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TECHNISCHES GEBIET
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Diese Offenbarung bezieht sich auf eine Anordnung für ein elektrifiziertes Fahrzeug. Die Anordnung umfasst eine Kälteplatte und ein oder mehrere Wärmerohre, die an der Kälteplatte befestigt und dazu ausgelegt sind, von einer Wärmequelle durch die Kälteplatte geleitete Wärme abzuführen.
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HINTERGRUND
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Die Notwendigkeit zum Verringern von Kraftstoffverbrauch und Emissionen von Fahrzeugen ist gut bekannt. Daher werden Fahrzeuge entwickelt, bei denen die Abhängigkeit von Brennkraftmaschinen verringert oder vollständig eliminiert wird. Elektrifizierte Fahrzeuge sind eine Fahrzeugart, die gegenwärtig für diesen Zweck entwickelt wird. Im Allgemeinen unterscheiden sich elektrifizierte Fahrzeuge von herkömmlichen Kraftfahrzeugen, da sie gezielt durch eine oder mehrere batteriebetriebene elektrische Maschinen angetrieben werden. Herkömmliche Kraftfahrzeuge hingegen sind ausschließlich auf die Brennkraftmaschine angewiesen, um das Fahrzeug anzutreiben.
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Eine Hochspannungsbatterie zum Antreiben elektrischer Maschinen und anderer elektrischer Lasten umfasst in der Regel mehrere Batteriezellen. Unter bestimmten Bedingungen, wie etwa während Lade- und Entladevorgängen, wird Wärme von den Batteriezellen erzeugt. Diese Wärme muss möglicherweise von der Batterie abgeführt werden, um die Kapazität und die Lebensdauer der Batteriezellen zu verbessern.
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KURZDARSTELLUNG
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Eine Anordnung gemäß einem beispielhaften Aspekt der vorliegenden Offenbarung umfasst unter anderem eine Wärmequelle, eine Kälteplatte, die positioniert ist, um Wärme aus der Wärmequelle zu leiten, und ein Wärmerohr, das an der Kälteplatte befestigt und dazu ausgelegt ist, die Wärme von der Kälteplatte abzuführen.
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In einer weiteren nicht einschränkenden Ausführungsform der vorgenannten Anordnung ist die Wärmequelle eine Batteriezelle.
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In einer weiteren nicht einschränkenden Ausführungsform einer der vorgenannten Anordnungen bestehen die Kälteplatte und das Wärmerohr aus ähnlichem Material.
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In einer weiteren nicht einschränkenden Ausführungsform einer der vorgenannten Anordnungen handelt es sich bei dem ähnlichen Material um Aluminium.
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In einer weiteren nicht einschränkenden Ausführungsform einer der vorgenannten Anordnungen ist ein zweites Wärmerohr an einer Stelle neben dem Wärmerohr an der Kälteplatte befestigt, wobei das zweite Wärmerohr dazu ausgelegt ist, Wärme abzuführen.
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In einer weiteren nicht einschränkenden Ausführungsform einer der vorgenannten Anordnungen ist zwischen der Wärmequelle und der Kälteplatte thermisch leitfähiges Material angeordnet.
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In einer weiteren nicht einschränkenden Ausführungsform einer der vorgenannten Anordnungen beherbergt eine Umhausung die Wärmequelle und die Kälteplatte und das Wärmerohr erstreckt sich durch eine Wand der Umhausung.
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In einer weiteren nicht einschränkenden Ausführungsform einer der vorgenannten Anordnungen erstreckt sich das Wärmerohr in einen Kanal eines Kühlmittelverteilers.
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In einer weiteren nicht einschränkenden Ausführungsform einer der vorgenannten Anordnungen umfasst das Wärmerohr einen Kondensatorteil, der sich in den Kanal erstreckt.
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In einer weiteren nicht einschränkenden Ausführungsform einer der vorgenannten Anordnungen umfasst das Wärmerohr einen Docht und einen Dampfhohlraum, die in einem Gehäuse angeordnet sind.
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In einer weiteren nicht einschränkenden Ausführungsform einer der vorgenannten Anordnungen ist ein Arbeitsfluid dazu ausgelegt, im Docht zwischen einem Verdampferteil und einem Kondensatorteil des Wärmerohrs zu fließen.
