DE102015222138A1 - Energiespeichereinrichtung - Google Patents
Energiespeichereinrichtung Download PDFInfo
- Publication number
- DE102015222138A1 DE102015222138A1 DE102015222138.5A DE102015222138A DE102015222138A1 DE 102015222138 A1 DE102015222138 A1 DE 102015222138A1 DE 102015222138 A DE102015222138 A DE 102015222138A DE 102015222138 A1 DE102015222138 A1 DE 102015222138A1
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- housing
- energy storage
- storage device
- coolant
- wall
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Withdrawn
Links
Images
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
- H01M10/60—Heating or cooling; Temperature control
- H01M10/61—Types of temperature control
- H01M10/613—Cooling or keeping cold
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
- B60L3/00—Electric devices on electrically-propelled vehicles for safety purposes; Monitoring operating variables, e.g. speed, deceleration or energy consumption
- B60L3/0023—Detecting, eliminating, remedying or compensating for drive train abnormalities, e.g. failures within the drive train
- B60L3/0046—Detecting, eliminating, remedying or compensating for drive train abnormalities, e.g. failures within the drive train relating to electric energy storage systems, e.g. batteries or capacitors
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
- B60L50/00—Electric propulsion with power supplied within the vehicle
- B60L50/50—Electric propulsion with power supplied within the vehicle using propulsion power supplied by batteries or fuel cells
- B60L50/60—Electric propulsion with power supplied within the vehicle using propulsion power supplied by batteries or fuel cells using power supplied by batteries
- B60L50/64—Constructional details of batteries specially adapted for electric vehicles
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
- B60L58/00—Methods or circuit arrangements for monitoring or controlling batteries or fuel cells, specially adapted for electric vehicles
- B60L58/10—Methods or circuit arrangements for monitoring or controlling batteries or fuel cells, specially adapted for electric vehicles for monitoring or controlling batteries
- B60L58/24—Methods or circuit arrangements for monitoring or controlling batteries or fuel cells, specially adapted for electric vehicles for monitoring or controlling batteries for controlling the temperature of batteries
- B60L58/26—Methods or circuit arrangements for monitoring or controlling batteries or fuel cells, specially adapted for electric vehicles for monitoring or controlling batteries for controlling the temperature of batteries by cooling
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
- H01M10/60—Heating or cooling; Temperature control
- H01M10/62—Heating or cooling; Temperature control specially adapted for specific applications
- H01M10/625—Vehicles
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
- H01M10/60—Heating or cooling; Temperature control
- H01M10/65—Means for temperature control structurally associated with the cells
- H01M10/655—Solid structures for heat exchange or heat conduction
- H01M10/6556—Solid parts with flow channel passages or pipes for heat exchange
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
- H01M10/60—Heating or cooling; Temperature control
- H01M10/65—Means for temperature control structurally associated with the cells
- H01M10/656—Means for temperature control structurally associated with the cells characterised by the type of heat-exchange fluid
- H01M10/6567—Liquids
- H01M10/6568—Liquids characterised by flow circuits, e.g. loops, located externally to the cells or cell casings
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
- H01M50/20—Mountings; Secondary casings or frames; Racks, modules or packs; Suspension devices; Shock absorbers; Transport or carrying devices; Holders
- H01M50/204—Racks, modules or packs for multiple batteries or multiple cells
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M2220/00—Batteries for particular applications
- H01M2220/20—Batteries in motive systems, e.g. vehicle, ship, plane
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
- Y02E60/10—Energy storage using batteries
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
- Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
- Y02T10/60—Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
- Y02T10/70—Energy storage systems for electromobility, e.g. batteries
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Electrochemistry (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Sustainable Development (AREA)
- Sustainable Energy (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Transportation (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Secondary Cells (AREA)
- Battery Mounting, Suspending (AREA)
- Cooling, Air Intake And Gas Exhaust, And Fuel Tank Arrangements In Propulsion Units (AREA)
Abstract
Energiespeichereinrichtung umfassend ein Gehäuse mit einer oder mehreren darin aufgenommenen Speicherzellen oder Speicherzellmodulen eine sowie eine oder mehrere Kühlmittelleitungen, durch die ein über ein Kühlmittelkreislauf strömendes Kühlmittel fließt, wobei die eine oder die mehreren Kühlmittelleitungen (5) in eine oder mehrere Wände (3) des Gehäuses (2) integriert sind und gehäuseseitig ununterbrochen von einem außerhalb des Gehäuses (2) liegenden Zulaufanschluss (14) zu einem ebenfalls außerhalb des Gehäuses (2) liegenden Ablaufanschluss (15) laufen.
Description
- Die Erfindung betrifft eine Energiespeichereinrichtung umfassend ein Gehäuse mit einer oder mehreren darin aufgenommenen Speicherzellen oder Speicherzellenmodulen sowie eine oder mehrere Kühlmittelleitungen, durch die ein über einen Kühlmittelkreislauf strömendes Kühlmittel fließt.
