[發明專利]石墨熱電和/或電阻熱管理系統和方法

有效

• 申請號: 201580048676.0
• 申請日: 2015-09-11
• 公開（公告）號: CN106717139B
• 公開（公告）日: 2019-07-12
• 發明（設計）人: A·皮戈特;D·S·托馬斯;D·C·古艾瑞浩特
• 申請（專利權）人: 詹思姆公司
• 主分類號: H05K7/20
• 分類號: H05K7/20;H01M10/60;H01L23/373
• 代理公司: 北京紀凱知識產權代理有限公司 11245
• 代理人: 趙志剛;趙蓉民

1.一種被配置成管理電池單元的溫度的熱電電池熱管理系統，所述系統包括：

與電池單元的溫度敏感區域熱連通的散熱器，所述散熱器包括：

與所述電池單元的溫度敏感區域熱連通的石墨，所述石墨包括沿著所述散熱器平行延伸的多個石墨層，并且被配置成沿著平行于所述石墨層的平面傳遞熱能和電流；

在所述多個石墨層之間的多個熱升降器，所述熱升降器被配置成在所述多個石墨層之間傳遞熱能，并且被配置成正交于所述平面傳遞熱能；以及

與所述石墨和所述多個熱升降器熱連通的導體，所述導體與所述石墨電連通，以在經由所述導體施加電流通過所述石墨時加熱所述電池單元；

包括主側和廢側的熱電裝置，所述熱電裝置被配置成在向所述熱電裝置施加電流時在所述熱電裝置的所述主側和所述廢側之間傳遞熱能，其中，通過調節傳輸至所述熱電裝置的電流的極性，所述熱電裝置的所述主側與所述散熱器熱連通，以加熱或冷卻所述電池單元；以及

被配置成在加熱模式或冷卻模式中操作的熱管理控制器，

其中，在所述加熱模式中，當經由所述導體將電流施加到所述散熱器時，當以第一極性向所述熱電裝置施加電流時，或者當經由所述導體向所述散熱器施加電流并且以第一極性向所述熱電裝置施加電流時，通過所述散熱器將熱能傳遞給所述電池單元的溫度敏感區域來加熱所述電池單元，以及

其中，在所述冷卻模式中，當以第二極性向所述熱電裝置施加電流時，通過所述散熱器將熱能傳輸離開所述電池單元的溫度敏感區域來冷卻所述電池單元。

2.根據權利要求1所述的系統，其中，所述散熱器包括第一側和第二側，所述第一側與所述第二側相對，其中，所述散熱器包括在所述散熱器的第二側與所述石墨熱連通和電連通的另一導體，在所述散熱器的第一側的導體，并且其中，在所述加熱模式中，當電流經由所述導體和所述另一導體被施加到所述石墨使得電流沿著所述多個石墨層從所述散熱器的第一側流到第二側時，所述電池單元被加熱。

3.根據權利要求2所述的系統，其中，所述另一導體包括被配置成電連接到印刷電路板的電接頭，所述印刷電路板包括所述熱管理控制器，所述電接頭被配置成向所述散熱器傳輸電流。

4.根據權利要求1所述的系統，其中，所述電池單元和所述散熱器被放置在電池殼體中，并且其中，所述導體被配置成附接到所述電池殼體以相對于所述電池殼體物理地固定所述散熱器。

5.根據權利要求4所述的系統，進一步包括在所述電池殼體上的熱界面，并且所述熱界面被配置成與所述導體緊密配合，其中，所述導體包括第一機械連接器，其中，所述熱界面包括第二機械連接器，所述第二機械連接器被配置成與所述第一機械連接器緊密配合以將所述導體附接至所述電池殼體。

6.根據權利要求5所述的系統，其中，所述第一機械連接器包括凸形燕尾連接器，以及所述第二機械連接器包括凹形燕尾連接器，所述凹形燕尾連接器被配置成接納所述凸形燕尾連接器以將所述導體附接至所述電池殼體。

7.根據權利要求5所述的系統，其中，所述電池殼體包括熱窗，所述熱窗被配置成將熱能傳入和傳出所述電池殼體，所述熱窗與所述熱界面熱連通。

8.根據權利要求7所述的系統，其中，所述電池殼體包括在所述熱窗中的熱基板，所述熱基板被配置成將熱能傳入和傳出所述電池殼體，并且向所述電池殼體提供物理屏障。

9.根據權利要求8所述的系統，其中，所述熱電裝置的所述主側與所述熱基板熱連通，以經由所述導體和所述熱界面提供所述熱電裝置的所述主側與所述散熱器之間的熱連通。

10.根據權利要求4所述的系統，其中，所述熱電裝置被放置在所述電池殼體的外部。