DE102022210956A1 - Tempering system for tempering a motor vehicle battery - Google Patents
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Abstract
Ein Temperiersystem zum Temperieren einer Kraftfahrzeugbatterie, die eine erste Batteriemodulanordnung (100) mit wenigstens einer Batteriezelle (10) und eine zweite Batteriemodulanordnung (200) mit wenigstens einer Batteriezelle (20) aufweist, weist einen erste Temperierpassage (11) zum Temperieren der ersten Batteriemodulanordnung durch Fluid, eine zweite Temperierpassage (21) zum Temperieren der zweiten Batteriemodulanordnung durch Fluid, einen Fluideinlass (1) zum Zuführen von Fluid zu der ersten und zweiten Temperierpassage, einen Fluidauslass (2) zum Abführen von Fluid aus der ersten und zweiten Temperierpassage und eine Stellgliedanordnung mit wenigstens einem Stellglied (4) zum Verändern eines Verhältnisses einer Durchströmung der ersten Temperierpassage mit Fluid aus dem Fluideinlass und einer Durchströmung der zweiten Temperierpassage mit Fluid aus dem Fluideinlass zueinander auf.A temperature control system for temperature control of a motor vehicle battery, which has a first battery module arrangement (100) with at least one battery cell (10) and a second battery module arrangement (200) with at least one battery cell (20), has a first temperature control passage (11) for temperature control of the first battery module arrangement by fluid, a second temperature control passage (21) for temperature control of the second battery module arrangement by fluid, a fluid inlet (1) for supplying fluid to the first and second temperature control passages, a fluid outlet (2) for discharging fluid from the first and second temperature control passages and an actuator arrangement with at least one actuator (4) for changing a ratio of a flow through the first temperature control passage with fluid from the fluid inlet and a flow through the second temperature control passage with fluid from the fluid inlet to one another.
Description
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Temperiersystem zum Temperieren einer Kraftfahrzeugbatterie, ein Batteriesystem und ein Kraftfahrzeug mit dem Temperiersystem sowie ein Verfahren zum Temperieren der Batterie mithilfe des Temperiersystems.The present invention relates to a tempering system for tempering a motor vehicle battery, a battery system and a motor vehicle with the tempering system as well as a method for tempering the battery using the tempering system.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, das Temperieren und/oder den Betrieb einer Kraftfahrzeugbatterie und/oder ein Temperiersystem zum Temperieren einer Kraftfahrzeugbatterie zu verbessern.The object of the present invention is to improve the tempering and/or operation of a motor vehicle battery and/or a tempering system for tempering a motor vehicle battery.
Diese Aufgabe wird durch ein Temperiersystem mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Ansprüche 9, 11 bzw. 12 stellen ein Batteriesystem mit einem hier beschriebenen Temperiersystem, ein Kraftfahrzeug mit einem hier beschriebenen Batteriesystem bzw. ein Verfahren zum Temperieren einer Kraftfahrzeugbatterie mithilfe eines hier beschriebenen Temperiersystems unter Schutz. Die Unteransprüche betreffen vorteilhafte Weiterbildungen.This object is achieved by a temperature control system with the features of claim 1.
Nach einer Ausführung der vorliegenden Erfindung weist eine Batterie für ein Kraftfahrzeug, in einer Ausführung eines Kraftfahrzeugs, (Kraftfahrzeugbatterie) eine erste Batteriemodulanordnung mit einer oder mehreren, in einer Weiterbildung elektrisch miteinander verbunden und/oder durch wenigstens eine gemeinsame (erste) Umhüllung zu einem Verbund zusammengefassten, Batteriezellen, in einer Ausführung einem oder mehreren, in einer Weiterbildung elektrisch miteinander gekoppelten, Batteriemodulen, und eine zweite Batteriemodulanordnung mit einer oder mehreren, in einer Weiterbildung elektrisch miteinander verbunden und/oder durch wenigstens eine gemeinsame (zweite) Umhüllung zu einem Verbund zusammengefassten, Batteriezellen, in einer Ausführung einem oder mehreren, in einer Weiterbildung elektrisch miteinander gekoppelten, Batteriemodulen, auf.According to one embodiment of the present invention, a battery for a motor vehicle, in one embodiment of a motor vehicle (motor vehicle battery), has a first battery module arrangement with one or more battery cells, in a further development electrically connected to one another and/or combined to form a composite by at least one common (first) casing, in one embodiment one or more battery modules, in a further development electrically coupled to one another, and a second battery module arrangement with one or more battery cells, in a further development electrically connected to one another and/or combined to form a composite by at least one common (second) casing, in one embodiment one or more battery modules, in a further development electrically coupled to one another.
In einer Ausführung weist die Kraftfahrzeugbatterie eine oder mehrere weitere Batteriemodulanordnungen mit (jeweils) einer oder mehreren, in einer Weiterbildung elektrisch miteinander verbunden und/oder durch wenigstens eine gemeinsame (weitere) Umhüllung zu einem Verbund zusammengefassten, Batteriezellen, in einer Ausführung einem oder mehreren, in einer Weiterbildung elektrisch miteinander gekoppelten, Batteriemodulen, auf.In one embodiment, the motor vehicle battery has one or more further battery module arrangements with (each) one or more battery cells, which in a further development are electrically connected to one another and/or combined to form a composite by at least one common (further) casing, in one embodiment one or more battery modules, which in a further development are electrically coupled to one another.
Insbesondere kann die erste, zweite und/oder wenigstens eine weitere Batteriemodulanordnung auch jeweils aus einer einzigen Batteriezelle oder einem einzigen Batteriemodul bestehen. Eine Batteriezelle im Sinne der vorliegenden Erfindung weist in einer Ausführung eine positive Kathode, eine negative Anode und einen diese trennenden Separator auf, kann insbesondere aus diesen Komponenten bestehen. Ein Batteriemodul im Sinne der vorliegenden Erfindung weist in einer Ausführung einen Verbund von zwei oder mehr Batteriezellen auf, kann insbesondere hieraus bestehen. Die erste, zweite und/oder wenigstens eine weitere Batteriemodulanordnung weist in einer Ausführung (jeweils) zwei oder mehr, in einer Weiterbildung zu einem String, zusammengefasste Batteriemodule auf, wobei zwei oder mehr Batteriemodule der Batteriemodulanordnung bzw. des Strings in einer Ausführung, insbesondere über Schalter, elektrisch gekoppelt bzw. verschaltet, in einer Weiterbildung in Reihe oder parallel geschaltet, sein können.In particular, the first, second and/or at least one further battery module arrangement can also each consist of a single battery cell or a single battery module. In one embodiment, a battery cell in the sense of the present invention has a positive cathode, a negative anode and a separator separating them, and can in particular consist of these components. In one embodiment, a battery module in the sense of the present invention has a combination of two or more battery cells, and can in particular consist of these. In one embodiment, the first, second and/or at least one further battery module arrangement has (each) two or more battery modules combined to form a string in a further development, wherein two or more battery modules of the battery module arrangement or of the string can be electrically coupled or connected in one embodiment, in particular via switches, and in a further development can be connected in series or in parallel.
