DE102009037775A1 - Kinetic energy storing unit for on-board power supply system in motor vehicle, has energy storage part connected to metal sheet of motor vehicle body through elastic thermal bridge to dissipate thermal energy - Google Patents

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Abstract

The storing unit has a control circuit (4) controlling an energy storage part (2) where the energy storage part is operated as a generator to deliver electric power and a motor to store an electric power. The energy storage is connected to a metal sheet (12) of a motor vehicle body through an elastic thermal bridge (6, 10) to dissipate thermal energy. The thermal bridge supports the energy storage for receiving an impact sound, where the energy storage is arranged in bottom region of a motor vehicle. The thermal bridge is made up of metal mesh, metal non-woven, metal foam, fibrous fiber, or synthetic mesh work.

Description

Der Gegenstand betrifft einen kinetischen Kraftfahrzeugbordnetzenergiespeicher mit einer Steuerschaltung zum Ansteuern des Kraftfahrzeugbordnetzenergiespeichers derart, dass zur Abgabe von elektrischer Energie der Kraftfahrzeugbordnetzenergiespeicher generatorisch betreibbar ist, und dass zur Speicherung von elektrischer Energie der Kraftfahrzeugbordnetzenergiespeicher motorisch betreibbar ist.Of the Subject matter relates to a motor vehicle kinetic energy store with a control circuit for driving the motor vehicle network power storage such that for the delivery of electrical energy of the vehicle on-board network energy storage is generator-operable, and that for storing electrical Power of the vehicle onboard power storage engine operated is.

Kinetische Kraftfahrzeugbordnetzenergiespeicher sind beispielsweise aus der DE 10 2004 053 155 A1 bekannt. Der dort beschriebene Energiespeicher weist einen Schwungmassenenergiespeicher auf. Dieser Schwungmassenenergiespeicher dient zur Aufnahme von zurückgewonnener Energie, beispielsweise Bremsenergie, die beispielsweise mittels Bremsenergie-Rekuperation gewonnen wurde. Mittels des Energiespeichers kann in kurzen Zyklen Energie für eine Bordnetzstabilisierung zur Verfügung gestellt werden. Hierzu wird das Schwungrad bei der Aufnahme von Energie motorisch betrieben, so dass das Schwungrad zur Aufnahme von Energie beschleunigt wird. Wird das Schwungrad elektrisch abgebremst, kann elektrische Energie dem Energiespeicher entnommen und dem Bordnetz zugeführt werden.Kinetische Kraftfahrzeugbordnetzenergiespeicher are for example from the DE 10 2004 053 155 A1 known. The energy storage described there has a flywheel energy storage. This flywheel energy storage is used to receive recovered energy, such as braking energy, which was obtained for example by means of braking energy recuperation. By means of the energy storage can be provided in short cycles energy for a vehicle electrical system stabilization available. For this purpose, the flywheel is operated by a motor when receiving energy, so that the flywheel is accelerated to absorb energy. If the flywheel is electrically decelerated, electrical energy can be taken from the energy store and fed to the electrical system.

Dadurch, dass zusätzlich zur Fahrzeugbatterie ein Schwungmassenenergiespeicher verwendet wird, ist die Batterie von schnell wechselnden Lade- und Endladezyklen entlastet, da der Schwungmassenenergiespeicher eine Pufferfunktion für kurzzeitig hohe Leistungsanforderungen übernimmt.Thereby, that in addition to the vehicle battery, a flywheel energy storage is used, the battery is of fast-changing charging and Endladezyklen relieved because the flywheel energy storage a Buffer function for short-term high performance requirements.

Bei dem bekannten kinetischen Kraftfahrzeugbordnetzenergiespeicher ist jedoch das Problem der thermischen Verlustleistung nicht gelöst. Darüber hinaus ist das Problem der Körperschallübertragung nicht gelöst. Insbesondere bei hohen Drehzahlen, beispielsweise Drehzahlen im Bereich zwischen 1000 und 100000 Umdrehungen pro Minute entsteht auch bei sehr guter Lagerung Verlustsleistung durch Reibung, welche abgeführt werden muss. Zusammen mit der Verlustleistung entstehen auch hochfrequente Schwingungen in dem Energiespeicher, deren Einkopplung in die Karosserie vermieden werden muss. Das Abführen der Verlustleistung bei vorzugsweise gleichzeitiger mechanischer Hochfrequenzentkopplung ist insbesondere bei Energiespeichern, die Energien von mehr als 10 kJ, beispielsweise mehr als 50 kJ speichern, noch nicht gelöst.at The known kinetic motor vehicle on-board power storage is However, the problem of thermal power dissipation has not been solved. About that In addition, the problem of structure-borne sound transmission unsolved. Especially at high speeds, for example Speeds in the range between 1000 and 100,000 revolutions per minute arises even with very good storage loss performance due to friction, which must be removed. Together with the power loss high-frequency vibrations also occur in the energy store, whose coupling into the body must be avoided. The discharge the power loss at preferably simultaneous mechanical High frequency decoupling is especially in energy storage, the Store energies of more than 10 kJ, for example more than 50 kJ, not yet solved.