- Derartige Energiespeichereinrichtungen werden beispielsweise für Kraftfahrzeuge vorgesehen, um einen Elektroantrieb zu realisieren. Bei dem Kraftfahrzeug kann es sich um ein reines Elektrofahrzeug oder ein Hybridfahrzeug umfassend einen Elektroantrieb sowie einen Verbrennungsmotorantrieb handeln. Derartige Energiespeichereinrichtungen werden, da sie in der Regel Spannungen von mehreren 100 V liefern, auch Hochvoltbatterien genannt.
- Da sich eine solche Energiespeichereinrichtung im Betrieb erwärmt ist es erforderlich, sie zu kühlen. Hierzu wird entweder Luft verwendet, oder ein fluides Kühl- oder Kältemittel, beispielsweise auch in Form eines Wasser-Glykol-Gemischs. Bei Verwendung solcher fluider Kältemittel, insbesondere bei Verwendung eines Wasser-Glykol-Gemisches, sind aufgrund der elektrischen Leitfähigkeit Undichtigkeiten innerhalb des Gehäuses, in dem die Speicherzellen oder Speicherzellenmodule aufgenommen sind, zwingend zu vermeiden. Aus diesem Grund wird sorgsam darauf geachtet, dass Verbindungen der Kühlmittelleitungen im Inneren des Gehäuses vollkommen dicht sind. Denn im Falle einer Undichtigkeit kann es zu Kurzschlüssen innerhalb der Energiespeichereinrichtung, also der Hochvoltbatterie kommen, verbunden mit einem hohen Brandpotential. Zur Sicherstellung der Dichtheit der Leitungsverbindungen wird demzufolge ein hoher Aufwand betrieben, Probleme sind gleichwohl nicht gänzlich ausgeschlossen.
- Der Erfindung liegt damit das Problem zugrunde, eine demgegenüber verbesserte Energiespeichereinrichtung anzugeben.
- Zur Lösung dieses Problems ist bei einer Energiespeichereinrichtung der eingangs genannten Art erfindungsgemäß vorgesehen, dass die eine oder die mehreren Kühlmittelleitungen in eine oder mehrere Wände des Gehäuses integriert sind und gehäuseseitig ununterbrochen von einem außerhalb des Gehäuses liegenden Zulaufanschluss zu einem ebenfalls außerhalb des Gehäuses liegenden Ablaufanschluss laufen.
- Bei der erfindungsgemäßen Energiespeichereinrichtung sind sämtliche Leitungsverbindungen außerhalb des geschlossenen Gehäuses vorgesehen, so dass demzufolge Undichtigkeit im Gehäuseinneren nicht vorkommen können. Darüber hinaus sind die eine oder sind die mehreren Kühlmittelleitungen in eine oder mehrere Wände des Gehäuses integriert, sind also fester, untrennbarer Bestandteil des Gehäuses, so dass auch etwaige Leckagen über die Länge einer Kühlmittelleitung selbst ausgeschlossen sind. Besondere Vorkehrungen betreffend die Abdichtung von Verbindungsstellen sind daher über das normale Maß hinaus nicht zu treffen, da Leckagen im Gehäuseinneren von Haus aus ausgeschlossen sind. Damit sind auch etwaige hieraus resultierende Schwierigkeiten wir Kurzschlüsse und ähnliches wirkungsvoll vermieden.
- Gemäß einer ersten Erfindungsalternative kann vorgesehen sein, dass die eine oder die mehreren Kühlmittelleitungen durch Rohre gebildet sind, die in die eine oder die mehreren Wände vollständig eingebettet sind. Bei den Rohren kann es sich je nach Material der Wand oder Wände um Kunststoff- oder Metallrohre handeln. Sind die Gehäusewände aus Kunststoff, so können sowohl Kunststoff- als auch Metallrohre verwendet werden, die in einem entsprechenden Gieß- oder Spritzvorgang vollständig in die aus Kunststoff gefertigte Wand eingebettet sind. Ist die oder sind die Wände aus Metall, was zur Bildung von Hochvolt-Batteriegehäusen zumeist üblich ist, so werden ebenfalls entsprechende metallische Rohre verwendet, die in das Wandmaterial z. B. eingegossen werden.
- Die Rohre können gemäß einer ersten Erfindungsvariante U-förmig in der Wand verlaufen und nur an einer Seite münden, wobei das eine Rohrende einen Zulaufanschluss und das andere Rohrende einen Ablaufanschluss bildet, wobei die Rohrenden zweier, vorzugsweise benachbarter, Rohre über außerhalb des Gehäuses angeordnete Verbindungsrohrstücke miteinander verbunden sind. Sämtliche Rohrenden münden also an einer gemeinsamen Wandseite, wobei die Rohre im Wesentlichen parallel zur anderen Wandseite verlaufen, wo sie über eine U-förmige Biegung wieder zurückgeführt sind. Die Verbindungsrohrstücke sind folglich nur an einer Wandseite vorzusehen, wobei die einzelnen Rohrenden mäanderförmig über die Verbindungsrohrstücke miteinander verbunden sind, so dass sich eine mäandernde Kühlrohrschlange innerhalb der Wand ausbildet. Die Verbindungsrohrstücke können aus Metall oder Kunststoff sein, wobei sie nicht zwingend aus dem gleichen Material sind wie die in der Wand eingebetteten Rohre.
