带有吸附剂再生的电池调节的制作方法
【专利摘要】本发明涉及一种专用于对电池系统（100）除湿和/或调温的电池调节系统（1）。为了及时地和按照需要地再生吸附剂（1），电池调节系统（1）包括用于可逆地吸附吸着质尤其是水的吸附剂（2）、用于测量吸附剂（2）的重量的重量测量元件（3）以及用于加热吸附剂（2）的吸附剂加热装置（4）。此外本发明涉及一种相应的电池系统（100）、运行方法和控制器。
【专利说明】
带有吸附剂再生的电池调节
技术领域
[0001] 本发明涉及一种电池调节系统、一种电池系统、一种运行方法以及一种控制器。
【背景技术】
[0002] 在带有电动驱动装置的车辆例如混合动力式车辆和电动车辆中，能够重复充电的 牵引电池系统例如锂离子电池系统使用于车辆驱动装置。
[0003] 对这样的电池系统在能够使用的能量含量、充电放电效率、可靠性和寿命方面提 出了很高的要求。
[0004] 由于温度变化和气压变化能够在环境和电池系统的内腔中产生压力差。在此，压 力平衡能够通过压力平衡单元即所谓的压力平衡单元(PBU)产生，该压力平衡单元实现了 环境空气到电池系统中的定义的流入或者说空气从所述电池系统中的定义的流出。
【发明内容】
[0005] 本发明的内容是专用于电池系统的除湿和/或调温的电池调节系统，例如电池除 湿系统和/或电池调温系统，所述电池调节系统包括吸附剂，该吸附剂用于尤其可逆地例如 热学地可逆地吸附吸着质尤其是水。
[0006] 通过所述吸附剂能够例如把以潮湿为形式的水(该潮湿例如通过压力平衡单元、 所谓的压力平衡单元(PBU)能够从环境空气中达到电池系统中）从电池系统的内部的大气 中抽出来且以这种方式将电池系统除湿和调节。从而有利地能够避免冷凝水的形成，该形 成否则必要时能够在经冷却的表面处产生。吸附剂能够尤其设计用于吸着质尤其是水的热 学地可逆的吸附。例如，吸附剂能够是这样的吸附剂，在其里面能够可逆地置入和取出吸着 质尤其是水。从而，吸附剂有利地能够把所吸附的吸着质例如通过加热以蒸汽的形式再次 排出并且例如干燥，并且以这种方式为了重新吸附吸着质而再生。例如，吸附剂也能够设计 用于吸着质尤其是水的放热的吸附。在此，吸附剂能够在吸附时排出热量，这正如之后阐释 的那样也有利地能够用于调温所述电池系统。例如，吸附剂能够是吸收剂和/或吸着剂。例 如，所述吸附剂能够包括沸石或者说所述吸附剂能够是沸石。
[0007] 例如，电池调节系统能够包括用于测量吸附剂的重量的重量测量元件。通过吸附 所述吸着质，便提高了吸附剂的重量，该重量能够通过重量测量元件测量。从而能够有利地 求取吸附剂的以吸着质的饱和度。此外，能够从而例如求取吸附剂的吸附能力例如沸石的 水吸着能力的所能达到的程度。尤其能够从而有利地求取是否吸附剂的再生是必要的。
[0008] 此外，电池调节系统能够包括用于加热吸附剂的吸附剂加热装置。例如，所述吸附 剂加热装置能够是电的暖气，例如是例如以线圈、板或膜为形式的电的加热元件。在此，通 过所述吸附剂加热装置能够有利地加热所述吸附剂，其中在所述吸附剂中能够脱附所吸附 的吸着质且以这种方式能够再生所述吸附剂。之后，吸附剂能够重新用于吸附和热量排放。 [0009]由此，通过所述重量测量元件能够有利地识别吸附剂的吸着质饱和例如沸石的水 饱和，并且及时地和适配于需求地执行吸着质脱附或者说吸附剂的再生。
[0010]从而借助吸附剂尤其借助沸石能够有利地实现电池系统例如牵引电池系统的能 够高效地再生的优化的除湿以及例如最大程度地免于保养的空气调节。
[0011]通过在电池系统中的所述除湿和由此的干燥，能够有利地避免冷凝水和不希望的 能够一同产生的副作用，例如金属件的腐蚀、塑料表面的膨胀、在电池单元之间在正电势 (HV+)和接地(地面)之间以及在负电势(HV-)和接地(地面)之间的绝缘电阻的减少，所述减 少否则有可能甚至会导致短路，并且以这种方式显著地改善电池系统例如锂离子电池系统 的寿命和运行安全性。
[0012] 例如，电池调节系统能够装入或者说被装入所述电池系统中。这一点能够有利地 利用小的装配花费和运行花费来实现。
[0013] 尤其，电池调节系统能够设计用于调节，例如用于车辆例如电动车辆和/或带有内 燃机(例如用于汽油或柴油）的车辆和/或混合动力车辆例如电动混合动力车辆的牵引电池 和/或启动器电池的除湿和/或调温。例如，电池调温系统能够设计用于调节，例如用于锂电 池系统例如锂离子电池系统的除湿和/或调温。
[0014] 在一个实施方式的框架中，其中所述吸附剂包括沸石。尤其，所述吸附剂能够是沸 石。例如，所述吸附剂能够包括或者就是干燥的或者说脱水的例如无水的沸石，例如该沸石 以颗粒或者说颗粒层为形式。
[0015] 沸石是晶体的金属铝硅酸盐，尤其是碱硅酸铝，其特征能够在于晶格中的强的静 电场和大的内表面例如800 m2/g至1200 m2/g。沸石能够具有用于气体、蒸汽和带有特定的 分子大小的溶解了的物质的强的吸着能力。该沸石的晶笼能够尤其具有大的环形开口例如 3又到1〇又，水蒸汽分子能够容纳到该环形开口中或水蒸汽分子也能够从该环形开口中再次 排出。沸石能够有利地具有用于吸取水蒸气的大的倾向或者说强的吸湿的特性。完全脱附 的或者说脱水的沸石能够例如具有相对于沸石重量的25重量百分比的水吸着能力，该沸石 例如在300°C时在真空下已被干燥。因此，所脱附的或者说所脱水的沸石能够尤其高效地作 为吸附剂以及还有干燥剂用于电池系统的除湿。水的吸附和水蒸汽分子进入沸石结构中能 够尤其放热地即例如在对吸着热量进行热量输出的情况下进行。在此，沸石的阳离子和阴 离子的支架结构(GerUs t s truktur )能够水合。由于强的静电场，则所容纳的分子例如水分 子能够承受在晶体支架中的强的场力。
[0016] 但是，有利地，水饱和的沸石也能够通过加热可逆地再次排出以水蒸汽为形式的 所置入的水，从而所述沸石能够干燥地和再生地提供且提供用于重新的水蒸汽容纳。在此， 沸石的干燥能够有利地无尘地进行。在此，所述沸石晶格支架能够有利地(例如自身在数千 个吸着循环和脱附循环中）保持稳定，尤其就此而言在小的压力和< 200°C的温度情况下执 行脱水。此外，沸石有利地是与环境和谐的、无毒的和不能燃烧的带有小密度的矿物质，其 在大的数量中且在大量的变型中在自然中存在以及还能够在工业方面合成地在大量的变 型中制造。因此，沸石能够尤其有利地用于尤其即便带有高的填充密度的电池系统例如牵 引电池的调节。
[0017]脱附的或者说脱水的沸石还能够例如在与水分离的状态中表现为带有高的能量 密度和小的能量损失的能量储存器，该能量损失相比于在热水储存器中能够尤其小得多， 这是因为所述吸附能够放热地进行。例如，能够通过聚集脱附的或者说脱水的沸石和水，释 放直至每千克水4200 kj的吸着热量。因此，沸石也尤其适用于之后阐释的调温。例如，在近 似的用于加热带有200kg的重量mBatt和在30K的温度差ΔΤ(例如从-30°C至0°C)时的比热容 量为CBatt * 0.9 kj/(kg · K)的电池系统的热能需求计算中，需要Δ QBatt=mBatt · CBatt · A τ 为5.4MJ=1.5kWh加上用于补偿热损失的0.25kWh的过量，即总共1.75kWh，这在在15%的水容 纳情况下的沸石能量密度为120kWh/m 3的情况下，对应1.75/120 m3 = 0.0146 m3即大约15 (11113的沸石体积\^。1城以及沸石质量11126。1城为026。1城.￥26。1拖=65〇1^/111 3.〇.〇15 1113 = 9.75 kg即大约10kg。在此，在假设每千克水4200kJ的吸着焓匕~。》每千克水1.16kWh情况 下，需要水量咖asser即Δ QBat/haZeci=l. 75kWh/每千克水1.16kWh=l. 51kg水，加上安全余量因 而大约21(2升)水。
