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WO2013083491A1 - Energy storage system comprising an electrical energy store and a temperature monitoring device - Google Patents

Energy storage system comprising an electrical energy store and a temperature monitoring device Download PDF

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Publication number
WO2013083491A1
WO2013083491A1 PCT/EP2012/074117 EP2012074117W WO2013083491A1 WO 2013083491 A1 WO2013083491 A1 WO 2013083491A1 EP 2012074117 W EP2012074117 W EP 2012074117W WO 2013083491 A1 WO2013083491 A1 WO 2013083491A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
energy storage
storage system
thermal conductor
temperature
monitoring
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Ceased
Application number
PCT/EP2012/074117
Other languages
German (de)
French (fr)
Inventor
Hans-Georg Schweiger
Oliver HÜBNER
Hans-Peter Werner
Michael Bünnig
Ralf Bayer
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Continental Automotive GmbH
Original Assignee
Continental Automotive GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Continental Automotive GmbH filed Critical Continental Automotive GmbH
Publication of WO2013083491A1 publication Critical patent/WO2013083491A1/en
Anticipated expiration legal-status Critical
Ceased legal-status Critical Current

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    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/42Methods or arrangements for servicing or maintenance of secondary cells or secondary half-cells
    • H01M10/48Accumulators combined with arrangements for measuring, testing or indicating the condition of cells, e.g. the level or density of the electrolyte
    • H01M10/486Accumulators combined with arrangements for measuring, testing or indicating the condition of cells, e.g. the level or density of the electrolyte for measuring temperature
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01GCAPACITORS; CAPACITORS, RECTIFIERS, DETECTORS, SWITCHING DEVICES, LIGHT-SENSITIVE OR TEMPERATURE-SENSITIVE DEVICES OF THE ELECTROLYTIC TYPE
    • H01G11/00Hybrid capacitors, i.e. capacitors having different positive and negative electrodes; Electric double-layer [EDL] capacitors; Processes for the manufacture thereof or of parts thereof
    • H01G11/14Arrangements or processes for adjusting or protecting hybrid or EDL capacitors
    • H01G11/18Arrangements or processes for adjusting or protecting hybrid or EDL capacitors against thermal overloads, e.g. heating, cooling or ventilating
    • HELECTRICITY
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    • H01M10/48Accumulators combined with arrangements for measuring, testing or indicating the condition of cells, e.g. the level or density of the electrolyte
    • H01M10/482Accumulators combined with arrangements for measuring, testing or indicating the condition of cells, e.g. the level or density of the electrolyte for several batteries or cells simultaneously or sequentially
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01GCAPACITORS; CAPACITORS, RECTIFIERS, DETECTORS, SWITCHING DEVICES, LIGHT-SENSITIVE OR TEMPERATURE-SENSITIVE DEVICES OF THE ELECTROLYTIC TYPE
    • H01G11/00Hybrid capacitors, i.e. capacitors having different positive and negative electrodes; Electric double-layer [EDL] capacitors; Processes for the manufacture thereof or of parts thereof
    • H01G11/10Multiple hybrid or EDL capacitors, e.g. arrays or modules
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/10Energy storage using batteries
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02TCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/60Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
    • Y02T10/70Energy storage systems for electromobility, e.g. batteries

