DE102014015742A1 - Electric energy storage and vehicle - Google Patents

Electric energy storage and vehicle Download PDF

Info

Publication number
DE102014015742A1
DE102014015742A1 DE102014015742.3A DE102014015742A DE102014015742A1 DE 102014015742 A1 DE102014015742 A1 DE 102014015742A1 DE 102014015742 A DE102014015742 A DE 102014015742A DE 102014015742 A1 DE102014015742 A1 DE 102014015742A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
temperature control
energy storage
tempering
cell block
electric energy
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
DE102014015742.3A
Other languages
German (de)
Inventor
Klaus Zinser
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Mercedes Benz Group AG
Original Assignee
Daimler AG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Daimler AG filed Critical Daimler AG
Priority to DE102014015742.3A priority Critical patent/DE102014015742A1/en
Publication of DE102014015742A1 publication Critical patent/DE102014015742A1/en
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/60—Heating or cooling; Temperature control
    • H01M10/65—Means for temperature control structurally associated with the cells
    • H01M10/657—Means for temperature control structurally associated with the cells by electric or electromagnetic means
    • H01M10/6572—Peltier elements or thermoelectric devices
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/10—Energy storage using batteries

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Electrochemistry (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Secondary Cells (AREA)
  • Battery Mounting, Suspending (AREA)

Abstract

Die Erfindung betrifft einen elektrischen Energiespeicher (1) mit einem Batteriegehäuse (4), in welchem ein aus einer vorgegebenen Anzahl elektrisch seriell und/oder parallel miteinander verschalteter Einzelzellen gebildeter Zellblock (5) angeordnet ist, einem Elektronikmodul (2) und einer Temperiervorrichtung (3). Erfindungsgemäß umfasst die Temperiervorrichtung (3) zumindest ein Peltierelement (7) und eine Temperierplatte (6), wobei der Zellblock (5) mittelbar mit zumindest einem Peltierelement (7) thermisch gekoppelt ist und wobei das Elektronikmodul (2) unmittelbar mit der Temperierplatte (6) thermisch gekoppelt ist.The invention relates to an electrical energy store (1) having a battery housing (4) in which a cell block (5) formed from a predetermined number of electrically series and / or parallel interconnected individual cells is arranged, an electronic module (2) and a temperature control device (3 ). According to the invention, the tempering device (3) comprises at least one Peltier element (7) and a tempering plate (6), the cell block (5) being thermally coupled indirectly to at least one Peltier element (7) and the electronic module (2) being directly connected to the tempering plate (6 ) is thermally coupled.

Description

Die Erfindung betrifft einen elektrischen Energiespeicher mit einem Batteriegehäuse, in welchem ein aus einer vorgegebenen Anzahl elektrisch seriell und/oder parallel miteinander verschalteter Einzelzellen gebildeter Zellblock angeordnet ist, einem zur Steuerung und/oder Überwachung vorgesehenen Elektronikmodul und einer Temperiervorrichtung. Weiterhin betrifft die Erfindung ein Fahrzeug mit einem solchen elektrischen Energiespeicher.The invention relates to an electrical energy store with a battery housing in which a cell block formed from a predetermined number of electrically series and / or parallel interconnected individual cells is arranged, an electronic module provided for controlling and / or monitoring and a temperature control device. Furthermore, the invention relates to a vehicle with such an electrical energy storage.

Aus dem Stand der Technik sind Batterien, insbesondere für Fahrzeuganwendungen, bekannt. Eine solche Batterie weist ein Batteriegehäuse auf, in welchem ein aus einer vorgegebenen Anzahl seriell und/oder elektrisch miteinander verschalteter Einzelzellen gebildeter Zellblock angeordnet ist. Darüber hinaus umfasst die Batterie ein Elektronikmodul, insbesondere zur Überwachung der Batterie, welches an dem Batteriegehäuse angeordnet ist. Im Betrieb der Batterie entsteht durch Laden und Entladen der Einzelzellen Verlustwärme, wodurch sich die Batterie erwärmt und die Einzelzellen nicht mit ihrer optimalen Betriebstemperatur betreibbar sind. Die Batterie und das Elektronikmodul sind üblicherweise mit einer Flüssigkeitskühlvorrichtung des Fahrzeuges kühlbar, wobei zur Temperierung der Batterie ein der Flüssigkeitskühlvorrichtung vorgeschalteter Zusatzkühler vorgesehen ist.Batteries, in particular for vehicle applications, are known from the prior art. Such a battery has a battery housing in which a cell block formed from a predetermined number of individual cells connected in series and / or electrically with one another is arranged. In addition, the battery comprises an electronic module, in particular for monitoring the battery, which is arranged on the battery housing. During operation of the battery, charging and discharging of the individual cells results in heat loss, as a result of which the battery heats up and the individual cells can not be operated at their optimum operating temperature. The battery and the electronics module are usually cooled with a liquid cooling device of the vehicle, wherein an additional cooler upstream of the liquid cooling device is provided for controlling the temperature of the battery.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen gegenüber dem Stand der Technik verbesserten elektrischen Energiespeicher mit einem Zellblock, einem Elektronikmodul und einer Temperiervorrichtung sowie ein verbessertes Fahrzeug mit einem solchen elektrischen Energiespeicher anzugeben.The invention has for its object to provide a comparison with the prior art improved electrical energy storage with a cell block, an electronic module and a tempering and an improved vehicle with such an electrical energy storage.

