CN114552055A - 对机动车高压电池的过热电池模块进行冷却和灭火的方法和冷却系统 - Google Patents

对机动车高压电池的过热电池模块进行冷却和灭火的方法和冷却系统 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种冷却系统，该冷却系统用于对机动车的高压电池的至少第一电池模块和/或第二电池模块进行冷却，其中，冷却系统具有管路组件，该管路组件包括输入接口、第一出口和第二出口，其相应分配给第一电池模块和第二电池模块，该管路组件具有分支结构，使得在输入接口处提供的冷却介质能通过第一管路分支引导到第一出口以及能通过第二管路分支引导到第二出口，能够选择从第一出口和/或从第二出口引出冷却介质。根据本发明的第二方面，管路组件具有膨胀装置，其中，通过至少一个膨胀装置膨胀的冷却介质能通过出口引导到电池壳体的内部，使得冷却介质能直接接触电池模块的至少一个电芯。

Description

对机动车高压电池的过热电池模块进行冷却和灭火的方法和 冷却系统
技术领域
本发明涉及一种冷却系统，其用于对机动车的高压电池的至少第一电池模块和/或第二电池模块进行冷却，其中，冷却系统具有管路组件，该管路组件包括输入接口和至少一个出口，输入接口用于联接冷却介质的容器，冷却介质用于冷却至少第一电池模块和/或第二电池模块，出口至少分配给第一电池模块和/或第二电池模块。本发明还包括用于冷却机动车的高压电池的至少第一电池模块和/或第二电池模块的相应方法。
背景技术
本发明属于高压电池领域，其特别是用于驱动机动车、例如电动车辆和/或混合动力车辆。在这种高压电池中，在某些情况下，例如在发生事故时，可能出现所谓的热传播，即热失控。例如这种高压电池的电芯的这种热失控在此最初表现为电芯的温度逐渐升高，然后在没有对策的情况下通常引起起火或爆炸。根据现有技术，在高压电池的这种热传播的情况下，用很多水来消除或冷却车辆的热失控。例如在电池驱动的电动车辆的车辆事故后，特别是在高压电池受损和/或燃烧时，出于安全原因，可以将整个车辆放在集装箱中，并且用水淹没在集装箱中的车辆。然而，在此，需要集装箱、用于向集装箱注水的消防车辆和将车辆放入注满水的集装箱的起重机。
此外，根据现有技术，还可以将电池壳体直接灌满水。然而，这仅能由消防队通过所谓的灭火枪实现。在此，灭火枪穿过车辆底部射入电池中，然后将其灌水。其缺点例如是，注水过程在流动技术方面没有优化，因此冷却效率同样不是最佳的。如果电池壳体充满水，则新添加的水会从壳体某处喷涌而出，其冷却效果没有得到最佳利用。此外，另一缺点是，消防队必须经过专门培训，并且目前仍经常发生错误，这又蕴含了如下风险：高压电压被施加到车身上。此外，如果车门在碰撞之后不能打开，这种灭火枪不能射入到电池中，因为灭火枪是从客舱上方穿过车辆底部射入到通常布置在车辆底部下方的电池中。此外，每个消防队员此时必须配备这种灭火枪，这也是昂贵的专用设备。
此外，EP 3204978 B1公开了一种用于车辆的电池系统，其具有用于分配冷却水的倾斜装置。在此，电池系统如此设计，即，水可从外部的供应点穿过电池壳体的部位特别是在上侧侵入，在进入开口下方布置有倾斜平面，其中存在分布的开口。因此，水可通过倾斜平面分布，并且通过开口侵入电池中。由此为电池的所有的电芯提供均匀的水分布。其缺点是，在为所有的高压电池灌水时，使功能正常的电池模块也置于水中。由此导致模块的进一步的风险和破坏。高的水流量可能对车辆整体造成严重破坏。在此还要求非常高的水消耗，才能充分冷却所有的高压电池。这种大量的水量这时又仅能从外部提供，例如由消防队。因此例如不可能在消防队到达车辆之前营救乘员，因为在车辆中存在过热风险的电池。这可能危及乘员的生命。
此外，DE 20 2007 011 578 U1公开了一种具有空调设备和蓄能器的组件，其中，空调设备的回路介质可输送给蓄能器。更确切地说，为此，蓄能器可被外壳包围，例如可充气的气囊，并且蓄能器、回路介质和外壳为热交换器。在此，回路介质可包含二氧化碳，并且特别是保存在压力容器中。在离开时，回路介质可膨胀并且因此冷却。由此可提供冷却，以便预防性地避免火灾。
此外，DE 10 2016 200 368 A1公开了电池系统和用于在电池系统的电池模块中灭火或防止在电池系统的电池模块中起火的系统，其中，冷却剂回路系统设有至少一个冷却剂容器和冷却剂管路，该冷却剂管路部分地引导通过电池模块，其中，冷却剂管路如此构造，即，其具有在电池模块中的至少一个紧急开口，该紧急开口通过操纵元件关闭，操纵元件构造为压敏操纵元件，其在压力大于预定阈值时打开并且释放紧急开口。此外，冷却剂容器具有用于灭火剂软管的联接部或用于固定用于灭火剂软管的联接部的接口。此外，电池模块可由两个子模块组成，其中，冷却剂管路具有在子模块的壳体中的至少一个紧急开口。这允许选择性地对子模块灭火，而不影响其他不相关的子模块。其缺点是，为了灭火，又需要外部灭火剂软管的联接部，这通常又仅能由消防队完成。此外，在此，具有相应的开口的各冷却剂管路引导通过电池模块，由此在灭火情况下沿着管路出现一定的压降，从而例如当应打开两个紧急开口来灭火时，在后一个开口处的压力可能不够高，从而不足以对相关的子模块进行灭火或者根本不能基于压力打开紧急开口。
在对高压电池进行冷却或灭火时的问题主要在于，由于为此需要大量灭火剂，灭火剂在本发明的范围中还被称为冷却介质，其必须由外部的源、通常由消防队提供，然而这需要很长的时间，并且导致上述许多其他问题。虽然通过在机动车内部的灭火剂容器可在这种紧急情况发生时立即开始冷却或灭火，然而由于在机动车内部的灭火剂容器受安装空间限制而不可容纳大量的灭火剂，从而用如此少量的灭火剂对大的高压电池进行灭火或冷却就如杯水车薪，即没有明显的效果。由于安装空间的原因，无法在机动车内部存储大量灭火剂，并且将导致车辆的附加重量极高。因此，用于在过热或起火的情况下熄灭或冷却高压电池的电池模块在时间上以及在其效果上都相对低效。
发明内容
因此，本发明的目的在于提供一种方法和冷却系统，其能够实现尽可能有效地冷却高压电池的至少一个电池模块，特别是在电池模块的热失控或即将发生热失控的情况下。
该目的通过具有根据相应的独立权利要求的特征的方法和冷却系统来实现。本发明的有利的设计方案为从属权利要求、说明书以及附图的对象。
