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Es wird ein modulares Fluidtransportsystem für verschiedene Ausführungsformen eines modularen Thermomanagementsystems für eine Batterie in einem Elektrofahrzeug offenbart.
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Fahrzeuge wie Batterie-Elektrofahrzeuge (BEVs), Plug-in-Elektrofahrzeuge (PHEVs) oder Hybrid-Elektrofahrzeuge (HEVs) enthalten eine Batterie, wie eine Hochspannungsbatterie, die als Energiequelle für das Fahrzeug dient. Die Kapazität und Lebensdauer der Batterie können sich abhängig von der Betriebstemperatur der Batterie ändern. Es ist im Allgemeinen wünschenswert, die Batterie in einem spezifizierten Temperaturbereich zu halten, während das Fahrzeug in Betrieb ist oder während das Fahrzeug aufgeladen wird.
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Die Fahrzeuge mit Batterien können ein Kühlsystem für eine Temperatursteuerung der Batterie enthalten, wodurch die Ladekapazität aufrechterhalten und die Lebensdauer der Batterie verlängert und andere Batterieleistungsmerkmale verbessert werden.
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Die
EP 2 610 941 A2 offenbart eine Verbindungsanordnung, welche eine Anschlussarmatur mit einem rohrförmigen Kupplungsabschnitt sowie einen Anschlagring und einen bogenförmigen Rohrkörper umfasst.
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Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Batterie in einem Fahrzeug, wie beispielsweise einem Batterie-Elektrofahrzeug, einem Plugin-Elektrofahrzeug oder einem Hybrid-Elektrofahrzeug, in einem spezifizierten Temperaturbereich zu halten, während das Fahrzeug in Betrieb ist oder während das Fahrzeug aufgeladen wird.
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Diese Aufgabe wird durch ein modulares Thermomanagementsystem für eine Traktionsbatterie gemäß Anspruch 1 gelöst. Weitere Vorteile und Merkmale der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen sowie der Beschreibung.
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In einer Ausführungsform ist ein modulares Thermomanagementsystem für eine Traktionsbatterie in einem Elektrofahrzeug vorgesehen. Das modulare System enthält mehrere Verteilersegmente, die jeweils ein Aufnahmeende und ein Steckende haben. Das Steckende kann in dem Aufnahmeende eines benachbarten Verteilersegments zur Bildung einer kompakten Kopplungsverbindung aufgenommen werden, wenn zwei Verteilersegmente in Längsrichtung gekoppelt werden. Mehrere Halterungselemente sind entlang einer Außenfläche der Verteilersegmente gebildet. Mindestens ein Halterungselement ist an jedem Aufnahmeende und Steckende gebildet. Mindestens eine Verteilerklemme ist zur Befestigung von zwei benachbarten Verteilersegmenten vorgesehen. Die Verteilerklemme überspannt die Kopplungsverbindung und greift in die Halterungselemente an jedem der zwei Verteilersegmente, um eine Trennung in Längsrichtung zwischen den zwei Verteilersegmenten zu verhindern.
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In einer anderen Ausführungsform enthalten die mehreren Halterungselemente ein Aufnahmehalterungselement, das eine erste hinterschnittene Vertiefung ist, die neben der Kopplungsverbindung entlang dem Aufnahmeende jedes der Verteilersegmente definiert ist, und ein Steckhalterungselement, das eine zweite hinterschnittene Vertiefung ist, die neben der Kopplungsverbindung entlang dem Steckende jedes der Verteilersegmente definiert ist. Die Verteilerklemme enthält mindestens zwei Laschen für einen Eingriff mit den ersten und zweiten hinterschnittenen Vertiefungen, so dass ein Schnappverschluss vorgesehen ist, der die zwei Verteilersegmente aneinander befestigt.
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In einer anderen Ausführungsform enthält jedes der Aufnahmeenden eine Dichtung. In einer weiteren Ausführungsform enthalten die mehreren Halterungselemente ein Aufnahmehalterungselement, das neben der Kopplungsverbindung entlang dem Aufnahmeende jedes der Verteilersegmente definiert ist und ein Steckhalterungselement, das neben der Kopplungsverbindung entlang dem Steckende jedes der Verteilersegmente definiert ist. Jedes der Aufnahme- und Steckhalterungselemente enthält eine Vertiefung, die sich in die Außenfläche der Verteilersegmente erstreckt. Die Vertiefung enthält eine Eingriffswand, die abgewinkelt ist, um einen Schnappverschluss mit der Verteilerklemme vorzusehen und eine Lösung zu verhindern. Das Aufnahmehalterungselement ist ein Spiegelbild des Steckhalterungselements.