Das Kraftfahrzeug weist in einer Ausführung wenigstens einen Elektromotor, der in einer Weiterbildung das Kraftfahrzeug wenigstens zeitweise antreibt bzw. hierzu eingerichtet bzw. ausgebildet ist bzw. verwendet wird, auf. Die Batterie ist in einer Ausführung eine wiederaufladbare Batterie bzw. ein Akkumulator und/oder versorgt diesen Elektromotor mit elektrischer Energie bzw. ist hierzu eingerichtet bzw. ausgebildet bzw. wird hierzu verwendet (Antriebsbatterie). Für solche Batterien ist die vorliegende Erfindung, insbesondere aufgrund von deren Einsatzrandbedingungen, besonders vorteilhaft.In one embodiment, the motor vehicle has at least one electric motor, which in a further development drives the motor vehicle at least temporarily or is set up or designed or used for this purpose. In one embodiment, the battery is a rechargeable battery or accumulator and/or supplies this electric motor with electrical energy or is set up or designed or used for this purpose (drive battery). The present invention is particularly advantageous for such batteries, in particular due to their application conditions.
Ein Temperieren im Sinne der vorliegenden Erfindung kann insbesondere ein Erwärmen bzw. Heizen umfassen, insbesondere sein, so dass in einer Ausführung „Temperier...“ durch „Erwärm...“ bzw. „Heiz...“ ersetzt sein kann. Zusätzlich oder alternativ kann ein Temperieren im Sinne der vorliegenden Erfindung insbesondere ein Kühlen umfassen, insbesondere sein, so dass in einer Ausführung „Temperier...“ durch „Kühl...“ oder „Erwärm- und Kühl...“ bzw. „Heiz- und Kühl...” ersetzt sein kann.Tempering in the sense of the present invention can in particular include warming or heating, in particular, so that in one embodiment “tempering...” can be replaced by “warming...” or “heating...”. Additionally or alternatively, tempering in the sense of the present invention can in particular include cooling, in particular, so that in one embodiment “tempering...” can be replaced by “cooling...” or “warming and cooling...” or “heating and cooling...”.
Nach einer Ausführung der vorliegenden Erfindung weist ein Temperiersystem zum Temperieren der Kraftfahrzeugbatterie auf:
- - eine erste Temperierpassage, die wenigstens temporär die erste Batteriemodulanordnung durch, in einer Weiterbildung die erste Temperierpassage durchströmendes, Fluid temperiert bzw. hierzu eingerichtet bzw. ausgebildet ist bzw. verwendet wird;
- - eine zweite Temperierpassage, die wenigstens temporär die zweite Batteriemodulanordnung durch, in einer Weiterbildung die zweite Temperierpassage durchströmendes, Fluid temperiert bzw. hierzu eingerichtet bzw. ausgebildet ist bzw. verwendet wird;
- - einen ein- oder mehrkanaligen Fluideinlass zum Zuführen von (dem) Fluid zu der ersten und zweiten Temperierpassage;
- - einen ein- oder mehrkanaligen Fluidauslass zum Abführen von (dem) Fluid aus der ersten und zweiten Temperierpassage; und
- - eine Stellgliedanordnung mit einem oder mehreren Stellgliedern, die bei bzw. infolge einer Verstellung der Stellgliedanordnung ein Verhältnis
- - einer Durchströmung der ersten Temperierpassage mit Fluid aus dem Fluideinlass und
- - einer Durchströmung der zweiten Temperierpassage mit Fluid aus dem Fluideinlass
- - a first tempering passage which at least temporarily tempers the first battery module arrangement by means of fluid flowing through the first tempering passage in a further development or is set up or designed or used for this purpose;
- - a second tempering passage which at least temporarily tempers the second battery module arrangement by means of fluid flowing through the second tempering passage, or is set up or designed or used for this purpose;
- - a single- or multi-channel fluid inlet for supplying fluid to the first and second tempering passages;
- - a single or multi-channel fluid outlet for discharging fluid from the first and second tempering passages; and
- - an actuator arrangement with one or more actuators which, during or as a result of an adjustment of the actuator arrangement, have a ratio
- - a flow through the first tempering passage with fluid from the fluid inlet and
- - a flow through the second tempering passage with fluid from the fluid inlet
In einer Ausführung sperrt die Stellgliedanordnung in wenigstens einer Stellung eine Durchströmung der ersten Temperierpassage, wobei sie in einer Weiterbildung die Durchströmung der zweiten Temperierpassage nicht sperrt. Zusätzlich oder alternativ sperrt die Stellgliedanordnung in wenigstens einer, in einer Weiterbildung anderen, Stellung eine Durchströmung der zweiten Temperierpassage, in der sie in einer Ausführung die Durchströmung der ersten Temperierpassage nicht sperrt.In one embodiment, the actuator arrangement blocks flow through the first tempering passage in at least one position, and in a further development it does not block flow through the second tempering passage. Additionally or alternatively, the actuator arrangement blocks flow through the second tempering passage in at least one position, which is different in a further development, and in one embodiment it does not block flow through the first tempering passage.
Indem das Verhältnis der Durchströmung zwischen der ersten und zweiten Temperierpassage verändert, in einer Ausführung eine Durchströmung der ersten Temperierpassage und/oder, insbesondere alternativ, eine Durchströmung der zweiten Temperierpassage gesperrt, wird, können in einer Ausführung vorteilhaft verschiedene Batteriezellen bzw. Batteriemodule zu verschiedenen Zeiten unterschiedlich, insbesondere je nach ihrem jeweiligen Zustand und/oder ihrer jeweiligen Belastung und/oder einer Betriebsweise des Kraftfahrzeugs, temperiert werden. Indem dabei in einer Ausführung die Durchströmung einer von der ersten und zweiten Temperierpassage erhöht und/oder die Durchströmung der anderen von der ersten und zweiten Temperierpassage reduziert, in einer Weiterbildung wenigstens temporär gesperrt, wird, kann dabei in einer Ausführung vorteilhaft ein hydraulischer Widerstand reduziert und/oder in der einen Temperierpassage, deren Durchströmung erhöht (worden) ist, eine höhere Wärmemenge übertragen und dadurch die entsprechenden Batteriezellen bzw. Batteriemodule stärker gekühlt bzw. erwärmt werden. Dadurch kann in einer Ausführung der Betrieb der Kraftfahrzeugbatterie verbessert, insbesondere Batteriezellen bzw. Batteriemodule je nach Bedarf schneller auf eine gewünschte Temperatur gekühlt bzw. erwärmt werden und/oder deren Abwärme besser genutzt werden.By changing the ratio of the flow between the first and second tempering passages, in one embodiment a flow through the first tempering passage and/or, in particular alternatively, a flow through the second tempering passage is blocked, in one embodiment different battery cells or battery modules can advantageously be tempered differently at different times, in particular depending on their respective state and/or their respective load and/or an operating mode of the motor vehicle. By increasing the flow through one of the first and second tempering passages in one embodiment and/or reducing the flow through the other of the first and second tempering passages in one embodiment, or at least temporarily blocking it in a further development, in one embodiment a hydraulic resistance can advantageously be reduced and/or a higher amount of heat can be transferred in the one tempering passage whose flow has been increased, and as a result the corresponding battery cells or battery modules can be cooled or heated more strongly. In one embodiment, this can improve the operation of the motor vehicle battery, in particular battery cells or battery modules can be cooled or heated to a desired temperature more quickly as required and/or their waste heat can be better utilized.
