CN115854774A - 用于填充和维护具有电池的系统的设备 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种用于填充和维护包括电池(2)的系统(3)的设备(1)、所述包括电池(2)的系统特别是机动车辆(4)的包括电池(2)的系统，其中，在该系统(3)内，电池(2)由冷却剂(5)冷却，特别是通过浸泡冷却的方式进行冷却。该设备(1)的改进实施方式和简化处理通过以下方式实现：设备(1)具有用于输送冷却剂(5)的输送装置(11)、用于分析冷却剂(5)的分析装置(12)、用于检查泄漏的泄漏检查装置(13)、用于清洁冷却剂(5)的清洁装置(14)，以及控制装置(15)，其中，为了填充和为了维护系统(3)，设备(1)还具有用于与系统(3)流体连接的设备连接部(7、8)。

Description

用于填充和维护具有电池的系统的设备
技术领域
本发明涉及一种用于填充和维护具有电池的系统的设备，该电池通过冷却剂进行冷却。
背景技术
热量通常在电池运行和/或充电期间产生。特别是在电池的高性能或相应的充电性能的情况下，在这里通常需要对电池冷却。为了这个目的，电池通常是系统的部件，其中，在系统中电池用冷却剂来冷却。这要求在系统中填充冷却剂，并且如果适合，对系统进行维护。
发明内容
本发明涉及指出用于填充和维护在前面提到的类型的系统改进的或至少不同的实施例的问题，其区别尤其在于简单的实施方式和/或改进的处理。
根据本发明，这个问题通过独立权利要求1的主题得到解决。有利的实施例是从属权利要求的主题。
本发明基于以下总体构思：提供一种用于填充和维护系统的设备，系统中的电池由冷却剂进行冷却，由冷却剂填充系统并对冷却剂进行检查和清洁。因此冷却剂的填充、检查和清洁都在设备中结合。其结果是填充和维护系统的简化实施以及简化且改进的处理。
根据本发明的构思，出于系统的填充和维护的目的，上述设备具有用于和系统进行流体连接的两个连接部，上述连接部在下文中被称为第一设备连接部和第二设备连接部。另外，上述设备还具有用于输送冷却剂的装置，该装置也在下文被称为输送装置。另外，上述设备具有能够分析冷却剂的装置，其中，该装置也在下文被称为分析装置。另外，上述设备具有用于检查系统的泄漏的装置，该装置在下文也被称为泄漏检查装置。另外，上述装置，具有个用于清洁冷却剂的装置，该装置在下文也被称为清洁装置。上述设备的控制装置以通信的方式连接到分析装置、泄漏检查装置、清洁装置以及输送装置，并且被配置用于填充，特别是用首次填充，和维护系统。
为了冷却电池，冷却剂的流动路径穿过系统，它在下文被称为系统路径。方便地，为了和装置流体连接，所述系统具有两个连接部，其在下文被称为第一系统连接部和第二系统连接部。在这里，为了填充和维护系统，上述设备连接部流体连接到系统连接部。这意味着第一设备连接部连接到第一系统连接部，且第二设备连接部连接到第二系统连接部。
控制装置被配置为使得为了第一次用冷却剂填充系统，并因此在所述设备连接到系统的情况下对系统进行首次填充，设备通过泄漏检查装置检查系统路径是否泄漏。因此，在没有泄漏的情况下，如果没有泄漏发生，上述设备用冷却剂填充系统。这里的冷却剂来源于冷却剂储存器。随后，上述设备用冷却剂冲洗系统，使得冷却剂循环，特别是沿系统路径循环通过系统和设备。在冲洗期间，所述设备通过分析装置来检查系统内冷却剂的质量。另外，所述设备通过清洁装置来清洁冷却剂。当冷却剂质量足够高，因此高于预定值范围时，这时首次填充完成。
上述系统，特别是电池，能够用于任何需要的应用。
上述系统能够特别是机动车辆的部件，其中，电池可以用于驱动机动车辆，因此特别地能够是牵引电池。
用冷却剂对电池进行冷却有利地通过浸泡冷却(也被称为浸入式冷却)的方式。在这里，电池的电池单元浸入在冷却剂中，并且在运行时被冷却剂围绕流过。在浸泡冷却中，冷却剂的质量很重要，特别是关于导电性。因此，以这样的冷却方式，需要较频繁地检查冷却剂和/或维护系统。这能够通过根据本发明所述的设备以特别简单的方式可靠地进行。
方便地，该系统具有用于对冷却剂进行冷却的热交换器。另外，上述系统优选具有用于沿系统路径输送冷却剂的输送装置，比如泵。优选地，所述系统还具有用于过滤冷却剂的过滤器。