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß hinsichtlich des elektrischen Energiespeichers durch die in Anspruch 1 und hinsichtlich des Fahrzeuges durch die in Anspruch 9 angegebenen Merkmale gelöst.The object is achieved with respect to the electrical energy storage by the in claim 1 and with respect to the vehicle by the features specified in claim 9.

Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.Advantageous embodiments of the invention are the subject of the dependent claims.

Ein elektrischer Energiespeicher umfasst ein Batteriegehäuse, in welchem ein aus einer vorgegebenen Anzahl elektrisch seriell und/oder parallel miteinander verschalteter Einzelzellen gebildeter Zellblock angeordnet ist, ein zur Steuerung und/oder Überwachung vorgesehenes Elektronikmodul und eine Temperiervorrichtung. Erfindungsgemäß umfasst die Temperiervorrichtung zumindest ein Peltierelement und eine Temperierplatte, wobei der Zellblock mittelbar mit zumindest einem Peltierelement thermisch gekoppelt ist und wobei das Elektronikmodul unmittelbar mit der Temperierplatte thermisch gekoppelt ist.An electrical energy store comprises a battery housing in which a cell block formed from a predetermined number of electrically series-connected and / or parallel individual cells is arranged, an electronic module provided for controlling and / or monitoring, and a temperature control device. According to the invention, the temperature control device comprises at least one Peltier element and a temperature control plate, wherein the cell block is indirectly thermally coupled to at least one Peltier element and wherein the electronic module is directly thermally coupled to the temperature control.

Mittels einer derart ausgebildeten Temperiervorrichtung ist sowohl der elektrische Energiespeicher, insbesondere dessen Zellblock, als auch das zumindest eine Peltierelement temperierbar, ohne dass ein weiteres vor- oder nachgeschaltetes Temperierelement aufgrund verschiedener vorgegebener Betriebstemperaturen der Einzelzellen und/oder des Elektronikmoduls erforderlich ist.By means of a tempering device designed in this way, both the electrical energy store, in particular its cell block, and the at least one Peltier element can be tempered without requiring a further upstream or downstream tempering element due to different predetermined operating temperatures of the individual cells and / or the electronic module.

Darüber hinaus ist es mittels einer solchen Temperiervorrichtung möglich, den Zellblock und das Elektronikmodul in einem verhältnismäßig kleinen Bauraum anzuordnen, da mittels der Temperiervorrichtung verschiedene Bereiche unterschiedlich temperierbar sind.In addition, it is possible by means of such a tempering, to arrange the cell block and the electronic module in a relatively small space, as by means of the temperature control different areas are different temperature.

Für einen verbesserten Wärmeübergang ist in einer möglichen Ausgestaltung zwischen dem zumindest einen Peltierelement und dem Zellblock ein Wärmeleitelement angeordnet. Mittels des Wärmeleitelementes, insbesondere in Form eines Wärmeleitbleches, ist der Wärmeübergang zwischen dem Zellblock und dem zumindest einen Peltierelement optimiert, so dass eine Zeit zur Temperierung der Einzelzellen verringert werden kann.For an improved heat transfer, a heat-conducting element is arranged between the at least one Peltier element and the cell block in a possible embodiment. By means of the heat-conducting element, in particular in the form of a heat conducting plate, the heat transfer between the cell block and the at least one Peltier element is optimized so that a time for tempering the individual cells can be reduced.

In einer weiteren möglichen Ausgestaltung ist die Temperierplatte innerhalb eines Temperierkreislaufes angeordnet und von einem Temperiermedium durchströmbar, wobei insbesondere eine mittels des Temperiermediums absorbierte Abwärme des Zellblockes effizient abführbar ist.In another possible embodiment, the temperature control plate is arranged within a temperature control circuit and can be flowed through by a temperature control medium, wherein in particular a waste heat of the cell block absorbed by means of the temperature control medium can be efficiently dissipated.

