SE535563C2

SE535563C2 - Arrangement for cooling an energy store in a vehicle

Info

Publication number: SE535563C2
Application number: SE1150140A
Authority: SE
Inventors: Johan Herland
Original assignee: Scania Cv Ab
Priority date: 2011-02-21
Filing date: 2011-02-21
Publication date: 2012-09-25
Also published as: SE1150140A1

Abstract

Föreliggande uppfinning avser ett arrangemang för att kyla ett energilager (8) i ettfordon (1). Arrangemanget innefattar en ledningskrets (12), ﬂäkt (13) som är anpassadatt cirkulera ett gasformigt medium i ledningskretsen (12), en kylare (14) där detgasformiga mediet är anpassat att kylas av omgivande luﬁ och ett kylområde (l2a) därdet gasformiga mediet är anpassat att kyla energilagret (8). Arrangemanget innefattarett reglerbait stryporgan (16) som är anordnat i en position som är belägen nedströmskylaren (14) och uppströms kylonirådet (l2a) med avseende på det gasformiga medietsavsedda strömningsriktning i ledningskretsen (12). Det reglerbara stryporganet (16) ärställbart i ett icke strypande läge och i åtminstone ett strypläge vid vilket detgasformiga mediet tillhandahåller ett tryckfall och därmed en motsvarandetemperatursänkning då det leds genom stryporganet (16). (rig. z) The present invention relates to an arrangement for cooling an energy storage (8) in a vehicle (1). The arrangement comprises a conduit circuit (12), ﬂ genuine (13) adapted to circulate a gaseous medium in the conduit circuit (12), a cooler (14) where the gaseous medium is adapted to be cooled by the surrounding lu adapted to cool the energy storage (8). The arrangement comprises a regulating throttle means (16) arranged in a position located downstream of the cooler (14) and upstream of the kylon board (12a) with respect to the gaseous medium flow direction in the line circuit (12). The adjustable throttling means (16) is adjustable in a non-throttling position and in at least one throttling position in which the gaseous medium provides a pressure drop and thus a corresponding temperature drop when it is passed through the throttling means (16). (rig. z)

Description

25 30 35 535 583 av omgivande luﬁ. Detta är fördelaktigt ur energisynpunkt. Under tillfällen då omgivande luft har en hög temperatur erhålls dock en mindre god kylning eller till och med en uppvärmning av energilagret. 25 30 35 535 583 of surrounding lu ﬁ. This is advantageous from an energy point of view. On occasions when the ambient air has a high temperature, however, a less good cooling or even a heating of the energy storage is obtained.

SAMMANFATTNING AV UPPFINNINGEN Syftet med föreliggande uppfinning är att tillhandahålla ett arrangemang i form av en relativt enkel och robust konstruktion som har kapacitet att kyla energilagret så att det kan upprätthålla en önskad driftstemperatur även under tillfällen då omgivande luft har en hög temperatur.SUMMARY OF THE INVENTION The object of the present invention is to provide an arrangement in the form of a relatively simple and robust construction which has the capacity to cool the energy storage so that it can maintain a desired operating temperature even in times when ambient air has a high temperature.

Detta syfte uppnås med arrangemanget av det inledningsvis nämnda slaget, vilket kännetecknas av de särdrag som anges i patentkravets 1 kännetecknande del. Enligt föreliggande uppfinning utnyttjas således en ledningskrets med ett gasformigt medium för att kyla energilagret. Ledningskretsen innefattar ett stryporgan som är anordnat i en position nedströms en kylare i ledningskretsen och uppströms energilagret. Då det gasformiga mediet cirkulerar i ledningskretsen kommer det att erhålla en kylning i ett första steg i kylaren där det kyls av luft med omgivningens temperatur. Det gasformiga mediet kan här kylas till en temperatur i närheten av omgivningens temperatur. Då det gasformiga mediet därefter når stryporganet kan det tillhandahålla en trycksänkning och en kylning i ett andra steg. Det gasformiga mediet kan i och med det erhålla en lägre temperatur än omgivande luft då det leds till energilagret. Det gasformiga mediet kan i och med det tillhandahålla en god kylning av energilagret även under tillfällen då omgivande luft har en hög temperatur. Under tillfällen som omgivande luﬁ inte har en hög temperatur räcker det i regel med att kyla det gasformiga mediet i kylaren i det första steget. Stryporganet äri detta fall i det icke strypande läget. Arrangemanget enligt ovan innefattar relativt enkla och robusta komponenter som har en tillförlitlig funktion. Det gasformiga mediet kan vara luft men det kan även vara en godtycklig gas eller gasblandning som har lämpliga egenskaper för den ovan beskrivna funktionen.This object is achieved with the arrangement of the kind mentioned in the introduction, which is characterized by the features stated in the characterizing part of claim 1. Thus, according to the present invention, a conduit circuit with a gaseous medium is used to cool the energy storage. The line circuit comprises a throttling means which is arranged in a position downstream of a cooler in the line circuit and upstream of the energy storage. As the gaseous medium circulates in the conduit circuit, it will receive a cooling in a first stage in the cooler where it is cooled by air at ambient temperature. The gaseous medium can here be cooled to a temperature close to the ambient temperature. When the gaseous medium then reaches the throttling means, it can provide a pressure drop and a cooling in a second step. The gaseous medium can thereby obtain a lower temperature than ambient air when it is led to the energy storage. The gaseous medium can thereby provide a good cooling of the energy storage even during times when ambient air has a high temperature. On occasions when the surrounding lu ﬁ does not have a high temperature, it is usually sufficient to cool the gaseous medium in the cooler in the first step. The throttling means in this case is in the non-throttling position. The arrangement as above includes relatively simple and robust components that have a reliable function. The gaseous medium may be air but it may also be any gas or gas mixture having suitable properties for the function described above.