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In einer anderen Ausführungsform enthält die Verteilerklemme einen mittleren Abschnitt und erste und zweite Laschen. Der mittlere Abschnitt der Verteilerklemme überspannt die Kopplungsverbindung, um eine Biegebewegung zwischen benachbarten Verteilersegmenten zu verhindern. Die erste Lasche greift in das Aufnahmehalterungselement und die zweite Lasche greift in das Steckhalterungselement eines benachbarten Verteilersegments, um eine Trennung der benachbarten Verteilersegmente zu verhindern.
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In einer anderen Ausführungsform enthält jedes der Halterungselemente einen erhöhten Abschnitt, der sich über die Außenfläche der Verteilersegmente erstreckt. Die Verteilerklemme enthält ferner mindestens eine Drehungsbegrenzungsklaue. Die Drehungsbegrenzungsklaue greift in einen der erhöhten Abschnitte zur Minimierung der Drehung der Verteilerklemme in Bezug auf die Verteilersegmente.
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In einer weiteren Ausführungsform enthält das modulare Thermomanagementsystem eine Endkappe, die zum Abdichten eines Verteilersegments am distalen Ende ausgebildet ist. Die Endkappe wird am Verteilersegment befestigt, indem sie mit dem einen der Halterungselemente in Eingriff gebracht wird.
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In einer anderen Ausführungsform enthält jedes der Verteilersegmente mehrere Fluidöffnungen. Jede Fluidöffnung ist für einen Anschluss an eine Wärmetauscherlamelle für eine Batteriezelle ausgebildet. Jedes Verteilersegment entspricht einem Batteriesatz, der aus mehreren Zellen und Wärmetauscherlamellen besteht. Mehrere Verteilerklemmen sind zur Aneinanderbefestigung mehrerer Verteilersegmente ausgebildet, um mehrere Batteriesatzkonfigurationen zu ermöglichen.
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In noch einer anderen Ausführungsform ist eine Schelle zum Befestigen eines der Verteilersegmente an einer Thermomuffe vorgesehen. Die Schelle greift in mindestens eines der Halterungselemente, um eine Trennung in Längsrichtung zwischen der Thermomuffe und den Verteilersegmenten zu verhindern.
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In einer anderen Ausführungsform sichert die Thermomuffe die Verteilersegmente an einem Einlass oder einem Auslass.
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In einer weiteren Ausführungsform ist die Thermomuffe eine Endkappe zum Abdichten eines distalen Endes eines der Verteilersegmente.
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In einer anderen Ausführungsform enthält die Schelle mindestens eine Drehungsbegrenzungsklaue.
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In noch einer anderen Ausführungsform bilden mehrere Verteilersegmente eine obere Wärmeleitung und eine untere Wärmeleitung. Eine von den oberen und unteren Wärmeleitungen ist an einen Fluideinlass angeschlossen und die andere der oberen und unteren Wärmeleitungen ist an einen Fluidauslass angeschlossen.
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In einer anderen Ausführungsform ist ein modulares Fluidzirkulationssystem vorgesehen. Das Fluidzirkulationssystem enthält mehrere modulare Verteilersegmente. Die Verteilersegmente haben jeweils ein Steckende mit einem Fortsatz und ein Aufnahmeende mit einer Hülse zur Aufnahme des Fortsatzes eines benachbarten Verteilersegments. Der Fortsatz und die Hülse von benachbarten Verteilersegmenten werden zur Bildung einer kompakten Kopplungsverbindung aneinander gekoppelt. Eine erste Halterungsvertiefung ist neben der Kopplungsverbindung am Aufnahmeende jedes der Verteilersegmente definiert. Eine zweite Halterungsvertiefung ist neben der Kopplungsverbindung am Steckende jedes der Verteilersegmente definiert, wobei die zweite Halterungsvertiefung ein Spiegelbild der ersten Halterungsvertiefung ist, wenn benachbarte Segmente aneinander gekoppelt werden. Mindestens eine Verteilerklemme sichert benachbarte Verteilersegmente in koaxialer Ausrichtung. Die Verteilerklemme hat einen mittleren Abschnitt, der die Kopplungsverbindung überspannt, und mindestens zwei Laschen für einen Eingriff mit der ersten beziehungsweise zweiten Halterungsvertiefung. Die Verteilerklemme verhindert eine Trennung in Längsrichtung zwischen benachbarten Verteilersegmenten. Mehrere Verteilerklemmen sind zur Befestigung der mehreren Verteilersegmente aneinander gestaltet, um mehrere Konfigurationen modularer Fluidzirkulationssysteme zu definieren.
