SE535903C2 - Gas removal module for battery cabinets - Google Patents
Gas removal module for battery cabinets Download PDFInfo
- Publication number
- SE535903C2 SE535903C2 SE1150239A SE1150239A SE535903C2 SE 535903 C2 SE535903 C2 SE 535903C2 SE 1150239 A SE1150239 A SE 1150239A SE 1150239 A SE1150239 A SE 1150239A SE 535903 C2 SE535903 C2 SE 535903C2
- Authority
- SE
- Sweden
- Prior art keywords
- air duct
- supply air
- battery cabinet
- exhaust air
- supply
- Prior art date
Links
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
- H01M10/60—Heating or cooling; Temperature control
- H01M10/65—Means for temperature control structurally associated with the cells
- H01M10/655—Solid structures for heat exchange or heat conduction
- H01M10/6556—Solid parts with flow channel passages or pipes for heat exchange
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
- H01M50/30—Arrangements for facilitating escape of gases
- H01M50/35—Gas exhaust passages comprising elongated, tortuous or labyrinth-shaped exhaust passages
- H01M50/358—External gas exhaust passages located on the battery cover or case
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
- H01M10/60—Heating or cooling; Temperature control
- H01M10/61—Types of temperature control
- H01M10/613—Cooling or keeping cold
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
- H01M10/60—Heating or cooling; Temperature control
- H01M10/62—Heating or cooling; Temperature control specially adapted for specific applications
- H01M10/627—Stationary installations, e.g. power plant buffering or backup power supplies
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
- H01M10/60—Heating or cooling; Temperature control
- H01M10/65—Means for temperature control structurally associated with the cells
- H01M10/656—Means for temperature control structurally associated with the cells characterised by the type of heat-exchange fluid
- H01M10/6561—Gases
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
- H01M10/60—Heating or cooling; Temperature control
- H01M10/65—Means for temperature control structurally associated with the cells
- H01M10/656—Means for temperature control structurally associated with the cells characterised by the type of heat-exchange fluid
- H01M10/6561—Gases
- H01M10/6563—Gases with forced flow, e.g. by blowers
- H01M10/6565—Gases with forced flow, e.g. by blowers with recirculation or U-turn in the flow path, i.e. back and forth
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
- H01M50/20—Mountings; Secondary casings or frames; Racks, modules or packs; Suspension devices; Shock absorbers; Transport or carrying devices; Holders
- H01M50/204—Racks, modules or packs for multiple batteries or multiple cells
- H01M50/207—Racks, modules or packs for multiple batteries or multiple cells characterised by their shape
- H01M50/209—Racks, modules or packs for multiple batteries or multiple cells characterised by their shape adapted for prismatic or rectangular cells
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
- H01M50/30—Arrangements for facilitating escape of gases
-
- H—ELECTRICITY
- H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
- H05K7/00—Constructional details common to different types of electric apparatus
- H05K7/20—Modifications to facilitate cooling, ventilating, or heating
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
- H01M10/42—Methods or arrangements for servicing or maintenance of secondary cells or secondary half-cells
- H01M10/52—Removing gases inside the secondary cell, e.g. by absorption
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
- H01M10/60—Heating or cooling; Temperature control
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M2220/00—Batteries for particular applications
- H01M2220/10—Batteries in stationary systems, e.g. emergency power source in plant
-
- Y—GENERAL 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
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
- Y02E60/10—Energy storage using batteries
Abstract
Description
535 903 2 styranordning som tar emot information om ackumulatoremas driftförhållanden. 535 903 2 control device that receives information about the operating conditions of the accumulators.
En nackdel med en sådan gasavlägsnings- och temperaturstabiliseringsanordning är att den är relativt energiförbrukande.A disadvantage of such a gas removal and temperature stabilization device is that it is relatively energy consuming.
Sammanfattning av uppfinningen Således finns ett behov att tillhandahålla alternativ och/eller nya anordningar som kan undanröja, eller åtminstone mildra eller lindra, minst några av ovan nämnda nackdelar. Det är med hänsyn till ovanstående beaktanden som föreliggande uppfinning har gjorts. Ett ändamål med föreliggande uppfinning är att tillhandahålla ett förbättrat alternativ till ovan nämnda teknik och känd teknik.Summary of the Invention Thus, there is a need to provide alternatives and / or new devices that can eliminate, or at least mitigate or alleviate, at least some of the above-mentioned disadvantages. It is with regard to the above considerations that the present invention has been made. An object of the present invention is to provide an improved alternative to the above-mentioned technology and prior art.
Mer specifikt är ett ändamål med föreliggande uppfinning att tillhandahålla en gasavlägsningsmodul för ett batteriskåp med förbättrad effektivitet. Det är också ett ändamål med föreliggande uppfinning att tillhandahålla ett batteriskåp som innefattar en sådan gasavlägsningsmodul.More specifically, it is an object of the present invention to provide a gas removal module for a battery cabinet with improved efficiency. It is also an object of the present invention to provide a battery cabinet comprising such a gas removal module.
Dessa och andra ändamål med föreliggande uppfinning uppnås medelst en gasavlägsningsmodul och ett batteriskåp vilka har särdragen som definieras i de självständiga kraven. Föredragna utföringsformer av uppfinningen karaktäriseras av de osjälvständiga kraven.These and other objects of the present invention are achieved by means of a gas removal module and a battery cabinet which have the features defined in the independent claims. Preferred embodiments of the invention are characterized by the dependent claims.
