具有热交换装置的电池组、电动车辆以及电池系统的制作方法

相关申请的交叉引用

本申请要求提交于2015年3月16日的美国临时专利申请第62/133,991 号和提交于2015年4月22日的美国临时专利申请第62/150,848号的优先权，这两份申请的公开内容出于各种目的以全文引用方式并入本文中。

技术领域

本实用新型涉及电池组、电动车辆以及电池系统，具体地公开了具有热交换装置的电池组、电动车辆以及电池系统。

背景技术：

本公开的示例性实施例涉及电池组和电池系统，并且更具体地涉及电池组的热交换装置。

电动车辆使用电池组作为能量源。为了确保电动车辆正常操作，电动车辆中的电池组必须保持在一定的温度(即，工作温度)范围内。在工作温度内操作确保电池组高效地工作并具有较长使用寿命。由于温度对电池组的性能和使用寿命的较大影响，电池组的工作温度和电池组内的电池单元的工作状态的一致性在电动车辆和电池组的设计中是非常重要的。因此，存在对具有改善的温度调节的电池系统的需求。

技术实现要素：

本公开的示例性实施例可以解决上述问题中的至少一些。例如，根据本公开的第一方面，提供了用于为电池组(例如，电动车辆中的电池组)提供更有效的热交换的系统。

根据本公开的另外的方面，提供了一种电池组，其特征在于，所述电池组包括：多个电池单元，其中，所述多个电池单元布置成多个电池单元行，并且每个电池单元行包括多个电池单元；一个或多个热交换空间，其中，每个热交换空间布置在相邻的电池单元行之间或布置在每个电池单元行的一侧；以及装置，所述装置被配置成用于向所述电池组提供热交换，所述装置包括导热介质通道，所述导热介质通道布置在所述一个或多个热交换空间中，使得所述导热介质通道环绕每个电池单元行中的多个电池单元，其中所述导热介质通道设有至少第一组通道和第二组通道，其中，所述第一组通道和所述第二组通道都在垂直于或基本上垂直于穿过每个电池单元的两个相对设置的端的第一轴的方向上延伸，并且平行于穿过在所述单元行中的所有所述电池单元的第二轴布置，其中所述第一轴和所述第二轴正交,所述第一组通道和所述第二组通道与每个电池单元的表面接触，所述第一组通道设有在第一方向上的至少一个入口和至少一个出口，以使得导热介质在所述第一方向上流过所述第一组通道，所述第二组通道设有在第二方向上的至少一个入口和至少一个出口，以使得导热介质在所述第二方向上流过所述第二组通道，其中所述第一方向与所述第二方向相反，并且隔热层设置在所述第一组通道和所述第二组通道之间。

在实施例中，所述隔热层包括由玻璃纤维、石棉、岩棉或气凝胶毡制成。

在实施例中，所述第一组通道与所述第二组通道间隔开，并且在所述第一组通道和所述第二组通道之间的空间中的空气形成所述隔热层。

在实施例中，所述电池组设有所述一个或多个热交换空间，所述导热介质通道通过所述一个或多个热交换空间以之字形布置以环绕每隔两个电池单元行。

在实施例中，至少一根通道布置在所述第一组通道中，所述第一组通道中的每根通道具有第一入口和第一出口；并且至少一根通道布置在所述第二组通道中，并且所述第二组通道中的每根通道具有第二入口和第二出口。

在实施例中，所述第一组通道的所述第一入口与第一输入端口连接，所述第一组通道的所述第一出口与第一输出端口连接，所述第二组通道的所述第二入口与第二输入端口连接，并且所述第二组通道的所述第二出口与第二输出端口连接。

根据本公开的另外的方面，提供了一种电动车辆，其特征在于，所述电动车辆包括：电池组，其中，所述电池组包括：多个电池单元，其中，所述多个电池单元布置成多个电池单元行，并且每个电池单元行包括多个电池单元；一个或多个热交换空间，其中，每个热交换空间布置在相邻的电池单元行之间或布置在每个电池单元行的一侧；以及用于向所述电池组提供热交换的装置，其中，所述装置包括布置在所述一个或多个热交换空间中的导热介质通道，使得所述导热介质通道环绕每个电池单元行中的多个电池单元，所述导热介质通道设有至少第一组通道和第二组通道，所述第一组通道和所述第二组通道在基本上垂直于每个电池单元的轴向方向的方向上延伸并且沿着每个电池单元的所述轴向方向上下布置，所述第一组通道和第二组通道与每个电池单元的表面接触，所述第一组通道和第二组通道分别设有至少一个入口和至少一个出口，导热介质设置在所述第一组通道中和在所述第二组通道中，所述第一组通道中的导热介质被配置成从所述至少一个入口流至所述至少一个出口，并且所述第二组通道中的导热介质被配置成从所述至少一个入口流至所述至少一个出口，并且隔热层布置在所述第一组通道和所述第二组通道之间。

