EP2380233A1 - Verfahren zum einstellen der temperatur mindestens eines batterieelements einer wiederaufladbaren batterie - Google Patents

Verfahren zum einstellen der temperatur mindestens eines batterieelements einer wiederaufladbaren batterie

Info

Publication number
EP2380233A1
EP2380233A1 EP09756494A EP09756494A EP2380233A1 EP 2380233 A1 EP2380233 A1 EP 2380233A1 EP 09756494 A EP09756494 A EP 09756494A EP 09756494 A EP09756494 A EP 09756494A EP 2380233 A1 EP2380233 A1 EP 2380233A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
battery
heat
temperature
thermal contact
contact device
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
EP09756494A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Christian Pankiewitz
Holger Fink
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Robert Bosch GmbH
Original Assignee
Robert Bosch GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Robert Bosch GmbH filed Critical Robert Bosch GmbH
Publication of EP2380233A1 publication Critical patent/EP2380233A1/de
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L50/00—Electric propulsion with power supplied within the vehicle
    • B60L50/50—Electric propulsion with power supplied within the vehicle using propulsion power supplied by batteries or fuel cells
    • B60L50/60—Electric propulsion with power supplied within the vehicle using propulsion power supplied by batteries or fuel cells using power supplied by batteries
    • B60L50/64—Constructional details of batteries specially adapted for electric vehicles
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L58/00—Methods or circuit arrangements for monitoring or controlling batteries or fuel cells, specially adapted for electric vehicles
    • B60L58/10—Methods or circuit arrangements for monitoring or controlling batteries or fuel cells, specially adapted for electric vehicles for monitoring or controlling batteries
    • B60L58/18—Methods or circuit arrangements for monitoring or controlling batteries or fuel cells, specially adapted for electric vehicles for monitoring or controlling batteries of two or more battery modules
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L58/00—Methods or circuit arrangements for monitoring or controlling batteries or fuel cells, specially adapted for electric vehicles
    • B60L58/10—Methods or circuit arrangements for monitoring or controlling batteries or fuel cells, specially adapted for electric vehicles for monitoring or controlling batteries
    • B60L58/24—Methods or circuit arrangements for monitoring or controlling batteries or fuel cells, specially adapted for electric vehicles for monitoring or controlling batteries for controlling the temperature of batteries
    • B60L58/26—Methods or circuit arrangements for monitoring or controlling batteries or fuel cells, specially adapted for electric vehicles for monitoring or controlling batteries for controlling the temperature of batteries by cooling
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L58/00—Methods or circuit arrangements for monitoring or controlling batteries or fuel cells, specially adapted for electric vehicles
    • B60L58/10—Methods or circuit arrangements for monitoring or controlling batteries or fuel cells, specially adapted for electric vehicles for monitoring or controlling batteries
    • B60L58/24—Methods or circuit arrangements for monitoring or controlling batteries or fuel cells, specially adapted for electric vehicles for monitoring or controlling batteries for controlling the temperature of batteries
    • B60L58/27—Methods or circuit arrangements for monitoring or controlling batteries or fuel cells, specially adapted for electric vehicles for monitoring or controlling batteries for controlling the temperature of batteries by heating
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/60—Heating or cooling; Temperature control
    • H01M10/61—Types of temperature control
    • H01M10/613—Cooling or keeping cold
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/60—Heating or cooling; Temperature control
    • H01M10/61—Types of temperature control
    • H01M10/615—Heating or keeping warm
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/60—Heating or cooling; Temperature control
    • H01M10/62—Heating or cooling; Temperature control specially adapted for specific applications
    • H01M10/625—Vehicles
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/60—Heating or cooling; Temperature control
    • H01M10/63—Control systems
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/60—Heating or cooling; Temperature control
    • H01M10/65—Means for temperature control structurally associated with the cells
    • H01M10/657—Means for temperature control structurally associated with the cells by electric or electromagnetic means
    • H01M10/6572—Peltier elements or thermoelectric devices
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/60—Heating or cooling; Temperature control
    • H01M10/65—Means for temperature control structurally associated with the cells
    • H01M10/659—Means for temperature control structurally associated with the cells by heat storage or buffering, e.g. heat capacity or liquid-solid phase changes or transition
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/60—Heating or cooling; Temperature control
    • H01M10/66—Heat-exchange relationships between the cells and other systems, e.g. central heating systems or fuel cells
    • H01M10/663—Heat-exchange relationships between the cells and other systems, e.g. central heating systems or fuel cells the system being an air-conditioner or an engine
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/04—Construction or manufacture in general
    • H01M10/0413—Large-sized flat cells or batteries for motive or stationary systems with plate-like electrodes
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/10—Energy storage using batteries
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/60—Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
    • Y02T10/70—Energy storage systems for electromobility, e.g. batteries

