DE102014200821A1 - Housing for at least one battery module or a battery system and battery pack with a housing surrounding a battery system and method for regenerating a disposed in the housing desiccant - Google Patents
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Abstract
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Gehäuse (1) für wenigstens ein Batteriemodul (2) oder ein Batteriesystem umfassend wenigstens eine innerhalb des Gehäuses (1) angeordnete Trocknungseinheit (3) zur Reduzierung der Luftfeuchtigkeit innerhalb des Gehäuses (1), wobei die Trocknungseinheit (3) ein Feuchtigkeit absorbierendes Trocknungsmittel (4) beinhaltet und eine Temperiereinheit (5) zur Regenerierung des Trocknungsmittels (4) aufweist. Ferner weist das Gehäuse (1) wenigstens eine Gehäuseöffnung (6) auf, an welcher die Trocknungseinheit (3) angeordnet ist, wobei die wenigstens eine Gehäuseöffnung (6) mit einem Verschlusselement verschlossen ist, welches ausgebildet ist, die Gehäuseöffnung (6) bei der Regenerierung des Trocknungsmittels (4) freizugeben. Darüber hinaus betrifft die Erfindung ein Batteriepack (11) umfassend ein Batteriesystem und ein das Batteriesystem umgebendes erfindungsgemäßes Gehäuse (1). Des Weiteren betrifft die Erfindung ein Verfahren zur Regenerierung eines in einer Trocknungseinheit (3) eines erfindungsgemäßen Gehäuses (1) angeordneten Trocknungsmittels (4).The present invention relates to a housing (1) for at least one battery module (2) or a battery system comprising at least one drying unit (3) arranged inside the housing (1) for reducing the humidity inside the housing (1), wherein the drying unit (3) a moisture-absorbing drying agent (4) and a temperature control unit (5) for the regeneration of the drying means (4). Furthermore, the housing (1) has at least one housing opening (6), on which the drying unit (3) is arranged, wherein the at least one housing opening (6) is closed by a closure element, which is formed, the housing opening (6) in the Regeneration of the drying agent (4) release. Furthermore, the invention relates to a battery pack (11) comprising a battery system and a housing (1) according to the invention surrounding the battery system. Furthermore, the invention relates to a method for the regeneration of a drying means (4) arranged in a drying unit (3) of a housing (1) according to the invention.
Description
Die Erfindung betrifft ein Gehäuse für wenigstens ein Batteriemodul oder ein Batteriesystem umfassend wenigstens eine innerhalb des Gehäuses angeordnete Trocknungseinheit zur Reduzierung der Luftfeuchtigkeit innerhalb des Gehäuses, wobei die Trocknungseinheit ein Feuchtigkeit absorbierendes Trocknungsmittel beinhaltet und eine Temperiereinheit zur Regenerierung des Trocknungsmittels aufweist.The invention relates to a housing for at least one battery module or a battery system comprising at least one disposed within the housing drying unit for reducing the humidity within the housing, wherein the drying unit includes a moisture-absorbing desiccant and having a temperature control unit for the regeneration of the desiccant.
Darüber hinaus betrifft die Erfindung ein Batteriepack umfassend ein Batteriesystem und ein das Batteriesystem umgebendes Gehäuse.Moreover, the invention relates to a battery pack comprising a battery system and a housing surrounding the battery system.
Des Weiteren betrifft die Erfindung ein Verfahren zur Regenerierung eines in einer Trocknungseinheit eines Gehäuses angeordneten Trocknungsmittels.Furthermore, the invention relates to a method for the regeneration of a drying agent arranged in a drying unit of a housing.
Stand der TechnikState of the art
Zur Bereitstellung der für den Betrieb von Hybrid-, Plug-In-Hybrid- oder Elektrofahrzeugen erforderlichen Energie werden Batteriesysteme eingesetzt. Diese Batteriesysteme weisen üblicherweise eine Mehrzahl von elektrisch miteinander verschalteten Batteriezellen auf, insbesondere eine Mehrzahl von nachladbaren Lithium-Ionen-Zellen. Die Batteriezellen werden dabei üblicherweise zu sogenannten Batteriemodulen elektrisch miteinander verschaltet, wobei ein Batteriesystem wiederum mehrere Batteriemodule umfassen kann. Um das Batteriesystem beziehungsweise die Batteriemodule des Batteriesystems zu schützen, wird das Batteriesystem beziehungsweise werden die einzelnen Batteriemodule in einem Gehäuse angeordnet. Das Gehäuse dient dabei insbesondere dem Schutz vor mechanischen Belastungen, wie Stößen, und/oder dem Schutz vor Feuchtigkeit.Battery systems are used to provide the energy needed to operate hybrid, plug-in hybrid or electric vehicles. These battery systems usually have a plurality of electrically interconnected battery cells, in particular a plurality of rechargeable lithium-ion cells. The battery cells are usually electrically interconnected to form so-called battery modules, wherein a battery system may in turn comprise a plurality of battery modules. In order to protect the battery system or the battery modules of the battery system, the battery system or the individual battery modules are arranged in a housing. The housing is used in particular to protect against mechanical stresses, such as shocks, and / or protection against moisture.
