DE102017009640A1 - Kühlvorrichtung - Google Patents

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Abstract

Kühlvorrichtung zur Kühlung wenigstens einer elektronischen oder elektrischen Komponente, insbesondere eines Energiespeichers, mit wenigstens einer Deckplatte, die mit wenigstens einer Kühlplatte in wenigstens einem Teilbereich der Deckplattenfläche in thermischem Kontakt steht, wobei die Kühlplatte mit wenigstens einer Kühlleitung in thermischem Kontakt steht und wobei die Kühlplatte, die Kühlleitung und die freiliegende Deckplattenfläche mit einem Isolationsmittel belegt sind.

Description

  • Die Erfindung betrifft eine Kühlvorrichtung zur Kühlung wenigstens einer elektronischen oder elektrischen Komponente, insbesondere eines Energiespeichers.
  • Üblicherweise werden in Kraftfahrzeugen mit elektrischem oder Hybridantrieb Energiespeicher, wie z. B. wiederaufladbare Hochvoltbatterien verwendet. Zum Schutz dieser Energiespeicher vor äußeren Einflüssen wie etwa Witterung oder mechanischen Stößen bei Unfällen werden diese in der Regel in Energiespeichergehäusen verbaut. Sowohl während des Fahrbetriebs als auch während des Ladevorgangs setzen Energiespeicher thermische Energie frei, was zu einer Temperaturerhöhung der Speichereinheiten führt. Da eine zu hohe thermische Belastung den Energiespeicher negativ hinsichtlich seiner Lebensdauer und seines Leistungszustands beeinflusst, ist es erforderlich, eine entsprechende Kühlung sicherzustellen. Für diesen Zweck verwendete Kühlvorrichtungen für Hochvolt-Batterien umfassen häufig Kühlplatten, die mit den zu kühlenden Bauteilen in thermischem Kontakt stehen. Die Kühlplatten selbst werden dabei entweder direkt von einem, an einen Kühlkreislauf gekoppelten, Kühlfluid durchflossen, oder sie stehen mit von einem solchen Fluid durchflossenen Kühlleitungen in thermischem Kontakt.
  • Im Stand der Technik wird z. B. in DE 10 2015 217 810 eine Möglichkeit offenbart, wie eine solche Kühlung erfolgen kann. Darin wird ein Energiespeichergehäuse vorgeschlagen, bei dem der Gehäuseboden sowie eine Gehäusewandung zumindest ein Gussteil umfasst, bei dem im Querschnitt gesehen eine offene Kanalstruktur vorliegt. Diese aus nutenförmigen Ausnehmungen gebildete Kanalstruktur dient dazu, ein Temperierungsmittel innerhalb dieses Gussteiles zu führen, was eine Kühlung der Energiespeicher ermöglicht.
  • Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Kühlvorrichtung anzugeben, die es ermöglicht, einen Energiespeicher möglichst effizient zu kühlen.
  • Zur Lösung dieser Aufgabe ist erfindungsgemäß eine Kühlvorrichtung vorgesehen, mit wenigstens einer Deckplatte, die mit wenigstens einer Kühlplatte in wenigstens einem Teilbereich der Deckplattenfläche in thermischem Kontakt steht, wobei die Kühlplatte mit wenigstens einer Kühlleitung in thermischem Kontakt steht und wobei die Kühlplatte, die Kühlleitung und die freiliegende Deckplattenfläche mit einem Isolationsmittel belegt sind.
  • Bei der erfindungsgemäßen Kühlvorrichtung können Kühlbereiche mit komplexen, geometrischen Formen realisiert werden. Mit anderen Worten wird eine gerichtete, das heißt eine nicht die komplette Außenfläche der Kühlvorrichtung umfassende Kühlung möglich. Nicht zu kühlende Bereiche und Bauteile, die an der Kühlvorrichtung anliegen, können dadurch explizit von der aktiven Kühlung ausgenommen werden.
