DE112016002621T5 - Für eine Fahrzeugbatterie bestimmtes thermoelektrisches Modul mit temporär kompressiblem Kompressionsbegrenzer - Google Patents

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Abstract

Eine thermoelektrische Modulbaugruppe zur thermischen Konditionierung einer Komponente umfasst erste und zweite voneinander beabstandete Bauteile, die dazu konfiguriert sind, jeweils kalte und warme Seiten zur Verfügung zu stellen. Zwischen dem ersten und zweiten Bauteil ist eine Isolierplatte angeordnet. Eine thermoelektrische Vorrichtung ist innerhalb der Isolierplatte und im Wirkeingriff mit dem ersten und dem zweiten Bauteil angeordnet. Im montierten Zustand befestigt ein Befestigungselement des erste und das zweite Bauteil aneinander um die Isolierplatte herum. Das Befestigungselement umfasst ein den Kompressionsbegrenzer bereitstellendes, temporär kompressibles Material.

Description

  • QUERVERWEISE AUF VERWANDTE ANMELDUNGEN
  • Diese Anmeldung beansprucht die Priorität der provisorischen US-Anmeldung Nr. 62/173,485, eingereicht am 10. Juni 2015, die durch Bezugnahme hierin aufgenommen ist.
  • HINTERGRUND
  • Die vorliegende Offenbarung betrifft ein thermoelektrisches Modul, das zur Kühlung einer Fahrzeugkomponente, beispielsweise einer Batterie, genutzt wird. Insbesondere betrifft die Offenbarung eine Konfiguration eines Kompressionsbegrenzers zur Verbesserung der Effizienz des Wärmeaustauschs.
  • Lithium-Ionen-Batterien werden in Personenkraftwagen und anderen Fahrzeugarten zur Stromversorgung von als Fahrzeugantrieb dienenden Elektromotoren eingesetzt. Derartige Batterien können eine erhebliche Menge an Wärme erzeugen, so dass die Batterie zur Vermeidung von Leistungsverlust gekühlt werden muss.
  • Es ist eine Variante von Kühlanordnungen für Fahrzeugbatterien vorgeschlagen worden, die ein unterhalb der Batterie und angrenzend an eine Kühlplattenbaugruppe angeordnetes thermoelektrisches Modul umfasst. Das thermoelektrische Modul umfasst basierend auf dem Peltier-Effekt betriebene thermoelektrische Vorrichtungen, die angrenzend an die Batterie für Kühlung sorgen. Die durch die thermoelektrische Vorrichtung übertragene Wärme wird an die Kühlplattenbaugruppe abgegeben, durch die eine Kühlflüssigkeit zirkulieren und zu einem Wärmetauscher geleitet werden kann.
  • Es ist wünschenswert, das thermoelektrische Modul so auszubilden, dass Wärme durch einige Komponenten innerhalb des thermoelektrischen Moduls effizient übertragen wird und gleichzeitig andere Komponenten innerhalb des thermoelektrischen Moduls isoliert werden.
  • ZUSAMMENFASSENDE BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG
  • In einer beispielhaften Ausführungsform umfasst eine thermoelektrische Modulbaugruppe zur thermischen Konditionierung einer Komponente erste und zweite voneinander beabstandete Bauteile, die dazu konfiguriert sind, jeweils kalte und warme Seiten zur Verfügung zu stellen. Zwischen dem ersten und zweiten Bauteil ist eine Isolierplatte angeordnet. Eine thermoelektrische Vorrichtung ist innerhalb der Isolierplatte und im Wirkeingriff mit dem ersten und dem zweiten Bauteil angeordnet. Im montierten Zustand befestigt ein Befestigungselement des erste und das zweite Bauteil aneinander um die Isolierplatte herum. Das Befestigungselement umfasst ein temporär kompressibles Material, das einen Kompressionsbegrenzer bereitstellt.
