一种温度调节方法和一种蓄电池系统技术方案

本发明专利技术涉及一种温度调节方法和一种蓄电池系统，由此能够产生一个用于运行蓄电池的优化的温度范围。在用于调节蓄电池(10)温度的温度调节方法中设置有：所述蓄电池的蓄电池单元被安置在多个分离的、集成在温度调节回路中的模块(14、16、18)中，其中在加热阶段通过如下方式按步骤地实现加热，在第一步骤中借助于在温度调节回路之中起作用的且由加热元件(30)加热的温度调节介质来仅仅加热第一模块，并且在至少一个其他的步骤中，将在至少所述第一模块(14)的运行中产生的热量用于至少一个其他的模块(16、18)的加热。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及ー种温度调节方法和一种蓄电池系统，由此能够产生ー个用于运行蓄电池的优化的温度范围。
技术介绍
借助于蓄电池管理系统以某种方式来调整输出功率和功率消耗，从而使得蓄电池工作在一个确定的温度范围内是已知的。然而由此并不能充分利用蓄电池的总的功率能力。使用冷却介质，如空气、冷水或致冷介质移除蓄电池的热量并将其向外排出也是已知的。由此虽然能够有较高的功率收益，但是利用冷却只可能限制温度上升。恰巧，针对汽车上的应用，对于诸如锂离子蓄电池的蓄电池而言，不仅防止其免于过热是重要的，而且防止其免于过冷也是重要的。过冷将显著减小锂离子蓄电池的输出功率。如果具有此类蓄电池的车辆停放在寒冷的温度下，那么蓄电池将变凉，以致于将减小使用时的最大可能的输出功率。用于加热蓄电池的方法也是已知的。能够在存储介质发生相变时将热能存储在集成在蓄电池系统中的潜在热能存储器中，并在发生逆变时再次释放热能。但是只能够在受限的温度范围内使用这种方法，此外不能够在时间上控制逆变。逆变根据环境温度而自主地发生。
技术实现思路
因此，本专利技术基于此任务提出ー种方法和ー种装置，由此能够在冷启动之前，节省能量地加热蓄电池。将利用具有权利要求I所述的特征的温度调节方法、根据权利要求5所述的蓄电 池系统和根据权利要求10所述的车辆来解决该任务。在依据本专利技术的用于调节蓄电池温度的温度调节方法中，蓄电池的蓄电池单元被安置在多个分开的、集成在温度调节回路中的模块中，其中在加热阶段通过如下方式按步骤地实现加热，在第一步骤中借助于在温度调节回路之中起作用的且由加热元件加热的温度调节介质来仅仅加热第一模块，并且在至少ー个其他的步骤中，将在至少所述第一模块的运行中产生的热量用于至少一个其他的模块的加热。以此，将由该模块的运行产生的热量有利地用于其他的模块的加热。由此总体上非常节省能量地实施该加热。此外，利用依据本专利技术的方法，将以ー种对蓄电池有利的、经济的方式实施蓄电池的冷启动，因为在开始时只有已经加热至确定的温度的模块在运行。在本专利技术的优选的设计方案中设置有由泵运送温度调节介质。以此有利地将温度调节介质的体积流量和需求相匹配。在本专利技术的另ー个优选的设计方案中设置有蓄电池的模块借助于调节阀的调节被分离地集成在温度调节回路中。以此，有利地与温度调节介质分离地服务该模块。根据各个模块的需求，将为其分配与温度调节介质的体积流量的相应的份额。在本专利技术的另ー个优选的设计方案中设置有由蓄电池管理系统调整加热方法，其中所述蓄电池管理系统至少获得所述蓄电池的温度、所述蓄电池的功率消耗和输出功率、所述温度调节介质的温度和所述温度调节介质的体积流量作为參数，并且所述蓄电池管理系统在考虑所获得的參数的情况下调节所述泵、所述加热元件和所述调节阀。以此将有利地自动产生所述蓄电池的优化的温度范围。通过调整所述蓄电池管理系统能够非常节省能源地进行加热。此外，将通过具有权利要求5所述的特征的蓄电池系统解决该任务。依据本专利技术的蓄电池系统包括蓄电池管理系统、带有安置在至少两个模块中的蓄电池单元的蓄电池、带有温度调节介质的温度调节回路、加热元件、泵和调节阀，其中所述蓄电池管理系统包括所述模块的温度获取器、所述温度调节介质的温度获取器和所述温度调节介质的体积流量获取器，并且能够由所述蓄电池管理系统以分离于所述温度调节介质 加热所述模块的方式调节所述加热元件、所述泵和所述调节阀。由此有利地实现了能够逐渐地加热各个模块且能够将在该模块的运行中产生的热量用于加热其他的模块。因此，整个蓄电池的加热能够在能量上是非常节省的。由此能够总是在一个优化的温度范围内运行蓄电池。由此有利地使得蓄电池具有更长的使用寿命和更高的运行安全性。在本专利技术的一个优选的设计方案中设置有ー个模块是尺寸上比其他的模块小的启动单元。由此实现了在冷启动时有利地需要更少的能量用于加热，因为加热一个较小的模块相较于ー个较大的需要更少的能量。在另ー个优选的设计方案中，相较于下一个更大的模块，该启动单元包括少于80%，尤其少于50%的质量和/或体积和/或蓄电池単元的数量。在本专利技术的另ー个优选的设计方案中设置有，温度调节回路具有热交換器。