本发明涉及一种用于车辆电池组的热调节的装置并且涉及一种包括这种装置的冷却系统。本发明还涉及一种配备有这种冷却系统的机动车辆。本发明特别地涉及电能储存元件、特别地是电池元件的热调节的，这些电能储存元件易于在其操作过程中释放热量。本发明优选地但不排他地适用于汽车领域，并且更特别地适用于电动车辆和/或混动车辆的领域。
背景技术：
1、电动车辆和/或混动车辆的电能由一个或多个电池组供应，每个电池组包括若干个电池电芯。在电芯的操作期间，电芯受热膨胀，因此有被损坏的风险。特别地，一种被称为快速充电的充电技术在于在短时间内、特别地在最大约二十分钟的时间内，在高电压和高安培数下对电芯进行充电。这种快速充电意味着电芯的显著加热，并且需要对这种加热进行管理。
2、在机动车辆领域中，已知的做法是使用热调节装置，特别是用于冷却电池组。这种热调节装置使得可以修改电池组的温度，例如，当在寒冷天气下启动车辆时通过提高其温度，或者例如，无论是在驾驶期间还是在充电操作期间通过降低在使用期间倾向于变热的电芯的温度。
3、根据一种已知的解决方案，热调节装置包括冷板，冷却流体在该冷板内循环，并且该冷板被布置成与待冷却的电芯接触。已经发现，这种布置可能导致同一个待冷却的电池组的电芯的不均匀冷却，因此导致整体性能的降低。由于冷却流体与待冷却的电芯之间存在材料厚度，这种热调节装置还具有高热阻。另外，这种解决方案通常具有大的总体尺寸。
4、根据另一种已知的热调节解决方案，借助于介电流体回路和介电流体喷嘴或孔口，介电流体被雾化并通常以喷雾的形式被直接引导到电芯上。接着，可以在电芯和与所述电芯的表面直接接触的介电流体之间发生热交换。在介电流体已经被喷射到电芯上、尤其是以液相喷射到电芯上之后，介电流体可以沿着所述电芯的壁流动，并且尤其是积聚在接纳待热调节的电池组的壳体的下部部分中。例如，在专利文件fr 3077683中描述了这种解决方案。然而，尤其是在车辆中使用的背景下，电芯可能不一定平行于水平面平放，而是可能倾斜，相对于水平面倾斜，使得介电流体仅可能积聚在一侧。积聚的介电流体于是相对于电芯不均匀分布。当车辆自身倾斜时，例如在倾斜的道路上，或者由于因道路状况、驾驶或任何其他状况引起的振动，也可能遇到这些问题。另外，这可以使泵产生更大的功，例如以便能够将已经积聚在一侧的介电流体从壳体中吸出。另外，泵可能吸入空气，这可能使泵损坏。
5、专利文件fr 3060863提出了用于耗散由电池电芯产生的热量的另一种解决方案，该解决方案在于在电芯之间安装间隔件以便将电芯彼此间隔开并且将冷却空气吹向所述电芯。然而，在该文件中提出的解决方案的生产相对复杂，并且在实践中不允许电芯的均匀且最佳的冷却。还已经发现，使电芯达到期望温度所花费的时间可能相对长。
6、还已知包括壳体的调节装置，冷却流体在该壳体中循环并且电池组被容置在该壳体中。该方法实现了电芯与冷却流体之间的热交换。然而，将电芯浸入流体中不允许所述电芯的均匀冷却。
7、本发明旨在弥补上述缺点中的全部或一些缺点。特别地，本发明的一个目的是提出一种热调节装置，该热调节装置允许电池组的电芯被更均匀且更有效地冷却。本发明的另一个目的是提出一种热调节装置，该热调节装置使得可以更快速地使电芯达到期望温度。本发明的另一个目的是提出一种热调节装置，该热调节装置设计简单且便宜并且易于安装。
技术实现思路
1、本发明所提出的解决方案是一种用于车辆电池组的热调节的装置，该装置包括：
2、壳体，该壳体包括用于使传热流体循环的回路，该壳体适合于容置电池组，该组包括大致平行六面体形状的至少两个电池电芯，这些电池电芯各自具有两个大侧面，这些电芯在其一个大侧面处相邻，
3、间隔件，该间隔件安装在这些电芯之间以便将它们彼此间隔开，该间隔件被配置成接触所述电芯的相邻大侧面。
4、该间隔件包括：
5、穿孔部分，该穿孔部分被布置成与这些电芯的相邻大侧面相反定位并且在所述大面的大部分上延伸，