[0018] 在这种实施方式的设计方案的框架中，吸附剂包括带有环形开口为大约2 2.6i 至< 3.5?例如3左的沸石。从而能够有利地将水蒸汽分子(其运动学直径能够计为2.6|)容 纳和吸附到沸石结构中。此外能够阻碍容纳较大的分子，例如在许多燃烧过程中和由此也 在空气中出现的带有3.6又的运动学直径的刺激性气体和烟尘气体二氧化硫(S〇2)，所述分 子否则不必要地使得沸石饱和或甚至将已经吸附的水蒸气分子从晶体结构中挤出。适用于 此的沸石例如是钾沸石A。
[0019] 在这种实施方式的特殊的设计方案的框架中，因此所述吸附剂包括钾沸石A。在 此，所述吸附剂能够例如是钾沸石A。
[0020] 在另一个实施方式的框架中，只要通过重量测量元件测量的吸附剂的重量超过重 量上限，则用于加热吸附剂的吸附剂加热装置能够被激活，尤其是能够开启。从而能够有利 地实现仅在需要时激活所述吸附剂加热装置。由此能够又有利地节省了能量。例如，重量上 限能够位于相对于尤其完全地脱附的或者说脱水的吸附剂的重量的25重量百分比。例如， 重量上限能够位于相对于尤其完全地脱附的或者说脱水的吸附剂的重量的20重量百分比。 尤其，重量上限能够位于相对于尤其完全地脱附的或者说脱水的吸附剂的重量的15重量百 分比。通过重量上限的减小，能够有利地(也例如在大约lbar的环境空气压力时)把加热出 温度例如下降至低于l〇〇°C的温度。
[0021] 作为对此的替代方案或附加方案，只要电池系统连接至外部的充电站，则用于加 热吸附剂的吸附剂加热装置能够被激活，尤其是开启。
[0022] 在另一个实施方式的框架中，只要通过重量测量元件测量的吸附剂的重量低于重 量下限，则基于吸附剂加热装置的加热能够再次退除激活，尤其是能够断开。从而能够有利 地实现仅以所需的时间长度执行所述加热。由此也能够有利地节省了能量。例如，重量下限 能够位于相对于尤其完全地脱附的或者说脱水的吸附剂的重量的3重量百分比。从而能够 有利地实现相对于尤其完全地脱附的或者说脱水的吸附剂的重量的大约15重量百分比的 吸着能力。必要时，重量下限能够位于相对于尤其完全地脱附的或者说脱水的吸附剂的重 量的10重量百分比。从而能够仅部分地脱水所述吸附剂，这同样有利地实现了（例如即便在 大约lbar的环境空气压力）加热出温度例如下降至低于100°C的温度且尤其节约能量。
[0023] 在另一个实施方式的框架中，所述电池调节系统还包括用于容纳吸附剂的吸附剂 容器。在此，重量测量元件能够尤其设计用于测量吸附剂容器的重量和由此用于测量吸附 剂的重量。在此，所述吸附剂加热装置能够尤其设计用于加热吸附剂容器和由此用于加热 所述吸附剂。所述吸附剂容器能够至少部分地设计为能够透过气体，尤其是能够透过空气 或者说能够透过蒸汽，尤其是能够透过水蒸气。例如，所述吸附剂容器能够至少部分地由带 孔板材料构造。尤其，所述吸附剂容器能够可以解除地装配。从而，所述吸附剂在需要时有 利地以简单的方式能够更换。
[0024] 在这种实施方式的设计方案的框架中，所述吸附剂容器由导引部例如由导轨垂直 地导引。在此，所述吸附剂容器能够尤其可以支撑在重量测量元件上或者说支撑在重量测 量元件上。在此，所述重量测量元件能够尤其是例如以弯曲弹簧为形式的电的和/或机械的 弹簧开关，通过该弯曲弹簧可以关闭电的接触。在此，吸附剂容器能够通过导引部例如在导 轨中按照吸附剂重量向着弹簧开关垂直地移动，例如其中弹簧开关在超过重量上限时关闭 电的接触。从而，吸附剂的重量测量能够在运行期间有利地以特别简单的方式实现。从而能 够有利地以特别简单的方式求取是否吸附剂的再生是必要的或不是必要的。
[0025] 弹簧开关能够尤其具有滞后，该滞后按照通行的机械方面的办法例如利用能够调 整的开关点能够实现。例如，能够通过弹簧开关的滞后实现的是，该弹簧开关在对应吸附剂 的重量下限例如以水的3%的饱和的重量的情况下才再次打开电的接触。
[0026] 在另一个实施方式的框架中，所述电池调节系统还包括外部容器。在此，所述吸附 剂或者说所述吸附剂容器尤其容纳在外部容器中。所述外部容器能够尤其包括配有锁止器 件的气体输入口，该气体输入口尤其用于将有待除湿的气体从电池系统中输入。所述气体 输入口的锁止器件能够例如是电磁阀或活门。
[0027] 在另一个实施方式的框架中，所述电池调节系统还包括冷凝器，该冷凝器尤其用 于从吸附剂中加热出的（吸着质）蒸汽例如水蒸气的冷凝。在此，所述吸附剂或者说所述吸 附剂容器能够尤其蒸汽传导地与冷凝器相连或能够相连。所述冷凝器能够尤其包括配有锁 止器件的蒸汽输入口，该蒸汽输入口尤其用于把从吸附剂中加热出的（吸着质)蒸汽例如水 蒸气输入到冷凝器中。
[0028] 通过所述冷凝器能够有利地把从吸附剂中因加热而溢出的（吸着质）蒸汽例如水 蒸气再次冷凝为吸着质例如水并且将其收集。被冷凝的吸着质例如水然后能够从电池调节 系统中导走和/或(重新)作为吸着质尤其用于之后阐释的加热功能和/或冷却功能。
[0029] 在另一个实施方式的框架中，所述电池调节系统还包括用于蒸发吸着质尤其水的 蒸发材料。在此，能够通过尤其配有锁止器件的吸着质供送部例如水供送部为蒸发材料尤 其供送吸着质例如水。
[0030] 这一点实现了将电池调节系统用于基于吸附例如吸着和/或吸收的针对性的和几 乎无损失的热量的产生和/或基于蒸发的冷。在此，尤其蒸发冷的现象能够用于产生冷，尤 其用于例如电池系统例如锂离子电池系统的冷却，和/或吸着热量的现象，例如沸石水吸收 或者说吸着能够用于产生热量，尤其用于加热例如电池系统例如锂离子电池系统。
[0031] 例如，通过给蒸发材料供送尤其是液态的吸着质例如水能够实现的是，尤其液态 的吸着质例如水在蒸发材料处蒸发。在此，所述蒸发尤其吸热地或者说在热量吸取情况下 进行。由此能够尤其冷却所述蒸发材料。基于所述蒸发材料能够因而实现冷却。在此，例如 能够从蒸发材料将冷排出至外部的环境例如车辆环境和/或例如排出至下文阐释的热学的 接触板。
[0032] 尤其蒸汽状的吸着质例如水蒸汽能够于是流向吸附剂。吸着质能够由吸附剂尤其 放热地或者说在热量排放情况下吸附。由此能够尤其加热所述吸附剂。通过所述吸附剂能 够因而实现加热。在此，热量能够从吸附剂排出至之后阐释的热学的接触板。
[0033] 以这种方式，电池调节系统能够有利地除湿、加热和/或冷却，例如用于调温例如 电池系统例如电动车辆和/或混合动力车辆例如电动混合动力车辆的牵引电池和/或带有 内燃机的车辆的启动器电池。有利地，这一点能够在没有例如电池系统中的和/或外部源中 的显著的电能的消耗的情况下和/或在没有有效行程损失的情况下实现。此外，这些功能有 利地能够通过(唯一的）吸附剂例如沸石实现。沸石能够有利地具有在放热的反应中吸着水 蒸气的大的倾向并且将其以水的形式置入其晶体框架中，其中所述沸石能够排出例如用于 加热电池系统的吸着热量。
