用于冷却蓄电池的系统和方法

专利名称：用于冷却蓄电池的系统和方法
技术领域：
本发明涉及大型蓄电池应用，更具体地说，涉及一种用于对 大型蓄电池系统，例如混合电动车的能量存储系统进行冷却的系统和 方法。
背景技术：
混合能量柴油电动车，例如混合能量柴油马达车，包括带有 几个能量存储装置(即蓄电池)的能量存储系统。这些能量存储装置通 常用于当牵引马达产生可储存的过量的电力能量时储存动态制动模 式期间的辅助电力能量，或者当机车发动机产生可储存的过量的电力 能量时储存马达运转模式期间的辅助电力能量。各个机车通常包括许 多能量存储装置，例如十至五十个能量存储装置，各个能量存储装置 是一种包括几百个组合在一起的单独的电池的大块物体，并且各个能 量存储装置在重量上总计达几百磅。

图1中显示了用于当前机车的多个能量存储装置202的传统 的冷却系统200。各个能量存储装置202定位在机车平台之下，并且 相应的马达驱动的鼓风机204和附带的金属丝网206(或滤网)独立地 联接在机车平台之下的各个能量存储装置202上。在冷却系统200的 操作期间，各个鼓风机/马达204从机车平台下面通过相应的金属丝网 206将外部空气抽吸到相应的能量存储装置202之上，之后将外部空 气通过相应的排气口 208排出。因此，传统的冷却系统200为各个能 量存储装置202提供了相应的鼓风机/马达204,其从机车平台下面抽 进外部空气，因而包括污染物，例如岩石、鵝卵石、灰尘以及其它来 自机车平台下面的碎屑。另外，传统的冷却系统200为各个能量存储装置202提供了单独的鼓风机/马达204、金属丝网206和排气口 208。
因此，提供一种用于机车的能量存储装置的冷却系统，其可 改善引入冷却系统的外部空气的空气品质将是很有利的。另外，提供 一种用于机车的能量存储装置的冷却系统，其可最大限度地减小鼓风 机/马达的数量，以便更容易控制和维护冷却系统将是有利的。
本发明的简要描述在本发明的一个实施例中，提供了一种系统，其用于冷却混 合电动车的能量存储系统。这种能量存储系统包括至少 一个能量存储 装置。该系统包括定位在高于车辆的平台的车辆外表面上的入口。另 外，该系统包括与入口及至少一个能量存储装置保持流通的冷却流体 导管。该系统还包括鼓风机，其由相应的马达驱动，并定位在冷却流 体导管中，以便将冷却流体抽吸到入口中，并穿过冷却流体导管，以 使冷却流体越过或穿过至少一个能量存储装置而进入车辆的公共排 气区域中。在本发明的一个实施例中，提供了一种方法，其用于冷却混 合电动车的能量存储系统。这种能量存储系统包括至少 一个能量存储 装置。该方法包括将入口定位在高于车辆的平台以上的车辆外表面 上。另外，该方法包括将冷却流体导管连通地联接在入口和至少一个 能量存储装置上，之后将马达驱动的鼓风机定位在冷却流体导管中。 该方法接下来包括将冷却流体抽吸到入口中，并穿过冷却流体导管， 之后使冷却流体越过或穿过至少一个能量存储装置上而进入车辆的 公共排气区域中。在本发明的一个实施例中，提供了包含程序指令的计算机可 读介质，其用于冷却混合电动车的能量存储系统。这种能量存储系统 包括至少一个能量存储装置。计算机可读介质包括有选择地控制冷却 流体供给的计算机程序代码，冷却流体被供给至定位在车辆的平台以 上的车辆外表面上的入口中，并穿过与入口及各个能量存储装置保持流通的冷却流体导管。另外，计算机可读介质包括有选择地控制冷却 流体越过或穿过至少一个能量存储装置并进入车辆的公共排气区域 中的计算机程序代码。
图纸简要说明通过参照附图中所显示的其特定的实施例将给出上面简要介
绍的本发明的实施例的更具体的描述。虽然理解这些图纸只描绘了本 发明的典型的实施例且不因此被认为限制了其范围，但是，本发明的
实施例将借助于附图以附加的特定性和细节来进行描述和解释图1是用于对混合电动车的能量存储系统进行冷却的传统系 统的 一个实施例的4黄截面顶-见图；图2是用于对混合电动车的能量存储系统进行冷却的系统的 一个实施例的4黄截面顶视图；图3是用于对混合电动车的能量存储系统进行冷却的系统的 一个实施例的横截面顶视图；图4是流程图，其显示了用于对混合电动车的能量存储系统 进行冷却的方法的一个典型的实施例；图5是用于对混合电动车的能量存储装置进行冷却的系统的 一个实施例的横截面侧视图和横截面端视图；图6是用于对混合电动车的能量存储系统进行冷却的系统的 一个实施例的横截面侧视图和横截面端视图；图7是用于对混合电动车的能量存储装置进行冷却的系统的 一个实施例的横截面侧视图和横截面端视图；图8是用于对混合电动车的能量存储装置进行冷却的系统的 一个实施例的横截面侧视图和横截面端视图；图9是用于对混合电动车的能量存储装置进行冷却的系统的 一个实施例的横截面侧视图；图10是用于对混合电动车的能量存储装置进行冷却的系统的 一 个实施例的^f黄截面顶-见图；图11是显示了用于对混合电动车的能量存储系统进行冷却 的方法的 一个典型的实施例；图12是显示了用于对混合电动车的能量存储系统进行冷却 的方法的 一个典型的实施例；图13是用于对混合电动车的能量存储系统进行冷却的系统
的 一个实施例的横截面侧视图；图14是定时图，其显示了用于能量存储系统的冷却系统的 一个实施例的最大温度存储装置和最小温度存储装置的最大温度和 最小温度的一个实施例；图15是定时图，其显示了用于能量存储系统的冷却系统的 一个实施例的最大温度存储装置和最小温度存储装置的最大温度和 最小温度的一个实施例；图16是能量存储系统的一个典型的实施例的方框图；图17是显示了用于对混合电动车的能量存储系统进行冷却 的方法的 一个典型的实施例；图18是显示了用于对混合电动车的能量存储系统进行冷却 的方法的 一个典型的实施例。
本发明的详细描述虽然本发明的典型的实施例是参照轨道车，尤其具有柴油发 动机的混合动力列车和机车进行描述的，但是以下论述的本发明的典 型的实施例还可适用于其它用途，例如但不局限于混合柴油电力越野 车、船舶和固定单元，其均可使用柴油发动机用于推进，并使用带有 一个或多个能量存储装置的能量存储系统。另外，以下论述的本发明 的实施例类似地可适用于混合动力车，无论其是柴油机驱动的，还是 非柴油机驱动的，包括混合动力机车、混合动力越野车、混合动力船 舶和固定设施。此外，本申请的实施例可适用于任何蓄电池应用，无论这种应用是否在上述混合动力驱动的车辆上执行。另外，虽然本申 请的实施例讨论了抽吸到空气入口中且穿过空气导管的外部空气和 冷却空气的使用，但本领域中的技术人员所理解的任何不同于空气的 冷却流体都可用于替代本申请的实施例中所论述的冷却空气或外部 空气。图2显示了系统10的一个实施例，其用于冷却混合柴油电 力机车14的能量存储系统12。能量存储系统12说明性地包括多个能 量存储装置(即蓄电池)15，其定位在机车14的平台16的下面。虽然 图2显示能量存储装置15定位在平台16的下面，但如本领域中的技 术人员所理解的那样，能量存储装置15可定位在机车平台16以上或 其上面，例如对于煤水车应用。