Insbesondere ist der Temperierkreislauf ein Kühlmittelkreislauf einer Antriebseinheit eines Fahrzeuges, in welchen die Temperierplatte integriert ist. Dadurch ist eine verhältnismäßig kostengünstige Lösung zur Temperierung der Temperierplatte und somit des Elektronikmoduls angegeben.In particular, the temperature control circuit is a coolant circuit of a drive unit of a vehicle in which the temperature control plate is integrated. As a result, a relatively inexpensive solution for tempering the temperature control and thus the electronics module is specified.

Die Temperierplatte ist außerhalb des Batteriegehäuses angeordnet, wobei das zumindest eine Peltierelement zumindest abschnittsweise im Batteriegehäuse angeordnet ist.The tempering is arranged outside the battery case, wherein the at least one Peltier element is at least partially disposed in the battery case.

Die Temperierplatte ist außerhalb des Batteriegehäuses angeordnet, so dass ein die Temperierplatte durchströmendes Temperiermedium außerhalb des Batteriegehäuses strömt und somit bei Beschädigung der Temperierplatte und/oder Leitungsabschnitten im Wesentlichen keine Gefahr für die sich im Batteriegehäuse befindlichen Bauteile, wie insbesondere für die Einzelzellen, darstellt.The tempering plate is arranged outside the battery housing, so that a temperature control medium flowing through the temperature control medium flows outside of the battery housing and thus substantially damaging the tempering plate and / or line sections for the components located in the battery housing, in particular for the individual cells represents.

In einer Weiterbildung des elektrischen Energiespeichers ist das zumindest eine Peltierelement derart ansteuerbar und umpolbar, dass zumindest der elektrische Energiespeicher mittels des zumindest einen Peltierelementes erwärmbar oder kühlbar ist. Dadurch ist es in besonders vorteilhafter Weise möglich, die Peltierelemente als Temperiervorrichtung, insbesondere zum Kühlen und zum Erwärmen der Einzelzellen, zu nutzen.In a development of the electrical energy store, the at least one Peltier element can be controlled and reversed in such a way that at least the electrical energy store can be heated or cooled by means of the at least one Peltier element. This makes it particularly advantageous Way possible to use the Peltier elements as a tempering, in particular for cooling and heating of the individual cells.

Die Temperierplatte ist in einer möglichen Ausbildung seitlich an dem Batteriegehäuse angeordnet, so dass ein seitlich von dem Batteriegehäuse zur Verfügung stehender Bauraum optimiert nutzbar ist.The tempering is arranged in a possible embodiment of the side of the battery housing, so that a laterally available from the battery case space is available optimized.

In einer weiteren möglichen Ausbildung ist die Temperierplatte zwischen dem Batteriegehäuse und dem Elektronikmodul angeordnet, so dass sowohl der elektronische Energiespeicher als auch das Elektronikmodul optimiert thermisch mit der Temperierplatte verbunden sind, so dass eine Effizienz der Temperierung des elektronischen Energiespeichers und des Elektronikmoduls erhöht ist.In another possible embodiment, the temperature control plate is arranged between the battery housing and the electronic module, so that both the electronic energy storage and the electronic module are thermally optimally connected to the temperature control, so that an efficiency of the temperature control of the electronic energy storage and the electronic module is increased.

Weiterhin betrifft die Erfindung ein Fahrzeug mit einem solchen elektrischen Energiespeicher.Furthermore, the invention relates to a vehicle with such an electrical energy storage.

Ausführungsbeispiele der Erfindung werden im Folgenden anhand von Zeichnungen näher erläutert.Embodiments of the invention are explained in more detail below with reference to drawings.

Dabei zeigen:Showing:

1 schematisch eine Schnittdarstellung eines elektrischen Energiespeichers mit seitlicher Anordnung einer Temperiervorrichtung und 1 schematically a sectional view of an electrical energy storage with lateral arrangement of a tempering and

2 schematisch eine Schnittdarstellung eines elektrischen Energiespeichers mit auf diesem angeordneter Temperiervorrichtung. 2 schematically a sectional view of an electrical energy storage with arranged on this tempering.

Einander entsprechende Teile sind in allen Figuren mit den gleichen Bezugszeichen versehen.Corresponding parts are provided in all figures with the same reference numerals.