根据本发明的第一方面，用于冷却机动车的高压电池的至少第一电池模块和/或第二电池模块的冷却系统包括管路组件，该管路组件包括：输入接口，该输入接口用于与冷却介质的容器相联接，该冷却介质用于冷却所述至少第一电池模块和/或第二电池模块；第一出口，该第一出口至少被分配给第一电池模块；第二出口，该第二出口至少被分配给第二电池模块。在此，所述管路组件具有分支结构，并至少具有第一管路分支和与所述第一管路分支不同的第二管路分支。此外，管路组件构造为，使得在输入接口处提供的冷却介质能通过第一管路分支引导到第一出口以及能通过第二管路分支引导到第二出口，并能够选择从第一出口和/或从第二出口引出冷却介质。
在此，本发明同时具有多个优点。一方面能够实现对各电池模块的针对性冷却。例如如果仅对第一电池模块进行冷却，则冷却介质可有针对性地通过第一出口输送给第一电池模块，而并不通过第二出口将冷却介质的一部分输送给第二电池模块，反之亦然。如果对两个电池模块进行冷却，则这可经由将冷却介质输送通过第一出口与第二出口两者来实现。其优点是，各电池模块的有针对性的冷却与例如淹没整个电池相比明显更有效。因此由此需要少得多的冷却介质，这例如还能够实现对在机动车内部的冷却介质的使用，其通常仅以非常受限的体积存在。因此，例如过热并且即将发生热失控的特定电池模块可特别早地、早在消防队达到之前便得到冷却，这为机动车的乘员提供了宝贵的救援时间。尽管如此，例如当消防队到达时，还可以例如通过消防水带实现机动车外部的容器与输入接口的联接，从而此时可输送明显更大量的冷却介质，以便还更有效地且效果更好地进行冷却。但是，为了能实现两个电池模块的尽可能均匀的冷却效果，特别是当应冷却多个电池模块、例如高压电池的第一电池模块和第二电池模块时，特别有利的是，管路组件分支地构造，使得例如可以在不同的管路分支中提供第一出口与第二出口。由此将冷却介质几乎均匀地分布到两个出口，并且不必担心在一个出口处不足以提供对于使相关模块被冷却或灭火来说足量的冷却介质，如相关的出口沿着共同的管路来设置会出现的情况那样。总之，因此可提供一种特别有效的冷却系统，其允许对高压电池的各电池模块的、有针对性的冷却和灭火。
管路组件的分支相应地如此设计，即，从输入接口引导至第一出口的冷却介质不会流过第二出口，并且从输入接口引导到第二出口的冷却介质不会流过第一出口。因此，管路组件应设计成使得其从输入接口起至少分成两个管路分支。然后，相关的出口、即第一出口与第二出口例如可相应布置在相关的管路分支的端部区域中。
在此，管路组件、特别是管路分支，可通过软管和/或管子等等来提供，或者也可以集成到板件中，例如实施为板件中的空腔或通道。这种板件例如也可以构造为双壁板，其具有在板壁之间提供的空腔，其中，该板件在冷却系统按规定布置在高压电池中时延伸覆盖高压电池的所有的电池模块，其中，各管路分支然后可通过相应的从空腔朝相应的模块延伸的通孔、通道等等而形成在面向模块的板壁中，其以相应的出口结束，该出口例如可构造成可选择性地、即彼此独立地被打开和关闭。
此外，相关的出口可以被分配给高压电池的恰好一个电池模块。这特别有利，因为由此可以对每个电池模块有针对性地并且与其他电池模块独立地、单独地进行冷却和/或灭火。但是，也可以考虑将单个的出口分配给具有多个电池模块的模块组。例如，第一出口可分配给具有多个第一电池模块的第一模块组。因此可降低构造管路组件的成本。然而，在这种情况下，优选的是具有多个电池模块的模块组包括尽可能少的电池模块，例如两个或三个，或者至少是个位数范围内的模块数量。
为了能够将冷却介质选择性地输送给被分配给相关出口的至少一个电池模块，可以在相应的管路分支中布置有关闭机构，其例如呈阀的形式。这种关闭机构例如可直接布置在出口的区域中，并且其在需要时关闭或打开。换句话说，关闭机构可以至少具有打开状态和关闭状态，其中，如果关闭机构处于关闭状态中，关闭机构中断流体连接，并且如果它处于打开状态中，便释放流体连接。相关的关闭机构的打开和关闭例如可以在温度的控制下进行，从而能够有利地有针对性地冷却电池模块中的过热的、即将发生热失控或可能甚至已经发生热失控的电池模块。
此外，冷却系统可相应地构造成对高压电池的任意数量的电池模块进行冷却。针对高压电池的相应的电池模块，或至少针对电池模块组，可将管路组件的出口设置在分配的管路分支中，其可选择性地例如通过相应的操控而被打开和关闭。因此，在下文中不总是特指第一电池模块和第二电池模块以及第一出口与第二出口或第一管路分支和第二管路分支，而是泛指电池模块、出口和管路分支。此外，优选的是，出口相对于电池壳体如此布置，使得冷却介质可通过出口被引导到电池壳体中，从而冷却介质可以直接接触相应的电池模块的至少一个电芯。如上所述，高压电池优选地包括多个电池模块。每个电池模块又可具有多个电芯，例如锂离子电芯。电芯通常包括电芯卷/电芯棒，其布置在电芯壳体中，在该电芯壳体处还布置有两个电池电极，通过该电池电极可从外部获取电芯电压。各电芯典型地组合成电芯组，并且例如可安置在模块壳体中，以形成电池模块。各电池模块又布置在电池壳体中。最初，人们认为，在发生热事件中，应如此实施高压电池的冷却或灭火，即，由于高压，灭火剂，例如水，不应直接接触电芯。因此，到目前为止，模块壳体或电池壳体相应密封地实施，使得在淹没电池时，冷却剂或冷却介质最多接触模块壳体，但不直接接触电芯，特别是其电芯电极和互联部，以避免短路。然而，已经证实的是，特别是在电芯的热失控的情况下，阻止热传播并且防止起火和爆炸的最有效方式正是使灭火剂、例如冷却介质在本发明的范围中直接接触这种电芯，即，接触电芯的电极。因此，优选的是，将冷却介质通过相关的出口输送至电池模块，使得冷却介质最终接触相关的电池模块、包括的电芯。如果电池模块例如具有包围电芯的模块壳体，则因此相应优选的是，出口还通到相应的模块壳体中，使得冷却介质不仅能被引入到电池壳体的内部，而且同样能被引入到所分配的模块壳体的内部。因此能有利地最有效地抑制所有电池模块或一个电池模块的热传播。
在本发明的另一特别有利的设计方案中，包括电池壳体，该电池壳体具有用于至少容纳第一电池模块或第一电池模块所包括的电芯的第一壳体腔室以及与第一壳体腔室分开的第二壳体腔室，该第二壳体腔室用于至少容纳第二电池模块或第二电池模块所包括的电芯，第一出口通入第一壳体腔室中，第二出口通入第二壳体腔室中，特别是其中，第一壳体腔室相对于第二壳体腔室流体密封。在此也可以设置成，用于高压电池的电池壳体根据存在的电池模块的数量相应具有多个壳体腔室，其优选地被分配给相应各自的电池模块或模块组。在此，这种壳体腔室可由总电池壳体来提供，在其中可装有各电池模块。但是，壳体腔室也可以是各电池模块本身的模块壳体，在其中容纳有该电池模块的电芯。