在系统10的一个典型的实施例中， 如本领域中的技术人员所理解的那样，机车14的平台16定位在机车 的车轮上面，并且基本上与各个机车的驾驶室的底盘对齐。然而，平 台16可与机车14的其它不同于驾驶室的水平面对齐。在图2所示的典型的实施例中，系统10包括空气入口 18， 其定位在高于平台16的机车14的外表面20上，处于相对没有污染 的位置，这些污染包括柴油机烟雾、热的排气等等。空气入口 18是 位于与机车14的散热器区域52相邻的机车14的外表面20上的开口， 其具有基于特定的能量存储系统12和针对各个能量存储系统的冷却 空气流量要求所需要的尺寸。虽然图2显示了空气入口 18定位在与 散热器区域52相邻的外表面20的开口中，但是空气入口 18可定位 在与机车任何区域相邻的高于平台16的外表面20的开口中。在一个 另外的典型的实施例中，空气入口 18可定位在沿着高于或低于机车 平台16的外表面20,21的任何位置上，只要进入入口 18中的外部空 气包含最少量的污染物即可。相对于低于平台16的机车外表面21附 近的外部空气，通过使空气入口 18沿着高于平台16的机车14的外 表面20进行定位，抽吸到空气入口中的外部空气包括极少量的污染 物。虽然图2显示空气入口 18定位在机车14的外表面20的车顶部分44上，但是空气入口可定位在沿着高于平台16的机车14的外表 面20的任何位置上，包括高于平台16的外表面20的车顶部分44或 侧面部分46的任何位置。另外，虽然图2显示了定位在高于平台16 的机车14的外表面20中的一个空气入口 18，但是在机车14的外表 面20中可定位不止一个空气入口 18。如图2的典型的实施例中进一步所示，过滤介质32定位在 与空气入口导管22中的空气入口 18相邻的过滤位置34上。过滤介 质32有助于在外部空气进入空气入口导管22中之前从抽吸到空气入 口 18中的外部空气中除去污染物。虽然图2显示了各种过滤介质32， 包括不止一个过滤层，例如滤网38、旋转式过滤器40和纸过滤器42, 但是可使用任何类型的过滤介质。另外，因为系统10的典型的实施 例特征在于空气入口 18沿着高于机车平台16的机车外表面20而定 位，所以通过空气入口进入的外部空气中的污染物数量相对较低，从 而最大限度地减小对过分过滤的需求，并且/或者延长了过滤器和蓄电 池构件的寿命。可放置网式过滤器38作为进入的外部空气所遭遇的 第一过滤层，从而除去大的物体，例如树叶和纸。可^:置旋转式过滤 器40作为进入的外部空气的第二过滤层，以便基于密度利用例如空 气自旋式离心机装置来分离物质。另外，可利用纸滤器42作为另外 的过滤层，以在过滤过程中收集来自外部空气的另外的粒子。因为系 统10的典型的实施例的特征在于单个过滤位置34用于所有过滤介质 32,所以可便利于在单个过滤位置完成包括定期更换和/或清洁各个过 滤介质在内的定期维护，这与多个过滤位置相反。如图2的典型的实施例中进一步所示，系统10包括空气入 口导管22和与空气入口 18保持流通的空气导管24。过滤介质32设 置在空气入口导管22和空气入口 18之间。空气导管24通过鼓风机 26和马达28(以下论述)以及闸门控制装置58(以下论述的)而联接在空 气入口导管22。虽然图2显示了鼓风机26和相应的马达28，但是各 个鼓风机26可直接被机械动力源驱动，或者各个鼓风机26可被第二鼓风机驱动，第二鼓风机则可被机械动力源驱动。虽然空气入口导管
22说明性地定位在机车平台16的上面，而空气导管24说明性地定位 在机车平台16的下面。然而，空气入口导管和空气导管并不局限于 分别定位在机车平台的上面和下面。另外，虽然图2显示了一个空气 入口导管和一个空气导管，但是沿着外表面可定位不止一个空气入
口，为此可使用不止一个相应的空气入口导管和空气导管。图2的典型的实施例中所示的空气导管24沿着机车14的长 度延伸，并且与机车平台16下面的各个能量存储装置15保持流通。 虽然图2显示在空气导管的相对侧面定位有四个能量存储装置，但是， 任意数量的能量装置可与空气导管保持流通，包括例如位于空气导管 的相对侧面上，或位于空气导管的一个侧面上。另外，虽然图2显示 在机车平台16下面定位有一个空气导管，但是在平台下面可定位不 止一个空气导管，并因而不止一组能量存储装置可分别与各个相应的 空气导管保持流通。如图2的典型的实施例中进一步所示，系统10包括由定位 在空气入口导管22中的马达28驱动的鼓风机26。在操作期间，当为 马达28提供动力并激励鼓风机26时，鼓风机从机车平台16的上面 抽吸外部空气至空气入口 18中，使其穿过位于单个过滤位置34处的 过滤介质32,并穿过空气入口导管22和空气导管24。鼓风机26接 下来使外部空气越过或穿过各个能量存储装置15，并进入机车14的 公共排气区域30中。在图2所示的典型的实施例中，如本领域中的 技术人员所理解的那样，公共排气区域30是发动机机舱区域，其接 收来自机车发动机的极大量的热量。鼓风机26迫使外部空气穿过导 管接头53，以使外部空气越过或穿过各个能量存储装置15,并进一 步将外部空气经由相应的排气口接头54抽吸到发动机机抢30中。发 动机机抢30包括一个或多个沿着机车14的外表面的预先存在的排气 口(未显示)，从而将进入发动机机舱时的外部空气排出机车之外。虽 然图2显示了一个鼓风机和相应的马达，但是在各个空气导管中可利用不止一个鼓风机和相应的马达，或者作为备选，如上面论述的那样， 可在多个空气导管的各个空气导管中定位一个鼓风机和相应的马达。
如图2的典型的实施例中所示，辅助导管57说明性地联接在空气导 管24和各个排气口接头54之间，位于各个能量存储装置15和发动 机机舱区域30之间。提供的辅助导管57用于将较冷的外部空气从空 气导管24传送到各个排气口接头54中，以使较冷的外部空气与已经 越过或穿过各个能量存储装置15而进入各个排气口接头54中的较热 的外部空气相混合。在各个排气口接头54中，来自各个空气导管24 的较冷的外部空气与已经越过或穿过各个能量存储装置15的较热的 空气相混合，从而降低了传送到发动机机舱区域30中的外部空气的 温度。另外，在一个典型的实施例中，可定位辅助导管57，以使来自 空气导管24的较冷的外部空气与机车外部的相应的排气(未显示)相混 合。在利用辅助导管的典型的实施例中，当外部空气排出到机车外部 时，更大量的较冷的外部空气可与已经越过或穿过各个能量存储装置 的较热的外部空气相混合因为外部空气具有更大的接触人类的可能 性，因而如果排出的外部空气的温度处于不能接受的高水平时会出现 安全性问题。如图2的典型的实施例中所示，系统10包括为鼓风机26和 马达28提供动力的动力源56。在典型的实施例中，动力源56是为鼓 风机26和马达28提供动力的辅助动力源，以便将外部空气抽吸到空 气入口 18中，穿过过滤介质32,穿过空气入口导管22和空气导管 24，并使外部空气越过或穿过各个能量存储装置15而进入机车14的 公共排气区域30中。