DE102019131386A1 - Cooling and emergency system for a battery - Google Patents

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Abstract

Die Vorrichtung dient zur Temperaturregelung für ein Batteriesystem, bestehend aus mindestens einer Batteriepackung (12) mit einer Kühlvorrichtung, wobei durch eine Pumpe (16) Kühlflüssigkeit über Temperierleitungen (18) der Batteriepackung (12) zugeführt wird. Eine Sensorik (32) dient zur Überwachung des Zustands der Batteriepackung (12), wobei über die Sensorik (32) Steuerventile (30) in der Temperierleitung (18) durch Informationen über den Zustand der Batteriepackung (12) steuerbar sind. In einer Ausführungsform hat eine Batteriepackung (12) eine flüssigkeitsdichte Schutzhülle (24) mit einem Zu- und Abfluss (28) und beinhaltet eine Mehrzahl von Batterieeinzelzellen (26) und ist mit einer Flüssigkeit gefüllt, wobei Zu-und Abfluss (28) jeweils über Temperierleitungen an die Kühlvorrichtung angeschlossen sind. Unmittelbar an den Zu- und Abfluss (28) sind Steuerventile (30) angeschlossen.

Figure DE102019131386A1_0000
The device is used for temperature control for a battery system, comprising at least one battery pack (12) with a cooling device, with coolant being supplied to the battery pack (12) by means of a pump (16) via temperature control lines (18). A sensor system (32) is used to monitor the state of the battery pack (12), control valves (30) in the temperature control line (18) being able to be controlled via the sensor system (32) by information about the state of the battery pack (12). In one embodiment, a battery pack (12) has a liquid-tight protective cover (24) with an inflow and outflow (28) and contains a plurality of individual battery cells (26) and is filled with a liquid, the inflow and outflow (28) each being above Temperature control lines are connected to the cooling device. Control valves (30) are connected directly to the inflow and outflow (28).
Figure DE102019131386A1_0000

Description

Die Erfindung betrifft ein Kühl- und Notfallsystem zur Vermeidung eines Thermal Runaways und im Speziellen die Vermeidung einer Kettenreaktion eines Thermal Runaways in einem Multi-Batterie-Packsystem.The invention relates to a cooling and emergency system for avoiding a thermal runaway and in particular to avoiding a chain reaction of a thermal runaway in a multi-battery pack system.

Batterien sind in verschiedenen Ausführungsformen bekannt. Besondere Bedeutung haben wiederaufladbare Batterien, weil eine Wiederaufladbarkeit in vielen Bereichen für die Funktionsfähigkeit zwingend erforderlich ist. Wiederaufladbare Batterien haben aber den Nachteil, dass es wegen einer relativen Instabilität großer Sorgfalt bei der Herstellung, der Lagerung und des Einsatzes bedarf. Fehler in der Herstellung, die zu Defekten an Dichtungen und Reaktormantel oder gar zum Einschluss eines Fremdkörpers führen, können beim späteren Einsatz einen Batteriebrand verursachen.
Aber auch eine fehlerhafte Anwendung, wie z. B. eine fehlerhafte Kühlung, ein Ausfall oder eine geminderte Kühlung sowie schlechter Wärmeaustausch mit einem Kühlmittel oder Überbeanspruchung bei Leistungsabnahme oder -versorgung können zu einer Temperaturerhöhung führen, die in einem befürchteten thermischen Durchgehen (Thermal Runaway) endet, was letztlich zum Brand oder zur Explosion, d.h. zur vollständigen Zerstörung der Apparatur führt.
Auch externe Schadensereignisse wie das Eindringen von Fremdkörpern in eine Batteriezelle, zum Beispiel durch einen Unfall, können einen Batteriebrand auslösen.Batteries are known in various embodiments. Rechargeable batteries are of particular importance because they need to be rechargeable in many areas for functionality. However, rechargeable batteries have the disadvantage that great care must be taken during manufacture, storage and use because of their relative instability. Manufacturing errors that lead to defects in the seals and reactor jacket or even the inclusion of a foreign body can cause a battery fire when used later.
But also a faulty application, such as B. Incorrect cooling, failure or reduced cooling, poor heat exchange with a coolant, or overuse when power is being removed or supplied, can lead to an increase in temperature that results in a feared thermal runaway, which ultimately leads to a fire or explosion , ie leads to complete destruction of the equipment.
External damage events such as foreign bodies entering a battery cell, for example due to an accident, can also trigger a battery fire.

In einer ersten Stufe eines so genannten Thermal Runaway wird eine Zelle immer heißer, so dass innere Strukturen zerstört werden, was wiederum zur Folge hat, dass der Temperaturerhöhung weiterer Vorschub gegeben wird, was dazu führt, dass auch Nachbarzellen durch Hitze oder heiße Gase beschädigt werden und letztlich auch hier chemische Reaktionen ablaufen, so dass eine Kettenreaktion zur vollständigen Zerstörung eines ganzen Batterieblocks und zum Totalausfall der gesamten Batterie führt.In a first stage of a so-called thermal runaway, a cell becomes hotter and hotter, which means that internal structures are destroyed, which in turn means that the temperature increase is further promoted, which means that neighboring cells are also damaged by heat or hot gases and ultimately chemical reactions also take place here, so that a chain reaction leads to the complete destruction of an entire battery pack and to total failure of the entire battery.

Das Löschen einer solchen Batterie ist problematisch. Beispielsweise wird für das Löschen eines Elektrofahrzeuges ein erheblicher Bedarf an Wasser benötigt. Fatalerweise ist Wasser auch ein mitunter ungeeignetes Mittel, weil es den Brand durch Herstellung einer elektrischen Verbindung beschleunigen kann. Das Beimischen eines Gels in das Löschwasser hilft zwar, den Brand schneller zu löschen, hat jedoch negative Auswirkungen auf die Umwelt. Das Löschen eines Batteriesystems von außen ist daher mit einem erheblichen Aufwand verbunden, zumal Batteriesysteme innerhalb eines Fahrzeugs (Luft-, Wasser- oder Landfahrzeug) verbaut sind und entsprechende Gehäuse oder sonstige Teile des Fahrzeugs eine unmittelbare Zuführung des Löschmittels zum Batteriesystem erschweren. Deshalb müssen Batteriesysteme zwingend mit einem Kühl- und Notfallsystem ausgestattet sein.Deleting such a battery is problematic. For example, the extinguishing of an electric vehicle requires a considerable amount of water. Unfortunately, water is also an unsuitable tool because it can accelerate the fire by making an electrical connection. Adding a gel to the extinguishing water helps extinguish the fire more quickly, but has a negative impact on the environment. The extinguishing of a battery system from the outside is therefore associated with considerable effort, especially since battery systems are installed inside a vehicle (air, water or land vehicle) and appropriate housings or other parts of the vehicle make it difficult to supply the extinguishing agent directly to the battery system. Therefore, battery systems must be equipped with a cooling and emergency system.

