[发明专利]用于对电池装置进行调温的方法和调温的电池装置

说明书

本发明涉及一种用于借助于循环运行的吸附热泵对包括至少一个电池单体的电池装置进行调温的方法，所述吸附热泵包括吸附器和相变换器以及在所述吸附器与所述相变换器之间被循环驱动的工作介质，其中，使所述至少一个电池单体与吸附器的吸附剂热接触并且对所述电池单体进行调温，其方式为：所述电池装置吸收吸附热和释放脱附热，其中，将在相变换器中在工作介质的冷凝过程期间所释放的热量和在工作介质的蒸发过程期间所吸收的热量导出到环境中和从环境中导入。所述方法的特征在于，使所述电池装置和所述吸附器在需要时通过附加流体回路而与在所述附加流体回路中被循环驱动的传热的流体进行热接触，其中，所述传热的流体与外部热源和/或散热器热接触，其中，在需要时通过所述附加流体回路向电池装置导入来自外部热源的热能，或者通过所述附加流体回路从电池装置提取热能并且将所述热能导出到外部热源。

技术领域

本发明涉及一种根据权利要求1的前序部分的用于对电池装置进行调温的方法和调温的电池装置以及一种根据权利要求7的前序部分的调温的电池装置。

背景技术

用于调温电池装置的方法的目标是，在考虑到电池的分别存在的运行状态的情况下对电池装置进行最佳的温度设定。对电池装置的调温尤其是在电池装置中在较高功率范围中是必要的，以便能够有效地并且在尽可能短的时间内给电池装置充电也或者使电池装置尽可能快速地准备好运行。这尤其是在用于为电动车辆的驱动马达进行能量供应的电池装置中是这种情况。

电动车辆的电池装置特别需要冷却以保护电池，该冷却在电池充电时以及在行驶期间电池放电时都是有效的。尤其是在通过所谓的超级充电器(SuperCharger)、也就是说具有相对高的充电电流的特殊的充电站对这种电池装置进行快速充电时，在电池装置中释放相当多的热量，这些热量必须尽可能均匀地被导出，以便防止电池包中的单元的局部过热。同时，在电动车辆中使用的电池也必须在低的外部温度下也被加热到一定的运行温度，以便最大化其行程范围。在低的外部温度的情况下，尤其是电池的冷启动导致快速的放电并且这负面地影响电池的使用寿命。

对这种电池装置的调温可以通过使用吸附技术利用所谓的吸附热泵进行。电池单体与吸附剂处于热接触中。电池单体尤其是可以涂覆有固体吸附剂。涂层例如由在铝板上的结晶沸石构成或者由在使用有机或无机粘合剂的情况下的涂层构成。由此，电池包中的各个电池单体的表面能够在负压下、例如在使用水蒸气的情况下或者在超压下、例如在使用二氧化碳的情况下用作具有不同吸附物的用于吸附过程的吸附器。由此，通过脱附过程和吸附过程实现均匀的热导出和热导入。

热管理和因此电池的调温在使用根据现有技术的吸附热泵时以以下形式实现：

吸附器与热传送器导流连接，该热传送器用于吸附物的相变。因此，该热传送器作为相变换器起作用。通过吸附器和相变换器之间的连接，工作介质被循环驱动。这种循环驱动通过工作介质在吸附器上的循环吸附和脱附来进行。优选地，在使用车辆的现有空调设备的情况下，相变换器通过外部冷却回路或外部热源冷却或加热。

在电池快速充电期间，通过在此释放的废热，工作介质、即吸附物从饱和的吸附器脱附。释放的吸附物流向相变换器，在相变换器处吸附剂冷凝。在此释放的冷凝热通过外部系统、例如车辆的空调设备导出。

为了加热电池装置，执行与之相反的运行。吸附器由于吸附过程而吸入包含在相变换器中的冷凝物。工作介质被吸附在吸附器中，并且在吸附期间释放热量。该热量通过热传导被释放到电池的单元上。必须被导入到相变换器的必要的蒸发热是在环境温度下经由外部系统(例如车辆的空调设备的热交换器)被导入到相变换器。