Daher lag dem Gegenstand die Aufgabe zu Grunde, einen kinetischen Kraftfahrzeugbordnetzenergiespeicher zur Verfügung zu stellen, welcher auch große Energien jenseits von 10 kJ aufnehmen kann, ohne zu überhitzen.Therefore the object was based on the object, a kinetic motor vehicle network power storage which also has great powers beyond 10 kJ without overheating.

Diese Aufgabe wird gegenständlich dadurch gelöst, dass der Kraftfahrzeugbordnetzenergiespeicher über eine Wärmebrücke zur Ableitung von Wärmeenergie mit einem Karosserieblech eines Kraftfahrzeuges verbunden ist. Es ist erkannt worden, dass über das Karosserieblech des Kraftfahrzeugs eine genügend große Wärmeableitung möglich ist, um den Kraftfahrzeugbordnetzenergiespeicher auch bei Aufnahme von Energiemengen von mehr als 10 kJ ausreichend zu kühlen. Um die entstehende Wärmeenergie abführen zu können, muss der Kraftfahrzeugbordenergiespeicher mit dem Karosserieblech über eine geeignete Wärmebrücke verbunden sein. Die Wärmebrücke muss zur Ableitung einer gewissen thermischen Leistung ausgelegt sein. Über die Wärmebrücken wird die durch Reibung entstehende Wärmeenergie des Kraftfahrzeugbordnetzenergiespeichers in das Karosserieblech abgeleitet.These Task is objectively solved by that the motor vehicle on-board power storage via a thermal bridge for dissipating heat energy with a body panel a motor vehicle is connected. It has been recognized that over the body panel of the motor vehicle a sufficiently large Heat dissipation is possible to the motor vehicle network power storage even when absorbing amounts of energy of more than 10 kJ sufficient to cool. To dissipate the resulting heat energy to be able to with the motor vehicle boron energy storage the body panel over a suitable thermal bridge be connected. The thermal bridge must be for discharge be designed for a certain thermal performance. about The thermal bridges become the heat energy generated by friction of the motor vehicle network power storage in the body panel derived.

Eine gute Wärmeleitung benötigt in der Regel eine große Auflagefläche mit einem Vollmaterial, welches gute Wärmeleiteigenschaften hat. Ein solches Vollmaterial ist jedoch regelmäßig nachteilig hinsichtlich seiner akustischen Entkopplungseigenschaften.A Good heat conduction usually requires a large one Support surface with a solid material, which has good thermal conductivity Has. However, such a solid material is regular disadvantageous in terms of its acoustic decoupling properties.

Um zusätzlich den Kraftfahrzeugbordnetzenergiespeicher insbesondere für hohe Frequenzen von der Karosse zu entkoppeln, um eine Köperschallübertragung zu verhindern, wird daher auch vorgeschlagen, dass die Wärmebrücke elastisch ist. Die Elastizität bewirkt, dass Schwingungen aufgenommen werden, ohne in die Karosserie eingekoppelt zu werden. Daher wird auch vorgeschlagen, dass die Wärmebrücke den Kraftfahrzeugbordnetzenergiespeicher zur Aufnahme von Körperschall schwingend lagert. Hierdurch wird erreicht, dass keine unangenehmen Nebengeräusche, insbesondere im Bereich hoher Frequenzen, in das Fahrzeug eingekoppelt werden.Around in addition, the vehicle on-board network energy store in particular for high frequencies of the body decouple to one To prevent twill transmission, therefore, becomes also suggested that the thermal bridge elastic is. The elasticity causes vibrations to be absorbed without being coupled into the bodywork. Therefore, will also suggested that the thermal bridge the Kraftfahrzeugbordnetzenergiespeicher vibrates to absorb structure-borne noise. hereby is achieved that no unpleasant noise, especially in the range of high frequencies, are coupled into the vehicle.

Eine gute Wärmeableitung bei gleichzeitiger akustischer Entkopplung wird dadurch erreicht, dass die Wärmebrücke aus einem Gitter mit von dem Kraftfahrzeugbordnetzenergiespeicher zu dem Karosserieblech verlaufenden Stegen und Hohlräumen gebildet ist. Die Stege ermöglichen einen Wärmeaustausch zwischen der Karosserie und dem Energiespeicher. Die Stege sind durch Hohlräume voneinander getrennt. Dadurch können die Stege quer zu ihrer Ausbreitungsrichtung schwingen und somit hochfrequente Schwingungen des Energiespeichers aufnehmen und diese von der Karosserie entkoppeln.A good heat dissipation with simultaneous acoustic decoupling is achieved by the fact that the thermal bridge of a Grid with from the motor vehicle network power storage to the body panel extending ridges and cavities is formed. The bridges allow a heat exchange between the Body and the energy storage. The webs are through cavities separated from each other. This allows the webs across to their propagation direction and thus vibrate high-frequency vibrations absorb the energy storage and decouple this from the body.