Die nach dem Stand der Technik bekannten Kühl- und Notfallsysteme sind jedoch mit Nachteilen behaftet.However, the cooling and emergency systems known in the prior art have disadvantages.

So beschreibt EP 2181481 ein Verfahren zur Verminderung eines Thermal Runaways, wobei durch Überwachung der Batterien ein negatives Ereignis festgestellt und dann Kühlflüssigkeit eingeleitet wird. Das hier beschriebene Einleiten der Kühlflüssigkeit ist ineffizient.So describes EP 2181481 a method for reducing a thermal runaway, whereby a negative event is determined by monitoring the batteries and coolant is then introduced. The introduction of the coolant described here is inefficient.

Die EP 2302727 beschreibt, wie ein Fluid zur Abänderung eines thermischen Durchgehens aus dem Kühlkreislauf über ein „Ventil“ in die Batterieanordnung hineinströmt.
Das Wegschmelzen eines Pfropfen ermöglicht es, dass Kühlflüssigkeit aus dem Kühlkreislauf zu der havarierten Stelle läuft. Das System ist relativ träge und lässt ein proaktives Handeln nicht zu.The EP 2302727 describes how a fluid for changing a thermal runaway from the cooling circuit flows into the battery arrangement via a “valve”.
The melting away of a plug enables coolant to run out of the cooling circuit to the damaged area. The system is relatively sluggish and does not allow proactive action.

Je ineffizienter und träger das Zuführen von Kühlflüssigkeit an die zu löschende Batterie erfolgt, desto größer ist das Risiko, dass Nachbarzellen infiziert werden und der Bedarf an Kühlflüssigkeit in nicht mehr handhabbare Dimensionen steigt. Für das Löschen einer Batteriezelle einer Dimension mit 18 mm Durchmesser und 65 mm Länge (Typ 18650) bedarf es ungefähr ½ l Kühlflüssigkeit. Bei einem Kraftfahrzeug nach dem Stand der Technik mit ca. 8000 Zellen (100 KW) wären daher fast 4 t an Kühlflüssigkeit erforderlich. Eine derartige Menge ist jedoch nicht transportabel.The more inefficient and sluggish the supply of coolant to the battery to be extinguished, the greater the risk that neighboring cells will be infected and the need for coolant will increase in dimensions that are no longer manageable. To extinguish a battery cell with dimensions of 18 mm in diameter and 65 mm in length (type 18650), approximately ½ l of coolant is required. In a motor vehicle according to the prior art with approximately 8000 cells (100 KW), almost 4 t of coolant would therefore be required. However, such an amount is not portable.

Die GB 2 561 209 beschreibt eine Temperiervorrichtung für ein Energiespeichersystem zum Kühlen von Batterien mit einem geschlossenen Kühlkreislauf. Eine Löschfunktion zur Vermeidung einer Havarie durch einen Brand ist dabei nicht offenbart.The GB 2 561 209 describes a temperature control device for an energy storage system for cooling batteries with a closed cooling circuit. An extinguishing function to avoid an accident due to a fire is not disclosed.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, ein Kühl- und Notfallsystem für eine Batterie vorzuschlagen, das die Nachteile des Standes der Technik überwindet und ein einfaches und effizientes System zur Temperierung und gleichermaßen zur Löschung einer Havarie zur Verfügung stellt.The object of the present invention is therefore to propose a cooling and emergency system for a battery which overcomes the disadvantages of the prior art and provides a simple and efficient system for temperature control and likewise for extinguishing an accident.

Das vorgeschlagene System soll geeignet sein, ein Batteriesystem in einem günstigen Temperaturbereich zu halten, um eine optimale Leistungszufuhr bzw. -abnahme an das Batteriesystem zu ermöglichen. Dabei soll das Kühl- und Notfallsystem proaktiv und eskalierend agieren und zweckmäßig auch differenziert einzelne Bereiche eines Batteriesystems stärker kühlen oder erwärmen können.The proposed system is intended to be suitable for keeping a battery system in a favorable temperature range in order to enable optimum power supply or consumption to the battery system. The cooling and emergency system should act proactively and escalating and expediently be able to cool or heat different areas of a battery system in a differentiated manner.

Im Falle einer bedenklichen Temperaturänderung einer Einzelbatterie soll zur Verhinderung des Ausbreitens eines Thermal Runaway oder einer Zerstörung ohne Verzögerung ein Löschvorgang eingeleitet und eine sofortige Kühlung der weiteren Umgebung der Einzelbatterie erreicht werden, um eine Ausbreitung eines Thermal Runaways zu unterbinden. Auch hier soll das vorgeschlagene System proaktiv und eskalierend agieren. In the event of a questionable change in the temperature of a single battery, an extinguishing process should be initiated without delay to prevent the spread of a thermal runaway or destruction and immediate cooling of the further surroundings of the single battery should be achieved in order to prevent a thermal runaway from spreading. Here, too, the proposed system should act proactively and escalating.

Eine passive Reaktion wird durch eine temperatur- und drucksensitive Aktorik erzielt. Dabei können Ventile, die auf Druck und/oder Hitze reagieren, zum Einsatz kommen. Ziel ist es regelmäßig, einen Regelkreis zu schließen oder zu öffnen. Auch präzise gesetzte Sollbruchstellen oder Dehnfugen können ähnlich wie Berstventile oder Schmelzpfropfen Regelkreise öffnen, um den Phasenwechsel eines Kühlfluids mit entsprechender Kühlung bzw. entsprechendem Energieentzug zu ermöglichen. Vorstellbar ist auch, dass über vorgenannte passive Aktoren der Kühlfluid-Zufluss plötzlich und mit einem hohen Durchsatz gesteigert wird. Vornehmlich kommen passive Aktoren zum Einsatz, optional sind auch aktive Aktoren denkbar.A passive reaction is achieved using temperature and pressure sensitive actuators. Valves that react to pressure and / or heat can be used. The goal is to regularly close or open a control loop. Precisely set predetermined breaking points or expansion joints, similar to bursting valves or melting plugs, can also open control loops in order to enable the phase change of a cooling fluid with appropriate cooling or corresponding energy withdrawal. It is also conceivable that the above-mentioned passive actuators suddenly increase the cooling fluid inflow and with a high throughput. Passive actuators are primarily used; active actuators are also conceivable as an option.

