电气元件温度控制机构的制作方法

电气元件温度控制机构
1.相关申请的交叉引用
2.本技术要求具有申请日为2019年5月21日的第62/850,635号美国临时专利申请的最早可获得的有效申请日期的权益，该专利申请的全部内容通过引用并入本文。
技术领域
3.本主题大体上涉及用于电气元件的温度控制机构和操作该温度控制机构的方法。


背景技术：

4.电动运载器和其他电气设备包含并使用为这些设备提供所需电力的大型单元组。这些单元组在使用单元时会产生大量热量。为了提高单元性能和延长单元寿命，必须去除和耗散所产生的热量。
5.在传统系统中，冷却流体(例如，液体或气体)行进通过围绕多排单元单元的通道，仅冷却单元的圆柱形区域的一部分。例如，冷却流体在每隔一排单元之间的蛇形路径中行进，并且仅在每个单独单元的侧面的一部分上行进。这导致显著的热梯度和单元组不同部分的温度差异。例如，最靠近冷却剂入口部分的单元部分将看到比单元部分更远离入口部分的更冷的流体。远离入口部分的这些单元部分将看到具有较低冷却能力的较热流体。此外，在传统系统中，整个单元单元区域不暴露于冷却流体。例如，每个单元单元的侧面的仅一部分将以上述方式暴露于冷却剂。传统系统的另一个缺点是单一弯曲通道的长度，这导致冷却流体沿其路径的显著温度升高。单通道用于冷却单元组的所有部分。单元寿命对温度和温度均匀性敏感。单元组不同部分的大温度梯度和差异对单元寿命不利。


技术实现要素：

6.本发明的方面和优点将在下面的描述中部分阐述，或者可以从描述中显而易见，或者可以通过本发明的实践来学习。
7.在本公开的一个示例性实施方式中，提供了一种用于具有多个单元的电气元件的温度控制机构，每个单元限定了纵向轴线。该温度控制机构包括分别围绕该多个单元的多个温度控制部分，该多个温度控制部分中的每一个分别沿着该多个单元的纵向轴线在第一方向上从单元第一侧延伸到单元第二侧，其中该多个温度控制部分构造成同时接收温度控制流体，使得该多个温度控制部分并行地向该多个单元提供温度控制。
8.在某些示例性实施例中，多个温度控制部分包括曲线流体通道。
9.在某些示例性实施例中，多个温度控制部分以并行曲线路径向多个单元提供温度控制。
10.在某些示例性实施例中，温度控制机构被构造为在多个单元中的每一个之间提供基本均匀的温度分布。
11.在某些示例性实施例中，温度控制机构被构造成当分别行进通过多个温度控制部分中的每一个温度控制部分时，基本上保持温度控制流体的均匀且降低的压力损失。
12.在某些示例性实施例中，多个温度控制部分中的每一个构造为与温度控制机构一体形成。
13.在某些示例性实施例中，温度控制流体分别沿着多个单元的纵向轴线在第一方向上从单元第一侧到单元第二侧第一次通过多个温度控制部分，并且分别沿着多个单元的纵向轴线在第二方向上从单元第二侧到第一单元第一侧第二次通过多个温度控制部分，其中，该第二方向与该第一方向相反。
14.在某些示例性实施例中，电气元件包括由单元和超级电容器组成的单元组。
15.在某些示例性实施例中，电气元件包括由至少一个单元组和至少一个超级电容器组组成的单元组。
16.在某些示例性实施例中，单元组包括第一组单元和第二组单元，温度控制机构包括第一侧和与第一侧相反的第二侧，温度控制机构的第一侧包括第一侧第一部分和第一侧第二部分，第一侧第一部分构造成接收第一组单元的正极，第一侧第二部分构造成接收第二组单元的负极，并且温度控制机构的第二侧包括第二侧第一部分和第二侧第二部分，第二侧第一部分被构造为接收第一组单元的负极，第二侧第二部分被构造为接收第二组单元的正极。
17.在某些示例性实施例中，电气元件包括由串联构造、并联构造和/或并联/串联混合构造的单元组成的单元组。
18.在某些示例性实施例中，温度控制机构包括围绕多个单元的碰撞结构。
19.在某些示例性实施例中，温度控制流体包括冷却流体。
20.在某些示例性实施例中，温度控制流体包括加热流体。
21.在某些示例性实施例中，多个温度控制部分包括曲线翅片。
22.在某些示例性实施例中，多个温度控制部分包括由曲线翅片构造的曲线流体通道。
23.在某些示例性实施例中，多个单元包括圆柱形、矩形、正方形或三角形形状。
24.在某些示例性实施例中，温度控制机构包括流体入口部分和流体出口部分。
25.在某些示例性实施例中，流体入口部分和流体出口部分竖直定向。
26.在某些示例性实施例中，流体入口部分和流体出口部分水平定向。
27.在某些示例性实施例中，温度控制机构包括不止一个的流体入口部分和不止一个的流体出口部分。
28.在某些示例性实施例中，流体入口部分和流体出口部分竖直或水平定向。
29.在本公开的另一示例性实施方式中，提供了一种用于具有多个单元的电气元件的温度控制机构，每个单元限定了纵向轴线。该温度控制机构包括分别围绕该多个单元的多个温度控制部分，该多个温度控制部分中的每一个包括第一方向流动管线，该第一方向流动管线分别沿着该多个单元的纵向轴线在第一方向上从单元第一侧延伸到单元第二侧；入口部分，入口部分与该多个温度控制部分流体连通；出口部分，出口部分与该多个温度控制部分和该入口部分流体连通；入口管线，该入口管线将该入口部分流体地连接到该第一方向流动管线中的每一个；以及出口管线，该出口管线将该第一方向流动管线中的每一个流体地连接到该出口部分，其中该第一方向流动管线中的每一个构造成同时接收来自该入口管线的温度控制流体，使得该多个温度控制部分并行地向该多个单元提供温度控制，并且
其中该温度控制流体沿着该第一方向通过该第一方向流动管线中的每一个行进到该出口管线，然后行进到该出口部分。
30.在某些示例性实施例中，多个温度控制部分包括曲线流体通道。
31.在某些示例性实施例中，第一方向流动管线包括曲线部分。
32.在某些示例性实施例中，第一方向流动管线各自具有与入口管线流体连通的入口侧和与出口管线流体连通的出口侧。
33.在本公开的另一示例性实施方式中，提供了一种用于具有多个单元的电气元件的温度控制机构，每个单元限定了纵向轴线。该温度控制机构包括分别围绕该多个单元的多个温度控制部分，该多个温度控制部分中的每个包括第一方向流动管线和第二方向流动管线，该第一方向流动管线分别沿着该多个单元的纵向轴线从单元第一侧延伸到单元第二侧，该第二方向流动管线分别沿着该多个单元的纵向轴线从单元第二侧延伸到单元第一侧，其中，该第二方向与该第一方向相反，并且该第二方向流动管线分别与该第一方向流动管线流体连通；入口部分，入口部分与该多个温度控制部分流体连通；出口部分，出口部分与该多个温度控制部分和该入口部分流体连通；入口管线，该入口管线将该入口部分流体地连接到该第一方向流动管线中的每一个；以及出口管线，该出口管线将该第二方向流动管线中的每一个流体地连接到该出口部分，其中该第一方向流动管线中的每一个构造成同时接收来自该入口管线的温度控制流体，使得该多个温度控制部分并行地向该多个单元提供温度控制，其中，在第一次通过中，该温度控制流体在该第一方向上行进通过该第一方向流动管线中的每一个，并且其中，在第二次通过中，温度控制流体沿着第二方向行进通过每个第二方向流动管线，到达出口管线，然后到达出口部分。
34.在某些示例性实施例中，多个温度控制部分包括曲线流体通道。
35.在某些示例性实施例中，第一方向流动管线和第二方向流动管线包括曲线部分。
36.在某些示例性实施例中，第一方向流动管线各自具有第一方向入口侧和第一方向出口侧，第二方向流动管线各自具有第二方向入口侧和第二方向出口侧，并且第一方向入口侧与入口管线流体连通，第一方向出口侧与第二方向入口侧流体连通，并且第二方向出口侧与出口管线流体连通。
37.在某些示例性实施例中，第一方向出口侧经由流体管线与第二方向入口侧流体连通。
38.在本公开的另一示例性实施方式中，提供了用于具有限定纵向轴线的第一单元的电气元件的温度控制机构。该温度控制机构包括围绕该第一单元的第一温度控制部分，该第一温度控制部分限定第一温度控制部分第一通道，在第一次通过中，该第一通道沿着该第一单元的纵向轴线在第一方向上从第一单元第一侧延伸到第一单元第二侧；该第一温度控制部分限定第一温度控制部分第二通道，在第二次通过中，该第一温度控制部分第二通道沿着该第一单元的纵向轴线在第二方向上从该第一单元第二侧延伸到该第一单元第一侧，其中该第二方向与该第一方向相反。
39.在某些示例性实施例中，温度控制机构用于进一步具有限定第二纵向轴线的第二单元的电气元件。该温度控制机构还包括围绕该第二单元的第二温度控制部分，该第二温度控制部分限定第二温度控制部分第一通道，在第三次通过中，该第二温度控制部分第一通道沿着该第二单元的该第二纵向轴线在第三方向上从第二单元第一侧延伸到第二单元
第二侧；该第二温度控制部分限定第二温度控制部分第二通道，在第四次通过中，该第二温度控制部分第二通道沿着该第二单元的该第二纵向轴线在第四方向上从该第二单元第二侧延伸到该第二单元第一侧，其中该第四方向与该第三方向相反。
40.在某些示例性实施例中，第一温度控制部分和第二温度控制部分包括曲线部分。
41.在某些示例性实施例中，温度控制机构被构造为在第一单元和第二单元之间提供基本均匀的温度分布。
42.在某些示例性实施例中，温度控制机构被构造成在行进通过温度控制机构时基本上保持第一温度控制流体和第二温度控制流体的均匀且降低的压力损失。
43.在某些示例性实施例中，第一温度控制部分和第二温度控制部分与温度控制机构一体形成。
44.在某些示例性实施例中，第一温度控制部分第一通道和第二温度控制部分第一通道构造成同时接收温度控制流体。
45.在某些示例性实施例中，第一温度控制部分第二通道和第二温度控制部分第二通道构造成同时接收温度控制流体。
46.在某些示例性实施例中，第一温度控制部分第一通道的入口和第一温度控制部分第二通道的出口各自位于温度控制机构的第一侧。
