[发明专利]温度调节设备和温度调节系统中的设备布置

说明书

提出一种温度调节设备(1)，其构造成通过温度调节回路对车辆中的电驱动的驱动电池(2)的温度进行调节。温度调节回路(3)具有：与驱动电池(2)热接触的电池流通部(32)；与环境热交换器(4)热接触的冷却流通部(34)；以及用于将温度调节回路(3)与温度调节设备(1)连接的管道部。温度调节设备(1)包括：电动泵组件(13)，其具有用于使液体传热介质循环的泵壳体(11)；电气的加热装置(15)，其用于对传热介质进行加热；以及温度调节控制装置(16)，其具有构造成对泵送功率进行控制的泵控制部以及构造成对加热功率进行控制的加热控制部，其中，与电加热装置(15)热接触的用于温度调节回路(3)的加热流通部(35)布置在泵壳体(11)内。

本发明涉及用于车辆中的驱动电池的温度调节系统中的设备布置，上述设备布置包括成本优化和安装优化的结构。

能完全或至少部分地由电池电力驱动的电动车辆和混合动力车辆使用提供高电平电力的驱动电池。此外，除了驾驶操作外，在对驱动电池充电期间还会产生高电平的电力。借助于阻止每个电池单元中的电荷转移的内阻，所有电源负载与以发热形式的功率损耗相关联。电气化车辆的热管理涉及这种发热的耗散，以便避免高容量电池中的各个电池单元之间的过热损坏和温度波动，从而有利于更长的服务寿命。

用于由电池电力驱动的车辆的热管理也是已知的，并且不仅解决了散热的问题，而且解决了冷启动之后向驱动电池供热的问题。在较低温度下，电池单元包括较高的内阻，这导致相应的电压降。因此，在可允许的温度范围以下，不能保证安全操作。热管理使电池的温度达到理想的工作温度范围，然后对温度调节进行控制，以保持该工作温度范围。

现有技术公开了用于调节电池温度的各种系统设计，就这种热管理而言，上述系统设计积极地影响电池温度。

例如DE102007045183A1公开了一种电池装置，包括电池和至少一个对电池的温度进行调节的加热和/或冷却装置，其中，将电池浸入加热和/或冷却介质中，并且将电池布置在对加热和/或冷却介质进行接纳的外壳中。恒温控制器对外壳中的温度进行监测。

DE102007045182A1描述了混合动力车辆中的车辆电池的空气调节，其中，通过内燃机的废热或通过加热元件可以对经过车辆电池的回路进行加热。

DE10202807A1公开了一种用于对用于车辆应用的大容量二次电池的温度进行调节的系统。出于加热或冷却的目的，安装在封闭壳体中的电池单元设置有通道，热传输介质通过该通道流动。热传输介质经由管道系统被引导至布置在电池壳体外部且具有珀耳帖元件(Peltier element)的加热/冷却装置。循环可以通过泵或经由对流来实现。为了对加热或冷却功率进行控制，设置有调节器，该调节器根据经由温度传感器测量的电池的温度来启动加热/冷却装置以及可能存在的任何泵或风扇。

根据带水的家用电器领域的另一技术应用、诸如洗碗机，WO2014/198427A1和DE102012110304A1描述了一种包括加热元件的加热泵。

用于调节电池温度的所述系统包括延伸的结构和大量的独立部件。

这种系统的泵通常由车辆的中央控制单元根据传输到中央控制单元的不同操作参数来控制。根据待检测的参数或是为此目的所需的传感器以及待控制的耗电体的数量，在闭环中需要相应大量的信号线和电线连接到中央控制单元、传感器和耗电体。因此，驱动电池的温度调节系统的安装不仅与用于液体传热介质的管道的安装有关，而且与和系统部件之间的电气安装以及和车辆中的中央控制单元相关的费用也有关。

因此，在已知的温度调节系统的结构中存在合理化的空间。

本发明的目的是提供一种驱动电池的温度调节系统，上述温度调节系统在车辆中仅需要少量的组装费用，并且确保在腐蚀性环境中具有高电平的操作可靠性。

根据本发明，通过具有技术方案1的特征的温度调节设备和具有技术方案9的特征的温度调节系统中的设备布置来实现上述目的。