DE102010028728A1 - Energy storage system for drive system of vehicle e.g. electric tram, has Peltier element arranged between energy storage device and liquid cooling body, where insulating interlayer is arranged between Peltier element and storage device - Google Patents

Energy storage system for drive system of vehicle e.g. electric tram, has Peltier element arranged between energy storage device and liquid cooling body, where insulating interlayer is arranged between Peltier element and storage device Download PDF

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Abstract

The system (100) has a Peltier element (130) arranged between an energy storage device (110) and a liquid cooling body (120). An electrical insulating interlayer (140) is arranged between the Peltier element and the energy storage device. The insulating interlayer comprises a deformable material, and the Peltier element is connected to the cooling body via a thermally conductive paste for a welded joint. The energy storage device and the Peltier element are arranged in an inner space that encloses the cooling body and a frame (160).

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft einen Energiespeicher für ein Antriebssystem, welcher eine Energiespeichereinrichtung und einen Kühlkörper aufweist. Die Erfindung betrifft des Weiteren eine Kühlvorrichtung zur Kühlung einer Energiespeichereinrichtung eines Energiespeichers für ein Antriebssystem.The present invention relates to an energy store for a drive system, which has an energy storage device and a heat sink. The invention further relates to a cooling device for cooling an energy storage device of an energy storage device for a drive system.

Vorrichtungen zur Speicherung von elektrischer Energie, auch als „Energiespeicher” bezeichnet, werden zum Beispiel bei elektrisch betriebenen Straßenbahnen eingesetzt, um einen vorübergehenden Betrieb in einem Abschnitt ohne Oberleitungen und damit ohne eine externe Strom- und Spannungsversorgung zu ermöglichen. Ein weiterer möglicher Einsatz ist die Zwischenspeicherung von Bremsenergie. Die Energiespeicherung kann zum Beispiel auf elektrostatische Weise mit Hilfe von Doppelschichtkondensatoren erfolgen. Der Betrieb derartiger Energiespeicher ist in der Regel mit einer Wärmeentwicklung (Verlustwärme) verbunden. Um die entstehende Wärmemenge zuverlässig und effizient abzuführen, und infolgedessen eine sichere Betriebsweise und eine hohe Lebensdauer der Energiespeicher zu gewährleisten, können Flüssigkeitskühlungen zum Einsatz kommen. Hierbei sind die zu kühlenden Leistungskomponenten (d. h. die eigentlichen Einrichtungen zur Energiespeicherung wie zum Beispiel Doppelschichtkondensatoren) thermisch an Flüssigkeitskühlkörper angebunden, welche von einem Kühlmedium bzw. Kühlmittel wie zum Beispiel Wasser durchströmt werden können.Devices for storing electrical energy, also referred to as "energy storage" are used, for example, in electrically powered trams to allow temporary operation in a section without overhead lines and thus without an external power and voltage supply. Another possible use is the intermediate storage of braking energy. The energy storage can be done, for example, in an electrostatic manner with the aid of double-layer capacitors. The operation of such energy storage is usually associated with a heat development (heat loss). In order to dissipate the resulting heat quantity reliably and efficiently, and consequently to ensure safe operation and a long service life of the energy storage, liquid cooling can be used. In this case, the power components to be cooled (that is to say the actual devices for storing energy, such as double-layer capacitors) are thermally connected to liquid cooling bodies, through which a cooling medium or coolant such as, for example, water, can flow.

Die minimale Temperatur, auf welche Leistungskomponenten durch Einsatz einer Flüssigkeitskühlung abgekühlt werden können, ist die Temperatur des Kühlmittels. Ohne eine aktive Rückkühlung bzw. ohne Einsatz einer Kältemaschine („Chiller”) ist dies die Umgebungstemperatur plus einem Temperaturhub, welcher abhängig ist von der Wärmetauscherfläche eines eingesetzten Rückkühlers. In heißen geographischen Bereichen kann die Umgebungstemperatur jedoch unter Umständen so hoch sein, dass die Kühlung der Energiespeicher nicht ausreichend ist, was mit Problemen wie zum Beispiel einer Überschreitung zulässiger Temperaturen der Energiespeicher oder einer (zu) kurzen Lebensdauer der Energiespeicher verbunden ist.The minimum temperature to which power components can be cooled by using liquid cooling is the temperature of the coolant. Without an active recooling or without the use of a chiller, this is the ambient temperature plus a temperature lift, which depends on the heat exchanger surface of a recooler used. In hot geographical areas, however, the ambient temperature may be so high that the cooling of the energy storage is not sufficient, which is associated with problems such as exceeding allowable temperatures of the energy storage or a (too) short life of the energy storage.

Zwar besteht die Möglichkeit, eine zusätzliche Kältemaschine als aktiven Rückkühler zu verwenden, wodurch das eingesetzte Kühlmittel unter die Umgebungstemperatur abgekühlt wird. Mit dem auf diese Weise „unterkühlten” Kühlmittel können die Leistungskomponenten temperiert werden, um die beim Betrieb auftretende Verlustwärme abzuführen. Dieser Ansatz führt jedoch dazu, dass sich die Kosten und die Dimensionen (Platzbedarf, Masse) des betreffenden Kühlsystems vergrößern. Beispielsweise könnte zur zusätzlichen Kühlung von Doppelschichtkondensatoren einer Straßenbahn eine Kältemaschine mit einer Kälteleistung von ca. 10 kW eingesetzt werden, welche jedoch etwa 200 kg wiegen und ca. 1 m3 Raum benötigen würde.Although it is possible to use an additional chiller as the active recooler, whereby the coolant used is cooled below the ambient temperature. With the thus "supercooled" coolant, the power components can be tempered to dissipate the heat loss occurring during operation. However, this approach increases the cost and dimensions (footprint, mass) of the particular cooling system. For example, a chiller with a cooling capacity of about 10 kW could be used for additional cooling of double-layer capacitors of a tram, which, however, weigh about 200 kg and would require about 1 m 3 of space.

Neben der gegebenenfalls ungenügenden Kühlleistung in heißen Gegenden ist des Weiteren von Nachteil, dass die herkömmlichen Kühlsysteme meist flächendeckend wirken. Energiespeicher aus Doppelschichtkondensatoren stellen jedoch lokal beschränkte bzw. „punktuell auftretende” Wärmequellen dar, so dass eine optimale Kühlung nur schwer erzielt werden kann. Die eingesetzten Kühlvorrichtungen werden daher in der Regel überdimensioniert ausgebildet. Eine weitere Anforderung im Hinblick auf eine Flüssigkeitskühlung besteht darin, eine sichere elektrische Isolation zu den zu kühlenden Leistungskomponenten zu gewährleisten.In addition to the possibly insufficient cooling performance in hot areas is also a disadvantage that the conventional cooling systems usually work everywhere. Energy storage from double-layer capacitors, however, represent locally limited or "selective" heat sources, so that optimal cooling can be achieved only with difficulty. The cooling devices used are therefore formed oversized usually. Another requirement with regard to liquid cooling is to ensure safe electrical isolation to the power components to be cooled.

Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, eine verbesserte Lösung für die Kühlung eines Energiespeichers anzugeben.The object of the invention is to provide an improved solution for the cooling of an energy store.

Diese Aufgabe wird durch die Merkmale der unabhängigen Patentansprüche 1 und 14 gelöst. Weitere vorteilhafte Ausführungsformen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben.This object is solved by the features of independent claims 1 and 14. Further advantageous embodiments of the invention are specified in the dependent claims.

Erfindungsgemäß wird ein Energiespeicher für ein Antriebssystem vorgeschlagen. Der Energiespeicher weist eine Energiespeichereinrichtung und einen Kühlkörper auf. Der Energiespeicher zeichnet sich durch wenigstens ein zwischen der Energiespeichereinrichtung und dem Kühlkörper angeordnetes Peltier-Element aus.According to the invention, an energy storage device for a drive system is proposed. The energy store has an energy storage device and a heat sink. The energy store is characterized by at least one Peltier element arranged between the energy storage device and the heat sink.

Bei dem erfindungsgemäßen Energiespeicher wirkt das Peltier-Element als erste Kühlstufe, und der Kühlkörper als zweite Kühlstufe. Eine solche Ausgestaltung ermöglicht eine effiziente (lokale) Kühlung der Energiespeichereinrichtung, welche des Weiteren auf relativ einfache Weise verwirklicht werden kann. Insbesondere kann auf den Einsatz eines aktiven Rückkühlers (Kältemaschine) verzichtet werden bzw. kann ein gegebenenfalls vorgesehener Rückkühler kleiner und leichter dimensioniert werden. Weitere Vorteile eines Peltier-Elements sind ein geringer Wartungsaufwand aufgrund des Fehlens beweglicher Teile, eine frei wählbare Einbaulage, und eine Unempfindlichkeit gegenüber mechanischen Einflüssen wie zum Beispiel Schwingungen, Stößen und Erschütterungen.In the energy storage device according to the invention, the Peltier element acts as the first cooling stage, and the heat sink as the second cooling stage. Such a configuration allows efficient (local) cooling of the energy storage device, which can be further realized in a relatively simple manner. In particular, can be dispensed with the use of an active recooler (chiller) or can be optionally smaller sized and lighter a possibly provided recooler. Other advantages of a Peltier element are low maintenance due to the lack of moving parts, a freely selectable mounting position, and insensitivity to mechanical influences such as vibrations, shocks and shocks.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform weist der Energiespeicher weiter eine elektrisch isolierende Zwischenschicht auf, welche zwischen dem Peltier-Element und der Energiespeichereinrichtung angeordnet ist. Auf diese Weise kann eine zuverlässige elektrische Isolierung zwischen der Energiespeichereinrichtung und dem Peltier-Element verwirklicht werden. Um eine gute Wärmeleitung zwischen der Energiespeichereinrichtung und dem Peltier-Element zu erzielen, weist die Zwischenschicht vorzugsweise eine hohe thermische Leitfähigkeit auf.According to a preferred embodiment, the energy store further comprises an electrically insulating intermediate layer, which between the Peltier element and the energy storage device is arranged. In this way, a reliable electrical insulation between the energy storage device and the Peltier element can be realized. In order to achieve a good heat conduction between the energy storage device and the Peltier element, the intermediate layer preferably has a high thermal conductivity.

Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform weist die Zwischenschicht ein verformbares Material auf. Hierdurch ist es beispielsweise möglich, Bauteil-, Form- und/oder Lagetoleranzen von Komponenten des Energiespeichers auszugleichen.According to a further preferred embodiment, the intermediate layer has a deformable material. This makes it possible, for example, to compensate for component, shape and / or positional tolerances of components of the energy store.

Ein solches Ausgleichen kann beispielsweise dann in Betracht kommen, wenn der Energiespeicher gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform eine Anzahl an Energiespeichereinrichtungen und zugeordneten Peltier-Elementen aufweist. Die einzelnen Peltier-Elemente können hierbei zur gezielten (punktuellen) Kühlung der jeweiligen Energiespeichereinrichtungen verwendet werden.Such compensation can be considered, for example, when the energy store according to a further preferred embodiment has a number of energy storage devices and associated Peltier elements. The individual Peltier elements can in this case be used for targeted (selective) cooling of the respective energy storage devices.

Um eine gute Wärmeleitung zwischen dem Peltier-Element und dem Kühlkörper zu ermöglichen, ist das Peltier-Element gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform über eine Wärmeleitpaste mit dem Kühlkörper verbunden.In order to allow a good heat conduction between the Peltier element and the heat sink, the Peltier element is connected in accordance with a further preferred embodiment via a thermal paste to the heat sink.

Gemäß einer alternativen bevorzugten Ausführungsform ist das Peltier-Element über eine Lot- oder eine Schweißverbindung mit dem Kühlkörper verbunden. Auch auf diese Weise kann eine gute Wärmeleitung zwischen dem Peltier-Element und dem Kühlkörper verwirklicht werden.According to an alternative preferred embodiment, the Peltier element is connected via a solder or a welded joint to the heat sink. In this way, a good heat conduction between the Peltier element and the heat sink can be realized.

Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform weist der Energiespeicher weiter ein Gehäuse auf, welches einen Innenraum umschließt. Die Energiespeichereinrichtung und das Peltier-Element sind in dem Innenraum angeordnet.According to a further preferred embodiment, the energy store further comprises a housing which encloses an interior space. The energy storage device and the Peltier element are arranged in the interior space.

In dieser Hinsicht ist ferner vorzugsweise vorgesehen, dass der Kühlkörper ein Bestandteil des Gehäuses ist, wodurch sich eine (weitere) Massereduzierung des Energiespeichers erzielen lässt. In dieser Ausgestaltung kann der Kühlkörper insbesondere eine Gehäusewand des Energiespeichers bilden.In this regard, it is further preferably provided that the heat sink is a component of the housing, whereby a (further) mass reduction of the energy store can be achieved. In this embodiment, the heat sink can in particular form a housing wall of the energy store.

Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ist der Kühlkörper ein Flüssigkeitskühlkörper. Der Flüssigkeitskühlkörper ist von einem Kühlmedium wie zum Beispiel Wasser durchströmbar. Hierbei ist der Einsatz des Peltier-Elements mit einer räumlichen Trennung zwischen der Energiespeichereinrichtung und dem Flüssigkeitskühlkörper verbunden, wodurch eine elektrische Isolation zwischen diesen Komponenten begünstigt wird.According to a further preferred embodiment, the heat sink is a liquid heat sink. The liquid cooling body can be flowed through by a cooling medium such as water. Here, the use of the Peltier element is connected to a spatial separation between the energy storage device and the liquid cooling body, whereby an electrical insulation between these components is favored.

In einer alternativen bevorzugten Ausführungsform ist vorgesehen, dass der Kühlkörper ein Luftkühlkörper ist. Dieser kann gegebenenfalls zusammen mit einem Ventilator verwendet werden.In an alternative preferred embodiment, it is provided that the cooling body is an air cooling body. This may optionally be used with a fan.

