ES2901576B2 - Sistema hibrido de acondicionamiento termico de baterias electricas - Google Patents
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Description
DESCRIPCIÓN
SISTEMA HÍBRIDO DE ACONDICIONAMIENTO TÉRMICO DE BATERÍAS
ELÉCTRICAS
SECTOR DE LA TÉCNICA
La presente invención pertenece al campo de la tecnología, y más concretamente al campo de las baterías eléctricas.
El objeto principal de la presente invención es un sistema de acondicionamiento térmico híbrido (líquido-aire) de baterías eléctricas que permite una mayor disipación del calor en el interior de un paquete de baterías que los sistemas convencionales. Esta mayor disipación del calor permite reducir el estrés de las baterías, alargando su vida útil y obteniendo un mayor rendimiento de estas. Adicionalmente, el objeto principal de la presente invención permite, en ocasiones puntuales, poder establecer cual de los dos sistemas está en funcionamiento cuando no trabajan al unísono con el consiguiente ahorro energético.
ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN
En la actualidad existen varios sistemas de acondicionamiento térmico de baterías.
Entre los más habituales, los sistemas de acondicionamiento térmico por aire, mediante ventilación forzada, y los líquidos, mediante circulación de fluido refrigerante.
En el caso de los sistemas por aire, normalmente se renueva mediante ventiladores el aire interior de la batería que está en contacto con las celdas. En el caso de los sistemas líquidos, normalmente se hace circular un fluido líquido entre las celdas.
Cada uno de estos sistemas supone unas ventajas y unas desventajas. Los sistemas líquidos suponen mayor eficacia, más compacidad y estanqueidad, pero mayor peso y coste. Los sistemas por aire suponen menor coste y peso, pero ocupan más volumen, tienen una estanqueidad muy limitada y son menos eficaces.
EXPLICACIÓN DE LA INVENCIÓN
El sistema híbrido de acondicionamiento térmico de baterías eléctricas objeto de la invención combina un sistema líquido de disipación por placas que son acondicionadas por un sistema de circulación de refrigerante, pero sin necesidad de pasar entre todas las celdas y lo combina con un sistema de ventilación forzada a través del extremo de unas láminas de disipación que sobresalen de las celdas que se encuentran a contacto.
El inventor del sistema objeto de la invención ha diseñado un sistema de acondicionamiento térmico híbrido que comprende unas láminas de disipación de calor, alojadas entre las celdas de la batería que a su vez van unidas mediante unas pestañas a una placa de acondicionamiento térmico con conducciones por las que circula un líquido refrigerante. Por uno de los extremos de la lámina de disipación se encuentra una extensión de ésta, que queda expuesta a la circulación de aire forzado. Con lo cual se obtiene un sistema combinado de acondicionamiento térmico por aire y por líquido.
Las láminas de disipación van en contacto todas ellas, por dos de las pestañas dobladas, a los cuerpos de las placas de acondicionamiento térmico por las que circula el líquido refrigerante. De este modo actúan como extensiones de la placa de acondicionamiento térmico con líquido refrigerante para llegar a ubicaciones de más difícil acceso, así como tener una mayor superficie de contacto con la celda para una mejor disipación de calor, pero sin necesidad de tener que hacer pasar el líquido entre todas las celdas, ahorrando coste y volumen frente a los sistemas tradicionales de gestión térmica líquida.
A continuación, se detallan los elementos del sistema:
Las celdas, que en las figuras del presente documento son planas, pero que podrían ser cilíndricas también, están situadas de forma ortogonal al plano de contacto con las placas de acondicionamiento térmico y en paralelo con las láminas de disipación. Estas celdas van sujetas a presión entre las láminas de disipación.
Por otro lado, se encuentra la lámina de disipación. Esta lámina envuelve la celda por
la parte inferior sirviéndole de algún modo de cuenco para alojarla y protegerla mecánicamente. Esta lámina tiene dos de sus cuatro extremos doblados a 90° mediante unas pestañas. En uno de los cuatro extremos que no está doblado, se extiende la misma, a modo de aleta, que sobrepasa el límite de las placas de acondicionamiento térmico, de modo que dicha aleta queda expuesta al flujo de aire forzado.
Adicionalmente, se tiene la placa de acondicionamiento térmico. Esta placa es un bloque de forma cuboide, por el interior del cual circula líquido refrigerante.
BREVE DESCRIPCIÓN DE LOS DIBUJOS
Para complementar la descripción que se está realizando y con objeto de ayudar a una mejor comprensión de las características de la invención, de acuerdo con un ejemplo preferente de realización práctica de la misma, se acompaña como parte integrante de dicha descripción, un juego de figuras en donde con carácter ilustrativo y no limitativo, se ha representado lo siguiente:
La figura 1 muestra una vista isométrica del sistema de acuerdo con la presente invención.
La figura 2 muestra una vista isométrica en explosionado del sistema de acuerdo con la presente invención.
REALIZACIÓN PREFERENTE DE LA INVENCIÓN
A la vista de las mencionadas figuras, y de acuerdo con la numeración adoptada, se puede observar en ellas un ejemplo de realización preferente de la invención, la cual comprende las partes y elementos que se indican y describen en detalle a continuación.
Como se puede apreciar en la figura 1, el sistema híbrido de acondicionamiento térmico de baterías eléctricas (1), objeto de la invención, en su realización preferente, comprende una lámina de disipación (2) que dispuesta en contacto con la celda (3) por la parte con mayor superficie (4), transfiere el calor hacia las placas de
acondicionamiento térmico (5) por las dos pestañas dobladas (6) de la lámina de disipación (2). Asimismo, en uno de los cuatro extremos de la lámina de disipación (2) que no está doblado, se extiende la misma, a modo de aleta (11), que sobrepasa el límite de las placas de acondicionamiento térmico (5), de modo que dicha aleta (11) queda expuesta al flujo de aire forzado.
La lámina de disipación (2) dispone de cuatro agujeros (7) en las cuatro esquinas de la superficie plana que permiten la disposición apilada, mediante cuatro separadores (8), de más celdas y láminas de disipación (no mostrado en las figuras) mediante su deslizamiento por unos espárragos roscados (9) que van fijados a la base del chasis de la batería (10). La lámina de disipación (2) y las placas de acondicionamiento térmico (5) están fabricadas en metal o en material compuesto.
A su vez, las placas de acondicionamiento térmico (5) presentan unas conducciones interiores por las que circula el líquido refrigerante.
Claims (1)
1. Sistema híbrido de acondicionamiento térmico de baterías eléctricas (1), que comprende una lámina de disipación (2), que dispuesta en contacto con la celda (3) por la parte con mayor superficie (4), transfiere el calor hacia las placas de acondicionamiento térmico (5) por dos de las aletas dobladas (6) de la lámina de disipación (2). Asimismo, la lámina de disipación (2) dispone en uno de los extremos no doblado de una aleta (11) que se extiende permitiendo la exposición a aire en circulación y de este modo contribuye a un mejor acondicionamiento térmico.
La lámina de disipación (2) dispone de cuatro agujeros (7) en las cuatro esquinas de la superficie plana que permiten la disposición apilada, mediante cuatro separadores (8), de más celdas (3) y láminas de disipación (2) (no mostrado en las figuras) mediante su deslizamiento por unos espárragos roscados (9) que van fijados a la base del chasis de la batería (10). A su vez, por las placas de acondicionamiento térmico (5) circula un líquido refrigerante.
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