DE102019213424A1 - Akkumulatoranordnung - Google Patents

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Thomas Kalmbach
Rüdiger Knauss
Peter Nowak
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Abstract

Die Erfindung betrifft eine Akkumulatoranordnung (1) für ein Hybrid- oder Elektrofahrzeug. Die Akkumulatoranordnung (1) weist dabei mehrere Batteriemodule (3) auf, die in wenigstens zwei Batteriereihen (4a, 4b) angeordnet sind. Ferner weist die Akkumulatoranordnung (1) eine von einem Kühlfluid durchströmbare Kühlvorrichtung (10) mit wenigstens einem Zentralfluidleitelement (9) auf, das zwischen den jeweiligen benachbarten Batteriereihen (4a, 4b) angeordnet ist. Das jeweilige Zentralfluidleitelement (9) weist einen Rücklaufkanal (17a, 17b) zum Sammeln des von den beiden Batteriereihen (4a, 4b) abströmenden Kühlfluids und/oder einen Vorlaufkanal (16) zum Verteilen des zu den beiden Batteriereihen (4a, 4b) zuströmenden Kühlfluids auf.
Erfindungsgemäß sind die jeweiligen Batteriereihen (4a, 4b) in jeweils einem geschlossenen Teilgehäuse (2a, 2b) der Akkumulatoranordnung (1) angeordnet und das jeweilige Zentralfluidleitelement (9) ist zwischen den benachbarten Teilgehäusen (2a, 2b) festgelegt. Ferner ist das jeweilige Zentralfluidleitelement (9) modular aufgebaut und weist wenigstens zwei Fluidleitmodule (12a, 12b, 12c) auf, die miteinander fluidisch verbunden sind.

Description

  • Die Erfindung betrifft eine Akkumulatoranordnung für ein Hybrid- oder Elektrofahrzeug nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
  • Akkumulatoranordnungen für Hybrid- oder Elektrofahrzeuge sind aus dem Stand der Technik bereits bekannt. Dabei sind mehrere Batteriezellen in Batteriemodule gefasst und in einem gemeinsamen Gehäuse angeordnet. Die Batteriezellen werden dabei zum Erhalt ihrer Funktion temperiert. Insbesondere bei Akkumulatoranordnungen mit einer hohen Leistungsdichte und einer geforderten Schnellladefähigkeit ist eine leistungsfähige Kühlung unabdingbar. Eine leistungsfähige Kühlung erfordert dabei einen hohen Volumenstrom des Kühlmittels und damit auch entsprechend große Leitungsquerschnitte in Kühlmittelleitungen. Aufgrund des zu reduzierenden Bauraumbedarfs müssen zudem die Kühlmittelleitungen in die Akkumulatoranordnung integriert werden.
  • Üblicherweise werden die Batteriezellen in einem Batteriemodul durch Kühlplatten gekühlt, die mit den einzelnen Batteriezellen in einem wärmeübertragenden Kontakt stehen. Derartige Akkumulatoranordnung ist beispielweise aus DE 10 2016 114 216 A1 bekannt. Die Kühlplatten werden durch ein Kühlmittel durchströmt und je nach der Ausgestaltung der Kühlplatten über zentrale oder dezentrale Kühlmittelleitungen mit dem Kühlmittel versorgt. Die Kühlmittelleitungen müssen komplex geführt und einzeln befestigt werden. Ferner erschweren Anschlüsse, Schnittstellen und Dichtstellen die Montage der Akkumulatoranordnung.
  • Die Aufgabe der Erfindung ist es daher, für eine Akkumulatoranordnung der gattungsgemäßen Art eine verbesserte oder zumindest alternative Ausführungsform anzugeben, bei der die beschriebenen Nachteile überwunden werden.
  • Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch den Gegenstand des unabhängigen Anspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Ausführungsformen sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.
