用于对机动车侧的电蓄能器进行调温的设备的制作方法

本发明涉及一种用于对机动车侧的电蓄能器进行调温的设备，该设备包括至少一个调温装置，该调温装置包含至少一个帕尔贴元件(peltier-element)，所述调温装置与待调温的、机动车侧的所述电蓄能器或者与待调温的、机动车侧的一电蓄能器热耦合或者能够热耦合。

背景技术：

这种用于调温(即用于加热或者冷却)电蓄能器的设备原则上是已知的并且应用于机动车技术中。相应的设备典型地包括调温装置，该调温装置又包括呈帕尔贴元件形式的热电转换器，或者该调温装置构成为这种热电转换器。

相应调温装置根据运行方式可与热沉或热源耦合。在此，在机动车技术的领域中通常的是，将包围调温装置的空气用作热沉或热源。

该方案关于相应的调温装置(或包括这种调温装置)的设备的有效运行(或功率潜力)方面是值得改善的。

技术实现要素：

因此本发明的任务在于，提出一种改善的、用于对机动车侧的电蓄能器进行调温的设备。

该任务通过开头所提及类型的设备得以解决，该设备按照本发明的特征在于，所述至少一个调温装置此外与至少一个调温液体储备器热耦合，该调温液体储备器包含至少一个调温液体。

按照本发明的原理涉及到一种特别的设备，该设备用于对至少一个在机动车侧的(即间接或者直接地连接或者可连接到机动车的车身的一部分上的)电蓄能器进行调温。

关于(此外缩写为蓄能器的)电蓄能器可理解为如下组件：该组件包括一个电蓄能器单元或者多个相互电连接的电蓄能器单元，所述的一个或多个蓄能器单元被接收在蓄能器壳体中。术语“蓄能器”因此总是涉及到如下组件：该组件包括(例如由基于锂或锂化合物所形成的)蓄能器材料所形成的、被接收在蓄能器壳体中的一个或多个相应的蓄能器单元。在蓄能器壳体上通常设有电连接器件，通过该电连接器件能够使蓄能器电连接到至少一个第三物件(例如发电机或者电消耗器)上。

该设备包括至少一个调温装置。该调温装置与所述的一个或多个待调温的蓄能器热耦合。调温装置与所述的一个或多个待调温的蓄能器进行热耦合，能够实现在调温装置与所述的一个或多个待调温的蓄能器之间进行间接或者直接地热交换，并因此能够实现对所述的一个或多个待调温的蓄能器进行加热或冷却。术语“调温”因此同样包含加热(beheizung)以及变热在所属技术领域中，代替于术语“调温(temperierung)”通常应用术语“温度调节(konditionierung)”。

调温装置包括至少一个帕尔贴元件，或构成为这种帕尔贴元件。帕尔贴元件一般可理解为热电转换器，该热电转换器基于帕尔贴效应(peltier-effekt)构造或设置用于：在电流施加到第一热交换面上时进行冷却，并且在电流施加到第二热交换面上时进行加热。典型地，相应的、通常为方形的帕尔贴元件涉及到由不同掺杂或配置的半导体元件所构成的组件，与给定的输出温度相比，该组件在通电时分别处于不同的温度水平。因此能够与电流强度和电流方向相关地实现帕尔贴元件的一热交换面的有目的地变热以及相应地实现帕尔贴元件的第二热交换面的有目的地冷却，并且反之亦然。帕尔贴元件的这些热交换面例如由氧化铝形成。帕尔贴元件的这些半导体元件典型地p掺杂或者n掺杂。具体地，在此例如涉及到铋-碲化物或者硅-锗。

对于帕尔贴元件的运行所需要的电能(电流)可以例如通过待调温的蓄能器和/或机动车侧的另一电蓄能器提供。

按照本发明，所述至少一个调温装置附加地与至少一个调温液体储备器热耦合。该调温液体储备器包含至少一个调温液体。调温装置与所述的调温液体储备器或者至少一个调温液体储备器进行附加热耦合，能够实现了调温装置与调温液体储备器之间进行间接或者直接热交换。

