特開 2021-197255 リチウム電池の内部循環冷却スマートシステム

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】特開2021-197255(P2021-197255A)

(43)【公開日】2021年12月27日

(54)【発明の名称】リチウム電池の内部循環冷却スマートシステム

(51)【国際特許分類】

   H01M 10/613 20140101AFI20211129BHJP

   H01M 10/617 20140101ALI20211129BHJP

   H01M 10/6556 20140101ALI20211129BHJP

   H01M 10/6557 20140101ALI20211129BHJP

   H01M 10/6567 20140101ALI20211129BHJP

   H01M 10/6568 20140101ALI20211129BHJP

【ＦＩ】

   H01M10/613

   H01M10/617

   H01M10/6556

   H01M10/6557

   H01M10/6567

   H01M10/6568

【審査請求】有

【請求項の数】7

【出願形態】ＯＬ

【全頁数】15

(21)【出願番号】特願2020-101922(P2020-101922)

(22)【出願日】2020年6月11日

(71)【出願人】

【識別番号】520209037

【氏名又は名称】熙特爾新能源股▲分▼有限公司

(74)【代理人】

【識別番号】100143720

【弁理士】

【氏名又は名称】米田 耕一郎

(72)【発明者】

【氏名】李建璋

(72)【発明者】

【氏名】林聖澤

(72)【発明者】

【氏名】葉宗翰

(72)【発明者】

【氏名】▲温▼泯毅

【テーマコード（参考）】

5H031

【Ｆターム（参考）】

5H031KK08

(57)【要約】

【課題】本発明は、冷却効果を均一にするリチウム電池の内部循環冷却スマートシステムを提供する。
【解決手段】第１電力モジュール、第２電力モジュール、液体注入管、液体排出管、循環冷却モジュール、その中に充填される冷却流体からなる。液体注入管は第１液体注入分岐管を備え、第１液体注入分岐管は直列された装置液体注入口を備え、第１電力モジュールは前の装置液体注入口に連結され、第２電力モジュールは後ろの装置液体注入口に連結される。液体排出管は第１液体排出分岐管を備え、第１液体排出分岐管は直列された装置液体排出口を備え、第１電力モジュールは後ろの装置液体排出口に連結され、第２電力モジュールは前の装置液体注入口に連結されるため、冷却流体は先に第１電力モジュールに流入され、第２電力モジュールの後に第１電力モジュールから流出され「先に入り後から出る」状態にされる。
【選択図】図２

【特許請求の範囲】

【請求項1】

第１電力モジュールと、第２電力モジュールと、液体注入管と、液体排出管と、放電線読取ユニットと、循環冷却モジュールと、冷却流体と、からなるリチウム電池の内部循環冷却スマートシステムであって、
前記第１電力モジュールは、第１筺体と、第１電力ユニットを備え、前記第１筺体は、第１液体注入口と、第１液体排出口を備え、前記第１電力ユニットは、前記第１筺体内に固設されるとともに、前記第１筺体と前記第１電力ユニットの間は、流体を流動させるための第１スペースを備え、前記第１液体注入口及び前記第１液体排出口は、前記第１スペースに通じており、前記第１電力ユニットは、第１熱感応部材を備えることで前記第１電力ユニット内の温度が検出され、
前記第２電力モジュールは、第２筺体と、第２電力ユニットを備え、前記第２筺体は、第２液体注入口と、第２液体排出口を備え、前記第２電力ユニットは、前記第２筺体内に固設されるとともに、前記第２筺体と前記第２電力ユニットの間は、流体を流動させるための第２スペースを備え、前記第２液体注入口及び前記第２液体排出口は、前記第２スペースに通じており、前記第２電力ユニットは、第２熱感応部材を備えることで前記第２電力ユニット内の温度が検出され、
前記液体注入管は、第１液体注入分岐管を備え、前記第１液体注入分岐管は、第１装置給液口と、第２装置給液口を備え、前記第２装置給液口は、前記第１液体注入分岐管の末端に位置し、前記第１装置給液口は、前記第２装置給液口の前端の位置に位置し、前記第１装置給液口は、前記第１液体注入口に取り外し可能且つ水密に連結され、前記第２装置給液口は、前記第２液体注入口に取り外し可能且つ水密に連結され、
前記液体排出管は、第１液体排出分岐管を備え、前記第１液体排出分岐管は、第１装置液体排出口と、第２装置液体排出口を備え、前記第２装置液体排出口は、前記第１液体排出分岐管の末端に位置し、前記第１装置液体排出口は、前記第２装置液体排出口の前端の位置に位置し、前記第１装置液体排出口は、前記第２液体排出口に取り外し可能且つ水密に連結され、前記第２装置液体排出口は、前記第１液体排出口に取り外し可能且つ水密に連結され、
前記放電線読取ユニットは、回路基板に設けられるとともに、電源供給ユニットに電気的に接続され、
前記循環冷却モジュールは、循環ポンプと、制御ユニットと、冷却ユニットを備え、前記冷却ユニットは、ヒートシンクと、ファンを備え、前記制御ユニットは、前記循環ポンプ、前記ファン、前記第１電力ユニット、及び、前記第２電力ユニットに電気的に接続され、前記循環ポンプの一端は、前記ヒートシンクに連結され、前記循環ポンプの他端は、前記液体注入管に連結され、前記ヒートシンクの他端は、前記液体排出管に連結され、
前記冷却流体は、前記第１スペース、前記第２スペース、前記液体注入管、前記液体排出管、及び、前記循環冷却モジュールの中に充填され、前記冷却流体は、前記循環ポンプによって流動され循環させられることを特徴とする、リチウム電池の内部循環冷却スマートシステム。