在优选实施例中，设备形成为单元。为了这个目的，所述设备有利地具有壳体，分析装置、泄漏检查装置、清洁装置和控制装置一起被布置在壳体中。该设备的处理因此得到改进。
在特别优选的实施例中，所述设备(特别是单元)是可移动。该设备在这里优选形成为托架。为了这个目的，至少一个轮和/或至少一个辊设置在该设备上，比如设置在壳体上。以这种方式，设备朝向系统的移动，特别是朝向机动车辆的移动，和离开系统的移动，特别是离开机动车辆的移动被简化。这导致改进的处理。
如前所述，为了维护系统，该设备连接到系统。
为了维护系统，该设备有利地通过分析装置检查系统内冷却剂的质量。如果冷却剂质量不足，因此冷却剂的质量低于值范围，那么该设备用冷却剂冲洗系统，使得冷却剂沿系统路径循环通过该系统，并通过该设备。为此，输送装置方便地投入使用。在冲洗期间，该设备通过分析装置检查系统内的冷却剂的质量，并通过清洁装置对冷却剂进行清洁。在系统内冷却剂的质量足够高，因此高于预期的值范围时，维护有利地完成。
可以设想，为了维护系统，至少部分地从冷却剂储存器中抽取冷却剂。这意味着冷却剂能够被部分地替换或更换。
在优选的实施例中，分析装置被配置为使得其确定冷却剂的含水量，用于质量检查。这意味着冷却剂的含水量是冷却剂的质量的参数。有利的是，冷却剂的含水量在这里是质量的值范围的组成部分。
替代地或附加地，优选地附加地，分析装置被配置为使得其确定冷却剂的完整性以用于质量检查。这意味着冷却剂的完整性是冷却剂的质量的参数。有利的是，冷却剂的完整性是质量的值范围的组成部分。
冷却剂的完整性在这里应被理解为冷却剂的物理的和/或化学特性。这优选包括冷却剂的导电性和/或冷却剂的含水量。因此，特别要防止冷却剂是导电的，以防止不希望的电流出现在系统内，特别是出现在在电池内，或至少减小这样的电流。
这样的实施例被认为是有利的，其中清洁装置被配置为使得为了清洁从冷却剂中移除颗粒，特别是原始污垢。特别是，清洁装置过滤冷却剂。为了这个目的，清洁装置能够具有至少一个过滤器。
在有利的实施例中，清洁装置被配置为使得它使冷却剂脱水以进行清洁，因此从冷却剂中去除水。为了这个目的，清洁装置能够具有相应的过滤器。
这样的实施例是有利的，其中清洁装置被配置为使得为了清洁，对冷却剂进行去离子。这意味着清洁装置被配置为中和液体中的离子或从液体中去除这些离子。
系统的泄漏的检查基本能够以任何需要的方式进行。
有利的是，用于检查系统泄漏的泄漏检查装置基于在系统内产生的正压或负压来配置。这允许对泄漏进行简化且可靠的检查。因此，如果泄漏检查装置被配置为使得为了检查泄漏，其在系统路径内产生负压，特别是真空，或正压，那这是有利的。
基本上，冷却剂储存器能够是与设备分离的容器，特别是能够流体连接到该设备的罐。
有利的是，冷却剂储存器是设备的部件，特别是托架的部件。这导致设备的进一步简化处理，且因此导致系统的填充和维护进一步简化。
如果在系统的维护期间，冷却剂出现了由于质量差而不能被输送到系统和/或冷却剂储存器的情况，则这种冷却剂优选被更新，因此被回收。
在这里可以设想的是，通过该设备进行冷却剂的再循环。特别是可以设想为了这个目的使用该设备的清洁装置。
本发明更重要的特征和优点将从从属权利要求、附图和借助附图的相关附图描述中展现。
应当理解的是：在不脱离本发明的范围的情况下，上面提到的特征和下面将进一步解释的特征不仅能够在分别指明的组合中使用，还能在其他组合中使用或单独使用。
本发明的优选示例实施例在附图中显示并在下文描述中更仔细地解释，其中相同附图标记表示相同或相似或功能相同的部件。
附图说明
单个图1以电路图的方式示出系统和用于填充和维护系统的设备的高度简化图。
具体实施方式
如图1中示例所示，设备1用于填充和维护包括电池2的系统3，如图1中示例所示。系统3可以是未示出的机动车辆4的部件。在机动车辆4中，电池2可以用于驱动。在系统3的运行中，电池2用冷却剂5冷却。在示出的示例实施例中，电池2以浸泡冷却(也称为浸入式冷却)的方式进行冷却。为了这个目的，电池2的电池单元19被浸泡(未示出)在冷却剂5中，并且被冷却剂5围绕流动。冷却剂5在这里沿系统3的流动路径6流动，该流动路径在下文被称为系统路径6。