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In einer weiteren nicht einschränkenden Ausführungsform einer der vorgenannten Anordnungen umfasst das Arbeitsfluid flüssiges Ammoniak.
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Gemäß einem weiteren beispielhaften Aspekt der vorliegenden Offenbarung umfasst eine Batterie unter anderem eine Kälteplatte, ein Batterie-Array, das oben auf der Kälteplatte positioniert ist, eine Umhausung, die die Kälteplatte und das Batterie-Array allgemein umgibt, einen Kühlmittelverteiler außen an der Umhausung und ein Wärmerohr, das an der Kälteplatte befestigt ist und sich in den Kühlmittelverteiler erstreckt.
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In einer weiteren nicht einschränkenden Ausführungsform der vorgenannten Batterie ist zwischen dem Batterie-Array und der Kälteplatte thermisch leitfähiges Material angeordnet.
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In einer weiteren nicht einschränkenden Ausführungsform einer der vorgenannten Batterien umfasst das Batterie-Array mehrere Batteriezellen und mehrere Distanzelemente, die zwischen den mehreren Batteriezellen angeordnet sind.
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In einer weiteren nicht einschränkenden Ausführungsform einer der vorgenannten Batterien ist um jede der mehreren Batteriezellen ein wärmeleitender Film gewickelt.
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Ein Verfahren gemäß einem weiteren beispielhaften Aspekt der vorliegenden Offenbarung umfasst unter anderem das Leiten von Wärme in eine Kälteplatte einer Anordnung und das Abführen der Wärme von der Kälteplatte durch ein Wärmerohr, das an der Kälteplatte befestigt ist.
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In einer weiteren nicht einschränkenden Ausführungsform des vorgenannten Verfahrens wird die Wärme von mindestens einer Batteriezelle erzeugt.
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In einer weiteren nicht einschränkenden Ausführungsform eines der vorgenannten Verfahren umfasst der Abführungsschritt das Übertragen der Wärme zu einem Ort außerhalb der Anordnung und das Abgeben mindestens eines Teils der Wärme an ein Kühlmittel, das durch das Wärmerohr übertragen wird.
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In einer weiteren nicht einschränkenden Ausführungsform eines der vorgenannten Verfahren umfasst der Abführungsschritt das Verdampfen und Kondensieren eines Arbeitsfluids im Wärmerohr.
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Die Ausführungsformen, Beispiele und Alternativen aus den vorhergehenden Absätzen, die Ansprüche oder die folgende Beschreibung und nachstehenden Zeichnungen, einschließlich jedes der verschiedenen Aspekte oder der entsprechenden einzelnen Funktionsmerkmale, können unabhängig voneinander betrachtet oder beliebig miteinander kombiniert werden. Merkmale, die in Verbindung mit einer Ausführungsform beschrieben werden, gelten für alle Ausführungsformen, es sei denn, derartige Merkmale sind nicht kompatibel.
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Die verschiedenen Merkmale und Vorteile dieser Offenbarung werden für Fachleute anhand der folgenden ausführlichen Beschreibung eindeutig erkennbar sein. Die Zeichnungen, die der ausführlichen Beschreibung beigefügt sind, lassen sich in Kurzform wie folgt beschreiben.
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KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
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1 stellt schematisch einen Antriebsstrang eines elektrifizierten Fahrzeugs dar.
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2 ist eine Querschnittsansicht einer Batterieanordnung eines elektrifizierten Fahrzeugs.
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3 ist eine Querschnittsansicht einer Batterieanordnung von oben.
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4 stellt ein beispielhaftes Wärmerohr dar.
