用于電池系統(tǒng)的除濕腔和相關(guān)方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本公開涉及通過提供除濕腔減少或者防止在電池艙中形成冷凝物的系統(tǒng)和方法，空氣在進(jìn)入所述電池艙之前在除濕腔中被調(diào)節(jié)。
【背景技術(shù)】
[0002]客運(yùn)車輛常常包括用于操作車輛的電氣系統(tǒng)和傳動系統(tǒng)的電池。例如，車輛通常包括配置為向車輛起動器系統(tǒng)(例如，起動電動機(jī))、照明系統(tǒng)和/或點(diǎn)火系統(tǒng)供應(yīng)電能的12V鉛酸汽車電池。在電動、燃料電池(“FC”)和/或混合動力車輛中，可以使用高電壓(“HV”)電池系統(tǒng)為車輛的電力傳動系統(tǒng)部件(例如，電驅(qū)動電動機(jī)等)供電。進(jìn)一步地，HV電池系統(tǒng)可以為用于車廂的氣候控制系統(tǒng)中的壓縮機(jī)和/或加熱器供電。
[0003]各種電池系統(tǒng)可以包括使環(huán)境空氣進(jìn)入電池系統(tǒng)的多個部分的通風(fēng)孔。由環(huán)境空氣攜帶的水分可以在電池系統(tǒng)內(nèi)冷凝。在電池系統(tǒng)內(nèi)部的冷凝物可以引起腐蝕和/或與電池系統(tǒng)中的電路有關(guān)的問題。由冷凝物所產(chǎn)生的腐蝕和/或電路問題可以導(dǎo)致電池系統(tǒng)無效、退化、永久損壞和/或縮短電池系統(tǒng)的可用壽命。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本公開涉及利用除濕腔減少在電池艙中形成冷凝物，空氣在進(jìn)入電池艙之前在除濕腔中被調(diào)節(jié)。在一個實(shí)施例中，冷卻系統(tǒng)可以配置為產(chǎn)生冷卻劑流以及除濕腔可以配置為接收來自環(huán)境的環(huán)境空氣流。環(huán)境空氣流可以指通過含有水蒸氣的空氣的移動或者通過擴(kuò)散(例如，在除濕腔的內(nèi)部與外部之間的水蒸氣濃度差)形成的水蒸氣的移動。在一些實(shí)施例中，干燥劑可以設(shè)置在所述除濕腔中。所述干燥劑可以配置為從所述環(huán)境空氣流吸收水分。
[0005]熱傳遞裝置可以與所述除濕腔熱連通并且配置為接收所述冷卻劑流。所述熱傳遞裝置可以由在所述冷卻劑流與所述環(huán)境空氣流之間的熱相互作用產(chǎn)生經(jīng)調(diào)節(jié)的空氣流。所述環(huán)境空氣流可以由在所述環(huán)境與所述除濕腔之間的壓力差生成。在各個實(shí)施例中，所述壓力差可以通過風(fēng)扇或者通過在所述環(huán)境與所述除濕腔中的溫度之間的溫差產(chǎn)生。在某些情況下，即使沒有空氣流，水蒸氣也可以由于擴(kuò)散(即，在除濕腔的內(nèi)部與外部之間的蒸氣濃度差)進(jìn)入電池。
[0006]所述電池艙可以容納電池并且可以接收所述經(jīng)調(diào)節(jié)的空氣流和所述冷卻劑流。在一些實(shí)施例中，所述冷卻劑流可以在所述冷卻劑流穿過所述電池艙之前穿過所述熱傳遞裝置。在其他實(shí)施例中，所述冷卻劑流可以在所述冷卻劑流穿過所述電池之后穿過所述熱傳遞裝置。所述冷卻劑流可以冷卻所述電池。在一些實(shí)施例中，在所述電池在穩(wěn)態(tài)條件下操作時(shí)，所述冷卻系統(tǒng)可以將所述除濕腔中的第一溫度維持為低于所述電池艙中的第二溫度。在一個具體實(shí)施例中，所述冷卻系統(tǒng)可以將所述電池的溫度維持在約5°C與約350C之間。在其他實(shí)施例中，也考慮在延伸超出約5°C和約35°的溫度范圍。例如，在各個實(shí)施例中，所述溫度范圍可以在約2°C與約45°之間延伸。所述電池可以包括鋰離子電池或者其他類型的電池。