Im Hinblick auf die Energiespeichereinrichtung des Energiespeichers kommen unterschiedliche Ausgestaltungen in Betracht. Beispielsweise kann die Energiespeichereinrichtung einen Doppelschichtkondensator umfassen. Möglich ist es auch, dass die Energiespeichereinrichtung eine aufladbare Batterie bzw. einen Akkumulator umfasst. Darüber hinaus kann es sich bei der Energiespeichereinrichtung auch um eine hybride Energiespeichereinrichtung handeln, welche einen Doppelschichtkondensator und eine aufladbare Batterie umfasst.With regard to the energy storage device of the energy storage, different configurations come into consideration. For example, the energy storage device may comprise a double-layer capacitor. It is also possible that the energy storage device comprises a rechargeable battery or an accumulator. In addition, the energy storage device can also be a hybrid energy storage device, which comprises a double-layer capacitor and a rechargeable battery.

Erfindungsgemäß wird des Weiteren eine Kühlvorrichtung zur Kühlung einer Energiespeichereinrichtung eines Energiespeichers für ein Antriebssystem vorgeschlagen, welche einen Kühlkörper aufweist. Darüber hinaus weist die Kühlvorrichtung wenigstens ein Peltier-Element auf, welches eine als Wärmequelle wirkende erste Seite und eine als Wärmesenke wirkende zweite Seite aufweist. Hierbei ist die als Wärmequelle wirkende erste Seite mit dem Kühlkörper verbunden.The invention further proposes a cooling device for cooling an energy storage device of an energy store for a drive system, which has a heat sink. In addition, the cooling device has at least one Peltier element, which has a first side acting as a heat source and a second side acting as a heat sink. Here, the first side acting as a heat source is connected to the heat sink.

Die Kühlvorrichtung, bei welcher die als Wärmesenke wirkende zweite Seite des Peltier-Elements thermisch an die Energiespeichereinrichtung des Energiespeichers angebunden werden kann, ermöglicht eine effiziente (lokale) Kühlung der Energiespeichereinrichtung. Auch kann die Kühlvorrichtung mit einem einfachen Aufbau verwirklicht werden.The cooling device, in which the second side of the Peltier element acting as a heat sink can be thermally connected to the energy storage device of the energy store, enables efficient (local) cooling of the energy storage device. Also, the cooling device can be realized with a simple structure.

Neben dem Kühlkörper und dem bzw. den Peltier-Elementen kann die Kühlvorrichtung weitere Komponenten aufweisen. Bei einer möglichen Ausgestaltung des Kühlkörpers als Luftkühlkörper kommt zum Beispiel die Verwendung eines Ventilators in Betracht. Bei einer alternativen Ausgestaltung des Kühlkörpers als Flüssigkeitskühlkörper kann zum Beispiel eine zusätzliche Kältemaschine vorgesehen sein, mit deren Hilfe ein zum Durchströmen des Flüssigkeitskühlkörpers eingesetztes Kühlmedium auf aktive Weise rückgekühlt werden kann. Die Verwendung des bzw. der Peltier-Elemente bietet in dieser Ausgestaltung die Möglichkeit, für die Kältemaschine nur eine geringe Kühlleistung vorzusehen, so dass die Kältemaschine mit einem geringen Gewicht und kleinen Abmessungen verwirklicht werden kann.In addition to the heat sink and the Peltier elements or the cooling device may have other components. In a possible embodiment of the heat sink as air cooling body, for example, the use of a fan into consideration. In an alternative embodiment of the heat sink as a liquid cooling body, for example, an additional chiller may be provided, with the aid of which a cooling medium used for flowing through the liquid cooling body can be recooled in an active manner. The use of the Peltier elements or in this embodiment offers the possibility to provide only a small cooling capacity for the chiller, so that the chiller can be realized with a low weight and small dimensions.

Die Erfindung wird im Folgenden anhand der beigefügten Figur näher erläutert:
Die Figur zeigt eine schematische Darstellung eines Energiespeichers mit einer Kühlvorrichtung.The invention will be explained in more detail below with reference to the appended FIGURE.
The figure shows a schematic representation of an energy storage device with a cooling device.

Die beigefügte Figur zeigt eine schematische Darstellung eines Energiespeichers 100 mit einer Kühlvorrichtung, welcher ausgebildet ist zur Energieversorgung eines elektrischen bzw. elektromotorischen Antriebssystems. In Betracht kommt zum Beispiel das Antriebssystem eines Fahrzeugs (nicht dargestellt). Bei dem Fahrzeug kann es sich beispielsweise um ein Schienenfahrzeug wie zum Beispiel eine Straßenbahn handeln. Durch den Energiespeicher 100 können eine oder mehrere Antriebseinheiten bzw. Elektromotoren des Fahrzeugs mit elektrischer Energie versorgt werden. Im Hinblick auf ein Schienenfahrzeug ist dies zum Beispiel der Fall, wenn keine externe Strom- und Spannungsversorgung zur Verfügung steht, beispielsweise wenn sich das Schienenfahrzeug in einem oberleitungsfreien Streckenabschnitt befindet.The attached figure shows a schematic representation of an energy storage 100 with a Cooling device, which is designed to supply energy to an electric or electromotive drive system. Considered, for example, the drive system of a vehicle (not shown). The vehicle may be, for example, a rail vehicle such as a tram. Through the energy storage 100 One or more drive units or electric motors of the vehicle can be supplied with electrical energy. With regard to a rail vehicle, this is the case, for example, when no external power and voltage supply is available, for example when the rail vehicle is in a line-free route section.

Der modulartig aufgebaute Energiespeicher 100 weist wie in der Figur dargestellt drei Energiespeichereinrichtungen 110 auf. Jede der Energiespeichereinrichtungen 110 kann einen oder mehrere Doppelschichtkondensatoren (auch als „Supercap” bzw. „Supercapacitor” bezeichnet) umfassen, welche seriell und/oder parallel miteinander verschaltet sind (nicht dargestellt). Bei einer solchen Ausgestaltung des Energiespeichers 100 mit Doppelschichtkondensatoren wird die elektrische Energie auf elektrostatische Weise gespeichert. Hierbei kann der Energiespeicher 100 auch als „Doppelschichtkondensator-Modul” bezeichnet werden.The modular energy storage 100 has three energy storage devices as shown in the figure 110 on. Each of the energy storage devices 110 may comprise one or more double-layer capacitors (also referred to as "supercap" or "supercapacitor"), which are connected in series and / or in parallel with each other (not shown). In such an embodiment of the energy storage 100 With double-layer capacitors, the electrical energy is stored in an electrostatic manner. Here, the energy storage 100 also referred to as "double layer capacitor module".