[0034] 所述电池调温系统有利地实现了，把电池系统的温度在该电池系统的运行期间调 温或者说保持在对于运行而言最佳的温度范围例如从大约2 5°C至大约< 40°C。例如，通 过电池调温系统能够把电池系统尤其是该电池系统的单元在低的(环境/外部)温度中例如 从低于〇°C尤其从低于_10°C例如从_30°C加热至在最佳的温度范围内的温度例如20°C，或 者说在高温时例如从超过35°C尤其超过40 °C冷却至在最佳的温度范围内的温度。
[0035] 从而能够有利地减小电池系统的按历法的老化(该老化例如在锂离子电池的情况 下在较高的温度中例如> 40 °C能够显著地增大），并且从而再者提高电池系统的寿命，例 如直至达到15年的寿命目标。
[0036] 此外也能够从而有利地减小例如由于在例如〈5 °C的低温中利用高的放电电流 进行加载所导致的电池系统的老化，并且也从而提高电池系统的寿命。此外，能够从而有利 地提高电池单元例如锂离子电池单元的电的功率，所述功率例如由于较高的内电阻和减小 的电流输出在例如〈5 °C的低的（外部温度）中能够显著地下降。从而能够例如在车辆中有 利地实现的是，即便在低于-l〇°C的（外部)温度时也还能够提供冷起动电流，该冷起动电流 足够地高，用以启动车辆，例如启动电动车辆或混合动力车辆的牵引电池和/或带有内燃机 的车辆例如混合动力车辆的启动器电池，而不会为了加热而必须使用储存在电池中的电能 或为此决定性地考虑外部现存的能量源，例如大约公共电网。
[0037] 总体上能够从而有利地以节约电能的方式调温电池系统，例如车辆的例如电动车 辆的和/或混合动力车辆的例如电动混合动力车辆的牵引电池和/或例如带有内燃机的车 辆的启动器电池，并且尤其即便在低的环境温度或者说外部温度的情况下又改善了电池系 统例如锂离子电池系统的寿命、安全性、可靠性、电的功率、充电放电效率或者说可使用的 能量含量。
[0038] 必要时，停车采暖功能例如用于窗板去冰、外视镜去冰和/或门锁去冰通过电池调 节系统也是可行的。
[0039] 蒸发材料能够例如是基于纤维的面构形，例如非织造物和/或纺织的面构形。例 如，蒸发材料能够是非织造物。基于纤维的面构形例如非织造物能够有利地不仅把尤其液 态的吸着质蒸发至尤其蒸汽状的吸着质，而且把尤其液态的吸着质进行保持，并且以这种 方式阻碍尤其液态的吸着质的溢出。蒸发材料能够例如是塑料无纺布。
[0040] 塑料无纺布能够有利地在花费上有利地制造并且具有小的重量。
[0041] 所述吸附剂和蒸发材料能够尤其基于能够透过蒸汽的腔室尤其是能够透过水蒸 气的腔室彼此间隔地布置。例如，能够在吸附剂和蒸发材料之间布置具有蒸汽通道的分隔 层，例如是能够透过蒸汽的尤其能够透过水蒸汽的并且例如液体密封的膜。在此，能够例如 通过具有蒸汽通道的分隔层把蒸汽状的吸着质尤其是水从吸着质储备部尤其水储备部中 供送给吸附剂。从而能够有利地实现的是，尤其蒸汽状的吸着质流向吸附剂，并且例如能够 降低从吸附剂至蒸发材料的热传递。
[0042] 在另一个实施方式的框架中，吸附剂例如通过热交换器热学地连接至加热回路。 尤其，所述加热回路能够包括栗例如液压栗和/或锁止器件。在此，例如，所述电池调节系统 能够包括用于把热量从吸附剂中排出的热交换器。尤其，这种热交换器能够连接至加热回 路和/或设计用于通过吸附剂加热所述加热回路。从而能够有利地把吸着热量供应至加热 回路中。
[0043] 通过蒸发产生的蒸发冷能够必要时导出至车辆环境。这一点能够尤其在电池调节 系统的加热运行中是有利的。
[0044] 但是，通过蒸发所产生的蒸发冷也能够用于冷却电池系统。这一点能够尤其在电 池调节系统的冷却运行中是有利的。
[0045]因此，在作为替代方案或附加方案的另一个实施方式的框架中，蒸发材料例如通 过热交换器热学地连接至冷却回路。尤其，所述冷却回路能够包括栗例如液压栗和/或锁止 器件。在此，例如，所述电池调节系统能够包括用于通过蒸发材料来冷却冷却回路的热交换 器。尤其，这种热交换器能够连接至冷却回路。从而能够有利地通过蒸发冷给冷却回路抽离 热量。
[0046] 在另一个实施方式的框架中，所述电池调节系统还包括热学的接触板，该接触板 尤其用于调温电池系统(包）的电池单元，例如用于调温由多个电池单元形成的至少一个电 池模块（电池子单元）。例如，所述热学的接触板能够是所谓的调温板或者说加热板或者说 冷却板。在此，所述吸附剂能够例如通过吸附剂容器和/或外部容器和/或加热回路和/或冷 却回路处于与热学的接触板的例如直接的或间接的热接触。通过在吸附剂容器和/或外部 容器和热学的接触板之间的热接触，能够有利地把在除湿时所产生的吸着热量例如通过基 于电池系统的热管理的主动的冷却而导出。从而，电池单元的温度能够有利地即便在吸附 剂的再生的情况下也保持在最佳的工作温度范围中，这能够有利地对该电池系统的寿命起 作用。通过在加热回路和热学的接触板之间的热接触，有利地能够在加热运行中使用用于 加热电池系统的吸着热量。通过在冷却回路和热学的接触板之间的热接触，有利地能够在 冷却运行中使用用于冷却电池系统的蒸发冷。
[0047] 尤其，热学的接触板和由此尤其以及电池系统的电池单元能够通过加热回路和/ 或冷却回路进行调温。
[0048] 热学的接触板能够尤其配有温度传感器。从而能够有利地求取接触板的温度。
[0049] 因为空气的水蒸气饱和在低温中越来越下降并且在-40 °C时能够大约为零，则在 如此低的温度中不将空气使用作为潮湿载体。
[0050] 在另一个实施方式的框架中，所述电池调节系统还包括吸着质储备部尤其是水储 备部，以用于容纳吸着质尤其是水。从而能够有利地即便在低温中也还为加热运行而提供 吸着质尤其是水。
[0051] 冷凝器能够尤其传导液体地与吸着质储备部例如水储备部相连或能够相连。在 此，能够尤其通过线路给吸着质储备部例如水储备部供送在冷凝器中凝结的吸着质例如 水。尤其，吸着质储备部例如水储备部能够布置在冷凝器的下方。
[0052]能够从吸着质储备部尤其是水储备部中通过尤其配有锁止器件的吸着质供送部 尤其是水供送部给蒸发材料供送吸着质尤其是水。在此，吸着质供送部尤其是水供送部能 够尤其设计用于把吸着质例如水从吸着质储备部尤其是水储备部中供送至蒸发材料。例 如，吸着质储备部尤其是水储备部能够具有大约21(2升）的体积。尤其，所述水储备部能够 使用蒸馏水填充或可以填充。
[0053]此外，所述电池调节系统能够包括吸着质温度传感器尤其是水温度传感器，以用 于测量例如吸着质储备部尤其是水储备部的吸着质尤其是水的温度。
[0054]因为水在低温时冷冻为冰，则吸着质储备部例如水储备部能够尤其被加热。从而 能够有利地在在低温中启动电池调节系统之前把经冷冻的吸着质例如冰例如解冻为液态 的水，例如由此能够形成用于加热运行的足够的蒸汽例如水蒸汽。
[0055] 也为了能够在没有显著消耗电能的情况下加热吸着质储备部例如水储备部，能够 尤其设置潜伏的和/或热化学的热量存储器。