Enligt en första aspekt av föreliggande uppfinning tillhandahålls följaktligen en gasavlägsningsmodul för ett batteriskåp. Gasavlägsningsmodulen innefattar en tilluftskanal som är anordnad att tillföra omgivande luft (d.v.s. luft utanför batteriskåpet) till batteriskåpet, och en frånluftskanal som är anordnad att släppa ut luft och batterialstrad gas (såsom vätgas) från batteriskåpet. Vidare är ett parti av tilluftskanalen anordnat i termisk kontakt med ett parti av frånluftskanalen för medgivande av värmeväxling mellan frånluft och tilluft.Accordingly, according to a first aspect of the present invention, there is provided a gas removal module for a battery cabinet. The gas removal module includes a supply air duct which is arranged to supply ambient air (i.e. air outside the battery cabinet) to the battery cabinet, and an exhaust air duct which is arranged to discharge air and battery-emitted gas (such as hydrogen gas) from the battery cabinet. Furthermore, a portion of the supply air duct is arranged in thermal contact with a portion of the exhaust air duct to allow heat exchange between exhaust air and supply air.
Vidare tillhandahåller partiet av tilluftskanalen och partiet av frånluftskanalen en värmeväxlarkropp. 535 903 3 Enligt en andra aspekt av uppfinningen tillhandahålls ett batteriskåp.Furthermore, the portion of the supply air duct and the portion of the exhaust air duct provide a heat exchanger body. According to a second aspect of the invention, a battery cabinet is provided.
Batteriskåpet innefattar en gasavlägsningsmodul enligt den första aspekten av föreliggande uppfinning.The battery cabinet includes a gas removal module according to the first aspect of the present invention.
Föreliggande uppfinning baseras på insikten att termisk konditionering (eller termisk behandling) av luften i batteriskåpet kan försämras (eller motverkas) om skåpet ventileras för att släppa ut den batterialstrade gasen. Till exempel kommer enheten för termisk konditionering att kyla luften i skåpet om temperaturen utanför skåpet är hög. En sådan kylning kommer att motverkas vid ventilering när varm omgivande luft tillförs till skåpet och den kalla luften i skåpet släpps ut tillsammans med den batterialstrade gasen.The present invention is based on the insight that thermal conditioning (or thermal treatment) of the air in the battery cabinet can be impaired (or counteracted) if the cabinet is vented to release the battery generated gas. For example, the thermal conditioning unit will cool the air in the cabinet if the temperature outside the cabinet is high. Such cooling will be counteracted during ventilation when hot ambient air is supplied to the cabinet and the cold air in the cabinet is released together with the battery-generated gas.
Följaktligen är grundidén med föreliggande uppfinning att kombinera avlägsnande av gas från batteriskåpet med termisk behandling av tilluft genom överförande av värme eller kyla från frånluften till tilluften. Alltså minskas temperaturskillnaden mellan tilluften som kommer in i batteriskåpet och luften inne i skåpet. Följaktligen uppnås en tillräcklig grad av avlägsnande av gas från skåpet, varigenom risken för framkallning av explosiva gasblandningar minskas, samtidigt som mindre energi behövs för att hålla temperaturen inne l skåpet på en önskad nivå jämfört med känd teknik.Accordingly, the basic idea of the present invention is to combine removal of gas from the battery cabinet with thermal treatment of supply air by transferring heat or cooling from the exhaust air to the supply air. This reduces the temperature difference between the supply air that enters the battery cabinet and the air inside the cabinet. Consequently, a sufficient degree of gas removal from the cabinet is achieved, thereby reducing the risk of developing explosive gas mixtures, while requiring less energy to maintain the temperature inside the cabinet at a desired level compared to the prior art.
Det torde inses att gasavlägsningsmodulen enligt föreliggande uppfinning kan användas både när den omgivande temperaturen utanför batteriskåpet är hög och det är önskvärt att kyla tilluften, och när den omgivande temperaturen är låg och det är önskvärt att värma tilluften.It will be appreciated that the gas removal module of the present invention can be used both when the ambient temperature outside the battery cabinet is high and it is desirable to cool the supply air, and when the ambient temperature is low and it is desirable to heat the supply air.
Föreliggande uppfinning är fördelaktigt eftersom den tillhandahåller både avlägsning av batterialstrad gas och energieffektiv termisk behandling av tilluften eftersom värme eller kyla återvinns från frånluften till tilluften.The present invention is advantageous because it provides both removal of battery-generated gas and energy-efficient thermal treatment of the supply air because heat or cold is recovered from the exhaust air to the supply air.
Följaktligen är gasavlägsningsmodulen energieffektiv. Vidare är föreliggande uppfinning fördelaktig eftersom ingen extrautrustning (såsom t.ex. temperatursenscrer och styrenheter) för styrning av värmeväxlingen mellan tilluften och frånluften behövs, varigenom den är mindre tekniskt komplex jämfört med känd teknik. 535 903 4 Enligt en utföringsform av uppfinningen kan tilluftskanalen och frånluftskanalen vara anordnade att hålla tilluftsflödet skilt från frånluftsflödet.Consequently, the gas removal module is energy efficient. Furthermore, the present invention is advantageous because no additional equipment (such as temperature sensors and control units) for controlling the heat exchange between the supply air and the exhaust air is needed, as a result of which it is less technically complex compared to prior art. According to an embodiment of the invention, the supply air duct and the exhaust air duct can be arranged to keep the supply air flow separate from the exhaust air flow.
Föreliggande utföringsform är fördelaktig eftersom den batterialstrade gasen som innefattas i frånluften inte blandas med tilluften och förhindras därigenom att komma in i batteriskåpet. Till exempel kan tilluftskanalen vara skild från frånluftskanalen för att hålla tilluftsflödet skilt från frånluftsflödet.The present embodiment is advantageous because the battery-generated gas contained in the exhaust air is not mixed with the supply air and is thereby prevented from entering the battery cabinet. For example, the supply air duct may be separate from the exhaust air duct to keep the supply air flow separate from the exhaust air flow.
