta del extremo de la salida de líquido refrigerante (115); y
cada placa separadora incluye un canal de flujo ramificado (1111) conectado con el canal de entrada principal (121) y el canal de salida principal (1101), y la entrada de líquido refrigerante (125) y la salida de líquido refrigerante (115) se conectan con el circuito de circulación de líquido refrigerante (22) respectivamente.
9. El sistema de gestión de la temperatura de la batería de la reivindicación 7, en donde cada núcleo de batería comprende un par de terminales de electrodos extendidos fuera de cada el espacio sellado (113), que se conectan en serie, en paralelo, o en serie y en paralelo por medio de placas metálicas.
10. El sistema de gestión de la temperatura de la batería de la reivindicación 9, en donde el módulo de batería (1) comprende además un panel frontal proporcionado en un lado frontal de la placa de cubierta frontal (13) que se fija con la cubierta superior (12) y el cuerpo inferior de la carcasa (11) y un panel posterior proporcionado en un lado posterior de la placa de cubierta posterior (14) que se fija con la cubierta superior (12) y el cuerpo inferior de la carcasa (11), y un par de aberturas de guiado de electrodos se forman en los lados laterales del panel frontal para guiar las placas metálicas más externas.
11. El sistema de gestión de la temperatura de la batería de la reivindicación 10, en donde las varias placas separadoras (111) comprenden:
una primera placa exterior y una segunda placa exterior proporcionadas en los lados más externos de la placa de refrigeración (110); y
al menos una placa intermedia entre las placas exteriores primera y segunda, en donde las placas exteriores tienen un espesor más grande que el de la placa intermedia.
12. El sistema de gestión de temperatura de la batería de la reivindicación 7, en donde la placa de cubierta frontal (13), la placa de cubierta posterior (14), la cubierta superior (12) y el cuerpo inferior de la carcasa (11) se fabrican de materiales conductores del calor.
ES11852546T 2010-12-29 2011-12-28 Módulo de batería, sistema de gestión de la temperatura de la batería y vehículo que lo comprende Active ES2986660T3 (es)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN2010206917172U CN201936970U (zh) 2010-12-29 2010-12-29 一种动力电池模块
CN2010206979484U CN202076386U (zh) 2010-12-31 2010-12-31 一种电池温度管理系统及一种汽车
PCT/CN2011/084859 WO2012089132A1 (en) 2010-12-29 2011-12-28 Battery module, battery temperature managing system and vehicle comprising the same

Publications (1)

Publication Number Publication Date
ES2986660T3 true ES2986660T3 (es) 2024-11-12

Family

ID=46382320

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
ES11852546T Active ES2986660T3 (es) 2010-12-29 2011-12-28 Módulo de batería, sistema de gestión de la temperatura de la batería y vehículo que lo comprende

Country Status (8)

Country Link
US (2) US9444122B2 (es)
EP (1) EP2659543B1 (es)
JP (2) JP6014602B2 (es)
KR (1) KR101596107B1 (es)
ES (1) ES2986660T3 (es)
HU (1) HUE066380T2 (es)
PT (1) PT2659543T (es)
WO (1) WO2012089132A1 (es)

