DE202011104105U1 - Heating module for battery - Google Patents

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Abstract

Heizmodul für Batterie, das gegenüber einem Batteriemodul (2) liegt, umfassend ein Heizmodul (1), das eine erste Seite (111) und eine der ersten Seite (111) gegenüberliege zweite Seite (112) aufweist, und eine Kühleinheit (13), die mit einer Seite auf dem Heizelement (11) liegt und eine Vielzahl von Kühlrippen (130) und eine Grundplatte (132) beinhaltet, wobei sich die Kühlrippen (130) von einer Seite der Grundplatte (132) erstrecken, wobei die andere Seite der Grundplatte (132) auf der ersten Seite (111) des Heizelements (11) liegt, wobei zwischen der Kühleinheit (13) und dem Batteriemodul (2) ein Konvektionsraum (4) gebildet ist.A heating module for a battery, which lies opposite a battery module (2), comprising a heating module (1) which has a first side (111) and a second side (112) opposite the first side (111), and a cooling unit (13), one side of which lies on the heating element (11) and includes a plurality of cooling fins (130) and a base plate (132), the cooling fins (130) extending from one side of the base plate (132), the other side of the base plate (132) lies on the first side (111) of the heating element (11), a convection space (4) being formed between the cooling unit (13) and the battery module (2).

Description

Technisches GebietTechnical area

Die Erfindung betrifft ein Heizmodul für Batterie, insbesondere ein Heizmodul für Batterie, das die Batterie auf die Arbeitstemperatur halten kann, um den Wirkungsgrad und die Lebensdauer der Batterie zu erhöhen.The invention relates to a heating module for battery, in particular a heating module for battery that can hold the battery to the working temperature to increase the efficiency and the life of the battery.

Stand der TechnikState of the art

Wenn eine Gleichstrom- oder Wechselstromversorgung durch ein Stromkabel nicht möglich ist, wird eine Batterie verwendet, um Geräte, wie Fahrzeug, Lampe, elektrisches Werkzeug, elektronisches Produkt, Kommunikationsvorrichtung, Wärmeaustauscher usw., mit Strom zu versorgen. Wenn die Temperatur der Batterie niedrig (ca. 20°C~30°C) ist, kann die Batterie keine Strom versorgen. Um dieses Problem zu lösen, insbesondere in kalten Ländern oder Arbeitsplätzen, muß die Batterie beheizt werden, um die Temperatur der Batterie auf die Arbeitstemperatur zu halten.When a DC or AC power supply through a power cable is not possible, a battery is used to power devices such as the vehicle, lamp, electrical tool, electronic product, communications device, heat exchanger, and so on. When the temperature of the battery is low (about 20 ° C ~ 30 ° C), the battery can not supply power. To solve this problem, especially in cold countries or workplaces, the battery must be heated to keep the temperature of the battery at the working temperature.

Um die Temperatur der Batterie auf die Arbeitstemperatur zu halten, ist ein Heizelement erforderlich.To maintain the temperature of the battery at the working temperature, a heating element is required.

Aus diesem Grund hat der Erfinder in Anbetracht der Nachteile herkömmlicher Lösungen, basierend auf langjähriger Erfahrung in diesem Bereich, nach langem Studium, zahlreichen Versuchen und unentwegten Verbesserungen die vorliegende Erfindung entwickelt.For this reason, in view of the disadvantages of conventional solutions based on many years of experience in this field, the inventor has, after much study, numerous trials and continual improvements, developed the present invention.

Aufgabe der ErfindungObject of the invention

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Heizmodul für Batterie zu schaffen, die die Batterie auf die Arbeitstemperatur halten kann.The invention has for its object to provide a heating module for battery that can hold the battery to the working temperature.

Der Erfindung liegt eine weitere Aufgabe zugrunde, ein Heizmodul für Batterie zu schaffen, die den Wirkungsgrad und die Lebensdauer der Batterie erhöhen kann.Another object of the invention is to provide a heating module for battery which can increase the efficiency and the life of the battery.

Diese Aufgaben werden durch das erfindungsgemäße Heizmodul für Batterie gelöst, das gegenüber einem Batteriemodul liegt und umfaßt: ein Heizmodul, das eine erste Seite und eine der ersten Seite gegenüberliege zweite Seite aufweist; und eine Kühleinheit, die auf dem Heizelement liegt und eine Vielzahl von Kühlrippen und eine Grundplatte beinhaltet, wobei sich die Kühlrippen von einer Seite der Grundplatte erstrecken, wobei die andere Seite der Grundplatte auf der ersten Seite des Heizelements liegt, wobei zwischen der Kühleinheit und dem Batteriemodul ein Konvektionsraum gebildet ist.These objects are achieved by the heating module for battery according to the invention, which lies opposite a battery module and comprises: a heating module having a first side and a first side opposite the second side; and a cooling unit disposed on the heating element and including a plurality of cooling fins and a base plate, wherein the cooling fins extend from one side of the base plate, the other side of the base plate lying on the first side of the heating element, wherein between the cooling unit and the Battery module is formed a convection space.