在一个典型的实施例中，鼓风机26连续操作， 以避免鼓风马达在机车14的操作期间的延长时间周期不旋转，从而 防止承载鼓风机26的马达在机车14的操作期间由于机械振动而发生 故障。除了动力源56之外，闸门控制装置58可定位在空气入口导 管22中，以便有选择地切断对鼓风机26的外部空气的供给。闸门控制装置58可由机车控制器62控制，并可在打开位置(外部空气供给流 向鼓风机26)和关闭位置(对鼓风机26的外部空气供给被切断)之间切 换。机车控制器62说明性地联接在闸门控制装置58上，并且基于各 个能量存储装置15的温度而使闸门控制装置在打开位置和关闭位置 之间切换，其中机车控制器读取各个能量存储装置的相应的温度传感 器64,例如温度计，其也联接在机车控制器上。另外，机车控制器 62可将闸门控制装置切换到位于打开位置和关闭位置之间的中间位 置，从而控制流向鼓风机26的外部空气供给。为了最大限度地提高 系统10的效率，机车控制器62可将闸门控制装置58切换到关闭位 置，使得鼓风机连续旋转(假定马达接收到动力)，但没有外部空气供 给鼓风机，从而最大限度地减小鼓风机所做的任何工作。在一个典型 的实施例中，能量存储装置的操作温度范围可在例如270-330摄氏度 之间，然而当从各个能量存储装置读取到270摄氏度的最低温度时， 机车控制器可将闸门控制装置切换到关闭位置，并切断外部空气对鼓 风机的供给，从而切断例如冷却系统。典型的270-330摄氏度的温度 范围仅仅是一个示例，并且能量存储装置可在变化的温度范围内操 作。另外，当从各个能量存储装置中读取到300摄氏度的最大温度时， 机车控制器可使闸门控制装置切换到打开位置，并重新打开外部空气 对鼓风机的供给，以便重新启动冷却系统。虽然图2显示了一个动力 源和闸门控制装置，但是可使用不止一个动力源和不止一个闸门控制 装置。虽然所示的动力源56是辅助动力源，但是马达28可^皮机车发 动机动力源驱动。在所示的系统10的典型的实施例中包含机车控制 器62，以监测联接在各个能量存储装置15上的温度传感器64。除了 有选择地操作闸门控制系统之外，机车控制器62还可有选择地操作 连续速度的鼓风机、依据动力源56的速度的多速度鼓风机、可变速 度的鼓风机/直接驱动的鼓风机或可切换的鼓风机。基于从各个能量存 储装置15的温度传感器64监测到的温度与相应的储存在机车控制器 内存中的各个能量存储装置15的预定的温度阈值进行比较，机车控
鼓风机26可以是连续速度的鼓风机、依据动力源56的速度 的多速度鼓风机、或者可切换的鼓风机，其包括将鼓风机打开和关闭 的开关。例如，多速度鼓风机可在鼓风机的动力源或可变速驱动装置 如反转马达的速度的多个速度(即1/2,1/4,1/8等等)下操作。图3显示了用于冷却能量存储系统12'的系统10'的另一实施 例。系统10'包括空气入口导管22'和与空气入口 18'保持流通的空气导 管24'。如图3的典型的实施例中所示，系统10'包括可控制地操作鼓 风机26'和马达28'的动力源56'。在典型的实施例中，动力源56'包括 可控制地操作鼓风机26'和马达28'的辅助动力源，以便将外部空气抽 吸到空气入口 18'中，使其穿过过滤介质32',并穿过空气入口导管22' 和空气导管24'。在穿过空气导管24'时，外部空气穿过相应的闸门控 制装置58',其定位在从空气导管24'至各个能量存储装置15'的导管接 头53'中。各个闸门控制装置58'定位在与各个能量存储装置15'相邻的 导管接头53'中，从而有选择地切断外部空气对各个能量存储装置的供 给。各个闸门控制装置58'受到机车控制器62'的控制，从而有选择地 切断外部空气的供给，该外部空气会越过或穿过各个能量存储装置 15',穿过相应的排气口接头54'而进入公共排气区域30'中，例如发动 机机舱中。机车控制器62'可将各个闸门控制装置58'在打开位置(外部 空气供给流向各个能量存储装置15')和关闭位置(切断对各个能量存 储装置15'的外部空气供给)之间切换。另外，控制器62'可将闸门控制 装置58'切换到位于打开位置和关闭位置之间的中间位置，以便有选择 地控制提供给各个能量存储装置15'的外部空气的供给。机车控制器 62'说明性地联接在各个闸门控制装置58'上，并基于各个能量存储装 置15'的温度使闸门控制装置在打开位置和关闭位置之间切换，温度是 从相应的各个能量存储装置的温度传感器64'中读取的，其也联接在机 车控制器上。在一个典型的实施例中，能量存储装置的操作温度范围 可在例如270-330摄氏度之间，然而当从各个能量存储装置读取到270摄氏度的最低温度时，机车控制器可将闸门控制装置切换到关闭位
置，并切断外部空气对能量存储装置的供给。270-330摄氏度的温度 范围的例子仅仅是一个示例，并且能量存储装置可在变化的温度范围 内操作。另外，当从各个能量存储装置中读取到300摄氏度的最低温 度时，机车控制器可使闸门控制装置切换到打开位置，并重新打开外 部空气对各个能量存储装置的供给。虽然图3显示了用于各个能量存 储装置的一个动力源和一个闸门控制装置，但是对于各个能量存储装 置可使用不止一个动力源和不止一个闸门控制装置。虽然所示的动力 源56'是辅助动力源，但是马达28'可被机车发动机动力源驱动。系统 10'的在这里没有论述的那些其它元件都类似于上面论述的之前实施 例的那些没有用符号标注的元件，并且不需要在这里做进一步的论 述。图4显示了方法IOO的一个实施例，其用于冷却混合柴油电 力机车14的能量存储系统12。能量存储系统12包括多个能量存储装 置15，其定位在机车14的平台16的下面。能量存储装置15可类似 地定位在机车或其它车辆14的平台16的上面。方法100开始(方框 IOI)于将空气入口定位(方框102)在高于平台的车辆外表面上。更具体 地说，该方法包括将空气导管连通(方框104)至空气入口和各个能量存 储装置上。另外，该方法包括将马达驱动的鼓风机定位(方框106)在空 气导管中。该方法还包括将外部空气抽吸(方框108)到空气入口中，并 穿过空气导管，之后使外部空气越过或穿过(方框IIO)各个能量存储装 置并进入车辆的公共排气区域中，之后终止于方框lll。该方法还可包括，在与空气导管24保持流通的空气入口导 管22中，在与空气入口 18相邻的过滤位置34，提供过滤介质32, 过滤介质32可包括滤网38、旋转式过滤器40、纸过滤器42和本领 域中的技术人员已知的任何其它类型的过滤介质。另外，该方法还可 包括在外部空气进入空气入口导管18之前从外部空气中除去污染物。 该方法还可包括将闸门控制装置58定位在空气入口导管22中，以便有选择地切断外部空气对各个能量存储装置15的供给。图5显示了用于冷却能量存储系统312的系统310的 一个另 外的实施例，能量存储系统312包括一个或多个能量存储装置315。 