In einer Ausführung weist das Temperiersystem wenigstens eine weitere Temperierpassage auf, die wenigstens temporär die erste Batteriemodulanordnung und/oder zweite Batteriemodulanordnung und/oder die wenigstens eine bzw. eine der weitere(n) Batteriemodulanordnungen durch, in einer Weiterbildung die wenigstens eine weitere Temperierpassage durchströmendes Fluid temperiert bzw. hierzu eingerichtet bzw. ausgebildet ist bzw. verwendet wird, wobei die Stellgliedanordnung bei bzw. infolge einer Verstellung der Stellgliedanordnung (auch) ein Verhältnis
- - einer Durchströmung der wenigstens einen weiteren Temperierpassage mit Fluid aus dem Fluideinlass und
- - einer Durchströmung der ersten Temperierpassage mit Fluid aus dem Fluideinlass
- - einer Durchströmung der wenigstens einen weiteren Temperierpassage mit Fluid aus dem Fluideinlass und
- - einer Durchströmung der zweiten Temperierpassage mit Fluid aus dem Fluideinlass
- - a flow through the at least one further tempering passage with fluid from the fluid inlet and
- - a flow through the first tempering passage with fluid from the fluid inlet
- - a flow through the at least one further tempering passage with fluid from the fluid inlet and
- - a flow through the second tempering passage with fluid from the fluid inlet
In einer Ausführung sperrt die Stellgliedanordnung in wenigstens einer Stellung eine Durchströmung der wenigstens einen weiteren Temperierpassage mit Fluid aus dem Fluideinlass.In one embodiment, the actuator arrangement blocks a flow of fluid from the fluid inlet through the at least one further tempering passage in at least one position.
Indem das Verhältnis der Durchströmung der wenigstens einen weiteren und der ersten und/oder zweiten Temperierpassage verändert, in einer Ausführung eine Durchströmung der wenigstens einen weiteren Temperierpassage und/oder, insbesondere alternativ, eine Durchströmung der ersten Temperierpassage und/oder, insbesondere alternativ, eine Durchströmung der zweiten Temperierpassage gesperrt, wird, kann in einer Ausführung die Temperierung noch besser bzw. feiner angepasst und/oder, insbesondere dadurch, der hydraulische Widerstand noch stärker reduziert und dadurch (jeweils) der Betrieb der Kraftfahrzeugbatterie noch weiter verbessert werden.By changing the ratio of the flow through the at least one further and the first and/or second tempering passage, in one embodiment a flow through the at least one further tempering passage and/or, in particular alternatively, a flow through the first tempering passage and/or, in particular alternatively, a flow through the second tempering passage is blocked, in one embodiment the temperature control can be adjusted even better or more finely and/or, in particular thereby, the hydraulic resistance can be reduced even more and thereby (in each case) the operation of the motor vehicle battery can be improved even further.
In einer Ausführung ist das bzw. ein oder mehrere Stellglied(er) der Stellgliedanordnung zwischen dem Fluideinlass und dem Fluidauslass angeordnet, in einer Weiterbildung Fluideinlass, Stellglied und Fluidauslass strömungstechnisch (jeweils) in Reihe geschaltet bzw. angeordnet. Dadurch kann es in einer Ausführung strömungstechnisch besonders günstig wirken und/oder Bauraum gespart und/oder die Stellgliedanordnung geschützt werden.In one embodiment, the actuator or one or more actuators of the actuator arrangement are arranged between the fluid inlet and the fluid outlet; in a further development, the fluid inlet, actuator and fluid outlet are (each) connected or arranged in series in terms of flow technology. In one embodiment, this can have a particularly favorable effect in terms of flow technology and/or save installation space and/or protect the actuator arrangement.
In einer Weiterbildung ist wenigstens ein Stellglied der Stellgliedanordnung
- - zwischen dem Fluideinlass und der ersten Temperierpassage und/oder
- - zwischen dem Fluideinlass und der zweiten Temperierpassage und/oder
- - zwischen dem Fluideinlass und der wenigstens einen weiteren Temperierpassage
- - between the fluid inlet and the first tempering passage and/or
- - between the fluid inlet and the second tempering passage and/or
- - between the fluid inlet and the at least one further tempering passage
In einer Weiterbildung ist wenigstens ein Stellglied der Stellgliedanordnung
- - zwischen der ersten Temperierpassage und dem Fluidauslass und/oder
- - zwischen der zweiten Temperierpassage und dem Fluidauslass und/oder
- - zwischen der wenigstens einen weiteren Temperierpassage und dem Fluidauslass
- - between the first tempering passage and the fluid outlet and/or
- - between the second tempering passage and the fluid outlet and/or
- - between the at least one further tempering passage and the fluid outlet
Angeordnet, in einer Weiterbildung die entsprechende(n) Temperierpassage(n), Stellglied und Fluidauslass strömungstechnisch (jeweils) in Reihe geschaltet bzw. angeordnet. Dadurch kann in einer Ausführung die Stellgliedanordnung baulich besonders günstig angeordnet und/oder Fluid in den entsprechenden Temperierpassage vorteilhaft vortemperiert werden.In a further development, the corresponding tempering passage(s), actuator and fluid outlet are connected or arranged in series in terms of flow (each). As a result, in one embodiment, the actuator arrangement can be arranged in a particularly favorable structural manner and/or fluid can be advantageously pre-tempered in the corresponding tempering passage.
In einer Ausführung sind die erste und zweite Batteriemodulanordnung, in einer Weiterbildung die erste, zweite und wenigstens eine weitere Batteriemodulanordnung, in einem gemeinsamen Gehäuse angeordnet. Dadurch kann in einer Ausführung Bauraum gespart und/oder die Batteriemodulanordnungen geschützt und/oder besser gekoppelt werden.In one embodiment, the first and second battery module arrangements, in a further development the first, second and at least one further battery module arrangement, are arranged in a common housing. In one embodiment, this allows installation space to be saved and/or the battery module arrangements to be protected and/or better coupled.
In einer Ausführung weist die Stellgliedanordnung bzw. eines oder mehrerer ihrer Stellglied (jeweils) ein oder mehrere Mehrwegeventil(e) auf, insbesondere kann das bzw. ein oder mehrere Stellglied(er) der Stellgliedanordnung jeweils ein Mehrwegeventil sein.In one embodiment, the actuator arrangement or one or more of its actuators (each) has one or more multi-way valves; in particular, the one or more actuators of the actuator arrangement can each be a multi-way valve.