【請求項2】

前記液体注入管は、さらに、第２液体注入分岐管を備え、前記第２液体注入分岐管は、前記液体注入管の末端に位置し、前記第１液体注入分岐管は、前記第２液体注入分岐管の前端の位置に位置し、前記第２液体注入分岐管は、第３装置給液口と、第４装置給液口を備え、前記第４装置給液口は、前記第２液体注入分岐管の末端に位置し、前記第３装置給液口は、前記第４装置給液口の前端の位置に位置し、前記液体排出管は、さらに、第２液体排出分岐管を備え、前記第２液体排出分岐管は、前記第１液体排出分岐管の前端の位置に位置することで、前記第１液体排出分岐管は、前記液体排出管の末端に位置し、前記第２液体排出分岐管は、第３装置液体排出口と、第４装置液体排出口を備え、前記第４装置液体排出口は、前記第２液体排出分岐管の末端に位置し、前記第３装置液体排出口は、前記第４装置液体排出口の前端の位置に位置するとともに、さらに、第３電力モジュールと、第４電力モジュールを備え、前記第３電力モジュールは、第３筺体と、第３電力ユニットを備え、前記第３筺体は、第３液体注入口と、第３液体排出口を備え、前記第３電力ユニットは、前記第３筺体内に固設されるとともに、前記第３筺体と前記第３電力ユニットの間は、流体を流動させるための第３スペースを備え、前記第３液体注入口及び前記第３液体排出口は、前記第３スペースに通じており、前記第３電力ユニットは、第３熱感応部材を備えることで、前記第３電力ユニット内の温度が検出され、前記第４電力モジュールは、第４筺体と、第４電力ユニットを備え、前記第４筺体は、第４液体注入口と、第４液体排出口を備え、前記第４電力ユニットは、前記第４筺体内に固設されるとともに、前記第４筺体と前記第４電力ユニットの間は、流体を流動させるための第４スペースを備え、前記第４液体注入口及び前記第４液体排出口は、前記第４スペースに通じており、前記第４電力ユニットは、第４熱感応部材を備えることで、前記第４電力ユニット内の温度が検出され、前記第３装置給液口は、前記第３液体注入口に取り外し可能且つ水密に連結され、前記第４装置給液口は、前記第４液体注入口に取り外し可能且つ水密に連結され、前記第３装置液体排出口は、前記第４液体排出口に取り外し可能且つ水密に連結され、前記第４装置液体排出口は、前記第３液体排出口に取り外し可能且つ水密に連結され、前記第３電力ユニット及び前記第４電力ユニットは、前記制御ユニットに電気的に接続され、前記冷却流体は、前記第１スペース、前記第２スペース、前記第３スペース、前記第４スペース、前記液体注入管、前記液体排出管、及び、前記循環冷却モジュールの中に充填されることを特徴とする、請求項１に記載のリチウム電池の内部循環冷却スマートシステム。

【請求項3】

前記液体注入管と前記第１液体注入分岐管の間は、第１液体注入流量弁を備え、前記液体注入管と前記第２液体注入分岐管の間は、第２液体注入流量弁を備え、前記液体排出管と前記第１液体排出分岐管の間は、第１液体排出流量弁を備え、前記液体排出管と前記第２液体排出分岐管の間は、第２液体排出流量弁を備え、前記第１液体注入流量弁、前記第２液体注入流量弁、前記第１液体排出流量弁、及び、前記第２液体排出流量弁は、前記制御ユニットそれぞれ電気的に接続されることを特徴とする、請求項２に記載のリチウム電池の内部循環冷却スマートシステム。

【請求項4】

前記液体注入管の第１液体注入分岐管は、さらに、第５装置給液口を備え、前記第５装置給液口は、前記第１装置給液口と前記第２装置給液口の間に位置し、前記液体排出管の第１液体排出分岐管は、さらに、第５装置液体排出口を備え、前記第５装置液体排出口は、前記第１装置液体排出口と前記第２装置液体排出口の間に位置するとともに、さらに、第５電力モジュールを備え、前記第５電力モジュールは、第５筺体と、第５電力ユニットを備え、前記第５筺体は、第５液体注入口と、第５液体排出口を備え、前記第５電力ユニットは、前記第５筺体内に固設されるとともに、前記第５筺体と前記第５電力ユニットの間は、流体を流動させるための第５スペースを備え、前記第５液体注入口及び前記第５液体排出口は、前記第５スペースに通じており、前記第５電力ユニットは、第５熱感応部材を備えることで、前記第５電力ユニット内の温度が検出され、前記第５装置給液口は、前記第５液体注入口に取り外し可能且つ水密に連結され、前記第５装置液体排出口は、前記第５液体排出口に取り外し可能且つ水密に連結され、前記第５電力ユニットは、前記制御ユニットに電気的に接続され、前記冷却流体は、前記第１スペース、前記第２スペース、前記第５スペース、前記液体注入管、前記液体排出管、及び、前記循環冷却モジュールの中に充填されることを特徴とする、請求項１に記載のリチウム電池の内部循環冷却スマートシステム。

【請求項5】

前記循環ポンプと前記液体注入管の間は、第１逆止め弁を備え、前記ヒートシンクと前記液体排出管の間は、第２逆止め弁を備えることを特徴とする、請求項１、請求項２、及び、請求項４のうちの１つに記載のリチウム電池の内部循環冷却スマートシステム。

