DE102021209692A1 - B[atterie]T[hermo]M[anagement]S[ystem] and method for controlling the temperature of a battery designed as a power source for an electric motor of a motor vehicle - Google Patents
B[atterie]T[hermo]M[anagement]S[ystem] and method for controlling the temperature of a battery designed as a power source for an electric motor of a motor vehicle Download PDFInfo
- Publication number
- DE102021209692A1 DE102021209692A1 DE102021209692.1A DE102021209692A DE102021209692A1 DE 102021209692 A1 DE102021209692 A1 DE 102021209692A1 DE 102021209692 A DE102021209692 A DE 102021209692A DE 102021209692 A1 DE102021209692 A1 DE 102021209692A1
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- tank
- membrane
- battery
- fluid
- circuit
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Images
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
- F04B—POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS
- F04B35/00—Piston pumps specially adapted for elastic fluids and characterised by the driving means to their working members, or by combination with, or adaptation to, specific driving engines or motors, not otherwise provided for
- F04B35/01—Piston pumps specially adapted for elastic fluids and characterised by the driving means to their working members, or by combination with, or adaptation to, specific driving engines or motors, not otherwise provided for the means being mechanical
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
- B60L58/00—Methods or circuit arrangements for monitoring or controlling batteries or fuel cells, specially adapted for electric vehicles
- B60L58/10—Methods or circuit arrangements for monitoring or controlling batteries or fuel cells, specially adapted for electric vehicles for monitoring or controlling batteries
- B60L58/24—Methods or circuit arrangements for monitoring or controlling batteries or fuel cells, specially adapted for electric vehicles for monitoring or controlling batteries for controlling the temperature of batteries
- B60L58/26—Methods or circuit arrangements for monitoring or controlling batteries or fuel cells, specially adapted for electric vehicles for monitoring or controlling batteries for controlling the temperature of batteries by cooling
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
- B60L58/00—Methods or circuit arrangements for monitoring or controlling batteries or fuel cells, specially adapted for electric vehicles
- B60L58/10—Methods or circuit arrangements for monitoring or controlling batteries or fuel cells, specially adapted for electric vehicles for monitoring or controlling batteries
- B60L58/24—Methods or circuit arrangements for monitoring or controlling batteries or fuel cells, specially adapted for electric vehicles for monitoring or controlling batteries for controlling the temperature of batteries
- B60L58/27—Methods or circuit arrangements for monitoring or controlling batteries or fuel cells, specially adapted for electric vehicles for monitoring or controlling batteries for controlling the temperature of batteries by heating
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
- F04B—POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS
- F04B49/00—Control, e.g. of pump delivery, or pump pressure of, or safety measures for, machines, pumps, or pumping installations, not otherwise provided for, or of interest apart from, groups F04B1/00 - F04B47/00
- F04B49/06—Control using electricity
- F04B49/065—Control using electricity and making use of computers
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
- F04B—POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS
- F04B5/00—Machines or pumps with differential-surface pistons
- F04B5/02—Machines or pumps with differential-surface pistons with double-acting pistons
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
- F04B—POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS
- F04B9/00—Piston machines or pumps characterised by the driving or driven means to or from their working members
- F04B9/02—Piston machines or pumps characterised by the driving or driven means to or from their working members the means being mechanical
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
- H01M10/60—Heating or cooling; Temperature control
- H01M10/62—Heating or cooling; Temperature control specially adapted for specific applications
- H01M10/625—Vehicles
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
- H01M10/60—Heating or cooling; Temperature control
- H01M10/63—Control systems
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
- H01M10/60—Heating or cooling; Temperature control
- H01M10/65—Means for temperature control structurally associated with the cells
- H01M10/656—Means for temperature control structurally associated with the cells characterised by the type of heat-exchange fluid
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
- F04B—POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS
- F04B2207/00—External parameters
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
- F04B—POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS
- F04B2207/00—External parameters
- F04B2207/03—External temperature
Abstract
Um ein B[atterie]T[hermo]M[anagement]S[ystem] (100) aufweisend:
- eine, als Stromquelle für einen Elektromotor (210) des Kraftfahrzeugs ausgebildete, Batterie (12),
- einen direkt mit der Batterie (12) gekoppelten und zur Temperierung der Batterie (12) wärmeleitendes Fluid führenden geschlossenen Primärkreislauf (10),
- einen indirekt mit der Batterie (12) gekoppelten und zur Temperierung der Batterie (12) wärmeleitendes Fluid führenden, geschlossenen Sekundärkreislauf (20), der über einen Primärkreislauf-Sekundärkreislauf-Wärmetauscher (18) wärmeleitend mit dem Primärkreislauf (10) gekoppelt ist, und
- eine Steuerungsvorrichtung, die dazu ausgebildet ist, den Primärkreislauf (10) sowie den Sekundärkreislauf (20) bedarfsorientiert entweder zur Kühlung oder zur Beheizung der Batterie (12) zu verschalten,
derart weiterzubilden, dass das im Primärkreislauf (10) geführte Fluid bedarfsorientiert, etwa beim Kaltstart im Winter oder beim Schnelladen der Batterie, zusätzlich erwärmt oder gekühlt werden kann, wird vorgeschlagen, dass der Sekundärkreislauf (20) mindestens einen Membrantankkreislauf (30) aufweist, der
- einen mit dem Primärkreislauf-Sekundärkreislauf-Wärmetauscher (18) gekoppelten Membrantank-Sekundärkreislauf-Wärmetauscher (28) und
- einen zum Speichern von einem wärmeleitenden Fluid ausgebildeten Membrantank (31), aufweist,
wobei der Innenraum des Membrantanks (31) mittels einer Membran (40) in einen ersten Tankraum (34) und einen weiteren Tankraum (36) unterteilt ist, wobei mittels einer Bewegung der Membran (40) ein Gefälle zwischen dem im ersten Tankraum (34) und dem im weiteren Tankraum (36) herrschenden Druck erzeugbar ist, und wobei das mittels des Druckgefälles aufbaubare Energiepotential mittels der Steuerungsvorrichtung bedarfsorientiert dem Membrantank-Sekundärkreislauf-Wärmetauscher (28) zuführbar ist.
To have a B[attery]T[hermo]M[anagement]S[ystem] (100):
- a battery (12) designed as a power source for an electric motor (210) of the motor vehicle,
- a closed primary circuit (10) coupled directly to the battery (12) and carrying heat-conducting fluid for temperature control of the battery (12),
- a closed secondary circuit (20) indirectly coupled to the battery (12) and carrying thermally conductive fluid for temperature control of the battery (12), which is thermally conductively coupled to the primary circuit (10) via a primary circuit-secondary circuit heat exchanger (18), and
- a control device which is designed to connect the primary circuit (10) and the secondary circuit (20) as required either for cooling or for heating the battery (12),
further developed in such a way that the fluid carried in the primary circuit (10) can be additionally heated or cooled as required, for example during a cold start in winter or when quickly charging the battery, it is proposed that the secondary circuit (20) have at least one membrane tank circuit (30) which
- a membrane tank secondary circuit heat exchanger (28) coupled to the primary circuit secondary circuit heat exchanger (18) and
- has a membrane tank (31) designed to store a thermally conductive fluid,
the interior of the membrane tank (31) being divided into a first tank space (34) and a further tank space (36) by means of a membrane (40), with a movement of the membrane (40) creating a gradient between the first tank space (34) and the pressure prevailing in the further tank space (36) can be generated, and wherein the energy potential that can be built up by means of the pressure drop can be fed to the membrane tank secondary circuit heat exchanger (28) by means of the control device as required.