Kurze Beschreibung der ZeichnungenBrief description of the drawings

1 eine Explosionsdarstellung des ersten bevorzugten Ausführungsbeispiels der Erfindung, 1 an exploded view of the first preferred embodiment of the invention,

2 eine perspektivische Darstellung des ersten bevorzugten Ausführungsbeispiels der Erfindung, 2 a perspective view of the first preferred embodiment of the invention,

3 eine Seitenansicht des ersten bevorzugten Ausführungsbeispiels der Erfindung beim Einsatz, 3 a side view of the first preferred embodiment of the invention in use,

4 eine perspektivische Darstellung des ersten bevorzugten Ausführungsbeispiels der Erfindung beim Einsatz, 4 a perspective view of the first preferred embodiment of the invention in use,

5 eine Explosionsdarstellung des zweiten bevorzugten Ausführungsbeispiels der Erfindung, 5 an exploded view of the second preferred embodiment of the invention,

6 eine perspektivische Darstellung des zweiten bevorzugten Ausführungsbeispiels der Erfindung, 6 a perspective view of the second preferred embodiment of the invention,

7 eine Seitenansicht des zweiten bevorzugten Ausführungsbeispiels der Erfindung beim Einsatz, 7 a side view of the second preferred embodiment of the invention in use,

8 eine perspektivische Darstellung des zweiten bevorzugten Ausführungsbeispiels der Erfindung beim Einsatz. 8th a perspective view of the second preferred embodiment of the invention in use.

Wege zur Ausführung der ErfindungWays to carry out the invention

Weitere Einzelheiten, Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden detaillierten Beschreibung in Verbindung mit den anliegenden Zeichnungen.Further details, features and advantages of the invention will become apparent from the following detailed description taken in conjunction with the accompanying drawings.

Die 1, 2 und 3 zeigen das erste bevorzugte Ausführungsbeispiel der Erfindung, wobei das Heizmodul 1 gegenüber einem Batteriemodul 2 liegt und ein Heizelement 11 und eine Kühleinheit 13 umfasst. Das Heizelement 11 ist durch einen Wärmewiderstand, eine Quarzheizung, einen PTC-Widerstand oder eine integrierte Heizschaltung gebildet und weist eine erste Seite 111 und eine der ersten Seite 111 gegenüberliege zweite Seite 112 auf.The 1 . 2 and 3 show the first preferred embodiment of the invention, wherein the heating module 1 opposite a battery module 2 lies and a heating element 11 and a cooling unit 13 includes. The heating element 11 is formed by a thermal resistor, a quartz heater, a PTC resistor or an integrated heating circuit and has a first side 111 and one of the first page 111 Opposite second page 112 on.

Die Kühleinheit 13 liegt mit einer Seite auf dem Heizelement 11 und beinhaltet eine Vielzahl von Kühlrippen 130 und eine Grundplatte 132. Die Kühlrippen 130 erstrecken sich von einer Seite der Grundplatte 132. Die andere Seite der Grundplatte 132 liegt auf der ersten Seite 111 des Heizelements 11.The cooling unit 13 lies with one side on the heating element 11 and includes a plurality of cooling fins 130 and a base plate 132 , The cooling fins 130 extend from one side of the base plate 132 , The other side of the base plate 132 is on the first page 111 of the heating element 11 ,

Die Grundplatte 132 weist einen Wärmeaufnahmeteil 134 (die obengenannte andere Seite der Grundplatte 132) auf, der der ersten Seite 111 zugewandt ist und auf der ersten Seite 111 des Heizelements 11 liegt. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel ist die Kühleinheit 13 durch einen Kühlkörper (stranggepresstes Aluminiumprofil) gebildet. Darauf ist die Erfindung jedoch nicht beschränkt. Die Kühleinheit kann auch durch einen Kühlrippensatz 130 gebildet sein.The base plate 132 has a heat receiving part 134 (The above other side of the base plate 132 ), the first page 111 is facing and on the first page 111 of the heating element 11 lies. In the present embodiment, the cooling unit 13 formed by a heat sink (extruded aluminum profile). However, the invention is not limited thereto. The cooling unit can also be cooled by a set of cooling fins 130 be formed.

