WO2023161071A1 - Temperiersystem, verfahren zum temperieren eines temperiersystems und kraftfahrzeug - Google Patents

Temperiersystem, verfahren zum temperieren eines temperiersystems und kraftfahrzeug Download PDF

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WO2023161071A1
WO2023161071A1 PCT/EP2023/053560 EP2023053560W WO2023161071A1 WO 2023161071 A1 WO2023161071 A1 WO 2023161071A1 EP 2023053560 W EP2023053560 W EP 2023053560W WO 2023161071 A1 WO2023161071 A1 WO 2023161071A1
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WO
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heat transfer
transfer medium
temperature
manipulated variable
temperature control
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PCT/EP2023/053560
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French (fr)
Inventor
Moritz LIPPERHEIDE
Gero Mimberg
Original Assignee
Kautex Textron Gmbh & Co. Kg
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    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/60—Heating or cooling; Temperature control
    • H01M10/61—Types of temperature control
    • H01M10/613—Cooling or keeping cold
    • H—ELECTRICITY
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    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
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    • H01M10/62—Heating or cooling; Temperature control specially adapted for specific applications
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    • H01M10/65—Means for temperature control structurally associated with the cells
    • H01M10/656—Means for temperature control structurally associated with the cells characterised by the type of heat-exchange fluid
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    • 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

  • Temperature control system method for temperature control of a temperature control system and motor vehicle
  • the invention relates to a temperature control system, a method for temperature control of a temperature control system and a motor vehicle.
  • high-performance batteries are known from the prior art.
  • high-performance batteries as are used, for example, as traction batteries in motor vehicles with electric drives, high levels of power are converted during charging and discharging.
  • Such high-performance batteries can currently be operated with voltages of up to several hundred volts or even up to 1000 volts.
  • charging and discharging currents of several hundred amperes up to 1000 amperes can currently occur.
  • higher voltages and/or currents are also possible for future developments.
  • the large charging and discharging currents cause thermal losses, which lead to the high-performance batteries heating up.
  • Current battery cells in lithium-ion technology work best in a narrow temperature range with high temperature homogeneity with low temperature fluctuations within and between the battery cells. Under such conditions, reliable operation of the high-performance batteries and a long service life with consistent performance can be achieved.
  • battery cells from current high-performance batteries are used in operation, i . H . when charging and / or discharging, at least in phases cooled.
  • Different types of cooling are currently used.
  • liquid cooling can take place with a heat exchanger through which a liquid heat transport medium flows.
  • the heat exchanger is usually arranged below the battery cells, with the heat exchanger being thermally conductively connected to the battery cells via a contact heat transfer.
  • the heat capacity of the liquid heat transport medium is used to heat the battery cells or to absorb the total heat given off by the respective battery via a temperature dif ference and to release it either directly to the environment or via an air conditioning circuit.
  • Electrically conductive water or a likewise electrically conductive water-glycol mixture is used as the heat transport medium, for example, which is why reliable separation of the heat transport medium from the battery cells is required.
  • a similar cooling can also be realized with air as the heat transport medium. Since air, unlike water, is not electrically conductive, the battery cells can be in direct contact with the heat transport medium and, for example, be flowed around by it. A heat exchanger is therefore not absolutely necessary.
  • the heat transport medium circulates actively in order to dissipate the heat given off by convection. With active circulation, the heat transport medium is actively circulated in order to dissipate the heat from the battery cells.
  • the liquid heat transport medium can be vaporized by the heat absorption from the heat exchanger, which leads to higher heat transfer and, due to the enthalpy of vaporization, to a high heat absorption per mass of the heat transport medium. After condensation, the heat transport medium can be returned to the heat exchanger in the liquid state.
  • systems for cooling with a liquid heat transport medium are also being developed, for example in industrial applications for high-voltage traction batteries that do not have a heat exchanger in contact with the battery cells.
  • the cooling takes place via a direct flow of the liquid heat transport medium around the components to be cooled.
  • An important property of the liquid heat transport medium is therefore its dielectric capacity, since the heat transport medium is in direct contact with the battery cells, i. H . with electrically conductive and potential carrying components.
  • the enthalpy of vaporization and the associated high heat transfer can also be used in the case of the dielectric, liquid heat transport medium if the heat transport medium evaporates during the heat transfer due to the heat input from the battery cells to be cooled.
  • Such cooling is called two-phase immersion cooling.
  • the object of the invention is to provide an improvement or an alternative to the prior art.
  • a temperature control system for temperature control of a traction battery of a motor vehicle with a heat transfer medium in a temperature control circuit comprising:
  • a battery housing which has an evaporation device for evaporating the heat transfer medium and which forms an enclosed interior space with at least one receiving position for at least one battery cell, with a lower region of the battery housing being designed to receive the heat transfer medium;
  • a collection container for receiving the heat transfer medium in particular a collection container that is in an operative connection with a heating device for heating the heat transfer medium, in particular with a heating device that is designed to vary a first temperature of the heat transfer medium in the collection container as a function of a heating device manipulated variable to be able to
  • a heat transfer device having a condenser for cooling the heat transfer medium in particular a heat transfer device which is designed to be able to vary a second temperature of the heat transfer medium at a fluid outlet of the condenser as a function of a heat transfer device manipulated variable;
  • a pump for conveying the heat transfer medium in particular a pump which is designed to be able to vary a heat transfer medium volume flow as a function of a pump manipulated variable;
  • an electronic control and/or regulation unit for receiving a temperature, in particular a temperature of the designated heat transfer medium and/or a temperature of the at least one designated battery cell, and/or a current intensity of the at least one designated battery cell and/or a proportion of wet steam in the fluid outlet of the battery housing as well as setting at least one manipulated variable of the temperature control system for controlling and/or regulating the temperature of the at least one designated battery cell and/or the proportion of wet steam at the fluid outlet of the battery housing.
  • a “temperature control system” is understood to mean a device through which fluid can flow, which is set up to temperature control, in particular to cool and/or heat, a traction battery of a motor vehicle with a heat transfer medium in at least one “temperature control circuit”.
  • the temperature control system can have a heat transfer medium.
  • the temperature control system essentially consists of a battery housing, a heat transfer device and a pump.
  • the temperature control system can have a collection container.
  • the temperature control system can have an electronic control and/or regulation unit.
  • the temperature control power required by a traction battery can preferably be provided by means of a temperature control system and can be transported into and/or out of a battery housing by a designated heat transfer medium by changing its temperature in a temperature control circuit.
  • the pump can be directly or indirectly fluidly connected to the battery housing.
  • the pump can be arranged directly or indirectly in the direction of flow of the heat transfer medium in front of or behind the fluid inlet of the battery housing.
  • the battery housing can be directly or indirectly fluidly connected to the heat exchanger.
  • the heat exchanger can be directly or indirectly fluidly connected to the collection container.
  • the collection container can be directly or indirectly fluidly connected to the pump.
  • Individual components of the temperature control circuit can optionally be connected to one another by lines. As a result, the components of the temperature control circuit can be arranged at different positions within a motor vehicle.
  • Components of the temperature control circuit that are functionally connected to one another can also be arranged directly adjacent to one another, so that individual, several or all lines can be dispensed with.
  • the pump can be arranged adjacent to the battery housing and/or the collection container or can be part of a line between the battery housing and the collection container or part of the collection container or part of the battery housing.
  • the heat exchanger may be located adjacent to the battery case or may be part of the battery case.
  • the collection container can be arranged adjacent to the heat exchanger or can be part of the heat exchanger.
  • the collection container can be arranged adjacent to the battery housing or can be part of the battery housing.
  • individual components of the temperature control circuit can be directly connected to one another in such a way that at least some of the components of the temperature control circuit have a common, coherent structure, or at least some of the components of the temperature control circuit are designed as an integral component.
  • the temperature control circuit can be arranged in one piece in a motor vehicle, at least in terms of components.
  • a temperature control circuit designed as an integral part, at least in terms of components can be particularly easily installed in a motor vehicle, removed from a motor vehicle and exchanged in a motor vehicle.
  • heat transfer medium is understood to mean, in particular, a fluid which can be used to transport heat and/or cold by means of a volume flow of the heat transfer medium, with the heat transfer medium being able to have different temperature states.
  • the heat transfer medium can be a gaseous and/or liquid substance or a gaseous and/or liquid mixture of substances.
  • the heat transfer medium can expediently be designed as a "dielectric" heat transfer medium.
  • a dielectric heat transfer medium is not electrically conductive, so that it can act as an insulator between individual bodies around which a dielectric heat transfer medium flows. In particular, electrical insulation can be used between individual battery cells are formed when the dielectric heat transfer medium connects them together.
  • a “battery housing” is understood in particular to mean a structure which forms an enclosed interior space with at least one receiving position for a battery cell and can have at least one battery cell.
  • the battery housing can have a "lower area".
  • the lower area of the battery housing can also extend over the lower 10% of a height extension of the battery housing, with the height extension being the absolute height extension from the lowest point of the battery housing to the highest point of the battery housing. preferably over the lower 20% of the height extension, again preferably over the lower 30% of the height extension, again preferably over the lower 40% of the height extension and particularly preferably over the lower 50% of the height extension.
  • the fluid inlet of the battery housing can be arranged in the lower area of the battery housing.
  • the fluid outlet of the battery housing can be arranged in the upper area of the battery housing.
  • the lower area of the battery housing can be designed to accommodate the designated liquid heat transfer medium located in the battery housing.
  • the lower area of the battery housing can be designed to accommodate a liquid phase of the heat transfer medium.
  • a mixed phase and / or a gaseous phase of the heat transfer medium in an area above the lower Area of the battery case are included.
  • an evaporation device can be arranged above the lower area of the battery housing.
  • the battery housing can have an "upper area".
  • the upper area of the battery housing can also extend over the top 10% of the height of the battery housing, preferably over the top 20% of the height, more preferably over the top 30% of the height, again preferably over the top 40% of the height span and more preferably over the top 50% of the height span.
  • the upper area of the battery housing can be designed to accommodate the designated gaseous heat transfer medium located in the battery housing.
  • a designated heat transfer medium can enter the battery housing through the fluid outlet of the battery housing and exit the battery housing through the fluid inlet of the battery housing in a preferred operating mode of the temperature control system.
  • the battery housing can also be flowed through in the opposite direction to the flow direction designated for cooling the traction battery when the operational management is selected, in particular when the at least one battery cell is heated up.
  • An “evaporation device” is understood to mean a device in which a material flow can be evaporated while absorbing heat.
  • the material flow is advantageously designed as a volume flow of a designated heat transfer medium.
  • the heat is transferred from the at least one designated battery cell of a designated traction battery to a designated liquid Discharged heat transfer medium, so that the designated liquid heat transfer medium can evaporate under this heat absorption.
  • heat is absorbed by the at least one designated battery cell in a designated heat transfer medium.
  • a “collection container” can be understood to mean any container that is suitable for holding a fluid in an enclosed interior space.
  • a collection container can hold a liquid and/or gaseous fluid or fluid mixture.
  • a collection container can expediently contain a dielectric fluid and more appropriately record a dielectric heat transfer medium.
  • the collection container can have a “lower area”.
  • the lower area of the collection container can also extend over the lower 10% of the height of the collection container, with the height extension being the absolute height of the height from the lowest point of the collection container to the highest point of the collection container. preferably over the lower 20% of the height extension, preferably over the lower 30% of the height extension, again preferably over the lower 40% of the height extension and particularly preferably over the lower 50% of the height extension 60% of the height extension, preferably over the lower 70% and particularly preferably over the lower 80% of the height extension of the
  • the fluid outlet of the collection container can be arranged in the lower area of the collection container.
  • the fluid inlet of the collection container can be arranged in the lower area of the collection container.
  • the lower area of the collection container can be designed to accommodate the designated liquid heat transfer medium located in the collection container.
  • Two-phase immersion cooling trained temperature control system can be designed to increase a liquid phase of the heat transfer medium on the lower region of the collector.
  • a mixed phase and/or a gaseous phase of the heat transfer medium can preferably be received in an area above the lower area of the collection container.
  • the collection container can have an “upper area”.
  • the upper area of the collection container can also extend over the top 5% of the height of the collection container, preferably over the top 10% of the height, more preferably over the top 15% of the height and again preferably over the top 20% of the height span.
  • the fluid inlet of the collection container can be arranged in the upper area of the collection container.
  • the fluid outlet of the collection container can be arranged in the upper area of the collection container.
  • the upper area of the collection container can be designed to accommodate the designated gaseous heat transfer medium located in the collection container.
  • the collection container can be arranged below a condenser, so that the collection container has a lower geodetic height than the condenser when it is intended to be used in the motor vehicle. In this way it can be achieved that liquid flows out of the condenser into the collection container. With others Words can be ensured that liquid does not remain in the collection container.
  • a designated heat transfer medium can enter the collection container through the fluid outlet of the collection container and/or can exit the collection container through the fluid inlet of the collection container.
  • heating device is to be understood as a device that can give off heat to a fluid that is operatively related to the heating device Fluid are increased.
  • the heating device can be designed in such a way that the heating device is directly operatively connected to a fluid.
  • the heating device can be designed in such a way that the heating device, in particular the surface of the heating device, and a fluid located in the collection container can be in direct contact with one another.
  • the heating device can be designed in such a way that the heating device is indirectly operatively connected to a fluid.
  • the collection container can have a heating device which is set up to reach an advantageous temperature in the collection container.
  • the designated heat transfer medium guided by a pump into the battery case can enter the battery case at an elevated temperature, so that the increased temperature of the designated heat transfer medium heats the at least a designated battery cell can be released.
  • a designated battery cell can provide or absorb a high power density more quickly, even at low ambient temperatures. As a result, the cold start capability can be improved.
  • a “heat transfer device” is to be understood as a device which is designed to be able to transfer thermal energy from one material flow to another material flow.
  • the material flows of a heat transfer device are preferably spatially separated by a heat-permeable wall.
  • a “condenser” is understood to mean a device in which a material flow can be liquefied with the release of heat.
  • the material flow is advantageously designed as a volume flow of a designated heat transfer medium.
  • the condenser can have a “lower area”.
  • the lower area of the condenser can also extend over the lower 10% of the height of the condenser, the height of which is to be understood as the absolute height from the lowest point of the condenser to the highest point of the condenser, preferably over the lower 20% of the height extension, preferably over the lower 30% of the height extension, again preferably over the lower 40% of the height extension and particularly preferably over the lower 50% of the height extension lower 30% of the height extension, preferably over the lower 20% and particularly preferably over the lower 10% of the height extension of the capacitor.
  • the fluid outlet of the condenser can be arranged in the lower area of the condenser.
  • the fluid inlet of the condenser can be arranged in the lower area of the condenser.
  • the capacitor may have an "upper area".
  • the upper area of the capacitor may also extend over the top 5% of the height dimension of the capacitor, preferably over the top 10% of the height dimension, more preferably over the top 15% of the height dimension, and again preferably over the top 20% of the height span.
  • the fluid inlet of the condenser can be arranged in the upper area of the condenser.
  • the fluid outlet of the condenser can be arranged in the upper area of the condenser.
  • the heat in a designated gaseous heat transfer medium is given off with a condenser to a fluid circuit which is operatively connected to the condenser.
  • the fluid circuit that is operatively connected to the condenser can be designed as the environment and/or a further air-conditioning circuit.
  • heat is released from a designated heat transfer medium in a condenser, so that the designated heat transfer medium can liquefy.
  • a "pump” can be understood to mean any design of a pump that is set up to deliver a fluid.
  • An “electronic control and/or regulation unit” is to be understood as meaning a device which is set up to monitor and/or control and/or regulate the temperature control system.
  • the electronic control and/or regulation unit can have an interface for receiving data, an interface for transmitting data and a device for processing data.
  • the device for processing data can be designed to execute an algorithm, in particular implementing a method according to a second aspect of the invention.
  • the electronic control and/or regulation unit can preferably have a device for storing data, in particular a data memory.
  • the electronic control and/or regulation unit can be functionally related to the battery housing, so that a current of the at least one designated battery cell and/or a temperature of the at least one designated battery cell and/or a temperature of the designated heat transfer medium and/or a a pressure of the designated heat transfer medium and/or a signal representing a proportion of wet steam in the fluid outlet of the battery housing can be received, in particular via the interface for receiving data.
  • a signal representing a temperature of the at least one designated battery cell and/or a temperature of the designated heat transfer medium and/or a pressure of the designated heat transfer medium and/or a signal representing the proportion of wet steam in the fluid outlet of the battery housing can be received from the battery management system of the traction battery.
  • the electronic control and/or regulation unit can be set up to determine a temperature of the at least one designated battery cell and/or a temperature of the designated heat transfer medium and/or a pressure of the designated heat transfer medium and/or the proportion of wet steam in the fluid outlet of the battery housing by specifying at least one manipulated variable to control and/or regulate the temperature control system.
  • the specification of a control variable and/or transmission of a control large the specification of a value for the manipulated variable can be understood.
  • Receiving a temperature and/or a proportion of wet steam can be understood as reading in at least one value for the temperature and/or the proportion of wet steam.
  • the electronic control and/or regulation unit can be functionally connected to a heating device of the collection container, so that a manipulated variable can be transmitted from the electronic control and/or regulation unit to the heating device.
  • the manipulated variable can be a heating device manipulated variable by means of which the heating device can vary a "first temperature" of the heat transfer medium in the collection container.
  • the electronic control and/or regulation unit can be functionally linked to a pump, so that a manipulated variable can be transmitted from the electronic control and/or regulation unit to a pump.
  • the manipulated variable can be a pump manipulated variable, through which the pump can vary a heat transfer medium volume flow.
  • the electronic control and/or regulation unit can be functionally linked to a heat transfer device, so that a manipulated variable can be transmitted from the electronic control and/or regulation unit to the heat transfer device.
  • the manipulated variable can be a heat transfer device manipulated variable, through which the heat transfer device can vary a "second temperature" of the heat transfer medium at the fluid outlet of the condenser.
  • a temperature control system in particular a temperature control system for temperature control of a traction battery of a motor vehicle, is proposed here, which has an electronic control and regulation unit.
  • the temperature control system proposed here can preferably be used for temperature control of a traction battery by means of two-phase immersion cooling.
  • a temperature control system can be implemented in which an electronic control and regulation unit is set up to measure a state variable, in particular a temperature of the at least one designated battery cell and/or a temperature of the designated heat transfer medium, in particular at the fluid inlet of the battery housing, and/or a pressure of the designated heat transfer medium, in particular at the fluid inlet of the battery housing, and/or an amperage of the at least one designated battery cell and/or a wet steam content of the designated heat transfer medium at the fluid outlet of the battery housing, in particular via the interface for receiving data, and at least one To transmit the manipulated variable of the temperature control system to control and/or regulate the temperature control system, in particular to transmit it via the interface for transmitting data, in particular to control and/or regulate the temperature of the at least one designated battery cell and/or the proportion of wet steam in a designated heat transfer medium in the fluid outlet of the battery case .
  • a state variable in particular a temperature of the at least one designated battery cell and/or a temperature of the designated heat transfer medium, in particular
  • the vaporization enthalpy of a designated heat transfer medium can be used to increase the temperature control performance.
  • a particularly efficient temperature control system can be achieved which is at the same time suitable for use with a high power density of the at least one designated battery cell.
  • a designated heat transfer medium can be conveyed in the liquid state by the pump into the battery housing and there in the evaporation device of the battery housing and ter absorbing the heat from the at least one designated battery cell are at least partially evaporated.
  • the enthalpy of vaporization of the designated heat transfer medium can also be used to provide the required temperature control performance, so that a quantity of heat can be dissipated from the at least one designated battery cell.
  • the designated heat transfer medium can be liquefied again in a heat transfer device having a condenser, with the release of heat.
  • the temperature of the heat transfer medium can be additionally reduced after the liquefaction.
  • the liquid heat transfer medium can be pumped back into the collection tank by the pump. From there, the heat transfer medium can be conveyed back into the battery housing in order to once again dissipate heat from the at least one designated battery cell with evaporation.
  • the electronic control and regulation unit can transmit a manipulated variable that is suitable for providing the required temperature control output, in particular a required heating output and/or a required cooling output, of the temperature control system.
  • the electronic control and regulation unit can set a manipulated variable depending on the temperature of the at least one designated battery cell and/or the temperature of the designated heat transfer medium at the fluid inlet of the battery housing and/or the pressure of the designated heat transfer medium at the fluid inlet of the battery housing and/or the amperage of the at least a designated battery cell and/or the wet steam portion of the designated heat transfer medium transferred to the fluid outlet of the battery housing, which is suitable for being able to provide the required temperature control performance, in particular the required heating capacity and/or cooling performance, of the temperature control system.
  • the manipulated variable of the temperature control system can have a heating device manipulated variable and/or a pump manipulated variable and/or a heat transfer device manipulated variable.
  • the heating device manipulated variable and/or the pump manipulated variable and/or the heat transfer device manipulated variable can be dependent on one another or independent of one another.
  • the electronic control and/or regulation unit can transfer the heating device manipulated variable and/or the pump manipulated variable and/or the heat transfer device manipulated variable in such a way that temperature control is always provided, thereby optimizing operation for the at least one designated battery cell, in particular a particularly high power density and/or a particularly long service life of the at least one battery cell can be achieved.
  • a particularly energy-efficient provision of the required temperature control performance can preferably be achieved.
  • the manipulated variable can expediently have a heating device manipulated variable.
  • heating device manipulated variable is understood to mean a manipulated variable by which the heating device can vary, in particular increase or decrease, a first temperature of the heat transfer medium in the collecting container.
  • the pump can promote a designated heat transfer medium at a first temperature, in particular at an elevated temperature, from the collection container into the battery housing. Due to its increased temperature, the designated heat transfer medium can give off heat to the at least one designated battery cell. This can be achieved that a designated Battery cell, without having to accept disadvantages for the service life, can provide or absorb a high power density more quickly, even at low ambient temperatures. As a result, the cold start capability can be improved.
  • the manipulated variable can expediently have a pump manipulated variable.
  • a "pump manipulated variable” is understood to mean a manipulated variable by which the pump can vary, in particular increase or decrease, a heat transfer medium volume flow.
