DE102017125566A1

DE102017125566A1 - Wärmeaustauschplattenbaugruppe für fahrzeugbatterie

Info

Publication number: DE102017125566A1
Application number: DE102017125566.4A
Authority: DE
Inventors: Saravanan Paramasivam; Kimberley King; Rajaram Subramanian; Edward Popyk; Samir Subba; Dave Moschet
Original assignee: Ford Global Technologies LLC
Current assignee: Ford Global Technologies LLC
Priority date: 2016-11-04
Filing date: 2017-11-01
Publication date: 2018-05-09
Also published as: US11605847B2; CN108023137A; US20180131051A1; CN108023137B

Abstract

Eine Batteriebaugruppe nach einem nicht einschränkenden Aspekt der vorliegenden Offenbarung schließt unter anderem eine Batteriezellenanordnung und eine Wärmeaustauschplattenbaugruppe neben der Anordnung ein. Die Wärmeaustauschplattenbaugruppe schließt einen Einlass, einen Auslass, einen Hauptkanal und einen Umgehungskanal ein, der zum Leiten des Fluids vom Einlass zum Auslass ausgelegt ist, während er im Wesentlichen den Hauptkanal umgeht.

Description

ALLGEMEINER STAND DER TECHNIK
Diese Offenbarung betrifft eine Batteriebaugruppe für ein elektrifiziertes Fahrzeug. Die Batteriebaugruppe weist eine Wärmeaustauschplattenbaugruppe auf, die einen Hauptkanal und einen Nebenstromkanal einschließt.
Der Bedarf an einer Reduktion des Kraftstoffverbrauchs und Schadstoffausstoßes von Kraftfahrzeugen ist hinlänglich bekannt. Deshalb werden Fahrzeuge entwickelt, welche die Abhängigkeit von Verbrennungsmotoren verringern oder vollständig beseitigen. Elektrifizierte Fahrzeuge sind eine Fahrzeugart, die zu diesem Zweck entwickelt wird. Im Allgemeinen unterscheiden sich elektrifizierte Fahrzeuge dadurch von herkömmlichen Kraftfahrzeugen, dass sie selektiv durch batteriebetriebene elektrische Maschinen mit Energie versorgt werden. Herkömmliche Kraftfahrzeuge sind im Gegensatz dazu vollständig auf einen Verbrennungsmotor angewiesen, um das Fahrzeug anzutreiben.
Ein Hochspannungsbatteriepack zum Antreiben der elektrischen Maschinen und anderer elektrischer Verbraucher schließen typischerweise mehrere Batteriezellen ein. Die Batteriezellen geben während der Lade- und Entladevorgänge Wärme ab. Es ist oftmals wünschenswert, die Wärme aus dem Batteriepack abzuleiten, um Leistung und Lebensdauer der Batteriezellen zu verbessern.
KURZDARSTELLUNG
Eine Batteriebaugruppe nach einem nicht einschränkenden Aspekt der vorliegenden Offenbarung schließt unter anderem eine Batteriezellenanordnung und eine Wärmeaustauschplattenbaugruppe neben der Anordnung ein. Die Wärmeaustauschplattenbaugruppe schließt einen Einlass, einen Auslass, einen Hauptkanal und einen Umgehungskanal ein, der zum Leiten des Fluids vom Einlass zum Auslass ausgelegt ist, während er im Wesentlichen den Hauptkanal umgeht.
In einer weiteren nicht einschränkenden Ausführungsform der vorangegangenen Batteriebaugruppe schließt die Batteriebaugruppe einen Deflektor ein, der zum Leiten des Fluids in den Umgehungskanal ausgelegt ist.
In einer weiteren nicht einschränkenden Ausführungsform einer der vorangegangenen Batteriebaugruppen schließt der Hauptkanal eine Wand, eine Abgabeseite an einer ersten Seite der Wand, eine Rücklaufseite an einer zweiten Seite der Wand und einen Wendeabschnitt zwischen der Abgabeseite und der Rücklaufseite ein. Ferner ist der Deflektor dazu ausgelegt, ein Fluid von der ersten Seite der Wand zur zweiten Seite der Wand zu leiten.
In einer weiteren nicht einschränkenden Ausführungsform einer der vorangegangenen Batteriebaugruppen weist der Deflektor einen Rand und eine Basis aus, die eine konkave Fläche definieren, die dem Einlass und Auslass zugewandt ist.
In einer weiteren nicht einschränkenden Ausführungsform einer der vorangegangenen Batteriebaugruppen ist ein erstes Ende des Rands an einer Längsachse des Einlasses ausgerichtet und ist ein zweites Ende des Rands an einer Längsachse des Auslasses ausgerichtet.
In einer weiteren nicht einschränkenden Ausführungsform einer der vorangegangenen Batteriebaugruppen ist eine Länge des Deflektors im Wesentlichen senkrecht zu den Längsachsen des Einlasses und Auslasses.
In einer weiteren nicht einschränkenden Ausführungsform einer der vorangegangenen Batteriebaugruppen definiert der Rand eine Stufenform.
In einer weiteren nicht einschränkenden Ausführungsform einer der vorangegangenen Batteriebaugruppen schließt der Deflektor eine Mehrzahl an Öffnungen in der Basis an der zweiten Seite der Wand ein.
In einer weiteren nicht einschränkenden Ausführungsform einer der vorangegangenen Batteriebaugruppen liegt ein erstes Ende des Deflektors neben dem Einlass und erstreckt sich ein zweites Ende des Deflektors nicht über die Wand hinaus.
In einer weiteren nicht einschränkenden Ausführungsform einer der vorangegangenen Batteriebaugruppen ist der Umgehungskanal in einem Umgehungsluftsammler definiert.
In einer weiteren nicht einschränkenden Ausführungsform einer der vorangegangenen Batteriebaugruppen schließt die Batteriebaugruppe einen ersten Deflektor, der zum Umleiten des Fluids vom Einlass in den Umgehungskanal ausgelegt ist, und einen zweiten Deflektor, der zum Umleiten des Fluids vom Umgehungskanal zum Auslass ausgelegt ist, ein.
In einer weiteren nicht einschränkenden Ausführungsform einer der vorstehenden Batteriebaugruppen ist eine winkelige Position des ersten und zweiten Deflektors einstellbar.
In einer weiteren nicht einschränkenden Ausführungsform einer der vorangegangenen Batteriebaugruppen ist eine Position des Deflektors in einer Richtung parallel zu einer Länge des Deflektors einstellbar.
Eine andere Batterieanordnung nach einer nicht einschränkenden Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung schließt unter anderem eine erste Wärmeaustauschplattenbaugruppe ein, die einen Einlass, einen Auslass, einen Hauptkanal und einen Umgehungskanal einschließt, der zum Leiten des Fluids zum Auslass der ersten Wärmeaustauschplattenbaugruppe ausgelegt ist, während er im Wesentlichen den Hauptkanal umgeht. Die Batteriebaugruppe schließt ferner eine zweite Wärmeaustauschplattenbaugruppe ein, die einen Einlass einschließt, der fluidisch mit dem Auslass der ersten Wärmeaustauschplattenbaugruppe gekoppelt ist.