47.在某些示例性实施例中，温度控制机构包括第一侧和与第一侧相对的第二侧，温度控制机构的第一侧包括第一侧第一部分和第一侧第二部分，第一侧第一部分构造成接收第一单元的正极，第一侧第二部分构造成接收第二单元的负极，温度控制机构的第二侧包括第二侧第一部分和第二侧第二部分，第二侧第一部分构造成接收第一单元的负极，第二侧第二部分构造成接收第二单元的正极。
48.在某些示例性实施例中，温度控制流体包括冷却流体。
49.在某些示例性实施例中，温度控制流体包括加热流体。
50.在某些示例性实施例中，电气组件包括由单元和超级电容器组成的组。
51.在某些示例性实施例中，电气元件包括由至少一个单元组和至少一个超级电容器组组成的组。
52.在某些示例性实施例中，单元组包括第一组单元和第二组单元，温度控制机构包括第一侧和与第一侧相对的第二侧，温度控制机构的第一侧包括第一侧第一部分和第一侧第二部分，第一侧第一部分构造成接收第一组单元的正极，第一侧第二部分构造成接收第二组单元的负极，并且温度控制机构的第二侧包括第二侧第一部分和第二侧第二部分，第二侧第一部分被构造为接收第一组单元的负极，第二侧第二部分被构造为接收第二组单元的正极。
53.在某些示例性实施例中，电气元件包括由串联构造、并联构造和/或并联/串联混合构造的单元组成的单元组。
54.在某些示例性实施例中，温度控制机构包括围绕第一温度控制部分、第二温度控制部分、第一单元和第二单元的碰撞结构。
55.在本公开的示例性方面中，提供了一种用于操作用于电气元件的温度控制机构的方法。该方法包括提供围绕第一单元的第一温度控制部分，该第一单元限定纵向轴线；使第一温度控制流体在第一次通过第一温度控制部分时，沿着第一单元的纵向轴线在第一方向
上从第一单元第一侧流动到第一单元第二侧；以及使该第一温度控制流体在第二次通过第一温度控制部分时，沿着该第一单元的纵向轴线在第二方向上从该第一单元第二侧流动到第一单元第一侧，该第二方向与该第一方向相反。
56.在某些示例性方面，该方法包括提供围绕第二单元的第二温度控制部分，该第二单元限定第二纵向轴线；使第二温度控制流体在第三次通过第二温度控制部分时，沿第二单元的第二纵向轴线在第三方向上从第二单元第一侧流到第二单元第二侧；以及使该第二温度控制流体在第四次通过第二温度控制部分时，沿着该第二单元的该第二纵向轴线在第四方向上从该第二单元第二侧流动到第二单元第一侧，该第四方向与该第三方向相反。
57.在某些示例性方面，第一温度控制部分和第二温度控制部分包括曲线部分。
58.在某些示例性方面，在使第一温度控制流体流过第一温度控制部分并且使第二温度控制流体流过第二温度控制部分之后，温度控制机构被构造为在第一单元和第二单元之间提供基本均匀的温度分布。
59.在某些示例性方面中，温度控制机构被构造成在行进通过温度控制机构时基本上保持第一温度控制流体和第二温度控制流体的均匀且降低的压力损失。
60.在某些示例性方面中，使第一温度控制流体沿着第一单元的纵向轴线在第一方向上从第一单元第一侧流动到第一单元第二侧第一次通过第一温度控制部分与使第二温度控制流体沿着第二单元的第二纵向轴线在第三方向上从第二单元第一侧流动到第二单元第二侧第三次通过第二温度控制部分同时发生。
61.在某些示例性方面中，使第一温度控制流体沿着第一单元的纵向轴线在第二方向上从第一单元第二侧流动到第一单元第一侧第二次通过第一温度控制部分与使第二温度控制流体沿着第二单元的第二纵向轴线在第四方向上从第二单元第二侧流动到第二单元第一侧第四次通过第二温度控制部分同时发生。
62.在某些示例性方面，使第一温度控制流体沿着第一单元的纵向轴线在第一方向上从第一单元第一侧流动到第一单元第二侧第一次通过第一温度控制部分包括使第一温度控制流体流过第一温度控制部分第一通道；并且其中使第一温度控制流体沿着第一单元的纵向轴线在第二方向上从第一单元第二侧流动到第一单元第一侧第二次通过第一温度控制部分包括使第一温度控制流体流过第一温度控制部分第二通道。
63.在某些示例性方面，使第二温度控制流体沿着第二单元的第二纵向轴线在第三方向上从第二单元第一侧流动到第二单元第二侧第三次通过第二温度控制部分包括使第二温度控制流体流过第二温度控制部分第一通道；并且其中使第二温度控制流体沿着第二单元的第二纵向轴线在第四方向上从第二单元第二侧流动到第二单元第一侧第四次通过第二温度控制部分包括使第二温度控制流体流过第二温度控制部分第二通道。
64.在某些示例性方面，第一温度控制部分和第二温度控制部分与温度控制机构一体形成。
65.在某些示例性方面，第一温度控制部分第一通道的入口和第一温度控制部分第二通道的出口各自位于温度控制机构的第一侧。
66.在某些示例性方面，第一温度控制流体和第二温度控制流体包括冷却流体。
67.在某些示例性方面，第一温度控制流体和第二温度控制流体包括加热流体。
68.在某些示例性方面，电气元件包括由单元和超级电容器组成的组。
69.在某些示例性方面，电气元件包括由至少一个单元组和至少一个超级电容器组组成的组。
70.在某些示例性方面中，单元组包括第一组单元和第二组单元，温度控制机构包括第一侧和与第一侧相对的第二侧，温度控制机构的第一侧包括第一侧第一部分和第一侧第二部分，第一侧第一部分构造成接收第一组单元的正极，第一侧第二部分构造成接收第二组单元的负极，并且温度控制机构的第二侧包括第二侧第一部分和第二侧第二部分，第二侧第一部分被构造为接收第一组单元的负极，第二侧第二部分被构造为接收第二组单元的正极。
71.在本公开的另一示例性方面中，提供了一种用于操作电气元件的温度控制机构的方法。该方法包括提供与第一列单元和第二列单元连通的温度控制部分，第一列单元包括第一单元和第二单元，第二列单元包括与该第一单元和该第二单元交错布置的第三单元；使温度控制流体沿着第一单元和第二单元之间的流动路径流过温度控制部分；用温度控制部分在第一单元和第三单元之间沿第一方向引导温度控制流体的流动路径的第一部分；以及用温度控制部分在第二单元和第三单元之间沿第二方向引导温度控制流体的流动路径的第二部分。
72.在某些示例性方面，流动路径的第一部分和流动路径的第二部分提供围绕第三单元的温度控制流体的交叉流动。
73.参考以下描述和所附权利要求，本发明的这些和其它特征、方面和优点将变得更好地理解。并入本说明书并构成本说明书一部分的附图说明本发明的实施例，并且与说明书一起用于解释本发明的原理。
附图说明
74.本说明书参考附图阐述了针对本领域普通技术人员的本发明的完整且可行的公开，包括其最佳模式，在附图中：
75.图1a是根据本公开的示例性实施例的温度控制机构的立体图。
76.图1b是根据本公开的示例性实施例的在单元上延伸的温度控制机构的立体图。
77.图1c是根据本公开的另一示例性实施例的在单元上延伸的温度控制机构的立体图。
78.图2a是根据本公开的示例性实施例的在单元上延伸的温度控制机构的立体图。
79.图2b是根据本公开的示例性实施例的温度控制机构的立体图，该温度控制机构具有在第一单元上延伸的第一温度控制部分和在第二单元上延伸的第二温度控制部分。
80.图3是根据本公开的示例性实施例的在电气元件的每个单元上延伸的温度控制机构的横截面图。
81.图4是根据本公开的另一示例性实施例的在电气元件的每个单元上延伸的温度控制机构的横截面图。
82.图5是根据本公开的示例性实施例的在单元上延伸的温度控制机构的正视图。
83.图6是根据本公开的示例性实施例的围绕单元的行和列的温度控制机构的正视图。
84.图7是根据本公开的示例性实施例的温度控制机构的立体图。
85.图8是根据本公开的示例性实施例的温度控制机构的俯视图。
86.图9是根据本公开的示例性实施例的温度控制机构的侧视图。
87.图10是根据本公开的另一示例性实施例的在单元上延伸的温度控制机构的正视图。
88.图11是根据本公开的另一示例性实施例的温度控制机构的正视图。
89.图12是根据本公开的另一示例性实施例的温度控制机构的正视图。
90.图13是根据本公开的另一示例性实施例的温度控制机构的正视图。
91.图14是根据本公开的另一示例性实施例的与用于横流(crossflow)温度控制的电气元件的单元连通的温度控制机构的正视图。
92.图15是根据本公开的另一示例性实施例的与用于横流温度控制的电气元件的单元连通的温度控制机构的横截面图。
93.图16是根据本公开的示例性实施例的与具有集电板和绝缘体的电气元件连通的温度控制机构的横截面图。
94.图17是根据本公开的示例性实施例的与具有集电板和绝缘体的电气元件连通的温度控制机构的俯视图。
95.图18是根据本公开的示例性实施例的穿孔绝缘体的俯视图。
96.图19是根据本公开的示例性实施例的与具有集电板的电气元件连通的温度控制机构的俯视图，集电板具有将单元连接到集电板的接合部。
97.图20是根据本公开的另一示例性实施例的温度控制机构和碰撞结构的正视图。
98.图21是根据本公开的示例性实施例的与电气元件通信的温度控制机构的正视图，该电气元件具有由串联构造、并联构造和/或并联/串联混合构造中的单元组成的单元组的模块。
99.图22是根据本公开的示例性实施例的与电气元件连通的温度控制机构的横截面图，该温度控制机构具有温度控制机构的第一侧，该温度控制机构具有构造成接收第一组单元的正极的第一部分和构造成接收第二组单元的负极的第二部分。
100.图23是根据本公开的示例性方面的用于操作用于电气元件的温度控制机构的方法的流程图。
101.图24描绘了根据本公开的示例性实施例的具有温度控制机构的示例性汽车。
102.图25描绘了根据本公开的示例性实施例的包括温度控制机构的示例性运载器。
103.相应的参考字符指示贯穿多个视图的相应部分。此处所阐述的示例性实施例说明了本公开的示例性实施例，且此类示例性实施例不应被解释为以任何方式限制本公开的范围。
具体实施方式
104.现在将详细参考本发明的当前实施例，其一个或多个示例在附图中示出。详细说明使用数字和字母名称来指代附图中的特征。在附图和说明书中的相似或类似标号被用于指本发明的相似或类似部分。
