WO2016113101A1 - Solarthermisches element zur temperierung eines batteriepacks bei gleichzeitiger verminderung des fahrzeugklimatisierungsbedarfs - Google Patents

Solarthermisches element zur temperierung eines batteriepacks bei gleichzeitiger verminderung des fahrzeugklimatisierungsbedarfs Download PDF

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WO2016113101A1
WO2016113101A1 PCT/EP2015/081260 EP2015081260W WO2016113101A1 WO 2016113101 A1 WO2016113101 A1 WO 2016113101A1 EP 2015081260 W EP2015081260 W EP 2015081260W WO 2016113101 A1 WO2016113101 A1 WO 2016113101A1
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battery
fluid
solar thermal
temperature
thermal element
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PCT/EP2015/081260
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Ulrich Sauter
Andreas Letsch
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Robert Bosch Gmbh
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    • H01M10/62—Heating or cooling; Temperature control specially adapted for specific applications
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    • 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
    • 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

Definitions

  • the invention relates to a device for controlling the temperature of at least one battery according to the preamble of claim 1.
  • the device comprises at least one solar thermal element and at least one line through which a fluid in the solar thermal element is supplied and discharged.
  • the device has at least one pump element for transporting the fluid through the conduit.
  • the fluid serves to temper the battery.
  • the invention also relates to a method for controlling the temperature of a battery with a solar thermal element and a control device according to the preamble of claim 7.
  • the invention comprises a vehicle according to the preamble of claim 10.
  • These high-temperature battery cells are installed in thermally insulated battery packs. In order to compensate for the heat losses of the battery pack from the environment, the power loss during driving, which occurs due to the internal resistance of the cells is sufficient.
  • the power loss is even so high that by means of a
  • Cooling system additional heat must be dissipated from the battery pack.
  • the battery pack and thus also the cells, cool down. Below a minimum critical temperature, the battery cells are at reboot of the vehicle thus no longer able to provide sufficient power for the startup operation. Therefore, the battery pack must be kept at a minimum temperature even at standstill.
  • power is taken from the battery pack and heated by means of a heating element, the heat fluid of the coolant circuit and fed to the battery pack according to the prior art.
  • Traction battery ensures. Furthermore, it is a particular object of the present invention to prevent self-discharge of the traction battery.
  • This object is achieved by a device for temperature control of at least one battery with the features of independent claim 1, in particular from the characterizing part. Furthermore, the object is also by a method for temperature control of a battery with the
  • the inventive device for temperature control (in short only
  • At least one battery has at least one solar thermal element and at least one line through which a fluid in the solar thermal element and can be discharged.
  • the device according to the invention has a pumping element for transporting the fluid through the line, wherein the fluid is used for temperature control of the battery.
  • a control device is provided, which communicates with the pumping element and / or the battery via at least one signal connection for data exchange and / or control.
  • the control device can be used to control or to regulate the fluid circuit.
  • the controller also exchanges data with other elements of the device.
  • a pumping element is provided, which conveys fluid through the lines. When data exchange between the control device and the pumping element data about u. a. the delivery rate of the fluid per
  • the pumping element is a machine with which the fluid is conveyed. In the pumping element driving force is converted into motive power. In addition, it may be at the pumping element to a
  • Acting displacement pump in which the fluid is conveyed by a self-contained volume. Furthermore, it may also be a flow pump in which the energy transfer exclusively by
  • the pumping element can be configured electrically or mechanically.
  • the device is used for temperature control of at least one battery.
  • the battery is at least one electrical cell (usually 100 and more cells are used in a battery), which is designed as an electrochemical energy storage.
  • the battery is preferably operated over the ambient temperature elevated temperatures, for example 80 ° C, operated. Even the battery can Replace data with the control unit. This data is about the
  • the battery is preferably rechargeable (a so-called accumulator / battery) and has in particular a plurality of battery cells and modules.
  • the battery is preferably designed as a high-temperature battery, in particular lithium-based with a high energy density.
  • the solar thermal element is connected via a fluid to the battery in order to carry out a heat exchange. In particular, this fluid is passed through conduits between the solar thermal element and the battery. This structure serves to maintain a
  • the lines consist of flexible hoses, which can be designed differently in terms of their nominal diameter, flow velocity, flow pressure and the material. It continues advantageous if the lines are installed in the body of the vehicle, so that they are further isolated or protected and give a visually pleasing impression.
  • the device has at least one temperature sensor. In this case, a plurality of temperature sensors are preferably provided in the battery and / or in the solar thermal element. It is furthermore advantageous if the temperature sensors transmit their measured data to the control device via the signal connections.
  • the sensors are advantageously arranged on the battery or inside the battery. In an arrangement within the battery they can be distributed over the entire battery both in the interior and in the edge region.
  • Pumping element is a temperature sensor advantageous to measure the temperature of the fluid to be transported here too.
  • the fluid is a thermal fluid, which serves for heat transport and in particular for maintaining the temperature of the battery. It is provided in particular that the fluid is at least one of the following substances: air, water, water / glycol Composition, oil.
  • a heat transfer fluid is a medium which, in particular in a heating or in a cooling circuit, transports a specific temperature (heat and / or cold) from one location to another location. In particular, the two places have a temperature gradient. Heat transfer fluids can be both heating fluids and cooling fluids.
  • Heat transfer fluid has in particular a specific heat capacity and a large heat transfer coefficient and a high
  • the heat transfer fluid has a low freezing point, in particular of less than -30 ° C., and a sufficiently high boiling point, in particular of greater than 130 ° C. It is also advantageous if the heat transfer fluid has a low viscosity in order to be transported particularly easily through lines. Furthermore, it is advantageous if the heat transfer fluid is neither flammable nor explosive or toxic in order to protect the safety of the entire device, in particular the occupants in a vehicle, from danger. Air can be used for cooling or for
  • Heating can be used. Furthermore, air has the advantage that it can be used in an environmentally friendly way. Due to its high specific heat capacity (about 4.2 kJ / kg) and its high specific enthalpy of vaporization (about 2,000 kJ / kg) and its enthalpy of fusion (about 330 kJ / kg), water is a good heat or cooling medium. Water is in particular as
  • Cooling water is a coolant, but can also be used for heating.
  • Water can be used not only in the liquid but also in the gas or vapor state as a heat carrier and in the solid state as a refrigerant. Water can also be used and recycled in an environmentally friendly way.
  • water and water compositions can be used.
  • water / glycol compositions have the advantage that they are not or hardly corrosive. Furthermore, these can be used in particular as antifreeze, since the freezing point at very low
  • compositions are very good. It is also advantageous that in particular these compositions are otherwise in the vehicle, for example.