通过这种壳体腔室可以有利地、有针对性地仅对过热的模块进行冷却，但是冷却介质此时不能接触其他的电池模块及其电芯。这特别是当例如通过液态冷却介质、例如水进行冷却时是有利的，因为由此能避免在完好的模块中的短路。这种短路又可能促进其他最初仍然完好的模块的热传播的可能性。但设置这种壳体腔室还具有另一主要优点，这是因为由于电池模块安置在这种腔室中而使冷却各电池模块所需的冷却介质的体积可以保持在最低限度，其原因是，为了冷却电池模块仅须用冷却介质灌注其中存放该电池模块的腔室，而不是整个电池。通过附加地流体密封各壳体腔室还可加强该效果。各壳体腔室例如不透气和/或不透水地实施。因此例如引入的灭火水不会负面地作用于完好的电池模块。
在本发明的另一有利的设计方案中，在第一壳体腔室和第二壳体腔室之间布置有隔热装置，该隔热装置用于使第一壳体腔室和第二壳体腔室彼此热隔离。同样，在此又可设置多个这种隔热装置，其布置在高压电池的电池壳体的相应的多个壳体腔室之间。这种隔离装置例如可构造为隔板等等。因此，通过这种隔热装置可以使电池模块附加地彼此热隔离，从而进一步抑制起火对完好的电池模块的作用。通过这种积极的隔离还可以有利地赢得时间，即使当时不可进行灭火。换句话说，对于该防护措施来说，不需要水或其他冷却介质。因此可为营救车辆乘员赢得重要的时间。隔离装置可包括的或可提供的隔离材料例如可以是：陶瓷、织物、非织造布、纺织品、玻璃棉、金属、气隙等等。优选的是，隔离装置的突出之处在于，导热系数尽可能低，例如与空气的导热系数相同或更低。
此外，有利的是，冷却系统具有传感器装置，其设计成探测与第一电池模块相关的第一温度和与第二电池模块相关的第二温度，其中，冷却系统还设计成，仅在第一温度满足预定标准的情况下，使在输入接口处提供的冷却介质通过第一出口被引出，仅在第二温度满足预定标准的情况下，通过第二出口引出冷却介质。因此能有利地、有针对性地对过热的模块进行冷却，其中，可借助于传感器装置探测相关的电池模块是否过热。例如电池模块的温度本身、即第一温度和/或第二温度可用作控制参数，或者也可以使用温度梯度等等。此外，可用作温度传感器的是已经构建在电池中的、为各电池模块分配的温度传感器。通过这种温度传感器例如还可以分开探测相关的电池模块的各电芯的温度，使得还可以通过这种温度传感器精确确定何时电芯热传播，并且哪些电芯热传播，并且该电芯属于哪些模块。在此，优选的是，如果电池模块的温度或相关电池模块的仅仅一个电芯的温度已经超过限值，优选地在70摄氏度到80摄氏度，此时已经释放相关的出口。超过70摄氏度至80摄氏度的电芯温度表明即将发生热事件，因此可以特别早地启动对相关电池模块的冷却。理论上还可设想为各出口相应分配被动的关闭机构。然而，能够有控制地实施相关出口的释放具有很大的优点，即因此一方面可以特别简单地对各出口实施选择性的操控，并且还可以在超过任意可预定的温度限值时实现释放，其特别是小于100摄氏度。在此，这种关闭机构如上所述地不必一定布置在相应的出口的区域中，而是可以布置在为相关的电池模块分配的管路分支中的任何位置。
在本发明的另一有利的设计方案中，第一壳体腔室和第二壳体腔室各自具有流出开口，由该流出开口能使进入第一壳体腔室或第二壳体腔室中的冷却介质被从第一壳体腔室或第二壳体腔室中引出。通过设置这种流出开口可在壳体腔室中提供限定的流动条件，并且此外还提高了冷却介质的流量。因此可极大地提升冷却能力。这例如在外部的冷却介质源联接输入接口时特别有利，例如通过消防队实现该联接。通过消防队可相应地将很多的冷却介质输送给冷却系统，使得特别是通过将流出开口设置在相应的壳体腔室中能极大提升在带有待冷却的电池模块的壳体腔室中的冷却介质流量。这种流出开口例如可设置成永久打开，例如呈在模块壳体和/或电池壳体中的孔洞的形式，或者设计为在正常运行中闭合的开口，其例如只在达到确定的最低压力时才打开。在此，流出开口还可以被设计成可操控的，以便其从确定的压力起才打开。然而，优选的是，流出开口设计成具有被动的关闭元件，例如泄压阀。这极大简化了冷却系统的设计。此外，由此还可以使这种流出开口只有在冷却介质被以相应的压力引入到相关的壳体腔室中时才打开，例如当输入接口联接有外部的冷却介质源时，其允许在输入接口处以相应大小的压力提供冷却介质，例如在联接消防水管的情况下就是如此。
此外，还可以规定，例如当消防队尚未到达现场时，首先用车辆内部的冷却介质来填充具有过热电池模块的壳体腔室，以便冷却相关的过热电池模块，其中，在这种情况下流出开口仍保持关闭。只有当消防队到达并且能向输入接口提供明显更大体积的冷却介质时，才相应地打开流出开口，从而可以提高用于冷却相关的过热电池模块的冷却能力。
在本发明的另一有利的设计方案中，冷却系统包括电池壳体，该电池壳体用于容纳第一电池模块和第二电池模块，其中，管路组件包括布置在电池壳体之外的主闭锁装置，该主闭锁装置设计成在关闭状态中切断在输入接口与第一、第二出口之间的流体连接，并且在打开状态中开放在输入接口与第一、第二出口之间的流体连接。这种主闭锁装置例如可以主阀的形式提供。由此，可以有利地在机动车的正常运行中使冷却介质、例如流体(诸如水)远离电池，并且被储存在电池壳体之外，例如在电池之外的机动车内容器中。因此避免由于管路组件的泄露引起的短路风险。只有在必须对电池模块进行冷却的紧急情况下，才能打开主闭锁装置，从而使冷却介质能够流入各管路分支，所述管路分支可以相应地布置在电池壳体内。此外，主阀或主闭锁装置优选的布置位置相对于冷却介质按规定的流动方向在管路组件的分叉之前，例如在容器或输入接口至各管路分支的主管路中，因而仅需要唯一的一个主阀或单个的主闭锁装置。由此可将成本减少到最低程度。当然也可以设想，将相应的这种主闭锁装置布置在各管路分支的在电池之外的部分中。