105.提供以下描述以使本领域的技术人员能够制造和使用所描述的实施例来实现本发明。然而，对于本领域技术人员来说，各种修改、等效物、变化和替代物将仍然是显而易见
的。任何和所有这些修改、变化、等同物和替代物旨在落入本发明的精神和范围内。
106.为了下文的描述的目的，术语“上”、“下”、“右”、“左”、“竖直”、“水平”、“顶部”、“底部”、“横向”、“纵向”及其派生词应与本发明有关，因为本发明在附图中定向。然而，应当理解，除非相反明确规定，否则本发明可以采取各种替代变型。还应当理解，附图中示出并在以下说明书中描述的特定装置仅是本发明的示例性实施例。因此，与本文公开的实施例相关的特定尺寸和其他物理特性不被认为是限制性的。
107.如本文所使用的，术语“第一”、“第二”和“第三”可互换地用于将一个元件与另一个元件区分开来，并且不旨在表示单个元件的位置或重要性。
108.除非本文另有规定，否则术语“联接”、“固定”、“附接”等既指直接联接、固定或附接，也指通过一个或多个中间元件或特征的间接联接、固定或附接。
109.除非上下文另有明确规定，否则单数形式“一”、“一个”和“该”包括复数引用。
110.本说明书和权利要求书中使用的近似语言用于修饰任何可以允许变化的定量表示，而不会导致与之相关的基本功能的改变。因此，由一个或多个术语修饰的值，例如“大约”、“近似”和“基本”，不限于规定的精确值。在至少一些实例中，近似语言可对应于用于测量值的仪器的精度，或用于构建或制造元件和/或系统的方法或机器的精度。例如，近似语言可以指在10％的余量内。
111.这里以及在整个说明书和权利要求书中，范围限制被组合和互换，除非上下文或语言另有指示，否则这些范围被识别并包括其中包含的所有子范围。例如，本文公开的所有范围包括端点，并且端点可彼此独立地组合。
112.本公开的温度控制机构有利地被构造为在电气元件的多个单元中的每一个单元之间提供基本均匀的温度分布。本公开的温度控制机构的温度控制部分和/或通道可以是直的、曲线的、蛇形的、螺旋形的、正弦形的或任何其他合适的形状。传统系统和传统流动路径在系统上具有大的单元间温度变化，其中入口处的部分具有来自入口下游部分的大温度梯度。
113.本公开的温度控制机构还被构造成在分别行进通过温度控制机构的温度控制部分时基本上保持温度控制流体的均匀和降低的压力损失。例如，本公开的温度控制机构被构造成在分别行进通过温度控制机构的温度控制部分时基本上最小化温度控制流体的压力损失。本公开的温度控制机构通过消除随着温度控制流体行进通过温度控制机构而产生的大的压降，能够通过温度控制机构使用更高流速的温度控制流体。通过在流体系统中提供低压降，本公开的温度控制机构使得所需的泵送能量更少。
114.本公开的温度控制机构的该多个温度控制部分被构造为同时接收温度控制流体，使得该多个温度控制部分并行地向所有该多个单元提供温度控制。以这种方式，本公开的温度控制机构被构造为在电气元件的多个单元中的每一个单元之间提供基本均匀的温度分布和压力损失，并且被构造为在分别行进通过温度控制机构的温度控制部分的同时基本保持温度控制流体的均匀且降低的压力损失。因此，本公开的温度控制机构中的温度分布和压力损失显著小于具有串联冷却的传统系统，例如，冷却流体在每隔一排单元之间的蛇形路径中行进，并且仅在每个单元的横向侧的一部分上行进。
115.本公开的温度控制机构为工作温度控制流体提供更短的流动路径，从而导致更好的热控制、更有效的冷却或加热、整个单元组的更均匀的单元温度、利用低压损失能力降低
单元中的热梯度以及流体系统中的更低的压降。这导致更长的单元寿命，并且充电/放电速率也得到改善。
116.本公开的温度控制机构有利地提供沿着深度、或z轴、或纵向轴线的电气元件或其他需要温度均匀性的元件的温度控制。电气元件或单元的纵向轴线可以延伸穿过具有直的、曲线的和/或任何其他适当形状的部分的单元。本公开的温度控制机构允许在比传统系统更大的电气元件表面积上进行温度控制，传统系统仅围绕电气元件的一部分流动，例如，仅垂直于其纵向轴线的单元的一部分，例如，如上所述，每个单元单元的横向侧的仅一部分将暴露于冷却剂。以这种方式，本公开的温度控制机构在整个电气元件上提供了改进的温度均匀性和对电气元件热控制的更多能力。此外，本公开的温度控制机构提供沿着电气元件的每个部分(例如，每个单元)的深度、或z轴或纵向轴线的温度控制以围绕电气元件的单个流动路径或通道。本公开的温度控制机构的流动路径或通道可以是直的、曲线的、蛇形的、螺旋形的、正弦形的或任何其他合适的形状。
117.本公开的温度控制机构提供了多个温度控制选项。在一个示例性实施例中，本公开的温度控制机构接收冷却流体以向元件提供冷却机构。在该实施例中，温度控制机构的温度控制部分通过其通道接收冷却流体。在另一示例性实施例中，本公开的温度控制机构接收加热流体以向元件提供加热机构。在该实施例中，温度控制机构的温度控制部分通过其通道接收加热流体。
118.本公开的温度控制机构还以本文所述的方式围绕电气元件，使得温度控制机构的温度控制部分为电气元件提供稳定性、刚性和保护。例如，本公开的温度控制机构的温度控制部分在高冲击事件或碰撞的事件中向电气元件或其他元件提供保护。
119.现在参考附图，其中在整个附图中相同的数字表示相同的元件。参考图1a-1c，在示例性实施例中，用于电气元件12的温度控制机构10包括多个温度控制部分50。电气元件12包括多个单元60，每个单元60限定纵向轴线62(图1b和1c)。尽管单元60示于图1b-2b中作为圆柱形部分，可以设想单元或电气元件可以具有具有线性和/或曲线部分的任何规则或不规则形状。此外，这种具有线性和/或曲线部分的单元限定了纵向轴线62(图1b和1c)。例如，电气元件或单元的纵向轴线62可以延伸穿过具有直的、曲线的和/或任何其他合适形状的部分的单元。
120.参考图1a-1c，多个温度控制部分50分别围绕多个单元60。多个温度控制部分50中的每一个分别沿着多个单元60的纵向轴线62在大致沿着箭头a的第一方向上从单元第一侧64延伸到单元第二侧66。多个温度控制部分50中的每一个可以是直的、曲线的、蛇形的、螺旋形的、正弦形的或任何其他合适的形状。
121.如本文所使用的，关于分别围绕多个单元60的温度控制部分50的术语“围绕”是指温度控制部分50沿着多个单元60的深度或z轴或纵向轴线62延伸。此外，温度控制部分50沿多个单元60的整个纵向轴线62分别围绕电气元件(例如多个单元60)的表面积。具有直的、曲线的、蛇形的、螺旋形的、正弦形的或任何其它适当形状的部分的温度控制部分50可分别围绕电气元件(例如，多个单元60)的表面积。以这种方式，本公开的温度控制部分50允许在比传统系统更大的电气元件表面积上进行温度控制，传统系统仅围绕电气元件的一部分流动，例如，仅垂直于其纵向轴线的单元的一部分，例如，如上所述，每个单元单元的横向侧的仅一部分将暴露于冷却剂。。此外，在一个示例性实施例中，用于通过本公开的温度控制机
构的温度控制部分的温度控制流体的流动结构与该温度控制机构的其他温度控制部分的流动结构是单独且分离的。换句话说，用于每个温度控制部分的每个流动结构与温度控制机构的其他温度控制部分的流动结构是单独且分离的。这允许本公开的温度控制机构的每个温度控制部分同时接收温度控制流体。
122.仍参考图1a-1c，多个温度控制部分50被构造成同时接收温度控制流体51，使得多个温度控制部分50并行地向所有多个单元60提供温度控制。
123.参考图1b，在示例性实施例中，温度控制机构10还包括入口部分52、入口管线54、第一方向流动管线或通道56、出口管线58和出口部分59。参考图1a-1c，在一个示例性实施例中，入口部分52和出口部分59被示出为具有水平取向。在其它示例性实施例中，入口部分52和出口部分59可以具有竖直取向。参考图1a-1c，在一个示例性实施例中，温度控制机构10包括一个入口部分52和一个出口部分59。在其它示例性实施例中，温度控制机构10包括具有任意数量的水平和/或竖直取向的不止一个的入口部分52和不止一个的出口部分59，以使得能够在组之中更好地分配流动。
124.多个温度控制部分50中的每一个包括第一方向流动管线或通道56，该第一方向流动管线或通道56分别沿着多个单元60的纵向轴线62在大致沿着箭头a的第一方向上从单元第一侧64延伸到单元第二侧66。本公开的温度控制机构10的每个通道56可以是直的、曲线的、蛇形的、螺旋形的、正弦形的或任何其他合适的形状。例如，本公开的温度控制机构的每个通道可以包括在标题为“增材制造的热交换器(additively manufactured heat exchanger)”的美国第10,175,003号专利中描述的通道，该专利与本技术共同转让，其整个公开内容在此通过引用被明确地并入本文。
125.入口部分52与多个温度控制部分50流体连通。出口部分59与多个温度控制部分50和入口部分52流体连通。
126.入口管线54将温度控制机构10的入口部分52流体地连接到每个第一方向流动管线56。出口管线58将每个第一方向流动管线56流体地连接到出口部分59。
127.仍参考图1b，在一个示例性实施例中，现在将讨论温度控制流体51通过本公开的温度控制机构10的流动路径。温度控制机构10通过入口部52接收温度控制流体51。然后，温度控制流体51行进通过入口管线54。入口管线54将温度控制机构10的入口部分52流体地连接到每个第一方向流动管线或通道56。以这种方式，第一方向流动管线或通道56中的每一个被构造成同时从入口管线54接收温度控制流体51，使得多个温度控制部分50并行地对多个单元60提供温度控制。
