具有冷却设备的电池系统技术方案

本发明专利技术涉及一种电池系统(10)，特别用于混合动力驱动器，包括外壳(11)、布置在外壳(11)内部的多个电池单元(22)和冷却元件(30)，其中流体连接(31)以及至少一个电连接(21)布置在所述外壳(11)上，所述电连接以电方式联接到所述电池单元(22)，且其中所述流体连接(31)包括至少一个冷却剂入口(32)和至少一个冷却剂出口(33)，每个所述流体连接(31)以流体方式连接到所述冷却元件(30)。本发明专利技术其特征在于：所述外壳(11)包括管状主体(12)，所述管状主体(12)在其每个相对端面通过闭合盖(13，14)以流体密封的方式密封，其中所述电连接(21)布置在第一闭合盖(13)上，且所述流体连接(31)布置在第二闭合盖(14)上。本发明专利技术还涉及包括这种电池系统的机动交通工具。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】具有冷却设备的电池系统
本专利技术涉及根据权利要求1前序部分的电池系统，尤其是用于混合动力驱动器的电池系统。本专利技术还涉及至少包括这种电池系统的机动交通工具，尤其是混合动力交通工具。例如根据可以归于申请人的专利EP2744033A1，上述类型的电池系统是已知的。
技术介绍
上述电池系统包括外壳，其中在外壳内部布置有多个电池单元。电池单元被组合在一起形成多个层，且通过布置在外壳内的冷却元件进行温度控制，这些元件各自与电池的极热传导性接触。在外壳上提供流体连接，它们以流体方式连接到冷却元件。流体连接首先包括至少一个冷却剂入口，其次包括至少一个冷却剂出口，从而可形成冷却回路，其中冷却剂流过冷却元件。此外在外壳上布置电连接，它们以电方式连接到电池单元。电池外壳基本上是长方体形状且在其端面上包括外盖，流体连接和电连接通过它延伸。这种设计在电池外壳的流体密封性和组装的容易性方面是有利的。但是，从安全角度来看已经显示，流体连接和电连接的空间接近有问题，特别是考虑到在已知电池的外壳内，连接点存在于冷却系统中，在没有流体密封的情况下，这会导致冷却剂泄漏到电池外壳内还布置有电连接的区域中。因此，存在短路的风险，特别是在高压系统中，短路会引起火灾危险。
技术实现思路
本专利技术目的是进一步发展上述电池以提高其操作安全性。本专利技术另一个目的是详细说明具有这种改良电池的机动交通工具。根据本专利技术，关于权利要求1的主题所述的电池以及关于权利要求15的主题所述的机动交通工具来实现该目的。本专利技术基于以下思想，其详细说明一种电池系统，特别用于混合动力驱动器，包括外壳、布置在外壳内部的多个电池单元和冷却元件，其中流体连接以及至少一个电连接布置在所述外壳上。所述电连接以电方式联接到所述电池单元。所述流体连接包括至少一个冷却剂入口和至少一个冷却剂出口，每个所述流体连接以流体方式连接到所述冷却元件。根据本专利技术，所述外壳包括管状主体，所述管状主体在其每个相对端面通过闭合盖以流体密封的方式密封。所述电连接布置在第一闭合盖上。所述流体连接布置在第二闭合盖上。在本专利技术中，流体连接和电连接器因此在空间上相互分离。特别地，流体连接和电连接器布置在外壳的相对端面上。由于流体连接与电连接的空间分离，有效地降低了短路以及任何后续热事件(例如火灾或电解)的风险。为了降低外壳内部的冷却系统中泄漏的风险，有利的假设将冷却元件设计为没有连接点。特别地，可将外壳内部的冷却元件设计为没有连接点。换言之，在外壳内部布置的冷却元件根本不包括连接点。相反，它形成一个单元，只能在流体连接处(特别是在冷却剂入口处和冷却剂出口处)以流体方式连接到冷却系统的其它组件。在原理上，可以在电池系统内(特别是在外壳内部)提供一个或多个冷却元件。