在实施例中，所述隔热层包括由玻璃纤维、石棉、岩棉或气凝胶毡制成。

在实施例中，所述第一组通道和所述第二组通道间隔开，并且在所述第一组通道和所述第二组通道之间的空间中的空气形成所述隔热层。

在实施例中，所述第一组通道中的所述导热介质的流动方向与所述第二组通道中的所述导热介质的流动方向相反。

在实施例中，所述电池组设有所述一个或多个热交换空间，并且两个电池单元行布置在每对相邻的热交换空间之间。

在实施例中，至少一根通道布置在所述第一组通道中，所述第一组通道中的每根通道具有第一入口和第一出口；并且至少一根通道布置在所述第二组通道中，并且所述第二组通道中的每根通道具有第二入口和第二出口。

在实施例中，所述第一组通道的所述第一入口与第一输入端口连接，所述第一组通道的所述第一出口与第一输出端口连接，所述第二组通道的所述第二组通道与第二输入端口连接，并且所述第二组通道的所述第二出口与第二输出端口连接。

根据本公开的另外的方面，提供了一种电池系统，其特征在于，所述电池组包括：电池组，其中，所述电池组包括：多个电池单元，其中，所述多个电池单元布置成多个电池单元行，并且每个电池单元行包括多个电池单元，一个或多个热交换空间，其中，每个热交换空间布置在相邻的电池单元行之间或布置在每个电池单元行的一侧，装置，所述装置用于向所述电池组提供热交换，其中，所述装置包括布置在所述一个或多个热交换空间中的导热介质通道，其中，所述导热介质通道环绕每个电池单元行中的多个电池单元，其中，所述导热介质通道设有至少第一组通道和第二组通道，其中，所述第一组通道和所述第二组通道都在垂直于或基本上垂直于穿过每个电池单元的两个相对设置的端的第一轴的方向上延伸，并且平行于穿过在所述单元行中的所有电池单元的第二轴布置，其中，所述第一轴和所述第二轴正交，所述第一组通道和第二组通道与每个电池单元的表面接触，所述第一组通道设有在第一方向上的至少一个入口和至少一个出口，以使得导热介质在所述第一方向上流过所述第一组通道，所述第二组通道设有在第二方向上的至少一个入口和至少一个出口，以使得导热介质在所述第二方向上流过所述第二组通道，其中所述第一方向与所述第二方向相反，并且隔热层布置在所述第一组通道和所述第二组通道之间；感应器，所述感应器用于检测所述电池组的温度；控制器，所述控制器被配置成根据由所述感应器检测到的温度值来判断并发送控制信号；泵，所述泵被配置成根据由所述控制器发送的所述控制信号来控制所述导热介质的流速；以及通道，其中，所述导热介质源、所述泵和所述导热介质通道经由所述通道流体连通。