  • In einer weiteren Ausführungsform einer der vorhergehenden Beschreibungen umfasst das temporär kompressible Material im montierten Zustand einen flüssigen Zustand und im montierten Zustand einen ausgehärteten Zustand. Das sich im ausgehärteten Zustand befindliche temporär kompressible Material ist so konfiguriert, dass es die Bewegung zwischen dem ersten und zweiten Bauteil stärker hemmt als das im flüssigen Zustand befindliche temporär kompressible Material.
  • In einer weiteren Ausführungsform einer der vorhergehenden Beschreibungen ist das temporär kompressible Material ein Epoxid.
  • In einer weiteren Ausführungsform einer der vorhergehenden Beschreibungen ist das temporär kompressible Material ein RTV.
  • In einer weiteren Ausführungsform einer der vorhergehenden Beschreibungen enthält das Befestigungselement ein mit einem Gewinde versehenes Befestigungsmittel, die das erste und zweite Bauteil um die thermoelektrische Vorrichtung herum klemmt, um im montierten Zustand eine Klemmkraft bereitzustellen.
  • In einer weiteren Ausführungsform einer der vorhergehenden Beschreibungen klemmt das temporär kompressible Material das erste und zweite Bauteil um die thermoelektrische Vorrichtung herum, um im montierten Zustand ohne die Verwendung von mit einem Gewinde versehenen Befestigungsmitteln eine Klemmkraft zu erzeugen.
  • In einer weiteren Ausführungsform einer der vorhergehenden Beschreibungen sind das erste und das zweite Bauteil aus Metall, und die Isolierplatte ist aus einem Kunststoff.
  • In einer weiteren Ausführungsform einer der vorhergehenden Beschreibungen umfasst der zweite Bauteil eine die thermoelektrische Vorrichtung stützende, erhabene Auflage.
  • In einer weiteren Ausführungsform einer der vorhergehenden Beschreibungen ist eine Wärmeleitfolie zwischen der Auflage und der thermoelektrischen Vorrichtung und im Eingriff mit diesen angeordnet.
  • Bei der thermoelektrischen Vorrichtung in einer weiteren Ausführungsform einer der vorhergehenden Beschreibungen handelt es sich um eine Peltier-Vorrichtung.
  • In einer weiteren Ausführungsform einer der vorhergehenden Beschreibungen weist das zweite Bauteil einen Vorsprung auf, der mit der Isolierplatte zusammenwirkt, um die Isolierplatte und das zweite Bauteil relativ zueinander seitlich zu positionieren. Das temporär kompressible Material ist auf dem Vorsprung bereitgestellt.
  • In einer weiteren Ausführungsform einer der vorhergehenden Beschreibungen umfasst das Befestigungselement ein mit einem Gewinde versehenes Befestigungsmittel, welches an einem mit einem Gewinde versehenen Innendurchmesser des Vorsprungs befestigt ist.
  • In einer weiteren Ausführungsform einer der vorhergehenden Beschreibungen weist die Isolierplatte mindestens vier voneinander separate, die thermoelektrische Vorrichtung umgebende Vorsprünge auf.
  • In einer weiteren Ausführungsform einer der vorhergehenden Beschreibungen sind die ersten und zweiten Bauteile erste und zweite Wärmeverteiler. Die ersten und zweiten Wärmeverteiler und die Isolierplatte sind miteinander verbunden, um die thermoelektrische Modulbaugruppe bereitzustellen.
  • In einer weiteren Ausführungsform einer der vorhergehenden Beschreibungen stellt das erste Bauteil einen Wärmeverteiler und das zweite Bauteil eine Kühlplattenbaugruppe zu Verfügung. Die Kühlplattenbaugruppe enthält Kühlkanäle, die so konfiguriert sind, dass sie ein Kühlmittel aufnehmen, das durch die Kühlkanäle zirkuliert.
