用于對機動車側的電蓄能器進行調溫的設備的制作方法
本發明涉及一種用于對機動車側的電蓄能器進行調溫的設備，該設備包括至少一個調溫裝置，該調溫裝置包含至少一個帕爾貼元件(peltier-element)，所述調溫裝置與待調溫的、機動車側的所述電蓄能器或者與待調溫的、機動車側的一電蓄能器熱耦合或者能夠熱耦合。
背景技術：
這種用于調溫(即用于加熱或者冷卻)電蓄能器的設備原則上是已知的并且應用于機動車技術中。相應的設備典型地包括調溫裝置，該調溫裝置又包括呈帕爾貼元件形式的熱電轉換器，或者該調溫裝置構成為這種熱電轉換器。
相應調溫裝置根據運行方式可與熱沉
該方案關于相應的調溫裝置(或包括這種調溫裝置)的設備的有效運行(或功率潛力)方面是值得改善的。
技術實現要素：
因此本發明的任務在于，提出一種改善的、用于對機動車側的電蓄能器進行調溫的設備。
該任務通過開頭所提及類型的設備得以解決，該設備按照本發明的特征在于，所述至少一個調溫裝置此外與至少一個調溫液體儲備器熱耦合，該調溫液體儲備器包含至少一個調溫液體。
按照本發明的原理涉及到一種特別的設備，該設備用于對至少一個在機動車側的(即間接或者直接地連接或者可連接到機動車的車身的一部分上的)電蓄能器進行調溫。
關于(此外縮寫為蓄能器的)電蓄能器可理解為如下組件：該組件包括一個電蓄能器單元或者多個相互電連接的電蓄能器單元，所述的一個或多個蓄能器單元被接收在蓄能器殼體中。術語“蓄能器”因此總是涉及到如下組件：該組件包括(例如由基于鋰或鋰化合物所形成的)蓄能器材料所形成的、被接收在蓄能器殼體中的一個或多個相應的蓄能器單元。在蓄能器殼體上通常設有電連接器件，通過該電連接器件能夠使蓄能器電連接到至少一個第三物件(例如發電機或者電消耗器)上。
該設備包括至少一個調溫裝置。該調溫裝置與所述的一個或多個待調溫的蓄能器熱耦合。調溫裝置與所述的一個或多個待調溫的蓄能器進行熱耦合，能夠實現在調溫裝置與所述的一個或多個待調溫的蓄能器之間進行間接或者直接地熱交換，并因此能夠實現對所述的一個或多個待調溫的蓄能器進行加熱或冷卻。術語“調溫”因此同樣包含加熱(beheizung)以及變熱
調溫裝置包括至少一個帕爾貼元件，或構成為這種帕爾貼元件。帕爾貼元件一般可理解為熱電轉換器，該熱電轉換器基于帕爾貼效應(peltier-effekt)構造或設置用于：在電流施加到第一熱交換面上時進行冷卻，并且在電流施加到第二熱交換面上時進行加熱。典型地，相應的、通常為方形的帕爾貼元件涉及到由不同摻雜或配置的半導體元件所構成的組件，與給定的輸出溫度相比，該組件在通電時分別處于不同的溫度水平。因此能夠與電流強度和電流方向相關地實現帕爾貼元件的一熱交換面的有目的地變熱以及相應地實現帕爾貼元件的第二熱交換面的有目的地冷卻，并且反之亦然。帕爾貼元件的這些熱交換面例如由氧化鋁形成。帕爾貼元件的這些半導體元件典型地p摻雜或者n摻雜。具體地，在此例如涉及到鉍-碲化物或者硅-鍺。
對于帕爾貼元件的運行所需要的電能(電流)可以例如通過待調溫的蓄能器和/或機動車側的另一電蓄能器提供。
按照本發明，所述至少一個調溫裝置附加地與至少一個調溫液體儲備器熱耦合。該調溫液體儲備器包含至少一個調溫液體。調溫裝置與所述的調溫液體儲備器或者至少一個調溫液體儲備器進行附加熱耦合，能夠實現了調溫裝置與調溫液體儲備器之間進行間接或者直接熱交換。
