DE102018118177A1 - Temperierelement mit Sorptionsmaterial, insbesondere zur Temperierung einer Batteriezelleneinheit eines Kraftfahrzeugs - Google Patents

Temperierelement mit Sorptionsmaterial, insbesondere zur Temperierung einer Batteriezelleneinheit eines Kraftfahrzeugs Download PDF

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Walter Mittelbach
Andreas Gähme
Charles Peurois
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Fahrenheit GmbH
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Volkswagen AG
Fahrenheit GmbH
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Abstract

Es ist ein Temperierelement 5 mit zwei zueinander beabstandet angeordneten Deckplatten 8 vorgesehenen, die einen Zwischenraum begrenzen, innerhalb dessen eine Stützstruktur 23 angeordnet ist, die die Deckplatten 8 beabstandet zueinander hält, wobei in dem Zwischenraum zudem ein Sorptionsmaterial 7 aufgenommen ist, das die Deckplatten 8 und die Stützstruktur 23 kontaktiert. Ein solches Temperierelement 5 ermöglicht eine besonders gute Übertragung von Wärmeenergie zwischen dem Sorptionsmaterial 7 und den Deckplatten 8, indem die Stützstruktur 23 nicht nur der mechanischen Verbindung zwischen den Deckplatten 8 und damit der strukturellen Festigkeit des Temperierelements 5 dient, sondern eine Übertragung von Wärmeenergie zwischen dem Sorptionsmaterial 7 und den Deckplatten 8 bewirkt. Dadurch ist ein erfindungsgemäßes Temperierelement 5 in vorteilhafter Weise auch zur direkten Temperierung von beispielsweise einer oder mehreren Batteriezellen einer Batteriezelleneinheit, beispielsweise einer Traktionsbatterie eines elektrifizierten Kraftfahrzeugs, geeignet.

Description

  • Die Erfindung betrifft ein Temperierelement mit Sorptionsmaterial, insbesondere zur Temperierung einer Batteriezelleneinheit eines Kraftfahrzeugs. Die Erfindung betrifft weiterhin eine Batteriezelleneinheit mit einem solchen Temperierelement, ein Temperiersystem mit einer solchen Batteriezelleneinheit sowie ein Kraftfahrzeug mit einem solchen Temperiersystem.
  • Für den Betrieb von elektrifizierten Kraftfahrzeugen, wie beispielsweise batterieelektrischen Kraftfahrzeugen (BEV) oder Hybridfahrzeugen (HEV oder PHEV), werden leistungsstarke (Traktions-)Batterien eingesetzt, um einen elektrischen Traktionsmotor des Kraftfahrzeugs mit elektrischer Leistung zu versorgen. Derartige Traktionsbatterien, welche beispielsweise als Lithium-Ionen-Batterien ausgebildet sein können, sind temperatursensibel. Bei relativ niedrigen Temperaturen weisen diese nur eine eingeschränkte Speicherfähigkeit auf, was sich entsprechend negativ hinsichtlich einer auf einem Antrieb mittels des elektrischen Traktionsmotors beruhenden Reichweite des Kraftfahrzeugs auswirkt. Relativ hohe Temperaturen führen dagegen zu einer vergleichsweise schnellen Alterung der Batterien, womit bereits nach relativ kurzer Nutzungsdauer ebenfalls eine dann dauerhafte Einschränkung der Speicherfähigkeit einhergeht.
  • Um diese Probleme zu vermeiden oder zumindest zu vermindern kann es vorgesehen sein, Traktionsbatterien von elektrifizierten Kraftfahrzeugen zu temperieren, um deren Temperaturen zumindest während eines Betriebs des Kraftahrzeugs innerhalb eines definierten Temperaturbereichs zu halten. Für eine solche Temperierung von Traktionsbatterien können diese in ein Kühlsystem des Kraftfahrzeugs integriert sein, wobei zusätzlich eine Heizvorrichtung vorgesehen sein kann, um die Traktionsbatterie sowohl kühlen als auch erwärmen zu können. Eine solche Art der Temperierung einer Traktionsbatterie erfordert die Bereitstellung von relativ hoher elektrischer Leistung über gegebenenfalls einen relativ langen Zeitraum. Ist das Kraftfahrzeug dabei nicht an eine externe elektrische Energieversorgung angeschlossen, muss diese elektrische Leistung der Traktionsbatterie entnommen werden. Dies führt zu einem verringerten Ladezustand der Traktionsbatterie, der sich entsprechend negativ auf die Reichweite des Kraftfahrzeugs auswirkt.
  • Verringern lässt sich diese Problematik durch die Verwendung einer Sorptionseinheit zur Temperierung einer Traktionsbatterie eines Kraftfahrzeugs, wie dies beispielsweise aus der DE 10 2012 012 820 A1 , der DE 10 2015 204 678 A1 oder der DE 10 2015 204 667 A1 bekannt ist.
  • Eine solche Sorptionseinheit umfasst eine Sorptionsvorrichtung, die ein Sorptionsmaterial aufweist, das ein Prozessmedium, das als Sorptiv insbesondere gasförmig vorliegen kann, absorbieren oder adsorbieren kann, wobei Wärmeenergie freigesetzt wird. Weiterhin umfasst eine solche Sorptionseinheit eine nachfolgend als Phasenwechsler bezeichnete Verdampfer-/Kondensator-Vorrichtung, in der das Prozessmedium, beispielsweise Wasser entweder verdampft werden kann, wodurch dieses von dem Sorptionsmaterial der Sorptionsvorrichtung ab- oder adsorbiert werden kann, oder in der das Prozessmedium, nachdem dieses aus dem Sorptionsmaterial unter Wärmezufuhr desorbiert wurde, unter Aufnahme von Wärmeenergie kondensiert.
  • Der Erfindung lag die Aufgabe zugrunde, eine Möglichkeit aufzuzeigen, eine (Traktions-)Batterie eines Kraftfahrzeugs auf vorteilhafte Weise zu temperieren.