- Alternativ kann gemäß einer zweiten Erfindungsvariante vorgesehen sein, dass die Rohre geradlinig in der Wand verlaufen und beidseits münden, wobei das eine Rohrende einen Zulaufanschluss und das andere Rohrende einen Ablaufanschluss bildet, wobei die Rohrenden zweier, vorzugsweise benachbarter, Rohre über außerhalb des Gehäuses angeordnete Verbindungsrohrstücke miteinander verbunden sind. Hier laufen sämtliche Rohre nur geradlinig innerhalb der jeweiligen Wand und münden an beiden Seiten, so dass an beiden Wandseiten entsprechende Verbindungsrohrstücke anzuordnen sind. Diese sind zur Bildung einer mäanderförmig durchlaufenden Kühlrohrschlagen versetzt zueinander positioniert. Jedes Verbindungsrohr verbindet ein Rohrende eines ersten Rohres z. B. mit dem benachbarten Rohrende eines benachbarten Rohres, wobei das eine Rohrende einen Ablaufanschluss und das andere Rohrende einen Zulaufanschluss bildet, so dass das aus dem einen Rohr austretende Kühlmittel über das Verbindungsrohr in das andere Rohrende einströmen kann. An der gegenüberliegenden Wandseite ist eine entsprechende weiterführende Verbindung über ein Verbindungsrohrstück realisiert, so dass sich eine Kühlrohrschlage ergibt.
- Alternativ zur Verwendung von separaten Rohren, die in das Wandmaterial eingegossen respektive eingebettet sind, ist es auch denkbar, die Wände mittels Strangpressprofilen mit einem oder mehreren Hohlräumen zu bilden, wobei der oder die Hohlräume die Kühlmittelleitungen bilden. Gemäß dieser Erfindungsausgestaltung werden also zur Bildung der Kühlwände Strangpressprofile verwendet, also plattenförmig gepresste Profile, die eine oder mehrere Hohlräume aufweisen, durch die das Kühlmittel strömt. Ähnlich wie bei der Ausbildung der mit Rohren versehenen Wände ist es natürlich nur erforderlich, diejenigen Wände mit Strangpressprofilen zu bilden, die gekühlt werden sollen. Bei den Strangpressprofilen kann es sich wiederum um solche aus Kunststoff oder Metall handeln, wobei insbesondere für Hochvoltbatterien zur Sicherstellung einer hinreichenden Gehäusestabilität metallene Strangpressprofile verwendet werden.
- Die Hohlräume laufen herstellungsbedingt geradlinig durch das Strangpressprofil, sie enden also an beiden Wandseiten, wobei das eine Hohlraumende auch hier einen Zulaufanschluss und das andere Hohlraumende einen Ablaufanschluss bildet. Wiederum sind die Hohlraumenden zweier Hohlräume über außerhalb des Gehäuses angeordnete Verbindungsrohrstücke miteinander verbunden, so dass auch bei Verwendung eines solchen Strangpressprofils eine mäanderförmig durch die Wand laufenden Kühlmittelleitungsschlange gebildet werden kann. Auch hier können als Verbindungsrohrstücke solche aus Kunststoff oder Metall verwendet werden, wobei sich wiederum die Materialart der Verbindungsrohrstücke von der des Strangpressprofils unterscheiden kann.
- Zur Bildung einer größeren Energiespeichereinrichtung wird häufig ein Gehäuse mit mehreren Ebenen, in denen jeweils ein oder mehrere Speicherzellen oder Speicherzellenmodule angeordnet sind, verwendet. Erfindungsgemäß sind nun in jeder Ebene eine oder mehrere Kühlmittelleitungen vorgesehen, die wiederum außerhalb des Gehäuses miteinander mit dem Kühlmittelkreislauf verbunden sind. Das heißt, dass letztlich jede Ebene aus wenigstens einer Wand beispielsweise mit vergossenen Rohren oder aus einem Strangpressprofil besteht, so dass eine entsprechende ebenenspezifische Kühlebene gegeben ist. Diese Wände mit ihren Kühlrohrschlangen sind gemeinsam in einen Kühlmittelkreislauf eingebunden, wobei die entsprechende Kühlmittelverteilung, über die das durch eine untere Ebene in eine darüber liegende Ebene zu führende Kühlmittel zwischen den Ebenen verteilt wird, ebenfalls außerhalb des Gehäuses vorgesehen ist, so dass folglich wiederum auch die der Kühlmittelverteilung zwischen den Ebenen dienenden Verbindungsstellen allesamt außerhalb des Gehäuses liegen.