Da bekannte Gehäuse für Batteriemodule oder Batteriesysteme üblicherweise ein Eindringen von Luftfeuchtigkeit in das Gehäuse nicht oder nicht vollständig verhindern können, insbesondere da diese Gehäuse einen Druckausgleich zwischen dem Innenraum des Gehäuses und der Umgebung des Gehäuses ermöglichen müssen, besteht das Problem, dass in das Gehäuse eingebrachte Luftfeuchtigkeit an Komponenten des Batteriesystems beziehungsweise an Komponenten eines Batteriemoduls kondensieren kann. Die kondensierte Feuchtigkeit kann dabei insbesondere zu Korrosionsschäden und/oder zu Kurzschlüssen führen und das Batteriesystem beziehungsweise das Batteriemodul hierdurch schädigen.Since known housing for battery modules or battery systems usually can not or completely prevent the ingress of moisture into the housing, especially since these cases must allow pressure equalization between the interior of the housing and the environment of the housing, there is the problem that introduced into the housing Humidity can condense to components of the battery system or components of a battery module. In particular, the condensed moisture can lead to corrosion damage and / or short circuits and thereby damage the battery system or the battery module.
Um diesem Problem entgegenzutreten ist es bekannt, ein Trocknungsmittel, beispielsweise ein Silicagel, in den Gehäuseinnenraum einzubringen, wobei das Trocknungsmittel die Feuchtigkeit aus der Luft absorbiert und somit ein Kondensieren der Luftfeuchtigkeit an Komponenten des Batteriesystems beziehungsweise Batteriemoduls verhindert. Problematisch hierbei ist wiederum, dass das Trocknungsmittel nur eine begrenzte Menge an Feuchtigkeit aufnehmen kann. Aus der Druckschrift
Zur Meidung dieser Nachteile ist es bekannt, das Trocknungsmittel durch Wärmezufuhr zu regenerieren, wobei durch die Wärmezufuhr das von dem Trocknungsmittel gebundene Wasser verdampft und wieder freigesetzt wird. So ist aus der Druckschrift
Aus der Druckschrift
Problematisch bei der Lösung gemäß der Druckschrift
Vor diesem Hintergrund ist es eine Aufgabe der Erfindung ein eingangs genanntes Gehäuse zu verbessern, insbesondere dahingehend, dass im Zusammenhang mit der Regenerierung eines in dem Gehäuse angeordneten Trocknungsmittels ein in dem Gehäuse angeordnetes Batteriesystem beziehungsweise Batteriemodul verbessert vor von dem Trocknungsmittel freigesetzter Feuchtigkeit geschützt ist.Against this background, it is an object of the invention to improve a housing mentioned above, in particular to the effect that in the context of the regeneration of a drying agent disposed in the housing, a battery system or battery module arranged in the housing is better protected from moisture released from the drying agent.
Offenbarung der ErfindungDisclosure of the invention
Zur Lösung der Aufgabe wird ein Gehäuse für wenigstens ein Batteriemodul oder ein Batteriesystem umfassend wenigstens eine innerhalb des Gehäuses angeordnete Trocknungseinheit zur Reduzierung der Luftfeuchtigkeit innerhalb des Gehäuses vorgeschlagen, wobei die Trocknungseinheit ein Feuchtigkeit absorbierendes Trocknungsmittel beinhaltet und eine Temperiereinheit zur Regenerierung des Trocknungsmittels aufweist, und wobei das Gehäuse wenigstens eine Gehäuseöffnung aufweist, an welcher die wenigstens eine Trocknungseinheit angeordnet ist, wobei die wenigstens eine Gehäuseöffnung mit einem Verschlusselement verschlossen ist, welches ausgebildet ist, die Gehäuseöffnung bei der Regenerierung des Trocknungsmittels freizugeben. Dadurch, dass das Verschlusselement ausgebildet ist, die Gehäuseöffnung bei der Regenerierung des Trocknungsmittels freizugeben, ist vorteilhafterweise eine Abgabe der von dem Trocknungsmittel während der Regenerierung freigesetzten Feuchtigkeit an die Umgebung außerhalb des Gehäuses ermöglicht. Die von dem Trocknungsmittel während der Regenerierung freigesetzte Feuchtigkeit verbleibt dabei vorteilhafterweise nicht als Luftfeuchtigkeit in dem Gehäuse, wo sie sich als Kondensat an Komponenten eines in dem Gehäuse angeordneten Batteriemoduls oder Batteriesystems niederschlagen kann. Das Trocknungsmittel kann insbesondere Zeolith, Silicagel, Phosphorpentoxid, Bariumoxid und/oder Kalziumoxid umfassen.To achieve the object, a housing for at least one battery module or a battery system comprising at least one disposed within the housing drying unit for reducing the humidity within the housing is proposed, wherein the drying unit includes a moisture-absorbing desiccant and having a temperature control unit for the regeneration of the desiccant, and wherein the housing has at least one housing opening, on which the at least one drying unit is arranged, wherein the at least one housing opening is closed by a closure element, which is designed to release the housing opening during the regeneration of the desiccant. By virtue of the closure element being designed to release the housing opening during the regeneration of the desiccant, it is advantageously possible to dispense the moisture released by the desiccant during the regeneration to the environment outside the housing. The moisture released by the desiccant during the regeneration advantageously does not remain as atmospheric moisture in the housing, where it may precipitate as condensate on components of a battery module or battery system arranged in the housing. The drying agent may in particular comprise zeolite, silica gel, phosphorus pentoxide, barium oxide and / or calcium oxide.
Gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Gehäuses ist vorgesehen, dass die wenigstens eine Trocknungseinheit als Behälter ausgebildet ist, welcher wenigstens eine Behälteröffnung aufweist, über welche das Trocknungsmittel dem Inneren des Gehäuses Luftfeuchtigkeit entziehen kann. Das Innere des Gehäuses meint dabei den von dem Gehäuse umschlossenen Innenraum, in dem ein Batteriesystem oder ein Batteriemodul anordbar ist. Die wenigstens eine Behälteröffnung der Trocknungseinheit ist vorzugsweise mittels einer feuchtigkeitsdurchlässigen Membran bespannt, welche vorteilhafterweise einen Austritt des Trocknungsmittels aus der Trocknungseinheit verhindert aber zugleich eine Aufnahme von außerhalb der Trocknungseinheit befindlicher Feuchtigkeit und/oder eine Abgabe von Feuchtigkeit aus der Trocknungseinheit nach außen ermöglicht. Gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung ist die wenigstens eine Trocknungseinheit als zylindrischer Behälter ausgebildet. According to a preferred embodiment of the housing according to the invention it is provided that the at least one drying unit is designed as a container which has at least one container opening, via which the desiccant can withdraw moisture from the interior of the housing. The interior of the housing means the enclosed by the housing interior, in which a battery system or a battery module can be arranged. The at least one container opening of the drying unit is preferably covered by means of a moisture-permeable membrane which advantageously prevents the drying agent from leaving the drying unit but at the same time allows moisture outside the drying unit to be absorbed and / or moisture can be released from the drying unit to the outside. According to a preferred embodiment, the at least one drying unit is designed as a cylindrical container.
Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, dass die Temperiereinheit innerhalb der wenigstens einen Trocknungseinheit angeordnet ist. Dabei ist insbesondere vorgesehen, dass die Temperiereinheit an der Innenseite der wenigstens einen Trocknungseinheit angeordnet ist. Insbesondere ist wenigstens eine Heizfolie als Temperiereinheit vorgesehen. Gemäß weiteren vorteilhaften Ausgestaltungsvarianten ist die Temperiereinheit als Heizwendel, Heizdraht oder Heizplatte ausgebildet. Insbesondere ist vorgesehen, dass die Temperiereinheit in der Wandung der Trocknungseinheit angeordnet ist.A further advantageous embodiment of the invention provides that the temperature control unit is arranged within the at least one drying unit. It is provided in particular that the temperature control unit is arranged on the inside of the at least one drying unit. In particular, at least one heating foil is provided as tempering unit. According to further advantageous embodiment variants, the temperature control unit is designed as a heating coil, heating wire or heating plate. In particular, it is provided that the temperature control unit is arranged in the wall of the drying unit.
Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, dass die wenigstens eine Trocknungseinheit aus einem wärmedämmenden Material ist und/oder ein wärmedämmendes Material um die wenigstens eine Trocknungseinheit angeordnet ist. Ein wärmedämmendes Material ist dabei insbesondere ein Material, welches eine geringe Wärmeleitfähigkeit aufweist. Ist die Temperiereinheit in oder an der wenigstens einen Trocknungseinheit angeordnet, ist durch das wärmedämmende Material vorteilhafterweise ein Schutz für die Batteriezellen eines innerhalb des Gehäuses angeordneten Batteriemoduls oder Batteriesystems vor von der Temperiereinheit beim Regenerieren des Trocknungsmittels erzeugter Wärme bereitgestellt. A further advantageous embodiment of the invention provides that the at least one drying unit is made of a thermally insulating material and / or a heat-insulating material is arranged around the at least one drying unit. A heat-insulating material is in particular a material which has a low thermal conductivity. If the tempering unit is arranged in or on the at least one drying unit, the heat-insulating material advantageously provides protection for the battery cells of a battery module or battery system arranged inside the housing in front of the heat generating unit when regenerating the drying means.
Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, dass das Gehäuse wenigstens eine Positioniereinrichtung umfasst, wobei die wenigstens eine Trocknungseinheit mittels der wenigstens einen Positioniereinrichtung von einer ersten Position in eine zweite Position verbringbar ist, wobei die wenigstens eine Trocknungseinheit in der ersten Position mit einer Wandung der Trocknungseinheit an der wenigstens einen Gehäuseöffnung angeordnet ist, sodass die Wandung als Verschlusselement die wenigstens eine Gehäuseöffnung verschließt, und die wenigstens eine Trocknungseinheit in der zweiten Position mit der wenigstens einen Behälteröffnung an der wenigstens einen Gehäuseöffnung angeordnet ist. Bei dieser vorteilhaften Ausgestaltung kann das Trocknungsmittel über die wenigstens eine Behälteröffnung dem Gehäuseinnenraum vorteilhafterweise Luftfeuchtigkeit entziehen, wenn die wenigstens eine Trocknungseinheit sich in der ersten Position befindet. In der zweiten Position ist das Trocknungsmittel dagegen quasi von dem Gehäuseinnenraum abgekapselt, da die Behälteröffnung nicht mehr dem Gehäuseinnenraum zugewandt ist, sondern der Gehäuseöffnung. Diese zweite Position wird dabei vorteilhafterweise zur Regenerierung des Trocknungsmittels eingenommen. A further advantageous embodiment of the invention provides that the housing comprises at least one positioning device, wherein the at least one drying unit can be moved from a first position to a second position by means of the at least one positioning device, wherein the at least one drying unit in the first position with a wall the drying unit is arranged on the at least one housing opening, so that the wall as closing element closes the at least one housing opening, and the at least one drying unit is arranged in the second position with the at least one container opening on the at least one housing opening. In this advantageous embodiment, the drying agent can advantageously extract moisture from the housing interior via the at least one container opening when the at least one drying unit is in the first position. In the second position, however, the desiccant is quasi encapsulated from the housing interior, since the container opening is no longer facing the housing interior, but the Housing opening. This second position is advantageously taken for the regeneration of the drying agent.
Wird das Trocknungsmittel durch die Temperiereinheit erwärmt, wird somit die von dem Trocknungsmittel durch die Erwärmung freigesetzte Feuchtigkeit nicht in das Innere des Gehäuses abgegeben, sondern über die wenigstens eine Gehäuseöffnung an die Umgebung außerhalb des Gehäuses. Das Einbringen von Feuchtigkeit in das Innere des Gehäuses und ein Niederschlagen von Feuchtigkeit an Komponenten eines in dem Gehäuse angeordneten Batteriemoduls oder Batteriesystems werden somit vorteilhafterweise verhindert. If the desiccant is heated by the temperature control unit, the moisture released by the desiccant through the heating is thus not released into the interior of the housing but via the at least one housing opening to the environment outside the housing. The introduction of moisture into the interior of the housing and a precipitation of moisture on components of a battery module or battery system arranged in the housing are thus advantageously prevented.
Vorteilhafterweise ist die Trocknungseinheit in der zweiten Position zudem einfach mit einem Trocknungsmittel befüllbar. In der zweiten Position ist vorteilhafterweise auch ein einfacher Austausch des Trocknungsmittels ermöglicht, beispielsweise im Zusammenhang mit einer Wartung eines in dem Gehäuse angeordneten Batteriemoduls beziehungsweise Batteriesystems. Advantageously, the drying unit in the second position can also be easily filled with a drying agent. In the second position, a simple replacement of the drying agent is advantageously also possible, for example in connection with maintenance of a battery module or battery system arranged in the housing.
Vorzugsweise umfasst die Positioniereinrichtung wenigstens einen Elektromotor, welcher derart ansteuerbar ist, dass die Trocknungseinheit zur Regenerierung des Trocknungsmittels automatisch von der ersten Position in die zweite Position verbracht wird sowie nach erfolgter Regenerierung des Trocknungsmittels automatisch wieder von der zweiten Position in die erste Position verbracht wird.The positioning device preferably comprises at least one electric motor which can be controlled such that the drying unit is automatically moved from the first position to the second position for regeneration of the drying agent and is automatically returned from the second position to the first position after regeneration of the desiccant.
Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung des erfindungsgemäßen Gehäuses ist vorgesehen, dass die wenigstens eine Trocknungseinheit als zylindrischer Behälter ausgebildet ist und die Trocknungseinheit eine Behälteröffnung in der Mantelfläche aufweist, wobei die Trocknungseinheit mittels der wenigstens einen Positioniereinrichtung um die Längsachse der Trocknungseinheit zwischen der ersten Position und der zweiten Position verdrehbar ist, derart, dass in der ersten Position über die wenigstens eine Behälteröffnung das Trocknungsmittel dem Inneren des Gehäuses Luftfeuchtigkeit entziehen kann und die Mantelfläche der Trocknungseinheit die wenigstens eine Gehäuseöffnung als Verschlusselement verschließt, und in der zweiten Position die Gehäuseöffnung freigegeben ist, indem die Behälteröffnung an der Gehäuseöffnung angeordnet ist. Insbesondere ist vorgesehen, dass die Gehäusewandung, an der die wenigstens eine Trocknungseinheit angeordnet ist, eine Aussparung aufweist, in welcher die Trocknungseinheit vorzugsweise formschlüssig angeordnet ist. Durch die zylindrische Ausgestaltung der Trocknungseinheit ist vorteilhafterweise ein besonders einfaches Verbringen der Trocknungseinheit von der ersten Position in die zweite Position durch eine rotatorische Bewegung um die Längsachse der Trocknungseinheit ermöglicht. Insbesondere ist vorgesehen, dass um die wenigstens eine Behälteröffnung ein Dichtungselement angeordnet ist, sodass die wenigstens eine Behälteröffnung in der zweiten Position dicht an der wenigstens einen Gehäuseöffnung angeordnet ist und somit ein Einströmen von Luftfeuchtigkeit in das Gehäuseinnere während des Regenerierens des Trocknungsmittels verhindert wird. Vorzugsweise entspricht die Größe der wenigstens einen Behälteröffnung der Größe der wenigstens einen Gehäuseöffnung.According to an advantageous development of the housing according to the invention it is provided that the at least one drying unit is formed as a cylindrical container and the drying unit has a container opening in the lateral surface, wherein the drying unit by means of the at least one positioning about the longitudinal axis of the drying unit between the first position and the second Rotatable position, such that in the first position on the at least one container opening, the drying agent can withdraw moisture from the interior of the housing and the outer surface of the drying unit closes the at least one housing opening as a closure element, and in the second position, the housing opening is released by the Container opening is arranged on the housing opening. In particular, it is provided that the housing wall, on which the at least one drying unit is arranged, has a recess in which the drying unit is preferably arranged in a form-fitting manner. Due to the cylindrical configuration of the drying unit, a particularly simple movement of the drying unit from the first position into the second position is advantageously made possible by a rotational movement about the longitudinal axis of the drying unit. In particular, it is provided that a sealing element is arranged around the at least one container opening, so that the at least one container opening is arranged in the second position close to the at least one housing opening and thus an influx of humidity into the housing interior during the regeneration of the drying agent is prevented. The size of the at least one container opening preferably corresponds to the size of the at least one housing opening.
Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass die wenigstens eine Trocknungseinheit wenigstens eine erste Behälteröffnung und wenigstens eine zweite Behälteröffnung aufweist, wobei an der wenigstens einen ersten Behälteröffnung ein Gebläse angeordnet ist und die wenigstens eine zweite Behälteröffnung mit der wenigstens einen Gehäuseöffnung verbunden ist. Vorzugsweise ist die Trocknungseinheit mit der wenigstens einen zweiten Behälteröffnung an der wenigstens einen Gehäuseöffnung angeordnet. Das Gebläse ist vorteilhafterweise derart an der wenigstens einen ersten Behälteröffnung angeordnet, dass ein in die Trocknungseinheit gerichteter Luftstrom erzeugt werden kann. Insbesondere kann das Gebläse auch in die Behälteröffnung eingesetzt sein. Vorzugsweise liegen die wenigstens eine erste Behälteröffnung und die wenigstens eine zweite Behälteröffnung einander gegenüber. Insbesondere ist vorgesehen, dass beim Betrieb des Gebläses Luft aus dem Inneren des Gehäuses durch die Trocknungseinheit strömt und die Luft durch die zweite Behälteröffnung aus der Trocknungseinheit und somit aus dem Gehäuse ausströmt. Vorzugsweise ist die Trocknungseinheit zylindrisch ausgebildet, besonders bevorzugt als zylindrisches Rohr, wobei die einander gegenüberliegenden Rohröffnungen die erste und die zweite Behälteröffnung sind.According to a further advantageous embodiment of the invention, it is provided that the at least one drying unit has at least one first container opening and at least one second container opening, wherein a fan is arranged on the at least one first container opening and the at least one second container opening is connected to the at least one housing opening , Preferably, the drying unit is arranged with the at least one second container opening at the at least one housing opening. The fan is advantageously arranged on the at least one first container opening such that an air stream directed into the drying unit can be produced. In particular, the blower can also be inserted into the container opening. Preferably, the at least one first container opening and the at least one second container opening are opposite each other. In particular, it is provided that during operation of the fan air from the interior of the housing flows through the drying unit and the air flows out through the second container opening from the drying unit and thus from the housing. Preferably, the drying unit is cylindrical, more preferably as a cylindrical tube, wherein the opposing tube openings are the first and the second container opening.
Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Gehäuses sieht vor, dass das Gehäuse eine Regeleinrichtung umfasst, welche die Regenerierung des Trocknungsmittels regelt. Insbesondere ist vorgesehen, dass die Regeleinrichtung wenigstens einen Sensor zur Erfassung eines die Regenerierung des Trocknungsmittels beeinflussenden Parameters umfasst. Dieser wenigstens eine erfasste Parameter wird vorteilhafterweise an eine Steuergeräteeinheit der Regeleinrichtung übertragen, welche die Regenerierung in Abhängigkeit von dem wenigstens einen erfassten Parameter regelt.A further advantageous embodiment of the housing according to the invention provides that the housing comprises a control device which regulates the regeneration of the drying agent. In particular, it is provided that the control device comprises at least one sensor for detecting a parameter which influences the regeneration of the drying agent. This at least one detected parameter is advantageously transmitted to a control unit of the control device, which regulates the regeneration in dependence on the at least one detected parameter.
Vorteilhafterweise ist die Regeleinrichtung ausgebildet, eine Regenerierung des Trocknungsmittels dann zu initiieren, wenn die Menge der von dem Trocknungsmittel aufgenommenen Feuchtigkeit einen vorbestimmten Grenzwert überschreitet und/oder wenn die Luftfeuchtigkeit innerhalb des Gehäuses größer ist als die Luftfeuchtigkeit in der Umgebung außerhalb des Gehäuses und/oder die Luftfeuchtigkeit im Inneren des Gehäuses einen vordefinierten Wert überschreitet. Zur Bestimmung der von dem Trocknungsmittel aufgenommenen Feuchtigkeit kann insbesondere eine Gewichtsmessung durchgeführt werden, wobei sich die Masse der von dem Trocknungsmittel aufgenommene Feuchtigkeit aus der Differenz des aktuellen Wertes der Masse des Trocknungsmittels und eines anfangs festgelegten Wertes der Masse des Trocknungsmittels, welches noch keine Feuchtigkeit aufgenommen hat, gebildet wird. Gemäß einer vorteilhaften Alternative erfolgt eine Messung der Menge der von dem Trocknungsmittel aufgenommenen Feuchtigkeit durch eine Ermittlung der elektrischen Leitfähigkeit des Trocknungsmittels. Zur Messung der Luftfeuchtigkeit im Inneren des Gehäuses ist insbesondere vorgesehen, dass ein entsprechender Sensor zur Ermittlung der Luftfeuchtigkeit in dem Gehäuse angeordnet ist. Ein weiterer Sensor zur Ermittlung der Luftfeuchtigkeit außerhalb des Gehäuses ist vorteilhafterweise an der Außenwand des Gehäuses angeordnet.Advantageously, the control device is designed to initiate a regeneration of the drying agent when the amount of moisture absorbed by the desiccant exceeds a predetermined limit and / or when the humidity within the Housing is larger than the humidity in the environment outside the enclosure and / or the humidity inside the enclosure exceeds a predefined value. In order to determine the moisture absorbed by the desiccant, it is possible in particular to carry out a weight measurement, the mass of the moisture absorbed by the desiccant being the difference between the actual value of the mass of the desiccant and an initially determined value of the mass of the desiccant which does not yet absorb moisture has, is formed. According to an advantageous alternative, a measurement of the amount of moisture absorbed by the desiccant takes place by a determination of the electrical conductivity of the desiccant. For measuring the humidity in the interior of the housing is provided in particular that a corresponding sensor for determining the humidity in the housing is arranged. Another sensor for determining the humidity outside the housing is advantageously arranged on the outer wall of the housing.
Zur Lösung der eingangs genannten Aufgabe wird des Weiteren ein Batteriepack umfassend ein Batteriesystem und ein das Batteriesystem umgebendes Gehäuse vorgeschlagen, wobei das Gehäuse ein erfindungsgemäßes Gehäuse ist. Das Batteriesystem kann dabei insbesondere eine Mehrzahl von elektrisch miteinander verschalteten Batteriezellen, insbesondere eine Mehrzahl von elektrisch miteinander verschalteten Lithium-Ionen-Zellen umfassen. Darüber hinaus kann das Batteriesystem insbesondere eine Kühlvorrichtung zur Kühlung der Batteriezellen umfassen. Ferner kann das Batteriesystem insbesondere ein Batteriemanagementsystem zur Überwachung und Regelung der Batteriezellen des Batteriesystems umfassen.To achieve the object mentioned above, a battery pack comprising a battery system and a housing surrounding the battery system is furthermore proposed, wherein the housing is a housing according to the invention. The battery system may in particular comprise a plurality of battery cells electrically interconnected, in particular a plurality of lithium-ion cells electrically interconnected. In addition, the battery system may in particular comprise a cooling device for cooling the battery cells. Furthermore, the battery system can in particular comprise a battery management system for monitoring and regulating the battery cells of the battery system.