Ziel der Erfindung ist es, jegliche Latenz zu vermeiden, um den Einsatz eines Kühlmittels möglichst gering zu halten. Passive Aktoren bieten, vor allem bei einem abrupten Druckabfall oder dem plötzlichen Überschreiten einer Temperatur, den Vorteil, dass sie unmittelbar an den Gefahrenstellen platziert, ohne die Notwendigkeit einer weiteren Ansteuerung, reagieren.The aim of the invention is to avoid any latency in order to keep the use of a coolant as low as possible. Passive actuators offer the advantage, especially when there is an abrupt drop in pressure or a temperature is suddenly exceeded, that they are placed directly at the danger points without the need for further control.

Daneben ist es Ziel der Erfindung aber auch, eine Aktorik einzusetzen, die gesteuert wird.In addition, the aim of the invention is also to use an actuator system that is controlled.

Die vorstehende Aufgabe wird dadurch gelöst, dass ein Kühl- und Notfallsystem zur Verfügung steht, das gemäß den Merkmalen des Anspruchs 1 ein Batteriesystem aus einer Batteriepackung mit einer Kühlvorrichtung besteht, wobei die Kühlflüssigkeit über Kühlleitungen durch eine Pumpe der Batteriepackung zugeführt wird und eine Sensorik den Zustand der Batteriepackung überwacht. Da die Sensorik und Steuerventile effizient gestaltet sind, tragen sie dazu bei, dass sich die Temperatur der einzelnen Batterien in einer optimalen Temperaturspanne bewegt.The above object is achieved in that a cooling and emergency system is available which, in accordance with the features of claim 1, consists of a battery system consisting of a battery pack with a cooling device, the cooling liquid being fed to the battery pack via cooling lines and a sensor system Condition of the battery pack monitored. Since the sensors and control valves are designed efficiently, they help ensure that the temperature of the individual batteries is within an optimal temperature range.

Ein entscheidender Vorteil der Erfindung liegt in der doppelten Verwendung sowohl der Kühlmittelleitungen, und zwar sowohl zur Temperierung der Zellen im adäquaten Betrieb als auch zur leistungsstarken, verstärkten Kühlung im Falle eines Thermal Runaways einer Zelle, um die benachbarten Zellen vor einer Übertemperatur und somit vor dem Auslösen des Thermal Runaways zu schützen. Im Fall eines Thermal Runaways kann optional das Kühlfluid gewechselt werden. Für den Fall eines Thermal Runaways ist vornehmlich ein Medium zu wählen, welches im Betriebstemperaturbereich der Batterie-Zellen in flüssiger Phase vorliegt und im Temperaturbereich eines Thermal Runaways in die Gasphase übergeht, um den Phasenwechsel zum Entzug der thermischen Energie nutzen zu können.A decisive advantage of the invention lies in the double use of both the coolant lines, both for tempering the cells in adequate operation and for powerful, increased cooling in the event of a thermal runaway of a cell, in order to protect the neighboring cells from overheating and thus before Protect triggering of the thermal runaway. In the case of a thermal runaway, the cooling fluid can optionally be changed. In the case of a thermal runaway, a medium should primarily be selected which is in the liquid phase in the operating temperature range of the battery cells and which changes to the gas phase in the temperature range of a thermal runaway in order to be able to use the phase change to withdraw the thermal energy.

Im Einzelnen:

  • Es ist bekannt, dass Batterien sowohl im Falle einer Unterkühlung als auch durch Überhitzung geschädigt werden können, zumindest jedoch nicht die optimale Leistung erbringen. Es ist daher notwendig, bei tiefen Außentemperaturen Batteriesysteme zu wärmen, bei höheren Außentemperaturen bzw. bei Leistungsabnahme oder Leistungszufuhr zu kühlen. Ziel ist es, die Batterien mittels der Kühlvorrichtung und der Temperaturregelung in einem optimalen Bereich zu halten. Als Kühlflüssigkeit können Flüssigkeiten in verschiedenen Aggregatzuständen eingesetzt werden, vorzugsweise werden jedoch Löschmittel eingesetzt, die dielektrisch sind, einen antikatalytischen Effekt haben oder eine Flamme durch Entzug von Wärme löschen, wie zum Beispiel fluoriertes Keton.
In detail:
  • It is known that batteries can be damaged both in the event of hypothermia and overheating, but at least they do not perform optimally. It is therefore necessary to heat battery systems when the outside temperature is low, to cool when the outside temperature is high, or when the power is being drawn or supplied. The aim is to keep the batteries in an optimal range by means of the cooling device and the temperature control. Liquids in various physical states can be used as the cooling liquid, but extinguishing agents which are dielectric, have an anti-catalytic effect or extinguish a flame by removing heat, such as fluorinated ketone, are preferably used.

Ein Aspekt der Erfindung ist es, eine Vorrichtung für eine Temperaturregelung vorzuschlagen, die aus mindestens einer Batteriepackung mit einer Kühlvorrichtung besteht, wobei eine Kühlflüssigkeit über eine Pumpe in den Kühlleitungen strömt. Dadurch wird Wärme von den Batterien weg hin zu einer Kühleinrichtung, einem Wärmetauscher oder einer Heizung transportiert.One aspect of the invention is to propose a device for temperature control, which consists of at least one battery pack with a cooling device, wherein a cooling liquid flows through a pump in the cooling lines. This transports heat away from the batteries to a cooling device, a heat exchanger or a heater.

Ein weiterer erfindungsgemäßer Gedanke ist, eine Einzelzelle oder einem Zellverbund zu überwachen und bei Detektieren eines Feuers mittels der Sensorik diverse Mechanismen auszulösen, wie z. B. das Aktivieren mindestens einer Pumpe, die aus mindestens einem Kühlbehälter Flüssigkeit ins System pumpt, wobei durch gesteuerte Sperrventile der Fluss des Kühlmittel optimiert wird, und zwar derart, dass in einer Einheit, bestehend aus mehreren Batteriepackungen, durch Sperren einzelner Steuerventile die Strömungsrichtung geändert wird und zur Flutung des havarierten Bereiches führt.Another idea according to the invention is to monitor a single cell or a cell network and to trigger various mechanisms when a fire is detected by means of the sensor system, such as, for example, B. the activation of at least one pump that pumps liquid from at least one cooling container into the system, the flow of coolant being optimized by controlled shutoff valves, in such a way that in a unit consisting of several battery packs, the flow direction is changed by locking individual control valves and leads to the flooding of the damaged area.