Definitions

  • the invention relates to a method for adjusting the temperature of at least one battery element of a rechargeable battery of a motor vehicle, in which a heat transfer between the battery element and a thermal contact device by means of a heat transfer device, wherein the thermal contact device is thermally connected to at least one arranged in the motor vehicle heater and / or cooling device ,
  • the battery element or the battery elements are heated or cooled to adjust their temperature by means of at least one arranged in the motor vehicle heater and / or cooling device.
  • Battery elements and the heater and / or cooling device via a heat transfer device or more heat transfer devices for example by means of forced convection.
  • a liquid flow is generated by means of a pump, which is guided by structural measures so that the battery elements are flowed around by the liquid.
  • a heat exchange between the surface of the battery elements and the liquid takes place.
  • the heating and / or cooling device the temperature of the liquid is changed and / or changed by means of a change in the speed of the pump, the strength of the liquid flow and thus set the temperature of the battery elements.
  • the term rechargeable battery in the context of this patent application is to be understood as an accumulator which can be electrically charged and discharged again over many cycles.
  • the battery consists of individual galvanic cells, the battery cells, which provide a voltage characteristic of the material combination of the cell used.
  • the individual battery cells are electrically connected in series and / or in parallel.
  • a battery element of the battery is a single battery cell or a compact battery arrangement of electrically interconnected battery cells.
  • the invention has for its object to provide a method that allows a simple and inexpensive setting of the temperature of the battery element.
  • the method according to the invention is characterized in that the battery has the thermal contact device and the heat transfer takes place as a heat conduction within the battery by means of the heat transfer device designed as a heat conducting device and the temperature of the battery element is adjusted by controlling and / or regulating the temperature of the thermal contact device. Since the heat contact device is a component of the battery, the heat transfer between the battery element or the battery elements and the heat contact device is an internal battery heat transfer. Since the heat transfer device is designed as a heat conducting device, this battery-internal heat transfer is an internal battery heat conduction.
  • the basis of the adjustment of the temperature of the battery element or the battery elements is now the temperature of the thermal contact device of the battery, which is controlled and / or regulated.
  • Such a method is largely independent of the vehicle type of the motor vehicle and the embodiment of the heating device and / or cooling device.
  • the thermal contact device is preferably a heat contact device forming an outer region of the battery. Particularly preferred is the thermal contact device a battery socket of the battery.
  • the battery socket forms the base of the battery and carries the battery elements. Due to the design of the thermal contact device as a battery base, a compact design of the battery is achieved.
  • the rechargeable battery (the rechargeable battery) is an electrical energy store which can be electrically charged and recharged for many cycles and which has individual galvanic cells, the battery cells, which supply a voltage which is characteristic of the combination of materials used by the respective cell. In order to achieve a required power and energy capacity of the battery, the individual battery cells are electrically connected in series and / or in parallel.
  • a battery element of the battery is a single battery cell or a compact battery assembly of electrically interconnected battery cells.
  • the battery element is preferably a single battery cell of the battery.
  • the single battery cell is the smallest element unit of the battery.
  • the motor vehicle is in particular a motor vehicle with a hybrid drive, which has an internal combustion engine and at least one electric machine, wherein the rechargeable battery serves as an electrical memory for electrical supply to the electric machine and / or the electric machine is used to charge the rechargeable battery.
  • a heat flow between the heat contact device and the heater and / or cooling device is set.
  • the heat flow is thus the manipulated variable, which is adjusted by means of a control and / or regulation. If it is a control, the heat flow is preferably adjusted according to a characteristic curve or a characteristic diagram.
  • the temperature of the heat contact device is determined and the heat flow is adjusted as a function of this temperature by a control device.
  • the determination of the temperature may be a direct determination or an indirect determination of the temperature of the thermal contact device.
  • an indirect determination of the temperature for example, a characteristic measured, from which the temperature of the thermal contact device can be derived.
  • the thermal contact device if the determined temperature of the thermal contact device is above a first threshold value, the thermal contact device is thermally connected to lower its temperature to at least one cooling device. If the determined temperature of the thermal contact device is below a second threshold value, the thermal contact device is thermally connected to at least one heating device to increase its temperature.
  • the second threshold value of the temperature is at most equal to the first threshold value of the temperature, preferably less than the first threshold value of the temperature.
  • the determination of the temperature of the thermal contact device is a measurement of the temperature of the thermal contact device.
  • Temperature is preferably a measurement that refers to a known temperature at a reference point.
  • connection of the thermal contact device of the battery to the heating device and / or cooling device of the motor vehicle is either a direct connection by direct contact of the thermal contact device with the heater and / or cooling device or an indirect connection via an intermediate element that between the heat contact device and the heater and / or cooling device is arranged.
  • the indirect connection of the thermal contact device to the heating device and / or the cooling device takes place by means of at least one heat transport device arranged in and / or on the motor vehicle.
  • the heat transport device is in contact with the heat contact device on one side and with the heating device and / or cooling device on another side.
  • the heating device is a heat source present in and / or on the motor vehicle.
  • the existing heat source or at least one of the existing heat sources is preferably an internal combustion engine and / or an exhaust gas tract of a
  • the cooling device is a cooling device present in and / or on the motor vehicle.
  • the cooling device is preferably a cooling device of the internal combustion engine.
  • the heating device and / or cooling device or at least one of the heating devices and / or cooling devices is a Peltier element.
  • the Peltier element is both a heating device and a cooling device.
  • the heating device and / or cooling device has a heat reservoir. If the heating device and / or cooling device with heat reservoir has no active heating element and / or cooling element, then it is designed as a passive heating device and / or cooling device.
  • Such a passive heater and / or cooling device is, for example, the body of the motor vehicle.
  • the invention further relates to a battery system having at least one battery for carrying out a method mentioned above. It is provided that the battery system has at least one control / regulating device for controlling and / or regulating the temperature of the thermal contact device of the battery. For this purpose, the control / regulating device adjusts a heat flow between the thermal contact device and the heating device and / or cooling device.