  • the pump can provide a designated heat transfer medium volume flow, through which constant heat dissipation and/or heat supply can be achieved at the at least one designated battery cell.
  • a temporally and spatially homogeneous temperature distribution of the at least one designated battery cell can be achieved.
  • optimal temperature control of the at least one designated battery cell can be achieved.
  • a temporally and spatially homogeneous temperature distribution of the at least one designated traction battery can thereby be achieved.
  • a temperature difference between the hottest designated battery cell and the coldest designated battery cell and/or a temperature difference between the hottest point and the coldest point of a designated battery cell of a designated traction battery can thereby be minimized.
  • optimal operation with maximum power density and at the same time minimal loss of service life of the at least one designated traction battery can be achieved.
  • thermocontrol in particular heating and/or cooling, which can be achieved in at least one designated battery cell.
  • the manipulated variable can expediently have a heat transfer device manipulated variable.
  • a "heat transfer device manipulated variable” is understood to mean a manipulated variable by which the heat transfer device can vary a second temperature of the designated heat transfer medium at the fluid outlet of the condenser.
  • the temperature of the designated heat transfer medium at the fluid inlet of the battery housing can be influenced by varying a second temperature of the designated heat transfer medium at the fluid outlet of the condenser. In this way, a temperature can be set at the fluid inlet of the battery housing. Temperature control, in particular cooling and/or heating, of the at least one designated battery cell can thus be achieved, so that, in particular with high power consumption and/or power output, optimized operation of the at least one designated battery cell in terms of service life and power consumption and/or power output can be achieved.
  • a further improved temperature control, in particular cooling and/or heating, of the at least one designated battery cell can be achieved.
  • the temperature control system can have a heat transfer device, which has a secondary fluid circuit, the heat transfer device being designed to be able to vary the second temperature of the heat transfer medium at the fluid outlet of the condenser as a function of a secondary fluid circuit manipulated variable, and the manipulated variable has the secondary fluid circuit manipulated variable.
  • the secondary fluid circuit can be designed as an air conditioning circuit, as a coolant circuit or can be used using the ambient air of the condenser.
  • the secondary fluid circuit can in particular be designed in such a way that the amount of heat given off or absorbed by the heat transfer medium in the heat transfer device can be influenced via the secondary fluid circuit. In this way, cooling and/or heating of the at least one battery cell can be achieved using the temperature of the secondary fluid circuit.
  • the secondary fluid circuit can preferably be designed in particular in such a way that a second temperature of a designated heat transfer medium at the fluid outlet of the condenser can be reached more quickly and/or more slowly via the secondary fluid circuit than a second temperature that can be reached without a secondary fluid circuit.
  • the temperature control system can optionally have a heat transfer device, which has a fan for conveying an air flow, the heat transfer device being designed to be able to vary the second temperature of the heat transfer medium at the fluid outlet of the condenser as a function of a fan control variable, and the control variable has the fan control variable.
  • the fan for conveying an air flow can be designed in particular in such a way that the amount of heat given off by the heat transfer medium in the heat transfer device can be influenced by the fan.
  • the fan for conveying an air flow can preferably be designed in particular in such a way that the fan can reach a second temperature of a designated heat transfer medium at the fluid outlet of the condenser more quickly and/or more slowly than a second temperature that can be reached without a fan.
  • the temperature control system can have a pump that is designed as a diaphragm pump, in particular as a diaphragm pump, which is designed to change a conveying direction of the heat transfer medium.
  • a “diaphragm pump” is understood to mean a device having a movable diaphragm for conveying liquids and/or gases, which is particularly insensitive to continuous stress and contamination in the conveyed material and is therefore particularly robust Mixture of liquid and gaseous phase are promoted.
  • the diaphragm pump can be designed to be reversible.
  • the diaphragm pump can be designed in such a way that it works in two flow Directions, in particular two opposite directions of flow, can promote fluid.
  • a direction-reversible membrane pump with the ability to deliver two-phase flows can, depending on the selected delivery direction, deliver a designated heat transfer medium from the lower area of the battery housing and/or the upper area of the battery housing.
  • a designated volume flow of fluid in particular a designated volume flow of heat transfer medium, can be conveyed in both directions of the temperature control circuit.
  • a heating effect of the at least one designated battery cell can be achieved by vapor condensation occurring within the battery housing.
  • an advantageous temperature for the operation of the at least one designated battery cell with optimal power density and/or a homogeneous temperature distribution within the battery housing can be achieved more quickly.
  • the temperature control system can have a sensor for determining the conductivity of the heat transfer medium.
  • the temperature control system preferably has a first sensor and a second sensor, each set up to determine the conductivity of a medium in the temperature control circuit, with the first sensor being in fluid communication with the lower area of the battery housing and the second sensor being in fluid communication with an upper area of the battery case stands .
  • the measuring accuracy of the determination of the conductivity of a medium can be increased.
  • a property of a fluid can be determined via the conductivity. In particular, it can be determined whether contamination with other fluid components can be determined. Such contamination can affect the conductivity of a fluid, in particular a heat transfer medium.
  • the temperature control system can have a third sensor, in particular a sensor that is set up to determine a temperature of the designated heat transfer medium.
  • the third sensor may be in fluid communication with the lower portion of the battery case, preferably at the fluid inlet of the battery case.
  • the temperature control system can have a fourth sensor, in particular a sensor that is set up to determine a pressure of the designated heat transfer medium in the temperature control system.
  • the fourth sensor may be in fluid communication with the lower portion of the battery case, preferably at the fluid inlet of the battery case.
  • an advantageous temperature distribution with simultaneous temperature control efficiency can be achieved with a wet steam content of less than or equal to 75%, preferably less than or equal to 60%, preferably less than or equal to 53% and particularly preferably less than or equal to 50%.
  • an advantageous temperature distribution with simultaneous temperature control efficiency can be achieved with a wet steam content of less than or equal to 45%, preferably less than or equal to 40% and particularly preferably less than or equal to 35%.
  • a wet vapor content of less than or equal to 50% can contribute to a particularly homogeneous temperature control of the battery cell. In other words, any in- Homogeneity of the temperature of the at least one battery cell can be reduced or avoided.
  • an advantageous temperature distribution with simultaneous temperature control efficiency is achieved with a wet steam content of greater than or equal to 1%, preferably greater than or equal to 10%, preferably greater than or equal to 20% and particularly preferably greater than or equal to 35%.
  • an advantageous temperature distribution with simultaneous temperature control efficiency is achieved with a wet steam content of greater than or equal to 45%, preferably greater than or equal to 50%, particularly preferably greater than or equal to 53%.
  • the proportion of wet steam can be calculated using a heat balance, in particular a heat balance around the battery housing.
  • a heat loss input of this designated battery cell can be calculated from a current, which flows through a designated battery cell accommodated in the battery housing, and a temperature of this designated battery cell.
  • a pressure of the designated heat transfer medium can be used, in particular a pressure at the fluid inlet of the battery housing, preferably in combination with a temperature of the heat transfer medium, in particular a temperature of the heat transfer medium at the fluid inlet of the battery housing.
  • the proportion of wet steam in a designated heat transfer medium can now be determined, in particular the proportion of wet steam in the fluid outlet of the battery housing.
  • the designated heat transfer medium volume flow can be generated and adjusted with the pump, in particular by changing a pump manipulated variable.
  • the proportion of wet steam can be adjusted by the pump, in particular the proportion of wet steam in the fluid outlet of the battery housing, in particular by varying the heat transfer medium volume flow, in particular by changing a pump manipulated variable. This calculation of The proportion of wet steam can be transferred to a traction battery having a large number of battery cells.
  • the proportion of wet steam in the two-phase area can be determined from a pressure of the designated heat transfer medium, in particular the pressure of the designated heat transfer medium at the fluid inlet of the battery housing, and a current that flows through a designated battery cell accommodated in the battery housing.
  • the specific thermal capacity of the designated heat transfer medium depends on the pressure of the designated heat transfer medium. Together with the heat transfer medium volume flow, the amount of heat absorbed can thus be determined.
  • the specific heat capacity of the fluid and from this the wet steam content of the fluid can be determined from the pressure.
  • the wet steam portion can be determined, in particular, without determining a temperature of the liquid heat transfer medium, in particular a temperature of the liquid heat transfer medium at the fluid inlet of the battery housing can be determined to a good approximation, in particular the proportion of wet steam in the fluid outlet of the battery housing.
  • a temperature sensor in particular a temperature sensor at the fluid inlet of the battery housing, can increase the accuracy of the determination of the proportion of wet steam in the designated heat transfer medium.
  • the temperature control system is preferably characterized by the following features: a three-way valve is arranged between the condenser of the heat transfer device and the battery case; the three-way valve is at least indirectly fluidly connected to the sump; the three-way valve is designed to provide a fluid connection between the battery housing and the condenser and/or a fluid connection between the battery housing and the collection container as a function of a three-way valve manipulated variable; and the manipulated variable includes the three-way valve manipulated variable.
  • a "three-way valve” is to be understood as meaning a device that has three connections with which a flowing fluid can be routed.
  • the three-way valve can be designed to be controllable, so that a fluid can be routed as a function of the control of the three-way valve.
  • the three-way valve can be connected directly or indirectly to the battery housing and/or to the condenser and/or to the collection container.
  • the three-way valve can be arranged adjacent to the battery housing and/or the condenser and/or the collecting tank or be part of a line between the battery housing and the condenser and/or a line between the battery housing and the collecting tank.
  • the three-way valve can be part of the battery housing and/or part of the condenser and/or part of the collection container.
  • the three-way valve can be designed as an integral component together with the battery housing and/or the condenser and/or the collection container.
  • the three-way valve can fluidly connect the fluid outlet of the battery housing with the designated flow direction of the designated heat transfer medium to the condenser and/or fluidly connect the battery housing to the collection container.
  • the three-way valve can guide the designated heat transfer medium past the heat transfer device and the condenser, so that the heat transfer device and the condenser are not flown through by the heat transfer medium.
  • the designated heat transfer medium can be routed through the pump from the collection container to the battery housing and from there via the three-way valve back into the collection container. Since the designated heat transfer medium is not routed through the condenser, it does not give off any heat either.
  • the heat transfer medium can be heated by the heat given off by the at least one designated battery cell to the heat transfer medium.
  • the heat transfer medium thus absorbs heat from the designated battery cell each time it flows past the at least one designated battery cell. This increases the temperature of the heat transfer medium.
  • the at least one designated battery cell is no longer actively cooled by the temperature control circuit.
  • the at least one designated battery cell can thus be brought more quickly into a temperature state in which a high power density can be provided. The cold start capability of the battery system can thus be improved.
  • the three-way valve can fluidly connect the battery case to the condenser and the header tank, so that a portion of the designated heat transfer medium flow rate can be routed first through the condenser and then into the header tank, and a complementary portion of the heat transfer medium flow rate can be routed past the condenser and into the header tank.
  • an intermediate state can thus be set between the fluid connection between the battery housing and the capacitor and the fluid connection between the battery housing and the collecting container. This allows the temperature performance of the temperature control system can be set in an even finer gradation. This can be advantageously used in a particularly preferred manner during the transition from the phase using the cold start capability to the regular operation of the temperature control system.
  • the conveying direction of a designated heat transfer medium can be adjusted so that a heating effect of the at least one designated battery cell can be achieved by vapor condensation occurring within the battery housing.
  • an advantageous temperature for the operation of the at least one designated battery cell with optimal power density and/or a homogeneous temperature distribution within the battery housing can be achieved more quickly.
  • the temperature control system can have a first three-way valve and a second three-way valve.
  • the second three-way valve can be arranged between the pump and the battery housing.
  • the second three-way valve can be fluidly connected with its first port to the pump, be fluidly connected with its second port to the battery housing and be fluidly connected with its third port to the collection container.
  • the first three-way valve may be fluidly connected at its first port to the battery case, at its second port to the heat transfer device, and at its third port to the pump.
  • the electronic control and/or regulation unit can be functionally linked to the first three-way valve and/or the second valve.
  • the electronic control and/or regulating unit for the first three-way valve manipulated variable can be transmitted to the first three-way valve and/or a second three-way valve manipulated variable can be transmitted to the second valve.
  • the first three-way valve and the second three-way valve can be designed such that they can be controlled and/or regulated in such a way that the heat transfer medium can be pumped from the pump via the first three-way valve into the battery housing, in particular through the fluid outlet of the battery housing into the battery housing.
  • the heat transfer medium can be conveyed from the battery housing back into the collection container through the second three-way valve. In other words, the conveying direction of the heat transfer medium can be reversed through the battery housing. In this way, a heating function can be achieved for at least one battery cell specifically accommodated in the battery housing.
  • the temperature control system can have a first three-way valve and a second three-way valve.
  • the first three-way valve may be fluidly connected at its first port to the battery housing, at its second port to the heat exchanger, and at its third port to the third port of the second three-way valve.
  • the second three-way valve can be arranged between the heat exchanger and the collecting tank.
  • the second three-way valve can be fluidly connected with its first port to the heat exchanger, be fluidly connected with its second port to the collector and be fluidly connected with its third port to the third port of the first three-way valve.
  • the designated heat transfer medium can optionally flow around the condenser.
  • the first three-way valve and the second three-way valve can be combined in a multi-way valve, in particular a five-way valve, so that they form a structural unit.
  • a structural unit of a plurality of three-way valves in the form of a multi-way valve, in particular a five-way valve, can also have a different arrangement and also a different Appropriate number of three-way valves are transferred advantageously.
  • the temperature control system can have a third three-way valve and a fourth three-way valve.
  • the temperature control system can have a first connecting element and/or a second connecting element.
  • the third three-way valve and/or the fourth three-way valve can be arranged between the pump and the collection container.
  • the third three-way valve can be fluidly connected with its first port to the second port of the fourth three-way valve, with its second port to the collection container and with its third port to the third port of a second connecting element.
  • the fourth three-way valve may be fluidly connected at its first port to the third port of a first connector, at its second port to the first port of the third three-way valve, and at its third port to the pump.
  • the first connecting element and/or the second connecting element can be designed as a three-way valve or as a T-piece or as another connecting element with three connections.
  • the first connecting element and/or the second connecting element can be arranged between the battery housing and the pump.
  • the first connection element can be fluidly connected with its first connection to the battery housing, with its second connection with the first connection of the second connection element and with its third connection with the first connection of the fourth three-way valve.
  • the second connection element can be fluidly connected with its first connection to the second connection of the first connection element, with its second connection to the pump and with its third connection to the third connection of the third three-way valve.
  • the third three-way valve and the fourth three-way valve can advantageously reverse the designated direction of flow of the designated heat transfer medium in the temperature control system, particularly in connection with the first connecting element and the second connecting element, while the conveying direction of the pump can remain the same.
  • the first three-way valve and/or the second three-way valve and/or the third three-way valve and/or the fourth three-way valve and/or the first connecting element and/or the second connecting element can be designed to be controllable and/or adjustable in such a way that the designated heat transfer medium, in particular the liquid designated heat transfer medium, can be promoted by the pump from the battery housing into the collection container.
  • gaseous designated heat transfer medium from the collection container in particular gaseous heat transfer medium generated by a heating device in the collection container, can be sucked into the battery housing.
  • the conveying direction of the designated heat transfer medium can be reversed through the battery housing, in particular with a conventional pump.
  • the gaseous designated heat transfer medium conveyed in this way into the battery housing can condense on at least one designated battery cell accommodated in the battery housing.
  • this designated battery cell can be heated, in particular heated particularly quickly.
  • a heating function with a pronounced phase heating can be achieved.
  • the third three-way valve and the fourth three-way valve can be combined in a multi-way valve, in particular a five-way valve, so that they form a structural unit.
  • the multi-way valve has a fluid connection to the collection container and a fluid connection to the pump, in particular to a suction side of the pump.
  • the first and / or the second connection can tion element are integrated, whereby the multi-way valve has a fluid connection to the battery housing and / or a second fluid connection to the pump, in particular to a pressure side of the pump.
  • the electronic control and/or regulation unit can transmit the heating device manipulated variable and/or the pump manipulated variable and/or the heat transfer device manipulated variable, in particular the secondary fluid circuit manipulated variable and/or the fan manipulated variable and/or the three-way valve manipulated variable in such a way that there is always a temperature control output is provided, whereby operation optimized for the at least one designated battery cell, in particular a particularly high power density and/or particularly long service life, particularly with particularly energy-efficient temperature control, can be achieved.
  • the temperature control system can expediently be designed to limit the electrical output of the at least one battery cell.
  • the available electrical power of the at least one designated battery cell can preferably be limited, in particular set to zero, when the temperature of the at least one designated battery cell is so high that the at least one designated battery cell could thermally escalate if the temperature continues to rise.
  • the electronic control and regulation unit can be designed to receive a temperature of the at least one designated battery cell and a signal that is suitable for limiting an electrical power of the at least one designated battery cell to a device that is suitable for the electrical power the at least one desi- gned battery cell, in particular to the battery management system.
  • the temperature control system can have a safety valve against negative pressure in the temperature control circuit.
  • a “safety valve” is understood to mean any valve which can produce pressure equalization in pressurized systems when a specified overpressure is exceeded and/or a specified negative pressure is undershot.
  • a safety valve can be designed to provide a pressurized system by means of pressure equalization to be able to prevent damage.
  • Temperature fluctuations can lead to pressure changes in a temperature control system. This can influence the temperature ref fi ciency of the temperature control system. In particular, the cooling efficiency can be adversely affected by low temperatures and thus a lower pressure in the temperature control system.
  • the safety valve can open when there is negative pressure in the temperature control system compared to the environment, which means that a medium from the environment of the safety valve can get into the temperature control device and the minimum pressure in the temperature control system can be limited, whereby mechanical failure of a component of the temperature control system can be prevented .
  • the safety valve can be set up so that when there is a negative pressure in the temperature control system compared to the surroundings of the temperature control system, the maximum negative pressure in the temperature control system is less than or equal to 0.03 N/mm 2 , preferably less than or equal to 0.02 N/mm 2 less than or equal to 0.015 N/mm 2 and particularly preferably less than or equal to 0.0125 N/mm 2 . Furthermore, the safety valve can be set up so that the maximum negative pressure in the temperature control system tem less than or equal to 0.01 N/mm 2 , preferably less than or equal to 0.0075 N/mm 2 , preferably less than or equal to 0.005 N/mm 2 and particularly preferably less than or equal to 0.0025 N/mm 2 .
  • the temperature control system expediently has a safety valve against excess pressure in the temperature control circuit.
  • the safety valve can open in the event of excess pressure in the temperature control system compared to the environment, as a result of which a medium can escape from the temperature control system into the environment and the maximum pressure in the temperature control system can be limited.
  • the safety valve can be set up so that when there is an overpressure in the temperature control system compared to the surroundings of the temperature control system, the maximum overpressure in the temperature control system is less than or equal to 0.31 N/mm 2 , preferably less than or equal to 0.285 N/mm 2 , preferably less than or equal to equal to 0.265 N/mm 2 and particularly preferably less than or equal to 0.25 N/mm 2 . Furthermore, the safety valve can be set up so that the maximum overpressure in the temperature control system is less than or equal to 0.235 N/mm 2 , preferably less than or equal to 0.22 N/mm 2 , preferably less than or equal to 0.2 N/mm 2 and especially preferably less than or equal to 0.175 N/mm 2 .
  • the temperature control system can have a filling device.
  • a “filling device” is to be understood as meaning any device for filling a temperature control system with a fluid.
  • a filling device is to be understood as a device with which a temperature control system can be filled with a designated heat transfer medium.
  • the filling device can preferably be arranged above the battery housing. Further preferably, the filling l styles are arranged below a safety valve.
  • the filling device can preferably be arranged between the heat transfer device and the collecting container. Particularly preferably, the filling device can be arranged adjacent to the collection container, again preferably in the upper area of the collection container. Finally, the filling device can be arranged integrally with the collection container, preferably in the upper area of the collection container.
  • the temperature control system can have a drainage device.
  • a “drainage device” is to be understood as meaning any device for draining a fluid from a temperature control system.
  • a drainage device is a device for draining a designated heat transfer medium from a temperature control system.
  • the drainage device can preferably be arranged at the point with the lowest geodetic height of the temperature control system.
  • the drainage device can preferably be arranged in the lower area of the battery housing. More preferably, the drainage device can be integrally connected to the lower portion of the battery case.
  • One or more components of the temperature control system can be arranged inside the motor vehicle, in particular the battery housing of the traction battery and/or the collection container and/or the heat transfer device and/or the pump.
  • the task is solved by a method for temperature control of a temperature control system, in particular a temperature control system according to the first aspect of the invention, having the following steps: determining a temperature of at least one battery cell; and or
  • Heating demand is understood to mean a state in which a temperature of at least one battery cell is below a temperature required for optimal operation of the at least one battery cell, in particular for maximum power density for power consumption and/or power output with minimal impact on the service life of the at least one battery cell .
  • Required cooling is understood to mean a state in which a temperature of at least one battery cell is above a temperature required for optimal operation of the at least one battery cell, in particular for maximum power density for power consumption and/or power output with minimal impact on the service life of the at least one battery cell .
  • Error means a condition in which a temperature of at least one battery cell is above a maximum temperature for safe operation, in particular a temperature for operation without thermal overload of the at least one battery cell.
  • a method for controlling the temperature of the temperature control system is proposed here, in particular the temperature control system according to the first aspect of the invention, which indicates a state, in particular a heating requirement and/or a cooling requirement and/or an error, at least one battery cell due to a temperature of at least one battery cell and/or or a proportion of wet steam can be determined at the fluid outlet of the battery housing.
  • a required cooling capacity can be determined from a temperature of at least one battery cell and an energy input, in particular an electrical power consumption and/or an electrical power output, of a battery cell.
  • An energy input can be determined from the product of the square of the current applied to a battery cell and an internal resistance of this battery cell.
  • An internal resistance of at least one battery cell can be stored in a device for storing and retrieving data as a function of a temperature of a battery cell and/or an SOG (state of charge) of a battery cell. In this way, an internal resistance of a battery cell and thus an energy input can be determined as a function of an SOG and/or a temperature of a battery cell.