6、一个或多个肋，该一个或多个肋在该穿孔部分中延伸，该一个或多个肋被布置成形成至少一个强制循环回路，该至少一个强制循环回路用于该传热流体在所述电芯之间的循环，该强制循环回路包括入口和出口。
7、所提出的创新在于现在使用专用间隔件，该专用间隔件的特别简单的构型允许传热流体被强制沿着强加的路径循环。因此，用于传热流体的强制循环回路使得可以增大热交换系数并且确保在电芯的整个大面上均匀冷却或加热。因此，电芯非常快速地达到期望温度。
8、此外，因为肋与电芯的大侧面紧密接触，所以它们能够遏制电芯的膨胀并且由此能够使得电芯的自主性和电量增加。
9、该间隔件最终具有三重功能：保持电芯分开，限制电芯的膨胀，以及产生用于传热流体的强制循环的回路。
10、下文列出了本发明的另外的有利特征。这些特征中的每一个可以单独地考虑或与上文限定的显著特征结合考虑。这些特征中的每一个在适当时有助于解决本说明书中先前限定的特定技术问题，上文限定的其他特征不一定有助于解决这些问题。因此，以下特征在适当时可以形成一个或多个分案专利申请的主题：
11、根据一个实施例，强制循环回路的入口位于大侧面的一个边缘处，并且出口位于所述大面的另一个边缘处。
12、根据一个实施例，壳体包括：-传热流体入口，该传热流体入口与间隔件的强制循环回路的入口流体连通；-传热流体出口，该传热流体出口与间隔件的强制循环回路的出口流体连通。
13、根据一个实施例，该一个或多个肋被布置在间隔件中，使得流体在强制循环回路中的循环仅发生在所述回路的入口与出口之间。
14、根据一个实施例，一个或多个密封垫片被布置在相邻的电芯之间的空间中，使得流体在强制循环回路中的循环仅发生在所述回路的入口与出口之间。
15、根据一个实施例，壳体由外壳形成，该外壳被盖和底壁封闭，使得其密封以防止传热流体的进/出。
16、根据一个实施例，壳体的至少一个传热流体入口和至少一个传热流体出口形成在底壁中。
17、根据一个实施例，底壁设置有传热流体入口通道或管道以及传热流体排出通道或管道；强制循环回路的入口和出口分别通向形成在盖中的第一通道或管道和第二通道或管道；形成在壳体中的第一管道被配置成将在入口通道或管道中循环的流体输送到第一通道或管道；形成在壳体中的第二管道被配置成将在第二通道或管道中循环的流体输送到排出通道或管道。
18、根据一个实施例，壳体的传热流体入口形成在底壁中，并且所述壳体的传热流体出口形成在盖中。
19、根据一个实施例，壳体的传热流体入口形成在盖中，并且所述壳体的传热流体出口形成在底壁中。
20、根据一个实施例，壳体的至少一个传热流体入口和至少一个传热流体出口形成在盖中。
21、根据一个实施例，盖设置有传热流体入口和/或排出通道或管道，该通道或管道通向每个间隔件。
22、根据一个实施例，底壁设置有传热流体入口和/或排出通道或管道，该通道或管道通向每个间隔件。
23、根据一个实施例，底壁设置有传热流体入口通道或管道，该通道或管道通向每个间隔件。
24、根据一个实施例，盖设置有传热流体排出通道或管道，该通道或管道通向每个间隔件。
25、根据一个实施例，间隔件包括若干肋，这些肋以使得形成至少第一强制循环回路和第二强制循环回路的方式布置。
26、根据一个实施例，传热流体在第一回路中的循环和所述流体在第二回路中的循环沿着相同的方向。
27、根据一个实施例，传热流体在第一回路中的循环沿着与所述流体在第二回路中的循环方向相反的方向。
28、根据一个实施例，间隔件包括若干肋，这些肋以使得形成至少第一强制循环回路和第二强制循环回路的方式布置，每个强制循环回路包括位于大侧面(100)的一个边缘处的强制循环回路入口和位于所述大面的另一个边缘处的出口，这些入口和出口尤其是位于壳体的盖和底壁中。
29、根据一个实施例，该一个或多个肋占据电芯的大侧面的表面的至多10％、有利地至多5％。