In einer Weiterbildung weist die Stellgliedanordnung ein oder mehrere Stellglieder in Form von Schaltventilen, insbesondere Um- bzw. Abschaltventilen, auf, das bzw. von denen wenigstens eines in einer Ausführung in einer Stellung eine Durchströmung der ersten Temperierpassage sperrt und eine Durchströmung der zweiten und/oder wenigstens einen weiteren Temperierpassage ermöglicht und in einer anderen Stellung eine Durchströmung der zweiten Temperierpassage sperrt und eine Durchströmung der ersten und/oder wenigstens einen weiteren Temperierpassage ermöglicht und in einer Ausführung in einer weiteren anderen Stellung eine Durchströmung der wenigstens einen weiteren Temperierpassage sperrt und eine Durchströmung der ersten und/oder zweiten Temperierpassage ermöglicht bzw. das hierzu eingerichtet bzw. ausgebildet ist bzw. verwendet wird. Insbesondere kann die Stellgliedanordnung zum Sperren einer oder mehrere der Temperierpassagen jeweils ein Stellglied in Form eines Abschaltventils aufweisen, das die jeweilige Temperierpassage oder die jeweiligen Temperierpassagen in einer Stellung sperrt.In a further development, the actuator arrangement has one or more actuators in the form of switching valves, in particular changeover or shut-off valves, at least one of which in one embodiment blocks flow through the first tempering passage in one position and enables flow through the second and/or at least one further tempering passage and in another position blocks flow through the second tempering passage and enables flow through the first and/or at least one further tempering passage and in one embodiment in another other position blocks flow through the at least one further tempering passage and enables flow through the first and/or second tempering passage or which is set up or designed or used for this purpose. In particular, the actuator arrangement can have an actuator in the form of a shut-off valve for blocking one or more of the tempering passages, which blocks the respective tempering passage or the respective tempering passages in one position.
Zusätzlich oder alternativ weist die Stellgliedanordnung in einer Weiterbildung ein oder mehrere Stellglieder in Form von Mischventilen auf, das bzw. von denen wenigstens eines in einer ersten Stellung sowohl eine Durchströmung der ersten als auch der zweiten Temperierpassage ermöglicht und in wenigstens einer zweiten Stellung ebenfalls sowohl eine Durchströmung der ersten als auch der zweiten Temperierpassage ermöglicht, wobei das Verhältnis der Durchströmungen der ersten und zweiten Temperierpassage bei der ersten Stellung der Stellgliedanordnung von dem Verhältnis der Durchströmungen der ersten und zweiten Temperierpassage bei der zweiten Stellung der Stellgliedanordnung verschieden ist. In einer Ausführung ermöglicht das bzw. wenigstens ein Stellglied bzw. Mischventil der Stellgliedanordnung in einer ersten Stellung sowohl eine Durchströmung der ersten als auch der zweiten als auch der wenigstens einen weiteren Temperierpassage und in wenigstens einer zweiten Stellung ebenfalls sowohl eine Durchströmung der ersten als auch der zweiten als auch der wenigstens einen weiteren Temperierpassage und vorzugsweise in wenigstens einer dritten Stellung ebenfalls sowohl eine Durchströmung der ersten als auch der zweiten als auch der wenigstens einen weiteren Temperierpassage, wobei das Verhältnis der Durchströmung der wenigstens einen weiteren Temperierpassage und der Durchströmung der ersten Temperierpassage und/oder das Verhältnis der Durchströmung der wenigstens einen weiteren Temperierpassage und der zweiten Temperierpassage bei der ersten Stellung der Stellgliedanordnung von dem entsprechenden Verhältnis bei der zweiten und/oder dritten Stellung der Stellgliedanordnung verschieden ist.Additionally or alternatively, in a further development, the actuator arrangement has one or more actuators in the form of mixing valves, at least one of which enables flow through both the first and the second tempering passage in a first position and also enables flow through both the first and the second tempering passage in at least a second position, wherein the ratio of the flows through the first and second tempering passage in the first position of the actuator arrangement is different from the ratio of the flows through the first and the second tempering passage in the second position of the actuator arrangement. In one embodiment, the or at least one actuator or mixing valve of the actuator arrangement enables, in a first position, both a flow through the first and the second as well as the at least one further tempering passage and, in at least one second position, also a flow through the first and the second as well as the at least one further tempering passage and, preferably, in at least one third position, also a flow through the first and the second as well as the at least one further tempering passage, wherein the ratio of the flow through the at least one further tempering passage and the flow through the first tempering passage and/or the ratio of the flow through the at least one further tempering passage and the second tempering passage in the first position of the actuator arrangement is different from the corresponding ratio in the second and/or third position of the actuator arrangement.
Allgemein weist die Stellgliedanordnung in einer Ausführung, insbesondere mit einem oder mehreren Schaltventilen, nur (Schalt)Stellungen auf, in denen sie eine Durchströmung einer oder mehrerer der Temperierpassagen sperrt, in einer anderen Ausführung, insbesondere mit einer oder mehreren Mischventilen, (Schalt)Stellungen auf, in denen sie Durchströmungen sowohl der ersten als auch der zweiten und in einer Weiterbildung der wenigstens einen weiteren Temperierpassage ermöglicht.In general, the actuator arrangement in one embodiment, in particular with one or more switching valves, has only (switching) positions in which it blocks a flow through one or more of the tempering passages, in another embodiment, in particular with one or more mixing valves, (switching) positions in which it blocks a flow through both the first and the second and, in a further development of the allows at least one further tempering passage.
Durch ein oder mehrere Schaltventile, insbesondere Um- bzw. Abschaltventile, kann in einer Ausführung vorteilhaft der Aufbau und/oder die Steuerung des Temperiersystems vereinfacht werden.By using one or more switching valves, in particular changeover or shut-off valves, the structure and/or control of the temperature control system can be advantageously simplified in one embodiment.
Durch ein oder mehrere Mischventil(e) kann in einer Ausführung die Temperierung der Batterie noch flexibler bzw. variabler gesteuert bzw. geregelt und dadurch die Batterie noch besser, insbesondere präziser und/oder situationsangepasster, temperiert werden.In one embodiment, one or more mixing valves allow the temperature control of the battery to be controlled or regulated even more flexibly or variably, thus allowing the battery to be temperature controlled even better, in particular more precisely and/or more appropriately to the situation.
Wie insbesondere aus Vorstehendem ersichtlich, kann die Stellgliedanordnung in einer Ausführung aus einem Stellglied, insbesondere Ventil, bestehen, wobei das Ventil in einer Ausführung ein Schaltventil, insbesondere Um- bzw. Abschaltventil, oder Mischventil sein kann. Dadurch kann in einer Ausführung die Stellgliedanordnung kompakt(er) ausgebildet werden. Die Stellgliedanordnung kann in einer Ausführung auch mehrere, gegebenenfalls auch räumlich verteilte und/oder koordiniert verstellbare, Stellglieder, insbesondere Ventile, aufweisen, wobei eines oder mehrere der Ventil(e jeweils) ein Schaltventil, insbesondere Um- bzw. Abschaltventil und/oder eines oder mehrere der Ventil(e jeweils) ein Mischventil sein kann.As is particularly evident from the above, the actuator arrangement in one embodiment can consist of an actuator, in particular a valve, wherein the valve in one embodiment can be a switching valve, in particular a changeover or shut-off valve, or a mixing valve. As a result, the actuator arrangement can be made more compact in one embodiment. The actuator arrangement in one embodiment can also have several actuators, in particular valves, which may also be spatially distributed and/or adjustable in a coordinated manner, wherein one or more of the valves can be a switching valve, in particular a changeover or shut-off valve and/or one or more of the valves can be a mixing valve.
