-
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Energiespeicheranordnung mit zumindest einem Energiespeicher und einer Temperiereinrichtung zum Kühlen/Erwärmen des Energiespeichers. Die Erfindung betrifft außerdem ein Kraftfahrzeug mit zumindest einer solchen Energiespeichereinrichtung.
-
Durch die zunehmende Elektromobilität werden auch ständig steigende Anforderungen an die Reichweite und damit an die Leistung von elektrischen Energiespeichern gestellt. Um die Leistung erhöhen zu können, werden deshalb bereits heute die elektrischen Energiespeicher temperiert, das heißt gekühlt oder erwärmt und damit in einem für die Leistungsaufnahme oder -abgabe optimalen Temperaturfenster gehalten.
-
Besonders Lithium-Ionen-Batterien müssen dabei zwingend gekühlt bzw. beheizt werden, um deren schnellen Alterung vorbeugen zu können. Darüber hinaus werden für Elektrofahrzeuge teilweise auch hohe Reichweiten sowie Schnellladefähigkeiten gefordert, was wiederum nur mit leistungsfähigen Wärmeübertragern möglich ist. Derartige Wärmeübertrager erfordern jedoch wiederum vergleichsweise viel Bauraum und sind aufgrund des thermischen Pfades ineffizient.
-
Von besonderer Bedeutung bei einer Temperierung ist zudem, dass diese unabhängig vom jeweiligen Fahrzustand eines Elektrofahrzeuges oder eines Hybridfahrzeugs, beispielsweise auch bei einer Bergfahrt mit einer Neigung von bis zu 30°, stets einwandfrei funktionieren muss.
-
Die vorliegende Erfindung beschäftigt sich daher mit dem Problem, für eine Energiespeicheranordnung eine verbesserte oder zumindest eine alternative Ausführungsform anzugeben, die insbesondere eine verbesserte Temperierung bei gleichzeitig geringem Gewicht ermöglicht.
-
Dieses Problem wird erfindungsgemäß durch den Gegenstand des unabhängigen Anspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Ausführungsformen sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.
-
Die vorliegende Erfindung beruht auf dem allgemeinen Gedanken, erstmals eine hocheffiziente Sprüh-/Tropf-/Spritzkühlung bzw. Sprüh-/Tropf-/Spritztemperierung zur Kühlung bzw. Erwärmung von Energiespeicherzellen in einer Energiespeicheranordnung einzusetzen und dabei einen Temperierfluidtank vorzusehen, der derart ausgebildet ist, dass er unter normalen Betriebsbedingungen eines Elektro- oder Hybridfahrzeuges, das heißt auch bei schneller Kurvenfahrt oder bei einer Neigung von bis zu +/- 30° gegenüber der Horizontalen, genügend Temperierfluid halten und so die weitere Temperierung und insbesondere die Kühlung der einzelnen Energiespeicherzellen aufrecht erhalten werden kann. Die erfindungsgemäße Energiespeicheranordnung weist dabei mehrere in einem Gehäuse angeordnete Energiespeicherzellen sowie eine Temperiereinrichtung zum Kühlen bzw. Erwärmen dieser Energiespeicherzellen auf. Die einzelnen Energiespeicherzellen sind dabei im Einbauzustand vorzugsweise stehend mit Abstand nebeneinander angeordnet. Die Temperiereinrichtung selbst besitzt eine Sprüheinrichtung, eine Tropfeinrichtung und/oder eine Spritzeinrichtung, über welche die Energiespeicherzellen an ihren Zellenmänteln mit einem Temperierfluid besprühbar, betropfbar und/oder bespritzbar