在实施例中，所述隔热层包括由玻璃纤维、石棉、岩棉或气凝胶毡制成。

在实施例中，所述第一组通道和所述第二组通道间隔开，并且在所述第一组通道和所述第二组通道之间的空间中的空气形成所述隔热层。

在实施例中，所述第一组通道中的所述导热介质的流动方向与所述第二组通道中的所述导热介质的流动方向相反。

根据本公开的另外的方面，提供了一种电动车辆，其特征在于，所述电动车辆包括：电动机；电池组，所述电池组被配置成为所述电动机供电，所述电池组包括：多个电池单元，其中，所述多个电池单元布置成多个电池单元行，并且每个电池单元行包括多个电池单元，一个或多个热交换空间，其中，每个热交换空间布置在相邻的电池单元行之间或布置在每个电池单元行的一侧，装置，所述装置用于向所述电池组提供热交换，其中，所述装置包括布置在所述一个或多个热交换空间中的导热介质通道，其中，所述导热介质通道环绕每个电池单元行中的所述多个电池单元，其中，所述导热介质通道设有至少第一组通道和第二组通道，其中，所述第一组通道和所述第二组通道都在垂直于或基本上垂直于穿过每个电池单元的两个相对设置的端的第一轴的方向上延伸，并且平行于穿过在所述单元行中的所有电池单元的第二轴布置，其中，所述第一轴和所述第二轴正交，所述第一组通道和第二组通道与每个电池单元的表面接触，所述第一组通道设有在第一方向上的至少一个入口和至少一个出口，以使得导热介质在所述第一方向上流过所述第一组通道，所述第二组通道设有在第二方向上的至少一个入口和至少一个出口，以使得导热介质在所述第二方向上流过所述第二组通道，其中所述第一方向与所述第二方向相反，并且隔热层布置在所述第一组通道和第二组通道之间，感应器，所述感应器用于检测所述电池组的温度；控制器，所述控制器被配置成根据由所述感应器检测到的温度值来判断并发送控制信号；泵，所述泵被配置成根据由所述控制器发送的所述控制信号来控制所述导热介质的流速；以及通道，其中，所述导热介质源、所述泵和所述导热介质通道经由所述通道流体连通。

在实施例中，所述隔热层由玻璃纤维、石棉、岩棉或气凝胶毡制成。

在实施例中，所述第一组通道和所述第二组通道间隔开，并且在所述第一组通道和第二组通道之间的空间中的空气形成所述隔热层。

在实施例中，所述第一组通道中的导热介质的流动方向与所述第二组通道中的导热介质的流动方向相反。

根据本公开的另外的方面，提供了包括多个电池单元的电池组，其中，所述多个电池单元布置成多个电池单元行，并且每个电池单元行包括多个电池单元。在一些实例中，可以包括一个或多个热交换空间，其中，每个热交换空间布置在相邻的电池单元行之间或在每个电池单元行的一侧。

实施例也可包括用于向电池组提供热交换的装置，其中，该装置包括布置在热交换空间中的导热介质通道。在一些实例中，导热介质通道环绕每个电池单元行中的多个电池单元，并且导热介质通道可以设有至少第一组通道和第二组通道，所述第一组通道和第二组通道在基本上垂直于每个电池单元的轴向方向的方向上延伸并且沿着每个电池单元的轴向方向上下布置。

在实施例中，第一组通道和第二组通道可以与每个电池单元的表面接触，并且第一组通道和第二组通道可以分别设有至少一个入口和至少一个出口。导热介质可以设置在第一组通道和第二组通道中，其中，第一组通道中的导热介质从第一组通道的入口流至出口，并且第二组通道中的导热介质从第二组通道的入口流至出口。在第一组通道和第二组通道之间也可以布置隔热层。

根据本公开的另外的方面，提供了包括具有多个电池单元的电池组的电池系统，其中，所述多个电池单元布置成多个电池单元行，并且每个电池单元行包括多个电池单元。在实施例中，可以提供一个或多个热交换空间，其中，每个热交换空间布置在相邻的电池单元行之间或在每个电池单元行的一侧。实施例也可包括用于向电池组提供热交换的装置，该装置包括布置在热交换空间中的导热介质通道。在实施例中，导热介质通道可以环绕每个电池单元行中的所述多个电池单元。导热介质通道可以设有至少第一组通道和第二组通道，所述第一组通道和第二组通道在基本上垂直于每个电池单元的轴向方向的方向上延伸，并且沿着每个电池单元的轴向方向上下布置。

在实施例中，第一组通道和第二组通道可以与每个电池单元的表面接触。第一组通道和第二组通道可以分别设有至少一个入口和至少一个出口，并且导热介质可以设置在第一组通道和第二组通道中，其中，第一组通道中的导热介质从第一组通道的入口流至出口，并且第二组通道中的导热介质从第二组通道的入口流至出口。

在实施例中，在第一组通道和第二组通道之间可以布置隔热层。隔热层可包括例如由玻璃纤维、石棉、岩棉和/或气凝胶毡制成的隔热材料。在一些实例中，隔热层可包括在第一组通道和第二组通道之间的空气填充的空间。