  • Diese Aufgabe wird mittels eines Temperierelements gemäß dem Patentanspruch 1 gelöst. Eine Batteriezelleneinheit mit einem solchen Temperierelement, ein Temperiersystem mit einer solchen Batteriezelleneinheit sowie ein Kraftfahrzeug mit einem solchen Temperiersystem sind Gegenstände der Patentansprüche 10, 12 und 14. Vorteilhafte Ausgestaltungsformen des erfindungsgemäßen Temperierelements, der erfindungsgemäßen Batteriezelleneinheit, des erfindungsgemäßen Temperiersystem und des erfindungsgemäßen Kraftfahrzeugs sind Gegenstände der weiteren Patentansprüche und/oder ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung der Erfindung.
  • Erfindungsgemäß ist ein Temperierelement mit zwei zueinander beabstandet angeordneten Deckplatten vorgesehenen, die einen Zwischenraum begrenzen, innerhalb dessen eine Stützstruktur angeordnet ist, die die Deckplatten beabstandet zueinander hält, wobei in dem Zwischenraum zudem ein Sorptionsmaterial aufgenommen ist, das die Deckplatten und die Stützstruktur zumindest abschnittsweise, vorzugsweise möglichst vollflächig kontaktiert. Ein solches erfindungsgemäßes Temperierelement ermöglicht eine besonders gute Übertragung von Wärmeenergie zwischen dem Sorptionsmaterial und den Deckplatten, indem die Stützstruktur nicht nur der mechanischen Verbindung zwischen den Deckplatten (zumindest hinsichtlich einer (Druck-)Belastung der Deckplatten in Richtung aufeinander zu) und damit der strukturellen Festigkeit des Temperierelements dient, sondern auch einer Übertragung von Wärmeenergie zwischen dem Sorptionsmaterial und den Deckplatten. Dadurch ist ein erfindungsgemäßes Temperierelement in vorteilhafter Weise auch zur direkten Temperierung von beispielsweise einer oder mehreren Batteriezellen einer erfindungsgemäßen Batteriezelleneinheit geeignet.
  • Eine solche erfindungsgemäße Batteriezelleneinheit umfasst mindestens eine Batteriezelle, d.h. ein Speicherelement für elektrische Energie, und mindestens ein mit zumindest einer der Deckplatten an der Batteriezelle direkt oder indirekt anliegendes, erfindungsgemäßes Temperierelement. Das Temperierelement oder mehrere erfindungsgemäße Temperierelemente können dabei insbesondere in ein Gehäuse, das die mindestens eine Batteriezelle umgibt, integriert sein und dabei vorzugsweise sogar einen Abschnitt davon ausbilden. Ergänzend oder alternativ kann (jeweils) ein erfindungsgemäßes Temperierelement zwischen zwei Batteriezellen der Batteriezelleneinheit angeordnet sein, wodurch bei noch kompakten Abmessungen der Batteriezelleneinheit eine besonders vorteilhafte, weil möglichst gleichmäßige Kühlung der einzelnen Batteriezelle(n) erreicht werden kann.
  • Um grundsätzlich einen vorteilhaften Wärmeübergang von einem erfindungsgemäßen Temperierelement auf beispielsweise eine oder mehrere Batteriezellen einer erfindungsgemäßen Batteriezelleneinheit zu ermöglichen und zudem, um eine vorteilhafte und insbesondere platzsparende Integration eines oder mehrerer solcher Temperierelemente in eine erfindungsgemäße Batteriezelleneinheit zu realisieren, sollte vorzugsweise vorgesehen sein, dass die vorzugsweise durch die Stärken der Deckplatten sowie durch den Abstand zwischen den Deckplatten definierte Höhe eines erfindungsgemäßen Temperierelements deutlich kleiner als die Länge und Breite ist. Insbesondere kann vorgesehen sein, dass die Länge und Breite jeweils mindestens das Zehnfache, vorzugsweise das Fünfzigfache, besonders bevorzugt das Hundertfache der Höhe beträgt.
  • Die Temperierung einer erfindungsgemäßen Batteriezelleneinheit beziehungsweise der einzelnen Batteriezelle(n) davon kann durch die Integration einer oder mehrerer erfindungsgemäßer Batteriezelleneinheit(en) in ein erfindungsgemäßes Temperiersystem erfolgen, bei dem der Zwischenraum des/der Temperierelement(e) (jeweils) derart über ein Steuerventil mit einem Phasenwechsler verbunden ist, dass ein Prozessmedium bei geöffnetem Steuerventil in gasförmigem Zustand zwischen dem in dem Zwischenraum des zugeordneten Temperierelements angeordneten Sorptionsmaterial und dem Phasenwechsler überströmen kann. Strömt das gasförmige Prozessmedium, nachdem dieses in dem Phasenwechsler durch Zufuhr von Wärmeenergie verdampft wurde, zu dem Sorptionsmaterial des oder der Temperierelemente einer erfindungsgemäßen Batteriezelleneinheit, wird dieses unter Abgabe von Wärmeenergie von dem Sorptionsmaterial ab- oder adsorbiert. Dadurch kann/können die Batteriezelleneinheit und insbesondere deren Batteriezelle(n) erwärmt werden, beispielsweise um nach einer oder für eine Inbetriebnahme bei relativ kalten Umgebungstemperaturen vorgewärmt zu werden. In einem anschließenden Betrieb der Batteriezelleneinheit produzieren deren Batteriezellen Abwärme, die dazu genutzt werden kann, das Sorptionsmaterial des oder der Temperierelemente einer erfindungsgemäßen Batteriezelleneinheit zu desorbieren, das dann bei geöffnetem Steuerventil zu dem Phasenwechsler strömt, wo dieses durch eine entsprechende Kühlung des Phasenwechslers und damit des gasförmigen Prozessmediums unter Abgabe von Wärmeenergie kondensiert. Die für die Desorption des Prozessmediums aus dem Sorptionsmaterial erforderliche Wärmeenergie wird dadurch aus der Batteriezelleneinheit abgeführt und diese dadurch gekühlt.