Families Citing this family (92)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2014037179A (ja) * 2012-08-13 2014-02-27 Calsonic Kansei Corp 電動車両用熱管理システム
JP2014120457A (ja) * 2012-12-19 2014-06-30 Denso Corp 電源装置
EP2973841B1 (en) * 2013-03-14 2018-11-14 Allison Transmission, Inc. Fluid bath cooled energy storage system
DE102013016104B4 (de) * 2013-09-27 2021-05-12 Audi Ag Verfahren zum Kühlen einer Batterie
CN103996884B (zh) * 2014-06-16 2016-02-17 苏州和钧新能源有限公司 锂电池模组
CN105529508A (zh) 2014-06-30 2016-04-27 比亚迪股份有限公司 电池加热系统、电池装置及电动汽车
DE102014015271A1 (de) * 2014-10-16 2016-04-21 Daimler Ag Vorrichtung zur Temperierung eines elektrischen Energiespeichers
KR101829093B1 (ko) * 2014-10-22 2018-03-29 주식회사 엘지화학 배터리 시스템의 냉각 공기 흐름 제어 시스템 및 방법
US10290911B2 (en) * 2015-05-18 2019-05-14 Toyota Motor Engineering & Manufacturing North America, Inc. Cooling loops and vehicles incorporating the same
KR101798144B1 (ko) * 2015-06-09 2017-11-15 엘지전자 주식회사 전기자동차의 배터리 팩 열관리 장치 및 열교환 모듈
KR102364987B1 (ko) * 2015-07-27 2022-02-21 한온시스템 주식회사 차량용 배터리 냉각 시스템
US10340563B2 (en) * 2016-04-29 2019-07-02 Ford Global Technologies, Llc Traction battery cooling system with coolant proportional valve
US10293658B2 (en) * 2016-04-29 2019-05-21 Ford Global Technologies, Llc Traction battery cooling system for an electrified vehicle
US9969295B2 (en) * 2016-09-07 2018-05-15 Thunder Power New Energy Vehicle Development Company Limited Cooling system directly in housing
US20180097265A1 (en) * 2016-09-30 2018-04-05 Faraday&Future Inc. Sealed battery compartment in electric vehicle
KR102308632B1 (ko) 2016-10-13 2021-10-05 삼성에스디아이 주식회사 배터리 모듈
KR102308630B1 (ko) * 2016-10-17 2021-10-05 삼성에스디아이 주식회사 배터리 모듈
KR102086127B1 (ko) 2016-10-31 2020-03-06 주식회사 엘지화학 배터리의 엣지 면에 직접 냉각 방식이 적용된 배터리 팩
CN106374163A (zh) * 2016-11-07 2017-02-01 珠海格力电器股份有限公司 一种电池热管理系统
DE102016121838A1 (de) 2016-11-15 2018-05-17 Dr. Ing. H.C. F. Porsche Aktiengesellschaft Temperierelement für eine Batterie
CN108116183B (zh) * 2016-11-28 2024-03-12 杭州三花研究院有限公司 一种热管理系统的控制方法
US11247572B2 (en) 2016-12-05 2022-02-15 Samsung Sdi Co., Ltd. Removable battery component carrier, battery system including removable battery component carrier, and vehicle including battery system
US11355804B2 (en) 2016-12-05 2022-06-07 Samsung Sdi Co., Ltd. Removable battery component carrier, battery system including removable battery component carriers and vehicle including the battery system
KR101808605B1 (ko) * 2016-12-22 2018-01-18 김재범 전파 전달이 가능하거나 방열특성을 가지는 전도층이 코팅된 비전도성 프레임
US10384511B2 (en) * 2017-01-27 2019-08-20 Ford Global Technologies, Llc Method to control battery cooling using the battery coolant pump in electrified vehicles
DE102017205602A1 (de) * 2017-04-03 2018-10-04 Robert Bosch Gmbh Verfahren zur Temperierung eines elektrochemischen Energiespeichersystems