[0007]一些實(shí)施例可以包括通風(fēng)孔，所述通風(fēng)孔配置為允許來自環(huán)境的環(huán)境空氣流進(jìn)入所述除濕腔并且配置為允許在所述除濕腔中形成的冷凝物排出。進(jìn)一步地，所述通風(fēng)孔可以配置為使所述冷凝物在重力的影響下從所述除濕腔排出。在一些實(shí)施例中，膜可以設(shè)置在所述通風(fēng)孔之上。所述膜可以透氣和/或透水，但可以防止碎片和其他物體進(jìn)入所述除濕腔。
[0008]透氣膜可以設(shè)置在所述除濕腔與所述電池艙之間，所述透氣膜配置為允許所述經(jīng)調(diào)節(jié)的空氣流在所述除濕腔與所述電池艙之間通過。在一些實(shí)施例中，所述透氣膜不透液體。
[0009]本發(fā)明還公開了如下技術(shù)方案。
[0010]1、一種減少在電池艙中形成冷凝物的系統(tǒng)，所述系統(tǒng)包括:
冷卻系統(tǒng)，所述冷卻系統(tǒng)配置為產(chǎn)生冷卻劑流；
除濕腔，所述除濕腔包括:
通風(fēng)孔，所述通風(fēng)孔配置為允許來自環(huán)境的環(huán)境空氣流進(jìn)入所述除濕腔；以及換熱器，所述換熱器配置為從所述冷卻系統(tǒng)接收冷卻劑流，并且配置為由在所述冷卻劑流與所述環(huán)境空氣流之間的熱相互作用產(chǎn)生經(jīng)調(diào)節(jié)的空氣流；以及
電池艙，所述電池艙配置為容納電池，并且進(jìn)一步配置為接收所述經(jīng)調(diào)節(jié)的空氣流和所述冷卻劑流，所述冷卻劑流進(jìn)一步配置為冷卻所述電池。
[0011]2、根據(jù)方案I所述的系統(tǒng)，其中，所述冷卻劑流在所述冷卻劑流傳遞至所述電池艙之前穿過所述換熱器。
[0012]3、根據(jù)方案I所述的系統(tǒng)，其中，所述通風(fēng)孔進(jìn)一步配置為允許在所述除濕腔中形成的冷凝物排出。
[0013]4、根據(jù)方案3所述的系統(tǒng)，其中，所述通風(fēng)孔配置為使所述冷凝物在重力的影響下排出。
[0014]5、根據(jù)方案I所述的系統(tǒng)，其中，所述冷卻劑流包括通過所述除濕腔和所述電池艙的閉環(huán)路徑。
[0015]6、根據(jù)方案I所述的系統(tǒng)，其中，所述環(huán)境空氣流由在環(huán)境與所述除濕腔之間的壓力差生成。
[0016]7、根據(jù)方案I所述的系統(tǒng)，其進(jìn)一步包括設(shè)置在所述除濕腔與所述電池艙之間的透氣膜，所述透氣膜配置為允許所述經(jīng)調(diào)節(jié)的空氣流在所述除濕腔與所述電池艙之間傳遞。
[0017]8、根據(jù)方案7所述的系統(tǒng)，其中，所述透氣膜是不透液體的。
[0018]9、根據(jù)方案I所述的系統(tǒng)，其進(jìn)一步包括設(shè)置在所述除濕腔中的干燥劑，所述干燥劑配置為從所述環(huán)境空氣流吸收水分。