  • Battery cells which is connected via their heat contact device to a heater and a cooling device,
  • Figure 2 shows an arrangement with a rechargeable battery, which is connected via its heat contact device to two cooling devices
  • Figure 3 shows an arrangement with a rechargeable battery, which is also connected via its heat contact device to two cooling devices.
  • FIG. 1 shows a rechargeable battery 1 with seven battery elements 3 designed as prismatic battery elements 2.
  • Each of the battery elements 3 is a single battery cell 4, each having two contact elements 5, 6, one plus pole 5 and one minus pole 6.
  • Each of the prismatic Battery elements 2 is substantially cuboid and has a surface pair of opposite side surfaces, which are significantly larger than the surfaces of the other pairs of surfaces. On a first surface of one of the other surface pairs of each prismatic battery element 2, the respective two contact elements 5, 6 of the battery element 3 are arranged.
  • the heat conducting devices 8 are heat transfer devices 9, which allow heat transfer between the battery elements 3 and a thermal contact device 10 of the battery 1 by means of heat conduction.
  • the heat conducting devices 8 and the prismatic battery elements 2 form a battery element stack 1 1, wherein between each two adjacent battery elements 2, a heat conducting device 8 is arranged. Alternatively, two heat conducting devices 8 are arranged between each two adjacent battery elements 2.
  • the battery element stack 1 1 consists of alternately poled arranged heat conducting devices 8 and battery elements 2, wherein the stacking sequence each begins with a heat conducting device 8 and a heat conduction device 8 ends.
  • each of the side surfaces of each battery element 3 is - at least in regions - in thermal contact with an associated side surface of one of the heat conduction plates 7 formed as a heat conduction 7.
  • This thermal contact is a direct contact (not shown) or a contact via an electrically insulating heat conducting 12, the see between the opposite side surfaces of the battery elements 3 and the heat conducting devices 8 is arranged.
  • Each of the heat conducting devices 8 is connected at its one end 13 with the heat contact plate 14 designed as a thermal contact device 10.
  • the heat contact plate 14 extends in the bottom region of the battery 1 parallel to the stack orientation 15 of the battery element stack 1 1. These connections of the heat conducting devices 8 with the thermal contact device 10, these two components 8, 10 are thermally in contact.
  • the thermal contact plate 14 is at the same time a battery base 16 which carries the battery elements 3 of the battery 1.
  • the battery base 16 is designed as a bottom plate 17 of a battery housing, not shown, of the battery 1.
  • the heat-conducting devices 8 and the heat-contact device 10 preferably each have such a high thermal conductivity that enables a temperature compensation between the individual battery elements 3, wherein the temperature difference between the individual elements 3 is less than five Kelvin ( ⁇ 5K).
  • a clamping device exerts a first contact pressure (arrow P) on the first heat conducting device 8 of the battery element stack 9 and a contact pressure (arrow P ') directed in the opposite direction in stack alignment 15 on the last heat conducting device 8 of the battery element stack 9 and clamps the latter in the battery element stack 9 arranged battery elements 3 and
  • the battery 1 described above is a battery 1 of a motor vehicle having an internal combustion engine (not shown).
  • the motor vehicle is in particular a motor vehicle with a hybrid drive having an internal combustion engine and at least one electric machine, wherein the battery 1 serves as electrical storage for feeding the electric machine.
  • the battery 1 has a contact surface of its thermal contact device 10 and one arranged in the motor vehicle
  • Heat transport device 18 in indirect thermal contact with a designed as the exhaust tract 19 of the engine heater 20.
  • the heater 20 is a heat source existing in the motor vehicle 21.
  • the heat transport device 18 is disposed between the heat contact device 10 and the heater 20.
  • the heat flow through the heat transfer Device 18 takes place by means of heat conduction and / or thermal radiation and / or convection of a medium.
  • the battery 1 is in direct thermal contact with a mainly via a further contact surface of their thermal contact device 10
  • Heatsink 22 used tempering 23 with acting as cooling fins Temperierrippen. Since the tempering 23 usually has a lower temperature than the thermal contact device 10 of the operated battery 1, it is designed as a heat sink 22 cooling device 24. The heat flow between see the heat contact device 10 and the heater 20 and / or
  • Cooling device 24 is set for controlling and / or regulating the temperature of the thermal contact device 10 by means of an actuator, not shown.
  • Thermal contact device 10 determined by measurement.
  • the temperature is then compared by a management device of a battery system comprising at least one battery 1 with at least one threshold value of the temperature of the thermal contact device 10 on the basis of this temperature difference by means of a control / regulating device for controlling and / or regulating the heating and / or Cooling the heat contact device 10 regulated.
  • the control takes place, for example, by setting a heat flow between the thermal contact device 10 and the heater 20.
  • the heat flow is thus the control value, which is set for control and / or regulation.
  • the temperature of the battery element 3 by regulating the temperature of the thermal contact 10.
  • the heat flow between the thermal contact device 10 and the cooling device 24 can also be adjusted for control and / or regulation.
  • the regulation is preferably by means of a so-called "two-point control" in which the manipulated variable alternatively assumes two different values, If the determined temperature of the thermal contact device 10 is above its set value, see FIG the thermal contact device 10 is thermally connected to the lowering of its temperature to the at least one cooling device 24. If the determined temperature of the thermal contact device 10 is below its desired value, then the thermal contact device 10 is thermally connected to at least one heater 20 to increase its temperature.
  • the heat flow is adjusted in accordance with a characteristic curve or a characteristic diagram.
  • This characteristic or map is preferably stored in a memory of the management device.
  • FIG. 2 shows the rechargeable battery 1 connected to two cooling devices 24 via its thermal contact device 10.
  • the one cooling device 24 is a passive cooling device 26 designed as a body 25 of the motor vehicle.
  • this is a heat transport device 18, which is the
  • the other cooling device 24 is the heat sink 22 already shown in FIG.
  • FIG. 3 shows a substantially corresponding to FIG. 2 arrangement with a rechargeable battery 1, which is connected via its heat contact device 10 to a cooling device 24 and a usable as a cooling and / or heating device further cooling device 24.
  • the one cooling device 24 is a cooling device 24 designed as a heat sink. This is connected directly to the heat contact device 10.
  • the other cooling device 24 is a spacer element 28. This is likewise connected directly to the thermal contact device 10.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Electrochemistry (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Sustainable Development (AREA)
  • Sustainable Energy (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Transportation (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Automation & Control Theory (AREA)
  • Secondary Cells (AREA)
  • Electric Propulsion And Braking For Vehicles (AREA)