Description
Die vorliegende Erfindung betrifft ein B[atterie]T[hermo]M[anagement]S[ystem] nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.The present invention relates to a battery thermal management system according to the preamble of claim 1.
Die vorliegende Erfindung betrifft des Weiteren ein nach dem Oberbegriff des Anspruchs 7 ausgebildetes Verfahren.The present invention also relates to a method designed according to the preamble of claim 7 .
Bei Elektrofahrzeugen kommt dem T[hermo]M[anagement]S[ystem] einer Batterie eine sehr wichtige Bedeutung zu. Beim Schnellladen erhöht sich die Temperatur der Batterie wesentlich stärker als beim Normalladevorgang, da die Verlustleistung mit dem Quadrat des Stromes steigt. Eine Verdoppelung der Ladeleistung führt somit bei gleicher Spannungslage zu einer Vervierfachung der entstehenden Wärme. Diese auch beim Entladen durch Verluste anfallende Wärme muss, insbesondere bei hohen Außentemperaturen, aufwendig durch eine Kühlung der Batterie abgeführt werden, da sonst eine Brandgefahr durch Thermal Runaway besteht.In electric vehicles, the T[hermo]M[anagement]S[ystem] of a battery is very important. During fast charging, the temperature of the battery increases much more than during normal charging, since the power loss increases with the square of the current. A doubling of the charging power leads to a quadrupling of the generated heat with the same voltage level. This heat, which also occurs during discharging as a result of losses, has to be dissipated by cooling the battery, which is a laborious process, especially at high outside temperatures, since otherwise there is a risk of fire from thermal runaway.
Insbesondere bei sehr niedrigen Temperaturen im Winter muss die Batterie hingegen temperiert werden, da der bei geringen Temperaturen hohe Innenwiderstand die maximale Leistungsabgabe stark einschränkt und die Gefahr von Lithium-Plating stark erhöht wird. Beim Lithium-Plating bildet sich beim Laden einer Lithium-Ionen-Batterie metallisches Lithium, welches sich ablagert und so die Lebensdauer des Akkus verringert oder sogar einen Kurzschluss oder Brand verursachen kann. Weiterhin ist im Winter der Innenraum vor der Fahrt sehr kalt und muss bei e-Autos durch Energie aus der Batterie erwärmt werden. Da der Innenraum zu Beginn einer Fahrt kalt ist, brauchen die Thermoelemente viel Strom, um den Innenraum zu einer für die Insassen angenehme Temperatur zu bringen, aber auch, um beispielsweise Scheiben zu enteisen. Danach sinkt der Stromverbrauch. Dies stellt somit gerade zu Beginn einer Fahrt eine zusätzliche Belastung der Batterie dar, wenn diese selbst noch kalt ist und die maximale entnehmbare Leistung limitiert ist.On the other hand, the battery must be tempered, especially at very low temperatures in winter, since the high internal resistance at low temperatures severely limits the maximum power output and the risk of lithium plating is greatly increased. With lithium plating, metallic lithium is formed when charging a lithium-ion battery, which deposits and thus reduces the service life of the battery or can even cause a short circuit or fire. Furthermore, in winter the interior is very cold before driving and, in e-cars, has to be warmed up using energy from the battery. Since the interior is cold at the beginning of a journey, the thermocouples need a lot of electricity to bring the interior to a comfortable temperature for the occupants, but also to defrost windows, for example. After that, the power consumption drops. This represents an additional load on the battery, especially at the beginning of a journey, when it is still cold and the maximum power that can be drawn is limited.
Für die aktive Temperierung wird viel elektrische Energie benötigt, d.h. die Reichweite der Batterie sinkt durch diesen Stromverbrauch massiv. Zusätzlich besteht immer ein hoher zusätzlicher Strombedarf für die Fahrzeugklimatisierung. Viele zusätzliche Stromverbraucher belasten den Ladezustand der Batterie und verringern damit die Reichweite der Batterie sowie die Kaltfahrperformance.A lot of electrical energy is required for active temperature control, i.e. the range of the battery decreases massively due to this power consumption. In addition, there is always a high additional power requirement for vehicle air conditioning. Many additional power consumers burden the battery's state of charge and thus reduce the range of the battery and cold driving performance.
In den meisten Fällen wird die Batterie über die Nacht oder während des Tages auf einem Parkplatz, bei der Arbeit oder einem Einkaufszentrum aufgeladen. D.h. die Batterie muss nicht schnell geladen werden, weil für den Ladevorgang viel Zeit zur Verfügung steht. Dies bedeutet, dass es bezüglich der gesamten Nutzungsdauer eines Fahrzeuges zeitlich eher in Ausnahmefällen, wie zum Beispiel bei einer langen Autobahnfahrt mit Schnellladen in den möglichst kurzen Pausen, einen stark erhöhten Bedarf der Wärmeabfuhr gibt. Dementsprechend muss das T[hermo]M[anagement]S[ystem] des Fahrzeugs entweder bezüglich der normalen Nutzung stark überdimensioniert sein, oder die Ladeleistung sowie andere Performancedaten müssen im Fall des Schnellladens eingeschränkt werden, oder es muss ein noch effektiveres TMS für solche Fälle verwendet werden.In most cases, the battery is charged overnight or during the day in a parking lot, at work, or in a mall. This means that the battery does not have to be charged quickly because there is a lot of time available for the charging process. This means that with regard to the entire service life of a vehicle, there is a greatly increased need for heat dissipation in exceptional cases, such as on a long motorway journey with quick charging in the shortest possible breaks. Accordingly, the T[hermo]M[anagement]S[ystem] of the vehicle must either be greatly oversized with regard to normal use, or the charging power and other performance data must be restricted in the case of fast charging, or an even more effective TMS must be used for such cases be used.
Zum Thermomanagement kommen bei elektrisch angetriebenen Autos verschiedene passive und aktive Kühlsysteme zum Einsatz. Beispielsweise ist aus der Druckschrift IN202041004809 ein Wärmesteuerungssystem bekannt, bei welchem Kühlmittel führende Röhren in ein Batteriegehäuse integriert sind. In einem beheizbaren, aus hitzebeständigem Material ausgebildeten Tank ist ein Kühlmittel aufweisender Tank mit einer Tankwand aus einer nanoporösen Membran angeordnet. Das Kühlmittel des inneren Tanks wird gekühlt, indem Wasser durch die nanoporöse Membran des inneren Tanks in den äußeren Tank verdunstet.Various passive and active cooling systems are used for thermal management in electrically powered cars. For example, a thermal control system is known from publication IN202041004809, in which coolant-carrying tubes are integrated into a battery housing. A tank having a coolant and having a tank wall made of a nanoporous membrane is arranged in a heatable tank made of heat-resistant material. The inner tank coolant is cooled by evaporating water through the inner tank's nanoporous membrane into the outer tank.
