尤其用于機動車輛的蓄電池的溫度控制設(shè)備的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種溫度控制設(shè)備，尤其用于機動車輛的蓄電池。本發(fā)明還涉及具有這種溫度控制設(shè)備的蓄電池布置，以及涉及具有至少一個這種蓄電池布置的機動車輛。
【背景技術(shù)】
[0002]在現(xiàn)代混合動力以及機動車輛中，鋰離子蓄電池通常用作可充電能量積蓄器。對于各個蓄電池單元來說，在服務(wù)壽命以及最大能量存儲量方面優(yōu)化的蓄電池要求對應(yīng)有效的溫度控制系統(tǒng)，該溫度控制系統(tǒng)能夠尤其防止蓄電池加熱得高于最大操作溫度。
[0003]在此【背景技術(shù)】下，現(xiàn)有技術(shù)公知一種主動溫度控制系統(tǒng)，其包括溫度控制結(jié)構(gòu)，流體能夠流過該溫度控制結(jié)構(gòu)。溫度控制結(jié)構(gòu)典型地具有兩個定界流體導(dǎo)管的溫度控制板。所述溫度控制結(jié)構(gòu)充當(dāng)熱源或者散熱片，并且允許蓄電池和流體之間的熱交換。所述熱交換能夠由呈所謂珀爾帖元件形式的熱電元件輔助，熱電元件安裝在溫度將被控制的蓄電池和溫度控制板之間的不同位置處。根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)，例如DE102012211259A1描述了這種溫度控制系統(tǒng)。
[0004]當(dāng)使用這種珀爾帖元件時，電氣線路被證明是有問題的，尤其如果所述珀爾帖元件被用于控制機動車輛中的蓄電池單元的溫度時，因為在機動車輛中典型地僅存在一點安裝空間可用于布線。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]因此本發(fā)明的目的是提供用于溫度控制設(shè)備的改進實施例，所述溫度控制設(shè)備裝備有珀爾帖元件，其獨特之處尤其在于，簡單設(shè)計的改進電氣線路以及與此關(guān)聯(lián)的小安裝空間要求。
[0006]該目的通過專利獨立權(quán)利要求的主題實現(xiàn)。優(yōu)選實施例是專利從屬權(quán)利要求的主題。
[0007]本發(fā)明的基本構(gòu)思相應(yīng)地是在蓄電池溫度控制板上(以下稱為“溫度控制板”)布置至少兩個元件排，每個元件排具有至少兩個珀爾帖元件。為了供給電能量給珀爾帖元件，為此目的每個各珀爾帖元件具有兩個電供給接頭，第一電供給路徑設(shè)置在溫度控制板上，當(dāng)從溫度控制板的平面圖看時所述供給路徑在珀爾帖元件周圍形成開放式或封閉式圍繞物。這確保了用于將珀爾帖元件連接至第一電供給路徑的短電氣線路路徑可用于存在的所有珀爾帖元件。此外，第二電供給路徑沿著由元件排限定的擴展方向延伸。在元件排上珀爾帖元件的布置不必須以線性方式實現(xiàn)，此處即擴展方向能夠沿著兩個元件排變化。
[0008]根據(jù)本發(fā)明，每個珀爾帖元件的第一電供給接頭電連接至第一電供給路徑，每個珀爾帖元件的第二電供給接頭電連接至第二電供給路徑，或者反之亦然。
[0009]為了被供給電能量，第一供給路徑能夠電連接至電能量源的正極，第二供給路徑能夠電連接至能量源的負(fù)極，或者反之亦然。