1 zeigt eine Schnittdarstellung eines elektrischen Energiespeichers 1 mit einem Elektronikmodul 2 und einer Temperiervorrichtung 3. 1 shows a sectional view of an electrical energy storage 1 with an electronics module 2 and a tempering device 3 ,

Der elektrische Energiespeicher 1 umfasst ein Batteriegehäuse 4, in welchem ein aus elektrisch seriell und/oder parallel miteinander verschalteten, nicht näher dargestellten Einzelzellen gebildeter Zellblock 5 angeordnet ist.The electrical energy storage 1 includes a battery case 4 , in which a cell block formed from electrically series and / or parallel to each other, not shown in detail individual cells 5 is arranged.

Die Temperiervorrichtung 3 umfasst eine Temperierplatte 6, zwei Peltierelemente 7 und ein Wärmeleitelement 8 in Form eines Wärmeleitbleches.The tempering device 3 includes a temperature control plate 6 , two Peltier elements 7 and a heat conducting element 8th in the form of a Wärmeleitbleches.

Bei dem elektrischen Energiespeicher 1 handelt es sich um eine Fahrzeugbatterie, insbesondere für ein Elektrofahrzeug, ein Hybridfahrzeug oder ein mit Brennstoffzellen betriebenes Fahrzeug.In the electrical energy storage 1 it is a vehicle battery, in particular for an electric vehicle, a hybrid vehicle or a fuel cell operated vehicle.

Die Einzelzellen erzeugen im Betrieb des Energiespeichers 1, d. h. beim Entladen und Laden eine Verlustwärme, wodurch sich der Energiespeicher 1 erwärmt und die Einzelzellen dadurch nicht in einem optimalen Temperaturbereich betrieben werden. Das kann dazu führen, dass ein Alterungsprozess der Einzelzellen beschleunigt wird und sich dadurch wiederum eine Lebensdauer des Energiespeichers 1 verkürzt.The single cells generate during operation of the energy storage 1 ie when unloading and charging a loss of heat, causing the energy storage 1 heated and the individual cells are thus not operated in an optimal temperature range. This can lead to an accelerated aging process of the single cells and thus in turn a lifetime of the energy storage 1 shortened.

Zudem erwärmt sich das an dem Batteriegehäuse 4 angeordnete und somit mit dem Energiespeicher 1 thermisch in Kontakt stehende Elektronikmodul 2, wodurch das Risiko einer Beschädigung desselben bestehen kann.In addition, this heats up on the battery case 4 arranged and thus with the energy storage 1 thermally contacting electronic module 2 , which may risk damaging it.

Möglich ist auch, dass das Elektronikmodul 2 innerhalb des Batteriegehäuses 4 angeordnet ist.It is also possible that the electronic module 2 inside the battery case 4 is arranged.

Die Temperiervorrichtung 3 und der Zellblock 5 sind in unterschiedlichen Temperaturbereichen optimal betreibbar.The tempering device 3 and the cell block 5 are optimally operable in different temperature ranges.

Um im Wesentlichen sicherstellen zu können, dass der Energiespeicher 1 und das Elektronikmodul 2 zumindest annähernd im jeweiligen optimalen Temperaturbereich betrieben werden, ist die Temperiervorrichtung 3 vorgesehen.To be able to essentially ensure that the energy store 1 and the electronics module 2 are operated at least approximately in the respective optimum temperature range, is the tempering 3 intended.

Wie oben beschrieben, umfasst die Temperiervorrichtung 3, die Temperierplatte 6, die zwei Peltierelemente 7 und das Wärmeleitelement 8, wobei die Temperiervorrichtung 3 gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel seitlich an dem Batteriegehäuse 4 und seitlich an dem Elektronikmodul 2 angeordnet ist.As described above, the temperature control device comprises 3 , the tempering plate 6 , the two peltier elements 7 and the heat-conducting element 8th , wherein the tempering device 3 according to the present embodiment, laterally on the battery case 4 and on the side of the electronics module 2 is arranged.

Ist das Elektronikmodul 2 in dem Batteriegehäuse 4 angeordnet, so ist die Temperiervorrichtung 3 vorzugweise ebenfalls in dem Batteriegehäuse 4 angeordnet.Is the electronics module 2 in the battery case 4 arranged, so is the tempering device 3 preferably also in the battery case 4 arranged.

Die Peltierelemente 7 sind elektrothermische Wandler, welche auf dem Peltier-Effekt beruhend, bei einem Stromdurchfluss eine Temperaturdifferenz erzeugen.The Peltier elements 7 are electrothermal transducers, which, based on the Peltier effect, generate a temperature difference at a current flow.