Enligt en utföringsform av uppfinningen kan partiet av tilluftskanalen och partiet av frånluftskanalen (vilka partier är i termisk kontakt med varandra) vara förgrenade. Vidare kan tilluftskanalens förgreningar vara växelvis anordnade i termisk kontakt med frånluftskanalens förgreningar. Föreliggande utföringsform är fördelaktig eftersom en större termisk kontaktyta tillhandahålls jämfört med om kanalerna inte är förgrenade och växelvis anordnade, varigenom värmeväxlingen mellan tilluften och frånluften förbättras.According to an embodiment of the invention, the portion of the supply air duct and the portion of the exhaust air duct (which portions are in thermal contact with each other) may be branched. Furthermore, the branches of the supply air duct can be arranged alternately in thermal contact with the branches of the exhaust air duct. The present embodiment is advantageous because a larger thermal contact surface is provided compared to if the ducts are not branched and arranged alternately, whereby the heat exchange between the supply air and the exhaust air is improved.
Enligt en utföringsform av uppfinningen kan värmeväxlarkroppen som tillhandahålls av partiet av tilluftskanalen och partiet av frånluftskanalen vara veckforrnad, vågformad och/eller försedd med flänsar. Föreliggande utföringsform är fördelaktig eftersom värmeväxlingen mellan tilluften och frånluften förbättras. l en utföringsforrn av uppfinningen kan tilluftskanalen och frånluftskanalen vara anordnade så att värmeväxlingen mellan frånluften och tilluften är medflödesvärmeväxling eller motflödesvärmeväxling. Följaktligen kommer tilluften och frånluften att flöda i samma riktning (medflödes) eller i motsatta riktningar (motflödes). Föreliggande utföringsform är fördelaktig eftersom sådana parallella luftflöden tillåter en kompakt konstruktion av gasaviägsningsmodulen. Vidare tillåter medflödesvärmeväxling en kompakt konstruktion av gasavlägsningsmodulen samtidigt som tilluftskanalen kan vara kopplad till den övre delen av batteriskåpet och frånluftskanalen kan vara kopplad till den nedre delen av batteriskåpet, vilket är fördelaktigt eftersom luftcirkulation in i och ut ur batteriskåpet kan förbättras eftersom luften inne i batteriskåpet uppvärms av batterierna och stiger därigenom till 535 903 den övre delen av batteriskåpet. Motflödesvärmeväxling är dock fördelaktigt eftersom det är högeffektiv värmeväxling.According to an embodiment of the invention, the heat exchanger body provided by the portion of the supply air duct and the portion of the exhaust air duct may be folded, corrugated and / or provided with flanges. The present embodiment is advantageous because the heat exchange between the supply air and the exhaust air is improved. In an embodiment of the invention, the supply air duct and the exhaust air duct can be arranged so that the heat exchange between the exhaust air and the supply air is with fl fate heat exchange or against fl fate heat exchange. Consequently, the supply air and the exhaust air will flow in the same direction (co-flow) or in opposite directions (counter-flow). The present embodiment is advantageous because such parallel air flows allow a compact construction of the gas vent module. Furthermore, co-heat exchange allows a compact construction of the gas removal module while the supply air duct can be connected to the upper part of the battery cabinet and the exhaust air duct can be connected to the lower part of the battery cabinet, which is advantageous because air circulation into and out of the battery cabinet can be improved. is heated by the batteries and thereby rises to 535 903 the upper part of the battery cabinet. Counterflow heat exchange is advantageous, however, because it is a highly efficient heat exchange.
Enligt en utföringsform av föreliggande uppfinning kan tilluftskanalen vara försedd med ett filter för filtrering av tilluften, vilket är fördelaktigt om det finns krav på ren luft inne i batteriskåpet.According to an embodiment of the present invention, the supply air duct can be provided with a filter for filtering the supply air, which is advantageous if there is a requirement for clean air inside the battery cabinet.
I en utföringsform av uppfinningen kan batteriskåpet enligt den andra aspekten av uppfinningen vidare innefatta en enhet för termisk konditionering (eller en Iuftkonditioneringsenhet). Följaktligen kan temperaturen inne i batteriskåpet kontrolleras så att en temperatur som år lämplig för drift av batterierna kan tillhandahållas. Föreliggande ulföringsform är fördelaktig eftersom batteriernas prestanda förbättras och batterlernas livstid förlängs.In one embodiment of the invention, the battery cabinet according to the second aspect of the invention may further comprise a unit for thermal conditioning (or an air conditioning unit). Consequently, the temperature inside the battery cabinet can be controlled so that a temperature suitable for operation of the batteries can be provided. The present embodiment is advantageous because the performance of the batteries is improved and the life of the batteries is extended.
Ytterligare ändamål, särdrag hos, och fördelar med föreliggande uppfinning kommer att klargöras i följande detaljerade beskrivning, ritningarna och de bifogade kraven. En fackman inom området förstår att olika särdrag hos föreliggande uppflnning kan kombineras för att skapa andra utföringsformer än de som beskrivs i det följande. I synnerhet torde det inses att de olika utföringsformerna som är beskrivna för gasavlägsningsmodulen alla kan kombineras med batteriskåpet såsom definierat i enlighet med den andra aspekten av uppfinningen.Additional objects, features, and advantages of the present invention will become apparent from the following detailed description, the drawings, and the appended claims. One skilled in the art will appreciate that various features of the present invention may be combined to create other embodiments than those described below. In particular, it will be appreciated that the various embodiments described for the gas removal module may all be combined with the battery cabinet as defined in accordance with the second aspect of the invention.