【請求項6】

前記冷却流体は、非伝導性の油製品であることを特徴とする、請求項１、請求項２、及び、請求項４のうちの１つに記載のリチウム電池の内部循環冷却スマートシステム。

【請求項7】

前記液体注入管は、液体注入熱感応ユニットを備え、前記液体排出管は、液体排出熱感応ユニットを備え、前記液体注入熱感応ユニット及び前記液体排出熱感応ユニットは、前記制御ユニットに電気的に接続されることを特徴とする、請求項１、請求項２、及び、請求項４のうちの１つに記載のリチウム電池の内部循環冷却スマートシステム。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、エネルギー蓄積装置における冷却システムの技術分野に関し、特に、単一の循環システム内部において大量の電池を均一に且つ同時に冷却させることのできるリチウム電池の内部循環冷却スマートシステムに関する。

【背景技術】

【0002】

再生可能エネルギーが普及する社会において、電気を使っていない時間に生成された余剰電力を貯蔵し、電力消費ピーク時に放出することで、大量の再生可能エネルギーを採用できるようにすることが大きな課題となっている。電力を貯蔵する最も直接的な方法は、充電式電池パックであるが、充電式電池パックは、充電時及び放電時に熱を放出し、放置すると、温度が上昇して充電式電池パックの寿命が大幅に短くなってしまい、さらには安全面での問題も生じる。さらに、大量の電力を貯蔵する場合、充電式電池パックを大量に使用しなければならず、異なる位置の充電式電池パックすべてをいかに均一に冷却させ、さらに、特定の位置の充電式電池パックが故障するのをいかに事前に防ぐかが、各機関の研究の対象となっている。

【0003】

台湾特許第１０７１４５０７０号「電池の温度制御装置及び制御方法、コントローラー、保存メディア、及び、電池充電交換ステーション」に示す通り、従来の方法では、各電池は対応する冷媒循環システムをそれぞれ備えるが、大量の電池システムに適用することで、配線が複雑になるとともに、独立した循環システムを大量に設置することでコストが比較的高くなるという問題に直面する。

【0004】

さらに、台湾特許第１０３１１２８７０号「電池ユニットにおける温度均等配分システム」に示す通り、１つの大きな循環槽の中に複数の電池を同時に設置すると、槽内部で循環する熱伝導流体によって各電池の温度は平均化されるが、各電池は循環槽内の異なる場所に位置するため冷却效果にもやはり差が出る。上述の案件の中でも関連する設計の設計ポイントについては提示されていない。さらに、大量の電池を１つの槽体内にまとめると、槽体内の各電池のメンテナンスの際に、大量の電池を同時にオフにしなければならないという問題にも直面する。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【特許文献1】台湾特許第１０７１４５０７０号明細書

【特許文献2】台湾特許第１０３１１２８７０号明細書

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

本発明は、配線を均一化することで、同じ循環システム内の複数の電池ユニットに冷却流体を分配させ、異なる位置の各電池ユニットすべてに同じ流量の冷却流体が行き渡るようにすることで、冷却装置のコスト全体を抑えることができるとともに、優れた均一化の效果を備えるリチウム電池の内部循環冷却スマートシステムを提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0007】

従って、本発明におけるリチウム電池の内部循環冷却スマートシステムは、第１電力モジュールと、第２電力モジュールと、液体注入管と、液体排出管と、循環冷却モジュールと、その中に充填される冷却流体と、からなる。

【0008】

前記第１電力モジュールは、第１筺体と、第１電力ユニットを備え、前記第１筺体は、第１液体注入口と、第１液体排出口を備え、前記第１電力ユニットは、前記第１筺体内に固設されるとともに、前記第１筺体と前記第１電力ユニットの間は、流体を流動させるためのスペースを備え、前記第１電力ユニットは、第１熱感応部材を備えることで、前記第１電力ユニット内の温度が検出される。

【0009】

前記第２電力モジュールは、第２筺体と、第２電力ユニットを備え、前記第２筺体は、第２液体注入口と、第２液体排出口を備え、前記第２電力ユニットは、前記第２筺体内に固設されるとともに、前記第２筺体と前記第２電力ユニットの間は、流体を流動させるためのスペースを備え、前記第２電力ユニットは、第２熱感応部材を備えることで、前記第２電力ユニット内の温度が検出される。

【0010】

前記液体注入管は、第１液体注入分岐管を備え、前記第１液体注入分岐管は、第１装置給液口と、第２装置給液口を備え、前記第２装置給液口は、前記第１液体注入分岐管の末端に位置し、前記第１装置給液口は、前記第２装置給液口の前端の位置に位置し、前記第１装置給液口は、前記第１液体注入口に取り外し可能且つ水密に連結され、前記第２装置給液口は、前記第２液体注入口に取り外し可能且つ水密に連結される。

【0011】

前記液体排出管は、第１液体排出分岐管を備え、前記第１液体排出分岐管は、第１装置排液口と、第２装置排液口を備え、前記第２装置排液口は、前記第１液体排出分岐管の末端に位置し、前記第１装置排液口は、前記第２装置排液口の前端の位置に位置し、前記第１装置排液口は、前記第２液体排出口に取り外し可能且つ水密に連結され、前記第２装置排液口は、前記第１液体排出口に取り外し可能且つ水密に連結される。