Ein Sicherheitssystem könnte aus folgenden einzelnen Maßnahmen bestehen:

  • Sollte eine Einzelzelle einen Kurzschluss erleiden, dann sorgt zunächst eine Schmelzsicherung nach dem Stand der Technik dafür, dass die betroffene Einzelzelle deaktiviert wird. Diese Zelle ist dann kein aktiver Teil des Batteriesystems mehr.
A security system could consist of the following individual measures:
  • If a single cell suffers a short circuit, a state-of-the-art fuse will first ensure that the affected single cell is deactivated. This cell is then no longer an active part of the battery system.

Reicht diese Einzelzellsicherung nicht und sollte es zu einem thermischen Durchgehen der Zellen (Thermal Runaway) kommen, dann wird die Kühlleistung u.a. auch über einen alternativen Kühlmittelpfad auf die betroffene Zelle erhöht, um die Reaktion möglichst effektiv abzukühlen und einzudämmen. Durch die Hitze expandiert das Fluid und kühlt aufgrund des Phasenwechsels (flüssig zu gasförmig) die Einzelzelle, indem es ihr besonders viel Energie oder Sauerstoff entzieht. If this single cell protection is not sufficient and if there is a thermal runaway of the cells, the cooling capacity is increased, among other things, via an alternative coolant path to the affected cell in order to cool and contain the reaction as effectively as possible. The fluid expands due to the heat and cools the individual cell due to the phase change (liquid to gaseous) by extracting a lot of energy or oxygen from it.

Dabei kommen temperatur- und drucksensitive Aktoren zum Einsatz, also Ventile, die auf Druck oder Hitze reagieren. Diese öffnen wie auch präzise gesetzte Sollbruchstellen oder Dehnfugen Regelkreise, um den Phasenwechsel eines Kühlfluids mit entsprechender Kühlung bzw. entsprechendem Energieentzug zu ermöglichen. Drucksensitve Aktoren können aber auch umgekehrt im Falle eines abrupten Druckabfalls als passive Aktoren den Kühlfluid-Zufluss plötzlich und mit einem hohen Durchsatz erhöhen.Thereby, temperature and pressure sensitive actuators are used, i.e. valves that react to pressure or heat. Like precisely defined predetermined breaking points or expansion joints, these open control loops in order to enable the phase change of a cooling fluid with appropriate cooling or corresponding energy withdrawal. Conversely, pressure-sensitive actuators can suddenly increase the inflow of cooling fluid in the event of an abrupt pressure drop as passive actuators and with a high throughput.

Hierbei öffnen die vornehmlich passiven Aktoren den regulären Kühlkreis im Umfeld der havarierten Zelle. Somit wird nicht nur, wie nach Stand der Technik bekannt, eine Öffnung für entstehende Venting Gase aus der Zelle und/oder aus dem Batterie-System heraus geöffnet, sondern es wird eine Öffnung geschaffen, welche zusätzlich das Entweichen des Kühlmediums aus seinem regulären Kreislauf ermöglicht und somit einen alternativen Kühlmittel-Pfad etabliert. Hierbei kann die ausgasende Zelle im Thermal Runaway durch ihre frei werdende thermische Energie, durch eine Erhöhung des Systemdrucks und/oder durch einen lokalen Temperaturanstieg ein genanntes Ventil aktiv und/oder passiv auslösen.The primarily passive actuators open the regular cooling circuit in the vicinity of the damaged cell. Thus, as is known in the prior art, not only is an opening opened for venting gases that arise from the cell and / or from the battery system, but an opening is also created which additionally allows the cooling medium to escape from its regular circuit and thus established an alternative coolant path. In this case, the outgassing cell in the thermal runaway can actively and / or passively trigger a named valve through its released thermal energy, through an increase in the system pressure and / or through a local temperature rise.

Weiterer Aspekt der Erfindung ist es, eine gesteuerte Aktorik einzusetzen, die proaktiv handelt. Proaktivität in diesem Sinne bedeutet, dass das erfindungsgemäße Notfallsystem nicht lediglich auf einen bevorstehenden Thermal Runaway einer Einzelzelle reagiert, sondern „vorausschauend“ agiert, indem es einen Kühlvorgang einer Einzelzelle unmittelbar vor deren Hochgehen einleitet und einen Löschvorgang derselben bereits vorbereitet.Another aspect of the invention is to use controlled actuators that act proactively. Proactivity in this sense means that the emergency system according to the invention not only reacts to an impending thermal runaway of an individual cell, but rather acts “foresightedly” by initiating a cooling process for an individual cell immediately before it goes up and already preparing for its deletion.

Nach dem Eskalationsprinzip wird, sofern mit der „Löschung“ der Einzelzelle ein Infizieren der Nachbarzellen droht, die Kühl- und Löschleistung auch in der die Einzelzelle umgebenden Region erhöht. Hierzu können Steuerventile den Kühlmittelfluss im Gesamtsystem regeln.According to the escalation principle, if the “deletion” of the individual cell threatens to infect the neighboring cells, the cooling and extinguishing capacity is also increased in the region surrounding the individual cell. For this purpose, control valves can regulate the coolant flow in the overall system.

Primäres Ziel der Erfindung ist es, die Folgen zu minimieren und eine Kettenreaktion auszuschließen. Weiteres Ziel ist es, die Funktionsfähigkeit des Gesamtsystems mit allen verbleibenden funktionierenden Batterien aufrechtzuerhalten, um so, vor allem bei Flugzeugen, noch einen Reststrom durch die intakten Batterien zur Verfügung zu haben, damit eine Notlandung oder der Anflug des nächstgelegenen Flughafens möglich ist. Aber auch bei Kraftfahrzeugen ist es sinnvoll, die Funktionsfähigkeit insgesamt bestmöglich aufrechtzuerhalten, um eine Werkstatt oder bei einem Wasserfahrzeug den nächsten Hafen anzusteuern zu können.
Sofern die Funktionsfähigkeit des Gesamtsystems nicht aufrechterhalten werden kann, ist es Ziel der vorliegenden Erfindung, zumindest Zeit zu gewinnen, um das Fahrzeug kontrolliert und sicher aus dem Verkehr zu ziehen und den Fahrzeuginsassen das gefahrlose Verlassen des Fahrzeugs zu ermöglichen.The primary aim of the invention is to minimize the consequences and to exclude a chain reaction. Another goal is to maintain the functionality of the entire system with all remaining functioning batteries, so that, especially with airplanes, there is still a residual current available through the intact batteries, so that an emergency landing or an approach to the nearest airport is possible. But even with motor vehicles, it makes sense to maintain the overall functionality as best as possible in order to be able to head to a workshop or to the next port for a watercraft.
If the functionality of the overall system cannot be maintained, the aim of the present invention is to gain at least time in order to pull the vehicle out of traffic in a controlled and safe manner and to enable the vehicle occupants to leave the vehicle safely.