Definitions

  • Energy storage system comprising an electrical energy storage and a temperature monitoring device
  • the present invention relates to energy storage systems that can be used in particular in vehicles that are wholly or partially or situation-driven by electrical energy. These include, for example, hybrid and electric vehicles, in which the energy storage system represents the so-called traction battery.
  • the invention relates to an energy storage system, comprising at least one electrical energy store with a plurality of storage units connected in series and / or in parallel, and a monitoring device for monitoring the temperature of the storage units.
  • the storage units which are electrically interconnected in the energy store may in particular be electrochemical battery cells (eg nickel-metal hydride, nickel-zinc, lithium-air, zinc-air or lithium-ion cells). Alternatively or additionally, it may, for. B. also be capacitors (eg., So-called double-layer capacitors or the like) act.
  • electrochemical battery cells eg nickel-metal hydride, nickel-zinc, lithium-air, zinc-air or lithium-ion cells.
  • capacitors eg., So-called double-layer capacitors or the like
  • the monitoring device can, for. B. be implemented as a part or a partial functionality of a complex monitoring device of the energy storage system, by means of which not only the temperature monitoring of the memory units but also other control and / or monitoring functions are accomplished.
  • An example of this is the monitoring of electrical states of charge of individual storage units and a homogenization of these states of charge based thereon ("Balancing")
  • electrochemical storage cells can often form flammable gases (eg, hydrogen) if the cell temperature is too high, so that in addition to the risk of irreversible damage to the relevant cells, there is also the risk of fires or explosions consists.
  • gases eg, hydrogen
  • the mentioned temperature monitoring of the memory units is advantageous in that it enables early critical operating situations or defects to be detected by exceeding certain temperature limits.
  • temperature sensors On the memory cells of the energy store.
  • the temperatures of those cells can be measured, on each of which a temperature sensor is arranged.
  • the temperature measurement signals supplied by the temperature sensors can be routed via a suitable electrical line arrangement to an evaluation electronics and evaluated there.
  • the monitoring device comprises a temperature sensor, which is thermally conductively connected via a thermocouple arrangement with a plurality of storage units and thus used for simultaneous temperature monitoring of these storage units.
  • thermo conductor arrangement is intended here to designate a heat-conducting arrangement, which is connected on the one hand thermally conductive to the relevant temperature sensor and the other heat-conducting to the respective storage units, and (as described below) may comprise one or more "thermal conductors”.
  • a temperature sensor for the simultaneous temperature monitoring of several storage units advantageously leads to a more or less drastic reduction in the number of required temperature sensors (depending on how many storage units are connected to a temperature sensor via the thermal conductor arrangement).
  • the solution according to the invention while providing a "resolution Information "is lost when it is not readily apparent when detecting an over-temperature, by which of the temperature sensor connected storage unit (s) this detection was triggered.
  • the point is, however, that a knowledge of this resolution information in practice of rather subordinate
  • the decisive advantage of the invention is that, given a given number of temperature sensors, the occurrence of an excess temperature for a comparatively large number of storage units can be detected reliably or requires comparatively few temperature sensors for a given number of storage units to be reliably monitored for overtemperature become.
  • the invention thus makes it possible to reduce or even completely avoid the "monitoring gaps" mentioned above.
  • the temperature sensor is connected to at least three, in particular at least five, of the storage units in a heat-conducting manner.
  • thermal conductor arrangement Depending on the "topology" or design of the thermal conductor arrangement, it may be that the reliability of the temperature monitoring suffers somewhat when a large number of memory units are thermally connected to one and the same thermal conductor arrangement. In this case, this number should not be too large. On the other hand, the greater the number of memory units connected to a temperature sensor, the greater the saving of temperature sensors. For this reason, with sufficiently good thermal conductivity of the thermal conductor arrangement, the connection of an even larger number of memory units than stated above can certainly be provided. In particular, z. B. all the energy storage storage units (eg., More than 20) to one and the same Thermoleiteran angel be connected, said thermal conductor arrangement in turn with a single temperature sensor (or alternatively with a plurality of temperature sensors) may be thermally connected.
  • all the energy storage storage units eg., More than 20
  • Each storage unit so z. B. electrochemical battery cell or capacitor, has a memory unit body, in which the actual energy-storing components are housed, and at least two leading out of the interior of the body electrical conductor, so-called "Abieiter" (representing the positive pole or negative pole of the memory unit).
  • At least one of the storage units in the region of a storage unit body is heat-conductively connected to a section of the thermal conductor arrangement.
  • this connection takes place, for B. preferably in a central region of the storage unit body.
  • the energy storage device from a plurality of storage units of extended area, they can be stacked to form a block with the interposition of cooling plates.
  • the heat-conducting connection of a storage unit body can be realized in particular via an immediately adjacent (flat-fitting) such heat sink.
  • At least one of the storage units in the region of a storage unit removal unit may be connected in a heat-conducting manner to a section of the thermal conductor arrangement.
  • Abieiter in addition to the required good electrical conductivity usually also have a good thermal conductivity, and also extend into the interior of the storage unit, so that a first in the interior of the storage unit itself developing Overheating also very quickly leads to a temperature increase of the Abieiter (also outside of the actual memory unit body).