在实施例中，电池系统可包括下列中的一者或多者：感应器，其用于检测电池组的温度；控制器，其用于根据由感应器检测到的温度值来判断并发送控制信号；导热介质源，其用于将导热介质提供至导热介质通道；泵，其用于根据由控制器发送的控制信号来控制导热介质的流速；和/或热处理装置，其用于加热或冷却进入导热介质通道中的导热介质。实施例可包括另一根通道，其中，导热介质源、泵、热处理装置和导热介质通道借助于该另一根通道流体连通。

根据本公开的另一些方面，提供了一种电动车辆，使得该电动车辆包括本文所述电池系统。

相比相关领域中现有的电池组，本文所述各种示例性实施例的优点可包括将电池组的温度有效地保持在工作温度的某一范围内，以及确保电池单元的温度的一致性。上述优点可以至少部分地通过将电池组中的热交换装置设计成包括至少两组导热介质通道和在这两组通道之间的隔热层来实现。此外，导热介质可以在相反的方向上流过这两组通道。因此，本公开的各种实施例可以提高电池组的运作效率并有效地增加电池组的使用寿命。

通过考虑下面的具体实施方式、附图和权利要求书，本实用新型的另外的特征、优点和实施例可以被示出或变得显而易见。此外，应当理解，上述实用新型内容和下面的具体实施方式均为示例性的，并且旨在提供进一步的解释，而不限制要求保护的本实用新型的范围。然而，具体实施方式和具体实例仅指示本实用新型的优选实施例。对于本领域的技术人员来说，在本实用新型的精神和范围内的各种变化和修改将通过该具体实施方式变得显而易见。

附图说明

所包括的用于提供对本实用新型的进一步理解且被并入而构成本说明书一部分的附图示出了本实用新型的实施例，并且与具体实施方式一起用于解释本实用新型的原理。并未尝试以对于基本理解本实用新型来说可能必要的方式更详细地示出本实用新型的结构细节以及可以实践本实用新型的各种方式。在附图中：

图1A是根据本公开的示例性实施例的电池组的立体示意图；

图1B是根据本公开的示例性实施例的电池组的俯视结构示意图；

图2是沿着图1A中的线A-A的剖视图；

图3是根据本公开的示例性实施例的导热介质通道的立体示意图；

图4是根据本公开的示例性实施例的导热介质通道的端口连接结构示意图；以及

图5是根据本公开的示例性实施例的电池系统的结构框图。

具体实施方式

下面将参照构成说明书一部分的附图来描述本公开的各种示例性实施例。应当理解，虽然在本公开中使用诸如“前”、“后”、“上”、“下”、“左”、“右”等的表示方向的术语来描述本公开的各种示例性的结构部件和元件，但这些术语在本文中仅用于方便解释的目的，并且基于附图中所示示例性取向来确定。由于本公开所公开的实施例可根据不同的方向来布置，这些表示方向的术语仅仅用于说明，而不应视为限制性的。在任何可能的情况下，在本公开中使用的相同或类似的附图标记都表示相同的部件。

除非另有定义，本文所用的所有技术术语都具有与本实用新型涉及的领域的普通技术人员通常理解的含义相同的含义。本实用新型的实施例及其各种特征和有利的细节参照在附图中描述和/或示出并在下面的描述中详述的非限制性实施例和示例更全面地解释。应该注意，附图中所示特征未必按比例绘制，并且如技术人员将认识到，一个实施例的特征可以用于其他实施例，即使本文未明确地陈述。对熟知的部件和处理技术的描述可以被省略，以免不必要地模糊本实用新型的实施例。本文所用示例仅仅旨在有利于理解可以实践本实用新型的方式，并且进一步使本领域的技术人员能够实践本实用新型的实施例。因此，本文的示例和实施例不应理解为限制本实用新型的范围，本实用新型的范围仅由所附权利要求书和适用的法律限定。此外，应当指出，贯穿附图的各个视图，类似的附图标记表示类似的部件。

如图1A、图1B和图2所示，电池组101设有布置在壳体内的多个电池单元1011。所述多个电池单元1011布置成一个或多个行(即，电池单元行)，并且每个电池单元行包括一个或多个电池单元1011。在一个示例性实施例中，电池单元行包括相同数目的电池单元，并且电池单元行布置成彼此大致平行。电池单元1011在电池组101中的这样的布置有利于将热交换装置添加到电池组101中，并且有益于电池单元的热交换一致性。