Eine gute Wärmeleitung bei gleichzeitiger guter akustischer Entkopplung wird insbesondere dadurch erreicht, dass die Wärmeleitbrücke aus einem Metallgeflecht, einem Metallvlies, einem Metallschaum, einem Fasergewebe oder einem Kunststoffgeflecht gebildet ist. Diese Materialien ermöglichen einen guten Wärmetransport bei gleichzeitiger hoher Flexibilität. Auch ein Wärmeleitschaum oder ein feindrähtiges Metallvlies eignen sich zur akustischen Entkopplung. Als Metalle eignen sich insbesondere Nichteisenmetalle, z. B. Kupfer, Aluminium oder Legierungen davon.A good heat conduction with simultaneous good acoustic decoupling is achieved, in particular, in that the heat-conducting bridge is formed from a metal mesh, a metal fleece, a metal foam, a fiber fabric or a plastic mesh. These materials allow a good heat transfer with high flexibility. A heat-conducting foam or a fine-wire metal fleece are also suitable for acoustic decoupling. Suitable metals are in particular non-ferrous metals, eg. As copper, aluminum or alloys thereof.

Das Metallsvlies kann aus einer Wolle, z. B. einer Kupferwolle gebildet sein. Das Vlies kann ein Stranggewicht von 100 bis 200 g/m, bevorzugt 150 g/m, bei 100 mm Rollenbreite haben. Der Faserquerschnitt kann kleiner 0,05 mm^2, bevorzugt kleiner 0,02 mm^2, insbesondere 0,01 mm^2 sein. Bevorzugt sind Faserquerschnitte von 0,05 × 0,2 mm^2.The Metal fleece can be made of a wool, z. B. a copper wool formed be. The nonwoven may have a strand weight of 100 to 200 g / m, preferred 150 g / m, at 100 mm roll width. The fiber cross section can less than 0.05 mm ^ 2, preferably less than 0.02 mm ^ 2, in particular 0.01 mm ^ 2. Preference is given to fiber cross sections of 0.05 × 0.2 mm ^ second

Es wird auch vorgeschlagen, dass die Wärmeleitbrücke aus einem Elastomer, insbesondere einem zelligen PU-Schaum, gebildet ist. Dabei kann das Elastomer so gewählt werden, dass es gute Wärmeleiteigenschaften hat und trotzdem eine schwingende Lagerung ermöglicht. Dies wird auch dadurch erreicht, dass die Wärmebrücke aus einem mit Metallpulver oder Metallsplittern versetzten Kunststoff gebildet ist.It It is also suggested that the Wärmeleitbrücke made of an elastomer, in particular a cellular PU foam is. In this case, the elastomer can be chosen so that it has good thermal conductivity and still has a vibrating Storage possible. This is also achieved by the fact that the thermal bridge of one with metal powder or Metal splinters offset plastic is formed.

Gemäß einem vorteilhaften Ausführungsbeispiel wird vorgeschlagen, dass der Kraftfahrzeugbordnetzenergiespeicher über die Wärmebrücke mit dem Unterboden des Kraftfahrzeugs verbunden ist. Der Einbauort des Kraftfahrzeugbordnetzenergiespeichers ist bevorzugt am Unterboden des Kraftfahrzeugs. Im Bereich des Unterbodens des Kraftfahrzeugs finden sich ausreichend große Bauräume, um den Energiespeicher dort zu verbauen.According to one advantageous embodiment, it is proposed that the motor vehicle on-board power storage via the thermal bridge is connected to the underbody of the motor vehicle. The installation location of the motor vehicle network power storage is preferably on the underbody of the motor vehicle. In the area of the underbody of the motor vehicle there are enough large spaces to the To store energy storage there.

Um eine ausreichende Kühlung des Kraftfahrzeugbordnetzenergiespeichers zu gewährleisten wird auch vorgeschlagen, dass die Wärmebrücke zur Ableitung von zumindest 50 Watt thermischer Leistung gebildet ist. Hierzu muss die Wärmebrücke einen geeigneten Wärmeleitkoeffizienten aufweisen. Abhängig von der Auflagefläche des Kraftfahrzeugenergiespeichers auf der Wärmebrücke und der Wärmebrücke auf dem Unterboden ist ein geeigneter Wärmeleitkoeffizient zu wählen.Around a sufficient cooling of the vehicle on-board network energy storage It is also suggested that the thermal bridge to dissipate at least 50 watts of thermal power is. For this, the thermal bridge has a suitable Have Wärmeleitkoeffizienten. Depending on the bearing surface of the motor vehicle energy storage the thermal bridge and the thermal bridge on the subfloor is a suitable coefficient of thermal conductivity to choose.

Gemäß einem vorteilhaften Ausführungsbeispiel wird auch vorgeschlagen, dass der Kraftfahrzeugbordnetzenergiespeicher auf einem Träger befestigt ist. Der Träger kann beispielsweise eine Trägerplatte sein, welche aus einem geeigneten, wärmeleitfähigen, jedoch bevorzugt elektrisch nicht leitfähigen Material gebildet ist. Auf diesem Träger kann der Kraftfahrzeugbordnetzenergiespeicher mittels Verschrauben oder Verkleben oder sonstigen Befestigungsverfahren befestigt werden. Der Träger kann dann am Karosserieblech befestigt werden.According to one advantageous embodiment is also proposed that the motor vehicle network power storage on a support is attached. The carrier may for example be a carrier plate which consist of a suitable, thermally conductive, however, preferably electrically non-conductive material is formed. On this carrier, the motor vehicle network power storage by screwing or gluing or other fastening methods be attached. The carrier can then on the body panel be attached.