sind. Ebenfalls vorgesehen ist ein fluiddurchlässiger Boden, auf welchem die Energiespeicherzellen stehen und wobei unterhalb dieses Bodens eine Auffangwanne für das Temperierfluid angeordnet ist. Eine tiefste Stelle der Auffangwanne bildet dabei ein Temperierfluidreservoir und ist zugleich im Wesentlichen mittig der Auffangwanne angeordnet. Zentral in der Energiespeicheranordnung ist darüber hinaus üblicherweise eine Temperierfluidansaugleitung angeordnet, die bis an die tiefste Stelle des Temperierfluidreservoir reicht und über eine Pumpe mit der Temperiereinrichtung verbunden ist. Ebenfalls zentral in der Energiespeicheranordnung angeordnet und die Temperierfluidansaugleitung üblicherweise umgebend ist dabei ein Temperierfluidtank vorgesehen, der bodenseitig bis in das Temperierfluidreservoir reicht und der über als Rückschlagventile ausgebildete Klappen oder unidirektionale Membranen mit dem Temperierfluidreservoir bzw. der Auffangwanne verbunden ist. Durch die als Rückschlagventile ausgebildeten Klappen bzw. die unidirektionalen Membranen ist ein Durchtritt von Temperierfluid in das Temperfluidreservoir möglich, ein unbeabsichtigtes Herausschwappen des Temperierfluids aus dem Temperierfluidreservoir kann jedoch unterbunden werden. Durch den Umstand der als Klappen oder unidirektionale Membranen ausgebildeten Rückschlagventile zudem gewährleistet werden, dass unabhängig von dem Betriebszustand des mit der erfindungsgemäßen Energiespeicheranordnung ausgerüsteten Kraftfahrzeugs stets genügend Temperierfluid im Temperierfluidreservoir vorhanden und von dort über die Pumpe zur Temperiereinrichtung bzw. zu einem Wärmeübertrager gefördert werden kann. Bei einer Ausführungsform des Temperierfluidtanks mit Klappen, sind diese über jeweils ein Gelenk an einer Wandung des Temperierfluidtanks gelagert, wobei vorzugsweise im Bereich einer Anlagelinie der jeweiligen Klappen an der Auffangwanne oder aber an der jeweiligen Klappe selbst Dichtkonturen, insbesondere Dichtlippen, angeordnet sind, die bei geschlossenen Klappen ein Austreten von Temperierfluid aus dem Temperierfluidreservoir in umgebende Bereiche der Auffangwanne zuverlässig unterbinden. Eine Temperierung des Temperierfluids erfolgt dabei beispielsweise durch eine Kühlung in der Auffangwanne oder aber durch einen der Pumpe vor- oder nachgeschalteten Wärmeübertrager. Bei der alternativen Ausführungsform mit unidirektionalen Membranen ist ein Durchtritt von Temperierfluid ausschließlich in Richtung des Temperierfluidreservoirs, das heißt von außerhalb desselben über diese unidirektionale Membranen in das Temperierfluidreservoir möglich, in umgekehrter Richtung jedoch nicht. Auch können hierdurch die generell benötigte Temperierfluidmenge und damit das Gewicht gering gehalten werden, was insbesondere beim Einsatz der erfindungsgemäßen Energiespeicheranordnung in einem Elektrofahrzeug von großem Vorteil ist. Sowohl mit dem Klappenmechanismus als auch mit den unidirektionalen Membranen ist zudem ein Trockenlaufen der Förderpumpe ausgeschlossen, wodurch eine zuverlässige gleichmäßige Temperierung, insbesondere Kühlung, der einzelnen Energiespeicherzellen gewährleistet werden kann.
