AT526139B1

AT526139B1 - Temperature control system

Info

Publication number: AT526139B1
Application number: ATA50181/2022A
Authority: AT
Inventors: Harrich Dr Techn Alexander; Kores Ing Markus
Original assignee: Avl List Gmbh
Priority date: 2022-03-21
Filing date: 2022-03-21
Publication date: 2024-03-15
Also published as: AT526139A1

Abstract

Temperiersystem zum Temperieren von zumindest einem Batteriemodul (7), wobei zumindest ein Batteriemodul (7) auf einer temperiermitteldurchströmten Bodenplatte (1) positioniert ist und durch zumindest jeweils eine Zuleitungsöffnung (6) und eine Ableitungsöffnung (10) Temperiermittel aus einem Temperiermittelkanal (4) der temperiermitteldurchströmten Bodenplatte (1) in eine Leitung (5) geführt wird, welche durch das Batteriemodul (7) geführt wird und so die im Batteriemodul (7) befindlichen Batteriezellen (12) temperiert.Temperature control system for temperature control of at least one battery module (7), wherein at least one battery module (7) is positioned on a base plate (1) through which temperature control medium flows and through at least one feed opening (6) and one discharge opening (10) in each case temperature control medium from a temperature control medium channel (4). The base plate (1) through which the temperature control medium flows is led into a line (5), which is led through the battery module (7) and thus tempers the battery cells (12) located in the battery module (7).

Description

TEMPERIERSYSTEM TEMPERATURE CONTROL SYSTEM

[0001] Die vorliegende Erfindung betrifft ein Temperiersystem zum Temperieren eines Batteriemoduls, wobei das Temperiersystem zumindest aus einer temperiermitteldurchströmten Bodenplatte, welche zumindest einen Temperiermittelkanal aufweist und einem Batteriemodul besteht, wobei das Batteriemodul auf der temperiermitteldurchströmten Bodenplatte positioniert ist. The present invention relates to a temperature control system for temperature control of a battery module, wherein the temperature control system consists of at least a base plate through which temperature control medium flows, which has at least one temperature control medium channel, and a battery module, wherein the battery module is positioned on the base plate through which temperature control medium flows.

[0002] Durch die fortschreitende Entwicklung und die immer steigenden Packungsdichten bei Batteriemodulen im automotiven Bereich, beispielsweise für sog. Battery Electric Vehicles (BEV) werden auch die Anforderungen an die Kühlung der Batteriemodule bei entsprechender Bauh6heneinschränkung immer höher. Gleichzeitig werden die Bauräume aufgrund der fortschreitenden Entwicklung auf diesem Gebiet immer kleiner und eingeschränkter. [0002] Due to the progressive development and ever-increasing packing densities of battery modules in the automotive sector, for example for so-called Battery Electric Vehicles (BEV), the requirements for cooling the battery modules are also becoming ever higher with corresponding height restrictions. At the same time, construction spaces are becoming increasingly smaller and more limited due to ongoing developments in this area.

[0003] Aus dem Stand der Technik sind hier sowohl luftgekühlte als auch flüssiggekühlte Temperiersystem zum Temperieren einer Batterie bekannt, welche darauf ausgelegt sind, Batteriemodule, oder Batteriezellen entsprechend einer Vorgabe zu temperieren. Both air-cooled and liquid-cooled temperature control systems for temperature control of a battery are known from the prior art, which are designed to temperature control battery modules or battery cells according to a specification.

[0004] Die DE 112012002517 zeigt beispielsweise eine elektrische Baugruppe mit mehreren kombinierten Batteriezellen, welche über ein Abstandselement beabstandet sind, wobei im Abstandselement Kühlkanäle untergebracht sind, welche die Batteriezellen mit Kühlluft durchströmen. DE 112012002517 shows, for example, an electrical assembly with several combined battery cells, which are spaced apart via a spacer element, with cooling channels being accommodated in the spacer element, which flow through the battery cells with cooling air.

[0005] Weiters zeigt die EP 2831947 A1 eine Flüssigkeitskühlung eines Batteriepacks, welches aus mehreren Batteriezellen besteht, welche aneinander gestapelt sind und eine Kühlplatte aufweisen. Jede Kühlplatte der Batteriezellen ist mit einem Kühlmittelzufluss und einem Kühlmittelabfluss verbunden, wobei diese von der Batteriezelle beabstandet sind und die Batteriezellen in Stapelrichtung verspannt werden. [0005] Furthermore, EP 2831947 A1 shows a liquid cooling of a battery pack, which consists of several battery cells which are stacked together and have a cooling plate. Each cooling plate of the battery cells is connected to a coolant inflow and a coolant outflow, these being spaced apart from the battery cell and the battery cells being clamped in the stacking direction.

[0006] Die ebenfalls bekannte DE 102015201068 zeigt einen Zellenhalter für Rundzellen, welcher die Batteriezellen eines Batteriemoduls aufnimmt und fixiert. Darüber hinaus verfügt der Zellenhalter über einen internen Temperiermittelkanal, welcher mit zwei Anschlüssen verbunden ist und so beispielsweise mit einem bestehenden Kühlsystem verbindbar ist. [0006] The also known DE 102015201068 shows a cell holder for round cells, which holds and fixes the battery cells of a battery module. In addition, the cell holder has an internal temperature control channel, which is connected to two connections and can therefore be connected to an existing cooling system, for example.