Ferner offenbart die Druckschrift
Weiterhin ist bei TMS bekannt, beim Laden und Entladen den Strom durch eine Erhöhung der Spannungslage zu verringern, z. B. 800-Volt-Systeme anstelle von 400-Volt-Systemen vorzusehen. Die Erhöhung der Spannungslage stellt jedoch einen zusätzlichen technischen Aufwand dar und schränkt für kleine Batteriesysteme die Möglichkeiten des Packagings, also des Baus verschiedener Batteriesysteme mit gleichen Batteriezellen, stark ein.Furthermore, with TMS it is known to reduce the current during charging and discharging by increasing the voltage level, e.g. B. to provide 800 volt systems instead of 400 volt systems. However, increasing the voltage level represents an additional technical effort and severely limits the packaging options for small battery systems, i.e. the construction of different battery systems with the same battery cells.
Aus der Druckschrift
Die T[hermo]M[anagement]S[ysteme] bei Batteriefahrzeugen sind jedoch immer noch nicht leistungsfähig genug für das Schnellladen. Sowohl sehr hohe als auch sehr niedrige Temperaturbedingungen mindern die Lebensdauer der Batterie, und bei nicht ausreichender Kühlung würde Brandgefahr durch Thermal Runaway bestehen. Um diesen sicher zu vermeiden, wird beispielsweise die Ladeleistung eingeschränkt. Insbesondere beim Schnellladen bei hohen Außentemperaturen ist die Leistungsfähigkeit des Kühlsystems, etwa einer Kältemaschine, des Autos eingeschränkt, da die Abgabe von Wärme sowohl durch die hohen Außentemperaturen, als auch durch die fehlende Anströmung des Kühlers und mangelnden Luftaustausch reduziert wird.However, the T[hermo]M[anagement]S[ystemes] in battery vehicles are still not powerful enough for fast charging. Both very high and very low temperature conditions will reduce battery life and failure to provide adequate cooling would create a risk of fire from thermal runaway. In order to safely avoid this, the charging capacity is restricted, for example. The performance of the car’s cooling system, such as a refrigeration machine, is limited, especially when fast charging at high outside temperatures, since the heat output is reduced both by the high outside temperatures and by the lack of flow through the radiator and the lack of air exchange.
Aus dem Stand der Technik ist also bekannt, durch den Einsatz von aktiven Kühlsystemen die Kühlung der Batterie insgesamt effektiver auszubilden. Hierbei wird aber die Innenraumtemperierung vernachlässigt, oder es kommt im Fall einer wesentlich stärkeren Auslegung des Klimakompressors und der entsprechenden Aggregate zu höheren Kosten. Die stärkere Auslegung ist aber, bezogen auf die gesamte Nutzungsdauer, nur in einem geringen Zeitraum notwendig und damit nicht effizient.It is therefore known from the prior art that the cooling of the battery can be made more effective overall by using active cooling systems. Here, however, the interior temperature control is neglected, or in the case of a significantly stronger design of the air conditioning compressor and the corresponding units, higher costs arise. However, the stronger design is only necessary for a short period of time in relation to the entire service life and is therefore not efficient.
Ausgehend von den vorstehend dargelegten Nachteilen und Unzulänglichkeiten sowie unter Würdigung des umrissenen Standes der Technik liegt der vorliegenden Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein B[atterie]T[hermo]M[anagement]S[ystem] der eingangs genannten Art sowie ein Verfahren der eingangs genannten Art so weiterzubilden, dass das im Primärkreislauf geführte Fluid bedarfsorientiert, etwa beim Kaltstart im Winter oder beim Schnelladen der Batterie, zusätzlich erwärmt oder gekühlt werden kann.Proceeding from the disadvantages and shortcomings set out above and taking into account the outlined state of the art, the present invention is based on the object of providing a B[attery]T[hermo]M[anagement]S[ystem] of the type mentioned at the outset and a method of the type mentioned at the outset of the type mentioned in such a way that the fluid in the primary circuit can be additionally heated or cooled as required, for example during a cold start in winter or during rapid charging of the battery.
Diese Aufgabe wird durch ein B[atterie]T[hermo]M[anagement]S[ystem] mit den im Anspruch 1 angegebenen Merkmalen sowie durch ein Verfahren mit den im Anspruch 7 angegebenen Merkmalen gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen und zweckmäßige Weiterbildungen der vorliegenden Erfindung sind in den jeweiligen abhängigen Ansprüchen gekennzeichnet.This object is achieved by a B[attery]T[hermo]M[anagement]S[ystem] having the features specified in claim 1 and by a method having the features specified in claim 7. Advantageous refinements and expedient developments of the present invention are characterized in the respective dependent claims.
Mithin basiert die Erfindung darauf, mittels des Membrantanks ein zuschaltbares zusätzliches aktives Fluidkühl- und Heizsystem, insbesondere Gaskühl- und Heizsystem, bereitzustellen. Dabei kann dem Sekundärkreislauf bedarfsorientiert der Membrantankkreislauf zugeschaltet werden. Insbesondere basiert das Prinzip der vorliegenden Erfindung darauf, durch das Erzeugen eines Druckgefälles im Membrantank ein Energiepotential aufzubauen, das über den Membrantankkreislauf dem Sekundärkreislauf bedarfsorientiert zugeschaltet werden kann.The invention is therefore based on providing an additional active fluid cooling and heating system, in particular a gas cooling and heating system, that can be switched on by means of the membrane tank. The membrane tank circuit can be connected to the secondary circuit as required. In particular, the principle of the present invention is based on building up an energy potential by generating a pressure gradient in the membrane tank, which energy potential can be connected to the secondary circuit via the membrane tank circuit as required.
Der Membrantank dient zum Speichern von wärmeleitenden Fluid, insbesondere von Gas, etwa von Luft und/oder von Kohlendioxid. Der Innenraum des Membrantanks ist mittels einer Membran unterteilt. Die Membran ist entlang einer Längsachse oder einer Querachse des Tanks bewegbar, wodurch ein Druckgefälle zwischen den unterteilten Tankräumen erzeugbar ist. Insbesondere ist die Membran mittels einer Antriebsvorrichtung zwischen zwei einander gegenüberliegenden Tankraumwänden des Membrantanks hin- und her bewegbar. Durch das im Membrantank erzeugte Druckgefälle wird ein Energiepotential in Form von komprimiertem Fluid, insbesondere von komprimiertem Gas, bereitgestellt, das über den Membrantankkreislauf dem Sekundärkreislauf, insbesondere dem Membrantank-Sekundärkreislauf-Wärmetauscher, zuführbar ist und somit indirekt zur Kühlung oder zur Beheizung der Batterie nutzbar ist.The membrane tank is used to store heat-conducting fluid, in particular gas, such as air and/or carbon dioxide. The interior of the membrane tank is divided by a membrane. The membrane can be moved along a longitudinal axis or a transverse axis of the tank, as a result of which a pressure gradient can be generated between the divided tank spaces. In particular, the membrane can be moved back and forth between two opposing tank space walls of the membrane tank by means of a drive device. The pressure gradient generated in the membrane tank provides an energy potential in the form of compressed fluid, in particular compressed gas, which can be fed to the secondary circuit, in particular the membrane tank secondary circuit heat exchanger, via the membrane tank circuit and can therefore be used indirectly for cooling or heating the battery is.