在本发明的另一有利的设计方案中，冷却系统具有至少一个联接装置，该至少一个联接装置用于特别是通过消防水带联接机动车外部的容器，该消防水带能与输入接口联接、或与输入接口处于联接状态、或由输入接口提供。于是，可以有利地例如使消防水带与输入接口联接，由此特别是在必须冷却多个电池模块时可以提供特别高效的冷却，因为通过外部的容器，如可由消防队提供的那样，可将明显更大量的冷却介质用于冷却电池模块。在此，还特别有利的是，设置多个这种联接装置，以联接机动车外部的容器，例如在包括冷却系统的机动车的不同的位置处进行联接。换句话说，这种联接装置可设置在车辆的周围，例如设置在驾驶员侧和副驾驶员侧、并且设置在行李厢区域、前部区域中或类似的地方。因此特别是在事故的情况下，在机动车的其中一些侧面很难被接触到时，可以提高联接装置中的至少一个连接装置由消防队简单地实现软管连接的可能性。
在本发明的另一有利的设计方案中，冷却系统包括用于冷却介质的容器，该容器构造为机动车内部的容器并与输入接口流体联接或能与输入接口流体联接。该实施方式还可以特别是与之前说明的实施方式(根据该实施方式，至少一个联接装置设置成联接机动车外部的容器)有利地组合。因为通过在机动车内部的特别是填充有冷却介质的容器，当消防队尚未到达现场时，便可以为至少一个电池模块提供冷却，由此可以提供重要的附加的营救时间来救援乘员。然后，如果消防队最终到达，消防队可在联接装置处提供附加的冷却介质或附加量的冷却介质，例如水，以便继续冷却。但是适合作为冷却介质的不仅仅是水，而是还有其他的冷却介质，特别是作为用于在机动车内部的容器的冷却介质。优选地，在容器中的冷却介质可以选自：二氧化碳、氮或主要成分是水的冷却介质。在此，二氧化碳和/或氮可以为液态和/或气态，优选地以高压容纳在容器中。包括冷却系统的机动车特别是还可以具有多个不同的在机动车内部的容器，其与输入接口流体联接或能与之流体联接，并且在其中可提供不同的冷却介质。因此特别是还可以使用在机动车内部的冷却介质，其在其他情况下在机动车的正常运行中起到完全不同的作用。这种其他的冷却介质例如可为冷却水，通过它在正常运行中流经用于冷却高压电池的冷却装置。替代地或附加地，还可为清洗水，其通常用于在前部区域和后部区域中的挡风玻璃雨刷设备。如果机动车例如为具有内燃机的混合动力车辆，则还可以涉及到来自水容器的水，用于根据排气标准EU7的喷水装置。如果机动车例如具有燃料电池，则机动车一般还包括用于燃料电池的集水容器。同样这种在这种集水容器中分离的水可用作冷却介质。理论上还可以将变速器油或驱动装置油作为其他的冷却介质。总之，可以通过这种通常用在其他地方的冷却介质总地提供相对大的体积的冷却介质，其在紧急情况下还可以有利地用于冷却至少一个电池模块。换句话说，冷却系统可以具有在机动车内部的容器，在作为应急模式的第一运行模式中例如借助于泵从该容器为输入接口输送容器所含的冷却介质，其中，容器被分配给机动车的与高压电池不同的设备，该设备可以在与第一运行模式不同的第二运行模式中供应来自容器的冷却介质，和/或通过该设备可在容器中对介质进行冷却。在此，该设备可以是上述设备中的一种设备。因此，该设备可以是机动车的挡风玻璃雨刷设备，并且容器为清洗水容器，并且冷却介质为清洗水；和/或该设备可以是用于冷却机动车的驱动装置和/或车辆内部空间的冷却剂回路，其中，容器为冷却水补偿容器，并且冷却介质为冷却剂；和/或该设备可以是用于机动车的内燃机的喷水的喷水机构，其中，容器为喷水机构的水容器，并且冷却介质为用于喷水的水；和/或该设备可以是燃料电池，并且容器为集水容器以用于收集燃料电池在运行中排出的作为反应产物的水，并且冷却介质为排出的水。
特别是结合本发明所提供的局部选择性的可行冷却方案，该方案特别有利，因为为了有针对性地冷却各电池模块或仅仅单个的电池模块仅需非常少的冷却介质，从而这少量的冷却介质可很容易地由在机动车中通常总归存在的液体提供。但同样特别有利的是，提供在机动车内部的容器，例如专门用于在这种紧急情况下对至少一个电池模块进行冷却或灭火，并且其包括液态的二氧化碳或液态氮包括。为此目的，容器可构造为相应的超压容器，以便爆出处于液态的二氧化碳或氮。因此，通过液态的二氧化碳或液态氮可有利地提供特别有效的膨胀冷却。如果液态氮或液态的二氧化碳膨胀，则可因此实现巨大的温度降低，例如对于液态的二氧化碳可降到例如负70摄氏度，在液态氮的情况下降到还要更低的温度。
相应地，如果管路组件具有至少一个膨胀装置，例如膨胀阀，其设计成冷却介质在流过膨胀装置时膨胀并由此冷却，特别是冷却到低于-20摄氏度的温度、优选地到达低于-70摄氏度的温度，这是本发明的另一特别有利的设计方案。因此甚至能够有利地实现单个电池模块的冷冻。此时，这虽然导致相关的电池模块的不可逆的损坏，但在中断电芯发生热失控时的化学反应方面效率最高。因此，该方案特别有效，因为根据阿伦纽斯原理，温度降低10摄氏度就会伴随反应速率减半。在此，阿伦纽斯关系式是：
Figure BDA0003370397590000121
在此，k是反应速率，A是系统常数，R是通用气体常数，T是温度，并且EA是活化能。这意味着，对于从例如80摄氏度冷却到-150摄氏度，反应速率降低到0.01％。因此热失控的速率大大减慢，并且在消防队到达之前便有效地提供了更多的时间用于乘员的救援。因此可有利地通过冷却系统局部冷却和冷冻单个的电池模块。同时，在此能够尽可能地不对相邻的完好电池模块造成负面影响。
因此实现了，单个电芯一旦被探测到存在热传播使立即被用致冷剂局部冷冻。在此，反应速率可百倍地降低。在消防队到达之前或在消防队已经在进行救援的时候，同样可有效延长救援时间。另一个积极的副作用是，氮(即N2)和二氧化碳(即CO2)是灭火气体，它们附加地具有抑制火焰的作用。
此外，根据第二方面，本发明涉及一种用于冷却高压电池的至少一个电池模块的冷却系统，其具有管路组件，该管路组件具有：输入接口，以用于联接用于冷却介质的容器，冷却介质用于冷却至少一个电池模块；和出口，其至少分配给至少一个电池模块，其中，管路组件构造成，将在输入接口处提供的冷却介质引导至第一出口。在此，管路组件还具有至少一个膨胀装置，其设计成使冷却介质在流经至少一个膨胀装置时膨胀，其中，冷却系统具有电池壳体，以用于容纳至少一个电池模块，并且其中，出口相对于电池壳体如此布置，即，来自至少一个膨胀装置膨胀的冷却介质可通过出口引导到电池壳体内部，使得冷却介质可直接接触电池模块的至少一个电芯。