In einer Ausführung weist das Temperiersystem eine Steuereinrichtung auf, die die Stellgliedanordnung in Abhängigkeit von - einem erfassten Zustand von einer oder mehreren der Batteriemodulanordnungen und/oder
- - einem prognostizierten, in einer Ausführung geplanten oder erwarteten, Zustand von einer oder mehreren der Batteriemodulanordnungen und/oder
- - einer erfassten Belastung, in einer Ausführung Abgabe und/oder Aufnahme elektrischer Energie, von einer oder mehreren der Batteriemodulanordnungen und/oder
- - einer prognostizierten, in einer Ausführung geplanten oder erwarteten, Belastung, in einer Ausführung Abgabe und/oder Aufnahme elektrische Energie, von einer oder mehreren der Batteriemodulanordnungen und/oder
- - einer erfassten Betriebsweise des Kraftfahrzeugs und/oder
- - einer prognostizierten, in einer Ausführung geplanten oder erwarteten, Betriebsweise des Kraftfahrzeugs
- - a predicted, planned or expected, state of one or more of the battery module assemblies and/or
- - a detected load, in one embodiment output and/or absorption of electrical energy, from one or more of the battery module assemblies and/or
- - a predicted, in one embodiment planned or expected, load, in one embodiment output and/or input of electrical energy, from one or more of the battery module assemblies and/or
- - a recorded mode of operation of the motor vehicle and/or
- - a predicted, planned or expected mode of operation of the motor vehicle
Wenigstens einer der hier genannten Zustände hängt in einer Ausführung von einer Temperatur, insbesondere einer erfassten Temperatur und/oder einer prognostizierten Temperatur, und/oder einem Ladezustand, insbesondere einem erfassten Ladezustand und/oder einem prognostizierten Ladezustand, ab, kann insbesondere diese Temperatur bzw. diesen Ladezustand angeben.In one embodiment, at least one of the states mentioned here depends on a temperature, in particular a detected temperature and/or a predicted temperature, and/or a state of charge, in particular a detected state of charge and/or a predicted state of charge, and can in particular indicate this temperature or this state of charge.
Hierdurch kann in einer Ausführung die Temperierung besonders vorteilhaft durchgeführt werden und/oder wirken.In this way, the temperature control can be carried out and/or have a particularly advantageous effect in one embodiment.
So kann rein exemplarisch in einer Ausführung für einen Kurzstreckenverkehr (prognostizierte Betriebsweise des Kraftfahrzeugs) und/oder eine Batteriemodulanordnung mit einem höheren Ladezustand und/oder größeren prognostizierten Abgabe elektrischer Energie eine Durchströmung einer dieser temperierenden Temperierpassage mit Fluid aus dem Fluidenlass erhöht werden, um diese Batteriemodulanordnung für den zu erwartenden Einsatz rasch(er) vorzuwärmen. Ebenfalls rein exemplarisch kann in einer Ausführung bei einer erfassten oder prognostizierten hohen Temperatur und/oder Belastung einer Batteriemodulanordnung eine Durchströmung einer diese temperierenden Temperierpassage erhöht werden, um diese Batteriemodulanordnung angemessen zu kühlen und/oder deren Abwärme besonders vorteilhaft zu nutzen.Thus, purely by way of example, in an embodiment for short-distance travel (predicted mode of operation of the motor vehicle) and/or a battery module arrangement with a higher state of charge and/or greater predicted output of electrical energy, a flow through one of these tempering tempering passages with fluid from the fluid outlet can be increased in order to preheat this battery module arrangement more quickly for the expected use. Also purely by way of example, in an embodiment, when a high temperature and/or load on a battery module arrangement is detected or predicted, a flow through a tempering tempering passage can be increased in order to cool this battery module arrangement appropriately and/or to use its waste heat particularly advantageously.
In einer Ausführung weist das Temperiersystem eine Fluidversorgung auf, die wenigstens temporär temperiertes, in einer Ausführung gekühltes oder erwärmtes, Fluid zu dem Fluideinlass zuführt bzw. hierzu eingerichtet bzw. ausgebildet ist bzw. verwendet wird. Eine solche Fluidversorgung kann insbesondere einen oder mehrere Fluidpumpen, einen oder mehrere Wärmetauscher und/oder ein oder mehrere elektrische Heizelemente aufweisen.In one embodiment, the temperature control system has a fluid supply that supplies at least temporarily tempered fluid, in one embodiment cooled or heated, to the fluid inlet or is set up or designed or used for this purpose. Such a fluid supply can in particular have one or more fluid pumps, one or more heat exchangers and/or one or more electrical heating elements.
In einer Ausführung weist das Temperiersystem eine erste und eine zweite (jeweils) ein- oder mehrteilige Temperierplatte und in einer Weiterbildung wenigstens eine weitere ein- oder mehrteilige Temperierplatte auf, wobei die erste Temperierpassage zum Temperieren der ersten Temperierplatte zum Temperieren der ersten Batteriemodulanordnung und die zweite Temperierpassage zum Temperieren der zweiten Temperierplatte zum Temperieren der zweiten Batteriemodulanordnung und gegebenenfalls die wenigstens eine weitere Temperierplatte zum Temperieren der wenigstens einen weiteren Temperierpassage eingerichtet ist. Dadurch kann in einer Ausführung die Temperierung, insbesondere eine Wärmeübertragung, verbessert werden.In one embodiment, the temperature control system has a first and a second (each) single or multi-part temperature control plate and, in a further development, at least one further single or multi-part temperature control plate, wherein the first temperature control passage is designed to control the temperature of the first temperature control plate, to control the temperature of the first battery module arrangement, and the second temperature control passage is designed to control the temperature of the second temperature control plate, to control the temperature of the second battery module arrangement, and optionally the at least one further temperature control plate is designed to control the temperature of the at least one further temperature control passage. In one embodiment, this allows the temperature control, in particular heat transfer, to be improved.
Nach einer Ausführung der vorliegenden Erfindung weist ein Batteriesystem für ein Kraftfahrzeug, insbesondere einen Personenkraftwagen, in einer Ausführung ein Batteriesystem eines Kraftfahrzeugs, insbesondere eines Personenkraftwagens, wenigstens eine hier beschriebene Kraftfahrzeugbatterie und ein hier beschriebenes Temperiersystem zum Temperieren dieser Kraftfahrzeugbatterie auf.According to one embodiment of the present invention, a battery system for a motor vehicle, in particular a passenger car, in one embodiment comprises a battery system of a motor vehicle, in particular a passenger car, at least one motor vehicle battery described here and a temperature control system described here for temperature control of this motor vehicle battery.
Das Kraftfahrzeug ist in einer Ausführung ein Personenkraftwagen. Hierfür, insbesondere aufgrund der personenkraftwagentypischen konstruktiven und thermischen Randbedingungen und Einsatzbedingungen, stellt dies eine besonders bevorzugte Anwendung dar, ohne dass die Erfindung hierauf beschränkt ist.In one embodiment, the motor vehicle is a passenger car. This represents a particularly preferred application for this, in particular due to the structural and thermal boundary conditions and operating conditions typical of passenger cars, without the invention being restricted thereto.