  • Der Phasenwechsler kann vorzugsweise an einen Kältemittelkreislauf einer Kältemaschine des Temperiersystems anschließbar sein, wodurch ermöglicht wird, den Phasenwechsler mit relativ kaltem Kältemittel zu beaufschlagen, um eine sichere Kondensation des Prozessmediums an dem Phasenwechsler zu gewährleisten. Die Kältemaschine, die vorzugsweise zumindest einen Kondensator, einen Verdampfer sowie einen Kompressor umfassen kann, kann insbesondere als Klimaanlage für ein erfindungsgemäßes Kraftfahrzeug, das grundsätzlich zumindest ein erfindungsgemäßes Temperiersystem umfasst, vorgesehen sein. Die Kältemaschine kann dazu einen Klimawärmetauscher, der zur Temperierung und insbesondere Kühlung von einem Innenraum des Kraftfahrzeugs zuzuführender Luft vorgesehen ist, umfassen. Insbesondere kann dazu der Verdampfer der Kältemaschine als Klimawärmetauscher zusätzlich zu dem Kältemittel auch mittels Luft, die für eine Klimatisierung eines Innenraums des Kraftfahrzeugs vorgesehen ist, durchströmbar sein, wodurch dieser Luft Wärmeenergie entzogen werden kann, die in dem Verdampfer zum Verdampfen des durch diesen geführten Kältemittels genutzt wird.
  • Ergänzend oder alternativ besteht auch die Möglichkeit, den Phasenwechsler eines erfindungsgemäßen Temperiersystems an ein Kühlsystem, insbesondere an ein Kühlsystem eines erfindungsgemäßen Kraftfahrzeugs anzuschließen. Ein solches Kühlsystem ist zumindest dadurch gekennzeichnet, dass mittels eines darin strömenden Kühlmittels Wärmeenergie über einen Kühlmittelkühler an Umgebungsluft abführbar ist. Anders als bei einer Kältemaschine (mit dem darin strömenden Kältemittel) erfolgt dabei kein Phasenwechsel des Kühlmittels.
  • Um einen besonders vorteilhaften Übergang von Wärmeenergie zwischen den Deckplatten und dem Sorptionsmaterial zu realisieren, kann vorzugsweise vorgesehen sein, dass die Deckplatten und die Stützstruktur zumindest abschnittsweise, vorzugsweise vollständig aus einem thermisch gut leitenden Material, insbesondere aus einem oder mehreren Metallen, beispielsweise Aluminium, ausgebildet sind. Eine Ausgestaltung aus Metall(en) weist weiterhin die Vorteile einer kostengünstigen Herstellbarkeit und einer guten strukturellen Belastbarkeit auf.
  • Gemäß einer bevorzugten Ausgestaltungsform eines erfindungsgemäßen Temperierelements kann vorgesehen sein, dass die oder zumindest eine der Deckplatten und/oder die Stützstruktur zumindest teilweise auf denjenigen Wandflächen, mit denen diese den Zwischenraum begrenzen oder innerhalb des Zwischenraums angeordnet sind, mit dem Sorptionsmaterial beschichtet sind. An den entsprechenden Wandflächen der Deckplatte(n) und/oder der Stützstruktur haftet demnach eine in sich stabile Schicht, die zumindest teilweise, vorzugsweise vollständig aus dem Sorptionsmaterial besteht. Die entsprechenden Beschichtungen können dabei vorzugsweise relativ dünn (beispielsweise zwischen 0,01 mm und 0,2 mm bei einer direkten Beschichtung und bis zu mehreren Millimetern bei einem Aufbringen (insbesondere Aufkleben) von bereits formstabilen Beschichtungsschichten) ausgebildet sein, so dass zum einen erreicht werden kann, dass ein solches erfindungsgemäßes Temperierelement relativ kompakt ist, wodurch sich dieses besonders vorteilhaft zur Kühlung einer Batteriezelleneinheit eignet. Zum anderen kann durch die Kombination relativ dünner Schichten des Sorptionsmaterials mit einem großflächigen Kontakt mit der wärmeleitenden Struktur des Temperierelements, d.h. mit zumindest den Deckplatten sowie der Stützstruktur und gegebenenfalls auch mit einer um die Deckplatten umlaufenden, den Zwischenraum umfangsseitig begrenzenden Seitenwandung, ein vorteilhafter Wärmeübergang zwischen dem Sorptionsmaterial und der wärmeleitenden Struktur des Temperierelements erreicht werden. Durch die relativ dünnen Schichten kann insbesondere auch erreicht werden, dass die häufig relativ schlechte Wärmeleitfähigkeit des Sorptionsmaterials selbst nur geringe negative Auswirkung auf diesen Wärmeübergang hat.
  • Gegebenenfalls kann die Materialstruktur des Sorptionsmaterials, aus dem die Schichten ausgebildet sind, so kompakt sein, dass eine Durchströmung dieser Materialstruktur mittels des gasförmigen Prozessmediums nicht oder nur in einem geringen Umfang möglich ist. Um dennoch einen möglichst vollflächigen Kontakt zwischen dem Prozessmedium und dem Sorptionsmaterial zu ermöglichen, sollte dann vorzugsweise vorgesehen sein, dass die durch die Beschichtung der Deckplatte(n) und/oder der Stützstruktur ausgebildeten Schichten konstruktiv einen oder mehrere Strömungskanäle ausbilden beziehungsweise begrenzen, der/die eine möglichst umfassende Durchströmung des gesamten Zwischenraums und damit einen möglichst großflächigen Kontakt zwischen Prozessmedium und Sorptionsmaterial gewährleistet/gewährleisten. Bei einer ausreichend großporigen Materialstruktur des Sorptionsmaterials kann auf solche konstruktiv ausgebildeten Strömungskanäle gegebenenfalls aber auch verzichtet werden.
  • Alternativ oder ergänzend zu einer Beschichtung der Deckplatte(n) und/oder der Stützstruktur mit dem Sorptionsmaterial besteht auch die Möglichkeit, die innerhalb des Zwischenraums von der Stützstruktur freigelassenen Freiräume mit einer Schüttung des Sorptionsmaterials und/oder mit festen Formkörpern aus dem Sorptionsmaterial, die großporig und/oder Strömungskanäle aufweisend ausgebildet sind, vorzugsweise möglichst weitgehend zu füllen.