FR3065325A1 (fr) * 2017-04-14 2018-10-19 Valeo Systemes Thermiques Dispositif de gestion thermique d'un pack-batterie
CN107196014B (zh) * 2017-06-15 2023-04-28 成都大超科技有限公司 一种电动汽车锂离子电池相变散热结构
CN107317065B (zh) * 2017-06-23 2023-04-25 东风商用车有限公司 一种基于tec的动力电池热管理系统及其控制方法
CN107331916A (zh) * 2017-07-05 2017-11-07 季弘 密闭电池箱中的电池热管理方法
JP6920119B2 (ja) * 2017-07-11 2021-08-18 株式会社Subaru 異常検知装置
DE102017215609A1 (de) * 2017-09-05 2019-03-07 Mahle International Gmbh Batteriegehäuse für eine Traktionsbatterie
JP7159542B2 (ja) * 2017-09-22 2022-10-25 株式会社Gsユアサ 蓄電装置
WO2019059198A1 (ja) * 2017-09-22 2019-03-28 株式会社Gsユアサ 蓄電装置
JP7159543B2 (ja) * 2017-09-22 2022-10-25 株式会社Gsユアサ 蓄電装置
KR102394801B1 (ko) 2017-10-20 2022-05-04 현대자동차주식회사 차량용 배터리 냉각 장치
PL3493292T3 (pl) * 2017-12-04 2023-07-31 Samsung Sdi Co., Ltd. Układ baterii zawierający odłączalne nośniki elementów składowych baterii i pojazd zawierający układ baterii
US10644282B2 (en) 2018-01-23 2020-05-05 Nio Usa, Inc. Staggered battery cell array with two-dimensional inline terminal edges
US10892465B2 (en) 2018-03-22 2021-01-12 Nio Usa, Inc. Battery cell cover including terminal short isolation feature
US10707471B2 (en) 2018-03-22 2020-07-07 Nio Usa, Inc. Single side cell-to-cell battery module interconnection
US10741808B2 (en) 2018-03-15 2020-08-11 Nio Usa, Inc. Unified battery module with integrated battery cell structural support
US10784486B2 (en) 2018-02-20 2020-09-22 Nio Usa, Inc. Uniform current density tapered busbar
US10741889B2 (en) 2018-03-22 2020-08-11 Nio Usa, Inc. Multiple-zone thermocouple battery module temperature monitoring system
JP6992615B2 (ja) * 2018-03-12 2022-02-04 トヨタ自動車株式会社 車両の温度制御装置
CN108539320A (zh) * 2018-03-22 2018-09-14 北京北交新能科技有限公司 软包装电池模组用微通道水冷换热器
JP2019175716A (ja) * 2018-03-29 2019-10-10 株式会社東芝 組電池
EP3785310B1 (de) * 2018-04-27 2025-09-03 Basf Se Elektrochemischer energiespeicher
CN108550955B (zh) * 2018-06-12 2024-02-02 北京工业大学 一种方形电池多面液冷模块
GB201811003D0 (en) * 2018-07-04 2018-08-15 Bp Plc Multiple cooling circuit systems and methods for using them
DE102018118682A1 (de) * 2018-08-01 2020-02-06 Lisa Dräxlmaier GmbH Batterie für ein kraftfahrzeug mit integrierter kühlung
JP7185468B2 (ja) * 2018-09-28 2022-12-07 株式会社Subaru 車両の熱管理システム
US10998595B2 (en) * 2018-11-08 2021-05-04 GM Global Technology Operations LLC Modular vehicle battery
JP6808903B2 (ja) 2018-11-09 2021-01-06 矢崎総業株式会社 電池モジュール及び電池パック
TWI688180B (zh) * 2018-11-20 2020-03-11 緯創資通股份有限公司 可攜式電子裝置及其電池溫度控制方法
CN109378551B (zh) * 2018-11-20 2023-11-10 华南理工大学 一种动力电池新型相变冷却及加热一体化结构
KR102160631B1 (ko) 2018-11-29 2020-09-29 쌍용자동차 주식회사 전기 자동차의 고전압배터리 온도 관리 제어시스템 및 제어방법
KR102139485B1 (ko) 2018-12-10 2020-07-31 쌍용자동차 주식회사 전기 자동차의 고전압배터리 냉각시스템 및 그 방법
KR102676732B1 (ko) * 2018-12-11 2024-06-19 현대자동차주식회사 전기차용 열관리 시스템
JP2022523625A (ja) * 2019-01-07 2022-04-26 カヌー テクノロジーズ インク バッテリーパック熱管理の方法およびシステム
CN109713398B (zh) * 2019-01-24 2020-08-28 风帆(扬州)有限责任公司 一种基于新型内部结构的储能蓄电池