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In einer anderen Ausführungsform enthält jede der ersten und zweiten Halterungsvertiefungen zwei Vertiefungen, die sich in eine Außenfläche der Verteilersegmente erstrecken. Die zwei Vertiefungen sind an diametral entgegengesetzten Stellen entlang der Außenfläche angeordnet.
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In einer anderen Ausführungsform enthält jedes der Verteilersegmente erste und zweite erhöhte Abschnitte, die sich über eine Außenfläche der Verteilersegmente neben den ersten und zweiten Halterungsvertiefungen erstrecken.
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In einer anderen Ausführungsform enthält die Verteilerklemme mindestens eine Drehungsbegrenzungsklaue. Die Klaue greift in einen der ersten und zweiten erhöhten Abschnitte zur Minimierung der Drehung der Verteilerklemme in Bezug auf die Verteilersegmente.
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In einer anderen Ausführungsform enthält jede der ersten und zweiten Halterungsvertiefungen eine vordere Eingriffswand, die abgewinkelt ist, um für einen Schnappverschluss mit den Laschen der Verteilerklemme zu sorgen und eine Trennung zu verhindern.
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In einer anderen Ausführungsform ist ein modulares Fluidzirkulationssystem vorgesehen. Mehrere modulare Verteilersegmente haben jeweils ein Steckende mit einem Fortsatz und ein Aufnahmeende mit einer Hülse zur Aufnahme des Fortsatzes, wenn benachbarte Verteilersegmente zur Bildung einer kompakten Kopplungsverbindung aneinander gekoppelt werden. Eine Dichtung ist entlang der Kopplungsverbindung abgebildet, um benachbarte Verteilersegmente abzudichten, wenn diese koaxial aneinander gekoppelt werden. Eine erste hinterschnittene Vertiefung ist neben der Kopplungsverbindung entlang dem Aufnahmeende jedes der Verteilersegmente definiert. Eine zweite hinterschnittene Vertiefung ist neben der Kopplungsverbindung entlang dem Steckende jedes der Verteilersegmente definiert. Mindestens eine Verteilerklemme ist zur Befestigung benachbarter Verteilersegmente in koaxialer Ausrichtung vorgesehen. Die Verteilerklemme hat mindestens zwei Laschen für einen Eingriff mit den ersten und zweiten hinterschnittenen Vertiefungen, um einen Schnappverschluss vorzusehen. Die Verteilerklemme ist dazu ausgebildet, eine Trennung in Längsrichtung der benachbarten Verteilersegmente zu verhindern um sicherzustellen, dass die Dichtung zwischen den benachbarten Verteilersegmenten dicht bleibt. Mehrere Verteilerklemmen sind dazu ausgebildet, die mehreren Verteilersegmente aneinander zu befestigen, um mehrere Konfigurationen modularer Fluidzirkulationssysteme zu definieren.
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In einer anderen Ausführungsform ist eine Schelle zum Befestigen des einen der Verteilersegmente an einer Fluidkomponente vorgesehen. Die Schelle hat mindestens eine Lasche für einen Eingriff mit mindestens einer der ersten und zweiten hinterschnittenen Vertiefungen, um die Fluidkomponente an einem der Verteilersegmente zu befestigen.
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Die oben angeführten Ausführungsformen und andere Aspekte der Offenbarung werden angesichts der beiliegenden Zeichnungen und der folgenden ausführlichen Beschreibung der dargestellten Ausführungsformen verständlicher.
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KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
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1 ist eine perspektivische Ansicht eines Thermomanagementsystems gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung;
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2 ist eine perspektivische Ansicht eines Teils des in 1 dargestellten Thermomanagementsystems;
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3 ist eine andere perspektivische Ansicht eines Teils des in 1 dargestellten Thermomanagementsystems;
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4 ist eine in Einzelteile aufgelöste Ansicht eines Teils des in 1 dargestellten Thermomanagementsystems;
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5 ist eine perspektivische Ansicht eines Teils des in 1 dargestellten Thermomanagementsystems;
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6 ist eine Querschnittsansicht entlang der Linie 6-6 in 5;
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7 ist eine Querschnittsansicht entlang der Linie 6-6 in 6;
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8 ist eine perspektivische Ansicht einer Komponente des in 1 dargestellten Thermomanagementsystems; und
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9 ist eine perspektivische Ansicht einer anderen Komponente des in 1 dargestellten Thermomanagementsystems.
