[发明专利]用于车辆中的驱动系统的储存单元

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于车辆中的驱动系统的储存单元，该储存单元具有至少一个吸附储存器、至少一个电池和至少一个冷却回路。本发明另外涉及一种操作这种储存单元的方法，且还涉及包括这种储存单元的驱动系统和车辆。

背景技术

为了改善车辆的效率和环境友好性，电动机越来越多地被用作驱动设备。例如，内燃机与作为混合动力车辆中的辅助驱动装置的电动机结合，以便能够使内燃机在更有利于使用的状态下工作。电动机还被用作由电池供给电能的纯电力驱动车辆(电动车辆)中的主驱动装置。电动车辆和混合动力车辆通常包括可再充电的电池，其作为电化学电池将化学能变换成电能。此类电池通常也被称作蓄电池或二次电池。但是，此类电池的一个缺点在于它们对温度敏感并且仅在约0℃至50℃的范围内能最佳地工作。

由于油资源的日益短缺，越来越依赖于诸如甲烷、乙醇或氢的非常规燃料来运转内燃机或燃料电池。出于此目的，电动车辆或混合动力车辆不仅包括用于电动机的电池，而且包括用于保持一定储存量的燃料的吸附储存器。适合于此类应用的吸附储存器尤其是包括吸附介质的吸附储存器，所述吸附介质具有大的内表面积，气体被吸附并由此储存在该吸附介质上。在充装吸附储存器时，由于吸附而释放热。类似地，当从储存器取出气体时，必须为解吸附过程供热。在使用吸附储存器和电池时，热管理因此非常重要。

DE 102009000952A1公开了一种具有至少一个潜热储存器的车辆用电池，所述潜热储存器包括具有特定熔点的介质。这里，所述介质选择成使得熔点处于所使用的电池类型的最低工作温度到最高工作温度的范围内。这样，通过一体的潜热储存器和电化学能储存器之间的定向热传递而避免了车辆用电池的电化学能储存器中的温度波动。DE 102006052110A1描述了一种具有吸附介质的流体储存器，其包括用于改善能量管理并用于为气体释放过程即时供热的能量摄取和输出装置。该能量摄取和输出装置包括管束，流体在流体储存器的内部被传送通过所述管束。此外，该流体储存器经由冷却回路与用于临时蓄热的潜热储存器联接并与加热元件或连接到发动机冷却回路的连接部联接，以有助于能量传递。

DE 102010048478A1描述了一种用于电池的热管理方法，其控制输入电池中的热。出于该目的，使用了根据环境温度来冷却或加热电池堆的电池温度系统。在冷却模式中，热从电池堆向冷却剂传递并经由电池散热器向环境散发。在加热模式中，冷却剂在进入电池堆之前借助于加热设施而被加热。

DE 102008054216A1公开了一种调节车辆中的电驱动装置的方法。这里，确定电驱动装置、例如定子或转子的至少一种温度，并且根据一个参数来设定电驱动装置的一部分的温度。

DE 102007004979A1描述了一种用于控制机动车辆中的电池的温度的装置，其中，电池被集成在车辆的制冷回路和低温冷却回路中。在制冷回路被切断的工作模式中，通过低温冷却回路来实现对电池温度的控制。在又一工作模式中，通过在冷却剂进入低温冷却回路的冷却器之前经由围绕电池的旁通管路传送冷却剂来实现电池的预热。

WO 2009/127531A1公开了一种用于燃料电池设备的液体冷却装置，该液体冷却装置被构造为独立单元并向燃料电池设备提供冷却液体或从燃料电池设备取得经加热的液体。

DE 102008040211A1公开了一种用于操作燃料电池系统的方法，所述燃料电池系统包括燃料电池、储存容器和电池。

US 2012/0141842描述了一种由固态电池包围的燃料电池。

已知的用于电池或吸附储存器的热管理系统的一个缺点在于，需要另外的构件来导热，并且这些导致更多成本并且占据了更多结构空间。此外，潜热储存系统的效率受到限制并且例如在移动离开时不能充分利用其容量。这些缺点在移动应用中——例如在机动车辆中——特别严重。因此，存在对提供一种非常简单和有效的用于此类储存系统的热管理概念的持续的关注。

发明内容

本发明的一个目的是提供一种用于燃料和电能的储存单元，该储存单元配备有非常少的附加构件，并且能借助于该储存单元实现高效且简单的热管理。本发明的又一个目的是提供一种简单且高效地调节储存单元中的温度的方法。

通过一种储存单元来实现该目的，所述储存单元尤其适合用于车辆中的驱动系统中并具有至少一个吸附储存器、至少一个电池和至少一个冷却回路，其中吸附储存器经由冷却回路联接至电池。