在一个示例性实施例中，热交换空间102布置在两个相邻的电池单元行中，以便在这两个相邻的电池单元行之间保留足够的空间以放置热交换装置。此外，热交换空间102可以设置在电池单元行的一侧，例如，设置在最外侧电池单元行的一侧处。

下面参照图1B详细地说明设置热交换空间的示例。图1B示出了具有四个电池单元行的电池组的示例，这四个电池单元行按照从上至下的顺序分别为第一电池单元行、第二电池单元行、第三电池单元行和第四电池单元行。热交换空间102分别保留在第一电池单元行的外侧(即，最靠近壳体的一侧)上、在第二和第三电池单元行之间、以及在第四电池单元行的外侧(即，最靠近壳体的一侧)上。虽然图1B示出了四个电池单元行的示例，但本公开不限于此。因此，可以将多于或少于四个电池单元行设置在电池组101中。

此外，在又一个示例性实施例中，所有热交换空间都可以设置在相邻的电池单元行之间，如图5所示。要注意的是，在图5中，在每对相邻的热交换空间102之间布置两个电池单元行。此布置确保可以对每个电池单元行进行热交换，同时节省空间，从而减小电池组的外部体积。当然，可以在每两个相邻的热交换空间102之间布置一个或多于两个电池单元行。也就是说，本公开不限于在每对相邻的热交换空间102之间布置两个电池单元行。

参看图1B、图2、图3和图4，导热介质通道103可以布置在热交换空间 102中。此外，导热介质可以在导热介质通道103中流动，从而通过在导热介质和电池单元之间的热交换来冷却或加热电池。例如，导热介质通道103可由具有相对高的热导率的材料(例如，金属)制成，并且导热介质可以是通过混合水与乙二醇而获得的冷却水。然而，本公开不限于上述示例。因此，导热介质通道103可由除金属之外的材料制成，并且导热介质可以是除了水和乙二醇的混合物之外的混合物。

导热介质通道103以蜿蜒方式延伸通过电池组101，如图1B所示。例如，导热介质通道103环绕电池单元行延伸，并且环绕电池单元行中的多个电池单元1011。每个电池单元1011相对于导热介质通道103以大体上垂直的方式放置。参看图2，作为示例，导热介质通道103由两组通道形成，即，第一组通道201和第二组通道202。第一组通道201和第二组通道202沿着每个电池单元1011的轴向方向上下布置，并且在大体上垂直于每个电池单元1011的轴向方向的方向上延伸。第一组通道201和第二组通道202与每个电池单元1011 的表面接触，以实现热交换。

由于第一组通道201和第二组通道202沿着每个电池单元1011的轴向方向布置，如图2所示，特定的电池单元1011同时与第一组通道201和第二组通道202进行接触。因此，在这两组通道中的导热介质可以与同一电池单元 1011交换热量。另外，以这种方式布置这两组通道是对电池组内的空间的高效利用。

图3示出了导热介质通道103的立体图。为了方便示意，在图3中仅示出靠近导热介质通道103的入口和出口的部分，而以蜿蜒方式延伸的中间部分被省略。如图3所示，第一组通道201和第二组通道202分别包括沿着电池单元的轴向方向上下布置的两根通道。例如，布置在电池单元1011的顶部附近的第一组通道201可包括两根通道。此外，布置在电池单元1011的底部附近的第二组通道202也可包括两根通道。当然，图3中的示例并非旨在限制在每组通道中的通道的数目。每组通道也可分别包括一根通道或两根以上通道。在该示例性实施例中，在每组通道中设置两根通道增加了由导热材料制成的通道壁的面积，同时确保热交换空间的利用率，以便提高热传导速度。

如图2和图3所示，在第一组通道201和第二组通道202之间设有隔热层 203。通过设置隔热层203，在第一组通道201和第二组通道202中的导热介质之间的热交换可以被有效地阻隔，从而避免降低在导热介质通道103和电池单元1011之间的热交换效率。

隔热层203可以是具有高绝热性能的绝热材料，例如，玻璃纤维、石棉、岩棉、气凝胶毡等，但本公开不限于此。此外，隔热层的材料可以直接粘合到这两组通道的材料。

可替代地，在另一个示例性实施例中，第一组通道201和第二组通道202 间隔开，并且在第一组通道201和第二组通道202之间的空间中的空气充当隔热层203。在该示例性实施例中，第一组通道201和第二组通道202可以固定到支架，以便彼此间隔开，从而可以为空气隔热层203留出空间。