调温装置与相应的调温液体储备器进行热耦合，这极大地提高了调温装置的功率能力(或效率)。这基于如下：调温液体储备器(特别是其中所包含的调温液体)可以用作热沉或热源，该调温液体例如涉及到水或者水与至少一个有机液体(特别是乙二醇)的混合物。

特别是与由现有技术已知的气体(例如空气)的应用相比，相应的调温液体储备器(或调温液体)用作配置给调温装置的热沉或热源的应用，允许了实现更高的热力学质量流。因此，在调温装置的冷运行中可以将由运行所产生的废热更好且更快地导出，这促成了效率(或功效)所提及到的提高。同样地，在调温装置的热运行中可以将热量同样更快且更好地供入。由此实现所述的一个或多个待调温的蓄能器的总体上有所改善的可调温性(或调温)并因此实现总体上有所改善的设备。

如上所述，调温装置可以间接或者直接与所述的待调温的蓄能器或与一待调温的蓄能器热耦合。适宜地设有间接热耦合结构，按照该间接热耦合结构，调温装置与所述蓄能器或与一蓄能器经由至少一个在调温装置与蓄能器之间连接的、被特别是气态调温介质穿流或者能够穿流的第一热交换器热耦合或者能够热耦合。

第一热交换器典型地至少部分连接到被所述调温介质或被一调温介质穿流或者能够穿流的通道结构中，以便相应地将流经该通道结构的调温介质进行调温。因此，借助于第一热交换器，在调温装置与相应的调温介质之间能够实现热交换。通道结构形成在待调温的蓄能器上(或延伸到该蓄能器中或延伸通过该蓄能器)，从而在蓄能器与穿流该蓄能器的调温介质之间能够实现足够的热交换。典型地，蓄能器具有：供入器件，用于将待供给到其中的调温介质进行供给；导出器件，用于将(典型地在穿流同一导出器件之后)待从其中导出的调温介质进行导出。

调温介质原则上可以涉及到气体(或气体混合物)或者液体(或液体混合物)。气体(例如空气)的应用关于安全技术方面是优选的，因为如此——特别是与能导电的液体(例如水)相比——降低了在蓄能器内部电短路进而蓄能器的可能伴随的损坏的危险。

为了输送所述调温介质或相应的调温介质，可以设有至少一个输送装置，该输送装置将所述调温介质或将一调温介质沿着调温装置侧的至少一个热交换表面或者沿着后置于调温装置的热交换器的热交换表面输送。根据调温介质是液体还是气体，第一输送装置可以包括(或构造为)至少一个泵装置(例如回转泵)或者至少一个抽吸和/或鼓风装置(例如鼓风机)。

如同样所提及那样，调温装置可以附加地间接或者直接与所述至少一个调温液体储备器热耦合。适宜地，在此也设有间接热耦合结构，按照该间接热耦合结构，调温装置与调温液体储备器通过调温装置与调温液体储备器之间连接的至少一个另外的热交换器热耦合。因此，借助于所述另外的热交换器，在调温装置与调温液体储备器(或调温液体)之间能够实现热交换。

在此可考虑的是，在构成被所述调温液体穿流或者能够穿流的调温回路的情况下，所述至少一个另外的热交换器与所述调温液体储备器连接。因此，在所述另外的热交换器与调温液体储备器之间构成管路结构，在该管路结构内部，调温液体可以从调温液体储备器流入(或循环)到所述另外的热交换器中，并且反之亦然。管路结构因此特别是包括：从调温液体储备器到所述另外的热交换器中的供入管路；和从所述另外的热交换器到调温液体储备器中的供入管路。

为了将调温液体输送通过这种调温回路，适宜地设有另外的输送装置，用于将调温液体输送通过所述调温回路或者通过一调温回路，该调温回路将热交换器与调温液体储备器相连接。这种输送装置可以包括或者构造为至少一个泵装置(例如回转泵)。输送装置可以集成到调温液体储备器中。