Die Energiespeichereinrichtungen 110 weisen ferner Kontakte bzw. Anschlüsse zur Kontaktierung derselben auf. In der Figur sind entsprechende Anschlusselemente 111 an einer Seite der Energiespeichereinrichtungen 110 angedeutet. Weitere Anschlusselemente können auch an einer entgegen gesetzten Seite der Energiespeichereinrichtungen 110 vorgesehen sein (nicht dargestellt). Über die Anschlüsse und weitere nicht dargestellte Einrichtungen, wie zum Beispiel Verbindungsleitungen, können die Energiespeichereinrichtungen 110 mit der/den Antriebseinheit(en) des Fahrzeugs verbunden werden, und der/den Antriebseinheit(en) infolgedessen elektrische Energie zuführen. In umgekehrter Weise können die Energiespeichereinrichtungen 110 über die Anschlüsse (wieder) aufgeladen werden. Dies ist beispielsweise der Fall, wenn eine externe Strom- bzw. Spannungsversorgung zur Verfügung steht (zum Beispiel Betrieb des Fahrzeugs mit Oberleitungen, Aufladen an einer stationären Ladestation, usw.) und/oder wenn zum Beispiel eine Bremsenergie des Fahrzeugs rückgespeist wird.The energy storage devices 110 also have contacts or connections for contacting the same. In the figure, corresponding connection elements 111 on one side of the energy storage devices 110 indicated. Other connection elements may also be on an opposite side of the energy storage devices 110 be provided (not shown). About the terminals and other devices not shown, such as connecting lines, the energy storage devices 110 be connected to the drive unit (s) of the vehicle, and the / drive unit (s) as a result supply electrical energy. Conversely, the energy storage devices 110 be recharged via the connectors. This is the case, for example, when an external power supply is available (for example, operation of the vehicle with overhead lines, charging at a stationary charging station, etc.) and / or when, for example, braking energy of the vehicle is being fed back.

Zur effektiven Kühlung der Energiespeichereinrichtungen 110 bzw. zum Abführen einer im Betrieb der Einrichtungen 110 auftretenden Verlustwärme weist der Energiespeicher 100 ferner drei den jeweiligen Energiespeichereinrichtungen 110 zugeordnete Peltier-Elemente 130 und einen Flüssigkeitskühlkörper 120 auf. Der Flüssigkeitskühlkörper 120 weist einen Einlass 121 und einen Auslass 122 auf, um ein Kühlmittel bzw. eine Kühlflüssigkeit, wie zum Beispiel Wasser, durch den Flüssigkeitskühlkörper 120 strömen zu lassen, wie in der Figur anhand von Pfeilen angedeutet ist. Der Flüssigkeitskühlkörper 120 ist zum Beispiel in Form einer Kühlplatte ausgebildet, und weist zum Beispiel ein metallisches Material auf. Auch kann der Flüssigkeitskühlkörper 120 zur Verbesserung der Kühlung zum Beispiel mit Kühlrippen versehen sein.For effective cooling of the energy storage devices 110 or for discharging a during operation of the facilities 110 occurring heat loss, the energy storage 100 Furthermore, three the respective energy storage devices 110 assigned Peltier elements 130 and a liquid heat sink 120 on. The liquid heat sink 120 has an inlet 121 and an outlet 122 to a coolant or a cooling liquid, such as water, through the liquid cooling body 120 to flow, as indicated in the figure by arrows. The liquid heat sink 120 is formed, for example, in the form of a cooling plate, and has, for example, a metallic material. Also, the liquid cooling body 120 To improve cooling, for example, be provided with cooling fins.

Die Peltier-Elemente 130, welche in üblicher Weise aus unterschiedlich elektrisch leitfähigen Materialien bzw. unterschiedlich dotierten Halbleitermaterialien aufgebaut sein können, sind dazu ausgebildet, bei einem Stromdurchfluss eine Temperaturdifferenz zu erzeugen, so dass eine erste Seite 131 der Peltier-Elemente 130 als Wärmequelle und eine entgegen gesetzte zweite Seite 132 als Wärmesenke wirkt (vgl. das rechte der drei in der Figur abgebildeten Peltier-Elemente 130). Grundlage hierfür ist der sogenannte Peltier-Effekt. Zum Erzeugen des Stromflusses werden die Peltier-Kühler 130 mit Hilfe von Anschlussleitungen an entsprechende geregelte Strom- bzw. Spannungsversorgungen angeschlossen (nicht dargestellt).The Peltier elements 130 , which can be constructed in a conventional manner from differently electrically conductive materials or differently doped semiconductor materials, are designed to generate a temperature difference at a current flow, so that a first side 131 the Peltier elements 130 as a heat source and an opposite second side 132 acts as a heat sink (compare the right of the three Peltier elements shown in the figure 130 ). The basis for this is the so-called Peltier effect. To generate the current flow, the Peltier cooler 130 connected by means of connecting cables to corresponding regulated current or voltage supplies (not shown).

Die Peltier-Elemente 130 sind derart in dem Energiespeicher 100 zwischen dem Flüssigkeitskühlkörper 120 und den Energiespeichereinrichtungen 110 angeordnet und werden im Kühlbetrieb derart mit einem elektrischen Strom beaufschlagt, dass die erste Seite 131 (Wärmequelle) dem Flüssigkeitskühlkörper 120 gegenüberliegt bzw. thermisch an den Flüssigkeitskühlkörper 120 angebunden ist, wohingegen die zweite Seite 132 (Wärmesenke) der jeweiligen Energiespeichereinrichtung 110 gegenüberliegt bzw. thermisch an die jeweilige Energiespeichereinrichtung 110 (bzw. deren Anschlusselement 111) angebunden ist. Auf diese Weise kann die Verlustwärme der Energiespeichereinrichtungen 110 an die Peltier-Elemente 130 übertragen werden. Die Peltier-Elemente 130 können diese Wärmeenergie sowie ihre eigene thermodynamisch resultierende Wärme weiter an den Flüssigkeitskühlkörper 120 und damit das den Flüssigkeitskühlkörper 120 durchströmende Kühlmittel abführen. Neben der Kühlung ist der Einsatz der Peltier-Elemente 130 bei dem Energiespeicher 100 auch mit einer räumlichen Trennung zwischen den Energiespeichereinrichtungen 110 und dem Flüssigkeitskühlkörper 120 verbunden. Dadurch kann eine elektrische Isolierung zwischen diesen Komponenten des Energiespeichers 100 begünstigt werden.The Peltier elements 130 are such in the energy storage 100 between the liquid cooling body 120 and the energy storage devices 110 arranged and are applied in the cooling operation in such an electric current that the first page 131 (Heat source) the liquid heat sink 120 opposite or thermally to the liquid cooling body 120 tethered, whereas the second side 132 (Heat sink) of the respective energy storage device 110 opposite or thermally to the respective energy storage device 110 (or their connection element 111 ) is attached. In this way, the heat loss of the energy storage devices 110 to the Peltier elements 130 be transmitted. The Peltier elements 130 This heat energy and its own thermodynamically resulting heat can be transferred to the liquid heat sink 120 and thus that the liquid heat sink 120 remove flowing coolant. In addition to cooling is the use of Peltier elements 130 at the energy storage 100 also with a spatial separation between the energy storage devices 110 and the liquid cooling body 120 connected. This allows electrical isolation between these components of the energy store 100 be favored.

