DE102022111487A1 - Temperature control element and battery storage device - Google Patents
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Abstract
Um ein Temperierelement, insbesondere ein Temperierelement für eine Batteriespeichervorrichtung, bereitzustellen, welches eine effektive Temperierung ermöglicht und welches einfach und kostengünstig herstellbar ist, wird vorgeschlagen, dass das Temperierelement Folgendes umfasst: eine erste Temperierkanalstruktur und wenigstens eine weitere Temperierkanalstruktur, die mit einem Temperiermedium durchströmbar sind und die jeweils einen Hauptströmbereich umfassen, der einen Zuströmbereich und einen Rückströmbereich fluidisch miteinander verbindet, wobei die erste Temperierkanalstruktur und die wenigstens eine weitere Temperierkanalstruktur einen zumindest bereichsweise mehrlagigen Grundkörper bilden.In order to provide a temperature control element, in particular a temperature control element for a battery storage device, which enables effective temperature control and which can be produced easily and cost-effectively, it is proposed that the temperature control element comprises the following: a first temperature control channel structure and at least one further temperature control channel structure through which a temperature control medium can flow and which each comprise a main flow area which fluidly connects an inflow area and a return flow area to one another, the first temperature control channel structure and the at least one further temperature control channel structure forming a base body which is at least partially multi-layered.
Description
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Temperierelement, insbesondere ein Temperierelement für eine Batteriespeichervorrichtung, sowie eine Batteriespeichervorrichtung.The present invention relates to a temperature control element, in particular a temperature control element for a battery storage device, and a battery storage device.
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Temperierelement, insbesondere ein Temperierelement für eine Batteriespeichervorrichtung, bereitzustellen, welches eine effektive Temperierung ermöglicht und welches einfach und kostengünstig herstellbar ist.The present invention is based on the object of providing a temperature control element, in particular a temperature control element for a battery storage device, which enables effective temperature control and which can be produced simply and inexpensively.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein Temperierelement, insbesondere durch ein Temperierelement für eine Batteriespeichervorrichtung, gelöst, wobei das Temperierelement Folgendes umfasst: eine erste Temperierkanalstruktur und wenigstens eine weitere Temperierkanalstruktur, die mit einem Temperiermedium durchströmbar sind und die jeweils einen Hauptströmbereich umfassen, der einen Zuströmbereich und einen Rückströmbereich fluidisch miteinander verbindet, wobei die erste Temperierkanalstruktur und die wenigstens eine weitere Temperierkanalstruktur einen zumindest bereichsweise mehrlagigen Grundkörper bilden.This object is achieved according to the invention by a temperature control element, in particular by a temperature control element for a battery storage device, wherein the temperature control element comprises the following: a first temperature control channel structure and at least one further temperature control channel structure, through which a temperature control medium can flow and which each comprise a main flow area, which has an inflow area and fluidly connects a return flow area to one another, wherein the first temperature control channel structure and the at least one further temperature control channel structure form a base body that is at least partially multi-layered.
Das Temperierelement ist insbesondere ein plattenförmiges Temperierelement.The temperature control element is in particular a plate-shaped temperature control element.
Vorteilhaft kann es sein, wenn das Temperierelement ein sogenannter „Rollbondboden“ ist.It can be advantageous if the temperature control element is a so-called “roll bond floor”.
Die Temperierkanalstrukturen umfassen vorzugsweise jeweils einen Temperierkanaleinlass, mittels welchem das Temperiermedium der jeweiligen Temperierkanalstruktur zuführbar ist, beispielsweise mittels einer Pumpenvorrichtung. The temperature control channel structures preferably each comprise a temperature control channel inlet, by means of which the temperature control medium can be supplied to the respective temperature control channel structure, for example by means of a pump device.
Ebenso kann vorgesehen sein, dass die Temperierkanalstrukturen einen gemeinsamen Temperierkanaleinlass aufweisen, mittels welchem das Temperiermedium den Temperierkanalstrukturen zuführbar ist.It can also be provided that the temperature control channel structures have a common temperature control channel inlet, by means of which the temperature control medium can be fed to the temperature control channel structures.
Als Temperiermedium ist vorzugsweise eine Temperierflüssigkeit, beispielsweise Wasser oder ein Wasser-Glykol-Gemisch, den Temperierkanalstrukturen zuführbar.A temperature control liquid, for example water or a water-glycol mixture, can preferably be supplied to the temperature control channel structures as the temperature control medium.
Bevorzugt umfassen die Temperierkanalstrukturen ferner jeweils einen Temperierkanalauslass, mittels welchem das Temperiermedium aus der jeweiligen Temperierkanalstruktur abführbar ist, beispielsweise mittels einer Pumpenvorrichtung.Preferably, the temperature control channel structures each also include a temperature control channel outlet, by means of which the temperature control medium can be removed from the respective temperature control channel structure, for example by means of a pump device.