[0056] 因此，在另一个实施方式的框架中，所述电池调节系统还包括潜伏的和/或热化学 的热量存储器，尤其用于加热吸着质储备部例如水储备部。从而电池调节系统能够有利地 即便在低于〇°C的情况下在没有显著消耗电能的情况下用于加热所述电池系统。在此，所述 吸着质储备部尤其是水储备部能够与潜伏的和/或热化学的热量存储器例如热学地尤其是 热量传导地可以相连或相连。例如，这一点能够借助至少一个尤其是热量传导的金属杆或 者说借助尤其是热量传导的多个金属杆来实现，尤其所述一个/多个金属杆能够从热量存 储器延伸到吸着质储备部中例如水储备部中。所述金属杆能够例如彼此平行地布置。例如， 所述至少一个金属杆或者说多个金属杆能够由带有2 10 W/mK的导热性的材料构造。从而 能够有利地实现从热量存储器的材料例如相变材料至在吸着质储备部中的吸着质例如水 的足够的热量传导。所述至少一个金属杆或者说多个金属杆能够例如稳固地和密封地置入 吸着质储备部中，并且尤其在储备部的被填充的状态中完全地利用吸着质例如水包围。
[0057] 所述热量存储器能够设计用于储存热能且用于能够触发地释放所储存的热能。例 如，所述热量存储器能够配有触发机构，该触发机构用于触发在热量存储器中所储存的热 能的释放。
[0058] 所述热量存储器能够例如包括相变材料(PCM，英语:Phase Change Material)。这 样的材料能够在其熔点处在没有显著的温度变化的情况下在相过渡期间从固态过渡到液 态中，所述过渡如此得久，直至所有的分子进入液态，例如在该材料的结晶水中溶解，容纳 热能且接着持久地储存热能。通过例如在_30°C中将压力波传导到熔融的相变材料中，能够 启动倒转的过程并且把相变材料再次凝固，也即在输出所储存的热量情况下导致结晶析 出，其中所述材料再次不加热至其熔化温度。
[0059] 热量存储器的材料例如相变材料能够尤其包装在例如柔性的和/或弹性的必要时 防湿的包覆件例如塑料包覆件如塑料包袋中。从而能够有利地补偿在熔化和凝固时的体积 变化。热量存储器的包覆能够例如是防湿的且例如非真空密封。
[0060] 所述热量存储器能够尤其布置在吸着质储备部例如水储备部的外部。
[0061] 例如尤其预紧的或者说可以预紧的金属小板能够例如利用所谓的鞭炮效应或者 说爆炮效应使用作为触发机构，该金属小板例如机械地和/或电地例如能够通过电磁体和/ 或起重磁体来触发。预紧的金属小板能够例如紧固在热量存储器的包覆件的内壁处。以这 种方式，能够例如触发用于从热量存储器中释放所储存的热能的压力波，和因此触发吸着 质的加热和蒸汽的形成。通过相变材料在凝固时的体积增大，能够例如再次可以预紧所述 金属小板。从而，所述金属小板和由此触发机构能够有利地再次自动地进入该金属小板的 或者说触发机构的触发部位中。
[0062] 合适的相变材料能够例如是氟化钾四水合物(KF · 4H20)，其具有大约16 °C的熔 化温度。为了将大约2kg的冰从-30°C加热至+16°C，近似地需要能量Q = Q1 +Q2 + Q3,即： Q1 = m · CEis · A T = (2kg · 2060J/kg · K) · 30K = 124 kj加上Q2 = m · cschmeiz = 2 kg · 333.5 J/kg = 667 J ? lkj加上Q3 = m · Cwasser · AT = (2 kg · 4187 J/kg · K) · 16 K = 134 kj，这总体上得到大约259kJ。因为氟化钾四水合物能够具有228kJ/kg的熔化热 量，则对于将冰加热至16 °C而言大约需要1.15kg的氟化钾四水合物。为了实现更快速地将 储备部例如在20min中加热至16°C，例如需要259 kj = 0.072 kWh · [3 · 20 min] =0.22 kW[20 min]的能量，这对应氟化钾四水合物的量为0.22 kW [20min]/[228 kj/kg] = 1.16 kg。包括安全余量在内能够使用例如2kg的氟化钾四水合物。
[0063] 另一合适的相变材料能够例如是L( + )-2,3_ 丁二醇。2,3_ 丁二醇是带有两个羟基 (0H-基）的脂肪族的酒精，并且化学式为CH3CH(OH)CH(OH)Ch 3(总化学式=〇4出()02)儿(+)-2， 3_丁二醇具有比氟化钾四水合物稍微更高的熔点，即19.7°C。
[0064] 热量存储器能够例如温度控制地和/或时间控制地和/或远程控制地可以被激活。
[0065] 例如，能够利用车辆乘客内腔中的热量可以加热或者说可以再生所述热量存储 器。
[0066] 在另一个实施方式的框架中，外部容器和/或水储存部还具有配有锁止器件的尤 其用于导出例如蒸汽状的和/或液态的水的水导出口。这种水导出口能够尤其设计用于尤 其在吸附剂再生时和/或在达到储存部的最大液位时，将水从电池调节系统和例如也从电 池系统中向外导出例如到环境中。
[0067] 从而能够有利地实现用水蒸气湿润的空气从外部容器或者说从过剩的（冷凝)水 中的比较快的导出，该水在部分敞开的系统中能够逐渐地通过除湿而在里面聚集。从而能 够有利地实现基本上免于保养的电池调节系统。
[0068] 只要水导出口设计用于例如从外部容器中导出蒸汽状的水，则水导出口能够例如 表现为向外的通道，例如，该通道表现为在外部容器和例如车辆的环境之间的和由此也从 吸附剂容器向着环境的直接的连接。从而能够有利地避免的是，在再生时，水蒸汽再次进入 电池系统中并且从该处在再生之后重新能够由吸附剂容纳。在此，水导出口的锁止器件能 够例如是电磁阀。
[0069] 只要水导出口设计用于把液态的水例如从水储备部中导出，则水导出口能够例如 是带有回行保护的泛溢线路(liberlaufleitung)。
[0070] 必要时能够将低压施加至水导出口。从而能够有利地加速水(蒸汽)导出并且节省 加热持续时间以及必要时节约能量。
[0071] 在另一个实施方式的框架中，所述电池调节系统还包括电子装置，该电子装置尤 其用于依据温度控制气体输入口的锁止器件和/或水导出口的锁止器件。例如，电子装置能 够为此包括电的双金属转接开关(BWS)。所述电子装置能够例如集成在电池管理系统(BMS) 或电池管理控制器(BMS-E⑶)中。
[0072] 例如，水导出口的锁止器件和/或气体输入口的锁止器件能够通过电子装置进行 控制。例如，依据在热学的接触板上的温度传感器的测量结果，电子装置能够触发水导出口 的锁止器件和/或气体输入口的锁止器件，例如两个电磁阀。
[0073] 例如，依据由温度传感器测量的温度和/或例如在接通所述吸附剂加热装置时的 吸附剂加热装置的激活状态，电子装置能够控制水导出口的锁止器件和/或气体输入口的 锁止器件。例如，在超过由温度传感器测量的温度时和/或在例如在接通时激活所述吸附剂 加热装置的情况下，气体输入口的锁止器件能够被电子装置控制地关闭。在超过由温度传 感器测量的温度时和/或在例如在接通时激活所述吸附剂加热装置的情况下，水导出口的 锁止器件能够例如被电子装置控制地打开。
[0074] 在另一个设计方案的框架中，能够为吸附剂加热装置和/或气体输入口的锁止器 件和/或水导出口的锁止器件和/或蒸汽输入口的锁止器件和/或吸着质供送部的锁止器件 供送再生能量，尤其是在车辆制动时产生的再生能量。从而能够有利地节省电池系统中的 电能。
[0075] 在另一个设计方案的框架中，所述电池调节系统还包括风扇，该风扇尤其用于在 电池系统的内腔中的气体循环例如空气循环和/或用于将气体例如空气流入到气体输入口 中。从而能够有利地提尚除湿运彳丁的效率。
[0076] 考虑到根据本发明的电池调节系统的另外的技术特征和优点，就此明确地参照结 合根据本发明的电池系统、根据本发明的运行方法、根据本发明的控制器的阐释以及参照 附图和【附图说明】。