Enligt en utföringsform av föreliggande uppfinning är stryporganet steglöst ställbart i olika stryplägen. Därmed kan det gasformiga mediets tryckfall och temperaturfall regleras steglöst med hjälp av stryporganet. Kylningen av energilagret kan här kontrolleras med en mycket god precision. Alternativt kan stryporganet vara ställbart i ett eller ﬂera fasta stryplägen. I detta fall kan stryporganet omväxlande ställas i ett fast strypläge då energilagret har en för hög temperatur och i det icke strypande läget då 10 15 20 25 30 35 535 583 energilagret har en acceptabel temperatur. Med en sådan reglering kan det gasformiga mediet kylas intermittent i ett eller två steg på ett sätt så att energilagret alltid har en temperatur inom ett önskat intervall.According to an embodiment of the present invention, the throttling member is steplessly adjustable in different throttling positions. Thus, the pressure drop and temperature drop of the gaseous medium can be regulated steplessly by means of the throttling means. The cooling of the energy storage can be controlled here with very good precision. Alternatively, the throttling means may be adjustable in one or more fixed throttling positions. In this case, the throttling means can be alternately set in a fixed throttling position when the energy storage has too high a temperature and in the non-throttling position when the energy storage has an acceptable temperature. With such a control, the gaseous medium can be cooled intermittently in one or two steps in such a way that the energy storage always has a temperature within a desired range.

Enligt en utföringsform av föreliggande uppﬁnning är ett ﬂödesmedel anordnat i en position som är belägen nedströms kylområdet för energilagret och uppströms kylaren med avseende på det gasformiga mediets avsedda strömningsriktning i ledningslrretsen. Då stryporganet äri det icke strypande läget leds det gasformiga mediet med ett relativt litet strömningsmotstånd genom ledningskretsen. Nämnda ﬂödesmedel behöver i detta fall endast upprätthålla en relativt liten tryckskillnad för att skapa ett erforderligt ﬂöde av det gasformiga mediet genom ledningskretsen. Då stryporganet ställs i ett strypläge ökar strömningsmotståndet i ledningskretsen drastiskt. Nämnda ﬂödesmedel måste här upprätthålla en betydligt större tryckskillnad for att skapa ett erforderligt medieﬂöde genom ledningskretsen. Då det gasformiga mediet erhåller denna tryckökning av nämnda tryckmedel erhåller det samtidigt en förhöjd temperatur innan det leds till kylaren. Därmed skapas en stor temperaturskillnad i kylaren mellan det gasformiga mediet och omgivande luft. Det gasformiga mediet kan därmed kylas på ett effektivt sätt i kylaren till en temperatur i närheten av omgivningens temperatur. Nämnda ﬂödesmedel kan vara en elektriskt driven fläkt eller kompressor. En elektriskt driven ﬂäkt eller kompressor kan ges ett varierbart varvtal. Ju högre varvtal som fläkten eller kompressorn drivs med desto högre tryck och temperatur kan det ge det gasformiga mediet. I det fall som nämnda ﬂödesmedel är en ﬂäkt måste den ha en konstruktion så att den klarar av att upprätthålla en relativt stor tryckskillnad mellan en trycksida och en sugsida i ledningskretsen. Fläkten måste således ha kapacitet att kunna arbeta som en kompressor.According to an embodiment of the present invention, a desiccant is arranged in a position located downstream of the cooling area of the energy storage and upstream of the cooler with respect to the intended flow direction of the gaseous medium in the conduit. When the throttling means is in the non-throttling position, the gaseous medium is led with a relatively small flow resistance through the conduction circuit. Said destabilizer in this case only needs to maintain a relatively small pressure difference in order to create a required destiny of the gaseous medium through the line circuit. When the throttling means is set in a throttling position, the flow resistance in the line circuit increases drastically. Said means of destiny must here maintain a much larger pressure difference in order to create a required medium ﬂ destiny through the circuit. When the gaseous medium obtains this pressure increase of said pressure medium, it simultaneously obtains an elevated temperature before it is led to the cooler. This creates a large temperature difference in the radiator between the gaseous medium and ambient air. The gaseous medium can thus be cooled in an efficient manner in the cooler to a temperature close to the ambient temperature. Said destitute may be an electrically driven fan or compressor. An electrically driven motor or compressor can be given a variable speed. The higher the speed at which the fan or compressor is operated, the higher the pressure and temperature it can give to the gaseous medium. In the case where said destiny is a genuine, it must have a construction so that it is able to maintain a relatively large pressure difference between a pressure side and a suction side in the line circuit. The fan must thus have the capacity to work as a compressor.