  • a currently required cooling capacity can be determined.
  • a heat transfer medium volume flow can be set via a pump.
  • a determined cooling capacity can also be checked for physical plausibility and a need for maintenance can be reported in the event of a deviation.
  • a cooling capacity determined in this way can be provided via a heat transfer device, in particular a condenser and further in particular via a secondary fluid circuit which is operatively connected to the condenser.
  • the method can be used to control and/or regulate the second temperature of the heat transfer medium at the fluid outlet of the condenser, in particular minimizing it, in particular by specifying a corresponding manipulated variable for the heat transfer device, in particular by specifying a corresponding manipulated variable for the secondary fluid circuit or by specifying a corresponding manipulated variable for the fan and/or by specifying a corresponding pump manipulated variable.
  • the cooling capacity of a temperature control system can be controlled and/or regulated by controlling and/or regulating a second temperature at the fluid outlet of the condenser.
  • the cooling capacity of a temperature control system can be maximized by minimizing the second temperature at the fluid outlet of the condenser.
  • the temperature at the fluid inlet of a battery housing can be minimized by minimizing the second temperature at the fluid outlet of the capacitor.
  • the method can be used to limit the electrical power of the at least one battery cell, in particular to limit it completely.
  • the electrical power of at least one battery cell in the event of a fault it is possible to prevent the at least one battery cell from escalating thermally if the temperature continues to rise.
  • the method can have the following steps:
  • the heating device is controlled and/or regulated, in particular activated, by specifying a corresponding heating device manipulated variable; and or -
  • a fluid connection between the battery housing and a collection container is provided by specifying a corresponding three-way valve manipulated variable, the designated heat transfer medium being routed past the condenser; and or
  • a designated heat transfer medium By activating the heating device, a designated heat transfer medium can be heated in the collection container.
  • a designated heat transfer medium can be routed from the collection container through the battery housing, in particular past the condenser, back into the collection container by means of a correspondingly controlled three-way valve. This allows the designated heat transfer medium to heat up with each cycle.
  • the proportion of wet steam in the fluid outflow of the battery housing can be regulated and/or controlled, in particular minimized, in particular by condensation of the designated heat transfer medium in the battery housing. A heating effect can thus be achieved.
  • the method can have the following steps:
  • the proportion of wet steam in the fluid outlet of the battery housing is controlled and/or regulated, in particular optimized; and or
  • the second temperature of the heat transfer medium at the fluid outlet of the condenser is controlled and/or regulated.
  • a proportion of wet steam in the fluid outlet of the battery housing can be optimally controlled and/or regulated by specifying a pump manipulated variable in such a way that the temperature control system can work in a particularly energy-efficient manner.
  • the heat quantity dissipated by a heat transfer medium volume flow in the condenser can be adjusted, in particular maximized or minimized.
  • a second temperature of the heat transfer medium at the fluid outlet of the condenser can also be controlled and/or regulated, in particular minimized.
  • the method can have a regulation for controlling the temperature of the temperature control system, which can be model-based at least in some areas.
  • a control that is variable over time in particular a control in real time and/or a model-predictive anticipatory control, can be achieved by means of a model-based control.
  • the task is solved by a motor vehicle having a temperature control system according to the first aspect of the invention and/or set up to carry out a method according to the second aspect of the invention.
  • FIG. 1 a schematic representation of a first embodiment of a temperature control system
  • FIG. 2 a schematic representation of a second embodiment of a temperature control system
  • FIG. 3 a schematic representation of a third embodiment of a temperature control system
  • FIG. 4 a schematic representation of a fourth embodiment of a temperature control system
  • FIG. 5 shows a schematic representation of a fifth embodiment of a temperature control system.
  • a first embodiment of a temperature control system 10 according to FIG. 10 A first embodiment of a temperature control system 10 according to FIG.
  • the temperature control system 10 can be set up to temperature control a traction battery (not shown) of a motor vehicle (not shown) with a heat transfer medium 120 in a temperature control circuit (not labeled).
  • the battery housing 20 can have an enclosed interior space with at least one receiving position for a battery cell, wherein a lower region of the battery housing 20 can be designed to hold the heat transfer medium 120 and the battery housing 20 can have an evaporation device for evaporating the heat transfer medium.
  • the heat transfer device 50 can have a condenser and can be designed to emit heat from the heat transfer medium 120 to a fluid that is operatively connected to the heat transfer device 50 .
  • the collection container 30 can be designed to hold the heat transfer medium 120 .
  • the collection container 30 can have a heating device 31 .
  • a two-phase immersion cooling can be carried out with the temperature control system 10 designed in this way.
  • the heat transfer device 50 can be fluidly connected to the battery housing 20 at least indirectly by a first line 130 and at least indirectly by the second line 140 to be fluidly connected to the collection container 30 .
  • the collection container 30 can be at least indirectly fluidly connected to the battery housing 20 via a third line 150 .
  • the pump 60 can be arranged between the battery housing 20 and the collection container 30 , in particular in the third line 150 . As a result, the pump 60 can deliver the heat transfer medium 120 from the collection container 30 into the battery housing 20 and into the heat transfer device 50 and back into the collection container 30 . Cooling of at least one battery cell specifically accommodated within the battery housing 20 can thus be achieved.
  • the temperature control system 10 can also have an electronic control and/or regulation unit 40 which is set up to receive a temperature of the at least one battery cell and/or a proportion of wet steam at the fluid outlet of the battery housing 20 .
  • the electronic control and regulation unit 40 can be set up to transmit a manipulated variable for controlling and/or regulating the temperature of the at least one battery cell and/or the proportion of wet steam in the fluid outlet of the battery housing 20 .
  • the electronic control and/or regulation unit 40 can be operatively connected to the battery housing 20 at least indirectly via a first data line 200 and/or at least indirectly to the pump 60 via a second data line 210 .
  • the electronic control and/or regulating unit 40 can be at least indirectly operatively connected via a third data line 220 to the heat transfer device 50 and/or at least indirectly via a fourth data line 230 to the heating device 31 .
  • Components that are functionally interrelated can also be arranged directly adjacent to one another, so that individual, several or all data lines can be dispensed with could be . Components that are functionally interrelated can also be interrelated without being arranged adjacent to one another.
  • the electronic control and/or regulation unit 40 can be operatively connected to the battery housing 20 in such a way that the electronic control and/or regulation unit can receive a temperature of the at least one battery cell and/or a proportion of wet steam in the fluid outlet of the battery housing 20.
  • the electronic control and/or regulation unit 40 can be operatively connected to the heating device 31 and/or the pump 60 and/or the heat transfer device 50 in such a way that the electronic control and/or regulation unit 40 transmits a manipulated variable to the heating device 31 and/or the pump 60 and/or the heat transfer device 50 can transfer.
  • the temperature control system 10 can also have a drainage device 110 .
  • the drainage device 110 can be arranged at the lowest point of the temperature control system 10 .
  • the drainage device 110 can be arranged in the lower area of the battery housing 20 .
  • the temperature control system 10 can also have a filling device 80 .
  • the filling device can be arranged above the battery housing 20 .
  • a second embodiment of a temperature control system 10 according to FIG. 2 can have a sensor 100, in particular a sensor 100 arranged on the fluid outlet of the battery housing 20, which can be designed to be able to determine the conductivity of a designated heat transfer medium 120.
  • the temperature control system 10 can have a second sensor 101, in particular a second sensor 101 which is arranged on the fluid inlet of the battery housing 20 and which can be designed to To be able to determine conductivity of the designated heat transfer medium 120 .
  • the temperature control system 10 can have a third sensor 102 and/or a fourth sensor 103; in particular, the third sensor 102 and the fourth sensor 103 can be arranged on the fluid inlet of the battery housing 20.
  • the third sensor 102 can be designed to determine a temperature of the designated heat transfer medium 120 .
  • the fourth sensor 103 can be designed to determine a pressure of the designated heat transfer medium 120 .
  • the temperature control system 10 can have a pump 60 which can be designed as a diaphragm pump 61 .
  • the pump 60, 61 can be designed to provide a variable heat transfer medium volume flow as a function of a pump manipulated variable.
  • the diaphragm pump 61 can be designed to change the pumping direction.
  • the depiction of the pump 60 is not decisive for the conveying direction of the heat transfer medium 120 .
  • the pump can be set up to deliver in two opposite delivery directions.
  • the electronic control and/or regulation unit 40 can be set up to control and/or regulate the proportion of wet steam in the heat transfer medium 120 , in particular when it exits the battery housing 20 , by specifying the manipulated pump variable.
  • a third embodiment of a temperature control system 10 according to FIG. 3 can have a three-way valve 70 that can be arranged between the battery housing 20 and the heat transfer device 50 , in particular in the first line 130 .
  • the three-way valve 70 can through its first connection with the Battery housing 20 and be at least indirectly fluidly connected through its second connection with the heat transfer device 50. With its third connection, the three-way valve 70 can be fluidly connected at least indirectly through the fourth line 160 to the collection container 30 .
  • the three-way valve 70 can also be designed to be controllable.
  • the three-way valve 70 can be designed to be controllable in such a way that the heat transfer medium 120 can be conveyed by the pump 60 , 61 from the collection container 30 into the battery housing 20 and from there back into the collection container 30 .
  • the three-way valve 70 can be designed to be controllable in such a way that the heat transfer medium 120 is routed past the heat transfer device 50 , in particular is not conveyed through the heat transfer device 50 .
  • a heating function of the temperature control system 10 can thereby be achieved.
  • the electronic open-loop and/or closed-loop control unit 40 can be operatively connected to the three-way valve 70 , in particular at least indirectly via a fifth data line 240 .
  • the electronic control and/or regulating unit 40 can be set up to control the three-way valve 70 by specifying a three-way valve manipulated variable when the at least one battery cell needs heating, so that the heat transfer medium 120 is routed past the heat transfer device 50 .
  • the temperature control system 10 can have a safety valve 90 against negative pressure and/or against positive pressure.
  • the safety valve 90 can be arranged at the highest point of the temperature control system 10 , in particular the safety valve 90 can be arranged in the upper area of the collection container 30 .
  • the filling device can be arranged below a safety valve 90 .
  • a fourth embodiment of a temperature control system 10 according to FIG. 4 can have a valve 190 which can be arranged between the pump 60 , 61 and the battery housing 20 .
  • the valve 190 can be designed as a three-way valve.
  • the valve 190 which is designed as a three-way valve, can be fluidly connected with its first connection to the pump 60, 61, with its second connection fluidly connected with the battery housing 20 and with its third connection, in particular at least indirectly through a sixth line 180, fluidly connected with the collection container 30 be .
  • the three-way valve 70 can be fluidly connected to the pump 60 , 61 with its third connection, in particular at least indirectly through a fifth line 170 .
  • the electronic control and/or regulation unit 40 can be operatively connected to the valve 190 , in particular at least indirectly via a sixth data line 250 .
  • the three-way valve 70 and the valve 190 can also be designed to be controllable.
  • the three-way valve 70 and the valve 190 can be designed to be controllable in such a way that the heat transfer medium 120 can be pumped from the pump 60, 61 via the three-way valve 70 into the battery housing, in particular through the fluid outlet of the battery housing 20 into the battery housing.
  • the heat transfer medium 120 can be conveyed back from the battery housing 20 through the valve 190 into the collection container 30 . In other words, the conveying direction of the heat transfer medium 120 through the battery housing 20 can be reversed. In this way, a heating function of the at least one battery cell can be achieved.
  • the 5 can have a three-way valve 70 and a second three-way valve 71 .
  • the three-way valve 70 can be arranged between the battery case 20 and the heat transfer device 50 , in particular in the first line 130 .
  • the second three-way valve 71 can be arranged between the heat transfer device 50 and the collecting tank 30 , in particular in the second line 140 .
  • the three-way valve 70 may be fluidly connected at its first port to the battery case 20 , at its second port to the heat transfer device 50 , and at its third port to the third port of the second three-way valve 71 .
  • the second three-way valve 71 may be located between the heat transfer device 50 and the sump 30 .
  • the second three-way valve 71 can be fluidly connected at its first port to the heat transfer device 50, at its second port to be fluidly connected to the collecting tank 30 and at its third port to be fluidly connected to the third port of the three-way valve 70, in particular via the fourth line 161 .
  • the second three-way valve 71 is connected 40 to the electronic open-loop and/or closed-loop control unit via the eleventh data line 340 .
  • the temperature control system 10 can have a third three-way valve 72 and a fourth three-way valve 73 .
  • the temperature control system 10 can have a first connection element 300 and/or a second connection element 310 .
  • the third three-way valve 72 and/or the fourth three-way valve 73 can be arranged between the pump 60 , 61 and the collection container 30 , in particular in the third line 150 .
  • the third three-way valve 72 can be fluidly connected at its first port to the second port of the fourth three-way valve 73 , at its second port to the collection container 30 and at its third port to the third port of a second connecting element 310 .
  • the fourth three-way valve 73 can with its first Finally, the third port of a first connector 300 can be fluidly connected to the first port of the third three-way valve 72 by its second port, and to the pump 60 , 61 by its third port.
  • the first connecting element 300 and/or the second connecting element 310 can be designed as a three-way valve or as a T-piece or as another connecting element with three connections.
  • the first connection element 300 and/or the second connection element 310 can be arranged between the battery housing 20 and the pump 60 , 61 , in particular in the third line 150 .
  • the first connection element 300 can be fluidly connected with its first port to the battery housing 20 , with its second port with the first port of the second connection element 310 and with its third port with the first port of the fourth three-way valve 73 .
  • the third connection of the first connecting element 300 can be fluidly connected to the first connection of the fourth three-way valve 73 via the ninth line 320 .
  • the second connection element 310 can be fluidly connected with its first port to the second port of the first connection element 300 , with its second port to the pump 60 , 61 and with its third port to the third port of the third three-way valve 72 .
  • the third connection of the second connecting element 310 can be fluidly connected via the tenth line 330 to the third connection of the third three-way valve 72 .
  • the three-way valve 70 and/or the second three-way valve 71 and/or the third three-way valve 72 and/or the fourth three-way valve 73 and/or the first connecting element 300 and/or the second connecting element 310 can be designed such that they can be controlled and/or regulated such that the the signed heat transfer medium 120, in particular the liquid designated heat transfer medium 120, from the pump 60, 61 from the battery housing 20 can be conveyed into the collection container 30 .
  • gaseous designated heat transfer medium 120 can be sucked out of the collection container 30 into the battery housing 20 .
  • the conveying direction of the designated heat transfer medium 120 through the battery housing 20 can be reversed, in particular with a conventional pump 60 .
  • the gaseous designated heat transfer medium 120 conveyed in this way into the battery housing 20 can condense on at least one designated battery cell accommodated in the battery housing 20 .
  • this designated battery cell can be heated, in particular heated particularly quickly.
  • a heating function with a pronounced phase heating can be achieved.
  • the electronic control and/or regulation unit 40 can be operatively connected to the three-way valve 72 , in particular at least indirectly via a seventh data line 260 .
  • the electronic open-loop and/or closed-loop control unit 40 can be operatively connected to the three-way valve 73 , in particular at least indirectly via an eighth data line 270 .
  • the electronic control and/or regulation unit 40 can, in particular at least indirectly via a tenth data line 290, be in an operative connection with the first connecting element 300, in particular if it is designed as a three-way valve.
  • the electronic control and/or regulation unit 40 can, in particular at least indirectly via a ninth data line 280, be operatively connected to the first connecting element 310, in particular if it is designed as a three-way valve.

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Temperiersystem zur Temperierung einer Traktionsbatterie eines Kraftfahrzeugs mit einem Wärmeträgermedium in einem Temperierkreislauf, umfassend: - ein eine Verdampfungsvorrichtung zur Verdampfung des Wärmeträgermediums aufweisendes Batteriegehäuse, welches einen umschlossenen Innenraum mit zumindest einer Aufnahmeposition für zumindest eine Batteriezelle bildet, wobei ein Unterer Bereich des Batteriegehäuses zur Aufnahme des Wärmeträgermediums ausgebildet ist; - einen Sammelbehälter zur Aufnahme des Wärmeträgermediums; - eine einen Kondensator aufweisende Wärmeübertragungsvorrichtung zur Kühlung des Wärmeträgermediums; - eine Pumpe zum Fördern des Wärmeträgermediums; und - eine elektronische Steuerungs- und/oder Regeleinheit, wobei die elektronische Steuerungs- und/oder Regeleinheit zum Empfang einer Temperatur, insbesondere einer Temperatur des designierten Wärmeträgermediums und/oder einer Temperatur der zumindest einen designierten Batteriezelle, und/oder einer Stromstärke der zumindest einen designierten Batteriezelle und/oder eines Nassdampfanteils am Fluidablauf des Batteriegehäuses sowie unter Vorgabe zumindest einer Stellgröße des Temperiersystems zum Steuern und/oder Regeln der Temperatur der zumindest einen Batteriezelle und/oder des Nassdampfanteils am Fluidablauf des Batteriegehäuses eingerichtet ist.

Description

Temperiersystem, Verfahren zum Temperieren eines Temperiersys- tems und Kra tfahrzeug
Die Erfindung betri f ft ein Temperiersystem, ein Verfahren zum Temperieren eines Temperiersystems und ein Kraftfahrzeug .
Aus dem Stand der Technik sind verschiedene Arten von Hochleistungsbatterien bekannt . In solchen Hochleistungsbatterien, wie sie beispielsweise als Traktionsbatterien von Kraftfahrzeugen mit elektrischem Antrieb Verwendung finden, werden beim Laden und Entladen hohe Leistungen umgesetzt . Solche Hochleistungsbatterien können aktuell mit Spannungen von bis zu mehreren hundert Volt oder sogar bis zu 1000 Volt betrieben werden . Außerdem können aktuell Lade- und Entladeströme von mehreren hundert Ampere bis hin zu 1000 Ampere auftreten . Für zukünftige Entwicklungen sind prinzipiell auch höhere Spannungen und/oder Ströme möglich .
In den Hochleistungsbatterien verursachen die großen Lade- und Entladeströme thermische Verluste , die zu einer Erwärmung der Hochleistungsbatterien führen . Um die Batterien vor thermischer Beschädigung zu schützen und einen hohen Wirkungsgrad zu erzielen, ist es wichtig, die Hochleistungsbatterien in einem gewünschten Temperaturbereich zu halten . Um ein Überschreiten des Temperaturbereichs zu vermeiden, muss Wärme aus den Batterien abgeführt werden . Dies ist umso wichtiger, j e größere Ströme und damit einhergehend größere thermische Verluste auftreten, damit die Batterien auch bei solchen großen Strömen in dem gewünschten Temperaturbereich bleiben . Aktuelle Batteriezellen in Lithium- Ionen Technik arbeiten am besten in einem engen Temperaturbereich bei einer großen Temperaturhomogenität mit einer geringen Temperaturschwankung innerhalb der und zwischen den Batteriezellen . Bei solchen Bedingungen können ein sicherer Betrieb der Hochleistungsbatterien und eine lange Lebensdauer mit gleichbleibender Performance erreicht werden .
Um diese Bedingungen sicherzustellen und ein Überschreiten des Temperaturbereichs zu vermeiden, werden Batteriezellen von aktuellen Hochleistungsbatterien im Betrieb, d . h . beim Laden und/oder Entladen, zumindest phasenweise gekühlt . Dabei werden aktuell verschiedene Arten der Kühlung verwendet . So kann beispielsweise eine Flüssigkeitskühlung mit einem von einem flüssigen Wärmetransportmedium durchströmten Wärmeübertrager erfolgen . Der Wärmeübertrager ist meist unter den Batteriezellen angeordnet , wobei der Wärmeübertrager über einen Kontaktwärmeübergang wärmeleitfähig mit den Batteriezellen verbunden ist . Dabei wird die Wärmekapazität des flüssigen Wärmetransportmediums verwendet , um von den Batteriezellen bzw . der j eweiligen Batterie insgesamt abgegebene Wärme über eine Temperaturdi f ferenz auf zunehmen und entweder direkt an die Umgebung oder über einen Klimakreislauf abzugeben . Als Wärmetransportmedium werden dabei beispielsweise elektrisch leitfähiges Wasser oder eine ebenfalls elektrisch leitfähige Wasser-Glykol-Mischung verwendet , weshalb eine zuverlässige Trennung des Wärmetransportmediums von den Batteriezellen erforderlich ist .
Eine ähnliche Kühlung kann auch mit Luft als Wärmetransportmedium realisiert werden . Da Luft im Gegensatz zu Wasser nicht elektrisch leitend ist , können die Batteriezellen in direktem Kontakt mit dem Wärmetransportmedium stehen und beispielsweise davon umströmt werden . Ein Wärmeübertrager ist daher nicht zwingend erforderlich . Bei aktuell verfügbaren Systemen erfolgt eine aktive Zirkulation des Wärmetransportmediums , um die abgegebene Wärme durch Konvektion abzuführen . Bei der aktiven Zirkulation wird das Wärmetransportmedium aktiv zirkuliert , um die Wärme von den Batteriezellen abzuführen .
Als Weiterentwicklung der Flüssigkeitskühlung mit einem Wärmeübertrager in Kontakt zu den Batteriezellen kann das flüssige Wärmetransportmedium durch die Wärmeaufnahme von dem Wärmeübertrager verdampft werden, was zu höheren Wärmeübergängen und durch die Verdampfungsenthalpie zu einer hohen Wärmeaufnahme pro Masse des Wärmetransportmediums führt . Nach einer Kondensation kann das Wärmetransportmedium wieder dem Wärmeübertrager im flüssigen Zustand zugeführt werden .
