[发明专利]用于蓄能器的调温装置以及调温方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种根据权利要求1的用于对蓄能器调温的调温装置以及根据权利要求10的用于对蓄能器调温的方法。

背景技术

现代高功率电池由多个单电池单元（例如蓄电池或次级电池）构成，当在例如电动汽车或混合动力车中使用时，必须确保电池的温度在运行期间处于一定的温度范围，以便确保装置的效率、运行良好性和安全性。

一方面，当低于适合的操作温度时，电池单元的效率将大幅度下降并且电池单元将产生较高的损耗功率。另一方面，当运行在适合的运行范围之外时，在所述电池单元内将导致不可逆转的损坏。

出于该目的，需要对电池温度进行调节（冷却或加热）。为了实现电池温度调节，通常使用调温介质（例如制冷剂、冷却剂或空气），该调温介质通过连接件与电池热接触。实现电池温度调节的另一可能方式为使用热电元件。

与周围环境条件一样，由于电池的损耗热量可能剧烈变化，所以温度调节必须适应变化的条件。在此，应该尽可能节能地进行调温。在电池的运行状态和周围环境条件的某此组合情况下，足以实现被动调温。例如，如果电池由于其大负载到达了它的温度上限，但是环境足够冷，那么电池应该借助于热传递和对流被保护，以防过热。在此，也可以在周围环境与电池中间连接另一热传递流体（例如制冷剂、冷却剂或空气）。此外，在某些情况下，在电池与环境之间可能需要尽可能少的热接触，甚至通过中间连接的热传递流体形成的热接触也不需要。例如，应该在较低的外部温度下将电池预调节到运行温度，这是因为由于较低的功率消耗和功率吸收，电池此时仅仅产生少量的内热。

此外，较冷的电池可以通过较热的环境空气或较热的传递流体加热，例如，如果冷的车辆行驶在较热的环境中。有意义的是，根据需求对电池与环境之间的高或者低的热流通进行“切换”。

文献US4,314,008公开了一种用于电池的热电调温装置，其中，蓄电池位于在一壳体中，所述壳体通过一帕尔贴元件外层被冷却或加热。在冷却情况下，余热经由帕尔贴元件的另一侧上的散热片释放到环境空气中，在加热情况下，通过所述散热片从环境空气吸收热量。

文献US2010/0062321A1公开了通过驱动机构可切换的隔离装置，所述驱动机构提供两个模式。除了机械机构外，还可以通过扩展的介质（例如汽化物、双金属）调节所述两个模式。

文献DE102008034887A1公开了一种根据需要可应用于电池冷却的空气冷却器。可切换的隔离装置通过双金属条实现。

原则上，流体冷却系统需要使用附加部件。所述附加部件尤其包括用于输送调温介质的单元（例如压缩机、泵、或鼓风机）、热交换器、阀、流体管路等等。在通过制冷剂和冷却剂进行冷却的情况下，必须额外提供调温介质。

按照现有技术的可切换的隔离装置在运行过程中会产生以下缺点。一方面，机械切换基于可移动的部件，它们提高了系统复杂性并且由此提高了易磨损性和易干扰性。另一方面，通过一种或多种流体实现可切换的隔离装置意味着系统的复杂性提高、而且需要附加的成本，并且提高了部件和结构的空间需求。

发明内容

本发明的目的在于提供一种改进的调温装置以及改进的用于调温的方法。

本发明的目的通过根据独立权利要求的调温装置以及调温方法实现。

本发明提供了一种用于能源的调温装置，其中，所述装置具有以下结构：

一调温单元，其具有至少一个帕尔贴元件，所述帕尔贴元件热作用地设置在一用于所述能源的容纳区域与一流体区域之间；

一用于向所述帕尔贴元件的提供电压的控制单元，其中，所述控制单元设置为给所述帕尔贴元件供应电压，以使所述帕尔贴元件实现从所述容纳区域或流体区域的较热一方向所述容纳区域或流体区域的较冷一方的热传递。

此外，本发明提供了一种使用调温装置给能源调温的方法，所述调温单元具有至少一个帕尔贴元件，所述帕尔贴元件热作用地设置在一用于所述能源的容纳区域与一流体区域之间，其中所述调温装置还具有一用于向所述帕尔贴元件提供电压的控制单元，其中所述控制单元设置为给所述帕尔贴元件供应电压，以使所述帕尔贴元件实现从所述容纳区域或流体区域的较热一方向所述容纳区域或流体区域的较冷一方的热传递，并且其中所述方法包括以下步骤：

读取温度值和/或温度差，所述温度值和/或温度差表示所述容纳区域和所述流体区域中的温度和/或所述容纳区域与所述流体区域之间的温度差；以及

给所述帕尔贴元件施加电压，以使所述帕尔贴元件实现从所述容纳区域或流体区域的较热一方向所述容纳区域或流体区域的较冷一方的热传递。