Ebenso kann vorgesehen sein, dass die Temperierkanalstrukturen einen gemeinsamen Temperierkanalauslass aufweisen, mittels welchem das Temperiermedium aus den Temperierkanalstrukturen abführbar ist.It can also be provided that the temperature control channel structures have a common temperature control channel outlet, by means of which the temperature control medium can be removed from the temperature control channel structures.
Vorzugsweise sind die Temperierkanalstrukturen mit dem Temperiermedium laminar und/oder turbulent durchströmbar.Preferably, the temperature control medium can flow through the temperature control channel structures in a laminar and/or turbulent manner.
Der mehrlagige Grundkörper kann bevorzugt eine Mehrschichtstruktur bilden.The multi-layer base body can preferably form a multi-layer structure.
Vorzugsweise können die erste Temperierkanalstruktur und die wenigstens eine weitere Temperierkanalstruktur zumindest bereichsweise in verschiedenen Ebenen oder Schichten des mehrlagigen Grundkörpers angeordnet sein.Preferably, the first temperature control channel structure and the at least one further temperature control channel structure can be arranged at least in regions in different levels or layers of the multi-layer base body.
Insbesondere können die erste Temperierkanalstruktur und die wenigstens eine weitere Temperierkanalstruktur zumindest bereichsweise mehrere Ebenen oder Schichten des mehrlagigen Grundkörpers bilden.In particular, the first temperature control channel structure and the at least one further temperature control channel structure can form, at least in regions, several levels or layers of the multi-layer base body.
Bei einer Ausgestaltung des Temperierelements kann vorgesehen sein, dass die erste Temperierkanalstruktur und die wenigstens eine weitere Temperierkanalstruktur zumindest bereichsweise im Gegenstrom und/oder im Kreuzstrom zueinander angeordnet sind.In one embodiment of the temperature control element, it can be provided that the first temperature control channel structure and the at least one further temperature control channel structure are arranged at least in regions in countercurrent and/or in crossflow to one another.
Insbesondere können zumindest der Hauptströmbereich der ersten Temperierkanalstruktur und der Hauptströmbereich der wenigstens einen weiteren Temperierkanalstruktur zumindest bereichsweise im Gegenstrom und/oder im Kreuzstrom angeordnet sein.In particular, at least the main flow region of the first temperature control channel structure and the main flow region of the at least one further temperature control channel structure can be arranged at least in regions in countercurrent and/or in crossflow.
Bevorzugt verläuft eine Strömungsrichtung des Hauptströmbereichs der ersten Temperierkanalstruktur von einem Endbereich des Grundkörpers, beispielsweise von einem einlassseitigen Endbereich des Grundkörpers, in Richtung eines gegenüberliegenden Endbereichs des Grundkörpers und eine Strömungsrichtung des Hauptströmbereichs der wenigstens einen weiteren Temperierkanalstruktur verläuft in einer dazu gegensätzlichen und/oder abweichenden Richtung.Preferably, a flow direction of the main flow region of the first temperature control channel structure runs from an end region of the base body, for example from an inlet-side end region of the base body, in the direction of an opposite end region of the base body, and a flow direction of the main flow region of the at least one further temperature control channel structure runs in an opposite and/or deviating direction .
Eine vorteilhafte Ausgestaltung des Temperierelements kann zudem vorsehen, dass die erste Temperierkanalstruktur und die wenigstens eine weitere Temperierkanalstruktur fluidisch miteinander gekoppelt sind oder fluidisch kopplungsfrei zueinander vorgesehen sind.An advantageous embodiment of the temperature control element can also provide that the first temperature control channel structure and the at least one further temperature control channel structure are fluidically coupled to one another or are provided with no fluidic coupling to one another.
Bevorzugt können zumindest der Hauptströmbereich der ersten Temperierkanalstruktur und der Hauptströmbereich der wenigstens einen weiteren Temperierkanalstruktur fluidisch miteinander gekoppelt oder fluidisch kopplungsfrei zueinander vorgesehen sein.Preferably, at least the main flow area of the first temperature control channel structure and the main flow area of the at least one further temperature control channel structure can be fluidically coupled to one another or provided with no fluidic coupling to one another.
Die fluidische Kopplung der Temperierkanalstrukturen kann durch ein oder mehrere Fluidverbindungsabschnitte, beispielsweise Fluiddurchgänge oder Fluidkanäle, zwischen der ersten Temperierkanalstruktur und der wenigstens einen weiteren Temperierkanalstruktur ausgebildet sein.The fluidic coupling of the temperature control channel structures can be formed by one or more fluid connection sections, for example fluid passages or fluid channels, between the first temperature control channel structure and the at least one further temperature control channel structure.
Sind zumindest der Hauptströmbereich der ersten Temperierkanalstruktur und zumindest der Hauptströmbereich der wenigstens einen weiteren Temperierkanalstruktur fluidisch kopplungsfrei zueinander vorgesehen, können zumindest die Hauptströmbereiche der Temperierkanalstrukturen unabhängige Strömungsbereiche ausbilden.If at least the main flow area of the first temperature control channel structure and at least the main flow area of the at least one further temperature control channel structure are provided with no fluidic coupling to one another, at least the main flow areas of the temperature control channel structures can form independent flow areas.