Kort beskrivninggv ritninqarna Ovanstående, liksom ytterligare ändamål, särdrag hos och fördelar med föreliggande uppfinning kommer att klargöras i följande illustrativa, icke- begränsande detaljerade beskrivning av föredragna utföringsformer av föreliggande uppfinning med hänvisning till de bifogade ritningarna, på vilka: figur 1 visar ett batteriskåp som innefattar en gasavlägsningsmodul enligt en utföringsforrn av föreliggande uppfinning; figur 2 visar en gasavlägsningsmodul enligt en utföringsform av föreliggande uppflnning; figur 3 visar en sprängvy av ett parti av gasavlägsningsmodulen som visas i figur 2; och 535 903 6 figur 4 visar ett tvärsnitt av gasavlägsningsmodulen som visas i figur 3, vilket tvärsnitt är taget längs linjen A-A.Brief Description of the Drawings The above, as well as additional objects, features and advantages of the present invention will become apparent from the following illustrative, non-limiting detailed description of preferred embodiments of the present invention when taken in conjunction with the accompanying drawings, in which: Figure 1 shows a battery cabinet comprises a gas removal module according to an embodiment of the present invention; Figure 2 shows a gas removal module according to an embodiment of the present invention; Figure 3 shows an exploded view of a portion of the gas removal module shown in Figure 2; and Figure 4 shows a cross section of the gas removal module shown in Figure 3, which cross section is taken along the line A-A.
Detaljerad beskrivning Med hänvisning till figur 1 visas ett batteriskåp 10 som innefattar en gasavlägsningsmodul 100 enligt en utföringsform av föreliggande uppfinning.Detailed Description Referring to Figure 1, there is shown a battery cabinet 10 which includes a gas removal module 100 according to an embodiment of the present invention.
Figur 1 visar ett batteriskåp 10, i vilket ett eller flera batterier 11 förvaras.Figure 1 shows a battery cabinet 10, in which one or more of your batteries 11 are stored.
Batterierna 11 kan användas t.ex. som strömförsörjningsreserv för tillämpningar som kräver konstant strömförsörjning och är känsliga för strömavbrott. Sådana tillämpningar kan t.ex. vara telekommunikationsstationer, sjukhus och datalagring. Vidare kan batterierna användas som reserv för vilken slags strömkälla som helst, såsom ett AC- elnät, hybridgeneratorset eller förnyelsebara energikällor (t.ex. solenergikällor). Batterierna 11 som förvaras i batteriskåpet 10 kan dock också användas som en huvudströmkälla (d.v.s. inte som reserv) för vilken slags tillämpning som helst. Vidare kan andra sorters elektronisk utrustning förvaras tillsammans med batterierna 11 i batteriskåpet 10.The batteries 11 can be used e.g. as a power supply reserve for applications that require a constant power supply and are sensitive to power outages. Such applications can e.g. be telecommunication stations, hospitals and data storage. Furthermore, the batteries can be used as a backup for any type of power source, such as an AC power supply, hybrid generator set or renewable energy sources (eg solar energy sources). However, the batteries 11 stored in the battery cabinet 10 can also be used as a main power source (i.e. not as a backup) for any kind of application. Furthermore, other types of electronic equipment can be stored together with the batteries 11 in the battery cabinet 10.
I en utföringsform av uppfinningen kan en enhet 12 för termisk konditionering vara anordnad i batteriskåpet 10. Enheten 12 för termisk konditionering kan vara anordnad att hålla temperaturen i batteriskåpet 10 på en nivå som är lämplig för drift av batterierna 11, såsom t.ex. 20°C. Om temperaturen i skåpet skiljer sig för mycket frän batteriernas 11 optimala driftstemperatur kan batteriernas 11 prestanda påverkas i hög grad och batteriernas 11 livstid kan minskas kraftigt. Till exempel kan livstiden för en viss sorts batteri som har en ideal driftstemperatur på 20°C halveras för varje 10°C som stiger över 20°C.In an embodiment of the invention, a unit 12 for thermal conditioning may be arranged in the battery cabinet 10. The unit 12 for thermal conditioning may be arranged to keep the temperature in the battery cabinet 10 at a level suitable for operation of the batteries 11, such as e.g. 20 ° C. If the temperature in the cabinet differs too much from the optimum operating temperature of the batteries 11, the performance of the batteries 11 can be greatly affected and the life of the batteries 11 can be greatly reduced. For example, the life of a certain type of battery that has an ideal operating temperature of 20 ° C can be halved for every 10 ° C that rises above 20 ° C.
Vidare kan enheten 12 för termisk konditionering vara en luftkonditioneringsenhet som också konditionerar luften med avseende på t.ex. fukt.Furthermore, the thermal conditioning unit 12 may be an air conditioning unit which also conditions the air with respect to e.g. moisture.