Um eine besonders gute Wärmeabfuhr zu ermöglichen, sollte der Kraftfahrzeugbordnetzenergiespeicher mit einer möglichst großen Fläche auf dem Träger aufliegen. Aus diesem Grunde wird vorgeschlagen, dass der Kraftfahrzeugbordnetzenergiespeicher auf der seinen elektrischen Anschlüssen abgekehrten Seite auf dem Träger befestigt ist.Around to allow a particularly good heat dissipation, should the motor vehicle on-board energy storage with a possible large area resting on the support. For this reason, it is proposed that the vehicle on-board network energy storage on the side turned away from its electrical connections attached to the carrier.

Auch kann zusammen mit dem Kraftfahrzeugbordnetzenergiespeicher ein Akkumulator auf dem Träger angeordnet sein.Also may together with the vehicle onboard power storage a rechargeable battery be arranged on the carrier.

Auch die Steuerschaltung kann gemäß einem vorteilhaften Ausführungsbeispiel auf dem Träger befestigt sein. Dies ermöglicht es, eine integrierte Baugruppe zur Verfügung zu stellen, welche problemlos in dem Fahrzeug montiert werden kann und welche die Speicherung und die Steuerung der Speicherung beinhaltet. Die elektrischen Anschlüsse können einen seitlichen Abgang aufweisen.Also the control circuit can according to an advantageous Embodiment be attached to the carrier. This makes it possible to have an integrated assembly available to provide, which can be easily mounted in the vehicle and which includes the storage and control of storage. The electrical connections can be a lateral Departure.

Um eine besonders gute Wärmeleitung zu gewährleisten, wird vorgeschlagen, dass der Träger wärmeleitend ist. Insbesondere ist der Träger aus einem elektrischen nicht leitenden jedoch wärmeleitenden Material gebildet.Around to ensure a particularly good heat conduction, it is proposed that the carrier heat-conducting is. In particular, the carrier is made of an electric non-conductive but thermally conductive material is formed.

Gemäß einem vorteilhaften Ausführungsbeispiel weist die Wärmebrücke ein Wärmeleitmittel auf. Das Wärmeleitmittel kann beispielsweise zum Teil aus dem Träger gebildet sein. Auch kann der Träger die Wärmebrücke bilden.According to one advantageous embodiment, the thermal bridge a heat transfer fluid. The heat conduction can For example, be formed in part from the carrier. Also the carrier can form the thermal bridge.

Gemäß einem vorteilhaften Ausführungsbeispiel kann das Wärmeleitmittel ein Wärmeleitschaum sein. Der Wärmeleitschaum kann zum Einen eine gute thermische Leitung zwischen Träger und Fahrzeugkarosse gewährleisten und zum Anderen den Träger mit der Fahrzeugkarosse verbinden. Hierbei kann zum einen eine gute Wärmeleitung bei gleichzeitiger akustischer Entkopplung ermöglicht werden. Beispielsweise kann der Wärmeleitschaum den Träger auf dem Karosserieblech verkleben.According to one advantageous embodiment, the heat conduction be a Wärmeleitschaum. The Wärmeleitschaum On the one hand, a good thermal conduction between the carrier and vehicle body and on the other ensure the wearer connect to the vehicle body. This can be a good one Heat conduction with simultaneous acoustic decoupling be enabled. For example, the Wärmeleitschaum glue the carrier to the body panel.

Gemäß einem vorteilhaften Ausführungsbeispiel wird vorgeschlagen, dass der Kraftfahrzeugbordnetzenergiespeicher im Bereich des Fußraumes des Kraftfahrzeuges angeordnet ist. Insbesondere in diesem Bereich ist ein ausreichend großer Bauraum bei herkömmlichen Fahrzeugen vorhanden. Insbesondere unterhalb des Fußraumteppichs, zwischen Teppich und Bodenblech, lässt sich der Kraftfahrzeugbordnetzenergiespeicher anordnen.According to one advantageous embodiment, it is proposed that the motor vehicle on-board power storage in the footwell of the footwell Motor vehicle is arranged. Especially in this area is a sufficiently large space in conventional Vehicles available. Especially below the footwell carpet, between carpet and floor panel, can the vehicle on-board network energy storage Arrange.

Eigenständig erfinderisch und auch mit allen Merkmalen der abhängigen und unabhängigen Ansprüche frei kombinierbar ist ein Aufführungsbeispiel, bei dem der Kraftfahrzeugbordnetzenergiespeicher in einem Lüftungskanal des Kraftfahrzeuges angeordnet ist. Hierdurch kann beispielsweise durch die kraftfahrzeug-interne Lüftung eine Luftkühlung des Energiespeichers erfolgen.independently innovative and also with all the features of dependent and independent claims can be freely combined a performance example in which the motor vehicle network power storage in a ventilation duct of the motor vehicle is arranged. As a result, for example, by the motor vehicle internal ventilation an air cooling of the energy storage done.