Jedes der Peltierelemente 7 umfasst eine Kaltseite 7.1 und eine Warmseite 7.2, wobei die Kaltseite 7.1 zur Kühlung des Energiespeichers 1 dem Zellblock 5 zugewandt angeordnet ist. Die Warmseite 7.2 der Peltierelemente 7 steht in thermischen Kontakt mit der Temperierplatte 6, an welche die aufgenommene Verlustwärme des Zellblockes 5 abgegeben wird.Each of the Peltier elements 7 includes a cold side 7.1 and a warm side 7.2 , where the cold side 7.1 for cooling the energy storage 1 the cell block 5 is arranged facing. The warm side 7.2 the Peltier elements 7 is in thermal contact with the temperature control plate 6 , to which the absorbed heat loss of the cell block 5 is delivered.

Die beiden Peltierelemente 7 sind innerhalb des abgedichteten Batteriegehäuses 4 und somit weitestgehend vor mechanischer Beschädigung geschützt angeordnet.The two Peltier elements 7 are inside the sealed battery case 4 and thus largely protected against mechanical damage.

Das Elektronikmodul 2 ist in einem optimalen Temperaturbereich betreibbar, welcher höher liegt als der optimale Temperaturbereich der Einzelzellen und somit des Zellblockes 5. D. h. also, dass der Zellblock 5 eine höhere Kühlleistung benötigt als das Elektronikmodul 2. The electronics module 2 is operable in an optimal temperature range, which is higher than the optimal temperature range of the individual cells and thus of the cell block 5 , Ie. So that's the cell block 5 requires a higher cooling capacity than the electronics module 2 ,

Hierzu ist das Elektronikmodul 2 nur mit der Temperierplatte 6 der Temperiervorrichtung 3 thermisch gekoppelt, wobei der elektrische Energiespeicher 1 über das Batteriegehäuse 4 sowohl mit der Temperierplatte 6 als auch mit den Peltierelementen 7 thermisch gekoppelt ist.This is the electronics module 2 only with the temperature control plate 6 the tempering device 3 thermally coupled, wherein the electrical energy storage 1 over the battery case 4 both with the temperature control plate 6 as well as with the Peltier elements 7 thermally coupled.

Um eine Wärmeleitung zwischen dem Zellblock 5 und den Peltierelementen 7 zu optimieren, ist das Wärmeleitelement 8 zwischen dem Zellblock 5 und den Peltierelementen 7 angeordnet. Dabei erstreckt sich das Wärmeleitelement 8 vollständig über die Abmessungen einer Seite des Zellblockes 5.To heat conduction between the cell block 5 and the Peltier elements 7 to optimize, is the heat-conducting element 8th between the cell block 5 and the Peltier elements 7 arranged. In this case, the heat-conducting element extends 8th completely about the dimensions of one side of the cell block 5 ,

Die Temperierplatte 6 ist von einem Temperiermedium durchströmbar und dazu in einem Temperierkreislauf 9 angeordnet. Der Temperierkreislauf 9 kann beispielsweise ein Kühlwasserkreislauf des Fahrzeuges sein, in welchem Wasser, insbesondere Kühlwasser als Temperiermedium zirkuliert.The temperature control plate 6 is traversed by a temperature control and this in a temperature control 9 arranged. The temperature control circuit 9 may for example be a cooling water circuit of the vehicle, in which water, in particular cooling water circulates as a tempering.

Alternativ oder zusätzlich kann die Temperierplatte 6 in einem Kältemittelkreislauf einer Klimaanlage des Fahrzeuges und/oder einem anderen geeigneten Temperierkreislauf angeordnet sein, in welchem ein Temperiermedium, z. B. Wasser, Öl, ein Kältemittel und/oder ein Gas, zirkuliert.Alternatively or additionally, the temperature control 6 be arranged in a refrigerant circuit of an air conditioner of the vehicle and / or another suitable temperature control, in which a tempering, z. As water, oil, a refrigerant and / or a gas circulates.

Die Peltierelemente 7 sind als Wärmepumpe geschaltet und verringern eine Temperatur an ihrer Kaltseite 7.1 auf ein erforderliches Temperaturniveau zur Kühlung der Einzelzellen des Zellblockes 5. Im Allgemeinen ist zur Kühlung der Einzelzellen eine Temperaturdifferenz von 10 Kelvin bis 20 Kelvin zwischen der Kaltseite 7.1 und der Warmseite 7.2 der Peltierelemente 7 erforderlich. Eine Temperaturverteilung von den Peltierelementen 7 auf den Zellblock 5 erfolgt mittels des Wärmeleitelementes 8 in Form des Wärmeleitbleches.The Peltier elements 7 are connected as a heat pump and reduce a temperature on their cold side 7.1 to a required temperature level for cooling the individual cells of the cell block 5 , In general, for cooling the individual cells, a temperature difference of 10 Kelvin to 20 Kelvin between the cold side 7.1 and the warm side 7.2 the Peltier elements 7 required. A temperature distribution of the Peltier elements 7 on the cell block 5 takes place by means of the heat-conducting element 8th in the form of Wärmeleitbleches.