  • Die Kühlvorrichtung weist als oberste bzw. äußerste Schicht die Deckplatte auf, die zumindest einen Teilbereich der nach außen gewandten Oberfläche der Kühlvorrichtung darstellt. Die Deckplatte besteht aus einem wärmeleitfähigen Material und steht mit der zu kühlenden Komponente, etwa einem leistungselektronischen Bauteil, außenseitig in thermischem Kontakt. Um die Kühlung zu ermöglichen, steht die Deckplatte in zumindest einem Teilbereich in thermischem Kontakt mit einer Kühlplatte innerhalb der Kühlvorrichtung. Zur Befestigung dieser Schichten aneinander kann ein Klebstoff verwendet werden, der idealerweise eine hinreichende Wärmeleitfähigkeit besitzt. Die Kühlplatte steht ihrerseits mit wenigstens einer Kühlleitung in thermischem Kontakt. Die Kühlleitung kann als Rohr mit kreisförmigem oder rechteckigem Querschnitt ausgestaltet sein, das von einem in einem Kühlkreislauf zirkulierendem Kühlfluid, wie etwa Wasser oder Öl, durchflossen wird. Auch hier kann die Befestigung z.B. mittels eines thermisch leitfähigen Klebers erfolgen. Sowohl die Deckplatte, als auch die Kühlplatte und die Kühlleitung können aus einem möglichst wärmeleitfähigen Material wie etwa Metall bestehen.
  • Die freiliegende Deckplattenfläche, die Kühlplatte sowie die Kühlleitung werden mit einem Isolationsmittel belegt. Diese Maßnahme bringt den Vorteil mit sich, dass die Kühlwirkung nur in den gewünschten Bereichen erfolgen kann und somit der Wirkungsgrad verbessert wird. Durch beispielsweise Aufspritzen und anschließendem Aufschäumen des Isolationsmittels wird erreicht, dass die Kühlleitung und die Kühlplatte von diesem möglichst vollständig eingebettet ist. Dabei kann das Isolationsmittel auch dazu beitragen, die Kühlleitungen in ihren Positionen zu stabilisieren. Das bei der Kühlvorrichtung verwendete Isolationsmittel kann aus einem Füllschaum bestehen, wodurch das Gesamtgewicht der Kühlvorrichtung durch das geringe spezifische Gewicht des Schaums gering gehalten werden kann. Zudem lässt sich dieser Werkstoff, im Vergleich zu anderen, festen Isolationsmitteln wie etwa Polystyrol, relativ einfach verarbeiten.
  • In einer möglichen Ausführung der Erfindung kann zusätzlich zur Deckplatte eine zweite Deckplatte vorgesehen sein. Die zweite Deckplatte kann derart angeordnet sein, dass diese eine Außenfläche, die parallel zur Deckplatte und an der dieser Platte gegenüberliegenden Außenfläche der Kühlvorrichtung positioniert ist, darstellt. So ist in dieser Ausführung als Sandwichbauteil, die Kühlleitung, die Kühlplatte und das Isolationsmittel zwischen der Deckplatte und der zweiten Deckplatte positioniert. Durch die zweite Deckplatte wird die Kühlvorrichtung an der Seite dieser Deckplatte stabilisiert. Es ergibt sich damit eine bessere Möglichkeit, die Kühlvorrichtung an dieser Seite in das Energiespeichergehäuse oder an eine andere günstige Stelle zu verbauen.