虽然图5显示了一个能量存储装置，但是系统310可利用多个能量存 储装置315，如图6中所示。系统310说明性地包括内壳320，其配置成可包封能量存储 系统312的能量存储装置315的内核322。能量存储装置315的内核 322基本上包括能量存储装置的所有构件，除了冷却空气导管、入口 和出口之外。内壳320形成了包围能量存储装置315的内核322的气 密性密封，并且可能是例如重型盒子。内壳320可由合适的金属材料， 例如不锈钢形成。能量存储装置的内核322的所有构件，包括能量存 储装置315的内部电子装置都包含在内壳320中。系统310还说明性 地包括配置成可包围内壳320的外层324。外层324可以是由绝缘材 料，例如WDS制成的绝缘层。 一对安装托架323穿过外层324,并 联接在内壳320上，与内核的相对末端表面333,334相邻，从而在空 间上使内壳320悬吊在外层324中。图6显示了内壳320以及配置成 可包围内壳320的外层324，内壳320配置成可包封两个能量存储装 置315的两个内核322。图6所示的典型的实施例显示了内壳的双堆 叠布置，但这种多堆叠布置可以是例如从左至右内壳的任意多个堆 叠。内壳320不是被完全包含的，因为内核322的各种构件例如温度 传感器就穿透了内壳320。在外层324和内壳320之间是内部空间326，其配置成可接 收穿过外层324中入口 318的冷却流体328。如图5的端^L图中所示， 内部空间326包围内壳320，其归因于包围内壳320的外层324的间 距，但是外层324可具有离内壳320而变化的间距。另外，图5显示 了外层324中的出口 336,其定位在入口318附近，然而出口 336可 定位在沿着外层324的任何位置上。虽然图5显示了外层中的一个入 口和一个出口 ， 4旦是在外层324中可定位不止一个入口和出口 。
如图5中所示，内壳320是带有六个外表面 329,330,331，332,333,334的矩形壳体，包括四个侧表面329,330,331,332 和两个末端表面333,334。虽然图5中所示的内壳是矩形壳体，但是 该内壳可采用任何形状，只要在外部空气沿着内壳320的外表面对流 期间，外部空气仍包含在里面，不进入内核的内部即可。如图7的典型的实施例中所示，内壳320还包括沿着内壳任 何外表面的内部绝缘层337，例如图7中所示的底面332。因而，内 部绝缘层337可覆盖内壳的四边的、双边的或任何这种多边或单边的 外表面。内部绝缘层337配置成可控制冷却流体328在内部空间326 中沿着底部外表面332的对流。在图7的典型的实施例中，底部外表 面332可与靠近底部外表面332的能量存储装置的内部电池保持更为 紧密的接触，并因而底部外表面332的热传递特性可超过其它外表面， 导致同其它外表面相比，底部外表面与内部空间326中的外部空气的 对流不平衡。因此，通过使内部绝缘层337沿着底部外表面332进行 定位，可抵消外部空气沿着内壳320的各个外表面的对流。如图8的 另外的典型的实施例中所示，内部绝缘层337可沿着内壳320的三个 (即不止一个)外表面329,330,331进行定位，其也可在外表面之间平衡 冷却流体328在内部空间326中的对流。虽然图7和图8显示了位于 外表面之间和沿着各个外表面的恒定厚度的内部绝缘层337，但是内 部绝缘层可具有在外表面之间变化的厚度和沿着单个外表面而变化 的厚度，从而使冷却流体沿着各个相应外表面的相应对流变得稳定。如图5中所示，可控制的出口 341定位在外层324中。作为 例证，可控制的出口 341是活动门，并且配置成可以有选择地打开和 关闭出口 336以控制内部空间326中的冷却流体328的流量。虽然图 5,7-8显示了 一种活动门，但可控制的出口可采用几种有选择地打开和 关闭出口的不同形式。另外，控制器342联:接在可控制的出口 341上， 并包括储存在内存344中的最大温度阈值和最小温度阈值。最大温度 阈值和最小温度阈值是代表冷却系统相应地接通和断开的最大温度和最小温度的温度阈值。然而，系统并不需要任何这种最大温度阈值
和最小温度阈值。控制器342配置成可监视内核320的温度。控制器 342配置成在确定内核320的温度小于储存在内存344中的最小温度 阔值时，可关闭可控制的出口 341(即关闭活动门)，以停止冷却流体 328在内部空间326中的流动。在控制器342关闭可控制的出口 341 并切断冷却流体328的流量的情况下，外部绝缘层324用于隔离内部 空间326中的冷却流体328，并因而使冷却流体328与能量存储装置 315的内核320的温度稳定，以达成热平衡。如果外部绝缘层324没 有使冷却流体328的温度与内核320的温度稳定，那么内核320将由 于持续地加热冷却流体328而持续损失热能，并且最终需要非预期的 加热循环。控制器342配置成当控制器342确定内核320的温度大于 储存在内存344中的最大温度阈值时，可打开可控制的出口 341,并 启动冷却流体328在内部空间326中的流动。在一个典型的实施例中， 可控制的入口 318和可控制的出口 341都可以是活动门，其可通过控 制器342而有选择地打开和关闭，以控制例如进入内部空间326中的 冷却流体328的流量。当控制器342使冷却流体328在内部空间326 中开始流动时，内壳320的各个外表面329,330,331，332，333,334配置 成可与通过入口 318接收的冷却流体328以对流形式相接合。在系统 310的一个典型的实施例中，冷却流体328基于机车的运动而流入入 口318中，并因而当入口 318打开且机车运动时，冷却流体328进入 内部空间326中。勺形装置(未显示)可从外部连接到入口 318上，以 便在机车运动期间有助于引导外部空气进入内部空间326中。然而， 冷却流体328的流量可不依赖机车的运动，而是受到例如鼓风机的辅 助，鼓风机由定位在各个入口附近的马达来驱动。图9显示了系统410的一个另外的实施例，其用于冷却混合 柴油电力机车的能量存储系统412。能量存储系统412包括一个或多 个能量存储装置415。虽然图9显示了一个能量存储装置415,但系 统410可为多个能量存储装置415利用。系统410说明性地包括内壳420，其配置成可包封能量存储系统412的能量存储装置415的内核 422。能量存储装置415的内核422基本上包括能量存储装置的所有 构件，除了冷却空气导管、入口和出口之外。内壳420形成了包围能 量存储装置415的内核422的气密性密封。能量存储装置的内核422 的所有构件，包括内部电子装置，都包含在内壳420中。另外，系统410包括传热表面446，其配置成可与内壳420 的底部外表面432形成热耦合。传热表面446说明性地定位在内壳420 中，与底部外表面432相邻。热交换表面446配置成可将热能从内核 422抽吸到热交换表面446中，用于后续在对流期间将抽吸的热能传 递给冷却流体(以下论述)。