  • Eine gattungsgemäße Akkumulatoranordnung ist für ein Hybrid- oder Elektrofahrzeug vorgesehen und weist mehrere Batteriemodule auf, die in wenigstens zwei Batteriereihen angeordnet sind. Die Akkumulatoranordnung weist ferner eine von einem Kühlfluid durchströmbare Kühlvorrichtung mit wenigstens einem Zentralfluidleitelement auf, das zwischen den jeweiligen benachbarten Batteriereihen angeordnet ist. Das jeweilige Zentralfluidleitelement weist einen Rücklaufkanal zum Sammeln des von den beiden Batteriereihen abströmenden Kühlfluids und/oder einen Vorlaufkanal zum Verteilen des zu den beiden Batteriereihen zuströmenden Kühlfluids auf. Erfindungsgemäß sind die jeweiligen Batteriereihen in jeweils einem geschlossenen Teilgehäuse der Akkumulatoranordnung angeordnet und das jeweilige Zentralfluidleitelement ist zwischen den benachbarten Teilgehäusen festgelegt. Dabei ist das jeweilige Zentralfluidleitelement modular aufgebaut und weist wenigstens zwei Fluidleitmodule auf, die miteinander fluidisch verbunden sind.
  • In der erfindungsgemäßen Akkumulatoranordnung werden die Batteriemodule der benachbarten Batteriereihen über das gemeinsame Zentralfluidleitelement mit dem Kühlfluid versorgt, so dass der Aufbau der Akkumulatoranordnung vereinfacht ist. Das Kühlfluid ist eine Flüssigkeit. Die Flüssigkeit ist bevorzugt dielektrisch. Die dielektrische Flüssigkeit ist bevorzugt eine Kühlflüssigkeit. Die Kühlflüssigkeit ist vorzugsweise ein Öl oder basiert auf Öl. Das Zentralfluidleitelement beziehungsweise die einzelnen Fluidleitmodule des Zentralfluidleitelements können beispielweise aus Kunststoff in einem Spritzgussverfahren hergestellt sein. Ferner ist das Zentralfluidleitelement modular aufgebaut, wodurch die Herstellung des Zentralfluidleitelements vereinfacht ist. Aus den einzelnen Fluidleitmodulen können zudem unterschiedlich ausgestaltete Zentralfluidleitelemente aufgebaut werden. In dem Zentralfluidleitelement können sowohl der Rücklaufkanal oder der Vorlaufkanal als auch der Rücklaufkanal und der Vorlaufkanal angeordnet sein. Die Batteriereihen sind dabei in den jeweiligen Teilgehäusen angeordnet, so dass bei der Montage der Akkumulatoranordnung die beiden Teilgehäuse vereinfacht an dem Zentralfluidleitelement festlegbar und die einzelnen Batteriemodule in den jeweiligen Teilgehäusen vereinfacht an das Zentralfluidleitelement fluidisch anschließbar sind. Dadurch kann die Montage der Akkumulatoranordnung deutlich vereinfacht werden.
  • Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung der Akkumulatoranordnung ist vorgesehen, dass das jeweilige Batteriemodul eine von dem Kühlfluid durchströmbare Kühleinheit aufweist. Dabei ist die jeweilige Kühleinheit an dem jeweiligen Batteriemodul wärmeübertragend festgelegt und über eine Wandung des jeweiligen Teilgehäuses mit dem Zentralfluidleitelement fluidisch verbunden. Dabei können Durchlassöffnungen der jeweiligen Kühleinheit mit Durchlassöffnungen in der Wandung fluidisch verbunden sein, so dass das Kühlfluid durch die Wandung in die jeweilige Kühleinheit strömen kann. Verbindungsstellen um die jeweiligen fluidisch verbundenen Durchlassöffnungen können zweckgemäß nach außen abgedichtet sein. Entsprechend weist auch das Zentralfluidleitelement mehrere Durchlassöffnungen auf, die mit den Durchlassöffnungen in der Wandung des jeweiligen Teilgehäuses fluidisch verbunden sein können. Auch hier können Verbindungsstellen um die jeweiligen Durchlassöffnungen nach außen abgedichtet sein. Die Kühleinheit kann beispielweise eine von dem Fluid durchströmbare Kühlplatte sein, die an den Batteriezellen des jeweiligen Batteriemoduls wärmeübertragend anliegt. In dem jeweiligen Zentralfluidleitelement können dabei der Vorlaufkanal und der Rücklaufkanal geformt sein, so dass das Kühlfluid aus dem Vorlaufkanal in die jeweilige Kühleinheit zuströmen und aus der jeweiligen Kühleinheit in den Rücklaufkanal abströmen kann. Dadurch kann sich der Aufbau der Akkumulatoranordnung deutlich vereinfachen, da sowohl das Zuströmen als auch das Abströmen des Kühlfluids in die benachbarten Teilgehäuse durch das einzelne Zentralfluidleitelement erfolgen kann.