Auf diese Weise können die Strömungsrichtungen des Temperiermediums zumindest im Hauptströmbereich der ersten Temperierkanalstruktur und Hauptströmbereich der wenigstens einen weiteren Temperierkanalstruktur in zueinander gegensätzlichen und/oder abweichenden Richtungen vorgesehen sein.In this way, the flow directions of the temperature control medium can be provided in opposite and/or different directions, at least in the main flow area of the first temperature control channel structure and main flow area of the at least one further temperature control channel structure.
Bei dem Temperierelement kann zudem bevorzugt vorgesehen sein, dass jede Temperierkanalstruktur einen oder mehrere zwischen einem Temperierkanaleinlass und einem Temperierkanalauslass verlaufende Temperierkanäle umfasst.In the case of the temperature control element, it can also preferably be provided that each temperature control channel structure comprises one or more temperature control channels running between a temperature control channel inlet and a temperature control channel outlet.
Der eine oder die mehreren Temperierkanäle umfassen vorzugsweise einen Temperiermediumeinlassbereich und/oder einen Temperiermediumauslassbereich.The one or more temperature control channels preferably comprise a temperature control medium inlet area and/or a temperature control medium outlet area.
Der Temperiermediumeinlassbereich des einen oder der mehreren Temperierkanäle bildet vorzugsweise den Zuströmbereich einer Temperierkanalstruktur.The temperature control medium inlet area of the one or more temperature control channels preferably forms the inflow area of a temperature control channel structure.
Der Temperiermediumauslassbereich des einen oder der mehreren Temperierkanäle bildet vorzugsweise den Rückströmbereich einer Temperierkanalstruktur.The temperature control medium outlet area of the one or more temperature control channels preferably forms the return flow area of a temperature control channel structure.
Der Temperierkanaleinlass und Temperierkanalauslass der ersten Temperierkanalstruktur und der Temperierkanaleinlass und Temperierkanalauslass der wenigstens einen weiteren Temperierkanalstruktur können bevorzugt gemeinsamen an einem Endbereich des Grundkörpers vorgesehen sein.The temperature control channel inlet and temperature control channel outlet of the first temperature control channel structure and the temperature control channel inlet and temperature control channel outlet of the at least one further temperature control channel structure can preferably be provided together at an end region of the base body.
Alternativ kann ebenso vorgesehen sein, dass der Temperierkanaleinlass der ersten Temperierkanalstruktur und der Temperierkanalauslass der wenigstens einen weiteren Temperierkanalstruktur gemeinsamen an einem Endbereich des Grundkörpers vorgesehen sein und der Temperierkanalauslass der ersten Temperierkanalstruktur und der Temperierkanaleinlass der wenigstens einen weiteren Temperierkanalstruktur gemeinsamen an einem gegenüberliegenden Endbereich des Grundkörpers vorgesehen sein.Alternatively, it can also be provided that the temperature control channel inlet of the first temperature control channel structure and the temperature control channel outlet of the at least one further temperature control channel structure are provided together at one end region of the base body and the temperature control channel outlet of the first temperature control channel structure and the temperature control channel inlet of the at least one further temperature control channel structure are provided together at an opposite end region of the base body be.
Bevorzugt bilden der eine oder die mehreren Temperierkanäle zumindest den Hauptströmbereich einer Temperierkanalstruktur.The one or more temperature control channels preferably form at least the main flow area of a temperature control channel structure.
Der Zuströmbereich und/oder der Rückströmbereich einer Temperierkanalstruktur können vorzugsweise durch den einen oder die mehreren Temperierkanäle ausgebildet sein.The inflow area and/or the return flow area of a temperature control channel structure can preferably be formed by the one or more temperature control channels.
In einer vorteilhaften Weiterbildung des Temperierelements können der eine oder die mehreren Temperierkanäle der ersten Temperierkanalstruktur und der eine oder die mehreren Temperierkanäle der wenigstens einen weiteren Temperierkanalstruktur zumindest bereichsweise parallel zueinander und/oder in einem Winkel zueinander und/oder mäanderförmig angeordnet sein.In an advantageous development of the temperature control element, the one or more temperature control channels of the first temperature control channel structure and the one or more temperature control channels of the at least one further temperature control channel structure can be arranged at least in regions parallel to one another and/or at an angle to one another and/or in a meandering shape.
Dadurch können der eine oder die mehreren Temperierkanäle der ersten Temperierkanalstruktur und der eine oder die mehreren Temperierkanäle der wenigstens einen weiteren Temperierkanalstruktur zumindest bereichsweise im Gegenstrom oder im Kreuzstrom vorgesehen sein.As a result, the one or more temperature control channels of the first temperature control channel structure and the one or more temperature control channels of the at least one further temperature control channel structure can be provided at least in regions in countercurrent or crossflow.