128.温度控制流体51在大致沿着箭头a的第一方向上从单元第一侧64行进通过每个第一方向流动管线56到单元第二侧66。接下来，温度控制流体51从第一方向流动管线56行进到出口管线58，然后行进到出口部分59。参考图1b，在一个实施例中，入口部分52和出口部分59位于相对侧。如上所述，本公开的温度控制机构的通道可以是直的、曲线的、蛇形的、螺旋形的、正弦形的或任何其它合适的形状，并且温度控制流体可以相应地沿着这些通道在大致沿着箭头a的方向上从单元第一侧沿着线性或曲线流动路径行进到单元第二侧。
129.通过本公开的温度控制机构10的温度控制流体51的流动路径允许优于传统系统的许多优点。
130.参考图1a，温度控制机构10被构造为通过将温度控制并行地提供给多个单元中的
所有单元来在多个单元60中的每个单元之间提供基本均匀的温度分布。例如，在如上所述使温度控制流体51并行地流过本公开的温度控制机构10之后，温度分布在所有单元60上基本均匀。例如，参考图1a，在一个示例性实施例中，在第一区域70、第二区域72和第三区域74处的单元60的顶部t、中部m和底部b处的温度将彼此基本均匀。传统系统和传统流动路径在系统上具有大的单元间温度变化，其中入口处的部分具有来自入口下游部分的大温度梯度。
131.本公开的温度控制机构10还被构造成在分别行进通过温度控制部分50时基本上保持温度控制流体51的均匀且降低的压力损失，例如，最小化压力损失。例如，本公开的温度控制机构10被构造成在分别行进通过温度控制机构10的温度控制部分50时基本上最小化温度控制流体51的压力损失。本公开的温度控制机构10通过消除随着温度控制流体51行进通过温度控制机构10而产生的大的压降，能够通过温度控制机构10使用更高流速的温度控制流体51。通过在流体系统中提供低压降，本公开的温度控制机构10使得所需的泵送能量更少。
132.本公开的温度控制机构10为工作温度控制流体提供更短得多的流动路径，从而导致更好的热控制、更有效的冷却或加热、整个单元组的更均匀的单元温度、利用低压损失能力降低单元中的热梯度以及流体系统中的更低的压降。这导致更长的单元寿命，并且充电/放电速率也得到改善。
133.参考图1a，在示例性实施例中，多个温度控制部分50中的每一个与温度控制机构10一体形成。如图1a所示，温度控制部分50形成单个整体结构，即单一的整体温度控制机构10。如本文所使用的，关于温度控制部分50形成单个整体结构，即单个整体温度控制机构10，术语“整体”是指每个温度控制部分50都包含在温度控制机构10的单个壳体或外壳内。换句话说，每个温度控制部分50包含在单个整体温度控制机构10内，并且每个温度控制部分50位于相对于整体温度控制机构10的外壳固定的位置处。以这种方式，在其中具有整体温度控制部分50的温度控制机构10可与两个单独的元件区别开来，即，具有在其中包含第一部分的第一壳体的第一元件和具有在其中包含第二部分的单独的第二壳体的单独的第二元件。温度控制机构10的每个温度控制部分50能够接收电气元件或其他元件的单独部分，例如单元的单独单元。
134.参考图1c，在示例性实施例中，温度控制机构10还包括入口部分80、入口管线82、第一方向流动管线或通道84、第二方向流动管线或通道86、传输或流体管线88、出口管线90和出口部分92。参考图1a-1c，在一个示例性实施例中，入口部分80和出口部分92被示出为具有水平取向。在其它示例性实施例中，入口部分80和出口部分92可以具有竖直取向。参考图1a-1c，在一个示例性实施例中，温度控制机构10包括一个入口部分80和一个出口部分92。在其它示例性实施例中，温度控制机构10包括具有任意数量的水平和/或竖直取向的不止一个的入口部分80和不止一个的出口部分92，以使得能够在组之中更好地分配流动。
135.多个温度控制部分50中的每一个包括第一方向流动管线或通道84，该第一方向流动管线或通道84分别沿着多个单元60的纵向轴线62在大致沿着箭头a的第一方向上从单元第一侧64延伸到单元第二侧66。温度控制部分50还可包括第二方向流动管线或通道86，第二方向流动管线或通道86分别沿着多个单元60的纵向轴线62在大致沿着箭头b的第二方向上从单元第二侧66延伸到单元第一侧64。在一个实施例中，如图1c所示，大致沿着箭头b的
第二方向与大致沿着箭头a的第一方向相反。如上所述，本公开的温度控制机构10的通道84、86中的每一个可以是直的、曲线的、蛇形的、螺旋形的、正弦形的或任何其他合适的形状。第二方向流动管线86分别与第一方向流动管线84流体连通。在一个实施例中，第二方向流动管线86分别经由传输或流体管线88与第一方向流动管线84流体连通。在示例性实施例中，多个温度控制部分50中的每一个包括第二方向流动管线86。在另一示例性实施例中，如图1c所示，第二方向流动管线86位于相邻的温度控制部分50之间。
136.入口部分80与多个温度控制部分50流体连通。出口部分92与多个温度控制部分50和入口部分80流体连通。入口管线82将入口部分80流体地连接到每个第一方向流动管线84。出口管线90将每个第二方向流动管线86流体地连接到出口部分92。
137.仍参考图1c，现在将讨论通过本公开的温度控制机构10的温度控制流体51的流动路径。温度控制机构10通过入口部80接收温度控制流体51。然后，温度控制流体51行进通过入口管线82。入口管线82将温度控制机构10的入口部分80流体地连接到每个第一方向流动管线84。以这种方式，第一方向流动管线84中的每一个构造成同时从入口管线82接收温度控制流体51，使得多个温度控制部分50并行地向多个单元60提供温度控制。
138.温度控制流体51在大致沿着箭头a的第一方向上从单元第一侧64行进通过每个第一方向流动管线或通道84到单元第二侧66。接下来，温度控制流体51分别从第一方向流动管线84行进到第二方向流动管线86。如上所述，本公开的温度控制机构的通道可以是直的、曲线的、蛇形的、螺旋形的、正弦形的或任何其它合适的形状，并且温度控制流体可以相应地沿着这些通道在大致沿着箭头a的方向上从单元第一侧沿着线性或曲线流动路径行进到单元第二侧。
139.在一个实施例中，温度控制流体51经由传送或流体管线88分别从第一方向流动管线或通道84行进到第二方向流动管线或通道86。接下来，温度控制流体51在大致沿着箭头b的第二方向上从单元第二侧66行进通过每个第二方向流动管线或通道86到单元第一侧64。在一个实施例中，如图1c所示，大致沿着箭头b的第二方向与大致沿着箭头a的第一方向相反。具有第一方向流动管线84和第二方向流动管线86的温度控制机构10允许温度控制流体51在多个单元60中的每一个的整个纵向轴线62上进行两次单独的通过。如上所述，本公开的温度控制机构的通道可以是直的、曲线的、蛇形的、螺旋形的、正弦形的或任何其它合适的形状，并且温度控制流体可以相应地沿着这些通道在大致沿着箭头b的方向上从单元第二侧沿着线性或曲线流动路径行进到单元第一侧。
140.温度控制流体51从第二方向流动管线86行进到出口管线90，然后行进到出口部分92。参考图1c，在一个实施例中，入口部分80和出口部分92各自位于同一侧。
141.参考图2a，在示例性实施例中，用于电气元件12的温度控制机构10包括第一单元14和第一温度控制部分16。在示例性实施例中，第一单元14是电气元件12的一部分。在示例性实施例中，温度控制部分16是温度控制机构10的用于向电气元件12提供热控制的部分。本公开的温度控制部分16可以包括可以是直的、曲线的、蛇形的、螺旋形的、正弦形的或任何其他适当形状的部分。
142.参考图2a，第一单元包括沿第一轴线x1延伸的第一部分20、沿第二轴线y2延伸的第二部分22和沿第三轴线或纵向轴线z3延伸的第三部分24。参考图2a，第一轴线x1垂直于第二轴线y2，第三轴线z3垂直于第一轴线x1，第三轴线z3垂直于第二轴线y2。
143.第一单元的第三部分24沿着第三轴线z3从第一单元第一侧26延伸到第一单元第二侧28。在一个实施例中，第一单元14具有圆柱形形状。可以设想第一单元14可以包括任何形状。例如，对于期望的应用，第一单元14还可以具有矩形、正方形、三角形或任何其他几何形状。
144.参考图2a，在示例性实施例中，第一温度控制部分16围绕第一单元14。如上文所讨论和如本文所使用的，关于温度控制部分16围绕第一单元14的的术语“围绕”是指温度控制部分16沿着电气元件或其它元件的深度、或z轴、或纵向轴线延伸。此外，温度控制部分16沿着电气元件的整个纵向轴线围绕电气元件(例如，第一单元14)的表面积。具有直的、曲线的、蛇形的、螺旋形的、正弦形的或任何其它适当形状的部分的温度控制部分16可分别围绕电气元件(例如单元14)的表面积。以这种方式，本公开的温度控制部分16允许在比传统系统更大的电气元件表面积上进行温度控制，传统系统仅围绕电气元件的一部分流动，例如，仅垂直于其纵向轴线的单元的一部分，例如，如上所述，每个单元单元的横向侧的仅一部分将暴露于冷却剂。
145.仍参考图2a，在示例性实施例中，在第一次通过中，第一温度控制部分沿着第一单元的第三部分的第三轴线或纵向轴线z3在大致沿着箭头a的第一方向上从第一单元第一侧26延伸到第一单元第二侧28。在一个实施例中，第一温度控制部分16具有圆柱形形状。可以设想第一温度控制部分16可以包括任何形状。例如，对于期望的应用，第一温度控制部分16还可以具有矩形、正方形、三角形或任何其他几何形状。
146.参考图3，在本公开的示例性实施方式中，第一温度控制部分16包括第一温度控制部分第一通道或通路32，该第一通道或通路32沿着第一次通过在大致沿着箭头a的第一方向上从第一单元第一侧26延伸到第一单元第二侧28。第一温度控制部分16包括第一侧34和相对的第二侧36。在这种构造中，第一温度控制流体在第一侧34处的第一温度控制部分第一通道32的入口部分38处进入温度控制机构10，沿着第一单元的第三部分的第三轴线z3在大致沿着箭头a的第一方向上行进通过第一温度控制部分第一通道32，并且在第二侧36处的第一温度控制部分第一通道32的出口部分40处离开温度控制机构10。本公开的温度控制部分16的通道或通路32可以是直的、曲线的、蛇形的、螺旋形的、正弦形的或任何其他合适的形状。
