用于使行驶器电池中的湿气冷凝的冷凝装置和方法
【专利摘要】本发明涉及用于使行驶器电池中的湿气冷凝的冷凝装置和方法，即一种用于行驶器中的电池的冷凝装置及一种用于使电池中的湿气冷凝的方法，冷凝装置包括：电池壳体，该电池壳体包围着电池内部空间，在电池内部空间中布置了至少一个电池单元；布置在电池壳体中的用于进入到电池内部空间中的冷却流体的第一入口；第一出口和第二出口，第一出口和第二出口都布置在电池壳体中，其中第一出口与从电池内部空间中出来的冷却流体处于流体的连接之中；以及布置在电池内部空间中的并且与冷却流体处于流体的连接之中的冷凝机构，该冷凝机构使处于电池内部空间中的并且来自环境的湿气冷凝，并且其中冷凝的湿气通过第二出口到达环境中。
【专利说明】用于使行驶器电池中的湿气冷凝的冷凝装置和方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及用于使行驶器电池中的并且更确切地说尤其机动行驶器比如机动车中的行驶器电池中湿气冷凝的一种冷凝装置以及一种方法。
【背景技术】
[0002]已经知道，行驶器尤其机动行驶器比如汽车中的电池或者说蓄电池通常经受环境影响比如湿气，所述湿气挤入到电池内部并且会在那里引起腐蚀或者说短路，这不仅会造成电池的毁坏而且有时候也会损坏由所述电池馈电的电的负载(比如比较敏感地对在电池内部出现短路时可能产生的电压峰值作出反应的行驶器控制仪)。
[0003]即使已经防止所述电池受到直接的喷水的影响，大多数由于所述电池的在行驶器中的布置而就是这种情况，不过较高的空气湿度会是引起这些不受欢迎的现象的原因，因为使电池内部相对于周围的大气完全密封的做法比较麻烦并且成本密集并且此外在实际上应该至少从紧挨着的电池外部空间朝大气进行一定程度的强制通风，并且更确切地说应该为电池的安全阀由于电池内部空间的过压而打开并且所述过压可以朝大气卸压这种情况进行所述强制通风。
[0004]从现有技术比如DE 10 2007 011 026 Al中公开了一种电池，对于该电池来说设置了用于使来自电池壳体的湿气冷凝并且将其排出的冷凝水收集器。当然，这种冷凝水收集器也作为单独的额外的多构件的标准部件而公开，由此在制造所述电池时额外的装配步骤是必要的，所述额外的装配步骤延长了制造过程并且由此使制造过程变得昂贵。
【发明内容】
[0005]本发明在按权利要求1的第一方面下面提出一种用于行驶器中的电池的冷凝装置，该冷凝装置包括:电池壳体，该电池壳体包围着电池内部空间，在所述电池内部空间中布置了至少一个电池单元；至少一个布置在所述电池壳体中的用于进入到所述电池内部空间中的冷却流体的第一入口 ；至少一个第一出口和一个第二出口，所述第一出口和第二出口都布置在所述电池壳体上，其中所述第一出口与从所述电池内部空间中出来的冷却流体处于流体的连接之中；以及布置在所述电池内部空间中的并且与所述冷却流体处于流体的连接之中的冷凝机构，该冷凝机构使处于电池内部空间中的并且来自环境的湿气冷凝，并且其中所冷凝的湿气通过所述第二出口到达环境中。
[0006]在按权利要求9的第二方面下，本发明提出一种用于使行驶器电池中的湿气冷凝的方法，并且更确切地说借助于冷凝机构来使行驶器电池中的湿气冷凝，所述冷凝机构根据按第一方面所述的冷凝装置来发挥功能。
[0007]所提出的系统的优点从以下情况中获得，即对处于运行中的电池进行冷却并且可以使从环境到达电池内部空间的并且不受欢迎的处于电池内部空间的湿气有针对性地在电池内部空间中在特定的非关键的位置上冷凝并且可以将其从所述电池内部空间中导出，并且可以避免冷凝水在电池单元上沉积并且由此避免所述电池单元上的腐蚀或者说所述电池单元之间的短路。
[0008]优选所述冷凝装置包括冷却机构，该冷却机构在行驶器的冷却回路中与行驶器处于流体的连接之中。在此有利的是，可以使用已经存在的比如空调设备的冷却回路。
[0009]此外优选的是，所述冷却机构处于所述电池壳体的外部。在此有利的是，所述冷凝机构在所述电池内部空间的内部并且/或者冷却机构在所述电池内部空间的外部相应地布置在一区域中，该区域朝向行驶器的向前行驶方向，所述冷却或者说冷凝机构可以额外地通过在行驶器运动时吹到所述冷却或者说冷凝机构上的行车风来得到冷却。
[0010]所述冷凝装置有利地被多孔的材料所包围，其中所述冷凝装置与所述多孔的材料处于物理的接触之中。在此有利的是，由于蒸发冷却在所述多孔的材料中所储存的湿气可以支持冷却过程，这引起用于对所述电池进行冷却的能量需求的降低。