Batteriskåpet 10 innefattar vidare en gasavlägsningsmodul 100 för avlägsnande av gas från (eller ventilering av) batteriskåpet 10 för att undvika att gas som alstras av batterierna 11 (t.ex. vätgas) stängs inne i batteriskåpet . Gasavlägsningsmodulen 100 innefattar en tilluftskanal 110 som är 535 903 7 anordnad att tillföra omgivande luft till batteriskåpet 10. Vidare innefattar gasavlägsningsmodulen 100 en frånluftskanal 120 som är anpassad att släppa ut luft och batterialstrad gas från batteriskåpet 10. Ett parti 111 av tilluftskanalen 110 är anordnat i termisk kontakt med ett parti 121 av frånluftskanalen 120 för medgivande av värmeväxling mellan frånluften och tilluften. Till exempel kan partiet 111 av tilluftskanalen 110 vara anordnat att ligga an mot (d.v.s. vara i nära kontakt med) partiet 121 av frånluftskanalen 120 så att värme kan överföras mellan de två kanalerna 110, 120. Vidare kan batteriskåpet 10 vara försett med en fläkt 13 för cirkulation av luft in i och ut ur batteriskåpet 10 genom gasavlägsningsmodulen 100. Alternativt kan fläkten 13 vara anordnad itilluftskanalen 110 eller i frånluftskanalen 120. Följaktligen kommer fläkten 13 att tillhandahålla ett luftflöde (d.v.s. tilluftsflödet och frånluftsflödet) för avlägsnande av gas från batteriskåpet 10. Det torde inses att gasavlägsningsmodulen 100 eller batteriskåpet 10 kan innefatta mer än en fläkt (t.ex. två fläktar) för tillhandahållande av ett tillräckligt luftflöde. Luftflödet kan dock också tillhandahållas helt enkelt genom den stigande luften som är uppvärmd av batterierna i batteriskåpet, varigenom en luftcirkulation skapas, eller genom utnyttjande av ett luftcirkulationssystem för invändig luft (eller en fläkt i luftcirkulationssystemet för invändig luft) som används för cirkulation av luft runt batterierna inne i batteriskåpet 10. Vidare kan luftflödet som tillhandahålls av fläkten 13 och luftcirkulationssystemet för invändig luft i batteriskåpet 10 kombineras och balanseras för att tillhandahålla ett lämpligt luftflöde i gasavlägsningsmodulen 100.The battery cabinet 10 further includes a gas removal module 100 for removing gas from (or venting) the battery cabinet 10 to prevent gas generated by the batteries 11 (eg, hydrogen gas) from being trapped inside the battery cabinet. The gas removal module 100 comprises a supply air duct 110 which is arranged to supply ambient air to the battery cabinet 10. Furthermore, the gas removal module 100 comprises an exhaust air duct 120 which is adapted to discharge air and battery-charged gas from the battery cabinet 10. A portion 111 of the supply air duct 110 is arranged thermal contact with a portion 121 of the exhaust duct 120 to allow heat exchange between the exhaust air and the supply air. For example, the portion 111 of the supply air duct 110 may be arranged to abut (ie be in close contact with) the portion 121 of the exhaust air duct 120 so that heat can be transferred between the two ducts 110, 120. Furthermore, the battery cabinet 10 may be provided with a fan 13 for circulating air into and out of the battery cabinet 10 through the gas removal module 100. Alternatively, the fan 13 may be located in the air duct 110 or in the exhaust air duct 120. Consequently, the fl 13 will provide an air fl fate (i.e. the supply air fl fate and the exhaust air flow) for removing gas from the battery air discharge 10. It will be appreciated that the gas removal module 100 or the battery cabinet 10 may include more than one fan (eg two fls) to provide sufficient air fl fate. However, the air flow can also be provided simply by the rising air heated by the batteries in the battery cabinet, thereby creating an air circulation, or by utilizing an indoor air circulation system (or an fl in the indoor air circulation system) used for circulating air around. the batteries inside the battery cabinet 10. Furthermore, the air flow provided by the fan 13 and the air circulation system for internal air in the battery cabinet 10 can be combined and balanced to provide a suitable air flow in the gas removal module 100.
Tilluftskanalen 110 och frånluftskanalen 120 kan vara anordnade så att värmeväxlingen mellan frånluften och tilluften är medflödesvärmeväxling (såsom visas i figur 1) eller motflödesvärmeväxling (ej visat). Alltså kommer tilluftsflödet och frånluftsflödet att vara parallella (och företrädesvis åtskilda) åtminstone längs partierna 111, 121 av tilluftskanalen 110 och frånluftskanalen 120 som är i tennisk kontakt med varandra. Enligt ett annat alternativ kan tilluftskanalen 110 och frånluftskanalen 120 vara anordnade så att värmeväxlingen mellan frånluften och tilluften är korsflödesvärmeväxling (ej visat), varvid frånluftsflödet är väsentligen vinkelrät mot tilluftsflödet. 535 903 8 För att öka värmeväxlingen mellan frånluften och tilluften kan värmeväxlingsarean utökas genom ökning av längden hos partierna 111, 121 som är i termisk kontakt med varandra, vilket är fördelaktigt eftersom det är ett billigt och enkelt sätt att påverka gasavlägsningsmodulens värmeväxling.The supply air duct 110 and the exhaust air duct 120 can be arranged so that the heat exchange between the exhaust air and the supply air is co-flow heat exchange (as shown in Figure 1) or counterflow heat exchange (not shown). Thus, the supply air flow and the exhaust air flow will be parallel (and preferably separated) at least along the portions 111, 121 of the supply air duct 110 and the exhaust air duct 120 which are in tennis contact with each other. According to another alternative, the supply air duct 110 and the exhaust air duct 120 can be arranged so that the heat exchange between the exhaust air and the supply air is cross-flow heat exchange (not shown), the exhaust air flow being substantially perpendicular to the supply air flow. 535 903 8 To increase the heat exchange between the exhaust air and the supply air, the heat exchange area can be increased by increasing the length of the portions 111, 121 which are in thermal contact with each other, which is advantageous because it is a cheap and easy way to affect the gas exchange module heat exchange module.