[0077] 本发明的另一个内容是一种电池系统，其包括至少一个电池单元和至少一个根据 本发明的电池调节系统。例如，所述电池系统能够是例如车辆的例如电动车辆的和/或混合 动力车辆的例如电动混合动力车辆的牵引电池和/或例如车辆的例如带有内燃机的车辆例 如电动混合动力车辆的启动器电池，和/或锂电池系统例如锂离子电池系统。
[0078] 所述电池系统能够尤其包括用于容纳电池单元例如由若干电池单元形成的至少 一个电池模块的电池壳。所述电池壳能够尤其包围电池系统的内腔。
[0079] 在一个设计方案的框架中，所述电池系统尤其电池壳包括压力平衡单元，所谓的 压力平衡单元(PBU)，该压力平衡单元尤其用于在环境和电池系统的内腔尤其电池壳之间 的压力平衡。
[0080] 在另一个设计方案的框架中，所述电池系统还包括风扇，该风扇尤其用于在电池 系统的内腔中的气体循环例如空气循环和/或用于将气体例如空气流入到电池调节系统的 气体输入口中。从而能够有利地提尚除湿运彳丁的效率。
[0081] 考虑到根据本发明的电池系统的另外的技术特征和优点，就此明确地参照结合根 据本发明的电池调节系统、根据本发明的运行方法、根据本发明的控制器的阐释以及参照 附图和【附图说明】。
[0082] 此外，本发明涉及用于运行电池调节系统的尤其用于除湿和/或调温电池系统的 例如根据本发明的电池调节系统的和/或电池系统的例如根据本发明的电池系统的运行方 法。
[0083] 在所述方法中，能够尤其测量一种吸附剂或者说所述吸附剂的重量。吸附剂的重 量能够例如持续地或者说在连续重复的间隔中测量。
[0084] 在一个实施方式的框架中，在吸附剂再生运行中加热所述吸附剂，只要吸附剂的 重量超过重量上限。重量上限能够例如如此地选择，即该重量上限例如对应在大约25重量 百分比的例如在大约20重量百分比的例如在大约15重量百分比的吸着质例如水的饱和时 的吸附剂的重量。
[0085] 在附加的或替代的实施方式的框架中，在吸附剂再生运行中加热所述吸附剂，只 要电池系统连接至外部的充电站。电池系统连接至外部的充电站这一情况能够例如由电池 管理系统求取。在外部的充电站处的充电能够有利地提供的较好的可行方案是，利用外部 源的电流将吸附剂加热出，并且在此必要时回收所存储的水。
[0086] 在另一个实施方式的框架中，结束在吸附剂再生运行中的加热，只要吸附剂的重 量低于重量下限。重量下限能够例如如此地选择，即该重量下限例如对应在大约3重量百分 比的例如在大约10重量百分比的吸着质例如水的饱和时的吸附剂的重量。
[0087] 吸附剂的重量能够例如通过电池调节系统的重量测量元件测量。
[0088] 所述加热能够例如通过电池调节系统的吸附剂加热装置进行。为了加热能够例如 (例如通过合适的运行策略)使用电池系统中的能量和/或尤其能够在车辆制动时产生的再 生能量和/或外部充电站中的能量。为了获得高的寿命，能够有利的是，缓慢地进行吸附剂 的加热。
[0089] 作为替代方案或附加方案，必要时也能够把在电池系统的运行中产生的热量用于 吸附剂再生。在此，在必要时，能够把吸附剂再生同样用于冷却所述电池系统。
[0090] 在吸附剂再生运行中，吸附剂加热装置能够例如通过重量测量元件激活或者说接 通。
[0091] 在吸附剂再生运行中和/或只要例如借助温度传感器能够求取的吸附剂的温度超 过例如大约40°C的温度上限，则能够尤其关闭或者说保持关闭气体输入口的锁止器件，该 气体输入口尤其用于输入电池系统中的有待除湿的气体。从而能够有利地避免的是，蒸汽 能够从被加热的吸附剂中达到电池系统中。
[0092] 能够例如在吸附剂再生运行中打开水导出口的锁止器件，所述水导出口尤其用于 尤其从电池调节系统和/或从电池系统中尤其向外导出例如蒸汽状的和/或液态的水的例 如到环境中。从而能够有利地把在吸附剂再生运行中从吸附剂中加热出的蒸汽例如水密 封快速地向外漏到环境中。
[0093] 作为对此的替代方案或附加方案，能够在吸附剂再生运行中例如打开蒸汽输入口 的锁止器件。从而能够有利地把在吸附剂再生运行中从吸附剂中释放的蒸汽状的吸着质尤 其是水转引至冷凝器中。
[0094] 然后在所述冷凝器中，在吸附剂再生运行中尤其把吸着质例如水凝结且供送至吸 着质储备部例如水储备部。
[0095] 吸着质储备部的或者说吸着质供送部的尤其是水储备部或者说水供送部的锁止 器件能够在吸附剂再生运行中尤其关闭或者说保持关闭。从而能够有利地避免的是，吸着 质尤其是水能够通过蒸发材料到达有待再生的吸附剂。
[0096]在电池调节系统的除湿运行中，能够尤其打开或已打开气体输入口的锁止器件， 所述除湿运行尤其能够在电池调节系统未在吸附剂再生运行中或者说之后阐释的加热运 行中或冷却运行中时执行。在通往电池系统的敞开的连接中，能够有利地把潮湿通过吸附 剂从电池系统中抽出。
[0097] 水导出口的锁止器件能够在除湿运行中尤其关闭或者说已关闭。从而能够有利地 避免的是，潮湿能够从外部通过水导出口进入。
[0098] 加热回路的锁止器件以及也例如冷却回路的锁止器件和/或加热回路的栗和例如 同样地冷却回路的栗能够在除湿运行中尤其退除激活尤其是关断或者说关闭，或者说已经 关断或者说关闭。从而能够有利地避免的是，电池单元通过吸附剂加热装置的热量加热。
[0099] 吸着质储备部的或者说吸着质供送部的尤其是水储备部或者说水供送部的锁止 器件和/或蒸汽输入口的锁止器件能够在除湿运行中尤其关闭或者说保持关闭。从而能够 有利地避免的是，吸着质尤其是水通过吸着质供送部或者说从吸着质储备部中例如通过水 供送部或者说从水储备部中和/或从冷凝器中到达吸附剂。
[0100] 能够在除湿运行中尤其接通风扇。从而能够有利地改善除湿的效率。
[0101] 在电池调节系统的加热运行中，能够尤其打开吸着质供送部例如水供送部，尤其 是吸着质供送部的或者说吸着质储备部的例如水供送部的或者说水储备部的锁止器件。
[0102] 只要环境温度或者说外部温度和/或至少一个电池单元的温度低于例如0°C例如5 °C的温度下限，便能够例如执行所述加热运行。
[0103] 只要至少一个电池单元的温度低于例如0°C例如5°C的温度下限，便例如能够在加 热运行中打开吸着质供送部例如水供送部，尤其是吸着质供送部的或者说吸着质储备部的 例如水供送部的或者说水储备部的锁止器件。
[0104]从而能够给蒸发材料供送吸着质例如水，该吸着质在蒸发材料处蒸发且蒸汽状地 供送给吸附剂并且能够被该吸附剂在输出能够用于加热的热量的情况下被吸收。通过所输 出的热量能够于是有利地加热电池系统。从而能够有利地产生的是，例如是牵引电池的电 池系统能够在有利的温度范围中运行。
[0105] 例如，吸着质供送部例如水供送部，尤其是吸着质供送部的或者说吸着质储备部 的例如水供送部的或者说水储备部的锁止器件，能够至少在环境温度或者说外部温度T u 在-30°c < Tu < 0°C的情况下和/或在单元温度1^在-30°(： < Tz < 0°C的情况下被打 开。
[0106] 当电池调节系统未在吸附剂再生运行中或除湿运行中时，能够尤其执行加热运 行。
[0107] 至少一个电池单元的温度能够例如借助温度传感器或热学的接触板求取或者说 测量。