- Weitere Vorteile und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus den im Folgenden beschriebenen Ausführungsbeispielen sowie anhand der Zeichnungen. Dabei zeigen:
-
1 eine Prinzipdarstellung einer geöffneten Energiespeichereinrichtung nebst Kühlmittelkreislauf, -
2 eine Aufsicht auf eine kühlbare Wand des Gehäuses der Energiespeichereinrichtung aus1 , -
3 3 eine perspektivische Teilansicht der Wand aus2 , -
4 eine Aufsicht auf eine kühlbare Wand eines Gehäuses einer Energiespeichereinrichtung gemäß einer zweiten Ausführungsform, -
5 eine Perspektivansicht einer kühlbaren Wand einer dritten Ausführungsform, und -
6 eine Prinzipdarstellung einer mehrere Ebenen aufweisenden Energiespeichereinrichtung. -
1 zeigt eine Prinzipdarstellung einer erfindungsgemäßen Energiespeichereinrichtung1 , die hier zu Erläuterungszwecken geöffnet gezeigt ist. Sie umfasst ein Gehäuse2 mit mehreren Wänden3 , die bevorzugt aus Metall bestehen. Im Inneren des Gehäuses2 sind mehrere Speicherzellen oder Speicherzellenmodule4 angeordnet und entsprechend verschaltet. Bei der Energiespeichereinrichtung1 handelt es sich beispielsweise um eine Hochvoltbatterie für ein Kraftfahrzeug. - Eine der Wände
3 , im gezeigten Beispiel die Bodenwand, ist aktiv kühlbar, wozu Kühlmittelleitungen5 in der Wand integriert sind. Die Speicherzellen oder Speichermodule4 sind thermisch mit dieser kühlbaren Bodenwand3 verbunden. Die Kühlmittelleitungen5 verlaufen in der Wand3 ununterbrochen, also ohne irgendein Verbindungselement oder Koppelelement zu einem anderen Kühlmittelleitungsteil, und laufen von einem Zulaufanschluss zu einem Ablaufanschluss, die außerhalb des Gehäuses2 liegen. Im gezeigten Beispiel ist ein solcher Zulaufanschluss6 gezeigt, an dem über ein Verbindungselement7 eine weitere Kühlmittelleitung8 eines Kühlmittelkreislaufs9 , von dem zusätzlich eine Pumpe10 gezeigt ist, angeschlossen ist. Dadurch, dass innerhalb des Gehäuses keinerlei Kühlmittelleitungen selbst verlaufen und keinerlei Verbindungsstellen gegeben sind, ist eine Leckage von Kühlmittel im Gehäuseinneren ausgeschlossen. -
2 zeigt in einer ersten Prinzipdarstellung eine Ausführungsform einer solchen Wand3 .3 zeigt zusätzlich eine Perspektivansicht der Wand3 . Bei der Wand3 handelt es sich wie beschrieben um einen Metallkörper11 , in dem im gezeigten Beispiel die Kühlmittelleitungen5 durch eingebettete Rohre12 aus Metall gebildet sind. Jedes Rohr12 läuft geradlinig durch die Wand3 , also durch den Metallkörper11 , die Rohre liegen, wie2 zeigt, parallel zueinander. Zur Herstellung der Wand3 werden die Rohre in eine entsprechende Gießform gelegt, und anschließend mit dem den Metallkörper11 bildenden Metall umgossen, so dass sich eine stabile Wand3 mit integrierten Rohren ergibt. Denkbar wäre auch ein Sandwichaufbau aus zwei Metallplatten, zwischen denen die Rohre12 fest verlegt bzw. angeordnet sind. - Im gezeigten Beispiel ragen die Rohre
12 etwas über die jeweiligen Stirnseiten der Wand hinaus, sie können dort aber auch bündig abschließen. Im gezeigten Beispiel sind die beiden außenliegenden Rohre12 mit entsprechenden Kühlmittelleitungen8 des Kühlmittelkreislaufs9 verbunden. Es sei angenommen, dass das Kühlmittel, wie durch die beiden zur Pumpe respektive von der Pumpe10 laufenden Pfeile angegeben, zirkuliert. Das links gezeigte Rohr12 weist folglich einen Zulaufanschluss14 und gegenüberliegend einen Ablaufanschluss15 auf. Das benachbarte Rohr12 weist an dieser Seite einen Zulaufanschluss14 und an der gegenüberliegenden Seite einen Ablaufanschluss15 auf. Die einzelnen Zulauf- und Ablaufanschlüsse14 ,15 sind über ebenfalls außerhalb des Gehäuses2 angeordnete Verbindungsrohrstücke16 miteinander verbunden, wobei zwangsläufig jeweils ein Ablaufanschluss15 mit einem Zulaufanschluss14 verbunden ist. Auf diese Weise lässt sich eine mäanderförmige Kühlschlagen respektive Kühlkanalstruktur realisieren. Selbstverständlich ist jede Verbindung eines Rohres12 zu einem Verbindungsrohr16 über entsprechende Verbindungs- oder Dichtmittel7 realisiert und entsprechend abgedichtet. -