Ein weiteres Ziel ist es, ein Übergreifen eines Feuer aus dem Batteriesystem heraus auf periphere Systeme oder Teile des Fahrzeugs zu verhindern.Another goal is to prevent a fire from spreading from the battery system to peripheral systems or parts of the vehicle.

Durch ein BMS (Batteriemanagementsystem) ist es möglich, unter anderem verschiedene Gesundheitsdaten einer Batterie wie innerer Widerstand, Temperatur, Spannung, Druck, Strömung, Strom und Leckage zu erfassen und regulierend einzugreifen. Eine Regulierung erfolgt dabei erfindungsgemäß durch ein System mit einer Temperierleitung, an die eine Pumpe für die Zufuhr eines Temperierfluids angeschlossen ist, wobei wenigstens ein Steuerventil zum Schließen und Öffnen des Fluidstroms vorgesehen sein kann, das in Abhängigkeit von den Informationen über die Zustandsdaten der Batterie schaltbar ist und den Fluidstrom innerhalb des Systems steuert.A BMS (battery management system) makes it possible, among other things, to record various battery health data such as internal resistance, temperature, voltage, pressure, flow, current and leakage and to intervene in a regulating manner. Regulation takes place according to the invention by means of a system with a temperature control line, to which a pump for supplying a temperature control fluid is connected, at least one control valve for closing and opening the fluid flow being provided, which can be switched depending on the information about the status data of the battery and controls the fluid flow within the system.

Erfindungsgemäß fließen in das Batteriemanagementsystem bzw. das vorausgehend beschriebene Notfallsystem auch externe Daten eines Kraftfahrzeugs, zum Beispiel von Sensoren zur Distanz- und Geschwindigkeitsmessung ein. Aufgrund dieser Daten können zum Beispiel aus einem vorgespannten Reservoir Kühlmittel bereits in den Kühlkreislauf hineinfließen.According to the invention, external data of a motor vehicle, for example sensors for distance and speed measurement, also flow into the battery management system or the previously described emergency system. Based on this data, coolant can already flow into the cooling circuit from a preloaded reservoir, for example.

Vorteil eines steuerbaren Ventil gegenüber einem Rückschlagventil ist, dass hier eine mit einem gewissen Trägheitsfaktor einhergehende Pumpenumkehr nicht notwendig ist. Im Rahmen eines Havariefalls wird die Flussrichtung umgedreht. Ziel ist es, dass möglichst viel von dem Fluid zur hochgehenden Einzelbatteriezelle strömt. Des Weiteren ist die Umsetzung mit passiven Ventilen (zum Beispiel Schmelzventil / Schmelzpfropfen / Berstventil / Sprinklerfläschchen) und einem Überdruckbehälter komplett passiv möglich. Es ist somit auch eine rein mechanische oder thermomechanische Umsetzung möglich, ohne auf Aktorik, Sensorik und Elektronik setzen zu müssen.The advantage of a controllable valve compared to a check valve is that a pump reversal associated with a certain inertia factor is not necessary here. The flow direction is reversed in the event of an accident. The aim is that as much of the fluid as possible flows to the high-rise single battery cell. Furthermore, the implementation with passive valves (e.g. melting valve / melting plug / bursting valve / sprinkler bottle) and an overpressure tank is possible completely passively. A purely mechanical or thermomechanical implementation is therefore possible without having to rely on actuators, sensors and electronics.

Durch die Analyse der Gesundheitsdaten der Einzelbatterie kann schon vor einem Hochgehen derselben ein Löschvorgang ausgelöst, zumindest jedoch vorbereitet werden. Denn nach dem Erfindungsprinzip ist es Ziel, zur Vermeidung eines hohen Löschmitteleinsatzes schnell zu handeln, denn bereits das Einschreiten von einem Bruchteil einer Sekunde früher kann von eklatanter Bedeutung sein. By analyzing the health data of the individual battery, a deletion process can be initiated, or at least prepared, before the battery goes up. Because according to the principle of the invention, the aim is to act quickly to avoid the high use of extinguishing agents, because even intervening a fraction of a second earlier can be blatantly important.

Bei einem steuerbaren Ventil ließe sich auch abschnittsweise eine Umkehr des Flusses der Kühlflüssigkeit bewirken. Weiter könnte auch vorausschauend in Nachbarbereichen der Fluss der Kühlmittelflüssigkeit gesteuert und umgelenkt werden, sodass in die problematische Region Kühlflüssigkeit mit einem höheren Durchsatz, jedoch mindestens im Normaldurchsatz fließt.With a controllable valve, the flow of the coolant could also be reversed in sections. Furthermore, the flow of the coolant liquid could also be controlled and redirected in neighboring areas, so that coolant flows into the problematic region with a higher throughput, but at least in the normal throughput.

Durch die Kombination einer passiven Aktorik, zum Beispiel sensibler Berstventile mit steuerbaren Ventilen, kann aufgrund von Sensordaten kurz vor dem Eintritt der Havarie ein Löschvorgang ausgelöst werden.The combination of passive actuators, for example sensitive burst valves with controllable valves, can trigger an extinguishing process shortly before the accident due to sensor data.

In der Zeichnung zeigen:

  • 1 eine schematische Darstellung der erfindungsgemäßen Vorrichtung,
  • 2 eine Variante mit Umkehrung der Kühlflüssigkeitsrichtung,
  • 3 eine weitere Variante mit einem vorgespannten Reservoir und
  • 4 eine wesentliche Variante mit Überdruck im Kühlkreis durch Lage der Komponenten und gravimetrischem Antrieb.
The drawing shows:
  • 1 2 shows a schematic representation of the device according to the invention,
  • 2nd a variant with reversal of the coolant direction,
  • 3rd another variant with a prestressed reservoir and
  • 4th an essential variant with overpressure in the cooling circuit due to the position of the components and gravimetric drive.