  • Um eine möglichst gute Wärmeübertragung und Energiespeicherkapazität zwischen den Deckplatten und dem Sorptionsmaterial zu gewährleisten, sollte die Stützstruktur möglichst großflächig ausgebildet sein, wodurch ein entsprechend großflächiger Kontakt mit dem Sorptionsmaterial erreicht werden kann. Hierzu kann die Stützstruktur insbesondere eine gewellte Blechstruktur und/oder eine Schaumstruktur und/oder eine Vliesstruktur umfassen oder als eine solche Struktur ausgebildet sein. In diesen Fällen ist die Stützstruktur folglich durch ein oder mehrere sich von den Deckplatten unterscheidende Bauteile ausgebildet, wobei die Stützstruktur und die Deckplatten im Rahmen der Herstellung eines entsprechenden erfindungsgemäßen Temperierelements fest (formschlüssig, kraftschlüssig oder stoffschlüssig, z.B. durch Verlöten) miteinander verbunden werden können. Ergänzend oder alternativ besteht jedoch auch die Möglichkeit, die Stützstruktur von Vorsprüngen mindestens einer der Deckschichten auszubilden, die (jeweils) die andere Deckplatte, insbesondere entsprechende gegenüberliegende Vorsprünge der anderen Deckplatte, kontaktieren, wobei die Deckplatten an diesen Kontaktstellen miteinander fest verbunden sein können.
  • Sofern die Stützstruktur eines erfindungsgemäßen Temperierelements eine gewellte Blechstruktur aufweist, kann weiterhin bevorzugt vorgesehen sein, dass diese eine Mehrzahl von sich entlang einer Längserstreckung der Blechstruktur erstreckende, zueinander parallel verlaufende Kanäle ausbildet. Die Kanäle können sich dabei weiterhin bevorzugt (vorzugsweise ununterbrochen) über die gesamte Längserstreckung der Blechstruktur erstrecken. Eine solche gewellte Blechstruktur ist einerseits relativ einfach und damit kostengünstig herstellbar und weist andererseits eine relativ gute Stützfunktion für die beiden Deckplatten auf.
  • Gemäß einer bevorzugten Weiterbildung eines entsprechenden erfindungsgemäßen Temperierelements kann auch vorgesehen sein, dass eine solche gewellte Blechstruktur entlang der Längserstreckung in eine Mehrzahl von sich in einer Querrichtung erstreckende, streifenförmige Abschnitte unterteilt ist, wobei die Kanäle aneinandergrenzender Abschnitte zueinander in Querrichtung versetzt sind. Eine solche Ausgestaltung der Stützstruktur eines erfindungsgemäßen Temperierelements kann sich durch eine besonders vorteilhafte Stützfunktion für die beiden Deckplatten auszeichnen.
  • Für eine weitere Verbesserung eines Wärmeübergangs von dem Sorptionsmaterial und auf das Sorptionsmaterial kann vorgesehen sein, dass eine gewellte Blechstruktur auch eine Mehrzahl von sich von dieser gewellten Blechstruktur erstreckende Flügel aufweist, die auch in Form von durch mindestens zwei angrenzenden Seiten erzeugten Schnitten aus der Blechstruktur selbst ausgebildet sein können, so dass die gewellte Blechstruktur entsprechende Durchgangsöffnungen mit sich jeweils von einer Seite der Durchgangsöffnungen erstreckenden Flügeln (sogenannte „Louvrierung“) ausbildet.
  • Vorzugsweise innerhalb des Zwischenraums eines erfindungsgemäßen Temperierelements kann weiterhin mindestens ein von dem Zwischenraum abgegrenzter Medienkanal verlaufen. Dieser Medienkanal kann dazu dienen, ein Kühlmedium zu führen, das keinen direkten Kontakt mit dem Sorptionsmaterial und den übrigen Komponenten des Temperierelements haben soll. Der Medienkanal kann dabei insbesondere an ein Kühlsystem, insbesondere an ein Kühlsystem eines erfindungsgemäßen Kraftfahrzeugs, anschließbar sein. Dies ermöglicht beispielsweise, eine erfindungsgemäße Batteriezelleneinheit nur temporär, insbesondere nur relativ kurzzeitig mittels eines erfindungsgemäßen Temperierelements als Teil einer Sorptionseinheit eines erfindungsgemäßen Temperiersystems zu kühlen, während eine länger andauernde Kühlung mittels des Temperierelements als Teil des Kühlsystems realisiert wird. Um dabei einen vorteilhaften Wärmeübergang von der oder den das Temperierelement kontaktierenden Batteriezellen über die Deckplatten und gegebenenfalls auch über die Stützstruktur auf das in dem Medienkanal strömende Kühlmittel zu realisieren, sollte vorzugsweise vorgesehen sein, dass der Medienkanal direkt angrenzend an die Deckplatte(n) und/oder die Stützstruktur angeordnet oder in diese integriert ist. Ein Übergang der Wärmeenergie auch über das häufig relativ schlecht wärmeleitende Sorptionsmaterial kann dadurch vermieden werden.
  • Ein erfindungsgemäßes Temperierelement kann weiterhin ein elektrisches Heizelement umfassen, wodurch ein Erwärmen von beispielsweise einer Batteriezelle einer erfindungsgemäßen Batteriezelleneinheit auch dann bedarfsweise ermöglicht wird, wenn das Prozessmedium im Wesentlichen vollständig von dem Sorptionsmaterial ab- oder adsorbiert worden ist und daher zumindest temporär durch eine entsprechende Ab- oder Adsorption keine Wärmeenergie freigesetzt werden kann.
  • Bei einem erfindungsgemäßen Kraftfahrzeug kann es sich insbesondere um ein radbasiertes und nicht schienengebundenen Kraftfahrzeug (vorzugsweise ein PKW oder ein LKW) handeln.
  • Die unbestimmten Artikel („ein“, „eine“, „einer“ und „eines“), insbesondere in den Patentansprüchen und in der die Patentansprüche allgemein erläuternden Beschreibung, sind als solche und nicht als Zahlwörter zu verstehen. Entsprechend damit konkretisierte Komponenten sind somit so zu verstehen, dass diese mindestens einmal vorhanden sind und mehrfach vorhanden sein können.
  • Die Erfindung wird nachfolgend anhand von in den Zeichnungen dargestellten Ausgestaltungsbeispielen näher erläutert. In den Zeichnungen zeigt, jeweils in vereinfachter Darstellung:
    • 1: ein erfindungsgemäßes Kraftfahrzeug;
    • 2a: ein erfindungsgemäßes Temperiersystem in einem ersten Betriebszustand;
    • 2b: das Temperiersystem in einem zweiten und dritten Betriebszustand;
    • 3: ein Querschnitt durch ein erfindungsgemäßes Temperierelement gemäß einer Ausgestaltungsform;
    • 4: in einer perspektivischen Darstellung eine alternative Stützstruktur für ein Temperierelement gemäß der 3;
    • 5: ein Querschnitt durch einen Abschnitt eines erfindungsgemäßen Temperierelements gemäß einer weiteren Ausgestaltungsform; und
    • 6: eine Aufsicht auf das Temperierelement gemäß der 5.