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AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG
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Diese Offenbarung erläutert eine Anordnung für ein elektrifiziertes Fahrzeug. Die Anordnung umfasst eine Kälteplatte und ein oder mehrere Wärmerohre, die an der Kälteplatte befestigt sind. In einigen Ausführungsformen können Batteriezellen oder andere Wärmequellen auf der Kälteplatte positioniert sein. Von der Wärmequelle abgegebene Wärme wird durch die Kälteplatte geleitet und dann vom Wärmerohr abgeführt. In einigen Ausführungsformen erstreckt sich das Wärmerohr außerhalb einer Umhausung der Anordnung und tauscht Wärme mit einem Kühlmittel in einem Kühlmittelverteiler aus. In anderen Ausführungsformen bestehen das Wärmerohr und die Kälteplatte aus ähnlichen Materialien, wie beispielsweise Aluminium. Diese und andere Merkmale werden in den folgenden Absätzen dieser ausführlichen Beschreibung näher erläutert.
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1 stellt schematisch einen Antriebsstrang 10 für ein elektrifizierten Fahrzeugs 12 dar. Obwohl das Fahrzeug als Hybrid-Elektrofahrzeug (HEV) dargestellt ist, sei darauf verwiesen, dass die in diesem Dokument beschriebenen Konzepte nicht auf HEVs beschränkt sind und sich auch auf andere elektrifizierte Fahrzeuge erstrecken könnten, einschließlich unter anderem Plug-in-Hybrid-Elektrofahrzeuge (PHEVs), Batterie-Elektrofahrzeuge (BEVs) und Brennstoffzellenfahrzeuge.
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In einer nicht einschränkenden Ausführungsform ist der Antriebsstrang 10 ein Leistungsverzweigungsantriebsstrangsystem mit einem ersten Antriebssystem und einem zweiten Antriebssystem. Das erste Antriebssystem umfasst eine Kombination aus einer Kraftmaschine 14 und einem Generator 18 (d. h. eine erste elektrische Maschine). Das zweite Antriebssystem umfasst mindestens einen Motor 22 (d. h. eine zweite elektrische Maschine), den Generator 18 und eine Batterie 24. In diesem Beispiel wird das zweite Antriebssystem als ein elektrisches Antriebssystem des Antriebsstrangs 10 betrachtet. Das erste und das zweite Antriebssystem generieren Drehmoment, um einen oder mehrere Sätze von Fahrzeugantriebsrädern 28 des elektrifizierten Fahrzeugs 12 anzutreiben. Obwohl eine Leistungsverzweigungsauslegung gezeigt ist, kann diese Offenbarung auf jedes Hybrid- oder Elektrofahrzeug angewendet werden, einschließlich Vollhybride, Parallelhybride, Seriellhybride, Mildhybride oder Mikrohybride.
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Die Kraftmaschine 14, die in einer Ausführungsform eine interne Brennkraftmaschine ist, und der Generator 18 können durch eine Kraftübertragungseinheit 30, beispielsweise einen Planetenradsatz, miteinander verbunden sein. Selbstverständlich können zum Verbinden der Kraftmaschine 14 mit dem Generator 18 Kraftübertragungseinheiten anderer Typen verwendet werden, darunter andere Radsätze und Getriebe. In einer nicht einschränkenden Ausführungsform ist die Kraftübertragungseinheit 30 ein Planetenradsatz, der ein Hohlrad 32, ein Sonnenrad 34 und eine Trägeranordnung 36 umfasst.
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Der Generator 18 kann von der Kraftmaschine 14 durch die Kraftübertragungseinheit 30 angetrieben werden, um kinetische Energie in elektrische Energie umzuwandeln. Der Generator 18 kann alternativ auch als ein Motor fungieren, um elektrische Energie in kinetische Energie umzuwandeln und dadurch ein Drehmoment an eine mit der Kraftübertragungseinheit 30 verbundene Welle 38 abzugeben. Da der Generator 18 mit der Kraftmaschine 14 wirkverbunden ist, kann die Drehzahl der Kraftmaschine 14 durch den Generator 18 gesteuert werden.