Die Erfindung geht aus von einem Batteriesystem mit Temperaturregelung. In einem Gehäuse 10 sind mehrere, in Reihe geschaltete Teilbatteriesysteme 1.1, 1.2...1 n; 2.1, 2.2...2n; m1, m2...m.n untergebracht, wobei die Reihen zu Batteriepackungen oder Stapeln 12 zusammengefasst sein können. Jedes Teilbatteriesystem hat mindestens eine Einzelzelle 26, die in einer Hülle 24 untergebracht ist. Diese ist gemäß der Erfindung mit einem Berst- oder Schmelzventil 14 ausgerüstet, das im Fall einer Überhitzung Kühlflüssigkeit in die Schutzhülle 24 automatisch freigibt, um die havarierte Batterie zu kühlen. Das Ventil 14 öffnet dabei zunächst in das Batteriegehäuse, welches Druckventile 14' hat, über die dann Schmutzpartikel in die Umwelt gelangen.The invention is based on a battery system with temperature control. In one case 10th are several sub-battery systems connected in series 1.1 , 1.2 ... 1 n ; 2.1 , 2.2 ... 2n ; m1 , m2 ... mn housed, the rows to battery packs or stacks 12 can be summarized. Each sub-battery system has at least one individual cell 26 that are in an envelope 24th is housed. This is according to the invention with a burst or melt valve 14 equipped, in the event of overheating coolant in the protective cover 24th automatically releases to cool the damaged battery. The valve 14 first opens into the battery housing, which pressure valves 14 ' through which dirt particles then get into the environment.

Die Schutzhülle 24 kann auch die Aufgaben eines Ventils übernehmen, beispielsweise als eine Sollbruchstelle oder einen thermisch schmelzenden Bereich, worüber die Schmutzpartikel an die Umwelt abgegeben werden.The protective cover 24th can also take over the functions of a valve, for example as a predetermined breaking point or a thermally melting area, through which the dirt particles are released into the environment.

An eine Pumpe 16 ist eine Temperierleitung 18 angeschlossen, von der Temperierabschnitte 20 ausgehen, von denen jeder eine Reihe (Stapel 12) der Teilbatteriesysteme mit einem Temperierfluid versorgt, das in einem geschlossenen Kreislauf umgewälzt wird. Vor und hinter der Pumpe 16 ist an die Temperierleitung 18 je ein oder ein Reservoir 22 angeschlossen.To a pump 16 is a temperature control line 18th connected from the tempering sections 20th each with a row (stack 12 ) of the sub-battery systems is supplied with a temperature control fluid that is circulated in a closed circuit. In front of and behind the pump 16 is on the temperature control line 18th one or one reservoir each 22 connected.

1 zeigt eine erfindungsgemäße Vorrichtung zur Temperaturregelung mit einem Batteriesystem, in dem auch hier mehrere Batteriezellen 26, die sich jeweils in einer Hülle 24 befinden, zu Batteriepackungen oder Stapeln 12 zusammengefasst sind, an die eine Temperierleitung 18 angeschlossen ist. Das in 4 angedeutete Gehäuse 10 ist hier nicht nochmals dargestellt. 1 shows a device according to the invention for temperature control with a battery system, in which a plurality of battery cells 26 each in an envelope 24th to battery packs or stacks 12 are summarized to which a temperature control line 18th connected. This in 4th indicated housing 10th is not shown again here.

Jede Batteriepackung 12 oder vorteilhafterweise jede Einzelzelle 26 hat eine Sensorik 32, welche den Gesundheitszustand der Batterie überwacht. Wenn die Sensorik 32 feststellt, dass der Ist-Zustand der Batterie vom Soll-Zustand abweicht, z. B. im Hinblick auf Temperatur, Leistung, innerer Widerstand oder Undichtigkeit, gibt die Sensorik 32 Informationen direkt oder über ein Steuergerät an ein Steuerventil 30 weiter, je nach Bedarf an übergeordnete Steuerventile 30 der gesamten Batteriepackung 12 oder an Steuerventile 30 eines Moduls oder, wenn Batterieteilsysteme 26 von Temperierfluid umgeben sind, an vor oder nach einem Batterieteilsystem 26 geschaltete Steuerventile 30. Dies ermöglicht es, dass innerhalb kleinerer oder größerer Einheiten der Temperierfluss so gesteuert werden kann, dass eine havarierte Einzelzelle, die Teil des Batterieteilsystems 26, ist einen erhöhten Zufluss an Kühlfluid erhält, und zwar derart, dass die Durchflussmenge aber auch bevorzugt die Durchflussgeschwindigkeit erhöht oder verringert wird und sich der Kühlmittelfluss nun vom Reservoirbehälter 22 zum nun geöffneten Ventil / Berstöffnung / Schmelzpfropfen / Sprinklerfläschchen 14 ins „Freie“ einstellt. Die Erhöhung oder Verminderung einer Kühlmittelmenge ist z. B. notwendig, wenn aufgrund eines Temperaturanstiegs ein Temperierungsfluid, zum Beispiel ein fluoriertes Keton, den Aggregatzustand ändert und durch Ventil / Berstöffnung / Schmelzpfropfen / Sprinklerfläschchen 14 nach außen entweicht.Every battery pack 12 or advantageously every single cell 26 has a sensor system 32 which monitors the health of the battery. If the sensors 32 determines that the actual state of the battery deviates from the target state, e.g. B. in terms of temperature, performance, internal resistance or leakage, gives the sensors 32 Information directly or via a control unit to a control valve 30th further, depending on the need for higher-level control valves 30th the entire battery pack 12 or on control valves 30th of a module or if battery subsystems 26 are surrounded by temperature control fluid, before or after a battery subsystem 26 switched control valves 30th . This enables the temperature control flow to be controlled within smaller or larger units so that a damaged single cell is part of the battery subsystem 26 , an increased inflow of cooling fluid is obtained, specifically in such a way that the flow rate, but also preferably the flow rate, is increased or decreased and the coolant flow now moves away from the reservoir container 22 to the now open valve / bursting opening / melting plug / sprinkler bottle 14 into the "free". The increase or decrease in an amount of coolant is e.g. B. necessary if a temperature control fluid, for example a fluorinated ketone, changes the physical state due to a rise in temperature and through valve / burst opening / melt plug / sprinkler bottle 14 escapes to the outside.

Im Ausführungsbeispiel der 1 ist zwischen das Steuerventil 30 und die Pumpe 16 ein Ausgleichsbehälter oder Reservoir 22 für das Temperierfluid geschaltet. Durch das normalerweise geschlossene Steuerventil 30 wird im Brandfall ein Nachlaufen des Fluids durch Weiterlaufen der Pumpe 16 verhindert und der Rücklauf gesperrt, während das Steuerventil 30 im normalen Temperierungsbetrieb vornehmlich aktiv in seiner offenen Stellung gehalten wird..In the embodiment of the 1 is between the control valve 30th and the pump 16 an expansion tank or reservoir 22 switched for the temperature control fluid. Through the normally closed control valve 30th In the event of a fire, the fluid continues to run by continuing to run the pump 16 prevented and the return blocked during the control valve 30th is kept actively in its open position in normal temperature control operation.