  • Zusätzlich kann im Sinne der Erfindung wenigstens eine weitere Kühlplatte integriert sein, die mit der zweiten Deckplatte oder wenigstens einem Teilbereich dieser in thermischem Kontakt steht. Dabei steht die weitere Kühlplatte mit der Kühlleitung oder wenigstens einer weiteren Kühlleitung in thermischem Kontakt. Der Vorteil der weiteren Kühlplatte ist, dass eine gerichtete Kühlung nicht nur an der Fläche der ersten Deckplatte, sondern darüber hinaus ebenso an der gegenüberliegenden Seite, das heißt an der zweiten Deckplatte, möglich wird. Das ermöglicht, dass die Kühlvorrichtung nicht nur einseitig an zu kühlende Komponenten, sondern zwischen zwei oder mehreren beispielsweise HV-Batterien angeordnet werden kann und diese somit gleichzeitig gekühlt werden können. Durch das Koppeln, das heißt in thermischen Kontakt bringen, der weiteren Kühlplatte mit der Kühlleitung, die bereits mit der ersten Kühlplatte in Kontakt steht ergibt sich der Vorteil, dass die Einbringung der weiteren Kühlplatte nicht die Notwendigkeit einer weiteren, zusätzlichen Kühlleitung mit sich bringt. Wie bereits erwähnt ist die möglichst geringe Anzahl an Kühlleitungen vorteilhaft, da das Energiespeichergehäuse, in dem sich die Kühlvorrichtung angeordnet werden kann, keine weiteren Öffnungen aufweisen muss, unter denen die Festigkeit des Energiespeichergehäuses leiden könnte. Sollte jedoch dadurch, dass an die weitere Kühlplatte ein vergleichsweise hoher Anspruch bezüglich der Kühlleistung gestellt wird, die Notwendigkeit bestehen, dass an die weitere Kühlplatte eine separate Kühlleitung angekoppelt werden muss, so ist auch dies im Rahmen der vorliegenden Erfindung ohne weiteres realisierbar. Dadurch kann etwa die weitere Kühlplatte mit einem weiteren Kühlkreislauf gekoppelt werden.
  • Analog dazu kann erfindungsgemäß vorgesehen sein, dass bei Vorliegen mehrerer Kühlplatten, die mit einer oder beiden Deckplatten in thermischem Kontakt stehen, nur eine gemeinsame Kühlleitung, oder separate Kühlleitungen vorliegen. Dadurch wird ermöglicht, dass an der Kühlvorrichtung mehrere verschiedene Kühlbereiche mit jeweils unterschiedlichen Kühlleistungen realisierbar sind. Ein weiterer zentraler Vorteil dieser erfindungsgemäßen Ausführung liegt darin, dass durch die Verwendung mehrerer Kühlplatten Kühlbereiche mit komplexen geometrischen Formen realisiert werden können.
  • Eine Möglichkeit für die erfindungsgemäße Ausführung der Kühlvorrichtung kann darin liegen, dass die oder jede Kühlplatte mit mehreren separaten Kühlleitungen in thermischem Kontakt steht. Dadurch wird eine weitere Erhöhung der Kühlleistung an dieser Kühlplatte ermöglicht. Darüber hinaus kann die Kühlleitung, die mit der Kühlplatte in thermischem Kontakt steht, einen gewundenen Verlauf aufweisen. Ein derartiger Verlauf der Kühlleitung entlang der Kühlplatte erhöht die Effizienz des Wärmeübertrags dieser beiden Bauteile.
  • Die Erfindung betrifft ferner eine Energiespeicheranordnung, die ein Energiespeichergehäuse sowie wenigstens eine darin angeordnete, erfindungsgemäße Kühlvorrichtung umfasst. Dabei ist es besonders vorteilhaft, wenn die Kühlplatte eine besondere geometrische Form aufweist. So kann die besondere geometrische Form entweder der Kontaktfläche zwischen Energiespeicher und Deckplatte gleichen, oder zumindest ähnlich wie die Kontaktfläche ausgeformt sein. Sind die Kühlplatte und der Energiespeicher in diesem Fall an diametral gegenüberliegenden Flächen der Deckschicht angeordnet, so wird dadurch eine äußert effiziente Kühlung dieses Bauteils erreicht, da dadurch Kühlbereiche, die nicht an zu kühlenden Oberflächen anliegen, vermieden werden. Es sei an dieser Stelle darauf hingewiesen, dass die zu kühlenden Komponenten neben Energiespeichern auch leistungselektronische Bauteile oder ähnliches umfassen können.