Abstract

Verfahren zum Einstellen der Temperatur mindestens eines Batterieelements (3) einer wiederauf ladbaren Batterie (1) eines Kraftfahrzeugs, bei dem ein Wärmetransfer zwischen dem Batterieelement (3) und einer Wärmekontakteinrichtung (10) mittels einer Wärmetransfereinrichtung (9) erfolgt, wobei die Wärmekontakteinrichtung (10) thermisch an mindestens eine im Kraftfahrzeug angeordnete Heizeinrichtung (20) und/oder Kühleinrichtung (24) angebunden ist. Es ist vorgesehen, dass die Batterie (1) die Wärmekontakteinrichtung (10) aufweist und der Wärmetransfer als innerhalb der Batterie (1) erfolgende Wärmeleitung mittels der als Wärmeleiteinrichtung (8) ausgebildeten Wärmetransfereinrichtung (9) erfolgt und die Temperatur des Batterieelements (3) durch Steuern und/oder Regeln der Temperatur der Wärmekontakteinrichtung (10) eingestellt wird.

Description

Beschreibung
Titel
Verfahren zum Einstellen der Temperatur mindestens eines Batterieelements ei- ner wiederaufladbaren Batterie
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Einstellen der Temperatur mindestens eines Batterieelements einer wiederaufladbaren Batterie eines Kraftfahrzeugs, bei dem ein Wärmetransfer zwischen dem Batterieelement und einer Wärmekontakteinrichtung mittels einer Wärmetransfereinrichtung erfolgt, wobei die Wärmekontakteinrichtung thermisch an mindestens eine im Kraftfahrzeug angeordnete Heizeinrichtung und/oder Kühleinrichtung angebunden ist.
Stand der Technik
Ein derartiges Verfahren ist bekannt. Bei einem derartigen Verfahren wird das Batterieelement oder werden die Batterieelemente zum Einstellen ihrer Temperatur mittels mindestens einer im Kraftfahrzeug angeordneten Heizeinrichtung und/oder Kühleinrichtung geheizt oder gekühlt. Der Wärmetransfer zwischen den
Batterieelementen und der Heizeinrichtung und/oder Kühleinrichtung erfolgt über eine Wärmetransfereinrichtung oder mehrere Wärmetransfereinrichtungen zum Beispiel mittels erzwungener Konvektion. Bei diesem Konzept wird mittels einer Pumpe eine Flüssigkeitsströmung erzeugt, welche durch konstruktive Maßnah- men so geleitet wird, dass die Batterieelemente von der Flüssigkeit umströmt werden. Dadurch findet ein Wärmeaustausch zwischen der Oberfläche der Batterieelemente und der Flüssigkeit statt. Mittels der Heiz- und/oder Kühleinrichtung wird die Temperatur der Flüssigkeit verändert und/oder mittels einer Änderung der Drehzahl der Pumpe die Stärke der Flüssigkeitsströmung verändert und da- mit die Temperatur der Batterieelemente eingestellt. Unter dem Begriff wiederaufladbare Batterie ist im Zusammenhang dieser Patentanmeldung ein Akkumulator zu verstehen, der über viele Zyklen elektrisch geladen und wieder entladen werden kann. Die Batterie besteht dabei aus einzelnen galvanischen Zellen, den Batteriezellen, die eine für die verwendete Mate- rialkombination der Zelle charakteristische Spannung liefern. Um aus diesen Batteriezellen eine Batterie aufzubauen, die die geforderten Leistungs- und Energiemengen liefern kann, werden die einzelnen Batteriezellen elektrisch in Serie und/oder parallel geschaltet. Ein Batterieelement der Batterie ist eine einzelne Batteriezelle oder eine kompakte Batterieanordnung miteinander elektrisch ver- schalteter Batteriezellen.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren bereitzustellen, das ein einfaches und kostengünstiges Einstellen der Temperatur des Batterieelements ermöglicht.
Offenbarung der Erfindung
Das erfindungsgemäße Verfahren ist dadurch gekennzeichnet, dass die Batterie die Wärmekontakteinrichtung aufweist und der Wärmetransfer als eine innerhalb der Batterie erfolgende Wärmeleitung mittels der als Wärmeleiteinrichtung ausgebildeten Wärmetransfereinrichtung erfolgt und die Temperatur des Batterieelements durch Steuern und/oder Regeln der Temperatur der Wärmekontakteinrichtung eingestellt wird. Da die Wärmekontakteinrichtung ein Bestandteil der Batterie ist, ist der Wärmetransfer zwischen dem Batterieelement oder den Batte- rieelementen und der Wärmekontakteinrichtung ein batterieinterner Wärmetransfer. Da die Wärmetransfereinrichtung als Wärmeleiteinrichtung ausgebildet ist, ist dieser batterieinterne Wärmetransfer eine batterieinterne Wärmeleitung.
Grundlage der Einstellung der Temperatur des Batterieelements oder der Batte- rieelemente ist nun die Temperatur der Wärmekontakteinrichtung der Batterie, die gesteuert und/oder geregelt wird. Ein derartiges Verfahren ist weitgehend unabhängig vom Fahrzeugtyp des Kraftfahrzeugs und der Ausführungsform der Heizeinrichtung und/oder Kühleinrichtung.
Die Wärmekontakteinrichtung ist bevorzugt eine einen Außenbereich der Batterie bildende Wärmekontakteinrichtung. Besonders bevorzugt ist die Wärmekontakt- einrichtung ein Batteriesockel der Batterie. Der Batteriesockel bildet die Basis der Batterie und trägt die Batterieelemente. Durch die Ausbildung der Wärmekontakteinrichtung als Batteriesockel wird eine kompakte Bauweise der Batterie erreicht.
Die wiederaufladbare Batterie (der Akkumulator) ist ein über viele Zyklen elektrisch aufladbarer und wieder entladbarer elektrischer Energiespeicher, der einzelne galvanische Zellen, die Batteriezellen, aufweist, die eine für die verwendete Materialkombination der jeweiligen Zelle charakteristische Spannung liefern. Um eine geforderte Leistungs- und Energiekapazität der Batterie zu erreichen, werden die einzelnen Batteriezellen elektrisch in Serie und/oder parallel geschaltet. Ein Batterieelement der Batterie ist eine einzelne Batteriezelle oder eine kompakte Batterieanordnung miteinander elektrisch verschalteter Batteriezellen. Das Batterieelement ist bevorzugt eine einzelne Batteriezelle der Batterie. Die einzel- ne Batteriezelle ist die kleinste Elemente-Einheit der Batterie.
Das Kraftfahrzeug ist insbesondere ein Kraftfahrzeug mit einem Hybridantrieb, der einen Verbrennungsmotor und mindestens eine elektrischen Maschine aufweist, wobei die wiederaufladbare Batterie als elektrischer Speicher zur elektri- sehen Speisung der elektrischen Maschine dient und/oder die elektrischen Maschine zum Aufladen der wiederaufladbare Batterie dient.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, dass zur Steuerung und/oder Regelung der Temperatur der Wärmekontakteinrichtung ein Wärmestrom zwischen der Wärmekontakteinrichtung und der Heizeinrichtung und/oder Kühleinrichtung eingestellt wird. Der Wärmestrom ist somit die Stellgröße, die mittels einer Steuerung und/oder Regelung eingestellt wird. Handelt es sich um eine Steuerung, so wird der Wärmestrom vorzugsweise gemäß einer Kennlinie oder eines Kennfeldes eingestellt.