In einer weiteren nicht einschränkenden Ausführungsform der vorangegangenen Batteriebaugruppe umfasst die erste Wärmeaustauschplatte ferner einen Deflektor, der zum Leiten des Fluids in den Umgehungskanal ausgelegt ist.
In einer weiteren nicht einschränkenden Ausführungsform einer der vorangegangenen Batteriebaugruppen schließt der Hauptkanal eine Wand, eine Abgabeseite an einer ersten Seite der Wand, eine Rücklaufseite an einer zweiten Seite der Wand und einen Wendeabschnitt zwischen der Abgabeseite und der Rücklaufseite ein. Ferner ist der Deflektor dazu ausgelegt, ein Fluid von der ersten Seite der Wand zur zweiten Seite der Wand zu leiten.
In einer weiteren nicht einschränkenden Ausführungsform einer der vorangegangenen Batteriebaugruppen weist der Deflektor einen Rand und eine Basis auf, die eine im Wesentlichen konkave Fläche definieren, die dem Einlass und Auslass der ersten Wärmeaustauschplattenbaugruppe zugewandt ist.
In einer weiteren nicht einschränkenden Ausführungsform einer der vorangegangenen Batteriebaugruppen schließt der Deflektor eine Mehrzahl an Öffnungen in der Basis an der zweiten Seite der Wand ein.
In einer weiteren nicht einschränkenden Ausführungsform einer der vorangegangenen Batteriebaugruppen liegt ein erstes Ende des Deflektors neben dem Einlass der ersten Wärmeaustauschplattenbaugruppe und erstreckt sich ein zweites Ende des Deflektors nicht über die Wand hinaus.
In einer weiteren nicht einschränkenden Ausführungsform einer der vorangegangenen Batteriebaugruppen ist eine Position des Deflektors in einer Richtung parallel zu einer Länge des Deflektors einstellbar.
Figurenliste

1 veranschaulicht schematisch einen Antriebsstrang eines elektrifizierten Fahrzeugs.
2 veranschaulicht schematisch ein Batteriepack eines elektrifizierten Fahrzeugs.
3 ist eine perspektivische Ansicht einer beispielhaften Wärmeaustauschplattenbaugruppe, die einen ersten Beispieldeflektor einschließt. In 3 wurde eine Abdeckplatte der Wärmeaustauschplattenbaugruppe zum Zwecke der Veranschaulichung des Innenraums der Wärmeaustauschplattenbaugruppe entfernt.
4 ist eine Querschnittsansicht entlang Linie 4-4 aus 3 und veranschaulicht einen Umgehungskanal der Wärmeaustauschplattenbaugruppe.
5 ist eine perspektivische Ansicht einer beispielhaften Wärmeaustauschplattenbaugruppe, die einen zweiten Beispieldeflektor einschließt. In 5 wurde, wie in 3, eine Abdeckplatte der Wärmeaustauschplattenbaugruppe entfernt.
6 ist eine perspektivische Ansicht einer beispielhaften Wärmeaustauschplattenbaugruppe, die einen dritten Beispieldeflektor einschließt. In 6, wie in den 3 und 5, wurde eine Abdeckplatte der Wärmeaustauschplattenbaugruppe entfernt.
7 ist eine perspektivische Querschnittsansicht, die eine beispielhafte Wärmeaustauschplattenbaugruppe veranschaulicht, die einen vierten Beispieldeflektor einschließt. In 7 wurde die Abdeckplatte der Wärmeaustauschplattenbaugruppe entfernt.
8 ist eine perspektivische Querschnittsansicht, die die beispielhafte Wärmeaustauschplattenbaugruppe aus 7 mit einer thermisch reaktiven Befestigung in einem zusammengezogenen Zustand veranschaulicht.
9 ist eine perspektivische Querschnittsansicht, die die beispielhafte Wärmeaustauschplattenbaugruppe aus 7 mit einer thermisch reaktiven Befestigung in einem ausgedehnten Zustand veranschaulicht.
10 ist eine Draufsicht, die eine beispielhafte Austauschplattenbaugruppe aus 7 aber mit einem Deflektor veranschaulicht, der im Wesentlichen hinter einer Nase abgeschnitten wurde.
11 ist eine Querschnittsansicht, die eine beispielhafte Wärmeaustauschplattenbaugruppe mit einem Umgehungskanal veranschaulicht, der in einem Umgehungsluftsammler definiert ist.

DETAILLIERTE BESCHREIBUNG
Diese Offenbarung betrifft eine Baugruppe für ein elektrifiziertes Fahrzeug. Die Baugruppe kann eine Batteriebaugruppe sein, die eine Wärmeaustauschplattenbaugruppe zum Thermomanagen von Wärme beinhaltet, die durch Batteriezellen der Batteriebaugruppe erzeugt wird. In einem Beispiel schließt die Wärmeaustauschplattenbaugruppe einen Einlassanschluss, einen Auslassanschluss, einen Hauptkanal und einen Umgehungskanal ein. Der Umgehungskanal ist zum Leiten von Fluid vom Einlassanschluss zum Auslassanschluss ausgelegt, während er im Wesentlichen den Hauptkanal umgeht. Eine solche Anordnung ermöglicht mehreren Wärmeaustauschplattenbaugruppen, mit einer Fluidquelle in Reihen verbunden zu sein, während die Temperaturgradienten ähnlich jenen einer parallelen Anordnung gehalten werden. Diese und andere Merkmale werden in den folgenden Absätzen dieser detaillierten Beschreibung ausführlicher erläutert.
1 stellt einen Antriebsstrang 10 für ein elektrifiziertes Fahrzeug 12 schematisch dar. Obwohl als ein Hybridelektrofahrzeug (Hybrid Electric Vehicle - HEV) dargestellt, versteht es sich, dass die hier beschriebenen Konzepte nicht auf HEV beschränkt sind und sich auf andere elektrifizierte Fahrzeuge ausdehnen könnten, einschließlich unter anderem Plug-in-Hybridelektrofahrzeuge (PHEV), Batterieelektrofahrzeuge (BEV) und Brennstoffzellenfahrzeuge.