本发明此外还涉及一种蓄能器组件，该蓄能器组件包括机动车侧的至少一个蓄能器并且包括至少一个按照本发明的、用于其调温的设备。因此，结合按照本发明的设备以及结合对此相关的变体方案的全部实施方案，类似地适用于按照本发明的蓄能器组件。

蓄能器组件可以包括接收装置，该接收装置包括可向外封闭或闭合的接收腔，该接收装置用于接收所述至少一个电蓄能器和所述设备。通过这种壳体式接收装置(或在这样的接收装置中，在该接收装置内部能够布置有特别是所述一个或多个待调温的蓄能器以及所述设备、即特别是属于该设备的调温装置)能够使另外的调温回路将所述一个或多个蓄能器在外侧上包围。

特别是，通过相应的接收装置能够构造出四个不同的调温区，结合借助于所述设备(或属于该设备的一个或多个调温装置)实现或者能够实现的热运行或者冷却运行的示例式可能性方案，接下来进一步阐明所述调温区。

第一调温区在此形成在所述一个或多个待调温的蓄能器内部。第二调温区通过接收腔的、将接收装置内部的所述一个或多个待调温的蓄能器在外侧上包围的区域形成。第三调温区通过形成在调温装置与调温液体储备器之间的、被调温液体穿流的所述调温回路或者一调温回路形成。第四调温区通过将接收装置在外侧上包围的区域(即接收装置外部的环境)形成。此外得出：这些调温区典型地关于其相应的温度(或热含量)方面有所区别。

在设备的热运行中，调温介质借助于调温装置如此加热，使得在第一调温区中存在最高温度。第一调温区的温度因此处于其余温度区的温度之上。相应地，在第一调温区中实现了蓄能器的加热(或变热)。从蓄能器流出到接收装置侧的接收腔中的调温介质的排出温度，由于加热(或变热)蓄能器而处于到蓄能器中的进入温度之下。

同样地，从蓄能器流出到接收腔中的调温介质的排出温度典型地高于接收腔中存在的介质(即典型地为空气)的温度，从而第二调温区变热。如此能够实现了蓄能器的外表面的附加加热进而实现了外部加热，这促成了非常有效的热运行。因此，在接收腔中存在的介质能够同样用作相应的调温介质。

在第三调温区中，通过调温装置提供了用于使调温介质在进入到蓄能器中进而进入到第一调温区中之前变热所需要的热量。在此，调温液体储备器(或调温液体)可以用作热源，以便支持调温介质的尽可能快速且有效的变热。调温液体储备器(或调温液体)在此通过抽取热量而冷却。因此，调温液体储备器(或调温液体)的温度(或热含量)降低。然而能够给调温液体储备器(或调温液体)通过在机动车侧存在的、输出热(或产生热)的构件(或装置)供给热。

相应的机动车侧存在的、输出热(或产生热)的构件(或装置)可以涉及到：例如机动车侧的、用于对机动车侧的物件进行调温的调温装置(特别是呈机动车侧的方向盘调温装置、座椅调温装置或者镜调温装置形式)；和/或用于对机动车侧的客舱区域进行调温的调温装置(例如呈机动车侧的空调机组的形式)；和/或机动车侧的驱动系统(即例如是电动机和/或内燃机等)。

在此，因此可以考虑的是，调温液体储备器与相应的、输出热(或产生热)的装置(或构件)热耦合。热耦合能够通过相应的、输出热(或产生热)的装置(或构件)与调温液体储备器之间导热的结构实现。相应的能导热的结构优选由导热性能良好的材料(例如铝、铜等)形成。可能的是，该结构出于所提及的目的而适宜地引入(或集成)到机动车车身中，或者本来就存在于车身侧上。借助相同目的，与调温液体储备器热耦合的热交换器也能够引入、集成到机动车的车身中或者热耦合地连接到其上。