Um eine gute Wärmeleitung zwischen den Peltier-Elementen 130 und dem Flüssigkeitskühlkörper 120 zu erzielen, können die Peltier-Elemente 130 an der ersten Seite 131 zum Beispiel über eine Wärmeleitpaste (nicht dargestellt) mit dem Flüssigkeitskühlkörper 120 verbunden sein. Anstelle der Wärmeleitpaste kann auch ein anderes thermisch gut leitfähiges Material verwendet werden. In Betracht kommt zum Beispiel ein metallisches Material oder ein Lotmaterial (nicht dargestellt). Bei Verwendung derartiger Materialen können die Peltier-Elemente 130 direkt an den Kühlkörper 120 geschweißt oder gelötet werden. In dieser Hinsicht können die Peltier-Elemente 130 vor dem Herstellen der zugehörigen Schweiß- oder Lotverbindung (zumindest in einem Teilbereich) eine metallisierte bzw. mit dem Lotmaterial versehene Oberfläche aufweisen.To ensure good heat conduction between the Peltier elements 130 and the liquid cooling body 120 The Peltier elements can be achieved 130 on the first page 131 For example, via a thermal grease (not shown) with the Fluid coolers 120 be connected. Instead of the thermal paste, another thermally highly conductive material can be used. For example, a metallic material or a solder material (not shown) may be considered. When using such materials, the Peltier elements 130 directly to the heat sink 120 welded or soldered. In this regard, the Peltier elements 130 before producing the associated welding or solder connection (at least in a partial area) have a metallized or provided with the solder material surface.

Im Bereich der zweiten Seite 132 ist hingegen zwischen den Peltier-Elementen 130 und den Energiespeichereinrichtungen 110 bzw. deren Anschlüssen 111 eine elektrisch isolierende Zwischenschicht 140 („Gap-Pad”) angeordnet, mit deren Hilfe eine zuverlässige elektrische Isolierung zwischen den Energiespeichereinrichtungen 110 und den Peltier-Elementen 130, und somit auch zwischen den Energiespeichereinrichtungen 110 und dem Flüssigkeitskühlkörper 120 verwirklicht werden kann. Die Zwischenschicht 140 weist eine hohe thermische Leitfähigkeit auf, um eine gute Wärmeleitung zwischen den Energiespeichereinrichtungen 110 und den zugehörigen Peltier-Elementen 130 zu erzielen. Darüber hinaus weist die Zwischenschicht 140 ein verformbares oder verpressbares weiches Material auf, wodurch die Möglichkeit gegeben ist, Bauteil-, Form- und/oder Lagetoleranzen von Komponenten des Energiespeichers 100 (insbesondere der Energiespeichereinrichtungen 110) auszugleichen, und eine zuverlässige thermische Anbindung zwischen den Energiespeichereinrichtungen 110 und den Peltier-Elementen 130 zu ermöglichen. Im Hinblick auf diese Eigenschaften, kommt für die Zwischenschicht 140 ein entsprechendes Kunststoff- bzw. „Gap-Pad”-Material in Betracht.In the area of the second page 132 is, however, between the Peltier elements 130 and the energy storage devices 110 or their connections 111 an electrically insulating intermediate layer 140 ("Gap pad") arranged, with the help of a reliable electrical insulation between the energy storage devices 110 and the Peltier elements 130 , and thus also between the energy storage devices 110 and the liquid cooling body 120 can be realized. The intermediate layer 140 has a high thermal conductivity to good heat conduction between the energy storage devices 110 and the associated Peltier elements 130 to achieve. In addition, the intermediate layer exhibits 140 a deformable or compressible soft material, whereby the possibility exists, component, shape and / or position tolerances of components of the energy storage 100 (In particular the energy storage devices 110 ), and a reliable thermal connection between the energy storage devices 110 and the Peltier elements 130 to enable. With regard to these properties, comes for the intermediate layer 140 a corresponding plastic or "gap pad" material into consideration.

Neben diesen Komponenten weist der Energiespeicher 100 ferner ein rahmenförmiges Gehäuseteil, im Folgenden als Rahmen 160 bezeichnet auf. Zwischen dem Rahmen 160 und den Energiespeichereinrichtungen 110 kann zu Isolierungszwecken wie in der Figur dargestellt eine weitere elektrisch isolierende Schicht 150 vorgesehen sein. Der Rahmen 160 kann ferner wie in der Figur angedeutet an den Flüssigkeitskühlkörper 120 angrenzen und mit diesem (zum Beispiel mit Hilfe von Schrauben) verbunden sein. Auf diese Weise kann der Rahmen 160 zusammen mit dem Flüssigkeitskühlkörper 120 ein einen Innenraum umschließendes Gehäuse bilden, innerhalb dessen die Energiespeichereinrichtungen 110 und die Peltier-Elemente 130 angeordnet sind. Eine solche Ausgestaltung, in welcher der Flüssigkeitskühlkörper 120 als Gehäusewand des Energiespeichers 100 dienen kann, bietet die Möglichkeit, den Energiespeicher 100 mit kleineren Abmessungen bzw. einem geringeren Gewicht zu verwirklichen.In addition to these components, the energy store 100 Further, a frame-shaped housing part, hereinafter as a frame 160 referred to. Between the frame 160 and the energy storage devices 110 For insulation purposes, as shown in the figure, another electrically insulating layer 150 be provided. The frame 160 may further indicated as in the figure to the liquid cooling body 120 be adjacent and connected to this (for example by means of screws). That way, the frame can 160 together with the liquid heat sink 120 form a housing enclosing an interior, within which the energy storage devices 110 and the Peltier elements 130 are arranged. Such a configuration in which the liquid cooling body 120 as the housing wall of the energy storage 100 can serve, offers the possibility of energy storage 100 to realize with smaller dimensions or a lower weight.

Im Betrieb des Energiespeichers 100 wird zum Kühlen der Energiespeichereinrichtungen 110 ein Kühlmittelstrom (zum Beispiel Wasser) durch den Flüssigkeitskühlkörper 120 erzeugt. Zu diesem Zweck ist der Flüssigkeitskühlkörper 120 des Energiespeichers 100 mit weiteren Einrichtungen bzw. Komponenten einer Kühlvorrichtung bzw. eines Kühlsystems verbunden, so dass wie in der Figur dargestellt ein geschlossener Kühlmittelkreislauf gebildet werden kann. Hierunter fallen Rohr- bzw. Kühlmittelleitungen 125, welche an dem Einlass 121 und dem Auslass 122 angeschlossen sind, eine Pumpe 126, mit deren Hilfe das Kühlmittel in Umlauf versetzt werden kann, und eine zum Kühlen bzw. Rückkühlen des Kühlmittels vorgesehen Rückkühleinheit 127.In operation of the energy storage 100 is used to cool the energy storage devices 110 a coolant stream (for example, water) through the liquid cooling body 120 generated. For this purpose, the liquid cooling body 120 of the energy store 100 connected to other devices or components of a cooling device or a cooling system, so that as shown in the figure, a closed coolant circuit can be formed. This includes pipe or coolant lines 125 , which at the inlet 121 and the outlet 122 connected, a pump 126 , with the aid of which the coolant can be circulated, and provided for cooling or cooling back of the coolant recooling unit 127 ,

