[发明专利]热电单元、电池单元、给电池单元调温的装置和调温方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于给电池单元调温的热电单元、一种电池单元、一种用于给电池单元调温的装置和一种用于给至少一个电池单元调温的方法。 

背景技术

在混合动力车辆和电动车辆中，常常通过用空气主动冷却来进行一个或者多个电池的必需的冷却，其中用于冷却的空气从车辆的内部空间和/或从外部空气被提取。如果用于冷却电池的空气源自车辆的内部空间，则通常使用分别带有通风机和蒸发器的专用空调设备，以便有针对性地并且彼此无关地调节用于冷却电池的空气流的温度和体积流量。 

常常，多个电池被组合成电池单元。上述的用于利用空气冷却电池的方法在这种情况下也能被转用到组合成电池单元的电池。 

一种对借助空气来给电池或者电池单元调温的替换方案是借助所谓的热敏元件进行调温。特定的热敏元件例如是所谓的珀耳帖元件(Peltier-Element)。热敏元件具有有效面(Nutz-Flaeche)和所谓的耗损面(Waste-Flaeche)。有效面在这种情况下用于冷却或者加热与有效面处于热连接的元件。如果有效面被用于进行冷却，则耗损面放出热能。如果有效面被用于加热，则耗损面吸收热能。热敏元件通常包含电串联地且热并联地布置的不同掺杂的半导体元件。流经热敏元件的电流的流向确定了有效面是吸收热能还是放出热能。通过有针对性地控制流向因此可以调节热敏元件的冷却效果或者加热效果。 

这样构建的热敏元件也能被用于冷却或用于加热电池。 

US 7,061,208B2公开了一种用于调节蓄电池组的温度的温度调整装置，其中该温度调整装置包括：具有第一侧和第二侧的热电转换器，其中热电转换器被布置为使得该热电转换器可以选择性地通过第一侧和第二侧进行热放出和热吸收或者通过第二侧和第一侧进行热放出和 热吸收；用于蓄电池组的保持装置，其中保持装置将蓄电池组保持在蓄电池组位置上；以及用于液体流动的加速热交换的空间，其中该空间包含加速热交换的液体，该液体以热学方式与热电转换器的第二侧耦合，其中加速热交换的液体包含冷却液或者水；其中热电转换器的第一侧相对于用于蓄电池组的保持装置被布置来使得当蓄电池组由用于蓄电池组的保持装置保持时，蓄电池组以热学方式与第一侧耦合。该出版文献进一步公开了蓄电池组可被插入到用于蓄电池组的保持装置中。 

US 2006/0060236A1公开了一种用于调节辅助电池模块的温度的系统，该系统包括：带有入口和出口的壳体，其中该壳体被构造用于容纳多个电池；热传递环节，该热传递环节与多个电池接触，其中该热传递环节包括朝向用于热传递介质的通道而开口的部分，其中该通道被布置在壳体之内；以及温度调节器，其中该温度调节器被安装在热传递环节中，其中温度调节器调节电池的温度。此外，该出版文献还公开了：热电元件与热传递环节处于热连接。在该出版文献中并未公开在热电元件与电池模块之间的直接的热接触。 

发明内容

提出以下技术问题：设立一种用于给电池单元调温的热电单元，该热电单元能够实现均匀地且低损耗地给电池调温，其中各个电池或者包括电池的电池单元可以与热电单元无关地被替换。进一步提出以下技术问题：设立一种电池单元，该电池单元能够实现通过该热电单元给各个电池均匀地调温。此外，应该提供一种用于给电池单元调温的相应合适的装置以及方法。所述技术问题的解决方案通过具有权利要求1、8、13和15所述的特征的主题来得到。其它的有利的扩展方案由从属权利要求得到。 

建议一种用于给至少一个电池单元调温的热电单元，其中该热电单元包括带有第一有效面和第一耗损面的第一热敏元件，其中该热电单元具有至少一个第二有效面，其中第一有效面与第二有效面间隔地被布置，其中在第一有效面和第二有效面之间可布置电池单元的至少一个电池。通过电池可被布置在其间的两个有效面有利地得到的是：与仅带有一个有效面的热接触相比能够实现给电池更均匀地调温、即 冷却或者加热。进一步有利地得到的是：在电池和两个有效面之间存在直接的热接触。由此，避免了热能传递时的损耗，尤其是因为在有效面和电池之间不必布置热传递环节。通过布置在两个有效面之间此外还得到了将电池以机械方式保持、例如锁定或者固定在两个有效面之间。两个有效面在这种情况下构造了至少一个电池的保持装置。优选地，两个有效面在横向上彼此间隔，使得电池可从上面被插入到两个有效面之间。在已插入的状态下，电池的侧面与两个有效面热接触。通过这种布置同时保护电池以免侧向移动或滑动。