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AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG
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Wie erforderlich, werden hierin ausführliche Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung offenbart; es versteht sich jedoch, dass die offenbarten Ausführungsformen nur Beispiele der Erfindung sind und in zahlreichen und alternativen Formen ausgeführt werden können. Die Figuren sind nicht unbedingt maßstabgetreu; einige Merkmale können übertrieben oder minimiert sein, um Einzelheiten besonderer Komponenten zu zeigen. Daher sind spezifische, hierin offenbarte Struktur- und Funktionsdetails nicht als einschränkend, sondern lediglich als eine repräsentative Basis zu verstehen, um einem Fachmann verschiedene Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung zu lehren.
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1 zeigt ein Fluidthermomanagementsystem 10 für eine Traktionsbatterie 12. Die Batterie 12 kann eine Batterie für ein Batterie-Elektrofahrzeug (BEV), ein Plug-in-Elektrofahrzeug (PHEV) oder ein Hybrid-Elektrofahrzeug (HEV) oder jede andere Anwendung sein, die ein Thermomanagement einer modularen Komponente wie einer Batterie benötigt.
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Wie in 1 dargestellt, ist die Batterie 12 ein Batteriepack mit einer Anordnung von Batteriemodulen 14. Jedes Batteriemodul 14 kann eine Batteriezelle oder mehrere Batteriezellen enthalten. Die Batterie 12 kann eine modulare Batterie sein, die mehrere Konfigurationen von Batteriemodulen 14 ermöglicht, die miteinander verbunden sind, um Batterien 12 unterschiedlicher Größe oder Kapazität herzustellen. Unterschiedliche Batteriekonfigurationen können aufgrund von Raumverhältnissen im Fahrzeug, unterschiedlichen Leistungsanforderungen in verschiedenen Anwendungen oder einer beliebigen Kombination von Variablen, die sich auf die Größe der Batterie 12 auswirken, notwendig sein.
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Die einzelnen Batteriezellen innerhalb jedes Batteriemoduls 14 werden mit flüssigem Kühlmittel vom Thermomanagementsystem 10 erwärmt oder gekühlt. Die Temperatur der Batterie 12 und jeder Zelle bestimmt die Ladungsmenge, die die Batterie 12 aufnehmen kann, und die Ladungsmenge, die verwendet werden kann, wenn sie in der Batterie 12 gespeichert ist. Das Thermomanagementsystem 10 reguliert die Zelltemperaturen, um die Lebensdauer der Batterie zu erhalten, eine richtige Ladung zu ermöglichen und die Leistungsattribute des Fahrzeugs zu erfüllen. Das Thermomanagementsystem 10 sorgt für ein Erwärmen und Abkühlen durch Fluidwärmeübertragung für die Batterie 12. In einer Ausführungsform zirkuliert das Thermomanagementsystem 10 flüssiges Kühlmittel durch Kühlkanäle in Wärmetauscherlamellen, die neben den Zellen in der Batterie 12 liegen, um die Batterie 12 vorwiegend unter Verwendung von Konvektionswärmeübertragung zu erwärmen oder zu kühlen.
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Das Thermomanagementsystem 10 enthält mehrere modulare Verteilersegmente 16, die für einen Anschluss an jeden der Kühlkanäle oder jede der Wärmetauscherlamellen für jede Batteriezelle ausgebildet sind. Die Verteilersegmente 16 können miteinander verbunden sein, um verschiedene Konfigurationen von Batterien 12 und Thermomanagementsystemen 10 zu ermöglichen. Die Verteilersegmente 16 können so dimensioniert sein, dass sie verschiedene Arten von Batteriemodulen 14 aufnehmen.
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Die Verteilersegmente 16 können mittels Verteilerklemmen 18 miteinander verbunden sein. Die Verteilersegmente 16 können zur Bildung einer oberen Wärmeleitung 20 und einer unteren Wärmeleitung 22 aneinander gekoppelt sein. Die obere Wärmeleitung 20 kann an einen Fluideinlass 24 angeschlossen sein. Die untere Wärmeleitung 22 kann an einen Fluidauslass 26 angeschlossen sein oder umgekehrt. Die Verteilersegmente 16 können an den Batteriemodulen 14 befestigt sein. Dann können die Verteilersegmente 16 miteinander verbunden werden, wenn die Batteriemodule 14 verbunden sind. Es wird in Betracht gezogen, dass die Verteilersegmente 16 einstückig mit den Batteriemodulen 14 gebildet sein können. Die Verteilersegmente 16 können auch getrennt von den Batteriemodulen 14 gebildet werden, aber die Verteilersegmente 16 können als eine Komponente mit den Batteriemodulen 14 gepackt sein. In einer anderen Ausführungsform können die Verteilersegmente 16 an die Batteriemodule 14 gekoppelt werden, sobald die Batteriemodule 14 miteinander verbunden wurden.