In einer Ausführungsform handelt es sich bei dem Antriebsstrang 10 um ein Antriebsstrangsystem mit Leistungsverzweigung, welches ein erstes Antriebssystem und ein zweites Antriebssystem gebraucht. Das erste Antriebssystem beinhaltet eine Kombination aus einem Motor 14 und einem Generator 18 (d. h. eine erste elektrische Maschine). Zum zweiten Antriebssystem gehören mindestens ein Elektromotor 22 (d. h. eine zweite elektrische Maschine), der Generator 18 und eine Batteriebaugruppe 24. In diesem Beispiel wird das zweite Antriebssystem als elektrisches Antriebssystem des Antriebsstrangs 10 angesehen. Das erste und das zweite Antriebssystem erzeugen ein Drehmoment, um einen oder mehrere Sätze von Fahrzeugantriebsrädern 28 des elektrifizierten Fahrzeugs 12 anzutreiben. Es wird zwar eine Konfiguration mit Leistungsverzweigung gezeigt, doch dehnt sich die vorliegende Offenbarung auf ein beliebiges Hybrid- oder Elektrofahrzeug aus, einschließlich Vollhybrid-, Parallelhybrid-, Reihenhybrid-, Mildhybrid- oder Mikrohybridfahrzeuge.
Der Motor 14, bei welchem es sich in einer Ausführungsform um einen Verbrennungsmotor handelt, und der Generator 18 können durch eine Kraftübertragungseinheit 30, wie beispielsweise ein Planetengetriebe, miteinander verbunden sein. Selbstverständlich können andere Arten von Kraftübertragungseinheiten, einschließlich anderer Zahnradsätze und Getriebe, verwendet werden, um den Motor 14 mit dem Generator 18 zu verbinden. In einer nicht einschränkenden Ausführungsform handelt es sich bei der Kraftübertragungseinheit 30 um ein Planetengetriebe, das ein Hohlrad 32, ein Sonnenrad 34 und eine Trägerbaugruppe 36 beinhaltet.
Der Generator 18 kann vom Motor 14 durch die Kraftübertragungseinheit 30 angetrieben werden, um kinetische Energie in elektrische Energie umzuwandeln. Der Generator 18 kann alternativ dazu als Elektromotor fungieren, um elektrische Energie in kinetische Energie umzuwandeln, wodurch ein Drehmoment an eine Welle 38 ausgegeben wird, welche mit der Kraftübertragungseinheit 30 verbunden ist. Da der Generator 18 mit dem Motor 14 wirkverbunden ist, kann die Drehzahl des Motors 14 durch den Generator 18 gesteuert werden.
Das Hohlrad 32 der Kraftübertragungseinheit 30 kann mit einer Welle 40 verbunden sein, welche über eine zweite Kraftübertragungseinheit 44 mit Fahrzeugantriebsrädern 28 verbunden ist. Die zweite Kraftübertragungseinheit 44 kann einen Zahnradsatz mit einer Vielzahl von Zahnrädern 46 beinhalten. Andere Kraftübertragungseinheiten können ebenfalls geeignet sein. Die Zahnräder 46 übertragen das Drehmoment vom Motor 14 auf ein Differential 48, um die Fahrzeugantriebsräder 28 letztlich mit Traktion zu versorgen. Das Differential 48 kann eine Vielzahl von Zahnrädern beinhalten, welche die Übertragung von Drehmoment auf die Fahrzeugantriebsräder 28 ermöglichen. In einer Ausführungsform ist die zweite Kraftübertragungseinheit 44 über das Differential 48 mechanisch mit einer Achse 50 gekoppelt, um Drehmoment auf die Fahrzeugantriebsräder 28 zu verteilen.
Der Elektromotor 22 kann zudem verwendet werden, um die Fahrzeugantriebsräder 28 durch Ausgeben eines Drehmoments an eine Welle 52 anzutreiben, welche ebenfalls mit der zweiten Kraftübertragungseinheit 44 verbunden ist. In einer Ausführungsform wirken der Elektromotor 22 und der Generator 18 als Teil eines Nutzbremssystems zusammen, bei welchem sowohl der Elektromotor 22 als auch der Generator 18 als Elektromotor zum Ausgeben von Drehmoment verwendet werden können. Beispielsweise können der Elektromotor 22 und der Generator 18 jeweils elektrische Energie an die Batteriebaugruppe 24 ausgeben.
Die Batteriebaugruppe 24 ist eine beispielhafte Batterie eines elektrifizierten Fahrzeugs. Bei der Batteriebaugruppe 24 kann es sich um ein Hochspannungstraktionsbatteriepack handeln, welches eine Vielzahl von Batteriebaugruppen 25 enthält (d. h. Batteriearrays oder Gruppen von Batteriezellen), welche in der Lage sind, elektrische Energie auszugeben, um den Motor 22, den Generator 18 und/oder andere elektrische Verbraucher des elektrifizierten Fahrzeugs 12 zu betreiben. Es können auch andere Arten von Energiespeichervorrichtungen und/oder -ausgabevorrichtungen verwendet werden, um das elektrifizierte Fahrzeug 12 mit elektrischer Energie zu versorgen.
In einer nicht einschränkenden Ausführungsform beinhaltet das elektrifizierte Fahrzeug 12 zwei grundlegende Betriebsmodi. Das elektrifizierte Fahrzeug 12 kann in einem Elektrofahrzeug(Electric Vehicle - EV)-Modus arbeiten, in welchem der Elektromotor 22 verwendet wird (im Allgemeinen ohne Unterstützung vom Motor 14), um das Fahrzeug anzutreiben, wodurch der Ladezustand der Batteriebaugruppe 24 unter bestimmten Fahrmustern/Zyklen bis zur maximal zulässigen Entladerate entladen wird. Der EV-Modus ist ein Beispiel eines Entladebetriebsmodus für das elektrifizierte Fahrzeug 12. Im EV-Modus kann sich der Ladezustand der Batteriebaugruppe 24 unter manchen Umständen erhöhen, beispielsweise durch einen Zeitraum von Nutzbremsen. Der Motor 14 ist in einem standardmäßigen EV-Modus im Allgemeinen abgeschaltet, könnte jedoch nach Bedarf auf Grundlage eines Fahrzeugsystemzustands oder nach Vorgabe des Fahrzeugführers betrieben werden.
Das elektrifizierte Fahrzeug 12 kann zusätzlich in einem Hybrid (HEV)-Modus arbeiten, in welchem der Motor 14 und der Elektromotor 22 jeweils zum Antreiben des Fahrzeugs verwendet werden. Der HEV-Modus ist ein Beispiel für einen Betriebsmodus zum Erhalten der Batterieladung für das elektrifizierte Fahrzeug 12. Im HEV-Modus kann das elektrifizierte Fahrzeug 12 die Verwendung des Elektromotors 22 zum Antreiben des Fahrzeugs verringern, um den Ladezustand der Batteriebaugruppe 24 konstant oder ungefähr konstant zu halten, indem es den Gebrauch des Antriebs durch den Verbrennungsmotor 14 steigert. Das elektrifizierte Fahrzeug 12 kann innerhalb des Umfangs der vorliegenden Offenbarung neben dem EV- und dem HEV-Modus in anderen Betriebsmodi betrieben werden.