Vorteilhafterweise sind die unterteilten Tankräume durch mindestens eine Fluidleitung miteinander verbunden, sodass ein Austausch ihres Inhaltes möglich ist. Mithilfe der bewegbaren Membran und einer zum Antreiben der Bewegung der Membran ausgebildeten Antriebsvorrichtung kann in einem der Tankräume, beispielsweise im ersten Tankraum, ein Überdruck erzeugt werden, woraufhin das Gas in den anderen Tankraum, beispielsweise in den weiteren Tankraum, expandiert, oder umgekehrt.The subdivided tank spaces are advantageously connected to one another by at least one fluid line, so that an exchange of their contents is possible. With the help of the movable membrane and a drive device designed to drive the movement of the membrane, an overpressure can be generated in one of the tank spaces, for example in the first tank space, whereupon the gas expands into the other tank space, for example into the further tank space, or vice versa.
Zum Aufbau eines Druckgefälles zwischen den beiden Tankräumen kann in einem ersten Schritt die Membran in Richtung zu einem der Tankräume hin bewegt werden, wobei in diesem Tankraum ein Überdruck erzeugt wird, und wobei der Überdruck bewirkt, dass über die Fluidleitung Fluid aus dem mit höherem Druck beaufschlagten Tankraum zu dem mit geringerem Druck beaufschlagten Tankraum expandiert. Auf diese Weise kann der mit Druck beaufschlagte Tankraum vollständig entleert und der andere Tankraum vollständig befüllt werden. In einem zweiten Schritt kann mindestens ein Ventil der Fluidleitung geschlossen werden und die Membran in die entgegengesetzte Richtung bewegt werden, wobei in dem Tankraum, in dessen Richtung die Membran bewegt wird, ein Überdruck erzeugt wird, und wobei der Überdruck bewirkt, dass das in diesem Tankraum angeordnete Fluid komprimiert wird.In order to build up a pressure gradient between the two tank spaces, the membrane can be moved in the direction of one of the tank spaces in a first step, with an overpressure being generated in this tank space, and with the overpressure causing fluid to flow out of the higher pressure via the fluid line acted upon tank space expands to the acted upon with lower pressure tank space. In this way, the pressurized tank space can be completely emptied and the other tank space can be completely filled. In a second step, at least one valve of the fluid line can be closed and the membrane can be moved in the opposite direction, an overpressure being generated in the tank space in the direction in which the membrane is moved, and the overpressure causing the Tank space arranged fluid is compressed.
Um Wärme, welche bei der Bewegung der Membran durch das Komprimieren des Fluids erzeugt wurde, abführen zu können, weist der Membrantank vorteilhafterweise ein Gehäuse aus wärmeleitendem Material auf. Auf diese Weise kann komprimiertes Fluid mit geringer Temperatur bereitgestellt werden, das zur Kühlung der Batterie nutzbar ist.In order to be able to dissipate heat generated by the compression of the fluid during the movement of the membrane, the membrane tank advantageously has a housing made of heat-conducting material. In this way, compressed fluid can be provided at a low temperature, which can be used to cool the battery.
Vorteilhafterweise kann die Steuervorrichtung die Geschwindigkeit der Bewegung der Membran bedarfsorientiert regulieren. So kann zur Bereitstellung von Fluid zur Kühlung der Batterie die Membran langsamer bewegt werden als zur Bereitstellung von Fluid zur Beheizung der Batterie. Unabhängig hiervon oder in Ergänzung dazu kann die Steuervorrichtung vorteilhafterweise die Verweilzeit oder die Speicherzeit des Fluids im Membrantank regulieren. So kann das Energiepotential des komprimierten Fluids bedarfsorientiert, insbesondere bei Erreichen einer definierten Temperatur oder eines definierten Betriebszustandes, etwa Ladezustandes, der Batterie, dem Membrantank-Sekundärkreislauf-Wärmetauscher zugeführt werden. Die Steuerungseinheit ist also dazu ausgebildet, bei Erreichen eines definierten Temperaturwertes oder eines definierten Betriebszustandes der Batterie den Membrantank-Sekundärkreislauf-Wärmetauscher mit dem im Membrantank gespeicherten Fluid zu beaufschlagen.Advantageously, the control device can regulate the speed of the movement of the membrane as required. Thus, to provide fluid for cooling the battery, the membrane can be moved more slowly than to provide fluid for heating the battery. Independent of this or in addition to this, the control device can advantageously regulate the dwell time or the storage time of the fluid in the membrane tank. In this way, the energy potential of the compressed fluid can be fed to the membrane tank secondary circuit heat exchanger as required, in particular when a defined temperature or a defined operating state, such as the state of charge, of the battery is reached. The control unit is therefore designed to apply the fluid stored in the membrane tank to the membrane tank secondary circuit heat exchanger when a defined temperature value or a defined operating state of the battery is reached.
Zur zusätzlichen Kühlung des Fluids des Sekundärkreislaufes kann der Membrantankkreislauf einen in Strömungsrichtung des Fluids vor dem Membrantank-Sekundärkreislauf-Wärmetauscher angeordneten Turbolader aufweisen. Das im Membrantank gespeicherte Fluid kann dem Turbolader zugeführt werden, wobei sich beim Durchlaufen des Turboladers der Druck des Fluids verringert und das Fluid sich stark abkühlt. Bei einem besonders vorteilhaften Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung kann zur Kühlung der Batterie das aus dem Turbolader austretende Fluid dem Membrantank-Sekundärkreislauf-Wärmetauscher zugeführt werden und nach dem Durchlaufen des Membrantank-Sekundärkreislauf-Wärmetauschers wieder durch den Turbolader zurück zum Membrantank geführt werden. Ein Rückführen über den Turbolader hat den Vorteil, dass der Fluiddruck im Turbolader wieder erhöht wird, wodurch die Druckerhöhung im Membrantank durch die Membran bzw. das Antriebselement der Membran effizienter wird und weniger Energie benötigt.For additional cooling of the fluid of the secondary circuit, the membrane tank circuit can have a turbocharger arranged upstream of the membrane tank secondary circuit heat exchanger in the direction of flow of the fluid. The fluid stored in the membrane tank can be fed to the turbocharger, with the pressure of the fluid reducing as it passes through the turbocharger and the fluid cooling down considerably. In a particularly advantageous embodiment of the present invention, the fluid exiting the turbocharger can be fed to the membrane tank secondary circuit heat exchanger to cool the battery and, after passing through the membrane tank secondary circuit heat exchanger, be guided back through the turbocharger to the membrane tank. Returning via the turbocharger has the advantage that the fluid pressure in the turbocharger is increased again, as a result of which the pressure increase in the membrane tank through the membrane or the drive element of the membrane becomes more efficient and requires less energy.