[0019]10、根據(jù)方案I所述的系統(tǒng)，其中，所述冷卻系統(tǒng)進(jìn)一步配置為將所述除濕腔中的第一溫度維持為低于所述電池艙中的第二溫度。
[0020]11、根據(jù)方案10所述的系統(tǒng)，其中，所述冷卻系統(tǒng)進(jìn)一步配置為將所述電池的第三溫度維持在約5°C與約35°C之間。
[0021]12、根據(jù)方案I所述的系統(tǒng)，其中，所述電池包括鋰離子電池。
[0022]13、一種用于減少在電池艙中形成冷凝物的方法，所述方法包括:
提供除濕腔；
通過通風(fēng)孔從環(huán)境接收環(huán)境空氣流，并且將所述環(huán)境空氣流接收到所述除濕腔內(nèi)； 利用冷卻系統(tǒng)生成冷卻劑流；
通過在所述冷卻劑流與所述環(huán)境空氣流之間的熱相互作用在所述除濕腔中產(chǎn)生經(jīng)調(diào)節(jié)的空氣；
將所述經(jīng)調(diào)節(jié)的空氣傳遞至電池艙；以及利用所述冷卻劑流冷卻容納在所述電池艙中的電池。
[0023]14、根據(jù)方案13所述的方法，其中，所述熱相互作用包括:
使所述冷卻劑流穿過換熱器；以及
使所述環(huán)境空氣流穿過所述換熱器。
[0024]15、根據(jù)方案13所述的方法，其中，所述冷卻劑流在冷卻所述電池之前流過所述除濕腔。
[0025]16、根據(jù)方案13所述的方法，其進(jìn)一步包括:在重力的影響下從所述通風(fēng)孔排出冷凝物。
[0026]17、根據(jù)方案13所述的方法，其中，所述環(huán)境空氣流由在環(huán)境與所述除濕腔之間的壓力差產(chǎn)生。
[0027]18、根據(jù)方案13所述的方法，其進(jìn)一步包括:操作所述冷卻系統(tǒng)以將所述除濕腔中的第一溫度維持為低于所述電池艙中的第二溫度。
[0028]19、根據(jù)方案13所述的方法，其中，冷卻所述電池包括:將所述電池的溫度維持為低于約35°C。
[0029]20、一種減少在電池艙中形成冷凝物的系統(tǒng)，所述系統(tǒng)包括:
冷卻系統(tǒng)，所述冷卻系統(tǒng)配置為在閉環(huán)中產(chǎn)生冷卻劑流；
除濕腔，所述除濕腔配置為接收來自環(huán)境的環(huán)境空氣流；
熱傳遞裝置，所述熱傳遞裝置與所述除濕腔熱連通，并且配置為接收所述冷卻劑流，所述熱傳遞裝置進(jìn)一步配置為由在所述冷卻劑流與所述環(huán)境空氣流之間的熱相互作用產(chǎn)生經(jīng)調(diào)節(jié)的空氣流；
電池艙，所述電池艙配置為容納電池，并且配置為接收所述經(jīng)調(diào)節(jié)的空氣流和所述冷卻劑流，所述冷卻劑流配置為冷卻所述電池；以及
其中，在所述閉環(huán)中的所述冷卻劑流在所述冷卻劑流穿過所述電池艙之前穿過所述熱傳遞裝置。
【附圖說明】
[0030]參照附圖，描述了本公開的非限制性和非窮舉性實(shí)施例，包括本公開的各個實(shí)施例，在圖中:
圖1圖示了在根據(jù)本公開的運(yùn)載工具中的示例性電池系統(tǒng)的框圖；
圖2圖示了包括根據(jù)本公開的除濕腔系統(tǒng)的系統(tǒng)的功能框圖；
圖3圖示了處理在根據(jù)本公開的電池系統(tǒng)的除濕腔中的環(huán)境空氣的方法的流程圖。
【具體實(shí)施方式】
[0031]本公開的實(shí)施例將通過參照附圖得到最好的理