Alternativ zur Steuerung der Temperatur der Wärmekontakteinrichtung ist vorgesehen, dass die Temperatur der Wärmekontakteinrichtung ermittelt wird und der Wärmestrom in Abhängigkeit dieser Temperatur von einer Regeleinrichtung eingestellt wird. Die Ermittlung der Temperatur kann eine direkte Ermittlung oder ei- ne indirekte Ermittlung der Temperatur der Wärmekontakteinrichtung sein. Bei einer indirekten Ermittlung der Temperatur wird zum Beispiel eine Kenngröße gemessen, aus der die Temperatur der Wärmekontakteinrichtung abgeleitet werden kann.
Bei einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung wird, falls die ermittelte Temperatur der Wärmekontakteinrichtung oberhalb eines ersten Schwellwerts liegt, die Wärmekontakteinrichtung zur Erniedrigung ihrer Temperatur an mindestens eine Kühleinrichtung thermisch angebunden. Ist die ermittelte Temperatur der Wärmekontakteinrichtung unterhalb eines zweiten Schwellwertes, so wird die Wärmekontakteinrichtung zur Erhöhung seiner Temperatur an mindestens eine Heizeinrichtung thermisch angebunden. Der zweite Schwellwert der Temperatur ist höchstens genauso groß wie der erste Schwellwert der Temperatur, bevorzugt kleiner als der erste Schwellwert der Temperatur.
Insbesondere ist die Ermittlung der Temperatur der Wärmekontakteinrichtung ei- ne Messung der Temperatur der Wärmekontakteinrichtung. Die Messung der
Temperatur ist bevorzugt eine Messung, die auf eine bekannte Temperatur an einem Bezugspunkt Bezug nimmt.
Generell ist die Anbindung der Wärmekontakteinrichtung der Batterie an die Heizeinrichtung und/oder Kühleinrichtung des Kraftfahrzeugs entweder eine direkte Anbindung durch direkten Kontakt der Wärmekontakteinrichtung mit der Heizeinrichtung und/oder Kühleinrichtung oder eine indirekte Anbindung über ein Zwischenelement, das zwischen der Wärmekontakteinrichtung und der Heizeinrichtung und/oder Kühleinrichtung angeordnet ist. Insbesondere erfolgt die indi- rekte Anbindung der Wärmekontakteinrichtung an die Heizeinrichtung und/oder die Kühleinrichtung mittels mindestens einer im und/oder am Kraftfahrzeug angeordneten Wärmetransporteinrichtung. Bei der indirekten Anbindung ist die Wärmetransporteinrichtung auf einer Seite mit der Wärmekontakteinrichtung in Kontakt und auf einer anderen Seite mit der Heizeinrichtung und/oder Kühlein- richtung in Kontakt.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, dass die Heizeinrichtung eine im und/oder am Kraftfahrzeug vorhandene Wärmequelle ist. Die vorhandene Wärmequelle oder mindestens eine der vorhandenen Wär- mequellen ist bevorzugt ein Verbrennungsmotor und/oder ein Abgastrakt eines
Verbrennungsmotors des Kraftfahrzeugs. Gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, dass die Kühleinrichtung eine im und/oder am Kraftfahrzeug vorhandene Kühleinrichtung ist. Bei einem Kraftfahrzeug mit Verbrennungsmotor ist die Kühleinrichtung be- vorzugt eine Kühleinrichtung des Verbrennungsmotors.
In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist die Heizeinrichtung und/oder Kühleinrichtung oder zumindest eine der Heizeinrichtungen und/oder Kühleinrichtungen ein Peltier-Element. Das Peltier-Element ist - je nach elektri- scher Beschaltung - sowohl eine Heizeinrichtung als auch eine Kühleinrichtung.
Schließlich ist mit Vorteil vorgesehen, dass die Heizeinrichtung und/oder Kühleinrichtung ein Wärmereservoir aufweist. Weist die Heizeinrichtung und/oder Kühleinrichtung mit Wärmereservoir kein aktives Heizelement und/oder Kühlelement auf, so ist sie als passive Heizeinrichtung und/oder Kühleinrichtung ausgebildet.
Eine derartige passive Heizeinrichtung und/oder Kühleinrichtung ist zum Beispiel die Karosserie des Kraftfahrzeugs.
Die Erfindung betrifft weiterhin ein Batteriesystem mit mindestens einer Batterie zur Durchführung eines vorstehend genannten Verfahrens. Es ist vorgesehen, das das Batteriesystem mindestens eine Steuerungs-/Regelungseinrichtung zur Steuerung und/oder Regelung der Temperatur der Wärmekontakteinrichtung der Batterie aufweist. Die Steuerungs-/Regelungseinrichtung stellt dazu einen Wärmestrom zwischen der Wärmekontakteinrichtung und der Heizeinrichtung und/oder Kühleinrichtung ein.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand der zugehörigen Zeichnungen näher erläutert. Es zeigt:
Figur 1 eine Anordnung mit einer wiederaufladbaren Batterie mit prismatischen
Batteriezellen, die über ihre Wärmekontakteinrichtung an eine Heizeinrichtung und eine Kühleinrichtung angebunden ist,
Figur 2 eine Anordnung mit einer wiederaufladbaren Batterie, die über ihre Wärmekontakteinrichtung an zwei Kühleinrichtungen angebunden ist und Figur 3 eine Anordnung mit einer wiederaufladbaren Batterie, die über ihre Wärmekontakteinrichtung ebenfalls an zwei Kühleinrichtungen angebunden ist.
Die Figur 1 zeigt eine wiederaufladbare Batterie 1 mit sieben als prismatische Batterieelemente 2 ausgebildeten Batterieelementen 3. Jedes des Batterieelemente 3 ist eine einzelne Batteriezelle 4 mit jeweils zwei Kontaktelementen 5, 6, einem Plus-Pol 5 und einem Minus-Pol 6. Jedes der prismatischen Batterieelemente 2 ist im Wesentlichen quaderförmig und weist ein Flächenpaar gegenüberliegender Seitenflächen auf, die deutlich größer sind, als die Flächen der anderen Flächenpaare. An einer ersten Fläche einer der anderen Flächenpaare eines jeden prismatischen Batterieelements 2 sind die jeweils zwei Kontakteelemente 5, 6 des Batterieelements 3 angeordnet. Jedes der prismatischen Batterieelemente
2 ist auf ihren beiden Seiten, die den Seitenflächen des ersten Flächenpaares entsprechen, jeweils von zwei als Wärmeleitplatten 7 ausgebildeten Wärmeleiteinrichtungen 8 umgeben. Die Wärmeleiteinrichtungen 8 sind Wärmetransfereinrichtungen 9, die einen Wärmetransfer zwischen den Batterieelementen 3 und einer Wärmekontakteinrichtung 10 der Batterie 1 mittels Wärmeleitung ermöglichen.