虽然图9显示了在内壳420中并沿着内壳 420的底部外表面432而定位的热交换表面446，但是热交换表面可 定位在内壳的外部，并沿着内壳420的底部外表面而定位。另外，虽 然图9显示了热交换表面沿着内壳的底部外表面而定位，但是热交换 表面可沿着内壳的任何外表面，或不止一个内壳外表面而定位，只要 满足与冷却系统的入口和出口定位相关的某些参数即可，如以下所 述。如下面所述，热交换表面446可以是传导材料和吸热材料的其中 一种材料，或者是任何能够从内核内部吸取热能的材料，以用于后续 与冷却流体的对流。另外，可利用传热液体替代内壳420中和内核422 中的热交换表面446，以促进对外表面，例如底部外表面432的热传 递。如图9中进一步所示，外层424配置成可包围各个内壳420。 外层424可以是由绝缘材料，例如WDS和/或VAC制成的绝缘层。 入口 418说明性地定位在外层424中，并配置成可接收冷却导管447 中的冷却流体428。冷却导管447配置成可促进冷却流体428与底部 外表面432附近的热交换表面446的对流。因为热交换表面446已经 吸取了来自内核422中的热能，所以热交换表面净皮加热，而内核422 的内部冷却下来。冷却流体428在机车运动期间与热交换表面446形 成热耦合，因为机车的运动迫使冷却流体进入入口 418中。在冷却流体428遭遇与热交换表面446的对流之后，冷却流体428穿过定位在 入口 418上面的出口 436。因为出口 436定位在入口 418的上面，所 以促进了冷却流体428的自然对流(即烟囱效应)。因此，如果热交换 表面446重定位在内壳420的备选的外表面上，那么可能需要基于冷 却导管和入口的重定位而重新定位出口 ，以确保保持出口高于入口的 高度差异。虽然图9显示了外层424中的一个入口和一个出口，但是 可使用不止一个入口、出口和冷却导管。图9显示了可控制的入口 419，其定位在外层424中，并配 置成有选择地打开和关闭入口 418，以控制冷却导管447中的冷却流 体428的流量。控制器442说明性地联接在可控制的入口 419上，其 具有储存在内存444中的最小温度阈值和最大温度阔值。最大温度阈 值和最小温度阈值是代表冷却系统相应地接通和断开的最大温度和 最小温度的温度阈值。然而，系统410并不要求在任何这种最大温度 阈值和最小温度阈值下操作。控制器442配置成可监视内核422的温 度。图9进一步显示了外层424中的可控制的出口 437，其定位在可 控制的入口 419的上面，并配置成有选择地打开和关闭可控制的入口 419。在一个典型的实施例中，可控制的入口和可控制的出口可以是 活动门，其可由控制器有选择地打开和关闭，以进入内部空间中的冷 却流体的流量，但也可利用其它有选择地打开和关闭相应的入口和出 口的机构。控制器442配置成当控制器442确定内核422的温度小于 最小温度阈值时，可关闭入口 418，并停止冷却流体428在冷却导管 447中的流动。在控制器停止冷却导管447中的冷却流体428的流动的情况 下，外部的绝缘层424配置成可使冷却流体428与冷却导管447隔离 开，并因而使冷却流体428和能量存储装置415的内核422的温度稳 定，以取得热平衡。控制器442配置成当控制器442确定内核422的 温度大于最大温度阈值时，可打开入口 418，并启动冷却流体428在 冷却导管447中的流动。
图11显示了方法500的一个典型的实施例，其用于冷却混 合柴油电动车的能量存储系统312,其中能量存储系统312包括一个 或多个能量存储装置315。该方法500开始(方框501)于用内壳320密 封(方框502)能量存储装置315的内核322，之后用外层324包围(方 框504)内壳320。该方法还包括，通过外层324中的入口 318接收(方 框506)冷却流体，使其进入定位在内壳320和外层324之间的内部空 间326中。图12显示了方法600的一个典型的实施例，其用于冷却混 合柴油电动车的能量存储系统412,其中能量存储系统412包括一个 或多个能量存储装置415。该方法600开始(方框601)于用内壳420密 封(方框602)能量存储装置415的内核422。该方法600还包括使内壳 420的外表面432与传热表面446形成热耦合(方框604)。该方法600 还包括用外层424包围(方框606)内壳420，并通过外层424中的入口 418接收(方框608)冷却流体428,使其进入冷却导管447中。该方法 还包括，促进热交换表面446附近的冷却流体428的对流(方框610)， 并使其穿过定位在入口 418上面的出口 436。图13显示了系统710的一个实施例，其用于冷却混合柴油 电力机车714的能量存储系统712。能量存储系统712说明性地包括 多个能量存储装置715，其包括在能量存储装置中具有最大温度721 的最大温度存储装置717和具有最小温度723的最小温度存储装置 719。虽然图13显示能量存储装置715定位在机车平台716的下面， 但是能量存储装置715可定位在机车平台716上或之上。图13中所 示的系统710的典型的实施例还包括与空气入口718和各个能量存储 装置715保持流通的空气导管724。在图13的典型的实施例中，空气 入口 718沿着机车714的外表面720而定位，并高于机车平台716， 但其可定位在沿着外表面无论是高于还是低于机车平台716的任何位 置上。另外，系统710包括定位在空气导管724中的鼓风机726，以 便将外部空气抽吸到空气入口 718中，并穿过空气导管724而使外部空气越过或穿过各个能量存储装置715。另外，如图13的典型的实施例中所示，系统710还包括与 各个能量存储装置715相联^接的控制器762。控制器762可联接在相 应的各个能量存储装置715的温度传感器764上。控制器762配置成 可提高其温度低于最大温度721减去储存在控制器762的内存763中 的预定阈值的各个能量存储装置715的温度。例如，如果最大温度存 储装置717具有300摄氏度的最大温度721，并且储存在控制器762 的内存763中的预定的阈值是15摄氏度，那么控制器762利用下述 各种热源来提高温度低于285摄氏度的各个能量存储装置715的温 度。然而，具有最大温度300摄氏度的最大温度存储装置717的典型 的实施例仅仅是一个示例，并且最大温度存储装置717可具有任何最 大温度值721。图13的典型的实施例中所示的控制器762配置成可监 视各个能量存储装置715的温度，使得控制器在能量存储装置715的 温度超过最大温度阈值时激励鼓风机726。另外，当能量存储装置715 的温度下降到最小温度阈值以下时，控制器使鼓风机726不起作用。虽然图13显示了连通地联:^接在一个空气入口上的一个空气 导管、定位在空气导管中的一个鼓风机、以及联接在各个能量存储装 置上的一个控制器，但是可将不止一个空气导管连通地联接在相应的 入口上，可将不止一个鼓风机分别定位在各个空气导管中，并且可将 不止一个控制器联接在各个能量存储装置上。