  • Bezüglich der Montage bzw. Lage einer erfindungsgemäßen Kühlvorrichtung innerhalb des Energiespeichergehäuses gibt es mehrere Möglichkeiten. Vorteilhaft ist etwa, wenn die Kühlvorrichtung an einer Innenfläche des Energiespeichergehäuses angeordnet ist. Die Kühlvorrichtung kann sowohl an dieser Oberfläche, z.B. stoffschlüssig befestigt sein, aber auch formschlüssig oder mit Befestigungselementen fixiert im Gehäuse vorliegen. Eine weitere vorteilhafte Ausführung einer Energiespeicheranordnung mit einer erfindungsgemäßen Kühlvorrichtung besteht darin, wenn die Kühlvorrichtung zwischen wenigstens zwei zu kühlenden Bauteilen verbaut ist. Diese Möglichkeit folgt aus der Tatsache, dass eine Kühlung an zwei sich an gegenüberliegenden Seiten der Kühlvorrichtung möglich ist. So kann beispielsweise die Kühlvorrichtung senkrecht, das heißt im rechten Winkel zum Energiespeichergehäuseboden, angeordnet sein. Darüber hinaus ist eine Anordnung denkbar, bei der eine erste Lage zwei oder mehr Batterien, die am Gehäuseboden angeordnet sind, umfasst. Darauf kann nun eine nächste Lage, umfassend mehrere erfindungsgemäße Kühlvorrichtungen ebenfalls parallel zum Boden, angeordnet werden, worauf wieder eine Lage Batterien angeordnet werden kann und so weiter. Durch dieses Prinzip kann eine beliebig umfangreiche, sandwichartig geschichtete Struktur, bei der sich Batterien und Kühlvorrichtungen abwechseln, realisiert werden.
  • Für ein erfindungsgemäßes Kraftfahrzeug ist vorgesehen, dass es eine erfindungsgemäße Energiespeicheranordnung umfasst. Die Energiespeicherelemente dieser Anordnung dienen dabei beispielsweise der Speicherung der für den Antrieb des Fahrzeugs benötigten Energie. Bei den Energiespeicherelementen kann es sich insbesondere um Batterien bzw. Akkumulatoren handeln.
  • Weitere Vorteile und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus den im Folgenden beschriebenen Ausführungsbeispielen sowie anhand der Zeichnungen. Dabei zeigen:
    • 1 eine Seitenansicht eines erfindungsgemäßen Kraftfahrzeugs,
    • 2 eine geschnittene Seitenansicht einer erfindungsgemäßen Kühlvorrichtung,
    • 3 eine geschnittene Seitenansicht einer erfindungsgemäßen Kühlvorrichtung mit einer zusätzlichen Deckplatte,
    • 4 eine geschnittene Seitenansicht einer erfindungsgemäßen Kühlvorrichtung mit zusätzlicher Deckplatte und zwei zusätzlichen Kühlplatten sowie einer zusätzlichen Kühlleitung,
    • 5 den möglichen Verlauf mehrerer Kühlleitungen entlang einer Kühlplatte,
    • 6 den möglichen Verlauf einer Kühlleitung entlang einer Kühlplatte,
    • 7 eine Explosionszeichnung, darstellend ein zu kühlendes Bauteil, eine Deckplatte, eine Kühlplatte sowie eine Kühlleitung,
    • 8 dieselben Bauteile wie in 7 in ihrer endgültigen Montageposition, und
    • 9 einen senkrecht zum Gehäuseboden verlaufenden, schematischen Schnitt durch ein Energiespeichergehäuse.