  • Bei einer vorteilhaften alternativen Ausgestaltung der Akkumulatoranordnung ist vorgesehen, dass das jeweilige Batteriemodul in einem Innenraum des jeweiligen Teilgehäuses von dem Kühlfluid unmittelbar umströmbar angeordnet ist. Dabei ist der Innenraum über eine Wandung des jeweiligen Teilgehäuses mit dem Zentralfluidleitelement fluidisch verbunden. Dabei können Durchlassöffnungen in der Wandung mit Durchlassöffnungen des Zentralfluidleitelements fluidisch verbunden sein, so dass das Kühlfluid unmittelbar in den Innenraum des jeweiligen Teilgehäuses strömen kann. Verbindungsstellen um die jeweiligen miteinander fluidisch verbundenen Durchlassöffnungen können zweckgemäß nach außen abgedichtet sein. In dem Innenraum kann dann das Kühlfluid das jeweilige Batteriemodul und die einzelnen Batteriezellen des jeweiligen Batteriemoduls unmittelbar umströmen, so dass die Batteriezellen besonders effektiv gekühlt werden können. Das Kühlfluid kann dielektrisch sein, um einen Kurzfluss in dem jeweiligen Batteriemodul zu vermeiden. Vorteilhafterweise kann bei dieser Ausgestaltung der Akkumulatoranordnung vorgesehen sein, dass in dem jeweiligen Zentralfluidleitelement der Vorlaufkanal oder der Rücklaufkanal geformt sind. Dadurch kann das Kühlfluid in den jeweiligen Innenraum über das eine Zentralfluidleitelement zugeleitet oder abgeleitet werden und über das andere Element - beispielweise über das andere Zentralfluidleitelement oder über ein im Folgenden näher beschriebenes Einzelfluidleitelement - abgeleitet oder zugeleitet werden.
  • Dadurch kann in dem Innenraum des jeweiligen Teilgehäuses das Durchströmen des Kühlfluids intensiviert und folglich die Batteriezellen effektiv gekühlt werden.
  • Vorteilhafterweise kann vorgesehen sein, dass die Kühlvorrichtung beidseitig an den seitlich angeordneten Teilgehäusen jeweils ein Einzelfluidleitelement aufweist. Das Einzelfluidleitelement weist dabei den Vorlaufkanal auf, wenn das über das seitlich angeordnete Teilgehäuse benachbarte Zentralfluidleitelement den einzelnen Rücklaufkanal aufweist. Entsprechend weist das Einzelfluidleitelement den Rücklaufkanal auf, wenn das über das seitlich angeordnete Teilgehäuse benachbarte Zentralfluidleitelement den einzelnen Vorlaufkanal aufweist. Das Kühlfluid kann dann über den Vorlaufkanal in das jeweilige Teilgehäuse zuströmen und in die jeweilige Kühleinheit oder unmittelbar in den jeweiligen Innenraum des Teilgehäuses geleitet werden. Das Kühlfluid kann dann über die jeweilige Kühleinheit oder unmittelbar über den jeweiligen Innenraum strömen und anschließend in den jeweiligen Rücklaufkanal geleitet werden. Insbesondere beim unmittelbaren Umströmen der Batteriemodule kann dadurch das Durchströmen des Kühlfluids in dem jeweiligen Innenraum des jeweiligen Teilgehäuses intensiviert und das jeweilige Batteriemodul effektiv gekühlt werden. Das Einzelfluidleitelement kann sich von dem Zentralfluidleitelement lediglich dadurch unterscheiden, dass durch das Einzelfluidleitelement das Kühlfluid zu den Batteriemodulen des einen Teilgehäuses zugeleitet oder von diesen abgeleitet wird. Entsprechend sind der Vorlaufkanal oder der Rücklaufkanal des Einzelfluidleitelements nur mit einem der Teilgehäuse fluidisch verbunden. Im Übrigen kann der Aufbau des Einzelfluidleitelements dem Aufbau des Zentralfluidleitelements entsprechen. Insbesondere kann das Einzelfluidleitelement modular aufgebaut und beispielweise aus Kunststoff in einem Spritzgussverfahren hergestellt sein.
