[发明专利]有冷却系统的模件式电池系统

说明书

技术领域

本发明涉及一种包括至少两个电池模件的模件式电池系统。

背景技术

由EP0065248A1已知这种有调温装置的电池单元的设计，其中在高温电池内设电化学蓄电池。

由DE19503085C2已知电池的另一种设计，它包括多个蓄电地和一个调温装置。

发明内容

本发明要解决的技术问题是开发一种效率特别高和成本非常低的电池系统，其特征在于其模块化，以及可以用小的工作量和低廉的费用提供针对不同应用和具有不同尺寸的电池系统。

上述技术问题通过按权利要求1所述的模件式电池系统、按权利要求15所述的电池系统以及通过按权利要求18所述的用于给电池系统供给冷却剂的方法得以解决。

按照本发明一种优选的实施形式，采用一种模件式电池系统，包括至少两个电池模件，其中每个电池模件有一个至少部分流过冷却剂的冷却体和一个电池。在这里，电池在冷却体旁安装为，使电池与冷却体之间建立导热接触。按这种实施形式除此之外还设置一个包括冷却剂导体的冷却剂供给装置，用于将冷却剂分配给冷却体或用于从冷却体排出冷却剂，其中，冷却剂导体有一些冷却剂导体模件，它们互相连接和至少部分构成冷却剂导体，以及其中，为了调整在冷却剂供给装置内冷却剂的流动长度，在冷却剂导体内设一个转向装置，用于使冷却剂在冷却剂导体内转换流动方向，以及冷却剂导体至少在一个纵向段内有两个流动通道，冷却剂在其中可以基本上沿反向流动。

按一种优选的实施形式，所述流动通道相同，亦即平行定向。按另一些可能的实施形式，这些流动通道设置为彼此最大的方向交错为45°、30°、20°、15°、10°、5°或2°，其中通过相应地设计和布置冷却剂导体模件，仍可以恰当地调整冷却剂的流动长度或使之相同。

按一种特别的实施形式，两个流动通道在冷却剂导体内相邻定位，因此可以说是两个毗邻的冷却通道。

按一种特别的实施形式，按照本发明的电池系统作为冷却剂导体有一个冷却剂分配器和一个冷却剂收集器。按照本发明一种特别的实施形式，不仅冷却剂分配器而且冷却剂收集器至少部分有两个冷却通道。

按照本发明的一种实施形式，通过本发明应能成本和结构空间最优化地实现一种用液体冷却的高压蓄能器。为此目的，总系统由任意多个模件构成，它们设计为等同件可以经济地生产。为了优化总蓄能器的功率输出，冷却电池模件所需的各冷却剂流，对于所有的模件应尽可能保持相同。为了对所有模件达到这一点，用于每个模件流入和流出的导管长度或随之而来的压力损失在总量上必须相等。从装配和集成的观点出发，直接并列地连接冷却剂前行和冷却剂回流是最佳的。当然，在接连排列模件时存在的问题是，在蓄能器的冷却剂主接头并列时，位于主接头附近模件的导管长度与在后面的模件相比较短。由此当然在前面的那个模件内造成较大的容积流量，从而使之更好地冷却。为防止发生这种情况，可以在与接头相对置侧导出回流，并在此后通过自己的通道重新在蓄能器另一侧导向共同的主接头。然而这一方面需要附加的结构空间，以及另一方面需要其他构件，由此显著提高这种电池系统的成本。因此按照本发明一种实施形式，建议一种冷却剂导体，它有多个，尤其两个集成的流动通道。冷却剂首先至少部分在与输入相对置的那一侧，在导体的第一个尤其内部的或位于内部的流动通道内导入冷却导体，以及在转向后沿反方向分配给电池模件的冷却体。由此对于所有模件造成至少大体上相同的导管长度。与此同时，通过可插接的冷却剂导管模件，尤其通过按一种优选实施形式所采用的恰当的管段，存在可能性连续插接或组合几乎任意多个模件，由此并不需要提高结构性费用或附加的构件。

按照本发明的一种实施形式，可以使用完全不同的冷却介质作为冷却剂。可以考虑气态和/或液态冷却剂。按一种特别的实施形式，冷却剂涉及一种冷却液，以及按一种特别的实施形式，它含有至少一部分水和必要时含有化学添加物。

按照本发明的一种实施形式，流动通道沿纵向至少具有具有变化的流动截面。因此可以按已知的方式恰当调整流动阻力。由此可以保证更均匀地流过冷却体。

按照本发明的一种特别的实施形式，冷却剂导体的两个流动通道彼此尤其直接相邻。按一种特别的实施形式，这两个流动通道具有至少一个共同的密封面，或它们的密封面至少部分分开。

按照本发明的一种实施形式，冷却剂导体的所述纵向段至少部分由冷却剂导体的其中一个冷却剂导体模件构成。

按照本发明的一种实施形式，冷却剂导体的所述纵向段至少由冷却剂导体的两个冷却剂导体模件构成。