  • Oils especially thermal oils, are used for oil cooling or oil heating. These may vary depending on the chemical composition have different properties, which are optimal in particular for cooling and / or heating. In particular, a distinction is made between mineral oils, synthetic oils and / or biological oils. Especially mineral oils are used for heat transfer. It is also advantageous if the device has one or more valves to discharge the fluid from the device and possibly replace it. The arrangement of the valves is particularly advantageous around the pump area, but may vary depending on
  • Obstruction of the device can be varied in a motor vehicle according to an optimal accessibility.
  • the battery is operated by the solar thermal element at 50 ° C to 120 ° C, preferably at 30 ° C to 100 ° C, more preferably at 60 ° to 80 ° C.
  • the solar thermal element is operated by the solar thermal element at 50 ° C to 120 ° C, preferably at 30 ° C to 100 ° C, more preferably at 60 ° to 80 ° C.
  • Energy storage is provided in the fluid circuit to store the thermal energy of the fluid. It is particularly advantageous if the
  • High-temperature battery is operated in the ideal temperature range at 60 ° C to 80 ° C, since the battery then works very efficiently. It is also advantageous if the fluid is heated slightly higher than the optimum range of the battery to be able to deliver enough heat to the battery can.
  • the fluid flows either through or around the battery. It is particularly efficient when the fluid is passed through the battery, or is guided between the various modules and / or cells of the battery. In this case, a heat exchanger or cooling fins can be provided, which ensure a better heat exchange of the fluid.
  • the lines have at least one valve for blocking, for introducing and / or discharging the fluid.
  • the valve can be arranged in particular in or on the battery. Furthermore, it is advantageous if the valve is controllable by the control unit via the signal connection. The valve can be controlled both electronically and manually.
  • a valve can advantageously serve to exchange the fluid, in particular, an outlet of the fluid and a cleaning of the device, in particular the lines and the pump can be performed via a valve.
  • An arrangement of the valve, in particular on the battery has the advantage that the valve easily accessible at the lower end of a Vehicle is arranged, and a simple exchange of the fluid is made possible.
  • Control device can this advantageously also be operated externally.
  • a manual opening or operation of the valve is also conceivable but not necessary.
  • the inventive method for temperature control of a battery also has a solar thermal element with a control device and includes several steps.
  • Step a) is at least monitoring a temperature of the battery from the control device.
  • Step b) is the control of the control device over a
  • Fluid flow of a fluid between the solar thermal element and the battery is preferably carried out as a function of the temperature of the battery. Particularly preferably, steps a) and b) take place simultaneously or simultaneously.
  • the control unit controls the pump to control the fluid flow as a function of the temperature.
  • steps a) and b) are carried out in any order or simultaneously.
  • it can be ensured that the temperature is monitored, both in the battery and in the solar thermal element, and it can be determined when the heated fluid for
  • Heating should flow into the battery and on the other side when
  • the duration of the pumping power as well as the intensity and / or the pressure of the pumping power are set.
  • Control device has a display unit which is readable outside the device. If the device is located in a vehicle, it makes sense that the display device is located inside the vehicle and can be read by the driver of the vehicle. It is particularly advantageous to display both the control device and the pumping power and, consequently, also parameters such as flow velocity of the fluid, pressure of the fluid, temperature of the fluid, temperature of the battery, outside temperature and power of the solar thermal element in a display unit from the vehicle.
  • the display units may preferably be an already existing display.
  • the heated fluid is at least partially introduced into a cooling circuit and in particular a cooler, which cools the battery at an increase in the temperature of the device. It can be provided that the same lines and the same fluid are used for cooling the battery, as for heating.
  • it may be a separate circuit, which has separate lines and a separate fluid.
  • a cooling circuit advantageously provides protection against overheating and ensures battery operation in the optimum range. This is particularly preferably controlled
  • the respective outside temperature and the temperature of the solar thermal element and also the battery temperature and thereby ensures that the respective heating or cooling circuit is driven in order to achieve that the battery operated continuously in the most preferred range of 60 ° C to 80 ° C. can be.
  • the method can also dispose of the fact that the temperature in at least one region of the battery and / or the temperature in at least one region of the solar thermal element through the
  • the measuring of the temperature may be preferably balanced with reference values.
  • the measuring of the temperature may be preferably balanced with reference values.
  • the control device can then be used to decide whether the device should be heated or cooled.
  • the activation can be carried out via two different and / or the same circuit and regulated by the pumping element.
  • the control device can also measure whether it is even possible to heat the solar thermal element, which in each case depends on the current solar power and thus on the external conditions. It is particularly advantageous if the solar thermal element black, preferably matt black, is designed, and it is in this
  • a device according to the invention is provided according to one of claims 1 to 5 for carrying out the method for controlling the temperature of a battery.
  • Another core of the invention is a vehicle with the device according to the invention with at least one solar thermal element, in particular on the roof and / or the tailgate and / or the hood of the vehicle.
  • the solar thermal element is a solar thermal flat collector. It is advantageous if several solar thermal elements are arranged at several points of the motor vehicle, this provides a particularly pleasing impression, since it is not a large-scale solar thermal element.
  • a large-scale solar thermal element, in particular on the roof of the vehicle can be arranged, since the largest contiguous surface of a vehicle is formed here. It is particularly advantageous if the
  • Solar thermal element is at least partially embedded in the roof of the vehicle.
  • they are flat-plate collectors, since they do not affect the driving characteristics of a vehicle for aerodynamic reasons. If it is not a vehicle, any other geometric shapes of a solar thermal element can be used.
  • the features of the description and the claims of the device according to the invention and of the method according to the invention as well as of the vehicle according to the invention can be essential to the invention both individually and individually in different combinations.
  • the present invention is also directed to a battery having the device of the invention. Further, the invention improving measures
  • Fig. 2 is a schematic representation of the device.
  • FIG. 1 shows a schematic representation of a vehicle with a device 10 according to the invention.
  • the device can
  • the device 10 serves for the temperature control of at least one battery 5.
  • at least one solar thermal element 1 preferably in the roof area of the vehicle 4, is arranged.
  • the solar thermal element 1 can also be arranged on other areas of the vehicle 4.
  • the solar thermal element 1 is preferably designed in one piece, but can also be distributed over the entire vehicle 4 in several parts.
  • the solar thermal element serves to control the temperature of a fluid 3, wherein this fluid 3 is in particular a heat transfer fluid, in particular air, water,
  • Element 1 tempered fluid 3 is in supply and discharge lines 8, 9 from
  • the solar thermal element 1 to the battery 5 and transported back.