[0010]正如此處提出的，在溫度控制板上布置兩個供給路徑允許每個珀爾帖元件的兩個供給接頭被電連接至第一或者第二供給路徑，而無需長電氣線路路徑和/或復(fù)雜的線幾何形狀，尤其具有交叉的線路徑，變得必須用于這種連接。結(jié)果，依靠此處提出的布線構(gòu)造或者連接構(gòu)造，用于珀爾帖元件的各供給接頭的布線的制造費用能夠保持較小，甚至當(dāng)存在較大數(shù)量的珀爾帖元件時也是如此。這同樣適用于溫度控制板上布線所需的安裝空間。
[0011]在一個優(yōu)選實施例中能夠?qū)崿F(xiàn)尤其小的布線費用，在該實施例中，每個珀爾帖元件的第一電供給接頭經(jīng)由相應(yīng)的電連接路徑電連接至第一或者第二電供給路徑。作為其替換，第一電供給接頭經(jīng)由相應(yīng)的電連接路徑電連接至另一珀爾帖元件。在該實施例中這同樣適用于每個珀爾帖元件的第二電供給接頭:所述第二電供給接頭經(jīng)由相應(yīng)的電連接路徑電連接至第一或者第二電供給路徑。作為其替換，第二電供給接頭還能夠經(jīng)由相應(yīng)的電連接路徑電連接至另一 ?自爾帖元件。
[0012]在一個優(yōu)選實施例中，能夠精確地提供兩個元件排。這允許特別有利的布置要實施的兩個供給路徑，使得當(dāng)從溫度控制板的平面圖來看，圍繞珀爾帖元件的第一供給路徑運行得就像其圍繞珀爾帖元件的“外側(cè)”，而第二供給路徑在兩個元件排之間延伸，也即是說典型地在溫度控制板的中央?yún)^(qū)域延伸。結(jié)果，第一或者第二電供給路徑于是呈現(xiàn)在每個珀爾帖元件的兩個相反側(cè)。這簡化了每個珀爾帖元件至兩個電供給路徑的兩個連接元件的布線。
[0013]元件排能夠尤其有利地均實施為元件行，元件行在溫度控制板的縱向方向上線性運行。元件排的這種線性布置能夠尤其以低制造費用實施。這實現(xiàn)制造溫度控制設(shè)備的成本優(yōu)勢。
[0014]如果珀爾帖元件形成至少兩個元件列，可獲得關(guān)聯(lián)尤其低安裝空間要求的優(yōu)選實施例。所述元件列在橫向于元件的線的橫向方向上延伸。以該方式，形成泊爾帖元件的矩陣，結(jié)果是，每個珀爾帖元件被分派用于精確地形成一個元件行以及精確地形成一個元件列。珀爾帖元件的矩陣式布置額外地允許對熱連接至溫度控制板的蓄電池的尤其均勻的溫度控制。
[0015]如果向根據(jù)本發(fā)明的溫度控制設(shè)備供給來自機動車輛的48V車載電力系統(tǒng)的電能量，推薦的設(shè)計是，至少一個第一珀爾帖元件和鄰近其的一個第二珀爾帖元件形成珀爾帖元件對，使得兩個珀爾帖元件串聯(lián)地電連接。這導(dǎo)致兩個珀爾帖元件中的每個的電供給電壓降低24V ;該值是珀爾帖元件的名義操作電壓。為了串聯(lián)的電連接的目的，兩個珀爾帖元件能夠經(jīng)由相應(yīng)的電連接路徑電連接至彼此。此外，兩個珀爾帖元件中的一個經(jīng)由相應(yīng)的電連接路徑將電連接至第一電供給路徑。對應(yīng)地，兩個珀爾帖元件中的另一個必須經(jīng)由相應(yīng)的電連接路徑電連接至第二電供給路徑。
[0016]在一個有利的發(fā)展例中，溫度控制設(shè)備的至少兩個珀爾帖元件對，優(yōu)選所有珀爾帖元件對都能夠相對于兩個電供給路徑彼此并聯(lián)地電連接。以該方式，原則上，能夠在溫度控制設(shè)備中設(shè)置任何期望數(shù)量的珀爾帖元件并且供給電能量。