Vorteilhafterweise kann das B[atterie]T[hermo]M[anagement]S[ystem] sowohl zur Temperierung des Fahrzeuginnenraums als auch zum Wärmemanagement der Batterie und optional zum Wärmemanagement weiterer technischer Antriebskomponenten, wie der Leistungselektronik oder des Elektromotors, eingesetzt werden.Advantageously, the B[atterie]T[hermo]M[anagement]S[ystem] can be used both for temperature control of the vehicle interior and for heat management of the battery and optionally for heat management of other technical drive components, such as the power electronics or the electric motor.
Die vorliegende Erfindung hat gegenüber dem Stand der Technik insbesondere den Vorteil, dass die Bereitstellung des Energiepotentials, insbesondere die Komprimierung des Fluids im Membrantank, zeitlich entkoppelt vom Wärme- oder Kältebedarf zur Temperierung der Batterie erfolgen kann. So kann die für die Komprimierung des Fluids notwendige Energie etwa bei einem normalen Ladevorgang aus dem Stromnetz entnommen werden oder auch Energie aus der Batterie in einem unkritischem Betriebszustand entnommen werden. Das in Form des aufgebauten Druckunterschiedes vorhandene Potential zur Zurverfügungsstellung von Kälte oder Wärme kann dann zu einem späteren Zeitpunkt beliebig eingesetzt werden. Zudem ermöglicht die Nutzung der Erfindung zusätzlich zur konventionellen Kühlung, insbesondere in der bevorzugten Ausführung zur Kühlung bei hohen Außentemperaturen, zusätzliche Kühlleistung zur Verfügung zu stellen und darüber hinaus den direkt mit der Batterie verbundenen Primärkreislauf auf ein niedrigeres Temperaturniveau abzukühlen. Die zusätzliche Kühlung kann beispielsweise durch das sehr niedrige Temperaturniveau des im Turbolader expandierten Fluids, insbesondere Gases, ermöglicht werden.The present invention has the particular advantage over the prior art that the provision of the energy potential, in particular the compression of the fluid in the membrane tank, can be time-decoupled from the heat or cold requirement for temperature control of the battery. For example, the energy required for compressing the fluid can be taken from the power grid during a normal charging process, or energy can also be taken from the battery in a non-critical operating state. The potential available in the form of the built-up pressure difference for the provision of cold or heat can then be used as desired at a later point in time. In addition to conventional cooling, particularly in the preferred embodiment for cooling at high outside temperatures, the use of the invention makes it possible to provide additional cooling capacity and also to cool down the primary circuit, which is directly connected to the battery, to a lower temperature level. The additional cooling can be made possible, for example, by the very low temperature level of the fluid, in particular gas, expanded in the turbocharger.
Das BTMS der vorliegenden Erfindung kann bei allen elektrisch antreibbaren Fahrzeugen angewendet werden. Das Thermomanagement zielt darauf ab, die Batterie in allen Situationen in möglichst idealen Temperaturbereichen zu betreiben. Daraus ergeben sich Vorteile bei der Leistungsabgabe, beim schnellen Gleichstrom-Laden und bei der Lebensdauer.The BTMS of the present invention can be applied to all electrically powered vehicles. Thermal management aims to operate the battery in the most ideal temperature range possible in all situations. This results in advantages in terms of power output, fast DC charging and service life.
Wie bereits vorstehend erörtert, gibt es verschiedene Möglichkeiten, die Lehre der vorliegenden Erfindung in vorteilhafter Weise auszugestalten und weiterzubilden. Hierzu wird einerseits auf die dem Anspruch 1 sowie dem Anspruch 7 nachgeordneten Ansprüche verwiesen, andererseits werden weitere Ausgestaltungen, Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung nachstehend unter anderem anhand des durch die
Es zeigt:
-
1 in schematischer Darstellung ein erstes Ausführungsbeispiel für ein B[atterie]T[hermo]M[anagement]S[ystem] gemäß der vorliegenden Erfindung, das nach dem Verfahren gemäß der vorliegenden Erfindung arbeitet; -
2 in schematischer Darstellung ein Teilsystem des BTMS aus1 , nämlich ein passives Flüssigkeitskühlsystem des Sekundärkreislaufes; -
3 in schematischer Darstellung ein Teilsystem des BTMS aus1 , nämlich ein sowohl aktives als auch passives Flüssigkeitskühl- und Heizsystem; -
4 in schematischer Darstellung ein Teilsystem des BTMS aus1 , nämlich die Fluidleitung zum Austausch des Inhalts der Tankräume des Membrantanks; -
5 in schematischer Darstellung ein Teilsystem des BTMS aus1 , nämlich den Membrantankkreislauf zur Kühlung der Batterie beginnend vom ersten Tankraum; -
6 in schematischer Darstellung ein Teilsystem des BTMS aus1 , nämlich den Membrantankkreislauf zur Kühlung der Batterie beginnend vom weiteren Tankraum; -
7 in schematischer Darstellung ein Teilsystem des BTMS aus1 , nämlich den Membrankreislauf zum Wärmen der Batterie oder des Fahrzeuginnenraums beginnend vom ersten Tankraum; und. -
8 in schematischer Darstellung ein Teilsystem des BTMS aus1 , nämlich den Membrankreislauf zum Wärmen der Batterie oder des Fahrzeuginnenraums beginnend vom weiteren Tankraum.
-
1 a schematic representation of a first exemplary embodiment of a battery thermal management system according to the present invention, which operates according to the method according to the present invention; -
2 a schematic representation of a subsystem of the BTMS1 , namely a passive liquid cooling system of the secondary circuit; -
3 a schematic representation of a subsystem of the BTMS1 , namely a both active as well as passive liquid cooling and heating system; -
4 a schematic representation of a subsystem of the BTMS1 , namely the fluid line for exchanging the contents of the tank spaces of the membrane tank; -
5 a schematic representation of a subsystem of the BTMS1 , namely the membrane tank circuit for cooling the battery starting from the first tank room; -
6 a schematic representation of a subsystem of the BTMS1 , namely the membrane tank circuit for cooling the battery starting from the further tank room; -
7 a schematic representation of a subsystem of the BTMS1 , namely the membrane circuit for heating the battery or the vehicle interior starting from the first tank space; and. -
8th a schematic representation of a subsystem of the BTMS1 , namely the membrane circuit for heating the battery or the vehicle interior, starting from the further tank space.