  • Gemäß einer weiteren erfinderischen Ausführungsform enthält ein Verfahren zur Herstellung einer thermoelektrischen Modulanordnung einen Schritt in dem ein temporär kompressibles Material zwischen ersten und zweiten Bauteilen bereitgestellt wird. Das erste und das zweite Bauteil werden um eine thermoelektrische Vorrichtung herum klemmt, um eine Klemmkraft auf die thermoelektrische Vorrichtung zu erzeugen. Das temporär kompressible Material wird unter Beibehaltung der Klemmkraft verfestigt.
  • In einer weiteren Ausführungsform einer der vorhergehenden Beschreibungen weist das temporär komprimierbare Material einen flüssigen Zustand und unter der Klemmkraft einen ausgehärteten Zustand auf.
  • In einer weiteren Ausführungsform einer der vorhergehenden Beschreibungen beinhaltet der Klemmschritt das Anziehen von mit einem Gewinde versehenen Befestigungsmitteln, um das erste und zweite Bauteil miteinander zu verbinden.
  • In einer weiteren Ausführungsform einer der vorhergehenden Beschreibungen begrenzt das verfestigte, temporär kompressible Material die Kompression der thermoelektrischen Vorrichtung unter Batteriebelastung.
  • In einer weiteren Ausführungsform einer der vorhergehenden Beschreibungen hält das temporär kompressible Material die Klemmkraft nach dem Klemmschritt aufrecht.
  • KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
  • Die folgende ausführliche Beschreibung in Verbindung mit den beigefügten Zeichnungen dient dem besseren Verständnis der Offenlegung.
  • 1A ist eine stark schematisierte Ansicht eines Fahrzeugs mit einer durch ein Kühlsystem regulierten Temperatur des Fahrzeugsystems.
  • 1B stellt ein Kühlsystem dar, das eine thermoelektrische Modulbaugruppe und eine Kühlplattenbaugruppe umfasst.
  • 2 ist eine perspektivische Explosionsansicht einer thermoelektrischen Modulbaugruppe.
  • 3A ist eine perspektivische Ansicht der auf einen Wärmeverteiler montierten Isolierplatte.
  • 3B ist eine perspektivische Ansicht der Isolierplatte mit Wärmeverteiler aus 3A mit innerhalb der Isolierplatte angeordneten, thermoelektrischen Vorrichtungen.
  • 4 ist eine perspektivische Ansicht der thermoelektrischen Modulbaugruppe.
  • 5 ist eine Querschnittsansicht einer thermoelektrischen Modulbaugruppe.
  • 6 ist eine Querschnittsansicht einer anderen thermoelektrischen Modulbaugruppe.
  • 7A ist eine schematische Ansicht eines Montagevorgangs unter Einsatz eines temporär kompressiblen Kompressionsbegrenzers.
  • 7B ist eine schematische Ansicht der thermoelektrischen Modulbaugruppe im Anschluss an den in 7A gezeigten Montagevorgang.
  • Die Ausführungsformen, Beispiele und Alternativen der vorhergehenden Absätze, die Ansprüche oder die folgende Beschreibung und die Zeichnungen, einschließlich jeglicher ihrer unterschiedlichen Aspekte oder jeweiliger einzelner Merkmale, können unabhängig voneinander für sich oder in einer beliebigen Kombination stehen. Merkmale, die in Zusammenhang mit einer Ausführungsform beschrieben sind, gelten für alle Ausführungsformen, es sei denn, diese Merkmale sind nicht kompatibel.
  • AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG
  • In 1A ist ein Fahrzeug 10 schematisch dargestellt. Das Fahrzeug 10 umfasst ein Fahrzeugsystem 12, das entweder erwärmt oder gekühlt werden muss. In einem Beispiel umfasst das Fahrzeugsystem 12 eine zum Fahrzeugantrieb genutzte Batterie 14, beispielsweise eine Lithium-Ionen-Batterie, die eine erhebliche Menge an Wärme erzeugt. Eine derartige Batterie muss während des Betriebs gekühlt werden, da ansonsten die Batterieleistung und/oder die Batterieintegrität herabgesetzt werden kann.