【0012】

前記循環冷却モジュールは、循環ポンプと、制御ユニットと、冷却ユニットを備え、前記冷却ユニットは、ヒートシンクと、ファンを備え、前記制御ユニットは、前記循環ポンプ、前記ファン、前記第１電力モジュール、及び、前記第２電力モジュールに電気的に接続され、前記循環ポンプの一端は、前記ヒートシンクに連結され、前記循環ポンプの他端は、前記液体注入管に連結され、前記ヒートシンクの他端は、前記液体排出管に連結される。前記冷却流体は、前記第１電力モジュール、前記第２電力モジュール、前記液体注入管、前記液体排出管、及び、前記循環冷却モジュールの中に充填され、前記冷却流体は、前記循環ポンプによって流動され循環する。前記制御ユニットは、前記循環ポンプの流動速度と、前記第１電力モジュールと前記第２電力モジュールの電力出力を制御することができる。

【0013】

前記冷却流体は、前記循環ポンプによって前記液体注入管から流出され且つ前記液体注入管に流入され、さらに、前記第１電力モジュールと前記第２電力モジュールに移動する際、前記第１電力モジュールにおける前記第１液体注入分岐管の連結位置は、前記第２電力モジュールにおける連結位置の前方に位置するため、前記冷却流体は、前記第１電力モジュールに流入された後、前記第２電力モジュールに流入される。しかしながら、前記液体排出管を連結する際、前記第１電力モジュールにおける前記第１液体排出分岐管の連結位置は、前記第２電力モジュールにおける連結位置の後方に位置され、前記第２電力モジュールから流出される前記冷却流体は、前記第１電力モジュールから流出される冷却液体より早く流出されるため、前記冷却流体は、先に前記第１電力モジュールに流入されるが、前記第２電力モジュールの後に第１電力モジュールから流出される、つまり「先に入り後から出る」という状態にされることで、同じ循環システム内における前記第１電力モジュール及び前記第２電力モジュールが均等な冷却效果を得ることができるようにされる。前記冷却流体は、前記第１電力モジュールと前記第２電力モジュールの熱を持ち去った後、前記液体排出管から前記冷却ユニットに流れて温度を下げた後、再び繰り返し循環される。よって、前記第１電力モジュールと前記第２電力モジュールの前記冷却流体の流量をそれぞれ個別に管理する必要がなく、さらに、両方の冷却效果を均一にすることができる。

【0014】

前記第１電力モジュールと前記第２電力モジュールは、いずれも、前記熱感応部材をそれぞれ備えるとともに、前記制御ユニットに接続され、前記各電力モジュールの内部温度が電力を出力することで上昇してしまった場合、前記制御ユニットは、前記冷却流体の流量を増量させて冷却を加速させる。出力電力が減少すると前記冷却流体の流量を減らすことができる。前記液体注入管と前記液体排出管には、さらに、前記熱感応部材を設けることができ、それにより、前記制御ユニットによって流出入する流体の温度差が測定されることで前記循環冷却モジュールにおける前記冷却流体の流量を制御することができる。

【0015】

本発明は、総電力容量を簡単に増やすことができる。例えば、第３電力モジュール及び第４電力モジュールを増設し、前記液体注入管には、前記第１液体注入分岐管の後に前記第２液体注入分岐管が増設され、前記液体排出管には、前記第１液体排出分岐管の前に前記第２液体排出分岐管が増設され、さらに、前記第３電力モジュール及び前記第４電力モジュールは、「先に入り後から出る」の原則に基づき、前記第２液体注入分岐管及び前記第２液体排出分岐管に連結されることで、前記冷却流体は、前記第１液体注入分岐管に流入された後、前記第２液体注入分岐管に流入され、前記第２液体排出分岐管の前記冷却流体は、前記第１液体排出分岐管の前記冷却流体より先に流出されるため、依然として冷却能力を均一にすることができる。

【0016】

前記第１液体注入分岐管、前記第２液体注入分岐管、前記第１液体排出分岐管、及び、前記第２液体排出分岐管は、前記制御ユニットに電気的に接続された流量弁をそれぞれ備え、１つの前記電力モジュールの温度が比較的高い場合、前記制御ユニットは、前記冷却流体の流量をその前記電力モジュールの前記液体注入分岐管及び前記液体排出分岐管に集中させ冷却を強化させることができる。または、電力モジュールのメンテナンスを個別に行う必要がある場合、１つの前記液体注入分岐管及び前記液体排出分岐管の流量を停止させるだけでメンテナンスをおこなうことができ、すべての前記電力モジュールを同時に前記制御ユニットから切断する必要がない。

【0017】

さらに、１組の前記液体注入分岐管及び前記液体排出分岐管に接続された前記電力モジュールの数を増やすことで総電力容量を増加させることができる。例えば、前記第１電力モジュールと前記第２電力モジュールの間に第５電力モジュールを増設することで、元々２つの前記電力モジュールが連結されていた前記分岐管に、３つの前記電力モジュールが連結されるが、前記第１電力モジュール、前記第５電力モジュール、及び、前記第２電力モジュールの間の前記冷却流体の循環関係は、同様に「先に入り後から出る」の原則に基づくことで、上述の１組の前記液体注入分岐管及び前記液体排出分岐管の前記第１電力モジュール、前記第５電力モジュール、及び、前記第２電力モジュールには、依然として前記冷却流体の流量が均一に分配される。

