[发明专利]带有用以排出冷凝物的闭锁装置的用于机动车的储能器

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于机动车的储能器，该储能器例如在电动车或者混合动力车中为驱动提供所需的能量。这种储能器包括封闭的壳体，用以容纳至少一个包括相应数量存储单元的储能模块。为了保证在短时间内越过大的高度差时壳体不发生（塑性）变形，而设置有压力平衡元件，用以使壳体内部存在的内压力与环境压力实现压力平衡。该压力平衡元件设置在壳体表面上。另外，该储能器典型地包括在壳体的底部上的闭锁装置，用以排出积聚在壳体内部的冷凝物。

背景技术

对于储能器所用的壳体，通常必须要满足一系列的要求，以胜任机动车的多种变化的运行条件。例如，该壳体用来保护储能模块免受环境影响，诸如水和污物。所以，原则上壳体必须被构造为密封达到一定的许可渗水特性（所谓的许可泄漏率）。

在储能器在机动车内的运行当中，所述至少一个储能模块的存储单元承受尤其是通过存储单元的放电过程和充电过程而引起的温度波动。在储能模块运行中产生的热量通常情况下通过一个冷却器从内部加以排出。由此可能产生冷凝物，该冷凝物积聚在壳体的底部上。因为这种情况长此下去将会导致故障，所以需要将冷凝物排出。

当储能器装设在机动车中时，便要基于变化的使用条件，例如在不同的温度和/或（海拔）高度地区内，设置这样一个装置，该装置使壳体内部存在的压力与环境压力适配平衡。这种装置由压力平衡元件提供。

为了实现上述功能-密封性、壳体内部与环境之间的压力平衡、冷凝物排出–由现有技术已知有一些分别独立的、不同的解决方案。

在机动车范围内采用配有浮子的冷凝物排泄装置或者说排水装置，例如在车身内空腔的开口处。这种冷凝物排出元件典型地是设置在储能器壳体的底面上并且保持常开状态。若在机动车涉水行驶时水将要从下面涌入到壳体内部，那么浮子便封闭配属给它的壳体开口并密封所述壳体。然而，这样的冷凝物排出元件却无法应用在那些针对构件高度而言要求较高设置的储能器系统中。此外，以浮子原理为基础的冷凝物排出元件具有如下缺点：还必须采取一些额外措施来防止浮子污损。只有这样才能够长期地保证其功能能力。

使用泵的主动式冷凝物排出系统同样也是已知的。沉积在壳体内的冷凝物通过所述泵从该壳体中被送出。这种冷凝物排出装置虽然可以克服结构空间限制，然而由于除了泵以外还必须针对其控制设置其他一些电气部件，所以成本费用明显高于被动式系统。

发明内容

因此本发明的目的是，提出一种用于机动车的储能器（蓄电池），其中能够以更加简单和经济的方式实现冷凝物排出。同时，冷凝物排出应该具有仅仅最小化的结构空间需要。

这个目的通过按照权利要求1所述特征的储能器得以实现。在从属权利要求中对一些有益的构造设计加以阐释。

本发明提供一种用于机动车的储能器。该储能器包括封闭的壳体，用以容纳至少一个包括相应数量存储单元的储能模块。所述储能器还包括压力平衡元件，用以使壳体内部存在的内压力与环境压力实现压力平衡，其中，该压力平衡元件是设置在壳体表面上。另外，所述储能器包括在壳体的底部上的闭锁装置，用以排出积聚在壳体内部的冷凝物。根据本发明，压力平衡元件具有一种节流作用，该节流作用使得当内压力相对于环境而言更高时存在的正压差比当环境压力相对于壳体内部而言更高时存在的负压差更加缓慢地消减。通过储能器的运行，可周期性地产生正压差。所述闭锁装置按下述方式构造：在超过正压差的第一阈值时打开该闭锁装置，从而能使冷凝物从壳体内部排出并且同时能消减正压差。

在本说明书中，所说概念“封闭的壳体”应理解为：它相对于冲击到壳体上的流体是密封的。

本发明的储能器充分利用储能器在机动车内运行当中自动产生的、在壳体内部与环境之间的压力差来进行冷凝物排出。如果在壳体内部与环境之间的压力差（所谓的正压差）大于预先规定的第一阈值的话，那么闭锁装置便打开并且从壳体内部排出积聚在该壳体内部的冷凝物。由于为实现冷凝物排出不需要任何主动元件，所以能够以很小的成本提供这种锁闭装置。此外，这种用于冷凝物排出的工作原理允许提供最小化尺寸的闭锁装置，因而所需结构空间是最小的。