  • the solar thermal element is preferably embedded in the body, in particular in the roof, or the surface of the vehicle 4 or represents a large part of the body (or the roof) of the vehicle.
  • the solar thermal element 1 in the Body 4 are not particularly good aerodynamic capabilities of the vehicle
  • Elements 1 are arranged distributed on the surface of the vehicle 4. Furthermore, it is generally advantageous when it comes to flat plates in the
  • Solarthermischen element 1 is, in particular from a plastic composite, since these do not the aerodynamic properties of the vehicle 4
  • a plastic composite is also hard-wearing, weatherproof and has a low weight.
  • the heated in the solar thermal element 1 fluid 3 is the battery 5 by means of a pumping element 2 through lines 8, 9, respectively.
  • the fluid 3 is introduced via the lines 8, 9, so that in the battery 5, heat transfer from the fluid 3 to the battery 5 can take place.
  • a heat transfer to a second heat carrier circuit can take place, which also serves to cool the battery 5 during driving.
  • the cooling of the battery 5 can be done either via the same circuit or via a parallel circuit.
  • the heat exchanger from the fluid 3 to the battery 5 can either be integrated in the battery 5 or provided with its own thermal insulation and arranged next to the battery 5.
  • cooling fins can be arranged for the heat transfer in the battery 5.
  • the cooled in the battery 5 fluid 3 is returned in a line 8 to the solar thermal element 1.
  • a control device 6 is connected via at least one signal line 7 with at least the battery 5, the pumping element 2 and the solar thermal element 1.
  • the control device 6 is connected to sensors 11 in the battery 5, the pumping element 2 and the solar thermal element 1.
  • the temperature of the fluid 3 in the solar thermal element 1, in the individual lines 8, 9 and also in the pump 2 is also measured and monitored via sensors 11. Falls below a minimum temperature of the battery 5 checks the control unit 6, the temperature of the fluid 3 in the solar thermal element 1. If the temperature of the fluid 3 in the solar thermal element 1 above the temperature of the battery 5 so the pumping element 2 is driven and heated fluid 3 from the solar thermal Element 1 via the line 8, 9 transferred to the battery 5.
  • the heat of the fluid 3 can there via a
  • Heat exchangers or cooling fins are transmitted to the battery 5, wherein the battery 5 then heats up.
  • An optimum operating temperature preferably from 60 ° C to 80 ° C, can thus be maintained constant.

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung (10) zur Temperierung zumindest einer Batterie (5), insbesondere für ein Fahrzeug (4), mit zumindest einem solarthermischen Element (1) und mindestens einer Leitung (8, 9), durch die ein Fluid (3) in das solarthermische Element (1) zu-und abführbar ist, und mindestens ein Pumpelement (2) zum Transport des Fluids (3) durch die Leitung (8, 9), wobei das Fluid (3) zum Temperieren der Batterie (5) dient. Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass ein Kontrollgerät (6) vorgesehen ist, welches mit dem Pumpelement (2) und/oder der Batterie (5) über mindestens eine Signalverbindung (7) zum Datenaustausch und/oder zur Kontrolle in Verbindung steht.

Description

Beschreibung
Titel
Solarthermisches Element zur Temperierung eines Batteriepacks bei gleichzeitiger Verminderung des Fahrzeugklimatisierungsbedarfs
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Temperierung zumindest einer Batterie gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1. Die Vorrichtung umfasst dabei zumindest ein solarthermisches Element und mindestens eine Leitung, durch welche ein Fluid in das solarthermische Element zu- und abführbar ist. Ebenfalls weist die Vorrichtung mindestens ein Pumpenelement zum Transport des Fluids durch die Leitung auf. Das Fluid dient dabei zum Temperieren der Batterie. Ferner betrifft die Erfindung ebenfalls ein Verfahren zur Temperierung einer Batterie mit einem solarthermischen Element und einem Kontrollgerät gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 7. Darüber hinaus umfasst die Erfindung ein Fahrzeug gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 10.
Stand der Technik
Aus dem Stand der Technik sind Hochtemperaturbatteriezellen bekannt, die eine Betriebstemperatur im Bereich von 60° C bis 100° C erfordern, um einer
Traktionsbatterie ausreichend Leistung zum Betrieb eines Kraftfahrzeugs bereitstellen zu können. Diese Hochtemperaturbatteriezellen werden in thermisch isolierten Batteriepacks verbaut. Um die Wärmeverluste des Batteriepacks gegenüber der Umgebung auszugleichen, reicht die Verlustleistung während des Fahrbetriebs aus, die aufgrund des Innenwiderstandes der Zellen auftritt.
Üblicherweise ist die Verlustleistung sogar so hoch, dass mittels eines
Kühlsystems zusätzlich Wärme aus dem Batteriepack abgeführt werden muss. Nachteiligerweise hat sich herausgestellt, dass bei abgestelltem Fahrzeug das Batteriepack, und damit auch die Zellen, auskühlen. Unterhalb einer kritischen Mindesttemperatur sind die Batteriezellen bei erneutem Start des Fahrzeugs damit nicht mehr in der Lage ausreichend Leistung für den Startbetrieb bereitzustellen. Deshalb muss der Batteriepack auch im Stillstand auf einer Mindesttemperatur gehalten werden. Hierzu wird nach dem Stand der Technik Leistung aus dem Batteriepack entnommen und mittels eines Heizelementes das Wärmefluid des Kühlmittelkreislaufes erwärmt und dem Batteriepack zugeführt.
Nachteiligerweise hat dies zur Folge, dass die Traktionsbatterie eines abgestellten Fahrzeugs, das nicht an einer Ladestation angeschlossen ist, nach einigen Tagen bis Wochen vollständig entladen und nicht somit mehr betriebsbereit ist.