Nach einem Erfindungsgedanken ist es möglich, die Temperatur aller Batteriepackungen 12 zu optimieren, das heißt zu wärmen oder zu kühlen. Nach der Erfindung können einzelne Bereiche eines ganzen Systems gezielt angesteuert werden und einzelne oder mehrere Batteriepackungen 12, die ein Modul bilden, gekühlt oder erwärmt werden. Es ist so z. B. auch möglich, durch die Kombination eine gezielte und gleichzeitige Ansteuerung von Steuerventilen 30 und Pumpen 16 den Kühlmitteldurchfluss in einzelnen Arealen für eine vorbestimmten Zeitraum zu erhöhen, so dass dieser Bereich die angestrebte Temperaturspanne wieder erreicht. According to an inventive idea, it is possible to control the temperature of all battery packs 12 to optimize, i.e. to warm or cool. According to the invention, individual areas of an entire system can be controlled in a targeted manner and individual or multiple battery packs 12 that form a module, are cooled or heated. It is so z. B. also possible, through the combination of a targeted and simultaneous control of control valves 30th and pumps 16 to increase the coolant flow in individual areas for a predetermined period of time so that this area again reaches the desired temperature range.

Über mindestens ein Ventil 14 kann Kühlmedium im flüssigen oder im gasförmigem Zustand aus dem Kühlkreislauf entweichen, um im Falle eines Thermal Runaways zumindest einer Batteriezelle eine erhöhte Kühlleistung für einen Bereich um die betroffene Zelle herum bereit zu stellen.Via at least one valve 14 Cooling medium can escape from the cooling circuit in the liquid or gaseous state in order to provide increased cooling capacity for an area around the affected cell in the case of a thermal runaway of at least one battery cell.

Im oberen Teil der 1 sind die Batterieteilsysteme 26 mit jeweils einem Berstventil / Schmelzpfropfen / Sprinklerfläschchen 14 wie in 4 dargestellt versehen, das als ein passiver Aktor bezeichnet werden kann, der nicht von der Sensorik 32 gesteuert wird, sondern bei Überhitzung und/oder Überdruck automatisch öffnet, so dass die von der Pumpe 16 zugeführte Flüssigkeit eine havarierte Zelle im Batterieteilsystem 26 kühlt.In the upper part of the 1 are the battery subsystems 26 each with a burst valve / melting plug / sprinkler bottle 14 as in 4th shown provided, which can be described as a passive actuator that is not used by the sensors 32 is controlled, but opens automatically in the event of overheating and / or overpressure, so that of the pump 16 liquid supplied a damaged cell in the battery subsystem 26 cools.

Als Berstventil 14 kommen auch sogenannte Sprinklerampullen in Frage. Bei diesen handelt es sich um flüssigkeitsgefüllte Glaselemente mit einer Gasblase, die bei Normaltemperatur eine Ausdehnung der Flüssigkeit zulässt, bei Überhitzung jedoch expandiert, so dass das Glaselement platzt.As a burst valve 14 so-called sprinkler ampoules are also possible. These are liquid-filled glass elements with a gas bubble that allows the liquid to expand at normal temperature, but expands when overheated, so that the glass element bursts.

Der untere Teil der 1 zeigt eine Variante, bei der die Batterieteilsysteme 26 nicht mit einem zentralen Aktor 30 ausgerüstet sind, was hinsichtlich Platzbedarf, Gewicht und Kosten nachteilig ist. Statt dessen ist jeder Batteriepackung 12 oder Packungsreihe ein Aktor 14' in Form eines Steuerventils zugeordnet, der zum Beispiel von der Sensorik 32 gesteuert wird und vornehmlich im Überhitzungsfall schließt und nur im normalen Kühlbetrieb geöffnet ist.The lower part of the 1 shows a variant in which the battery subsystems 26 not with a central actuator 30th are equipped, which is disadvantageous in terms of space, weight and costs. Instead, everyone is battery pack 12 an actuator 14 ' in the form of a control valve assigned, for example, by the sensor system 32 is controlled and closes primarily in the event of overheating and is only open in normal cooling mode.

2 zeigt abweichend von 1 ein hinter die Pumpe 16 geschaltetes, normalerweise geschlossenes Zweiwege-Steuerventil 30, das im Brandfall durch Umkehrung des Kühlfluidstroms ein Nachlaufen der Flüssigkeit ermöglicht. Im normalen Kühlbetrieb wird auch hier vornehmlich ein geschlossener Kühlkreislauf gewährleistet, während im Falle eines Thermal Runaways auch hier vornehmlich ein Kühlfluss vom Ausgleichsbehälter ins „Freie“ realisiert wird. 2nd shows different from 1 one behind the pump 16 switched, normally closed two-way control valve 30th which, in the event of fire, allows the liquid to continue to run by reversing the flow of cooling fluid. In normal cooling operation, a closed cooling circuit is also primarily guaranteed here, while in the case of a thermal runaway, a cooling flow from the expansion tank into the “outdoors” is also primarily realized.

3 zeigt in einer weiteren Ausführungsform ein an die Temperierleitung 18 angeschlossenes, vorgespanntes Reservoir 22, durch das im Brandfall oder bei Elektronikausfall ein Nachlaufen des Temperierfluids gewährleistet ist. Die Vorspannung kann beispielsweise von einem Federspeicher oder durch Gasdruck erzeugt werden. Des Weiteren kann die Durchflussgeschwindigkeit durch ein aktives oder passives Ventil, welches sich unmittelbar an dem Reservoir befindet, eingestellt und / oder geregelt werden. Auch hier ergibt sich im normalen Kühlbetrieb wieder ein geschlossener Kühlkreislauf, während im Falle eines Thermal Runaways die betroffene Zelle und das betroffene Batterieteilsystem 26 massiert gekühlt wird. Der Temperierfluidfluss ergibt sich jetzt wieder vom Reservoir ins „Freie“. 3rd shows in a further embodiment to the temperature control line 18th connected, prestressed reservoir 22 , which ensures that the temperature control fluid continues to run in the event of a fire or electronics failure. The preload can be generated, for example, by a spring accumulator or by gas pressure. Furthermore, the flow rate can be set and / or regulated by an active or passive valve, which is located directly on the reservoir. Here, too, a closed cooling circuit results in normal cooling operation, while in the case of a thermal runaway the affected cell and the affected battery subsystem 26 massaged is cooled. The temperature control fluid flow now results again from the reservoir into the "free".