图14显示了能量存储系统712的相应的最大温度存储装置 717和最小温度存储装置719的最大温度721和最小温度723的一个 典型的定时图。如图14的典型定时图中所示，在大约1=150处，控制 器762提高最小存储装置719的温度，如控制器的开/关式加热波形 727所示，其如以下所述，代表从控制器762发送至最低温度存储装 置719的加热装置756的信号，以加热最低温度存储装置。在图14 的典型的实施例中，控制器762配置成可提高具有最小温度723的最 小温度存储装置719的温度，因为在t=150处的最小温度723小于最大温度721减去储存在内存763中的预定的阈值例如10度。控制器 762配置成可将最小温度存储装置719(和任何满足恰当准则的能量存 储装置715)的温度提高到预定的范围内，例如最大温度721的5摄氏 度。在图14的典型的实施例中，当最小温度723处于预定的范围内， 例如最大温度721的5摄氏度内时，控制器762周期性地提高最小温 度存储装置719的温度直至大约t=310。基于手动地评估在各个能量 存储装置的温度和最大温度721及每次增量的温度阈值之间的温差， 控制器762可手动地提高满足上面准则的各个能量存储装置715的温 度。如图14中所示，如果控制器762不提高最小温度存储装置719 的温度，那么最小温度723的曲线将替代采用图14中所示的备选的 最小温度725的曲线，并且由最大温度721和最小温度725之间的温 差所测量的能量存储系统的操作范围，其将显著地大于在最大温度 721和最小温度723之间的温差所测量的减少的操作范围。在图14的 典型的定时图中，最大温度721和最小温度723的时间变化率依赖于 鼓风机的速度726、各个能量存储装置715上的能量负荷以及各个能 量存储装置715的环境温度。如上所述，当控制器762提高能量存储装置的温度时，控制 器762配置成可激励加热装置756，例如各个能量存储装置715的加 热电路。在机车的动态制动模式期间，控制器762将来自机车714的 牵引马达的热能供给各个加热装置756。然而，在一个典型的实施例 中，控制器762可配置成可在马达运行模式或机车空闲模式期间利用 来自机车发动机的例如各个能量存储装置715的热能激励加热装置 756,例》。力。热电^各。在控制器762的内存763中，可储存相对于其它能量存储装 置具有一贯较低的温度历史记录的特殊的能量存储装置715的标识 号。在系统710的操作期间，控制器762可配置成提高之前用早前的 低温历史记录识别的储存在内存763中的那些能量存储装置715的温 度，其从减去预定阈值的最大温度721以下的温度提高至比增加预定范围的最大温度721更大的温度。因而，控制器762配置成可在预期 那些能量存储装置的温度将下降到低于预期温度时，通过加热那些能 量存储装置715，使其超过最大温度721,从而矫正那些具有之前较 低温度的历史记录的能量存储装置715。控制器762配置成可在动态 制动模式期间利用来自牵引马达的热能提高用之前低温历史记录识 别的能量存储装置715的温度，但在马达运行模式或空闲模式期间可 利用来自于机车的热能提高其温度。控制器762配置成可用低于最大温度721减去预定阈值的温 度将各个能量存储装置715的温度预热到预定的最大温度范围内。例 如，控制器762可将能量存储装置715的温度从低于330摄氏度的最 大温度减去10摄氏度的预定阈值的280摄氏度的温度，预热至325 摄氏度，或预热至330度的最大温度的预定的5度范围内。控制器762 配置成可在动态制动模式期间和在机车动态制动模式结束之前预热 各个能量存储装置715。除了预加热能量存储装置之外，如上所述，控制器762还可 配置成将各个能量存储装置715的温度从高出最小温度723预定阈值 以上的温度预冷却到最小温度的预定的范围内。例如，控制器762可 将能量存储装置从320摄氏度温度预冷却，因为该温度高于由270摄 氏度的最小温度升高10摄氏度的预定阈值的温度，并且控制器762 可将能量存储装置预冷却至275摄氏度，或者冷却至最小温度270摄 氏度的预定5摄氏度的范围内。控制器762可配置成在遭遇到即将来 临的预期的动态制动;f莫式之前预冷却各个能量存储装置715，因为即 将来临的加热能量存储装置的机会是即将来临的。各个能量存储装置715具有充电状态，并且控制器762配置 成可预热各个能量存储装置715的温度。预热可基于充电的状态。上 面的描述是基于之前的历史记录，并且基于存储装置的充电状态获得 散热/温度剧增的热传递功能也是可行的(例如高SOC的装置倾向于更 快传递热量，而低SOC的装置可被加热以补偿温差)。另一选择是各个能量存储装置的最佳操作温度是soc的函数。因此，可调整soc的差异，以替代最大温度存储装置和最小温度存储装置之间的温差。图15显示了系统710的一个另外的实施例，其中控制器762配置成使各个能量存储装置715脱离与能量存储系统712的连接，能量存储系统712具有比最大温度721降低预定阈值的温度更高的温度。在断开满足上面准则的各个能量存储装置715时，控制器762配置成可用低于最大温度721减去预定阈值的温度来提高各个能量存储装置715的温度。在一个典型的实施例中，如果最大温度是300摄氏度，最小温度是270摄氏度，并预定的阈值是IO摄氏度，那么控制器762配置成可在高于290摄氏度的温度时断开各个能量存储装置715，并且进一步配置成可用低于290摄氏度的温度提高各个能量存储装置715的温度。在一个另外的典型的实施例中，控制器可配置成断开最大温度存储装置717，并提高最小温度存储装置719的温度。控制器762配置成可在对各个能量存储装置的低功率要求期间，利用之前论述的准则断开各个能量存储装置715，并利用之前论述的准则提高各个能量存储装置715的温度。对各个能量存储装置715的低功率要求可发生在机车714的动态制动或制动推进模式期间。例如，如果机车714要求从40个能量存储装置中获得400马力的辅助能量，因而总计每个能量存储装置IO马力，如果控制器762断开20个具有最热温度的能量存储装置，那么剩余20个能量存储装置将必然承担其之前两倍的负荷，或每个能量存储装置20马力，从而提高了相应的温度。因此，控制器762配置成可通过提高对各个能量存储装置715的功率要求而提高满足上面准则的各个能量存储装置715的温度。然而，控制器762可利用不同于提高相应的各个能量存储装置的负荷的方法来提高能量存储系统的能量存储装置的温度。在动态制动^t莫式期间，热能可能来自于牵引马达，其之后供给相应的各个能量存储装置715的加热装置756。作为备选，对各个能量存储装置715的低功率要求可能发生在马达运行模式或空闲模式期间，在这种情况下，供给