Zur Lösung der eingangs genannten Aufgabe wird des Weiteren ein Verfahren zur Regenerierung eines in einer Trocknungseinheit eines erfindungsgemäßen Gehäuses angeordneten Trocknungsmittels vorgeschlagen, wobei dem Trocknungsmittel mittels der Temperiereinheit des Gehäuses Wärme zugeführt wird, sodass die von dem Trocknungsmittel absorbierte Feuchtigkeit freigesetzt wird, wobei während der Regenerierung die wenigstens eine Gehäuseöffnung zumindest zeitweise freigegeben wird. Hierdurch ist vorteilhafterweise ermöglicht, dass von dem Trocknungsmittel freigesetzte Feuchtigkeit aus dem Gehäuse entweichen kann und nicht in dem Gehäuseinneren verbleibt. Insbesondere ist vorgesehen, dass die wenigstens eine Gehäuseöffnung während des gesamten Regenerierungsvorgangs freigegeben ist.In order to achieve the object mentioned at the outset, a method is also proposed for regenerating a drying agent arranged in a drying unit of a housing according to the invention, heat being supplied to the desiccant by means of the temperature control unit of the housing so that the moisture absorbed by the desiccant is released, during regeneration the at least one housing opening is released at least temporarily. This advantageously makes it possible that moisture released from the drying agent can escape from the housing and does not remain in the housing interior. In particular, it is provided that the at least one housing opening is released during the entire regeneration process.
Gemäß einer besonders bevorzugten Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens ist vorgesehen, dass die wenigstens eine Trocknungseinheit vor der Wärmezufuhr mittels der wenigstens einen Positioniereinrichtung von der ersten Position in die zweite Position verbracht wird. Hierdurch ist die wenigstens eine Behälteröffnung der Trocknungseinheit vorteilhafterweise direkt an der wenigstens einen Gehäuseöffnung angeordnet, sodass bei der Regenerierung des Trocknungsmittels freigesetzte Feuchtigkeit über die wenigstens einen Behälteröffnung und die wenigstens eine Gehäuseöffnung ausschließlich in die Umgebung außerhalb des Gehäuses entweicht und nicht in das Innere des Gehäuses eindringt.According to a particularly preferred embodiment of the method according to the invention, it is provided that the at least one drying unit is moved from the first position to the second position before the heat supply by means of the at least one positioning device. As a result, the at least one container opening of the drying unit is advantageously arranged directly on the at least one housing opening, so that moisture released during the regeneration of the drying agent escapes via the at least one container opening and the at least one housing opening exclusively into the environment outside the housing and not into the interior of the housing penetrates.
Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens ist vorgesehen, dass mittels des an der wenigstens einen Trocknungseinheit angeordneten Gebläses ein Luftstrom erzeugt wird, welcher von dem Trocknungsmittel während der Regenerierung freigesetzte Feuchtigkeit durch die wenigstens eine Gehäuseöffnung ausbringt. Die von dem Trocknungsmittel freigesetzte Feuchtigkeit wird somit quasi von dem Gebläse aus der Trocknungseinheit und somit aus dem Gehäuse ausgeblasen.According to a further advantageous embodiment of the method according to the invention, it is provided that by means of the fan arranged on the at least one drying unit an air flow is generated, which discharges moisture released by the drying agent during the regeneration through the at least one housing opening. The moisture released by the desiccant is thus virtually blown out of the drying unit by the fan and thus out of the housing.
Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens sieht vor, dass die von dem Trocknungsmittel aufgenommene Feuchtigkeit erfasst wird und/oder die Luftfeuchtigkeit innerhalb des Gehäuses sowie die Luftfeuchtigkeit außerhalb des Gehäuses erfasst wird, vorzugsweise jeweils mittels eines Sensors der Regeleinrichtung des Gehäuses, wobei eine Regenerierung des Trocknungsmittels dann initiiert wird, wenn die Menge der von dem Trocknungsmittel aufgenommenen Feuchtigkeit einen vorbestimmten Grenzwert überschreitet und/oder wenn die Luftfeuchtigkeit im Inneren des Gehäuses größer ist als die Luftfeuchtigkeit in der Umgebung außerhalb des Gehäuses und/oder die Luftfeuchtigkeit im Inneren des Gehäuses einen vordefinierten Wert überschreitet. Mit Luftfeuchtigkeit ist dabei insbesondere die relative Luftfeuchtigkeit gemeint. Eine derartige Regelung hat gegenüber einer in zeitlich konstanten Abständen erfolgenden Regenerierung des Trocknungsmittels den Vorteil, dass eine Regenerierung des Trocknungsmittels dann erfolgt, wenn tatsächlich eine Regenerierung des Trocknungsmittels erforderlich ist. Hierdurch ist vorteilhafterweise Energie einsparbar. Darüber hinaus wird zudem vorteilhafterweise die Wahrscheinlichkeit weiter reduziert, dass Luftfeuchtigkeit an Komponenten eines in dem Gehäuse angeordneten Batteriemoduls oder Batteriesystems kondensiert, wenn das Trocknungsmittel bereits von Feuchtigkeit gesättigt ist, aber das zeitliche Intervall zur Durchführung einer Regenerierung noch nicht abgelaufen ist.A further advantageous embodiment of the method according to the invention provides that the moisture absorbed by the desiccant is detected and / or the humidity within the housing and the humidity outside the housing is detected, preferably each by means of a sensor of the control device of the housing, wherein a regeneration of Desiccant is then initiated when the amount of moisture absorbed by the desiccant exceeds a predetermined limit and / or when the humidity inside the housing is greater than the humidity in the environment outside the housing and / or the humidity inside the housing a predefined Value exceeds. With humidity is meant in particular the relative humidity. Such a regulation has the advantage over regeneration of the desiccant at constant intervals of time that a regeneration of the desiccant takes place when it is actually necessary to regenerate the desiccant. As a result, energy can be advantageously saved. In addition, moreover, the probability is further advantageously reduced that atmospheric moisture condenses on components of a battery module or battery system arranged in the housing when the desiccant is already saturated with moisture, but the time interval for carrying out a regeneration has not yet expired.
Weitere vorteilhafte Einzelheiten, Merkmale und Ausgestaltungsdetails der Erfindung werden im Zusammenhang mit den in den Figuren dargestellten Ausführungsbeispielen näher erläutert. Dabei zeigt: Further advantageous details, features and design details of the invention are explained in more detail in connection with the exemplary embodiments illustrated in the figures. Showing:
Das in
Innerhalb des Gehäuses
Damit die Batteriezellen
An den Stirnseiten der Trocknungseinheit
Die in dem Gehäuse
- 1. Die Absorptionskapazität des Trocknungsmittels
4 wird erfasst. Überschreitet der erfasste Wert einen vordefinierten Grenzwert, so wird eine Regenerierung des Trocknungsmittels4 initiiert. Als Referenzwert kann insbesondere ein Massenwert angesetzt werden, der vor Einbau des Trocknungsmittelbehälters mit Hilfe einer Messung bei 0% feuchtem und einer weiteren Messung bei 100% feuchtem Trocknungsmittel 4 entsprechend interpoliert wurde. - 2. Eine Regenerierung wird dann initiiert, wenn die relative Luftfeuchtigkeit außerhalb des Gehäuses
1 kleiner ist, als die relative Luftfeuchtigkeit innerhalb des Gehäuses1 . Hierdurch wird vorteilhafterweise erreicht, dass dievon dem Trocknungsmittel 4 freigesetzte Feuchtigkeit verbessert abgeführt werden kann. Sollte dieser Zustand nicht erreicht werden und die relative Luftfeuchtigkeit innerhalb des Gehäuses1 einen fest definierten kritischen Wert, vorzugsweise 80% relative Luftfeuchte, erreichen beziehungsweise überschreiten, erfolgt dennoch eine Regenerierung desTrocknungsmittels 4 .
- 1. The absorption capacity of the
desiccant 4 is recorded. If the detected value exceeds a predefined limit, regeneration of the desiccant will takeplace 4 initiated. In particular, a mass value can be used as a reference value, which prior to installation of the desiccant container by means of a measurement at 0% moist and a further measurement at 100%wet desiccant 4 was interpolated accordingly. - 2. A regeneration is initiated when the relative humidity outside the enclosure
1 is less than the relative humidity inside the housing1 , This advantageously achieves that of thedesiccant 4 Released moisture can be improved dissipated. Should this condition not be achieved and the relative humidity within the housing1 reach a fixed critical value, preferably 80% relative humidity, or exceed, nevertheless, a regeneration of thedrying agent 4 ,
Bei dem in
Die Trocknungseinheit
Eine mögliche vorteilhafte Ausgestaltung der Trocknungseinheit
Das Verdrehen der Trocknungseinheit
Die Trocknungseinheit
Gemäß einer nicht dargestellten Ausgestaltungsvariante kann vorgesehen sein, dass die Trocknungseinheit
Die in den Figuren dargestellten und im Zusammenhang mit diesen erläuterten Ausführungsbeispiele dienen der Erläuterung der Erfindung und sind für diese nicht beschränkend. Insbesondere sind die in den Figuren dargestellten Komponenten nicht maßstabsgetreu dargestellt.The exemplary embodiments illustrated in the figures and explained in connection therewith serve to explain the invention and are not restrictive of it. In particular, the components shown in the figures are not drawn to scale.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
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