CN109802195A (zh) * 2019-01-28 2019-05-24 深圳市嘉名科技有限公司 电池系统及其温度控制方法
FR3092936B1 (fr) * 2019-02-15 2022-03-04 Novares France Unité de batterie et véhicule automobile équipé d’au moins une telle unité
JP7306843B2 (ja) * 2019-03-14 2023-07-11 株式会社Subaru 車両用電源装置
EP3719919A1 (en) 2019-03-20 2020-10-07 Hamilton Sundstrand Corporation Thermal regulation of batteries
EP3718897B1 (en) 2019-03-20 2023-08-09 Hamilton Sundstrand Corporation Thermal regulation of batteries
US11721857B2 (en) 2019-03-20 2023-08-08 Hamilton Sundstrand Corporation Thermal regulation of batteries
US11749851B2 (en) 2019-03-20 2023-09-05 Hamilton Sundstrand Corporation Thermal regulation of batteries
CN111755637A (zh) * 2019-03-26 2020-10-09 陈宜云 一种电池箱冷却装置
GB201905733D0 (en) 2019-04-24 2019-06-05 Bp Plc Dielectric thermal managment fluids and methods for using them
CN111916876A (zh) * 2019-05-10 2020-11-10 大众汽车有限公司 调节电化学存储器温度的系统和具有这种系统的交通工具
TWI780494B (zh) * 2019-10-09 2022-10-11 德商卡爾科德寶兩合公司 複合材料在主動和/或被動冷卻的通電系統中用於吸收和分配液體的應用
IT202000001198A1 (it) * 2020-01-22 2021-07-22 Iveco France Sas Sistema di condizionamento per equipaggiamento elettrico di un veicolo
KR102366917B1 (ko) * 2020-04-01 2022-02-24 (주)현보 전기자동차용 배터리 가열장치
CN111969275B (zh) * 2020-07-13 2024-12-27 中科启成(南京)传热科技有限公司 一种液冷结合强制性风冷的电池冷却箱
CN112490530B (zh) * 2020-11-25 2021-10-12 常德中科多源电力融合技术研究院 锂离子电池储能系统预制舱用热管理系统及其控制方法
CN112652840A (zh) * 2020-12-22 2021-04-13 芜湖奇达动力电池系统有限公司 电动汽车电池热管理系统温度控制方法
CN112820980B (zh) * 2021-01-21 2022-06-10 扬州大学 一种多级冷却式电池包及其冷却方法
PL4117089T3 (pl) * 2021-05-14 2024-04-29 Whitemark Technology GmbH Moduł akumulatora i układ akumulatora z obudową stanowiącą wymiennik ciepła
DE102021113223A1 (de) * 2021-05-21 2022-11-24 Dr. Ing. H.C. F. Porsche Aktiengesellschaft Vorrichtung und Verfahren zu einem ölgekühlten Batteriemanagementsystem einer Hochvolt-Batterie
KR102636090B1 (ko) * 2021-05-28 2024-02-14 비나텍주식회사 냉각 유로가 구비된 냉각판을 포함하는 파우치형 전지셀 모듈
KR102569234B1 (ko) * 2021-05-28 2023-08-22 비나텍주식회사 배터리 모듈의 냉각 구조
KR20240040760A (ko) 2021-07-15 2024-03-28 에노빅스 코오퍼레이션 기밀 밀봉 인클로저를 갖는 이차 전지 셀, 전극 조립체 및 방법
CN113904028B (zh) * 2021-09-29 2023-06-30 东莞新能安科技有限公司 一种电池模组、电池包及用电设备
CN114171824A (zh) * 2021-12-31 2022-03-11 大富科技(安徽)股份有限公司 动力电池包及车辆
JP7839642B2 (ja) * 2022-01-07 2026-04-02 本田技研工業株式会社 熱交換器
EP4391158A4 (en) * 2022-01-14 2025-05-28 Contemporary Amperex Technology (Hong Kong) Limited BATTERY AND METHOD FOR MANUFACTURING SAME, AND ELECTRICAL APPARATUS
CN114865147A (zh) * 2022-05-27 2022-08-05 启东沃太新能源有限公司 电池模组及控制方法和控制装置
CN115051070A (zh) * 2022-06-29 2022-09-13 江苏信息职业技术学院 一种多段主动调节式刀片电池双位置水冷板
CN117818287A (zh) * 2022-09-29 2024-04-05 比亚迪股份有限公司 热管理系统和具有其的车辆
CN115939573A (zh) * 2022-11-23 2023-04-07 江苏英拓动力科技有限公司 一种动力电池组用散热装置及其使用方法
CN120917601A (zh) * 2023-02-17 2025-11-07 速伯安有限责任公司 与电池组的动态热和压力控制相关联的系统和方法
CN116914322B (zh) * 2023-09-13 2024-01-09 比亚迪股份有限公司 冷却系统、电池包箱体、电池包和车辆