Nach einer Ausführung der vorliegenden Erfindung weist ein Verfahren zum Temperieren einer hier beschriebenen Kraftfahrzeugbatterie mithilfe eines hier beschriebenen Temperiersystems den Schritt auf:
- Verstellen der Stellgliedanordnung zum Verändern eines Verhältnisses einer Durchströmung der ersten Temperierpassage mit Fluid aus dem Fluideinlass und
- einer Durchströmung der zweiten Temperierpassage mit Fluid aus dem Fluideinlass zueinander, insbesondere zum Erhöhen der Durchströmung der einen von der ersten und zweiten Temperierpassage und/oder Reduzieren,
- insbesondere Sperren, der Durchströmung der anderen von der ersten und
- zweiten Temperierpassage, in einer Weiterbildung Verstellen der Stellgliedanordnung zum Verändern eines Verhältnisses einer Durchströmung der wenigstens eine weiteren Temperierpassage mit Fluid aus dem Fluideinlass und
- einer Durchströmung der ersten Temperierpassage mit Fluid aus dem Fluideinlass und/oder eines Verhältnisses einer Durchströmung der wenigstens einer weiteren Temperierpassage mit Fluid aus dem Fluideinlass und einer Durchströmung der zweiten Temperierpassage mit Fluid aus dem Fluideinlass zueinander,
- insbesondere zum Erhöhen der Durchströmung von ein oder zwei von der ersten, zweiten und wenigstens einen weiteren Temperierpassage und/oder Reduzieren, insbesondere Sperren, der Durchströmung von ein oder zwei anderen von der ersten, zweiten und wenigstens einen weiteren Temperierpassage.
- Adjusting the actuator arrangement to change a ratio of a flow through the first tempering passage with fluid from the fluid inlet and
- a flow through the second tempering passage with fluid from the fluid inlet to each other, in particular for increasing the flow through one of the first and second tempering passages and/or reducing it,
- in particular barriers, the flow through the other from the first and
- second tempering passage, in a further development adjusting the actuator arrangement to change a ratio of a flow through the at least one further tempering passage with fluid from the fluid inlet and
- a flow through the first tempering passage with fluid from the fluid inlet and/or a ratio of a flow through the at least one further tempering passage with fluid from the fluid inlet and a flow through the second tempering passage with fluid from the fluid inlet to each other,
- in particular for increasing the flow through one or two of the first, second and at least one further tempering passages and/or reducing, in particular blocking, the flow through one or two other of the first, second and at least one further tempering passages.
Wie vorstehend bereits erläutert, wird in einer Ausführung die Stellgliedanordnung in Abhängigkeit von einem erfassten oder prognostizierten, insbesondere geplanten oder erwarteten, Zustand und/oder einer erfassten oder prognostizierten, insbesondere geplanten oder erwarteten, Belastung von wenigstens einer der Batteriemodulanordnungen und/oder einer erfassten oder prognostizierten, insbesondere geplanten oder erwarteten, Betriebsweise des Kraftfahrzeugs verstellt.As already explained above, in one embodiment the actuator arrangement is adjusted depending on a detected or predicted, in particular planned or expected, state and/or a detected or predicted, in particular planned or expected, load of at least one of the battery module arrangements and/or a detected or predicted, in particular planned or expected, operating mode of the motor vehicle.
Zusätzlich oder alternativ werden in einer Ausführung die Stellgliedanordnung und ein elektrischer Betrieb von einer oder mehreren der Batteriemodulanordnungen der Kraftfahrzeugbatterie koordiniert verstellt bzw. ist die Steuereinrichtung zum koordinierten Verstellen der Stellgliedanordnung und eines elektrischen Betriebs von einer oder mehreren der Batteriemodulanordnungen der Kraftfahrzeugbatterie eingerichtet.Additionally or alternatively, in one embodiment, the actuator arrangement and an electrical operation of one or more of the battery module arrangements of the motor vehicle battery are adjusted in a coordinated manner, or the control device is configured for the coordinated adjustment of the actuator arrangement and an electrical operation of one or more of the battery module arrangements of the motor vehicle battery.
Ein hier genanntes Verstellen eines elektrischen Betriebs wenigstens einer der Batteriemodulanordnungen kann insbesondere eine Änderung einer elektrischen Verschaltung von zwei oder mehr der Batteriemodulanordnungen, insbesondere ein Zu- und/oder Abschalten einer oder mehrerer der Batteriemodulanordnungen und/oder ein Umschalten zwischen Reihen- und Parallelschaltung umfassen. Zusätzlich oder alternativ kann ein Verstellen eines elektrischen Betriebs wenigstens einer der Batteriemodulanordnungen in einer Ausführung ein Verstellen, insbesondere Erhöhen oder Reduzieren, einer Aufnahme und/oder Abgabe elektrischer Energie durch die entsprechende(n) Batteriemodulanordnung(en) umfassen.An adjustment of an electrical operation of at least one of the battery module arrangements mentioned here can in particular comprise a change in an electrical connection of two or more of the battery module arrangements, in particular a switching on and/or off of one or more of the battery module arrangements and/or a switching between series and parallel connection. Additionally or alternatively, an adjustment of an electrical operation of at least one of the battery module arrangements in one embodiment can comprise an adjustment, in particular an increase or reduction, of an intake and/or output of electrical energy by the corresponding battery module arrangement(s).
In einer Ausführung wird eine Durchströmung wenigstens einer der Temperierpassagen mit Fluid von dem Fluideinlass erhöht, wenn ein elektrischer Betrieb einer durch diese Temperierpassage temperierte Batteriemodulanordnung derart verstellt wird, dass diese Batteriemodulanordnung höher belastet oder dies erwartet wird. Mit anderen Worten wird die Durchströmung der Temperierpassagen mit Fluid von dem Fluideinlass durch die Stellgliedanordnung in Abhängigkeit davon verändert, wie, insbesondere ob, die entsprechenden Batteriemodulanordnungen verwendet werden bzw. dies erwartet wird. So können diese Batteriemodulanordnungen in einer Ausführung vorteilhaft bei bzw. für ihre Verwendung temperiert und dadurch in einer Ausführung deren Betrieb und/oder Lebensdauer verbessert werden.In one embodiment, a flow of fluid from the fluid inlet through at least one of the temperature control passages is increased when an electrical operation of a battery module arrangement tempered by this temperature control passage is adjusted such that this battery module arrangement is subjected to a higher load or this is expected. In other words, the flow of fluid from the fluid inlet through the actuator arrangement through the temperature control passages is changed depending on how, in particular whether, the corresponding battery module arrangements are used or this is expected. In one embodiment, these battery module arrangements can thus advantageously be tempered during or for their use and their operation and/or service life can thereby be improved in one embodiment.