[0007] Weiters sind aus dem Stand der Technik ebenfalls die Dokumente DE 102020121498 A1, DE 102013113797 A1, US 2022/037716 A1 und DE 102009018787 A1 bekannt, welche ebenfalls Kühlvorrichtungen für Batteriemodule mit einer Grundplatte als Basis offenbaren. [0007] Furthermore, the documents DE 102020121498 A1, DE 102013113797 A1, US 2022/037716 A1 and DE 102009018787 A1 are also known from the prior art, which also disclose cooling devices for battery modules with a base plate as a base.

[0008] Nachteil der bekannten Temperiersysteme ist, dass einerseits die Temperierleistung bei luftdurchströmten Systemen und hohen Packungsdichten oft zu gering ist und beispielsweise kein sicherer Abtransport der im Batteriemodul entwickelten Wärme möglich ist, andererseits sind flüssigkeitsdurchströmte Systeme meistens sehr schwer bzw. sehr empfindlich auf Quer- und Längsbeschleunigungen, wenn diese in einem Fahrzeug appliziert werden. Bei einem flüssigen Temperiermittel, wie beispielsweise Wasser oder wasserhaltige Emulsionen gibt es weiter die Gefahr von elektrischen Überschlägen durch verwendete Hochvolt-Batterien. Nichtleitende Temperiermittel sind dagegen relativ teuer und die entsprechenden Temperiersysteme sind teils sehr wartungsintensiv. [0008] The disadvantage of the known temperature control systems is that, on the one hand, the temperature control performance is often too low in air-flow systems and high packing densities and, for example, it is not possible to safely remove the heat developed in the battery module. On the other hand, liquid-flow systems are usually very heavy or very sensitive to lateral and longitudinal accelerations when these are applied in a vehicle. With a liquid temperature control medium, such as water or water-containing emulsions, there is also the risk of electrical arcing due to the high-voltage batteries used. Non-conductive temperature control media, on the other hand, are relatively expensive and the corresponding temperature control systems are sometimes very maintenance-intensive.

[0009] Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein möglichst einfaches und leistungsfähiges Temperiersystem zum Temperieren von Batteriemodulen bereit zu stellen. The object of the present invention is to provide a temperature control system that is as simple and efficient as possible for temperature control of battery modules.

[0010] Die Aufgabe wird durch das erfindungsgemäße Temperiersystem nach den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Bevorzugte Ausgestaltungen und Ausführungsbeispiele der Erfindung ergeben sich aus den abhängigen Ansprüchen und der nachfolgenden Beschreibung samt zugehöriger Zeichnungen. The object is achieved by the temperature control system according to the invention according to the features of claim 1. Preferred refinements and exemplary embodiments of the invention result from the dependent claims and the following description including the associated drawings.

[0011] Das erfindungsgemäße Temperiersystem zum Temperieren eines Batteriemoduls, wobei das Temperiersystem zumindest aus einer temperiermitteldurchströmten Bodenplatte, welche zumindest einen Temperiermittelkanal aufweist und einem Batteriemodul besteht, wobei das Batte-The temperature control system according to the invention for temperature control of a battery module, wherein the temperature control system consists of at least a base plate through which temperature control medium flows, which has at least one temperature control medium channel, and a battery module, wherein the battery

riemodul auf der temperiermitteldurchströmten Bodenplatte positioniert ist das Batteriemodul eine Leitung aufweist, welche mit dem Temperiermittelkanal der temperiermitteldurchströmten Bodenplatte durch eine Zuleitungsöffnung und eine Ableitungsöffnung strömungsverbunden ist, dadurch gekennzeichnet, dass die temperiermitteldurchströmte Bodenplatte eine Separierzunge im Temperiermittelkanal aufweist. riemodul is positioned on the base plate through which temperature control medium flows, the battery module has a line which is fluidly connected to the temperature control medium channel of the temperature control medium flow base plate through a supply opening and a discharge opening, characterized in that the temperature control medium flow base plate has a separating tongue in the temperature control medium channel.

[0012] Unter Temperieren eines Batteriemoduls im Sinne der Erfindung ist ein Erwärmen oder Abkühlen eines Batteriemoduls zu verstehen. [0012] For the purposes of the invention, temperature control of a battery module is understood to mean heating or cooling of a battery module.

[0013] Unter Bodenplatte im Sinne der Erfindung ist ein Teil eines Batteriegehäuses zu verstehen, auf welchem das zumindest eine Batteriemodul positioniert ist. [0013] In the sense of the invention, a base plate is to be understood as a part of a battery housing on which the at least one battery module is positioned.

[0014] Unter Zuleitungsöffnung im Sinne der Erfindung ist eine Öffnung in der temperiermitteldurchströmten Bodenplatte zu verstehen, durch welche das Temperiermittel aus dem Kanal der temperiermitteldurchströmten Bodenplatte in die Leitung zufließt. [0014] In the sense of the invention, a supply line opening is to be understood as an opening in the base plate through which the temperature control medium flows, through which the temperature control medium flows from the channel of the base plate through which the temperature control medium flows into the line.