4 zeigt eine alternative Ausführungsform einer Wand3 , ebenfalls umfassend einen Metallkörper11 mit darin eingebetteten oder eingegossenen Kühlmittelleitungen5 in Form separater Rohre12 , die hier jedoch U-förmig gebogen sind. Hier liegen die Zulauf- und Ablaufanschlüsse14 ,15 alle an einer gemeinsamen Seite, wie4 deutlich zeigt. Die Rohre12 , ebenfalls aus Metall wie bevorzugt Stahl, sind in den Metallkörper11 eingebettet, so dass wiederum keinerlei Verbindungsabschnitte im Gehäuseinneren liegen, vielmehr sind sämtliche Verbindungen, realisiert über die entsprechenden Verbindungselemente7 , außerhalb des Gehäuses vorgesehen. Ersichtlich werden hier weit weniger Verbindungsrohrstücke16 benötigt, da die entsprechenden Umlenkungen über die U-förmigen Rohre12 selbst gebildet sind. - Anstelle der Verwendung einer oder mehrerer Wände umfassend den Metallkörper
11 mit den eingegossenen Metallrohren12 ist es auch denkbar, zur Bildung einer Wand3 ein plattenförmiges Strangpressprofil17 zu verwenden, wie in5 gezeigt. Dieses plattenförmige Strangpressprofil17 weist eine Reihe von Hohlräumen18 auf, von denen ein Teil oder alle als Kühlmittelleitungen5 verwendet werden können. Im gezeigten Beispiel ist angenommen, dass jeder zweite Hohlraum18 als Kühlmittelleitung dient. Die Hohlräume18 laufen geradlinig und parallel von einer Seite des Strangpressprofils zur gegenüberliegenden Seite, sie werden über entsprechende Verbindungsrohrstücke, die in5 nicht näher gezeigt sind, wieder miteinander verbunden. In5 ist durch unterschiedliche Symbole die jeweilige Flussrichtung dargestellt. Ein -Symbol definiert eine Fließrichtung in den Hohlraum, das heißt, dass dort ein Zulaufanschluss gegeben ist, während ein -Symbol eine entgegengesetzte Fließrichtung und damit einen Ablaufanschluss an dieser Seite definiert. Die Verbindungsrohrstücke sind wiederum über entsprechende Verbindungs- oder Dichtelement dicht an diese Hohlräume angeschlossen. - Wenngleich in
5 exemplarisch dreieckförmige Hohlräume gezeigt sind, können selbstverständlich auch andere Hohlraumquerschnittsformen realisiert werden, beispielsweise viereckig oder rund etc. - Wenngleich bei der Prinzipdarstellung in
1 nur eine Wand3 aktiv gekühlt werden kann, wäre es selbstverständlich denkbar, auch mehrere Wände in dieser Art auszugestalten. Dies lässt eine aktive mehrseitige Gehäusekühlung zu. -
6 zeigt schließlich eine Energiespeichereinrichtung1 , umfassend ein größeres Gehäuse2 , das wiederum aus mehreren Wänden3 besteht, wobei hier eine Zwischenwand3 vorgesehen ist, über die das Gehäuse2 in zwei Gehäuseabschnitte2a und2b geteilt wird, so dass sich folglich zwei Ebenen ergeben, auf denen Speicherzellen oder Speicherzellenmodule4 aufgenommen werden können. Im gezeigten Beispiel sind in den Gehäuseabschnitten2a ,2b entsprechende Speicherzellen oder Speicherzellenmodule4 dargestellt. Die jeweiligen Wände3 , auf denen die Speicherzellen oder Speicherzellenmodule aufgestellt sind, sind als aktiv kühlbare Wände, insbesondere in einer der zuvor beschriebenen Ausführungsformen, ausgebildet, verfügen also über Kühlleitungen5 . - Gezeigt ist auch der gehäuseextern vorgesehene Kühlmittelkreislauf
9 mit der Pumpte10 , die gegebenenfalls noch zu weiter im Kraftfahrzeug verlegten Kühlmittelleitungen führt respektive mit diesen verbunden ist. Der Kühlmittelkreislauf9 umfasst hier eine zusätzliche Kühlmittelverteilung19 , die es ermöglicht, das Kühlmittel zwischen den beiden Ebenen, also zwischen der unteren Wand3 und der oberen Wand3 respektive deren Kühlmittelleitungen5 verteilen zu können. Es handelt sich beispielsweise um ein zusätzliches Verbindungsrohr, gegebenenfalls mit integriertem Kühlmittelreservoir, über das ein endseitiger Ablaufanschluss der Wand3 der unteren Ebene mit einem anfangsseitigen Zulaufanschluss der Wand3 der oberen Ebene verbunden ist, oder dergleichen. Auf jeden Fall kann über eine solche Kühlmittelverteilung19 das Kühlmittel zwischen den Ebenen verteilt werden, so dass sie lediglich an einer Stelle einzuspeißen und an einer anderen Stelle wieder abzuführen ist. Auch hier sind die Verbindungs- oder Dichtmittel7 allesamt außerhalb des Gehäuses angeordnet. - Die Energiespeichereinrichtung
1 kann noch mehrere solcher Gehäuseabteile aufweisen, mithin also noch mehrere Ebenen, so dass noch mehr aktiv kühlbare Wände vorgesehen sein können. Dabei ist darauf hinzuweisen, dass eine aktiv zu kühlende Wand nicht zwangsläufig eine Außenwand des Gehäuses sein muss, vielmehr kann die Wand auch als im Inneren eines Gehäuses liegende Wand ausgeführt sein, mit der ein- oder beidseitig die Speicherzellen oder Speicherzellenmodule thermisch gekoppelt sind.
