[發明專利]熱管理系統

在審

• 申請號: 201980047872.4
• 申請日: 2019-07-16
• 公開（公告）號: CN112437866A
• 公開（公告）日: 2021-03-02
• 發明（設計）人: S.萊斯特;H.朱哈拉
• 申請（專利權）人: 火石工程有限公司
• 主分類號: F28F3/12
• 分類號: F28F3/12;F28F9/26;H01M10/60;H05K7/20;F28D21/00
• 代理公司: 北京市柳沈律師事務所 11105
• 代理人: 陳堯劍

本公開描述了一種用于部件的熱管理的系統，部件比如是用于電動車輛的電池。該系統包括電氣部件和熱聯接到電氣部件的一個或多個面板。每個面板包括用于圍繞面板輸送工作流體的多個通道。一個或多個面板布置成形成氣密密封系統，使得工作流體配置成圍繞密封系統傳遞熱能。該系統還包括熱交換器機構，其與多個面板中的至少一個熱連通，以便經由多個面板將熱能傳遞到電氣部件和/或從電氣部件傳遞熱能。

技術領域

本公開涉及一種用于電氣部件的熱管理的系統，電氣部件可選的是諸如電池或另一電存儲裝置的電氣部件。可選地，本公開涉及用于電動車輛的電池的熱管理的系統。

背景技術

電池和其他電氣部件或裝置具有最佳的工作溫度，超出此范圍的功能可能會影響部件或裝置的性能和安全。例如，當電池冷時，電池輸出一致的電力供應的能力受到阻礙。同樣，電池在熱時也會表現出性能下降，在某些情況下，例如由于熱失控而可能會引起火災。

因此，期望提供一種用于控制電池溫度的熱管理系統。這種系統在優選將電氣部件保持在恒定溫度下的其他應用中也具有實用性。

發明內容

根據獨立權利要求1提供一種系統，其所從屬的從屬權利要求中包括可選特征。

在以下描述中，提供了一種用于電氣部件的熱管理的系統。該系統包括：電氣部件；熱交換器機構；以及熱聯接到電氣部件的一個或多個面板。每個面板包括用于圍繞面板輸送工作流體的多個通道。一個或多個面板流體地聯接以形成在一個或多個面板內部的氣密密封系統，使得工作流體配置成圍繞密封系統傳遞熱能。熱交換器設置成與多個面板中的至少一個熱連通，以便經由多個面板將熱能傳遞到電氣部件和/或從電氣部件傳遞熱能。

可選地，電氣部件是包括多個電池單元的電池。在一些布置中，電池是用于車輛例如用于電動車輛的電池。在其他布置中，電池可以是用于電存儲的固定電池，例如用于家庭或商業能量存儲的電池或存儲裝置。可選地，電氣部件例如是變壓器、電容器、電阻器或電感器。可選地，電氣部件可以是熱力發電機或裝置或者任何其他形式的發電機或處理器。

可選地，工作流體包括液相和氣相的工作流體，其中工作流體配置為通過液體在密封系統的一個位置處的蒸發和液體在密封系統的一不同位置處的冷凝而圍繞密封系統傳遞熱能。當密封系統的一部分被加熱時，液體在吸收蒸發潛熱時變成蒸氣。熱蒸氣隨后進入密封系統的較冷部分，在此處其冷凝并釋放潛熱至密封系統。然后，冷凝液體流回到密封系統的較熱部分，并且重復進行汽化-冷凝循環。由于汽化潛熱通常非常大，因此大量的熱量可以圍繞密封系統傳遞，并且可以在一個或多個面板上實現基本均勻的溫度分布。換句話說，面板可以用作熱管。該工作流體可以是水、制冷劑、基于氨的工作流體或者用于熱管的任何其他合適的工作流體。

本文描述的系統可促進原位冷卻和/或加熱諸如電池的電氣部件(例如用于冷卻和/或加熱車輛內的汽車電池)。每個面板可以用作扁平熱管，即吸熱面板。通過圍繞電氣部件將一個或多個(氣密密封的)吸熱面板組裝成一個或多個單獨的扁平熱管，或者組裝成圍繞電氣部件形成盒子或其他結構，可以有效地管理圍繞電氣部件的熱環境，以有效地幫助最大化所述部件的性能。

特別地，一個或多個面板提供等溫表面，當該等溫表面熱聯接至電氣部件時以等溫方式冷卻和/或加熱電氣部件。例如，當電氣部件是包括多個電池單元的電池時，本文描述的系統可以將熱量傳遞到電池/從電池傳遞熱量，使得每個電池單元維持在基本相同的溫度，換句話說，溫度在整個電池上是(基本)恒定的，這可以幫助改善電池的性能，例如通過促使從每個電池單元輸出的功率近似相等。該系統還可以幫助將電池或其他電氣部件與電池環境中的溫度變化隔離開來，這可以促進改善電氣部件的性能。

可選地，該系統包括多個面板，其流體地聯接以形成單個氣密密封系統并且圍繞電氣部件布置。與單個面板相比，這種布置可以提供至/自電氣部件的熱能的更有效傳遞。可選地，多個面板布置成基本圍繞電氣部件。在一可選布置中，多個面板布置成形成盒子，其限定電氣部件位于其中的腔。電氣部件的這種環繞可以提供至/自電氣部件的熱能的更有效傳遞，從而改善電氣部件的性能。