[0015] Unter Ableitungsöffnung ist eine Öffnung in der temperiermitteldurchströmten Bodenplatte zu verstehen, durch welche das Temperiermittel von der Leitung in die temperiermitteldurchströmten Bodenplatte abfließt. [0015] The term discharge opening is understood to mean an opening in the base plate through which the temperature control medium flows, through which the temperature control medium flows from the line into the base plate through which the temperature control medium flows.

[0016] Unter Leitung im Sinne der Erfindung ist eine Leitung zum Führen und Verteilen von Temperiermittel innerhalb des Batteriemoduls zu verstehen, welche an den Öffnungen der Leitung jeweils mit der Zuleitungsöffnung oder der Ableitungsöffnung strömungsverbunden ist. [0016] For the purposes of the invention, a line is to be understood as meaning a line for guiding and distributing temperature control medium within the battery module, which is fluidly connected to the supply line opening or the discharge opening at the openings of the line.

[0017] Als Öffnungen der Leitung im Sinne der Erfindung ist jener Teil der Leitung zu verstehen, welcher das jeweilige Ende der Leitung definiert und mit der Zuleitungsöffnung und AbleitungsÖffnung strömungsverbunden ist. Openings of the line in the context of the invention are to be understood as meaning that part of the line which defines the respective end of the line and is fluidly connected to the supply line opening and discharge opening.

[0018] Die Leitung ist so im Batteriemodul positioniert, dass die Position der Öffnungen der Leitung in einer Einbaulage mit der Position der Zuleitungsöffnung und der Ableitungsöffnung der temperiermitteldurchströmten Bodenplatte im Wesentlichen übereinstimmen. [0018] The line is positioned in the battery module such that the position of the openings of the line in an installation position essentially coincides with the position of the supply line opening and the discharge opening of the base plate through which the temperature control medium flows.

[0019] Die temperiermitteldurchströmte Bodenplatte wird beispielsweise über eine oder mehrere Pumpen, Radiatoren oder Ventilatoren betrieben und kann kontinuierlich von einem Temperiermittel durchströmt werden. Aufgrund der hohen Kühlleistung ist es vorteilhaft, die temperiermitteldurchströmte Bodenplatte mit einem flüssigen Temperiermittel zu durchströmen. Eine Verwendung von gasförmigem Temperiermittel ist ebenfalls denkbar, wobei bei höherem Wärmeeintrag der Batteriemodule ein flüssiges Temperiermittel zu präferieren ist. The base plate through which the temperature control medium flows is operated, for example, by one or more pumps, radiators or fans and can have a temperature control medium flow through it continuously. Due to the high cooling capacity, it is advantageous to flow a liquid temperature control agent through the base plate through which the temperature control medium flows. The use of gaseous temperature control agent is also conceivable, although a liquid temperature control agent is preferred if the battery modules have higher heat input.

[0020] Das Batteriemodul kann beispielsweise über verschiedene lösbare oder nicht lösbare Fixierungsmöglichkeiten auf der temperiermitteldurchströmten Bodenplatte fixiert werden. Um einen Temperiermittelfluss zwischen der temperiermitteldurchströmten Bodenplatte und der Leitung zu erreichen, sind die Öffnungen der Leitung und die Zuleitungsöffnungen und der Ableitungsöffnungen der temperiermitteldurchströmten Bodenplatte strömungsmäßig verbunden und beispielsweise mit einer Dichtung, insbesondere einer ringförmigen Dichtung abgedichtet. Als geeignete Dichtungen können hier beispielsweise O-Ring Gummidichtungen, aber auch Papierdichtungen oder ähnliches verwendet werden. The battery module can, for example, be fixed on the base plate through which temperature control fluid flows using various detachable or non-detachable fixing options. In order to achieve a flow of temperature control agent between the base plate through which temperature control medium flows and the line, the openings of the line and the supply openings and the discharge openings of the base plate through which temperature control medium flows are fluidly connected and sealed, for example, with a seal, in particular an annular seal. For example, O-ring rubber seals, but also paper seals or similar can be used as suitable seals.

[0021] Durch die Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung sind aufgrund des direkten Kontakts zwischen der Leitung und der jeweiligen Öffnungen in der temperiermitteldurchströmten Bodenplatte sehr geringe Bauhöhen möglich und selbst auf sehr engem Bauraum werden hohe Temperierleistungen erreicht, da beispielsweise kein zusätzlicher Bauraum für Anschlüsse oder Steckverbindungen beansprucht wird, welcher den Bauraum erhöht und somit die Leitungsdichte des Moduls bei gleicher Bauhöhe verringert. Due to the design of the present invention, very low overall heights are possible due to the direct contact between the line and the respective openings in the base plate through which temperature control medium flows, and high temperature control performance can be achieved even in very small installation spaces, since, for example, no additional installation space is required for connections or plug connections which increases the installation space and thus reduces the cable density of the module with the same height.