  • Um Wärme von der Batterie 14 abzuführen und dadurch das Fahrzeugsystem 12 zu kühlen, ist in einem Stapel zwischen der Batterie 14 und einem DC/DC-Wandler 16 ein Kühlsystem 18 angeordnet. Der DC/DC-Wandler 16 dient als elektrische Schnittstelle zwischen der Batterie 14 und der Fahrzeugelektrik. Ein Kühlsystem 18 umfasst eine thermoelektrische Modulbaugruppe 20, die auf eine mit einem Kühlkreislauf 24 in Verbindung stehenden Kühlplattenbaugruppe 22 montiert ist. Innerhalb des Kühlkreislaufs 24 wird eine Kühlflüssigkeit, beispielsweise Glykol, durch eine Pumpe 31 zirkuliert. Wärme wird über die Kühlplattenbaugruppe 22 durch mit einem Wärmetauscher 26 verbundene Kühlmittelzu- und -ableitungen 30, 32 an das Kühlmittel abgegeben. Um Wärme aus dem Kühlmittel innerhalb des Wärmetauschers 26 zum Beispiel an eine Außenumgebung abzuführen, kann ein Ventilator oder ein Gebläse 28 eingesetzt werden.
  • Zur Koordinierung der Batteriekühlung steht eine Steuereinheit 34 mit verschiedenen Komponenten des Fahrzeugs 10, des Fahrzeugsystems 12 und des Kühlsystems 18 in Verbindung. Mit der Steuereinheit 34 können Sensoren und Ausgänge (hier nicht abgebildet) verbunden sein.
  • 1B stellt ein Ausführungsbeispiel eines Kühlsystems 18 detaillierter dar. Die thermoelektrische Modulbaugruppe 20 umfasst eine Kaltseite 38, die eine Fläche 36 der Batterie 14 abstützt. Eine aus einem Kunststoff konstruierte Isolierplatte 50 trägt thermoelektrische Vorrichtungen (unter 58 in 2 gezeigt) und trennt die Kaltseite 38 (an der Batterie 14) von einer Warmseite 40 (an der Kühlplattenbaugruppe 22).
  • Die Kühlplattenbaugruppe 22 umfasst erste und zweite Kühlplatten 42, 44, die so aneinander befestigt sind, dass sie ein Netzwerk von Fluiddurchgängen umschließen, die Kühlmittel über die Kühlplattenbaugruppe 22 verteilen, um von der Warmseite 40 abgegebene Wärme aufzunehmen. Zwischen der thermoelektrischen Modulbaugruppe 20 und der Kühlplattenbaugruppe 22 kann eine Dichtung 41 vorgesehen sein. Das erwärmte Kühlmittel wird zum Wärmetauscher 26, der sich entfernt vom Stapel befinden kann, übertragen.
  • Mit Bezug auf 2 wird ein Ausführungsbeispiel einer thermoelektrischen Modulbaugruppe 20 näher dargestellt. Die Kalt- und Warmseiten 38, 40 werden jeweils durch aus Metall konstruierte erste und zweite Wärmeverteiler 46, 48 zur Verfügung gestellt. Nach der Montage zu einer einzigen Einheit, die an der Kühlplattenbaugruppe 22 befestigt werden kann, ist die Isolierplatte 50 zwischen den ersten und den zweiten Wärmeverteiler 46, 48 geschichtet angeordnet.
  • Die Isolierplatte 50 umfasst Öffnungen 52, innerhalb derer thermoelektrische Vorrichtungen 54 angeordnet sind. In dem gezeigten Ausführungsbeispiel nutzen die thermoelektrischen Vorrichtungen den Peltier-Effekt, um angrenzend an den ersten Wärmeverteiler 46 eine Kaltseite und angrenzend an den zweiten Wärmeverteiler 48 eine Warmseite zur Verfügung zu stellen.