Gleiche oder ähnliche Ausgestaltungen, Elemente oder Merkmale sind in den
Im anhand der
Das BTMS dient zur Temperierung einer, als Stromquelle für den Elektromotor 210 ausgebildeten, Batterie 12, insbesondere einer, mehrere Batteriezellen aufweisenden, Hochvoltbatterie. In einer Hochvoltbatterie werden einzelne Batteriezellen zu Modulen gekapselt und dann in Reihe geschaltet. So entsteht eine leistungsstarke Batterie, die mehrere hundert Volt Spannung liefern kann. Die Hochvoltbatterie ist bei Fahrzeugen meist im Fahrzeugunterboden montiert und wird auch als Traktionsbatterie bezeichnet.The BTMS serves to control the temperature of a
Das BTMS weist zwei Kreisläufe auf, einen direkt mit der Batterie 12, insbesondere mit den Batteriezellen, in Kontakt stehenden Primärkreislauf 10 und einen indirekt mit der Batterie 12 in Kontakt stehenden Sekundärkreislauf 20. Der Primärkreislauf 10 wird in den
Zum Antreiben des im Primärkreislauf 10 geführten wärmeleitenden Fluids, beispielsweise Wassers oder Kühlflüssigkeit, weist der Primärkreislauf 10 eine Fördervorrichtung 14, insbesondere Pumpe, auf. Zudem weist der Primärkreislauf 10 einen Primärkreislauf-Sekundärkreislauf-Wärmetauscher 18 auf, um Wärme zwischen dem im Primärkreislauf 10 geführten Fluid und im Sekundärkreislauf 20 geführten Fluid, beispielsweise Wasser oder Kühlflüssigkeit, zu übertragen, wobei die Wärme von einem Ort höherer Temperatur zu einem Ort tieferer Temperatur übertragen wird.In order to drive the heat-conducting fluid, for example water or cooling liquid, which is guided in the
Die durchgezogenen Linien gehören zum Sekundärkreislauf 20. Dieser 20 steht nur über den Primärkreislauf-Sekundärkreislauf-Wärmetauscher 18 mit der Batterie 12 in Kontakt. Jeder Kreislauf 10, 20 kann bei Bedarf entweder zur Kühlung oder zur Beheizung der Batterie 12 verschaltet werden.The solid lines belong to the
Der Primärkreislauf-Sekundärkreislauf-Wärmetauscher 18 ist an einen Kompressor 22, beispielsweise einen Klimakompressor, sowie an einen aktiven Membrantank-Sekundärkreislauf-Wärmetauscher 28 angeschlossen und wärmt oder kühlt das im Primärkreislauf 10 geführte Fluid zum Temperieren der Batteriezellen.The primary circuit-secondary
Eine Steuerungsvorrichtung (nicht gezeigt) ist dazu ausgebildet, den Primärkreislauf 10 sowie den Sekundärkreislauf 20 bedarfsorientiert entweder zur Kühlung oder zur Beheizung der Batterie 12 zu verschalten. Die Steuerungsvorrichtung regelt in jeder Betriebssituation des Fahrzeugs das optimale Temperaturfenster der Batterie sowie optional des Fahrzeuginnenraums und/oder weiterer Antriebskomponenten ein und hält diese Temperatur dann konstant.A control device (not shown) is designed to connect the
Der Sekundärkreislauf 20 verfügt über einen Membrantank 31, der hier in zwei Teile oder zwei Tankräume, nämlich in den ersten Tankraum 34 und den weiteren Tankraum 36, aufgeteilt ist. Eine Membran 40 ist derart bewegbar im Membrantank 31, insbesondere zwischen den Tankräumen 34, 36, angeordnet, dass mittels der Bewegung der Membran 40 das Volumen des ersten Tankraums 34 sowie des weiteren Tankraums 36 gezielt variierbar ist.The
Zum Bewegen der Membran weist das B[atterie]T[hermo]M[anagement]S[ystem]
- - ein zum Antreiben der Bewegung der Membran 40 ausgebildetes Antriebselement 42, insbesondere einen Motor, und
- - eine sich parallel zur Längsachse des Membrantanks 31 erstreckende stangenartige Antriebsvorrichtung 44,
- - a
drive element 42 designed to drive the movement of themembrane 40, in particular a motor, and - - a rod-
like drive device 44 extending parallel to the longitudinal axis of themembrane tank 31,
Das hervorgehobene Teilsystem in
Das in
Herrscht ein Druckgleichgewicht zwischen dem ersten Tankraum 34 und dem weiteren Tankraum 36, wird das Gas von einem Tankraum in den anderen Tankraum überführt, weil zum Betrieb des Membrantankkreislaufs 30 immer ein Druckungleichgewicht zwischen den Tankräumen 34, 36 vorliegen muss. Dies wird durch das hervorgehobene Teilsystem in
Wenn die Membran durch den Motor 42 entlang der Längsachse des Membrantanks 31, etwa nach oben oder unten, verschoben wird und zwischen den Tankräumen 34, 36 liegende Ventile 61, 62, 63, 64, 65 geöffnet sind, kann ein Tankraum komplett entleert und der andere Tankraum mit dem Gas voll befüllt werden.If the membrane is moved by the
Zuerst sei angenommen, dass die Ventile 61, 62, 63, 64, 65 zwischen beiden Tankräumen 34, 36 geöffnet sind und die Membran 40 komplett nach unten verschoben wird. D.h. das Gas wird vom weiteren Tankraum 36 zum ersten Tankraum 34 geführt. Jetzt werden die Ventile 61 und 62 geschlossen. Dann wird die Membran 40 nach oben verschoben. So wird das Gas im ersten Tankraum 34 langsam komprimiert, und es steht unter hohem Druck. Im weiteren Tankraum 36 herrscht dann Unterdruck bzw. ein geringerer Druck als im ersten Tankraum 34.First, it is assumed that the
Die Komprimierung kann entweder schnell oder ganz langsam durchgeführt werden. In beiden Fällen entsteht Wärme durch die Komprimierung des Gases. Wenn die Membran 40 schnell nach oben bewegt wird, kann die entstandene Wärme nicht über die Behälterwände oder das Gehäuse des Membrantanks 31 abgeführt werden. In Folge liegt das komprimierte Gas mit einer erhöhten Temperatur vor. Wenn die Membran 40 sehr langsam oder mit großem zeitlichem Abstand zur Nutzung hochgefahren wird, kann die entstehende Wärme durch die Tankwände abgeführt werden und die Temperatur des Gases gleicht sich der Umgebungstemperatur an. So kann Gas unter hohem Druck aber bei Umgebungstemperatur erhalten werden. Durch diese zwei Fahrweisen können die Wärme und der Druck zur Erwärmung der Batterie 12 im Winter oder zur Kühlung der Batterie 12 beim Schnellladen oder im heißen Sommer verwendet werden. Diese Fahrweise kann auch umgekehrt vom ersten Tankraum 34 zum weiteren Tankraum 36 durchgeführt werden.Compression can be done either quickly or very slowly. In both cases heat is generated by the compression of the gas. If the
Im Folgenden wird die Verwendung des zuvor aufgebauten Druckunterschiedes zwischen beiden Tankräumen 34, 36 beschrieben, wobei das in
Zum Betrieb des Motors 42 kann Strom entweder vom Stromnetz des Ladeanschlusses 60 während des Aufladens oder im Bedarfsfall von der Batterie 12 verwendet werden. Wird die Batterie im Normalfall langsam aufgeladen, nimmt der Motor 42 den Strom vom Netz und komprimiert das Gas in einem der Tankräume 34, 36 langsam. So ist das Gas unter Druck bei Umgebungstemperatur und kann später jeder Zeit verwendet werden, wenn ein Schnellladevorgang durchgeführt wird.To operate the
Die
Ergänzend oder alternativ zur Kühlung kann, im Falle einer schnellen Komprimierung von im Membrantank 31 angeordnetem Gas, die Wärme, wie in
Wie in
Die Erfindung ermöglicht eine bedarfsorientierte Unterstützung der konventionellen Kühlung, zum Beispiel im Fall des Schnellladens bei hohen Außentemperaturen. Die für diese Kühlung benötigte Energie kann zeitlich entkoppelt vom Kältebedarf zu einem bezüglich der Energieverfügbarkeit günstigem Zeitpunkt aufgewendet werden. Weiterhin wird zusätzlich zur Erhöhung der absoluten Kühlleistung eine Bereitstellung von Kälte auf einem niedrigeren Temperaturniveau ermöglicht. Dies ermöglicht, insbesondere im Fall des Schnelladens, den Primärkreislauf der Hochvoltbatterie auf ein niedrigeres Temperaturniveau zu bringen. Dadurch wird eine effektivere Kühlung der Batteriezellen erreicht.The invention enables demand-oriented support for conventional cooling, for example in the case of rapid charging at high outside temperatures. The energy required for this cooling can be used separately from the cooling requirement at a time that is favorable in terms of energy availability. In addition to increasing the absolute cooling capacity, it is also possible to provide cold at a lower temperature level. This enables the primary circuit of the high-voltage battery to be brought to a lower temperature level, particularly in the case of rapid charging. This achieves more effective cooling of the battery cells.