Med hänvisning till figur 2 kommer en gasavlägsningsmodul enligt en utföringsform av uppfinningen att beskrivas mer i detalj. Figur 2 visar en gasavlägsningsmodul 200 som innefattar en tilluftskanal 210 som har inlopp 212 för intagande av omgivande luft och ett utlopp 213 som är anordnat att kopplas till batteriskåpet 10 så att tilluft (d.v.s. nämnda omgivande luft) kan komma in i batteriskåpet 10. Vidare innefattar gasavlägsningsmodulen 200 en frånluftskanal 220 som har ett inlopp 222 som är anordnat att kopplas till batteriskåpet 10 så att luft och batterialstrad gas kan lämna batteriskåpet 10, och utlopp 223 för utsläppande av luften och den batterialstrade gasen till omgivningen utanför batteriskåpet 10. Till exempel kan tilluftskanalens 210 utlopp 213 vara kopplat till en övre del av batteriskåpet och frånluftskanalens 220 inlopp 222 kan vara kopplat till en nedre del av batteriskåpet, varigenom luftcirkulationen in i och ut ur batteriskåpet förbättras. I en utföringsform av uppfinningen kan tilluftskanalen 210 vara försedd med ett filter för filtrering av luft som tillförs till batteriskåpet 10. Ett sådant filter kan t.ex. vara anordnat vid tilluftskanalens 210 inlopp 212 eller vid tilluftskanalens 210 utlopp 213.With reference to Figure 2, a gas removal module according to an embodiment of the invention will be described in more detail. Figure 2 shows a gas removal module 200 comprising a supply air duct 210 having inlet 212 for intake of ambient air and an outlet 213 which is arranged to be connected to the battery cabinet 10 so that supply air (ie said ambient air) can enter the battery cabinet 10. Further comprises the gas removal module 200 has an exhaust air duct 220 having an inlet 222 arranged to be connected to the battery cabinet 10 so that air and battery-charged gas can leave the battery cabinet 10, and outlet 223 for discharging the air and the battery-charged gas to the environment outside the battery cabinet 10. For example, the supply air duct 210 outlet 213 may be connected to an upper part of the battery cabinet and the inlet 222 of the exhaust air duct 220 may be connected to a lower part of the battery cabinet, whereby the air circulation into and out of the battery cabinet is improved. In one embodiment of the invention, the supply air duct 210 may be provided with a filter for filtering air supplied to the battery cabinet 10. Such a filter may e.g. be arranged at the inlet 212 of the supply air duct 210 or at the outlet 213 of the supply air duct 210.
Gasavlägsnlngsmodulen kommer nu att beskrivas vidare med hänvisning till figur 3 som visar en sprängvy av ett parti av gasavlägsningsmodulen som visas i figur 2, och figur 4 som visar ett tvärsnitt av gasavlägsningsmodulen, vilket tvärsnitt är taget längs linjen A-A i figur 3. Enligt en utföringsforrn av uppfinningen kan ett parti av tilluftskanalen 210 och ett parti av frånluftskanalen 220 vara förgrenade. Tilluftskanalens 210 förgreningar 310 är växelvis anordnade i termisk kontakt med frånluftskanalens 220 förgreningar 320. Såsom visas i figur 3 och 4 kan t.ex. fem förgreningar 310 av tilluftskanalen 210 vara växelvis anordnade i termisk kontakt med fem förgreningar 320 av frånluftskanalen 220. I föreliggande exempel är en förgrening 310 av tilluftskanalen 210 i termisk kontakt med två eller tre förgreningar 320 av frånluftskanalen 220, och vice versa, såsom visas i figur 535 903 9 4. Det torde inses att tilluftskanalen 210 och frånluftskanalen 220 kan vara försedda med vilket antal förgreningar som helst som är lämpligt för gasavlägsningsmodulens konstruktion.The gas removal module will now be further described with reference to Figure 3 showing an exploded view of a portion of the gas removal module shown in Figure 2, and Figure 4 showing a cross section of the gas removal module taken along line AA in Figure 3. According to one embodiment, of the invention, a portion of the supply air duct 210 and a portion of the exhaust air duct 220 may be branched. The branches 310 of the supply air duct 210 are arranged alternately in thermal contact with the branches 320 of the exhaust air duct 220. As shown in Figures 3 and 4, e.g. five branches 310 of the supply air duct 210 are alternately arranged in thermal contact with five branches 320 of the exhaust air duct 220. In the present example, a branch 310 of the supply air duct 210 is in thermal contact with two or three branches 320 of the exhaust air duct 220, and vice versa, as shown in Figure 535 903 9 4. It will be appreciated that the supply air duct 210 and the exhaust air duct 220 may be provided with any number of branches suitable for the construction of the gas removal module.
Vidare kan tilluftskanalens 210 partier som är i termisk kontakt med frånluftskanalens 220 partier tillhandahålla en värmeväxlarkropp 302. l exemplet som visas i figur 3 och 4 kommer kontaktytan (eller gränssnittet) mellan tilluftskanalens 210 förgreningar 310 och frånluftskanalens 220 förgreningar 320 att tillhandahålla värmeväxlarkroppen 302.Furthermore, the portions of the supply air duct 210 that are in thermal contact with the portions of the exhaust air duct 220 may provide a heat exchanger body 302. In the example shown in Figures 3 and 4, the contact surface (or interface) between the supply air duct branches 210 and the exhaust air duct branches 220 will provide heat exchanger 30s.