[0022] Das Batteriemodul ist so positioniert, dass die Leitung über Öffnungen der Leitung mit dem Temperiermittelkanal der temperiermitteldurchströmten Bodenplatte strömungsverbunden ist und sich die Zuleitungsöffnung, die Ableitungsöffnung und die Öffnungen der Leitung im Wesentlichen auf der gleichen Ebene befinden, wobei die Querschnittsebene der Öffnungen der Leitung mit den Querschnittsebenen der Zuleitungsöffnung und der Ableitungsöffnung im Wesentlichen übereinstimmen. The battery module is positioned in such a way that the line is fluidly connected via openings in the line to the temperature control medium channel of the base plate through which temperature control medium flows, and the supply line opening, the discharge opening and the openings in the line are located essentially on the same plane, the cross-sectional plane of the openings of the Line essentially coincide with the cross-sectional planes of the supply opening and the discharge opening.

[0023] So wird vorteilhaft sichergestellt, dass selbst wenn sich die Batteriemodule beispielsweise im Fahrbetrieb eines Fahrzeug durch etwaige Quer- oder Längsbeschleunigung bewegen sollten, immer noch ausreichend Durchfluss zwischen der temperiermitteldurchströmten Bodenplatte und der Leitung vorherrscht und eine sichere Kühlung des Batteriemoduls gewährleistet ist. [0023] This advantageously ensures that even if the battery modules move, for example when a vehicle is driving, due to any lateral or longitudinal acceleration, there is still sufficient flow between the base plate through which the temperature control medium flows and the line and reliable cooling of the battery module is ensured.

[0024] Das Batteriemodul kann zumindest eine erste und/oder eine zweite Seitenwand aufweisen, welche beispielsweise normal oder parallel zur temperiermitteldurchströmten Bodenplatte ausgerichtet ist, wobei die erste und/oder zweiten Seitenwand so ausgeführt ist, dass die Leitung zumindest teilweise durch die Seitenwand geführt ist. The battery module can have at least a first and/or a second side wall, which is aligned, for example, normal or parallel to the base plate through which the temperature control medium flows, wherein the first and/or second side wall is designed such that the line is at least partially guided through the side wall .

[0025] Unter Seitenwand im Sinne der Erfindung ist ein Teil eines Batteriegehäuses zu verstehen, welches die Leitung aufnimmt und die Öffnungen der Leitung durch ihre Position in der Seitenwand in einer Einbaulage mit der Zuleitungsöffnung und der Ableitungsöffnung strömungsverbunden sind. [0025] For the purposes of the invention, a side wall is to be understood as a part of a battery housing which accommodates the line and the openings of the line are fluidly connected to the supply line opening and the discharge opening due to their position in the side wall in an installed position.

[0026] Dadurch kann erreicht werden, dass die Verteilung des Temperiermittelstroms, welcher durch die Zuleitungsöffnung und die Leitung geführt wird, optimal an die Batteriezellen im Batteriemodul abgegeben wird. Die Seitenwand kann beispielsweise so ausgeführt sein, dass die anliegenden Batteriezellen eine möglichst große Auflagefläche auf den temperiermitteldurchströmten Leitung aufweisen, um eine maximale Kühlleistung zu erhalten. [0026] This can ensure that the distribution of the temperature control medium flow, which is passed through the feed opening and the line, is optimally delivered to the battery cells in the battery module. The side wall can, for example, be designed in such a way that the adjacent battery cells have the largest possible contact surface on the line through which the temperature control medium flows, in order to obtain maximum cooling performance.

[0027] Weiters können mehrere verschiedene Batteriemodule nebeneinander angeordnet sein, wobei die Batteriemodule beispielsweise verschiedene elektrische Leistungen bereitstellen oder unterschiedliche Arten von Batteriezellen beinhalten und durch das gleiche Temperiersystem temperiert werden können. Hierzu muss lediglich darauf geachtet werden, dass die jeweiligen Zuleitungsöffnung und die Ableitungsöffnung mit den Öffnungen der jeweiligen Leitungen der Module übereinstimmen und strömungsverbunden sind. Somit können vorteilhafterweise mehrere verschiedene Batteriemodule durch das gleiche Temperiersystem temperiert werden. Die Verschaltung der Batteriezellen, sowie die konkrete Ausgestaltung der Leitung im Inneren des Batteriemoduls spielt hierbei keine weitere Rolle. Furthermore, several different battery modules can be arranged next to one another, with the battery modules, for example, providing different electrical powers or containing different types of battery cells and being able to be tempered by the same temperature control system. All you have to do is make sure that the respective supply line opening and the drain opening match the openings of the respective lines of the modules and are fluidly connected. This means that several different battery modules can advantageously be tempered using the same temperature control system. The connection of the battery cells and the specific design of the cable inside the battery module play no further role here.

[0028] Die Leitung im Batteriemodul kann in mehrere Kanäle aufgeteilt sein, um so eine bessere Verteilung des Temperiermittels zu erreichen. Bei der Verwendung von dielektrischen Temperiermittel ist auch ein direkter Kontakt des Temperiermittels mit den Batteriezellen denkbar. The line in the battery module can be divided into several channels in order to achieve a better distribution of the temperature control agent. When using dielectric temperature control agents, direct contact of the temperature control agent with the battery cells is also conceivable.