Family Cites Families (28)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE4419281C1 (de) * 1994-06-01 1995-12-14 Daimler Benz Ag Hochtemperaturbatterie
DE19503085C2 (de) * 1995-02-01 1997-02-20 Deutsche Automobilgesellsch Batteriemodul mit mehreren elektrochemischen Zellen
JP2001060466A (ja) * 1999-08-23 2001-03-06 Japan Storage Battery Co Ltd 組電池
JP2002352866A (ja) * 2001-05-28 2002-12-06 Honda Motor Co Ltd 電気自動車のバッテリ冷却装置
DE10128164A1 (de) * 2001-06-09 2002-12-12 Behr Gmbh & Co Fahrzeug-Kühlsystem für eine temperaturerhöhende Einrichtung sowie Verfahren zur Kühlung der temperaturerhöhenden Einrichtung
IL144832A (en) * 2001-08-09 2005-06-19 Polyrit Thermal jacket for battery
JP2003297320A (ja) * 2002-04-03 2003-10-17 Toyota Motor Corp 集合電池およびその製造方法ならびに電池システム
JP4872195B2 (ja) * 2004-08-17 2012-02-08 トヨタ自動車株式会社 燃料電池及び空調制御システム
US7451808B2 (en) * 2004-09-17 2008-11-18 Behr Gmbh & Co. Exchanging device for motor vehicles
KR100649561B1 (ko) 2004-09-21 2006-11-24 삼성에스디아이 주식회사 케이스와 이차전지 및 전지 모듈
KR100853621B1 (ko) * 2004-10-26 2008-08-25 주식회사 엘지화학 전지팩의 냉각 시스템
FR2884058B1 (fr) * 2005-04-05 2016-07-15 Valeo Systemes Thermiques Branche Thermique Habitacle Dispositif de maintien a une temperature de consigne d'une batterie d'un vehicule a motorisation electrique par fluide caloporteur
KR100696624B1 (ko) 2005-04-14 2007-03-19 삼성에스디아이 주식회사 전지 모듈과 전지 모듈의 격벽
KR100684770B1 (ko) 2005-07-29 2007-02-20 삼성에스디아이 주식회사 이차 전지 모듈
KR100937902B1 (ko) * 2005-10-21 2010-01-21 주식회사 엘지화학 전지팩 냉각 시스템
JP4827558B2 (ja) * 2006-02-28 2011-11-30 三洋電機株式会社 車両用の電源装置
JP4940877B2 (ja) * 2006-10-10 2012-05-30 トヨタ自動車株式会社 空調制御システム
JP5069252B2 (ja) * 2007-02-14 2012-11-07 川崎重工業株式会社 電池ユニット積層体の伝熱構造
US20080202741A1 (en) * 2007-02-23 2008-08-28 Daewoong Lee Battery cooling device for vehicles and control method thereof
US9283826B2 (en) * 2007-11-13 2016-03-15 Mahle International Gmbh Device for cooling a heat source of a motor vehicle
US20090249807A1 (en) * 2008-04-04 2009-10-08 Gm Global Technology Operations, Inc. HVAC and Battery Thermal Management for a Vehicle
US20090249802A1 (en) * 2008-04-04 2009-10-08 Gm Global Technology Operations, Inc. Vehicle HVAC and Battery Thermal Management
FR2929760B1 (fr) * 2008-04-08 2010-10-01 Vehicules Electr Soc D Batterie electrique comprenant des elements generateurs souples et un systeme de conditionnement mecanique et thermique desdits elements
CN201570556U (zh) * 2009-12-25 2010-09-01 上海军远通信设备有限公司 一种蓄电池组运维控制装置
KR101156527B1 (ko) * 2010-06-01 2012-06-21 에스비리모티브 주식회사 전지팩
CA2812198C (en) * 2010-10-04 2019-12-31 Dana Canada Corporation Conformal fluid-cooled heat exchanger for battery
CN202076386U (zh) * 2010-12-31 2011-12-14 比亚迪股份有限公司 一种电池温度管理系统及一种汽车
CN201936970U (zh) * 2010-12-29 2011-08-17 比亚迪股份有限公司 一种动力电池模块