Wie aus den 1, 3 und 4 ersichtlich ist, bilden die Kühlrippen 130 einen Wärmeabgabeteil 135, auf den die Wärme des Wärmeaufnahmeteils 134 geleitet wird. Der Wärmeabgabeteil 135 gibt die Wärme durch Strahlung in einen Konvektionsraum 4 zwischen der Kühleinheit 13 und dem Batteriemodul 2 ab, um das Batteriemodul 2 zu beheizen, damit das Batteriemodul 2 auf die Arbeitstemperatur gehalten wird.Like from the 1 . 3 and 4 it can be seen form the cooling fins 130 a heat release part 135 on which the heat of the heat-absorbing part 134 is directed. The heat release part 135 gives the heat by radiation in a Konvektionsraum 4 between the cooling unit 13 and the battery module 2 off to the battery module 2 to heat up, so the battery module 2 is kept at the working temperature.

Wenn die Temperatur des Batteriemoduls 2 niedriger ist als die Arbeitstemperatur, wird das Batteriemodul 2 von dem Heizelement 11 beheizt, wobei der Wärmeaufnahmeteil 134 die Wärme der ersten Seite 111 absorbiert und auf den Wärmeabgabeteil 135 (die Kühlrippen 130) leitet, der die Wärme durch Strahlung in den Konvektionsraum 4 abgibt, wodurch das Batteriemodul 2 beheizt wird, so dass die Temperatur des Batteriemoduls 2 auf die Arbeitstemperatur steigt. Dadurch wird der Wirkungsgrad des Batteriemoduls 2 erhöht und die Lebensdauer des Batteriemoduls 2 verlängert.When the temperature of the battery module 2 lower than the working temperature, becomes the battery module 2 from the heating element 11 heated, the heat receiving part 134 the warmth of the first page 111 absorbed and on the heat release part 135 (the cooling fins 130 ) which conducts the heat by radiation into the convection space 4 gives off, causing the battery module 2 is heated, so that the temperature of the battery module 2 rises to the working temperature. This will increase the efficiency of the battery module 2 increases and the life of the battery module 2 extended.

Da das Heizmodul 1 und das Batteriemodul 2 beide modularisiert sind, wird die Demontage und die Reparatur erleichtert.As the heating module 1 and the battery module 2 Both are modularized, the disassembly and repair is facilitated.

Die 5, 6 und 7 zeigen das zweite Ausführungsbeispiel der Erfindung, das sich von dem ersten Ausführungsbeispiel nur dadurch unterscheidet, dass das Heizmodul 1 weiter einen Ventilator 3 umfasst, der an der anderen Seite der Kühleinheit 13 angeordnet ist und eine Lufteintrittsseite 31 und eine der Lufteintrittsseite 31 gegenüberliegende Luftaustrittsseite 32 aufweist. Die Lufteintrittsseite des Ventilators 3 ist mit den Kühlrippen 130 verbunden. Die Luftaustrittsseite 32 ist dem Batteriemodul 2 zugewandt. Die Wärme der Kühlrippen 130 tritt in die Lufteintrittsseite 31 ein und wird zwangsläufig dem Batteriemodul 2 zugeführt.The 5 . 6 and 7 show the second embodiment of the invention, which differs from the first embodiment only in that the heating module 1 continue a fan 3 that is on the other side of the cooling unit 13 is arranged and an air inlet side 31 and one of the air inlet side 31 opposite air outlet side 32 having. The air inlet side of the fan 3 is with the cooling fins 130 connected. The air outlet side 32 is the battery module 2 facing. The heat of the cooling fins 130 enters the air inlet side 31 and inevitably becomes the battery module 2 fed.

Wie aus den 5, 7 und 8 ersichtlich ist, wenn die Temperatur des Batteriemoduls 2 niedriger ist als die Arbeitstemperatur, wird das Batteriemodul 2 von dem Heizelement 11 beheizt, wobei der Wärmeaufnahmeteil 134 die Wärme der ersten Seite 111 absorbiert und auf den Wärmeabgabeteil 135 (die Kühlrippen 130) leitet, der die Wärme durch Strahlung in den Konvektionsraum 4 abgibt. Gleichzeitig tritt die meiste Wärme in die Lufteintrittsseite 31 des Ventilators 3 ein und wird durch die Luftaustrittsseite 32 dem Batteriemodul 2 zugeführt, wodurch das Batteriemodul 2 schnell zwangsläufig beheizt wird, so dass die Temperatur des Batteriemoduls sofort auf die Arbeitstemperatur steigt. Dadurch wird der Wirkungsgrad des Batteriemoduls 2 erhöht und die Lebensdauer des Batteriemoduls 2 verlängert.Like from the 5 . 7 and 8th can be seen when the temperature of the battery module 2 lower than the working temperature, becomes the battery module 2 from the heating element 11 heated, the heat receiving part 134 the warmth of the first page 111 absorbed and on the heat release part 135 (the cooling fins 130 ) which conducts the heat by radiation into the convection space 4 emits. At the same time, most of the heat enters the air inlet side 31 of the fan 3 and is through the air outlet side 32 the battery module 2 fed, causing the battery module 2 quickly inevitably heated, so that the temperature of the battery module rises immediately to the working temperature. This will increase the efficiency of the battery module 2 increases and the life of the battery module 2 extended.