[0029] Die temperiermitteldurchströmte Bodenplatte kann - ähnlich wie das Batteriemodul - mehrere Kanäle beinhalten, welche jeweils mit der Zuleitungsöffnung oder der Ableitungsöffnung strömungsverbunden sind. Somit können mehrere Batteriezellen gleichzeitig temperiert werden. [0029] The base plate through which the temperature control medium flows can - similar to the battery module - contain several channels, each of which is fluidically connected to the supply opening or the discharge opening. In this way, several battery cells can be temperature-controlled at the same time.

[0030] Jeder dieser Kanäle weist in der temperiermitteldurchströmten Bodenplatte jeweils zumindest eine Zuleitungsöffnung und eine Ableitungsöffnung auf, welche jeweils mit einer Leitung so verbunden sind, dass die gesamte Temperierungsleistung jeweils auf mehrere Kanäle verteilt wird. Each of these channels has at least one supply opening and one discharge opening in the base plate through which temperature control medium flows, each of which is connected to a line in such a way that the entire temperature control output is distributed over several channels.

[0031] Darüber hinaus kann ein Ventil zur Regelung des Temperiermittelstroms in der temperiermitteldurchströmten Bodenplatte positioniert sein. Dies hat den Vorteil, dass der Temperiermittelstrom vollständig oder nur teilweise in die Leitung umgelenkt werden kann und entsprechend des Bedarfs, welcher beispielsweise durch Sensoren im Batteriemodul erhoben werden kann, geregelt wird. Die Leitung würde so zumindest teilweise die temperiermitteldurchströmte Bodenplatte bypassen und so zumindest teilweise den Temperiermittelstrom durch das Batteriemodul leiten. Dies kann beispielsweise an die benötigte Temperierleistung angepasst werden und das Ventil kann dem Bedarf entsprechend als Flachschieber oder Drosselklappe oder ähnliches ausgeführt sein. [0031] In addition, a valve for regulating the flow of tempering agent can be positioned in the base plate through which the tempering agent flows. This has the advantage that the temperature control medium flow can be completely or only partially diverted into the line and regulated according to the demand, which can be determined, for example, by sensors in the battery module. The line would thus at least partially bypass the base plate through which the temperature control medium flows and thus at least partially conduct the temperature control medium flow through the battery module. This can, for example, be adapted to the required temperature control performance and the valve can be designed as a flat slide or throttle valve or similar as required.

[0032] Im Temperiermittelkanal ist eine Separierzunge vorgesehen, welche so ausgebildet ist, dass sie innerhalb des Temperiermittelkanals einen zusätzlichen Kanal ausbildet. Dieser zusätzliche Kanal speist die Leitung mit Temperiermittel, welches durch die Zuleitungsöffnung in das Batteriemodul geführt wird. So sind verschiedene Temperaturen in der temperiermitteldurchströmten Bodenplatte gleichzeitig möglich, welche zu unterschiedlichen Batteriemodulen geführt A separating tongue is provided in the temperature control channel, which is designed so that it forms an additional channel within the temperature control channel. This additional channel feeds the line with temperature control fluid, which is fed through the supply line opening into the battery module. This means that different temperatures are possible at the same time in the base plate through which the tempering medium flows, which leads to different battery modules

werden und über die Separierzunge zu den entsprechenden Zuleitungsöffnungen geleitet werden. and guided via the separating tongue to the corresponding supply openings.

[0033] Dies ist insofern vorteilhaft, dass verschiedene Batteriemodule mit verschiedenen Leistungen und verschiedene Batteriezellen entsprechend des jeweiligen Bedarfs durch das gleiche Temperiersystem temperiert werden können. Die Separierzunge kann beispielsweise so ausgebildet sein, dass sie einen zusätzlichen Strömungskanal innerhalb des Temperiermittelkanals ausbildet, welcher beispielsweise einen anderen Querschnitt als die Leitung aufweist, und so vorteilhaft der Druck des Temperiermittels für die Leitung über diesen zusätzlichen Strömungskanal erhöht wird und so die Temperierleistung entsprechend angehoben werden kann. This is advantageous in that different battery modules with different performances and different battery cells can be tempered by the same temperature control system according to the respective needs. The separating tongue can, for example, be designed in such a way that it forms an additional flow channel within the temperature control medium channel, which, for example, has a different cross section than the line, and so advantageously the pressure of the temperature control medium for the line is increased via this additional flow channel and thus the temperature control performance is increased accordingly can be.

[0034] Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines in den Figuren dargestellten Ausführungsbeispiele näher erläutert. Die Ausführungsformen geben die erfindungsgemäße Vorrichtung nur beispielhaft wieder und sind nicht einschränkend auf das jeweilige Ausführungsbeispiel zu sehen. The invention is explained in more detail below using an exemplary embodiment shown in the figures. The embodiments represent the device according to the invention only as an example and are not to be seen as restrictive to the respective embodiment.