由此得到了优点，如已经针对根据本发明的第一方面的冷却系统的实施方式、特别是最后一个实施方式已经说明的那样的优点。因此，通过这种膨胀装置可有利地提供膨胀冷却，以冷却至少一个电池模块，通过该冷却可实现极低的温度，特别是当将例如氮或二氧化碳用作冷却介质时。同样可考虑使用惰性气体，例如氦气、氖气、氩气、氪气、氙气，以及上述气体的任意混合物。因此，特别是可如上文说明的那样实现电池模块的冷冻。在其余方面，根据本发明的第二方面的冷却系统的提到的组成部分，即例如输入接口、出口、管路组件以及可选的其他组成部分，例如电池模块、高压电池、电池壳体，可如已经结合本发明的第一方面说明的那样来构造。此外，针对本发明的第一方面说明的特征同样能够实现通过对应的特征改进根据本发明的第二方面的冷却系统，反之亦然。
此外，本发明还涉及机动车，其具有根据本发明的第一方面或第二方面或其设计方案的冷却系统。根据本发明的机动车优选地设计为汽车，特别是是乘用汽车或商用汽车，或者设计为客运巴士或摩托车。
根据本发明的另一设计方案有利的是，机动车具有致冷剂回路，该致冷剂回路具有致冷剂和致冷剂压缩机，其中，容器是致冷剂回路的一部分，其中，冷却系统构造成，在作为应急模式的第一运行模式中将致冷剂作为冷却介质输送给输入接口，而在与第一运行模式不同的第二运行模式中借助于致冷剂回路对在机动车的冷却剂回路中的机动车冷却介质进行调温。在此，致冷剂回路有利地提供冷却介质，其同时适合于对至少一个电池模块进行冷却和/或灭火，并且非常好地适合于膨胀冷却，如上文所述，例如二氧化碳。特别可选地组合局部的、针对特定模块的冷却和/或灭火可选方案，可提供立即的且特别高效的冷却和灭火。
此外，根据第一方面，本发明还涉及一种用于借助于冷却系统冷却用于机动车的高压电池的至少第一电池模块和/或第二电池模块的方法，冷却系统具有管路组件，该管路组件包括：输入接口，该输入接口用于与冷却介质的容器相联接，该冷却介质用于冷却所述至少第一电池模块和/或第二电池模块；第一出口，该第一出口至少被分配给第一电池模块；第二出口，该第二出口至少被分配给第二电池模块。在此，所述管路组件具有分支结构，并至少具有第一管路分支和与所述第一管路分支不同的第二管路分支，其中，在输入接口处提供的冷却介质通过第一管路分支被引导到第一出口，通过第二管路分支被引导到第二出口，并根据至少一个参数被选择从第一出口引出和/或从第二出口引出。因此，参数可以是相关的电池模块的温度和/或温度梯度，或其他的控制参量。在此，这种其他的控制参量优选地设计成表征电池模块的至少一个电芯的关键状态。针对根据本发明的第一方面和其设计方案的根据本发明的冷却系统提到的优点同样适用于根据本发明的方法。
此外，根据第二方面，本发明还涉及一种用于借助于冷却系统冷却高压电池的至少一个电池模块的方法，冷却系统具有管路组件，该管路组件包括：输入接口，其用于联接用于冷却介质的容器，冷却介质用于冷却至少一个电池模块；和出口，其分配给至少一个电池模块，其中，借助于管路组件将在输入接口处提供的冷却剂引导到第一出口。在此，管路组件还具有膨胀装置，其使冷却介质在流过膨胀装置时膨胀。此外，通过膨胀装置膨胀的冷却介质经由出口引导到用于容纳至少一个电池模块的电池壳体内部，使得冷却介质直接接触电池模块的至少一个电芯。
同样，在此结合根据本发明的第二方面说明的冷却系统提到的优点同样适用于根据本发明的第二方面的本发明方法。
本发明还包括根据本发明的第一方面和第二方面的本发明方法的改进方案，其具有如已经结合根据本发明的第一方面和第二方面的根据本发明的冷却系统的改进方案说明的特征。出于该原因，在此不再说明根据本发明的第一方面和第二方面的本发明方法的相应的改进方案。
本发明还包括所说明的实施方式的特征的组合。因此，本发明也包括这样的实施方案，其相应具有所说明的实施方案中的多个实施方式的特征的组合，只要这些实施方式没有被说明为相互排斥。
附图说明
下面说明本发明的实施例。其中：
图1示出了根据本发明的第一实施例的冷却系统的示意性的分解图；
图2示出了根据本发明的第二实施例的冷却系统的示意性的分解图；
图3示出了根据本发明的第三实施例的冷却系统的示意性的透视图；
图4示出了用于根据本发明的另一实施例的冷却系统的具有多个电池模块的高压电池的示意图。
具体实施方式
下文阐述的实施例为本发明的优选的实施方式。在该实施例中，实施方式的说明的组成相应为本发明的可被彼此独立考虑的各特征，其还相应彼此独立地改进本发明。因此，本公开文本还应包括实施方式的特征的不同于示出的组合。此外，所说明的实施方式还可以通过本发明的已经说明的特征中的其他特征来补充。
在附图中，相同的附图标记相应表示功能相同的元件。
图1示出了根据本发明的第一实施例的冷却系统10a的示意性的分解图。在此，冷却系统10a设置成冷却高压电池14的至少一个电池模块12。在该示例中仅示意性地示出了高压电池14以及至少一个电池模块12。例如在图4中示出了稍微更现实的图，其示出了具有多个电池模块12的高压电池14的示意性的透视图，出于清晰明了的原因仅仅其中的一个设有附图标记。在此，各电池模块12可相应包括多个电芯，例如锂离子电芯，其布置成电芯组。电芯组又可以布置在电池模块12的模块壳体16中。电池模块12也可以布置在电池壳体18中(参见图4)，在图4中仅仅示意性地以虚线示出了电池壳体，并且电池壳体可以具有壳体盖20。
在图1中将高压电池14以及各电池模块12相应示意性地作为方块示出。冷却系统10a还具有管路组件22。管路组件22具有分支结构并且相应具有多个为各电池模块12分配的管路分支24。管路分支24可以特别是冷却系统10a的分配装置26的一部分。冷却系统10a还具有输入接口28，以用于联接用于冷却介质32的容器30。容器30例如可以是机动车内部的容器，或者也可以在机动车外部提供，例如由消防队提供。换句话说，输入接口28可以是冷却系统10a按规定应用的机动车的一部分。于是，输入接口28可联接到机动车内部的容器30，和/或输入接口例如也可以与消防水带联接，此时消防水带连接相应的输入接口与机动车外部的容器30。总之，经输入接口28能将冷却介质32输送给管路组件22，并且经由分配装置26分配地导引到各电池模块12。为了能够实现局部且选择性的模块冷却，优选地为每个电池模块12设置有管路分支24，其还具有为相关的电池模块12分配的出口34。为了说明这种分配，分配装置26在图1中被示意性地分成各方形部段36，出于清晰明了的原因，仅仅其中的一个设有附图标记。换句话说，部段36不必一定被有形地提供，而是仅仅表明将分配装置26分成为相应的电池模块12分配的各部段36。在此，优选地将相应的出口34直接布置在所分配的电池模块12上方。为相应的电池模块12分配的出口34特别是通到模块壳体16的内部(参见图4)。