[0017]在另一優(yōu)選實施例中，兩個相鄰元件排之間的限定在橫向方向上的元件排間隔具有第一值，所述第一值基本兩倍于第二間隔值，第二間隔值是溫度控制板的在縱向方向上延伸的縱向側(cè)與下一元件排之間的間隔。元件排的這種幾何形狀產(chǎn)生了尤其低的安裝空間要求。
[0018]因為第一電供給路徑圍繞具有珀爾帖元件的兩個矩陣行，而第二電供給路徑運行在兩個元件排之間，所以經(jīng)由第一供給路徑“分布”至珀爾帖元件的電流的僅約一半流過第二電供給路徑。換句話說，第一電供給路徑具有兩個基本U形路徑段，它們彼此對立放置并且組合在一起以形成第一電供給路徑并且形成根據(jù)本發(fā)明的圍繞物。因此每個珀爾帖元件經(jīng)由第一或者第二路徑段從能量源被供給電能量或者電流，即通過能量源供給的電流基本平等分布于兩個路徑段之間。另一方面，來自所有電珀爾帖元件的電流流過布置于兩個元件排之間的第二電供給路徑。如果第一線截面因此被分派至第一電供給路徑并且第二線截面被分派至第二電供給路徑，合適的是將兩個線截面的尺寸確定為使得第一線截面具有的值實質(zhì)上是第二線截面的值的一半。
[0019]第一線截面約為3mm2的實施例被證明尤其有利。結(jié)果，第二線截面于是約為6mm2。
[0020]在另一優(yōu)選實施例中，第一電供給路徑和第二電供給路徑在通流方向上延伸。與以上解釋不同的實施例于是能夠?qū)嵤┏筛淖儍蓚€供給路徑的路徑寬度。第一電供給路徑因此具有當(dāng)從溫度控制板的平面圖來看時相對于擴展方向橫向延伸的第一路徑寬度。第二電供給路徑具有當(dāng)從溫度控制板的平面圖來看相對于擴展方向橫向延伸的第二路徑寬度。兩個路徑寬度的比B1:B2基本優(yōu)選為1:2。例如，第一路徑寬度B1能夠約為15mm，而第二路徑寬度B2能夠約為30mmo
[0021]當(dāng)從溫度控制板的平面圖來看時，如果兩個供給接頭側(cè)向布置在溫度控制板上，能夠進一步降低用于電連接珀爾帖元件的電氣線路的布線費用。因此視為尤其優(yōu)選的是這樣的實施例:珀爾帖元件均裝備有具有側(cè)壁的元件殼體，其中兩個供給接頭彼此間隔布置。代替封閉式殼體，還能夠設(shè)置兩個覆蓋板，尤其陶瓷板，它們以夾層方式限值珀爾帖元件，結(jié)果是，珀爾帖元件的實際部件側(cè)向暴露在兩個覆蓋板之間。在該情況下，所述供給接頭還是打開的。根據(jù)另一可替換實施例，側(cè)向硅樹脂圍繞物能夠設(shè)置在兩個覆蓋板之間，兩個供給接頭指向側(cè)向硅樹脂圍繞物。在該方案中，側(cè)壁由硅樹脂圍繞物形成。
[0022]兩個電供給路徑以及所有電連接路徑以及所有電連接路徑的布置在電路板上還特別優(yōu)選的是使得當(dāng)從電路板的平面圖看時它們不交叉。這簡化了珀爾帖元件的電氣布線期間的費用。
[0023]為了從制造技術(shù)上盡可能簡化各珀爾帖元件的電氣布線的實施，推薦溫度控制板的至少局部實施例呈電路板的形式。在該情況下，兩個第一電供給路徑以及所有電連接路徑以及所有電連接路徑能夠分別實施為導(dǎo)線軌。在制造期間溫度控制板作為電路板的實施例實現(xiàn)了相當(dāng)大的成本優(yōu)勢，尤其在系列制造的情形下。
[0024]在導(dǎo)線軌實施在電路板上的實施例中，導(dǎo)線軌的厚度至少為0.2mm被證明尤其有利。
[0025]在進一步優(yōu)選實