-
Bei einer vorteilhaften Weiterbildung der erfindungsgemäßen Lösung ist die Auffangwanne in der Art einer auf dem Kopf stehenden Pyramide ausgebildet.. Eine derartige Auffangwanne kann dabei gleich große dreieckige Seitenflächen aufweisen oder aber auch einen rechteckförmigen und nicht quadratischen Grundriss besitzen. Prinzipiell muss es keine Pyramide sein. Die Ausformung sollte nur so gestaltet sein, dass der tiefste Punkt innerhalb des Tankbereichs liegt Eine derartige Auffangwanne kann als kostengünstiges Blechformteil oder Kunststoffspritzgussteil ausgebildet sein und weist aufgrund ihrer auf dem Kopf stehenden pyramidenförmigen Gestalt die Fähigkeit auf, das von den Energiespeicherzellen ablaufende Temperierfluid zuverlässig zu sammeln und dem mittig angeordneten Temperierfluidreservoir zuzuleiten. Die Neigung der Seitenwände zur Horizontalen einer derart gestalteten Auffangwanne kann dabei gering sein, wodurch eine vergleichsweise flache und eine lediglich geringe Höhe aufweisende Bauform der Auffangwanne und damit auch der gesamten Energiespeicheranordnung erreicht werden können.
-
Bei einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform der erfindungsgemäßen Lösung ist oben in dem Temperierfluidtank eine Entlüftungseinrichtung angeordnet. Hierdurch ist es möglich, gasförmige Einschlüsse im oberen Tankbereich bzw. gegebenenfalls ungünstige Druckverhältnisse in dem Temperierfluidtank zu vermeiden, wobei die Entlüftungseinrichtung, beispielsweise ein Entlüftungsstutzen, mit dem Gehäuse verbunden ist.
-
Bei einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform der erfindungsgemäßen Lösung ist der fluiddurchlässige Boden als strukturiertes Lochblech bzw. als Lochplatte ausgebildet, auf welchem/welcher die Energiespeicherzellen lagefixiert stehen. Ein derartiges Lochblech bietet dabei nicht nur eine kostengünstige und qualitativ hochwertige Möglichkeit der Ausführung, sondern ein derartiges Lochblech erlaubt auch ein vergleichsweise leichtes Abfließen des Temperierfluids in die darunter angeordnete Auffangwanne. Dieses Lochblech kann selbstverständlich alternativ auch als aus Kunststoff ausgebildete Lochplatte ausgebildet sein. Durch entsprechende Vertiefungen innerhalb des fluiddurchlässigen Bodens bzw. der Lochplatte kann darüber hinaus eine vergleichsweise einfache Lagefixierung der einzelnen Energiespeicherzellen erreicht werden.
-
Bei einer vorteilhaften Weiterbildung der erfindungsgemäßen Lösung weist die Sprüheinrichtung, die Tropfeinrichtung und/oder die Spritzeinrichtung zumindest eine Fluidaustrittsöffnung, insbesondere eine Düse, auf. Über eine derartige Fluidaustrittsöffnung bzw. Düse ist es möglich, einen gerichteten Spritzstrahl, Tropfstrahl oder einen gerichteten Sprühnebelstrahl an Temperierfluid an den jeweiligen Zellmantel der Energiespeicherzellen zu übertragen und diese dadurch zu kühlen bzw. zu temperieren. Die eine Fluidaustrittsöffnung(en), insbesondere die Düse bzw. die Düsen, sind dabei vorzugsweise in einer Deckplatte angeordnet, die Bestandteil des Gehäuses der Energiespeicheranordnung sein kann, oder in einem Common Rail, wodurch ein Bespritzen, Betropfen oder Besprühen der einzelnen Energiespeicherzellen von seitlich oben erfolgt. Durch ein schwerkraftbedingtes Herabfließen des auf den Zellmantel der einzelnen Energiespeicherzellen auftreffenden Temperierfluidfilms können die einzelnen Energiespeicherzellen über ihre gesamte Höhe vergleichsweise konstant temperiert werden, wodurch sich innerhalb einer Energiespeicherzelle eine vergleichsweise homogene Temperaturverteilung ergibt. Insbesondere lassen sich hierdurch Temperaturspitzen vorzugsweise ausschließen.