以这种方式可将冷却介质32输送给相关的电池模块12，使得冷却介质可直接接触电池模块12所包括的电芯。特别对于发生热传播的电芯，可因此最有效地减缓或甚至中断发生在电芯中的化学反应。因此，高压电池14包括多个电池模块12，其直接处在分配装置26下方，分配装置又提供各灭火装置部段，即部段36。相应的灭火装置部段36又具有至少一个出口34，其例如可构造为水引入点。因此，各出口34通到各电池模块12中。在此，特别有利的是，每个电池模块12一个出口，这是因为这样便能提供局部灭火的特别快地解决方案。同样也可以考虑将一个灭火装置部段36分配给含多个电池模块12的电池模块集。换句话说，既可以为一个灭火装置部段36分配单个的电池模块12，也可以例如为其分配含多个电池模块的电池模块组。此外，优选的是，高压电池盖、例如壳体盖20(参见图4)从上面被封闭，如例如还在图3中示出的那样。换句话说，优选地分配装置26处在这种电池盖20和电池模块12之间。现在，为了通过以下方式实现有针对性地冷却过热的电池模块12，即，为该电池模块12输送冷却介质32的一部分，而其余电池模块12尽可能地不受此影响，还为每个管路分支24分配有关闭机构，其例如呈切换阀38的形式。在该示例中，切换阀38沿冷却介质32的按规定的流动方向布置在相应的管路分支34的起始端处。原则上，切换阀也可以在相应的管路分支34中布置在任何部位的任何点，例如也可以布置在相应的出口34的区域中。通过切换阀38可有利地单独且彼此独立地控制冷却介质32流到相应的管路分支24中。相应地，切换阀还优选地构造为可控制的阀。
此外，还可以设有在此未明确示出的传感器装置，其设计成探测相应的电池模块12的温度。为此目的，传感器装置可包括如下的温度检测器，其根据现有技术本就已经可以在提供位置信息的情况下测量每个电芯的温度，并且可以被构建到相应的电池模块中。因此，如果温度检测器检测到在一个或多个电池模块12中发生临界的温度，则可紧接在该检测之后并且在消防队到达之前以及在触发紧急呼叫之前或同时例如将存在于机动车中的液体介质，例如冷却水、清洗水、变速箱油、驱动装置油、在存在内燃机时在用于注水的水容器中的水、在燃料电池的集水容器中的水(如果有)，用作冷却介质32，以用于电池模块的局部冷却或灭火。通过选择性地打开相关的出口来局部地应用车辆内部的介质以作为冷却介质32。在此可规定，附加于所存在的切换阀38，还可以打开或关闭出口，以便释放或阻止相关冷却介质32向相应电池模块12的导入。但也可以规定，出口仅仅设置为不可关闭的开口，并且对于经出口34离开的冷却介质32的控制仅经由切换阀38实现。然后，相应地将冷却介质32输送给相关的所选择的电池模块12，并且由此对电池模块进行冷却或灭火。
此外，还可设置排出口40，优选地为每个电池模块12设置有排出口，特别是可关闭的排出口40，其可被打开以例如增加水的流量或通常增加冷却介质的流量，或者以便实现电池模块12的充满。在此，排出口40可以设计为被动的，例如在相应大小的压力下或相应大小的温度下自动打开，或者排出口也可以被主动操控。排出口40可以设计为能被可逆地打开和闭合，或者能被不可逆地打开，例如构造为爆裂元件或爆裂膜。
为了能够有针对性地对各电池模块12进行冷却，特别是在不影响相邻的完好的电池模块12的情况下进行冷却，进一步优选的是，相应的电池模块12布置在分配的壳体腔室42中，其在图1中可以由所示出的表示电池模块12的方体的壁来示意性地表示。壳体腔室42特别是还可以特别简单的方式由关于图4说明的模块壳体16来提供，电芯组布置在该模块壳体中。此时，上述排出口40例如可布置在这种模块壳体16的壁中。
措辞“上方”和“下方”在当前情况下涉及冷却系统10a和电池14在机动车中的按规定的安装位置。关于该按规定的安装位置，进一步优选的是，排出口40不是如图1所示布置在壳体腔室40或模块壳体16的下侧，而是优选地布置在模块壳体16的侧壁，其不同于模块壳体的上侧和下侧，其中，模块壳体16的上侧面向分配装置26。将排出口40设置在模块壳体16的侧壁中具有的优点是，排出口40不会被布置在模块壳体16中的电芯阻塞。因此，电芯典型地布置在相关的模块壳体16的底部处，即布置在其下侧，以便电芯通过下侧与电池冷却结构连接，该电池冷却结构用于在正常运行中冷却电池14。
因此，如果想填充确定的壳体腔室15来冷却包含在里面的电池模块12，或这在最初、例如在消防队到达之前没有太多冷却介质32可用，则可首先使所分配的排出口40保持关闭。如果消防队到达并且在输入接口28处提供附加的冷却介质，则可以相应地打开相关的排出口40，以提高流量并且提升冷却效率。因此，为了能够联接机动车外部的容器30，有利地，在整个车辆处提供至少一个联接部，其与输入接口28联接或可与之联接。对于消防队到达车辆的情况，消防队此时可通过在整个车辆处的该联接部将水或其他冷却介质通过特别是流体连接输入接口28与分配装置26的供应管路44引入到分配装置26中，并且对处于热传播的电池模块12进行灭火。在机动车处的这种外联接部此时可相应地从机动车外部接入。为了防止误用，这种外联接部具有保险装置，其例如可通过过压阀来提供，过压阀在超过确定的最低压力时才释放在外联接部和输入接口之间的流体连接。确定的最低压力的大小被规定为，其能很容易地被由消防水带通常提供的平均水压超过。
此外，特别有利的是，各壳体腔室42、即例如相应的模块壳体16不透水地设计，使得引入的灭火水不会负面地影响完好的电池模块12。此外，极其有利的是，电池模块12彼此附加地隔热，从而进一步抑制火蔓延至完好的电池模块。
此外，局部操控在技术上可通过已经说明的在分配装置26中的切换阀38来实现，其有针对性地操控通到相应的灭火装置部段36中的供应管路。此时，水或通常的冷却介质32从出口34、例如水引入点导引到相关的电池模块12中。切换阀34可布置在电池壳体18内部或外部。当然，同样可以同时打开多个切换阀38，例如以便作为预防措施来淹没和冷却相邻的电池模块12，以延迟火的蔓延。换句话说，例如根据探测的模块温度探测到电池模块12过热，和可能即将发生热事件，因此可通过相应地操控模块12的分配的切换阀38有针对性地通过将冷却介质32输送到模块壳体16来进行冷却。附加地，在这种情况下，可打开为相邻的电池模块12分配的切换阀38，以便预防性地淹没电池模块12，即使其模块温度还没有超过预定的限值或者针对该电池模块12没有预测到其他热事件，由此可进一步提高安全性。