2 stellte eine Batteriebaugruppe 54 dar, die in ein elektrifiziertes Fahrzeug eingebaut werden kann. Zum Beispiel könnte die Batteriebaugruppe 54 im Inneren des elektrifizierten Fahrzeugs 12 aus 1 gebraucht werden. Die Batteriebaugruppe 54 schließt Batterieverbände ein, die als Gruppen von Batteriezellen beschrieben werden können, um diversen Fahrzeugkomponenten elektrische Energie zuzuführen. In diesem Beispiel gibt es zwei Batterieanordnungen 56A, 56B. In 2 sind zwar zwei Batterieverbände 56A, 56B dargestellt, doch könnte die Batteriebaugruppe 54 einen einzelnen Batterieverband oder mehrere Batterieverbände einschließen. Anders formuliert, ist diese Offenbarung nicht auf die in 2 dargestellte konkrete Anordnung eingeschränkt.
Jeder Batterieverband 56A, 56B schließt eine Mehrzahl von Batteriezellen 58 ein, die entlang einer Spannlänge jedes Batterieverbands 56A, 56B nebeneinander gestapelt sein können. Wenngleich dies in der sehr schematischen Abbildung von 2 nicht gezeigt wird, sind die Batteriezellen 58 unter Verwendung von Sammelschienenbaugruppen elektrisch miteinander verbunden. In einer Ausführungsform sind die Batteriezellen 58 prismatische Lithium-Ionen-Zellen. Innerhalb des Geltungsbereichs dieser Offenbarung könnten alternativ jedoch auch Batteriezellen mit anderen Geometrien (zylindrisch, beutelartig usw.) und/oder anderen Chemikalien (Nickel-Metallhydrid, Bleisäure usw.) verwendet werden.
Eine Gehäusebaugruppe 60 (in 2 mit Punktstrichlinie gezeigt) umgibt die Batterieverbände 56A, 56B. Die Gehäusebaugruppe 60 definiert einen Innenraum 66 zum Aufnehmen der Batterieverbände 56A, 56B und möglicherweise anderer Komponenten der Batteriebaugruppe 54. In einer nicht einschränkenden Ausführungsform beinhaltet die Gehäusebaugruppe 60 eine Wanne 62 und eine Abdeckung 64, die eine Vielzahl von Wänden 65 bilden, welche den Innenraum 66 umgeben. Die Gehäusebaugruppe 60 kann jede beliebige Größe, Form oder Konfiguration annehmen und ist nicht auf die spezifische Konfiguration von 2 beschränkt.
Während mancher Bedingungen kann im Laufe von Lade- und Entladebetriebsvorgängen durch die Batteriezellen 58 der Batterieverbände 56A, 56B Wärme erzeugt werden. Im Laufe von Fahrzeugbedingungen mit ausgeschalteter Zündung kann Wärme infolge relativ heißer Umgebungsbedingungen auch in die Batteriezellen 58 übertragen werden. Im Laufe anderer Bedingungen, wie etwa relativ kalter Umgebungsbedingungen, kann es sein, dass die Batteriezellen 58 aufgeheizt werden müssen. Daher kann ein Thermomanagementsystem 75 gebraucht werden, um die Batteriezellen 58 thermisch zu konditionieren (d. h. aufzuheizen oder abzukühlen).
Das Wärmemanagementsystem 75 kann zum Beispiel eine Fluidquelle 77 und mindestens eine Wärmeaustauschplattenbaugruppe einschließen. In einigen Beispielen können die Wärmeaustauschplattenbaugruppen als Kaltplattenbaugruppen bezeichnet werden. Im Beispiel aus 2 schließt das Wärmemanagementsystem 75 eine erste Wärmeaustauschplattenbaugruppe 70A und eine zweite Wärmeaustauschplattenbaugruppe 70B ein. Während dieses Beispiel zwei Wärmeaustauschplattenbaugruppen veranschaulicht, erstreckt sich diese Offenbarung auf Wärmemanagementsysteme, die zusätzliche Wärmeaustauschplattenbaugruppen einschließen.
Jede der ersten und der zweiten Wärmeaustauschplattenbaugruppen 70A, 70B schließt eine Einlassanschluss 82A, 82B bzw. einen Auslassanschluss 84A, 84B ein. In dieser Offenbarung können die Einlassanschlüsse als „Einlasse“ und die Auslassanschlüsse als „Auslasse“ bezeichnet werden. In diesem Beispiel sind die erste und die zweite Wärmeaustauschplattenbaugruppe 70A, 70B fluidisch mit der Fluidquelle 77 in Reihen gekoppelt. Wie weiter unten erklärt wird, während die erste und die zweite Wärmeaustauschplattenbaugruppe 70A, 70B in Reihen verbunden sind, sind die Wärmeaustauschplattenbaugruppen 70A, 70B in der Lage, Temperaturgradienten zu erreichen, als ob die Wärmeaustauschplattenbaugruppen 70A, 70B parallel mit der Fluidquelle 77 verbunden wären, was effektive Wärmeübertragung bereitstellt, während die Gesamtgröße des Wärmemanagementsystems 75 reduziert wird.
Wiederum sind die erste und die zweite Wärmeaustauschplattenbaugruppe 70A, 70B fluidisch mit der Fluidquelle 77 in Reihen gekoppelt. Insbesondere ist der Einlassanschluss 82A der ersten Wärmeaustauschplattenbaugruppe 70A direkt mit der Fluidquelle 77 mittels eines ersten Rohrabschnitts 79 gekoppelt. Der Auslassanschluss 84A der ersten Wärmeaustauschplattenbaugruppe 70A ist direkt mit dem Einlassanschluss 82B der zweiten Wärmeaustauschplattenbaugruppe 70B mittels eines zweiten Rohrabschnitts 81 gekoppelt. Schließlich ist der Auslassanschluss 84B der zweiten Wärmeaustauschplattenbaugruppe 70B direkt mit der Fluidquelle 77 mittels eines dritten Rohrabschnitts 83 gekoppelt.
Die Rohrabschnitte 79, 81, 83 können Rohre, Schläuche, Leitungen oder dergleichen einschließen. Ein Fluid F, wie etwa Glycol oder ein anderes geeignetes Fluid, wird von der Fluidquelle 77 zum ersten Rohrabschnitt 79 durch die erste und die zweite Wärmeaustauschplattenbaugruppe 70A, 70B geleitet und wird schließlich zur Fluidquelle 77 über einen dritten Rohrabschnitt 83 zurückgeleitet. Während Glycol als ein Beispiel erwähnt ist, werden andere Kühlmittel, darunter Gase, ebenso als im Umfang dieser Offenbarung inbegriffen betrachtet. Ferner könnte das Fluid F von einem Kühlmittelgemisch, wie etwa Wasser mit Ethylenglycol gemischt, bereitgestellt werden.