Die Wärmeleiteinrichtungen 8 und die prismatischen Batterieelemente 2 bilden einen Batterieelemente-Stapel 1 1 , wobei zwischen jeweils zwei benachbarten Batterieelementen 2 eine Wärmeleiteinrichtung 8 angeordnet ist. Alternativ sind zwischen jeweils zwei benachbarten Batterieelementen 2 zwei Wärmeleiteinrichtungen 8 angeordnet. Der Batterieelemente-Stapel 1 1 besteht aus alternierend gepolt angeordneten Wärmeleiteinrichtungen 8 und Batterieelementen 2, wobei die Stapelfolge jeweils mit einer Wärmeleiteinrichtung 8 beginnt und einer Wär- meleiteinrichtung 8 endet. Dabei ist jede der Seitenflächen eines jeden Batterieelements 3 - zumindest bereichsweise - in thermischem Kontakt mit einer zugeordneten Seitenfläche einer der als Wärmeleitplatte 7 ausgebildeten Wärmeleiteinrichtungen 8. Dieser thermische Kontakt ist ein direkter Kontakt (nicht gezeigt) oder ein Kontakt über ein elektrisch isolierendes Wärmeleitelement 12, das zwi- sehen den einander gegenüberliegenden Seitenflächen der Batterieelemente 3 und der Wärmeleiteinrichtungen 8 angeordnet ist. Jede der Wärmeleiteinrichtungen 8 ist an ihrem einen Ende 13 mit der als Wärmekontaktplatte 14 ausgebildeten Wärmekontakteinrichtung 10 verbunden. Die Wärmekontaktplatte 14 erstreckt sich im Bodenbereich der Batterie 1 parallel zur Stapelausrichtung 15 des Batterieelemente-Stapels 1 1. Durch diese Verbindungen der Wärmeleiteinrichtungen 8 mit der Wärmekontakteinrichtung 10 sind diese beiden Komponenten 8, 10 thermisch miteinander in Kontakt. Die Wärmekontaktplatte 14 ist gleichzeitig ein Batteriesockel 16, der die Batterieelemente 3 der Batterie 1 trägt. Der Batteriesockel 16 ist als Bodenplatte 17 eines nicht gezeig- ten Batteriegehäuses der Batterie 1 ausgeführt. Die Wärmeleiteinrichtungen 8 und die Wärmekontakteinrichtung 10 weisen bevorzugt jeweils eine derart hohe Wärmeleitfähigkeit auf, die einen Temperaturausgleich zwischen den einzelnen Batterieelementen 3 ermöglicht, wobei die Temperaturdifferenz zwischen den einzelnen Elementen 3 kleiner fünf Kelvin (< 5K) ist.
Eine nicht gezeigte Spannvorrichtung übt einen ersten Anpressdruck (Pfeil P) auf die erste Wärmeleiteinrichtung 8 des Batterieelemente-Stapels 9 und einen in Stapelausrichtung 15 entgegengesetzt gerichteten Anpressgegendruck (Pfeil P') auf die letzte Wärmeleiteinrichtung 8 des Batterieelemente-Stapels 9 und ver- spannt die im Batterieelemente-Stapel 9 angeordneten Batterieelemente 3 und
Wärmeleiteinrichtungen 8 gegeneinander.
Die zuvor beschriebene Batterie 1 ist eine Batterie 1 eines Kraftfahrzeugs mit einem Verbrennungsmotor (nicht gezeigt). Das Kraftfahrzeug ist insbesondere ein Kraftfahrzeug mit einem einen Verbrennungsmotor und mindestens eine elektrischen Maschine aufweisenden Hybridantrieb, wobei die Batterie 1 als elektrischer Speicher zur Speisung der elektrischen Maschine dient.
In einer bevorzugten Ausführungsform steht die Batterie 1 über eine Kontaktflä- che ihrer Wärmekontakteinrichtung 10 und einer im Kraftfahrzeug angeordneten
Wärmetransporteinrichtung 18 in indirektem thermischem Kontakt mit einer als Abgastrakt 19 des Verbrennungsmotors ausgebildeten Heizeinrichtung 20. Die Heizeinrichtung 20 ist eine im Kraftfahrzeug vorhandene Wärmequelle 21. Die Wärmetransporteinrichtung 18 ist zwischen der Wärmekontakteinrichtung 10 und der Heizeinrichtung 20 angeordnet. Der Wärmestrom durch die Wärmetransport- einrichtung 18 erfolgt mittels Wärmeleitung und/oder Wärmestrahlung und/oder Konvektion eines Mediums.
Weiterhin steht die Batterie 1 über eine weitere Kontaktfläche ihrer Wärmekon- takteinrichtung 10 in direktem thermischem Kontakt mit einem hauptsächlich als
Kühlkörper 22 genutzten Temperierkörper 23 mit als Kühlrippen wirkenden Temperierrippen. Da der Temperierkörper 23 im Regelfall eine niedrigere Temperatur aufweist als die Wärmekontakteinrichtung 10 der betriebenen Batterie 1 , ist er eine als Kühlkörper 22 ausgebildete Kühleinrichtung 24. Der Wärmestrom zwi- sehen der Wärmekontakteinrichtung 10 und der Heizeinrichtung 20 und/oder
Kühleinrichtung 24 wird zur Steuerung und/oder Regelung der Temperatur der Wärmekontakteinrichtung 10 mittels eines nicht gezeigten Stellgliedes eingestellt.
Es ergibt sich folgende Funktion: Mittels eines nicht gezeigten Temperatursen- sors wird die Temperatur der Wärmekontakteinrichtung 10 an und/oder in der
Wärmekontakteinrichtung 10 durch Messung ermittelt. Die Temperatur wird anschließend von einer Managementeinrichtung eines mindestens eine Batterie 1 umfassenden Batteriesystems mit mindestens einem Schwellwert der Temperatur verglichen um die Temperatur der Wärmekontakteinrichtung 10 auf Grundla- ge dieser Temperaturdifferenz mittels einer Steuerungs-/Regelungseinrichtung zur Steuerung und/oder Regelung des Heizens und/oder Kühlens der Wärmekontakteinrichtung 10 geregelt. Die Regelung erfolgt zum Beispiel durch das Einstellen eines Wärmestroms zwischen der Wärmekontakteinrichtung 10 und der Heizeinrichtung 20. Der Wärmestrom ist somit der Stellwert, der zur Steuerung und/oder Regelung eingestellt wird. Somit ergibt sich - in diesem Ausführungsbeispiel - eine permanente Kühlung mittels der Kühleinrichtung 24 und ein geregeltes „Gegenheizen" mittels des einstellbaren Wärmestroms zwischen der Wärmekontakteinrichtung 10 und der Heizeinrichtung 20. Dabei wird die Temperatur des Batterieelements 3 durch das Regeln der Temperatur der Wärmekon- takteinrichtung 10 eingestellt. Alternativ oder zusätzlich kann auch der Wärmestrom zwischen Wärmekontakteinrichtung 10 und Kühleinrichtung 24 zur Steuerung und/oder Regelung eingestellt werden.
Bevorzugt ist die Regelung mittels einer sogenannten „Zweipunktregelung" bei welcher die Stellgröße alternativ zwei verschiedene Werte annimmt. Ist die ermittelte Temperatur der Wärmekontakteinrichtung 10 oberhalb ihres Sollwerts, so wird die Wärmekontakteinrichtung 10 zur Erniedrigung ihrer Temperatur an die mindestens eine Kühleinrichtung 24 thermisch angebunden. Ist die ermittelte Temperatur der Wärmekontakteinrichtung 10 unterhalb ihres Sollwerts, so wird die Wärmekontakteinrichtung 10 zur Erhöhung ihrer Temperatur an mindestens eine Heizeinrichtung 20 thermisch angebunden.
Handelt es sich um eine Steuerung der Temperatur der Wärmekontakteinrichtung 10, so wird der Wärmestrom gemäß einer Kennlinie oder eines Kennfeldes eingestellt. Diese Kennlinie oder dieses Kennfeld ist vorzugsweise in einem Speicher der Managementeinrichtung abgelegt.
Die Figur 2 zeigt die über ihre Wärmekontakteinrichtung 10 an zwei Kühleinrichtungen 24 angebundene wiederaufladbare Batterie 1. Die eine Kühleinrichtung 24 ist eine als Karosserie 25 des Kraftfahrzeugs ausgebildete passive Kühlein- richtung 26. Diese ist einerseits eine Wärmetransporteinrichtung 18, die die
Wärme von der Batterie weg ableitet, gleichzeitig aber auch ein sehr großes Wärmereservoir 27. Die andere Kühleinrichtung 24 ist der bereits in Fig. 1 gezeigte Kühlkörper 22.
Die Figur 3 zeigt eine im Wesentlichen der Fig. 2 entsprechende Anordnung mit einer wiederaufladbaren Batterie 1 , die über ihre Wärmekontakteinrichtung 10 an eine Kühleinrichtung 24 und eine als Kühl- und/oder Heizeinrichtung nutzbare weitere Kühleinrichtung 24 angebunden ist. Die eine Kühleinrichtung 24 ist eine als Kühlkörper ausgebildete Kühleinrichtung 24. Diese ist ein direkt an die Wär- mekontakteinrichtung 10 angebunden. Die andere Kühleinrichtung 24 ist ein PeI- tier-Element 28. Dieses ist ebenfalls direkt an die Wärmekontakteinrichtung 10 angebunden.