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Das Hohlrad 32 der Kraftübertragungseinheit 30 kann mit einer Welle 40 verbunden sein, die über eine zweite Kraftübertragungseinheit 44 mit Fahrzeugantriebsrädern 28 verbunden ist. Die zweite Kraftübertragungseinheit 44 kann einen Radsatz mit mehreren Rädern 46 umfassen. Andere Kraftübertragungseinheiten können ebenfalls geeignet sein. Die Räder 46 übertragen ein Drehmoment von der Kraftmaschine 14 an ein Differenzial 48, um letztlich Traktion für die Fahrzeugantriebsräder 28 bereitzustellen. Das Differenzial 48 kann mehrere Räder umfassen, die die Übertragung des Drehmoments an die Fahrzeugantriebsräder 28 ermöglichen. In einer Ausführungsform ist die zweite Kraftübertragungseinheit 44 mechanisch durch das Differenzial 48 mit einer Achse 50 gekoppelt, um Drehmoment auf die Fahrzeugantriebsräder 28 zu verteilen.
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Der Motor 22 kann auch dazu eingesetzt werden, die Fahrzeugantriebsräder 28 durch Abgeben von Drehmoment an eine Welle 52, die ebenfalls mit der zweiten Kraftübertragungseinheit 44 verbunden ist, anzutreiben. In einer Ausführungsform kooperieren der Motor 22 und der Generator 18 als Teil eines Rekuperationsbremssystems, in dem sowohl der Motor 22 als auch der Generator 18 als Motoren zum Abgeben von Drehmoment eingesetzt werden können. Beispielsweise können sowohl der Motor 22 als auch der Generator 18 elektrische Leistung an die Batterie 24 abgeben.
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Die Batterie 24 ist eine beispielhafte Batterie eines elektrifizierten Fahrzeugs. Die Batterie 24 kann eine Hochspannungstraktionsbatterie sein, die mehrere Batterieanordnungen 25 (d. h. Batterie-Arrays oder Gruppierungen von Batteriezellen) umfasst, die elektrische Leistung abgeben können, um den Motor 22, den Generator 18 und/oder andere elektrische Verbraucher des elektrifizierten Fahrzeugs 12 zu betreiben. Andere Typen von Energiespeichervorrichtungen und/oder Abgabevorrichtungen können auch genutzt werden, um das elektrifizierte Fahrzeug 12 elektrisch zu speisen.
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In einer nicht einschränkenden Ausführungsform hat das elektrifizierte Fahrzeug 12 zwei grundlegende Betriebsmodi. Das elektrifizierte Fahrzeug 12 kann in einem Elektrofahrzeugmodus (EV – Electric Vehicle) betrieben werden, in dem der Motor 22 als Fahrzeugantrieb genutzt wird (im Allgemeinen ohne Unterstützung von der Kraftmaschine 14) und dadurch den Ladezustand der Batterie 24 unter bestimmten Antriebsmustern/-zyklen bis zu seiner maximal zulässigen Entladung erschöpft. Der EV-Modus ist ein Beispiel eines Ladungserschöpfungsbetriebsmodus für das elektrifizierte Fahrzeug 12. Während des EV-Modus kann der Ladezustand der Batterie 24 unter einigen Umständen zunehmen, beispielsweise aufgrund einer Periode von Rekuperationsbremsen. Die Kraftmaschine 14 ist in einem Standard-EV-Modus im Allgemeinen AUS, aber sie könnte bei Bedarf auf der Basis eines Fahrzeugsystemzustandes oder wie durch den Fahrer erlaubt betrieben werden.
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Das elektrifizierte Fahrzeug 12 kann darüber hinaus in einem Hybridmodus (HEV-Modus) betrieben werden, in dem sowohl die Kraftmaschine 14 als auch der Motor 22 zum Fahrzeugantrieb genutzt werden. Der HEV-Modus ist ein Beispiel eines Ladungserhaltungsbetriebsmodus für das elektrifizierte Fahrzeug 12. Während des HEV-Modus kann das elektrifizierte Fahrzeug 12 die Antriebsverwendung des Motors 22 verringern, um den Ladezustand der Batterie 24 durch Erhöhen des Antriebs der Kraftmaschine 14 auf einem konstanten oder annähernd konstanten Pegel zu halten. Zusätzlich zum EV- und HEV-Modus kann das elektrifizierte Fahrzeug 12 im Schutzbereich dieser Offenbarung auch in anderen Betriebsmodi betrieben werden.