  • Die Isolierplatte 50 umfasst geformte Leitungskanäle 60 zur Aufnahme von Leitungen 61 der thermoelektrischen Vorrichtungen 54 der thermoelektrischen Modulbaugruppe 20. In dem gezeigten Ausführungsbeispiel sind drei Peltier-Vorrichtungen miteinander in Reihe geschaltet.
  • In der Isolierplatte 50 ist ein Gitter aus Hohlräumen 62 vorgesehen, um die thermisch wirksame Masse der Isolierplatte 50 zu reduzieren und um Luftspalte zur Verfügung zu stellen, die den ersten und den zweiten Wärmeverteiler 46, 48 voneinander isolieren. Die Hohlräume 62 können eine beliebige Größe oder Form oder ein beliebiges Muster aufweisen. Die Hohlräume können tiefe Aussparungen relativ zur Stärke der Isolierplatte 50 sein (dargestellt), oder sie können sich ganz durch die Isolierplatte 50 erstrecken.
  • Der zweite Wärmeverteiler 48 umfasst sich nach oben in Richtung der Isolierplatte 50 erstreckende, erhabene Auflagen 64 zum Stützen der thermoelektrischen Vorrichtungen 54. Zwischen den thermoelektrischen Vorrichtungen 54 und den ersten und zweiten Wärmeverteilern 46, 48 können Wärmeleitfolien 66 zur Gewährleistung einer für den Wärmewirkungsgrad ausreichenden Bindung zwischen den Komponenten vorgesehen sein.
  • Gemäß den 2 und 3A bis 3B umfasst die Isolierplatte 50 Abstandhalter 68, mit denen die Isolierplatte 50 in Bezug auf den ersten und zweiten Wärmeverteiler 46, 48 positioniert werden kann. Vorsprünge 70 können beispielsweise an dem zweiten Wärmeverteiler 48 vorgesehen werden, um bei der Montage die Isolierplatte 50 relativ zum zweiten Wärmeverteiler 48 zu positionieren.
  • Es ist wünschenswert, eine vorgegebene Klemmkraft an der thermoelektrischen Vorrichtung 54 aufrechtzuerhalten, um einen ausreichenden Eingriff und eine ausreichende Wärmeübertragung zwischen der thermoelektrischen Vorrichtung 54 und benachbarten Komponenten im Stapel zu gewährleisten. Die Belastung der thermoelektrischen Vorrichtung 54 muss jedoch begrenzt werden, insbesondere unter dem Gewicht der Batterie 14, um eine Beschädigung der thermoelektrischen Vorrichtung 54 zu vermeiden. Zu diesem Zweck wird zwischen dem ersten und dem zweiten Wärmeverteiler 46, 48 ein temporär kompressibles Material 94 (5 und 6) bereitgestellt. Das temporär kompressible Material 94 ist in flüssigem Zustand relativ kompressibel, in ausgehärtetem Zustand aber im Wesentlichen vergleichsweise steif. Auf diese Weise kann bei der Montage durch das flüssige/unausgehärtete, temporär kompressible Material 94 eine Toleranzsummierung zwischen den Komponenten ausgeglichen werden. Nachdem es einmal ausgehärtet ist, wird das temporär kompressible Material 94 steif, wodurch eine Überlastung der thermoelektrischen Vorrichtung 54 unter dem Gewicht der Batterie 14 verhindert wird.
  • Gemäß den 4 und 5 ist die thermoelektrische Vorrichtung 54 zwischen ersten und zweiten Bauteilen innerhalb der thermoelektrischen Modulbaugruppe 20 eingeschoben, die im Beispiel von den ersten und zweiten Wärmeverteilern 46, 48 bereitgestellt werden. Der Vorsprung 70 erstreckt sich nicht über den gesamten Abstand zum ersten Wärmeverteiler 46, um eine Toleranzsummierung zwischen den Komponenten der thermoelektrischen Modulbaugruppe 20 aufzunehmen. Im Beispiel hat die Isolierplatte 50 eine erste Dicke und der Vorsprung 70 hat eine zweite Dicke, die kleiner als die erste Dicke ist. Das temporär kompressible Material 94, wie beispielsweise ein RTV-Silikon oder ein Epoxid, wird auf ein Ende des Vorsprungs 70 aufgetragen und greift an der Unterseite des ersten Wärmeverteilers 46 ein. Es wird eine gewünschte Viskosität gewählt, um während der Aushärtung genügend Material auf dem Vorsprung 70 bei zu behalten. Das ausgehärtete kompressible Material ergibt den Unterschied zwischen den ersten und zweiten Dicken. Es können ein Kleber, Kunststoff, Lötzinn oder ein anderes Material verwendet werden.