30、根据一个实施例，间隔件由具有至多0.4w.m-1.k-1的热导率、优选地至多0.2w.m-1.k-1的热导率的材料制成。
31、根据一个实施例，间隔件由聚合物材料制成或由聚合物基复合材料制成。
32、根据一个实施例，间隔件含有来自硅酸盐家族的材料，优选地由纤维增强型硅酸钙制成。
33、根据一个实施例，间隔件被配置成夹到第一电池电芯上或粘结到至少一个电池电芯。
34、根据一个实施例，当粘结间隔件时，间隔件由多个独立的元件或区段形成。
35、根据一个实施例，间隔件由刚性芯和可变形的外部覆盖物制成，该外部覆盖物覆盖所述芯的至少一部分，以便当该部分正压靠在第一电池电芯或第二电池电芯中的一个和/或另一个上时密封所述部分以防止传热流体的进/出。
36、根据一个实施例，传热流体循环回路包括具有可变宽度的流体循环区段，这些宽度可变的循环区段优选地由间隔件形成。
37、根据一个实施例，传热流体循环回路包括具有减小宽度的流体循环区段，该宽度从至少一个入口歧管到至少一个出口歧管优选地逐渐地或连续地减小。
38、根据一个实施例，紊流器存在于强制循环回路中，以便在传热流体在所述强制循环回路的入口与出口之间的流动中产生紊流，这些紊流器被设置成凹凸并且在肋的高度上延伸。
39、根据一个实施例，紊流器形成在与间隔件不同的一个或多个支撑件上并且被添加到强制循环回路中。
40、根据一个实施例，紊流器和间隔件(3)一起形成单件式实体。
41、本发明还涉及一种冷却系统，该冷却系统包括根据前述特征中任一项所述的装置并且进一步包括：-电池组，该电池组包括n个相邻的电池电芯，这些电池电芯包括各自布置在壳体的一个端壁处的两个端部电芯，n是大于3的整数；所述装置包括至少n-1个间隔件、优选地n+1个间隔件。
42、根据该系统的一个实施例，一个间隔件安装在每个电芯与相邻的另一个电芯之间；一个间隔件安装在壳体的每个端壁与端部电芯之间，该端部电芯的大侧面与所述壁相邻；这些间隔件根据本发明所述，使得电芯的所有大侧面通过强制循环回路冷却。
43、根据该系统的一个实施例，传热流体是介电冷却流体。
44、本发明的另一个主题是一种配备有根据前述特征中的一项所述的系统的机动车辆。
1.一种用于车辆电池组(1)的热调节的装置，所述装置包括：
2.如权利要求1所述的装置，其中，所述强制循环回路(c，c1，c2)的入口(e，e1，e2)位于大侧面(100)的一个边缘处，并且出口(s，s1，s2)位于所述大面的另一个边缘处。
3.如前述权利要求中任一项所述的装置，其中，所述壳体(2)包括：
4.如前述权利要求中任一项所述的装置，其中，所述一个或多个肋(300)被布置在所述间隔件(3)中，使得所述流体在所述强制循环回路(c，c1，c2)中的循环仅发生在所述回路的入口(e，e1，e2)与出口(s，s1，s2)之间。
5.如前述权利要求中任一项所述的装置，其中，所述壳体(2)由外壳(20)形成，所述外壳被盖(21)和底壁(22)封闭，使得其密封以防止传热流体的进/出。
6.如权利要求3和5所述的装置，其中，所述壳体(2)的至少一个传热流体入口和至少一个传热流体出口形成在所述底壁(22)中。
7.如权利要求6所述的装置，其中,
8.如权利要求3和5所述的装置，其中，所述壳体(2)的至少一个传热流体入口(2101)和至少一个传热流体出口(2102)形成在所述盖(21)中。
9.如权利要求3和5所述的和/或如权利要求8所述的装置，其中，所述盖(21)设置有传热流体入口和/或排出通道或管道(2101)，所述通道或管道通向每个间隔件(3)。
10.如权利要求3和5所述的和/或如权利要求6或7中任一项所述的装置，其中，所述底壁(22)设置有传热流体入口和/或排出通道或管道(22102)，所述通道或管道通向每个间隔件(3)。
11.一种冷却系统，所述冷却系统包括如前述权利要求中任一项所述的装置并且进一步包括：
12.如权利要求11所述的系统，其中，