相比之下，调温介质在设备的冷运行中借助于调温装置如此冷却，使得在第一调温区中存在最低温度。第一调温区的温度因此处于其余调温区的温度之下。相应地，在第一调温区中实现了蓄能器的冷却。从蓄能器流出到接收装置侧的接收腔中的调温介质的排出温度由于冷却蓄能器而处于到蓄能器中的进入温度之上。

同样地，从蓄能器流出到接收腔中的调温介质的排出温度典型地低于接收腔中存在的介质(即典型地为空气)的温度，从而第二调温区也被冷却。如此能够实现了蓄能器的外表面的附加冷却进而实现了外部冷却，这促成了非常有效的冷运行。

在第三调温区中，通过调温装置从调温介质抽取用于该调温介质在进入到蓄能器中进而进入到第一调温区中之前进行冷却所需要的热量。在此，调温液体储备器(或调温液体)可以用作热沉，以便支持调温介质的尽可能快速且有效的冷却。调温液体储备器(或调温液体)在此通过调温装置的废热加热。因此，调温液体储备器的温度(或热含量)上升。然而能够通过在机动车侧存在的、吸收热(或需要热)的构件(或装置)从调温液体储备器抽取热量。

相应的、在机动车侧存在的、吸收热(或需要热)的构件(或装置)原则上可以涉及到如下相应的装置(或构件)：该装置(或构件)结合在热运行的范围内可应用的、在机动车侧存在的、输出热(或产生热)的装置(或构件)已提及。

同样地，在此也可能的是，调温液体储备器(或调温液体)与相应的吸收热(或需要热)的装置(或构件)热耦合，其中，又可参阅结合在热运行的范围内可应用的、在机动车侧存在的、输出热(或产生热)的装置(或构件)的相应实施方案。

本发明此外还涉及一种机动车，该机动车包括至少一个按照本发明的蓄能器组件。因此，结合按照本发明的蓄能器组件以及对此相关的变体方案的全部实施方案以及因此还结合按照本发明的设备以及对此相关的变体方案的全部解决方案，类似地适用于按照本发明的机动车。

相应地，至少一个在设备侧的进而在蓄能器组件侧的调温液体储备器适宜地与机动车侧的至少一个用于对机动车侧的物件进行调温的调温装置(特别是机动车侧的至少一个方向盘调温装置、座椅调温装置或者镜调温装置)和/或机动车侧的用于对机动车侧的客舱区域进行调温的调温装置(特别是机动车侧的空调机组)和/或机动车的车身(特别是机动车的车身的至少一个暴露的外表面)和/或机动车侧的驱动系统(例如电动机和/或内燃机)热耦合。

一般而言，可将机动车侧的这种外表面理解为如下外表面，该外表面在机动车行驶中经受行驶风(fahrtwind)。通过行驶风能够将热从机动车的车身抽取，这特别是对于所述设备的上述冷运行是有利的。与所述至少一个调温液体储备器热耦合的、所述机动车的车身的暴露的外表面因此例如涉及到机动车的底部。

对于调温液体储备器(或调温液体)与机动车的车身(即特别是机动车的车身的至少一个暴露的外表面)之间有效且快速的热交换适宜的是：在与所述至少一个调温液体储备器热耦合的、所述机动车的车身的暴露的外表面中，或者在具有这种外表面的、机动车侧的构件中，集成有至少一个与调温液体储备器热耦合的热交换器。

附图说明

本发明另外的优点、特征和细节在下文中所描述的实施例以及根据附图产生。附图示出：

图1和图2：分别示出了按照本发明的实施例的设备的原理图。

具体实施方式

图1示出按照本发明的实施例的、用于对机动车侧(即安装在机动车侧的)电蓄能器2进行调温的设备1。蓄能器2例如涉及到锂蓄能器，该锂蓄能器具有多个相互电连接的、锂基的、并且被接收在共同的蓄能器壳体(未示出)中的蓄能器单元(未示出)。蓄能器2一般用于对机动车侧的电消耗器进行供电，并且因此该蓄能器2连接至机动车侧的车载电网(未示出)。