[0108] 在一个特殊的设计方案的框架中，吸着质供送部例如水供送部，尤其是吸着质供 送部的或者说吸着质储备部的例如水供送部的或者说水储备部的锁止器件，在加热运行中 被再次关闭，只要至少一个电池单元的温度达到例如〇°C必要时5°C的温度上限。有利地，电 池单元能够从〇°C的温度起通过能量输出自动地继续加热至例如5°C。因此能够足够的是， 通过吸着热量将电池单元仅加热至〇°C，这实现了吸附剂的例如大约21(2升)的吸附剂体积 或者说例如2kg的吸附剂重量的节省。
[0109] 在加热运行中，能够尤其打开加热回路的锁止器件和/或激活或者说接通加热回 路的栗。从而能够有利地，把在吸附时在吸附剂中产生的吸着热量用于加热。
[0110] 在加热运行中，能够例如关闭冷却回路的锁止器件和/或退除激活或者说关断冷 却回路的栗。
[0111] 气体输入口的锁止器件和/或蒸汽输入口的锁止器件能够在加热运行中例如关闭 或者说保持关闭。
[0112] 吸着质供送部或者说吸着质储备部例如水供送部或者说水储备部能够在加热运 行中例如通过热量存储器加热。只要环境温度或者说外部温度或者说吸着质例如水的温度 (该温度能够尤其借助吸着质温度传感器例如水温度传感器求取)例如低于大约〇°c必要时 大约5°C的温度下限，则例如吸着质供送部或者说吸着质储备部例如水供送部或者说水储 备部能够在加热运行中例如通过热量存储器加热。
[0113] 例如只要环境温度或者说外部温度或者说吸着质例如水的温度低于大约0°C必要 时大约5°C的温度下限，则热量储存器能够在加热运行中例如通过导入压力波来激活。
[0114] 作为对此的替代方案或附加方案，热量存储器例如能够时间控制地和/或远程控 制地启动。时间控制能够例如在带有恒定的白昼节奏的白昼处有利。
[0115] 热量存储器的材料例如相变材料能够有利地在每次使用后再生。能够例如借助电 池管理系统(BMS)获取和/或求取是否使用了相变材料。
[0116] 热量存储器的材料能够例如利用车辆乘客内腔中的热量进行加热。
[0117] 例如，热量存储器的材料能够在热量储存器再生运行中利用车辆乘客内腔中的热 量进行加热，只要车辆乘客内腔的温度超过温度下限，该温度下限例如大于或等于材料的 熔化温度并且能够例如大约在20°C。从而能够有利地，热量存储器的材料尤其在没有使用 额外的能量的情况下再生并且准备用于重新的热量输出。例如，相变材料(PCM)能够再次液 化。
[0118] 氟化钾四水合物(KF · 4H20)能够例如具有大约16°C的熔化温度。氟化钾四水合物 的合适的量能够有利地通过带有从18 °C至21 °C的温度的车辆乘客内腔中的热量已经在 一小时之后再次液化。
[0119] 作为替代方案或附加方案，能够也将再生能量尤其是在车辆的制动时产生的能量 用于热量储存器再生。
[0120] 作为替代方案或附加方案，热量存储器也能够尤其自动地在吸附剂再生运行期间 借助在冷凝器中凝结的以及转引至吸着质储备部例如水储备部中的吸着质例如水的剩余 热量而再生。在此，吸着质例如水的热量能够例如通过若干金属杆传递至热量存储器的材 料。
[0121] 在一个特殊的作为替代方案或附加方案的设计方案的框架中，尤其是在车辆制动 时产生的再生能量用于加热尤其热量存储器的材料和/或吸附剂和/或电池单元，和/或用 于打开和/或关闭气体输入口的和/或水导出口的和/或蒸汽输入口的和/或吸着质供送部 的锁止器件。
[0122] 在电池调节系统的冷却运行中，能够尤其打开吸着质供送部尤其水供送部，例如 吸着质供送部的或者说吸着质储备部的例如水供送部的或者说水储备部的锁止器件。
[0123] 只要环境温度或者说外部温度和/或至少一个电池单元的温度高于例如35°C例如 40°C的温度上限，便能够例如执行所述冷却运行。
[0124] 只要至少一个电池单元的温度高于例如35°C例如40°C的温度上限，便例如能够在 冷却运行中打开吸着质供送部尤其是水供送部，例如吸着质供送部的或者说吸着质储备部 的例如水供送部的或者说水储备部的锁止器件。
[0125] 从而能够给蒸发材料供送吸着质尤其是水，该吸着质在蒸发材料处蒸发，其中，所 得到的蒸发冷能够用于冷却。由此能够然后有利地冷却所述电池系统。从而能够有利地产 生的是，例如是牵引电池的电池系统能够在有利的温度范围中运行。
[0126] 当电池调节系统未在吸附剂再生运行中或除湿运行中时，能够尤其执行冷却运 行。
[0127] 在冷却运行中，能够尤其打开冷却回路的锁止器件和/或激活或者说接通冷却回 路的栗。在此，在冷却运行中，能够关闭或者说已关闭加热回路的锁止器件和/或退除激活 或者说关断或者说已经退除激活或者说关断加热回路的栗。
[0128] 气体输入口的锁止器件和/或蒸汽输入口的锁止器件能够在冷却运行中例如关闭 或者说保持关闭。
[0129] 在另一个设计方案的框架中，例如持续地，例如作为对吸附剂的重量的替代方案 或附加方案，测量在电池单元之间的和/或从正电势例如从HV+到接地(地面)和/或从负电 势例如HV-到接地(地面）的测量电阻尤其是绝缘电阻。从电阻中能够然后例如求取吸附剂 的饱和度。作为替代方案或附加方案能够因此例如依据电阻来加热吸附剂。只要在电池单 元之间的和/或从正电势例如从HV+到接地(地面)和/或从负电势例如HV-到接地(地面）的 测量电阻尤其是绝缘电阻超过极限值，则例如(作为对超过吸附剂的重量上限的替代方案 或附加方案)能够加热所述吸附剂。从而能够有利地提供用于求取吸附剂的饱和度的另一 个可行方案。此外，这种绝缘电阻下降能够被考虑作为用于应省去吸附剂的重量的测量的 情况的冗余的控制标准和/或安全标准。
[0130] 在另一个设计方案的框架中，例如作为对吸附剂的重量的替代方案或附加方案， 例如基于数字的饱和模型求取专门的阈值函数。这一点能够例如在以S W功能（S W -Funktion)为形式的电池管理系统中实施。在此，例如在超过确定的饱和阈值的情况下，通 过例如诊断系统输出报告并且启动吸附剂再生。从而能够有利地提供用于求取吸附剂的饱 和度的另一个可行方案。此外，这一点能够被考虑作为用于应省去吸附剂的重量的测量的 情况的冗余的控制标准和/或安全标准。
[0131] 考虑到根据本发明的运行方法的另外的技术特征和优点，就此明确地参照结合根 据本发明的电池调节系统、根据本发明的电池系统、根据本发明的控制器的阐释以及参照 附图和【附图说明】。
[0132] 此外，本发明涉及一种电子的控制器，例如是电池管理系统，该控制器设计用于执 行根据本发明的运行方法。
[0133] 考虑到根据本发明的控制器的另外的技术特征和优点，就此明确地参照结合根据 本发明的电池调节系统、根据本发明的电池系统、根据本发明的运行方法的阐释以及参照 附图和【附图说明】。
【附图说明】
[0134] 根据本发明的内容的其它的优点和有利的设计方案通过附图表明并且在下文的 说明中阐释。在此要注意的是，附图仅具有所描述的特征并且不是设想用于以任意的形式 局限本发明。图示： 图1示意示出了带有重量测量元件和吸附剂加热装置的根据本发明的电池调节系统的 一个实施方式的横截面;并且 图2示意示出了带有重量测量元件和吸附剂加热装置以及冷凝器、水储备部、热量存储 器和蒸发材料的根据本发明的电池调节系统的另一个实施方式的横截面。