Die erste und zweite Wärmeaustauschplattenbaugruppe 70A, 70B berühren eine oder mehrere Flächen der Batteriezellen 58 einer jeweiligen Anordnung. Wenn Fluid F durch die erste und die zweite Wärmeaustauschplattenbaugruppe 70A, 70B zirkuliert, gibt das Fluid F entweder Wärme an die Batteriebaugruppe 54 ab oder entfernt Wärme von dieser. Mit anderen Worten kann das Fluid F die Wärmeübertragungswirkung verstärken, die durch die Wärmeaustauschplattenbaugruppen 70A, 70B erreicht wird.
In einer nicht einschränkenden Ausführungsform sind die Batterieverbände 56A, 56B der Batteriebaugruppe 54 auf einer Wärmeaustauschplattenbaugruppe 70A, 70B positioniert, sodass die Wärmeaustauschplattenbaugruppen 70A, 70B mit einer unteren Fläche jeder Batteriezelle 58 in Kontakt stehen. In einem Beispiel stehen die Wärmeaustauschplattenbaugruppen 70A, 70B indirekt mit der unteren Fläche jeder Batteriezelle 58 durch eine Zwischenschicht eines wärmedämmenden Materials in Kontakt. In einem anderen Beispiel stehen die Wärmeaustauschplattenbaugruppen 70A, 70B direkt mit den Batteriezellen 58 in Kontakt.
3 ist eine perspektivische Ansicht, die das Detail einer beispielhaften ersten Wärmeaustauschplattenbaugruppe 70A veranschaulicht. In 3 wurde eine Abdeckplatte der ersten Wärmeaustauschplatte 70A zum Zwecke der Veranschaulichung des Details des Innenraums der ersten Wärmeaustauschplatte 70A entfernt.
Die erste Wärmeaustauschplatte 70A schließt einen Hauptkanal 86 und einen Umgehungskanal 88 ein. Der Hauptkanal 86 ist in diesem Beispiel zwischen einer Basisplatte 90 und einer Abdeckplatte 92 (4) definiert. Die Basisplatte 90 und die Abdeckplatte 92 weisen eine Länge L1 und eine Breite W1 auf, die im Wesentlichen der Länge und Breite der Anordnung 56A der Batteriezellen 58 entsprechen. Die Basisplatte 90 in diesem Beispiel schließt eine Wand 94 ein, die sich in den Hauptkanal 86 um eine Länge L₂ erstreckt, die kürzer als die Länge L₁ ist. Die Wand 94 in diesem Beispiel teilt den Hauptkanal 86 teilweise in eine Abgabeseite 96 und eine Rücklaufseite 98. Der Hauptkanal 86 schließt außerdem einen Wendeabschnitt 100 am Ende der Wand 94 ein, der dazu dient, das Fluid von der Abgabeseite 96 und der Rücklaufseite 98 zu wenden.
Während 3 ein beispielhaftes Kühlschema für den Hauptkanal 86 veranschaulicht, ist diese Offenbarung nicht auf die bestimmte in 3 dargestellte Konfiguration beschränkt. Der Hauptkanal könnte zusätzliche Wände einschließen, die eine andere Konfiguration bilden. Beispielsweise kann der Hauptkanal 86 einen serpentinenförmigen Kanal mit mehreren Wendungen bilden. Verschiedene Kühlmittelstromschemata sind durch den Umfang dieser Offenbarung abgedeckt.
Der Umgehungskanal 88 ist zum Leiten des Fluids vom Einlassanschluss 82A zum Auslassanschluss 84A ausgelegt, während er im Wesentlichen den Hauptkanal 86 umgeht. Auf diese Weise wird ein Teil des Fluids, das in den Einlassanschluss 82A eintritt, zum Auslassanschluss 84A und schließlich zur zweiten Wärmeaustauschplattenbaugruppe 70B geleitet, ohne beispielsweise vom Batterieverband 56A Wärme zu absorbieren. Auf diese Weise ermöglicht der Umgehungskanal 88 dem Wärmemanagementsystem 75, kühleres Fluid, z. B., für die zweite Wärmeaustauschplattenbaugruppe 70B bereitzustellen, obwohl die Wärmeaustauschplattenbaugruppen 70A, 70B in Reihen verbunden sind.
Unter gemeinsamer Bezugnahme auf die 3 und 4 ist der Umgehungskanal 88 in einem Beispiel von einem Deflektor 102 bereitgestellt. In diesem Beispiel weist der Deflektor 102 einen Rand 104 und eine Basis 106 auf, die eine im Allgemeinen konkave Fläche definieren, die dem Einlass- und Auslassanschluss 82A, 84A zugewandt ist. Der Deflektor 102 weist eine Länge L₃ und eine Breite W₂ auf. Die Breite W₂ entspricht in einem Beispiel im Wesentlichen einem Durchmesser des Einlass- und Auslassanschlusses 82A, 84A. Die Länge L₃ des Deflektors entspricht im Wesentlichen dem Abstand zwischen dem Einlass- und dem Auslassanschluss 82A, 84A. In diesem Beispiel ähnelt der Rand 104, wenn von oben betrachtet, der geometrischen „Stufen“-Form, obwohl andere Formen von Umfang dieser Offenbarung abgedeckt sind.
In einem Beispiel ist der Rand 104 des Deflektors 102 an einem Ende an einer Längsachse A₁ des Einlassanschlusses 82A ausgerichtet und ist an einem gegenüberliegenden Ende an einer Längsachse A₂ des Auslassanschlusses 84A ausgerichtet. Die Wand 94 schließt eine Kerbe 108 ein, um dem Deflektor 102 zu ermöglichen, um von einer Seite der Wand 94 zur anderen zu gelangen. Der Rand 104 des Deflektors 102 steht mit der Abdeckplatte 92 in Kontakt und ist gegen diese abgedichtet, um in diesem Beispiel den Umgehungskanal 88 bereitzustellen.
In der Praxis wird ein Strom des Fluids F_IN (das in 2 als das Fluid F veranschaulicht ist) zum Einlassanschluss 82A von der Fluidquelle 77 geleitet. Der Deflektor 102 teilt den Strom von Fluid F_IN in einen Hauptstrom F₁ und einen Umgehungsstrom F₂. Der Hauptstrom F₁ tritt in den Hauptkanal 86 ein und strömt von der Abgabeseite 96 um die Wand 94 am Wendeabschnitt 100 und zur Rücklaufseite 98. Der Hauptstrom F₁ absorbiert Wärme, z. B. von der Batterieanordnung 56A. Schließlich strömt der Hauptstrom F₁ zum Auslassanschluss 84A, wo er stromabwärts zur zweiten Wärmeaustauschplattenbaugruppe 70B geleitet wird.