【図面の簡単な説明】

【0018】

【図1】本発明の実施例１における斜視図である。

【図2】図１の分解図である。

【図3】図２の部分拡大図である。

【図4】本発明の実施例２における斜視図である。

【図5】図４の部分拡大分解図である。

【図6】本発明の実施例３における斜視図である。

【図7】図６の部分拡大分解図である。

【図8】本発明の実施例４を示した図である。

【発明を実施するための形態】

【0019】

参照する図１から図３は、本発明における実施方法の図であり、上述の図によって説明されている通り、本発明のリチウム電池の内部循環冷却スマートシステムＡは、第１電力モジュール１と、第２電力モジュール２と、液体注入管３と、液体排出管４と、循環冷却モジュールと、冷却流体と、からなる。第１電力モジュール１は、第１筺体１０と、第１電力ユニット１１を備え、第１筺体１０は、第１液体注入口１０１と、第１液体排出口１０２を備え、第１電力ユニット１１は、第１筺体１０内に固設されるとともに、第１筺体１０と第１電力ユニット１１の間は、流体を流動させるための第１スペース１２を備え、第１液体注入口１０１及び第１液体排出口１０２は、第１スペース１２に通じており、第１電力ユニット１１は、第１熱感応部材（未図示）を備えることで、第１電力ユニット１１内の温度を検出する。

【0020】

第２電力モジュール２は、第２筺体２０と、第２電力ユニット（未図示）を備え、第２筺体２０は、第２液体注入口２０１と、第２液体排出口２０２を備え、前記第２電力ユニット（未図示）は、第２筺体２０内に固設されるとともに、第２筺体２０と第２電力ユニット（未図示）の間は、流体を流動させるための第２スペース（未図示）を備え、第２液体注入口２０１及び第２液体排出口２０２は、第２スペース（未図示）に通じており、前記第２電力ユニット（未図示）は、第２熱感応部材（未図示）を備えることで、前記第２電力ユニット（未図示）内の温度を検出する。第２電力モジュール２内における前記第２電力ユニット（未図示）及び前記第２スペース（未図示）の設置方法は、第１電力モジュール１内における第１電力ユニット１１及び第１スペース１２の設置方法と同じであるため、図では省略されている。

【0021】

液体注入管３は、第１液体注入分岐管３１を備え、第１液体注入分岐管３１は、第１装置給液口３１１と、第２装置給液口３１２を備え、第２装置給液口３１２は、第１液体注入分岐管３１の末端に位置し、第１装置給液口３１１は、第２装置給液口３１２の前端の位置に位置し、第１装置給液口３１１は、第１液体注入口１０１に取り外し可能且つ水密に連結され、第２装置給液口３１２は、第２液体注入口２０１に取り外し可能且つ水密に連結される。

【0022】

液体排出管４は、第１液体排出分岐管４１を備え、第１液体排出分岐管４１は、第１装置排液口４１２と、第２装置排液口４１１を備え、第２装置排液口４１１は、第１液体排出分岐管４１の末端に位置し、第１装置排液口４１２は、第２装置排液口４１１の前端の位置に位置し、第１装置排液口４１２は、第２液体排出口２０２に取り外し可能且つ水密に連結され、第２装置排液口４１１は、第１液体排出口１０２に取り外し可能且つ水密に連結される。

【0023】

前記循環冷却モジュールは、循環ポンプ５と、制御ユニット５１と、冷却ユニット５２を備え、冷却ユニット５２は、ヒートシンク５２１と、ファン５２２を備え、制御ユニット５１は、循環ポンプ５、ファン５２２、第１電力ユニット１１、及び、前記第２電力ユニット（未図示）に電気的に接続され、循環ポンプ５の一端は、ヒートシンク５２１に連結され、循環ポンプ５の他端は、液体注入管３に連結され、ヒートシンク５２１の他端は、液体排出管４に連結され、循環ポンプ５と液体注入管３の間は、第１逆止め弁（未図示）を備えることができ、前記ヒートシンク５２１と前記液体排出管４の間は、第２逆止め弁（未図示）を備え、前記第１逆止め弁（未図示）及び前記第２逆止め弁（未図示）により逆流現象が生じるのを防止することができる。

【0024】

前記冷却流体（未図示）は、第１スペース１２、前記第２スペース（未図示）、液体注入管３、液体排出管４、及び、前記循環冷却モジュールの中に充填され、前記冷却流体（未図示）は、循環ポンプ５によって流動させられ循環する。制御ユニット５１は、循環ポンプ５によって流動させられる前記冷却流体（未図示）の流れの速度及び第１電力モジュール１と第２電力モジュール２の出力電力を制御することができる。本発明の導熱流体（未図示）には、非導電性の絶縁植物油を配合することができることで、各前記電力ユニットが前記導熱流体（未図示）に浸されても各前記電力ユニットの電極間にアーク（Ａｒｃｉｎｇ）が生じる確率を減らすことができ、安全性が高められる。

【0025】

本発明の実施例１を実行する場合、前記冷却流体（未図示）は、循環ポンプ５から液体注入管３に向かって流れ、さらに、第１電力モジュール１及び第２電力モジュール２が連結された第１液体注入分岐管３１に向かって移動し、第１電力モジュール１の第１液体注入口１０１及び第２電力モジュール２の第２液体注入口２０１は、いずれも、第１液体注入分岐管３１上で連結されるとともに、第１液体注入口１０１が連結された第１装置給液口３１１は、第２液体注入口２０１が連結された第２装置給液口３１２の前方に位置することで、前記冷却流体（未図示）は、第１装置給液口３１１から第１電力モジュール１に流入された後、第２装置給液口３１２から第２電力モジュール２に流入される。液体排出管４に連結される際、第１電力モジュール１の第１液体排出口１０２及び第２電力モジュール２の第２液体排出口２０２は、いずれも、第１液体排出分岐管４１上で連結されるとともに、第１液体排出口１０２が連結された第２装置排液口４１１は、第２液体注入口２０１が連結された第１装置排液口４１２の後方に位置することで、第２電力モジュール２から流出された前記冷却流体（未図示）は、第１装置排液口４１２から液体排出管４に流入された後、第１電力モジュール１から流出された前記冷却流体（未図示）は、第２装置排液口４１１から液体排出管４にゆっくりと流入される。