Vorzugsweise können der eine oder die mehreren Temperierkanäle insbesondere in den Hauptströmbereichen der ersten Temperierkanalstruktur und der wenigstens einen weiteren Temperierkanalstruktur mänderförmig angeordnet sein.Preferably, the one or more temperature control channels can be arranged in a meander shape, particularly in the main flow areas of the first temperature control channel structure and the at least one further temperature control channel structure.
Eine weitere Ausgestaltung des Temperierelements kann vorsehen, dass der eine oder die mehreren Temperierkanäle der ersten Temperierkanalstruktur und der eine oder die mehreren Temperierkanäle der wenigstens einen weiteren Temperierkanalstruktur wenigstens einen übereinander gelagerten Kreuzungspunkt miteinander aufweisen und/oder zumindest abschnittsweise übereinander gelagert sind und/oder zumindest abschnittsweise versetzt zueinander angeordnet sind.A further embodiment of the temperature control element can provide that the one or more temperature control channels of the first temperature control channel structure and the one or more temperature control channels of the at least one further temperature control channel structure have at least one crossing point superimposed on one another and/or are at least partially superimposed on one another and/or at least in sections are arranged offset from one another.
Bevorzugt können sich die Temperierkanäle der ersten Temperierkanalstruktur und der wenigstens einen weiteren Temperierkanalstruktur in unterschiedlichen Ebenen des Grundkörpers fluidisch voneinander entkoppelt kreuzen oder können übereinander gelagert sein.Preferably, the temperature control channels of the first temperature control channel structure and the at least one further temperature control channel structure can cross each other in a fluidly decoupled manner in different levels of the base body or can be mounted one above the other.
Dadurch kann eine variable Anordnung, Orientierung und/oder Ausrichtung des einen oder der mehreren Temperierkanäle der ersten Temperierkanalstruktur und des einen oder der mehreren Temperierkanäle der wenigstens einen weiteren Temperierkanalstruktur zueinander ermöglicht sein. Auf diese Weise können eine optimierte Temperiergeometrie und eine homogene Temperierleistung des Temperierelements bereitgestellt werden.This allows a variable arrangement, orientation and/or alignment of the one or more temperature control channels of the first temperature control channel structure and the one or more temperature control channels of the at least one further temperature control channel structure relative to one another. In this way, an optimized temperature control geometry can be achieved and a homogeneous temperature control performance of the temperature control element can be provided.
Bei einer besonders bevorzugten Ausgestaltung des Temperierelements kann vorgesehen sein, dass der mehrlagige Grundkörper wenigstens drei zumindest bereichsweise mehrlagig miteinander verbundene Bauteile umfasst, wobei die erste Temperierkanalstruktur durch zwei der Bauteile begrenzt ist und an einer Oberseite des Grundkörpers vorgesehen ist, und die wenigstens eine weitere Temperierkanalstruktur durch zwei der Bauteile begrenzt ist und an einer Unterseite des Grundkörpers vorgesehen ist.In a particularly preferred embodiment of the temperature control element, it can be provided that the multi-layer base body comprises at least three components connected to one another in multiple layers at least in some areas, the first temperature control channel structure being delimited by two of the components and being provided on an upper side of the base body, and the at least one further temperature control channel structure is limited by two of the components and is provided on an underside of the base body.
Durch die drei Bauteile kann die mehrlagige Struktur des Grundkörpers ausgebildet sein.The multi-layer structure of the base body can be formed by the three components.
Insbesondere handelt es sich bei den Bauteilen um metallische Bauteile.In particular, the components are metallic components.
Bevorzugt wird der Grundkörper durch die wenigstens drei Bauteile gebildet, insbesondere durch nur bereichsweises Verbinden der drei metallischen Bauteile miteinander.The base body is preferably formed by the at least three components, in particular by only connecting the three metallic components to one another in certain areas.
Die drei metallischen Bauteile sind vorzugsweise stoffschlüssig miteinander verbunden, beispielsweise kalt verschweißt.The three metallic components are preferably connected to one another in a materially bonded manner, for example cold welded.
Die drei metallischen Bauteile des Grundkörpers sind vorzugsweise plattenförmige Lagen, insbesondere Metallbleche.The three metallic components of the base body are preferably plate-shaped layers, in particular metal sheets.
Vorteilhaft kann es sein, wenn die drei metallischen Bauteile des Grundkörpers durch „Rollbonden“ miteinander verbunden sind.It can be advantageous if the three metal components of the base body are connected to one another using “roll bonding”.
Die drei metallischen Bauteile können vorzugsweise nur im Bereich der jeweiligen Temperierkanalstruktur nicht miteinander verbunden sein.The three metallic components can preferably not be connected to one another only in the area of the respective temperature control channel structure.