[0011]所述多孔的材料优选包括由金属制成的海绵，其中不过也可以设想每种其它合适的多孔的材料。
[0012]此外，还优选的是，在所述电池内部空间中额外地布置了至少一个吸附工具，该吸附工具支持所述电池内部空间中的湿气的除去。
【专利附图】
【附图说明】
[0013]下面借助于实施方式结合附图对本发明进行解释，其中:
图1是一种示范性的具有按本发明的第一种实施方式的行驶器冷却系统的示意性的构造的一部分；并且
图2是一种示范性的具有按本发明的第二种实施方式的行驶器冷却系统的示意性的构造的一部分。
【具体实施方式】
[0014]图1示意性地示出了具有电池壳体20的电池10,多个蓄电池单元或者说电池单元40处于所述电池10的电池内部空间30中。在所述电池壳体20中布置了(未详细示出的)入口 40以及第一出口 50和第二出口 60，后面还要对其精确的功能进行解释。
[0015]在所述电池内部空间30中布置了冷凝机构70 (可以这样说是“冷凝液捕集器”)，该冷凝机构是(这里未示出的)行驶器比如汽车的冷却回路80的一部分。优选所述冷却回路80是行驶器的空调设备的冷却回路。
[0016]在所述冷却回路80中沿着箭头81的方向流动的冷却流体在所述冷却回路80的在图1中示出的截取部分中首先流到冷却机构或者说换热器90 (也称为“冷却器(Chiller)”)中，并且从那里通过所述入口 40流到所述冷凝机构70中，下面还要对该冷凝机构的功能进行解释。所述冷却流体从该冷凝机构70在合适的流体管路75中穿过蓄电池内部空间30通过所述第一出口 50在回流管路85中返回流到所述冷却机构90中，而后又被输送给所述冷却回路80。
[0017]所述冷凝机构70在图1中的实施例中构造为面状的金属的构件，其中所述流体管路75要么可以穿过所述冷凝机构70来伸展，如果该构件具有相应的厚度，要么所述流体管路75可以安置在构造为冷却盘管的式样的冷凝机构的表面上。因而所述冷凝机构70具有比其在所述电池内部空间30中的环境低的温度，使得处于所述电池内部空间30中的湿气可以其上面也就是说在所述冷凝机构70的经过冷却的表面上冷凝。
[0018]如此设计所述冷凝机构70的造型，使得相应的表面基本上垂直地布置，从而冷凝水的形式的冷凝的湿气可以比较容易地朝第二出口 60的方向滴落并且更确切地说通过所述在电池壳体20中布置在所述冷凝机构70下方的第二出口 60来滴落，该第二出口 60为了更好地收集并且排出所冷凝的水而以漏斗状的凹处61的式样构造在所述电池壳体20的底部中，其中所述湿气在所述相应的表面上冷凝。所述冷凝水的流出象征性地用箭头65来示出。因而，通过所述冷凝机构70的功能来避免这一点，即处于所述电池内部空间30中的湿气会在所述电池单元40上以冷凝水的形式沉积，这可能会导致所述电池单元40的失灵。
[0019]如在图1中示出的一样，所述冷凝机构70布置在所述电池内部空间30的朝向所述行驶器的向前行驶方向的区域21中(在图1中所述向前行驶方向向左定向)，从而通过用箭头100来表示的行车风一方面主要在所述区域21中对所述电池10本身进行冷却，并且另一方面也额外地对所述冷却机构90或者说冷凝机构70进行冷却。由此通过所述行车风引起的挤入的空气首先到达最冷的位置处也就是所述区域21或者说冷凝机构70并且会在那里冷凝。
[0020]在另一种实施方式中，所述冷凝机构70可以包括多孔的材料，比如由金属制成的“海绵”，所述冷却管路75连同在其中流动的冷却流体穿过所述海绵来伸展。所述金属海绵一方面可以储存冷凝液，不过另一方面也可以通过所述第二出口 60将所述冷凝液从所述电池内部空间30中排出。只要所述冷凝水被储存在所述金属海绵中，比如在由于较小的空气湿度而不会出现冷凝水形成现象时在环境不太闷热时，所述冷凝水由于蒸发而对通过所述金属海绵在所述冷却管路75中流动的冷却流体进行冷却，并且由此支持行驶器中的空调设备的功能或者说作用，也就是说降低了空调设备的用于对电池进行冷却的能量需求。
[0021]不言而喻，所述多孔的材料也可以包括每种其它合适的材料，并且也可以在造型方面经过相应的调整。
[0022]此外，在图1中示出了布置在所述电池内部空间30中的吸附工具110，也就是吸附湿气的试剂，比如硅胶，所述吸附工具可以额外地使处于电池内部空间30中的湿气凝固。在此所述吸附工具110的数目、形状和布置可以取决于应用情况而变化。
[0023]图2示意性地示出了按本发明的一种实施方式的另一种实施例。