Gleichzeitig wird ein elektrischer Stromfluss durch die in dem Energiespeicher 100 integrierten Peltier-Elemente 130 erzeugt, wodurch die Peltier-Elemente 130 wie oben beschrieben als lokale „Wärmepumpen” wirken und die Abwärme bzw. Verlustwärme der Energiespeichereinrichtungen 110 an den Flüssigkeitskühlkörper 120 und das darin geführte Kühlmittel übertragen. Das hierbei erwärmte Kühlmittel verlässt den Flüssigkeitskühlkörper 120 über den Auslass 122, und kann nach einer entsprechenden Rückkühlung (zum Beispiel an die Umgebung) wieder über den Einlass 121 in den Flüssigkeitskühlkörper 120 zurückgeführt werden. Der zur Kühlung der Energiespeichereinrichtungen 110 aufgewendete elektrische Leistungsbedarf ist abhängig von dem jeweiligen Betriebsfall, und kann beispielsweise im kW-Bereich liegen.At the same time, an electric current flow through the in the energy storage 100 integrated Peltier elements 130 generated, causing the Peltier elements 130 as described above act as local "heat pumps" and the waste heat or heat loss of the energy storage devices 110 to the liquid heat sink 120 and transfer the coolant carried therein. The heated coolant leaves the liquid cooling body 120 over the outlet 122 , and after a corresponding recooling (for example to the environment) again via the inlet 121 into the liquid heat sink 120 to be led back. The for cooling the energy storage devices 110 Expected electrical power requirement depends on the particular operating case, and may for example be in the kW range.

Bei der Kühlung des Energiespeichers 100 wirken die integrierten Peltier-Elemente 130 als erste Kühlstufe und der Flüssigkeitskühlkörper 120 mit dem darin geführten Kühlmittel als zweite Kühlstufe. Durch die punktuell bzw. lokal kühlenden Peltier-Elemente 130 können die zugehörigen Energiespeichereinrichtungen 110 auf eine Temperatur abgekühlt werden, welche unter der Temperatur des Kühlmittels in dem Flüssigkeitskühlkörper 120 liegt. Auf diese Weise wird eine effektive Kühlung der Energiespeichereinrichtungen 110 ermöglicht. Dies gilt insbesondere auch für heiße geographische Gegenden mit relativ hohen Umgebungstemperaturen. Weitere Vorteile der Peltier-Elemente 130 sind ein geringer Wartungsaufwand aufgrund des Fehlens beweglicher Teile, eine frei wählbare Einbaulage, und eine Unempfindlichkeit gegenüber mechanischen Einflüssen wie zum Beispiel Schwingungen, Stößen und Erschütterungen.When cooling the energy storage 100 the integrated Peltier elements work 130 as the first cooling stage and the liquid cooling body 120 with the coolant guided therein as a second cooling stage. Due to the locally or locally cooling Peltier elements 130 can the associated energy storage devices 110 be cooled to a temperature which is below the temperature of the coolant in the liquid cooling body 120 lies. In this way, an effective cooling of the energy storage devices 110 allows. This is especially true for hot geographical areas with relatively high ambient temperatures. Further advantages of the Peltier elements 130 are low maintenance due to the lack of moving parts, a freely selectable mounting position, and insensitivity to mechanical influences such as vibrations, shocks and shocks.

Die in der Figur dargestellte Rückkühleinheit 127 kann relativ einfach aufbaut bzw. für eine passive Betriebsweise ausgebildet sein, und beispielsweise lediglich einen Flüssigkeits-Luft-Wärmetauscher umfassen. Optional kann die Rückkühleinheit 127 auch zusätzlich eine Kältemaschine mit einem Kompressor zur aktiven Rückkühlung des Kühlmittels enthalten. Aufgrund der durch die Peltier-Elemente 130 ermöglichten effektiven Kühlung kann für eine solche Kältemaschine lediglich eine kleine Kühlleistung vorgesehen sein, d. h. dass die Kältemaschine relativ klein und leicht dimensioniert werden kann. Möglich ist es auch, auf den Einsatz einer solchen Kältemaschine vollständig zu verzichten, und stattdessen eine passive Rückkühleinheit zu verwenden.The recooling unit shown in the figure 127 can be relatively simple or designed for a passive mode of operation, and for example, comprise only a liquid-air heat exchanger. Optionally, the recooling unit 127 also a chiller with a Compressor for active recooling of the coolant included. Due to the peltier elements 130 enabled effective cooling can be provided for such a chiller only a small cooling capacity, ie that the chiller can be relatively small and easily dimensioned. It is also possible to completely dispense with the use of such a chiller, and instead to use a passive recooling unit.

Zwar besteht die Möglichkeit, dass die mit den Peltier Elementen 130 ermöglichte Kühlleistung bzw. deren Wirkungsgrad gegebenenfalls unter dem Wirkungsgrad einer „großen” Kältemaschine mit einer hohen Kühlleistung liegt. Dem stehen jedoch die oben genannten Vorteile der Peltier-Elemente 130 gegenüber. Auch kann der Einsatz der Peltier-Elemente 130 mit einem geringeren Kostenaufwand verbunden sein. Durch diese Eigenschaften wird eine gegebenenfalls geringere Kühlleistung (deutlich) überkompensiert.Although there is a possibility that with the Peltier elements 130 enabled cooling capacity and their efficiency may be below the efficiency of a "large" chiller with a high cooling capacity. However, there are the above-mentioned advantages of the Peltier elements 130 across from. Also, the use of Peltier elements 130 be associated with a lower cost. These properties overcompensate for any lower cooling capacity (significantly).

Der anhand der Figur beschriebene elektrische Energiespeicher 100 bzw. die zugehörige Kühlvorrichtung stellen bevorzugte bzw. beispielhafte Ausführungsformen der Erfindung dar. Darüber hinaus sind weitere Ausführungsformen vorstellbar, welche weitere Abwandlungen bzw. Kombinationen von beschriebenen Merkmalen umfassen können. Auch sind angegebene Materialien als Beispiele anzusehen, welche gegebenenfalls durch andere Materialien ersetzt werden können.The electric energy storage described with reference to the figure 100 or the associated cooling device represent preferred or exemplary embodiments of the invention. In addition, further embodiments are conceivable, which may include further modifications or combinations of features described. Also, given materials are to be considered as examples, which may optionally be replaced by other materials.

Im Hinblick auf den Energiespeicher 100 besteht beispielsweise die Möglichkeit, diesen mit einer anderen Anzahl an Energiespeichereinrichtungen 110 auszubilden. Anstelle von Doppelschichtkondensatoren können zu kühlende Energiespeichereinrichtungen 110 auch aus einer oder mehreren elektrisch aufladbaren Batterien bzw. Akkumulatoren aufgebaut sein, welche seriell und/oder parallel miteinander verschaltet sind. Bei einer solchen Ausgestaltung des Energiespeichers 100 mit Batterien kann die elektrische Energie auf elektrochemische Weise gespeichert werden. Darüber hinaus kann es sich bei einer Energiespeichereinrichtung 110 auch um eine hybride Energiespeichereinrichtung („Hybrid Cap”) handeln, welche sowohl einen oder mehrere Doppelschichtkondensatoren und auch eine oder mehrere aufladbare Batterien umfasst.With regard to the energy storage 100 For example, there is the possibility of this with a different number of energy storage devices 110 train. Instead of double-layer capacitors can be cooled energy storage devices 110 also be constructed of one or more electrically rechargeable batteries or accumulators, which are connected in series and / or parallel to each other. In such an embodiment of the energy storage 100 With batteries, the electrical energy can be stored electrochemically. In addition, it may be at an energy storage device 110 also be a hybrid energy storage device ("hybrid cap"), which comprises both one or more double-layer capacitors and also one or more rechargeable batteries.