[0035] So zeigen: [0035] Show like this:

[0036] Fig. 1a eine erste Ausführungsform anhand eines Schnitts des Temperiersystems, 1a shows a first embodiment based on a section of the temperature control system,

[0037] Fig. 1b die erste Ausführungsform anhand der Draufsicht auf das Temperiersystem, 1b shows the first embodiment based on the top view of the temperature control system,

[0038] Fig. 2a eine zweite Ausführungsform anhand eines Schnitts und einer Draufsicht des Temperiersystems, 2a shows a second embodiment based on a section and a top view of the temperature control system,

[0039] Fig. 2b die zweite Ausführungsform anhand der Draufsicht auf das Temperiersystem, 2b shows the second embodiment based on the top view of the temperature control system,

[0040] Fig. 3 einen Schnitt durch eine Ausführungsform des Temperiersystems, 3 shows a section through an embodiment of the temperature control system,

[0041] Fig. 4 bis Fig. 7 zeigen weitere verschiedene Ausführungsformen anhand eines Schnitts durch das Temperiersystems. [0041] Fig. 4 to Fig. 7 show further different embodiments based on a section through the tempering system.

[0042] Die Fig. 1a zeigt die erfindungsgemäße Vorrichtung, wobei die temperiermitteldurchströmten Bodenplatte 1 einen Temperiermittelkanal 4 von einem flüssigen Temperiermittel, wie beispielsweise Wasser oder einer wasserhaltigen Emulsion durchströmt wird, wobei die Strömung beispielsweise von einem Radiator oder einer Pumpe (nicht gezeigt) indiziert werden kann. Die Fig.1a zeigt das erfindungsgemäße Batteriemodul 7 im Schnitt, welches jeweils an den Seitenflächen durch eine erste und eine zweite Seitenwand 2,3 abgeschlossen ist und auf der die temperiermitteldurchströmten Bodenplatte 1 positioniert ist. Das Batteriemodul 7 zeigt dabei eine Leitung 5, welche in der ersten Seitenwand 2 integriert ist, bei welcher die Öffnungen der Leitung 5 durch die Positionierung des Batteriemoduls 7 auf der die temperiermitteldurchströmten Bodenplatte 1 mit der Zuleitungsöffnung 6 und der Ableitungsöffnung 10 der temperiermitteldurchströmten Bodenplatte 1 strömungsmäßig verbunden sind. 1a shows the device according to the invention, wherein the base plate 1 through which the temperature control medium flows is flowed through a temperature control medium channel 4 by a liquid temperature control medium, such as water or a water-containing emulsion, the flow being indicated, for example, by a radiator or a pump (not shown). can be. 1a shows the battery module 7 according to the invention in section, which is closed off on the side surfaces by a first and a second side wall 2, 3 and on which the base plate 1 through which the temperature control medium flows is positioned. The battery module 7 shows a line 5, which is integrated in the first side wall 2, in which the openings of the line 5 flow through the positioning of the battery module 7 on the base plate 1 through which the temperature control medium flows with the supply line opening 6 and the discharge opening 10 of the base plate 1 through which the temperature control medium flows are connected.

[0043] Das flüssige Temperiermittel kann somit von der Zuleitungsöffnung 6 der die temperiermitteldurchströmten Bodenplatte 1 durch die Leitung 5, zu den Batteriezellen 12, welche im Batteriemodul 7 aufgenommen sind geleitet werden. Durch den Temperaturunterschied zwischen den Batteriezellen 12 und dem Temperiermittel, welches durch die Leitung 5 strömt, wird die Temperatur der Batteriezellen 12 an die Temperatur des Temperiermittels in der Leitung 5 angeglichen und so Wärme eingebracht oder Wärme abgeführt. Die Leitung 5 wird durch das Batteriemodul 7 geführt und in der zweiten Seitenwand 3 wieder rückgeführt. Die Rückführung kann beispielsweise in die temperiermitteldurchströmten Bodenplatte 1 im Temperiermittelkanal 4 erfolgen, welcher in der Draufsicht, der Fig. 1b strichliert dargestellt ist, oder wie in Fig. 2b gezeigt, kann der Temperiermittelkanal 4 in einen Zuleitungskanal 4a und einen Ableitungskanal 4b unterteilt sein. The liquid temperature control agent can thus be conducted from the supply line opening 6 of the base plate 1 through which the temperature control agent flows through the line 5 to the battery cells 12, which are accommodated in the battery module 7. Due to the temperature difference between the battery cells 12 and the temperature control medium which flows through the line 5, the temperature of the battery cells 12 is adjusted to the temperature of the temperature control medium in the line 5 and heat is thus introduced or heat is removed. The line 5 is guided through the battery module 7 and returned again in the second side wall 3. The return can, for example, take place in the base plate 1 through which the temperature control medium flows in the temperature control medium channel 4, which is shown in dashed lines in the top view of FIG. 1b, or as shown in FIG. 2b, the temperature control medium channel 4 can be divided into a supply channel 4a and a discharge channel 4b.

[0044] Wie Fig. 2b weiter zeigt, ist das Batteriemodul 7 in dieser Ausgestaltungsform so positioniert, dass die Zuleitungsöffnung 6 des Zuleitungskanal 4a und die Ableitungsöffnung 10 des Ableitungskanal 4b jeweils den Öffnungen der Leitung 5 im Wesentlichen übereinstimmen. Das 2b further shows, the battery module 7 is positioned in this embodiment so that the supply opening 6 of the supply channel 4a and the discharge opening 10 of the discharge channel 4b each essentially correspond to the openings of the line 5. The

Batteriemodul 7 kann natürlich durch verschiedenste Möglichkeiten auf der die temperiermitteldurchströmten Bodenplatte 1 fixiert sein. Einzig die entsprechenden Öffnungen der ZuleitungsÖffnung 6 und der Ableitungsöffnung 10 und Öffnungen der Leitung 5 müssen im Wesentlichen übereinstimmen, wobei die Verbindungsstellen der Öffnungen vorteilhafterweise durch Dichtungen abgedichtet sind. Battery module 7 can of course be fixed in a variety of ways on the base plate 1 through which the temperature control medium flows. Only the corresponding openings of the supply line opening 6 and the discharge opening 10 and openings of the line 5 must essentially match, with the connection points of the openings advantageously being sealed by seals.