147.返回参考图2a，在另一示例性实施例中，在第二次通过中，第一温度控制部分16沿着第一单元14的第三部分24的第三轴线或纵向轴线z3在大致沿着箭头b的第二方向上从第一单元第二侧28延伸到第一单元第一侧26。在一个实施例中，如图2a所示，大致沿着箭头b的第二方向与大致沿着箭头a的第一方向相反。
148.以这种方式，本公开的温度控制机构10在第一单元14上提供额外的流动路径，用于对沿着需要温度均匀性的电气元件或其他元件的深度、或z轴、或纵轴进行进一步温度控制。这允许本公开的温度控制机构10在第一单元14上提供额外的流动路径，以进一步改善整个电气元件上的温度均匀性，并提供对电气元件进行热控制的更多能力。
149.参考图4，在本公开的示例性实施方式中，第一温度控制部分16包括第一温度控制部分第二通道或通路42，该第一通道或通道42沿着第二次通过在大致沿着箭头b的第二方向上从第一单元第二侧28延伸到第一单元第一侧26。本公开的温度控制部分16的通道或通路42可以是直的、曲线的、蛇形的、螺旋形的、正弦形的或任何其他合适的形状。
150.在此构造中，仍参考图4，在第一温度控制流体19在大致沿着箭头a的第一方向上行进通过第一温度控制部分第一通道32之后，例如，流体19可以在大致沿着包括线性和/或曲线部分的箭头a的方向上行进，第一温度控制流体19然后通过在第二侧36处进入第一温度控制部分第二通道42并且然后在大致沿着箭头b的第二方向上行进而在第一单元14上进行第二次通过，例如，流体19可以大致沿着包括线性和/或曲线部分的箭头b的方向从第一单元第二侧28行进到第一单元第一侧26。换句话说，第一温度控制流体19在第一侧34处进入温度控制机构10的入口部分38，在大致沿着箭头a的第一方向上行进通过第一温度控制部分第一通道32到第二侧36，在第二侧36处进入第一温度控制部分第二通道42，然后在与大致沿着箭头a的第一方向相反的大致沿着箭头b的第二方向上行进通过第一温度控制部分第二通道42，并且在第一侧34处离开温度控制机构10的出口部分40。在该实施例中，第一温度控制流体19在经过第一单元14的整个纵向轴线上进行两次单独的通过之后在第一侧34处进入和离开。在一个实施例中，第一温度控制部分第一通道32的入口部分38和第一温度控制部分第二通道42的出口部分40各自位于温度控制机构10的第一侧34处。
151.仍参考图4，在示例性实施例中，温度控制机构10的每个温度控制部分包括第一和第二通道或通路32、42，以允许温度控制流体在电气元件的每个单元的整个纵向轴线上进行两次单独的通过。如上所述，这些通道或通路32、42可以是直的、曲线的、蛇形的、螺旋形的、正弦形的或任何其它合适的形状。
152.参考图2b，在示例性实施例中，用于电气元件112的温度控制机构100还包括第二单元115和第二温度控制部分118。图2b所示的示例性实施例，包括如上文关于图2a所描述的第一单元14和第一温度控制部分16。为了简洁起见，这些类似的元件和使用第一温度控制部分16的类似步骤(图2a)向第一单元14提供热控制将不会全部结合图2b中所示的实施例来讨论。在示例性实施例中，第一单元14和第二单元115构造电气元件112的一部分。在示例性实施例中，第一温度控制部分16和第二温度控制部分118形成温度控制机构100，用于向电气元件112提供热控制。
153.参考图2b，在示例性实施例中，第二单元115包括沿着第四轴线x4延伸的第四部分120、沿着第五轴线y5延伸的第五部分122和沿着第六轴线或纵向轴线z6延伸的第六部分124。参考图2b，第四轴线x4垂直于第五轴线y5，第六轴线z6垂直于第四轴线x4，第六轴线z6垂直于第五轴线y5。
154.第二单元115的第六部分124沿着第六轴线z6从第二单元第一侧126延伸到第二单元第二侧128。在一个实施例中，第二单元115具有圆柱形形状。设想第二单元115可以包括任何形状。例如，对于期望的应用，第二单元115还可以具有矩形、正方形、三角形或任何其他几何形状。
155.参考图2b，在示例性实施例中，第二温度控制部分118围绕第二单元115。仍参考图2b，第二温度控制部分118在第三次通过中沿着第二单元115的第六部分124的第六轴线或纵向轴线z6在大致沿着箭头c的第三方向上从第二单元第一侧126延伸到第二单元第二侧128。具有直的、曲线的、蛇形的、螺旋形的、正弦形的或任何其它适当形状的部分的温度控制部分118可分别围绕电气元件(例如单元115)的表面积。
156.参考图3，在本公开的示例性实施方式中，第二温度控制部分118包括第二温度控制部分第一通道或通路132，该第二通道或通路132沿着第三次通过在大致沿着箭头c的第
三方向上从第二单元第一侧126延伸到第二单元第二侧128。第二温度控制部分118包括第一侧134和相对的第二侧136。在这种构造中，第二温度控制流体119在第一侧134处的第二温度控制部分第一通道132的入口部分138处进入温度控制机构100，沿着第二单元115的第六部分124的第六轴线z6在大致沿着箭头c的第三方向上行进通过第二温度控制部分第一通道132，并且在第二侧136处的第二温度控制部分第一通道132的出口部分140处离开温度控制机构100。本公开的温度控制部分118的通道或通路132可以是直的、曲线的、蛇形的、螺旋形的、正弦形的或任何其他合适的形状。
157.参考图2b，在另一示例性实施例中，在第四次通过中，第二温度控制部分118沿着第二单元115的第六部分124的第六轴线z6在大致沿着箭头d的第四方向上从第二单元第二侧128延伸到第二单元第一侧126。在一个实施例中，如图2b所示，大致沿着箭头d的第四方向与大致沿着箭头c的第三方向相反。以这种方式，如上文所述，本公开的温度控制机构100在第二单元115上方提供额外的流动路径，用于沿着电气元件或需要温度均匀性的其它元件的深度、或z轴、或纵轴进一步温度控制。
158.参考图4，在本公开的示例性实施方式中，第二温度控制部分118包括第二温度控制部分第二通道或通路142，该第二通道或通路142沿第四次通过在大致沿着箭头d的第四方向上从第二单元第二侧128延伸到第二单元第一侧126。本公开的温度控制部分118的通道或通路142可以是直的、曲线的、蛇形的、螺旋形的、正弦形的或任何其他合适的形状。
159.在此构造中，仍参考图4，在第二温度控制流体119在大致沿着箭头c的第三方向上行进通过第二温度控制部分第一通道132之后，例如，流体119可以在大致沿着包括线性和/或曲线部分的箭头c的方向上行进，然后第二温度控制流体119通过在第二侧136处进入第二温度控制部分第二通道142并且然后在大致沿着箭头d的第四方向上行进而在第二单元115上进行第四次通过，例如，流体19可以大致沿着包括线性和/或曲线部分的箭头d的方向从第二单元第二侧128行进到第二单元第一侧126。换句话说，第二温度控制流体119在第一侧134处进入温度控制机构100的入口部分138，在大致沿着箭头c的第三方向上行进通过第二温度控制部分第一通道132到第二侧136，在第二侧136处进入第二温度控制部分第二通道142，然后在与大致沿着箭头c的第三方向相反的大致沿着箭头d的第四方向上行进通过第二温度控制部分第二通道142，并且在第一侧134处离开温度控制机构100的出口部分140。在该实施例中，第二温度控制流体119在第二单元115的整个纵向轴线上进行两次单独的通过之后在第一侧134处进入和离开。在一个实施例中，第二温度控制部分第一通道132的入口部分138和第二温度控制部分第二通道142的出口部分140各自位于温度控制机构100的第一侧134。
160.参考图2a和2b，在一个示例性实施例中，第一轴线x1和第四轴线x4限定水平轴线，第二轴线y2和第五轴线y5限定竖直轴线，并且第三轴线z3和第六轴线z6限定深度轴线或纵向轴线。换句话说，本公开的温度控制机构10、100有利地提供沿着需要温度均匀性的电气元件12、112或其他元件的深度、或z轴或纵轴的温度控制。具有直线、曲线、蛇形、螺旋形、正弦形或任何其它适当形状的部分的温度控制机构10、100的温度控制部分可以提供沿着电气元件12、112的深度、或z轴或纵向轴线的温度控制。本公开的温度控制机构10、100允许对电气元件12、112的比传统系统更大的电气元件表面积上进行温度控制，传统系统仅围绕电气元件的一部分流动，例如仅垂直于其纵向轴线的单元的一部分，例如，如上所述，每个单
元单元的横向侧的仅一部分将暴露于冷却剂。。以这种方式，本公开的温度控制机构10、100在整个电气元件12、112上提供了改进的温度均匀性以及对电气元件12、112进行热控制的更多能力。
161.本公开的温度控制机构提供如上所述的多个温度控制选项。在一个示例性实施例中，温度控制机构10、100(图1a-4)接收冷却流体以向元件提供冷却机构。在本实施方式中，温度控制机构100的温度控制部16，50，118通过温度控制部16，50，118接收冷却流体。
162.在另一示例性实施例中，温度控制机构100(图1a-4)接收加热流体以向元件提供加热机构。在该实施例中，温度控制机构100的温度控制部分16，50，118通过温度控制部分16，50，118接收加热流体。