  • Im gezeigten Ausführungsbeispiel erstrecken sich Befestigungselemente, zum Beispiel Befestigungsmittel 74, durch Löcher im ersten Wärmeverteiler 46 hindurch und sind zur Sicherung des Stapels aus erstem und zweiten Wärmeverteiler 46, 48 sowie aus Isolierplatte 50 innerhalb von mit einem Gewinde versehenen Innendurchmessern der Vorsprünge 70 aufgenommen. Das temporär kompressible Material 94 umgibt im Beispiel sein jeweiliges Befestigungsmittel 74. Daher kann es wünschenswert sein, die Befestigungsmittel 74 vor dem Aushärten des temporär kompressiblen Materials 94 am zweiten Wärmeverteiler 48 zu befestigen. Die Befestigungsmittel 74 werden mit einem vorgegebenen Drehmoment bis zu einer gewünschten Klemmkraft angezogen, während das temporär kompressible Material 94 noch nicht ausgehärtet ist. Bevor die Batterie 14 an das thermoelektrische Modul 20 montiert wird, kann das temporär kompressible Material 94 aushärten oder verfestigen, wobei es derart erstarrt, dass die Bewegung zwischen dem ersten und dem zweiten Wärmeverteiler 46, 48 stärker gehemmt wird als durch das temporär kompressible Material 94, wenn es sich im flüssigen Zustand befindet.
  • Da das temporär kompressible Material 94 eine Variation von Komponententoleranzen zulässt, können die Wärmeleitfolien 66 eliminiert oder dünnere Folien verwendet werden.
  • Wie in 6 dargestellt, kann der zweite Wärmeverteiler 48 entfallen und der erste Wärmeverteiler 46 kann an der Kühlplattenbaugruppe 22 befestigt werden. Das temporär kompressible Material 94 wird in gleicher Weise verwendet, wie es oben im Zusammenhang mit den 4 und 5 beschrieben worden ist.
  • In dem in den 7A und 7B gezeigten Beispiel können die Befestigungsmittel 74 eliminiert und das temporär kompressible Material 194 zur Befestigung der ersten und zweiten Wärmestrahler 146, 148 verwendet werden. In einer solchen Anordnung wird eine Montagelast (entgegengesetzte Pfeile in 6) auf der thermoelektrischen Modulbaugruppe 120 beibehalten, wobei die gewünschte Klemmkraft auf die thermoelektrische Vorrichtung 54 aufgebracht wird, bis das temporär kompressible Material 194 aushärtet. Die Montagelast kann dann entfernt werden, und die Klemmkraft wird durch das ausgehärtete, temporär kompressible Material 194 aufrechterhalten, welches an den ersten und zweiten Lastverteilern 146, 148 haftet und diese miteinander verklebt.