Offenbarung der Erfindung
Ausgehend von dem zuvor erwähnten Stand der Technik ist es daher die Aufgabe der vorliegenden Erfindung eine Vorrichtung zur Temperierung zumindest einer Batterie sowie ein Verfahren zur Temperierung einer Batterie und ein Fahrzeug bereitzustellen, welches die Nachteile aus dem Stand der Technik zumindest teilweise überwindet. Insbesondere ist es Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Vorrichtung zur Temperierung zumindest einer Batterie sowie ein Verfahren zur Temperierung einer Batterie als auch ein Fahrzeug mit einer derartigen Vorrichtung bereitzustellen, welches die
Aufrechterhaltung einer notwendigen Mindesttemperatur in einer
Traktionsbatterie gewährleistet. Des Weiteren ist es insbesondere Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Selbstentladung der Traktionsbatterie zu verhindern.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine Vorrichtung zur Temperierung zumindest einer Batterie mit den Merkmalen des unabhängigen Anspruchs 1, insbesondere aus dem kennzeichnenden Teils gelöst. Ferner wird die Aufgabe ebenfalls durch ein Verfahren zur Temperierung einer Batterie mit den
Merkmalen des unabhängigen Patentanspruchs 7 gelöst. Darüber hinaus wird die Aufgabe ebenfalls durch ein Fahrzeug mit einer derartigen Vorrichtung mit den Merkmalen des unabhängigen Anspruchs 10 gelöst. Weitere Merkmale und Details der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen, der Beschreibung und den Zeichnungen. Dabei gelten Merkmale und Details, die im
Zusammenhang mit dem erfindungsgemäßen Temperiersystem beschrieben sind, selbstverständlich auch im Zusammenhang mit dem erfindungsgemäßen Temperierverfahren und dem erfindungsgemäßen Fahrzeug und jeweils umgekehrt, sodass bezüglich der Offenbarung zu den einzelnen
Erfindungsaspekten stets wechselseitig Bezug genommen wird bzw. werden kann.
Die erfindungsgemäße Vorrichtung zur Temperierung (kurz auch nur
Temperierverfahren genannt) zumindest einer Batterie weist zumindest ein solarthermisches Element und mindestens eine Leitung auf, durch welche ein Fluid in das solarthermische Element zu- und abführbar ist. Ferner verfügt die erfindungsgemäße Vorrichtung über ein Pumpelement zum Transport des Fluids durch die Leitung, wobei das Fluid zum Temperieren der Batterie dient. Dabei ist der Kern der Erfindung, dass ein Kontrollgerät vorgesehen ist, welches mit dem Pumpelement und/oder der Batterie über mindestens eine Signalverbindung zum Datenaustausch und/oder zur Kontrolle in Verbindung steht. Das Kontrollgerät kann dabei zum Steuern bzw. zum Regeln des Fluidkreislaufes eingesetzt werden. Das Kontrollgerät tauscht ferner Daten mit anderen Elementen der Vorrichtung aus. Weiterhin ist ein Pumpelement vorgesehen, welches Fluid durch die Leitungen befördert. Beim Datenaustausch zwischen dem Kontrollgerät und dem Pumpelement werden Daten über u. a. die Fördermenge des Fluids pro
Zeiteinheit, die Drehzahl des Pumpelementes pro Zeiteinheit und/oder den Druck, mit welchem das Pumpelement das Fluid durch die Leitung transportiert, ausgetauscht. Das Pumpelement ist dabei eine Maschine mit welcher das Fluid gefördert wird. In dem Pumpelement wird Antriebskraft in Bewegungskraft umgesetzt. Darüber hinaus kann es sich bei dem Pumpelement um eine
Verdrängungspumpe handeln, bei der das Fluid durch ein in sich geschlossenes Volumen gefördert wird. Ferner kann es sich ebenfalls um eine Strömungspumpe handeln, bei welcher die Energieübertragung ausschließlich durch
strömungsmechanische Vorgänge bewirkt wird. Ferner kann das Pumpelement elektrisch oder mechanisch ausgestaltet sein. Des Weiteren dient die Vorrichtung zur Temperierung von zumindest einer Batterie. Bei der Batterie handelt es sich um mindestens eine elektrische Zelle (i.d.R. werden 100 und mehr Zellen in einer Batterie verwendet), die als elektrochemischer Energiespeicher ausgestaltet ist. Die Batterie wird dabei bevorzugt gegenüber der Umgebungstemperatur erhöhten Temperaturen, beispielsweise 80°C, betrieben. Auch die Batterie kann Daten mit dem Kontrollgerät austauschen. Dabei werden Daten über die
Temperatur der Batterie, die Spannung der Batterie und den derzeitigen
Stromfluss gewechselt. Die Batterie ist vorzugsweise wiederaufladbar (ein sogenannter Akkumulator/Akku) und weist insbesondere mehrere Batteriezellen und -module auf. Die Batterie ist vorzugsweise als Hochtemperaturbatterie insbesondere auf Lithium-Basis mit einer hohen Energiedichte ausgestaltet. Ferner ist es vorteilhaft, dass das solarthermische Element über ein Fluid mit der Batterie verbunden ist, um einen Wärmeaustausch vorzunehmen. Insbesondere wird dieses Fluid durch Leitungen zwischen dem solarthermischen Element und der Batterie geleitet. Dieser Aufbau dient zur Aufrechterhaltung einer
Mindesttemperatur in der Batterie, damit diese auch im bzw. bei einem längeren Stillstand verwendet werden kann. Während des Stillstands kommt es in der Regel zur Abkühlung der Hochtemperaturbatterie und damit zu einem
Leistungsverlust der Batterie. Diese wird im vorliegenden Fall minimiert, da nur das Pumpelement dauerhaft betrieben werden muss, und die Heizleistung aus dem solarthermischen Element zur Erwärmung bzw. zum Temperaturerhalt in der Batterie bezogen werden kann. Es wird somit keine weitere Energie, insbesondere Heizenergie zur Temperierung, aus der Batterie benötigt. Ferner ist es von Vorteil, dass die vorliegende Vorrichtung beim Kaltstart, insbesondere beim Starten eines Elektromotors, die gewünschte Temperatur für die Batterie erzeugen kann. Die Vorrichtung kann somit auch bei sehr tiefen
Außentemperaturen, z. B. kleiner 0°C, auch bei klassischen Batteriepacks eingesetzt werden, die bei Temperaturen oberhalb dieser tiefen Temperaturen, z. B. 25 °C, betrieben werden müssen, um bei einem Kaltstart eine ausreichende Leistung für eine gewünschte Anwendung zur Verfügung stellen zu können. Es ist weiterhin denkbar, dass die Batterie permanent durch die erfindungsgemäße Vorrichtung auf Temperatur gehalten wird. Damit wird eine eventuelle