Enligt en föredragen utföringsform av föreliggande uppﬁnning innefattar arrangemanget en styrenhet som är anpassad att mottaga information från en sensor som avkänner en parameter som är relaterad till energilagrets kylbehov och att ställa stryporganet i ett strypläge under tillfällen då den uppskattar att energilagret erfordrar en extra kylning. Styrenheten kan vara an datorenhet med en lämplig programvara för detta ändamål. Altemativt kan stryporganet aktiveras manuellt då exempelvis en förare av fordonet erhåller information om att energilagret behöver en extra kylning.According to a preferred embodiment of the present invention, the arrangement comprises a control unit adapted to receive information from a sensor which senses a parameter related to the cooling needs of the energy storage and to place the throttling means in a throttling position on occasions when it estimates that the energy storage requires additional cooling. The control unit may be a computer unit with a suitable software for this purpose. Alternatively, the throttling means can be activated manually when, for example, a driver of the vehicle receives information that the energy storage needs an extra cooling.

Styrenheten kan vara anpassad att mottaga information från en temperatursensor som avkänner temperaturen på omgivande luft och/eller en temperatursensor som avkänner 10 15 20 25 30 35 535 583 temperaturen i energilagret och att under tillfällen då åtminstone en av nämnda temperaturer är högre än en referenstemperatur ställa stryporganet i ett strypläge. Då den omgivande luften har en alltför hög temperatur kan den inte kyla det gasformiga mediet i kylaren till en önskat låg temperatur. I detta fall måste således stryporganet ställas i ett lämpligt strypläge. Då temperaturen i energilagret är över en högsta acceptabel temperatur behöver det under alla omständigheter tillhandahålla en extra kylning.The control unit may be adapted to receive information from a temperature sensor which senses the temperature of ambient air and / or a temperature sensor which senses the temperature in the energy storage and to set at times when at least one of said temperatures is higher than a reference temperature. the throttling member in a throttling position. When the ambient air has too high a temperature, it cannot cool the gaseous medium in the cooler to a desired low temperature. Thus, in this case, the throttling member must be placed in a suitable throttling position. As the temperature in the energy storage is above a maximum acceptable temperature, it needs to provide extra cooling in any case.

Enligt en föredragen utföringsform av föreliggande uppfinning innefattar arrangemanget en luftﬂäkt som är anpassad att forcera omgivande luft genom kylaren.According to a preferred embodiment of the present invention, the arrangement comprises an air shaft which is adapted to force ambient air through the cooler.

Därmed kan värmeöverföringen mellan det gasformiga mediet och den omgivande luften i kylaren effektiviseras. Styrenheten kan vara anpassad att styra lufrfläkten varvtal. Värmeöverföringen i kylaren är relaterad till den omgivande luftens ﬂödeshastighet genom kylaren. I detta fall kan styrenheten ge luﬁﬂälcten ett förhöjt varvtal under tillfällen då energilagret erfordrar en extra kylning.Thus, the heat transfer between the gaseous medium and the ambient air in the cooler can be made more efficient. The control unit can be adapted to control the fan speed. The heat transfer in the radiator is related to the fate rate of the ambient air through the radiator. In this case, the control unit can give the unit an increased speed at times when the energy storage requires extra cooling.

Enligt en föredragen utföringsform av föreliggande uppﬁnning innefattar arrangemanget en behållare som är anpassad att innesluta energilagret. Ett energilager som är inneslutet i en behållare förhindras att komma i direkt kontakt med omgivande luft. Därmed kan behållaren med energilagret även placeras på platser i fordonet där den omgivande luften innehåller föroreningar och fukt. Nämnda ﬂödesmedel och/eller stryporganet kan även vara anordnade inuti behållaren. Därmed erhåller dessa komponenter även en skyddad placering i fordonet. Med fördel anordnas väsentligen alla komponenter i ledningskretsen inuti behållaren förutom kylaren och luﬁﬂäkten.According to a preferred embodiment of the present invention, the arrangement comprises a container which is adapted to enclose the energy storage. An energy storage enclosed in a container is prevented from coming into direct contact with ambient air. Thus, the container with the energy storage can also be placed in places in the vehicle where the ambient air contains pollutants and moisture. Said desiccant and / or the restrictor may also be arranged inside the container. Thus, these components also receive a protected placement in the vehicle. Advantageously, substantially all components of the wiring circuit are arranged inside the container except the radiator and the lamp.