再次参看图3，第一组通道201包括两根通道2011和2012，并且每根通道分别设有入口2011i/2012i和出口2011o/2012o。类似地，第二组通道202 包括两根通道2021和2022，并且每根通道分别设有入口2021i/2022i和出口 2021o/2022o。导热介质从第一组通道201的两根通道的入口2011i、2012i流入第一组通道201中，并且从这两根通道的出口2011o、2012o流出第一组通道201。类似地，导热介质从第二组通道202的两根通道的入口2021i、2022i 流入第二组通道202中，并且从这两根通道的出口2021o、2022o流出第二组通道202。第一组通道201和第二组通道202中的各自的通道的入口和出口布置成使得第一组通道201中的导热介质的流动方向与第二组通道202中的导热介质的流动方向相反。例如，第一组通道201的通道入口和第二组通道202的通道出口位于导热介质通道103的一端，而第一组通道201的通道出口和第二组通道202的通道入口位于导热介质通道103的另一端。

由于在第一组通道201和第二组通道202中的导热介质的流动方向是相反的，对于给定的电池单元1011来说，在第一组通道201中的导热介质的热交换能力补偿了第二组通道202的热交换能力。因此，对于电池组中的所有电池单元而言，在导热介质通道103中的第一组通道201和第二组通道202的各自的热交换量基本上相同。

以位于第一组通道201的通道入口附近和第二组通道202的通道出口附近的电池单元1011为例，来描述对于给定的电池单元1011来说第一组通道201 和第二组通道202的热交换能力。这里，第一组通道201中的导热介质进入该通道，然后流入该通道中。因此，第一组通道201中的导热介质的热交换能力此时相对较高。然而，在该相同的位置处，在从通道入口流至通道出口的同时，第二组通道202中的导热介质已与它所经过的所有电池单元交换了热量。因此，第二组通道202中的导热介质的热交换能力此时相对较低。

另外，对于位于第一组通道201的通道出口附近和第二组通道202的通道入口附近的电池单元1011来说，第二组通道202中的导热介质进入该通道，然后流入该通道中。因此，第二组通道202中的导热介质的热交换能力此时相对较高。此外，在该位置处，在从通道入口流至通道出口的同时，第一组通道 201中的导热介质已与它所经过的所有电池单元交换了热量。因此，第一组通道201中的导热介质的热交换能力此时相对较低。

因此，在这两组通道中的导热介质的热交换能力互相结合或相互补偿。换句话讲，对于一个特定的电池单元来说在这两组通道中的导热介质的热交换能力之和与对于任何其它电池单元来说在这两组通道中的导热介质的热交换能力之和是基本上相同的。因此，当电池组的发热量较大时，对于每个电池单元来说这种平衡的热交换能力是特别重要的。

在其它示例性实施例中，导热介质通道103除了第一组通道201和第二组通道202之外也可以设有额外组的通道。此外，在其它示例性实施例中，为了实现电池组的热交换的均衡性，使用偶数个额外组的通道，但本公开不限于此。此外，在每对组中的导热介质的流动方向是相反的。例如，如果导热介质通道103具有四组通道，那么在两组通道中的导热介质的流动方向将与在另两组通道中的导热介质的流动方向相反。

如上所述，由于在第一组通道201和第二组通道202中的导热介质的流动方向是相反的，在这两组通道中的导热介质的温差在导热介质通道103的特定位置可能较大。另外，由于通道本身具有高的热导率，如果两组通道彼此进行接触，在这两组通道之间就会发生热交换。然而，通过将隔热层设置在两组通道之间，在第一组通道201和第二组通道202中的导热介质之间的热交换可以被有效地阻隔，从而确保对于电池组101的各自的电池单元来说导热介质的一致的热交换。