163.本公开的温度控制机构10、100可用于控制各种电气元件的温度。例如，在一个实施例中，本公开的温度控制机构10、100可用于控制单元组或模块的温度。在其他实施例中，本公开的温度控制机构10、100可用于控制其他元件的温度，例如，由单元和超级电容器组成的组或模块。在其他实施例中，本公开的温度控制机构10、100可用于控制其他元件的温度，例如，由至少一个单元组和至少一个超级电容器组构成的组或模块，或任何其他电气元件构造。本公开的任何温度控制机构与包括多个模块的单元组兼容。每个模块可以由多个块部(bricks)组成。每个块部可以由多个单元组成。单元可以是单元或超级电容器单元。块部可以完全由单元或超级电容器单元组成。块部内的单元可以全部并联，或全部串联，和/或以混合构造，例如并联/串联。并联、串联或混合可包括电气或液压构造。模块可以具有所有块部并联，或所有块部串联，和/或混合构造，例如并联/串联。单元组可以具有所有模块并联，或所有模块串联，和/或混合构造，例如并联/串联。单元单元和超级电容器单元可以在一个块部内，或者从块部到块部，或者从模块到模块具有不同的尺寸。块部可以有一个或多个单元。块部可以包括一个或多个行或单元(n＝1或m＝1，图21)。块部可以包括电气接地能力。
164.参考图6，在示例性实施例中，用于电气元件212的温度控制机构200包括第一行单元202、第二行单元204、第一列单元206、第二列单元208和多个温度控制部分216。图6所示的实施例包括温度控制机构200和温度控制部分216，其功能类似于上文关于图1a-1c详细描述的温度控制机构和温度控制部分。
165.在示例性实施例中，第一行单元202、第二行单元204、第一列单元206和第二列单元208形成电气元件212的一部分。在示例性实施例中，温度控制部分216形成用于向电气元件212提供热控制的温度控制机构200。
166.仍参考图6，在示例性实施例中，第一行单元202至少包括第一单元214和第二单元215。在其他实施例中，任何数量的单元可包含在第一行单元202中。例如，第一行单元202还可以包括第三单元211、第四单元217、第五单元218和第六单元219。可以设想，任何数量的单元可以包含在第一行单元202内。进一步设想，电气元件212可以包括任意数量的行。
167.在一个实施例中，第一单元214对应于如图2a和2b所述的第一单元14。在一个实施例中，第二单元组215对应于如图2b所述的第二单元115。
168.如关于图2a所述的，第一单元14、214包括沿第一轴线x1延伸的第一部分20、沿第二轴线y2延伸的第二部分22和沿第三轴线z3延伸的第三部分24。参考图2a，第一轴线x1垂直于第二轴线y2，第三轴线z3垂直于第一轴线x1，第三轴线z3垂直于第二轴线y2。
169.仍参考图6，在示例性实施例中，第二行单元204包括第二行第一单元或第三单元250以及第二行第二单元或第四单元252。在其他实施例中，任何数量的单元可包含在第二行单元204中。例如，第二行单元204还可以包括第三单元253、第四单元254、第五单元255和第六单元256。可以设想任何数量的单元可以包含在第二行单元204内。
170.仍参考图6，在示例性实施例中，第一列单元206的包括第一行202的第一单元214和第二行第一单元或第二行204的第三单元250。在其他实施例中，任何数量的单元可包含在第一列单元206中。例如，第一列单元206还可以包括第三单元260。可以设想，任何数量的单元可以包含在第一列单元206内。
171.仍参考图6，在示例性实施例中，第二列单元208的包括第一行202的第二单元215和第二行第二单元或第二行204的第四单元252。在其他实施例中，任何数量的单元可以包含在第二列单元208中。例如，第二列单元208还可以包括第三单元270。可以设想任何数量的单元可以包含在第二列单元208内。
172.参考图6，在示例性实施例中，温度控制机构200的温度控制部分216向电气元件212提供热控制。在一个实施例中，温度控制部分216对应于如以上参照图1a-1c描述的温度控制部分50。在一个实施例中，温度控制部分216对应于如上文关于图2a描述的温度控制部分。在一个实施例中，温度控制部分216对应于如上关于图2b该的温度控制部分16、118。
173.参考图6，在示例性实施例中，温度控制部分216设置在第一行单元202和第二行单元204之间，并且温度控制部分216设置在第一列单元206和第二列单元208之间。
174.此外，温度控制部分216沿着电气元件的深度或z轴向每个单元提供温度控制，如上文如图1a-4的温度控制部分。参考图2a，例如，如上所述，在第一次通过中，温度控制部分16、216沿着第一单元14、214的第三部分24的第三轴线z3在大致沿着箭头a的第一方向上从第一单元第一侧26延伸到第一单元第二侧28。仍参考图2a，在第二次通过中，温度控制部分16、216也可以沿着第一单元14、214的第三部分24的第三轴线z3在大致沿着箭头b的第二方向上从第一单元第二侧28延伸到第一单元第一侧26。在一个实施例中，如图2a所示，大致沿着箭头b的第二方向与大致沿着箭头a的第一方向相反。如上文关于图2a和2b更详细地描述的，本公开的温度控制部分216能够通过单次通过或两次(double)通过为图6中所示的每个单元提供沿深度或z轴的温度控制。
175.参考图6，温度控制部216围绕第一单元214，温度控制部216围绕第二单元215，温度控制部216围绕第三单元250，温度控制部216围绕第四单元252。温度控制机构200的温度控制部分216围绕构造用于特定应用的电气元件212的每个单元。
176.如上所述并且如本文所使用的，关于温度控制部分16，50，216围绕单元的术语“围绕”是指温度控制部分16，50，216沿着电气元件或其它元件的深度或z轴或纵向轴线延伸。此外，温度控制部分16，50，216沿着电气元件的整个纵向轴线围绕电气元件(例如，单元)的表面积。以这种方式，本公开的温度控制部分16，50，216允许对电气元件的在比传统系统更大的电气元件表面积上进行温度控制，传统系统仅围绕电气元件的一部分流动，例如，仅垂直于其纵向轴线的单元的一部分，例如，如上所述，每个单元单元的横向侧的仅一部分将暴露于冷却剂。
177.以这种方式围绕电气元件的温度控制部分16，50，216的另一优点是温度控制部分16，50，216为电气元件提供稳定性、刚性和保护。例如，在高冲击事件或碰撞的情况下，本公
开的温度控制部分16，50，216为电气元件或其他元件提供保护。
178.参考图6，在示例性实施例中，每个温度控制部分216包括第一和第二通道32，42(图4)允许温度控制流体在电气元件的每个单元的整个纵向轴线上进行两次单独的通过。
179.图7-9示出了本公开的温度控制机构的示例性实施例。参考图7-9，温度控制机构300包括多个温度控制部分302。如图7-9所示，温度控制部分302形成单个的整体结构，即单一的整体温度控制机构300。如上所述并且如本文所使用的，关于温度控制部分302形成单个整体结构，即单个整体温度控制机构300的术语“整体”是指每个温度控制部分302包含在温度控制机构300的单个壳体或外壳内。换句话说，每个温度控制部分302包含在单个整体温度控制机构300内，并且每个温度控制部分302位于相对于整体温度控制机构300的外壳固定的位置。以这种方式，在其中具有整体温度控制部分302的温度控制机构300可与两个单独的元件区别开来，即，具有在其中包含第一部分的第一壳体的第一元件和具有在其中包含第二部分的单独的第二壳体的单独的第二元件。温度控制机构300的每个温度控制部分302能够接收电气元件或其他元件的单独部分，例如单元的单独单元。
180.此外，温度控制机构300的每个温度控制部分302有利地为电气元件或其他元件(例如，单元的每个单独单元)的每个单独部分提供沿着深度、或z轴或纵向轴线的温度控制。此外，通过本公开的温度控制机构300的温度控制部分302的用于温度控制流体的流动结构与温度控制机构300的其他温度控制部分的流动结构是单独且分离的。换句话说，用于每个温度控制部分302的每个流动结构与温度控制机构300的其他温度控制部分的流动结构是单独且分离的。参考图1a-4和6，在示例性实施例中，用于每个温度控制部分302的该分离流动结构允许本公开的温度控制机构的每个温度控制部分同时接收温度控制流体。
181.现在参考图25，描述了根据可利用本公开的温度控制机构的示例性实施例的示例性运载器600。本公开的温度控制机构和使用温度控制机构的方法可以在飞行器、直升机、汽车、船、潜艇、火车、无人航空运载器器或无人机和/或具有需要温度控制的电气元件的任何其他合适的运载器上实现。本领域普通技术人员将理解，本公开的温度控制机构和使用温度控制机构的方法可以在不脱离本公开的范围的情况下在需要温度控制的其他运载器或结构上实现。参考图24，在示例性实施例中，本公开的温度控制机构300与汽车700的电气元件一起使用。
182.参考图5，在示例性实施例中，本公开的温度控制机构800的温度控制部分802可包括热传递和冲击吸收材料或翅片804。在一个实施例中，热传递和冲击吸收材料或翅片804可添加在温度控制部分的通道32，42，132，142内(图3和4)。参考图10，在示例性实施例中，热传递和冲击吸收材料或翅片804在温度控制部分802内延伸。在一个实施例中，翅片804可以具有从温度控制机构800的一部分到另一部分的可变翅片密度。可以设想翅片804可包括直翅片、沿着温度控制部分802的纵向轴线延伸的波浪形翅片、偏移带状翅片、或热传递和冲击吸收材料或翅片的任何其他构造。本公开的翅片804可以是直的、曲线的、螺旋形的、环形的、蛇形的、螺旋形的、正弦形的或任何其他适合的形状以辅助热传递处理。
183.本公开的温度控制机构可以包括任何数量的形状以对应于电气元件的单元的任何形状并且与电气元件的单元的任何形状兼容。
184.参考图7-8和12，在示例性实施例中，温度控制机构300的每个温度控制部分302具有圆柱形形状以对应并围绕具有圆柱形形状的单元。可以想到，温度控制机构300的每个温