  • Das in 1 dargestellte Kraftfahrzeug 1 weist eine Energiespeicheranordnung 2, umfassend ein Energiespeichergehäuse 3 und ein oder mehrere Energiespeicherelemente (hier nicht dargestellt) auf. Die im Inneren des Energiespeichergehäuses 3 angeordneten Energiespeicherelemente sind über elektrische Verbindungsmittel 4 mit einem als Elektromotor ausgeführten Antriebsmotor 5 des Kraftfahrzeugs 1 verbunden.
  • In 2 ist eine geschnittene Seitenansicht der erfindungsgemäßen Kühlvorrichtung 28 abgebildet, die eine, eine ebene und plane Geometrie aufweisende Deckplatte 6, zu der die Schnittebene der Abbildung senkrecht verläuft, eine Kühlplatte 7, eine Kühlleitung 8 und ein Isolationsmittel 9 umfasst. Die Deckplatte 6 bildet eine Außenfläche der Kühlvorrichtung 28 und steht in einem Teilbereich mit der Kühlplatte 7, die ebenfalls eine plane und ebene Geometrie aufweist, in thermischem Kontakt. Die Kühlleitung 8 verläuft in dieser Ausführung senkrecht zur Schnittebene und ist wiederum mit der Kühlplatte 7 in thermischem Kontakt. Die in der abgebildeten Darstellung als Rundrohr ausgebildete Kühlleitung 8 führt ein zu einem Kühlreislauf gehörendes Kühlfluid wie etwa Wasser oder Öl mit sich, das beispielsweise durch eine außerhalb der Kühlvorrichtung 28 liegende Umwälzpumpe zirkuliert wird. Um einen möglichst vorteilhaften Wärmeübertrag zu gewährleisten, bestehen die Deckplatte 6, die Kühlplatte 7 und die Kühlleitung 8 beispielsweise aus einem Metall und sind jeweils mit einem thermischen leitenden Kleber aneinander befestigt. Das Isolationsmittel 9, das ein Füllschaum sein kann, belegt die frei liegenden Oberflächen der der Außenfläche abgewandten Seite der Deckplatte 6, der Kühlplatte 7 und der Kühlleitung 8. Darüber hinaus erfüllt das Isolationsmittel 9 den Zweck, dass die Kühlleitung 8, die gegebenenfalls auch mittels eines thermisch leitfähigen Klebers an der Kühlplatte 7 fixiert sein kann, nicht nur eingebettet und damit in ihrer Position zusätzlich stabilisiert, sondern auch vor ungewollten Wärmeübertragungen abgeschirmt ist.
  • In der in 2 abgebildeten Ausführung der Erfindung ist nur der Teil der Deckplatte 6 einer Kühlung ausgesetzt, mit der auch die Kühlplatte 7 in thermischem Kontakt steht. Der restliche, das heißt nicht von der Kühlplatte 7 berührte Bereich der Deckplatte 6 ist mit dem Isolationsmittel 9 belegt und damit von der Kühlwirkung der Kühlplatte 7 ausgenommen. Dadurch wird der Effekt erzielt, dass, von außerhalb der Kühlvorrichtung 28 betrachtet, eine Kühlwirkung an der Oberfläche der Kühlvorrichtung 28 nur dort eintritt, wo auch der Kontakt zwischen Deckplatte 6 und Kühlplatte 7 besteht, das heißt ein geometrisch geformter Kühlbereich entsteht, der der geometrischen Form der Kühlplatte 7 entspricht.
  • 3 zeigt eine Erweiterung der Ausführung, die in 2 dargestellt ist. Es liegt neben der Deckplatte 6, der Kühlplatte 7, der Kühlleitung 8 und dem Isolationsmittel 9 eine weitere Deckplatte 10 vor. Die weitere Deckplatte ist parallel zur Deckplatte 6 an der Unterseite der Kühlvorrichtung 28 angeordnet. Die Kühlplatte 7, die Kühlleitung 8 sowie das Isolationsmittel 9 befinden sich in dieser Ausführung zwischen den beiden Deckplatten 6 und 10. Die zweite Deckplatte 10 kann nun beispielsweise auch dafür benutzt werden, die Kühlvorrichtung 28 form-, kraft- oder stoffschlüssig an beispielsweise eine Oberfläche zu fixieren.