Daher weist die Erfindung folgende Vorteile auf:

  • 1. Verlängerung der Lebensdauer des Batteriemoduls,
  • 2. Erhöhung des Wirkungsgrads des Batteriemoduls,
  • 3. Modularisierter Aufbau.
Therefore, the invention has the following advantages:
  • 1. extension of the life of the battery module,
  • 2. increase the efficiency of the battery module,
  • 3. Modularized construction.

Die vorstehende Beschreibung stellt nur die bevorzugten Ausführungsbeispiele der Erfindung dar und soll nicht als Definition der Grenzen und des Bereiches der Erfindung dienen. Alle gleichwertige Änderungen und Modifikationen gehören zum Schutzbereich dieser Erfindung.The foregoing description represents only the preferred embodiments of the invention and is not intended to serve as a definition of the limits and scope of the invention. All equivalent changes and modifications are within the scope of this invention.

Claims (5)

Heizmodul für Batterie, das gegenüber einem Batteriemodul (2) liegt, umfassend ein Heizmodul (1), das eine erste Seite (111) und eine der ersten Seite (111) gegenüberliege zweite Seite (112) aufweist, und eine Kühleinheit (13), die mit einer Seite auf dem Heizelement (11) liegt und eine Vielzahl von Kühlrippen (130) und eine Grundplatte (132) beinhaltet, wobei sich die Kühlrippen (130) von einer Seite der Grundplatte (132) erstrecken, wobei die andere Seite der Grundplatte (132) auf der ersten Seite (111) des Heizelements (11) liegt, wobei zwischen der Kühleinheit (13) und dem Batteriemodul (2) ein Konvektionsraum (4) gebildet ist.Heating module for battery, opposite a battery module ( 2 ), comprising a heating module ( 1 ), which is a first page ( 111 ) and one of the first page ( 111 ) Opposite second page ( 112 ), and a cooling unit ( 13 ) with one side on the heating element ( 11 ) and a plurality of cooling fins ( 130 ) and a base plate ( 132 ), wherein the cooling fins ( 130 ) from one side of the base plate ( 132 ), the other side of the base plate ( 132 ) on the first page ( 111 ) of the heating element ( 11 ), wherein between the cooling unit ( 13 ) and the battery module ( 2 ) a convection room ( 4 ) is formed. Heizmodul nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Grundplatte (132) einen Wärmeaufnahmeteil (134) aufweist, der der ersten Seite (111) zugewandt ist und auf der ersten Seite (111) des Heizelements (11) liegt, und die Kühlrippen (130) einen Wärmeabgabeteil (135) bilden.Heating module according to claim 1, characterized in that the base plate ( 132 ) a heat receiving part ( 134 ) of the first page ( 111 ) and on the first page ( 111 ) of the heating element ( 11 ), and the cooling fins ( 130 ) a heat release part ( 135 ) form. Heizmodul nach Anspruch 2, gekennzeichnet durch einen Ventilator (3), der an der anderen Seite der Kühleinheit (13) angeordnet ist und eine Lufteintrittsseite (31) und eine der Lufteintrittsseite (31) gegenüberliegende Luftaustrittsseite (32) aufweist, wobei die Lufteintrittsseite des Ventilators (3) mit den Kühlrippen (130) verbunden und die Luftaustrittsseite (32) dem Batteriemodul (2) zugewandt ist.Heating module according to claim 2, characterized by a fan ( 3 ) located on the other side of the cooling unit ( 13 ) is arranged and an air inlet side ( 31 ) and one of the air inlet side ( 31 ) opposite air outlet side ( 32 ), wherein the air inlet side of the fan ( 3 ) with the cooling fins ( 130 ) and the air outlet side ( 32 ) the battery module ( 2 ) is facing. Heizmodul nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Kühleinheit (13) durch einen Kühlkörper oder einen Kühlrippensatz (130) gebildet ist.Heating module according to claim 1, characterized in that the cooling unit ( 13 ) through a heat sink or finset ( 130 ) is formed. Heizmodul nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Heizelement (11) durch einen Wärmewiderstand, eine Quarzheizung, einen PTC-Widerstand oder eine integrierte Heizschaltung gebildet ist.Heating module according to claim 1, characterized in that the heating element ( 11 ) by a thermal resistor, a quartz heater, a PTC Resistor or an integrated heating circuit is formed.
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