  • thermally connected to a Abieiter "thermal conductor" of the thermal conductor assembly as such has a significant electrical conductivity, which z. B. in the formation of the thermal conductor of a metallic material is the case, it can be provided to avoid unwanted electrical effects (short circuits between different Abieitern etc.) that the corresponding connection point of the thermocouple is not directly and thus electrically connected to the Abieiter, but with the interposition of a thermally but not electrically conductive intermediate layer (eg., Suitable thermally conductive plastic).
  • a thermally but not electrically conductive intermediate layer eg., Suitable thermally conductive plastic
  • thermocouple section For a space-saving design of the thermal conductor arrangement, it is advantageous if this comprises at least one elongated thermocouple section, so z. B. a thermal conductor, which is formed as a profile or a wire. With regard to the lowest possible heat losses in the heat transfer is provided according to an advantageous embodiment, that the elongated thermal conductor section has a round, in particular circular cross-section. Alternatively or additionally, it may be advantageous under certain circumstances if at least one elongated thermo-conductor section has a cross-sectional area varying along its length. Alternatively or additionally, it can also be provided that individual thermal conductor sections or the entire thermal conductor arrangement is provided with a thermal insulation (sheathed).
  • a thermal conductor section or the entire thermal conductor arrangement z. B be formed of a metallic material, optionally with a thermal insulation z. As plastic, to prevent or reduce heat exchange between the heat-conducting material and the environment.
  • a plurality of spaced-apart connection points for heat-conducting connection of various of the storage units are provided along the elongated thermal conductor section. It is thus by no means necessary for each storage unit to be monitored to lay its own thermal conductor over a greater distance in the direction of the temperature sensor. Rather, one and the same elongated thermal conductor can be laid and thermally connected to a plurality of storage units, that this thermal conductor in a sense "heats up the heat of the individual storage units" and "bundled” forwards the temperature sensor.
  • the thermal conductor arrangement has at least one node and / or at least one mesh.
  • the terms “knot” and “mesh” are to be understood in a topological sense.
  • a node is therefore present when at least three thermal conductors meet at one point of the thermal conductor arrangement. Such a node could therefore also be referred to as a branching point or merging point of the thermal conductor arrangement.
  • a mesh exists if there is a ring-shaped closed thermo-conductor section.
  • the thermal conductor assembly has at least one node but no mesh.
  • z. B. starting from several storage units respective thermal conductors first lead to a "collecting node", from which in turn a single thermal conductor continues to the temperature sensor.
  • Such heat fusion can also take place in several stages, for example, starting from two or more of the mentioned collecting node respective thermal conductors do not run as such to the temperature sensor, but to a "parent collecting node” (which in turn is connected by a thermal conductor to the temperature sensor).
  • a thermal conductor assembly having a plurality of nodes and a plurality of meshes may e.g. B. may be provided as a net-like structure which covers the storage units of the energy storage in a sense, so that a material-saving, yet efficiently thermally conductive thermal conductor arrangement is provided.
  • a particularly preferred use of an energy storage system of the type described above is the use as a traction battery for a vehicle equipped with an electric drive, in particular a road vehicle.
  • FIG. 1 is a schematic plan view of an energy storage system according to an embodiment
  • FIG. 2 is a representation corresponding to FIG. 1 a
  • Fig. 3 is a perspective view of a detail of a
  • Energy storage system according to another exemplary embodiment. 1 illustrates an energy storage system 10, here for example a traction battery of a hybrid vehicle, comprising an electrical energy store 12 and a monitoring device 13 assigned to it.
  • the energy store 12 comprises a multiplicity of memory cells 14 which are connected electrically in series in the form of so-called electrochemical flat cells, which are to be understood here as substantially flat-shaped memory cells.
  • the memory cells 14 eg, lithium-ion cells
  • the series electrical connection is accomplished by conductor 16, each memory cell 14 having two, a "negative pole” and a "positive pole”.
  • the conductors 16, which are already contacted in pairs (eg, soldered or welded to one another) or connecting lugs of the individual memory cells 14, are shown in FIG.
  • the negative pole and the positive pole of the illustrated overall arrangement is marked in FIG. 1 with the symbol "-" or "+”.
  • charging and discharging of the energy store 12 can take place via these two poles.
  • the number, design and arrangement or electrical connection of the memory cells 14 can be modified differently from the illustrated example in many ways. Also, an energy storage system can do more than just a cell block
  • Electrode storage 12 wherein a plurality of such cell blocks, for example, in turn, can be electrically connected in series and / or in parallel.
  • monitoring device 14 which (at least) is designed for temperature monitoring of the memory units 14, and that this temperature monitoring is implemented in a particular manner described in more detail below.
  • a special feature of the monitoring device 14 is that it comprises a temperature sensor 20, which in the example shown z. B. is designed as a semiconductor sensor and a sensor signal line 22 with an electronic
  • Evaluation device 24 is connected, and that the temperature sensor 20 via a "thermocouple assembly" 30, which is formed in the illustrated example of a single “thermal conductor” 32, with a plurality of (in the example all) of the memory cells 14 thermally conductive and thus for simultaneous temperature monitoring of these memory cells 14 is used.
  • the temperature sensor 20 is arranged, for example, together with the evaluation electronics 24 on a circuit board, which is integrated in a housing of the electrical energy storage 12 or energy storage system 10.
