电池冷却系统和方法技术方案

本发明专利技术的名称为电池冷却系统和方法。描述了一种电池冷却系统，其包括具有第一表面和与第一表面相对的第二表面的导热冷却板。第一组电池单元可以布置在冷却板的第一表面上，第二组电池单元可以布置在冷却板的第二表面上，并且导热间隙层可以联接在冷却板与第一组电池单元之间以及冷却板与第二组电池单元之间。冷却板配置为从第一组和第二组电池单元吸取热。却板配置为从第一组和第二组电池单元吸取热。

【技术实现步骤摘要】
电池冷却系统和方法


[0001]本申请一般地涉及电池的冷却技术。更具体地，其涉及电池冷却系统和方法。

技术介绍

[0002]可以将可再充电电池组布置在散热器上以从电池单元去除热。某些常规技术包括将电池单元布置在具有除热特性和能力的板上。当这种可再充电电池用于车辆和飞行器时，必须考虑空间和重量限制。例如，电池组的重量是飞行器——比如在无人机(UAV)中——的一个重大问题。即使当电池组用于地面车辆中时，空间和重量也是一个问题，因为它们会对车辆的性能产生不利影响。

技术实现思路

[0003]描述了各种电池冷却系统和方法。根据实例，描述了一种电池冷却系统，其包括：具有第一表面和与第一表面相对的第二表面的导热冷却板；布置在冷却板的第一表面上的第一组电池单元；布置在冷却板的第二表面上的第二组电池单元；联接在冷却板和第一组电池单元之间以及冷却板和第二组电池单元之间的导热间隙层；其中冷却板配置为从第一组和第二组电池单元吸取热。
[0004]根据另一个实例，描述了用于冷却电池系统的方法。该方法可以包括：导热冷却板，其包括热交换器、第一表面以及与第一表面相对的第二表面；布置在冷却板的第一表面上的第一组电池单元；布置在冷却板的第二表面上的第二组电池单元；联接在冷却板和第一组电池单元之间以及冷却板和第二组电池单元之间的导热间隙层；其中方法包括：通过冷却板从第一组和第二组电池单元吸取热；并且经由热交换器从冷却板去除热。
[0005]根据另一个实例，描述了一种电池冷却系统，其包括：包含冷却板、第一侧壁和第二侧壁的导热框架；布置在冷却板的第一表面上的第一组电池单元；布置在与第一表面相对的冷却板的第二表面上的第二组电池单元；联接在冷却板的第一表面和第一组电池单元之间以及冷却板的第二表面和第二组电池单元之间的导热间隙层；其中冷却板配置为从第一组和第二组电池单元吸取热并将所吸取的热传递至配置为将热消散到空气中的第一和第二侧壁。
[0006]本专利技术的范围由权利要求书限定，这些权利要求书通过引用并入本节。通过考虑以下对一个或多个实施的详细描述，本领域技术人员将能够更全面地理解本专利技术的实例，以及实现本专利技术的附加优点。将参考首先将简要描述的附图。
附图说明
[0007]图1A
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1B是常规电池冷却系统和冷却板的相应的热梯度的实例图示。
[0008]图2A
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2B是根据本公开内容的实例的电池冷却系统和冷却板的相应热梯度的实例图示。
[0009]图3A
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3B是根据本公开内容的各种实例的冷却板的冷却盘管的实例图示。
[0010]图4A
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4B是根据本公开内容的实例的电池冷却系统和冷却板的相应热梯度的实例图示。
[0011]图5是根据本公开内容的实例的在其上具有散热片(cooling fin)的冷却板的特写视图的实例图示。
[0012]图6A
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6B是根据本公开内容的实例的电池冷却系统和冷却板的相应热梯度的实例图示。
[0013]图7是根据本公开内容的实例的实例电池容器的图示，其中电池冷却系统从电池容器暴露。
[0014]图8A
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8B是根据本公开内容的实例的电池冷却系统和冷却板的相应热梯度的实例图示。
[0015]图9是根据本公开内容的实例的联接至外部装置的电池冷却系统的实例图示。
[0016]图10A
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10D示出了根据本公开内容的各种实例基于电池单元110、112的布置的导热间隙层108的实例配置。
[0017]图11是根据本公开内容的各种实例的实施电池冷却系统的实例飞行器的图示。
[0018]图12是根据本公开内容的实例的电池单元的实例布置的图示。
[0019]图13
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15是示出根据本公开内容的各种实例的用于冷却电池系统的方法的流程图。
[0020]通过参考以下的详细描述，可以最好地理解本公开内容的实例及其优点。除非另有说明，否则在整个附图和说明书中，相同的附图标记表示相同的元件，因此，将不重复其描述。在附图中，为了清楚起见，可以夸大元件、层和区域的相对尺寸。