調溫裝置與相應的調溫液體儲備器進行熱耦合，這極大地提高了調溫裝置的功率能力(或效率)。這基于如下：調溫液體儲備器(特別是其中所包含的調溫液體)可以用作熱沉或熱源，該調溫液體例如涉及到水或者水與至少一個有機液體(特別是乙二醇)的混合物。
特別是與由現有技術已知的氣體(例如空氣)的應用相比，相應的調溫液體儲備器(或調溫液體)用作配置給調溫裝置的熱沉或熱源的應用，允許了實現更高的熱力學質量流。因此，在調溫裝置的冷運行中可以將由運行所產生的廢熱更好且更快地導出，這促成了效率(或功效)所提及到的提高。同樣地，在調溫裝置的熱運行中可以將熱量同樣更快且更好地供入。由此實現所述的一個或多個待調溫的蓄能器的總體上有所改善的可調溫性(或調溫)并因此實現總體上有所改善的設備。
如上所述，調溫裝置可以間接或者直接與所述的待調溫的蓄能器或與一待調溫的蓄能器熱耦合。適宜地設有間接熱耦合結構，按照該間接熱耦合結構，調溫裝置與所述蓄能器或與一蓄能器經由至少一個在調溫裝置與蓄能器之間連接的、被特別是氣態調溫介質穿流或者能夠穿流的第一熱交換器熱耦合或者能夠熱耦合。
第一熱交換器典型地至少部分連接到被所述調溫介質或被一調溫介質穿流或者能夠穿流的通道結構中，以便相應地將流經該通道結構的調溫介質進行調溫。因此，借助于第一熱交換器，在調溫裝置與相應的調溫介質之間能夠實現熱交換。通道結構形成在待調溫的蓄能器上(或延伸到該蓄能器中或延伸通過該蓄能器)，從而在蓄能器與穿流該蓄能器的調溫介質之間能夠實現足夠的熱交換。典型地，蓄能器具有：供入器件，用于將待供給到其中的調溫介質進行供給；導出器件，用于將(典型地在穿流同一導出器件之后)待從其中導出的調溫介質進行導出。
調溫介質原則上可以涉及到氣體(或氣體混合物)或者液體(或液體混合物)。氣體(例如空氣)的應用關于安全技術方面是優選的，因為如此——特別是與能導電的液體(例如水)相比——降低了在蓄能器內部電短路進而蓄能器的可能伴隨的損壞的危險。
為了輸送所述調溫介質或相應的調溫介質，可以設有至少一個輸送裝置，該輸送裝置將所述調溫介質或將一調溫介質沿著調溫裝置側的至少一個熱交換表面或者沿著后置于調溫裝置的熱交換器的熱交換表面輸送。根據調溫介質是液體還是氣體，第一輸送裝置可以包括(或構造為)至少一個泵裝置(例如回轉泵)或者至少一個抽吸和/或鼓風裝置(例如鼓風機)。
如同樣所提及那樣，調溫裝置可以附加地間接或者直接與所述至少一個調溫液體儲備器熱耦合。適宜地，在此也設有間接熱耦合結構，按照該間接熱耦合結構，調溫裝置與調溫液體儲備器通過調溫裝置與調溫液體儲備器之間連接的至少一個另外的熱交換器熱耦合。因此，借助于所述另外的熱交換器，在調溫裝置與調溫液體儲備器(或調溫液體)之間能夠實現熱交換。
在此可考慮的是，在構成被所述調溫液體穿流或者能夠穿流的調溫回路的情況下，所述至少一個另外的熱交換器與所述調溫液體儲備器連接。因此，在所述另外的熱交換器與調溫液體儲備器之間構成管路結構，在該管路結構內部，調溫液體可以從調溫液體儲備器流入(或循環)到所述另外的熱交換器中，并且反之亦然。管路結構因此特別是包括：從調溫液體儲備器到所述另外的熱交換器中的供入管路；和從所述另外的熱交換器到調溫液體儲備器中的供入管路。
為了將調溫液體輸送通過這種調溫回路，適宜地設有另外的輸送裝置，用于將調溫液體輸送通過所述調溫回路或者通過一調溫回路，該調溫回路將熱交換器與調溫液體儲備器相連接。這種輸送裝置可以包括或者構造為至少一個泵裝置(例如回轉泵)。輸送裝置可以集成到調溫液體儲備器中。