【0026】

従って、第２電力モジュール２から流出される前記冷却流体（未図示）は、第１電力モジュール１から流出される前記冷却流体（未図示）よりも早く流出されて液体排出管４の中に流入されることで、前記冷却流体（未図示）は、先に第１電力モジュール１に流入されるが、第２電力モジュール２の後に第１電力モジュール１から流出される、つまり「先に入り後から出る」という状態にされることで、同じ循環システム内における第１電力モジュール１及び第２電力モジュール２が均一な冷却效果を得られるようにされ、第１電力モジュール１及び第２電力モジュール２にそれぞれ個別の循環システムを設置する必要がないことで、第１電力モジュール１及び第２電力モジュール２の前記冷却流体の流量を個別に管理するのにかかるコストを省くことができ、さらに、両方の冷却效果を均一にすることができる。前記冷却流体（未図示）は、第１電力モジュール１及び第２電力モジュール２の熱を持ち去った後、再度、液体排出管４から冷却ユニット５２のヒートシンク５２１に流され、ヒートシンク５２１には、少なくとも１つのファン５２２が連結され、前記冷却流体（未図示）は、ヒートシンク５２１内でファン５２２により温度が下げられた後、再度、循環ポンプ５から液体注入管３に流入され引き続き繰り返し循環される。

【0027】

第１電力モジュール１及び第２電力モジュール２内には、第１熱感応部材（未図示）及び第２熱感応部材（未図示）がそれぞれ設けられるとともに、制御ユニット５１に連結されるため、第１電力モジュール１及び第２電力モジュール２の内部温度が電力を出力することで上昇してしまった場合、制御ユニット５１は、循環ポンプ５を制御し、前記冷却流体（未図示）の流量を増量させて冷却を加速させることができると同時に、ファン５２２の回転速度を上げて、ヒートシンク５２１の冷却速度を速めることもできる。第１電力モジュール１及び第２電力モジュール２の出力電力が減少すると、前記冷却流体（未図示）の流量及びファン５２２の回転速度を減らすことができる。液体注入管３と液体排出管４には、液体注入熱感応部材（未図示）及び液体排出熱感応部材（未図示）をそれぞれ設けることもできるとともに、制御ユニット５１にそれぞれ電気的に接続されることで、制御ユニット５１は、前記冷却流体（未図示）が第１電力モジュール１及び第２電力モジュール２を流れることで生じる温度差を測定することで、前記冷却流体（未図示）の流量及びファン５２２の回転速度を制御することができ、例えば、前記冷却流体（未図示）が各電力モジュールを流れた後、温度が開始値を超えたことが検出されると、前記冷却流体の流量及びファン５２２の回転速度が増やされることで、本発明の前記冷却流体は、一定の温度の範囲内に保たれることができる。前記冷却流体（未図示）の温度が大幅に上昇するとともに、各電力モジュールの温度も同時に臨界値を超えた場合、制御ユニット５１は、循環ポンプ５及びファン５２２を全速力で稼働させて対応することができる。

【0028】

図４及び図５の本発明の実施例２におけるリチウム電池の内部循環冷却スマートシステムＡ１に示す通り、本発明における電力容量を増やす方法１つは、さらに多くの電力モジュールを上に重ねることであり、例えば、第３電力モジュール６及び第４電力モジュール７を追加する場合、液体注入管３は、さらに、第２液体注入分岐管３２を備え、第２液体注入分岐管３２は、液体注入管３の末端に位置し、第１液体注入分岐管３１は、第２液体注入分岐管３２の前端の位置に位置し、本実施例２において、液体注入管３は、下から上に向かって延在して各電力モジュールに接続され、第１液体注入分岐管３１は、比較的低い位置に位置し、第２液体注入分岐管３２は、比較的高い位置に位置し、第２液体注入分岐管３２は、第３装置給液口３２１と、第４装置給液口３２２を備え、第４装置給液口３２２は、第２液体注入分岐管３２の末端に位置し、第３装置給液口３２１は、第４装置給液口３２２の前端の位置に位置し、液体排出管４は、さらに、第２液体排出分岐管４２を備え、第２液体排出分岐管４２は、第１液体排出分岐管４１の前端の位置に位置することで、第１液体排出分岐管４１は、液体排出管４の末端に位置する。本発明において、前端と末端の名称は、説明のためにのみ使用され、液体注入管３及び液体排出管４の内部において流体が流れる方向を示すまたは制限するものではなく、本実施例２において、液体排出管４は、各電力モジュールより下から上に向かって延在し、第１液体排出分岐管４１は、比較的低い位置に位置し、第２液体排出分岐管４２は、比較的高い位置に位置する。第２液体排出分岐管４２は、第３装置液体排出口４２２と、第４装置液体排出口４２１を備え、第４装置液体排出口４２１は、第２液体排出分岐管４２の末端に位置し、第３装置液体排出口４２２は、第４装置液体排出口４２１の前端の位置に位置する。