BezugszeichenlisteReference List
- 1010
-
Primärkreislauf zur Temperierung der Batterie 12, insbesondere Kühlmittelkreislauf der BatteriezellenPrimary circuit for temperature control of the
battery 12, in particular the coolant circuit of the battery cells - 1212
- Batterie, insbesondere Hochvoltbatterie, beispielsweise Festkörperakkumulator oder FeststoffbatterieBattery, in particular high-voltage battery, for example solid-state accumulator or solid-state battery
- 1414
-
Pumpe zum Antreiben des Fluids im Primärkreislauf 10Pump for driving the fluid in the
primary circuit 10 - 1818
- Primärkreislauf-Sekundärkreislauf-Wärmetauscher, insbesondere dritter WärmeübertragerPrimary circuit-secondary circuit heat exchanger, in particular third heat exchanger
- 1919
- Primärkreislauf-Umgebungsluft-Wärmetauscher, insbesondere vierter WärmeübertragerPrimary circuit ambient air heat exchanger, in particular fourth heat exchanger
- 2020
-
Sekundärkreislauf zur Temperierung der Batterie 12Secondary circuit for temperature control of the
battery 12 - 2222
- Kompressorcompressor
- 2828
- Membrantank-Sekundärkreislauf-Wärmetauscher, insbesondere erster WärmeübertragerMembrane tank secondary circuit heat exchanger, in particular first heat exchanger
- 3030
- Membrantankkreislaufmembrane tank circuit
- 3131
-
Membrantank, insbesondere Gastank, zum Speichern von wärmeleitendem Fluid, insbesondere Gas, des Membrantankkreislaufs 30Membrane tank, in particular gas tank, for storing heat-conducting fluid, in particular gas, of the
membrane tank circuit 30 - 3232
- Turboladerturbocharger
- 3434
- erster Tankraumfirst tank room
- 3535
-
Fluidleitung, insbesondere Gasleitung, zum Austausch von Fluid, etwa von Gas, zwischen dem ersten Tankraum 34 und dem weiteren Tankraum 36Fluid line, in particular gas line, for the exchange of fluid, such as gas, between the
first tank space 34 and thefurther tank space 36 - 3636
- weiterer Tankraumanother tank room
- 3737
-
den Innenraum des Membrantanks 31 begrenzende erste Tankraumwandthe interior of the
membrane tank 31 delimiting the first tank space wall - 3838
- Membrantank-Innenraum-WärmetauscherMembrane tank interior heat exchanger
- 3939
-
der ersten Tankraumwand 37 gegenüberliegende, den Innenraum des Membrantanks 31 begrenzende zweite Tankraumwandthe first
tank space wall 37 opposite, the interior of themembrane tank 31 delimiting second tank space wall - 4040
- Membranmembrane
- 4242
-
Antriebselement, insbesondere Motor, zum Antreiben der Bewegung der Membran 40Drive element, in particular motor, for driving the movement of the
membrane 40 - 4444
-
parallel zur Längsachse des Membrantanks 31 sich erstreckende stangenartige Antriebsvorrichtung, die über eine Wirkverbindung 46 derart mit der Membran 40 verbunden ist, dass die Membran 40 entlang der Längsachse der stangenartigen Antriebsvorrichtung 44 verschiebbar gelagert istparallel to the longitudinal axis of the
membrane tank 31 extending rod-like drive device, which is connected to themembrane 40 via anoperative connection 46 such that themembrane 40 is mounted displaceably along the longitudinal axis of the rod-like drive device 44 - 4646
-
Wirkverbindung zwischen der Antriebsvorrichtung 44 und der Membran 40Active connection between the
drive device 44 and themembrane 40 - 5050
- Fahrgastzellenkreislauf oder Kreislauf zum Temperieren des FahrzeuginnenraumsPassenger cell circuit or circuit for tempering the vehicle interior
- 6060
-
Ladeanschluss zum Laden der Batterie 12Charging connector for charging the
battery 12 - 6161
-
erstes Ventil des Membrantankkreislaufs 30, insbesondere der Fluidleitung 35first valve of the
membrane tank circuit 30, in particular thefluid line 35 - 6262
-
weiteres, insbesondere zweites, Ventil des Membrantankkreislaufs 30, insbesondere der Fluidleitung 35further, in particular second, valve of the
membrane tank circuit 30, in particular of thefluid line 35 - 6363
-
weiteres, insbesondere drittes, Ventil des Membrantankkreislaufs 30, insbesondere der Fluidleitung 35further, in particular third, valve of the
membrane tank circuit 30, in particular of thefluid line 35 - 6464
-
weiteres, insbesondere viertes, Ventil des Membrantankkreislaufs 30, insbesondere der Fluidleitung 35another, in particular fourth, valve of the
membrane tank circuit 30, in particular of thefluid line 35 - 6565
-
weiteres, insbesondere fünftes, Ventil des Membrantankkreislaufs 30, insbesondere der Fluidleitung 35another, in particular fifth, valve of the
membrane tank circuit 30, in particular of thefluid line 35 - 6666
-
weiteres, insbesondere sechstes, Ventil des Membrantankkreislaufs 30further, in particular sixth, valve of the
membrane tank circuit 30 - 6767
-
weiteres, insbesondere siebtes, Ventil des Membrantankkreislaufs 30another, in particular seventh, valve of the
membrane tank circuit 30 - 6868
-
weiteres, insbesondere achtes, Ventil des Membrantankkreislaufs 30further, in particular eighth, valve of the
membrane tank circuit 30 - 6969
-
weiteres, insbesondere neuntes, Ventil des Membrantankkreislaufs 30another, especially ninth, valve of the
membrane tank circuit 30 - 7070
-
weiteres, insbesondere zehntes, Ventil des Membrantankkreislaufs 30further, in particular tenth, valve of the
membrane tank circuit 30 - 7171
-
weiteres, insbesondere elftes, Ventil des Membrantankkreislaufs 30further, in particular eleventh, valve of the
membrane tank circuit 30 - 7272
-
weiteres, insbesondere zwölftes, Ventil des Membrantankkreislaufs 30further, in particular twelfth, valve of the
membrane tank circuit 30 - 7373
-
erstes Ventil einer weiteren, insbesondere Kühlflüssigkeit oder Wasser führenden, Fluidleitung des Sekundärkreislaufs 20first valve of a further fluid line of the
secondary circuit 20, in particular one carrying cooling liquid or water - 7474
-
weiteres Ventil einer weiteren, insbesondere Kühlflüssigkeit oder Wasser führenden, Fluidleitung des Sekundärkreislaufs 20further valve of a further fluid line of the
secondary circuit 20, in particular one carrying cooling liquid or water - 100100
- B[atterie]T[hermo]M[anagement]S[ystem] oder Batterietemparaturregelungsvorrichtung, insbesondere Vorrichtung zur Temperierung einer BatterieB[atterie]T[hermo]M[anagement]S[ystem] or battery temperature control device, in particular device for temperature control of a battery
- 210210
- Elektromotorelectric motor
- 300300
- LuftAir
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDED IN DESCRIPTION
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.This list of documents cited by the applicant was generated automatically and is included solely for the better information of the reader. The list is not part of the German patent or utility model application. The DPMA assumes no liability for any errors or omissions.