由此有利地实现了，温度调节介质能够将热能释放至周边环境并且因此温度调节介质能够附加地用于冷却蓄电池。在本专利技术的另ー个优选的设计方案中设置有，蓄电池系统具有绕开所述热交換器的旁路和混合阀。由此有利地实现了，在加热阶段中将温度调节介质直接引入至具有加热元件的调整槽(Ausgleichsbeh&lter )。温度调节介质因此不会将不必要的热量传给热交換器和至热交換器的输入导管。由此，能够在能量上更有利地实施加热阶段。在本专利技术的另ー个优选的设计方案中设置有所述蓄电池是锂离子蓄电池。相较于其他蓄电池类型，锂离子蓄电池有利地提供更好的性能。其具有更轻的重量和更大的容量以及更长的使用寿命。有利地将在所有所述的设计方案中的依据本专利技术的蓄电池系统实现在机动车中。此外，将通过具有权利要求10所述的特征的车辆解决此任务。依据本专利技术的车辆包括蓄电池系统，该蓄电池系统具有蓄电池管理系统、带有安置在至少两个模块中的蓄电池単元的蓄电池、带有温度调节介质的温度调节回路、加热元件、泵和调节阀，其中所述蓄电池管理系统包括所述模块的温度获取器、所述温度调节介质的温度获取器和所述温度调节介质的体积流量获取器，并且能够由所述蓄电池管理系统以分离于所述温度调节介质加热所述模块的方式调节所述加热元件、所述泵和所述调节阀。由此有利地实现了，在低的室外温度的情况下也能运行车辆，而不会因此给蓄电池施加负面的负担。由此，该蓄电池也能够在冬季的温度下被提取或输送功率。在车辆蓄电池的情形下，利用该蓄电池系统能够确保更高的运行安全性。由其余的在从属权利要求中所述的特征给出了本专利技术其他的优选的设计方案。附图说明下面将在实施例中根据所附附图进ー步阐述本专利技术。其中图I示出了依据本专利技术的蓄电池系统的装置；以及图2示出了依据本专利技术的蓄电池系统的另ー个装置。具体实施方式、温度对于蓄电池的可用功率、老化以及运行安全性具有很大影响。图I示出了依据本专利技术的、具有用于蓄电池10的温度调节的装置的蓄电池系统。由此不仅能够保护蓄电池10免于过热，而且能够保护蓄电池10免于过冷。该依据本专利技术的蓄电池系统产生ー个用于运行蓄电池10的优化的温度范围。当温度即将处于该优化的温度范围之外时，冷却由于运行而被加热的蓄电池10，以及加热由周围环境冷却的蓄电池10。依据本专利技术的蓄电池系统具有优化的冷启动特性，其中冷启动表示环境温度低于优化的温度范围时的运行的消耗。此处，蓄电池10的蓄电池单元被安置在多个模块14、16和18之中，其中第一模块14构成启动单元。与其余的模块16、18不同,启动单元适应冷启动的特定要求。因此,该启动单元能够在大小、重量和/或蓄电池単元数量方面区别于其他的模块。在图I中，更小地实施该启动单元。由此，相较于其他的模块16、18，其在相同的加热功率的情况下会更快地变热或在相同的时间内会以更少的加热功率变热。为了调节温度，模块14、16、18集成在温度调节回路之中。根据模块的实际状态，包含于温度调节回路之中的温度调节介质冷却或加热所述模块14、16、18。所述温度调节回路包括引入导管本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2009.11.10 DE 102009046567.71.一种用于调节蓄电池温度的温度调节方法，其中所述蓄电池的蓄电池单元被安置在多个分离的、集成在温度调节回路中的模块中，其中在加热阶段通过如下方式按步骤地实现加热，在第一步骤中借助于在温度调节回路之中起作用的且由加热元件加热的温度调节介质来仅仅加热第一模块，并且在至少一个其他的步骤中，将在至少所述第一模块的运行中产生的热量用于至少一个其他的模块的加热。2.根据权利要求I所述的温度调节方法，其特征在于，所述温度调节介质由泵运送。3.根据权利要求I或2所述的温度调节方法，其特征在于，所述蓄电池的所述模块借助于调节阀的调节被分离地集成在所述温度调节回路中。4.根据权利要求3所述的温度调节方法，其特征在于，由蓄电池管理系统调整所述加热方法，其中所述蓄电池管理系统至少获得所述蓄电池的温度、所述蓄电池的功率消耗和输出功率、所述温度调节介质的温度和所述温度调节介质的体积流量作为参数，并且所述蓄电池管理系统在考虑所述所获得的参数的情况下调节所述泵、所述加热元件和所述调节阀。5.一种蓄电池系统，其具有蓄电池管理系统(12)、带有安置在至少两个模块(14、16、18)中的蓄电池单元的蓄电池(10)、带有温度调节介质的温度调节回路、加热元件(30)、泵(28)和调节阀(20、44、46)，其中所述蓄电池管理系统(12)包括所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：X·严，C·潘克伊维茨，S·京农，A·施密特，
申请(专利权)人：SB锂摩托有限公司，SB锂摩托德国有限公司，
类型：发明
国别省市：