此外，在上述各组通道中的任一组中的每根通道的截面可以具有如图4所示的方形，但本公开不限于此。因此，每根通道的截面也可以具有其它形状，例如圆形。

参看图4，示出了导热介质通道103的端口连接结构。如图4所示，导热介质经由端口连接装置301和302被引入和导出导热介质通道103的端部。以端口连接装置301为例，端口连接装置301的一端与导热介质通道103的通道入口/出口连通，并且另一端与外部设备(例如，导热介质源)连通。相同的结构适用于端口连接装置302。此外，端口连接装置301和302中的每一个设有两个端口，并且每个端口与包括一根或多根通道的一组通道流体连通。例如，端口连接装置301设有第一输入端口3011和第二输出端口3012。第一输入端口3011与第一组通道201的两根通道入口2011i、2012i流体连通，并且第二输出端口3012与第二组通道202的两根通道出口2021o、2022o流体连通。此外，端口连接装置302设有第二输入端口3022和第一输出端口3021。第二输入端口3022与第二组通道202的两根通道入口2021i、2022i流体连通，并且第一输出端口3021与第一组通道201的两根通道出口2011o、2012o 流体连通。通过采用端口连接装置301和302，导热介质通道103可以容易地与外部设备(例如，导热介质源)连接，而不论每组通道中布置几根通道。

现在参看图5，示出了根据本公开的示例性实施例的电池系统的结构框图。图5中所示电池系统可包括如图1A-图4所示的电池组。为了方便示出在两组通道中的导热介质的流动方向，在如图5所示的示例性实施例中，这两组通道并排布置。但是，这只是为了表明两组通道设置在热交换空间中，而并非旨在限制两组通道的具体布置方式。两组通道如上文所述那样沿着每个电池单元的轴向方向分别布置在每个电池单元1011的上部和下部。

参看图5，电池系统包括如图1A-图4所示的电池组101，并且电池组101 的导热介质通道包括第一组通道201和第二组通道202。为简洁起见，此处省略了上文所述电池组101的具体结构。

除了电池组101之外，电池系统还包括导热介质源505、热处理装置504 和/或加热器、泵503以及通道506。通道506用于将电池组101中的导热介质通道103、导热介质源505、热处理装置504以及泵503连接成一个回路。

电池系统还设有感应器501和控制器502。例如，感应器501布置在电池组101中，以用于检测电池组101的温度并将检测结果发送至控制器502。控制器502与感应器501通信连接，以用于根据由感应器501检测到的温度值来判断和发送控制信号。控制器502还与泵503和热处理装置504通信连接，以将控制信号发送至泵503和热处理装置504。

导热介质源505用于将补充的导热介质提供至电池系统。泵503可以根据由控制器502发送的控制信号来决定电池系统中的导热介质的流速。热处理装置504用于对流入或流出电池组的导热介质进行加热或冷却。上述部件的连接顺序不限于图5中所示方式，只要可以实现导热介质在各部件中的流体连通即可。

下面通过以电池组被冷却为例来讨论上述电池系统的工作方式。

例如，当冷却电池组时，感应器501检测电池组101的温度并将温度信息发送至控制器502。控制器502判断温度是否在电池组的正常工作温度范围内。如果温度超出正常工作温度范围，控制器就将控制信号发送至泵503和/ 或热处理装置504。在接收控制信号之后，泵503会加快导热介质在电池组的热交换系统中的流速。导热介质从导热介质源505流入电池组101，并且在冷却电池组之后流出电池组101。在导热介质流回导热介质源505之前，热处理装置504对吸收了电池组101的热量的导热介质进行热处理，以恢复其初始温度。在恢复导热介质的初始温度之后，导热介质流回导热介质源505。

如图5所示，导热介质从入口接口507流入电池组101中。入口接口507 将导热介质分流，以使得导热介质能够分别流入第一组通道201和第二组通道 202中。此外，在第一组通道201和第二组通道202中的导热介质由出口接口 508收集，并且在由热处理装置504处理之后流回导热介质源505。

在其它示例性实施例中，热处理装置504可以不与控制器连接。

本公开还提供了一种使用上述电池系统的电动车辆。

虽然已结合附图中所示的具体实施例描述了本公开，但应当理解，在不脱离本公开的精神、范围和背景的情况下，由本公开提供的具有热交换装置的电池系统可具有各种变型。以上提供的描述仅仅是示例性的，而并不旨在穷举本实用新型的所有可能的实施例、应用或修改。本领域的普通技术人员还应意识到，本公开中公开的实施例中的参数可以不同的方式改变，并且这些变化应落入本公开和权利要求书的精神和范围内。因此，在不脱离本实用新型的范围和精神的情况下，本实用新型所描述的方法和系统的各种修改和变型对于本领域的技术人员将显而易见。