-
Bei einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform der erfindungsgemäßen Lösung ist die zumindest eine Energiespeicherzelle als Rundzelle, d.h. als Zylinderzelle, als prismatische Zelle oder als sogenannte Pouch-Zelle, ausgebildet. Durch eine Ausbildung der einzelnen Energiespeicherzellen als zylindrische Säulen, kann eine vergleichsweise systematische Anordnung der einzelnen Energiespeicherzellen im Gehäuse erreicht werden. Durch eine Ausbildung zumindest einer Energiespeicherzelle als sogenannte Pouch-Zelle bzw. Pouch-Bag, lässt sich darüber hinaus bislang nicht zugänglicher Bauraum nutzen. Generell ist dabei die äußere Form der einzelnen Energiespeicherzellen nahezu frei wählbar, wobei lediglich darauf geachtet werden sollte, dass durch eine Fluidaustrittsöffnung, insbesondere eine Düse, der Spritzeinrichtung, der Tropfeinrichtung bzw. der Sprüheinrichtung der Zellmantel, der Ableiter oder die Busbar möglichst großflächig mit Temperierfluid beaufschlagbar ist. Selbstverständlich ist auch eine Beaufschlagung eines Ableiters oder eines Busbar Dies kann durch ein Anspritzen bzw. Ansprühen erfolgen und im weiteren Verlauf indem der aufgespritzte bzw. aufgesprühte Temperierfluidfilm anschließend schwerkraftbedingt nach unten am Zellmantel entlang läuft.
-
Die vorliegende Erfindung beruht weiter auf dem Gedanken, die zuvor beschriebene, erfindungsgemäße Energiespeicheranordnung in einem Kraftfahrzeug, insbesondere in einem Elektrofahrzeug oder in einem Hybridfahrzeug, einzusetzen und dadurch nicht nur dessen Leistungsfähigkeit, sondern auch dessen Reichweite deutlich zu steigern. Zudem kann durch die erfindungsgemäße Energiespeicheranordnung die Lebensdauer der einzelnen Energiespeicher aufgrund der verbesserten Temperierung erhöht werden.
-
Weitere wichtige Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen, aus den Zeichnungen und aus der zugehörigen Figurenbeschreibung anhand der Zeichnungen.
-
Es versteht sich, dass die vorstehend genannten und die nachstehend noch zu erläuternden Merkmale nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar sind, ohne den Rahmen der vorliegenden Erfindung zu verlassen.
-
Bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt und werden in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert, wobei sich gleiche Bezugszeichen auf gleiche oder ähnliche oder funktional gleiche Komponenten beziehen.
-
Dabei zeigen, jeweils schematisch,
- 1 eine Schnittdarstellung für eine erfindungsgemäße Energiespeicheranordnung sowie eine Ansicht von oben auf eine Auffangwanne im Schnittbild A-A,
- 2 eine Detaildarstellung der erfindungsgemäßen Energiespeicheranordnung im Bereich eines Temperierfluidtanks bzw. eines Temperierfluidreservoirs, bei einem Temperierfluidtank mit Klappen,
- 3 eine Darstellung wie in 2, jedoch bei einem Temperierfluidtank mit unidirektionalen Membranen,
- 4 eine Darstellung wie in 3, jedoch mit außerhalb des Temperierfluidtanks angeordneter Pumpe,
- 5 eine Darstellung wie in 2, jedoch mit vertieftem Temperierfluidreservoir,
- 6 eine Darstellung wie in 5, jedoch mit geringerem Volumen des Temperierfluidtanks.