Därmed kan ledningskretsen göras kompakt och det gasformiga mediet behöver endast transporteras i korta ledningar mellan de olika komponentema i ledningskretsen.Thus, the line circuit can be made compact and the gaseous medium only needs to be transported in short lines between the various components in the line circuit.

Enligt en annan utföringsform av föreliggande uppﬁnning innefattar nämnda ledningskrets ett ytterligare kylområde där det gasformiga mediet är anpassat att tillhandahålla kylning av reglerutrustning som är anpassad att reglera ﬂödet av elektrisk energi till och från energilagret. Sådan reglerutrustning tillhandahåller även en uppvärmning under drift. Reglerutrustningen kan dock normalt tillåtas att värmas till en något högre maximal temperatur än energilagret. Det kan därför vara lämpligt att kyla reglerutrustningen i ett separat kylområde av ledningskretsen.According to another embodiment of the present invention, said line circuit comprises a further cooling area where the gaseous medium is adapted to provide cooling of control equipment which is adapted to control the flow of electrical energy to and from the energy storage. Such control equipment also provides heating during operation. However, the control equipment can normally be allowed to be heated to a slightly higher maximum temperature than the energy storage. It may therefore be appropriate to cool the control equipment in a separate cooling area of the line circuit.

Reglerutrustningens kylområde kan vara parallellt anordnat i förhållande till det kylområde där det gasformiga mediet kyler energilagret. Därmed kan 10 15 20 25 30 35 535 583 reglerutrustningen och energilagret kylas av gasformigt medium med samma låga temperatur. Alternativt kan reglerutrustningens kyloniråde vara anordnat i serie i förhållande till energilagrets kylområde.The cooling area of the control equipment can be arranged parallel to the cooling area where the gaseous medium cools the energy storage. Thus, the control equipment and the energy storage can be cooled by gaseous medium with the same low temperature. Alternatively, the cooling area of the control equipment can be arranged in series in relation to the cooling area of the energy storage.

KORT BESKRIVNING AV RITNINGEN I det följande beskrivs, såsom ett exempel, en föredragen utforingsform av uppfinningen med hänvisning till bifogade ritning, på vilken: Fig. 1 visar ett hybridfordon som är försett med ett energilager och Fig. 2 visar ett arrangemang för att kyla energilagret.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWING In the following, as an example, a preferred embodiment of the invention is described with reference to the accompanying drawing, in which: Fig. 1 shows a hybrid vehicle provided with an energy storage and Fig. 2 shows an arrangement for cooling the energy storage. .

DETALJERAD BESKRIVNING AV EN FÖREDRAGEN UTFÖRINGSFORM AV UPPFINNTNGEN Fig. 1 visar ett lastfordon l som är försett med ett hyttutrymme 2 och ett lastutrymme 3. Lastfordonets 1 kaross innefattar längsgående bärande balkar 4. Lastfordonet 1 är ett hybridfordon och drivs av en schematiskt visad förbränningsmotor 5 och/eller av en schematiskt visad elektrisk maskin 6. Då den elektriska maskinen 6 arbetar som motor kan det själv driva fordonet 1 eller tillsammans med förbränningsmotorn 5. Den elektriska maskinen 6 arbetar som generator under tillfällen då fordonet 1 bromsas.DETAILED DESCRIPTION OF A PREFERRED EMBODIMENT OF THE INVENTION Fig. 1 shows a truck 1 provided with a cab space 2 and a cargo space 3. The body of the truck 1 comprises longitudinal supporting beams 4. The truck 1 is a hybrid vehicle and driven by a vehicle. / or by a schematically shown electric machine 6. When the electric machine 6 operates as an engine, it can drive the vehicle 1 itself or together with the internal combustion engine 5. The electric machine 6 operates as a generator during times when the vehicle 1 is braked.

Den elektriska maskinen 6 kan själv bromsa fordonet upp till en viss bromsnivå. Vid högre bromsnivåer kompletteras bromsningsprocessen av fordonets ordinarie bromsar.The electric machine 6 can brake the vehicle up to a certain brake level. At higher braking levels, the braking process is supplemented by the vehicle's regular brakes.