  • Eine weitere mögliche Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Kühlvorrichtung 28 ist in 4 dargestellt. So wird in dieser Abbildung eine Ausführung verdeutlicht, bei der eine weitere Kühlplatte 11 mit der weiteren Deckplatte 10 in thermischem Kontakt steht. Bei der gezeigten Ausführung liegt ferner die Besonderheit vor, dass die Kühlleitung 8 nicht nur mit der Kühlplatte 7, sondern auch mit der weiteren Kühlplatte 11 in thermischem Kontakt steht. Durch eine derartige Kopplung der Kühlplatten 7 und 11 an eine gemeinsame Kühlleitung 8 wird erreicht, dass die Anzahl der Kühlleitungen der Kühlvorrichtung 28 möglichst gering gehalten werden kann. Dies wiederum resultiert darin, dass die Kühlvorrichtung 28 weniger Zu- und Ableitungen aufweist, und damit entsprechend einfacher anzuschließen ist.
  • Eine weitere Besonderheit der in 4 gezeigten Ausführung ist das Vorhandensein einer zusätzlichen weiteren Kühlplatte 12, die in thermischem Kontakt mit der weiteren Deckplatte 10 und einer separaten Kühlleitung 13 steht. Die gezeigte Ausführung umfasst demnach an der Oberseite der Kühlvorrichtung 28 einen und an der Unterseite zwei voneinander getrennte separate Kühlbereiche. Die Kopplung der zusätzlichen weiteren Kühlplatte 12 mit der separaten Kühlleitung 13, z.B. über einen thermisch leitfähigen Kleber, ist dann vorteilhaft, wenn für unterschiedliche Kühlbereiche unterschiedliche Kühlleistungen nötig sind. Es sei an dieser Stelle angemerkt, dass, basierend auf diesem Prinzip, die Anzahl der Kühlbereiche an beiden Deckplatten 6 und 10 beliebig erweitert werden kann.
  • 5 zeigt die Draufsicht auf eine Kühlplatte 7, wobei diese in dieser Ausführung mit drei separaten Kühlleitungen 8a, 8b und 8c in thermischem Kontakt steht. Eine solche Anordnung kann beispielsweise dann nötig sein, wenn die Kühlplatte 7 eine vergleichsweise große Fläche aufweist oder diese Kühlplatte 7 eine relativ hohe Kühlleistung erbringen muss.
  • Im Vergleich dazu ist in 6 ein Beispiel gezeigt, bei dem die Kühlplatte 7 mit nur einer einzigen Kühlleitung 8 in thermischem Kontakt steht. Vorteilhaft bei dieser Ausführung ist, wenn die Kühlleitung 8 einen gewundenen Verlauf entlang der Kühlplatte 7 aufweist. In diesem Fall kann der Wärmetausch besonders effektiv erfolgen. Es sei an dieser Stelle angemerkt, dass eine Kühlvorrichtung 28 im Sinne der Erfindung auch mehrere Kühlplatten 7 aufweisen kann, bei denen die in 5 und/oder die in 6 gezeigten Ausführungen der Kühlleitungen (8, 8a, 8b, 8c) realisiert sind.