Verzögerung, die durch eine sonst notwendige Erwärmung der Batterie entsteht, beim Start vermieden. Ebenfalls ist es von Vorteil wenn die Leitungen, durch welche das Fluid zwischen dem solarthermischen Element und der Batterie geleitet wird, thermisch isoliert bzw. umhüllt sind. Dies dient dazu, dass
Temperaturverluste zwischen dem solarthermischen Element und der Batterie vermieden werden. Ferner ist es von Vorteil, wenn die Leitungen aus flexiblen Schläuchen bestehen, die in ihrer Nennweite, Fließgeschwindigkeit, Fließdruck und dem Werkstoff unterschiedlich ausgestaltet sein können. Weiterhin ist es vorteilhaft, wenn die Leitungen in der Karosserie des Fahrzeugs verbaut sind, so dass diese weiter isoliert bzw. geschützt sind und einen optisch gefälligen Eindruck vermitteln. Ferner ist es vorteilhaft, dass die Vorrichtung zumindest einen Temperatursensor aufweist. Bevorzugt sind dabei mehrere Temperatursensoren in der Batterie und/oder im solarthermischen Element vorgesehen. Es ist weiterhin vorteilhaft, wenn die Temperatursensoren über die Signalverbindungen ihre Messdaten an das Kontrollgerät leiten. Die Sensoren sind dabei vorteilhafterweise an der Batterie oder innerhalb der Batterie angeordnet. Bei einer Anordnung innerhalb der Batterie können diese über die gesamte Batterie verteilt sowohl im Inneren als auch im Randbereich angeordnet sein. Insbesondere ist es sinnvoll sowohl im Randbereich als auch im Kernbereich der Batterie Sensoren anzuordnen, um eine konkrete Temperatur und darüber hinaus ebenfalls eine Temperatur- Verteilung bzw. interne Temperaturunterschiede detektieren zu können. Ferner ist es ebenfalls von Vorteil mehrere Temperatursensoren beim solarthermischen Element anzuordnen, insbesondere über die gesamte Fläche des
solarthermischen Elementes verteilt, um auch hier die verschiedenen
Temperaturbereiche detektieren zu können, insbesondere im Kern und im Randbereich des solarthermischen Elementes. Darüber hinaus ist es ebenfalls vorteilhaft, Temperatursensoren in den Leitungen des Fluids anzuordnen, um eine konstante Überwachung der Fluidtemperatur zu erreichen. Auch im
Pumpelement ist ein Temperatursensor von Vorteil, um auch hier die Temperatur des zu befördernden Fluides messen zu können. Neben den
Temperatursensoren ist es ebenfalls von Vorteil, Drucksensoren in der
Vorrichtung anzuordnen. Dabei ist es auch hier von Vorteil die Drucksensoren in den Leitungen und/oder im Pumpelement des Fluides anzuordnen, um neben der Temperatur auch den Druck des zu leitenden Fluides messen zu können.
Insbesondere ist es von Vorteil einen Drucksensor vor und hinter dem
Pumpelement anzuordnen um ggf. ein Druckgefälle detektieren zu können.
Ein weiterer Vorteil der Erfindung ist, dass das Fluid ein Wärmefluid ist, welches zum Wärmetransport und insbesondere zur Aufrechterhaltung der Temperatur der Batterie dient. Dabei ist es insbesondere vorgesehen, dass das Fluid mindestens einer der folgenden Stoffe ist: Luft, Wasser, Wasser/Glykol- Zusammensetzung, Öl. Ein Wärmeträgerfluid ist dabei ein Medium, welches insbesondere in einem Heiz- oder in einem Kühlkreislauf eine bestimmte Temperatur (Wärme und/oder Kälte) von einem Ort zu einem anderen Ort transportiert. Insbesondere weisen die beiden Orte dabei ein Temperaturgefälle auf. Wärmeträgerfluide können sowohl Heizfluide als auch Kühlfluide sein. Ein
Wärmeträgerfluid weist dabei insbesondere eine spezifische Wärmekapazität sowie einen großen Wärmeübertragungskoeffizienten und eine hohe
Wärmeleitfähigkeit auf. Ferner ist es sinnvoll wenn das Wärmeträgerfluid einen niedrigen Gefrierpunkt, insbesondere von kleiner -30 °C, und einen ausreichend hohen Siedepunkt, insbesondere von größer 130 °C, aufweist. Ebenfalls vorteilhaft ist es, wenn das Wärmeträgerfluid eine niedrige Viskosität aufweist, um besonders leicht durch Leitungen transportiert zu werden. Ferner ist es von Vorteil, wenn das Wärmeträgerfluid weder brennbar noch explosiv oder giftig ist, um die Sicherheit der gesamten Vorrichtung, insbesondere der Insassen in einem Fahrzeug, vor Gefahr zu schützen. Luft kann zur Kühlung oder zum
Erwärmen eingesetzt werden. Weiterhin hat Luft den Vorteil, dass diese umweltschonend eingesetzt werden kann. Wasser ist aufgrund seiner hohen spezifischen Wärmekapazität (ca. 4,2 kJ/kg) und seiner hohen spezifischen Verdampfungsenthalpie (ca. 2.000 kJ/kg) und seiner Schmelzenthalpie (ca. 330 kJ/kg) ein guter Wärme bzw. Kälteträger. Wasser stellt dabei insbesondere als
Kühlwasser ein Kühlmittel dar, kann allerdings auch zur Erwärmung eingesetzt werden. Wasser kann dabei nicht nur im flüssigen sondern auch im gas- bzw. dampfförmigen Zustand als Wärmeträger und im festen Zustand als Kälteträger eingesetzt werden. Auch Wasser kann umweltschonend eingesetzt und recycelt werden. Neben Wasser können auch Wasser-Zusammensetzungen eingesetzt werden. Insbesondere Wasser/Glykol-Zusammensetzungen haben den Vorteil, dass diese nicht oder kaum korrosiv sind. Ferner können diese insbesondere als Gefrierschutz eingesetzt werden, da der Gefrierpunkt bei sehr niedrigen
Temperaturen liegt. Sowohl die Wärme- als auch die Kälteträgereigenschaften einer Wasser/Glykol-Zusammensetzung, insbesondere einer Wasser/Alkohol-
Zusammensetzung sind sehr gut. Ebenfalls ist es von Vorteil, dass insbesondere diese Zusammensetzungen auch anderweitig im Fahrzeug, bspw. als
Kühlwasser, Verwendung finden und somit eine Einheitlichkeit der eingesetzten Fluide gegeben ist. Öle, insbesondere Thermalöle, werden zur Ölkühlung oder Ölbeheizung eingesetzt. Diese können je nach chemischer Zusammensetzung verschiedene Eigenschaften aufweisen, die insbesondere zur Kühlung und/oder zur Erhitzung optimal sind. Insbesondere werden Mineralöle, Synthetiköle und/oder biologische Öle unterschieden. Besonders Mineralöle werden dabei zur Wärmeübertragung eingesetzt. Vorteilhaft ist es ebenfalls, wenn die Vorrichtung ein oder mehrere Ventile aufweist, um das Fluid aus der Vorrichtung zu entlassen und eventuell auszutauschen. Die Anordnung der Ventile ist insbesondere um den Pumpenbereich von Vorteil, kann jedoch je nach
Verbauung der Vorrichtung in einem Kraftfahrzeug gemäß einer optimalen Zugänglichkeit variiert werden.