-
Entsprechend der 1, ist eine erfindungsgemäße Energiespeicheranordnung 1 mehrere in einem Gehäuse 2 angeordneten Energiespeicherzellen 3 sowie eine Temperiereinrichtung 4 zum Kühlen bzw. Erwärmen der Energiespeicherzellen 3 auf. Die Energiespeicherzellen 3 sind dabei im Einbauzustand vorzugsweise stehend in dem Gehäuse 2 angeordnet. Die Temperiereinrichtung 4 besitzt eine Sprüheinrichtung 5, eine Tropfeinrichtung 5' und/oder eine Spritzeinrichtung 6, über welche die Energiespeicherzellen 3 an ihren Zellenmänteln 7 mit Temperierfluid 8 besprühbar, betropfbar und/oder bespritzbar sind. Des Weiteren ist ein fluiddurchlässiger Boden 9 vorgesehen, der beispielsweise als Lochblech oder als Lochplatte ausgebildet sein kann, und auf welchem die Energiespeicherzellen 3 stehen. Unterhalb des fluiddurchlässigen Bodens 9 ist dabei eine Auffangwanne 10 für das Temperierfluid 8 angeordnet. Eine tiefste Stelle der Auffangwanne 10 ist dabei im Wesentlichen mittig angeordnet, wobei an dieser Stelle zugleich auch ein Temperierfluidreservoir 12 angeordnet ist. Zentral in der Energiespeicheranordnung 1 ist darüber hinaus eine Temperierfluidansaugleitung 11 vorgesehen, die zumindest bis nahe an die tiefste Stelle des Temperierfluidreservoirs 12 reicht und die über eine Pumpe 13 mit der Temperiereinrichtung 4 verbunden ist. Eine Temperierung des Temperierfluids 8 kann dabei ausschließlich über ein Wärmetausch in der Auffangwanne 10 erfolgen, oder aber über einen Wärmeübertrager 14 (vgl. beispielsweise die 2 und 4). Zentral in der Energiespeicheranordnung 1 ist darüber hinaus ein Temperierfluidtank 15 angeordnet, der nach unten bis in das Temperierfluidreservoir 12 reicht und der über als Rückschlagventile ausgebildete Klappen 16 (vgl. die 1, 2 sowie 5 und 6) oder unidirektionale Membranen 17 (vgl. die 3 und 4) mit dem Temperierfluidreservoir 12 bzw. der Auffangwanne 10 verbunden ist.
-
Selbstverständlich ist dabei klar, dass die Temperierfluidansaugleitung 11 nicht tatsächlich bis genau an die tiefste Stelle des Temperierfluidreservoirs 12 reichen muss, sondern wie dies gemäß den 2 bis 6 gezeichnet ist, geringfügig darüber enden kann. Dies bietet den großen Vorteil, dass sich an der tiefsten Stelle des Temperierfluidreservoirs 12 ansammelnde Ablagerungen nicht mehr mit aufgenommen und über die Temperiereinrichtung 4, das heißt im vorliegenden Fall über die Sprüheinrichtung 5, die Tropfeinrichtung 5' bzw. die Spritzeinrichtung 6 gefördert werden und dort beispielsweise in Fluidaustrittsöffnungen 18', insbesondere Düsen 18, zu einer Verstopfung führen können.
-
Betrachtet man die 1 bis 6 weiter, so kann man erkennen, dass die Auffangwanne 10 im Wesentlichen in der Art einer auf dem Kopf stehenden Pyramide mit jedoch sehr flachen Seitenwänden ausgebildet ist. Eine geringe Steigung der Seitenwände reicht dabei aus. Hierdurch kann eine deutliche Reduzierung der Bauhöhe der Auffangwanne 10 und damit insgesamt auch der erfindungsgemäßen Energiespeicheranordnung 1 erreicht werden.