Eine Weiterbildung des Temperierelements kann zudem vorsehen, dass eines der wenigstens drei Bauteile ein gemeinsames Mittelteil der ersten Temperierkanalstruktur und der wenigstens einen weiteren Temperierkanalstruktur bildet.A further development of the temperature control element can also provide that one of the at least three components forms a common middle part of the first temperature control channel structure and the at least one further temperature control channel structure.
Vorzugsweise ist das Mittelteil eine plattenförmige Lage, insbesondere ein Metallblech.The middle part is preferably a plate-shaped layer, in particular a metal sheet.
Das Mittelteil kann ein Verbindungsteil zwischen der ersten Temperierkanalstruktur und der wenigstens einen weiteren Temperierkanalstruktur bilden.The middle part can form a connecting part between the first temperature control channel structure and the at least one further temperature control channel structure.
Vorzugsweise kann die erste Temperierkanalstruktur durch eine Oberseite des Mittelteils begrenzt sein und die wenigstens eine weitere Temperierkanalstruktur kann durch eine Unterseite des Mittelteils begrenzt sein.Preferably, the first temperature control channel structure can be delimited by an upper side of the middle part and the at least one further temperature control channel structure can be delimited by an underside of the middle part.
Das erfindungsgemäße Temperierelement eignet sich insbesondere zur Verwendung in einer Batteriespeichervorrichtung.The temperature control element according to the invention is particularly suitable for use in a battery storage device.
Die vorliegende Erfindung betrifft daher ferner eine Batteriespeichervorrichtung.The present invention therefore further relates to a battery storage device.
Die Batteriespeichervorrichtung umfasst vorzugsweise ein oder mehrere erfindungsgemäße Temperierelemente.The battery storage device preferably comprises one or more temperature control elements according to the invention.
Vorzugsweise umfasst die Batteriespeichervorrichtung zwei oder mehr als zwei erfindungsgemäße Temperierelemente.The battery storage device preferably comprises two or more than two temperature control elements according to the invention.
Günstig kann es sein, wenn die Batteriespeichervorrichtung ein Batteriespeichergehäuse umfasst.It may be advantageous if the battery storage device comprises a battery storage housing.
Ein Batteriespeichergehäuse der Batteriespeichervorrichtung umschließt vorzugsweise einen Innenraum, in welchem ein oder mehrere Batteriemodule aufnehmbar sind.A battery storage housing of the battery storage device preferably encloses an interior in which one or more battery modules can be accommodated.
Vorzugsweise umfasst die Batteriespeichervorrichtung daher ein oder mehrere Batteriemodule, welche in dem Innenraum des Batteriespeichergehäuses aufgenommen sind.The battery storage device therefore preferably comprises one or more battery modules which are accommodated in the interior of the battery storage housing.
Beispielsweise kann vorgesehen sein, dass in dem Batteriespeichergehäuse mehrere, beispielsweise zwei, Reihen von Batteriemodulen angeordnet sind.For example, it can be provided that several, for example two, rows of battery modules are arranged in the battery storage housing.
Günstig kann es insbesondere sein, wenn die Batteriespeichervorrichtung zwei Reihen mit jeweils 6 bis 20, beispielsweise jeweils 8, Batteriemodulen umfasst.It can be particularly advantageous if the battery storage device comprises two rows, each with 6 to 20, for example 8, battery modules.
Ferner ist es beispielsweise denkbar, dass die Batteriespeichervorrichtung zwei Reihen mit jeweils 16 Batteriemodulen umfasst.Furthermore, it is conceivable, for example, that the battery storage device comprises two rows, each with 16 battery modules.
Vorzugsweise umfasst die Batteriespeichervorrichtung jeweils ein Temperierelement zur Temperierung einer Reihe von Batteriemodulen.Preferably, the battery storage device each comprises a temperature control element for temperature control of a series of battery modules.
Günstig kann es sein, wenn das eine oder die mehreren Batteriemodule jeweils in thermischem und/oder unmittelbarem Kontakt mit einem oder mehreren Temperierelementen der Batteriespeichervorrichtung stehen.It can be advantageous if the one or more battery modules are each in thermal and/or direct contact with one or more temperature control elements of the battery storage device.
Vorzugsweise umfasst die Batteriespeichervorrichtung eine Pumpenvorrichtung, mittels welcher ein Temperiermedium Temperierkanalstrukturen eines oder mehrerer Temperierelemente zuführbar ist.Preferably, the battery storage device comprises a pump device, by means of which a temperature control medium temperature control channel structures one or more temperature control elements can be supplied.
Eine derartige Batteriespeichervorrichtung eignet sich vorzugsweise für die Verwendung in Kraftfahrzeugen, Bussen und Lastkraftwagen.Such a battery storage device is preferably suitable for use in motor vehicles, buses and trucks.
Weitere bevorzugte Merkmale und/oder Vorteile der Erfindung sind Gegenstand der nachfolgenden Beschreibung und der zeichnerischen Darstellung von Ausführungsbeispielen.Further preferred features and/or advantages of the invention are the subject of the following description and the graphic representation of exemplary embodiments.