Vorteilhafterweise wird die Batterie durch das solarthermische Element bei 50° C bis 120° C, bevorzugt bei 30° C bis 100° C, besonders bevorzugt bei 60° bis 80° C, betrieben. Darüber hinaus ist es ebenfalls von Vorteil, wenn ein
Energiespeicher im Fluidkreislauf vorgesehen ist, um die thermische Energie des Fluids zu speichern. Besonders von Vorteil ist es, wenn die
Hochtemperaturbatterie im idealen Temperaturbereich bei 60° C bis 80° C betrieben wird, da die Batterie dann besonders effizient arbeitet. Ebenfalls ist es von Vorteil wenn das Fluid etwas höher als der optimale Bereich der Batterie temperiert ist, um genügend Wärme an die Batterie abgeben zu können. Das Fluid fließt dabei entweder durch die Batterie oder um diese herum. Besonders effizient ist es, wenn das Fluid durch die Batterie geleitet wird, bzw. zwischen den verschiedenen Modulen und/oder Zellen der Batterie geführt wird. Dabei können ein Wärmetauscher oder Kühlrippen vorgesehen sein, die für einen besseren Wärmeaustausch des Fluids sorgen.
Ferner kann es vorgesehen sein, dass die Leitungen wenigstens ein Ventil zum Blockieren, zum Einlassen und/oder zum Auslassen des Fluids aufweisen. Das Ventil kann dabei insbesondere in oder an der Batterie angeordnet sein. Ferner ist es vorteilhaft wenn das Ventil über die Signalverbindung vom Kontrollgerät kontrollierbar ist. Das Ventil kann dabei sowohl elektronisch als auch manuell gesteuert werden. Ein Ventil kann dabei vorteilhafterweise zum Austausch des Fluides dienen, insbesondere kann auch ein Auslass des Fluides und eine Reinigung der Vorrichtung, insbesondere der Leitungen sowie der Pumpe, über ein Ventil durchgeführt werden. Eine Anordnung des Ventils insbesondere an der Batterie hat den Vorteil, dass das Ventil leicht zugänglich am unteren Ende eines Fahrzeugs angeordnet ist, und ein einfacher Austausch des Fluids ermöglicht wird. Durch eine Kontrolle des Ventils über die Signalverbindung vom
Kontrollgerät kann dieses vorteilhafterweise auch von extern bedient werden. Eine manuelle Öffnung bzw. Bedienung des Ventils ist dabei ebenfalls denkbar aber nicht notwendig.
Das erfindungsgemäße Verfahren zur Temperierung einer Batterie weist zudem ein solarthermisches Element mit einem Kontrollgerät auf und umfasst mehrere Schritte. Schritt a) ist zumindest die Überwachung einer Temperatur der Batterie von dem Kontrollgerät. Schritt b) ist die Kontrolle des Kontrollgerätes über einen
Fluidfluss eines Fluids zwischen dem solarthermischen Element und der Batterie. Diese Kontrolle erfolgt vorzugsweise in Abhängig der Temperatur der Batterie. Besonders bevorzugt finden die Schritte a) und b) gleichzeitig bzw. simultan statt. Dabei steuert das Kontrollgerät die Pumpe an um den Fluidfluss in Abhängigkeit der Temperatur zu kontrollieren. Darüber hinaus kann es ebenfalls vorgesehen sein, dass die Schritte a) und b) in jeglicher Reihenfolge oder auch gleichzeitig durchgeführt werden. Vorteilhafterweise kann so gewährleistet werden, dass die Temperatur überwacht wird, sowohl in der Batterie als auch im solarthermischen Element, und dabei ermittelt werden kann, wann das erwärmte Fluid zum
Erhitzen in die Batterie einfließen sollte und auf der anderen Seite wann das
Fluid aufgrund der Außenverhältnisse, wie beispielsweise Sonneneinstrahlung und/oder Schatten, nicht in dieses einfließen sollte. Die Kontrolle des
Pumpelementes wird über das Kontrollgerät durchgeführt. Dabei wird
insbesondere die Dauer der Pumpleistung sowie die Intensität und/oder auch der Druck der Pumpleistung eingestellt. Darüber hinaus ist es von Vorteil, wenn das
Kontrollgerät eine Anzeigeeinheit aufweist, welche außerhalb der Vorrichtung ablesbar ist. Falls die Vorrichtung sich in einem Fahrzeug befindet ist es sinnvoll, dass das Anzeigegerät sich im Inneren des Fahrzeugs befindet und von dem Fahrer des Fahrzeugs ausgelesen werden kann. Besonders vorteilhaft ist es sowohl das Kontrollgerät als auch die Pumpleistung und damit einhergehend ebenfalls Parameter wie Fließgeschwindigkeit des Fluids, Druck des Fluids, Temperatur des Fluids, Temperatur der Batterie, Außentemperatur und Leistung des solarthermischen Elementes in einer Anzeigeeinheit vom Fahrzeug anzuzeigen. Bei den Anzeigeeinheiten kann es sich bevorzugterweise um ein bereits vorhandenes Display handeln. Vorteilhafterweise wird in dem Verfahren das erwärmte Fluid zumindest teilweise in einen Kühlkreislauf und insbesondere einen Kühler eingeleitet, welche bei einer Überhöhung der Temperatur der Vorrichtung die Batterie kühlt. Dabei kann es vorgesehen sein, dass zur Kühlung der Batterie dieselben Leitungen und dasselbe Fluid eingesetzt werden, wie zur Erwärmung. Bevorzugt kann es sich um einen separaten Kreislauf handeln, welcher über separate Leitungen und ein separates Fluid verfügt. Dabei wäre es möglich zwei verschiedene Fluide einzusetzen, wobei das eine Fluid insbesondere Wärmeleitkapazitäten und das andere Fluid insbesondere Kühlkapazitäten aufweist. Ein Kühlkreislauf bietet dabei vorteilhafterweise einen Schutz vor Überhitzung und gewährleistet einen Batteriebetrieb im Optimalbereich. Besonders bevorzugt kontrolliert das
Kontrollgerät die jeweilige Außentemperatur sowie die Temperatur des solarthermischen Elementes und auch die Batterietemperatur und gewährleistet dadurch, dass der jeweilige Wärme- bzw. Kühlkreislauf angesteuert wird, um zu erreichen, dass die Batterie stetig im besonders bevorzugten Bereich von 60° C bis 80° C betrieben werden kann.