Besonders vorteilhaft ist, wenn der Lüftungskanal parallel zu einem Klimakanal für die Innenraumbelüftung des Fahrzeuges angeordnet ist. In diesem Fall kann die Luft, die zur Kühlung der Innenraumbelüftung verwendet wird, parallel durch den Lüftungskanal geführt werden und zur Kühlung des Kraftfahrzeugbordnetzenergiespeichers verwendet werden.Especially is advantageous if the ventilation duct parallel to a Air conditioning duct for the interior ventilation of the vehicle is arranged. In this case, the air used for cooling the interior ventilation is used, parallel through the ventilation duct be guided and for cooling the motor vehicle nets energy storage be used.

Um eine bedarfsgerechte Kühlung zu gewährleisten, wird auch vorgeschlagen, dass eine Ventilsteuerung den Lüftungskanal mit einem Klimakanal des Fahrzeuges verbindet. Die Ventilsteuerung kann beispielsweise derart angesteuert sein, dass bei einer benötigten Kühlung der Klimakanal mit dem Lüftungskanal strömungstechnisch verbunden wird. Ist eine Kühlung nicht mehr notwendig, kann der Klimakanal strömungstechnisch von dem Lüftungskanal getrennt werden. Hierzu kann die Ventilsteuerung entsprechend angesteuert werden. Die Ventilsteuerung kann beispielsweise eine Ventilklappe sein.Around to ensure a need-based cooling, It is also suggested that a valve control the ventilation duct connects with a climate channel of the vehicle. The valve control can For example, be driven so that when needed Cooling of the air conditioning duct with the ventilation duct fluidly is connected. Is cooling no longer necessary, the air conditioning duct can flow from the ventilation duct be separated. For this purpose, the valve control can be controlled accordingly become. The valve control can, for example, a valve flap be.

Ebenfalls eigenständig erfinderisch und auch frei mit allen Merkmalen der abhängigen und unabhängigen Ansprüche kombinierbar ist eine Ausgestaltung, bei der zumindest ein Gehäuse des Kraftfahrzeugbordnetzenergiespeichers Kühlkanäle zur Aufnahme von Kühlflüssigkeit aufweist. Beispielsweise können Kühlkanäle den äußeren Mantel des Gehäuses des Energiespeichers durchsetzen. Durch die Kühlkanäle kann eine Kühlflüssigkeit geleitet werden, die zur Ableitung von thermischer Energie geeignet ist.Also independently inventive and also free with all features the dependent and independent claims can be combined, an embodiment in which at least one housing the motor vehicle on-board energy storage tank cooling channels to Receiving cooling fluid. For example Cooling channels can be the outer one Enforce the jacket of the energy storage housing. By the cooling channels can be a cooling fluid be directed, which is suitable for the dissipation of thermal energy is.

Besonders vorteilhaft ist die Kühlung dann, wenn die Kühlkanäle mit einem Kraftfahrzeugkühlsystem verbunden sind. Durch die Integration der Kühlung des Energiespeichers mit dem ohnehin vorhandenen kraftfahrzeug-internen Kühlsystem lässt sich eine Kühlung besonders kostengünstig realisieren.Especially Advantageously, the cooling is when the cooling channels are connected to a motor vehicle cooling system. By the integration of the cooling of the energy storage with the any existing motor vehicle internal cooling system can be realize a cooling particularly cost.

Die Kühlflüssigkeit kann Wasser oder eine sonstige im Fahrzeug vorhandene Kühlflüssigkeit sein.The Coolant can be water or another be in the vehicle existing coolant.

Nachfolgend wird der Gegenstand anhand einer Ausführungsbeispiele zeigenden Zeichnung näher erläutert. In der Zeichnung zeigen:following the object will be shown on the basis of an exemplary embodiments Drawing explained in more detail. In the drawing show:

1 eine Ansicht eines Kraftfahrzeugbordnetzenergiespeichers mit einer Leistungselektronik; 1 a view of a Kraftfahrzeugbordnetzenergiespeichers with power electronics;

2 eine schematische Schnittansicht eines Einbauortes eines Kraftfahrzeugbordnetzenergiespeichers; 2 a schematic sectional view of an installation location of a motor vehicle network power storage;

3 eine schematische Ansicht einer Luftkühlung eines Kraftfahrzeugbordnetzenergiespeichers. 3 a schematic view of an air cooling of a motor vehicle network power storage.

1 zeigt einen Kraftfahrzeugbordnetzenergiespeicher 2, der als Schwungradmasseenergiespeicher gebildet sein kann. Dieser kinetische Kraftfahrzeugbordnetzenergiespeicher 2 ist auf einer Trägerplatte 6 angeordnet. Ferner ist auf der Trägerplatte 6 eine Leistungselektronik 4 zur Steuerung des Kraftfahrzeugbordnetzenergiespeichers 2 angeordnet. Der Kraftfahrzeugbordnetzenergiespeicher 2 verfügt über elektrische Anschlüsse 8. Auf der den Anschlüssen 8 abgekehrten Seite ist der Kraftfahrzeugbordnetzenergiespeicher 2 mit der Trägerplatte 6 verbunden. Die Leistungselektronik 4 kann über nicht dargestellte Steuerleitungen angesteuert werden und den Kraftfahrzeugbordnetzenergiespeicher 2 ansteuern. 1 shows a motor vehicle network power storage 2 which may be formed as flywheel mass energy storage. This kinetic automotive onboard power storage 2 is on a backing plate 6 arranged. Further, on the carrier plate 6 a power electronics 4 for controlling the vehicle on-board network energy storage 2 arranged. The motor vehicle on-board power storage 2 has electrical connections 8th , On the connections 8th The remote side is the motor vehicle network power storage 2 with the carrier plate 6 connected. The power electronics 4 can be controlled via control lines, not shown, and the motor vehicle network energy storage 2 drive.