【0029】

第３電力モジュール６は、第３筺体６０と、第３電力ユニット（未図示）を備え、第３筺体６０は、第３液体注入口６０１と、第３液体排出口６０２を備え、前記第３電力ユニット（未図示）は、第３筺体６０内に固設されるとともに、第３筺体６０と第３電力ユニット（未図示）の間は、流体を流動させるための第３スペース（未図示）を備え、第３液体注入口６０１及び第３液体排出口６０２は、第３スペース（未図示）に通じており、前記第３電力ユニット（未図示）は、第３熱感応部材（未図示）を備えることで第３電力ユニット（未図示）内の温度が検出され、第４電力モジュール７は、第４筺体７０と、第４電力ユニット（未図示）を備え、第４筺体７０は、第４液体注入口７０１と、第４液体排出口７０２を備え、第４電力ユニット（未図示）は、第４筺体７０内に固設されるとともに、第４筺体７０と前記第４電力ユニット（未図示）の間は、流体を流動させるための第４スペース（未図示）を備え、第４液体注入口７０１及び第４液体排出口７０２は、前記第４スペース（未図示）に通じており、前記第４電力ユニット（未図示）は、第４熱感応部材（未図示）を備えることで、前記第４電力ユニット（未図示）内の温度が検出され、第３装置給液口３２１は、第３液体注入口６０１に取り外し可能且つ水密に連結され、第４装置給液口３２２は、第４液体注入口７０１に取り外し可能且つ水密に連結され、第３装置液体排出口４２２は、第４液体排出口７０２に取り外し可能且つ水密に連結され、第４装置液体排出口４２１は、第３液体排出口６０２に取り外し可能且つ水密に連結され、前記第３電力ユニット（未図示）及び前記第４電力ユニット（未図示）は、制御ユニット５１に電気的に接続され、前記冷却流体（未図示）は、第１スペース１２、前記第２スペース（未図示）、前記第３スペース（未図示）、前記第４スペース（未図示）、液体注入管３、液体排出管４、及び、前記循環冷却モジュールの中に充填される。前記第３電力ユニット及び前記第４電力ユニット（未図示）と、前記第３スペース及び前記第４スペース（未図示）は、第１電力ユニット１１及び第１スペース１２が第１電力モジュール１内で設置されるのと同じように、第３電力モジュール６及び第４電力モジュール７内にそれぞれ設置されるため、図では省略されている。

【0030】

従って、本発明の実施例２を実行する場合、前記冷却流体（未図示）は、循環ポンプ５から流出され且つ液体注入管３に流入され、さらに、第１液体注入分岐管３１及び第２液体注入分岐管３２に向かって移動し、液体注入管３は、下から上に向かって延在しているため、第１液体注入分岐管３１は、第２液体注入分岐管３２の前端の位置に位置し、前記冷却流体（未図示）は、先に第１液体注入分岐管３１に流入されるとともに、第１装置給液口３１１及び第２装置給液口３１２により第１電力モジュール１及び第２電力モジュール２に分配され、前記冷却流体（未図示）は、さらに、第２液体注入分岐管３２に流入されるとともに、第３装置給液口３２１及び第４装置給液口３２２により第３電力モジュール６及び第４電力モジュール７に分配され、さらに、先に第３電力モジュール６に流入された後、第４電力モジュール７に流入される。

【0031】

本実施例２において、液体排出管４は、下から上に向かって延在しており、第２液体排出分岐管４２は、前記第１液体排出分岐管４１の前端の位置に位置することで、前記第１液体排出分岐管４１は、前記液体排出管４の末端に位置するため、第２液体排出分岐管４２から流出された前記冷却流体（未図示）は、第１液体排出分岐管４１から流出された前記冷却流体（未図示）よりも早く液体排出管４に流入され、第３電力モジュール６及び第４電力モジュール７から流出された前記冷却流体（未図示）は、第１電力モジュール１及び第２電力モジュール２から流出された前記冷却流体（未図示）よりも早く液体排出管４に流入され、第４電力モジュール７から流出された前記冷却流体（未図示）もまた第３電力モジュール６よりも早く流入され、第２電力モジュール２から流出された前記冷却流体（未図示）もまた、第１電力モジュール１よりも早く流入される。同様に、「先に入り後から出る」の状態にされることで、同じ循環システム内における第１電力モジュール１、第２電力モジュール２、第３電力モジュール６、及び、第４電力モジュール７は、均等な冷却效果を得ることができ、１つ１つの電力モジュールに個別の循環システムをそれぞれ設置する必要がないため、冷却流体の流量を個別に管理するのにかかるコストを省くことができるとともに、全体の冷却效果を均一にすることができる。本実施例２は、２×２の電力モジュール配置であり、より多くの電力モジュールをさらに追加し続けて配置することができ、液体注入管３の末端に前記液体注入分岐管を追加し続けるとともに、液体排出管４の前端に前記液体排出分岐管を追加し、追加された前記液体注入分岐管及び前記液体排出分岐管を追加された各電力モジュールに接続するだけでよい。