Zweckmäßigerweise kann das Verfahren ebenfalls darüber verfügen, dass die Temperatur in wenigstens einem Bereich der Batterie und/oder die Temperatur in wenigstens einem Bereich des solarthermischen Elementes durch das
Kontrollgerät erfasst wird. Das Messen der Temperatur kann bevorzugterweise mit Referenzwerten abgeglichen werden. Vorteilhafterweise sind die
Referenzwerte vor dem Betrieb der Vorrichtung in das Kontrollgerät
eingespeichert. Über das Kontrollgerät kann daraufhin entschieden werden, ob die Vorrichtung erwärmt oder gekühlt werden soll. Die Aktivierung kann über zwei verschiedene und/oder denselben Kreislauf erfolgen und über das Pumpelement geregelt werden. Vorteilhafterweise kann das Kontrollgerät ebenfalls messen, ob es überhaupt möglich ist das solarthermische Element aufzuheizen, was jeweils von der aktuellen Sonnenleistung und somit von den Außenverhältnissen abhängig ist. Es ist besonders von Vorteil, wenn das solarthermische Element schwarz, am besten mattschwarz, ausgestaltet ist, wobei es in dieser
Ausgestaltung am besten Wärme absorbieren kann. Wenn das solarthermische Element die meiste Wärme absorbiert, kann diese am besten an das in dem solarthermischen Element geleitete Fluid abgeben werden, welches daraufhin in die Vorrichtung und weiter zur Batterie geleitet wird.
Bevorzugterweise wird für die Durchführung des Verfahrens zur Temperierung einer Batterie eine erfindungsgemäße Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5 vorgesehen.
Ein weiterer Kern der Erfindung ist ein Fahrzeug mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung mit mindestens einem solarthermischen Element, insbesondere auf dem Dach und/oder der Heckklappe und/oder der Motorhaube des Fahrzeugs. Es ist insbesondere erfindungswesentlich, dass das solarthermische Element ein solarthermischer Flachkollektor ist. Dabei ist es von Vorteil wenn mehrere solarthermische Elemente an mehreren Stellen des Kraftfahrzeugs angeordnet sind, dies verschafft einen besonders gefälligen Eindruck, da es sich nicht um ein großflächiges solarthermisches Element handelt. Auf der andren Seite kann ein großflächiges solarthermisches Element, insbesondere auf dem Dach des Fahrzeugs, angeordnet werden, da hier die größte zusammenhängende Fläche eines Fahrzeugs gebildet ist. Besonders vorteilhaft ist es, wenn das
solarthermische Element dabei in das Dach des Fahrzeugs zumindest teilweise eingelassen ist. Insbesondere handelt es sich um Flachkollektoren, da diese aus aerodynamischen Gründen die Fahreigenschaften eines Fahrzeugs nicht beeinträchtigen. Falls es sich nicht um ein Fahrzeug handelt, können auch jegliche andere geometrische Formen eines solarthermischen Elementes einsetzbar sein.
Erfindungsgemäß können die Merkmale der Beschreibung und der Ansprüche der erfindungsgemäßen Vorrichtung sowie des erfindungsgemäßen Verfahrens sowie des erfindungsgemäßen Fahrzeugs sowohl einzeln als auch für sich in verschiedenen Kombinationen erfindungswesentlich sein. Die vorliegende Erfindung ist auch auf eine Batterie mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung gerichtet. Weitere, die Erfindung verbessernde Maßnahmen werden
nachstehend gemeinsam mit der Beschreibung der bevorzugten
Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand der Figuren näher dargestellt. Es zeigen: Fig. 1 eine schematische Darstellung eines Fahrzeugs mit der Vorrichtung,
Fig. 2 eine schematische Darstellung der Vorrichtung.
In den Figuren werden für die gleichen technischen Merkmale auch für die unterschiedlichen Ausführungsbeispiele identische Bezugszeichen verwendet.
In Figur 1 ist eine schematische Darstellung eines Fahrzeugs mit einer erfindungsgemäßen Vorrichtung 10 dargestellt. Die Vorrichtung kann
selbstverständlich nicht nur bei Fahrzeugen 4 sondern auch im Zusammenhang mit der Erwärmung oder Abkühlung von jeglichen anderen Batterien eingesetzt werden. Die Vorrichtung 10 dient dabei zur Temperierung von zumindest einer Batterie 5. Ferner ist zumindest ein solarthermisches Element 1, vorzugsweise im Dachbereich des Fahrzeugs 4 angeordnet. Das solarthermische Element 1 kann auch an anderen Bereichen des Fahrzeugs 4 angeordnet sein. Das solarthermische Element 1 ist dabei vorzugsweise einstückig ausgestaltet, kann sich aber auch in mehreren Teilen über das gesamte Fahrzeug 4 verteilen. Das solarthermische Element dient dabei zur Temperierung eines Fluids 3, wobei dieses Fluid 3 insbesondere ein Wärmeträgerfluid ist, insbesondere Luft, Wasser,
Wasser/Glykol-Zusammensetzung und/oder Öl. Das im solarthermischen
Element 1 temperierte Fluid 3 wird in Zu- bzw. Ableitungen 8, 9 vom
solarthermischen Element 1 zur Batterie 5 und zurück transportiert. Das solarthermische Element ist dabei bevorzugt in die Karosserie, insbesondere in das Dach, bzw. die Oberfläche des Fahrzeugs 4 eingelassen bzw. stellt einen großflächigen Teil der Karosserie (bzw. des Daches) des Fahrzeugs dar. Durch das Einlassen des solarthermischen Elementes 1 in die Karosserie werden besonders gute aerodynamische Fähigkeiten des Fahrzeugs 4 nicht
beeinträchtigt. Ferner kann es vorgesehen sein, dass mehrere solarthermische
Elemente 1 auf der Oberfläche des Fahrzeugs 4 verteilt angeordnet sind. Ferner ist es generell von Vorteil, wenn es sich um Flachkollektoren bei dem
solarthermischen Element 1 handelt, insbesondere aus einem Kunststoffverbund, da diese die aerodynamischen Eigenschaften des Fahrzeugs 4 nicht