此外，具有所说明的冷却系统10a的高压电池14安装在机动车中，使得具有冷却系统10a、至少具有分配装置26的高压电池14处在车辆地板处。在此，在车辆底板和具有分配装置26的高压电池14之间优选地存在预定宽度的气隙。在此可规定，冷却系统10a进一步构造成使得例如还可通过该气隙进行灭火。为此目的，管路组件22可包括一个或多个其他的管路分支，其例如分配给气隙并且通过该分支可完全类似地将冷却介质32有针对性地并且选择性地引入到气隙中。
如所说明的那样，可使用作为冷却介质的水32，其例如可在外部通过消防队提供或者也可以通过内部的供水部提供。替代地或附加地，也可以使用作为冷却介质32的氮和/或二氧化碳。其可作为液态或高度压缩的气体存储在容器30中，此时，容器优选地为机动车内部的容器30。就此而言，附加地特别有利的是，冷却系统10a还具有膨胀阀46。膨胀阀例如可以在输入接口28的区域中提供，如示例性地在图1中说明的那样，或者也可以在管路组件22的任意其他部位提供。例如，有利的是，膨胀阀46设置在管路组件22的分叉之前的区域中，因为此时仅仅唯一的膨胀阀46便足以用于冷却介质32的膨胀，并且管路分支此时可针对更小的压力来设计，并且因此可更简单地来构造。替代地，也可以在相应的管路分支24中布置膨胀阀46。例如还可以将切换阀34构造为这种膨胀阀，或者膨胀阀可设置在相应的出口34的区域中。这有利地以最小的冷却损失实现特别是局部的且有效的冷却。
通过高度压缩的冷却介质32的膨胀可有利地对处于热传播的至少一个高压电池模块12进行冷冻。为了冷冻，使用所谓的膨胀冷却装置，其包括所述的至少一个膨胀阀46。此外，膨胀冷却装置可通过存储容器、所述的容器30供给液态的或高度压缩的气体，气体优选地不可燃、即例如是氮或二氧化碳，或可通过车辆内部的致冷剂回路来供给。为此，例如如果将CO2用作空调设备的致冷剂，也可以同时存在致冷剂压缩机，其存在于车辆中的致冷剂回路中。替代地，还可以为此目的将单独的压缩机单元集成到车辆中。这种压缩机单元此时以同样是所说明的冷却系统10a的一部分。液态的或高度压缩的工作气体作为冷却介质32于是又通过阀和供给管路被引导到高压电池14中的局部位置，如已经针对通常的冷却介质32详细说明的那样。然后，工作气体例如可在出口34的区域中通过布置在那里的膨胀阀46膨胀到相关的电池模块12中，或者也可以作为例如通过布置在输入接口28的区域中的膨胀阀46已经更早地膨胀的气体以膨胀的形式提供，以便然后将其导引到相应的期望的出口34。工作气体的膨胀引起显著的温度下降。根据理想的气体定律，在例如最初在压力下存储的工作气体的已经4巴的压力下，如果其膨胀到1巴的正常压力，计算得出约-70摄氏度(的温降)。例如，在工作气体的初始压力为80巴时，得到约-180摄氏度(的温降)，其中，确切的值取决于所使用的气体和阀。相应地，在容器30中提供尽可能高的气体或液体压力是有利的，该压力优选地大约为80巴或至少大于10巴。
特别有利的是，每个电池模块12具有一个膨胀阀46，其布置在为电池模块12分配的管路或分配的管路分支24中，例如直接布置在出口34处，因为在探测到热失控时，其中温度高于80摄氏度，可立即用致冷剂在相关的电池模块12中引起显著的温度降低，特别是-100摄氏度的温度降低。因此可大大减缓热失控。尽管每个电池模块12具有一个膨胀阀46同样是有利的，但是也可以将每个膨胀装置部段36分配给含多个电池模块12的电池模块集。
因此，如果根据现有技术与空间位置结合地测量每个电芯的温度的温度检测器又检测到临界的温度上升，则可以在消防队到达之前便直接使用致冷剂来冷冻电池。可选地，在这种情况下，也可以在电池模块12中设置排出口40，特别是设置在模块壳体16中，或将其打开，如已经说明的那样，以便必要时提高致冷剂流量，或者以便实现电芯或模块12的填满。同样，在这种情况下，排出口40也可以被动地构造，例如构造为爆裂阀或爆裂膜或通常受压力和/或温度控制，或替代地也可以构造成可被主动操控。
在此也可以考虑的是，消防队到达车辆并且通过在整个车辆处的外部的联接部输送附加的致冷剂，从而能通过供应管路44持久地冷冻电池模块12。
同样，在该示例中，在特别有利的实施方案中相关的电池模块可以被液密并且气密地设计，使得引入的气态的致冷剂不会负面地影响完好的电池模块12。在此，也可以考虑将多个切换阀38同时打开，例如以便为相邻的电池模块12预防性地用气态致冷剂进行淹没和冷却，以便延迟火的蔓延。
此外，各管路分支24或通常分配装置26可通过管路管件和/或管路软管等提供。替代地，分配装置26的管路也可以集成到板件中。这示意性地在图2中示出。
图2又示出了根据本发明的另一实施例的冷却系统10b的示意图。在该示例中，分配装置26此时由板件48提供，在其中可集成有在图1中明确示出的管路，即，管路分支24，以及使各管路分支24彼此连接的横向管路50，并且因此在图2中不再明确示出。板件可相应地在下侧具有相关的出口34，其通到相应的分配的电池模块12中。在其余方面，冷却系统10b可以如关于图1说明的单元那样来构造。同样，所提到的关闭机构和阀可如关于图1说明的那样集成到各管路中，即使它们在板件48中伸延。
此外，结合上文提到的膨胀冷却装置还可规定，在该示例中，给各电池模块12的致冷剂输送可以不是单独地且彼此独立地被控制。例如，致冷剂可以在探测到紧急情况时被简单地导入到所有的电池模块12中，以用于冷冻所有的高压电池14。然而，选择性的供应管路是优选的，因为这能够在致冷剂供应低的情况下实现有针对性的使用。
图3现在示出了冷却系统10a、10b与高压电池14的示意图，其中，冷却系统10a、10b可以如关于图1和/或图2说明的那样来构造。附加地，在该图中还示出了上文提到的壳体盖20，其可被理解为电池壳体18的一部分，并且在该示例中布置在分配装置26上。换句话说，分配装置26集成到电池14中。冷却介质42的输送通过输送管路44实现。但是，分配装置26不必强制性地集成到电池14中。还可设想，将分配装置26布置在电池14之外，例如布置在电池14上方，即，布置在壳体盖20上方，其具有进入到高压电池14中的相应的供给管路，供给管路此时可相应地穿过壳体盖20。