-
Die Sprüheinrichtung 5, die Tropfeinrichtung 5' und/oder die Spritzeinrichtung 6 weisen zumindest eine Fluidaustrittsöffnung 18', insbesondere eine Düse 18, auf, die in einer Deckplatte bzw. einer Oberseite des Gehäuses 2 der Energiespeicheranordnung 1 oder einem Common Rail angeordnet ist. Über die Sprüheinrichtung 5, die Tropfeinrichtung 5' bzw. die Spritzeinrichtung 6 kann ein dünner Temperierfluidfilm 19, insbesondere auf die Zellmäntel 7, aber auch auf Ableiter der einzelnen Energiespeicherzellen 3 oder die Busbar gespritzt und diese dadurch effektiv gekühlt werden. Die einzelnen Energiespeicherzellen 3 können dabei beispielsweise als zylindrische Rundzellen, als prismatische Zellen oder aber auch als sogenannte Pouch-Zellen ausgebildet sein. Die zylindrischen Rundzellen stehen dabei säulenartig in dem Gehäuse 2, während die als Pouch-Zellen ausgeführten Energiespeicherzellen 3 auch andere Lagen einnehmen können. Wichtig ist dabei lediglich, dass das von der Temperiereinrichtung 4, das heißt von der Sprüheinrichtung 5, der Tropfeinrichtung 5' und/oder der Spritzeinrichtung 6 auf insbesondere auf die Zellmäntel 7, aber auch auf Ableiter der einzelnen Energiespeicherzellen 3 oder die Busbar gesprühte, getropfte bzw. gespritzte Temperierfluid 8 an diesen unter insbesondere Bildung des Temperierfluidfilms 11 nach unten ablaufen und diese dadurch kühlen/erwärmen kann.
-
Die Pumpe 13 wiederum kann innerhalb des Temperierfluidtanks 15 angeordnet sein, wie dies beispielsweise gemäß der 4 dargestellt ist, oder aber auch außerhalb, wie dies gemäß den 1 bis 3 und 5 und 6 dargestellt ist. Insbesondere eine Anordnung der Pumpe 13 außerhalb des Temperierfluidtanks 15 bietet dabei den großen Vorteil, dass diese nicht zusätzlich gegenüber dem Temperierfluid 8 geschützt werden muss und im Wartungsfall leichter zugänglich ist.
-
Betrachtet man die Ausführungen der erfindungsgemäßen Energiespeicheranordnung 1 gemäß den 1 und 2 sowie 5 und 6, so kann man erkennen, dass die dort als Rückschlagventile dienenden Klappen 16 jeweils über ein Gelenk 20 am Temperierfluidtank 15 angeordnet sind. Bei der Ausführungsform gemäß der 2 sind bodenseitig in der Auffangwanne 10 Dichtkonturen 21, insbesondere Dichtlippen, angeordnet, an denen die Klappen 16 in geschlossenem Zustand anliegen. Derartige Dichtkonturen 21 können zusätzlich oder alternativ selbstverständlich auch an einem freien Ende der Klappen 16 angeordnet sein. Derartige Dichtkonturen 21 werden bei der Ausführungsform gemäß den 5 und 6 beispielsweise durch eine Kante am Übergang zwischen der Auffangwanne 10 und dem Temperierfluidreservoir 12 gebildet.
-
Sämtlichen Ausführungsformen ist darüber hinaus gemein, dass oben in dem Temperierfluidtank 15 eine Entlüftungseinrichtung 22 zur Entlüftung des Temperierfluidtanks 15 angeordnet ist. Hierdurch kann insbesondere ein unerwünschter Druckaufbau innerhalb des Tanks zuverlässig vermieden werden.
-
Der fluiddurchlässige Boden 9 kann dabei - wie erwähnt - als strukturiertes Lochblech bzw. als Lochplatte ausgebildet sein, auf welchem/welcher die einzelnen Energiespeicherzellen 3 lagefixiert stehen. Zur Verbesserung der Lagefixierung können darüber hinaus nicht gezeigte Vertiefungen in dem Boden 9 vorgesehen sein. Sowohl die Ausbildung als strukturiertes Lochblech bzw. als Lochplatte bieten dabei eine kostengünstige sowie eine qualitativ hochwertige Möglichkeit der Herstellung. Rein theoretisch kann selbstverständlich dabei der Boden 9 als Kunststoffspritzgussteil ausgebildet sein. Das Temperierfluid 8 selbst kann elektrisch leitend oder elektrisch nicht leitend, das heißt dielektrisch sein.