  • In 7 ist eine schematische Explosionszeichnung eines Teils einer Kühlvorrichtung 28 zu sehen, deren Ausführung eine besonders effiziente Kühlung ermöglicht. So ist in dieser Figur, von links nach rechts, das zu kühlende Bauteil 14, die Deckplatte 6 und die Kühlplatte 7 erkennbar, wobei die jeweils nebeneinander befindlichen Bauteile in thermischem Kontakt stehen. Die Besonderheit bei dieser Ausführung liegt nun darin, dass die geometrische Form 24 bzw. 25 der zwischen dem zu kühlenden Bauteil 14 und der Deckplatte 6 liegenden Kontaktfläche gleich der geometrischen Form 26 bzw. 27 der Kühlplatte 7 ist oder dieser in etwa entspricht. Die freiliegende, in dieser Abbildung rechtsseitige Oberfläche der Deckplatte 6 sowie die Kühlplatte 7 ist mit dem Isolationsmittel 9 belegt (in dieser Abbildung nicht dargestellt). Hier wird nun ein aktiv gekühlter Bereich an der Außenfläche (linksseitig) der Deckschicht 6 realisiert, die der Kontaktfläche zum zu kühlenden Bauteil 14 entspricht. In der in 7 gezeigten Ausführung ist die Ausgestaltung der Kühlleitung 8 an der Kühlplatte 7 im Sinne der 6 dargestellt.
  • 8 zeigt die Bauteile aus 7, wie sie in ihrer endgültigen Montageposition zueinander angeordnet sind.
  • In 9 ist schematisch der Schnitt durch eine Energiespeicheranordnung 2 abgebildet, die einen rechteckigen Querschnitt aufweist und das Energiespeichergehäuse 3 sowie mehrere Batterien 15, also elektrische Komponenten, umfasst. Das Energiespeichergehäuse 3 selbst umfasst mehrere Seitenwände 16, einen Deckel 17 sowie einen Boden 18. Es sind nun mehrere Positionen gezeigt, in welchen die erfindungsgemäßen Kühlvorrichtungen 28 relativ zu den Batterien 15 angeordnet sein können.
  • So sind etwa Positionen 19 denkbar, bei denen die erfindungsgemäße Kühlvorrichtungen 28 zwischen den Batterien 15 und der Seitenwand 16 angeordnet sind. Zweckmäßigerweise befindet sich aktiv gekühlte Deckplatte 6 zur Batterie 15 hingewandt. Seitlich zur Seitenwand 16 ist die weitere Deckplatte 10, die in diesem Beispiel nicht mit der weiteren Kühlplatte 12 in Kontakt steht, angeordnet.
  • Analog dazu sind Positionen 20 denkbar, bei denen die Kühlvorrichtungen 28 zwischen Batterie 15 und Deckel 17, sowie Positionen 21, bei denen die Kühlvorrichtungen 28 zwischen Batterie 15 und Boden 18 angeordnet sind. Auch bei diesen Positionen 20 und 21 ist es zweckmäßig, wenn die aktiv gekühlte Deckplatte 6 zu den Batterien 15 hinzeigt und die weitere Deckplatte 10, die nicht mit der weiteren Kühlplatte 12 in Kontakt steht, dem Deckel 17 oder Boden 18 zugewandt ist.
  • Besonders vorteilhafte Positionen für erfindungsgemäße Kühlvorrichtungen 28 innerhalb eines Energiespeichergehäuses 3 sind diejenigen, bei denen die Kühlvorrichtungen 28 beidseitig zu Batterien 15 benachbart sind. In den Positionen 22 etwa ist die jeweilige Kühlvorrichtung 28 senkrecht in Bezug auf den Deckel 17 bzw. Boden 18 zwischen den Batterien 15 angeordnet. Dabei stehen beide Deckplatten 6 und 10 der Kühlvorrichtung 28 in thermischem Kontakt mit den Kühlplatten 7 und 11.
