[发明专利]用于电池的、具有巴克霍尔茨继电器的冷却回路

说明书

本发明涉及一种用于液冷式电池(12)、尤其用于电力运行车辆的液冷式电池(12)的冷却回路(14)，具有：环绕式冷却剂管路(18)、安排在该冷却剂管路(18)中的热交换器(22)、及输送冷却液经过该冷却剂管路(18)的冷却剂泵(20)；该冷却回路(14)具有巴克霍尔茨继电器(24)，其被安排在该冷却剂管路(18)中且具有用于连接至监测单元(28)的信号输出端(26)。此外，本发明涉及一种液冷式电池安排(10)，其具有上述的液冷式电池(12)和冷却回路(14)、以及冷却液，该液冷式电池(12)连接至该冷却剂管路(18)，且该冷却回路(14)和该液冷式电池(12)填充有该冷却液。本发明还涉及一种具有这种液冷式电池安排(10)车辆。

技术领域

本发明涉及一种用于液冷式电池、尤其用于电力运行车辆的液冷式电池的冷却回路，该冷却回路具有：环绕式冷却剂管路、安排在该冷却剂管路中的热交换器、以及用于输送冷却液经过该冷却剂管路的冷却剂泵。

此外，本发明涉及一种液冷式电池安排，该液冷式电池安排具有如以上指明的液冷式电池和冷却回路、以及冷却液，其中，该液冷式电池连接至该冷却剂管路，并且该冷却回路和该液冷式电池填充有该冷却液。

同样地，本发明涉及一种具有如以上指明的液冷式电池安排的车辆。

本发明还涉及巴克霍尔茨继电器(Buchholzrelais)的用途。

背景技术

当今，高效电池对于驱动电力运行车辆变得越来越重要。这类车辆例如可以被实施为纯电动车辆或者被实施为具有电辅助驱动装置(例如以混合动力车辆方式)的车辆。

在这里，电池必须提供更大的瞬时功率，并且此外具有高存储容量。在这种情况下，现在已知的是具有几百伏运行电压的电池。因此，为了能够满足这些要求，经常需要特定的高功率电池，例如锂离子电池。在电池中，通常将多个单独的电池单元并联地和/或串联地连接在一起，以便能够实现期望的电压和电流。

为了提高这类高功率电池的效率并且还为了获得较长的使用寿命，有利的是对高功率电池的电池单元进行冷却。现有技术中包含多种不同的冷却概念，下面提到了其中最重要的一些。

首先，使用水或水乙二醇进行冷却是普遍的，因为此冷却类型在具有常规驱动装置(即具有内燃发动机)的车辆中已经是常见的。使用这种冷却介质的安全性关键缺点是其导电性。在冷却回路泄漏(例如由于事故)的情况下，逸出的水或水乙二醇可能导致短路。其结果是可能导致火灾和其他紧急情况，并且这进而能够导致对车辆额外的和有时相当大的损害。为减少这种风险，具有水或水乙二醇的冷却系统在此期间优选地被实施为使得这些冷却系统仅在电池壳体外部对电池冷却。但是，这具有的缺点是，从单独的电池单元到冷却系统的热传递很慢，并且电池可能会出现局部高温。具体地，电池中可能形成温度梯度，其中，位于电池内部的电池单元的温度高于冷却系统作用在其上的电池壳体的温度。其结果是，在所要求的运行情况中可能不能确保对电池进行充分冷却，其结果是限制了车辆的运行安全。

替代地，已知的是使用空气对电池进行冷却。与水相比，空气具有较低的热容量，而因此需要较大的体积流量以便能够充分地冷却电池。这能够确保但具有难度，并且有时需要额外部件，而由于增加的成本、其尺寸、或运行噪音，额外部件是不可接受的。

同样，常见的是，使用特殊的冷却剂进行冷却，例如R1234yf或R134a。这些冷却剂被使用在例如车辆的空调系统中。但是，由于环境保护或运行安全的原因，这些冷却剂有时难以处理和/或是不希望的。另外，这些冷却剂被设计成用于通过蒸发和冷凝来吸收热量和输出热量，这需要具有对应的部件(即蒸发器和冷凝器)的复杂的冷却回路。

一种用于冷却电池的可能性包括使用绝缘油作为冷却剂。使用这种冷却剂，原理上可以引导冷却剂更靠近电池单元、或者甚至使冷却剂直接围绕电池单元流动。以此方式，能够确保从单独的电池单元到冷却剂的有效且均匀的热传递。但是，此处的问题是，当发生绝缘故障时，原理上存在电池单元短路的风险。例如当冷却剂受到污染或者尤其水进入冷却回路时，可能发生这样的绝缘故障。