-
Betrachtet man die 6, so kann man erkennen, dass dort das Volumen des Temperierfluidtanks 15 geringer ist, wodurch die Flexibilität der Ausführung insbesondere des Bauraums verbessert werden kann.
-
Die erfindungsgemäße Energiespeicheranordnung 1 funktioniert dabei wie folgt:
-
Bei hohen Lade- bzw. Entladeleistungen und verbunden damit bei einer hohen Wärmeentwicklung, kann über die Pumpe 13 Temperierfluid 8 aus dem Temperierfluidreservoir 15 angesaugt und beispielsweise über den Wärmeübertrager 14 temperiert, insbesondere gekühlt, werden. Anschließend drückt die Pumpe 13 das Temperierfluid 8 über die Temperiereinrichtung 4 und damit über die Sprüheinrichtung 5, die Tropfeinrichtung 5' bzw. die Spritzeinrichtung 6 in die Fluidaustrittsöffnungen 18', insbesondere die Düsen 18, worüber dann das Temperierfluid 8 an die Zellmäntel 7, die Ableiter der einzelnen Energiespeicherzellen 3 oder die Busbar ausgestoßen und dort beispielsweise unter Bildung eines die Energiespeicherzellen 3 kühlenden bzw. erwärmenden Temperierfluidfilms 11 entlang läuft.
-
Nach dem Auftreffen auf den fluiddurchlässigen Boden 9 durchdringt das Temperierfluid 8 denselben und gelangt anschließend in die Auffangwanne 10, in welcher es aufgrund der dort schrägen Ausrichtung der einzelnen Wände bis zum Temperierfluidreservoir 12 entlang läuft. Dort wird es gesammelt und an einem Austreten aus dem Temperierfluidreservoir 12, selbst bei einer Kurvenfahrt oder bei einem Schrägstellen der Energiespeicheranordnung durch die Klappen 16 bzw. die unidirektionalen Membranen 17 gehindert. Sowohl die Klappen 16 als auch die unidirektionalen Membranen 17 erlauben einen Durchtritt des Temperierfluids 8 in Richtung 25, verhindern jedoch ein Austreten des Temperierfluids 8 entgegengesetzt zur Richtung 25 aus dem Temperierfluidreservoir 12.
-
Das im Temperierfluidreservoir 12 gesammelte Temperierfluid 8 kann anschließend über die Temperierfluidansaugleitung 11 an der Pumpe 13 angesaugt und der Temperiereinrichtung 4 direkt oder über den Wärmeübertrager 14 indirekt erneut zugeführt werden. Die Temperiereinrichtung 4 ist dabei in der Lage, die einzelnen Energiespeicherzellen 3 bei Bedarf zu kühlen oder insbesondere auch bei geringen Außentemperaturen zu erwärmen und damit die Energiespeicherzellen 3 in einem zur Leistungsaufnahme und Leistungsabgabe idealen Temperaturfenster zu halten.
-
Die Klappen 16 liegen dabei schwerkraftbedingt an den Dichtkonturen 21 an, während die unidirektionalen Membranen 17 stets mit der Auffangwanne 10 bzw. dem Temperierfluidreservoir 12 verbunden sind. Als Material für die unidirektionalen Membranen 17 kommen dabei insbesondere Kunststoffe in Frage.
-
Mit der erfindungsgemäßen Energiespeicheranordnung 1 kann selbst bei gewissen Schräglagen derselben eine zuverlässige Förderung von Temperierfluid 8 und damit eine zuverlässige Kühlung bzw. generell Temperierung der Energiespeicherzellen 3 gewährleistet werden. Von besonderem Vorteil ist dabei die hierfür lediglich geringe erforderliche Menge an Temperierfluid 8, was sich insbesondere bei einem Einsatz der erfindungsgemäßen Energiespeicheranordnung 1 in einem Elektrofahrzeug 23 oder einem Hybridfahrzeug 24 als vorteilhaft erweist.