每个冷却元件优选包括冷却剂入口和冷却剂出口。特别地，冷却元件可包括单个冷却剂入口和单个冷却剂出口。冷却剂入口和冷却剂出口优选分别与冷却元件一体构成并通过第二闭合盖走出外壳。因此，具有冷却剂入口和冷却剂出口的冷却元件形成没有连接点(特别是可拆卸的连接点)的整体组件。因此提高了冷却元件的泄漏安全性，并因此降低了电池系统的供电风险。在根据本专利技术的电池系统中，电池单元优选设计为高度在50mm与90mm之间的圆形单元。特别地，电池单元的高度可以在60mm与80mm之间，特别是大约65mm。这种类型的电池特别适合于电池系统的紧凑设计。这种电池单元也可以按照合理的价格获得，从而降低整个电池系统的生产成本。电池单元优选组合为形成单元模块，其中在每两个单元模块之间和/或每个单元模块与外壳之间布置有冷却元件。这些元件可以引导相互分离的流体流。换言之，冷却元件可以分别包括相互分离且走出外壳的冷却剂入口和冷却剂出口。因此，每个冷却元件布置在外壳内并且没有连接点。唯一的连接点由冷却剂入口和冷却剂出口形成，它们在第二连接盖上布置在外壳的外部。在根据本专利技术的电池系统的另一个优选实施例中，至少两个冷却剂入口和至少两个冷却剂出口分别以流体方式连接到流体分配器。流体分配器可以布置在第二闭合盖的外侧上。流体分配器优选将冷却剂入口连接到单个入口喷嘴，以及将冷却剂出口连接到单个出口喷嘴。换言之，流体分配器实现将多个冷却剂入口群集为单个入口喷嘴。这意味着通过循环泵循环通过冷却回路的冷却剂可经由单个入口喷嘴均匀分配到所有冷却剂入口。这也适用于单个出口喷嘴，所有流体流可经由它一起从冷却剂出口逸出。因此，流体分配器将冷却剂出口组合并将其流体流引导到单个出口喷嘴。通过借助于流体分配器组合冷却剂入口和冷却剂出口，可以特别容易地将根据本专利技术的电池系统集成到混合动力驱动系统中。所需要的就是将入口喷嘴和出口喷嘴连接到冷却回路，从而提供电池单元的充分冷却。优选地，流体分配器具有板状设计且包括中心凹部，其中入口喷嘴和出口喷嘴分别突出到中心凹部中。如果入口喷嘴和出口喷嘴相对于彼此同轴地定向，这是特别有利。入口和出口喷嘴的这种布置允许电池系统特别紧凑的设计。入口喷嘴和出口喷嘴的同轴对准优选在流体分配器的板的平面中进行。因此，流体分配器没有在组装电池系统期间可能损坏的突出部分。通过以下事实获得简化电池系统安装的进一步优化：流体分配器优选终止于与管状主体的纵向端部的表面基本齐平。因此，将流体分配器集成在紧凑的电池系统单元中并防止损坏。在电池系统的有利变型中，将容纳空间布置在电池单元之间，特别是在单元模块之间与第一闭合盖之间。容纳空间优选包含用于将电连接连接到单元模块和/或连接到布置在外壳内部的电子组件的所有电连接装置。因此，容纳空间将单元模块与电连接之间的所有电连接以及布置在外壳内部的电子组件与电连接之间的所有电连接相集成。因此，它们在空间上与第二闭合盖上的流体连接分离，其中特别地，单元模块充当分离器。电连接在外壳的一个纵向端部的集中既用于提供更高的操作安全性(因为与流体连接的空间分离)，也用于提高组装的容易性(因为以电方式将电连接连接到单元模块或电子组件，只需要从一侧接近外壳)。流体连接和电连接在密封外壳相对端面的布置降低了由于在流体回路中的连接点的泄漏而导致的短路的风险。此外，为了防止在外壳内部的冷凝形成，在本专利技术的其它优选实施例中，假设在与电连接分隔开的第一闭合盖上，将阀门布置为包括透气的流体密封膜。阀门一方面实现空气交换以及到外壳内部的充分气流与环境之间的压力平衡，另一方面由于流体密封膜而防止任何的液体进入。同时，阀门充当压力释放阀，因此在可能导致损坏的过压情况下，可以在外壳内部与环境之间建立不连贯的压力平衡。阀门还可包括在外壳内部有效的空气干燥介质。换言之，优选固定于第一闭合盖外侧的阀门配备有在外壳内部工作的空气干燥介质。