Entsprechend wird in einer Ausführung eine Durchströmung wenigstens einer der Temperierpassagen durch die Stellgliedanordnung reduziert, in einer Weiterbildung gesperrt, die zum Temperieren einer der Batteriemodulanordnungen vorgesehen bzw. eingerichtet ist, wenn, insbesondere solange, diese Batteriemodulanordnung nicht oder nur eingeschränkt elektrische Energie aufnimmt und/oder abgibt.Accordingly, in one embodiment, a flow through at least one of the tempering passages is reduced by the actuator arrangement, in a further development blocked, which is provided or set up for tempering one of the battery module arrangements if, in particular as long as, this battery module arrangement does not absorb and/or emits electrical energy or only to a limited extent.
„Aufweisen“ wird vorliegend ausdrücklich in fachüblicher Weise als nicht abschließend verstanden. Entsprechend kann ein Merkmal A, das ein Merkmal B aufweist, ein oder mehrere weitere zu Merkmale B identische Merkmale und/oder ein oder mehrere andere Merkmale aufweisen. Gleichermaßen wird der unbestimmte Artikel „ein(e)“ ausdrücklich in fachüblicher Weise als nicht abschließend verstanden.In this case, "having" is expressly understood as non-exhaustive in the usual technical sense. Accordingly, a feature A that has a feature B can have one or more other features identical to features B and/or one or more other features. Likewise, the indefinite article " a" is expressly understood as non-exhaustive in the usual technical sense.
Weitere Vorteile und Merkmale ergeben sich aus den Unteransprüchen und den Ausführungsbeispielen. Hierzu zeigt, teilweise schematisiert:
-
1 : ein Kraftfahrzeug mit einem Batteriesystem mit einem Temperiersystem nach einer Ausführung der vorliegenden Erfindung; und -
2 : ein Verfahren nach einer Ausführung der vorliegenden Erfindung.
-
1 : a motor vehicle with a battery system with a temperature control system according to an embodiment of the present invention; and -
2 : a method according to an embodiment of the present invention.
Die Kraftfahrzeugbatterie weist eine(n) erste(n) Batteriemodulanordnung(s-String) 100 mit im Ausführungsbeispiel exemplarisch vier Batteriezellen oder vier Batteriemodulen 10 und eine(n) zweite(n) Batteriemodulanordnung(s-String) 200 mit im Ausführungsbeispiel exemplarisch ebenfalls vier Batteriezellen oder vier Batteriemodulen 20 auf.The motor vehicle battery has a first battery module arrangement (s-string) 100 with, in the exemplary embodiment, four battery cells or four
Optional kann die Kraftfahrzeugbatterie eine oder mehrere weitere Batteriemodulanordnungen aufweisen, von denen exemplarisch ein(e) weitere(r) Batteriemodulanordnung(s-String) 300 mit Batteriezellen bzw. -modulen 30 gestrichelt angedeutet ist.Optionally, the motor vehicle battery can have one or more further battery module arrangements, of which an additional battery module arrangement (string) 300 with battery cells or
Die Batteriemodulanordnungen sind in einem gemeinsamen (Batterie)Gehäuse 40 angeordnet.The battery module arrangements are arranged in a common (battery)
Das Temperiersystem weist eine erste Temperierpassage 11 zum Temperieren der ersten Batteriemodulanordnung durch Fluid, eine zweite Temperierpassage 21 zum Temperieren der zweiten Batteriemodulanordnung durch Fluid, und optional wenigstens eine weitere Temperierpassage 31 zum Temperieren der weiteren Batteriemodulanordnung auf. Die Temperierpassagen temperieren in einer Ausführung jeweils eine ein- oder mehrteilige Platte 12, 22 bzw. 32 zum Temperieren der jeweiligen Batteriemodulanordnung.The tempering system has a
Das Temperiersystem weist ferner einen Fluideinlass 1 zum Zuführen von Fluid von einer nur schematisch angedeuteten Fluidversorgung 3 zu der ersten und zweiten und gegebenenfalls weiteren Temperierpassage und einen Fluidauslass 2 zum Abführen von Fluid aus der ersten und zweiten und gegebenenfalls weiteren Temperierpassage und eine Stellgliedanordnung mit einem Stellglied in Form eines Ventils 4 zum Verändern eines Verhältnisses einer Durchströmung der ersten Temperierpassage mit Fluid aus dem Fluideinlass, einer Durchströmung der zweiten Temperierpassage mit Fluid aus dem Fluideinlass und gegebenenfalls einer Durchströmung der weiteren Temperierpassage mit Fluid aus dem Fluideinlass zueinander auf.The tempering system further comprises a fluid inlet 1 for supplying fluid from a
Im Ausführungsbeispiel ist das Stellglied bzw. Ventil 4 zwischen dem Fluideinlass 1 und der Temperierpassagen 11 und 21 und gegebenenfalls 31 angeordnet. In einer nicht dargestellten Abwandlung kann es auch stromabwärts nach der ersten, zweiten und gegebenenfalls weiteren Temperierpassage und stromaufwärts vor dem Fluidauslass angeordnet sein. Zusätzlich oder alternativ kann die Stellgliedanordnung auch noch weitere Ventile aufweisen, beispielsweise je ein Abschaltventil zum Sperren einer oder mehrerer der Temperierpasagen 11, 21 und gegebenenfalls 31.In the exemplary embodiment, the actuator or
Das Temperiersystem weist eine nur schematisch angedeutete Steuereinrichtung 5 zum koordinierten Verstellen des Stellglieds bzw. Ventils 4 bzw. der Stellgliedanordnung und eines elektrischen Betriebs der Batteriemodulanordnungen auf.The temperature control system has a control device 5, only indicated schematically, for the coordinated adjustment of the actuator or
Die Steuereinrichtung 5 verstellt das Stellglied bzw. Ventil 4 in Abhängigkeit von einem erfassten oder prognostizierten, insbesondere geplanten oder erwarteten, Zustand und/oder einer erfassten oder prognostizierten, insbesondere geplanten oder erwarteten, Belastung von wenigstens einer der Batteriemodulanordnungen und/oder einer erfassten oder prognostizierten, insbesondere geplanten oder erwarteten, Betriebsweise des Kraftfahrzeugs, um ein Verhältnis einer Durchströmung der ersten Temperierpassage 11 mit Fluid aus dem Fluideinlass 1 und einer Durchströmung der zweiten Temperierpassage 21 mit Fluid aus dem Fluideinlass 1 und gegebenenfalls einer Durchströmung der weiteren Temperierpassage 31 mit Fluid aus dem Fluideinlass 1 zueinander zu verändern.The control device 5 adjusts the actuator or
Beispielsweise wird für einen Kurzstreckenverkehr (prognostizierte Betriebsweise des Kraftfahrzeugs 1000) gezielt nur oder primär die Batteriemodulanordnung mit dem höchsten Ladezustand (erfasster Zustand der Batteriemodulanordnungen) vorgewärmt, indem die Steuerungseinrichtung 5 das Ventil 4 derart verstellt, dass erwärmtes Fluid aus der Versorgung 3 über den Fluideinlass 1 nur oder überwiegend der Temperierpassage zugeführt wird, die diese Batteriemodulanordnung mit dem höchsten Ladezustand temperiert. Auf diese Weise kann - durch die verminderte oder gesperrte Durchströmung der anderen Temperierpassage(n), ein hydraulischer Widerstand bzw. Verlust reduziert und die Batteriemodulanordnung mit dem höchsten Ladezustand rasch(er) vorgewärmt werden.For example, for short-distance travel (predicted mode of operation of the motor vehicle 1000), only or primarily the battery module arrangement with the highest state of charge (detected state of the battery module arrangements) is preheated in a targeted manner by the control device 5 adjusting the