In den Figuren zeigen:
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1 eine schematische Draufsicht auf eine erfindungsgemäße Ausführungsform eines Temperierelement; -
2 eine schematische Schnittansicht des Temperierelements in1 .
-
1 a schematic top view of an embodiment of a temperature control element according to the invention; -
2 a schematic sectional view of the temperature control element in1 .
Gleiche oder funktional äquivalente Elemente sind in sämtlichen Figuren mit denselben Bezugszeichen versehen.Identical or functionally equivalent elements are provided with the same reference numbers in all figures.
Die
Die Batteriespeichervorrichtung 102 umfasst vorzugsweise ein Batteriespeichergehäuse 104.The
Das Batteriespeichergehäuse 104 der Batteriespeichervorrichtung 102 umschließt vorzugsweise einen Innenraum 106.The
In dem Innenraum 106 des Batteriespeichergehäuses 104 sind vorzugsweise mehrere Batteriemodule 108 aufnehmbar.A plurality of
Ein Batteriemodul 108 umfasst vorzugsweise eine oder mehrere in den Figuren zeichnerisch nicht dargestellte Batteriezellen.A
Bei der in
Die Batteriespeichervorrichtung 102 umfasst dabei vorzugsweise jeweils ein Temperierelement 100 zur Temperierung einer Reihe 110 von Batteriemodulen 108.The
Mittels des Temperierelements 100 der Batteriespeichervorrichtung 102 sind die Batteriemodule 108 vorzugsweise temperierbar, d.h. insbesondere kühlbar und/oder erwärmbar.By means of the
Das Temperierelement 100 umfasst vorzugsweise einen Grundkörper 112.The
Der Grundkörper 112 des Temperierelements 100 umfasst vorzugsweise zwei Temperierkanalstrukturen 114.The
Zum temperieren der Batteriemodule 108 ist vorzugsweise ein Temperiermedium, beispielsweise Wasser oder ein Wasser-Glykol-Gemisch, durch die Temperierkanalstrukturen 114 hindurch leitbar.To temper the
Der Grundkörper 112 und/oder die Temperierkanalstrukturen 114 sind vorzugsweise mittels „Rollbonden“ hergestellt.The
Wie aus der schematischen Schnittansicht in
Die drei metallischen Bauteile 116 sind vorzugsweise plattenförmige Lagen 118, insbesondere Metallbleche 120.The three
Die metallischen Bauteile 116 umfassen vorzugsweise ein metallisches Material oder sind aus diesem ausgebildet.The
Das metallische Material der metallischen Bauteile 116 ist vorzugsweise Aluminium, insbesondere Reinaluminium.The metallic material of the
Zum Ausbilden des mehrlagigen Grundkörpers 112 werden die metallischen Bauteile 116 aufeinander angeordnet und die jeweils aufeinander angeordneten Bauteile 116 zumindest bereichsweise miteinander verbunden.To form the
Die drei metallischen Bauteile 116 werden bevorzugt stoffschlüssig miteinander verbunden, beispielsweise durch Kaltverschweißen.The three
Vorteilhaft kann es sein, wenn die metallischen Bauteile 116 durch „Rollbonden“ miteinander verbunden werden.It can be advantageous if the
Zum Ausbilden der Temperierkanalstrukturen 114 werden die metallischen Bauteile 116 vorzugsweise nur im Bereich der jeweiligen Temperierkanalstruktur 114 nicht miteinander verbunden.To form the temperature
Nach dem bereichsweisen Verbinden der metallischen Bauteile 116 werden die Temperierkanalstrukturen 114 in der Weise ausgebildet, dass der Grundkörper 112 mit einem definierten Druck aufgeblasen wird und die Temperierkanalstrukturen 114 in den nicht miteinander verbundenen Bereichen der Bauteil 116 durch plastisches Verformen der metallischen Bauteile 116 ausgebildet werden. After the
Auf diese Weise wird eine der vorzugsweise zwei Temperierkanalstrukturen 114 an einer Oberseite des Grundkörpers 112 ausgebildet und die zweite Temperierkanalstruktur 114 an einer Unterseite des Grundkörpers 112.In this way, one of the preferably two temperature
Insbesondere werden dadurch die Temperierkanalstrukturen 114 in verschiedenen Ebenen des mehrlagigen Grundkörpers 112 ausgebildet.In particular, the temperature
Jede der Temperierkanalstrukturen 114 ist bevorzugt durch zwei der vorzugsweise drei Bauteile 116 begrenzt.Each of the temperature
Eines der vorzugsweise drei Bauteile 116 kann ein gemeinsames Mittelteil 122 der vorzugsweise zwei Temperierkanalstrukturen 114 bilden.One of the preferably three
Das Mittelteil 122 kann eine zumindest bereichsweise Begrenzung der einen Temperaturkanalstruktur 114 und der zweiten Temperierkanalstruktur 114 bilden.The
In einer alternativen Ausgestaltung des mehrlagigen Grundkörpers 112 können die Temperierkanalstrukturen 114 zunächst als separate Komponenten ausgebildet werden und darauffolgend zu dem mehrlagigen Grundkörper 112 zusammengefügt werden.In an alternative embodiment of the