如图15的典型的定时图中的所示，控制器762在大约t=100时使最大温度存储装置717脱离与能量存储系统712的连接，因为最大能量721超过了减去预定阈值的最大能量。同时，控制器762开始提高最小温度存储装置719的温度，因为最小温度723低于减去预定阈值(例如10摄氏度)的最大温度721。虽然最大温度存储装置717脱离了与能量存储系统712的连接，但最大温度721仍受到控制器762的跟踪，并绘制在图15中。在大约tl20,300和360处，由波形729描绘了最小温度存储装置719中的加热装置756的激励。如图15的典型的实施例中所示，控制器762,配置成可随着时间而最大限度地减小用于相应的最大温度存储装置717和最小存储装置719的最大温度721和最小温度723之间的温差。当将控制器762脱离与最大温度存储装置717的连接并提高最小温度存储装置719的温度之后的最大温度曲线721和最小温度曲线723同如果控制器762不断开或加热相应的最大温度存储装置717和最小温度存储装置719将引起的最小温度曲线733和最大温度曲线731进行比较时，图中描绘了这种最小化。如图15中所示，在控制器762断开最大温度存储装置717并提高最小温度存储装置719的温度之后，其显著地减少了由最大能量721和最小能量723之间的温差所测量的能量存储系统712的操作范围。虽然图15描绘了控制器762断开并增加了单个最大能量装置717和最小能量装置719的能量，但是控制器可断开多个能量装置并提高多个能量装置的温度，从而缩窄了能量存储系统的操作温度范围。因此，图15的典型图表包括典型的值和范围，但是本发明的实施例并不局限于图15或本申请的任何其它典型的图表中所显示的任何典型的值或范围。如图16的典型的实施例中所示，控制器762配置成可断开一个或多个能量存储装置715。控制器可联接在并联总线电路764上，其中各个并联总线电路包括一个或多个开关766，其配置成有选择地在各个并联总线电路764中以并联形式连接各个能量存储装置715。如之前公开的那样，控制器762配置成有选择地接通和断开各个开关766，以便相应地使各个能量存储装置715连接和脱离与能量存储系统712的连接。图17显示了用于冷却混合柴油电力机车714的能量存储系统712的方法800的一个典型的实施例。能量存储系统712包括多个能量存储装置715，其包括具有最大温度721的最大温度存储装置717和具有最小温度723的最小温度存储装置719。该方法800开始(方框801)于将空气导管724连通地联接(方框802)到空气入口 718和各个能量存储装置715上。该方法800包括将鼓风机726定位在(方框804)空气导管726中，以便将外部空气抽吸到空气入口 718中，并穿过空气导管724以使外部空气越过或穿过各个能量存储装置715。该方法还包括提高(方框806)各个能量存储装置715的温度，其具有低于最大温度721减去至少预定阈值的温度，之后终止于方框807。图18显示了用于冷却混合柴油电力机车714的能量存储系统712的方法900的一个典型的实施例。能量存储系统712包括多个能量存储装置715,其包括具有最大温度721的最大温度存储装置717和具有最小温度723的最小温度存储装置719。该方法卯0开始(方框901)于将空气导管724连通地联接(方框902)到空气入口 718和各个能量存储装置715上。该方法900接下来涉及将至少一个鼓风机926定位在(方框904)空气导管924中，以便将外部空气抽吸到空气入口 718中，并穿过空气导管924以使外部空气越过或穿过各个能量存储装置715。该方法还包括使一个或多个温度高于减去预定阈值的最大温度721的能量存储装置715脱离与(方框906)能量存储系统712的连4秦，从而提高各个能量存储装置715的温度，其温度低于减去预定阈值的最大温度721，之后终止于方框907。基于前面的说明书，上面论述的本发明的实施例可利用包括计算机软件、固件、硬件或其任意组合或子集的计算机程序或工程技术来实现，其中技术效果是冷却混合柴油电动车的各个能量存储装置。根据本发明所论述的实施例，任何这种具有计算机可读代码的合成程序可体现于或提供于一个或多个计算机可读介质中，从而制成计算机程序产品，即制造商品。计算机可读介质例如可以是固定(硬盘)
驱动器、软盘、光盘、磁带、半导体存储器例如只读存储器(ROM)等，或任何发送/接收介质，例如国际计算机互联网或其它通信网络或通信信道。通过直接从某一介质上执行代码，通过将代码从某一介质复制到另一介质上，或者通过在网络发送代码可实现和/或使用包含计算机代码的制造品。计算机科学领域中的技术人员将很容易能够将所述创造的软件与合适的通用用途或特殊用途的硬件例如微处理器组合起来，从而创造实现本发明的方法实施例的计算机系统或计算机子系统。用于制造、使用或销售本发明实施例的设备可以是一个或多个处理系统，包括但不局限于中央处理单元(CPU)、内存，存储装置、通信线路和装置、服务器、I/O设备或一个或多个处理系统的任何子构件，包括软件、固件、硬件或其任意组合或其子集，其体现了本发明论述的那些实施例。所写的本说明书使用示例来揭示本发明的实施例，包括最佳
本发明的实施例可取得专利的范围由权利要求限定，并且可包括本领域中的技术人员想到的其它示例。如果这些其它示例具有并非不同于权利要求语言的结构元件，或者如果其包括与权利要求语言无实质差异的等同的结构元件，那么这些其它示例都属于权利要求的范围内。
权利要求
1.一种用于对混合电动车的能量存储系统进行冷却的系统，所述能量存储系统包括至少一个能量存储装置，所述系统包括至少一个入口，其定位在高于所述平台的所述车辆的外表面上；冷却流体导管，其与入口及所述至少一个能量存储装置的至少其中一个能量存储装置保持流通；和鼓风机，其由相应的马达驱动，并定位在所述冷却流体导管中，以便将冷却流体抽吸到所述入口中并穿过所述冷却流体导管，以使所述冷却流体越过或穿过所述至少一个能量存储装置而进入所述车辆的公共排气区域中。
2. 根据权利要求1所述的用于对能量存储系统进行冷却的系统， 其特征在于，所述混合电动车包括混合动力越野车、混合动力船舶或 混合动力机车。
3. 根据权利要求1所述的用于对能量存储系统进行冷却的系统， 其特征在于，所述至少一个入口包括空气入口 ，所述冷却流体导管包 括空气导管，所述鼓风机定位在所述空气导管中，以便将外部空气抽 吸到所述空气入口中。
4. 根据权利要求3所述的用于对能量存储系统进行冷却的系统， 其特征在于，还包括至少一个过滤介质，其定位在与所述空气导管 保持流通的入口导管中与所述入口相邻的过滤位置，所述至少 一个过 滤介质配置成在所述外部空气进入所述入口导管中之前从所述外部 空气中除去至少一种污染物。
5. 根据权利要求3所述的用于对能量存储系统进行冷却的系统， 其特征在于，所述入口定位在所述机车的车顶部分的外表面上，以便 通过所述入口抽吸外部空气，其相对于低于所述平台的所述机车的外 表面附近的外部空气而言具有更少量污染物。