具体实施方式
[0021]在下文中，将参考附图更详细地描述实例。然而，本专利技术可以以各种不同形式实施，并且不应被解释为仅限于本文所示的实例。相反，提供这些实例作为实例，以便本公开将是透彻和完整的，并且将向本领域技术人员充分传达本专利技术的各个方面和特征。因此，可能不会描述对于完全理解本专利技术的方面和特征而言本领域普通技术人员不需要的工艺、元件和技术。
[0022]在空间和重量有限的情况下，减少电池系统的空间使用和重量的一种方法是更有效地使用可用的冷却系统，以便在不引入任何附加设备的情况下使用现有设备可以实现相同的冷却效果。图1A是根据常规技术的电池冷却系统100的实例。在该系统中，电池单元110被布置在冷却板102上，该冷却板102用作当电池单元110产生热时电池单元110的散热器。电池单元110可以是本领域技术人员已知的可再充电电池，比如，锂离子电池、镍镉电池和/或镍金属混合电池，并且它们可以具有不同的尺寸和形状。电池单元110在放电操作期间(例如，当电池用于为装置或系统供电时)和/或在充电操作期间可以产生热，这可以降低电池寿命并潜在地导致电池泄漏和/或爆炸，从而对人员造成危险或对设备造成损坏。因而，用作散热器的冷却板102从电池单元110吸取热，从而降低了电池单元110的温度。
[0023]图1B示出了常规冷却板102的实例热梯度，其中电池单元110相对较热并且冷却板102从电池单元110吸取热。因而，冷却板102的顶表面118是最热的并且温度朝向冷却板102的另一表面120变得较冷。
[0024]图2A是根据本公开内容的实例的电池冷却系统200的实例。如所示出，第一组电池单元110被布置在冷却板102的第一表面114上并且第二组电池单元112被布置在与第一表面114相对的冷却板102的第二表面116上。即，第一表面114和第二表面116在相反的方向上彼此背离。在一些实例中，第一和第二组电池单元110、112可以基于应用要求串联或并联地电联接。冷却板102可以配置为冷却第一表面114和第二表面116两者上的电池单元，从而增加用于冷却的冷却板102的表面积。以这种方式，单个冷却板102能够从两组电池单元110、112吸取热，从而相对于仅使用一个表面的常规技术减少所需要的冷却板102的数量。
[0025]在一些实例中，冷却板102可以包括联接至冷却板102或嵌入在其内的流体(例如，液体)冷却的热交换器。例如，冷却板102可以包括用于冷却剂进入冷却板102的冷却盘管的输入端口104和用于冷却剂离开冷却板102的输出端口106。
[0026]在一些实例中，电池单元110、112可以直接联接至冷却板102，从而允许热从电池单元直接传递至冷却板102。在其他实例中，可以在电池单元110、112本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种电池冷却系统，其包括：包含第一表面和与所述第一表面相对的第二表面的导热冷却板；布置在所述冷却板的所述第一表面上的第一组电池单元；布置在所述冷却板的所述第二表面上的第二组电池单元；和联接在所述冷却板与所述第一组电池单元之间以及所述冷却板与所述第二组电池单元之间的导热间隙层；其中所述冷却板配置为从所述第一组电池单元和所述第二组电池单元吸取热。2.根据权利要求1所述的系统，其中所述冷却板包括热交换器，其配置为从所述冷却板去除由所述第一组电池单元和所述第二组电池单元产生的热。3.根据权利要求2所述的系统，其中所述热交换器是包括嵌入在所述冷却板内的冷却剂盘管的流体冷却的热交换器；其中所述冷却剂盘管配置为将来自所述冷却板的热传递至在所述冷却剂盘管中主动流动的冷却剂。4.根据权利要求3所述的系统，其中所述冷却剂的流动速率配置为基于热去除的选定速率来调整。5.根据权利要求2所述的系统，其中所述热交换器是包括多个散热片的散热器，其中所述多个散热片配置为散热。6.根据权利要求1所述的系统，其中所述冷却板进一步包括：第一边缘和与所述第一边缘相对的第二边缘；联接至所述冷却板的所述第一边缘的第一侧壁热交换器；联接至所述冷却板的所述第二边缘的第二侧壁热交换器)；并且其中所述第一侧壁热交换器和所述第二侧壁热交换器配置为从所述冷却板吸取热。7.根据权利要求6所述的系统，其中所述第一侧壁热交换器和所述第二侧壁热交换器是包括多个散热片的散热器，其中所述多个散热片配置为散热。8.根据权利要求1所述的系统，其中所述导热间隙层沿着所述第一组电池单元和所述第二组电池单元的每个电池单元的整个长度进一步联接以增大与每个电池单元的热接触。9.根据权利要求1所述的系统，其进一步包括：联接至所述第一组电池单元并配置为从所述第一组电池单元吸取热的导热第一盖；和联接至所述第二组电池单元并配置为从所述第二组电池单元吸取热的导热第二盖。10.一种包括根据权利要求7所述的系统的飞行器，其中所述系统布置在所述飞行器上使得所述第一侧壁热交换器和/或所述第二侧壁热交换器形成所述飞行器的外部表面的一部分。11.根据权利要求10所述的飞行器，其中所述多个散热片暴露于外部以通过所述多个散热片上流动的空气散热。12.根据权利要求10所述的飞行器，其中所述飞行器是无人机(...

【专利技术属性】
技术研发人员：E，
申请(专利权)人：极光飞行科学公司，
类型：发明
国别省市：