In 2 ist eine Schnittdarstellung des elektrischen Energiespeichers 1 mit auf diesem angeordneter Temperiervorrichtung 3 dargestellt.In 2 is a sectional view of the electrical energy storage 1 with arranged on this tempering 3 shown.

Gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel nach 2 ist die Temperierplatte 6 zwischen dem Elektronikmodul 2 und dem Batteriegehäuse 4 angeordnet. Dabei erstreckt sich die Temperierplatte 6 über eine gesamte Seitenfläche des Elektronikmoduls 2 und des Batteriegehäuses 4 des elektrischen Energiespeichers 1, wobei die Abmessungen vorzugsweise miteinander korrespondieren.According to the present embodiment according to 2 is the temperature control plate 6 between the electronics module 2 and the battery case 4 arranged. In this case, the tempering extends 6 over an entire side surface of the electronic module 2 and the battery case 4 of the electrical energy storage 1 wherein the dimensions preferably correspond with each other.

Die Temperierungsvorrichtung 3 kombiniert die Temperierplatte 6, welche insbesondere innerhalb des Kühlwasserkreislaufes des Fahrzeuges angeordnet ist, zur Kühlung des Elektronikmoduls 2 mit in die Temperiervorrichtung 3 integrierten Peltierelementen 7 zur Vorkühlung des Energiespeichers 1.The tempering device 3 combines the temperature control plate 6 , which is arranged in particular within the cooling water circuit of the vehicle, for cooling the electronic module 2 with in the tempering device 3 integrated Peltier elements 7 for precooling the energy storage 1 ,

Mittels der Peltierelemente 7 ist eine Temperatur zum Energiespeicher 1 hin verringerbar, so dass eine Kühlung des Energiespeichers 1 mit dem Elektronikmodul 2 in einem Kreislauf und mittels der einen Temperiervorrichtung 3 realisierbar ist.By means of Peltier elements 7 is a temperature for energy storage 1 towards reducible, so that a cooling of the energy storage 1 with the electronics module 2 in a circuit and by means of a temperature control 3 is feasible.

Das Temperiermedium ist der Temperierplatte 6 ohne wesentliche Konstruktionsänderungen zuführbar, wobei keine Verzweigung zwischen dem Energiespeicher 1 und dem Elektronikmodul 2 erforderlich ist.The temperature control medium is the temperature control plate 6 can be fed without significant design changes, with no branching between the energy storage 1 and the electronics module 2 is required.

Mittels einer derart ausgebildeten Temperiervorrichtung 3 ist es möglich, den Energiespeicher 1 und das Elektronikmodul 2 auf engstem Raum zu kombinieren, wobei aus der flächigen Anbindung der Einzelzellen des Zellblockes 5, der Peltierelemente 7 und der Temperierplatte 6 ein verhältnismäßig guter Wärmeübertrag resultiert.By means of a temperature control device designed in this way 3 is it possible to store the energy 1 and the electronics module 2 to combine in a confined space, taking from the surface connection of the individual cells of the cell block 5 , the peltier elements 7 and the tempering plate 6 a relatively good heat transfer results.

Durch die Anordnung der Temperierplatte 6 an dem Batteriegehäuse 4 sind die Peltierelemente 7, die sowohl mit der Temperierplatte 6 als auch dem Zellblock 5 im thermischen Kontakt stehen, in dem Batteriegehäuse 4 geschützt angeordnet. Dadurch können auf die Peltierelemente 7 wirkende Umwelteinflüsse minimiert werden.Due to the arrangement of the temperature control plate 6 on the battery case 4 are the Peltier elements 7 that work with both the tempering plate 6 as well as the cell block 5 are in thermal contact, in the battery case 4 protected arranged. This can be done on the Peltier elements 7 effective environmental influences are minimized.

Mittels einer Steuerelektronik sind die Peltierelemente 7 derart ansteuerbar, dass mittels dieser ein Wärmefluss zwischen dem Energiespeicher 1 und dem Temperierkreislauf 9 beeinflussbar ist. Beispielsweise ist durch Umpolen der Peltierelemente 7 eine Erwärmung des Zellblockes 5, insbesondere bei vergleichsweise niedriger Umgebungstemperatur, möglich.By means of control electronics are the Peltier elements 7 be controlled such that by means of this heat flow between the energy storage 1 and the temperature control circuit 9 can be influenced. For example, by reversing the Peltier elements 7 a warming of the cell block 5 , especially at relatively low ambient temperature, possible.