【0032】

液体注入管３と第１液体注入分岐管３１の間は、第１液体注入流量弁（未図示）を備えることができ、液体注入管３と第２液体注入分岐管３２の間は、第２液体注入流量弁（未図示）を備えることができ、液体排出管４と第１液体排出分岐管４１の間は、第１液体排出流量弁（未図示）を備えることができ、液体排出管４と第２液体排出分岐管４２の間は、第２液体排出流量弁（未図示）を備えることができ、前記第１液体注入流量弁（未図示）と、前記第２液体注入流量弁（未図示）と、前記第１液体排出流量弁（未図示）と、前記第２液体排出流量弁は、制御ユニット５１にそれぞれ電気的に接続される。従って、１つの電力モジュールをメンテナンスする必要がある場合、制御ユニット５１により対応する液体注入分岐管及び液体排出分岐管を閉じて冷却流体（未図示）の流入を停止させることができることで、メンテナンス担当者が単一の電力モジュールを安全に取り外して修理または取り替えることができ、１つの電力モジュールに生じた問題のために作動中のすべての電力モジュールを停止させる必要はない。

【0033】

図６及び図７の本発明の実施例３におけるリチウム電池の内部循環冷却スマートシステムＡ２に示す通り、本発明における電力容量を増やす別の方法の１つは、単一の液体注入分岐管及び単一の液体排出分岐管が連結される電力モジュールの数を増やすことであり、例えば、第１電力モジュール１と第２電力モジュール２の間に第５電力モジュール８を追加し、液体注入管３の第１液体注入分岐管３１は、さらに、第５装置給液口３１３を備え、第５装置給液口３１３は、第１装置給液口３１１と第２装置給液口３１２の間に位置し、液体排出管４の第１液体排出分岐管４１は、さらに、第５装置液体排出口４１３を備え、第５装置液体排出口４１３は、第１装置液体排出口４１２と第２装置液体排出口４１１の間に位置する。第５電力モジュール８は、第５筺体８０と、第５電力ユニット（未図示）を備え、第５筺体８０は、第５液体注入口８０１と、第５液体排出口８０２を備え、前記第５電力ユニット（未図示）は、第５筺体８０内に固設されるとともに、第５筺体８０と前記第５電力ユニット（未図示）の間は、流体を流動させるための第５スペース（未図示）を備え、第５液体注入口８０１及び第５液体排出口８０２は、前記第５スペース（未図示）に通じており、前記第５電力ユニット（未図示）は、第５熱感応部材（未図示）を備えることで前記第５電力ユニット（未図示）内の温度を検出し、第５装置給液口３１３は、第５液体注入口８０１に取り外し可能且つ水密に連結され、第５装置液体排出口４１３は、第５液体排出口８０２に取り外し可能且つ水密に連結され、前記第５電力ユニット（未図示）は、制御ユニット５１に電気的に接続され、前記冷却流体（未図示）は、第１スペース１２、前記第２スペース（未図示）、前記第５スペース（未図示）、液体注入管３、液体排出管４、及び、循環冷却モジュールの中に充填される。

【0034】

実施例３における第１電力モジュール１、第５電力モジュール８、及び、第２電力モジュール２は、第１液体注入分岐管３１及び第１液体排出分岐管４１上に並列される。従って、液体が注入される順序は、順に、第１電力モジュール１、第５電力モジュール８、第２電力モジュール２となり、液体が排出される順序は、順に、第２電力モジュール２、第５電力モジュール８、第１電力モジュール１となり、同様に、「先に入り後から出る」の状態に保たれることで、第１電力モジュール１、第５電力モジュール８、及び、第２電力モジュール２の間の前記冷却流体（未図示）の流量は、依然として均一にされる。

【0035】

図８に示す本発明の実施例４では、さらに複数のリチウム電池の内部循環冷却スマートシステムＡ３を並列させてエネルギー蓄積装置とすることができ、リチウム電池の内部循環冷却スマートシステムＡ３内に設けられる電力モジュールの数は、所有者が必要とするエネルギー蓄積量及び本発明の「先に入り後から出る」の原則に基づいて、調整且つ設計されることで、本発明は、様々な業界におけるエネルギー蓄積量のニーズに応じて臨機応変に製造することができる。

【符号の説明】

【0036】

Ａ リチウム電池の内部循環冷却スマートシステム
Ａ１ リチウム電池の内部循環冷却スマートシステム
Ａ２ リチウム電池の内部循環冷却スマートシステム
Ａ３ リチウム電池の内部循環冷却スマートシステム
１ 第１電力モジュール
１０ 第１筺体
１０１ 第１液体注入口
１０２ 第１液体排出口
１１ 第１電力ユニット
１２ 第１スペース
２ 第２電力モジュール
２０ 第２筺体
２０１ 第２液体注入口
２０２ 第２液体排出口
３ 液体注入管
３１ 第１液体注入分岐管
３１１ 第１装置給液口
３１２ 第２装置給液口
３１３ 第５装置給液口
３２ 第２液体注入分岐管
３２１ 第３装置給液口
３２２ 第４装置給液口
４ 液体排出管
４１ 第１液体排出分岐管
４１１ 第２装置液体排出口
４１２ 第１装置液体排出口
４１３ 第５装置液体排出口
４２ 第２液体排出分岐管
４２１ 第４装置液体排出口
４２２ 第３装置液体排出口
５ 循環ポンプ
５１ 制御ユニット
５２ 冷却ユニット
５２１ ヒートシンク
５２２ ファン
６ 第３電力モジュール
６０ 第３筺体
６０１ 第３液体注入口
６０２ 第３液体排出口
７ 第４電力モジュール
７０ 第４筺体
７０１ 第４液体注入口
７０２ 第４液体排出口
８ 第５電力モジュール
８０ 第５筺体
８０１ 第５液体注入口
８０２ 第５液体排出口

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】