总之，示例性地示出了如何能够利用本发明来提供冷却系统，其能够在热传播的情况下实现高压电池的局部的电池模块灭火，以及对处于热传播的高压电池进行膨胀冷却从而对电池起火实施冷冻。此时，通过本发明和其实施方式有利地实现，各电芯的热传播在被探测到之后立即局部地用车辆内部的介质对其进行冷却或灭火。为此，由于仅局部地灭火，所以水需求或冷却剂需求极低。通过热隔离和不透水的设计，各电池模块可抑制火势蔓延，通过这种冷却或灭火操作，总体上对整个车辆的损害极小。此外，完好的电芯不会不必要地受到灭火水或冷却介质的负面影响，并且还可以在消防队到达之前有效地增加救援时间。此外，可因此提高消防队、旁观者以及基础设施的安全性。此外，在实施方面，仅需要少量地干预现有的车辆结构，使得在此仅产生少量的额外成本。此外，本发明具有跨行业的规范和标准化的巨大潜力。正是在使用膨胀冷却装置时附加地实现了，各电芯和模块在被探测到(热现象)之后立即被用致冷剂冷冻，由此可将反应速率百倍地降低。因而使救援时间有效地延长，直到消防队到达或消防队已经开始救援。由于特别是氮和二氧化碳是灭火气体，因此也可以附加地使用它们的灭火效果。

Claims (10)

1.一种冷却系统(10a、10b)，该冷却系统用于对机动车的高压电池(14)的至少第一电池模块和/或第二电池模块(12)进行冷却，其中，冷却系统(10a、10b)具有管路组件(22)，该管路组件包括：
输入接口(28)，该输入接口用于与冷却介质(32)的容器(30)相联接，该冷却介质用于冷却所述至少第一电池模块和/或第二电池模块(12)；
第一出口(34)，该第一出口至少被分配给第一电池模块(12)，
第二出口(34)，该第二出口至少被分配给第二电池模块(12)，
其特征在于，
所述管路组件(22)具有分支结构，并至少具有第一管路分支(24)和与所述第一管路分支(24)不同的第二管路分支(24)，其中，管路组件(22)构造为，使得在输入接口(28)处提供的冷却介质(32)能通过第一管路分支(24)引导到第一出口(34)以及能通过第二管路分支(24)引导到第二出口(34)，并能够选择从第一出口(34)和/或从第二出口(34)引出冷却介质。
2.根据权利要求1所述的冷却系统(10a、10b)，其特征在于，冷却系统(10a、10b)包括电池壳体，该电池壳体具有用于至少容纳第一电池模块(12)或第一电池模块(12)所包括的电芯的第一壳体腔室(42、16)以及与第一壳体腔室(42、16)分开的第二壳体腔室(42、16)，该第二壳体腔室用于至少容纳第二电池模块(12)或第二电池模块(12)所包括的电芯，第一出口(34)通入第一壳体腔室(42、16)中，第二出口(34)通入第二壳体腔室(42、16)中，特别是其中，第一壳体腔室(42、16)相对于第二壳体腔室(42、16)流体密封。
3.根据权利要求2所述的冷却系统(10a、10b)，其特征在于，在第一壳体腔室(42、16)和第二壳体腔室(42、16)之间布置有隔热装置，该隔热装置用于使第一壳体腔室和第二壳体腔室(42、16)彼此热隔离。
4.根据权利要求2或3所述的冷却系统(10a、10b)，其特征在于，第一壳体腔室和第二壳体腔室(42、16)各自具有流出开口(40)，由该流出开口能使进入第一壳体腔室或第二壳体腔室(42、16)中的冷却介质(32)被从第一壳体腔室或第二壳体腔室(42、16)中引出。
5.根据上述权利要求中任一项所述的冷却系统(10a、10b)，其特征在于，冷却系统(10a、10b)包括电池壳体(18)，该电池壳体用于容纳第一电池模块和第二电池模块(12)，其中，管路组件(22)包括布置在电池壳体(18)之外的主闭锁装置，该主闭锁装置设计成在关闭状态中切断在输入接口(28)与第一、第二出口(34)之间的流体连接，并且在打开状态中开放在输入接口与第一、第二出口之间的流体连接。
6.根据上述权利要求中任一项所述的冷却系统(10a、10b)，其特征在于，冷却系统(10a、10b)具有至少一个联接装置，该至少一个联接装置用于特别是通过消防水带联接机动车外部的容器(30)，该联接装置能与输入接口(28)联接、或与输入接口处于联接状态、或由输入接口(28)提供。
7.根据上述权利要求中任一项所述的冷却系统(10a、10b)，其特征在于，冷却系统(10a、10b)包括用于冷却介质(32)的容器(30)，该容器构造为机动车内部的容器(30)并与输入接口(28)流体联接或能与输入接口流体联接，在该容器(30)中容纳有特别是以下冷却介质(32)中的至少一种：
二氧化碳；
氮；
主要成分是水的冷却介质(32)。
8.根据上述权利要求中任一项所述的冷却系统(10a、10b)，其特征在于，管路组件(22)具有至少一个膨胀装置(46)，该膨胀装置设计成使冷却介质(32)在流经所述至少一个膨胀装置(46)时膨胀并由此冷却，特别是到达低于-20℃的温度、优选地到达低于-70℃的温度。
9.一种机动车，该机动车具有根据上述权利要求中任一项所述的冷却系统(10a、10b)，特别是其中，所述机动车具有致冷剂回路，该致冷剂回路具有致冷剂(32)和致冷剂压缩机，其中，容器(30)为所述致冷剂回路的一部分，其中，冷却系统(10a、10b)构造成，在作为应急模式的第一运行模式中将致冷剂(32)作为冷却介质(32)输送给输入接口(28)，而在与第一运行模式不同的第二运行模式中借助于致冷剂回路对在机动车的冷却剂回路中的机动车冷却介质进行调温。
10.一种借助于冷却系统(10a、10b)对机动车的高压电池(14)的至少第一电池模块和/或第二电池模块(12)进行冷却的方法，该冷却系统(10a、10b)具有管路组件(22)，该管路组件包括：
输入接口(28)，该输入接口用于与冷却介质(32)的容器(30)相联接，该冷却介质用于冷却所述至少第一电池模块和/或第二电池模块(12)；
第一出口(34)，该第一出口至少被分配给第一电池模块(12)，
第二出口(34)，该第二出口至少被分配给第二电池模块(12)，
其特征在于，
所述管路组件(22)具有分支结构，并至少具有第一管路分支(24)和与所述第一管路分支(24)不同的第二管路分支(24)，其中，在输入接口(28)处提供的冷却介质(32)通过第一管路分支(24)被引导到第一出口(34)，通过第二管路分支(24)被引导到第二出口(34)，并根据至少一个参数被选择从第一出口(34)引出和/或从第二出口(34)引出。
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