Gegebenenfalls kann der Energiespeicher 1 gegenüber zu hohen Temperaturen des Temperiermediums mittels Gegensteuern der Peltierelemente 7 thermisch isoliert werden.Optionally, the energy storage 1 opposite to high temperatures of the tempering by means of counter-controlling the Peltier elements 7 be thermally isolated.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

11
Energiespeicherenergy storage
22
Elektronikmodulelectronic module
33
Temperiervorrichtungtempering
44
Batteriegehäusebattery case
55
Zellblockcell block
66
Temperierplattetempering
77
PeltierelementePeltier elements
7.17.1
Kaltseitecold side
7.27.2
Warmseitewarm side
88th
Wärmeleitelementthermally conductive element
99
Temperierkreislauftemperature control

Claims (9)

Elektrischer Energiespeicher (1) mit einem Batteriegehäuse (4), in welchem ein aus einer vorgegebenen Anzahl elektrisch seriell und/oder parallel miteinander verschalteter Einzelzellen gebildeter Zellblock (5) angeordnet ist, einem Elektronikmodul (2) und einer Temperiervorrichtung (3), dadurch gekennzeichnet, dass die Temperiervorrichtung (3) zumindest ein Peltierelement (7) und eine Temperierplatte (6) umfasst, wobei der Zellblock (5) mittelbar mit zumindest einem Peltierelement (7) thermisch gekoppelt ist und wobei das Elektronikmodul (2) unmittelbar mit der Temperierplatte (6) thermisch gekoppelt ist.Electric energy storage ( 1 ) with a battery case ( 4 ) in which a cell block formed from a predetermined number of electrically series-connected and / or parallel-connected individual cells ( 5 ), an electronic module ( 2 ) and a tempering device ( 3 ), characterized in that the tempering device ( 3 ) at least one Peltier element ( 7 ) and a temperature control plate ( 6 ), wherein the cell block ( 5 ) indirectly with at least one Peltier element ( 7 ) is thermally coupled and wherein the electronic module ( 2 ) directly with the temperature control plate ( 6 ) is thermally coupled. Elektrischer Energiespeicher (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen dem zumindest einen Peltierelement (7) und dem Zellblock (5) ein Wärmeleitelement (8) angeordnet ist.Electric energy storage ( 1 ) according to claim 1, characterized in that between the at least one Peltier element ( 7 ) and the cell block ( 5 ) a heat conducting element ( 8th ) is arranged. Elektrischer Energiespeicher (1) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Temperierplatte (6) innerhalb eines Temperierkreislaufes (9) angeordnet und von einem Temperiermedium durchströmbar ist.Electric energy storage ( 1 ) according to claim 1 or 2, characterized in that the temperature control plate ( 6 ) within a temperature control circuit ( 9 ) and can be flowed through by a temperature control medium. Elektrischer Energiespeicher nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Temperierkreislauf (9) ein Kühlmittelkreislauf einer Antriebseinheit eines Fahrzeuges ist.Electrical energy store according to claim 3, characterized in that the temperature control circuit ( 9 ) is a coolant circuit of a drive unit of a vehicle. Elektrischer Energiespeicher (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Temperierplatte (6) außerhalb des Batteriegehäuses (4) angeordnet ist, wobei das zumindest eine Peltierelement (7) zumindest abschnittsweise im Batteriegehäuse (4) angeordnet ist.Electric energy storage ( 1 ) according to one of the preceding claims, characterized in that the tempering plate ( 6 ) outside the battery case ( 4 ), wherein the at least one Peltier element ( 7 ) at least in sections in the battery housing ( 4 ) is arranged. Elektrischer Energiespeicher (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das zumindest eine Peltierelement (7) derart ansteuerbar und umpolbar ist, dass zumindest der elektrische Energiespeicher (1) mittels des zumindest einen Peltierelementes (7) erwärmbar oder kühlbar ist.Electric energy storage ( 1 ) according to one of the preceding claims, characterized in that the at least one Peltier element ( 7 ) is controllable and reversible such that at least the electrical energy storage ( 1 ) by means of the at least one Peltier element ( 7 ) can be heated or cooled. Elektrischer Energiespeicher (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Temperierplatte (6) seitlich an dem Batteriegehäuse (4) angeordnet ist.Electric energy storage ( 1 ) according to one of the preceding claims, characterized in that the tempering plate ( 6 ) on the side of the battery housing ( 4 ) is arranged. Elektrischer Energiespeicher (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Temperierplatte (6) zwischen dem Batteriegehäuse (4) und dem Elektronikmodul (2) angeordnet ist.Electric energy storage ( 1 ) according to one of claims 1 to 7, characterized in that the temperature control plate ( 6 ) between the battery case ( 4 ) and the electronic module ( 2 ) is arranged. Fahrzeug mit einem elektrischen Energiespeicher (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche.Vehicle with an electrical energy store ( 1 ) according to any one of the preceding claims.
DE102014015742.3A 2014-10-23 2014-10-23 Electric energy storage and vehicle Withdrawn DE102014015742A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102014015742.3A DE102014015742A1 (en) 2014-10-23 2014-10-23 Electric energy storage and vehicle