Claims (7)
- Energiespeichereinrichtung umfassend ein Gehäuse mit einer oder mehreren darin aufgenommenen Speicherzellen oder Speicherzellmodulen eine sowie eine oder mehrere Kühlmittelleitungen, durch die ein über ein Kühlmittelkreislauf strömendes Kühlmittel fließt, dadurch gekennzeichnet, dass die eine oder die mehreren Kühlmittelleitungen (
5 ) in eine oder mehrere Wände (3 ) des Gehäuses (2 ) integriert sind und gehäuseseitig ununterbrochen von einem außerhalb des Gehäuses (2 ) liegenden Zulaufanschluss (14 ) zu einem ebenfalls außerhalb des Gehäuses (2 ) liegenden Ablaufanschluss (15 ) laufen. - Energiespeichereinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die eine oder die mehreren Kühlmittelleitungen (
5 ) durch Rohre (12 ) gebildet sind, die in die eine oder die mehreren Wände (3 ) vollständig eingebettet sind. - Energiespeichereinrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Rohre (
12 ) U-förmig in der Wand (3 ) verlaufen und nur an einer Seite münden, wobei das eine Rohrende einen Zulaufanschluss (14 ) und das andere Rohrende einen Ablaufanschluss (15 ) bildet, wobei die Rohrenden zweier Rohre (12 ) über außerhalb des Gehäuses (2 ) angeordnete Verbindungsrohrstücke (16 ) miteinander verbunden sind. - Energiespeichereinrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Rohre (
12 ) geradlinig in der Wand (3 ) verlaufen und beidseits münden, wobei das eine Rohrende einen Zulaufanschluss (14 ) und das andere Rohrende einen Ablaufanschluss (15 ) bildet, wobei die Rohrenden zweier Rohre über außerhalb des Gehäuses (2 ) angeordnet Verbindungsrohrstücke (16 ) miteinander verbunden sind. - Energiespeichereinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Wände mittels Strangpressprofilen (
17 ) mit einem oder mehreren Hohlräumen (18 ) gebildet sind, wobei der oder die Hohlräume (18 ) die Kühlmittelleitungen (5 ) bilden. - Energiespeichereinrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Hohlräume (
18 ) geradlinig in dem Strangpressprofil (17 ) verlaufen und das eine Hohlraumende einen Zulaufanschluss (14 ) und das andere Hohlraumende einen Ablaufanschluss (15 ) bildet, wobei die Hohlraumenden zweier Hohlräume (18 ) über außerhalb des Gehäuses (2 ) angeordnet Verbindungsrohrstücke (16 ) miteinander verbunden sind. - Energiespeichereinrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuse (
2 ) mehrere Ebenen, in denen jeweils ein oder mehrere Speicherzellen oder Speicherzellenmodule (4 ) angeordnet sind, aufweist, wobei in jeder Ebene eine oder mehrere Kühlmittelleitungen (5 ) vorgesehen sind, die außerhalb des Gehäuses (2 ) miteinander über den Kühlmittelkreislauf verbunden sind.
Priority Applications (5)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE102015222138.5A DE102015222138A1 (de) | 2015-11-10 | 2015-11-10 | Energiespeichereinrichtung |
PCT/EP2016/075445 WO2017080798A1 (de) | 2015-11-10 | 2016-10-21 | Energiespeichereinrichtung |
EP16788479.0A EP3375024B1 (de) | 2015-11-10 | 2016-10-21 | Energiespeichereinrichtung |
US15/773,326 US20180331401A1 (en) | 2015-11-10 | 2016-10-21 | Energy storage device |
CN201680065153.1A CN108352476B (zh) | 2015-11-10 | 2016-10-21 | 蓄能器装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE102015222138.5A DE102015222138A1 (de) | 2015-11-10 | 2015-11-10 | Energiespeichereinrichtung |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE102015222138A1 true DE102015222138A1 (de) | 2017-05-11 |
Family
ID=57211497
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE102015222138.5A Withdrawn DE102015222138A1 (de) | 2015-11-10 | 2015-11-10 | Energiespeichereinrichtung |
Country Status (5)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US20180331401A1 (de) |
EP (1) | EP3375024B1 (de) |
CN (1) | CN108352476B (de) |
DE (1) | DE102015222138A1 (de) |
WO (1) | WO2017080798A1 (de) |
Cited By (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE102017114749A1 (de) * | 2017-04-03 | 2018-10-04 | Hofer Mechatronik Gmbh | Traktionsakkumulator, insbesondere länglicher Bauart mit benachbart angeordneten Lithium-Ionen-Sekundärzellen, und Verfahren zur Kontrolle des Wärmehaushalts |
EP3407418A1 (de) * | 2017-05-22 | 2018-11-28 | Audi Ag | Zellmodul für elektro- und hybridfahrzeuge |
WO2018215378A1 (de) * | 2017-05-22 | 2018-11-29 | Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft | Energiespeichergehäuse mit einem kühlungsanschluss, energiespeicher und kraftfahrzeug mit einem solchen |