  • the temperature sensor 20 is thus not arranged so that the temperature in the region of one of the memory cells 14 could be measured directly. Rather, a measurement is carried out by means of the temperature sensor 20 in an indirect manner, namely on the thermal conductor assembly 30, with which a "temperature transmission path" between the memory cells to be monitored 14 on the one hand and the temperature sensor 20 on the other hand is realized.
  • the thermal conductor 32 is for this purpose made of a good heat conducting material such.
  • the monitoring function can be reduced substantially to a threshold value monitoring, which responds to the exceeding of a predetermined temperature limit.
  • This "simplified monitoring function” is achieved in an elegant manner by the use according to the invention of the thermocouple arrangement 30 in conjunction with a simple “comparator function" of the evaluation device 24. l cry.
  • the temperature monitoring according to the invention has advantageous redundancy insofar as a critical operating situation, which is manifested by an excessive rise in the temperature in a specific region of the energy store 12, is detected reliably.
  • the temperature sensor 20 is advantageously connected to a larger number of memory cells 14 (eg more than 20), so that advantageously many temperature sensors are saved (in comparison to an arrangement of one temperature sensor per cell to be monitored).
  • the thermal connection points 34 are provided in the example shown on the (electrically conductive) Abieitern 16 of the respective memory cells 14.
  • an electrical insulation of the thermal conductor 32 is provided at least in the region of each attachment point 34. This isolation can z.
  • thermocouple assembly 30 includes only a single elongate thermoconductor section in the form of the thermocouple 32. In the embodiments described below, a plurality of "thermal conductors" are used.
  • FIG. 2 illustrates a modified embodiment of an energy storage system 10a.
  • a thermal conductor arrangement 30a of the system 10a comprises, in addition to a first thermal conductor 32a, a second thermal conductor 32a ', likewise designed as an elongated thermoelectric conductor portion, by means of which in the illustrated example an additional temperature monitoring is implemented to increase the redundancy.
  • connection points 34a ' are provided along the second thermal conductor 32a' for thermally conductive connection of various (in this case all) of the memory cells 14a.
  • the second thermal conductor 32a' could also be connected to the first temperature sensor 20a, for example directly by arranging both thermal connection points 36a and 36a 'on the sensor 20a.
  • the thermocouple assembly 30a could be formed with a node (branch), which is thermally conductively connected on the one hand to the sensor 20a and on the other hand with the two extending over the memory cells 14a thermocouple sections of the thermal conductors 32a and 32a '.
  • thermal conductor section If along an elongated thermal conductor section a plurality of spaced-apart connection points for thermally conductive connection of various storage units are provided on the same thermal conductor section, as z.
  • a plurality of spaced-apart connection points for thermally conductive connection of various storage units are provided on the same thermal conductor section, as z.
  • an additional temperature exchange path between the respective storage units see. 14a. This advantageously promotes a homogenization of the spatial temperature distribution of the relevant energy storage.
  • each thermocouple assembly is thermally connected to only one temperature sensor.
  • a thermal conductor arrangement is provided, which is thermally connected to at least two temperature sensors, wherein these temperature sensors are preferably located at different locations of the thermal conductor arrangement. So z. 1, that the thermal conductor 32 is extended downward in FIG.
  • thermo conductor 32 leads to a second temperature sensor, which has a second sensor signal line with its own evaluation device or preferably the evaluation device 24, which is present anyway connected is.
  • further temperature sensors arranged distributed over the length of the thermal conductor 32 can also be used in the example of FIG. 1. Such embodiments advantageously allow to obtain an at least approximate "resolution information" concerning the location of the storage units having excessive temperature.
  • FIG. 3 shows a memory cell 14b of an energy storage system, which is not shown in its entirety, which is similar to the exemplary embodiment according to FIG. 2 in that two thermal conductors 32b and 32b 'extending in the stacking direction over a cell block are provided therein.
  • thermal conductor sections 33b are laid as "cross connections" between the thermal conductors 32b and 32b 'and are thermally connected via connection nodes 35b.
  • thermal conductor sections 33b for connecting the "longitudinal" thermal conductors 32b and 32b ' can also be used to further heat To provide transition parts for transferring heat from a memory cell in the thermal conductor assembly 30 b.
  • thermal conductor 33b also z. B. be thermally conductively connected over a majority of its length with the body of the illustrated memory cell 14b, to effect a heat transfer from this body to the two longitudinal thermal conductors 32b and 32b '.
  • a Abieiter a memory cell may be thermally connected to a transverse thermal conductor 33 b, as z. B. for the upper in Fig. 3 thermal conductor 33 b is shown.
  • a middle portion of the transverse thermal conductor 33b is effectively formed by the depicted conductor 16b itself, to which two thermal bonding sites 34b are provided.
  • the relevant thermal conductor 33b could also be provided running continuously and be thermally connected to the surface of the conductor 16b in the region of its length running across the conductor 16b (possibly via an electrically insulating intermediate layer).
  • an arbitrarily dense network of thermal conductors can thus be realized, whereby the possibility arises of detecting the maximum temperature of all the memory cells.
  • the redundancy of the temperature monitoring is thus advantageously increased and there is an additional heat exchange at the memory cells.
  • thermal conductor arrangement Even with a "net-like" configuration of the thermal conductor arrangement, as illustrated in FIG. 3, it is possible to provide this thermal conductor arrangement with more than one temperature sensor. In the example of FIG. For example special four temperature sensors are arranged on the four "temperature conductor network”.