Claims

Ansprüche
1 . Verfahren zum Einstellen der Temperatur mindestens eines Batterieelements (3) einer wiederaufladbaren Batterie (1 ) eines Kraftfahrzeugs, bei dem ein Wärmetransfer zwischen dem Batterieelement (3) und einer Wärmekontakt- einrichtung (10) mittels einer Wärmetransfereinrichtung (9) erfolgt, wobei die
Wärmekontakteinrichtung (10) thermisch an mindestens eine im Kraftfahrzeug angeordnete Heizeinrichtung (20) und/oder Kühleinrichtung (24) angebunden ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Batterie (1 ) die Wärmekontakteinrichtung (10) aufweist und der Wärmetransfer als innerhalb der Batte- rie (1 ) erfolgende Wärmeleitung mittels der als Wärmeleiteinrichtung (8) ausgebildeten Wärmetransfereinrichtung (9) erfolgt und die Temperatur des Batterieelements (3) durch Steuern und/oder Regeln der Temperatur der Wärmekontakteinrichtung (10) eingestellt wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass zur Steuerung und/oder Regelung der Temperatur der Wärmekontakteinrichtung (10) ein Wärmestrom zwischen der Wärmekontakteinrichtung (10) und der Heizeinrichtung (20) und/oder Kühleinrichtung (24) eingestellt wird.
3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Temperatur der Wärmekontakteinrichtung (10) ermittelt wird und der Wärmestrom in Abhängigkeit dieser Temperatur eingestellt wird.
4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Ermittlung der Temperatur der Wärmekontakteinrichtung (10) eine Messung der Temperatur der Wärmekontakteinrichtung (10) ist.
5. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Anbindung der Wärmekontakteinrichtung (10) an die Heiz- einrichtung (20) und/oder die Kühleinrichtung (24) mittels mindestens einer im und/oder am Kraftfahrzeug angeordneten Wärmetransporteinrichtung (18) erfolgt.
6. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekenn- zeichnet, dass die Heizeinrichtung (20) eine im und/oder am Kraftfahrzeug vorhandene Wärmequelle (21 ) ist.
7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die vorhandene Wärmequelle (21 ) ein Verbrennungsmotor und/oder ein Abgastrakt (19) eines Verbrennungsmotors des Kraftfahrzeugs ist.
8. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Kühleinrichtung (24) eine im und/oder am Kraftfahrzeug vorhandene Kühleinrichtung (24) ist.
9. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Heizeinrichtung (20) und/oder Kühleinrichtung (24) ein PeI- tier-Element (28) ist.
10. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Heizeinrichtung (20) und/oder Kühleinrichtung (24) ein Wärmereservoir (27) aufweist.
1 1 . Batteriesystem mit mindestens einer Batterie (1 ) zur Durchführung eines Ver- fahrens nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch mindestens eine Steuerungs-/Regelungseinrichtung zur Steuerung und/oder Regelung der Temperatur der Wärmekontakteinrichtung (10) der Batterie (1 ).
EP09756494A 2008-12-19 2009-11-23 Verfahren zum einstellen der temperatur mindestens eines batterieelements einer wiederaufladbaren batterie Withdrawn EP2380233A1 (de)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE200810054949 DE102008054949A1 (de) 2008-12-19 2008-12-19 Verfahren zum Einstellen der Temperatur mindestens eines Batterieelements einer wiederaufladbaren Batterie
PCT/EP2009/065612 WO2010069712A1 (de) 2008-12-19 2009-11-23 Verfahren zum einstellen der temperatur mindestens eines batterieelements einer wiederaufladbaren batterie

Publications (1)

Publication Number Publication Date
EP2380233A1 true EP2380233A1 (de) 2011-10-26

Family

ID=41569558

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
EP09756494A Withdrawn EP2380233A1 (de) 2008-12-19 2009-11-23 Verfahren zum einstellen der temperatur mindestens eines batterieelements einer wiederaufladbaren batterie

Country Status (3)

Country Link
EP (1) EP2380233A1 (de)
DE (1) DE102008054949A1 (de)
WO (1) WO2010069712A1 (de)