  • Die 1 zeigt in vereinfachter Darstellung ein erfindungsgemäßes Kraftfahrzeug. Das Kraftfahrzeug ist elektrifiziert ausgebildet und umfasst demnach mindestens einen elektrischen Traktionsmotor 1, dessen Antriebsleistung auf angetriebene Räder 2 des Kraftfahrzeugs übertragbar ist. Das Kraftfahrzeug kann dabei beispielsweise als batterieelektrisches Kraftfahrzeug (BEV) ausgebildet sein. In diesem Fall umfasst dieses zur Erzeugung der Fahrantriebsleistung ausschließlich den einen oder mehrere elektrische Traktionsmotoren 1 sowie eine Traktionsbatterie 3, die u.a. dafür vorgesehen ist, die für den Antrieb des oder der Traktionsmotoren 1 erforderliche elektrische Leistung bereitzustellen. Alternativ kann es sich bei dem Kraftfahrzeug auch um ein Hybridfahrzeug handeln. In diesem Fall umfasst das Kraftfahrzeug zudem eine Brennkraftmaschine (nicht dargestellt), die ebenfalls zumindest temporär dazu vorgesehen ist, Antriebsleistung zu erzeugen, die auf die angetriebenen Räder des Kraftfahrzeugs übertragen wird. Das Hybridfahrzeug kann dabei sowohl in einer Ausgestaltung als „einfaches“ Hybridfahrzeug (HEV), bei dem die üblicherweise relativ klein dimensionierte Traktionsbatterie 3 ausschließlich durch eine generatorische Nutzung des Traktionsmotors 1 oder eines anderen Generators ladbar ist, als auch in einer Ausgestaltung als sogenanntes Plug-in-Hybridfahrzeug (PHEV) ausgeführt sein, bei dem die Traktionsbatterie 3 auch durch ein Anschließen an eine externe elektrische Energiequelle ladbar ist.
  • Sowohl bei einem Laden der Traktionsbatterie 3 als auch bei der Entnahme hoher elektrischer Leistung aus der Traktionsbatterie 3 kann diese in erheblichem Maße Abwärme produzieren, die abgeführt werden muss, um eine Überhitzung der Traktionsbatterie 3 zu vermeiden. Gleichzeitig sollte sichergestellt werden, dass die Temperaturen der Traktionsbatterie 3 einen definierten unteren Grenzwert nicht unterschreitet, um eine mit solchen relativ niedrigen Temperaturen einhergehende Verringerung der elektrischen Speicherfähigkeit zu verhindern. Um dies zu erreichen ist die Traktionsbatterie 3 in ein erfindungsgemäßes Temperiersystem integriert. Ein solches Temperiersystem ist in einer möglichen Ausgestaltungsform in der 2 dargestellt.
  • Die als erfindungsgemäße Batteriezelleneinheit ausgebildete Traktionsbatterie 3 bei dem Temperiersystem gemäß der 2 umfasst eine Mehrzahl von Batteriezellen 6, die, miteinander elektrisch verschaltet, innerhalb eines Gehäuses 4 angeordnet sind. Einer Gehäusewand dieses Gehäuses 4 ist ein erfindungsgemäßes Temperierelement 5 zugeordnet, wobei vorzugsweise das Temperierelement 5 selbst diese Gehäusewand ausbildet. Gegebenenfalls kann vorgesehen sein, sämtliche oder zumindest eine Mehrzahl der Gehäusewände der Batteriezelleneinheit 3 in Form von einem oder mehreren erfindungsgemäßen Temperierelementen 4 auszubilden. Weiterhin können auch ein oder mehrere erfindungsgemäße Temperierelemente 4 zwischen jeweils zwei Batteriezellen 6 angeordnet sein, um insgesamt eine möglichst gleichmäßige Temperierung der Batteriezellen 6 mittels des oder der Temperierelemente 5 zu realisieren.
  • Ein erfindungsgemäßes Temperierelement 5 umfasst ein Gehäuse, innerhalb dessen ein Sorptionsmaterial 7, beispielsweise Zeolith oder Silikagel, angeordnet ist. Das Gehäuse des Temperierelements 5 wird von zwei Deckplatten 8 (vgl. 3 und 5) sowie Seitenwänden (nicht dargestellt) ausgebildet. Der das Sorptionsmaterial 7 aufnehmende Innenraum des Gehäuses steht über eine Verbindungsleitung 9 mit einem als Wärmetauscher ausgebildeten Phasenwechsler 10 in fluidleitender Verbindung. In die Verbindungsleitung 9 ist dabei ein Steuerventil 11 integriert, das über eine Steuerungsvorrichtung (nicht dargestellt) ansteuerbar ist. Mittels des Steuerventils 11 kann die fluidleitende Verbindung über die Verbindungsleitung 9 freigegeben oder abgesperrt werden. Das Temperierelement 5 bildet in Verbindung mit dem Phasenwechsler 10 und der Verbindungsleitung 9 mit darin integriertem Steuerventil 11 eine Sorptionseinheit aus, mittels der prinzipiell Wärmeenergie steuerbar zwischen dem Sorptionsmaterial 7 beziehungsweise dem Temperierelement 5 (das eine Sorptionsvorrichtung der Sorptionseinheit darstellt) und dem Phasenwechsler 10 abwechselnd in beide Richtungen transferiert werden kann. Mittels der Sorptionseinheit können die Batteriezellen 6 der Batteriezelleneinheit 3 demnach temperiert und dabei bedarfsweise gekühlt oder erwärmt werden.