Der Kraftfahrzeugbordnetzenergiespeicher 2 kann die durch Rekuperation gewonnene Energie kurzzeitig in kinetische Energie umwandeln, in dem der Kraftfahrzeugbordnetzenergiespeicher 2 motorisch angetrieben wird. Zur Abgabe von elektrischer Energie kann der Kraftfahrzeugbordnetzenergiespeicher 2 durch Veränderung der Phasenlage der Ansteuerung über die elektrischen Anschlüsse 8 generatorisch betrieben werden und elektrische Leistung kann abgegeben werden.The motor vehicle on-board power storage 2 For a short time, the energy recovered by recuperation can be converted into kinetic energy, in which the vehicle on-board network energy store 2 is driven by a motor. For the delivery of electrical energy of the motor vehicle on-board network energy storage 2 by changing the phase position of the control via the electrical connections 8th can be operated as a generator and electrical power can be delivered.

Der Kraftfahrzeugbordnetzenergiespeicher 2 ist bevorzugt für Drehzahlen zwischen 1000 und 100000, bevorzugt zwischen 40000 70000 Umdrehungen pro Minute ausgelegt. Bei diesen Umdrehungen kann der Kraftfahrzeugbordnetzenergiespeicher zwischen 35 kJ, bevorzugt zwischen 10 und 20 kJ, besonders bevorzugt ungefähr 15 kJ speichern.The motor vehicle on-board power storage 2 is preferably designed for speeds between 1000 and 100,000, preferably between 40,000 and 70,000 revolutions per minute. At these revolutions, the vehicle on-board network energy storage may store between 35 kJ, preferably between 10 and 20 kJ, more preferably about 15 kJ.

Bei den hohen Drehzahlen des Kraftfahrzeugbordnetzenergiespeichers 2 kommt es aufgrund von Reibungsverlusten, auch bei guter Lagerung, zu einer Erwärmung. Die Wärme muss vom Kraftfahrzeugbordnetzenergiespeicher 2 abgeleitet werden. Hierzu wird der Träger 6, wie in 2 dargestellt, bevorzugt über einen Wärmeleitschaum 10 mit einem Karosserieblech, bevorzugt einem Unterboden 12 eines Kraftfahrzeugs verbunden. Dabei kann der Träger 6 mittels des Wärmeleitschaums 10 an dem Unterboden 12 verklebt sein. Der Träger 6 als auch der Wärmeleitschaum 10 verfügen über einen ausreichend großen Wärmeleitkoeffizienten, um zumindest 50 Watt thermische Leistung abzuleiten und in den Unterboden 12 des Fahrzeuges einzuleiten.At the high speeds of motor vehicle network power storage 2 it comes due to friction losses, even with good storage, to a warming. The heat must from the motor vehicle network power storage 2 be derived. This is the carrier 6 , as in 2 represented, preferably via a Wärmeleitschaum 10 with a body panel, preferably an underbody 12 a motor vehicle connected. In this case, the carrier 6 by means of the Wärmeleitschaums 10 on the subfloor 12 be glued. The carrier 6 as well as the Wärmeleitschaum 10 have a sufficiently large coefficient of thermal conductivity, at least 50 Watt thermal power dissipate and into the subsoil 12 of the vehicle.

In der 2 ist zu erkennen, dass der Kraftfahrzeugbordnetzenergiespeicher 2 zusammen mit der Leistungselektronik 4 und den Träger 6 in dem Bereich eines Fußraumes neben einer Mittelkonsole 16 angeordnet ist.In the 2 It can be seen that the vehicle on-board network energy storage 2 together with the power electronics 4 and the carrier 6 in the area of a footwell next to a center console 16 is arranged.

Oberhalb des Einbauortes kann ein Teppich 14 den Fußraum abschließen.Above the installation site can be a carpet 14 complete the footwell.

Die in 2 gezeigte Anordnung unmittelbar am Unterboden 12 ermöglicht eine thermische Kühlung über eine Wärmebrücke. Darüber hinaus ist auch eine thermische Kühlung über eine Luftkühlung möglich, wie sie beispielsweise in der 3 dargestellt ist.In the 2 shown arrangement directly on the subfloor 12 allows thermal cooling via a thermal bridge. In addition, a thermal cooling via air cooling is possible, as for example in the 3 is shown.

