[发明专利]用于供电单元的温度控制的温度控制装置

说明书

本发明涉及一种温度控制装置(1)，用于供电单元的温度控制，特别是用于电池(19)的至少一个电池芯的温度控制，包括冷却装置(2)，至少一个加热装置(3)，以及用于将所述冷却装置(2)和所述加热装置(3)热联接至所述供电单元的热传递部件(4)，其中所述冷却装置(2)，所述至少一个加热装置(3)，以及所述热传递部件(4)彼此热联接，并且沿堆叠方向(S)一个堆叠在另一个的顶部，其中所述冷却装置(2)具有至少一个用于流过冷却剂的流体路径，其中所述至少一个加热装置(3)分别包括至少一个电加热元件(12)，优选地包括多个电加热元件(12)，其布置在导电的第一接触板(11a)与导电的第二接触板(11b)之间。

技术领域

本发明涉及用于供电单元的温度控制的温度控制装置以及具有至少一个这样的温度控制装置的温度控制设备。

背景技术

用于纯电动车辆和用于混合动力车辆以及燃料电池驱动的车辆的可充电电池系统为当前研究的主题。如今，在车辆的所述类型中锂离子电池被优选使用，其区别之处在于高能量密度和不够明显的记忆效应。可充电电池的可靠地向安装在机动车中的各种耗电器供给电源的容量在很大程度上依赖于在电池的环境中流行的热条件。在电池的充电方面，发生在提供电力和接收电力中的电化学过程以并非微不足道的程度依赖于电池的操作温度。大量基于锂离子的不同电池系统的调查已经示出，例如在临界温度以下，例如在大约0℃的范围中，相比于更高的操作温度由电池获得的电能量密度强烈地下降。在临界温度以下，在充电期间能够发生对锂离子电池的额外的损害。

因此，对于所述电池-这不仅应用于基于锂离子的所述电池，而且通常针对任何期望的可充电电池系统-的可靠且无故障的操作的关键性因素是热的良好定义的环境条件的创建。这意味着，关于在正常运转期间例如在机动车中发生的明显的温度波动，这些需要由热联接至电池的合适的温度控制装置来均衡。一方面，如果这假定位于允许的温度范围以下的值，则这样的装置必须能够增加电池的相邻区域中的环境温度。另一方面，如果这不向上超过所述温度区间，则必须也存在减小环境温度的可能性。

从现有技术中已知能够热联接至电池的各种温度装置，其通常包括用于增加电池温度的加热单元以及用于减小电池温度的冷却系统。

因此在DE 10 2009 90 588 19A1中描述了一种用于加热和冷却电池的装置，其具有制冷剂回路和至少一个电加热元件，二者布置在共同的热传递部件中。电加热元件在此以适配和/或压配合的方式连接至热传递部件。对于该装置，特征在于其需要较大数量的部件，所述部件在加热过程期间也被加热元件加热，由于该构成，所述部件显然增加了实际针对的电池的加热所需的加热输出。

发明内容

本发明的目的在于：提供一种用于供电单元的改进的温度控制装置，其实现了与该供电单元的有效的热联接，并且同时通过具有小数量的部件的简单结构组成而区别。本发明的进一步的目标在于：提供一种具有至少一个这样的温度控制装置的温度控制设备。

该问题由独立权利要求的主题解决。优选的实施例为从属权利要求的主题。

根据本发明的温度控制装置具有冷却装置和至少一个加热装置，所述冷却装置用于冷却供电单元-为了简便，待进行温度控制的供电单元在下文中命名为“电池”，所述加热装置用于加热电池。两个装置与待进行温度控制的电池的热联接通过热传递部件进行，所述热传递部件分别用作(一方面)加热装置或冷却装置与(另一方面)待进行温度控制的电池之间的热接口。为了使整个温度控制装置保持尽可能小的所需的安装空间，热传递部件、加热装置以及冷却装置在堆叠方向上一个叠在另一个的顶部。这特别辅助了平坦结构的温度控制装置的实现。冷却装置具有至少一个用于流过制冷剂的流体路径。因此，至少一个加热装置分别具有至少一个电加热元件，优选地具有多个电加热元件，其布置在导电的第一接触板与导电的第二接触板之间。两个接触板用于将电加热元件电连接至外部能源。同时，通过优选由金属制造的第一导电接触板，电加热元件与热传递部件之间的热传递能够被显著地改善，并且因此也显著地改善了电加热元件与电池之间的热传递。