  • Im laufenden Betrieb verhindert das temporär kompressible Material, dass die Batterie 14 die thermoelektrische Vorrichtung 54 unter dem Gewicht der Batterie überlastet. Eine unerwünschte Batterietemperatur wird durch eine Steuereinheit 34 erkannt. Die thermoelektrischen Vorrichtungen 50 werden zum Herstellen einer Kaltseite der thermoelektrischen Vorrichtung 54 angesteuert, wobei die Kaltseite zum ersten, an die Batterie 14 angrenzenden Wärmeverteiler 46 übertragen wird und dadurch die Temperaturdifferenz zwischen diesen Komponenten und der Wärmeaustausch zwischen ihnen erhöht wird. Wärme von der Batterie wird vom ersten Wärmeverteiler 46 durch die thermoelektrische Vorrichtung 54 hindurch zu dem zweiten Wärmeverteiler 48 übertragen. Die Wirkung der Isolierplatte 50 geht jedoch dahin, die Wärmeübertragung von dem ersten Wärmeverteiler 46 zu dem zweiten Wärmeverteiler 48 zu verhindern. Der zweite Wärmeverteiler 48 gibt Wärme an das Kühlmittel innerhalb der Kühlplattenbaugruppe 22 ab. Kühlmittel wird von der Kühlplattenbaugruppe 22 zum Wärmetauscher 26 zirkuliert, der die Wärme an die Außenumgebung abgibt, wobei diese Wärmeübertragungsrate durch den Einsatz eines Gebläses 28 erhöht werden kann.
  • Es soll hier klargestellt sein, dass, obschon eine bestimmte Anordnung der Komponenten in der dargestellten Ausführungsform offenbart ist, auch andere Anordnungen hiervon profitieren werden. Obgleich hier bestimmte Schrittfolgen gezeigt, beschrieben und beansprucht sind, soll klargestellt sein, dass die Schritte, sofern nicht anders angegeben, in beliebiger Reihenfolge, voneinander getrennt oder miteinander kombiniert durchgeführt werden können, und sie auch dann von der vorliegenden Erfindung profitieren können.
  • Obwohl die verschiedenen Beispiele bestimmte, in den Zeichnungen gezeigte Komponenten aufweisen, sind die Ausführungsformen dieser Erfindung nicht spezifisch auf diese Kombinationen beschränkt. Es ist möglich, einige der Komponenten oder Merkmale des einen Beispiels mit Merkmalen oder Komponenten eines anderen Beispiels zu kombinieren.
  • Es wurde eine beispielhafte Ausführungsform offenbart; für Fachleute auf dem Gebiet ist jedoch zu erkennen, dass bestimmte Änderungen in den Umfang der Ansprüche fallen. Der wahre Umfang und Kern der Erfindung wird durch die folgenden Ansprüche angezeigt.

Claims (20)

  1. Eine thermoelektrische Modulbaugruppe zur thermischen Konditionierung einer Komponente, die Baugruppe umfassend: erste und zweite voneinander beabstandete Bauteile, die dazu konfiguriert sind, jeweils kalte und warme Seiten zur Verfügung zu stellen; eine Isolierplatte, die zwischen dem ersten und zweiten Bauteil angeordnet ist; eine thermoelektrische Vorrichtung, die innerhalb der Isolierplatte und im Wirkeingriff mit dem ersten und dem zweiten Bauteil angeordnet ist; ein Befestigungselement, das im montierten Zustand das erste und das zweite Bauteil aneinander um die Isolierplatte herum befestigt, wobei das Befestigungselement ein den Kompressionsbegrenzer bereitstellendes, temporär kompressibles Material umfasst.
  2. Die Baugruppe nach Anspruch 1, wobei das temporär kompressible Material im montierten Zustand einen flüssigen Zustand und im montierten Zustand einen gehärteten Zustand umfasst, wobei das temporär kompressible Material im gehärteten Zustand so konfiguriert ist, dass es die Bewegung zwischen dem ersten und dem zweiten Bauteil in größerem Maße hemmt als das temporär kompressible Material im flüssigen Zustand.
  3. Die Baugruppe nach Anspruch 2, wobei das vorübergehend kompressible Material ein Epoxid ist.
  4. Die Baugruppe nach Anspruch 2, wobei das temporär kompressible Material ein RTV ist.
  5. Die Baugruppe nach Anspruch 1, wobei das Befestigungselement eine mit einem Gewinde versehenes Befestigungsmittel umfasst, die das erste und das zweite Bauteil um die thermoelektrische Vorrichtung herum klemmt, um im montierten Zustand eine Klemmkraft bereitzustellen.