[0135] 图1示出了根据本发明的电池调节系统1的一个实施方式，该电池调节系统设计用 于对电池系统100例如由多个电池模块111形成的所谓的电池组进行除湿，所述电池模块相 应地包括多个电池单元110。图1显示的是，电池系统包括电池壳100'例如所谓的包壳，该 包壳配有在图1中未展示的用于在环境和电池系统的内腔尤其电池壳之间的压力平衡的压 力平衡单元、所谓的压力平衡单元(PBU)。
[0136] 图1示出的是，电池调节系统1包括用于可逆地吸附吸着质的吸附剂2。在此，吸附 剂2能够例如是沸石，例如钾沸石A，例如以沸石球粒或沸石颗粒为形式。所述吸着质能够尤 其是水。因此，所述吸附剂也能够尤其也描述为干燥剂。水饱和的沸石能够有利地再次可逆 地输出基于加热而以水蒸气为形式的所吸附的水并且以这种方式干燥且再生以用于重新 进行水蒸汽容纳。
[0137] 图1图解的是，吸附剂2容纳在由带孔板材料形成的吸附剂容器5中，该吸附剂容器 5通过以导轨6为形式的导引部垂直地导引并且放置在用作重量测量元件或者说重量传感 器的电的和/或机械的弹簧开关3上。
[0138] 图1示出的是，电池调节系统1还包括用于加热和由此用于使得吸附剂2脱水和尤 其再生的电的吸附剂加热装置4。
[0139] 图1显出的是，电池调节系统1还包括外部容器7,带有吸附剂2的吸附剂容器5容纳 在该外部容器中。在此，吸附剂容器5也能够描述作为内部的吸附剂容器或者说内部的干燥 剂容器，并且外部容器7也能够描述作为外部的吸附剂容器或者说外部的干燥剂容器。
[0140] 图1示出的是，外部容器7包括用于在除湿时从电池系统100中输入有待除湿的气 体的气体输入口 8，该气体输入口配有以带有磁体8b的电磁阀8a为形式的锁止器件，并且所 述外部容器包括用于从电池调节系统1中导出蒸汽状的水到环境中的水导出口 9,该水导出 口同样配有以带有磁体9b的电磁阀9a为形式的锁止器件。
[0141] 图1还图解的是，电池调节系统1额外包括用于调温由多个电池单元110形成的至 少一个电池模块111的热学的接触板10,该接触板配有温度传感器11。图1表示，在此，吸附 剂2通过吸附剂容器5和/或外部容器7和/或导轨6处于与热学的接触板10的热学的接触中。
[0142] 图1图解的是，电池调节系统1还包括电子装置12,例如电的双金属转接开关 (BWS )，该电子装置用于依据温度地控制气体输入口 8的磁体8b和电磁阀8a以及水导出口 9 的磁体9a和电磁阀9a。气体输入口8的电磁阀8a能够例如是相对大面积的电磁阀。
[0143] 图1表示，电子装置12不仅设计用于从温度传感器11接收信号δ也设计用于从在图 1中未展示的电池管理系统(BMS)接收信号X。在此，信号X能够例如发出信号，即是否电池系 统100在外部的充电站处充电。
[0144] 通过在图1中未示出的压力平衡单元，带有水蒸汽份额或者说湿度含量的环境空 气到达电池壳l〇(f中。在电池调节系统1的除湿运行中，潮湿的空气能够从电池壳l〇(f的内 腔中通过打开的气体输入口 8到达吸附剂2,从而包含在里面的水由吸附剂2吸附并且由此 能够将空气干燥。
[0145] 在吸附剂再生运行中然后能够闭合所述气体输入口 8、打开水导出口 9并且通过吸 附剂加热装置4加热所述吸附剂2,其中，水蒸汽通过水导出口 9能够从电池调节系统1中和 由此也从电池系统100中导出。
[0146] 在此，吸附剂再生运行的必要性能够通过用作重量测量元件的弹簧开关3确定，该 弹簧开关在超过重量上限时例如当吸附剂大约15%利用水饱和时闭合电的接触，从而接通 吸附剂加热装置4。在此，接通的吸附剂加热装置4也能够作用至电子装置12例如电的双金 属转接开关(BWS)。在此，电的双金属转接开关的接触之一能够触发打开水导出口9的电磁 阀9a，并且电的双金属转接开关的另一接触能够触发闭合水导出口 8的电磁阀8a。只要吸附 剂2的重量低于重量下限，则吸附剂2的加热例如再次结束。
[0147] 在图2中示出的根据本发明的电池调节系统1的实施方式与在图1中示出的实施方 式的不同之处基本上在于：电池调节系统1额外于除湿也设计用于调温电池系统100。
[0148] 图2示出的是，电池调节系统1额外地包括用于冷凝从吸附剂2加热出来的水蒸汽 的冷凝器13、用于容纳水的布置在冷凝器13下方的17水储备部、用于加热水储备部17的潜 伏的和/或热化学的热量存储器18例如潜伏热量存储器以及用于蒸发水的蒸发材料15。在 此，吸附剂2通过配有锁止器件14a例如打开活门的蒸汽输入口 14蒸汽传导地能够与冷凝器 13相连。在此，冷凝器13传导流体地与水储备部17相连或能够相连，其中，在冷凝器13中冷 凝的水能够通过线路13a提供给水储备部17。在此，通过配有锁止器件16a例如闭锁活门的 水供送部16能够从水储备部17中给蒸发材料15提供水。蒸发材料15和吸附剂2在此通过能 够由水蒸气通过的空间彼此间隔地布置。
[0149] 图2示出的是，吸附剂2尤其通过用于电池加热的热交换器19热学地连接至带有液 压栗H1和截止阀H2的加热回路H，其中所述蒸发材料15热学地连接至带有液压栗K1和截止 阀K2的冷却回路K。在此，加热回路Η和冷却回路K各处于与热学的接触板10的热学的接触 中，从而热学的接触板10和由此也尤其电池单元110或者说电池系统100的电池模块111能 够通过加热回路Η和/或冷却回路Κ调温。
[0150] 图2图解的是，电池调节系统1或者说电池系统还具有在除湿时用于空气循环的风 扇20。此外，电池调节系统1能够设计用于从在图2中未示出的电池管理系统(BMS)接收信号 X。同样在此，信号X能够例如发出信号，即是否电池系统100在外部的充电站处充电。
[0151] 为了加热，所述加热回路截止阀Η2能够打开并且加热回路液压栗Η1能够接通。在 此，冷却回路截止阀Κ2能够尤其闭合并且冷却回路液压栗Κ1能够关断。只要热运行在低于0 °C例如_30°C时的环境温度或者说外部温度情况下被获取，则容纳在水储备部17中的以冰 为形式的水能够首先通过热量存储器18(该热量存储器的热量输出例如能够通过导入压力 波而启动)加热和融化。只要未示出的吸着质或者说水温度传感器报告了大于〇°C的例如大 约+5 °C的温度，则水供送部16的或者说水储备部17的锁止器件16a能够例如打开。然后，在 蒸发材料15中能够形成水蒸汽并且流向吸附剂2,在该处，该水蒸气在热量输出下被吸附并 且能够开启电池加热。在此，加热回路Η的热流体能够通过热交换器19接收所产生的吸着热 量并且在穿流热学的接触板10的情况下输出至电池单元110。气体输入口 8的锁止器件8a和 蒸汽输入口 14的锁止器件14a能够在此保持闭合。
[0152] 在大约20°C的乘客腔温度情况下，能够以合适的方式从车辆内腔中提取热量并且 能够用于热量存储器19的材料的再次液化，该材料例如能够是相变材料(PCM)。从而，热量 存储器19能够有利地准备用于重新的热量输出。
[0153] 为了冷却，冷却回路截止阀K2能够打开并且冷却回路液压栗K1能够接通。在此，加 热回路截止阀H2能够尤其闭合，其中加热回路液压栗H1能够关断。在此，冷却回路K的热流 体能够接收在蒸发材料15中产生的吸着冷并且由此在穿流热学的接触板10时将电池单元 110冷却。在此，水供送部16的或者说水储备部17的锁止器件16a能够保持打开。气体输入口 8的锁止器件8a和蒸汽输入口 14的锁止器件14a也能够在此正如在加热时那样保持闭合。