6. 根据权利要求3所述的用于对能量存储系统进行冷却的系统，其特征在于，所述入口定位在所述机车的侧面部分的外表面上，以便 通过所述入口抽吸外部空气，其相对于低于所述平台的所述机车的外 表面附近的外部空气而言具有更少量污染物。
7. 根据权利要求3所述的用于对能量存储系统进行冷却的系统，其特征在于，所述公共排气区域包括发动机机舱，其中所述至少一个 能量存储装置包括联接在所述发动机机舱上的排气口 ，并且所述发动 机机舱包括至少一个通向所述机车外部的预先存在的排气口 ，其用于 传送所述外部空气。
8. 根据权利要求3所述的用于对能量存储系统进行冷却的系统， 其特征在于，所述系统还包括至少一个动力源，其用于可控制地操作 所述鼓风机和马达，以便将所述外部空气抽吸到所述入口中，并穿过 所述空气导管，并使所述外部空气越过或穿过所述至少一个能量存储 装置而进入所述车辆的所述公共排气区域中。
9. 根据权利要求8所述的用于对能量存储系统进行冷却的系统， 其特征在于，还包括至少一个闸门控制装置，其定位在所述入口导管 中，用于有选择地切断外部空气对所述鼓风机的供给。
10. 根据权利要求8所述的用于对能量存储系统进行冷却的系统， 其特征在于，还包括至少一个闸门控制装置，其定位在所述空气导管 中与所述至少一个能量存储装置相邻，用于有选择地切断外部空气对 所述至少一个能量存储装置的供给。
11. 根据权利要求9所述的用于对能量存储系统进行冷却的系统， 其特征在于，所述至少 一个动力源是辅助动力源和机车发动机动力源 中的其中一个。
12. 根据权利要求11所述的用于对能量存储系统进行冷却的系 统，其特征在于，所述鼓风机是连续速度的鼓风机、依据所述动力源 速度的多速鼓风机、连续可变速鼓风机、直接驱动的鼓风机或包括接 通和关闭鼓风机的开关的通断式鼓风机。
13. 根据权利要求12所述的用于对能量存储系统进行冷却的系统，其特征在于，还包括机车控制器，其用于监视至少一个联接在所 述至少一个能量存储装置上的温度计，其中，基于将所述至少一个能 量存储装置的温度计监视的温度与所述至少一个能量存储装置的相 应的预定的温度阈值进行比较，所述机车控制器有选择地操作所述连 续速度的鼓风机、依据所述动力源速度的多速鼓风机或通断式鼓风机 的其中一个鼓风机。
14. 根据权利要求9所述的用于对能量存储系统进行冷却的系统，其特征在于，还包括至少一个辅助导管，其配置成将所述空气导管联 接到所述至少一个排气口接头上，所述至少一个辅助导管配置成将来 自所述空气导管的较冷的外部空气与所述至少 一个排气口接头中的 较热的外部空气相混合，从而减少进入所述发动机机抢区域中的外部空气。
15. —种用于对混合电动车的能量存储系统进行冷却的方法，所 述能量存储系统包括至少一个能量存储装置，所述方法包括将入口定位在高于所述平台的车辆的外表面上； 将冷却流体导管连通到所迷入口和所述至少一个能量存储装置 上；和将马达驱动的鼓风机定位在所述冷却流体导管中； 将冷却流体抽吸到所述入口中，并穿过所述冷却流体导管；和 使所述冷却流体越过或穿过所述至少一个能量存储装置并进入 所述车辆的公共排气区域中。
16. 根据权利要求15所述的用于对能量存储系统进行冷却的方 法，其特征在于，所述混合电动车包括混合动力越野车、混合动力船 舶和混合动力机车中的其中一个。
17. 根据权利要求15所述的用于对能量存储系统进行冷却的方 法，其特征在于，所述至少一个入口包括一个空气入口，所述冷却流 体导管包括空气导管，所述鼓风机定位在所述空气导管中，以便将外 部空气抽吸到所述空气入口中。
18. 根据权利要求15所述的用于对能量存储系统进行冷却的方 法，其特征在于，所述方法还包括在与所述空气导管保持流通的入口导管中，在与所述入口相邻的 过滤位置，提供至少一个过滤介质，和在所述外部空气进入所述入口导管之前从所述外部空气中除去 至少一种污染物。
19. 根据权利要求16所述的用于对能量存储系统进行冷却的方 法，其特征在于，所述公共排气区域包括发动机机舱，其中所述至少 一个能量存储装置包括联接在所述发动机机艙上的排气口 ，并且所述 发动机机舱包括至少一个通向所述机车外部的预先存在的排气口 ，其 用于传送所述外部空气。
20. 根据权利要求16所述的用于对能量存储系统进行冷却的方 法，其特征在于，还包括，由至少一个动力源可控制地操作所述鼓风 机和马达，以便将所述外部空气抽吸到所述入口中，并穿过所述空气 导管，并使所述外部空气越过或穿过所述至少一个能量存储装置而进 入所述车辆的所述公共排气区域中。
21. 根据权利要求20所述的用于对能量存储系统进行冷却的方 法，其特征在于，还包括，将至少一个闸门控制装置定位在所述入口 导管中，用于有选择地切断外部空气对所述鼓风机的供给。
22. 根据权利要求20所述的用于对能量存储系统进行冷却的方 法，其特征在于，还包括将至少一个闸门控制装置定位在所述空气导 管中，使其与所述至少一个能量存储装置相邻，用于有选择地切断外 部空气对所述至少 一个能量存储装置的供给。
23. 根据权利要求20所述的用于对能量存储系统进行冷却的方 法，其特征在于，所述至少一个动力源是辅助动力源和车辆发动机动 力源中的其中一个。
24. 根据权利要求23所述的用于对能量存储系统进行冷却的方 法，其特征在于，还包括，监视至少一个联接在所述至少一个能量存储装置上的温度计，并且基于将所述至少一个能量存储装置的温度计 监视的温度与所述至少一个能量存储装置的相应的预定的温度阈值 进行比较，从而有选择地操作所述连续速度的鼓风机、依据所述动力 源速度的多速鼓风机和通断式鼓风机中的其中 一个鼓风机。
25. —种包含用于对混合电动车的能量存储系统进行冷却的程序 指令的计算机可读介质，所述能量存储系统包括至少一个能量存储装 置，所述计算机可读介质包括计算机程序代码，其用于将冷却流体抽吸到定位在高于所述平台 的所述车辆的外表面上的入口中，并穿过与所述入口和所述至少一个 能量存储装置保持流通的冷却流体导管；和用于使所述冷却流体越过或穿过所述至少一个能量存储装置并 进入所述车辆的公共排气区域中的计算机程序代码。
全文摘要
本发明提供了一种用于对混合电动车的能量存储系统进行冷却的系统。能量存储系统包括至少一个能量存储装置。本系统包括定位在高于平台的车辆外表面上的入口。更具体地说，本系统包括与入口及至少一个能量存储装置保持流通的冷却流体导管。另外，本系统还包括鼓风机，其由相应的马达驱动，并定位在冷却流体导管中，以便将冷却流体抽吸到入口中，并穿过冷却流体导管，以使冷却流体越过或穿过至少一个能量存储装置而进入车辆的公共排气区域中。
文档编号B60K1/04GK101678742SQ200880014904
公开日2010年3月24日 申请日期2008年3月17日 优先权日2007年5月7日
发明者A·K·库马, J·D·布丁 申请人:通用电气公司