Analog kann beispielsweise temporär gezielt nur eine der Batteriemodulanordnungen zur Energieversorgung des Kraftfahrzeugs verwendet bzw. elektrisch so betrieben werden, dass sie elektrische Energie abgibt, insbesondere, wenn alle Batteriemodulanordnungen noch kalt sind. Dann kann analog Fluid von dem Fluideinlass 1 nur oder überwiegend der Temperierpassage zugeführt werden, die die Batteriemodulanordnung temperiert, die aktuell elektrische Energie abgibt bzw. aktuell hierzu vorgesehen ist. Auf diese Weise kann vorteilhaft diese Batteriemodulanordnung rasch(er) erwärmt werden und seine Betriebstemperatur erreichen. Anschließend kann Abwärme dieser Batteriemodulanordnung zum Erwärmen der anderen Batteriemodulanordnung(en) genutzt werden, indem die Steuerungseinrichtung 5 das Ventil 4 entsprechend verstellt.Analogously, for example, only one of the battery module arrangements can be used temporarily to supply energy to the motor vehicle or can be operated electrically in such a way that it emits electrical energy, in particular when all battery module arrangements are still cold. Then, analogously, fluid from the fluid inlet 1 can only or predominantly be supplied to the temperature control passage that controls the temperature of the battery module arrangement that is currently emitting electrical energy or is currently intended to do so. In this way, this battery module arrangement can advantageously be heated up more quickly and reach its operating temperature. Waste heat from this battery module arrangement can then be used to heat the other battery module arrangement(s) by the control device 5 adjusting the
In einem Schritt S10 wird in Abhängigkeit von einem erfassten oder prognostizierten, insbesondere geplanten oder erwarteten, Zustand und/oder einer erfassten oder prognostizierten, insbesondere geplanten oder erwarteten, Belastung von wenigstens einer der Batteriemodulanordnungen und/oder einer erfassten oder prognostizierten, insbesondere geplanten oder erwarteten, Betriebsweise des Kraftfahrzeugs ein gewünschtes Verhältnis der Durchströmungen der verschiedenen Temperierpassagen zueinander ermittelt, beispielsweise eine ausschließliche oder überwiegende Durchströmungen der Temperierpassage zum Temperieren der Batteriemodulanordnung mit dem höchsten Ladezustand bei einem prognostizierten Kurzstreckenverkehr.In a step S10, depending on a detected or predicted, in particular planned or expected, state and/or a detected or predicted, in particular planned or expected, load of at least one of the battery module arrangements and/or a detected or predicted, in particular planned or expected, mode of operation of the motor vehicle, a desired ratio of the flows through the various tempering passages to one another is determined, for example an exclusive or predominant flow through the tempering passage for tempering the battery module arrangement with the highest state of charge in a predicted short-distance traffic.
Dann verstellt in einem Schritt S20 die Steuerungseinrichtung 5 das Ventil 4 so, dass dieses gewünschte Verhältnis der Durchströmungen bewirkt wird. Anschließend kehrt das Verfahren zu Schritt S10 zurück.Then, in a step S20, the control device 5 adjusts the
Obwohl in der vorhergehenden Beschreibung exemplarische Ausführungen erläutert wurden, sei darauf hingewiesen, dass eine Vielzahl von Abwandlungen möglich ist. So können beispielsweise anstelle des Ventils 4 zwei bzw. drei Ventile vorgesehen, von denen jedes jeweils (nur) eine der Temperierpassagen sperren bzw. freigeben kann. Außerdem sei darauf hingewiesen, dass es sich bei den exemplarischen Ausführungen lediglich um Beispiele handelt, die den Schutzbereich, die Anwendungen und den Aufbau in keiner Weise einschränken sollen. Vielmehr wird dem Fachmann durch die vorausgehende Beschreibung ein Leitfaden für die Umsetzung von mindestens einer exemplarischen Ausführung gegeben, wobei diverse Änderungen, insbesondere in Hinblick auf die Funktion und Anordnung der beschriebenen Bestandteile, vorgenommen werden können, ohne den Schutzbereich zu verlassen, wie er sich aus den Ansprüchen und diesen äquivalenten Merkmalskombinationen ergibt.Although exemplary embodiments were explained in the previous description, it should be noted that a large number of modifications are possible. For example, instead of
BezugszeichenlisteList of reference symbols
- 11
- FluideinlassFluid inlet
- 22
- FluidauslassFluid outlet
- 33
- Versorgungcare
- 44
- Ventil (Stellglied)Valve (actuator)
- 55
- SteuerungseinrichungControl device
- 1010
- Batteriezelle oder -modulBattery cell or module
- 1111
- erste Temperierpassagefirst tempering passage
- 1212
- TemperierplatteTempering plate
- 2020
- Batteriezelle oder -modulBattery cell or module
- 2121
- zweite Temperierpassagesecond tempering passage
- 2222
- TemperierplatteTempering plate
- 3030
- Batteriezelle oder -modulBattery cell or module
- 3131
- weitere Temperierpassagefurther tempering passage
- 3232
- TemperierplatteTempering plate
- 4040
- gemeinsames Batteriegehäusecommon battery housing
- 100100
- erste Batteriemodulanordnungfirst battery module arrangement
- 200200
- zweite Batteriemodulanordnungsecond battery module arrangement
- 300300
- weitere Batteriemodulanordnungfurther battery module arrangement
- 10001000
- KraftfahrzeugMotor vehicle
Claims (13)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE102022210956.2A DE102022210956A1 (en) | 2022-10-17 | 2022-10-17 | Tempering system for tempering a motor vehicle battery |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE102022210956.2A DE102022210956A1 (en) | 2022-10-17 | 2022-10-17 | Tempering system for tempering a motor vehicle battery |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE102022210956A1 true DE102022210956A1 (en) | 2024-04-18 |
Family
ID=90469134
Family Applications (1)
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---|---|---|---|
DE102022210956.2A Pending DE102022210956A1 (en) | 2022-10-17 | 2022-10-17 | Tempering system for tempering a motor vehicle battery |
Country Status (1)
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---|---|
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Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE102009035480A1 (en) | 2009-07-31 | 2011-02-03 | Daimler Ag | Battery i.e. lithium ion battery, for use in electrical powertrain of electric vehicle to store electricity, has valve units connected with battery modules such that cooling of modules is influenced depending on aging condition |
-
2022
- 2022-10-17 DE DE102022210956.2A patent/DE102022210956A1/en active Pending
Patent Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE102009035480A1 (en) | 2009-07-31 | 2011-02-03 | Daimler Ag | Battery i.e. lithium ion battery, for use in electrical powertrain of electric vehicle to store electricity, has valve units connected with battery modules such that cooling of modules is influenced depending on aging condition |
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Legal Events
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