En behållare 7 är fast på en av de bärande balkarna 4. Ett energilager 8 som innefattar ett eller ﬂera batterier för lagring av elektrisk energi och reglerutrustning 9 som reglerar ﬂödet av elektrisk energi mellan energilagret 8 och den elektriska maskinen 6 är anordnade inuti behållaren 7. ^ Pig. 2 visar behållaren 7 mer i detalj. Behållaren 7 är sluten och innefattar ett invändigt utrymme 11. Energilagret 8 och nämnda reglerutrustning 9 är anordnade inuti det slutna utrymmet 11. Därmed är energilagret 8 och reglerutrustningen 9 helt skyddade från omgivande luft som kan vara ﬁrktig och förorenad. Behållaren 7 innesluter även större delen av en ledningskrets 12 med ett cirkulerande gasformigt medium. Det cirkulerande gasformiga mediet kan vara luft eller annan lämplig gas eller gasblandning. Det gasformiga mediet är anpassat att cirkuleras i ledningskretsen 12 så att det kommer i värmeöverförande kontakt med energilagret 8 i ett första kylområde 1D 15 20 25 30 35 535 553 12a och med reglerutrustningen 9 i ett andra kylområdel2b. En elektrisk driven ﬂäkt 13 cirkulerar det gasformiga mediet genom ledningskretsen 12. Den elektriskt drivna ﬂäkten 13 är även anordnad inuti behållaren 7. En kylare 14 är anordnad i ledningskretsen 12 på utsidan av behållaren 7 i kontakt med omgivande luft. En luﬁﬂäkt 15 är anordnad i anslutning till kylaren 14. Lufcﬂäkten 15 kan drivas av en elektrisk motor. Luﬁﬂäkten är anpassad att forcera luft genom kylaren 14 under drift av förbränningsmotom 5. Ledningskretsen 12 innefattar ett reglerbart stryporgan 16 i behållaren 7, Stryporganet 16 äri detta fall steglöst ställbart mellan ett icke strypande läge då det gasformiga mediet inte tillhandahåller någon trycksänkning då det leds genom stryporganet 16 och olika grader av stryplägen då det gasformiga mediet tillhandahåller en trycksänkning som är relaterad till den aktuella graden av strypning.A container 7 is fixed to one of the supporting beams 4. An energy storage 8 comprising one or ﬂ your batteries for storing electrical energy and control equipment 9 which regulates the flow of electrical energy between the energy storage 8 and the electrical machine 6 are arranged inside the container 7. ^ Pig. 2 shows the container 7 in more detail. The container 7 is closed and comprises an internal space 11. The energy storage 8 and said control equipment 9 are arranged inside the closed space 11. Thus, the energy storage 8 and the control equipment 9 are completely protected from ambient air which may be dirty and polluted. The container 7 also encloses the majority of a line circuit 12 with a circulating gaseous medium. The circulating gaseous medium may be air or other suitable gas or gas mixture. The gaseous medium is adapted to be circulated in the line circuit 12 so that it comes into heat transfer contact with the energy storage 8 in a first cooling area 1D and with the control equipment 9 in a second cooling area part 2b. An electrically driven shaft 13 circulates the gaseous medium through the conduit circuit 12. The electrically driven shaft 13 is also arranged inside the container 7. A cooler 14 is arranged in the conduit circuit 12 on the outside of the container 7 in contact with ambient air. A fan 15 is arranged in connection with the radiator 14. The fan 15 can be driven by an electric motor. The air filter is adapted to force air through the cooler 14 during operation of the internal combustion engine 5. The line circuit 12 comprises an adjustable throttling member 16 in the container 7, in this case the throttling member 16 is infinitely adjustable between a non-throttling position as the gaseous medium does not provide a pressure drop the throttling means 16 and different degrees of throttling positions as the gaseous medium provides a pressure drop which is related to the actual degree of throttling.

En styrenhet 17 är anpassad att mottaga information från en första temperatursensor 18 som avkänner den omgivande luñens temperatur och en andra temperatursensor 19 som avkänner temperaturen i energilagret 8.A control unit 17 is adapted to receive information from a first temperature sensor 18 which senses the temperature of the surrounding air and a second temperature sensor 19 which senses the temperature in the energy storage 8.