Zum Ausbilden einer separaten Temperierkanalstruktur 114 werden zunächst wenigstens zwei metallische Bauteile 116 aufeinander angeordnet und in der zuvor beschriebenen Weise zumindest bereichsweise miteinander verbunden.To form a separate temperature
Zum Ausbilden des mehrlagigen Grundkörpers 112 werden darauffolgend zwei oder mehr separat ausgebildete Temperierkanalstrukturen 114 aufeinander angeordnet und miteinander verbunden, insbesondere verschweißt.To form the
Jede der Temperaturkanalstrukturen 114 umfasst einen Zuströmbereich 124, einen Rückströmbereich 126 und einen Hauptströmbereich 128, wobei der Hauptströmbereich 128 den Zuströmbereich 124 und den Rückströmbereich 126 fluidisch miteinander verbindet.Each of the
Wie in
Bevorzugt weist jede Temperierkanalstruktur 114 einen Temperierkanaleinlass 130 und einen Temperierkanalauslass 132 auf.Each temperature
In einer alternativen Ausführungsform kann für die Temperierkanalstrukturen 114 ein gemeinsamer Temperierkanaleinlass 130 und/oder ein gemeinsamer Temperierkanalauslass 132 vorgesehen sein.In an alternative embodiment, a common temperature
Wie in
Alternativ können der Temperierkanaleinlass 130 und Temperierkanalauslass 132 der jeweiligen Temperierkanalstruktur 114 an unterschiedlichen Endbereichen, insbesondere an gegenüberliegenden Endbereichen, des Grundkörpers 112 angeordnet sein.Alternatively, the temperature
Der Zuströmbereich 124, der Rückströmbereich 126 und der Hauptströmbereich 128 umfassen oder bilden mindestens einen Temperierkanal 134.The
Der mindestens eine Temperierkanal 134 bildet eine fluidische Verbindung zwischen dem Temperierkanaleinlass 130 und dem Temperierkanalauslass 132.The at least one
Wie in
Insbesondere sind die Temperierkanäle 134 im Hauptströmbereich 128 der Temperierkanalstrukturen 114 mäanderförmig angeordnet.In particular, the
Alternativ oder ergänzend können die Temperierkanäle 134 der ersten und der zweiten Temperierkanalstruktur 114 zumindest bereichsweise parallel zueinander und/oder in einem Winkel zueinander vorgesehen sein.Alternatively or additionally, the
Die Temperierkanäle 134 der ersten und der zweiten Temperierkanalstruktur 114 können ebenso in einer Kombination verschiedener Anordnungen, Orientierungen und/oder Ausrichtungen zueinander vorgesehen sein.The
Die erste Temperierkanalstruktur 114 und die zweite Temperierkanalstruktur 114 sind bevorzugt zumindest bereichsweise im Gegenstromprinzip zueinander vorgesehen.The first temperature
Ebenso können die erste Temperierkanalstruktur 114 und die zweite Temperierkanalstruktur 114 zumindest bereichsweise im Kreuzstromprinzip zueinander vorgesehen sein.Likewise, the first temperature
Eine Strömungsrichtung des in dem Temperierkanal 134 der ersten Temperierkanalstruktur 114 und in dem Temperierkanal 134 der zweiten Temperierkanalstruktur 114 strömenden Temperiermedium kann dadurch in gegensätzlicher und/oder abweichender Richtung vorgesehen sein.A flow direction in the
Durch den Gegenstrombetrieb und/oder Kreuzstrombetrieb kann über die Oberfläche des Temperierelements 100 eine homogene Temperierleistung bereitgestellt werden.Through the countercurrent operation and/or cross-current operation, a homogeneous temperature control performance can be provided over the surface of the
Alternativ können die erste Temperierkanalstruktur 114 und die zweite Temperierkanalstruktur 114 zumindest bereichsweise im Gleichstromprinzip zueinander vorgesehen sein.Alternatively, the first temperature
Indem die Temperierkanalstrukturen 114 in verschiedenen Ebenen des mehrlagigen Grundkörpers 112 vorgesehen sind, können sich der mindestens eine Temperierkanal 134 der ersten Temperierkanalstruktur 114 und der mindestens eine Temperierkanal 134 der zweiten Temperierkanalstruktur 114 in wenigstens einem Kreuzungspunkt 136 kreuzen bzw. überschneiden ohne in dem Kreuzungspunkt 136 fluidisch miteinander gekoppelt zu sein.By providing the temperature
Das Vorsehen der Temperierkanalstrukturen 114 in verschiedenen Ebenen des Grundkörpers 112 ermöglicht somit eine flexible Anordnung, Orientierung und/oder Ausrichtung der Temperierkanäle 134 der beiden Temperierkanalstrukturen 114 zueinander ohne einer fluidischen Kopplung zwischen diesen.The provision of the temperature