  • Gleichwohl vorteilhaft sind die Positionen 23, bei denen die erfindungsgemäßen Kühlvorrichtungen 28 waagerecht, das heißt parallel zum Deckel 17 bzw. Boden 18 innerhalb des Energiespeichergehäuses zwischen jeweils zwei Batterien 15 angeordnet sind. Diese Batterien können dabei ebenso waagrecht innerhalb des Energiespeichergehäuses 3 zu wenigstens 2 Schichten angeordnet sein. Durch das hier dargestellte Prinzip, Kühlvorrichtungen 28 zwischen Batterien 15 innerhalb von Energiespeicheranordnungen 2 zu positionieren, wird es möglich, Energiespeicheranordnungen 2 vergleichsweise groß zu konstruieren, ohne dass dabei das Problem einer Überhitzung der Energiespeicheranordnung 2 eine große Rolle spielt.
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
  • Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
  • Zitierte Patentliteratur
    • DE 102015217810 [0003]

Claims (11)

  1. Kühlvorrichtung (28) zur Kühlung wenigstens einer elektronischen oder elektrischen Komponente, insbesondere eines Energiespeichers (2), mit wenigstens einer Deckplatte (6), die mit wenigstens einer Kühlplatte (7) in wenigstens einem Teilbereich der Deckplattenfläche (6) in thermischem Kontakt steht, wobei die Kühlplatte (7) mit wenigstens einer Kühlleitung (8) in thermischem Kontakt steht und wobei die Kühlplatte (7), die Kühlleitung (8) und die freiliegende Deckplattenfläche (6) mit einem Isolationsmittel (9) belegt sind.
  2. Kühlvorrichtung (28) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Kühlvorrichtung (28) eine zweite Deckplatte (10) aufweist, die parallel zur ersten Deckplatte (6) positioniert ist und zwischen denen die Kühlleitung (8), die Kühlplatte (7) und das Isolationsmittel (9) eingebracht sind.
  3. Kühlvorrichtung (28) nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die zweite Deckplatte (10) mit wenigstens einer weiteren Kühlplatte (11) in wenigstens einem Teilbereich der zweiten Deckplatte (10) in thermischem Kontakt steht, wobei die weitere Kühlplatte (11) mit der Kühlleitung (8) oder wenigstens einer weiteren Kühlleitung (13) in thermischem Kontakt steht.
  4. Kühlvorrichtung (28) nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass mehrere Kühlplatten (7, 11, 12), die in thermischem Kontakt mit einer der Deckplatten (6, 10) stehen, mit entweder einer gemeinsamen (8) oder mit separaten Kühlleitungen (8, 13) in thermischem Kontakt stehen.
  5. Kühlvorrichtung (28) nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die oder jede Kühlplatte (7) mit mehreren separaten Kühlleitungen (8a, 8b, 8c) oder mit einer entlang der Kühlplatte gewunden verlaufenden Kühlleitung (8) in thermischem Kontakt steht.
  6. Kühlvorrichtung (28) nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Isolationsmittel (9) aus einem Füllschaum besteht.
  7. Energiespeicheranordnung (2), umfassend ein Energiespeichergehäuse (3) sowie wenigstens einen darin angeordneten elektronischen oder elektrischen Komponente und wenigstens eine Kühlvorrichtung (28) nach einem der vorangehenden Ansprüche.
  8. Energiespeicheranordnung (2) nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die wenigstens eine Kühlplatte (7) die gleiche Form (26, 27) wie die Kontaktfläche (24, 25) zwischen der Kühlvorrichtung (28) und der zu kühlenden Komponente (14) aufweist.
  9. Energiespeicheranordnung (2) nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Kühlvorrichtung (28) an wenigstens einer Innenfläche (16, 17, 18) des Energiespeichergehäuses (3) angeordnet ist.
  10. Energiespeicheranordnung (2) nach einem der Ansprüche 7 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Kühlvorrichtung (28) innerhalb des Energiespeichergehäuses (3) zwischen wenigstens zwei zu kühlenden Komponenten (15) angeordnet ist.
  11. Kraftfahrzeug (1), insbesondere Elektro- oder Hybridfahrzeug, umfassend wenigstens eine Energiespeicheranordnung (2) nach einem der Ansprüche 7 bis 10.
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