Des Weiteren besteht die Möglichkeit, einen Energiespeicher abweichend von dem Energiespeicher 100 mit einem anderen Aufbau und/oder anderen bzw. weiteren als den beschriebenen Komponenten zu verwirklichen. Beispielsweise kann die in der Figur gezeigte Anordnung aus dem Flüssigkeitskühlkörper 120 und den Peltier-Elementen 130, welche im Bereich einer Stirnseite der Energiespeichereinrichtungen 110 vorgesehen ist, an einer anderen Stelle innerhalb eines Energiespeichers angeordnet werden.Furthermore, there is the possibility of an energy storage deviating from the energy storage 100 to realize with a different structure and / or other or further than the described components. For example, the arrangement shown in the figure from the liquid cooling body 120 and the Peltier elements 130 , which in the region of a front side of the energy storage devices 110 is provided to be disposed at a different location within an energy store.

Auch ist es möglich, dass einer zu kühlenden Energiespeichereinrichtung 110 mehrere Peltier-Elemente 130 zugeordnet sind. Diese können nebeneinander in einem Bereich zwischen einem Kühlkörper 120 und der betreffenden Energiespeicherein– richtung 110 angeordnet sein.It is also possible that an energy storage device to be cooled 110 several peltier elements 130 assigned. These can be side by side in an area between a heat sink 120 and the relevant energy storage device 110 be arranged.

Eine weitere mögliche Abwandlung ist ein Energiespeicher, bei dem zur Kühlung mehrere (zum Beispiel zwei) Flüssigkeitskühlkörper zum Einsatz kommen, wobei zwischen den Flüssigkeitskühlkörpern und den Energiespeichereinrichtungen jeweils Peltier-Elemente (sowie eine isolierende Zwischenschicht) vorgesehen sind. Die Flüssigkeitskühlkörper können hierbei erneut als Gehäuseteile bzw. Gehäusewände des betreffenden Energiespeichers dienen. Denkbar ist auch ein Energiespeicher mit einem oder mehreren Flüssigkeitskühlkörpern, welche nicht als Gehäusekomponenten bzw. -wände des betreffenden Energiespeichers dienen, und stattdessen innerhalb eines separaten Gehäuses angeordnet sind.A further possible modification is an energy store, in which several (for example two) liquid cooling bodies are used for cooling, wherein in each case Peltier elements (as well as an insulating intermediate layer) are provided between the liquid cooling bodies and the energy storage devices. In this case, the liquid cooling bodies can again serve as housing parts or housing walls of the relevant energy store. Also conceivable is an energy store with one or more liquid cooling bodies, which do not serve as housing components or walls of the respective energy store, and instead are arranged within a separate housing.

Abwandlungen sind auch für eine Kühlvorrichtung zur Kühlung von Energiespeichereinrichtungen eines Energiespeichers vorstellbar. Insbesondere besteht die Möglichkeit, anstelle eines Flüssigkeitskühlkörpers 120 einen Luftkühlkörper zu verwenden. Im Hinblick auf den in der Figur dargestellten Energiespeicher 100 besteht daher die Möglichkeit, den Flüssigkeitskühlkörper 120 durch einen Luftkühlkörper zu ersetzen. Ein solcher Luftkühlkörper, welcher ebenfalls ein metallisches Material aufweisen kann, kann beispielsweise in Form einer Luftkühlplatte ausgebildet sein. Auch kann der Luftkühlkörper zur Verbesserung der Kühlung zum Beispiel mit Kühlrippen versehen sein. Des Weiteren kann der Luftkühlkörper gegebenenfalls in Kombination mit einem Ventilator verwendet werden.Modifications are also conceivable for a cooling device for cooling energy storage devices of an energy store. In particular, it is possible, instead of a liquid heat sink 120 to use an air cooling body. With regard to the energy store shown in the figure 100 Therefore, there is the possibility of the liquid heat sink 120 to replace with an air heat sink. Such an air cooling body, which may also comprise a metallic material, may be formed for example in the form of an air cooling plate. Also, the air cooling body to improve the cooling, for example, be provided with cooling fins. Furthermore, the air cooling body may optionally be used in combination with a fan.

Die obigen Ausführungen zu einem Flüssigkeitskühlkörper 120 sind in entsprechender Weise auch auf einen solchen Luftkühlkörper anwendbar. So kann ein Luftkühlkörper beispielsweise ebenfalls Bestandteil eines Gehäuses eines Energiespeicher sein bzw. eine Gehäusewand eines Energiespeichers bilden, oder können beispielsweise mehrere Luftkühlkörper zur Kühlung eines Energiespeichers vorgesehen sein, wobei zwischen den Luftkühlkörpern und den Energiespeichereinrichtungen jeweils Peltier-Elemente vorgesehen sind. Auch hierbei können Peltier-Elemente zum Beispiel über eine Wärmeleitpaste oder eine Lot- bzw. Schweißverbindung mit einem Luftkühlkörper verbunden sein.The above statements on a liquid heat sink 120 are applicable in a corresponding manner to such an air cooling body. Thus, for example, an air cooling body may likewise be part of a housing of an energy store or form a housing wall of an energy store, or for example a plurality of air cooling bodies may be provided for cooling an energy store, Peltier elements being provided between the air cooling bodies and the energy storage facilities. Here, too, Peltier elements can be connected, for example via a thermal paste or a solder or welded connection with an air cooling body.

Ferner ist es vorstellbar, eine Kühlvorrichtung bzw. Komponenten einer Kühlvorrichtung auf andere Weise an einem Energiespeicher zu verwenden bzw. in einem Energiespeicher zu integrieren als bei dem in der Figur gezeigten Energiespeicher 100, bei welchem (lediglich) der Kühlkörper 120 und die Peltier-Elemente 130 Bestandteile des Energiespeichers 100 sind, wohingegen die Rohrleitung 125, die Pumpe 126 und der (gegebenenfalls) vorgesehene Rückkühler 127 externe Einrichtungen darstellen. Beispielsweise ist es möglich, den Energiespeicher 100 so abzuwandeln, dass auch die Pumpe 126 und der Rückkühler 127 integrale Komponenten des betreffenden Energiespeichers sind bzw. in einem gemeinsamen Gehäuse mit anderen Komponenten angeordnet werden. Im Hinblick auf eine Luftkühlung kann ein gegebenenfalls vorgesehener Ventilator ebenfalls integraler Bestandteil eines Energiespeichers sein.Furthermore, it is conceivable to use a cooling device or components of a cooling device in another way on an energy store or to integrate it in an energy store than in the energy store shown in the figure 100 in which (only) the heat sink 120 and the Peltier elements 130 Components of the energy storage 100 are, whereas the pipeline 125 , the pump 126 and the (optionally) provided recooler 127 represent external bodies. For example, it is possible to use the energy store 100 to modify so that the pump too 126 and the recooler 127 are integral components of the energy storage in question or are arranged in a common housing with other components. With regard to air cooling, an optionally provided fan may also be an integral part of an energy store.