设备1包括调温装置3，该调温装置3包括至少一个帕尔贴元件(未示出)。调温装置3与待调温的蓄能器2热耦合。相应地，蓄能器2可以借助于调温装置3加热或者冷却。帕尔贴元件的、对于其运行所需的供电通过待调温的蓄能器2实现。

在调温装置3与蓄能器2之间的热耦合通过在这两者之间连接的热交换器4实现。热交换器4在此连接到通过箭头标明的通道结构5中，该通道结构5限界出至少一个被调温介质(如空气)可穿流的流动通道。

呈鼓风装置形式的第一输送装置6前置于通道结构5，借助于该第一输送装置6可以将调温介质输送通过通道结构5、沿着热交换器4的突入到通道结构5中的热交换器表面、并且继续输送到蓄能器2中。典型地，仅仅设有唯一输送装置6，这促成在设备1的运行中较小的噪音发生。

设备1还包括包含调温液体(例如水)的调温液体储备器7(例如呈简单的液体容器或者液体罐的形式)。显然地，调温装置3也与调温液体储备器7热耦合。在调温装置3与调温液体储备器7之间的热耦合是通过连接在这两者之间的另外的热交换器8实现。

显然，在构成被调温液体穿流的调温回路的情况下，所述另外的热交换器8与调温液体储备器7连接。为此，在所述另外的热交换器8与调温液体储备器7之间构成管路结构9，在该管路结构9内部，调温液体能够从调温液体储备器7以回转方式流至(或以回转方式循环至)所述另外的热交换器8中，并且反之亦然。管路结构9包括：从调温液体储备器7到所述另外的热交换器8中的供入通道9a；和从所述另外的热交换器8到调温液体储备器7中的供入通道9b。供入通道9a、9b又通过箭头示出。

在调温液体储备器7中集成有呈泵装置形式的输送装置10，该输送装置10用于将调温液体输送通过管路结构9(或输送通过调温液体储备器7与所述另外的热交换器8之间)。自然地，所述输送装置10或者另外的输送装置例如也可以连接到管路结构9中。

调温液体储备器7(或调温液体)用作配置给调温装置3的热沉或热源，并且总体上促成了显著提高了调温装置3(或设备1)的功率能力(或效率)。因此能够对蓄能器2进行非常有效地调温(即加热或者冷却)。

调温液体储备器7此外与机动车12的车身11或者与连接到机动车12的车身11上的构件(或与连接到机动车12的车身11上的装置)热耦合，所述构件(或装置)例如是用于对机动车侧的客舱区域进行调温的调温装置13(即特别是机动车侧的空调机组)；或者是用于对机动车侧的物件进行调温的调温装置14(例如是机动车侧的方向盘调温装置、座椅调温装置或者镜调温装置)。

通过调温装置13、14能够将热量引入到调温液体储备器7中进而引入到调温液体中，这能够对于设备1的特别有效的热运行是适宜的。同样也能够通过调温装置13、14将热量从调温液体储备器7进而从调温液体抽取，这能够对于设备1的特别有效的冷运行是适宜的。

调温液体储备器7此外与机动车12的车身11的暴露的外表面(例如底部)热耦合。如此通过在机动车12的行驶时所产生的行驶风同样能够将热量从调温液体储备器7抽取。

在机动车12的车身11的、与所述至少一个调温液体储备器7热耦合的暴露的外表面中，还可以集成有至少一个与该调温液体储备器7热耦合的另外的热交换器(未示出)。

图2示出按照本发明的另一实施例的、用于对机动车侧的电蓄能器2进行调温的设备1的原理图。

与图1中所示出的实施例不同的是，在图1中未进一步示出的、然而已经存在的、由蓄能器2和设备1所组成的蓄能器组件，在此包括闭合的(即向外密封的)接收装置16，该接收装置16限界出接收腔15，在该接收装置16中接收有设备1以及蓄能器2。接收装置16可以具有盆状的外形。