  • Für eine Kühlung der Batteriezellen 6 wird beispielsweise während eines Ladevorgangs für die Traktionsbatterie 3 im Nichtbetrieb des Kraftfahrzeugs, d.h. wenn die Traktionsbatterie 3 an eine externe elektrische Energieversorgung angeschlossen ist, die Sorptionseinheit in einem Regenerationsbetrieb betrieben, wobei Abwärme, die beim Laden der Batteriezellen entstanden ist, zur Desorption von zuvor durch das Sorptionsmaterial 7 des oder der Temperierelemente 5 ab- oder adsorbiertem Prozessmedium (beispielsweise Wasser) genutzt wird. Hierfür ist beispielsweise bereits ein Temperieren des Sorptionsmaterials auf eine Temperatur von ca. 25°C ausreichend. Die Batteriezellen 6 werden durch diesen Wärmeübergang auf das Sorptionsmaterial 7 und die daraus resultierende Desorption des Prozessmediums gekühlt. Der infolge der Desorption freigesetzte Wasserdampf strömt bei geöffnetem Steuerventil 11 über die Verbindungsleitung 9 zu dem Phasenwechsler 10. In dem Phasenwechsler 10 kondensiert der Wasserdampf infolge einer Kühlung durch Kältemittel einer Kältemaschine 12 des Temperiersystems, das den Phasenwechsler 10 ebenfalls durchströmt. Das Kältemittel kann bei der Durchströmung des Phasenwechslers 10 eine Temperatur von beispielsweise - 5°C aufweisen.
  • Die Kältemaschine 12 umfasst einen Kältemittelkreislauf 13 an, in den ein Kondensator 14, ein Verdichter 15, ein als Klimawärmetauscher eines erfindungsgemäßen Kraftfahrzeugs vorgesehener Verdampfer 16 sowie eine Mehrzahl von Steuerventilen 17 integriert sind. Mittels der Kältemaschine 12 kann in bekannter Art und Weise bedarfsweise Luft 19, die zur Temperierung einem (Fahrgast-)Innenraum des Kraftfahrzeugs zugeführt werden soll, gekühlt werden, wozu das in dem Kältemittelkreislauf 13 zirkulierende Kältemittel in gasförmigem Zustand mittels des Verdichters 15 komprimiert wird. Das komprimierte, gasförmige Kältemittel kondensiert anschließend in dem Kondensator 14, wobei die dabei freigesetzte Wärmeenergie an Umgebungsluft 18 abgegeben wird. Das auf diese Weise verflüssigte Kältemittel wird dann mittels beispielsweise einer nicht dargestellten Pumpe zu dem Klimawärmetauscher 16 gefördert, in dem sich dieses entspannen kann, wodurch das Kältemittel wieder verdampft beziehungsweise in die Gasform überführt wird. Die bei dem Verdampfen aufgenommene Wärmeenergie entzieht das Kältemittel dabei der für die Klimatisierung des Innenraums des Kraftfahrzeugs vorgesehenen Luft 19, die den Klimawärmetauscher 16 ebenfalls durchströmt.
  • Der Phasenwechsler 10 ist über separate Anschlussleitungen 20 und drei der insgesamt vier Steuerventile 17 mit dem Kältemittelkreislauf 13 verbunden. Die in dem Phasenwechsler 10 infolge der Kondensation des Prozessmediums während eines Regenerationsbetriebs der Sorptionseinheit freigesetzte Wärmeenergie wird über das Kältemittel abgeführt. Dabei kann vorgesehen sein, dass das Kältemittel mittels einer Pumpe 21, die in eine der Anschlussleitungen 20 des Phasenwechslers 10 integriert ist, in einem Kreislauf gefördert wird, der ansonsten ausschließlich den Phasenwechsler 10 sowie den Kondensator 14 umfasst (vgl. 2a), wobei der Kondensator 14 in diesem Fall lediglich der Rückkühlung des Kältemittels dient. Ein Phasenwechsel des Kältemittels erfolgt in diesem Kreislauf nicht. Dieser Kältemittelkreislauf entspricht demnach funktional einem Kühlmittelkreislauf.
  • Alternativ kann während eines Regenerationsbetrieb der Sorptionseinheit die in dem Phasenwechsler 10 freigesetzte Wärmeenergie auch über Kältemittel abgeführt werden, das in einem Kreislauf geführt wird, der zusätzlich den Verdichter 15 umfasst. Dabei wird der Klimawärmetauscher 16 mittels eines Bypasses 22, der mittels des dritten Steuerventils 17 der Kältemaschine 12 freigegeben werden kann, umgangen. In diesem Fall ersetzt der Phasenwechsler 10 der Sorptionseinheit den Klimawärmetauscher 16 als Verdampfer der Kältemaschine 12. Mittels des Verdichters 15 wird dann folglich Kältemittel im gasförmigen Zustand verdichtet und dem Kondensator 14 zugeführt, in dem dieses kondensiert und damit verflüssigt wird. Das flüssige Kältemittel wird dann unter Verwendung der Pumpe 21 dem Phasenwechsler 10 zugeführt, in dem dieses verdampft. Die für dieses Verdampfen des Kältemittels erforderliche Wärmeenergie wird dabei dem Prozessmedium der Sorptionseinheit entzogen, wodurch dieses kondensiert. Der entsprechende Kreislauf des Kältemittels ist in der 2b hervorgehoben (mit Pfeilen ohne Flächenfüllung) dargestellt.
  • Während eines Betriebs des das Temperiersystem umfassenden Kraftfahrzeugs kann vorgesehen sein, dass die Sorptionseinheit ungenutzt bleibt, wozu dann das Steuerventil 11 der Sorptionseinheit verschlossen gehalten wird. Dadurch ist ein Überströmen von Prozessmedium zwischen dem Temperierelement 5 und dem Phasenwechsler 10 verhindert. Eine gegebenenfalls notwendige Kühlung der Traktionsbatterie 3 kann dann vorzugsweise durch ein zusätzliches Kühlsystem des Kraftfahrzeugs (nicht dargestellt) realisiert werden, in dem ein Kühlmittel durch in die Traktionsbatterie 3 integrierte Kühlmittelkanäle (nicht dargestellt) geführt wird. Wärmeenergie, die dabei von den Batteriezellen 6 auf das Kühlmittel übertragen wurde, wird anschließend in einem Kühlmittelkühler des Kühlsystems auf Umgebungsluft übertragen. Dabei können die Kühlmittelkanäle vorzugsweise auch in das oder die Temperierelemente 5 der Batteriezelleneinheit 3 integriert sein.