Teilweise sind auch Systeme zur Kühlung mit einem flüssigen Wärmetransportmedium in der Entwicklung, beispielsweise bei der industriellen Anwendung für Hochvolt-Traktionsbatterien, die auf einen Wärmeübertrager in Kontakt mit den Batteriezellen verzichten . Vergleichbar mit der Verwendung von Luft als Wärmetransportmedium, erfolgt die Kühlung über eine direkte Umströmung der zu kühlenden Komponenten mit dem flüssigen Wärmetransportmedium . Eine wichtige Eigenschaft des flüssigen Wärmetransportmediums ist daher dessen Dielektri zität , da das Wärmetransportmedium in direktem Kontakt mit den Batteriezellen steht , d . h . mit elektrisch leitenden und potential führenden Komponenten . Darüber hinaus kann auch bei dem dielektrischen, flüss igen Wärmetransportmedium dessen Verdampfungsenthalpie und der damit verbundene hohe Wärmeübergang genutzt werden, wenn das Wärmetransportmedium durch den Wärmeeintrag von den zu kühlenden Batteriezellen während des Wärmeüberganges verdampft . Eine solche Kühlung wird als Zwei-Phasen Immersionskühlung bezeichnet . Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde , dem Stand der Technik eine Verbesserung oder eine Alternative zur Verfügung zu stellen .
Nach einem ersten Aspekt der Erfindung löst die Aufgabe ein Temperiersystem zur Temperierung einer Traktionsbatterie eines Kraftfahrzeugs mit einem Wärmeträgermedium in einem Temperierkreislauf , umfassend :
- ein eine Verdampfungsvorrichtung zur Verdampfung des Wärmeträgermediums aufweisendes Batteriegehäuse , welches einen umschlossenen Innenraum mit zumindest einer Aufnahmeposition für zumindest eine Batteriezelle bildet , wobei ein Unterer Bereich des Batteriegehäuses zur Aufnahme des Wärmeträgermediums ausgebildet ist ;
- einen Sammelbehälter zur Aufnahme des Wärmeträgermediums , insbesondere einen mit einer Hei zeinrichtung zum Hei zen des Wärmeträgermediums in einer Wirkverbindung stehenden Sammelbehälter, insbesondere mit einer Hei zeinrichtung, die dazu ausgebildet ist , in Abhängigkeit einer Hei zeinrichtungsstellgröße eine erste Temperatur des Wärmeträgermediums in dem Sammelbehälter variieren zu können;
- eine einen Kondensator aufweisende Wärmeübertragungsvorrichtung zur Kühlung des Wärmeträgermediums , insbesondere eine Wärmeübertragungsvorrichtung, die dazu ausgebildet ist , in Abhängigkeit einer Wärmeübertragungsvorrichtungsstellgröße eine zweite Temperatur des Wärmeträgermediums an einem Fluidablauf des Kondensators variieren zu können;
- eine Pumpe zum Fördern des Wärmeträgermediums , insbesondere einer Pumpe , die dazu ausgebildet ist , in Abhängigkeit einer Pumpenstellgröße einen Wärmeträgermediumvolumenstrom variieren zu können; und
- eine elektronische Steuerungs- und/oder Regeleinheit , wobei die elektronische Steuerungs- und/oder Regeleinheit zum Empfang einer Temperatur, insbesondere einer Temperatur des designierten Wärmeträgermediums und/oder einer Temperatur der zumindest einen designierten Batteriezelle , und/oder einer Stromstärke der zumindest einen designierten Batteriezelle und/oder eines Nassdampfanteils am Fluidablauf des Batteriegehäuses sowie unter Vorgabe zumindest einer Stellgröße des Temperiersystems zum Steuern und/oder Regeln der Temperatur der zumindest einen designierten Batteriezelle und/oder des Nassdampfanteils am Fluidablauf des Batteriegehäuses eingerichtet ist .
Begri f flich sei hierzu Folgendes erläutert :
Zunächst sei ausdrücklich darauf hingewiesen, dass im Rahmen der hier vorliegenden Patentanmeldung unbestimmte Artikel und Zahlenangaben wie „ein" , „zwei" usw . im Regel fall als „mindestens"- Angaben zu verstehen sein sollen, also als „mindestens ein..." , „mindestens zwei ..." usw . , sofern sich nicht aus dem j eweiligen Kontext ausdrücklich ergibt oder es für den Fachmann of fensichtlich oder technisch zwingend ist , dass dort nur „genau ein ..." , „genau zwei ..." usw . gemeint sein können .
Im Rahmen der hier vorliegenden Patentanmeldung sei der Ausdruck „insbesondere" immer so zu verstehen, dass mit diesem Ausdruck ein optionales , bevorzugtes Merkmal eingeleitet wird . Der Ausdruck ist nicht als „und zwar" und nicht als „nämlich" zu verstehen .
Unter einem „Temperiersystem" wird eine fluiddurchströmbare Vorrichtung verstanden, die dazu eingerichtet ist , eine Traktionsbatterie eines Kraftfahrzeugs mit einem Wärmeträgermedium in zumindest einem „Temperierkreislauf" zu temperieren, insbesondere zu kühlen und/oder zu erwärmen . Das Temperiersystem kann ein Wärmeträgermedium aufweisen . Das Temperiersystem besteht im Wesentlichen aus einem Batteriegehäuse , einer Wärmeübertragungsvorrichtung und einer Pumpe . Das Temperiersystem kann einen Sammelbehälter aufweisen . Das Temperiersystem kann eine elektronische Steuerungs- und/oder Regeleinheit aufweisen .
Vorzugsweise kann die von einer Traktionsbatterie benötigte Temperierleistung mittels einem Temperiersystem bereitgestellt werden und von einem designierten Wärmeträgermedium durch Änderung seiner Temperatur in einem Temperierkreislauf in ein Batteriegehäuse hinein und/oder aus einem Batteriegehäuse heraustransportiert werden .
In einem Temperierkreislauf kann die Pumpe mittelbar oder unmittelbar mit dem Batteriegehäuse fluidverbunden sein . Die Pumpe kann mittelbar oder unmittelbar in Strömungsrichtung des Wärmeträgermediums vor oder hinter dem Fluidzulauf des Batteriegehäuses angeordnet sein . Das Batteriegehäuse kann mittelbar oder unmittelbar mit dem Wärmetauscher fluidverbunden sein . Der Wärmetauscher kann mittelbar oder unmittelbar mit dem Sammelbehälter fluidverbunden sein . Der Sammelbehälter kann mittelbar oder unmittelbar mit der Pumpe fluidverbunden sein .
Einzelne Komponenten des Temperierkreislaufs können optional durch Leitungen miteinander verbunden sein . Dadurch können die Komponenten des Temperierkreislaufs an unterschiedlichen Positionen innerhalb eines Kraftfahrzeugs angeordnet werden .
Funktional miteinander verbundene Komponenten des Temperierkreislaufs können auch unmittelbar angrenzend aneinander angeordnet sein, sodass einzelne , mehrere oder alle Leitungen verzichtbar sein können . Dabei kann die Pumpe angrenzend an das Batteriegehäuse und/oder den Sammelbehälter angeordnet sein oder Bestandteil einer Leitung zwischen Batteriegehäuse und Sammel- behälter oder Bestandteil des Sammelbehälters oder Bestandteil des Batteriegehäuses sein . Der Wärmetauscher kann angrenzend an das Batteriegehäuse angeordnet sein oder Bestandteil des Batteriegehäuses sein . Der Sammelbehälter kann angrenzend an den Wärmetauscher angeordnet sein oder Bestandteil des Wärmetauschers sein . Der Sammelbehälter kann angrenzend an das Batteriegehäuse angeordnet sein oder Bestandteil des Batteriegehäuses sein .
Insbesondere können einzelne Komponenten des Temperierkreislaufs derart unmittelbar miteinander verbunden sein, dass der Temperierkreislauf zumindest komponentenweise eine gemeinsame , zusammenhängende Struktur aufweist oder der Temperierkreislauf zumindest komponentenweise als ein integrales Bauteil ausgebildet ist . Dadurch kann der Temperierkreislauf zumindest komponentenweise in einem Stück in einem Kraftfahrzeug angeordnet werden . Darüber hinaus kann ein als ein zumindest komponentenweise integrales Bauteil ausgebildeter Temperierkreislauf besonders leicht in ein Kraftfahrzeug eingebaut , aus einem Kraftfahrzeug ausgebaut und in einem Kraftfahrzeug ausgetauscht werden .
Unter einem „Wärmeträgermedium" wird insbesondere ein Fluid verstanden, welches zum Transport von Wärme und/oder Kälte mittels einem Volumenstrom des Wärmeträgermediums eingesetzt werden kann, wobei das Wärmeträgermedium unterschiedliche Temperaturzustände aufweisen kann . Insbesondere kann das Wärmeträgermedium ein gas förmiger und/oder flüssiger Stof f oder ein gas förmiges und/oder flüssiges Stof fgemisch sein .
Zweckmäßig kann das Wärmeträgermedium als „dielektrisches" Wärmeträgermedium ausgebildet sein . Ein dielektrisches Wärmeträgermedium ist elektrisch nicht leitfähig, sodass es als I solator zwischen einzelnen Körpern wirken kann, die von einem dielektrischen Wärmeträgermedium umströmt werden . Insbesondere kann eine elektrische I solierung zwischen einzelnen Batteriezellen gebildet werden, wenn das dielektrische Wärmeträgermedium diese miteinander verbindet .
Unter einem „Batteriegehäuse" wird insbesondere eine Struktur verstanden, welche einen umschlossenen Innenraum mit zumindest einer Aufnahmeposition für eine Batteriezelle bildet und zumindest eine Batteriezelle aufweisen kann .
Das Batteriegehäuse kann einen „unteren Bereich" aufweisen . Der untere Bereich des Batteriegehäuses kann sich zudem über die unteren 10 % einer Höhenerstreckung des Batteriegehäuses erstrecken, wobei unter der Höhenerstreckung die absolute Höhenerstreckung vom niedrigsten Punkt des Batteriegehäuses zum höchsten Punkt des Batteriegehäuses zu verstehen ist , vorzugsweise über die unteren 20 % der Höhenerstreckung, nochmals bevorzugt über die unteren 30 % der Höhenerstreckung, abermals bevorzugt über die unteren 40 % der Höhenerstreckung und besonders bevorzugt über die unteren 50 % der Höhenerstreckung .
Der Fluidzulauf des Batteriegehäuses kann im unteren Bereich des Batteriegehäuses angeordnet sein .
Der Fluidablauf des Batteriegehäuses kann im oberen Bereich des Batteriegehäuses angeordnet sein .
Der untere Bereich des Batteriegehäuses kann dazu ausgebildet sein, das designiert in dem Batteriegehäuse befindliche flüssige Wärmeträgermedium auf zunehmen .
In der besonders bevorzugten Aus führungs form eines für eine Zwei-Phasen Immersionskühlung ausgebildeten Temperiersystems kann der untere Bereich des Batteriegehäuses dazu ausgebildet sein, eine flüssige Phase des Wärmeträgermediums auf zunehmen . Vorzugsweise kann eine Mischphase und/oder eine gas förmige Phase des Wärmeträgermediums in einem Bereich oberhalb des unteren Bereichs des Batteriegehäuses aufgenommen werden . Mit anderen Worten kann oberhalb des unteren Bereichs des Batteriegehäuses eine Verdampfungsvorrichtung angeordnet sein .
Das Batteriegehäuse kann einen „oberen Bereich" aufweisen . Der obere Bereich des Batteriegehäuses kann sich zudem über die oberen 10 % der Höhenerstreckung des Batteriegehäuses erstrecken, vorzugsweise über die oberen 20 % der Höhenerstreckung, nochmals bevorzugt über die oberen 30 % der Höhenerstreckung, abermals bevorzugt über die oberen 40 % der Höhenerstreckung und besonders bevorzugt über die oberen 50 % der Höhenerstreckung .
Der obere Bereich des Batteriegehäuses kann dazu ausgebildet sein, das designiert in dem Batteriegehäuse befindliche gas förmige Wärmeträgermedium auf zunehmen .
Es sei ausdrücklich erwähnt , dass ein designiertes Wärmeträgermedium bei einer bevorzugten Betriebs führung des Temperiersystems durch den Fluidablauf des Batteriegehäuses in das Batteriegehäuse eintreten kann und durch den Fluidzulauf des Batteriegehäuses aus dem Batteriegehäuse austreten kann . Mit anderen Worten kann das Batteriegehäuse bei ausgewählter Betriebsführung, insbesondere bei einem Aufhei zen der zumindest einen Batteriezelle , auch entgegen der für eine Kühlung der Traktionsbatterie designierten Strömungsrichtung durchströmt werden .
Unter einer „Verdampfungsvorrichtung" wird eine Vorrichtung verstanden, bei der ein Stof fstrom unter Wärmeaufnahme verdampft werden kann . Vorteilhaft ist der Stof fstrom als Volumenstrom eines designierten Wärmeträgermediums ausgebildet .
Weiter vorteilhaft wird mit einer Verdampfungsvorrichtung die Wärme von der zumindest einen designierten Batteriezelle einer designierten Traktionsbatterie an ein designiertes flüssiges Wärmeträgermedium abgegeben, sodass das designierte flüssige Wärmeträgermedium unter dieser Wärmeaufnahme verdampfen kann .
Mit anderen Worten wird in einer Verdampfungsvorrichtung Wärme von der zumindest einen designierten Batteriezelle in einem designierten Wärmeträgermedium auf genommen .
Unter einem „Sammelbehälter" kann j eglicher Behälter verstanden werden, der dazu geeignet ist , ein Fluid in einem umschlossenen Innenraum auf zunehmen . Insbesondere kann ein Sammelbehälter ein flüssiges und/oder gas förmiges Fluid oder Fluidgemisch aufnehmen . Zweckmäßig kann ein Sammelbehälter ein dielektrisches Fluid und weiter zweckmäßig ein dielektrisches Wärmeträgermedium aufnehmen .
Der Sammelbehälter kann einen „unteren Bereich" aufweisen . Der untere Bereich des Sammelbehälters kann sich zudem über die unteren 10 % der Höhenerstreckung des Sammelbehälters erstrecken, wobei unter der Höhenerstreckung die absolute Höhenerstreckung vom niedrigsten Punkt des Sammelbehälters zum höchsten Punkt des Sammelbehälters zu verstehen ist , vorzugsweise über die unteren 20 % der Höhenerstreckung, nochmals bevorzugt über die unteren 30 % der Höhenerstreckung, abermals bevorzugt über die unteren 40 % der Höhenerstreckung und besonders bevorzugt über die unteren 50 % der Höhenerstreckung . Weiter kann sich der untere Bereich des Sammelbehälters über die unteren 60% der Höhenerstreckung, bevorzugt über die unteren 70% und besonders bevorzugt über die unteren 80% der Höhenerstreckung des
Sammelbehälters erstrecken .
Der Fluidablauf des Sammelbehälters kann im unteren Bereich des Sammelbehälters angeordnet sein .
Der Fluidzulauf des Sammelbehälters kann im unteren Bereich des Sammelbehälters angeordnet sein . Der untere Bereich des Sammelbehälters kann dazu ausgebildet sein, das designiert in dem Sammelbehälter befindliche flüssige Wärmeträgermedium auf zunehmen .
In der besonders bevorzugten Aus führungs form eines für eine
Zwei-Phasen Immersionskühlung ausgebildeten Temperiersystems kann der untere Bereich des Sammelbehälters dazu ausgebildet sein, eine flüssige Phase des Wärmeträgermediums auf zunehmen . Vorzugsweise kann eine Mischphase und/oder eine gas förmige Phase des Wärmeträgermediums in einem Bereich oberhalb des unteren Bereichs des Sammelbehälters aufgenommen werden .
Der Sammelbehälter kann einen „oberen Bereich" aufweisen . Der obere Bereich des Sammelbehälters kann sich zudem über die oberen 5 % der Höhenerstreckung des Sammelbehälters erstrecken, vorzugsweise über die oberen 10 % der Höhenerstreckung, nochmals bevorzugt über die oberen 15 % der Höhenerstreckung und abermals bevorzugt über die oberen 20 % der Höhenerstreckung .
Der Fluidzulauf des Sammelbehälters kann im oberen Bereich des Sammelbehälters angeordnet sein .
Der Fluidablauf des Sammelbehälters kann im oberen Bereich des Sammelbehälters angeordnet sein .
Der obere Bereich des Sammelbehälters kann dazu ausgebildet sein, das designiert in dem Sammelbehälter befindliche gas förmige Wärmeträgermedium auf zunehmen .
Der Sammelbehälter kann unterhalb eines Kondensators angeordnet sein, sodass der Sammelbehälter bei designierter Verwendung im Kraftfahrzeug eine niedrigere geodätische Höhe als der Kondensator aufweist . Hierdurch kann erreicht werden, dass Flüssigkeit aus dem Kondensator in den Sammelbehälter abfließt . Mit anderen Worten kann sichergestellt werden, dass Flüssigkeit nicht im Sammelbehälter verbleibt .
Es sei ausdrücklich erwähnt , dass ein designiertes Wärmeträgermedium bei einer bevorzugten Betriebs führung des Temperiersystems durch den Fluidablauf des Sammelbehälters in den Sammelbehälter eintreten kann und/oder durch den Fluidzulauf des Sammelbehälters aus dem Sammelbehälter austreten kann .
Unter einer „Hei zeinrichtung" ist eine Vorrichtung zu verstehen, die Wärme an ein mit der Hei zeinrichtung in Wirkzusammenhang stehendes Fluid abgeben kann . Mit anderen Worten kann die Temperatur eines mit der Hei zeinrichtung in Wirkzusammenhang stehenden Fluides durch eine Wärmeabgabe der Hei zeinrichtung an das Fluid erhöht werden .
Die Hei zeinrichtung kann derart ausgebildet sein, dass die Hei zeinrichtung unmittelbar mit einem Fluid in Wirkzusammenhang steht . Insbesondere kann die Hei zeinrichtung derart ausgebildet sein, dass die Hei zeinrichtung, insbesondere die Oberfläche der Hei zeinrichtung, und ein in dem Sammelbehälter befindliches Fluid unmittelbar in Kontakt miteinander stehen können .
Alternativ oder zusätzlich kann die Hei zeinrichtung derart ausgebildet sein, dass die Hei zeinrichtung mittelbar mit einem Fluid in Wirkzusammenhang steht .
Insbesondere kann der Sammelbehälter eine Hei zeinrichtung aufweisen, welche dazu eingerichtet ist , eine in dem Sammelbehälter vorteilhafte Temperatur zu erreichen .
Dadurch kann das von einer Pumpe in das Batteriegehäuse geführte designierte Wärmeträgermedium mit einer erhöhten Temperatur in das Batteriegehäuse eintreten, sodass durch die erhöhte Temperatur des designierten Wärmeträgermediums Wärme an die zumindest eine designierte Batteriezelle abgegeben werden kann . Hierdurch kann erreicht werden, dass eine designierte Batteriezelle auch bei tiefen Umgebungstemperaturen schneller eine hohe Leistungsdichte bereitstellen oder aufnehmen kann . Dadurch kann die Kaltstartfähigkeit verbessert werden .
Unter einer „Wärmeübertragungsvorrichtung" ist eine Vorrichtung zu verstehen, die dazu ausgebildet ist , thermische Energie von einem Stof fstrom auf einen anderen Stof fstrom übertragen zu können . Vorzugsweise sind die Stof fströme einer Wärmeübertragungsvorrichtung räumlich durch eine wärmedurchlässige Wand getrennt .
Unter einem „Kondensator" wird eine Vorrichtung verstanden, bei dem ein Stof fstrom unter Wärmeabgabe verflüssigt werden kann . Vorteilhaft ist der Stof fstrom als Volumenstrom eines designierten Wärmeträgermediums ausgebildet .
Der Kondensator kann einen „unteren Bereich" aufweisen . Der untere Bereich des Kondensators kann sich zudem über die unteren 10 % der Höhenerstreckung des Kondensators erstrecken, wobei unter der Höhenerstreckung die absolute Höhenerstreckung vom niedrigsten Punkt des Kondensator zum höchsten Punkt des Kondensators zu verstehen ist , vorzugsweise über die unteren 20 % der Höhenerstreckung, nochmals bevorzugt über die unteren 30 % der Höhenerstreckung, abermals bevorzugt über die unteren 40 % der Höhenerstreckung und besonders bevorzugt über die unteren 50 % der Höhenerstreckung . Weiter kann sich der obere Bereich des Sammelbehälters lediglich über die unteren 30% der Höhenerstreckung, bevorzugt über die unteren 20% und besonders bevorzugt über die unteren 10% der Höhenerstreckung des Kondensators erstrecken .
Der Fluidablauf des Kondensators kann im unteren Bereich des Kondensators angeordnet sein . Der Fluidzulauf des Kondensators kann im unteren Bereich des Kondensators angeordnet sein .
Der Kondensator kann einen „oberen Bereich" aufweisen . Der obere Bereich des Kondensators kann sich zudem über die oberen 5 % der Höhenerstreckung des Kondensators erstrecken, vorzugsweise über die oberen 10 % der Höhenerstreckung, nochmals bevorzugt über die oberen 15 % der Höhenerstreckung und abermals bevorzugt über die oberen 20 % der Höhenerstreckung .
Der Fluidzulauf des Kondensators kann im oberen Bereich des Kondensators angeordnet sein .
Der Fluidablauf des Kondensators kann im oberen Bereich des Kondensators angeordnet sein .
Weiter vorteilhaft wird mit einem Kondensator die Wärme in einem designierten gas förmigen Wärmeträgermedium an ein mit dem Kondensator in Wirkzusammenhang stehendem Fluidkreislauf abgegeben . Der mit dem Kondensator in Wirkzusammenhang stehende Fluidkreislauf kann als die Umgebung und/oder ein weiterer Klimakreislauf ausgebildet sein .
Mit anderen Worten wird in einem Kondensator Wärme von einem designierten Wärmeträgermedium abgegeben, sodass sich das designierte Wärmeträgermedium verflüssigen kann .
Unter einer „Pumpe" kann j egliche Bauform einer Pumpe verstanden werden, die dazu eingerichtet ist ein Fluid zu fördern .