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Die 2 und 3 stellen eine Batterie 24 dar, die in einem elektrifizierten Fahrzeug eingesetzt werden kann. Beispielsweise könnte die Batterie 24 Bestandteil eines elektrifizierten Fahrzeugs 12 aus 1 sein. Die Batterie 24 umfasst mehrere Batteriezellen 56, um verschiedene elektrische Verbraucher des elektrifizierten Fahrzeugs 12 mit elektrischer Leistung zu versorgen. Obwohl eine spezielle Anzahl von Batteriezellen 56 in den 2–3 dargestellt ist, könnte die Batterie 24 eine kleinere oder größere Anzahl von Batteriezellen innerhalb des Schutzbereichs dieser Offenbarung einsetzen. Mit anderen Worten, diese Offenbarung ist nicht auf die in den 2 und 3 gezeigten speziellen Auslegungen beschränkt.
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Die Batteriezellen 56 können entlang einer Längsachse A nebeneinander gestapelt sein, um eine Gruppierung von Batteriezellen 56 aufzubauen, die manchmal als „Zellenstapel“ bezeichnet wird. In einer nicht einschränkenden Ausführungsform sind die Batteriezellen 56 prismatische Lithium-Ionen-Zellen. Alternativ könnten jedoch auch Batteriezellen mit anderen Geometrien (zylindrisch, taschenförmig usw.), anderen chemischen Eigenschaften (Nickel-Metallhydrid, Bleisäure usw.) oder beiden innerhalb des Schutzbereichs dieser Offenbarung verwendet werden.
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In einer nicht einschränkenden Ausführungsform sind die Batteriezellen 56 zwischen einer Stützstruktur 57 angeordnet, die Endplatten 58 und gegebenenfalls Distanzelemente 60 umfassen kann. Beispielsweise können mehrere Batteriezellen 56 und Distanzelemente 60 abwechselnd nebeneinander zwischen den Endplatten 58 angeordnet sein. Die Distanzelemente 60, die auch als Trennelemente oder Teiler bezeichnet werden könnten, sind wärmeisoliert und können an gegenüberliegenden Enden des Stapels von Batteriezellen 56 und zwischen benachbarten Batteriezellen 56 positioniert sein. Die einander gegenüberliegenden Endplatten 58 sind außerhalb der Distanzelemente 60 positioniert. Die Distanzelemente 60 können wärmebeständige und elektrisch isolierende Kunststoffe und/oder Schäume umfassen, die relativ hohe wärmeisolierende Fähigkeiten aufweisen. Die Stützstruktur 57 beschränkt die gestapelten Batteriezellen 56 in Axialrichtung. Die Batteriezellen 56 und die Stützstruktur 57 werden zusammen als Batterie-Array 62 bezeichnet. Obwohl in den 2–3 nur ein einzelnes Batterie-Array 62 gezeigt ist, könnte die Batterie 24 mehrere Batterie-Arrays 62 umfassen.
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In einer weiteren nicht einschränkenden Ausführungsform kann um jede Batteriezelle 56 ein wärmeleitender Film 64 gewickelt sein. Die wärmeleitender Filme 64 erleichtern die Wärmeleitung zwischen benachbarten Batteriezellen 56 und isolieren außerdem benachbarte Batteriezellen 56 elektrisch gegeneinander. Die wärmeleitenden Filme 64 können zusätzlich eine dielektrische Barriere zwischen benachbarten Batteriezellen 56 jedes Batterie-Arrays 62 herstellen.
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Die Batterie 24 kann mit verschiedenen Merkmalen für das Wärmemanagement der Batteriezellen 56 ausgestattet sein. Beispielsweise kann von den Batteriezellen 56 während Ladevorgängen, Entladevorgängen, extremen Umgebungsbedingungen oder anderen Bedingungen Wärme H erzeugt und abgegeben werden. Es ist oft wünschenswert, die Wärme H von der Batterie 24 zu abzuführen, um die Kapazität und die Lebensdauer der Batteriezellen 56 zu verbessern. Obwohl diese Ausführungsform auf das Wärmemanagement der Batterie 24 ausgerichtet ist, können die Merkmale dieser Offenbarung für das Wärmemanagement eines beliebigen Hochspannungselektronikmoduls genutzt werden, einschließlich unter anderem Batterien, ISC-Module, Ladegeräte, Gleichspannungsmodule oder jedes andere Modul, das während des Betriebs Wärme erzeugt. In einer nicht einschränkenden Ausführungsform umfasst die Batterie 24 eine Kälteplatte 66, die alternativ als Wärmetauscherplatte bezeichnet werden kann. Das Batterie-Array 62 ist auf der Kälteplatte 66 positioniert. Die Wärme H von den Batteriezellen 56 kann in die Kälteplatte 66 geleitet werden.