[0024]又示出了具有电池壳体20并且具有布置在电池内部空间30中的电池单元40的电池10，所述电池单元40的数目、形状、结构和布置可以有变化。同样在所述电池壳体20中布置了第一入口 40、第一出口 50以及第二出口 60，其中冷却管路75连同在其中流动的冷却流体从所述第一入口 60中穿过，并且所述冷却管路75通过所述第一出口 50又离开所述电池壳体20，而后经由回流管路85通过另一个入口 120又到达所述电池内部空间30中并且从那里通过另一个出口 130又到达所述冷却回路80中。所述冷却流体的流动方向相应地用箭头81来表明。
[0025]与在图1中示出的实施方式不同的是，所述冷凝机构70构造为如在图1中用附图标记90在所述电池壳体20的外部示出的一样的冷却机构。但是所述冷凝或者说冷却机构70在图2中所示出的实施例中具有相应的功能或者说作用原理，也就是说它不仅对电池内部空间30进行冷却，而且也让处于所述内部空间30中的湿气本身冷凝并且使其通过所述第二出口 60沿着箭头65的方面以冷凝水的形式流到外面。[0026]在该实施例中，所述冷凝或者说冷却机构70的在电池内部空间30中的布置也与在图1中示出的实施例相类似，其中行车风(通过用100表示的箭头来示出)支持冷却或者说冷凝作用。不言而喻，也可以在图2所示出的实施例中布置吸附工具，以提供支持作用。
[0027]此外，在图2中示出的实施例也可以包括布置在所述冷凝或者说冷却机构70上的多孔的材料，比如金属海绵。
[0028]最后还要说明，在图1到2中示出的尺寸不按比例尺。
【权利要求】
1.用于行驶器中的电池(10)的冷凝装置，包括: -电池壳体(20)，该电池壳体包围着电池内部空间(30)，在所述电池内部空间中布置了至少一个电池单元(40)； -至少一个布置在所述电池壳体(20)中的用于进入到所述电池内部空间(30)中的冷却流体的第一入口(41)； -至少一个第一出口(50)和一个第二出口(60)，所述第一出口和第二出口都布置在所述电池壳体(20)上，其中所述第一出口(50)与从所述电池内部空间(30)中出来的冷却流体处于流体的连接之中；以及 -布置在所述电池内部空间(30)中的并且与所述冷却流体处于流体的连接之中的冷凝机构(70)，该冷凝机构使处于电池内部空间(30)中的并且来自环境的湿气冷凝，并且其中所冷凝的湿气通过所述第二出口(60)到达环境中。
2.按权利要求1所述的冷凝装置，其中该冷凝装置包括冷却机构(90)，所述冷却机构在所述行驶器的冷却回路(80)中与所述行驶器处于流体的连接之中。
3.按权利要求2所述的冷凝装置，其中所述冷却机构(90)处于所述电池壳体(20)的外部。
4.按权利要求1到3中任一项所述的冷凝装置，其中所述冷凝机构(70)在所述电池内部空间(30)的内部并且/或者所述冷却机构(90)在所述电池内部空间(30)的外部相应地布置在朝向所述行驶器的向前行驶方向的区域(21)中。
5.按权利要求1到4中任一项所述的冷凝装置，其中该冷凝装置被多孔的材料所包围并且该冷凝装置与所述多孔的材料处于物理的接触之中。
6.按权利要求5所述的冷凝装置，其中所述多孔的材料包括由金属或者由其它合适的多孔的材料制成的海绵。
7.按权利要求1到6中任一项所述的冷凝装置，其中在所述电池内部空间(30)中额外地布置了至少一个吸附工具(110)。
8.具有按权利要求1到7中任一项所述的冷凝装置的行驶器，其中所述行驶器是能够在陆地上并且/或者在水上并且/或者在空中使用的具有空调回路(80)的机动行驶器。
9.用于使行驶器电池(10)中的湿气冷凝的方法，所述行驶器电池(10)包括电池壳体(20)以及电池内部空间(30)，所述电池内部空间则具有至少一个布置在该电池内部空间(30)中的电池单元(40)，其中所述方法包括以下步骤: -在所述电池壳体(20)中提供至少一个用于进入到所述电池内部空间(30)中的冷却流体的第一入口(41); -在所述电池壳体(20)上提供至少一个第一出口(50)和一个第二出口(60)，其中所述第一出口(50)与从所述电池内部空间(30)中出来的冷却流体处于流体的连接之中；并且 -提供布置在所述电池内部空间(30)中的并且与所述冷却流体处于流体的连接之中的冷凝机构(70)，该冷凝机构使处于所述电池内部空间(30)中的并且来自环境的湿气冷凝，并且其中所冷凝的湿气通过所述第二出口(60)到达环境中。
【文档编号】H01M10/625GK103545575SQ201310292868
【公开日】2014年1月29日 申请日期:2013年7月12日 优先权日:2012年7月13日
【发明者】J.海泽, P.艾特纳 申请人:罗伯特·博世有限公司