  6. Die Baugruppe nach Anspruch 1, wobei das temporär kompressible Material das erste und das zweite Bauteil um die thermoelektrische Vorrichtung klemmt, um im montierten Zustand eine Klemmkraft ohne mit einem Gewinde versehenen Befestigungsmitteln bereitzustellen.
  7. Die Baugruppe nach Anspruch 1, wobei das erste und das zweite Bauteil aus Metall sind und die Isolierplatte aus einem Kunststoff ist.
  8. Die Baugruppe nach Anspruch 1, wobei das zweite Bauteil eine die thermoelektrische Vorrichtung stützende, erhabene Auflage umfasst.
  9. Die Baugruppe nach Anspruch 8, umfassend eine zwischen der Auflage und der thermoelektrischen Vorrichtung und im Eingriff mit ihnen angeordnete Wärmeleitfolie.
  10. Die Baugruppe nach Anspruch 8, wobei die thermoelektrische Vorrichtung eine Peltier-Vorrichtung ist.
  11. Die Baugruppe nach Anspruch 1, wobei das zweite Bauteil einen Vorsprung umfasst, der mit der Isolierplatte zur seitlichen Positionierung der Isolierplatte und des zweiten Bauteils relativ zueinander zusammenwirkt, wobei das temporär kompressible Material auf dem Vorsprung bereitgestellt wird.
  12. Die Baugruppe nach Anspruch 11, wobei das Befestigungselement ein mit einem Gewinde versehenes Befestigungsmittel umfasst, welches an einem mit einem Gewinde versehenen Innendurchmesser des Vorsprungs befestigt ist.
  13. Die Baugruppe nach Anspruch 11, wobei die Isolierplatte mindestens vier diskrete Vorsprünge aufweist, die die thermoelektrische Vorrichtung umgeben.
  14. Die Baugruppe nach Anspruch 1, wobei das erste und das zweite Bauteil erste und zweite Wärmeverteiler sind, wobei die ersten und zweiten Wärmeverteiler und die Isolierplatte miteinander verbunden sind, um die thermoelektrische Modulbaugruppe bereitzustellen.
  15. Die Baugruppe nach Anspruch 1, wobei das erste Bauteil einen Wärmeverteiler bereitstellt und das zweite Bauteil eine Kühlplattenbaugruppe bereitstellt, wobei die Kühlplattenbaugruppe Kühlkanäle umfasst, die so konfiguriert sind, dass sie ein Kühlmittel aufnehmen, das durch die Kühlkanäle zirkuliert.
  16. Ein Verfahren zur Herstellung einer thermoelektrischen Modulanordnung, welches die folgenden Schritte umfasst: Bereitstellung eines temporär kompressiblen Materials zwischen ersten und zweiten Bauteilen; Klemmen der ersten und zweiten Bauteile um eine thermoelektrische Vorrichtung herum, um eine Klemmkraft auf die thermoelektrische Vorrichtung zu erzeugen und Verfestigung des temporär kompressiblen Materials unter Beibehaltung der Klemmkraft.
  17. Das Verfahren nach Anspruch 16, wobei das temporär kompressible Material einen flüssigen Zustand und unter der Klemmkraft einen gehärteten Zustand aufweist.
  18. Das Verfahren nach Anspruch 16, wobei der Klemmschritt das Anziehen von mit einem Gewinde versehenen Befestigungsmitteln umfasst, um das erste und das zweite Bauteil miteinander zu fixieren.
  19. Das Verfahren nach Anspruch 16, wobei das verfestigte, temporär kompressible Material die Kompression der thermoelektrischen Vorrichtung unter einer Batterielast begrenzt.
  20. Das Verfahren nach Anspruch 16, wobei das temporär kompressible Material die Klemmkraft nach dem Klemmschritt aufrechterhält.
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