[0045] Fig. 3 zeigt mehrere mögliche Kanalformen der Kühlkanäle 4a und 4b. Die Kanäle 4a, 4b können entsprechend der Batteriemodule 7 optimiert und angepasst werden, so kann es aufgrund eines Batteriemoduls 7 und des detaillierten Aufbaus des Batteriemoduls 7 und den damit aufgenommenen Batteriezellen 12 beispielsweise notwendig sein, dass der Ableitungskanal 4b noch einmal geteilt ist, um den Wärmeeintrag der Batteriezellen 12 optimal abzuführen. 3 shows several possible channel shapes of the cooling channels 4a and 4b. The channels 4a, 4b can be optimized and adapted according to the battery modules 7, so due to a battery module 7 and the detailed structure of the battery module 7 and the battery cells 12 accommodated with it, it may be necessary, for example, for the derivation channel 4b to be divided again in order to achieve this Optimally dissipate heat input from the battery cells 12.

[0046] Weiter zeigt die Fig. 4 beispielhaft eine weitere Ausgestaltungsform der Kanalführung der vorliegenden Erfindung. Hierbei offenbar die temperiermitteldurchströmte Bodenplatte 1 einen Zuleitungskanal 4a, welcher - wie bereits beschrieben - an der Offnung der Leitung 5 mündet und entsprechend durch das Batteriemodul 7 geführt wird. Der Ableitungskanal 4b ist allerdings nicht in der temperiermitteldurchströmten Bodenplatte 1 sondern in einem Deckelelement 8 integriert. Somit wird das Temperiermittel durch das Batteriemodul 7 geführt und durch das Deckelelement 8, in welchem sich der Ableitungskanal 4b befindet, wieder abgeführt. Dies kann beispielsweise bei sehr hohen Leistungen der Batteriemodule 7 vorteilhaft sein, da sowohl der Zuleitungskanal 4a als auch der Ableitungskanal 4b entsprechen größer ausgeführt werden können. 4 further shows an example of a further embodiment of the channel guide of the present invention. In this case, the base plate 1 through which the temperature control medium flows appears to have a supply channel 4a, which - as already described - opens at the opening of the line 5 and is guided accordingly through the battery module 7. However, the discharge channel 4b is not integrated in the base plate 1 through which temperature control medium flows, but rather in a cover element 8. The temperature control medium is thus guided through the battery module 7 and discharged again through the cover element 8, in which the discharge channel 4b is located. This can be advantageous, for example, with very high performance of the battery modules 7, since both the supply channel 4a and the discharge channel 4b can be made correspondingly larger.

[0047] Fig. 5 zeigt eine weitere Ausgestaltungsform der vorliegenden Erfindung, wobei hier die Leitung 5 in einer ersten Seitenwand 2 integriert ist und diese erste Seitenwand 2 direkt auf der temperiermitteldurchströmten Bodenplatte 1 positioniert ist. Somit wird die Leitung 5 nicht direkt zu den Batteriezellen 12 geführt, sondern über es wird lediglich die erste Seitenwand 2, auf welcher beispielsweise die Batteriezellen 12 positioniert sind durch die Leitung 5 temperiert. Die Fig. 5 zeigt aufgrund des Schnitts durch das Temperiersystem nur die Zuleitungsöffnung 5 und den Zuleitungskanal 4a. Die Ableitungsöffnung 10 und der Ableitungskanal 4b befindet sich (nicht in der Fig. 5 ersichtlich) auf der gegenüberliegenden Seite des Batteriemoduls 7. [0047] Fig. 5 shows a further embodiment of the present invention, in which the line 5 is integrated in a first side wall 2 and this first side wall 2 is positioned directly on the base plate 1 through which the temperature control medium flows. Thus, the line 5 is not led directly to the battery cells 12, but rather only the first side wall 2, on which, for example, the battery cells 12 are positioned, is tempered by the line 5. Due to the section through the temperature control system, Fig. 5 only shows the supply line opening 5 and the supply line channel 4a. The discharge opening 10 and the discharge channel 4b are located (not visible in Fig. 5) on the opposite side of the battery module 7.