本發明此外還涉及一種蓄能器組件，該蓄能器組件包括機動車側的至少一個蓄能器并且包括至少一個按照本發明的、用于其調溫的設備。因此，結合按照本發明的設備以及結合對此相關的變體方案的全部實施方案，類似地適用于按照本發明的蓄能器組件。
蓄能器組件可以包括接收裝置，該接收裝置包括可向外封閉或閉合的接收腔，該接收裝置用于接收所述至少一個電蓄能器和所述設備。通過這種殼體式接收裝置(或在這樣的接收裝置中，在該接收裝置內部能夠布置有特別是所述一個或多個待調溫的蓄能器以及所述設備、即特別是屬于該設備的調溫裝置)能夠使另外的調溫回路將所述一個或多個蓄能器在外側上包圍。
特別是，通過相應的接收裝置能夠構造出四個不同的調溫區，結合借助于所述設備(或屬于該設備的一個或多個調溫裝置)實現或者能夠實現的熱運行或者冷卻運行的示例式可能性方案，接下來進一步闡明所述調溫區。
第一調溫區在此形成在所述一個或多個待調溫的蓄能器內部。第二調溫區通過接收腔的、將接收裝置內部的所述一個或多個待調溫的蓄能器在外側上包圍的區域形成。第三調溫區通過形成在調溫裝置與調溫液體儲備器之間的、被調溫液體穿流的所述調溫回路或者一調溫回路形成。第四調溫區通過將接收裝置在外側上包圍的區域(即接收裝置外部的環境)形成。此外得出：這些調溫區典型地關于其相應的溫度(或熱含量)方面有所區別。
在設備的熱運行中，調溫介質借助于調溫裝置如此加熱，使得在第一調溫區中存在最高溫度。第一調溫區的溫度因此處于其余溫度區的溫度之上。相應地，在第一調溫區中實現了蓄能器的加熱(或變熱)。從蓄能器流出到接收裝置側的接收腔中的調溫介質的排出溫度，由于加熱(或變熱)蓄能器而處于到蓄能器中的進入溫度之下。
同樣地，從蓄能器流出到接收腔中的調溫介質的排出溫度典型地高于接收腔中存在的介質(即典型地為空氣)的溫度，從而第二調溫區變熱。如此能夠實現了蓄能器的外表面的附加加熱進而實現了外部加熱，這促成了非常有效的熱運行。因此，在接收腔中存在的介質能夠同樣用作相應的調溫介質。
在第三調溫區中，通過調溫裝置提供了用于使調溫介質在進入到蓄能器中進而進入到第一調溫區中之前變熱所需要的熱量。在此，調溫液體儲備器(或調溫液體)可以用作熱源，以便支持調溫介質的盡可能快速且有效的變熱。調溫液體儲備器(或調溫液體)在此通過抽取熱量而冷卻。因此，調溫液體儲備器(或調溫液體)的溫度(或熱含量)降低。然而能夠給調溫液體儲備器(或調溫液體)通過在機動車側存在的、輸出熱(或產生熱)的構件(或裝置)供給熱。
相應的機動車側存在的、輸出熱(或產生熱)的構件(或裝置)可以涉及到：例如機動車側的、用于對機動車側的物件進行調溫的調溫裝置(特別是呈機動車側的方向盤調溫裝置、座椅調溫裝置或者鏡調溫裝置形式)；和/或用于對機動車側的客艙區域進行調溫的調溫裝置(例如呈機動車側的空調機組的形式)；和/或機動車側的驅動系統(即例如是電動機和/或內燃機等)。
在此，因此可以考慮的是，調溫液體儲備器與相應的、輸出熱(或產生熱)的裝置(或構件)熱耦合。熱耦合能夠通過相應的、輸出熱(或產生熱)的裝置(或構件)與調溫液體儲備器之間導熱的結構實現。相應的能導熱的結構優選由導熱性能良好的材料(例如鋁、銅等)形成。可能的是，該結構出于所提及的目的而適宜地引入(或集成)到機動車車身中，或者本來就存在于車身側上。借助相同目的，與調溫液體儲備器熱耦合的熱交換器也能夠引入、集成到機動車的車身中或者熱耦合地連接到其上。
相比之下，調溫介質在設備的冷運行中借助于調溫裝置如此冷卻，使得在第一調溫區中存在最低溫度。第一調溫區的溫度因此處于其余調溫區的溫度之下。相應地，在第一調溫區中實現了蓄能器的冷卻。從蓄能器流出到接收裝置側的接收腔中的調溫介質的排出溫度由于冷卻蓄能器而處于到蓄能器中的進入溫度之上。