Under drift av fordonet sker ofrånkomligt en uppvärmning av energilagret 8 och de elektriska komponenterna 9. För att energilagret 8 ska fungera på ett optimalt sätt bör det ha en temperatur inom ett specifikt intervall. För ett energilager med, exempelvis, Li-Ion batterier är ett lämpligt temperaturintervall 30 - 40°C. För andra typer av batterier kan ett lämpligt temperaturintervall vara 20 - 30°C. Energilagret får dock inte ha en temperatur över en maximalt acceptabel temperatur, som exempelvis kan vara av storleksordningen 45°C. Reglerutrustningen 9 bör heller inte ha en temperatur över en maximalt acceptabel temperatur. Reglerutrustningens 9 maximalt acceptabla temperatur kan dock normalt vara något högre än energilagrets 8 maximalt acceptabla temperatur. För att förhindra att energilagret 8 erhåller en temperatur över den maximalt acceptabla temperaturen cirkulerar ﬂäkten 13 runt det gasformiga mediet i ledningskretsen 12. Det gasformiga mediet kyls i kylaren 14 av omgivande luﬂ som forceras genom kylaren 14 av lufrﬂäkten 15. Det gasformiga mediet leds sedan till det reglerbara stryporganet 16 där det eventuellt erhåller en trycksänkning. Det gasformiga mediet leds därefter till de två parallella kylområden 12a, l2b. Det gasformiga mediet kyler energilagret 8 i kylområdet 12a och reglerutrustningen 9 i kylområdet 12b. Det gasformiga mediet leds sedan av fläkten 13 till kylaren 14 for kylning.During operation of the vehicle, the energy storage 8 and the electrical components 9 are inevitably heated. In order for the energy storage 8 to function in an optimal way, it should have a temperature within a specific range. For an energy storage with, for example, Li-Ion batteries, a suitable temperature range is 30 - 40 ° C. For other types of batteries, a suitable temperature range may be 20 - 30 ° C. However, the energy storage must not have a temperature above a maximum acceptable temperature, which may, for example, be of the order of 45 ° C. The control equipment 9 should also not have a temperature above a maximum acceptable temperature. However, the maximum acceptable temperature of the control equipment 9 can normally be slightly higher than the maximum acceptable temperature of the energy storage 8. To prevent the energy storage 8 from reaching a temperature above the maximum acceptable temperature, the gas 13 circulates around the gaseous medium in the conduction circuit 12. The gaseous medium is cooled in the cooler 14 by ambient air forced through the cooler 14 by the air stream 15. The gaseous medium is then led to the adjustable throttle member 16 where it may receive a pressure drop. The gaseous medium is then led to the two parallel cooling areas 12a, 12b. The gaseous medium cools the energy storage 8 in the cooling area 12a and the control equipment 9 in the cooling area 12b. The gaseous medium is then led by the fan 13 to the cooler 14 for cooling.

För att styra kylningen av energilagret 8 mottar styrenheten 17 infonnation från temperatursensom 18 avseende den omgivande luftens temperatur och från temperatursensom 19 avseende energilagrets 8 temperatur. Så länge som styrenheten 10 15 20 25 30 35 535 583 17 mottar information som indikerar att energilagret 8 upprätthåller en acceptabel temperatur håller den strypventilen 16 i det icke strypande läget. Om styrenheten 17 mottar information från temperatursensorn 19 som indikerar att energilagret 8 har en temperatur över ett tröskelvärde som kan vara satt med en viss marginal till den maximalt acceptabla temperaturen, konstaterar styrenheten 17 att kylningen av energilagret måste intensiñeras. Styrenheten 17 mottar samtidigt information från temperatursensorn 18 avseende den omgivande luftens temperatur. Om styrenheten 17 bedömer att omgivande luft har en tillräckligt låg temperatur för att möjliggöra en V extra kylning kan styrenheten öka ﬂäktens 13 varvtal så att det gasformiga mediet cirkuleras med en högre hastighet genom ledningskretsen 12. Alternativt eller i kombination så kan styrenheten 17 öka luﬁﬂälctens 15 varvtal så att luftﬂödet genom kylaren 14 ökar. Dessa åtgärder effektivisera värmeutbytet i kylaren 14 mellan omgivande luﬁ och det gasformiga mediet som cirkulerar i ledningskretsen 12. Det gasformiga mediet kan här kylas i kylaren 14 till en temperatur som väsentligen motsvarar den omgivande luftens temperatur.To control the cooling of the energy storage 8, the control unit 17 receives information from the temperature sensor 18 regarding the temperature of the ambient air and from the temperature sensor 19 regarding the temperature of the energy storage 8. As long as the control unit 10 receives information indicating that the energy storage 8 maintains an acceptable temperature, it keeps the throttle valve 16 in the non-throttling position. If the control unit 17 receives information from the temperature sensor 19 indicating that the energy storage 8 has a temperature above a threshold value which may be set by a certain margin to the maximum acceptable temperature, the control unit 17 states that the cooling of the energy storage must be intensified. The control unit 17 simultaneously receives information from the temperature sensor 18 regarding the temperature of the ambient air. If the control unit 17 judges that the ambient air has a sufficiently low temperature to enable a V extra cooling, the control unit can increase the speed of the shaft 13 so that the gaseous medium is circulated at a higher speed through the line circuit 12. Alternatively or in combination, the control unit 17 can increase the air 15 speed so that the air flow through the radiator 14 increases. These measures streamline the heat exchange in the radiator 14 between the ambient air and the gaseous medium circulating in the line circuit 12. The gaseous medium can here be cooled in the radiator 14 to a temperature which substantially corresponds to the temperature of the ambient air.