3 zeigt den Einbau des Kraftfahrzeugbordnetzenergiespeichers 2 ebenfalls im Fußraum in einer Draufsicht. Zu erkennen ist, dass ein Lüftungskanal 18 parallel zu einem Klimakanal 20 geführt ist. Der Lüftungskanal 18 umschließt den Kraftfahrzeugbordnetzenergiespeicher 2, die Leistungselektronik 4 und den Träger 6, so dass ein Luftstrom entlang des Lüftungskanals 18 eine Kühlung dieser Komponenten bewirken kann. Der Lüftungskanal 18 kann über die Ventilklappe 22 mit dem Klimakanal 20 verbunden werden, so dass Luft von der Klimaanlage nicht nur über den Klimakanal 20, sondern auch parallel hierzu über den Lüftungskanal 18 geleitet wird und eine Kühlung des Kraftfahrzeugbordnetzenergiespeichers 2 bewirken kann. Die Ventilklappe 22 kann mittels einer Ventilsteuerung angesteuert werden, so dass eine bedarfsgerechte Kühlung erfolgt. 3 shows the installation of Kraftfahrzeugbordnetzenergiespeichers 2 also in the footwell in a plan view. It can be seen that a ventilation duct 18 parallel to a climate channel 20 is guided. The ventilation duct 18 encloses the vehicle on-board network energy storage 2 , the power electronics 4 and the carrier 6 , allowing a flow of air along the ventilation duct 18 can cause cooling of these components. The ventilation duct 18 can over the valve flap 22 with the air conditioning duct 20 be connected so that air from the air conditioning not only via the air conditioning duct 20 , but also parallel to it via the ventilation duct 18 is passed and a cooling of the motor vehicle network power storage 2 can cause. The valve flap 22 can be controlled by means of a valve control, so that a needs-based cooling takes place.

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Claims (21)