  • Vorteilhafterweise kann vorgesehen sein, dass ein Strömungsquerschnitt des jeweiligen Rücklaufkanals und/oder des jeweiligen Vorlaufkanals sich in dem Zentralfluidleitelement verändert. Dadurch kann insbesondere die Druckänderung und die Strömung in dem jeweiligen Vorlaufkanal und/oder in dem jeweiligen Rücklaufkanal angepasst und das Kühlfluid gleichmäßig zu den einzelnen Batteriemodulen in dem jeweiligen Teilgehäuse zugeleitet oder von diesen abgeleitet werden. Insgesamt können dadurch die jeweiligen Batteriemodule in der Akkumulatoranordnung unabhängig von deren Position in dem Teilgehäuse und insbesondere von deren Abstand zu einem Zulauf der Vorlaufkanals und/oder zu einem Ablauf des Rücklaufkanals in dem Zentralfluidleitelement gleich und effektiv gekühlt werden. Das Zentralfluidleitelement kann auch eine Rippenstruktur aufweisen, die das Zentralfluidleitelement aussteift.
  • Bei einer besonders vorteilhaften Ausgestaltung des Zentralfluidleitelements ist vorgesehen, dass die Anzahl der jeweiligen Fluidleitmodule in dem jeweiligen Zentralfluidleitelement der Anzahl der Batteriemodule in dem jeweiligen Teilgehäuse entspricht. Auf diese Weise ist das jeweilige Fluidleitmodul jeweils einem Batteriemodul in dem jeweiligen benachbarten Teilgehäuse zugeordnet. Insbesondere kann dadurch die Ausgestaltung des jeweiligen Fluidleitmoduls an die Position der beiden zu versorgenden Batteriemodule in den jeweiligen Teilgehäusen angepasst sein. Insbesondere kann der Strömungsquerschnitt des jeweiligen Rücklaufkanals und/oder des jeweiligen Vorlaufkanals an den Abstand der beiden Batteriemodule von einem Zulauf des Vorlaufkanals und/oder von einem Ablauf des Rücklaufkanals in dem Zentralfluidleitelement angepasst sein.
  • Bei einer vorteilhaften Weiterbildung der Akkumulatoranordnung ist vorgesehen, dass das jeweilige Fluidleitmodul eine erste Modulhälfte und eine zweite Modulhälfte aufweist. Dabei sind die erste Modulhälfte an dem einen benachbarten Teilgehäuse und die zweite Modulhälfte an dem anderen benachbarten Teilgehäuse integral ausgebildet. Die jeweiligen Modulhälften können aneinander nach außen fluiddicht und bevorzugt stoffschlüssig festgelegt sein. Dabei können die jeweiligen Modulhälften miteinander beispielweise verklebt oder verschweißt sein.
  • Vorteilhafterweise können die Fluidleitmodule in dem jeweiligen Zentralfluidleitelement und/oder das jeweilige Zentralfluidleitelement an den beiden Teilgehäusen stoffschlüssig oder formschlüssig festgelegt sein. Die stoffschlüssige Verbindung ist bevorzugt eine Klebeverbindung oder eine Schweißverbindung und eine formschlüssige Verbindung ist bevorzugt eine Nut-Feder-Verbindung oder eine nach außen abgedichtete Schraubverbindung oder eine nach außen abgedichtete Nietverbindung. Vorteilhafterweise können die jeweiligen Teilgehäuse und die Kühlvorrichtung in einem zweiteiligen Batteriegehäuse angeordnet sein. Zudem kann das Batteriegehäuse an einer Fahrzeugkarosserie und/oder an einer Fahrzeugquerstrebe - beispielweise einer Sitzstrebe - des Hybrid- oder Elektrofahrzeugs beispielweise durch eine Schraubverbindung festgelegt sein. Zusätzlich kann das jeweilige Zentralfluidleitelement wenigstens eine Festlegeinheit aufweisen, durch die das jeweilige Zentralfluidleitelement durch das Batteriegehäuse hindurch und dadurch das Batteriegehäuse an sich an der Fahrzeugkarosserie und/oder an der Fahrzeugquerstrebe des Hybrid- oder Elektrofahrzeugs beispielweise durch eine Schraubverbindung festgelegt ist. Ferner können an dem Zentralfluidleitelement oder auch an dem Einzelfluidleitelement auch weitere Bauteile der Akkumulatoranordnung wie beispielweise eine der Gehäusehälften des Batteriegehäuses festgelegt sein.