Om omgivande luﬁ har en alltför hög temperatur är inte ovan nämnda åtgärder tillräckliga för att upprätthålla en önskad temperatur i energilagret 8. Under sådana omständigheter reglerar styrenheten 17 stryporganet 16 så att det ställs i ett strypläge vid vilket det tillhandahåller en strypning av det gasformiga mediet. Styrenheten 17 reglerar samtidigt ﬂäktens 13 hastighet så att den klarar av att cirkulera ett lämpligt ﬂöde av det gasformiga mediet genom ledningskretsen 12 mot verkan av den strypning som mediet erhåller i stryporganet 16. Fläkten 13 måste under sådana driﬁstillstånd arbeta tämligen hårt. I en första del av ledningskretsen 12 som är belägen nedströms fläkten 13 och uppströms stryporganet 16 tillhandahåller det gasformiga mediet ett högre tryck än i en andra del av ledningskretsen 12 som är belägen nedströms stryporganet 16 och uppströms ﬂäkten 13 med avseende på det gasformiga mediets strömningsriktning i ledningskretsen 12.If the ambient lu ﬁ has too high a temperature, the above-mentioned measures are not sufficient to maintain a desired temperature in the energy storage 8. In such circumstances, the control unit 17 regulates the throttling means 16 so that it is placed in a throttling position at which it provides a throttling of the gaseous medium. At the same time, the control unit 17 regulates the speed of the throttle 13 so that it is able to circulate a suitable fate of the gaseous medium through the conduction circuit 12 against the action of the throttling which the medium receives in the throttling member 16. The fan 13 must work rather hard during such operating conditions. In a first part of the conduit circuit 12 located downstream of the fan 13 and upstream of the restrictor 16, the gaseous medium provides a higher pressure than in a second part of the conductor circuit 12 located downstream of the restrictor 16 and upstream of the gasket 13 with respect to the flow direction of the gaseous medium in wiring circuit 12.

Då fläkten 13 trycksätter det gasfonniga mediet tillhandahåller det även en temperaturhöjning i en motsvarande grad. Temperaturhöjningen av det gasformiga mediet skapar dänned en förhöjd temperaturskillnad i kylaren 14 mellan det gasformiga mediet och den omgivande luften. Det gasformiga mediet kyls i kylaren 14 till en temperatur i närheten av omgivningens temperatur. Det gasformiga mediets förhöjda tryck resulterar aven i ett något effektivare värmeutbyte i kylaren 14 mellan det gasformiga mediet och omgivande luft. Då det gasformiga mediet når stryporganet 10 15 20 25 535 583 16 tillhandahåller det ett tryckfall och en motsvarande temperatursänkning. Då det gasformiga mediet redan kylts till en temperatur som väsentligen motsvarar omgivningens temperatur i kylaren 14 tillhandahåller det i stryporganet 16 i de ﬂesta fall en klart lägre temperatur än den omgivande luftens temperatur. Det kalla gasformiga mediet som passerat genom stryporganet kan därmed tillhandahålla en mycket god kylning av energilagret 8 då det leds genom det första kylområdet l2a och av reglerutrustningen 9 då det leds genom det andra kylområde l2b. Det gasformiga mediet trycksätts sedan åter då det når fläkten 13. Styrenheten 17 mottar väsentligen kontinuerligt information från temperatursensorn 19 avseende den aktuella temperaturen i energilagret 8. Så snart som temperaturen i energilagret sjunker under ett förbestämt värde reglerar styrenheten 17 stryporganet 16 så att strypningen upphör eller reduceras. Samtidigt reducerar styrenheten 17 fläktens 13 varvtal.When the fan 13 pressurizes the gaseous medium, it also provides a temperature increase to a corresponding degree. The temperature rise of the gaseous medium thus creates an elevated temperature difference in the cooler 14 between the gaseous medium and the ambient air. The gaseous medium is cooled in the cooler 14 to a temperature close to ambient temperature. The elevated pressure of the gaseous medium also results in a slightly more efficient heat exchange in the cooler 14 between the gaseous medium and ambient air. When the gaseous medium reaches the throttling means 10, it provides a pressure drop and a corresponding temperature drop. When the gaseous medium has already been cooled to a temperature which substantially corresponds to the ambient temperature in the cooler 14, it provides in the throttling means 16 in most cases a clearly lower temperature than the temperature of the ambient air. The cold gaseous medium which has passed through the throttling means can thus provide a very good cooling of the energy storage 8 when it is passed through the first cooling area 12a and of the control equipment 9 when it is passed through the second cooling area 12b. The gaseous medium is then pressurized again when it reaches the fan 13. The control unit 17 receives substantially continuous information from the temperature sensor 19 regarding the current temperature in the energy storage 8. As soon as the temperature in the energy storage drops below a predetermined value, the control unit 17 regulates the throttling means 16. reduced. At the same time, the control unit 17 reduces the speed of the fan 13.