Kinetischer Kraftfahrzeugbordnetzenergiespeicher mit einer Steuerschaltung (4) zum Ansteuern des Kraftfahrzeugbordnetzenergiespeichers (2) derart, – dass zur Abgabe von elektrischer Energie der Kraftfahrzeugbordnetzenergiespeicher (2) generatorisch betreibbar ist, und – dass zur Speicherung von elektrischer Energie der Kraftfahrzeugbordnetzenergiespeicher (2) motorisch betreibbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass der Kraftfahrzeugbordnetzenergiespeicher (2) über eine Wärmebrücke (6, 10) zur Ableitung von Wärmeenergie mit einem Karosserieblech (12) eines Kraftfahrzeugs verbunden ist.Kinetic motor vehicle on-board energy storage with a control circuit ( 4 ) for driving the motor vehicle network power storage ( 2 ) such that - for the supply of electrical energy of the vehicle on-board network energy storage ( 2 ) is operable as a generator, and - that for storing electrical energy of the vehicle on-board network energy storage ( 2 ) is operable by a motor, characterized in that the motor vehicle on-board energy storage ( 2 ) via a thermal bridge ( 6 . 10 ) for the dissipation of heat energy with a body panel ( 12 ) is connected to a motor vehicle. Kinetischer Kraftfahrzeugbordnetzenergiespeicher (2) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Wärmebrücke (6, 10) elastisch ist.Kinetic vehicle on-board network energy store ( 2 ) according to claim 1, characterized in that the thermal bridge ( 6 . 10 ) is elastic. Kinetischer Kraftfahrzeugbordnetzenergiespeicher (2) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Wärmebrücke (6, 10) den Kraftfahrzeugbordnetzenergiespeicher (2) zur Aufnahme von Körperschall schwingend lagert.Kinetic vehicle on-board network energy store ( 2 ) according to claim 1 or 2, characterized in that the thermal bridge ( 6 . 10 ) the motor vehicle on-board power storage ( 2 ) vibrates to absorb structure-borne noise. Kinetischer Kraftfahrzeugbordnetzenergiespeicher (2) nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Wärmebrücke (6, 10) aus einem Gitter mit von dem Kraftfahrzeugbordnetzenergiespeicher (2) zu dem Karosserieblech (12) verlaufenden Stegen und Hohlräumen gebildet ist.Kinetic vehicle on-board network energy store ( 2 ) according to claim 2 or 3, characterized in that the thermal bridge ( 6 . 10 ) from a grid with the vehicle on-board network energy storage ( 2 ) to the body panel ( 12 ) extending webs and cavities is formed. Kinetischer Kraftfahrzeugbordnetzenergiespeicher (2) nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Wärmeleitbrücke (6, 10) aus einem Metallgeflecht, einem Metallvlies, einem Metallschaum, einem Fasergewebe oder einem Kunststoffgeflecht gebildet ist.Kinetic vehicle on-board network energy store ( 2 ) according to claim 1 to 4, characterized in that the Wärmeleitbrücke ( 6 . 10 ) is formed of a metal mesh, a metal fleece, a metal foam, a fiber fabric or a plastic braid. Kinetischer Kraftfahrzeugbordnetzenergiespeicher (2) nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Wärmeleitbrücke (6, 10) aus eine Elastomer, insbesondere einem zelligen PU-Schaum, gebildet ist.Kinetic vehicle on-board network energy store ( 2 ) according to claim 5, characterized in that the Wärmeleitbrücke ( 6 . 10 ) is formed from an elastomer, in particular a cellular PU foam. Kinetischer Kraftfahrzeugbordnetzenergiespeicher (2) nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Wärmebrücke (6, 10) aus einem mit Metallpulver oder Metallsplittern versetzten Kunststoff gebildet ist.Kinetic vehicle on-board network energy store ( 2 ) according to one of claims 1 to 6, characterized in that the thermal bridge ( 6 . 10 ) is formed of a mixed with metal powder or metal chips plastic. Kinetischer Kraftfahrzeugbordnetzenergiespeicher (2) nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Kraftfahrzeugbordnetzenergiespeicher über die Wärmebrücke (6, 10) mit dem Unterboden des Kraftfahrzeugs verbunden ist.Kinetic vehicle on-board network energy store ( 2 ) according to one of the preceding claims, characterized in that the motor vehicle on-board power storage unit via the thermal bridge ( 6 . 10 ) is connected to the underbody of the motor vehicle. Kinetischer Kraftfahrzeugbordnetzenergiespeicher nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Wärmebrücke (6, 10) zur Ableitung von zumindest 50 Watt thermischer Leistung gebildet ist.Motor vehicle on-board network energy storage device according to one of the preceding claims, characterized in that the thermal bridge ( 6 . 10 ) is formed to dissipate at least 50 watts of thermal power. Kinetischer Kraftfahrzeugbordnetzenergiespeicher nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Kraftfahrzeugbordnetzenergiespeicher (2) auf einem Träger (6) befestigt ist.Motor vehicle on-board network energy storage device according to one of claims 1 to 9, characterized in that the motor vehicle on-board energy storage ( 2 ) on a support ( 6 ) is attached. Kinetischer Kraftfahrzeugbordnetzenergiespeicher nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass der Kraftfahrzeugbordnetzenergiespeicher (2) auf der seinen elektrischen Anschlüssen (8) abgekehrten Seite auf dem Träger (6) befestigt ist.Motor vehicle on-board network energy storage device according to claim 10, characterized in that the vehicle on-board network energy store ( 2 ) on its electrical connections ( 8th ) side facing away from the support ( 6 ) is attached. Kinetischer Kraftfahrzeugbordnetzenergiespeicher nach einem der Ansprüche 10 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuerschaltung (4) auf dem Träger (6) befestigt ist.Motor vehicle on-board energy storage according to one of Claims 10 to 11, characterized in that the control circuit ( 4 ) on the support ( 6 ) is attached. Kinetischer Kraftfahrzeugbordnetzenergiespeicher nach einem der Ansprüche 10 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass der Träger (6) wärmeleitend ist.Vehicle kinetic energy kinetic energy store according to one of claims 10 to 12, characterized in that the carrier ( 6 ) is thermally conductive. Kinetischer Kraftfahrzeugbordnetzenergiespeicher nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Wärmebrücke (6, 10) ein Wärmeleitmittel (10) aufweist.Motor vehicle on-board network energy storage device according to one of the preceding claims, characterized in that the thermal bridge ( 6 . 10 ) a heat conducting agent ( 10 ) having. Kinetischer Kraftfahrzeugbordnetzenergiespeicher nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass das Wärmeleitmittel (10) ein Wärmeleitschaum ist.Motor vehicle on-board energy storage according to claim 15, characterized in that the heat-conducting means ( 10 ) is a Wärmeleitschaum. Kinetischer Kraftfahrzeugbordnetzenergiespeicher nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Kraftfahrzeugbordnetzenergiespeicher (2) im Bereich des Fußraumes des Kraftfahrzeugs angeordnet ist.Motor vehicle on-board network energy storage device according to one of the preceding claims, characterized in that the vehicle on-board network energy storage device ( 2 ) is arranged in the region of the footwell of the motor vehicle. Kinetischer Kraftfahrzeugbordnetzenergiespeicher nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Kraftfahrzeugbordnetzenergiespeicher in einem Lüftungskanal (18) des Kraftfahrzeugs angeordnet ist.Kinetic vehicle on-board network energy storage device according to one of the preceding claims, characterized in that the motor vehicle on-board energy storage device in a ventilation duct ( 18 ) of the motor vehicle is arranged. Kinetischer Kraftfahrzeugbordnetzenergiespeicher nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Lüftungskanal (18) parallel zu einem Klimakanal (20) für die Innenraumbelüftung des Fahrzeugs angeordnet ist.Kinetic vehicle on-board network energy store according to one of the preceding claims, characterized in that the ventilation duct ( 18 ) parallel to a climate channel ( 20 ) is arranged for the interior ventilation of the vehicle. Kinetischer Kraftfahrzeugbordnetzenergiespeicher nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Ventilsteuerung (28) den Lüftungskanal (18) mit einem Klimakanal (20) des Fahrzeugs verbindet.Kinetic vehicle on-board network energy storage device according to one of the preceding claims, characterized in that a valve control ( 28 ) the ventilation duct ( 18 ) with a climate channel ( 20 ) of the vehicle connects. Kinetischer Kraftfahrzeugbordnetzenergiespeicher nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest ein Gehäuse des Kraftfahrzeugbordnetzenergiespeichers Kühlkanäle zur Aufnahme von Kühlflüssigkeit aufweist.Kinetic motor vehicle on-board power storage according to one of the preceding claims, characterized in that at least one housing of the motor vehicle network energy storage tank has cooling channels having for receiving coolant. Kinetischer Kraftfahrzeugbordnetzenergiespeicher nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Kühlkanäle mit einem Kraftfahrzeugkühlsystem verbunden sind.Kinetic motor vehicle on-board power storage according to one of the preceding claims, characterized that the cooling channels with a motor vehicle cooling system are connected.
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