Unter einer „elektronischen Steuerungs- und/oder Regeleinheit" ist eine Vorrichtung zu verstehen, welche dazu eingerichtet ist , das Temperiersystem zu überwachen und/oder zu steuern und/oder zu regeln . Die elektronische Steuerungs- und/oder Regeleinheit kann eine Schnittstelle zum Empfangen von Daten, eine Schnittstelle zum Übertragen von Daten und eine Einrichtung zum Verarbeiten von Daten aufweisen . Insbesondere kann die Einrichtung zum Verarbeiten von Daten dazu ausgebildet sein, einen Algorithmus , insbesondere umsetzend ein Verfahren gemäß einem zweiten Aspekt der Erfindung, aus zuführen . Vorzugsweise kann die elektronische Steuerungs- und/oder Regeleinheit eine Einrichtung zum Speichern von Daten, insbesondere einen Datenspeicher, aufweisen .
Die elektronische Steuerungs- und/oder Regeleinheit kann in einem Wirkzusammenhang zu dem Batteriegehäuse stehen, sodass ein eine Stromstärke der zumindest einen designierten Batteriezelle und/oder ein eine Temperatur der zumindest einen designierten Batteriezelle und/oder ein eine Temperatur des designierten Wärmeträgermediums und/oder ein einen Druck des designierten Wärmeträgermediums und/oder ein einen Nassdampfanteil am Fluidablauf des Batteriegehäuses repräsentierendes Signal , insbesondere über die Schnittstelle zum Empfangen von Daten, empfangen werden kann . Insbesondere kann das ein eine Temperatur der zumindest einen designierten Batteriezelle und/oder ein eine Temperatur des designierten Wärmeträgermediums und/oder ein einen Druck des designierten Wärmeträgermediums und/oder ein den Nassdampfanteil am Fluidablauf des Batteriegehäuses repräsentierende Signal aus dem Batteriemanagementsystem der Traktionsbatterie empfangen werden .
Die elektronische Steuerungs- und/oder Regeleinheit kann dazu eingerichtet sein, eine Temperatur der zumindest einen designierten Batteriezelle und/oder eine Temperatur des designierten Wärmeträgermediums und/oder einen Druck des designierten Wärmeträgermediums und/oder den Nassdampfanteil am Fluidablauf des Batteriegehäuses unter Vorgabe zumindest einer Stellgröße des Temperiersystems zu steuern und/oder zu regeln . Unter der Vorgabe einer Stellgröße und/oder einer Übertragung einer Stell- große kann die Vorgabe eines Wertes für die Stellgröße verstanden werden . Unter dem Empfang einer Temperatur und/oder eines Nassdampfanteils kann das Einlesen zumindest eines Wertes für die Temperatur und/oder den Nassdampfanteil verstanden werden .
Die elektronische Steuerungs- und/oder Regeleinheit kann in einem Wirkzusammenhang mit einer Hei zeinrichtung des Sammelbehälters verbunden sein, sodass eine Stellgröße von der elektronische Steuerungs- und/oder Regeleinheit an die Hei zeinrichtung übermittelt werden kann . Die Stellgröße kann eine Hei zeinrichtungsstellgröße sein mittels welcher die Hei zeinrichtung eine „erste Temperatur" des Wärmeträgermediums in dem Sammelbehälter variieren kann .
Die elektronische Steuerungs- und/oder Regeleinheit kann in einem Wirkzusammenhang mit einer Pumpe stehen, sodass eine Stellgröße von der elektronische Steuerungs- und/oder Regeleinheit an eine Pumpe übermittelt werden kann . Die Stellgröße kann eine Pumpenstellgröße sein, durch welche die Pumpe einen Wärmeträgermediumvolumenstrom variieren kann .
Die elektronische Steuerungs- und/oder Regeleinheit kann in einem Wirkzusammenhang mit einer Wärmeübertragungsvorrichtung stehen, sodass eine Stel lgröße von der elektronische Steuerungs- und/oder Regeleinheit an die Wärmeübertragungsvorrichtung übermittelt werden kann . Die Stellgröße kann eine Wärmeübertragungsvorrichtungsstellgröße sein, durch welche die Wärmeübertragungsvorrichtung eine „zweite Temperatur" des Wärmeträgermediums an dem Fluidablauf des Kondensators variieren kann .
Hier wird ein Temperiersystem, insbesondere ein Temperiersystem zur Temperierung einer Traktionsbatterie eines Kraftfahrzeugs , vorgeschlagen, welches eine elektronische Steuerungs- und Regeleinheit aufweist . Vorzugsweise kann das hier vorgeschlagene Temperiersystem für die Temperierung einer Traktionsbatterie mittels einer Zwei-Phasen Immersionskühlung verwendet werden .
Insbesondere ist ein Temperiersystem aus führbar, bei dem eine elektronische Steuerungs- und Regeleinheit dazu eingerichtet ist , eine Zustandsgröße , insbesondere eine Temperatur der zumindest einen designierten Batteriezelle und/oder eine Temperatur des designierten Wärmeträgermediums , insbesondere am Fluidzulauf des Batteriegehäuses , und/oder einen Druck des designierten Wärmeträgermediums , insbesondere am Fluidzulauf des Batteriegehäuses , und/oder einer Stromstärke der zumindest einen designierten Batteriezelle und/oder einen Nassdampfanteil des designierten Wärmeträgermediums am Fluidablauf des Batteriegehäuses , zu empfangen, insbesondere über die Schnittstelle zum Empfangen von Daten zu empfangen, und zumindest eine Stellgröße des Temperiersystems zur Steuerung und/oder Regelung des Temperiersystems zu übertragen, insbesondere über die Schnittstelle zum Übertragen von Daten zu übertragen, insbesondere zur Steuerung und/oder Regelung der Temperatur der zumindest einen designierten Batteriezelle und/oder des Nassdampfanteils eines designierten Wärmeträgermediums am Fluidablauf des Batteriegehäuses .
Bei einer Zwei-Phasen Immersionskühlung kann die Verdampfungsenthalpie eines designierten Wärmeträgermediums genutzt werden, um die Temperierleistung zu erhöhen . Hierdurch kann ein besonders ef fi zientes Temperiersystem erreicht werden, welches gleichzeitig geeignet ist , bei einer hohen Leistungsdichte der zumindest einen designierten Batteriezelle verwendet zu werden .
Ein designiertes Wärmeträgermedium kann im flüssigen Aggregatzustand durch die Pumpe in das Batteriegehäuse gefördert werden und dort in der Verdampfungsvorrichtung des Batteriegehäuses un- ter Aufnahme der Wärme von der zumindest einen designierten Batteriezelle zumindest teilweise verdampft werden . Hierdurch kann neben der Temperaturänderung des Wärmeträgermediums zusätzlich die Verdampfungsenthalpie des designierten Wärmeträgermediums genutzt werden, um die geforderte Temperierleistung bereitzustellen, sodass eine Wärmemenge von der zumindest einen designierten Batteriezelle abgeführt werden kann . Das designierte Wärmeträgermedium kann nach Austritt aus dem Batteriegehäuse in einer einen Kondensator aufweisenden Wärmeübertragungsvorrichtung unter Wärmeabgabe wieder verflüssigt werden . Insbesondere kann die Temperatur des Wärmeträgermediums nach der Verflüssigung zusätzlich gesenkt werden . Das flüssige Wärmeträgermedium kann durch die Pumpe wieder in den Sammelbehälter gefördert werden . Von dort aus kann das Wärmeträgermedium wieder in das Batteriegehäuse gefördert werden, um dort erneut Wärme der zumindest einen designierten Batteriezelle unter Verdampfung abzuführen .
Die elektronische Steuerungs- und Regeleinheit kann eine Stellgröße übertragen, die dazu geeignet ist , die geforderte Temperierleistung, insbesondere eine geforderte Hei zleistung und/oder eine geforderte Kühlleistung, des Temperiersystems bereitzustellen . Insbesondere kann die elektronische Steuerungs- und Regeleinheit eine Stellgröße in Abhängigkeit der Temperatur der zumindest einen designierten Batteriezelle und/oder der Temperatur des designierten Wärmeträgermediums am Fluidzulauf des Batteriegehäuses und/oder des Drucks des designierten Wärmeträgermediums am Fluidzulauf des Batteriegehäuses und/oder der Stromstärke der zumindest einen designierten Batteriezelle und/oder des Nassdampfanteils des designierten Wärmeträgermediums am Fluidablauf des Batteriegehäuses übertragen, die dazu geeignet ist , die geforderte Temperierleistung, insbesondere die geforderte Hei zleistung und/oder Kühlleistung, des Temperiersystems bereitstellen zu können . Die Stellgröße des Temperiersystems kann dabei eine Hei zeinrichtungsstellgröße und/oder eine Pumpenstellgröße und/oder eine Wärmeübertragungsvorrichtungs Stellgröße aufweisen .
Insbesondere können die Hei zeinrichtungsstellgröße und/oder die Pumpenstellgröße und/oder die Wärmeübertragungsvorrichtungsstellgröße voneinander abhängig oder voneinander unabhängig sein .
Es versteht sich, das s die elektronische Steuerungs- und/oder Regeleinheit die Hei zeinrichtungsstellgröße und/oder die Pumpenstellgröße und/oder die Wärmeübertragungsvorrichtungsstellgröße derart übertragen kann, dass stets eine Temperierleistung bereitgestellt wird, wodurch ein für die zumindest eine designierte Batteriezelle optimierter Betrieb, insbesondere eine besonders hohe Leistungsdichte und/oder eine besonders lange Lebensdauer der zumindest einen Batteriezelle , erreicht werden kann . Vorzugsweise kann gleichzeitig eine besonders energieeffi ziente Bereitstellung der geforderten Temperierleistung erreicht werden .
Zweckmäßig kann die Stellgröße eine Hei zeinrichtungsstellgröße aufweisen .
Unter einer „Hei zeinrichtungsstellgröße" wird eine Stellgröße verstanden, durch welche die Hei zeinrichtung eine erste Temperatur des Wärmeträgermediums in dem Sammelbehälter variieren, insbesondere erhöhen oder senken, kann .
Die Pumpe kann von dem Sammelbehälter ein designiertes Wärmeträgermedium mit einer ersten Temperatur, insbesondere mit einer erhöhten Temperatur in das Batteriegehäuse fördern . Das designierte Wärmeträgermedium kann aufgrund seiner erhöhten Temperatur Wärme an die zumindest eine designierte Batteriezelle abgeben . Hierdurch kann erreicht werden, dass eine designierte Batteriezelle , ohne Nachteile für die Lebensdauer in Kauf nehmen zu müssen, auch bei tiefen Umgebungstemperaturen schneller eine hohe Leistungsdichte bereitstellen oder aufnehmen kann . Dadurch kann die Kaltstart fähigkeit verbessert werden .
Zweckmäßig kann die Stellgröße eine Pumpenstellgröße aufweisen .
Unter einer „Pumpenstellgröße" wird eine Stellgröße verstanden, durch welche die Pumpe einen Wärmeträgermediumvolumenstrom variieren, insbesondere erhöhen oder senken, kann .
Die Pumpe kann einen designierten Wärmeträgermediumvolumenstrom bereitstellen, durch welchen eine konstante Wärmeabfuhr und/oder Wärmezufuhr an der zumindest einen designierten Batteriezelle erreicht werden kann . Dadurch kann eine zeitlich und räumlich homogene Temperaturverteilung der zumindest einen designierten Batteriezelle erreicht werden . Weiterhin kann eine optimale Temperierung der zumindest einen designierten Batteriezelle erreicht werden .
Insbesondere kann dadurch eine zeitlich und räumlich homogene Temperaturverteilung der zumindest einen designierten Traktionsbatterie erreicht werden . Mit anderen Worten kann dadurch eine Temperaturdi f ferenz zwischen der heißesten designierten Batteriezelle und der kältesten designierten Batteriezelle und/oder eine Temperaturdi f ferenz zwischen der heißesten Stelle und der kältesten Stelle einer designierten Batteriezelle einer designierten Traktionsbatterie minimiert werden . Dadurch kann ein optimaler Betrieb bei maximaler Leistungsdichte und gleichzeitig minimalem Verlust an Lebensdauer der zumindest einen designierten Traktionsbatterie erreicht werden .
Vorzugsweise kann durch Variieren der ersten Temperatur des designierten Wärmeträgermediums im Sammelbehälter in Kombination mit einem Variieren des Wärmeträgermediumvolumenstroms eine nochmals verbesserte Temperierung, insbesondere Erwärmung und/oder Kühlung, der zumindest einen designierten Batteriezelle erreicht werden .
Zweckmäßig kann die Stellgröße eine Wärmeübertragungsvorrichtungsstellgröße aufweisen .
Unter einer „Wärmeübertragungsvorrichtungsstellgröße" wird eine Stellgröße verstanden, durch welche die Wärmeübertragungsvorrichtung eine zweite Temperatur des designierten Wärmeträgermediums an dem Fluidablauf des Kondensators variieren kann .
Durch Variieren einer zweiten Temperatur des designierten Wärmeträgermediums am Fluidablauf des Kondensators kann die Temperatur des designierten Wärmeträgermediums am Fluidzulauf des Batteriegehäuses beeinflusst werden . Hierdurch kann eine Temperatur am Fluidzulauf des Batteriegehäuses eingestellt werden . Damit kann eine Temperierung, insbesondere eine Kühlung und/oder Erwärmung, der zumindest einen designierten Batteriezelle erreicht werden, sodass insbesondere bei hoher Leistungsaufnahme und/oder Leistungsabgabe ein optimierter Betrieb der zumindest einen designierten Batteriezelle hinsichtlich Lebensdauer und Leistungsaufnahme und/oder Leistungsabgabe erreicht werden kann .
Insbesondere kann durch Variieren der zweiten Temperatur des designierten Wärmeträgermediums am Fluidablauf des Kondensators in Kombination mit einem Variieren des Wärmeträgermediumvolumenstroms eine nochmals verbesserte Temperierung, insbesondere eine Kühlung und/oder eine Erwärmung, der zumindest einen designierten Batteriezelle erreicht werden .
Besonders bevorzugt , kann durch Variieren, insbesondere durch Erhöhen oder Senken, einer ersten Temperatur des Wärmeträgermediums in dem Sammelbehälter durch eine Hei zeinrichtung in Kombination mit einem Variieren, insbesondere durch Erhöhen oder Senken, einer zweiten Temperatur des designierten Wärmeträgermediums am Fluidablauf des Kondensators in Kombination mit einem Variieren, insbesondere durch Erhöhen oder Senken, des Wärmeträgermediumvolumenstroms eine abermals verbesserte Temperierung, insbesondere eine Kühlung und/oder eine Erwärmung, der zumindest einen designierten Batteriezelle erreicht werden .
Optional kann das Temperiersystem eine Wärmeübertragungsvorrichtung aufweisen, welche einen Sekundärfluidkreislauf aufweist , wobei die Wärmeübertragungsvorrichtung dazu ausgebildet ist , in Abhängigkeit einer Sekundärfluidkreislauf Stellgröße die zweite Temperatur des Wärmeträgermediums an dem Fluidablauf des Kondensators variieren zu können und die Stellgröße weist die Sekundärfluidkreislaufstellgröße auf .
Der Sekundärfluidkreislauf kann als Klimakreislauf , als Kühlmittelkreislauf ausgebildet sein oder unter Verwendung der Umgebungsluft des Kondensators verwendet werden .
Der Sekundärfluidkreislauf kann insbesondere derart ausgebildet sein, dass über den Sekundärfluidkreislauf die von dem Wärmeträgermedium in der Wärmeübertragungsvorrichtung abgegebene oder auf genommene Wärmemenge beeinflusst werden kann . So kann unter Verwendung der Temperatur des Sekundärfluidkreislaufs eine Kühlung und/oder eine Hei zung der zumindest einen Batteriezelle erreicht werden .
Bevorzugt kann der Sekundärfluidkreislauf insbesondere derart ausgebildet sein, dass über den Sekundärfluidkreislauf eine zweite Temperatur eines designierten Wärmeträgermediums am Fluidablauf des Kondensators schneller und/oder langsamer erreicht werden kann als eine zweite Temperatur, die ohne einen Sekundärfluidreislauf erreicht werden kann . Optional kann das Temperiersystem eine Wärmeübertragungsvorrichtung aufweisen, welche einen Lüfter zum Fördern eines Luftstroms aufweist , wobei die Wärmeübertragungsvorrichtung dazu ausgebildet ist , in Abhängigkeit einer Lüfterstellgröße die zweite Temperatur des Wärmeträgermediums an dem Fluidablauf des Kondensators variieren zu können und die Stellgröße weist die Lüfterstellgröße auf .
Der Lüfter zum Fördern eines Luftstroms kann insbesondere derart ausgebildet sein, dass über den Lüfter die von dem Wärmeträgermedium in der Wärmeübertragungsvorrichtung abgegebene Wärmemenge beeinflusst werden kann .
Bevorzugt kann der Lüfter zum Fördern eines Luftstroms insbesondere derart ausgebildet sein, dass über den Lüfter eine zweite Temperatur eines designierten Wärmeträgermediums am Fluidablauf des Kondensators schneller und/oder langsamer erreicht werden kann als eine zweite Temperatur die ohne einen Lüfter erreicht werden kann .
Optional kann das Temperiersystem eine Pumpe aufweisen, die als Membranpumpe , insbesondere als Membranpumpe welche zur Änderung einer Förderrichtung des Wärmeträgermediums ausgebildet ist .
Unter einer „Membranpumpe" wird eine Vorrichtung aufweisend eine bewegliche Membran zur Förderung von Flüssigkeiten und/oder Gasen verstanden, die besonders unempfindlich gegen Dauerbeanspruchung und Verunreinigungen im Fördergut ist und daher besonders robust ist . Insbesondere können mit der Membranpumpe Zweiphasenströme , d . h . ein Gemisch aus flüssiger und gas förmiger Phase gefördert werden .
Ein weiterer Vorteil der Membranpumpe ist , dass diese richtungsumkehrbar ausgeführt werden kann . Mit anderen Worten kann die Membranpumpe so ausgeführt werden, dass sie in zwei Strömungs- richtungen, insbesondere zwei entgegengesetzte Strömungsrichtungen, Fluid fördern kann .
Eine richtungsumkehrbare Membranpumpe mit der Fähigkeit Zweiphasenströme zu fördern, kann j e nach gewählter Förderrichtung ein designiertes Wärmeträgermedium aus dem unteren Bereich des Batteriegehäuses und/oder dem oberen Bereich des Batteriegehäuses fördern . Mit anderen Worten kann ein designierter Fluidvolumenstrom, insbesondere ein designierter Wärmeträgermediumvolumenstrom, in beiden Richtungen des Temperierkreislaufes gefördert werden .
Hierdurch kann eine Hei zwirkung der zumindest eine designierten Batteriezelle erreicht werden, indem sich eine Dampf kondensation innerhalb des Batteriegehäuses einstellt . So kann schneller eine vorteilhafte Temperatur für den Betrieb der zumindest einen designierten Batteriezelle mit optimaler Leistungsdichte und/oder eine homogene Temperaturverteilung innerhalb des Batteriegehäuses erreicht werden .
Optional kann das Temperiersystem einen Sensor zur Bestimmung der Leitfähigkeit des Wärmeträgermediums aufweisen .
Wenn der Anteil eines designierten Wärmeträgermediums in dem Temperaturkreislauf unter einen bestimmten Wert sinkt , kann dies die Temperierleistung des Temperiersystems beeinflussen .
Weiterhin vorzugsweise weißt das Temperiersystem einen ersten Sensor und einen zweiten Sensor j eweils eingerichtet zur Bestimmung der Leitfähigkeit eines Mediums in dem Temperierkreislauf auf , wobei der erste Sensor in Fluidkommunikation mit dem unteren Bereich des Batteriegehäuses steht und der zweite Sensor in Fluidkommunikation mit einem oberen Bereich des Batteriegehäuses steht . Mit einem zweiten Sensor kann die Messgenauigkeit der Bestimmung der Leitfähigkeit eines Mediums erhöht werden . Über die Leitfähigkeit kann eine Eigenschaft eines Fluids bestimmt werden . Insbesondere kann bestimmt werden, ob eine Verunreinigung mit anderen Fluidbestandteilen bestimmt werden . Eine solche Verunreinigung kann Einfluss auf die Leitfähigkeit eines Fluids haben, insbesondere eines Wärmeträgermediums .
Weiterhin kann das Temperiersystem einen dritten Sensor aufweisen, insbesondere einen Sensor der dazu eingerichtet ist , eine Temperatur des designierten Wärmeträgermediums zu bestimmen . Insbesondere kann der dritte Sensor in Fluidkommunikation mit dem unteren Bereich des Batteriegehäuses stehen, vorzugsweise am Fluidzulauf des Batteriegehäuses .
Weiterhin kann das Temperiersystem einen vierten Sensor aufweisen, insbesondere einen Sensor der dazu eingerichtet ist , einen Druck des designierten Wärmeträgermediums in dem Temperiersystem zu bestimmen . Insbesondere kann der vierte Sensor in Fluidkommunikation mit dem unteren Bereich des Batteriegehäuses stehen, vorzugsweise am Fluidzulauf des Batteriegehäuses .
In Versuchen hat sich gezeigt , dass eine vorteilhafte Temperaturverteilung bei gleichzeitiger Temperierungsef fi zienz bei einem Nassdampfanteil von kleiner oder gleich 75% , vorzugsweise kleiner oder gleich 60% , bevorzugt kleiner oder gleich 53% und besonders bevorzugt kleiner oder gleich 50% erreicht werden kann . Weiterhin kann eine vorteilhafte Temperaturverteilung bei gleichzeitiger Temperierungsef fi zienz bei einem Nassdampfanteil von kleiner oder gleich 45% , bevorzugt kleiner oder gleich 40% und besonders bevorzugt kleiner oder gleich 35% erreicht werden . Insbesondere hat sich gezeigt , dass ein Nassdampfanteil von kleiner oder gleich 50% zu einer besonders homogenen Temperierung der Batteriezelle beitragen kann . Mit anderen Worten kann durch den hier vorgeschlagenen Nassdampfanteil eine etwaige In- homogenität der Temperierung der zumindest einen Batteriezelle reduziert oder vermieden werden .