  • Zusammenfassend weist die erfindungsgemäße Akkumulatoranordnung einen reduzierten Bauraumbedarf und einen vereinfachten Aufbau auf. Das modulare Zentralfluidleitelement ermöglicht einen variablen Aufbau der Kühlvorrichtung und kann das Kühlfluid gleichmäßig zu den Batteriemodulen zuleiten beziehungsweise von diesen ableiten. Insgesamt kann dadurch die Kühlung der Batteriemodule in der erfindungsgemäßen Akkumulatoranordnung intensiviert 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.
  • Es zeigen, jeweils schematisch
    • 1 eine Ansicht eines Teilgehäuses mit Batteriemodulen in einer erfindungsgemäßen Akkumulatoranordnung;
    • 2 bis 4 Ansichten von benachbarten Teilgehäusen mit einem Zentralfluidleitelement in der erfindungsgemäßen Batterieanordnung;
    • 5 bis 7 Ansichten eines Zentralfluidleitelements in der erfindungsgemäßen Akkum ulatoranordnung;
    • 8 eine Schnittansicht des Zentralfluidleitelements in der erfindungsgemäßen Akkumulatoranordnung.
  • 1 zeigt eine Ansicht eines Teilgehäuses 2a in einer erfindungsgemäßen Akkumulatoranordnung 1 für ein Hybrid- oder Elektrofahrzeug. Die Akkumulatoranordnung 1 weist mehrere Batteriemodule 3 auf, wobei hier drei dieser Batteriemodule 3 zu einer Batteriereihe 4a angeordnet sind. Die jeweiligen Batteriemodule 3 weisen mehrere einzelne Batteriezellen 5 auf, die zu dem jeweiligen Batteriemodul 3 gestapelt und elektrisch verschaltet sind. Die Batteriereihe 4a ist in dem Teilgehäuse 2a angeordnet, das in diesem Ausführungsbeispiel eine Gehäuseschale 6a mit mehreren Innenräumen 7a aufweist. Die jeweiligen Innenräume 7a sind durch jeweils einen Deckel 8a nach außen dicht verschlossen. Das jeweilige Batteriemodul 3 ist dabei in dem jeweiligen Innenraum 7a des Teilgehäuses 2a von einem Kühlfluid durchströmbar festgelegt. Das Kühlfluid kann dabei dielektrisch sein, um einen Kurzfluss in den Batteriemodulen 3 zu vermeiden.
  • An dem Teilgehäuse 2a ist einseitig ein Zentralfluidleitelement 9 einer von dem Kühlfluid durchströmbaren Kühlvorrichtung 10 der Akkumulatoranordnung 1 festgelegt. Durch das Zentralfluidleitelement 9 kann das Kühlfluid in die einzelnen Innenräume 7a in dem Teilgehäuse 2a einströmen und über ein Einzelfluidleitelement 11a aus den einzelnen Innenräumen 7a des Teilgehäuses 2a ausströmen. Dafür sind in dem Zentralfluidleitelement 9 ein Zulauf 22 und ein Vorlaufkanal 16 vorgesehen. In dem Einzelfluidleitelement 11a sind entsprechend ein Ablauf 23a und ein Rücklaufkanal 17a vorgesehen. In diesem Ausführungsbeispiel ist das Einzelfluidleitelement 11a in der Gehäuseschale 6a des Teilgehäuses 2a ausgebildet. Das Zentralfluidleitelement 9 ist dabei modular aus insgesamt drei Fluidleitmodulen 12a, 12b und 12c aufgebaut, die aneinander formschlüssig durch eine Nut-Feder-Verbindung 18 festgelegt sind. Das Zentralfluidleitelement 9 und das Teilgehäuse 2a können beispielweise aus Kunststoff hergestellt sein.