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Das Thermomanagementsystem 10 kann mehrere Bänke von Batteriepacks 12 aufnehmen. Wie zum Beispiel in 1 dargestellt, kann das Thermomanagementsystem 10 eine erste Bank 30 und eine zweite Bank 32 aufweisen. Die erste Bank 30 und die zweite Bank 32 können mit einer Querleitung 34 verbunden sein. Wie in 1 dargestellt, liegen der Fluideinlass 24 und Fluidauslass 26 entlang der Querleitung 34.
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Unter Bezugnahme auf 2 und 3 ist ein Teil des Thermomanagementsystems 10 dargestellt, der mehrere Verteilersegmente 16 aufweist, die durch Verteilerklemmen 18 verbunden sind. Die Verteilersegmente 16 können auch mit einer anderen Thermokomponente durch eine Schelle 38 verbunden sein. Die Schelle 38 kann zum Verbinden der Verteilersegmente 16 mit einer Komponente wie einem Anschlussstück 40 verbunden sein, das mit der Querleitung 34 verbunden ist.
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Jedes Verteilersegment 16 kann mehrere Fluidöffnungen 44 enthalten, wie in 3 dargestellt ist. Die Fluidöffnungen 44 haben einen gleichmäßigen Abstand zueinander und sind für eine Verbindung mit einem Kühlkanal oder einer Wärmetauscherlamelle für jede der Batteriezellen in jedem Batteriemodul 14 ausgebildet. Jedes Verteilersegment 16 enthält die Fluidöffnungen 44, die den Wärmetauscherlamellen in jedem Batteriemodul 14 entsprechen. Wie am besten in 2 und 3 dargestellt, ist jedes Batteriemodul 14 nahe dem benachbarten Batteriemodul 14 gestapelt. Zur Aufrechterhaltung des engen Abstandes zwischen den Fluidöffnungen 44 muss die Verteilerkopplungsverbindung 46 auch sehr kompakt sein. Eine kleine Kopplungsverbindung 46 mit kompakten Dichtungsflächen zwischen den Verteilersegmenten 16 stellt eine Herausforderung dar, wenn sichergestellt sein soll, dass kein Fluid ausleckt. Zum Beispiel kann sich in der dargestellten Ausführungsform ein Aufnahmeende 50 nicht in ein Steckende 52 eines benachbarten Verteilersegments 16 erstrecken, ohne möglicherweise eine Fluidöffnung 44 zu blockieren.
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Die Verteilersegmente 16 können aus Kunststoff oder jedem anderen geeigneten Material gebildet sein. Die Fluidöffnungen 44 können aus einem Kautschuk, einem Elastomer oder einem Dichtungsmaterial für eine Abdichtung gegen den Kühlkanal oder die Wärmetauscherlamellen gebildet sein. Die Fluidöffnungen können umspritzt werden, wenn die Verteilersegmente 16 aus Kunststoff geformt sind.
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Unter Bezugnahme nun auf 4 kann jedes Verteilersegment 16 ein Aufnahmekopplungsende 50 und ein Steckkopplungsende 52 aufweisen. Das Steckende 52 enthält einen Fortsatz 54, der zum Einsetzen in die Öffnung 58 im Aufnahmeende 50 ausgebildet ist. Das Steckende 52 sitzt dicht auf einer Durchführung oder einem O-Ring 56, der in der Öffnung 58 entlang dem Aufnahmeende 50 sitzt. Während eine Aufnahme-Steck-Kopplung zwischen den Verteilersegmenten 16 dargestellt ist, werden andere Kopplungskonfigurationen in Betracht gezogen. Zum Beispiel können die Verteilersegmente 16 distale Enden 50, 52 mit symmetrischen Kopplungselementen oder jede andere Kopplungskonfiguration haben.
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Aufgrund der Raumverhältnisse der Verteilerkopplungsverbindung 46 könnte nur ausreichend Raum für einen O-Ring 56 vorhanden sein. Zur Sicherstellung, dass kein Fluid ausleckt, müssen die Verteilersegmente 16 so eingeengt werden, dass die Verteilersegmente 16 sich nicht trennen und die koaxiale Ausrichtung beibehalten, so dass ein O-Ring 56 abgedichtet bleibt. Die Verteilerkopplungsverbindung 46 hat nur einen O-Ring 56 und das geringe Verhältnis der Länge der Kopplungsverbindung 46 im Vergleich zum Durchmesser der Kopplungsverbindung 46 macht eine Selbstausrichtung für die Verteilersegmente 16 schwieriger als bei einer längeren Doppel-O-Ring-Grenzfläche.