beeinträchtigen. Ein Kunststoffverbund ist dabei ebenfalls strapazierfähig, wetterbeständig und weist ein geringes Gewicht auf. Das im solarthermischen Element 1 erwärmte Fluid 3 wird der Batterie 5 mittels eines Pumpelementes 2 durch Leitungen 8, 9 zugeführt. In die Batterie 5, bevorzugt den Batteriezellen und/oder -modulen, wird das Fluid 3 über die Leitungen 8, 9 eingeleitet, sodass in der Batterie 5 eine Wärmeübertragung vom Fluid 3 an die Batterie 5 stattfinden kann. In einer Variante kann auch eine Wärmeübertragung an einen zweiten Wärmeträgerkreislauf erfolgen, der auch der Kühlung der Batterie 5 während des Fahrbetriebs dient. Die Kühlung der Batterie 5 kann entweder über denselben Kreislauf oder über einen parallelen Kreislauf erfolgen. Der Wärmeüberträger vom Fluid 3 auf die Batterie 5 kann entweder in der Batterie 5 integriert oder mit einer eigenen thermischen Isolation versehen und neben der Batterie 5 angeordnet sein. Insbesondere Kühlrippen können für den Wärmeübertrag in der Batterie 5 angeordnet sein. Das in der Batterie 5 abgekühlte Fluid 3 wird in einer Leitung 8 zum solarthermischen Element 1 zurückgeführt. Ein Kontrollgerät 6 ist über je mindestens eine Signalleitung 7 mit mindestens der Batterie 5, dem Pumpelement 2 und dem solarthermischen Element 1 verbunden. Insbesondere ist das Kontrollgerät 6 mit Sensoren 11 in der Batterie 5, dem Pumpelement 2 und dem solarthermischen Element 1 verbunden. Über die Sensoren 11 wird die Temperatur der Batterie 5, insbesondere an mehreren Stellen innerhalb der Batterie 5, gemessen und überwacht. Ferner kann es vorgesehen sein, dass ebenfalls über Sensoren 11 die Temperatur des Fluids 3 im solarthermischen Element 1, in den einzelnen Leitungen 8, 9 und auch in der Pumpe 2 gemessen und überwacht wird. Bei Unterschreiten einer Mindesttemperatur der Batterie 5 überprüft das Kontrollgerät 6 die Temperatur des Fluids 3 im solarthermischen Element 1. Liegt die Temperatur des Fluids 3 im solarthermischen Element 1 über der Temperatur der Batterie 5 so wird das Pumpelement 2 angesteuert und erwärmtes Fluid 3 aus dem solarthermischen Element 1 über die Leitung 8, 9 zur Batterie 5 übertragen. Die Wärme des Fluids 3 kann dort über einen
Wärmetauscher bzw. Kühlrippen an die Batterie 5 übertragen werden, wobei sich die Batterie 5 daraufhin aufheizt. Eine optimale Betriebstemperatur, bevorzugt von 60°C bis 80°C, kann somit konstant aufrechterhalten werden.

Claims

Ansprüche
1. Vorrichtung (10) zur Temperierung zumindest einer Batterie (5),
insbesondere für ein Fahrzeug (4),
mit zumindest einem solarthermischen Element (1) und
mindestens einer Leitung (8, 9), durch die ein Fluid (3) in das solarthermische Element (1) zu- und abführbar ist, und
mindestens ein Pumpelement (2) zum Transport des Fluids (3) durch die
Leitung (8, 9),
wobei das Fluid (3) zum Temperieren der Batterie (5) dient,
dadurch gekennzeichnet,
dass ein Kontrollgerät (6) vorgesehen ist, welches mit dem Pumpelement (2) und/oder der Batterie (5) über mindestens eine Signalverbindung (7) zum Datenaustausch und/oder zur Kontrolle in Verbindung steht.
2. Vorrichtung (10) nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
dass zumindest ein Temperatursensor (11), bevorzugt mehrere in der Batterie (5) und/oder im solarthermischen Element (1) vorgesehen sind, wobei insbesondere die Temperatursensoren (11) über die Signalverbindung (7) ihre Messdaten an das Kontrollgerät (6) leiten.
3. Vorrichtung (10) nach Anspruch 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet,
dass das Fluid (3) ein Wärmeträgerfluid, insbesondere zur
Aufrechterhaltung der Temperatur der Batterie (5), ist und/oder dass das
Fluid (3) mindestens eines der folgenden Stoffe ist: Luft, Wasser,
Wasser/Glykol-Zusammensetzung, Öl. Vorrichtung (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
dass durch das solarthermischen Element (1) die Batterie (5) bei 15°C bis 120°C, bevorzugt bei 30°C bis 100°C, besonders bevorzugt bei 60°C bis 80°C betreibbar ist, wobei insbesondere ein Energiespeicher im
Fluidkreislauf vorgesehen ist, um die thermische Energie des Fluids (3) zu speichern.
Vorrichtung (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Leitung (8, 9) wenigstens ein Ventil (11), insbesondere im und/oder an der Batterie (6), zum Blockieren, Ein- und/oder Auslassen des Fluids (3) aufweist, wobei insbesondere das Ventil (11) über die
Signalverbindung (7) zum Kontrollgerät (6) kontrollierbar ist.
Verfahren zur Temperierung einer Batterie (5),
mit einem solarthermischen Element (1) und einem Kontrollgerät (6), wobei das Verfahren die folgenden Schritte umfasst:
a) das zumindest eine Temperatur der Batterie (5) von dem Kontrollgerät (6) überwacht wird
b) das Kontrollgerät (6) einen Fluidfluss eines Fluids (3) zwischen dem solarthermischen Element (1) und der Batterie (5), in Abhängigkeit der Temperatur der Batterie (5), kontrolliert.
Verfahren nach Anspruch 7,
dadurch gekennzeichnet,
dass das erwärmte Fluid (3) zumindest teilweise in einen Kühlkreislauf mit insbesondere einem Kühler eingeleitet wird, welcher bei einer erhöhten Temperatur die Batterie (5) kühlt.
8. Verfahren nach einem der Ansprüche 6 oder 7,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Temperatur in wenigstens einem Bereich der Batterie (5) durch das Kontrollgerät (6) gemessen wird und/oder dass die Temperatur in wenigstens einem Bereich des solarthermischen Elementes (1) durch das Kontrollgerät (6) gemessen wird.
9. Verfahren nach einem der Ansprüche 6 bis 8 zur Temperierung einer Batterie (5),
dadurch gekennzeichnet,
dass eine Vorrichtung (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 5 zur Durchführung des Verfahrens vorgesehen ist.
Fahrzeug (4) mit einer Vorrichtung (10) nach einem der Ansprüche 1 bis ! dadurch gekennzeichnet,
dass mindestens ein solarthermisches Element (1) an dem Fahrzeug (4), insbesondere auf dem Dach und/oder der Heckklappe und/oder der Motorhaube des Fahrzeugs (4) anordbar ist, insbesondere dass mindestens ein solarthermisches Element (1) ein solarthermischer Flachkollektor ist.
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