Der Deflektor 102 leitet in diesem Beispiel den Umgehungsstrom F₂ vom Einlassanschluss 82A zum Auslassanschluss 84A. In diesem Beispiel ist ein erster Abschnitt 110 des Deflektors 102 unter (in Bezug auf die Ausrichtung von 4) dem Einlassanschluss 82A bereitgestellt. Der erste Abschnitt 110 stellt einen Einlass in den Umgehungskanal 88 bereit. Neben dem ersten Abschnitt 110 ist die Basis 106 gekrümmt, um einen weichen Übergang für das Fluid F₂ bereitzustellen, das in den Umgehungskanal eintritt. Der erste Abschnitt 110 ist gekrümmt, um das Fluid F₂ aus einer im Wesentlichen zur Achse A₁ parallelen Richtung in eine im Wesentlichen zur Achse A₁ senkrechten Richtung im Umgehungskanal 88 zu wenden. Der Deflektor schließt außerdem einen zweiten Abschnitt 112 neben dem Auslassanschluss 84A ein. Der zweite Abschnitt 112 ist ähnlich dem ersten Abschnitt 110 gekrümmt und ist zum Wenden des Fluids F₂ aus einer zur Achse A₂ senkrechten Richtung in eine im Wesentlichen zur Achse A₂ parallelen Richtung ausgelegt.
Der Umgehungsstrom F₂ wird vom Einlassanschluss 82A zum Auslassanschluss 84A geleitet, während er im Wesentlichen den Hauptkanal 86 umgeht. Das heißt, die primäre Funktion des Umgehungsstroms F₂ ist es nicht, die Wärme an die Batterieanordnung 56A zu übertragen, sondern vielmehr zu gewährleisten, dass die nachgelagerte Wärmeaustauschplattenbaugruppe 70B mit relativ kühlem Fluid bereitgestellt wird. Im Beispiel aus den 3-4 mischen sich der Haupt- und der Umgehungsstrom F₁, F₂ im Auslassanschluss 84A und werden stromabwärts geleitet, um einen Auslassstrom F_OUT für die zweite Wärmeaustauschplattenbaugruppe 70B bereitzustellen. Der Auslassstrom F_OUT weist eine andere Temperatur als F_IN auf, die Temperaturänderung ist jedoch nicht so signifikant wie sie ohne den Nebenstrom F₂ gewesen wäre.
Während nur zwei Wärmeaustauschplattenbaugruppen 70A, 70B in 2 veranschaulicht sind, versteht es sich, dass das Wärmemanagementsystem 75 eine beliebige Anzahl an zusätzlichen Wärmeaustauschplattenbaugruppen einschließen könnte. Ferner versteht sich, dass die zweite Wärmeaustauschplattenbaugruppe 70B im Wesentlichen identisch zur ersten Austauschplattenbaugruppe 70A angeordnet sein kann. In einem anderen Beispiel schließt die zweite Wärmeaustauschplattenbaugruppe 70B keinen Umgehungskanal ein, da sie die letzte Wärmeaustauschplatte in der Reihe ist. In Beispielen, bei denen es drei oder mehr Wärmeaustauschplattenbaugruppen gibt, kann die letzte Wärmeaustauschplattenbaugruppe in der Reihe unter Umständen keinen Umgehungskanal einschließen.
5 ist eine perspektivische Ansicht der ersten Wärmeaustauschplattenbaugruppe 70A, die einen weiteren Beispieldeflektor 102' einschließt. Der Deflektor 102' in diesem Beispiel ist dem Deflektor 102 aus den 3-4 ähnlich, weist aber eine Länge L₄ auf, die sich nicht über die Wand 94 hinaus erstreckt. In diesem Beispiel ähnelt der Rand 104, wenn von oben betrachtet, einer halben „Stufen“-Form. Der Deflektor 102' ist ähnlich dem Deflektor 102 neben dem Einlassanschluss 82A geformt (z. B. dem Deflektor 102 am ersten Abschnitt 110), aber neben der Wand 94 ist der Deflektor 102' im Wesentlichen offen und ermöglicht einem Fluid, in die Rücklaufseite 98 des Hauptkanals 86 einzutreten. Wenn das Fluid F₂ in der Rücklaufseite 98 des Hauptkanals 86 ist, mischt sich der Umgehungsstrom F₂ mit dem Hauptstrom F₁, was eine gleichmäßigere Wärmeübertragung zwischen den Strömen F₁, F₂ bereitstellen kann als z. B. in der Ausführungsform der 3-4. Das wiederum stellt eine einheitlichere Temperatur im Auslassstrom F_OUT bereit.
6 ist eine perspektivische Ansicht der ersten Wärmeaustauschplattenbaugruppe 70A, die noch einen anderen Beispieldeflektor 102" einschließt. In diesem Beispiel ist der Deflektor 102" im Wesentlichen genauso wie der Deflektor 102 in den 3-4 geformt, schließt der Deflektor 102" in diesem Beispiel jedoch eine Mehrzahl an Öffnungen 114 in der Basis 106 ein. Die Öffnungen 114 sind in diesem Beispiel im Deflektor 102" nur auf der Seite der Wand 94 bereitgestellt, die der Rücklaufseite 98 des Hauptkanals 86 entspricht. Die Öffnungen 114 ermöglichen dem Hauptstrom F₁, teilweise in den Umgehungskanal 88 einzutreten und sich mit dem Umgehungsstrom F₂ Zu mischen. Die Ausführungsform aus 6 stellt Mischen (ähnlich der Ausführungsform aus 5) bereit, während sie außerdem einen möglichen zusätzlichen Vorteil der Reduzierung von Turbulenzen (Fluidwiderstand) hat, die in einigen Fällen vom Mischen der Ströme F₁, F₂ in der Ausführungsform aus 5 verursacht werden können.
Die Deflektoren 102, 102', 102" aus den 3-6 sind in einem Beispiel in Bezug auf die Wand 94 befestigt. In anderen Beispielen können die Deflektoren 102, 102', 102" jedoch in einer Richtung parallel zur Länge (z. B. L₃, L₄) der Deflektoren 102, 102', 102" bewegbar sein. Die Bewegung kann als Reaktion auf die Bewegung eines Aktors oder eines anderen Mechanismus erfolgen. Die Bewegung der Deflektoren 102, 102', 102" kann selektives Anpassen der Fluidmenge, die in den Umgehungskanal 88 eintritt, ermöglichen und kann außerdem das Anpassen des Mischgrades der Ströme F₁, F₂ z. B. neben dem Auslassanschluss 84A ermöglichen. Die selektive Anpassung kann als Reaktion auf eine Temperatur einer oder mehrerer Batterieanordnungen 56A, 56B oder des Fluids F erfolgen. Zu diesem Zweck könnte diese Offenbarung Sensoren einschließen, die zum Bereitstellen von Signalen ausgelegt sind, die die Temperatur der Batterieanordnungen 56A, 56B oder des Fluids F anzeigen.