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Die Verteilerklemme 18 befestigt die Verteilersegmente 16 aneinander. Die Verteilerklemme 18 begrenzt die Verteilersegmente 16 so, dass eine Trennung voneinander über eine minimale Strecke erfolgt, wenn das System 10 unter Druck gesetzt wird. Zum Beispiel kann die Verteilerklemme 18 die Verteilersegmente 16 von einer Bewegung von etwa einem Millimeter oder weniger in einer Längsrichtung abhalten, wenn das System 10 unter Druck gesetzt wird. Die Verteilerklemme 18 kann auch eine Winkel- oder Drehbewegung der Segmente 16 verhindern, wie ein Drehen oder Biegen entlang der Kopplungsverbindung 46. Die Verteilerklemme 18 garantiert auch, dass die Verteilersegmente 16 vollständig miteinander in Eingriff stehen, wenn sie koaxial verbunden sind.
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Jedes der Verteilersegmente 16 enthält mehrere Halterungselemente 64 zum Halten der Verteilerklemme 18. Wie besser in 5 bis 7 dargestellt, können die Halterungselemente 64 eine Vertiefung 68 enthalten, die sich in die Außenfläche 70 des Verteilersegments 16 erstreckt. Die Halterungselemente 64 können auch einen erhöhten Abschnitt 72 enthalten, der sich über die Außenfläche 70 des Verteilersegments 16 erstreckt. Die Halterungselemente 64 können ferner eine vordere Eingriffswand 76 enthalten. Die Eingriffswand 76 kann sich in die Vertiefung 68 erstrecken und kann sich auch entlang dem erhöhten Abschnitt 72 erstrecken.
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Das Halterungselement 64 kann eine hinterschnittene Vertiefung 68 enthalten, mit einer Eingriffswand 76, die in einem Winkel gebildet ist, der nicht senkrecht zur Außenfläche 70 ist, um für einen positiven Eingriff mit der Verteilerklemme 18 zu sorgen. Der positive Eingriff kann eine Presspassung wie ein Schnappverschluss sein. Die Eingriffswand 76 kann einen Winkel Theta θ von 1° bis 5° oder jeden anderen geeigneten Winkel aufweisen, damit die Verteilerklemme 18 in Position auf jedes der Verteilersegmente 16 schnappen und eine Trennung verhindern kann. Die Vertiefungen 68 können auch abgewinkelte Seitenwände 80 enthalten. Das Halterungselement 64 kann auch eine rampenförmige Wand 78 enthalten, die einen Teil der Vertiefung 68 bildet. Die rampenförmige Wand 78 ist gegenüber der Eingriffswand 76 positioniert, um eine problemlose Kopplung der Verteilerklemme 18 zu erleichtern.
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Die Halterungselemente 64 können zwei Vertiefungen 68 enthalten, die an diametral entgegengesetzten Stellen entlang der Außenfläche 70 angeordnet sind. Die Vertiefungen 68 können auch als Rille gebildet sein, die sich entlang mindestens einem Teil des Umfangs der Außenfläche 70 erstreckt.
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Jedes Verteilersegment 16 hat mindestens ein Halterungselement 64, das an jedem von dem Aufnahmekopplungsende 50 und dem Steckkopplungsende 52 gebildet ist. In einer Ausführungsform ist das Halterungselement 64 am Aufnahmeende 50 ein Spiegelbild des Halterungselements am Steckende 52. In der in den Figuren dargestellten Ausführungsform ist das Eingriffselement so orientiert, dass die Eingriffswand 76 und der erhöhte Abschnitt 72 näher bei den distalen Enden 50, 52 angeordnet sind als die rampenförmige Wand 78. In einer Ausführungsform enthält das Verteilersegment 16 einen Schulterabschnitt 90 neben den distalen Enden 50, 52. Die Halterungselemente 64 am Aufnahmeende 50 und Steckende 52 haben denselben Abstand zum Schulterabschnitt 90. In einer anderen Ausführungsform kann der erhöhte Abschnitt 72 als Teil des Schulterabschnitts 90 gebildet sein und sich um den Umfang des Verteilersegments 16 erstrecken. Die Halterungselemente 64 können symmetrisch zu einer Mittelachse des Verteilersegments positioniert sein. Der Schulterabschnitt 90 ist entlang jedem der distalen Enden der Verteilersegmente 16 angeordnet. Der Schulterabschnitt 90 stößt an den Schulterabschnitt 90 eines benachbarten Verteilersegments 16, wenn die Verteilersegmente 16 aneinander gekoppelt sind.