同樣地，從蓄能器流出到接收腔中的調溫介質的排出溫度典型地低于接收腔中存在的介質(即典型地為空氣)的溫度，從而第二調溫區也被冷卻。如此能夠實現了蓄能器的外表面的附加冷卻進而實現了外部冷卻，這促成了非常有效的冷運行。
在第三調溫區中，通過調溫裝置從調溫介質抽取用于該調溫介質在進入到蓄能器中進而進入到第一調溫區中之前進行冷卻所需要的熱量。在此，調溫液體儲備器(或調溫液體)可以用作熱沉，以便支持調溫介質的盡可能快速且有效的冷卻。調溫液體儲備器(或調溫液體)在此通過調溫裝置的廢熱加熱。因此，調溫液體儲備器的溫度(或熱含量)上升。然而能夠通過在機動車側存在的、吸收熱(或需要熱)的構件(或裝置)從調溫液體儲備器抽取熱量。
相應的、在機動車側存在的、吸收熱(或需要熱)的構件(或裝置)原則上可以涉及到如下相應的裝置(或構件)：該裝置(或構件)結合在熱運行的范圍內可應用的、在機動車側存在的、輸出熱(或產生熱)的裝置(或構件)已提及。
同樣地，在此也可能的是，調溫液體儲備器(或調溫液體)與相應的吸收熱(或需要熱)的裝置(或構件)熱耦合，其中，又可參閱結合在熱運行的范圍內可應用的、在機動車側存在的、輸出熱(或產生熱)的裝置(或構件)的相應實施方案。
本發明此外還涉及一種機動車，該機動車包括至少一個按照本發明的蓄能器組件。因此，結合按照本發明的蓄能器組件以及對此相關的變體方案的全部實施方案以及因此還結合按照本發明的設備以及對此相關的變體方案的全部解決方案，類似地適用于按照本發明的機動車。
相應地，至少一個在設備側的進而在蓄能器組件側的調溫液體儲備器適宜地與機動車側的至少一個用于對機動車側的物件進行調溫的調溫裝置(特別是機動車側的至少一個方向盤調溫裝置、座椅調溫裝置或者鏡調溫裝置)和/或機動車側的用于對機動車側的客艙區域進行調溫的調溫裝置(特別是機動車側的空調機組)和/或機動車的車身(特別是機動車的車身的至少一個暴露的外表面)和/或機動車側的驅動系統(例如電動機和/或內燃機)熱耦合。
一般而言，可將機動車側的這種外表面理解為如下外表面，該外表面在機動車行駛中經受行駛風(fahrtwind)。通過行駛風能夠將熱從機動車的車身抽取，這特別是對于所述設備的上述冷運行是有利的。與所述至少一個調溫液體儲備器熱耦合的、所述機動車的車身的暴露的外表面因此例如涉及到機動車的底部。
對于調溫液體儲備器(或調溫液體)與機動車的車身(即特別是機動車的車身的至少一個暴露的外表面)之間有效且快速的熱交換適宜的是：在與所述至少一個調溫液體儲備器熱耦合的、所述機動車的車身的暴露的外表面中，或者在具有這種外表面的、機動車側的構件中，集成有至少一個與調溫液體儲備器熱耦合的熱交換器。
附圖說明
本發明另外的優點、特征和細節在下文中所描述的實施例以及根據附圖產生。附圖示出：
圖1和圖2：分別示出了按照本發明的實施例的設備的原理圖。
具體實施方式
圖1示出按照本發明的實施例的、用于對機動車側(即安裝在機動車側的)電蓄能器2進行調溫的設備1。蓄能器2例如涉及到鋰蓄能器，該鋰蓄能器具有多個相互電連接的、鋰基的、并且被接收在共同的蓄能器殼體(未示出)中的蓄能器單元(未示出)。蓄能器2一般用于對機動車側的電消耗器進行供電，并且因此該蓄能器2連接至機動車側的車載電網(未示出)。