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Abstract

The invention relates to an energy storage system which comprises an electrical energy store and a temperature monitoring device. According to the invention, simple yet reliable temperature monitoring can be achieved in an energy storage system (10) that comprises at least one electrical energy store (12) with electrically-interconnected storage units (14), and a monitoring device (13) for monitoring the temperature of said storage units (14), when said monitoring device (13) comprises a temperature sensor (20) which is connected to a plurality of the storage units (14) in a thermally conductive manner via a "thermal connector arrangement" (30) and which is therefore used to simultaneously monitor the temperature of the storage units (14).

Description

Beschreibung description

EnergiespeicherSystem, umfassend einen elektrischen Energiespeicher und eine Temperaturüberwachungseinrichtung Energy storage system comprising an electrical energy storage and a temperature monitoring device

Die vorliegende Erfindung betrifft Energiespeichersysteme, die insbesondere in Fahrzeugen eingesetzt werden können, die ganz oder teilweise bzw. situationsbedingt durch elektrische Energie angetrieben werden. Darunter fallen beispielsweise Hybrid- und Elektrofahrzeuge, bei denen das EnergiespeicherSystem die so genannte Traktionsbatterie darstellt. The present invention relates to energy storage systems that can be used in particular in vehicles that are wholly or partially or situation-driven by electrical energy. These include, for example, hybrid and electric vehicles, in which the energy storage system represents the so-called traction battery.