Bevorzugt kann das Vorsehen der Temperierkanalstrukturen 114 in verschiedenen Ebenen des Grundkörpers 112 ebenso ermöglichen, dass der mindestens eine Temperierkanal 134 der ersten Temperierkanalstruktur 114 und der mindestens eine Temperierkanal 134 der zweiten Temperierkanalstruktur 114 in einer Querschnittsansicht des Grundkörpers 112 zumindest abschnittsweise übereinander gelagert angeordnet sind und/oder zumindest abschnittsweise versetzt zueinander angeordnet sind.Preferably, the provision of the temperature
Eine solche Anordnung der Temperierkanalstrukturen 114 in verschiedenen Ebenen des Grundkörpers 112 ermöglicht es insbesondere, dass die Temperierkanalstrukturen 114 fluidisch kopplungsfrei zueinander vorgesehen werden können.Such an arrangement of the temperature
Vorzugsweise sind insbesondere die Hauptströmbereiche 126 der Temperierkanalstrukturen 114 fluidisch kopplungsfrei zueinander vorgesehen.In particular, the
In einer alternativen Ausführungsform kann ebenso vorgesehen sein, dass die erste Temperierkanalstruktur 114 und die zweite Temperierkanalstruktur 114 fluidisch miteinander gekoppelt sind.In an alternative embodiment, it can also be provided that the first temperature
Hierzu können zwischen den Temperierkanalstrukturen 114 ein oder mehrere nicht näher dargestellte Fluidverbindungsabschnitte vorgesehen sein, durch welche eine fluidische Kopplung der Temperierkanalstrukturen 114 ausgebildet ist.For this purpose, one or more fluid connection sections (not shown) can be provided between the temperature
Vorzugsweise können die Fluidverbindungsabschnitte zwischen den Hauptströmbereichen 128 der Temperierkanalstrukturen 114 ausgebildet sein.Preferably, the fluid connection sections can be formed between the
Der eine oder die mehreren Fluidverbindungsabschnitte können beispielsweise als Fluiddurchgänge oder Fluidkanäle zwischen der ersten Temperierkanalstruktur 114 und der zweiten Temperierkanalstruktur 114 ausgebildet sein.The one or more fluid connection sections can be designed, for example, as fluid passages or fluid channels between the first temperature
BezugszeichenlisteReference symbol list
- 100100
- TemperierelementTemperature control element
- 102102
- BatteriespeichervorrichtungBattery storage device
- 104104
- BatteriespeichergehäuseBattery storage case
- 106106
- Innenrauminner space
- 108108
- BatteriemodulBattery module
- 110110
- ReiheRow
- 112112
- GrundkörperBasic body
- 114114
- TemperierkanalstrukturTemperature control channel structure
- 116116
- BauteilComponent
- 118118
- plattenförmige Lageplate-shaped position
- 120120
- Metallblechmetal sheet
- 122122
- Mittelteilmiddle section
- 124124
- ZuströmbereichInflow area
- 126126
- RückströmbereichReturn flow area
- 128128
- HauptströmbereichMain flow area
- 130130
- TemperierkanaleinlassTemperature control channel inlet
- 132132
- TemperierkanalauslassTemperature control channel outlet
- 134134
- TemperierkanalTemperature control channel
- 136136
- Kreuzungspunktcrossing point
Claims (10)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE102022111487.2A DE102022111487A1 (en) | 2022-05-09 | 2022-05-09 | Temperature control element and battery storage device |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE102022111487.2A DE102022111487A1 (en) | 2022-05-09 | 2022-05-09 | Temperature control element and battery storage device |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE102022111487A1 true DE102022111487A1 (en) | 2023-11-09 |
Family
ID=88414234
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE102022111487.2A Pending DE102022111487A1 (en) | 2022-05-09 | 2022-05-09 | Temperature control element and battery storage device |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE102022111487A1 (en) |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2004053416A1 (en) | 2002-11-19 | 2004-06-24 | Lanxess Deutschland Gmbh | Thermoplastic heat exchanger |
DE102007002492A1 (en) | 2007-01-11 | 2008-09-25 | Deutsche Mechatronics Gmbh | Plate type heat exchanger with a fixing surface and a heat exchange and/or cooling useful in production of electrical and electronic components has increased heat exchange efficiency |
DE102009015351A1 (en) | 2009-03-28 | 2010-09-30 | Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft | Cooling arrangement for storage cell arrangement for e.g. commercial vehicle, has pipeline sections passing heat dissipation medium such that thermal effects of different temperatures of medium in area of pipeline sections are compensated |
EP2575418A1 (en) | 2010-05-20 | 2013-04-03 | Behr GmbH & Co. KG | Electronics cooler and method for manufacturing the same |
-
2022
- 2022-05-09 DE DE102022111487.2A patent/DE102022111487A1/en active Pending
Patent Citations (4)
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