Die 7-9 veranschaulichen die Wärmeaustauschplattenbaugruppe 70A, die eine thermisch reaktive Befestigung 116 einschließt, die zum Bewegen des Deflektors 102''' in den Richtungen D₁, D₂ ausgelegt ist, die parallel zur Länge L₃ des Deflektors 102''' sind. In diesem Beispiel ist die thermisch reaktive Befestigung 116 von einem Stück Material bereitgestellt, das einen relativ hohen Koeffizienten thermischer Ausdehnung aufweist. Im Allgemeinen weist die thermisch reaktive Befestigung 116 einen höheren Koeffizienten thermischer Ausdehnung auf als die Materialien, die zum Herstellen des Rests der Wärmeaustauschplattenbaugruppe 70A verwendet werden. Insbesondere weist die thermisch reaktive Befestigung 116 einen höheren Koeffizienten thermischer Ausdehnung auf als der Rest der Wärmeaustauschplattenbaugruppe 70A. Beispielmaterialien für die thermisch reaktive Befestigung 116 schließen unter anderem z. B. Lithium und Lithium enthaltende Legierungen, Zink und Zinklegierungen, Magnesium und Magnesiumlegierungen und Blei und Bleilegierungen ein. Andere Materialien sind vom Umfang dieser Offenbarung abgedeckt.
In diesem Beispiel ist die thermisch reaktive Befestigung 116 aus einem zylindrischen Stück Material mit einer variablen Länge L₅ bereitgestellt. Die thermisch reaktive Befestigung 116 muss jedoch nicht zylindrisch sein. Die thermisch reaktive Befestigung 116 ist in der Lage, sich linear auszudehnen und zusammenzuziehen, um die Länge L₅zu ändern. Die thermisch reaktive Befestigung 116 ist an einem Ende mit der Wand 94 und mit einer Nase 118 verbunden, die vom Deflektor 102''' am anderen Ende hervorragt. Die Nase 118 ragt aus einer Außenwand 120 des Deflektors 102''' hervor und erstreckt sich zur Rücklaufseite 98 des Hauptkanals 86. In diesem Beispiel ist die thermisch reaktive Befestigung 116 in der Rücklaufseite 98 des Hauptkanals 86 bereitgestellt und ist direkt dem F₁ ausgesetzt. Die thermisch reaktive Befestigung 116 ist in diesem Beispiel starr mit der Wand 94 und der Nase 118 verbunden und der Deflektor 102''' ist in die Richtungen D₁, D₂ in Bezug auf die Wand 94 verschiebbar.
Der Deflektor 102''' ist im Wesentlichen von ähnlicher Struktur wie beispielsweise der Deflektor 102 mit Ausnahme der Nase 118. Der Deflektor 102''' könnte Löcher 114, wie etwa jene in 6 veranschaulichten, einschließen oder könnte, wie z. B. in 10 veranschaulicht, an einer Stelle nach der Nase 118 abgeschnitten sein, um die Ströme F₁, F₂ wie oben dargelegt zu mischen.
Je nach der Temperatur des Stroms F₁ dehnt sich die thermisch reaktive Befestigung 116 aus oder zieht sich zusammen. Die Ausdehnung oder das Zusammenziehen verschieben den Deflektor 102''' in die Richtungen D₁, D₂. Nimmt die Temperatur des Stroms F₁ ab, zieht sich die thermisch reaktive Befestigung 116 zusammen, was den Deflektor 102''' in die Richtung D₁ zum Einlassanschluss 82A bewegt, wie es in 8 veranschaulicht ist. In 8 befindet sich die thermisch reaktive Befestigung 116 in einem zusammengezogenen Zustand und weist eine Länge L₆ auf. In 8 ist der Deflektor 102''' unter dem Einlassanschluss 82A im Wesentlichen wie in 4 gezeigt positioniert, sodass der Deflektor 102''' den Strom des Fluids F_IN in die Ströme F₁, F₂ teilt. In 8 ist der Deflektor 102''' derart positioniert, dass etwa 50 % des F_IN zu Umgehungsstrom F₂ werden.
Wenn der Hauptstrom F₁, wie es die thermisch reaktive Befestigung 116 erfährt, relativ kühl ist, zeigt dies einen Zustand an, bei dem die Batterieanordnung 56A (z. B.) vom Hauptstrom F₁ angemessen gekühlt wird. Somit kann eine relativ große Menge an Umgehungsstrom F₂ im Wesentlichen den Hauptkanal 86 umgehen, ohne die Fähigkeit der Wärmeaustauschplattenbaugruppe 72A, den Batterieverband 56A zu kühlen, zu beeinträchtigen. Wiederum ein Beispiel eines solchen Zustands ist in 8 veranschaulicht und entspricht etwa 50 % von F_IN, die zu Umgehungsstrom F₂ werden.
Wenn der Hauptstrom F₁, wie es die thermisch reaktive Befestigung 116 erfährt, relativ warm ist, zeigt dies jedoch einen Zustand an, in dem der Batterieverband 56A (z. B.) vom Hauptstrom F₁ nicht angemessen gekühlt wird und dass eine Erhöhung des Hauptstroms F₁ günstig wäre. Daher dehnt sich, wenn die Temperatur des Hauptstroms F₁ ansteigt, die thermisch reaktive Befestigung 116 aus, was den Deflektor 102''' in die Richtung D₂ zum Auslassanschluss 84A bewegt, wie es in 9 veranschaulicht ist. In 9 ist die thermisch reaktive Befestigung 116 in einem ausgedehnten Zustand und weist eine Länge L₇ auf, die größer als die Länge L₆ ist. Eine solche lineare Ausdehnung der thermisch reaktiven Befestigung 116 bewegt den Deflektor 102''' derart, dass weniger Fluid F_IN zum Umgehungsstrom F₂ wird. Somit wird der Hauptstrom F₁ erhöht, was wirksamere Kühlung für die Anordnung 56A bereitstellt. In einem Beispiel hat sich der Deflektor 102''' in eine Position bewegt, in der 0 % des Fluids F_IN zu Umgehungsstrom F₂ werden.
Es versteht sich, dass, während Beispiele von 50 % und 0 % in Bezug auf die 8 bzw. 9 erwähnt sind, der Deflektor 102''' an einer beliebigen Anzahl von Zwischenpositionen zwischen 0 % und 50 % durch die entsprechende Ausdehnung und das entsprechende Zusammenziehen der thermisch reaktiven Befestigung 116 positioniert werden könnte. Ferner versteht sich, dass mehr als 50 % des F_IN zum Umgehungsstrom F₂ werden könnten.
Dementsprechend reguliert die thermisch reaktive Befestigung 116 die Menge des Umgehungsstroms F₂ selbst auf Grundlage der Kühlbedarfe des Verbands 56A und tut dies auf passive Weise, indem sie auf Materialeigenschaften und deren Reaktion auf Änderungen der Fluidtemperatur beruht im Gegensatz zu beispielsweise einem selektiv betriebenen Aktor oder Steuermechanismus.
11 veranschaulicht eine weitere Ausführungsform der Wärmeaustauschplattenbaugruppe. 11 veranschaulicht eine erste Wärmeaustauschplattenbaugruppe 270A. Soweit nicht anders beschrieben oder dargestellt, entspricht die Wärmeaustauschplattenbaugruppe 270A der ersten Wärmeaustauschplattenbaugruppe 70A aus den 3-4, wobei gleiche Teile Bezugszeichen mit einer „2“ davor aufweisen.