对于系统3的首次填充，即第一次用冷却剂5填充系统以及为了系统3的维护，设备1具有用于与系统3流体连接的两个连接部7、8。连接部7、8在下文被称为第一设备连接部7和第二设备连接部8。为了首次填充以及为了维护，设备连接部7、8连接到系统3的连接部9、10，连接部9、10流体连接到系统路径6。连接部9、10在下文被称为第一系统连接部9和第二系统连接部10。为了系统3的首次填充和维护，第一设备连接部7在这里连接到第一系统连接部9，并且第二设备连接部8连接到第二系统连接部10。
对于系统3的首次填充和维护，设备1具有用于输送冷却剂5的输送装置11、用于分析冷却剂5的分析装置12、用于检查泄漏的泄漏检查装置13、用于对冷却剂5进行清洁的清洁装置14和控制装置15。控制装置15以通信方式与分析装置12、泄漏检查装置13以及清洁装置14连接，并且配置用于下面描述的系统3的首次填充和维护。
对于系统3的首次填充，首先通过泄漏检查装置13检查系统路径6的泄漏。当没有泄漏发生时，利用源自于冷却剂储存器16的冷却剂5，系统3通过输送装置11被填充有冷却剂5。另外，用冷却剂5对系统3进行冲洗使得冷却剂5沿系统路径6循环通过系统3和设备1。在冲洗期间和因此在冷却剂5循环期间，系统3中冷却剂5的质量通过分析设备12进行检查。另外，冷却剂5的清洁通过清洁装置14进行。当系统3中冷却剂5的质量足够高，因此高于预定值范围时，首次填充完成。
在所示的示例实施例中，设备1被配置成为单元。为了这个目的，分析装置12、泄漏检查装置13、清洁装置14和控制装置15被设置在设备的共用的壳体17中。另外，在所示的示例实施例中，设备1以移动的方式形成为托架18，并因此，为了首次填充和/或为了维护，设备1能够以简化的方式移动到系统3，特别是到机动车辆4，并随后移开。为了这个目的，设备1在壳体17上具有至少一个轮20或辊21。
为了维护系统3，首先通过分析装置12检查系统3中冷却剂5的质量。如果质量不足，因此低于值范围，则通过输送装置11用冷却剂5对系统3进行冲洗，使得冷却剂5沿系统路径循环通过系统3和设备1。在这里，在冲洗期间，通过分析装置12检查系统3中冷却剂5的质量，并且通过清洁装置14对冷却剂5进行清洁。如果合适，冷却剂5能够通过冷却剂储存器16供给到系统3。这意味着冷却剂5能够被更换或部分替换。当系统3中冷却剂5的质量足够高，因此高于预定值范围时，维护完成。
冷却剂5的质量能够反应在冷却剂5的至少一个参数中。这包括冷却剂5的含水量。因此，在所示的示例实施例中分析装置12被配置为使得其确定冷却剂5的含水量以用于质量检查。冷却剂5的含水量在这里是值范围的组成部分。
在所示的示例实施例中，冷却剂5的质量还反应在冷却剂的完整性中。这包括诸如冷却剂5的导电性的物理特性和/或诸如冷却剂5的氢含量的化学特性。因此，分析装置12被配置为使得其确定冷却剂5的化学完整性以用于质量检查。在这里，冷却剂5的完整性是值范围的组成部分。
在所示的示例实施例中，清洁装置14被配置为使得其能够改进所述质量参数。因此，清洁装置14被配置为使得为了清洁，其对冷却剂5进行脱水和/或去离子和/或去水。在所示的示例实施例中，清洁装置14另外被配置为使得为了清洁其从冷却剂5中移除颗粒，特别是原始污垢，从而过滤冷却剂5。
通过泄漏检查装置13检查系统3是否泄漏能够通过在系统3中，特别是在系统路径6中产生负压或正压来进行。为了这个目的，在所示的示例实施例中，泄漏检查装置13被配置为使得为了在系统路径6中进行泄漏检查，其产生负压，特别是真空，或正压。泄漏检查装置13在这里能够替换输送装置11。系统3中的，特别是在系统路径6中的负压或正压，能够因此通过输送装置11产生。
从图1中能够看出，在所示的示例实施例中，冷却剂储存器16是设备1的部件，并因此是托架18的部件。在这里，冷却剂储存器16布置在壳体17的外部。
用设备1可以对系统3进行简单且可靠的首次填充和维护以及简单的处理。