4 zeigt in einer weiteren Ausführungsform zwei Ausgleichsbehälter / Reservoir 22 jeweils vor und hinter der Temperierfluidpumpe. Es ist in dieser Ausführung mindestens ein Ausgleichsbehälter mit Verbindung zum Umgebungsdruck notwendig. Das Nachlaufen des Temperierfluids im Falle eines Thermal Runaways und bei Öffnung eines Ventils 14 wird hierbei durch das Eigengewicht des Temperierfluides gewährleistet. Im normalen Temperierungsbetrieb arbeitet das System auch hier wieder als geschlossener Temperierungskreislauf. Im Thermal Runaway Fall wird wieder vornehmlich ein Fluss eines Fluides von dem Ausgleichsbehälter 22 zu einem Ventil 14 etabliert. 4th shows in a further embodiment two expansion tank / reservoir 22 in front of and behind the bath fluid pump. This version requires at least one expansion tank with a connection to the ambient pressure. The run-on of the temperature control fluid in the case of a thermal runaway and when a valve is opened 14 is guaranteed by the weight of the temperature control fluid. In normal temperature control operation, the system works again as a closed temperature control circuit. In the thermal runaway case, again, primarily a flow of a fluid from the expansion tank 22 to a valve 14 established.

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Claims (9)

Vorrichtung zur Temperaturregelung in einem Batteriesystem mit wenigstens einem Batterieteilsystem (26), welches aus mindestens einer Batteriezelle besteht, und welches in einer Hülle (24) untergebracht ist, welche über eine Temperierleitung (18) vornehmlich an eine Pumpe (16) für den Antrieb eines Kreislaufes (im Falle zum Beispiel einer Schwerkraftzirkulation auch ohne Pumpe) und vornehmlich an einen Wärmetauscher angeschlossen ist, wobei vornehmlich eine Sensorik (32) zur Überwachung der Zustandsdaten des Batterieteilsystems (26) vorgesehen ist, dadurch gekennzeichnet, dass in der Temperierleitung (18) wenigstens ein Steuerventil (14) zum Öffnen und / oder Schließen des im Normalfall geschlossenen Fluidkreislaufes vorgesehen ist, das vornehmlich als passives Bauteil, zum Beispiel einem Berstventil, einem Schmelzpfropfen, oder einem Sprinklerfläschchen, ausgeführt ist, aber auch als aktives Ventil gestaltet werden kann, welches beispielsweise über die Sensorik (32) in Abhängigkeit von den Informationen über die Zustandsdaten schaltbar ist.Device for temperature control in a battery system with at least one battery subsystem (26), which consists of at least one battery cell, and which is housed in a casing (24), which is connected via a temperature control line (18) primarily to a pump (16) for driving a Circuit (in the case of gravity circulation, for example, also without a pump) and is primarily connected to a heat exchanger, with primarily a sensor system (32) for monitoring the status data of the battery subsystem (26), characterized in that at least in the temperature control line (18) a control valve (14) for opening and / or closing the normally closed fluid circuit is provided, which is primarily designed as a passive component, for example a burst valve, a melting plug, or a sprinkler bottle, but can also be designed as an active valve, which for example via the sensor system (32) in dep Dependence of the information on the state data is switchable. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Steuerventil (30) in der mehrere Batteriezellen (26) versorgenden Temperierleitung (18) angeordnet ist.Device after Claim 1 characterized in that the control valve (30) is arranged in the temperature control line (18) supplying a plurality of battery cells (26). Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Batteriezellen (26) zu mehreren Packungsreihen (12) zusammengefasst sind, von denen jede über einen Temperierabschnitt (20) an die gemeinsame Temperierleitung (18) angeschlossen ist, wobei jeder Temperierabschnitt (20) mit einem als Steuerventil (30) wirkenden Aktor (14') ausgerüstet ist.Device after Claim 1 or 2nd , characterized in that the battery cells (26) are combined into a plurality of pack rows (12), each of which is connected to the common temperature control line (18) via a temperature control section (20), each temperature control section (20) having a control valve (30 ) Actuating actuator (14 ') is equipped. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass in die Temperierleitung (18) mindestens ein vorgespanntes Reservoir (22') eingesetzt ist und optional ein steuerbares Ventil (30) enthält.Device according to one of the preceding claims, characterized in that at least one prestressed reservoir (22 ') is inserted into the temperature control line (18) and optionally contains a controllable valve (30). Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Steuerventil (30) so ausgestaltet ist, dass es in seinen Stellungen verschiedene Durchflussrichtungen im geschlossenen Fluidkreislauf etablieren kann, und vornehmlich wie in 2 ausgestaltet ist und somit in einer seiner Stellungen einen geschlossenen Fluidkreis etabliert und in einer anderen Stellung einen Fluidstrom vom Ausgleichsbehälter / Reservoir (22) zu einem der Ventile (14) unterstützt oder ermöglicht.Device according to one of the preceding claims, characterized in that the control valve (30) is designed such that it can establish different flow directions in its positions in the closed fluid circuit, and primarily as in 2nd is configured and thus establishes a closed fluid circuit in one of its positions and supports or enables a fluid flow from the expansion tank / reservoir (22) to one of the valves (14) in another position. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass mehrere Batterieteilsysteme (26) in einer gemeinsamen Hülle (24) zusammengefasst sind und ein Modul (12) bilden, welches über einen Zu- und Abfluss (28) an die Temperierleitung (18) angeschlossen ist.Device according to one of the preceding claims, characterized in that a plurality of battery subsystems (26) are combined in a common shell (24) and form a module (12) which is connected to the temperature control line (18) via an inflow and outflow (28) is. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass mehrere Module (12) über einen gemeinsamen Zu- und Abfluss (28) an die Temperierleitung (18) angeschlossen sind.Device after Claim 6 , characterized in that several modules (12) are connected to the temperature control line (18) via a common inflow and outflow (28). Vorrichtung nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass durch die Module (12) und / oder Batterieteilsysteme (26) eine dielektrische Flüssigkeit strömt.Device after Claim 6 or 7 , characterized in that a dielectric liquid flows through the modules (12) and / or battery subsystems (26). Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens ein Reservoir / Ausgleichsbehälter (22) eine Verbindung zum Umgebungsdruck aufweist und höher gelagert ist als mindestens ein Batterieteilsystem (26) oder ein Modul (12), so dass sich im Falle eines geöffneten Ventils (14) ein Fluidstrom vom Behälter (22) zum Ventil (14) einstellt.Device according to one of the preceding claims, characterized in that at least one reservoir / expansion tank (22) has a connection to the ambient pressure and is mounted higher than at least one battery subsystem (26) or a module (12), so that in the event of an open valve (14) adjusts a fluid flow from the container (22) to the valve (14).
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