設備1包括調溫裝置3，該調溫裝置3包括至少一個帕爾貼元件(未示出)。調溫裝置3與待調溫的蓄能器2熱耦合。相應地，蓄能器2可以借助于調溫裝置3加熱或者冷卻。帕爾貼元件的、對于其運行所需的供電通過待調溫的蓄能器2實現。
在調溫裝置3與蓄能器2之間的熱耦合通過在這兩者之間連接的熱交換器4實現。熱交換器4在此連接到通過箭頭標明的通道結構5中，該通道結構5限界出至少一個被調溫介質(如空氣)可穿流的流動通道。
呈鼓風裝置形式的第一輸送裝置6前置于通道結構5，借助于該第一輸送裝置6可以將調溫介質輸送通過通道結構5、沿著熱交換器4的突入到通道結構5中的熱交換器表面、并且繼續輸送到蓄能器2中。典型地，僅僅設有唯一輸送裝置6，這促成在設備1的運行中較小的噪音發生。
設備1還包括包含調溫液體(例如水)的調溫液體儲備器7(例如呈簡單的液體容器或者液體罐的形式)。顯然地，調溫裝置3也與調溫液體儲備器7熱耦合。在調溫裝置3與調溫液體儲備器7之間的熱耦合是通過連接在這兩者之間的另外的熱交換器8實現。
顯然，在構成被調溫液體穿流的調溫回路的情況下，所述另外的熱交換器8與調溫液體儲備器7連接。為此，在所述另外的熱交換器8與調溫液體儲備器7之間構成管路結構9，在該管路結構9內部，調溫液體能夠從調溫液體儲備器7以回轉方式流至(或以回轉方式循環至)所述另外的熱交換器8中，并且反之亦然。管路結構9包括：從調溫液體儲備器7到所述另外的熱交換器8中的供入通道9a；和從所述另外的熱交換器8到調溫液體儲備器7中的供入通道9b。供入通道9a、9b又通過箭頭示出。
在調溫液體儲備器7中集成有呈泵裝置形式的輸送裝置10，該輸送裝置10用于將調溫液體輸送通過管路結構9(或輸送通過調溫液體儲備器7與所述另外的熱交換器8之間)。自然地，所述輸送裝置10或者另外的輸送裝置例如也可以連接到管路結構9中。
調溫液體儲備器7(或調溫液體)用作配置給調溫裝置3的熱沉或熱源，并且總體上促成了顯著提高了調溫裝置3(或設備1)的功率能力(或效率)。因此能夠對蓄能器2進行非常有效地調溫(即加熱或者冷卻)。
調溫液體儲備器7此外與機動車12的車身11或者與連接到機動車12的車身11上的構件(或與連接到機動車12的車身11上的裝置)熱耦合，所述構件(或裝置)例如是用于對機動車側的客艙區域進行調溫的調溫裝置13(即特別是機動車側的空調機組)；或者是用于對機動車側的物件進行調溫的調溫裝置14(例如是機動車側的方向盤調溫裝置、座椅調溫裝置或者鏡調溫裝置)。
通過調溫裝置13、14能夠將熱量引入到調溫液體儲備器7中進而引入到調溫液體中，這能夠對于設備1的特別有效的熱運行是適宜的。同樣也能夠通過調溫裝置13、14將熱量從調溫液體儲備器7進而從調溫液體抽取，這能夠對于設備1的特別有效的冷運行是適宜的。
調溫液體儲備器7此外與機動車12的車身11的暴露的外表面(例如底部)熱耦合。如此通過在機動車12的行駛時所產生的行駛風同樣能夠將熱量從調溫液體儲備器7抽取。
在機動車12的車身11的、與所述至少一個調溫液體儲備器7熱耦合的暴露的外表面中，還可以集成有至少一個與該調溫液體儲備器7熱耦合的另外的熱交換器(未示出)。
圖2示出按照本發明的另一實施例的、用于對機動車側的電蓄能器2進行調溫的設備1的原理圖。
與圖1中所示出的實施例不同的是，在圖1中未進一步示出的、然而已經存在的、由蓄能器2和設備1所組成的蓄能器組件，在此包括閉合的(即向外密封的)接收裝置16，該接收裝置16限界出接收腔15，在該接收裝置16中接收有設備1以及蓄能器2。接收裝置16可以具有盆狀的外形。