  • In 2 ist die Akkumulatoranordnung 1 gedreht gezeigt. Die Akkumulatoranordnung 1 weist dabei das Teilgehäuse 2a und ein identisches Teilgehäuse 2b für eine zweite Batterierehe 4b auf. Zwischen den benachbarten Teilgehäusen 2a und 2b ist das Zentralfluidleitelement 9 der Kühlvorrichtung 10 angeordnet, das das Kühlfluid in die Teilgehäuse 2a und 2b zuleitet. An einer Gehäuseschale 6b des Teilgehäuses 2b ist ein weiteres Einzelfluidleitelement 11b mit einem Rücklaufkanal 17b und mit einem Ablauf 23b ausgebildet, über die das Kühlfluid aus Innenräumen 7b des Teilgehäuses 2b ausströmen kann. In den Innenräumen 7b sind die Batteriemodule 3 der Batteriereihe 4b von dem Kühlfluid durchströmbar angeordnet. Wie mit Pfeilen angedeutet ist, strömt das Kühlfluid in den Vorlaufkanal 16 des Zentralfluidleitelements 9 und wird in die einzelnen Innenräume 7a und 7b geleitet. Das Kühlfluid durchströmt die Innenräume 7a und 7b zu den Rücklaufkanälen 17a und 17b der Einzelfluidleitelementen 11a und 11b und die Batteriezellen 5 in den Batteriemodulen 3 werden von dem Kühlfluid unmittelbar umströmt und dadurch gekühlt. Über die Abläufe 13a und 13b strömt das Kühlfluid schließlich aus der Akkumulatoranordnung 1 aus.
  • 3 und 4 zeigen Ansichten der benachbarten Teilgehäuse 2a und 2b. Die jeweiligen Innenräume 7a und 7b sind über Wandungen 13a und 13b der jeweiligen Teilgehäuse 2a und 2b mit dem Zentralfluidleitelement 9 fluidisch verbunden. Dabei sind Durchlassöffnungen 14a und 14b in den Wandungen 13a und 13b an Durchlassöffnungen 15a und 15b des Zentralfluidleitelements 9 angeordnet, so dass das Kühlfluid unmittelbar aus dem Zentralfluidleitelement 9 in die Innenräume 7a und 7b der jeweiligen Teilgehäuse 2a und 2b strömen kann. Zweckgemäß ist das Zentralfluidleitelement 9 an den beiden Teilgehäusen 2a und 2b stoffschlüssig oder formschlüssig und nach außen fluiddicht festgelegt.
  • 5 bis 7 zeigen Ansichten des Zentralfluidleitelements 9. Das Zentralfluidleitelements 9 ist modular aus den Fluidleitmodulen 12a, 12b und 12c aufgebaut, die in diesem Ausführungsbeispiel durch die Nut-Feder-Verbindung 18 fluiddicht aneinander festgelegt sind. Seitlich ist das Zentralfluidleitelement 9 durch einen Schließdeckel 25 fluiddicht geschlossen. Die Nut-Feder-Verbindung 18 ist dabei jeweils durch eine Feder 19 und eine Nut 20 gebildet, die ineinander um den Vorlaufkanal 16 greifen und diesen nach außen abdichten. Das Zentralfluidleitelement 9 weist die Durchströmungsöffnungen 15a und 15b auf, die den Vorlaufkanal 16 mit den Innenräumen 7a und 7b der beiden Teilgehäuse 2a und 2b fluidisch verbinden. Außerhalb des Vorlaufkanals 16 weist das Zentralfluidleitelement 9 eine Rippenstruktur 21 mit mehreren Rippen auf, durch die das Zentralfluidleitelement 9 ausgesteift ist. Innerhalb des Vorlaufkanals 16 sind in dem Zentralfluidleitelement 9 ferner Leitungsöffnungen 24a und 24b ausgebildet. Durch die Leitungsöffnungen 24a und 24b können stromführende Leitungen in die Innenräume 7a und 7b geführt und die Batteriemodule 3 miteinander elektrisch verschaltet werden. Mit Pfeilen ist die Strömung des Kühlfluid in dem Zentralfluidleitelement 9 angedeutet.