Außerdem hat sich in Versuchen gezeigt , dass eine vorteilhafte Temperaturverteilung bei gleichzeitiger Temperierungsef fi zienz bei einem Nassdampfanteil von größer oder gleich 1 % , vorzugsweise größer oder gleich 10% , bevorzugt größer oder gleich 20% und besonders bevorzugt größer oder gleich 35% erreicht wird . Weiterhin wird eine vorteilhafte Temperaturverteilung bei gleichzeitiger Temperierungsef fi zienz bei einem Nassdampfanteil von größer oder gleich 45% , bevorzugt größer oder gleich 50% besonders bevorzugt größer oder gleich 53% erreicht .
Der Nassdampfanteil kann über eine Wärmebilanz berechnet werden, insbesondere einer Wärmebilanz um das Batteriegehäuse . Aus einem Strom, der durch eine designierte , in dem Batteriegehäuse aufgenommene Batteriezelle fließt , und einer Temperatur dieser designierten Batteriezelle kann ein Verlustwärmeeintrag dieser designierten Batteriezelle berechnet werden . Alternativ zu einer Temperatur dieser designierten Batteriezelle kann ein Druck des designierten Wärmeträgermediums verwendet werden, insbesondere ein Druck am Fluidzulauf des Batteriegehäuses , vorzugsweise in Kombination mit einer Temperatur des Wärmeträgermediums , insbesondere einer Temperatur des Wärmeträgermediums am Fluidzulauf des Batteriegehäuses . Aus einer Wärmebilanz kann nun zusammen mit einem designierten Wärmeträgermediumvolumenstrom der Nassdampfanteil eines designierten Wärmeträgermediums bestimmt werden, insbesondere der Nassdampfanteil am Fluidablauf des Batteriegehäuses . Der designierte Wärmeträgermediumvolumenstrom kann mit der Pumpe erzeugt und eingestellt werden, insbesondere durch Verändern einer Pumpenstellgröße . Der Nassdampfanteil kann durch die Pumpe eingestellt werden, insbesondere der Nassdampfanteil am Fluidablauf des Batteriegehäuses , insbesondere durch Variieren des Wärmeträgermediumvolumenstroms , insbesondere durch Verändern einer Pumpenstellgröße . Diese Berechnung des Nassdampfanteils kann auf eine Traktionsbatterie aufweisend eine Viel zahl von Batteriezellen übertragen werden .
Insbesondere kann der Nassdampfanteil im zweiphasigen Bereich aus einem Druck des designierten Wärmeträgermediums , insbesondere dem Druck des designierten Wärmeträgermediums am Fluidzulauf des Batteriegehäuses , und einem Strom, der durch eine designierte , in dem Batteriegehäuse aufgenommene Batteriezelle fließt , bestimmt werden . Bei konstanter Temperatur des designierten Wärmeträgermediums im zweiphasigen Bereich ist die spezi fische Wärmekapazität des designierten Wärmeträgermediums von dem Druck des designierten Wärmeträgermediums abhängig . Zusammen mit dem Wärmeträgermediumvolumenstrom kann damit die aufgenommene Wärmemenge bestimmt werden . Auf Basis von Versuchsdaten mit dem spezi fischen Wärmeträgermedium, insbesondere von Versuchsdaten berücksichtigend den Anteil des Wärmeträgermediums in dem Fluid oder den Fremdanteil neben dem Wärmeträgermedium, kann aus dem Druck die spezi fische Wärmekapazität des Fluids und hieraus der Nassdampfanteil des Fluids bestimmt werden .
Da die durch eine Temperaturänderung aufnehmbare Wärmeenergie des flüssigen Anteils des Wärmeträgermediums gegenüber der durch Verdampfung des Wärmeträgermediums aufnehmbaren Wärmeenergie klein ist , kann ohne die Bestimmung einer Temperatur des flüssigen Wärmeträgermediums , insbesondere einer Temperatur des flüssigen Wärmeträgermediums am Fluidzulauf des Batteriegehäuses , der Nassdampfanteil bestimmt werden, insbesondere in guter Näherung bestimmt werden, insbesondere der Nassdampfanteil am Fluidablauf des Batteriegehäuses . Ein Temperatursensor, insbesondere ein Temperatursensor am Fluidzulauf des Batteriegehäuses , kann die Genauigkeit der Bestimmung des Nassdampfanteils des designierten Wärmeträgermediums erhöhen .
Bevorzugt ist das Temperiersystem durch die folgenden Merkmale gekennzeichnet : zwischen dem Kondensator der Wärmeübertragungsvorrichtung und dem Batteriegehäuse ist ein Dreiwegeventil angeordnet ; das Dreiwegeventil ist zumindest mittelbar mit dem Sammelbehälter fluidverbunden; das Dreiwegeventil ist dazu ausgebildet , in Abhängigkeit einer Dreiwegeventilstellgröße eine Fluidverbindung zwischen dem Batteriegehäuse und dem Kondensator und/oder eine Fluidverbindung zwischen dem Batteriegehäuse und dem Sammelbehälter bereitzustellen; und die Stellgröße weist die Dreiwegeventilstellgröße auf .
Unter einem „Dreiwegeventil" ist eine Vorrichtung zu verstehen, die drei Anschlüsse aufweist mit denen ein strömendes Fluid geleitet werden kann . Insbesondere kann das Dreiwegeventil steuerbar ausgebildet sein, sodass ein Fluid in Abhängigkeit der Steuerung des Dreiwegeventils geleitet werden kann .
Das Dreiwegeventil kann mittelbar oder unmittelbar mit dem Batteriegehäuse und/oder mit dem Kondensator und/oder dem Sammelbehälter verbunden sein . Insbesondere kann das Dreiwegeventil angrenzend an das Batteriegehäuse und/oder den Kondensator und/oder den Sammelbehälter angeordnet sein oder Bestandteil einer Leitung zwischen Batteriegehäuse und Kondensator und/oder einer Leitung zwischen Batteriegehäuse und Sammelbehälter sein . Das Dreiwegeventil kann Bestandteil des Batteriegehäuses sein und/oder Bestandteil des Kondensators sein und/oder Bestandteil des Sammelbehälters sein . Insbesondere kann das Dreiwegeventil zusammen mit dem Batteriegehäuse und/oder dem Kondensator und/oder dem Sammelbehälter als integrales Bauteil ausgeführt sein .
Das Dreiwegeventil kann den Fluidablauf des Batteriegehäuses bei designierter Strömungsrichtung des designierten Wärmeträgermediums mit dem Kondensator fluidverbinden und/oder das Batteriegehäuse mit dem Sammelbehälter fluidverbinden . Wenn das Dreiwegeventil das Batteriegehäuse mit dem Sammelbehälter f luidverbindet , kann das Dreiwegeventil das designierte Wärmeträgermedium an der Wärmeübertragungsvorrichtung und dem Kondensator vorbei führen, sodass die Wärmeübertragungsvorrichtung und der Kondensator nicht von dem Wärmeträgermedium durchströmt werden . Mit anderen Worten kann das designierte Wärmeträgermedium durch die Pumpe von dem Sammelbehälter zum Batteriegehäuse und von dort aus über das Dreiwegeventil zurück in den Sammelbehälter geführt werden . Da das designierte Wärmeträgermedium nicht durch den Kondensator geführt wird, gibt es dort auch keine Wärme ab . Außerdem kann das Wärmeträgermedium durch die von der zumindest einen designierten Batteriezelle an das Wärmeträgermedium abgegebenen Wärme erwärmt werden . Das Wärmeträgermedium nimmt somit mit j edem Mal , wenn es an der zumindest einen designierten Batteriezelle vorbeiströmt , Wärme von der designierten Batteriezelle auf . Dadurch erhöht sich die Temperatur des Wärmeträgermediums . Mit anderen Worten wird die zumindest eine designierte Batteriezelle nicht mehr durch den Temperierkreislauf aktiv gekühlt . Damit kann die zumindest eine designierte Batteriezelle schneller in einen Temperaturzustand versetzt werden, in der eine hohe Leistungsdichte bereitgestellt werden kann . Somit kann die Kaltstart fähigkeit des Batteriesystems verbessert werden .
Das Dreiwegeventil kann das Batteriegehäuse mit dem Kondensator und dem Sammelbehälter fluidverbinden, sodass ein Teil des designierten Wärmeträgermediumvolumenstroms zuerst durch den Kondensator und dann in den Sammelbehälter geführt werden kann und ein komplementärer Teil des Wärmeträgermediumvolumenstroms an dem Kondensator vorbei in den Sammelbehälter geführt werden kann . Mit anderen Worten kann damit ein Zwischenzustand zwischen der Fluidverbindung zwischen dem Batteriegehäuse und dem Kondensator und der Fluidverbindung zwischen dem Batteriegehäuse und dem Sammelbehälter eingestellt werden . Dadurch kann die Tem- perierleistung des Temperiersystems in einer nochmals feineren Abstufung eingestellt werden . Dies kann besonders bevorzugt beim Übergang von der die Kaltstart fähigkeit nutzenden Phase zum Regelbetrieb des Temperiersystems vorteilhaft genutzt werden .
Mit einer richtungsumkehrbaren Membranpumpe kann die Förderrichtung eines designierten Wärmeträgermediums so eingestellt werden, dass eine Hei zwirkung der zumindest einen designierten Batteriezelle erreicht werden kann, indem sich eine Dampfkondensation innerhalb des Batteriegehäuses einstellt . So kann schneller eine vorteilhafte Temperatur für den Betrieb der zumindest einen designierten Batteriezelle mit optimaler Leistungsdichte und/oder eine homogene Temperaturverteilung innerhalb des Batteriegehäuses erreicht werden .
Alternativ kann das Temperiersystem ein erstes Dreiwegeventil und ein zweites Dreiwegeventil aufweisen . Das zweite Dreiwegeventil kann zwischen der Pumpe und dem Batteriegehäuse angeordnet sein . Das zweite Dreiwegeventil kann mit seinem ersten Anschluss mit der Pumpe fluidverbunden sein, mit seinem zweiten Anschluss mit dem Batteriegehäuse fluidverbunden sein und mit seinem dritten Anschluss mit dem Sammelbehälter fluidverbunden sein . Das erste Dreiwegeventil kann mit seinem ersten Anschluss mit dem Batteriegehäuse , mit seinem zweiten Anschluss mit der Wärmeübertragungsvorrichtung und mit seinem dritten Anschluss mit der Pumpe fluidverbunden sein .
Die elektronische Steuerungs- und/oder Regeleinheit kann mit dem ersten Dreiwegeventil und/oder dem zweiten Ventil in einem Wirkzusammenhang stehen . Insbesondere kann die elektronische Steuerungs- und/oder Regeleinheit für die erste Dreiwegeventilstellgröße an das erste Dreiwegeventil übertragen und/oder eine zweite Dreiwegeventilstellgröße an das zweite Ventil übertragen . Das erste Dreiwegeventil und das zweite Dreiwegeventil können derart steuerbar und/oder regelbar ausgeführt sein, dass das Wärmeträgermedium von der Pumpe über das erste Dreiwegeventil in das Batteriegehäuse , insbesondere durch den Fluidablauf des Batteriegehäuses in das Batteriegehäuse , gefördert werden kann . Von dem Batteriegehäuse kann das Wärmeträgermedium durch das zweite Dreiwegeventil zurück in den Sammelbehälter gefördert werden . Mit anderen Worten kann die Förderrichtung des Wärmeträgermediums durch das Batteriegehäuse umgekehrt werden . Hierdurch kann eine Hei z funktion für zumindest eine in dem Batteriegehäuse designiert aufgenommene Batteriezelle erreicht werden .
Alternativ kann das Temperiersystem ein erstes Dreiwegeventil und ein zweites Dreiwegeventil aufweisen . Das erste Dreiwegeventil kann mit seinem ersten Anschluss mit dem Batteriegehäuse , mit seinem zweiten Anschluss mit dem Wärmetauscher und mit seinem dritten Anschluss mit dem dritten Anschluss des zweiten Dreiwegeventils fluidverbunden sein . Das zweite Dreiwegeventil kann zwischen dem Wärmetauscher und dem Sammelbehälter angeordnet sein . Das zweite Dreiwegeventil kann mit seinem ersten Anschluss mit dem Wärmetauscher fluidverbunden sein, mit seinem zweiten Anschluss mit dem Sammelbehälter fluidverbunden sein und mit seinem dritten Anschluss mit dem dritten Anschluss des ersten Dreiwegeventils fluidverbunden sein . Mit der hier vorgeschlagenen Anordnung von erstem und zweitem Dreiwegeventil kann erreicht werden, dass das designierte Wärmeträgermedium den Kondensator wahlweise umströmen kann . Das erste Dreiwegeventil und das zweite Dreiwegeventil können in einem Mehrwegeventil , insbesondere einem Fünfwegeventil , zusammengefasst werden, sodass sie eine bauliche Einheit bilden .
Eine bauliche Einheit einer Mehrzahl von Dreiwegeventilen in Form eines Mehrwegeventils , insbesondere eines Fünfwegeventils , kann auch auf eine abweichende Anordnung und auch eine abwei- chende Anzahl von Dreiwegeventilen vorteilhaft übertragen werden .
Das Temperiersystem kann ein drittes Dreiwegeventil und ein viertes Dreiwegeventil aufweisen . Das Temperiersystem kann ein erstes Verbindungselement und/oder ein zweites Verbindungselement aufweisen . Das dritte Dreiwegeventil und/oder das vierte Dreiwegeventil kann zwischen der Pumpe und dem Sammelbehälter angeordnet sein . Das dritte Dreiwegeventil kann mit seinem ersten Anschluss mit dem zweiten Anschluss des vierten Dreiwegeventils , mit seinem zweiten Anschluss mit dem Sammelbehälter und mit seinem dritten Anschluss mit dem dritten Anschluss eines zweiten Verbindungselements fluidverbunden sein . Das vierte Dreiwegeventil kann mit seinem ersten Anschluss mit dem dritten Anschluss eines ersten Verbindungselementes , mit seinem zweiten Anschluss mit dem ersten Anschluss des dritten Dreiwegeventils und mit seinem dritten Anschluss mit der Pumpe fluidverbunden sein .
Das erste Verbindungselement und/oder das zweite Verbindungselement können als Dreiwegeventil oder als T-Stück oder als sonstiges Verbindungselement mit drei Anschlüssen ausgebildet sein . Das erste Verbindungselement und/oder das zweite Verbindungselement können zwischen dem Batteriegehäuse und der Pumpe angeordnet sein . Das erste Verbindungselement kann mit seinem ersten Anschluss mit dem Batteriegehäuse , mit seinem zweiten Anschluss mit dem ersten Anschluss des zweiten Verbindungselementes und mit seinem dritten Anschluss mit dem ersten Anschluss des vierten Dreiwegeventils fluidverbunden sein . Das zweite Verbindungselement kann mit seinem ersten Anschluss mit dem zweiten Anschluss des ersten Verbindungselements , mit seinem zweiten Anschluss mit der Pumpe und mit seinem dritten Anschluss mit dem dritten Anschluss des dritten Dreiwegeventils fluidverbunden sein . Das dritte Dreiwegeventil und das vierte Dreiwegeventil können, insbesondere im Wirkzusammenhang mit dem ersten Verbindungselement und dem zweiten Verbindungselement , vorteilhaft die designierte Strömungsrichtung des designierten Wärmeträgermediums in dem Temperiersystem umkehren, wobei die Förderrichtung der Pumpe gleichbleiben kann .
Das erste Dreiwegeventil und/oder das zweite Dreiwegeventil und/oder das dritte Dreiwegeventil und/oder das vierte Dreiwegeventil und/oder das erste Verbindungselement und/oder das zweite Verbindungselement können derart steuerbar und/oder regelbar ausgeführt sein, dass das designierte Wärmeträgermedium, insbesondere das flüssige designierte Wärmeträgermedium, von der Pumpe aus dem Batteriegehäuse in den Sammelbehälter gefördert werden kann . Dadurch kann gas förmiges designiertes Wärmeträgermedium aus dem Sammelbehälter, insbesondere durch eine Hei zeinrichtung in dem Sammelbehälter erzeugtes gas förmiges Wärmeträgermedium, in das Batteriegehäuse gesaugt werden . Mit anderen Worten kann die Förderrichtung des designierten Wärmeträgermediums durch das Batteriegehäuse umgekehrt werden, insbesondere mit einer konventionellen Pumpe . Das so in das Batteriegehäuse geförderte gas förmige designierte Wärmeträgermedium kann an zumindest einer, in dem Batteriegehäuse aufgenommenen, designierten Batteriezelle kondensieren . Dadurch kann diese designierte Batteriezelle erhitzt werden, insbesondere besonders schnell erhitzt werden . Insbesondere kann eine Hei z funktion mit einer ausgeprägten Phasenerwärmung erzielt werden .
Das dritte Dreiwegeventil und das vierte Dreiwegeventil können in einem Mehrwegeventil , insbesondere einem Fünfwegeventil , zusammengefasst werden, sodass sie eine bauliche Einheit bilden . Das Mehrwegeventil weist in diesem Fall eine Fluidverbindung zu dem Sammelbehälter und eine Fluidverbindung zu der Pumpe auf , insbesondere zu einer Saugseite der Pumpe . In das vorstehende Mehrwegeventil kann auch das erste und/oder das zweite Verbin- dungselement integriert werden, wodurch das Mehrwegeventil eine Fluidverbindung zu dem Batteriegehäuse und/oder eine zweite Fluidverbindung zu der Pumpe aufweist , insbesondere zu einer Druckseite der Pumpe .
Es versteht sich, dass die elektronische Steuerungs- und/oder Regeleinheit die Hei zeinrichtungsstellgröße und/oder die Pumpenstellgröße und/oder die Wärmeübertragungsvorrichtungsstellgröße , insbesondere die Sekundärfluidkreislauf Stellgröße und/oder die Lüfterstellgröße , und/oder die Dreiwegeventilstellgröße derart übertragen kann, dass stets eine Temperierleistung bereitgestellt wird, wodurch ein für die zumindest eine designierte Batteriezelle optimierter Betrieb, insbesondere eine besonders hohe Leistungsdichte und/oder besonders lange Lebensdauer, insbesondere bei besonders energieef fi zienter Temperierung, erreicht werden kann .
Zweckmäßig kann das Temperiersystem zur Begrenzung einer elektrischen Leistung der zumindest einen Batteriezelle ausgebildet sein .
Vorzugsweise kann die verfügbare elektrische Leistung der zumindest einen designierten Batteriezelle begrenzt werden, insbesondere auf Null gesetzt werden, wenn die Temperatur der zumindest einen designierten Batteriezelle so hoch ist , dass die zumindest eine designierte Batteriezelle bei weiter steigender Temperatur thermisch eskalieren könnte .
Die elektronische Steuerungs- und Regeleinheit kann dazu ausgebildet sein, eine Temperatur der zumindest einen designierten Batteriezelle zu empfangen und ein Signal , das zur Begrenzung einer elektrischen Leistung der zumindest einen designierten Batteriezelle geeignet ist , an eine Einrichtung, die dazu geeignet ist , die elektrische Leistung der zumindest einen desi- gnierten Batteriezelle zu begrenzen, insbesondere an das Batteriemanagementsystem, zu übertragen .
Optional kann das Temperiersystem ein Sicherheitsventil gegen einen Unterdrück im Temperierkreislauf aufweisen .
Unter einem „Sicherheitsventil" wird j edes Ventil verstanden, welches in druckbeaufschlagten Systemen bei Überschreiten eines spezi fi zierten Überdrucks und/oder Unterschreiten eines spezifi zierten Unterdrucks einen Druckausgleich herstellen kann . Insbesondere kann ein Sicherheitsventil dazu ausgebildet sein, ein druckbeaufschlagtes System durch einen Druckausgleich vor Schäden bewahren zu können .
Durch Temperaturschwankungen kann es zu Druckänderungen in einem Temperiersystem kommen . Hierdurch kann die Temperieref fi zienz des Temperiersystems beeinflusst werden . Insbesondere kann die Kühlef fi zienz durch niedrige Temperatur und dadurch einen niedrigeren Druck im Temperiersystem negativ beeinflusst werden .
Das Sicherheitsventil kann sich bei Unterdrück in dem Temperiersystem gegenüber der Umgebung öf fnen, wodurch ein Medium aus der Umgebung des Sicherheitsventils in die Temperiereinrichtung gelangen kann und der minimale Druck in dem Temperiersystem begrenzt werden kann, wodurch ein mechanisches Versagen einer Komponente des Temperiersystems verhindert werden kann .
Das Sicherheitsventil kann dazu eingerichtet sein, dass ein bei einem Unterdrück in dem Temperiersystem gegenüber der Umgebung des Temperiersystems maximaler Unterdrück in dem Temperiersystem kleiner oder gleich 0 , 03 N/mm2 aufweist , vorzugsweise kleiner oder gleich 0 , 02 N/mm2 , bevorzugt kleiner oder gleich 0 , 015 N/mm2 und besonders bevorzugt kleiner oder gleich 0 , 0125 N/mm2 . Weiterhin kann das Sicherheitsventil dazu eingerichtet sein, dass der maximale Unterdrück in dem Temperiersys- tem kleiner oder gleich 0,01 N/mm2 aufweist, vorzugsweise kleiner oder gleich 0,0075 N/mm2, bevorzugt kleiner oder gleich 0,005 N/mm2 und besonders bevorzugt kleiner oder gleich 0, 0025 N/mm2.
Zweckmäßig weist das Temperiersystem ein Sicherheitsventil gegen einen Überdruck im Temperierkreislauf auf.
Das Sicherheitsventil kann sich bei Überdruck in dem Temperiersystem gegenüber der Umgebung öffnen, wodurch ein Medium aus dem Temperiersystem in die Umgebung entweichen kann und der maximale Druck in dem Temperiersystem begrenzt werden kann.
Das Sicherheitsventil kann dazu eingerichtet sein, dass ein bei einem Überdruck in dem Temperiersystem gegenüber der Umgebung des Temperiersystems maximaler Überdruck in dem Temperiersystem kleiner oder gleich 0,31 N/mm2 aufweist, vorzugsweise kleiner oder gleich 0,285 N/mm2, bevorzugt kleiner oder gleich 0,265 N/mm2 und besonders bevorzugt kleiner oder gleich 0,25 N/mm2. Weiterhin kann das Sicherheitsventil dazu eingerichtet sein, dass der maximale Überdruck in dem Temperiersystem kleiner oder gleich 0,235 N/mm2 aufweist, vorzugsweise kleiner oder gleich 0,22 N/mm2, bevorzugt kleiner oder gleich 0,2 N/mm2 und besonders bevorzugt kleiner oder gleich 0,175 N/mm2.