Värmeväxlarkroppen 302 kan med fördel vara tillverkad i ett material som har hög värmeledningsförmåga, såsom aluminium eller någon annan sorts metall, varigenom värmeväxlingen mellan tilluften och frånluften förbättras. Vidare kan värmeväxlarkroppen 302 vara försedd med flänsar 303 för ytterligare förbättring av värmeväxlingen. Som ett alternativ (eller komplement) till flänsarna 303 kan värmeväxlarkroppen vara veckformad (d.v.s. försedd med veck) eller vågformad för att öka den termiska kontaktytan mellan tilluftskanalen och frânluftskanalen. Det torde inses att värmeväxlarkroppen 302 kan ha vilken form som helst som underlättar värmeväxlingen.The heat exchanger body 302 can advantageously be made of a material which has a high thermal conductivity, such as aluminum or some other type of metal, whereby the heat exchange between the supply air and the exhaust air is improved. Furthermore, the heat exchanger body 302 may be provided with 30 grooves 303 for further improvement of the heat exchange. As an alternative (or complement) to the vanes 303, the heat exchanger body may be creased (i.e., provided with creases) or corrugated to increase the thermal contact area between the supply air duct and the exhaust air duct. It will be appreciated that the heat exchanger body 302 may be of any shape which facilitates heat exchange.
Enligt en utföringsform av uppfinningen kan gasavlägsningsmodulen innefatta en ytterkåpa 301 hos tilluftskanalen 210 och frånluftskanalen 220, varvid ytterkåpan 310 innefattar tilluftskanalens 210 och frånluftskanalens 220 partier som inte tillhandahåller termisk kontakt mellan tilluftskanalen 210 och frånluftskanalen 220 (d.v.s. partierna som vetter utåt). Ytterkåpan 301 kan innefatta ett material som har låg värmeledningsfönnåga, såsom t.ex. plast, varigenom värrneväxling minskas mellan tilluftskanalen 210 och omgivningen (d.v.s. den omgivande luften), liksom mellan frånluftskanalen 220 och omgivningen. Följaktligen kan mer termisk energi överföras mellan tilluftskanalen 210 och frånluftskanalen 220 (t.ex. via värmeväxlarkroppen). Återigen med hänvisning till figur 1 kommer ett illustrativt exempel på gasavlägsningsmodulens 100 funktion enligt en utföringsform av uppfinningen att beskrivas. l föreliggande exempel är den omgivande temperaturen utanför batteriskåpet 10 högre än temperaturen inne i batteriskåpet 10 vilket kyls av enheten 12 för termisk konditionering. Fläkten 13 drivs så att luftflöde för 535 903 avlägsnande av gas tillhandahålls, vilket bringar omgivande luft att sugas in genom tilluftskanalen 110 in till batteriskåpet 10 samtidigt som invändig luft och batterialstrad gas sugs ut från batteriskåpet 10 genom frånluftskanalen 120. När tilluften passerar partiet 111 av tilluftskanalen 110 kommer värme att överföras (värmeväxlas) till frånluft som passerar partiet 121 av frånluftskanalen 120. Följaktligen kommer tilluften att kylas när den passerar partiet 111 av tilluftskanalen 110 på sin väg in till batteriskåpet 10. Även om specifika utföringsformer har beskrivits förstår fackmannen att olika modifieringar och ändringar kan tänkas inom omfånget som definieras av de bifogade kraven. l synnerhet kan det tänkas att föreliggande uppfinning kan tillämpas både för kylning och uppvärmning av tilluft till ett batteriskåp, d.v.s. både om den omgivande temperaturen är högre än temperaturen inne i batteriskåpet, och om den omgivande temperaturen är lägre än temperaturen inne i batteriskåpet.According to one embodiment of the invention, the gas removal module may comprise an outer cover 301 of the supply air duct 210 and the exhaust air duct 220, the outer cover 310 comprising the portions of the supply air duct 210 and the exhaust air duct 220 which do not provide thermal contact between the supply air duct 210 and the exhaust duct 220. The outer cover 301 may comprise a material having a low thermal conductivity, such as e.g. plastic, thereby reducing heat exchange between the supply air duct 210 and the environment (i.e., the ambient air), as well as between the exhaust air duct 220 and the environment. Consequently, more thermal energy can be transferred between the supply air duct 210 and the exhaust air duct 220 (eg via the heat exchanger body). Again with reference to Figure 1, an illustrative example of the operation of the gas removal module 100 according to an embodiment of the invention will be described. In the present example, the ambient temperature outside the battery cabinet 10 is higher than the temperature inside the battery cabinet 10, which is cooled by the thermal conditioning unit 12. The fan 13 is operated so that air flow for gas removal is provided, which causes ambient air to be sucked in through the supply air duct 110 into the battery cabinet 10 while internal air and battery-charged gas are sucked out of the battery cabinet 10 through the exhaust air duct 120. When the supply air passes the portion 111 of the supply air duct 110, heat will be transferred (heat exchanged) to exhaust air passing the portion 121 of the exhaust air duct 120. Consequently, the supply air will be cooled as it passes the portion 111 of the supply air duct 110 on its way into the battery cabinet 10. Although specific embodiments have been described, modifications and changes are conceivable within the scope defined by the appended claims. In particular, it is conceivable that the present invention can be applied both for cooling and heating supply air to a battery cabinet, i.e. both if the ambient temperature is higher than the temperature inside the battery cabinet, and if the ambient temperature is lower than the temperature inside the battery cabinet.
Vidare kan gasavlägsningsmodulen vara modulär och möjlig att anbringa på olika batteriskåpsprodukter.Furthermore, the gas removal module can be modular and possible to apply to different battery cabinet products.