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In einer nicht einschränkenden Ausführungsform kann ein thermisch leitfähiges Material 90 zwischen der Kälteplatte 66 und mindestens einem Teil des Batterie-Arrays 62 positioniert sein. Das thermisch leitfähiges Material 90 stellt eine wärmeleitende Schnittstelle zwischen der Wärmequelle (d. h. den Batteriezellen 56) und der Wärmesenke (d. h. der Kälteplatte 66) bereit und füllt außerdem Variationen zwischen der Wärmequelle und der Wärmesenke.
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Ein oder mehrere Wärmerohre 68 können an der Kälteplatte 66 befestigt sein. Diese Offenbarung ist nicht auf eine bestimmte Anzahl von Wärmerohren 68 beschränkt und die tatsächliche Anzahl von Wärmerohren 68, die für eine beliebige Kühlanwendung verwendet werden, variiert neben anderen Faktoren in Abhängigkeit von den Kühlanforderungen der Batterie 24. Außerdem sind die in den 2 und 3 gezeigten Wärmerohre 68 nicht maßstäblich gezeichnet. Stattdessen wurden diese Merkmale vergrößert, um ihre verschiedenen Merkmale und Funktionen besser darzustellen.
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Jedes Wärmerohr 68 kann an einer Unterseite 70 der Kälteplatte 66 so befestigt sein, dass es im Wesentlichen in die Kälteplatte 66 integriert ist. Andere Montagestellen werden innerhalb des Schutzbereichs der vorliegenden Offenbarung ebenfalls in Betracht gezogen. Die Wärmerohre 68 können an die Kälteplatte 66 hartgelötet oder auf andere Weise an ihr montiert sein. Die Wärmerohre 68 und die Kälteplatte 66 können auch aus ähnlichen Materialien bestehen. Beispielsweise bestehen die Wärmerohre 68 und die Kälteplatte 66 in einer nicht einschränkenden Ausführungsform aus Aluminium. Andere Materialien können ebenfalls geeignet sein.
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Eine Umhausung 72 umgibt im Allgemeinen jedes Batterie-Array 62 und die Kälteplatte 66 der Batterie 24. Die Umhausung 72 kann aus einer oder mehreren Wänden 92 bestehen, die die Komponenten der Batterie 24 beherbergen.
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Die Wärmerohre 68 können durch mindestens eine der Wände 92 der Umhausung 72 ragen und sich in einen Kühlmittelverteiler 74 erstrecken. Der Kühlmittelverteiler 74 kann ein Kühlmittel C zum Entfernen von Wärme aus den Wärmerohren 68 übertragen. Das Kühlmittel C kann eine herkömmliche Art Kühlmittelgemisch sein, wie etwa mit Ethylenglykol gemischtes Wasser. Jedoch werden auch andere Kühlmittel in Betracht gezogen und könnten alternativ im Kühlmittelverteiler 74 übertragen werden.
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Der Kühlmittelverteiler 74 umfasst eine Einlassöffnung 94 und eine Auslassöffnung 96, die sich beide außerhalb der Umhausung 72 befinden (am besten in 3 gezeigt). Auf diese Weise wird das Potenzial für Fluidlecks in der Umhausung 72 der Batterie 24 im Wesentlichen eliminiert. Obwohl nicht gezeigt, kann das Kühlmittel C, das die Auslassöffnung 96 verlässt, zum Kühlen zu einem Kühler oder einer anderen Wärmetauschervorrichtung gefördert werden, bevor es in einer geschlossenen Schleife zur Einlassöffnung 94 zurückgeführt wird.