Das Temperiersystem kann eine Fülleinrichtung aufweisen.
Unter einer „Fülleinrichtung" ist jegliche Vorrichtung zum be- füllen eines Temperiersystems mit einem Fluid zu verstehen. Insbesondere ist unter einer Fülleinrichtung eine Vorrichtung zu verstehen, mit der ein Temperiersystem mit einem designierten Wärmeträgermedium befüllt werden kann.
Die Fülleinrichtung kann vorzugsweise oberhalb des Batteriegehäuses angeordnet werden. Weiterhin vorzugsweise kann die Fül- leinrichtung unterhalb eines Sicherheitsventils angeordnet werden . Bevorzugt kann die Fülleinrichtung zwischen Wärmeübertragungsvorrichtung und Sammelbehälter angeordnet werden . Besonders bevorzugt kann die Fülleinrichtung angrenzend an dem Sammelbehälter angeordnet werden, nochmals bevorzugt im oberen Bereich des Sammelbehälters . Schließlich kann die Fülleinrichtung integral mit dem Sammelbehälter, vorzugsweise im oberen Bereich des Sammelbehälters angeordnet sein .
Das Temperiersystem kann eine Drainagevorrichtung aufweisen .
Unter einer „Drainagevorrichtung" ist j egliche Vorrichtung zum Ablassen eines Fluids aus einem Temperiersystems zu verstehen . Insbesondere ist unter einer Drainagevorrichtung eine Vorrichtung zum Ablassen eines designierten Wärmeträgermedium aus einem Temperiersystem zu verstehen .
Die Drainagevorrichtung kann vorzugsweise am Punkt mit der niedrigsten geodätischen Höhe des Temperiersystems angeordnet sein . Vorzugsweise kann die Drainagevorrichtung im unteren Bereich des Batteriegehäuses angeordnet sein . Weiter vorzugsweise kann die Drainagevorrichtung integral mit dem unteren Bereich des Batteriegehäuses verbunden sein .
Eine oder mehrere Komponenten des Temperiersystems können innerhalb des Kraftfahrzeugs angeordnet sein, insbesondere das Batteriegehäuse der Traktionsbatterie und/oder der Sammelbehälter und/oder die Wärmeübertragungsvorrichtung und/oder die Pumpe .
Nach einem zweiten Aspekt der Erfindung löst die Aufgabe ein Verfahren zum Temperieren eines Temperiersystems , insbesondere eines Temperiersystems nach dem ersten Aspekt der Erfindung, aufweisend die nachfolgenden Schritte : Bestimmen einer Temperatur einer zumindest einen Batterie- zelle ; und/oder
- Bestimmen einer Stromstärke einer zumindest einen Batteriezelle ; und/oder
- Bestimmen eines Nassdampfanteils am Fluidablauf eines Batteriegehäuses ; und
- Bestimmen eines Zustands der zumindest einen Batteriezelle , insbesondere Bestimmen ob Hei zbedarf , Kühlbedarf oder ein Fehlerfall vorliegt .
Begri f flich sei hierzu Folgendes erläutert :
Unter „Hei zbedarf" wird ein Zustand verstanden, bei dem eine Temperatur zumindest einer Batteriezelle unterhalb einer für einen optimalen Betrieb der zumindest einen Batteriezelle benötigten Temperatur liegt , insbesondere für eine maximale Leistungsdichte für eine Leistungsaufnahme und/oder Leistungsabgabe bei minimaler Beeinflussung Lebensdauer der zumindest einen Batteriezelle .
Unter „Kühlbedarf" wird ein Zustand verstanden, bei dem eine Temperatur zumindest einer Batteriezelle oberhalb einer für einen optimalen Betrieb der zumindest einen Batteriezelle benötigten Temperatur liegt , insbesondere für eine maximale Leistungsdichte für eine Leistungsaufnahme und/oder Leistungsabgabe bei minimaler Beeinflussung Lebensdauer der zumindest einen Batteriezelle .
Unter „Fehlerfall" wird ein Zustand verstanden, bei dem eine Temperatur zumindest einer Batteriezelle oberhalb einer Maximaltemperatur für einen sicheren Betrieb liegt , insbesondere einer Temperatur für einen Betrieb ohne thermische Überlastung der zumindest einen Batteriezelle . Hier wird ein Verfahren zum Temperieren des Temperiersystems vorgeschlagen, insbesondere des Temperiersystems nach dem ersten Aspekt der Erfindung, welches einen Zustand, insbesondere einen Hei zbedarf und/oder einen Kühlbedarf und/oder einen Fehlerfall , zumindest einer Batteriezelle aufgrund einer Temperatur zumindest einer Batteriezelle und/oder eines Nassdampfanteils am Fluidablauf des Batteriegehäuses ermitteln kann .
Im Zustand Kühlbedarf kann eine benötigte Kühlleistung aus einer Temperatur zumindest einer Batteriezelle und einem Energieeintrag, insbesondere einer elektrischen Leistungsaufnahme und/oder einer elektrischen Leistungsabgabe , einer Batteriezelle bestimmt werden . Ein Energieeintrag kann aus dem Produkt von dem Quadrat an einer Batteriezelle anliegenden Stromstärke und einem Innenwiderstand dieser Batteriezelle ermittelt werden . Ein Innenwiderstand zumindest einer Batteriezelle kann in Abhängigkeit von einer Temperatur einer Batteriezelle und/oder einem SOG ( State- of-Charge ) einer Batteriezelle in einer Einrichtung zum Speichern und Abrufen von Daten hinterlegt werden . Auf diese Weise kann in Abhängigkeit eines SOG und/oder einer Temperatur einer Batteriezelle ein Innenwiderstand einer Batteriezelle und damit ein Energieeintrag bestimmt werden . Mit einem so ermittelten Energieeintrag für eine Batteriezelle und der Temperatur der Batteriezelle kann eine aktuell benötigte Kühlleistung ermittelt werden . Auf Basis einer so ermittelten Kühlleistung kann über eine Pumpe ein Wärmeträgermediumvolumenstrom eingestellt werden . Durch eine Bestimmung eines Nassdampfanteils am Fluidablauf eines Batteriegehäuses kann eine ermittelte Kühlleistung zudem physikalisch plausibilisiert und bei einer Abweichung ein Wartungsbedarf gemeldet werden . Eine so ermittelte Kühlleistung kann über eine Wärmeübertragungsvorrichtung, insbesondere einen Kondensator und weiter insbesondere über einen mit dem Kondensator in Wirkzusammenhang stehendem Sekundärfluidkreislauf , bereitgestellt werden . Durch das Verfahren kann nach dem Bestimmen eines Fehlerfalls die zweite Temperatur des Wärmeträgermediums an dem Fluidablauf des Kondensators gesteuert und/oder geregelt werden, insbesondere minimiert werden, insbesondere durch Vorgabe einer entsprechenden Wärmeübertragungsvorrichtungsstellgröße , insbesondere durch Vorgabe einer entsprechenden Sekundärfluidkreislauf Stellgröße oder durch Vorgabe einer entsprechenden Lüfterstellgröße und/oder durch Vorgabe einer entsprechenden Pumpenstellgröße .
In einem Fehlerfall kann durch die Steuerung und/oder Regelung einer zweiten Temperatur am Fluidablauf des Kondensators die Kühlleistung eines Temperiersystems gesteuert und/oder geregelt werden . Insbesondere kann durch eine Minimierung der zweiten Temperatur am Fluidablauf des Kondensators die Kühlleistung eines Temperiersystems maximiert werden . Besonders bevorzugt kann durch eine Minimierung der zweiten Temperatur am Fluidablauf des Kondensators die Temperatur am Fluidzulauf eines Batteriegehäuses minimiert werden .
Durch das Verfahren kann nach dem Bestimmen eines Fehlerfalls die elektrische Leistung der zumindest einen Batteriezelle begrenzt werden, insbesondere vollständig begrenzt werden .
Durch das Begrenzen, insbesondere durch das vollständige Begrenzen, der elektrischen Leistung zumindest einer Batteriezelle in einem Fehlerfall kann verhindert werden, dass die zumindest eine Batteriezelle bei einer weiter steigenden Temperatur thermisch eskalieren kann .
Das Verfahren kann nach dem Bestimmen eines Hei zbedarfs folgende Schritte aufweisen :
- durch Vorgabe einer entsprechenden Hei zeinrichtungsstellgröße die Hei zeinrichtung gesteuert und/oder geregelt wird, insbesondere aktiviert wird; und/oder - durch Vorgabe einer entsprechenden Dreiwegeventilstellgröße eine Fluidverbindung zwischen dem Batteriegehäuse und einem Sammelbehälter bereitgestellt wird, wobei das designierte Wärmeträgermedium an dem Kondensator vorbeigeleitet wird; und/ oder
- durch Vorgabe einer entsprechenden Pumpenstellgröße der Nassdampfanteil am Fluidablauf des Batteriegehäuses gesteuert und/oder geregelt wird, insbesondere minimiert wird .
Durch Aktivierung der Hei zeinrichtung kann ein designiertes Wärmeträgermedium in dem Sammelbehälter erwärmt werden . Alternativ kann durch ein entsprechend gesteuertes Dreiwegeventil ein designiertes Wärmeträgermedium von dem Sammelbehälter durch das Batteriegehäuse , insbesondere an dem Kondensator vorbeigeleitet , wieder zurück in den Sammelbehälter geleitet werden . Dadurch kann sich das designierte Wärmeträgermedium mit j edem Zyklus erwärmen . Alternativ kann durch Vorgabe einer entsprechenden Pumpenstellgröße der Nassdampfanteil im Fluidablauf des Batteriegehäuses geregelt und/oder gesteuert werden, insbesondere minimiert werden, insbesondere durch eine Kondensation des designierten Wärmeträgermediums in dem Batteriegehäuse . Somit kann eine Hei zwirkung erzielt werden .
Das Verfahren kann nach dem Bestimmen eines Kühlbedarfs folgende Schritte aufweisen :
- durch Vorgabe einer entsprechenden Pumpenstellgröße der Nassdampfanteil am Fluidablauf des Batteriegehäuses gesteuert und/oder geregelt wird, insbesondere optimiert wird; und/ oder
- durch Vorgabe einer entsprechenden Wärmeübertragungsvorrichtungsstellgröße , insbesondere durch Vorgabe einer entsprechenden Sekundärfluidkreislauf Stellgröße oder durch Vorgabe einer entsprechenden Lüfterstellgröße , die zweite Temperatur des Wärmeträgermediums an dem Fluidablauf des Kondensators gesteuert und/oder geregelt wird . Ein Nassdampfanteil am Fluidablauf des Batteriegehäuses kann durch Vorgabe einer Pumpenstellgröße derart optimiert gesteuert und/oder geregelt werden, dass das Temperiersystem besonders energieef fi zient arbeiten kann .
Durch Vorgabe einer Sekundärfluidkreislauf Stellgröße oder einer Lüfterstellgröße kann die von einem Wärmeträgermediumvolumenstrom in dem Kondensator abgeführte Wärmemenge eingestellt werden, insbesondere maximiert oder minimiert . Dadurch kann auch eine zweite Temperatur des Wärmeträgermediums am Fluidablauf des Kondensators gesteuert und/oder geregelt werden, insbesondere minimiert .
Das Verfahren kann eine Regelung zum Temperieren des Temperiersystems aufweisen, welche zumindest bereichsweise modellbasiert sein kann .
Durch eine modellbasierte Regelung kann eine zeitlich variable Regelung, insbesondere eine Regelung in Echtzeit und/oder eine modellprädiktive vorausschauende Regelung erreicht werden .
Es sei ausdrücklich darauf hingewiesen, dass der Gegenstand des zweiten Aspekts mit dem Gegenstand des vorstehenden Aspekts der Erfindung vorteilhaft kombinierbar ist , und zwar sowohl einzeln oder in beliebiger Kombination kumulativ .
Nach einem dritten Aspekt der Erfindung löst die Aufgabe ein Kraftfahrzeug aufweisend ein Temperiersystem gemäß dem ersten Aspekt der Erfindung und/oder eingerichtet zum Aus führen eines Verfahrens gemäß dem zweiten Aspekt der Erfindung .
Es versteht sich, dass ich sie Vorteile eines Temperiersystems nach dem ersten Aspekt der Erfindung und/oder eines Verfahrens gemäß dem zweiten Aspekt der Erfindung, wie vorstehend beschrie- ben, unmittelbar auf ein Kraftfahrzeug aufweisend ein Temperiersystem nach dem ersten Aspekt der Erfindung und/oder eingerichtet zum Ausführen eines Verfahrens gemäß dem zweiten Aspekt der Erfindung erstrecken.
Es sei ausdrücklich darauf hingewiesen, dass der Gegenstand des dritten Aspekts mit den Gegenständen der vorstehenden Aspekte der Erfindung vorteilhaft kombinierbar ist, und zwar sowohl einzeln oder in beliebiger Kombination kumulativ.
Weitere Vorteile, Einzelheiten und Merkmale der Erfindung ergeben sich nachfolgend aus den erläuterten Ausführungsbeispielen. Dabei zeigen im Einzelnen:
Figur 1: eine schematische Darstellung einer ersten Ausführungsform eines Temperiersystems;
Figur 2: eine schematische Darstellung einer zweiten Ausführungsform eines Temperiersystems;
Figur 3: eine schematische Darstellung einer dritten Ausführungsform eines Temperiersystems;
Figur 4: eine schematische Darstellung einer vierten Ausführungsform eines Temperiersystems;
Figur 5 eine schematische Darstellung einer fünften Ausführungsform eines Temperiersystems.
In der nun folgenden Beschreibung bezeichnen gleiche Bezugszeichen gleiche Bauteile bzw. gleiche Merkmale, sodass eine in Bezug auf eine Figur durchgeführte Beschreibung bezüglich eines Bauteils auch für die anderen Figuren gilt, sodass eine wiederholende Beschreibung vermieden wird. Ferner sind einzelne Merk- male , die in Zusammenhang mit einer Aus führungs form beschrieben wurden, auch separat in anderen Aus führungs formen verwendbar .
Eine erste Aus führungs form eines Temperiersystems 10 gemäß Figur 1 besteht im Wesentlichen aus einem Batteriegehäuse 20 , einer Wärmeübertragungseinrichtung 50 , einem Sammelbehälter 30 und einer Pumpe 60 .
Das Temperiersystem 10 kann dazu eingerichtet sein, eine Traktionsbatterie (nicht dargestellt ) eines Kraftfahrzeugs (nicht dargestellt ) mit einem Wärmeträgermedium 120 in einem Temperierkreislauf (nicht bezeichnet ) zu temperieren .
Das Batteriegehäuse 20 kann einen umschlossenen Innenraum mit zumindest einer Aufnahmeposition für eine Batteriezelle aufweisen, wobei ein unterer Bereich des Batteriegehäuses 20 zur Aufnahme des Wärmeträgermediums 120 ausgeführt sein kann und das Batteriegehäuse 20 eine Verdampfungseinrichtung zur Verdampfung des Wärmeträgermediums aufweisen kann .
Die Wärmeübertragungseinrichtung 50 kann einen Kondensator aufweisen und kann zur Wärmeabgabe von dem Wärmeträgermedium 120 an ein mit der Wärmeübertragungseinrichtung 50 in Wirkzusammenhang stehendes Fluid ausgebildet sein .
Der Sammelbehälter 30 kann zur Aufnahme des Wärmeträgermediums 120 ausgebildet sein . Der Sammelbehälter 30 kann eine Hei zeinrichtung 31 aufweisen .
Mit dem so ausgeführten Temperiersystem 10 kann eine Zwei-Phasen Immersionskühlung ausgeführt werden .
Die Wärmeübertragungseinrichtung 50 kann zumindest mittelbar durch eine erste Leitung 130 mit dem Batteriegehäuse 20 fluidverbunden sein und zumindest mittelbar durch die zweite Leitung 140 mit dem Sammelbehälter 30 fluidverbunden sein . Der Sammelbehälter 30 kann zumindest mittelbar über eine dritte Leitung 150 mit dem Batteriegehäuse 20 fluidverbunden sein . Die Pumpe 60 kann zwischen dem Batteriegehäuse 20 und dem Sammelbehälter 30 , insbesondere in der dritten Leitung 150 , angeordnet sein . Dadurch kann die Pumpe 60 das Wärmeträgermedium 120 von dem Sammelbehälter 30 in das Batteriegehäuse 20 und in die Wärmeübertragungseinrichtung 50 und wieder zurück in den Sammelbehälter 30 fördern . Damit kann eine Kühlung zumindest einer designiert innerhalb des Batteriegehäuses 20 auf genommenen Batteriezelle erzielt werden .
Das Temperiersystem 10 kann zudem eine elektronische Steuer- und/oder Regeleinheit 40 aufweisen, welche zum Empfang einer Temperatur der zumindest einen Batteriezelle und/oder eines Nassdampfanteils am Fluidablauf des Batteriegehäuses 20 eingerichtet ist . Die elektronische Steuerungs- und Regeleinheit 40 kann dazu eingerichtet sein, eine Stellgröße zum Steuern und/oder Regeln der Temperatur der zumindest einen Batteriezelle und/oder des Nassdampfanteils am Fluidablauf des Batteriegehäuses 20 zu übertragen .
Die elektronische Steuerungs- und/oder Regeleinheit 40 kann mit dem Batteriegehäuse 20 zumindest mittelbar über eine erste Datenleitung 200 und/oder zumindest mittelbar über ein zweite Datenleitung 210 mit der Pumpe 60 in Wirkzusammenhang stehen . Außerdem kann die elektronische Steuerungs- und/oder Regeleinheit 40 zumindest mittelbar über eine dritte Datenleitung 220 mit der Wärmeübertragungsvorrichtung 50 und/oder zumindest mittelbar über eine vierte Datenleitung 230 mit der Hei zeinrichtung 31 Wirkzusammenhang stehen .
Funktional miteinander in Wirkzusammenhang stehende Komponenten können auch unmittelbar angrenzend aneinander angeordnet sein, sodass einzelne , mehrere oder alle Datenleitungen verzichtbar sein können . Auch können funktional miteinander in Wirkzusammenhang stehende Komponenten ohne angrenzend aneinander angeordnet zu sein in Wirkzusammenhang stehen .
Insbesondere kann die elektronische Steuerungs- und/oder Regeleinheit 40 mit dem Batteriegehäuse 20 derart in Wirkzusammenhang stehen, dass die elektronische Steuerungs- und/oder Regeleinheit eine Temperatur der zumindest einen Batteriezelle und/oder einen Nassdampfanteil am Fluidablauf des Batteriegehäuses 20 empfangen kann . Vorzugsweise kann die elektronische Steuerungs- und/oder Regeleinheit 40 mit der Hei zeinrichtung 31 und/oder der Pumpe 60 und/oder der Wärmeübertragungsvorrichtung 50 derart in Wirkzusammenhang stehen, dass die elektronische Steuerungs- und/oder Regeleinheit 40 eine Stellgröße an die Hei zeinrichtung 31 und/oder die Pumpe 60 und/oder die Wärmeübertragungsvorrichtung 50 übertragen kann .
Das Temperiersystem 10 kann zudem eine Drainageeinrichtung 110 aufweisen . Die Drainageeinrichtung 110 kann am tiefsten Punkt des Temperiersystems 10 angeordnet sein . Die Drainageeinrichtung 110 kann im unteren Bereich des Batteriegehäuses 20 angeordnet sein . Das Temperiersystem 10 kann zudem eine Fülleinrichtung 80 aufweisen . Die Fülleinrichtung kann oberhalb des Batteriegehäuses 20 angeordnet sein .
Eine zweite Aus führungs form eines Temperiersystems 10 gemäß Figur 2 kann einen Sensor 100 aufweisen, insbesondere einen am Fluidablauf des Batteriegehäuses 20 angeordneten Sensor 100 , der dazu ausgebildet sein kann, die Leitfähigkeit eines designierten Wärmeträgermediums 120 bestimmen zu können .
Das Temperiersystem 10 kann einen zweiten Sensor 101 aufweisen, insbesondere einen am Fluidzulauf des Batteriegehäuses 20 angeordneten zweiten Sensor 101 , der dazu ausgebildet sein kann, die Leitfähigkeit des designierten Wärmeträgermediums 120 bestimmen zu können .
Weiterhin kann das Temperiersystem 10 kann einen dritten Sensor 102 und/oder einen vierten Sensor 103 aufweisen, insbesondere können der dritte Sensor 102 und der vierte Sensor 103 am Fluidzulauf des Batteriegehäuses 20 angeordnet sein . Der dritte Sensor 102 kann dazu ausgebildet sein, eine Temperatur des designierten Wärmeträgermediums 120 zu bestimmen . Der vierte Sensor 103 kann dazu ausgebildet sein, einen Druck des designierten Wärmeträgermediums 120 zu bestimmen .
Das Temperiersystems 10 kann eine Pumpe 60 aufweisen, die als Membranpumpe 61 ausgebildet sein kann . Die Pumpe 60 , 61 kann dazu ausgebildet sein, in Abhängigkeit einer Pumpenstellgröße einen variablen Wärmeträgermediumvolumenstrom bereitzustellen . Weiterhin kann die Membranpumpe 61 zur Änderung der Pumprichtung ausgebildet sein .
Die Darstellung der Pumpe 60 ist nicht ausschlaggebend für die Förderrichtung des Wärmeträgermediums 120 . Mit anderen Worten kann die Pumpe dazu eingerichtet sein, in zwei entgegen gesetzte Förderrichtungen zu fördern .
Die elektronische Steuerungs- und/oder Regeleinheit 40 kann dazu eingerichtet sein, den Nassdampfanteil des Wärmeträgermediums 120 , insbesondere beim Austritt aus dem Batteriegehäuse 20 , durch Vorgabe der Pumpenstellgröße zu steuern und/oder zu regeln .