Also Published As

Publication number Publication date
WO2012089132A1 (en) 2012-07-05
KR20130107354A (ko) 2013-10-01
HUE066380T2 (hu) 2024-08-28
US9444122B2 (en) 2016-09-13
KR101596107B1 (ko) 2016-02-19
JP5938115B2 (ja) 2016-06-22
EP2659543B1 (en) 2024-03-27
JP6014602B2 (ja) 2016-10-25
US20130280564A1 (en) 2013-10-24
JP2015111581A (ja) 2015-06-18
EP2659543A1 (en) 2013-11-06
JP2014509436A (ja) 2014-04-17
US10096869B2 (en) 2018-10-09
US20160344071A1 (en) 2016-11-24
EP2659543A4 (en) 2016-07-13
PT2659543T (pt) 2024-04-30

Similar Documents

Publication Publication Date Title
ES2986660T3 (es) Módulo de batería, sistema de gestión de la temperatura de la batería y vehículo que lo comprende
EP2426777B1 (en) Battery system, battery module and method for cooling the battery module
KR101589996B1 (ko) 액상 냉매 유출에 대한 안전성이 향상된 전지팩
KR101326086B1 (ko) 콤팩트한 구조와 우수한 방열 특성의 전지모듈 및 그것을 포함하는 중대형 전지팩
US10632848B2 (en) Battery module of improved safety
JP5540114B2 (ja) 改善された冷却効率の、中型又は大型のバッテリパック
EP2426778B1 (en) Battery system, battery module, and a method for cooling the battery module
EP1705743B1 (en) Battery module
JP2006278327A (ja) 二次電池モジュール
KR102058688B1 (ko) 간접 냉각 방식의 배터리 모듈
CN105190988A (zh) 具有改善的冷却效率的车辆电池组
US20120087091A1 (en) Integrated Thermal And Structural Management Solution For Rechargeable Energy Storage System Assembly
JP2012512517A (ja) 冷却手段を有するバッテリーモジュール、及びそれを含む(中型または大型)バッテリーパック
KR20070041064A (ko) 열전소자를 이용한 전지팩의 열교환 시스템
JP2015528189A (ja) エネルギー貯蔵装置およびエネルギー貯蔵方法
KR101689220B1 (ko) 그루브가 마련된 배터리 모듈
KR20130064704A (ko) 배터리 셀의 방열판
KR20150081579A (ko) 간접 냉각 구조를 포함하는 전지모듈
KR20120062308A (ko) 이차전지 냉각장치 및 이차전지 운전열을 이용한 난방 시스템
JP2014022114A (ja) 電源装置及びこの電源装置を備える車両
CN117293474B (zh) 电池、电池模组及用电设备
CN218957851U (zh) 一种电池壳体及大容量电池
KR101688483B1 (ko) 배터리 팩
KR101898009B1 (ko) 이차 전지용 배터리 셀
CN119253142B (zh) 一种热管理系统和储能装置