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Die Halterungselemente 64 sind so gestaltet, dass sie von mehreren Klemmen erfasst werden, einschließlich einer Verteilerklemme 18 und einer Schelle 38, wie in 8 bzw. 9 dargestellt. Die Klemmen/Schellen 18, 38 können aus Kunststoff gebildet sein, so dass die Klemmen/Schellen 18, 38 elastisch an die Verteilersegmente 16 gekoppelt werden können. Zum Beispiel können die Klemmen/Schellen 18, 38 eine Presspassung oder einen Schnappverschluss mit den Halterungselementen 64 auf den Verteilersegmenten 16 haben. Als Alternative können die Klemmen/Schellen 18, 38 aus einem geprägten Metall oder einem anderen Material gebildet sein, wodurch die Klemmen/Schellen 18, 38 rasch an die Verteilersegmente 16 angeschlossen und definitiv gehalten werden können. Unter Betrachtung zunächst der Verteilerklemme 18 in 8 kann die Verteilerklemme 18 mehrere Halterungslaschen 100 enthalten, die eine axiale Trennung der Verteilersegmente 16 verhindern. In einer Ausführungsform enthält die Verteilerklemme 18 mindestens eine Lasche 100. Die Laschen 100 können einen Zahn 102 enthalten. Der Zahn 102 kann abgewinkelt sein, so dass er zu dem Winkel der Eingriffswand 76 im Halterungselement 64 passt, um für eine positive Halterung und einen stärkeren Eingriff zu sorgen. Der Zahn 102 kann zwei abgewinkelte Seitenwände 104 enthalten. Die Seitenwände 104 können so abgewinkelt sein, dass sie zum Winkel der Seitenwände 80 in den Vertiefungen 68 passen.
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Wie in 8 dargestellt, enthält die Verteilerklemme 18 mehrere Laschen 100. Die Laschen 100 können in zwei Halterungselemente 64 eingreifen, die an diametral entgegengesetzten Stellen entlang dem Verteilersegment 16 liegen. In einer anderen Ausführungsform können die Halterungselemente eine Vertiefung 68 enthalten, die als Rille ausgebildet ist, und die Laschen 100 können an mehreren Stellen in die Rille eingreifen.
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Die Verteilerklemme 18 kann auch eine Drehungsbegrenzungsklaue 106 enthalten. Die Drehungsbegrenzungsklaue 106 kann sich in eine Richtung erstrecken, die im Allgemeinen senkrecht zur Halterungslasche 100 liegt. Die Drehungsbegrenzungsklaue 106 kann an einer Grenzfläche eingreifen, um die Drehung der Verteilerklemme 18 in Bezug auf die Verteilersegmente 16 zu begrenzen. Wie in 8 dargestellt, enthält die Verteilerklemme 18 mehrere Drehungsbegrenzungsklauen 106. In einer Ausführungsform greift die Drehungsbegrenzungsklaue 106 in eine Drehungsbegrenzungsfläche, die entlang dem erhöhten Abschnitt 72 gebildet ist. Die Drehungsbegrenzungsfläche kann im Allgemeinen senkrecht zur Eingriffswand 76 gebildet sein. Die Drehungsbegrenzungsklauen 106 können in das Halterungselement 64 an mehreren Stellen eingreifen, um eine Drehung der Verteilerklemme 18 in mindestens zwei Richtungen zu verhindern.
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Die Verteilerklemme 18 kann auch einen Verbindungsabschnitt 108 zum Verbinden der mehreren Laschen 100 und mehreren Drehungsbegrenzungsklauen 106 enthalten. Der Verbindungsabschnitt 108 kann bogenförmig sein und sich um einen Teil des Umfangs des Verteilersegments 16 erstrecken. Es wird auch in Betracht gezogen, dass der Verbindungsabschnitt 108 eine rechteckige oder andere Form haben kann, die der Form der Außenfläche 70 des Verteilersegments 16 entspricht. Unter Betrachtung nun der Schelle 38, die in 9 dargestellt ist, kann die Schelle 38 auch mehrere Halterungslaschen 110 enthalten. Die Laschen 110 können einen Zahn 112 an einem distalen Ende der Lasche 110 enthalten. Der Zahn 112 kann abgewinkelt sein, um zu dem Winkel der Eingriffswand 76 im Halterungselement 64 zu passen, um für eine definitive Halterung und einen stärkeren Eingriff zu sorgen. Der Zahn kann zwei abgewinkelte Seitenwände 114 enthalten. Die Seitenwände 114 können so abgewinkelt sein, dass sie zum Winkel der Seitenwände 80 in den Vertiefungen 68 passen.