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102014015742.3A DE102014015742A1 (en) 2014-10-23 2014-10-23 Electric energy storage and vehicle

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE102014015742A1 true DE102014015742A1 (en) 2016-04-28

Family

ID=55698083

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE102014015742.3A Withdrawn DE102014015742A1 (en) 2014-10-23 2014-10-23 Electric energy storage and vehicle

Country Status (1)

Country Link
DE (1) DE102014015742A1 (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102018108003A1 (en) 2018-04-05 2019-10-10 Webasto SE battery module
DE102018113964A1 (en) 2018-06-12 2019-12-12 Webasto SE Housing for receiving a thermally conditioned electrical component and vehicle battery and distribution box

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102018108003A1 (en) 2018-04-05 2019-10-10 Webasto SE battery module
DE102018113964A1 (en) 2018-06-12 2019-12-12 Webasto SE Housing for receiving a thermally conditioned electrical component and vehicle battery and distribution box
WO2019238721A1 (en) 2018-06-12 2019-12-19 Webasto SE Housing for holding an electrical component to be thermally conditioned, and vehicle battery and distribution box

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP2567424B1 (en) Electrical energy store with cooling device
EP2389705B1 (en) Temperature-controlled battery system ii
DE10202807B4 (en) Device for tempering high-performance secondary batteries for vehicle applications
DE102011118686B4 (en) Battery with actively cooled busbar, method of cooling the busbar, use of battery, vehicle and busbar
DE102013218674A1 (en) Battery cell, battery and vehicle
DE102013002847B4 (en) Battery assembly for a vehicle and method for operating a battery assembly
WO2017102449A1 (en) Method for the temperature control of an energy system
WO2011088968A2 (en) Cooling system for the battery of an electric vehicle
DE102009010145A1 (en) Battery with drainage device
DE102010063057A1 (en) Battery system for a motor vehicle with at least one electrochemical cell and at least one latent heat storage
DE102015013296A1 (en) Charging device for an electrical energy store
WO2016113101A1 (en) Solar thermal element for temperature control of a battery pack with simultaneous reduction of the vehicle air-conditioning demand
EP2457276A1 (en) Electrochemical energy storage and method for cooling or heating an electrochemical energy storage
EP2357102B1 (en) Heating system for an electric vehicle and operating method
DE102018222404B4 (en) Arrangement for the electrical connection of electrochemical storage cells and / or cell modules to one another, as well as a battery or vehicle
DE102014015742A1 (en) Electric energy storage and vehicle
DE102018108003A1 (en) battery module
DE102014018774A1 (en) Electric energy storage and vehicle
WO2015169273A1 (en) Device for controlling the temperature of an electrical energy store on the motor vehicle side
DE102013015208B3 (en) Battery arrangement for a motor vehicle
DE102010026601A1 (en) Temperieren a variety of components of a motor vehicle
DE102011007606A1 (en) Method and device for homogenizing the temperature distribution of fluid-tempered body
DE102012204832A1 (en) Tempering device, electrical system, method for reducing the risk of short circuit on an electrical component, and motor vehicle
DE102014019002A1 (en) Motor vehicle battery
DE102014016360A1 (en) Electric energy storage

Legal Events

Date Code Title Description
R081 Change of applicant/patentee

Owner name: MERCEDES-BENZ GROUP AG, DE

Free format text: FORMER OWNER: DAIMLER AG, 70327 STUTTGART, DE

Owner name: DAIMLER AG, DE

Free format text: FORMER OWNER: DAIMLER AG, 70327 STUTTGART, DE

R012 Request for examination validly filed
R081 Change of applicant/patentee

Owner name: MERCEDES-BENZ GROUP AG, DE

Free format text: FORMER OWNER: DAIMLER AG, STUTTGART, DE

R084 Declaration of willingness to licence
R120 Application withdrawn or ip right abandoned