Im Besonderen betrifft die Erfindung ein EnergiespeicherSystem, umfassend wenigstens einen elektrischen Energiespeicher mit mehreren in Reihe und/oder parallel geschalteten Speichereinheiten, und eine Überwachungseinrichtung zur Temperaturüberwachung der Speichereinheiten. In particular, the invention relates to an energy storage system, comprising at least one electrical energy store with a plurality of storage units connected in series and / or in parallel, and a monitoring device for monitoring the temperature of the storage units.

Bei den im Energiespeicher elektrisch miteinander verschalteten Speichereinheiten kann es sich insbesondere um elektrochemische Batteriezellen handeln (z. B. Nickel-Metallhydrid-, Nickel- Zink-, Lithium-Luft-, Zink-Luft- oder Lithium-Ionen-Zellen ) . Alternativ oder zusätzlich kann es sich z. B. auch um Kondensatoren (z. B. so genannte Doppelschichtkondensatoren oder ähnliches) handeln. The storage units which are electrically interconnected in the energy store may in particular be electrochemical battery cells (eg nickel-metal hydride, nickel-zinc, lithium-air, zinc-air or lithium-ion cells). Alternatively or additionally, it may, for. B. also be capacitors (eg., So-called double-layer capacitors or the like) act.

Die Überwachungseinrichtung kann z. B. als ein Teil bzw. eine Teilfunktionalität einer komplexeren Überwachungseinrichtung des Energiespeichersystems implementiert sein, mittels welcher nicht nur die Temperaturüberwachung der Speichereinheiten sondern auch anderweitige Steuer- und/oder Überwachungsfunktionen bewerkstelligt werden. Ein Beispiel hierfür ist die Überwachung von elektrischen Ladezuständen einzelner Speichereinheiten und eine darauf basierende Vergleichmäßigung dieser Ladezustände ( "Balancing" ) The monitoring device can, for. B. be implemented as a part or a partial functionality of a complex monitoring device of the energy storage system, by means of which not only the temperature monitoring of the memory units but also other control and / or monitoring functions are accomplished. An example of this is the monitoring of electrical states of charge of individual storage units and a homogenization of these states of charge based thereon ("Balancing")

Sowohl für die einwandfreie Funktion als auch für die Lebensdauer der einzelnen Speichereinheiten ist es in der Praxis von großer Bedeutung, dass diese in einem bestimmten, zulässigen Temperaturbereich betrieben werden. Both for the proper function and for the life of the individual storage units, it is in practice of great importance that they are operated in a certain allowable temperature range.

Da sich die Speichereinheiten beim Laden und Entladen mehr oder weniger stark erwärmen, werden zumeist aktive und/oder passive Kühlmaßnahmen vorgesehen, um eine zu starke Erwärmung bzw. Überhitzung einzelner Speichereinheiten zu vermeiden. Since the storage units heat more or less strongly during charging and discharging, active and / or passive cooling measures are usually provided in order to avoid excessive heating or overheating of individual storage units.

Je nach Speicherprinzip stellt dies auch eine Sicherheitsanforderung dar. Beispielsweise können insbesondere elektrochemische Speicherzellen bei zu hoher Zelltemperatur oftmals entzündbare Gase (z. B. Wasserstoff) bilden, so dass neben der Gefahr einer irreversiblen Schädigung der betreffenden Zellen auch die Gefahr von Bränden bzw. Explosionen besteht. For example, electrochemical storage cells can often form flammable gases (eg, hydrogen) if the cell temperature is too high, so that in addition to the risk of irreversible damage to the relevant cells, there is also the risk of fires or explosions consists.

Vor diesem Hintergrund ist die erwähnte Temperaturüberwachung der Speichereinheiten insofern vorteilhaft, weil damit frühzeitig kritische Betriebssituationen bzw. Defekte anhand einer Überschreitung bestimmter Temperaturgrenzen erkennbar sind. Against this background, the mentioned temperature monitoring of the memory units is advantageous in that it enables early critical operating situations or defects to be detected by exceeding certain temperature limits.