度控制部分302可以包括任何其他形状。例如，参考图11，在其它示例性实施例中，温度控制机构400的每个温度控制部分402具有正方形形状。在另一实施例中，参考图13，温度控制机构420的每个温度控制部422具有矩形形状。在其它实施例中，对于期望的应用，本公开的温度控制机构的每个温度控制部分可以具有正方形、三角形、二次形、椭圆形或任何其它几何形状。
185.参考图22，在另一示例性实施例中，用于电气元件612的温度控制机构620包括多个温度控制部分622。图22所示的实施例包括温度控制机构620和温度控制部分622，其功能类似于上面关于图1a-1c详细描述的温度控制机构和温度控制部分。为了简洁起见，这些类似元件和使用温度控制机构620的类似步骤将不会全部结合图22中所示的实施例进行讨论。
186.参考图22，电气元件612包括单元组，该单元组包括第一组单元614和第二组单元616。温度控制机构620包括第一侧624和与第一侧624相对的第二侧626。
187.温度控制机构620的第一侧624包括第一侧第一部分630和第一侧第二部分632，第一侧第一部分630被构造为接收第一组单元614的正极640，第一侧第二部分632被构造为接收第二组单元616的负极646。温度控制机构620的第二侧626包括第二侧第一部分634和第二侧第二部分636，第二侧第一部分634被构造为接收第一组单元614的负极642，第二侧第二部分636被构造为接收第二组单元616的正极644。以这种方式，本公开的温度控制机构620允许接收具有如图22所示的相反取向的电气元件612。
188.参考图22，在示例性实施例中，温度控制流体619在第一侧第一部分630处在大致沿着箭头a的第一方向上从第一侧第一部分630行进通过温度控制部分622到第二侧第一部分634。参考图22，在示例性实施例中，温度控制流体619在第一侧第二部分632处在大致沿着沿着箭头b的第二方向上从第二侧第二部分636行进到第一侧第二部分632。
189.参考图16-19，在另一示例性实施例中，用于电气元件712的温度控制机构710包括多个温度控制部分722。图16所示的实施例包括温度控制机构710和温度控制部分722，其功能类似于以上参照图1a-1c详细描述的温度控制机构和温度控制部分。为了简洁起见，这些类似元件和使用温度控制机构710的类似步骤将不会全部结合图16-19中所示的实施例进行讨论。
190.参考图16-19，电气元件712包括单元组，该单元组包括多个单元724、集电板726、电绝缘体728和接合部730。集电板726和电绝缘体728的取向如图16-18所示。参考图19，多个接合部730将集电板726连接到单元724的每个单元尖端732。
191.参考图21，在另一示例性实施例中，用于电气元件的温度控制机构750包括由串联构造、并联构造和/或并联/串联混合构造的单元组成的单元组的模块。图21所示的实施例包括温度控制机构750，该温度控制机构750的功能类似于上面参照图1a-1c详细描述的温度控制机构。为了简洁起见，这些类似元件和使用温度控制机构750的类似步骤将不会全部结合图21中所示的实施例进行讨论。
192.参考图21，电气元件包括串联组织的模块n和并联组织的模块m。模块以液压方式连接，例如，冷却剂管线，和/或以这种混合构造电连接。每个模块可以由如本文该的温度控制机构750围绕。在示例性实施例中，模块可以全部串联，或者全部并联。在示例性实施例中，模块可以是串联构造、并联构造和/或并联/串联混合构造。
193.参考图22，在另一示例性实施例中，温度控制机构650包括围绕温度控制机构650和多个单元654的碰撞结构652。碰撞结构652为温度控制机构650和多个单元654提供稳定性、刚性和保护。例如，本公开的碰撞结构652在高冲击事件或碰撞的事件中向电气元件或其他元件提供保护。
194.在示例性实施例中，围绕度控制机构650和多个单元654的碰撞结构652包括蜂窝结构、格子结构、整块结构、金属泡沫或其他适当的结构，以向温度控制机构650和多个单元654提供稳定性、刚性和保护。
195.图14和15示出了本公开的横流温度控制构造。参考图14，示出了用于电气元件762的温度控制机构760，该电气元件762具有第一列单元764和第二列单元770，第一列单元764包括第一单元766和第二单元768，第二列单元770包括与第一单元766和第二单元768交错布置的第三单元772。
196.温度控制机构760与电气元件762连通。横流温度控制结构包括使温度控制流体774沿着第一单元766和第二单元768之间的流动路径776流过温度控制机构760的一部分。温度控制机构760在第一单元766和第三单元772之间的第一方向782上引导温度控制流体774的流动路径776的第一部分778，并且在第二单元768和第三单元772之间的第二方向784上引导温度控制流体774的流动路径776的第二部分780。以这种方式，如图14和15所示，温度控制机构760在电气元件762的每个单元上方和周围提供横流。在示例性实施例中，本公开的横流温度控制构造可以是单通道(single pass)或双通道，或使用单元之间的挡板来创建每个流体通道或通路的其他多通道(multi-pass)构造。多通道构造可以从上到下使用水平挡板来创建流体通道或通路的层。在示例性实施例中，具有使用水平挡板的横流构造的块部包括从顶层到底层水平流动的冷却剂，例如，从一层级联(cascading)到另一层。单通道或多通道造可以包括垂直挡板，例如纵向流动方向。
197.在一个示例性实施例中，使用精密铸造、高级机加工或其他传统制造机器或方法构造本公开的温度控制机构300。在一个示例性实施例中，使用增材制造机器或方法构造本公开的温度控制机构300。如下面详细描述的，温度控制机构300的构造的示例性实施例涉及使用增材制造机器或方法。如本文所使用的，术语“增材制造”或“增材制造技术或处理”通常指制造处理，其中连续的材料层彼此提供以逐层地“构建”三维元件。连续层通常熔合在一起以形成可具有各种整体子元件的整体元件。
198.虽然本文描述的增材制造技术使得能够通过通常在竖直方向上逐点、逐层地构建对象来制造复杂对象，但是其他制造方法是可能的并且在本主题的范围内。例如，虽然本文的讨论涉及材料的添加以构造连续层，但是本领域技术人员将理解，本文公开的方法和结构可以用任何增材制造技术或制造技术来实施。例如，本发明的实施例可以使用层加层处理、减层处理或混合处理。
199.根据本公开的合适的增材制造技术包括，例如，熔融沉积建模(fdm)、选择性激光烧结(sls)、3d打印(例如通过喷墨和激光)、立体平版印刷(sla)、直接选择性激光烧结(dsls)、电子束烧结(ebs)、电子束熔化(ebm)，激光工程净成形(lens)、激光净成形制造(lnsm)、直接金属沉积(dmd)、数字光处理(dlp)、直接选择性激光熔化(dslm)、选择性激光熔化(slm)、直接金属激光熔化(dmlm)和其它已知处理。
200.除了使用直接金属激光烧结(dmls)或直接金属激光熔化(dmlm)处理(其中能量源
用于选择性地烧结或熔化粉末层的部分)之外，应当理解，根据替代实施例，增材制造处理可以是“粘合剂喷射”处理。在这方面，粘合剂喷射包括以与上述类似的方式连续沉积增材粉末层。然而，粘合剂喷射不是使用能量源来产生能量束以选择性地熔化或熔融增材粉末，而是涉及选择性地将液体粘合剂沉积到每层粉末上。液体粘合剂可以是例如可光固化聚合物或另一种液体粘合剂。其他合适的增材制造方法和变体旨在在本主题的范围内。
201.本文描述的增材制造处理可用于使用任何合适的材料构造本公开的温度控制机构。例如，该材料可以是塑料、金属、混凝土、陶瓷、聚合物、环氧树脂、光聚合物树脂，或可以是固体、液体、粉末、片材、线材或任何其他合适形式的任何其他合适的材料。更具体地，根据本主题的示例性实施例，本文描述的增材元件可以部分地、全部地或以包括但不限于纯金属、镍合金、铬合金、钛、钛合金、镁、镁合金、铝、铝合金、铁、铁合金、不锈钢以及镍或钴基超级合金(例如，可从special metals corporation获得的名称为的那些)的材料的某种组合形成。这些材料是适合于在本文描述的增材制造处理中使用的材料的示例，并且通常可以称为“增材材料”。
202.此外，本领域技术人员将认识到，可以使用各种用于粘合那些材料的材料和方法，并且这些材料和方法被设想为在本公开的范围内。如本文所使用的，参考“熔融”可指用于产生上述材料中的任何材料的粘合层的任何合适的处理。例如，如果物体由聚合物制成，则熔融可指在聚合物材料之间产生热固性结合。如果物体是环氧树脂，则可通过交联处理形成粘结。如果材料是陶瓷，则可以通过烧结处理形成粘结。如果材料是粉末金属，则可通过熔化或烧结处理构造粘结。本领域技术人员将认识到，通过增材制造将材料熔融成元件的其他方法是可能的，并且本公开的主题可以利用这些方法来实施。
203.此外，这里公开的增材制造处理允许由多种材料构造单个的整体温度控制机构300。因此，这里描述的组分可以由上述材料的任何合适的混合物形成。例如，元件可以包括使用不同的材料、处理和/或在不同的增材制造机器上形成的多层、段或部分。以这种方式，可以构造具有不同材料和材料特性以满足任何特定应用的需求的元件。另外，虽然本文描述的元件可以完全通过增材制造处理构造，但是应当理解，在替代实施例中，这些元件的全部或一部分可以通过铸造、机加工和/或任何其他合适的制造处理形成。实际上，可以使用材料和制造方法的任何合适的组合来形成这些元件。
204.现在将描述示例性增材制造处理。增材制造处理使用本公开的温度控制机构的三维(3d)信息(例如三维计算机模型)制造元件。因此，可以在制造之前定义元件的三维设计模型。在这方面，可以扫描元件的模型或原型以确定元件的三维信息。作为另一示例，可以使用合适的计算机辅助设计(cad)程序来构造本公开的温度控制机构的模型，以定义元件的三维设计模型。