Eine dritte Aus führungs form eines Temperiersystems 10 gemäß Figur 3 kann ein Dreiwegeventil 70 aufweisen, dass zwischen dem Batteriegehäuse 20 und der Wärmeübertragungseinrichtung 50 , insbesondere in der ersten Leitung 130 , angeordnet sein kann . Das Dreiwegeventil 70 kann durch seinen ersten Anschluss mit dem Batteriegehäuse 20 und durch seinen zweiten Anschluss mit der Wärmeübertragungseinrichtung 50 zumindest mittelbar fluidverbunden sein . Mit seinem dritten Anschluss kann das Dreiwegeventil 70 zumindest mittelbar durch die vierte Leitung 160 mit dem Sammelbehälter 30 fluidverbunden sein .
Das Dreiwegeventil 70 kann zudem steuerbar ausgeführt sein . Insbesondere kann das Dreiwegeventil 70 derart steuerbar ausgeführt sein, dass das Wärmeträgermedium 120 von der Pumpe 60 , 61 aus dem Sammelbehälter 30 in das Batteriegehäuse 20 und von dort aus wieder zurück in den Sammelbehälter 30 gefördert werden kann . Mit anderen Worten kann das Dreiwegeventil 70 derart steuerbar ausgeführt sein, dass das Wärmeträgermedium 120 an der Wärmeübertragungseinrichtung 50 vorbeigeleitet wird, insbesondere nicht durch die Wärmeübertragungseinrichtung 50 gefördert wird . Dadurch kann eine Hei z funktion des Temperiersystems 10 erzielt werden .
Die elektronische Steuerungs- und/oder Regeleinheit 40 kann, insbesondere zumindest mittelbar über eine fünfte Datenleitung 240 , mit dem Dreiwegeventil 70 in Wirkzusammenhang stehen .
Die elektronische Steuerungs- und/oder Regeleinheit 40 kann dazu eingerichtet sein, bei Hei zbedarf der zumindest einen Batteriezelle das Dreiwegeventil 70 durch Vorgabe einer Dreiwegeventilstellgröße zu steuern, sodass das Wärmeträgermedium 120 an der Wärmeübertragungseinrichtung 50 vorbeigeleitet wird .
Das Temperiersystem 10 kann ein Sicherheitsventil 90 gegen Unterdrück und/oder gegen Überdruck aufweisen . Das Sicherheitsventil 90 kann an der höchsten Stelle des Temperiersystems 10 angeordnet sein insbesondere kann das Sicherheitsventil 90 im oberen Bereich des Sammelbehälters 30 angeordnet sein . Die Fülleinrichtung kann unterhalb eines Sicherheitsventils 90 angeordnet sein .
Eine vierte Aus führungs form eines Temperiersystems 10 gemäß Figur 4 kann ein Ventil 190 aufweisen, welches zwischen der Pumpe 60 , 61 und dem Batteriegehäuse 20 angeordnet sein kann . Insbesondere kann das Ventil 190 als Dreiwegeventil ausgebildet sein . Das als Dreiwegeventil ausgebildete Ventil 190 kann mit seinem ersten Anschluss mit der Pumpe 60 , 61 fluidverbunden sein, mit seinem zweiten Anschluss mit dem Batteriegehäuse 20 fluidverbunden sein und mit seinem dritten Anschluss , insbesondere zumindest mittelbar durch eine sechste Leitung 180 , mit dem Sammelbehälter 30 fluidverbunden sein . In dieser Aus führungs form kann das Dreiwegeventil 70 mit seinem dritten Anschluss , insbesondere zumindest mittelbar durch eine fünfte Leitung 170 , mit der Pumpe 60 , 61 fluidverbunden sein .
Die elektronische Steuerungs- und/oder Regeleinheit 40 kann, insbesondere zumindest mittelbar über eine sechste Datenleitung 250 , mit dem Ventil 190 in Wirkzusammenhang stehen .
Das Dreiwegeventil 70 und das Ventil 190 können zudem steuerbar ausgeführt sein . Insbesondere können das Dreiwegeventil 70 und das Ventil 190 derart steuerbar ausgeführt sein, dass das Wärmeträgermedium 120 von der Pumpe 60 , 61 über das Dreiwegeventil 70 in das Batteriegehäuse , insbesondere durch den Fluidablauf des Batteriegehäuses 20 in das Batteriegehäuse , gefördert werden kann . Von dem Batteriegehäuse 20 kann das Wärmeträgermedium 120 durch das Ventil 190 zurück in den Sammelbehälter 30 gefördert werden . Mit anderen Worten kann die Förderrichtung des Wärmeträgermediums 120 durch das Batteriegehäuse 20 umgekehrt werden . Hierdurch kann eine Hei z funktion der zumindest einen Batteriezelle erreicht werden . Eine fünfte Aus führungs form eines Temperiersystems 10 gemäß Figur 5 kann ein Dreiwegeventil 70 und ein zweites Dreiwegeventil 71 aufweisen . Das Dreiwegeventil 70 kann zwischen dem Batteriegehäuse 20 und der Wärmeübertragungsvorrichtung 50 angeordnet sein, insbesondere in der ersten Leitung 130 . Das zweite Dreiwegeventil 71 kann zwischen der Wärmeübertragungsvorrichtung 50 und dem Sammelbehälter 30 angeordnet sein, insbesondere in der zweiten Leitung 140 . Das Dreiwegeventil 70 kann mit seinem ersten Anschluss mit dem Batteriegehäuse 20 , mit seinem zweiten Anschluss mit der Wärmeübertragungsvorrichtung 50 und mit seinem dritten Anschluss mit dem dritten Anschluss des zweiten Dreiwegeventils 71 fluidverbunden sein . Das zweite Dreiwegeventil 71 kann zwischen der Wärmeübertragungsvorrichtung 50 und dem Sammelbehälter 30 angeordnet sein . Das zweite Dreiwegeventil 71 kann mit seinem ersten Anschluss mit der Wärmeübertragungsvorrichtung 50 fluidverbunden sein, mit seinem zweiten Anschluss mit dem Sammelbehälter 30 fluidverbunden sein und mit seinem dritten Anschluss mit dem dritten Anschluss des Dreiwegeventils 70 fluidverbunden sein, insbesondere über die die vierte Leitung 161 . Das zweite Dreiwegeventil 71 ist über die el fte Datenleitung 340 mit der elektronischen Steuerungs- und/oder Regeleinheit verbunden 40 .
Das Temperiersystem 10 kann ein drittes Dreiwegeventil 72 und ein viertes Dreiwegeventil 73 aufweisen . Das Temperiersystem 10 kann ein erstes Verbindungselement 300 und/oder ein zweites Verbindungselement 310 aufweisen . Das dritte Dreiwegeventil 72 und/oder das vierte Dreiwegeventil 73 kann zwischen der Pumpe 60 , 61 und dem Sammelbehälter 30 angeordnet sein, insbesondere in der dritten Leitung 150 . Das dritte Dreiwegeventil 72 kann mit seinem ersten Anschluss mit dem zweiten Anschluss des vierten Dreiwegeventils 73 , mit seinem zweiten Anschluss mit dem Sammelbehälter 30 und seinem dritten Anschluss mit dem dritten Anschluss eines zweiten Verbindungselements 310 fluidverbunden sein . Das vierte Dreiwegeventil 73 kann mit seinem ersten An- Schluss mit dem dritten Anschluss eines ersten Verbindungselements 300 , mit seinem zweiten Anschluss mit dem ersten Anschluss des dritten Dreiwegeventils 72 und mit seinem dritten Anschluss mit der Pumpe 60 , 61 fluidverbunden sein .
Das erste Verbindungselement 300 und/oder das zweite Verbindungselement 310 können als Dreiwegeventil oder als T-Stück oder als sonstiges Verbindungselement mit drei Anschlüssen ausgebildet sein . Das erste Verbindungselement 300 und/oder das zweite Verbindungselement 310 können zwischen dem Batteriegehäuse 20 und der Pumpe 60 , 61 angeordnet sein, insbesondere in der dritten Leitung 150 . Das erste Verbindungselement 300 kann mit seinem ersten Anschluss mit dem Batteriegehäuse 20 , mit seinem zweiten Anschluss mit dem ersten Anschluss des zweiten Verbindungselementes 310 und mit seinem dritten Anschluss mit dem ersten Anschluss des vierten Dreiwegeventils 73 fluidverbunden sein . Insbesondere kann das erste Verbindungselement 300 mit seinem dritten Anschluss über die neunte Leitung 320 mit dem ersten Anschluss des vierten Dreiwegeventils 73 fluidverbunden sein . Das zweite Verbindungselement 310 kann mit seinem ersten Anschluss mit dem zweiten Anschluss des ersten Verbindungselements 300 , mit seinem zweiten Anschluss mit der Pumpe 60 , 61 und mit seinem dritten Anschluss mit dem dritten Anschluss des dritten Dreiwegeventils 72 fluidverbunden sein . Insbesondere kann das zweite Verbindungselement 310 mit seinem dritten Anschluss über die zehnte Leitung 330 mit dem dritten Anschluss des dritten Dreiwegeventils 72 fluidverbunden sein .
Das Dreiwegeventil 70 und/oder das zweite Dreiwegeventil 71 und/oder das dritte Dreiwegeventil 72 und/oder das vierte Dreiwegeventil 73 und/oder das erste Verbindungselement 300 und/oder das zweite Verbindungselement 310 können derart steuerbar und/oder regelbar ausgeführt sein, dass das des ignierte Wärmeträgermedium 120 , insbesondere das flüssige designierte Wärmeträgermedium 120 , von der Pumpe 60 , 61 aus dem Batteriegehäuse 20 in den Sammelbehälter 30 gefördert werden kann . Dadurch kann gas förmiges designiertes Wärmeträgermedium 120 aus dem Sammelbehälter 30 in das Batteriegehäuse 20 gesaugt werden . Mit anderen Worten kann die Förderrichtung des designierten Wärmeträgermediums 120 durch das Batteriegehäuse 20 umgekehrt werden, insbesondere mit einer konventionellen Pumpe 60 . Das so in das Batteriegehäuse 20 geförderte gas förmige designierte Wärmeträgermedium 120 kann an zumindest einer, in dem Batteriegehäuse 20 auf genommenen, designierten Batteriezelle kondensieren . Dadurch kann diese designierte Batteriezelle erhitzt werden, insbesondere besonders schnell erhitzt werden . Insbesondere kann eine Hei z funktion mit einer ausgeprägten Phasenerwärmung erzielt werden .
Die elektronische Steuerungs- und/oder Regeleinheit 40 kann, insbesondere zumindest mittelbar über eine siebte Datenleitung 260 , mit dem Dreiwegeventil 72 in Wirkzusammenhang stehen .
Die elektronische Steuerungs- und/oder Regeleinheit 40 kann, insbesondere zumindest mittelbar über eine achte Datenleitung 270 , mit dem Dreiwegeventil 73 in Wirkzusammenhang stehen .
Die elektronische Steuerungs- und/oder Regeleinheit 40 kann, insbesondere zumindest mittelbar über eine zehnte Datenleitung 290 , mit dem ersten Verbindungselement 300 in Wirkzusammenhang stehen, insbesondere wenn es als Dreiwegeventil ausgebildet ist .
Die elektronische Steuerungs- und/oder Regeleinheit 40 kann, insbesondere zumindest mittelbar über eine neunte Datenleitung 280 , mit dem ersten Verbindungselement 310 in Wirkzusammenhang stehen, insbesondere wenn es als Dreiwegeventil ausgebildet ist . Bezugszeichenliste
10 Temperiersystem
20 Batteriegehäuse
30 Sammelbehälter
31 Hei zeinrichtung
40 Elektronische Steuerungs- und/oder Regeleinheit
50 Wärmeübertragungsvorrichtung
60 Pumpe
61 Membranpumpe
70 Dreiwegeventil
71 Zweites Dreiwegeventil
72 Drittes Dreiwegeventil
73 Viertes Dreiwegeventil
80 Fülleinrichtung
90 Sicherheitsventil ( gegen Unterdrück / Überdruck)
100 Sensor
101 Zweiter Sensor
102 Dritter Sensor
103 Vierter Sensor
110 Drainageeinrichtung
120 Wärmeträgermedium
130 Erste Leitung
140 Zweite Leitung
150 Dritte Leitung
160 Vierte Leitung
161 Vierte Leitung
170 Fünfte Leitung
180 Sechste Leitung
190 Ventil
200 Erste Datenleitung
210 Zweite Datenleitung
220 Dritte Datenleitung
230 Vierte Datenleitung
240 Fünfte Datenleitung 250 Sechste Datenleitung
260 Siebte Datenleitung
270 Achte Datenleitung
280 Neunte Datenleitung 290 Zehnte Datenleitung
300 Erstes Verbindungselement
310 Zweites Verbindungselement
320 Neunte Leitung
330 Zehnte Leitung 340 El fte Datenteilung

Claims

Patentansprüche
1. Temperiersystem (10) zur Temperierung einer Traktionsbatterie eines Kraftfahrzeugs mit einem Wärmeträgermedium (120) in einem Temperierkreislauf, umfassend:
- ein eine Verdampfungsvorrichtung zur Verdampfung des Wärmeträgermediums (120) aufweisendes Batteriegehäuse (20) , welches einen umschlossenen Innenraum mit zumindest einer Aufnahmeposition für zumindest eine Batteriezelle bildet, wobei ein unterer Bereich des Batteriegehäuses (20) zur Aufnahme des Wärmeträgermediums (120) ausgebildet ist;
- einen Sammelbehälter (30) zur Aufnahme des Wärmeträgermediums (120) , insbesondere einen mit einer Heizeinrichtung (31) zum Heizen des Wärmeträgermediums (120) in einer Wirkverbindung stehenden Sammelbehälter (30) , insbesondere mit einer Heizeinrichtung (31) , die dazu ausgebildet ist, in Abhängigkeit einer Heizeinrichtungsstellgröße eine erste Temperatur des Wärmeträgermediums (120) in dem Sammelbehälter (30) variieren zu können;
- eine einen Kondensator aufweisende Wärmeübertragungsvorrichtung (50) zur Kühlung des Wärmeträgermediums (120) , insbesondere eine Wärmeübertragungsvorrichtung (50) , die dazu ausgebildet ist, in Abhängigkeit einer Wärmeübertragungsvorrichtungsstellgröße eine zweite Temperatur des Wärmeträgermediums (120) an einem Fluidablauf des Kondensators variieren zu können;
- eine Pumpe (60) zum Fördern des Wärmeträgermediums (120) , insbesondere einer Pumpe (60) , die dazu ausgebildet ist, in Abhängigkeit einer Pumpenstellgröße einen Wärmeträgermediumvolumenstrom variieren zu können; und
- eine Elektronische Steuerungs- und/oder Regeleinheit (40) , wobei die Elektronische Steuerungs- und/oder Regeleinheit (40) zum Empfang einer Temperatur, insbesondere einer Temperatur des designierten Wärmeträgermediums und/oder einer Temperatur der zumindest einen designierten Batteriezelle, und/oder einer Stromstärke der zumindest einen designierten Batteriezelle und/oder eines Nassdampfanteils am Fluidablauf des Batteriegehäuses (20) sowie unter Vorgabe zumindest einer Stellgröße des Temperiersystems (10) zum Steuern und/oder Regeln der Temperatur der zumindest einen designierten Batteriezelle und/oder des Nassdampfanteils am Fluidablauf des Batteriegehäuses (20) eingerichtet ist.
2. Temperiersystem (10) gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Stellgröße die Heizeinrichtungsstellgröße aufweist.
3. Temperiersystem (10) gemäß einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Stellgröße die Pumpenstellgröße aufweist .
4. Temperiersystem (10) gemäß einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Stellgröße die Wärmeübertragungsvorrichtungsstellgröße aufweist .
5. Temperiersystem (10) gemäß Anspruch 4, gekennzeichnet durch die folgenden Merkmale:
- die Wärmeübertragungsvorrichtung (50) weist einen Sekundärfluidkreislauf auf, wobei die Wärmeübertragungsvorrichtung (50) dazu ausgebildet ist, in Abhängigkeit einer Sekundärfluidkreislaufstellgröße die zweite Temperatur des Wärmeträgermediums (120) an dem Fluidablauf des Kondensators variieren zu können; und
- die Stellgröße weist die Sekundärfluidkreislauf Stellgröße auf .
6. Temperiersystem (10) gemäß Anspruch 4, gekennzeichnet durch die folgenden Merkmale: - die Wärmeübertragungsvorrichtung (50) weist einen Lüfter zum Fördern eines Luftstroms auf, wobei die Wärmeübertragungsvorrichtung (50) dazu ausgebildet ist, in Abhängigkeit einer Lüfterstellgröße die zweite Temperatur des Wärmeträgermediums (120) an dem Fluidablauf des Kondensators variieren zu können; und
- die Stellgröße weist die Lüfterstellgröße auf.
7. Temperiersystem (10) gemäß einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Pumpe (60) eine Membranpumpe (61) ist, insbesondere eine Membranpumpe (61) welche zur Änderung einer Förderrichtung des Wärmeträgermediums (120) ausgebildet ist.
8. Temperiersystem (10) gemäß einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Temperiersystem (10) einen Sensor zur Bestimmung der Leitfähigkeit des Wärmeträgermediums (120) aufweist.
9. Temperiersystem (10) gemäß einem der vorstehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch die nachfolgenden Merkmale:
- zwischen dem Kondensator der Wärmeübertragungsvorrichtung (50) und dem Batteriegehäuse (20) ist ein Dreiwegeventil (70) angeordnet;
- das Dreiwegeventil (70) ist zumindest mittelbar mit dem Sammelbehälter (30) fluidverbunden;
- das Dreiwegeventil (70) ist dazu ausgebildet, in Abhängigkeit einer Dreiwegeventilstellgröße eine Fluidverbindung zwischen dem Batteriegehäuse (20) und dem Kondensator und/oder eine Fluidverbindung zwischen dem Batteriegehäuse (20) und dem Sammelbehälter (30) bereitzustellen; und
- die Stellgröße weist die Dreiwegeventilstellgröße auf.
10. Temperiersystem (10) gemäß einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Temperiersystem (10) zur Begrenzung einer elektrischen Leistung der zumindest einen Batteriezelle ausgebildet ist .
11 . Verfahren zum Temperieren eines Temperiersystems ( 10 ) , insbesondere eines Temperiersystems ( 10 ) nach einem der Ansprüche 1 bis 10 , aufweisend die nachfolgenden Schritte :
- Bestimmen einer Temperatur einer zumindest einen Batteriezelle ; und/oder
- Bestimmen einer Stromstärke einer zumindest einen Batteriezelle ; und/oder
- Bestimmen eines Nassdampfanteils am Fluidablauf eines Batteriegehäuses ( 20 ) ; und
- Bestimmen eines Zustands der zumindest einen Batteriezelle , insbesondere Bestimmen ob Hei zbedarf , Kühlbedarf oder ein Fehlerfall vorliegt .
12 . Verfahren gemäß Anspruch 11 , dadurch gekennzeichnet , dass nach dem Bestimmen eines Fehlerfalls die zweite Temperatur des Wärmeträgermediums ( 120 ) an dem Fluidablauf des Kondensators gesteuert und/oder geregelt wird, insbesondere minimiert wird, insbesondere durch Vorgabe einer entsprechenden Wärmeübertragungsvorrichtungsstellgröße , insbesondere durch Vorgabe einer entsprechenden Sekundärfluidkreislauf Stellgröße oder durch Vorgabe einer entsprechenden Lüfterstellgröße und/oder durch Vorgabe einer entsprechenden Pumpenstellgröße .
13 . Verfahren gemäß einem der Ansprüche 11 oder 12 , dadurch gekennzeichnet , dass nach dem Bestimmen eines Fehlerfalls die elektrische Leistung der zumindest einen Batteriezelle begrenzt wird, insbesondere vollständig begrenzt wird .
14 . Verfahren gemäß Anspruch 11 , dadurch gekennzeichnet , dass nach dem Bestimmen eines Hei zbedarfs - durch Vorgabe einer entsprechenden Hei zeinrichtungsstellgröße die Hei zeinrichtung ( 31 ) gesteuert und/oder geregelt wird, insbesondere aktiviert wird; und/oder
- durch Vorgabe einer entsprechenden Dreiwegeventilstellgröße eine Fluidverbindung zwischen dem Batteriegehäuse ( 20 ) und einem Sammelbehälter ( 30 ) bereitgestellt wird, wobei das designierte Wärmeträgermedium ( 120 ) an dem Kondensator vorbeigeleitet wird; und/oder
- durch Vorgabe einer entsprechenden Pumpenstellgröße der Nassdampfanteil am Fluidablauf des Batteriegehäuses ( 20 ) gesteuert und/oder geregelt wird, insbesondere minimiert wird .
15 . Verfahren gemäß Anspruch 11 , dadurch gekennzeichnet , dass nach dem Bestimmen eines Kühlbedarfs
- durch Vorgabe einer entsprechenden Pumpenstellgröße der Nassdampfanteil am Fluidablauf des Batteriegehäuses ( 20 ) gesteuert und/oder geregelt wird, insbesondere optimiert wird; und/oder
- durch Vorgabe einer entsprechenden Wärmeübertragungsvorrichtungsstellgröße , insbesondere durch Vorgabe einer entsprechenden Sekundärfluidkreislauf Stellgröße oder durch Vorgabe einer entsprechenden Lüfterstellgröße , die zweite Temperatur des Wärmeträgermediums ( 120 ) an dem Fluidablauf des Kondensators gesteuert und/oder geregelt wird .
16 . Verfahren gemäß einem der Ansprüche 11 bis 15 , dadurch gekennzeichnet , dass eine Regelung zum Temperieren des Temperiersystems ( 10 ) zumindest bereichsweise modellbasiert ist .
17 . Kraftfahrzeug aufweisend ein Temperiersystem ( 10 ) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 10 und/oder eingerichtet zum Aus führen eines Verfahrens gemäß einem der Ansprüche 11 bis 16 .
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