Zitierte PatentliteraturPatent Literature Cited
- CN 209001072 U [0008]CN 209001072 U [0008]
- US 20030047366 A1 [0010]US20030047366A1 [0010]
Claims (10)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE102021209692.1A DE102021209692B4 (en) | 2021-09-03 | 2021-09-03 | B[atterie]T[thermo]M[anagement]S[ystem] and method for regulating the temperature of a battery designed as a power source for an electric motor of a motor vehicle |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE102021209692.1A DE102021209692B4 (en) | 2021-09-03 | 2021-09-03 | B[atterie]T[thermo]M[anagement]S[ystem] and method for regulating the temperature of a battery designed as a power source for an electric motor of a motor vehicle |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE102021209692A1 true DE102021209692A1 (en) | 2023-03-09 |
DE102021209692B4 DE102021209692B4 (en) | 2024-01-04 |
Family
ID=85226408
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE102021209692.1A Active DE102021209692B4 (en) | 2021-09-03 | 2021-09-03 | B[atterie]T[thermo]M[anagement]S[ystem] and method for regulating the temperature of a battery designed as a power source for an electric motor of a motor vehicle |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE102021209692B4 (en) |
Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US20030047366A1 (en) | 2001-07-10 | 2003-03-13 | Johnson Controls Technology Company | Module for battery and/or other vehicle components |
CN209001072U (en) | 2018-07-16 | 2019-06-18 | 江苏银基烯碳能源科技有限公司 | Thermal management device of battery |
Family Cites Families (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP3719919A1 (en) | 2019-03-20 | 2020-10-07 | Hamilton Sundstrand Corporation | Thermal regulation of batteries |
-
2021
- 2021-09-03 DE DE102021209692.1A patent/DE102021209692B4/en active Active
Patent Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US20030047366A1 (en) | 2001-07-10 | 2003-03-13 | Johnson Controls Technology Company | Module for battery and/or other vehicle components |
CN209001072U (en) | 2018-07-16 | 2019-06-18 | 江苏银基烯碳能源科技有限公司 | Thermal management device of battery |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
DE102021209692B4 (en) | 2024-01-04 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
EP3444135B1 (en) | Circulatory system for fuel cell vehicle | |
DE102009059240B4 (en) | Automotive cooling system | |
DE102019110433A1 (en) | Heat pump system for a vehicle | |
DE102019114203A1 (en) | BATTERY COOLING SYSTEM FOR A VEHICLE | |
DE102017220376A1 (en) | Cooling system for a motor vehicle and motor vehicle with such a cooling system | |
WO2015091969A1 (en) | Thermal management for an electric or hybrid vehicle, and a method for air-conditioning the interior of such a motor vehicle | |
DE102020107111A1 (en) | Heat pump arrangement for vehicles with a vehicle cabin heating circuit and a battery heating circuit | |
DE102011076737A1 (en) | Apparatus for providing electrical energy to electric drive unit of electric hybrid vehicle e.g. passenger car, has electrical energy storage device that is coupled with fuel cell assembly by heat transfer assembly | |
DE102009059982A1 (en) | Method for controlling the temperature of a power source of a vehicle | |
DE102009019607A1 (en) | Vehicle e.g. hybrid vehicle, has air-conditioning device that is operated to heat or cool passenger compartment for maintaining actual temperature of compartment within predetermined temperature range | |
DE102015222703A1 (en) | Charging station for charging energy storage of motor vehicles and storage device for a motor vehicle | |
DE102017005593A1 (en) | High-voltage battery device for a motor vehicle | |
DE102013008801A1 (en) | Vehicle, in particular land vehicle, and traction battery temperature control system for such | |
DE102018002708A1 (en) | Temperature control device for a vehicle | |
EP2357102B1 (en) | Heating system for an electric vehicle and operating method | |
EP3483979B1 (en) | Technique for regulating the temperature of a traction energy storage unit | |
DE102018214211A1 (en) | Device and method for tempering an electrical energy store for a motor vehicle | |
DE102014215891A1 (en) | Thermal management system and method of operating such | |
DE102021209692B4 (en) | B[atterie]T[thermo]M[anagement]S[ystem] and method for regulating the temperature of a battery designed as a power source for an electric motor of a motor vehicle | |
DE102021204380A1 (en) | Thermal management system for a battery in a motor vehicle and motor vehicle with a thermal management system | |
DE102021100489A1 (en) | Device for driving a motor vehicle and associated method | |
DE102020204697A1 (en) | Method for controlling the charging process of an electrical energy storage device and charging device and a system comprising an electrified vehicle and charging device | |
EP3756938A1 (en) | Tempering system | |
EP3582294A1 (en) | Technique for heating a traction energy storage unit | |
DE102021132035B4 (en) | Cooling arrangement for cooling a battery of a motor vehicle, motor vehicle and method for operating a cooling arrangement |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
R163 | Identified publications notified | ||
R012 | Request for examination validly filed | ||
R016 | Response to examination communication | ||
R018 | Grant decision by examination section/examining division |