In gleicher Weise besteht beispielsweise die Möglichkeit, eine Kühlvorrichtung (wenigstens) umfassend einen Kühlkörper (Flüssigkeits- oder Luftkühlkörper) und (wenigstens) ein Peltier-Element getrennt von einem Energiespeicher zu verwirklichen, und mit diesem in geeigneter Weise zum Beispiel im Rahmen der Montage an einem Fahrzeug zu verbinden, wobei das bzw. die Peltier-Element(e) zwischen einer Energiespeichereinrichtung des Energiespeichers und dem Kühlkörper angeordnet wird/werden.In the same way, for example, there is the possibility of a cooling device (at least) comprising a heat sink (liquid or air cooling body) and (at least) realize a Peltier element separated from an energy storage, and with this in a suitable manner, for example in the context of assembly to connect a vehicle, wherein the Peltier element (s) between an energy storage device of the energy storage and the heat sink is / are arranged.

Darüber hinaus wird darauf hingewiesen, dass der beschriebene Energiespeicher 100 sowie Abwandlungen desselben nicht nur auf den Einsatz bei Schienenfahrzeugen wie zum Beispiel Straßenbahnen beschränkt ist, sondern auch zur Energieversorgung anderer Fahrzeuge herangezogen werden kann. Ein mögliches Beispiel ist ein elektrisch betriebener Bus bzw. ein Elektrobus. Des Weiteren kommen auch elektrische bzw. elektromotorische Antriebssysteme anderer Arbeitsgeräte oder Antriebssysteme in anderen Anwendungsbereichen in Betracht. Hierunter fallen zum Beispiel Kräne oder Hebezeuge.In addition, it should be noted that the described energy storage 100 as well as modifications thereof is not limited to the use of rail vehicles such as trams, but can also be used to power other vehicles. A possible example is an electrically operated bus or an electric bus. Furthermore, electrical or electromotive drive systems of other implements or drive systems in other applications come into consideration. These include, for example, cranes or hoists.

Claims (14)

Energiespeicher (100) für ein Antriebssystem, aufweisend eine Energiespeichereinrichtung (110) und einen Kühlkörper (120), gekennzeichnet durch wenigstens ein zwischen der Energiespeichereinrichtung (110) und dem Kühlkörper (120) angeordnetes Peltier-Element (130).Energy storage ( 100 ) for a drive system, comprising an energy storage device ( 110 ) and a heat sink ( 120 ), characterized by at least one between the energy storage device ( 110 ) and the heat sink ( 120 ) arranged Peltier element ( 130 ). Energiespeicher nach Anspruch 1, weiter aufweisend eine elektrisch isolierende Zwischenschicht (140), welche zwischen dem Peltier-Element (130) und der Energiespeichereinrichtung (110) angeordnet ist.Energy storage according to claim 1, further comprising an electrically insulating intermediate layer ( 140 ), which between the Peltier element ( 130 ) and the energy storage device ( 110 ) is arranged. Energiespeicher nach Anspruch 2, wobei die Zwischenschicht (140) ein verformbares Material aufweist.Energy store according to claim 2, wherein the intermediate layer ( 140 ) has a deformable material. Energiespeicher nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Peltier-Element (130) über eine Wärmeleitpaste mit dem Kühlkörper (120) verbunden ist.Energy store according to one of the preceding claims, wherein the Peltier element ( 130 ) via a thermal compound with the heat sink ( 120 ) connected is. Energiespeicher nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei das Peltier-Element (130) über eine Lot- oder eine Schweißverbindung mit dem Kühlkörper (120) verbunden ist.Energy store according to one of claims 1 to 3, wherein the Peltier element ( 130 ) via a solder or a welded joint with the heat sink ( 120 ) connected is. Energiespeicher nach einem der vorhergehenden Ansprüche, weiter aufweisend ein einen Innenraum umschließendes Gehäuse (120, 160), wobei die Energiespeichereinrichtung (110) und das Peltier-Element (130) in dem Innenraum angeordnet sind.Energy store according to one of the preceding claims, further comprising a housing enclosing an interior ( 120 . 160 ), wherein the energy storage device ( 110 ) and the Peltier element ( 130 ) are arranged in the interior. Energiespeicher nach Anspruch 6, wobei der Kühlkörper (120) ein Bestandteil des Gehäuses ist.Energy store according to claim 6, wherein the heat sink ( 120 ) is a part of the housing. Energiespeicher nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Kühlkörper ein Flüssigkeitskühlkörper (120) ist.Energy store according to one of the preceding claims, wherein the heat sink is a liquid heat sink ( 120 ). Energiespeicher nach einem der Ansprüche 1 bis 7, wobei der Kühlkörper ein Luftkühlkörper ist.Energy store according to one of claims 1 to 7, wherein the heat sink is an air cooling body. Energiespeicher nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Energiespeichereinrichtung (110) einen Doppelschichtkondensator umfasst.Energy store according to one of the preceding claims, wherein the energy storage device ( 110 ) comprises a double layer capacitor. Energiespeicher nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Energiespeichereinrichtung (110) eine aufladbre Batterie umfasst.Energy store according to one of the preceding claims, wherein the energy storage device ( 110 ) comprises a rechargeable battery. Energiespeicher nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Energiespeichereinrichtung (110) eine hybride Energiespeichereinrichtung ist, welche einen Doppelschichtkondensator und eine aufladbare Batterie umfasst.Energy store according to one of the preceding claims, wherein the energy storage device ( 110 ) is a hybrid energy storage device comprising a double layer capacitor and a rechargeable battery. Energiespeicher nach einem der vorhergehenden Ansprüche, aufweisend eine Anzahl an Energiespeichereinrichtungen (110) und den Energiespeichereinrichtungen (110) zugeordneten Peltier-Elementen (130).Energy store according to one of the preceding claims, comprising a number of energy storage devices ( 110 ) and the energy storage devices ( 110 ) associated Peltier elements ( 130 ). Kühlvorrichtung zur Kühlung einer Energiespeichereinrichtung (110) eines Energiespeichers (100) für ein Antriebssystem, aufweisend einen Kühlkörper (120), gekennzeichnet durch wenigstens ein Peltier-Element (130), welches eine als Wärmequelle wirkende erste Seite (131) und eine als Wärmesenke wirkende zweite Seite (132) aufweist, wobei die als Wärmequelle wirkende erste Seite (131) mit dem Kühlkörper (120) verbunden ist.Cooling device for cooling an energy storage device ( 110 ) of an energy store ( 100 ) for a drive system, comprising a heat sink ( 120 ), characterized by at least one Peltier element ( 130 ), which one acting as heat source first side ( 131 ) and a second side acting as a heat sink ( 132 ), wherein the first side acting as the heat source ( 131 ) with the heat sink ( 120 ) connected is.
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