在所示的示例实施例中，除了电池2之外，系统3还具有用于控制冷却剂5的流动和冷却冷却剂5的流体管理模块22。流体管理模块22在这里被布置在电池2的外部且具有系统连接部9、10。在所示的示例实施例中，流体管理模块22具有用于输送冷却剂5的输送装置22，该装置在下文被称为系统输送装置23。另外，流体管理模块22具有用于冷却冷却剂5的热交换器24。所示的示例实施例中，热交换器24被集成在冷却回路25中，冷却回路25被指示并与系统路径6流体分离。另外，流体管理模块22具有用于过滤冷却剂5的过滤器26。在所示的示例实施例中，相关联的旁路27分别引导经过热交换器24和过滤器26。这意味着旁路27a引导经过热交换器24，旁路27b引导经过过滤器26。此外，在所示的示例实施例中，流体管理模块22另外具有设置在旁路27a中的温度调节器28，和设置在旁路27b中的旁路阀29。此外，在所示的示例实施例中，在过滤器26的上游设置温度传感器30，在过滤器26与热交换器24之间设置压力传感器31。

Claims (10)

1.一种用于填充和维护包括电池(2)的系统(3)的设备(1)，所述包括电池(2)的系统特别是机动车辆(4)的包括电池(2)的系统，其中，在所述系统(3)的运行中，电池(2)由冷却剂(5)冷却，特别是通过浸泡冷却的方式进行冷却，其中，所述冷却剂(5)沿所述系统(3)的系统路径(6)流动，
-其中，所述设备(1)具有用于连接到系统(3)的第一系统连接部(9)的流体第一设备连接部(7)，以及用于连接到系统(3)的第二系统连接部(10)的流体第二设备连接部(8)，第一系统连接部(9)流体连接到系统路径，
-其中，所述设备(1)具有用于输送冷却剂(5)的输送装置(11)、用于分析冷却剂(5)的分析装置(12)、用于检查泄漏的泄漏检查装置(13)、用于清洁冷却剂(5)的清洁装置(14)以及控制装置(15)，
-其中，所述控制装置(15)配置为使得在所述设备(1)连接到系统(3)以用冷却剂(5)对系统(3)进行首次填充时：
·通过泄漏检查装置(13)检查系统路径(6)的泄漏，
·在没有泄漏的情况下，经由冷却剂储存器(16)用冷却剂(5)填充系统(3)，
·用冷却剂(5)冲洗系统(3)，使得冷却剂(5)沿系统路径(6)循环通过系统(3)和设备(1)，
·在冲洗期间，通过分析装置(12)检查系统(3)中冷却剂(5)的质量，并通过清洁装置(14)对冷却剂(5)进行清洁，
·当所述质量高于预定值范围时，完成首次填充。
2.根据权利要求1所述的设备，其特征在于：
分析装置(12)、泄漏检查装置(13)、清洁装置(14)和控制装置(15)设置在共用的壳体(17)中。
3.根据权利要求2所述的设备，其特征在于：
所述设备(1)形成为移动托架(18)。
4.根据权利要求1到3之一所述的设备，其特征在于：
控制装置(15)被配置为使得在设备(1)连接到系统(3)以用于维护系统(3)时：
-通过分析装置(12)检查系统(3)中冷却剂(5)的质量，
-在冷却剂(5)的质量低于值范围的情况下，
·用冷却剂(5)对系统(3)进行冲洗，使得冷却剂(5)循环通过系统(3)和设备(1)，
·在冲洗期间，通过分析装置(12)检查系统(3)中冷却剂(5)的质量，并通过清洁装置(14)对冷却剂(5)进行清洁，
-当质量高于预定值范围时，完成维护。
5.根据权利要求1到4之一所述的设备，其特征在于：
分析装置(12)配置为使得为了质量检查，确定冷却剂(5)的含水量。
6.根据权利要求1到5之一所述的设备，其特征在于：
分析装置(12)被配置为使得为了质量检查，确定冷却剂(5)的化学完整性。
7.根据权利要求1到6之一所述的设备，其特征在于：
清洁装置(14)被配置为使得为了清洁，从冷却剂(5)中移除颗粒并因此过滤颗粒。
8.根据权利要求1到7之一所述的设备，其特征在于：
清洁装置(14)被配置为使得为了清洁，对冷却剂(5)进行脱水和/或去离子。
9.根据权利要求1到8之一所述的设备，其特征在于：
泄漏检查装置(13)被配置为使得为了泄漏检查，在系统路径(6)中产生负压，特别是真空，和/或正压。
10.根据权利要求1到9之一所述的设备，其特征在于：
冷却剂储存器(16)是所述设备(1)的部件，特别是托架(18)的部件。
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