  • Wurde das Kraftfahrzeug für einen längeren Zeitraum nicht genutzt und war dieses dabei relativ kalten Umgebungstemperaturen ausgesetzt, weist die Traktionsbatterie 3 bei einer erneuten Inbetriebnahme des Kraftfahrzeugs (Kaltstart) eine entsprechend niedrige Temperatur auf, was zu einer erheblichen Einschränkung der Speicherfähigkeiten der Batteriezellen 6 führt. Um nach einem solchen Kaltstart des Kraftfahrzeugs die Traktionsbatterie 3 möglichst schnell auf hinsichtlich der Speicherfähigkeit optimale Temperaturen zu bringen, wird die Sorptionseinheit dann in einem Sorptionsbetrieb betrieben, wozu das Steuerventil 11 der Sorptionseinheit geöffnet und zudem Kältemittel in einem Kältemittelkreislauf gemäß beispielsweise der 2a oder 2b (mit im Vergleich zum Regenerationsbetrieb umgekehrter Strömungsrichtung (vgl. Pfeile mit Flächenfüllung); in diesem Fall würde der Kondensator 14 der Kältemaschine 12 als Verdampfer betrieben werden) gefördert wird. Dabei reicht infolge einer geeigneten Ausgestaltung der Sorptionseinheit (insbesondere auch, weil in der Sorptionseinheit ausschließlich das Prozessmedium als Fluid vorhanden ist und diese zudem mit einem Unterdruck betrieben wird) die Wärmeenergie, die bei der Durchströmung des Phasenwechslers 10 von dem ebenfalls Umgebungstemperatur (beispielsweise 0°C) aufweisenden Kältemittel auf das darin enthaltene flüssige Prozessmedium übergeht, aus, um dieses Prozessmedium zu verdampfen, das dann über die Verbindungsleitung 9 zu dem Temperierelement 5 strömt. Das in dem Temperierelement 5 enthaltene Sorptionsmaterial 7 ab- oder adsorbiert das gasförmige Prozessmedium dann unter Wärmeabgabe. Die dabei freigesetzte Wärmeenergie wird zur Temperierung beziehungsweise Erwärmung der Batteriezellen 6 der Batteriezelleneinheit/Traktionsbatterie 3 auf Temperaturen von beispielsweise ca. 25°C genutzt.
  • Um einen möglichst vorteilhaften Übergang vom Wärmeenergie zwischen den Batteriezellen 6 der Batteriezelleneinheit 3 und dem Sorptionsmaterial des oder der Temperierelemente 5 zu realisieren, umfasst ein solches Temperierelement 5 zwei zueinander beabstandet angeordnete Deckplatten 8, die einen Zwischenraum ausbilden, innerhalb dessen eine Stützstruktur 23 angeordnet ist. Umfangseitig wird der Zwischenraum von Seitenwänden (nicht dargestellt) verschlossen. Die Seitenwände können dabei Teil eines separaten Rahmens sein, der abdichtend mit den Deckplatten 8 verbunden (beispielsweise stoffschlüssig, insbesondere verlötet) ist. Alternativ können die Seitenwände jedoch auch durch abgewinkelte Abschnitte von einem oder beiden Deckplatten ausgebildet sein. Durch die Stützstruktur 23 werden die Deckplatten 8 zueinander beabstandet gehalten. In dem Zwischenraum zwischen den Deckplatten 8 ist zudem das Sorptionsmaterial 7 aufgenommen, das sowohl die Deckplatten 8 als auch die Stützstruktur 23 kontaktiert. Die Stützstruktur 23 dient einerseits der strukturellen Festigkeit des Temperierelements 5 und andererseits dazu, die Teilmengen des Sorptionsmaterials 7, die nur die Stützstruktur 23 kontaktieren, wärmeleitend mit den Deckplatten 8 zu verbinden. Um eine möglichst gute Wärmeleitung zu gewährleisten, sind sowohl die Deckplatten 8 als auch die Stützstruktur 23 aus gut wärmeleitenden Materialien, beispielsweise Aluminium, ausgebildet.
  • Die Stützstruktur 23 bei dem in der 3 dargestellten Temperierelement 5 ist in Form einer gewellten (d.h. hin- und hergehenden) Blechstruktur ausgebildet, die eine Mehrzahl von sich entlang einer Längserstreckung (senkrecht zur Zeichenebene) der Blechstruktur erstreckenden, zueinander parallel verlaufenden Kanälen 24 ausbilden, wobei die Kanäle 24 sich ununterbrochen über die gesamte Längserstreckung der Blechstruktur erstrecken. Die Kanäle stellen demnach voneinander separierte Freiräume innerhalb des Zwischenraums dar, innerhalb dessen das Sorptionsmaterial 7 aufgenommen ist.
  • Bei dem Ausgestaltungsbeispiel gemäß der 3 ist das Sorptionsmaterial 7 in Form von Beschichtungen, die auf den jeweils den Zwischenraum begrenzenden Wandflächen der Deckplatten 8 und der Stützstruktur 23 aufgebracht sind, vorgesehen. Dabei sind die Schichtdicken der Beschichtungen des Sorptionsmaterials derart gewählt, dass Strömungskanäle 25 freigehalten werden. Das gasförmige Prozessmedium der Sorptionseinheit kann durch diese Strömungskanäle 25 möglichst großflächig mit dem Sorptionsmaterial 7 in Kontakt kommen.
  • Um eine Verteilung des Prozessmediums auf die einzelnen Strömungskanäle 25 zu realisieren, kann innerhalb des von den Deckplatten 8 begrenzten Zwischenraums ein Verteilraum (nicht dargestellt) vorgesehen sein, in den sämtliche der Strömungskanäle 25 münden und der zudem mit der Verbindungsleitung 9 der Sorptionseinheit verbunden ist.
  • Die Stützstruktur 23 eines Temperierelements 5 gemäß der 3 kann alternativ auch in Form eines Turbulenzblechs ausgebildet sein, wie dies in der 4 dargestellt ist. Auch bei einem solchen Turbulenzblech handelt es sich um eine gewellte Blechstruktur, die eine Mehrzahl von sich entlang einer Längserstreckung der Blechstruktur erstreckenden, zueinander parallel verlaufenden Kanälen 24 ausbildet. Dabei ist die Blechstruktur entlang der Längserstreckung jedoch zusätzlich in eine Mehrzahl von sich in einer Querrichtung erstreckende, streifenförmige Abschnitte 26 unterteilt, wobei die Kanäle 24 aneinandergrenzender Abschnitte 26 zueinander in Querrichtung versetzt sind.