  • 8 zeigt eine Schnittansicht des modular aufgebauten Zentralfluidleitelements 9. Wie hier sichtbar, verändert sich ein Strömungsquerschnitt des Vorlaufkanals 16 in dem Zentralfluidleitelement 9. Dabei nimmt der Strömungsquerschnitt von dem Zulauf 22 weg ab. Dazu sind die Fluidleitmodule 12a, 12b und 12c abhängig von deren Anordnung in dem Zentralfluidleitelement 9 abweichend ausgestaltet. Auf diese vorteilhafte Weise können die Strömung und der Druckverlauf in dem Vorlaufkanal 16 angepasst werden. Ferner kann das Kühlfluid gleichmäßig zu den einzelnen Batteriemodulen 3 in den Teilgehäusen 2a und 2b zugeleitet werden. Zudem ist der Volumenstrom in den jeweiligen Innenräumen 7a und 7b unabhängig von deren Abstand zu dem Zulauf 22 des Zentralfluidleitelements 9 idealerweise gleich. Mit Pfeilen ist die Strömung des Kühlfluid in dem Zentralfluidleitelement 9 angedeutet.
  • Zusammenfassend weist die erfindungsgemäße Akkumulatoranordnung 1 einen reduzierten Bauraumbedarf und einen vereinfachten Aufbau auf. Das modulare Zentralfluidleitelement 9 ermöglicht zudem einen variablen Aufbau der Kühlvorrichtung 10. Durch das Zentralfluidleitelement 9 kann das Kühlfluid gleichmäßig zu den Batteriemodulen 3 zugeleitet werden und dadurch kann die Kühlung der Batteriemodule 3 intensiviert werden.
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
  • Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
  • Zitierte Patentliteratur
    • DE 102016114216 A1 [0003]

Claims (11)

  1. Akkumulatoranordnung (1) für ein Hybrid- oder Elektrofahrzeug, - wobei die Akkumulatoranordnung (1) mehrere Batteriemodule (3) aufweist, die in wenigstens zwei Batteriereihen (4a, 4b) angeordnet sind, - wobei die Akkumulatoranordnung (1) eine von einem Kühlfluid durchströmbare Kühlvorrichtung (10) mit wenigstens einem Zentralfluidleitelement (9) aufweist, das zwischen den jeweiligen benachbarten Batteriereihen (4a, 4b) angeordnet ist, und - wobei das jeweilige Zentralfluidleitelement (9) einen Rücklaufkanal (17a, 17b) zum Sammeln des von den beiden Batteriereihen (4a, 4b) abströmenden Kühlfluids und/oder einen Vorlaufkanal (16) zum Verteilen des zu den beiden Batteriereihen (4a, 4b) zuströmenden Kühlfluids aufweist, dadurch gekennzeichnet, - dass die jeweiligen Batteriereihen (4a, 4b) in jeweils einem geschlossenen Teilgehäuse (2a, 2b) der Akkumulatoranordnung (1) angeordnet sind und das jeweilige Zentralfluidleitelement (9) zwischen den benachbarten Teilgehäusen (2a, 2b) festgelegt ist, und - dass das jeweilige Zentralfluidleitelement (9) modular aufgebaut ist und wenigstens zwei Fluidleitmodule (12a, 12b, 12c) aufweist, die miteinander fluidisch verbunden sind.
  2. Akkumulatoranordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, - dass das jeweilige Batteriemodul (3) eine von dem Kühlfluid durchströmbare Kühleinheit aufweist, wobei die jeweilige Kühleinheit an dem jeweiligen Batteriemodul (3) wärmeübertragend festgelegt ist und über eine Wandung (13a, 13b) des jeweiligen Teilgehäuses (2a, 2b) mit dem Zentralfluidleitelement (9) fluidisch verbunden ist, oder - dass das jeweilige Batteriemodul (3) in einem Innenraum (7a, 7b) des jeweiligen Teilgehäuses (2a, 2b) von dem Kühlfluid unmittelbar umströmbar angeordnet ist, wobei der Innenraum (7a, 7b) über eine Wandung (13a, 13b) des jeweiligen Teilgehäuses (2a, 2b) mit dem Zentralfluidleitelement (9) fluidisch verbunden ist.