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Wie in 9 dargestellt, enthält die Schelle 38 mindestens zwei Laschen 110. Die Laschen 110 können in die zwei Halterungselemente 64 greifen, die an diametral entgegengesetzten Stellen entlang dem Verteilersegment 16 liegen.
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Die Schelle 38 kann auch eine Drehungsbegrenzungsklaue 116 enthalten. Die Drehungsbegrenzungsklaue 116 kann sich in eine Richtung im Allgemeinen senkrecht in Bezug auf die Halterungslasche 110 erstrecken. Die Drehungsbegrenzungsklaue 116 kann in eine Grenzfläche eingreifen, um eine Drehung der Schelle 38 in Bezug auf die Verteilersegmente 16 zu minimieren. Wie in 5 dargestellt, enthält die Schelle 38 mindestens zwei Drehungsbegrenzungsklauen 116. In einer Ausführungsform greift die Drehungsbegrenzungsklaue 116 in eine Drehungsbegrenzungsfläche, die entlang dem erhöhten Abschnitt 72 gebildet ist. Die Drehungsbegrenzungsfläche kann im Allgemeinen senkrecht zur Eingriffswand 76 gebildet sein. Die Drehungsbegrenzungsklaue 116 kann sich nur von einer Seite der Lasche 110 erstrecken. Die Drehungsbegrenzungsklauen 116 können an mehreren Stellen in das Halterungselement 64 eingreifen, um eine Drehung der Schelle 38 in mindestens zwei Richtungen zu verhindern.
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Die Schelle 38 kann auch einen Verbindungsabschnitt 118 enthalten, der die Laschen 110 verbindet und die Schelle 38 an eine andere Komponente koppelt. Wie zum Beispiel in 7 dargestellt, kann der Verbindungsabschnitt 118 um ein Anschlussstück 40 sitzen, um das Anschlussstück 40 an das Verteilersegment 16 zu koppeln. Das Anschlussstück 40 kann einen Flansch 42 aufweisen, der sich vom Anschlussstück 40 aus erstreckt und einen Außendurchmesser aufweist, der größer als der Innendurchmesser 120 der Schelle 38 ist.
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Der Verbindungsabschnitt 118 kann auch so ausgebildet sein, dass er um eine Komponente wie eine Endkappe 60 passt, die in 4 dargestellt ist. Der Verbindungsabschnitt 118 kann kreisförmig sein und sich um den Durchmesser des Anschlussstücks 40 oder der Endkappe 60 erstrecken. Es wird auch in Betracht gezogen, dass der Verbindungsabschnitt 118 eine rechteckige Form oder jede andere Form haben kann, die der Form einer Komponente entspricht, die an die Verteilersegmente 16 gekoppelt werden soll. Der Verbindungsabschnitt 118 kann eine kreisförmige Öffnung sein, wie dargestellt, so dass die Komponente in Bezug auf die Schelle 38 drehen kann. Der Verbindungsabschnitt 118 kann jedoch auch einstückig mit der Komponente wie dem Anschlussstück 40 oder der Endkappe 60 gebildet sein.
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6 und 7 zeigen Querschnittsansichten der Schelle 38 in Eingriff mit dem Halterungselement 64, das in den Verteilersegmenten 16 gebildet ist. Während die Querschnitte in 5 eine Schelle 38 zeigen, sollte klar sein, dass der Querschnitt für eine Verteilerklemme 18, die mit dem Halterungselement 64 in Eingriff steht, im Wesentlichen derselbe wäre.
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Da die Halterungselemente 64 entlang den Verteilersegmenten 16 gleichförmig geformt sind, kann eine Reihe von Verteilersegmenten 16 mittels Verteilerklemmen 18 aneinander gekoppelt sein, um zu verschiedenen Konfigurationen eines Thermomanagementsystems 10 zu passen. Es sollte klar sein, dass die Schellen 38 so ausgebildet sind, dass sie zu denselben Halterungselementen 64 wie die Verteilerklemmen 18 passen. Daher kann das Thermomanagementsystem 10 leicht an verschiedene Größen und Konfigurationen einer Batterie 12 angepasst werden.
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Obwohl zuvor verschiedene Ausführungsformen beschrieben wurden, sollen diese Ausführungsformen nicht alle möglichen Formen der Erfindung beschreiben. Vielmehr sind die in der Beschreibung verwendeten Begriffe Ausdrücke der Beschreibung und nicht der Einschränkung, und es ist klar, dass verschiedene Änderungen vorgenommen werden können, ohne vom Wesen und Umfang der Erfindung abzuweichen. Zusätzlich können die Merkmale verschiedener Ausführungsformen zur Bildung weiterer Ausführungsformen der Erfindung kombiniert werden.