[0154] 例如，如果不应加热也不应冷却，则吸附剂2能够用于将电池内部大气进行除湿。 在此，能够不运行加热回路Η和冷却回路K。水供送部16的或者说水储备部17的锁止器件16a 以及通往冷凝器13的蒸汽输入口 14的锁止器件14a在此能够闭合，并且通往电池系统100的 气体输入口 8的锁止器件8a能够打开以及用于空气循环的风扇20能够接通。与前述的使用 情况不同，此时不存在封闭系统，而是存在部分敞开的系统，这是因为此时空气从电池壳 l〇(f的内腔中传导通过吸附剂2,所述内腔通过未展示的压力平衡单元(PBU)具有与环境空 气的确凿的连接。以这种方式，能够在电池系统100内将空气除湿并且可能时去除现有的冷 凝水。
[0155] 在此，例如运转中的重量测量也能够用于识别对吸附剂脱水的必要性。例如，在吸 附剂2的大约15%的重量增大的情况下能够启动吸附剂再生运行。在此，气体输入口 8的锁止 器件8a和水供送部16的或者说水储备部17的锁止器件16a能够闭合。通往冷凝器13的蒸汽 输入口 14的锁止器件14a能够打开。通过用作重量测量元件的弹簧开关3,电地运行的吸附 剂加热装置4能够接通。通过加热吸附剂2,水蒸汽能够产生、在冷凝器13中冷凝并且为了再 次使用而向回导引到水容器17中。当吸附剂2的重量例如仅还位于超过该吸附剂的完全无 水的重量的例如10%时，则所述加热出能够例如结束。这一点能够例如通过受到滞后影响的 弹簧开关3促成，该弹簧开关然后再次打开并且由此将吸附剂加热装置4断开。从而能够有 利地符合需要地并且按照需要的时长进行加热。必要时能够例如在固定的车辆的情况中将 该车辆的电池在充电站处充电，在电池系统100中的电子装置的电池管理系统发出信号，即 应接通所述吸附剂加热装置4。从而，能够在电池系统100在充电站处的每次充电时自动地 (例如在弹簧开关3没有反应时或在热学的接触板10上的温度传感器的相应的信号不进行 时)将吸附剂2在没有电能消耗时以及在没有减少有效行程时进行加热出并且将水为了电 池系统10 0的热化学的空气调节而回收。只要电池系统10 0规律地在由电网供应的充电站处 充电时，则这一点能够必要时足够用于吸附剂再生、用于热量存储器再生以及用于水回收， 并且由此用于持续的准备用于对电池系统100例如牵引电池进行空气调节。从而能够有利 地避免电池系统100的能量的消耗。必要时，也能够将在单元110之间的和从HV+至地面以及 从HV-至地面的绝缘电阻(该绝缘电阻必要时能够连续地测量)的下降使用作为用于吸附剂 饱和的和加热出过程的额定开始的标志。
[0156] 有利地，能够在图2中展示的系统中在装入的状态中以及例如在车辆运行期间进 行全部的过程，如在电池壳l〇(f中的空气的加热、冷却、除湿、吸附剂2的称重和脱水、水回 收以及热量存储器再生，例如相变材料(PCM)的液化。从而能够例如省去组件拆卸。在此，此 外，能够为了不同的功能有利地使用仅一吸附剂2和仅一水储备部17。
【主权项】
1. 一种电池调节系统（1)，其尤其用于电池系统（100)的除湿和/或调温，该电池调节系 统包括： -用于对吸着质进行吸附的吸附剂(2)， -用于测量吸附剂(2)的重量的重量测量元件(3)，以及 -用于加热吸附剂(2)的吸附剂加热装置(4)。2. 按照权利要求1所述的电池调节系统（1)，其中，只要通过重量测量元件（3)测量的吸 附剂(2)的重量超过重量上限，则用于加热吸附剂（1)的吸附剂加热装置(4)能够被激活，其 中特别地，只要通过重量测量元件（3)测量的吸附剂（2)的重量低于重量下限，则基于吸附 剂加热装置(4)的加热能够又退除激活。3. 按照权利要求1或2所述的电池调节系统（1)，其中，电池调节系统（1)还包括用于容 纳吸附剂(2)的吸附剂容器(5)，其中，吸附剂容器(5)通过导引部(6)垂直地导引，其中，吸 附剂容器(5)能够放置或放置在重量测量元件(3)上，并且其中，所述重量测量元件(3)是电 的和/或机械的弹簧开关。4. 按照权利要求1到3中任一项所述的电池调节系统（1)，其中，电池调节系统（1)还包 括外部容器(7)，其中，外部容器(7)包括配有锁止器件(8a)的气体输入口（8)，该气体输入 口用于输入所述电池系统（1 〇〇 )中的有待除湿的气体。5. 按照权利要求1到4中任一项所述的电池调节系统（1)，其中，电池调节系统（1)还包 括冷凝器（13)，所述冷凝器用于冷凝从吸附剂(2)中加热出的蒸汽，其中，冷凝器（13)包括 配有锁止器件（14a)的蒸汽输入口（14)，该蒸汽输入口用于把从吸附剂(2)中加热出的蒸汽 输入到冷凝器(13)中。6. 按照权利要求1到5中任一项所述的电池调节系统（1)，其中，电池调节系统（1)还包 括用于蒸发吸着质的蒸发材料(15)，其中，通过配有锁止器件（16a)的吸着质供送部（16)给 蒸发材料(15)供送吸着质。7. 按照权利要求1到6中任一项所述的电池调节系统（1)，其中，吸附剂(2)热学地连接 至加热回路(H)，并且其中，蒸发材料(15)热学地连接至冷却回路(K)。8. 按照权利要求1到7中任一项所述的电池调节系统（1)，其中，电池调节系统（1)还包 括用于对电池系统（100)的电池单元（110)调温的热学的接触板（10)，其中，热学的接触板 (10)配有温度传感器(11)。9. 按照权利要求1到8中任一项所述的电池调节系统（1)，其中，电池调节系统（1)还包 括用于容纳吸着质的吸着质储备部（17)，其中，能够把在冷凝器（13)中被冷凝的吸着质供 送给吸着质储备部（17)，和/或其中，能够把吸着质从吸着质储备部（17)中通过吸着质供送 部(16)供送给蒸发材料(15)。10. 按照权利要求1到9中任一项所述的电池调节系统（1)，其中，电池调节系统（1)还包 括用于加热吸着质储备部（17)的潜伏的和/或热化学的热量存储器(18)。11. 按照权利要求1到10中任一项所述的电池调节系统（1)，其中，外部容器(7)和/或吸 着质储备部（17)还包括配有锁止器件(9a)的用于导出吸着质的吸着质导出口（9)。12. 按照权利要求1到11中任一项所述的电池调节系统（1)，其中，所述电池调节系统 (1)还包括电子装置（12)，尤其是电的双金属转接开关，该电子装置用于依据温度地控制气 体输入口（ 8 )的锁止器件(8a )以及水导出口（ 9 )的锁止器件(9a )。13. 按照权利要求1到12中任一项所述的电池调节系统（1)，其中，吸附剂（2)包括沸石 尤其钾沸石A，和/或其中，吸着质是水。14. 一种电池系统（100)，该电池系统包括按照权利要求1到13中任一项所述的至少一 个电池调节系统（1)和至少一个电池单元(110)。15. -种用于运行尤其按照权利要求1到13中任一项所述的用于对电池系统（100)除湿 和/或调温的电池调节系统（1)的和/或用于运行尤其按照权利要求14所述的电池系统 (100)的运行方法，在该方法中，测量吸附剂(2)的重量，其中，只要吸附剂(2)的重量超过重 量上限，则在吸附剂再生运行中加热所述吸附剂(2)，尤其其中，只要吸附剂(2)的重量低于 重量下限，则在吸附剂再生运行中结束加热。
【文档编号】H01M10/42GK105990618SQ201610145481
【公开日】2016年10月5日
【申请日】2016年3月15日
【发明人】A.博施
【申请人】罗伯特·博世有限公司