Då styrorganet 16 är i ett strypläge krävs att ﬂäkten 13 arbetar med ett relativt högt effektuttag. Även om omgivande luﬁ har en relativt hög temperatur behöver styrenheten 17 normalt endast ställa stryporganet 16 i stryplägen under kortare tidsperioder. Därmed kan energiförbrukning för att kyla energilagret hållas på en acceptabel nivå även under tillfällen då omgivande luft har en relativt hög temperatur.When the control means 16 is in a throttling position, it is required that the 13 13 operates with a relatively high power output. Even if the surrounding lu ﬁ has a relatively high temperature, the control unit 17 normally only needs to set the throttling member 16 in the throttling positions for shorter periods of time. Thus, energy consumption for cooling the energy storage can be kept at an acceptable level even during times when ambient air has a relatively high temperature.

Arrangemanget innefattar tämligen enkla och robusta komponenter som möjliggör en tillförlitlig kylning av energilagret 8 väsentligen oberoende av den omgivande luftens temperatur.The arrangement comprises rather simple and robust components which enable a reliable cooling of the energy storage 8 substantially independent of the temperature of the ambient air.

Uppﬁnningen är på intet sätt begränsad till den på ritningen beskrivna utföringsforrnen utan kan varieras fritt inom patentkravens ramar. Behållaren 7 med energilagret 8 och reglerutrustningen 9 är i detta fall fäst vid en längsgående balk 4. Den kan dock fästas på ett väsentligen godtyckligt ställe i ett fordon. Om fordonet är en buss kan behållaren 7 med energilagret 8 och reglerutrustningen 9 fästas på bussens tak.The invention is in no way limited to the embodiments described in the drawing but can be varied freely within the scope of the claims. The container 7 with the energy storage 8 and the control equipment 9 is in this case attached to a longitudinal beam 4. It can, however, be attached at a substantially arbitrary place in a vehicle. If the vehicle is a bus, the container 7 with the energy storage 8 and the control equipment 9 can be attached to the roof of the bus.

Claims

10 15 20 25 30 35 535 553 Patent claims

An arrangement for cooling an energy storage (8) in a vehicle (I), the arrangement comprising a conduit circuit (12), means (13) adapted to circulate a gaseous medium in the conduit circuit (12), a cooler ( 14) where the gaseous medium is adapted to be cooled by ambient air and a cooling area (1 2a) where the gaseous medium is adapted to cool the energy storage (8), characterized in that the arrangement comprises an adjustable throttling means (16) arranged in a position located downstream of the cooler (14) and upstream of the cooling area (12a) with respect to the intended direction of flow of the gaseous medium in the line circuit (12), the adjustable throttling means (16) being adjustable in a non-throttling position at which the gaseous medium does not substantially provide some pressure drop when it is passed through the throttling means (16) and in at least one throttling position at which the gaseous medium provides a pressure drop and thus a corresponding temperature drop when it is passed through the throttle member (16).

Arrangement according to claim 1, characterized in that the throttling member (16) is steplessly adjustable in different throttling positions.

Arrangement according to any one of the preceding claims, characterized in that said flow means is arranged in a position located downstream of the cooling area (12a) in front of the energy storage (12) and upstream of the cooler (14) with respect to the intended flow direction of the gaseous medium in the line circuit (12). ).

Arrangement according to claim 3, characterized in that said means is an electrically driven fan (13) or compressor.

Arrangement according to one of the preceding claims, characterized in that the arrangement comprises a control unit (17) which is adapted to receive information from a sensor (18) which senses a parameter related to the cooling needs of the energy storage and to set the throttling means (16) in a throttle position on occasions when it estimates that the energy storage (8) requires additional cooling.

Arrangement according to one of the preceding claims, characterized in that the arrangement comprises a control unit (17) which is adapted to receive information from a temperature sensor (18) which senses the temperature of ambient air and / or a temperature sensor which senses the temperature in the energy storage (8) and that at times when at least one of said temperatures is higher than a reference temperature set the throttling means (16) in a throttling position.

Arrangement according to one of the preceding claims, characterized in that it comprises a fan (15) which is adapted to force ambient air through the radiator (14).

Arrangement according to one of the preceding claims, characterized in that it comprises a container (7) which is adapted to enclose the energy storage (8).

Arrangement according to claim 8, characterized in that said means (13) and / or the throttling means (16) are also arranged inside the container (7).

Arrangement according to any one of the preceding claims, characterized in that said line circuit (12) comprises a further cooling area (12b) where the gaseous medium is adapted to provide cooling of control equipment (9) adapted to regulate the flow of electrical energy to and from the energy storage (8).