[发明专利]用于电池模块冷却的气流管理

说明书

根据一个实施方式，电池模块包括电池单元室，该电池单元室包括一组电池单元，该组电池单元配置成向负载提供电池能量的并且配置成从外部电源汲取电力以对电池单元充电。当该组电池单元提供电池能量或汲取电力时，电池单元产生热量。该模块还包括空气供应室，该空气供应室配置成将空气供应至电池单元室中，其中，所供应的空气流过电池单元室，并吸收由电池单元产生的热量来使电池单元冷却。因此，气流被供应至空气供应室并且被均匀地分配到电池单元，并且可以在从电池单元提取热量之后通过空气排出室离开电池模块。风扇可用于推动/拉动气流通过电池模块。

技术领域

本公开的实施方式总体上涉及用于使电池模块冷却的气流管理。更具体地，本公开的实施方式涉及一种电池模块，该电池模块利用空气供应室在模块的电池单元之间分配空气以冷却电池单元。

背景技术

锂离子电池通常用于车辆行业中，例如用于电动车辆(EV)和插电式混合动力车辆中。用于电动车辆的锂离子电池组是针对车辆具体需求和用途而设计的。然而，锂离子电池在数据中心空间中也变得越来越流行，并引起行业的广泛关注。

大型计算机服务器集群可以被存放于专用设施中，通常被存放于机架外壳中。服务器可以用于支持数据中心行业。使用电池备用单元(Battery Backup Unit，BBU)代替传统解决方案(例如，基于铅酸的不间断电源(UPS)系统)已逐渐普及。BBU在数据中心空间中的新角色的结果之一是将BBU从集中式电池室转移到数据中心IT室。数据中心中的热环境(例如，温度和气流)通常基于服务器而非电池的规格和需求进行管理和操作，或者其对于电池并非是理想的。

通常，数据中心行业使用基于空气的冷却系统来冷却机架外壳。为进行空气冷却，机架外壳可以通过使用外壳内的风扇从“冷通路”抽吸冷空气。通过对流，热量从外壳内的电子器件传递到冷空气，从而加热空气。然后将所述热空气排出到与冷通路隔离开的“热通路”中。在一些情况下，热通路可以连接至计算机室空气调节(CRAC)单元，其使热空气冷却并将其循环回冷通路。作为另一示例，机架可以包括冷却单元，诸如从冷通路吸入冷空气的风扇。

然而，当用于冷却BBU时，这些系统可能不起作用。例如，穿过机架外壳中的组件的空气路径可以相对较长，其具有大的热梯度。因此，相对于BBU的近端部分，冷空气可能不足以冷却BBU的远端部分(相对于冷空气进入外壳的入口而言)。如果BBU没有处于合适的热环境中，则可能出现BBU(或BBU内的电池单元)的热过冲，这可能导致BBU性能和寿命的降低。因此，需要均匀冷却电池以保持电池性能的气流管理。

发明内容

在第一方面，提供了一种电池模块，包括：电池单元室，所述电池单元室包括配置成向负载提供电池能量的一组电池单元，并且所述一组电池单元配置成从外部电源汲取电力以对所述电池单元充电；以及空气供应室，所述空气供应室配置成将空气供应至所述电池单元室中，其中所供应的空气流过所述电池单元室，并吸收由所述电池单元产生的热量以使所述电池单元冷却。

在第二方面，提供了一种电子机架的电池备用单元BBU搁置架，所述电子机架包括多个刀片服务器，每个刀片服务器包括一个或多个服务器以提供数据处理服务，其中，所述BBU搁置架联接至所述刀片服务器并配置成提供备用电力，其中所述BBU搁置架包括一个或多个根据第一方面的电池模块。

在第三方面，提供了电子机架，包括：多个刀片服务器，每个刀片服务器包括一个或多个服务器，以提供数据处理服务；电源单元，联接至所述刀片服务器以向所述刀片服务器提供电力；以及电池备用单元BBU搁置架，用于在所述电源单元不可用时向所述刀片服务器提供备用电力，其中，所述BBU搁置架包括一个或多个根据第一方面的电池模块。

附图说明

在附图的各图中以示例的方式非限制的方式示出了这些方面，在附图中相同的附图标记表示类似的元件。应注意，本公开的“一”或“一个”方面的引用不一定是相同的方面，并且其意味着至少一个。此外，为了简洁并减少附图的总数，可以使用给定的附图来说明一个以上方面的特征，并且对于给定的方面，并非图中的所有元件都是必需的。