如此能够在设备1的运行中构造出四个不同的调温的(即具有四个分别不同温度进而具有不同热含量的)调温区tz1、tz2、tz3、tz4。调温介质在此特别是流经调温区tz1和tz2。调温介质的流动通过箭头标示。

第一调温区tz1在待调温的蓄能器2内部形成。第二调温区tz2通过接收腔15将接收装置16内部的待调温的蓄能器2在外侧上包围的区域形成。第三调温区tz3通过在调温装置3与调温液体储备器7之间形成的、被调温液体穿流的调温回路形成。第四调温区tz4通过将接收装置16在外侧上包围的区域(即接收装置16外部的环境)形成。

在设备1的热运行中，调温介质借助于调温装置3如此加热，使得在第一调温区tz1中存在最高温度。第一调温区tz1的温度因此处于其余调温区tz2、tz3、tz4的温度之上。相应地，在第一调温区tz1中实现了蓄能器2的加热(或变热)。从蓄能器2流出到接收腔15中的调温介质的排出温度由于加热(或变热)蓄能器2进而由于到蓄能器2上的热输出而处于到蓄能器2中的进入温度之下。

同样地，从蓄能器2流出到接收腔15中的调温介质的排出温度典型地处于接收腔15中所存在的介质的温度之上，其中，所述介质典型地同样涉及到空气，从而第二调温区tz2同样变热。如此实现蓄能器2(或蓄能器壳体)的外表面的附加加热进而实现了设备1的非常有效的热运行。

在第三调温区tz3中，通过调温装置3供给用于在调温介质进入到蓄能器2中进而进入到第一调温区tz1中之前对其进行加热所需要的热量。在此，调温液体储备器7(或调温液体)用作热源，以便支持调温介质尽可能快速且有效地变热。在此，调温液体储备器7(或调温液体)通过抽取热量而冷却。因此，调温液体储备器7(或调温液体)的温度(或热含量)下降。然而，如上所述，通过机动车侧存在的、输出热(或产生热)的构件(或装置)可以将热量供至调温液体储备器7。在相应的、在机动车侧存在的、输出热(或产生热)的装置例如可以涉及到机动车侧的、用于对机动车侧客舱区域进行调温的调温装置13。

在设备1的冷运行中，调温介质借助于调温装置3如此冷却，使得在第一调温区tz1中存在最低温度。第一调温区tz1的温度因此处于其余调温区tz2、tz3、tz4的温度之上。相应地，在第一调温区tz1中实现了蓄能器2的冷却。从蓄能器2流出到接收腔15中的调温介质的排出温度由于冷却蓄能器2进而由于热量被蓄能器2吸收而处于到蓄能器2中的进入温度之上。

同样地，从蓄能器2流出到接收腔15中的调温介质的排出温度典型地处于接收腔15中所存在的介质的温度之下，从而也冷却了第二调温区tz2。如此实现了蓄能器2(或蓄能器壳体)的外表面的附加冷却进而实现了设备1的非常有效的冷运行。

在第三调温区tz3中，通过调温装置3从调温介质抽取用于在该调温介质进入到蓄能器2中进而进入到第一调温区tz1中之前对其冷却所需要的热量。在此，调温液体储备器7(或调温液体)用作热沉，以便支持了调温介质的尽可能快速且有效的冷却。调温液体储备器7(或调温液体)在此通过调温装置3的废热而变热。因此，调温液体储备器7(或调温液体)的温度(或热含量)上升。然而，对于调温液体储备器7可以通过在机动车侧存在的、吸收热(或需要热)的构件(或装置)抽取热量。在相应的在机动车侧存在的、吸收热(或需要热)的装置例如又可以涉及到机动车侧的、用于对机动车侧的客舱区域进行调温的调温装置13。