DE102020208042A1 (de) | 2020-06-29 | 2021-12-30 | Robert Bosch Gesellschaft mit beschränkter Haftung | Batteriemodul und Batterie |
EP4113705A2 (de) | 2017-04-03 | 2023-01-04 | hofer powertrain innovation GmbH | Traktionsakkumulator, insbesondere für ein kraftfahrzeug, mit lithium-ionen-sekundärzellen und herstellungsprozess eines wärme abführenden traktionsakkumulators |
EP4187680A1 (de) * | 2021-11-24 | 2023-05-31 | e.battery systems GmbH | Kühlsystem für eine batterieeinheit sowie batterieeinheit mit einem solchen kühlsystem |
Families Citing this family (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE102017205410A1 (de) * | 2017-03-30 | 2018-10-04 | Robert Bosch Gmbh | Batteriesystem |
DE102017113964A1 (de) * | 2017-06-23 | 2018-12-27 | Dr. Ing. H.C. F. Porsche Aktiengesellschaft | Vorrichtung zum Laden einer Mehrzahl von Elektrofahrzeugen |
DE102018211317A1 (de) * | 2018-07-09 | 2020-01-09 | Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft | Hochvoltspeicher für Fahrzeuge |
KR20200020476A (ko) * | 2018-08-17 | 2020-02-26 | 현대자동차주식회사 | 배터리 모듈 |
DE102019205388A1 (de) * | 2019-04-15 | 2020-10-15 | Robert Bosch Gmbh | Batterie und Verwendung einer solchen |
KR20210133529A (ko) * | 2020-04-29 | 2021-11-08 | 주식회사 엘지에너지솔루션 | 전지팩 및 이를 포함하는 디바이스 |
CN113161646B (zh) * | 2021-04-14 | 2022-10-11 | 中创新航科技股份有限公司 | 电池包 |
Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US20100236854A1 (en) * | 2006-05-11 | 2010-09-23 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Battery pack and vehicle |
DE102012202841A1 (de) * | 2012-02-24 | 2013-08-29 | Lisa Dräxlmaier GmbH | Fluiddurchströmtes Temperierelement und Traktionsbatterie mit gehäuseintegriertem fluiddurchströmten Temperierelement |
DE102012205813A1 (de) * | 2012-04-10 | 2013-10-10 | Robert Bosch Gmbh | Hartschalenzellgehäuse mit Temperiereinrichtung |
DE102013210932A1 (de) * | 2013-06-12 | 2014-12-18 | Robert Bosch Gmbh | Batteriegehäuse zur Aufnahme von Batteriezellen und Batteriesystem |
US20150093613A1 (en) * | 2013-07-25 | 2015-04-02 | Johnson Controls Technology Company | Cooling system and method for lithium-ion battery module |
DE102014200989A1 (de) * | 2014-01-21 | 2015-07-23 | Robert Bosch Gmbh | Temperiervorrichtung für Batteriezellen und Verfahren zur Temperierung von Batteriezellen sowie Batteriemodul, Batteriepack, Batterie und Batteriesystem |
Family Cites Families (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
IL144832A (en) * | 2001-08-09 | 2005-06-19 | Polyrit | Thermal jacket for battery |
JP4963902B2 (ja) * | 2006-08-31 | 2012-06-27 | 三洋電機株式会社 | 電源装置 |
DE102008027293A1 (de) * | 2008-06-06 | 2009-12-10 | Behr Gmbh & Co. Kg | Vorrichtung zur Kühlung einer Fahrzeugbatterie |
EP2443687B1 (de) * | 2009-06-18 | 2017-05-31 | Johnson Controls Advanced Power Solutions LLC | Batteriemodul mit einer zellmulde mit wärmeverwaltungsfunktionen |
KR101156527B1 (ko) * | 2010-06-01 | 2012-06-21 | 에스비리모티브 주식회사 | 전지팩 |
KR101256078B1 (ko) * | 2010-06-10 | 2013-04-18 | 로베르트 보쉬 게엠베하 | 충전 장치 |
-
2015
- 2015-11-10 DE DE102015222138.5A patent/DE102015222138A1/de not_active Withdrawn
-
2016
- 2016-10-21 EP EP16788479.0A patent/EP3375024B1/de active Active
- 2016-10-21 CN CN201680065153.1A patent/CN108352476B/zh active Active
- 2016-10-21 US US15/773,326 patent/US20180331401A1/en not_active Abandoned
- 2016-10-21 WO PCT/EP2016/075445 patent/WO2017080798A1/de active Application Filing
Patent Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US20100236854A1 (en) * | 2006-05-11 | 2010-09-23 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Battery pack and vehicle |
DE102012202841A1 (de) * | 2012-02-24 | 2013-08-29 | Lisa Dräxlmaier GmbH | Fluiddurchströmtes Temperierelement und Traktionsbatterie mit gehäuseintegriertem fluiddurchströmten Temperierelement |
DE102012205813A1 (de) * | 2012-04-10 | 2013-10-10 | Robert Bosch Gmbh | Hartschalenzellgehäuse mit Temperiereinrichtung |
DE102013210932A1 (de) * | 2013-06-12 | 2014-12-18 | Robert Bosch Gmbh | Batteriegehäuse zur Aufnahme von Batteriezellen und Batteriesystem |
US20150093613A1 (en) * | 2013-07-25 | 2015-04-02 | Johnson Controls Technology Company | Cooling system and method for lithium-ion battery module |