205.设计模型可以包括包括元件的外表面和内表面的本公开的温度控制机构的整个构造的3d数值坐标。例如，设计模型可以限定主体、表面和/或内部通道，例如开口、支撑结构等。在一个示例性实施例中，三维设计模型例如沿着元件的中心(例如，竖直)轴线或任何其他合适的轴线被转换为多个切片或段。每个切片可针对该切片的预定高度限定该元件的薄横截面。多个连续的横截面切片一起构造3d元件。然后，元件逐片或逐层“构建”，直到完成。
206.以这种方式，可以使用增材处理制造本文描述的本公开的温度控制机制，或者更
具体地，例如通过使用激光能量或热将塑料熔融或聚合，或者通过烧结或熔化金属粉末，连续形成每一层。例如，特定类型的增材制造处理可使用能量束，例如电子束或电磁辐射，例如激光束，以烧结或熔化粉末材料。可以使用任何合适的激光和激光参数，包括关于功率、激光束斑尺寸和扫描速度的考虑。构建材料可以由任何合适的粉末或材料形成，该粉末或材料被选择用于增强强度、耐久性和使用寿命，特别是在高温下。
207.虽然厚度可以基于任何数量的参数来选择并且可以是根据替代实施例的任何合适的尺寸，但是每个连续层可以是例如在大约10μm和200μm之间。因此，利用上述增材形成方法，本文该的元件可具有与在增材形成处理期间使用的相关粉末层的一个厚度(例如，10μm)一样薄的截面。
208.另外，利用增材处理、本公开的温度控制机构的表面抛光(surface finish)和特征可以根据应用的需要而变化。例如，可通过在增材处理期间，特别是在对应于零件表面的横截面层的外围中，选择适当的激光扫描参数(例如，激光功率、扫描速度、激光焦斑尺寸等)来调节(例如，使表面更光滑或更粗糙)表面抛光。例如，可以通过增加激光扫描速度或减小形成的熔池的尺寸来实现更粗糙的抛光，并且可以通过减小激光扫描速度或增大形成的熔池的尺寸来实现更平滑的抛光。还可以改变扫描图案和/或激光功率以改变所选区域中的表面抛光。
209.在完成本公开的温度控制机构的制造之后，可以将各种后处理过程应用到元件。例如，后处理过程可以包括通过例如吹气或抽真空去除过量粉末。其它后处理过程可以包括应力消除处理。另外，可以使用热后处理、机械后处理和/或化学后处理过程来完成零件以实现期望的强度、表面抛光和其他元件特性或特征。
210.虽然本公开不限于使用增材制造来形成本公开的温度控制机构，但是增材制造提供了多种制造优点，包括制造的容易性、降低的成本、更高的精度等。
211.此外，上述增材制造方法使得本文所述的温度控制机构的更复杂和复杂的形状和轮廓能够以非常高的精度水平形成。例如，这样的元件可以包括薄的增材制造层、横截面特征和元件轮廓。另外，增材制造处理使得能够制造具有不同材料的单个整体温度控制机构，使得元件的不同部分可以表现出不同的性能特性。制造过程的连续的、可添加的性质使得能够构造这些新颖的特征。结果，使用这里描述的方法形成的本公开的温度控制机构可以表现出改进的性能和可靠性。
212.现在参考图23，示出了根据本公开的示例性方面的用于操作用于电气元件的温度控制机构的方法500。示例性方法500可用于操作具有上文参照图1至6描述的温度控制部分的温度控制机构之一。
213.对于图23的示例性方面，方法500通常包括在(502)处提供围绕第一单元的第一温度控制部分，第一单元限定如上文参照图1至6详细描述的纵向轴线。
214.方法500进一步包括(504)使第一温度控制流体在第一次通过中沿着第一单元的纵向轴线在第二方向上从第一单元第一侧流过第一温度控制部分到第一单元第二侧。
215.对于所描绘的示例性方面，方法500进一步包括在(506)处使第一温度控制流体在第二次通过中沿着第一单元的纵向轴线在第二方向上从第一单元第二侧流过第一温度控制部分到第一单元第一侧，其中第二方向与第一方向相反。
216.对于本公开的示例性方面，方法500还可包括提供围绕第二单元的第二温度控制
部分，第二单元限定第二纵向轴线；使第二温度控制流体在第三次通过中沿第二单元的第二纵向轴线在第三方向上从第二单元第一侧流过第二温度控制部分到第二单元第二侧；以及使该第二温度控制流体在第四次通过中沿着该第二单元的该第二纵向轴线在第四方向上从该第二单元第二侧流动通过该第二温度控制部分到第二单元第一侧，该第四方向与该第三方向相反。
217.对于本公开的示例性方面，方法500可包括使第一温度控制流体沿着第一单元的纵向轴线在第一方向上从第一单元第一侧流动到第一单元第二侧第一次通过第一温度控制部分与使第二温度控制流体沿着第二单元的第二纵向轴线在第三方向上从第二单元第一侧流动到第二单元第二侧第三次通过第二温度控制部分同时发生。.
218.对于本公开的示例性方面，方法500可包括使第一温度控制流体沿着第一单元的纵向轴线在第二方向上从第一单元第二侧流动到第一单元第一侧第二次通过第一温度控制部分，与使第二温度控制流体沿着第二单元的第二纵向轴线在第四方向上从第二单元第二侧流动到第二单元第一侧第四次通过第二温度控制部分同时发生。
219.对于本公开的示例性方面，方法500可包括：使第一温度控制流体沿着第一单元的纵向轴线在第一方向上从第一单元第一侧流动到第一单元第二侧第一次通过第一温度控制部分包括使第一温度控制流体流过第一温度控制部分第一通道；以及使第一温度控制流体沿着第一单元的纵向轴线在第二方向上从第一单元第二侧流动到第一单元第一侧第二次通过第一温度控制部分包括使第一温度控制流体流过第一温度控制部分第二通道。
220.对于本公开的示例性方面，方法500可包括使第二温度控制流体沿着第二单元的第二纵向轴线在第三方向上从第二单元第一侧流动到第二单元第二侧第三次通过第二温度控制部分包括使第二温度控制流体流过第二温度控制部分第一通道；并且其中使第二温度控制流体沿着第二单元的第二纵向轴线在第四方向上从第二单元第二侧流动到第二单元第一侧第四次通过第二温度控制部分包括使第二温度控制流体流过第二温度控制部分第二通道。
221.本公开的温度控制机构有利地被构造为在电气元件的多个单元中的每一个单元之间提供基本均匀的温度分布。本公开的温度控制机构的温度控制部分和/或通道可以是直的、曲线的、蛇形的、螺旋形的、正弦形的或任何其他合适的形状。传统系统和传统流动路径在系统上具有大的单元间温度变化，其中入口处的部分具有来自入口下游部分的大温度梯度。
222.本公开的温度控制机构还被构造成在分别行进通过温度控制机构的温度控制部分时基本上保持温度控制流体的均匀且降低的压力损失，例如，最小化压力损失。本发明的温度控制机构通过消除随着温度控制流体行进通过温度控制机构而产生的大的压降，能够通过温度控制机构使用更高流速的温度控制流体。通过在流体系统中提供低压降，本公开的温度控制机构使得所需的泵送能量更少。
223.本公开的温度控制机构的该多个温度控制部分被构造为同时接收温度控制流体，使得该多个温度控制部分并行地向所有该多个单元提供温度控制。以这种方式，本公开的温度控制机构被构造为在电气元件的多个单元中的每一个单元之间提供基本均匀的温度分布和压力损失，并且被构造为在分别行进通过温度控制机构的温度控制部分的同时基本保持温度控制流体的均匀且降低的压力损失。因此，本公开的温度控制机构中的温度分布
和压力损失显著小于具有串联冷却的传统系统，例如，在每隔一排单元之间的蛇形路径中行进的冷却流体，并且仅行进通过每个单元的横向侧的一部分。
224.本公开的温度控制机构为工作温度控制流体提供更短的流动路径，从而导致更好的热控制、更有效的冷却或加热、整个单元组的更均匀的单元温度、利用低压损失能力降低单元中的热梯度以及流体系统中的更低的压降。这导致更长的单元寿命，并且充电/放电速率也得到改善。
225.本公开的温度控制机构有利地提供沿着需要温度均匀性的电气元件或其他元件的深度、或z轴、或纵向轴线的温度控制。电气元件或单元的纵向轴线可以延伸穿过具有直的、曲线的和/或任何其他适当形状的元件的单元。本公开的温度控制机构在比传统系统更大的电气元件表面积上进行温度控制，传统系统仅围绕电气元件的一部分流动，例如，仅垂直于其纵向轴线的单元的一部分，例如，如上所述，每个单元单元的横向侧的仅一部分将暴露于冷却剂。以这种方式，本公开的温度控制机构在整个电气元件上提供了改进的温度均匀性和更多的热控制电气元件的能力。此外，本公开的温度控制机构提供沿着电气元件的每个元件(例如，每个单元)的深度、或z轴或纵向轴线的温度控制以围绕电气元件的单个流动路径或通道。本公开的温度控制机构的流动路径或通道可以是直的、曲线的、蛇形的、螺旋形的、正弦形的或任何其他合适的形状。
226.本公开的温度控制机构提供了多个温度控制选项。在一个示例性实施例中，本公开的温度控制机构接收冷却流体以向元件提供冷却机构。在该实施例中，温度控制机构的温度控制部分通过其通道接收冷却流体。在另一示例性实施例中，本公开的温度控制机构接收加热流体以向元件提供加热机构。在该实施例中，温度控制机构的温度控制部分通过其通道接收加热流体。
227.本公开的温度控制机构还以本文所述的方式围绕电气元件，使得温度控制机构的温度控制部分为电气元件提供稳定性、刚性和保护。例如，本公开的温度控制机构的温度控制部分在高冲击事件或碰撞的事件中向电气元件或其他元件提供保护。
228.该书面描述使用实例来公开本发明，包括最佳模式，并且还使得本领域技术人员能够实践本发明，包括制造和使用任何装置或系统以及执行任何结合的方法。本发明的可申请专利的范围由权利要求书限定，并且可以包括本领域技术人员想到的其他示例。如果这些其它示例包括与权利要求书的文字语言不存在差异的结构元件，或者如果它们包括与权利要求书的文字语言不存在实质性差异的等效结构元件，则这些其它示例旨在在权利要求书的范围内。
229.虽然本公开已被描述为具有示例性设计，但本公开可在本公开的精神和范围内进一步修改。因此，本技术旨在涵盖本公开使用其一般原理的任何变化、使用或改编。此外，本技术旨在涵盖本公开属于本公开所属的本领域中的已知实践或常规实践且落入所附权利要求书的限度内的偏离。