In 11 schließt die erste Wärmeaustauschplattenbaugruppe 270A einen Hauptkanal 286 ein, der von einer Basisplatte 290 und einer Abdeckplatte 292 gebunden ist. Ähnlich zu Wand 94 (3-4) ist der Hauptkanal 286 teilweise von einer Wand 294 unterteilt. Zwischen der Abdeckplatte 292 und dem Einlass- und Auslassanschluss 282A, 284A schließt die erste Wärmeaustauschplattenbaugruppe 270A einen Umgehungskanal 288 ein, der in einem Umgehungsluftsammler 289 definiert ist. Der Umgehungsluftsammler 289 ist zwischen einem Umgehungsgehäuse 291 und der Abdeckplatte 292 bereitgestellt. Im Umgehungsluftsammler 289 schließt die erste Wärmeaustauschplattenbaugruppe 270A einen ersten und einen zweiten Deflektor 293, 295 ein.
Der erste und der zweite Deflektor 293, 295 teilen einen Strom F_IN vom Einlassanschluss 282A in einen Hauptstrom F₁ und einen Umgehungsstrom F₂ auf im Wesentlichen gleiche Weise wie die Deflektoren 102, 102', 102" und 102'''. Der erste und der zweite Deflektor 293, 295 sind in diesem Beispiel in Bezug auf die Abdeckplatte 292 in einem festen Winkel bereitgestellt. In einem anderen Beispiel kann ein Winkel des ersten und des zweiten Deflektors 293, 295 durch einen Aktor einstellbar sein, um die Menge an Umgehungsstrom F₂ anzupassen, die zum Umgehungskanal 288 geleitet wurde.
Während dies oben nicht spezifisch erwähnt wurde, versteht es sich, dass die Komponenten der ersten und zweiten Wärmeaustauschplattenbaugruppe 70A, 70B, 270A, 270B aus jedem geeigneten Material hergestellt sein können. In einem Beispiel können die Baugruppen, darunter die Deflektoren 102, 102', 102", 102''', 293, 295, aus Aluminium bestehen. Ferner könnten die Baugruppen aus extrudierten, geformten oder gestanzten Teilen hergestellt sein, die zusammengeschweißt sind. Dabei werden auch andere Herstellungsverfahren in Betracht gezogen.
Es versteht sich, dass Ausdrücke wie etwa „axial“, „radial“ und dergleichen oben in Bezug auf die normale Betriebsausrichtung eines Fahrzeugs verwendet werden. Ferner wurden diese Ausdrücke hier der Erläuterung halber verwendet und sollten ansonsten nicht als einschränkend angesehen werden. Ausdrücke wie „im Allgemeinen“, „im Wesentlichen“ und „etwa“ sind nicht als Ausdrücke mit grenzenloser Bedeutung gedacht und sollten im Einklang damit interpretiert werden, wie der Fachmann diese Ausdrücke interpretiert.
Obwohl die verschiedenen Beispiele die spezifischen in den Darstellungen gezeigten Komponenten aufweisen, sind Ausführungsformen dieser Offenbarung nicht auf diese konkreten Kombinationen beschränkt. Es ist möglich, einige der Komponenten oder Merkmale eines der Beispiele in Kombination mit Merkmalen oder Komponenten eines anderen der Beispiele zu verwenden.
Dem Durchschnittsfachmann ist ersichtlich, dass die oben beschriebenen Ausführungsformen beispielhaft und nicht einschränkend sind. Das heißt, dass Modifikationen dieser Offenbarung in den Geltungsbereich der Patentansprüche fallen. Dementsprechend sollten die folgenden Patentansprüche genau gelesen werden, um ihren eigentlichen Geltungsbereich und Inhalt zu erkennen.

Claims

Batteriebaugruppe, umfassend: eine Batteriezellenanordnung; und eine Wärmeaustauschplattenbaugruppe neben der Anordnung und einschließend einen Einlass, einen Auslass, einen Hauptkanal und einen Umgehungskanal, der zum Leiten von Fluid vom Einlass zum Auslass ausgelegt ist, während er im Wesentlichen den Hauptkanal umgeht.
Batteriebaugruppe nach Anspruch 1, ferner umfassend einen Deflektor, der zum Leiten von Fluid in den Umgehungskanal ausgelegt ist.
Batteriebaugruppe nach Anspruch 2, wobei: der Hauptkanal eine Wand, eine Abgabeseite an einer ersten Seite der Wand, eine Rücklaufseite an einer zweiten Seite der Wand und einen Wendeabschnitt zwischen der Abgabeseite und der Rücklaufseite einschließt; und der Deflektor dazu ausgelegt ist, ein Fluid von der ersten Seite der Wand zur zweiten Seite der Wand zu leiten.
Batteriebaugruppe nach Anspruch 3, wobei der Deflektor einen Rand und eine Basis aufweist, die eine konkave Fläche definieren, die dem Einlass und dem Auslass zugewandt ist.
Batteriebaugruppe nach Anspruch 4, wobei ein erstes Ende des Rands an einer Längsachse des Einlasses ausgerichtet ist und ein zweites Ende des Rands an einer Längsachse des Auslasses ausgerichtet ist.
Batteriebaugruppe nach einem der Ansprüche 2 bis 5, wobei eine Länge des Deflektors im Wesentlichen senkrecht zu den Längsachsen des Einlasses und des Auslasses ist.
Batteriebaugruppe nach einem der Ansprüche 2 bis 6, wobei der Rand eine Stufenform definiert.
Batteriebaugruppe nach einem der Ansprüche 2 bis 7, wobei an der zweiten Seite der Wand der Deflektor eine Mehrzahl an Öffnungen in der Basis einschließt.
Batteriebaugruppe nach einem der Ansprüche 2 bis 8, wobei ein erstes Ende des Deflektors neben dem Einlass liegt und ein zweites Ende des Deflektors sich nicht über die Wand hinaus erstreckt.
Batteriebaugruppe nach einem der vorangegangenen Ansprüche, wobei der Umgehungskanal in einem Umgehungsluftsammler definiert ist.
Batteriebaugruppe nach Anspruch 1 oder 10, ferner umfassend einen ersten Deflektor, der ausgelegt ist zum Umleiten von Fluid vom Einlass in den Umgehungskanal, und einen zweiten Deflektor, der ausgelegt ist zum Umleiten von Fluid vom Umgehungskanal zum Auslass.
Batteriebaugruppe nach Anspruch 11, wobei eine winkelige Position des ersten und des zweiten Deflektors einstellbar ist.
Batteriebaugruppe nach einem der Ansprüche 2 bis 9, wobei eine Position des Deflektors in einer Richtung parallel zu einer Länge des Deflektors einstellbar ist.