  3. Akkumulatoranordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Kühlvorrichtung (10) beidseitig an den seitlich angeordneten Teilgehäusen (2a, 2b) jeweils ein Einzelfluidleitelement (11a, 11b) aufweist, das bei dem über das seitlich angeordnete Teilgehäuse (2a, 2b) benachbarten Zentralfluidleitelement (9) mit dem einzelnen Rücklaufkanal (17a, 17b) den Vorlaufkanal (16) und das bei dem über das seitlich angeordnete Teilgehäuse (2a, 2b) benachbarten Zentralfluidleitelement (9) mit dem einzelnen Vorlaufkanal (16) den Rücklaufkanal (17a, 17b) aufweist.
  4. Akkumulatoranordnung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein Strömungsquerschnitt des jeweiligen Rücklaufkanals (17a, 17b) und/oder des jeweiligen Vorlaufkanals (16) sich in dem Zentralfluidleitelement (9) verändert.
  5. Akkumulatoranordnung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Zentralfluidleitelement (9) eine Rippenstruktur (21) aufweist, die das Zentralfluidleitelement (9) aussteift.
  6. Akkumulatoranordnung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Anzahl der jeweiligen Fluidleitmodule (12a, 12b, 12c) in dem jeweiligen Zentralfluidleitelement (9) der Anzahl der Batteriemodule (3) in dem jeweiligen Teilgehäuse (2a, 2b) entspricht.
  7. Akkumulatoranordnung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Fluidleitmodule (12a, 12b, 12c) in dem jeweiligen Zentralfluidleitelement (9) stoffschlüssig, bevorzugt durch eine Klebeverbindung oder durch eine Schweißverbindung, oder formschlüssig, bevorzugt durch eine Nut-Feder-Verbindung (18) oder durch eine nach außen abgedichtete Schraubverbindung oder durch eine nach außen abgedichtete Nietverbindung, festgelegt sind.
  8. Akkumulatoranordnung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das jeweilige Zentralfluidleitelement (9) an den beiden Teilgehäusen (2a, 2b) stoffschlüssig, bevorzugt durch eine Klebeverbindung oder durch eine Schweißverbindung, oder formschlüssig, bevorzugt durch eine Nut-Feder-Verbindung oder durch eine nach außen abgedichtete Schraubverbindung oder durch eine nach außen abgedichtete Nietverbindung, festgelegt ist.
  9. Akkumulatoranordnung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das jeweilige Fluidleitmodul (12a, 12b, 12c) eine erste Modulhälfte und eine zweite Modulhälfte aufweist, wobei die erste Modulhälfte an dem einen benachharten Teilgehäuse (2a) und die zweite Modulhälfte an dem anderen benachbarten Teilgehäuse (2b) integral ausgebildet sind und aneinander nach außen fluiddicht, bevorzugt stoffschlüssig, festgelegt sind.
  10. Akkumulatoranordnung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, - dass die jeweiligen Teilgehäuse (2a, 2b) und die Kühlvorrichtung (10) in einem zweiteiligen Batteriegehäuse angeordnet sind, und - dass das Batteriegehäuse an einer Fahrzeugkarosserie und/oder an einer Fahrzeugquerstrebe des Hybrid- oder Elektrofahrzeugs, bevorzugt durch eine Schraubverbindung, festgelegt ist.
  11. Akkumulatoranordnung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass das jeweilige Zentralfluidleitelement (9) wenigstens eine Festlegeinheit aufweist, durch die das jeweilige Zentralfluidleitelement (9) durch das Batteriegehäuse hindurch und dadurch das Batteriegehäuse an sich an der Fahrzeugkarosserie und/oder an der Fahrzeugquerstrebe des Hybrid- oder Elektrofahrzeugs, bevorzugt durch eine Schraubverbindung, festgelegt ist.
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