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4 zeigt ein beispielhaftes Wärmerohr 68 zur Verwendung in der in den 2 und 3 gezeigten Batterie. Das Wärmerohr 68 umfasst ein Gehäuse 76, einen Verdampferteil 84, einen Kondensatorteil 86, einen Docht 78 und einen Dampfhohlraum 80. In einer nicht einschränkenden Ausführungsform besteht das Gehäuse 76 des Wärmerohrs 68 aus Aluminium. Ein Arbeitsfluid 82, wie etwa flüssiges Ammoniak, ist im Gehäuse 76 angeordnet und kann durch den Docht 78, der porös ist, übertragen werden. Das Arbeitsfluid 82 kann in einen Verdampfer V am Verdampferteil 84 des Wärmerohrs 68 verdampfen. Wenn die Verdampfung erfolgt, absorbiert der Dampf V die Wärmeenergie. Der Dampf V kann dann entlang des Dampfhohlraums 80 zum Kondensatorteil 86 des Wärmerohrs 68 migrieren. Im Kondensatorteil 86 kondensiert der Dampf V zurück zum Fluid F und wird vom Docht 78 absorbiert, wodurch Wärmeenergie abgegeben wird. Das Arbeitsfluid 82 kann dann zurück zum Verdampferteil 84 fließen.
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Das Wärmemanagement der Batterie 24 ist schematisch in den 2, 3 und 4 gezeigt und erfolgt im Allgemeinen auf folgende Weise. Wärme H wird von den Batteriezellen 56 oder einer anderen Wärmequelle erzeugt und abgegeben und in die Kälteplatte 66 geleitet. Die Wärme H, die in die Kälteplatte 66 geleitet wird, wird dann von den integrierten Wärmerohren 68 von der Batterie 24 abgeführt. Beispielsweise verdampft, wenn die Kälteplatte 66 die Wärme H absorbiert, das Arbeitsfluid 82 im Verdampferteil 84, wodurch im Wärmerohr 68 ein Druckgradient erstellt wird. Dieser Druckgradient zwingt den Dampf V, entlang des Dampfhohlraums 80 zum Kühler zu fließen, Kondensatorteil 86, der sich außerhalb der Umhausung 72 befindet und sich in den Kühlmittelverteiler 74 erstreckt. Der Dampf V kondensiert im Kondensatorteil 86, wodurch latente Wärme LH an das Kühlmittel C abgegeben wird, das durch einen Kanal 99 des Kühlmittelverteilers 74 übertragen wird. Das Arbeitsfluid 82 wird dann von den vom Docht 78 entwickelten Kapillarkräften zurück zum Verdampferteil 84 geführt. Das auf diese Weise erfolgende Entfernen der Wärme H von der Batterie 24 hält die Batteriezellen 56 der Batterie 24 innerhalb eines gewünschten Betriebstemperaturbereichs.
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Obwohl die unterschiedlichen nicht einschränkenden Ausführungsformen mit spezifischen Komponenten oder Schritten dargestellt werden, sind die Ausführungsformen dieser Offenbarung nicht auf diese bestimmten Kombinationen beschränkt. Einige Komponenten oder Merkmale aus den beliebigen nicht einschränkenden Ausführungsformen können in Verbindung mit Merkmalen oder Komponenten aus beliebigen anderen nicht einschränkenden Ausführungsformen verwendet werden.
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Es versteht sich, dass gleiche Referenznummern zum Bezeichnen entsprechender oder ähnlicher Elemente in verschiedenen Zeichnungen dienen. Auch sei darauf verwiesen, dass, obgleich in diesen beispielhaften Ausführungsformen eine bestimmte Komponentenanordnung offenbart und dargestellt wird, auch andere Anordnungen von den Lehren dieser Offenbarung profitieren können.
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Die vorstehende Beschreibung soll als veranschaulichend und nicht als in irgendeiner Weise einschränkend aufgefasst werden. Ein Durchschnittsfachmann wird verstehen, dass bestimmte Modifikationen in den Schutzbereich dieser Offenbarung fallen könnten. Aus diesen Gründen sollten die folgenden Ansprüche eingehend betrachtet werden, um den wahren Schutzumfang und Inhalt dieser Offenbarung zu bestimmen.