  • Die 5 und 6 zeigen eine alternative Ausgestaltungsform für ein erfindungsgemäßes Temperierelement 5, bei dem die Stützstruktur 23 von den beiden Deckplatten 8 selbst ausgebildet wird, indem diese jeweils eine Vielzahl von Vorsprüngen 27 ausbilden, wobei die Vorsprünge 27 der beiden Deckplatten 8 einander gegenüber liegen und sich kontaktieren. Dabei sind die Deckplatten 8 vorzugsweise an diesen Kontaktstellen fest miteinander verbunden, beispielsweise durch entsprechende Lötstellen. Innerhalb des von den Deckplatten 8 begrenzten Zwischenraums ist wiederum Sorptionsmaterial 7 aufgenommen. Dieses ist in der 5 beispielhaft als Schüttung dargestellt. Alternativ kann jedoch auch bei dem Temperierelement 5 gemäß den 5 und 6 ein Beschichten der den Zwischenraum begrenzenden Wandflächen (einschließlich der Vorsprünge) der Deckplatten 8 mit dem Sorptionsmaterial 7 vorgesehen sein.
  • Bezugszeichenliste
    • 1
    Traktionsmotor
    2
    Rad
    3
    Traktionsbatterie / Batteriezelleneinheit
    4
    Gehäuse der Batteriezelleneinheit
    5
    Temperierelement
    6
    Batteriezelle
    7
    Sorptionsmaterial
    8
    Deckplatte des Temperierelements
    9
    Verbindungsleitung
    10
    Phasenwechsler
    11
    Steuerventil der Sorptionseinheit
    12
    Kältemaschine
    13
    Kältemittelkreislauf
    14
    Kondensator der Kältemaschine
    15
    Verdichter der Kältemaschine
    16
    Klimawärmetauscher / Verdampfer der Kältemaschine
    17
    Steuerventil der Kältemaschine
    18
    Umgebungsluft
    19
    Luft
    20
    Anschlussleitung
    21
    Pumpe
    22
    Bypass des Kältemittelkreislaufs
    23
    Stützstruktur des Temperierelements
    24
    Kanal der Stützstruktur
    25
    Strömungskanal
    26
    Abschnitt der gewellten Blechstruktur der Stützstruktur
    27
    Vorsprung einer Deckplatte
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
  • Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
  • Zitierte Patentliteratur
    • DE 102012012820 A1 [0004]
    • DE 102015204678 A1 [0004]
    • DE 102015204667 A1 [0004]

Claims (15)

  1. Temperierelement (5) mit zwei zueinander beabstandet angeordneten Deckplatten (8), die einen Zwischenraum ausbilden, innerhalb dessen eine Stützstruktur (23) angeordnet ist, die die Deckplatten (8) beabstandet zueinander hält, wobei in dem Zwischenraum zudem ein Sorptionsmaterial (7) aufgenommen ist, das die Deckplatten (8) und die Stützstruktur (23) kontaktiert.
  2. Temperierelement (5) gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Deckplatten (8) und/oder die Stützstruktur (23) aus einem oder mehreren Metallen ausgebildet sind.
  3. Temperierelement (5) gemäß Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die oder zumindest eine der Deckplatten (8) und/oder die Stützstruktur (23) zumindest teilweise auf den an den Zwischenraum angrenzenden Wandflächen mit dem Sorptionsmaterial (7) beschichtet ist/sind.
  4. Temperierelement (5) gemäß Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Beschichtungen einen oder mehrere Strömungskanäle (25) begrenzen.
  5. Temperierelement (5) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Stützstruktur (23) eine gewellte Blechstruktur und/oder eine Schaumstruktur und/oder eine Vliesstruktur und/oder von mindestens einer der Deckschichten (8) ausgebildete Vorsprünge (27) umfasst.
  6. Temperierelement (5) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Stützstruktur (23) eine gewellte Blechstruktur umfasst, die eine Mehrzahl von sich entlang einer Längserstreckung der Blechstruktur erstreckenden, zueinander parallel verlaufenden Kanälen (24) ausbildet.
  7. Temperierelement (5) gemäß Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Kanäle (24) sich über die gesamte Längserstreckung der Blechstruktur erstrecken.
  8. Temperierelement (5) gemäß Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Blechstruktur entlang der Längserstreckung in eine Mehrzahl von sich in einer Querrichtung erstreckenden, streifenförmigen Abschnitten (26) unterteilt ist, wobei die Kanäle (24) aneinander grenzender Abschnitte in Querrichtung versetzt sind.
  9. Temperierelement (5) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch einen von dem Zwischenraum abgegrenzten Medienkanal.
  10. Batteriezelleneinheit (3) mit mindestens einer Batteriezelle (6) und mindestens einem mit einer Deckplatte (8) an der Batteriezelle (6) anliegenden Temperierelement (5) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche.
  11. Batteriezelleneinheit (3) gemäß Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass das mindestens eine Temperierelement (5) in ein Gehäuse (4), das die mindestens eine Batteriezelle (6) umgibt, integriert ist und/oder zwischen zwei Batteriezellen (6) angeordnet ist.
  12. Temperiersystem mit einer Batteriezelleneinheit (3) gemäß Anspruch 10 oder 11, wobei der Zwischenraum des Temperierelements (5) derart über ein Steuerventil (11) mit einem Phasenwechsler (10) verbunden ist, dass ein Prozessmedium bei geöffnetem Steuerventil (11) in gasförmigem Zustand zwischen dem in dem Zwischenraum des Temperierelements (5) angeordneten Sorptionsmaterial (7) und dem Phasenwechsler (10) überströmen kann.
  13. Temperiersystem gemäß Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass der Phasenwechsler (10) an einen Kältemittelkreislauf (13) einer Kältemaschine (12) anschließbar ist.
  14. Kraftfahrzeug mit einem Temperiersystem gemäß einem der Ansprüche 12 oder 13.
  15. Kraftfahrzeug gemäß Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Kältemaschine (12) einen Klimawärmetauscher (16), der zur Temperierung von einem Innenraum des Kraftfahrzeugs zuzuführender Luft (19) vorgesehen ist, umfasst.
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