Claims (1)
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| SE1150239A SE535903C2 (en) | 2011-03-17 | 2011-03-17 | Gas removal module for battery cabinets |
| PCT/SE2012/050291 WO2012125116A1 (en) | 2011-03-17 | 2012-03-16 | Degassing module |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| SE1150239A SE535903C2 (en) | 2011-03-17 | 2011-03-17 | Gas removal module for battery cabinets |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| SE1150239A1 SE1150239A1 (en) | 2012-09-18 |
| SE535903C2 true SE535903C2 (en) | 2013-02-12 |
Family
ID=46830987
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| SE1150239A SE535903C2 (en) | 2011-03-17 | 2011-03-17 | Gas removal module for battery cabinets |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| SE (1) | SE535903C2 (en) |
| WO (1) | WO2012125116A1 (en) |
Families Citing this family (12)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE102012214818A1 (en) * | 2012-08-21 | 2014-02-27 | Robert Bosch Gmbh | Module cover for a battery module, battery module, thermal management system and motor vehicle |
| CN103796477B (en) * | 2012-10-31 | 2017-10-03 | 北京创智信科科技股份有限公司 | Rack |
| CN104582441A (en) * | 2014-12-26 | 2015-04-29 | 东莞展能信息科技有限公司 | Intelligent cabinet |
| JP6340326B2 (en) * | 2015-01-28 | 2018-06-06 | 日立建機株式会社 | Construction machinery |
| US10141554B2 (en) | 2015-02-10 | 2018-11-27 | Vertiv Energy Systems, Inc. | Enclosures and methods for removing hydrogen gas from enclosures |
| CN104703445B (en) * | 2015-03-25 | 2017-07-07 | 北京丰联奥睿科技有限公司 | A kind of data center |
| US10177354B2 (en) * | 2015-09-09 | 2019-01-08 | General Electric Company | Energy storage device having improved thermal performance |
| CN106028756A (en) * | 2016-06-30 | 2016-10-12 | 深圳日海通讯技术股份有限公司 | Outdoor cabinet |
| CN106659084A (en) * | 2016-12-29 | 2017-05-10 | 安徽清水岩生态科技有限公司 | Pollution prevention tool of communication case |
| CN106604611A (en) * | 2016-12-29 | 2017-04-26 | 安徽清水岩生态科技有限公司 | Device based on communication housing safety performance improvement |
| CN106604612A (en) * | 2017-02-24 | 2017-04-26 | 安徽清水岩生态科技有限公司 | Communication cabinet heat dissipation apparatus |
| DE102017207691A1 (en) * | 2017-05-08 | 2018-11-08 | Fritz GmbH. & Co. KG | Stationary storage system for batteries |
Family Cites Families (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP3739486B2 (en) * | 1996-06-13 | 2006-01-25 | 富士通株式会社 | Outdoor installation cabinet |
| US6304444B1 (en) * | 1999-08-24 | 2001-10-16 | At&T Corp. | Underground centralized power supply/battery vault |
| US6533031B1 (en) * | 2000-05-09 | 2003-03-18 | Marconi Communications, Inc. | Method for thermal management of a battery in an outdoor equipment cabinet |
| JP4114478B2 (en) * | 2002-04-12 | 2008-07-09 | トヨタ自動車株式会社 | Automotive battery cooling structure, automotive battery system and automobile |
| SE0302628D0 (en) * | 2003-10-06 | 2003-10-06 | Hunter Internat Ab | EPS Solution for telecom cooling, battery compartment cooling or heating and emergency cooling |
| US20090072685A1 (en) * | 2007-09-19 | 2009-03-19 | Alcatel Lucent. | Flush to grade underground cabinet |
-
2011
- 2011-03-17 SE SE1150239A patent/SE535903C2/en not_active IP Right Cessation
-
2012
- 2012-03-16 WO PCT/SE2012/050291 patent/WO2012125116A1/en active Application Filing
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| WO2012125116A1 (en) | 2012-09-20 |
| SE1150239A1 (en) | 2012-09-18 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| SE535903C2 (en) | Gas removal module for battery cabinets | |
| US9832911B2 (en) | Air handling unit and method of operating the same | |
| KR101371741B1 (en) | Battery system | |
| US9158345B1 (en) | Managing computer performance | |
| US9760098B1 (en) | Cooling a data center | |
| KR20060045458A (en) | Battery case internal ventilation structure for controlling the temperature therein | |
| CN104812222B (en) | Radiator structure and the electronic installation with the radiator structure | |
| JP2009302054A (en) | Temperature control module of vehicle battery | |
| CN203896646U (en) | Electronic component and printed circuit board of heating element on cooling printed circuit board | |
| SE534266C2 (en) | Cooling arrangement for at least one battery in a vehicle | |
| JP6870621B2 (en) | Fuel cell system | |
| JP2010092722A (en) | Battery temperature conditioning device | |
| JP6168908B2 (en) | Heating element storage device | |
| US9763363B2 (en) | Climate control system for data center | |
| EP2107998B1 (en) | Thermoelectric temperature control with convective air flow for cooling elevator components | |
| CN101803797B (en) | Device for eliminating moisture and recovering energy in bulk tobacco curing barn | |
| CN207800826U (en) | A kind of battery pack of shunting heat dissipation | |
| CN208753300U (en) | A kind of radiating module of cooling fin alternate permutation type | |
| SE1151114A1 (en) | System for controlling the indoor climate in a building | |
| SE1051153A1 (en) | Heat recovery plant with an extract air heat pump, a building and use of the plant in the building | |
| EP2634500A2 (en) | System for controlling the indoor climate in a building | |
| KR100925706B1 (en) | Ventilator with heat exchanger | |
| RU152103U1 (en) | EQUIPMENT THERMAL REGULATION | |
| CN207515060U (en) | A kind of distribution Fresh air handing unit | |
| TWI595194B (en) | Air conditioning unit |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| NUG | Patent has lapsed |