DE102014200989A1 (de) * | 2014-01-21 | 2015-07-23 | Robert Bosch Gmbh | Temperiervorrichtung für Batteriezellen und Verfahren zur Temperierung von Batteriezellen sowie Batteriemodul, Batteriepack, Batterie und Batteriesystem |
Cited By (10)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE102017114749A1 (de) * | 2017-04-03 | 2018-10-04 | Hofer Mechatronik Gmbh | Traktionsakkumulator, insbesondere länglicher Bauart mit benachbart angeordneten Lithium-Ionen-Sekundärzellen, und Verfahren zur Kontrolle des Wärmehaushalts |
DE102017114749B4 (de) * | 2017-04-03 | 2021-07-01 | Hofer Powertrain Innovation Gmbh | Traktionsakkumulator, insbesondere länglicher Bauart mit benachbart angeordneten Lithium-Ionen-Sekundärzellen, und Verfahren zur Kontrolle des Wärmehaushalts |
EP4113705A2 (de) | 2017-04-03 | 2023-01-04 | hofer powertrain innovation GmbH | Traktionsakkumulator, insbesondere für ein kraftfahrzeug, mit lithium-ionen-sekundärzellen und herstellungsprozess eines wärme abführenden traktionsakkumulators |
EP3407418A1 (de) * | 2017-05-22 | 2018-11-28 | Audi Ag | Zellmodul für elektro- und hybridfahrzeuge |
WO2018215378A1 (de) * | 2017-05-22 | 2018-11-29 | Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft | Energiespeichergehäuse mit einem kühlungsanschluss, energiespeicher und kraftfahrzeug mit einem solchen |
CN108933309A (zh) * | 2017-05-22 | 2018-12-04 | 奥迪股份公司 | 用于电动车辆和混合动力车辆的单池模块 |
US10734693B2 (en) | 2017-05-22 | 2020-08-04 | Audi Ag | Cell module for electric and hybrid vehicles |
DE102020208042A1 (de) | 2020-06-29 | 2021-12-30 | Robert Bosch Gesellschaft mit beschränkter Haftung | Batteriemodul und Batterie |
WO2022002549A1 (de) | 2020-06-29 | 2022-01-06 | Robert Bosch Gmbh | Batteriemodul und batterie |
EP4187680A1 (de) * | 2021-11-24 | 2023-05-31 | e.battery systems GmbH | Kühlsystem für eine batterieeinheit sowie batterieeinheit mit einem solchen kühlsystem |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CN108352476B (zh) | 2021-05-04 |
EP3375024A1 (de) | 2018-09-19 |
WO2017080798A1 (de) | 2017-05-18 |
US20180331401A1 (en) | 2018-11-15 |
EP3375024B1 (de) | 2019-09-04 |
CN108352476A (zh) | 2018-07-31 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
EP3375024B1 (de) | Energiespeichereinrichtung | |
DE112018002536T5 (de) | Gegenstrom-wärmetauscher mit seitlichen einlassarmaturen | |
DE102014001975A1 (de) | Batterie für ein Kraftfahrzeug, Kraftfahrzeug und Verfahren zur Herstellung einer Batterie für ein Kraftfahrzeug | |
DE202018004979U1 (de) | Plattenartiger Flüssigkeitsbehälter und Batterietemperieranordnung | |
DE102017202768A1 (de) | Energiespeicheranordnung und Kraftfahrzeug | |
DE112007002809T5 (de) | Elektrisches Leistungszuführsystem | |
DE102016216019A1 (de) | Einsatz für einen Kühlmantel einer elektrischen Maschine | |
DE102015000578B4 (de) | Kraftfahrzeug und Aufnahmevorrichtung | |
DE102012217868A1 (de) | Wärmeübertrager | |
DE102017110578A1 (de) | Kraftfahrzeug-Hochspannungs-Energiespeicher | |
DE102013209980A1 (de) | Wärmeübertrager | |
DE102018206800A1 (de) | System zum Herstellen einer Batterieanordnung | |
DE102011084536A1 (de) | Kühleinrichtung für einen elektrischen Energiespeicher und Energiespeichervorrichtung | |
DE102012217871A1 (de) | Wärmeübertrager | |
DE102010029178A1 (de) | Elektronikkühler und Verfahren zum Herstellen eines Elektronikkühlers | |
DE102017116984A1 (de) | Temperiervorrichtung für eine Temperierung eines Batteriesystems sowie Batteriesystem | |
WO2012100914A1 (de) | Energiespeichermodul für eine vorrichtung zur spannungsversorgung und verfahren zum herstellen eines solchen energiespeichermoduls | |
DE102013219539A1 (de) | Wärmeübertrager | |
DE102014214320A1 (de) | Batteriemodul mit Fluidkühlung | |
DE102017107203A1 (de) | Traktionsbatterie | |
DE102012217872A1 (de) | Wärmeübertrager | |
DE102018003173A1 (de) | Speichereinrichtung zum Speichern von elektrischer Energie für ein Kraftfahrzeug, insbesondere für einen Kraftwagen | |
WO2013171142A1 (de) | Kühleinrichtung sowie energiespeicher mit einer kühleinrichtung | |
DE102016210302A1 (de) | Kühlstruktur in einem Gehäuse oder Werkzeug | |
DE19828252C2 (de) | Batteriekasten |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
R012 | Request for examination validly filed | ||
R016 | Response to examination communication | ||
R119 | Application deemed withdrawn, or ip right lapsed, due to non-payment of renewal fee |