因此空气干燥介质被布置为从外壳内部吸收湿气，从而防止在外壳内部形成冷凝。阀门(特别是空气干燥介质和/或膜)优选为可更换。在服务计划的背景下，例如可以定期更换阀门，优选每年更换，以保证空气干燥介质有效地防止冷凝物形成。空气干燥介质例如可包括吸收湿气的沸石。空气干燥介质的吸收能力随着时间下降，因此建议至少更换空气干燥介质。膜本身也可能随着时间失去其效果，因此也建议更换。为此，阀门优选也可以更换。由于阀门优选固定于第一闭合盖的外侧，所以阀门的更换是简单的，只需要几个手动操作。本专利技术的第二方案涉及具有如上所述本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种电池系统(10)，特别用于混合动力驱动器，包括外壳(11)、布置在外壳(11)内部的多个电池单元(22)和冷却元件(30)，其中流体连接(31)以及至少一个电连接(21)布置在所述外壳(11)上，所述电连接以电方式联接到所述电池单元(22)，且其中所述流体连接(31)包括至少一个冷却剂入口(32)和至少一个冷却剂出口(33)，每个所述流体连接(31)以流体方式连接到所述冷却元件(30)，其特征在于：所述外壳(11)包括管状主体(12)，所述管状主体(12)在其每个相对端面通过闭合盖(13，14)以流体密封的方式密封，其中所述电连接(21)布置在第一闭合盖(13)上，且所述流体连接(31)布置在第二闭合盖(14)上。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2014.09.26 DE 102014114023.01.一种电池系统(10)，特别用于混合动力驱动器，包括外壳(11)、布置在外壳(11)内部的多个电池单元(22)和冷却元件(30)，其中流体连接(31)以及至少一个电连接(21)布置在所述外壳(11)上，所述电连接以电方式联接到所述电池单元(22)，且其中所述流体连接(31)包括至少一个冷却剂入口(32)和至少一个冷却剂出口(33)，每个所述流体连接(31)以流体方式连接到所述冷却元件(30)，其特征在于：所述外壳(11)包括管状主体(12)，所述管状主体(12)在其每个相对端面通过闭合盖(13，14)以流体密封的方式密封，其中所述电连接(21)布置在第一闭合盖(13)上，且所述流体连接(31)布置在第二闭合盖(14)上。2.根据权利要求1所述的电池系统(10)，其特征在于：冷却元件(30)，特别是在外壳(11)内部，被设计为没有连接点。3.根据权利要求1或2所述的电池系统(10)，其特征在于：一个冷却剂入口(32)和冷却剂出口(33)，分别与所述冷却元件(30)整体设计，且通过所述第二闭合盖(14)走出外壳(11)。4.根据前述权利要求任一项所述的电池系统(10)，其特征在于：所述电池单元(22)被设计为圆形单元，且高度在50mm与90mm之间，特别是在60mm与80mm之间，特别是65mm。5.根据前述权利要求任一项所述的电池系统(10)，其特征在于：所述电池单元(22)被组合为单元模块(20)，其中在每两个单元模块(20)之间和/或每个单元模块(20)与所述外壳(11)之间安装一个冷却元件(30)，且其中所述冷却元件(30)分别引导相互分离的流体流。6.根据前述权利要求任一项所述的电池系统(10)，其特征在于：至少两个冷却剂入口(32)和至少两个冷却剂出口(33)以流体方式连接到流体分配器(36)，所述流体分配器(36)布置在所述第二闭...

【专利技术属性】
技术研发人员：弗兰克·奥柏里斯特，马丁·格拉茨，乔基姆·乔治·罗特，
申请(专利权)人：奥柏里斯特科技有限公司，
类型：发明
国别省市：奥地利,AT