[0048] Fig. 6 offenbart eine weitere Ausgestaltungsform, wobei der Temperiermittelkanal 4 der temperiermitteldurchströmten Bodenplatte 1 mit einem Ventil 9 versehen ist, welches gesteuert werden kann und so der Durchfluss der Strömung im Temperiermittelkanal 4 reguliert werden kann. Mit dem Ventil 9 ist es möglich, das Temperiermittel entsprechend auf die Leitung 5 umzuleiten und entsprechend der Anforderungen mehr oder weniger Temperiermittel durch die Leitung 5 zu strömen, was mit den Pfeilen im Kanal 4 angedeutet ist. Fig. 6 offenbart ebenfalls eine Ausgestaltungsform, bei der die zu Zuleitungsöffnung 6 und die Ableitungsöffnung 10 am gleichen Temperiermittelkanal 4 positioniert sind. 6 reveals a further embodiment, wherein the temperature control channel 4 of the base plate 1 through which temperature control flows is provided with a valve 9, which can be controlled and so the flow of the flow in the temperature control channel 4 can be regulated. With the valve 9 it is possible to redirect the temperature control medium to line 5 and to flow more or less temperature control medium through line 5 depending on the requirements, which is indicated by the arrows in channel 4. Fig. 6 also reveals an embodiment in which the supply opening 6 and the discharge opening 10 are positioned on the same temperature control channel 4.

[0049] Eine weitere Ausgestaltungsform ist in Fig. 7 so dargestellt, dass im Temperiermittelkanal 4 eine Separierzunge 11 ausgebildet ist, welcher einen zusätzlichen Strömungskanal 13 innerhalb des Temperiermittelkanals 4 ausbildet, und über die Zuleitungsöffnung und die AbleitungsÖffnung mit dem Batteriemodul 7 strömungsverbunden ist. Die in Fig. 7 gezeigte Ausgestaltungsform hat den Vorteil, dass mehrere, verschiedene Temperiermittel mit verschiedenen Temperaturen gleichzeitig im Temperiersystem geführt werden können und so auf den jeweiligen Temperierungsbedarf, mehrerer Batteriemodule Rücksicht genommen werden kann. 7 such that a separating tongue 11 is formed in the temperature control medium channel 4, which forms an additional flow channel 13 within the temperature control medium channel 4, and is fluidly connected to the battery module 7 via the supply line opening and the discharge opening. The embodiment shown in FIG. 7 has the advantage that several different temperature control means with different temperatures can be operated in the temperature control system at the same time and the respective temperature control requirements of several battery modules can thus be taken into account.

BEZUGSZEICHEN: REFERENCE SYMBOL:

1 Bodenplatte 1 base plate

2 erste Seitenwand 3 zweite Seitenwand 4 Temperiermittelkanal 4a Zwuleitungskanal 2 first side wall 3 second side wall 4 tempering medium channel 4a secondary line channel

4b Ableitungskanal 4b drainage channel

5 Leitung 5 line

6 Zuleitungsöffnung 7 Batteriemodul 6 Supply line opening 7 Battery module

8 Deckelelement 8 lid element

9 Ventil 9 valve

10 Ableitungsöffnung 11 Separierzunge 10 discharge opening 11 separating tongue

12 Batteriezellen 12 battery cells

13 zusätzlichen Strömungskanal 13 additional flow channel

Claims

Patent claims

1. Temperature control system for temperature control of a battery module (7), wherein the temperature control system consists of at least a base plate (1) through which temperature control medium flows, which has at least one temperature control medium channel (4) and a battery module (7), the battery module (7) being on the base plate (through which temperature control medium flows). 1) is positioned, the battery module (7) has a line (5) which is fluidly connected to the temperature control channel (4) of the base plate (1) through which temperature control flows through a supply opening (6) and a discharge opening (10), characterized in that the Base plate (1) through which temperature control medium flows has a separating tongue (11) in the temperature control medium channel (4).

2. Temperature control system according to claim 1, characterized in that the supply opening (6) and the discharge opening (10) of the base plate (1) through which temperature control medium flows are sealed towards the line (5) with a seal, in particular an annular seal.

3. Temperature control system according to one of the preceding claims 1 to 2, characterized in that the line (5) is fluidly connected via openings in the line (5) to the temperature control medium channel (4) of the base plate (1) through which temperature control medium flows and the supply line opening (6), the discharge opening (10) and the openings of the line (5) are essentially on the same plane, the cross-sectional plane of the opening of the line (5) essentially coinciding with the cross-sectional planes of the supply line opening (6) and the discharge opening (10).

4. Temperature control system according to one of the preceding claims 1 to 3, characterized in that the battery module (7) has at least a first and / or second side wall (2,3) through which the line (5) is at least partially guided.

5. Temperature control system according to one of the preceding claims 1 to 4, characterized in that the battery module (7) accommodates one or more battery cells (12), the battery cells (12) being arranged such that the battery cells (12) directly or indirectly a temperature control agent in the battery module (7) can be tempered.

6. Temperature control system according to one of the preceding claims 1 to 5, characterized in that the base plate (1) through which temperature control medium flows contains a plurality of channels (4a, 4b), each of which is fluidly connected to a supply opening (6) and a discharge opening (10).

7. Temperature control system according to one of the preceding claims 1 to 6, characterized in that the base plate (1) through which the temperature control medium flows has a valve (9) for regulating the temperature control medium.

8. Temperature control system according to claim 7, characterized in that the valve (9) is positioned in the temperature control channel (4) and / or in the line (5).

9. Temperature control system according to claim 1, characterized in that the separating tongue (11) forms an additional flow channel (13) within the temperature control medium channel (4) and this is fluidly connected to the battery module (7) via the supply line opening (6) and the discharge opening (10). is.

7 sheets of drawings