如此能夠在設備1的運行中構造出四個不同的調溫的(即具有四個分別不同溫度進而具有不同熱含量的)調溫區tz1、tz2、tz3、tz4。調溫介質在此特別是流經調溫區tz1和tz2。調溫介質的流動通過箭頭標示。
第一調溫區tz1在待調溫的蓄能器2內部形成。第二調溫區tz2通過接收腔15將接收裝置16內部的待調溫的蓄能器2在外側上包圍的區域形成。第三調溫區tz3通過在調溫裝置3與調溫液體儲備器7之間形成的、被調溫液體穿流的調溫回路形成。第四調溫區tz4通過將接收裝置16在外側上包圍的區域(即接收裝置16外部的環境)形成。
在設備1的熱運行中，調溫介質借助于調溫裝置3如此加熱，使得在第一調溫區tz1中存在最高溫度。第一調溫區tz1的溫度因此處于其余調溫區tz2、tz3、tz4的溫度之上。相應地，在第一調溫區tz1中實現了蓄能器2的加熱(或變熱)。從蓄能器2流出到接收腔15中的調溫介質的排出溫度由于加熱(或變熱)蓄能器2進而由于到蓄能器2上的熱輸出而處于到蓄能器2中的進入溫度之下。
同樣地，從蓄能器2流出到接收腔15中的調溫介質的排出溫度典型地處于接收腔15中所存在的介質的溫度之上，其中，所述介質典型地同樣涉及到空氣，從而第二調溫區tz2同樣變熱。如此實現蓄能器2(或蓄能器殼體)的外表面的附加加熱進而實現了設備1的非常有效的熱運行。
在第三調溫區tz3中，通過調溫裝置3供給用于在調溫介質進入到蓄能器2中進而進入到第一調溫區tz1中之前對其進行加熱所需要的熱量。在此，調溫液體儲備器7(或調溫液體)用作熱源，以便支持調溫介質盡可能快速且有效地變熱。在此，調溫液體儲備器7(或調溫液體)通過抽取熱量而冷卻。因此，調溫液體儲備器7(或調溫液體)的溫度(或熱含量)下降。然而，如上所述，通過機動車側存在的、輸出熱(或產生熱)的構件(或裝置)可以將熱量供至調溫液體儲備器7。在相應的、在機動車側存在的、輸出熱(或產生熱)的裝置例如可以涉及到機動車側的、用于對機動車側客艙區域進行調溫的調溫裝置13。
在設備1的冷運行中，調溫介質借助于調溫裝置3如此冷卻，使得在第一調溫區tz1中存在最低溫度。第一調溫區tz1的溫度因此處于其余調溫區tz2、tz3、tz4的溫度之上。相應地，在第一調溫區tz1中實現了蓄能器2的冷卻。從蓄能器2流出到接收腔15中的調溫介質的排出溫度由于冷卻蓄能器2進而由于熱量被蓄能器2吸收而處于到蓄能器2中的進入溫度之上。
同樣地，從蓄能器2流出到接收腔15中的調溫介質的排出溫度典型地處于接收腔15中所存在的介質的溫度之下，從而也冷卻了第二調溫區tz2。如此實現了蓄能器2(或蓄能器殼體)的外表面的附加冷卻進而實現了設備1的非常有效的冷運行。
在第三調溫區tz3中，通過調溫裝置3從調溫介質抽取用于在該調溫介質進入到蓄能器2中進而進入到第一調溫區tz1中之前對其冷卻所需要的熱量。在此，調溫液體儲備器7(或調溫液體)用作熱沉，以便支持了調溫介質的盡可能快速且有效的冷卻。調溫液體儲備器7(或調溫液體)在此通過調溫裝置3的廢熱而變熱。因此，調溫液體儲備器7(或調溫液體)的溫度(或熱含量)上升。然而，對于調溫液體儲備器7可以通過在機動車側存在的、吸收熱(或需要熱)的構件(或裝置)抽取熱量。在相應的在機動車側存在的、吸收熱(或需要熱)的裝置例如又可以涉及到機動車側的、用于對機動車側的客艙區域進行調溫的調溫裝置13。
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