Families Citing this family (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
ES2621135T3 (es) * 2010-07-29 2017-07-03 E4V Sistema de refrigeración de batería eléctrica y batería que comprende dicho sistema
FR2963486B1 (fr) * 2010-07-29 2015-04-24 E4V Systeme de refroidissement de batterie electrique
DE102010034484B4 (de) * 2010-08-17 2014-03-20 Schaeffler Technologies AG & Co. KG Kühlsystem mit einem Thermomanagementmodul
DE102012205109B4 (de) * 2012-03-29 2022-11-10 Robert Bosch Gmbh Verfahren zum Betreiben einer Energiespeichereinrichtung, Energiespeichereinrichtung zum Erzeugen einer Versorgungsspannung für eine elektrische Maschine sowie Sytem mit einer Energiespeichereinrichtung
AU2014241781B2 (en) 2013-03-14 2016-12-08 Allison Transmission, Inc. System and method for thermally robust energy storage system
DE102014203859A1 (de) * 2013-04-18 2014-10-23 Robert Bosch Gmbh Verfahren zum Temperieren einer in einem Fahrzeug angeordneten Traktionsbatterie während eines Ladevorgangs an einer Ladestation und Ladestation zur Ausführung eines solchen Verfahrens
DE102013008194B4 (de) 2013-05-14 2023-09-14 Volkswagen Aktiengesellschaft Verfahren und Vorrichtung zur Regelung der Temperatur einer Batterie sowie Fahrzeug mit Batterie
DE102015202344A1 (de) 2015-02-10 2016-08-11 Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft Elektrochemische Energiespeicherzelle mit Heiz- und Kühleinrichtung
DE102019220463A1 (de) 2019-12-20 2021-06-24 Mahle International Gmbh Induktionsladevorrichtung für ein Fahrzeugladesystem
DE102020006648A1 (de) 2020-10-30 2022-05-05 Daimler Ag Hybrid-Fahrzeug und Verfahren zum Erwärmen einer Hochvoltbatterie in einem Hybrid-Fahrzeug

Family Cites Families (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3451142B2 (ja) * 1994-11-18 2003-09-29 本田技研工業株式会社 温度制御機構を備えたバッテリ組立体
US6394210B2 (en) * 1999-06-07 2002-05-28 Mitsubishi Heavy Industries, Ltd. Temperature controller for vehicular battery
DE10346706B4 (de) * 2003-10-08 2006-11-09 Daimlerchrysler Ag Verfahren zur Regelung einer Kühlung einer Batterie
US7384704B2 (en) * 2003-12-18 2008-06-10 General Motors Corporation Methods and apparatus for controlling the temperature of an automobile battery
DE102004035879A1 (de) * 2004-07-23 2006-02-16 Daimlerchrysler Ag Kühlsystem, insbesondere für ein Kraftfahrzeug, und Verfahren zum Kühlen einer Wärmequelle
KR20060027578A (ko) * 2004-09-23 2006-03-28 삼성에스디아이 주식회사 이차 전지 모듈 온도 제어 시스템
EP1835251B1 (de) * 2006-02-22 2011-12-28 Behr GmbH & Co. KG Vorrichtung zur Kühlung elektrischer Elemente
DE102007017172A1 (de) * 2007-04-12 2008-10-16 Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft Kühlsystem für eine kühlbedürftige Einheit
DE102007021309A1 (de) * 2007-05-07 2008-11-13 Valeo Klimasysteme Gmbh Antriebsbatteriebaugruppe eines Elktro-, Brennstoffzellen- oder Hybridfahrzeugs

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
See references of WO2010069712A1 *

Also Published As

Publication number Publication date
DE102008054949A1 (de) 2010-06-24
WO2010069712A1 (de) 2010-06-24

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP2380233A1 (de) Verfahren zum einstellen der temperatur mindestens eines batterieelements einer wiederaufladbaren batterie
EP2380223B1 (de) Wiederaufladbare batterie mit einer wärmetransporteinrichtung zum heizen und/oder kühlen der batterie
DE102008054958A1 (de) Temperiersystem zum Temperieren mindestens eines elektrischen Speichers und Energiespeichersystem mit Temperiersystem
EP2389705B1 (de) Temperiertes batteriesystem ii
DE102009018787A1 (de) Batteriemodul
EP2532044B1 (de) Batteriesystem und verfahren zur erwärmung des batteriesystems
DE102013214112A1 (de) Batterie mit Festkörperkühlung
EP2449612B1 (de) Elektroenergie-speichervorrichtung aus flachzellen und rahmenelementen mit versorgungskanal
EP1226995A1 (de) Thermo-elektrischer Stromerzeuger für ein Fahrzeug
DE102009016867A1 (de) Akkumulator mit verlängerter Lebensdauer
DE102015010983A1 (de) Batterie
WO2010076055A1 (de) Batteriemodul mit isolierendem schichtelement
DE112007002809T5 (de) Elektrisches Leistungszuführsystem
DE102013223229A1 (de) Vorrichtung zum indirekten Kühlen und Erwärmen eines Batteriemoduls eines Fahrzeugs
DE102011109286A1 (de) Integrierte/r Kühlrippe und Rahmen
DE102015208159A1 (de) Wärmespeichernde Fahrzeugbatteriebaugruppe
DE102018222404B4 (de) Anordnung zur elektrischen Verbindung elektrochemischer Speicherzellen und/oder Zellmodule untereinander sowie Batterie oder Fahrzeug dazu
DE102022126117B4 (de) Batterieelektrisches Gerät zur Verwendung mit einem elektrischen Verbraucher
WO2011042122A1 (de) Energiespeichereinheit mit verlängerter lebensdauer
DE102014215550A1 (de) Elektrisches Energiespeichermodul und entsprechender modular aufgebauter Energiespeicher
DE112017006745B4 (de) Wärmeaustauschvorrichtung, insbesondere für die Wärmeregelung einer Kraftfahrzeugbatterie
DE102014218377A1 (de) Temperiereinrichtung zur Temperierung einer elektrischen Energieversorgungseinheit
DE102012018339A1 (de) Batterie
WO2020254018A1 (de) Verfahren zum betrieb eines wärmetauschers und energiespeicherwärmetauschsystem
DE112017006744B4 (de) Wärmetauscher mit zwei Rohrreihen zur Wärmeregelung einer Kraftfahrzeugbatterie

Legal Events

Date Code Title Description
PUAI Public reference made under article 153(3) epc to a published international application that has entered the european phase

Free format text: ORIGINAL CODE: 0009012

17P Request for examination filed

Effective date: 20110719

AK Designated contracting states

Kind code of ref document: A1

Designated state(s): AT BE BG CH CY CZ DE DK EE ES FI FR GB GR HR HU IE IS IT LI LT LU LV MC MK MT NL NO PL PT RO SE SI SK SM TR

DAX Request for extension of the european patent (deleted)
STAA Information on the status of an ep patent application or granted ep patent

Free format text: STATUS: THE APPLICATION IS DEEMED TO BE WITHDRAWN

18D Application deemed to be withdrawn

Effective date: 20120229