Zur Realisierung der Temperaturüberwachung ist es aus dem Stand der Technik von Traktionsbatterien bekannt, an den Speicherzellen des Energiespeichers Temperatursensoren anzuordnen. Damit können die Temperaturen derjenigen Zellen gemessen werden, an denen jeweils ein Temperatursensor angeordnet ist. Die von den Temperatursensoren gelieferten Temperaturmesssignale können über eine geeignete elektrische Leitungsanordnung zu einer Auswerteelektronik geführt und dort ausgewertet werden. To realize the temperature monitoring, it is known from the prior art of traction batteries to arrange temperature sensors on the memory cells of the energy store. Thus, the temperatures of those cells can be measured, on each of which a temperature sensor is arranged. The temperature measurement signals supplied by the temperature sensors can be routed via a suitable electrical line arrangement to an evaluation electronics and evaluated there.

Nachteilig ist bei der vorstehend beschriebenen "Einzeltem- peraturmessung" vor allem der Aufwand zur Bereitstellung einer mehr oder weniger großen Anzahl von Temperatursensoren mitsamt der Leitungsanbindung dieser Sensoren an die Auswerteelektronik. Dieser Nachteil ist noch größer, wenn z. B. aus Gründen der Sicherheit eine bestimmte Temperatur (z. B. einer bestimmten Zelle) gleichzeitig mehrfach gemessen wird, d. h. diese Temperaturmessung redundant ausgeführt wird. Wenn zu diesem Zweck z. B. mehrere Temperatursensoren an verschiedenen Stellen einer Zelle platziert werden, so wird zwar eine solche Redundanz erreicht, andererseits werden jedoch weitere Mehrkosten verursacht . A disadvantage of the above-described "individual In particular, the expense of providing a greater or lesser number of temperature sensors, including the line connection of these sensors to the evaluation electronics, is even greater if, for example, for reasons of safety, a certain temperature (eg a certain temperature) is reached If, for example, several temperature sensors are placed at different locations of a cell for this purpose, such a redundancy is achieved, on the other hand, however, further additional costs are caused.

Aus Kostengründen wird daher zumeist auf eine Messung der Ein- zeltemperaturen aller Zellen verzichtet, um stattdessen lediglich einige wenige Einzeltemperaturen an "Pilotzellen" zu mes sen . For cost reasons, therefore, the measurement of the individual temperatures of all cells is usually dispensed with, in order instead to measure only a few individual temperatures at "pilot cells".

Aus diesem kostenreduzierenden Ansatz resultieren jedoch in- sofern "Überwachungslücken", als eine Überhitzung einer einzelnen Zelle, an welcher kein Temperatursensor vorgesehen ist, unter Umständen nicht oder erst sehr spät erkannt wird. Eine solche Überhitzung kann jedoch, wie bereits erwähnt, zu einer Gefährdung der betreffenden Zelle (n) oder des ganzen Ener- giespeichers führen. However, this cost-reducing approach results in "monitoring gaps" in the sense that overheating of a single cell, at which no temperature sensor is provided, may not be recognized or detected very late. However, as already mentioned, such overheating can endanger the relevant cell (s) or the entire energy store.

Je mehr Temperatursensoren bei den bisherigen Überwachungskonzepten also eingespart werden, desto größer ist die Gefahr, dass kritische Betriebszustände oder Defekte nicht oder erst zu spät detektiert werden. The more temperature sensors are saved in the previous monitoring concepts, the greater the risk that critical operating conditions or defects are not detected or only too late.

Es ist daher eine Aufgabe der Erfindung, bei einem Energiespeichersystem der eingangs genannten Art eine einfache und dennoch zuverlässige Temperaturüberwachung zu ermöglichen. Diese Aufgabe wird bei dem erfindungsgemäßen Energiespeichersystem dadurch gelöst, dass die Überwachungseinrichtung einen Temperatursensor umfasst, der über eine Thermoleiter- anordnung mit mehreren der Speichereinheiten wärmeleitend verbunden und somit zur gleichzeitigen Temperaturüberwachung dieser Speichereinheiten genutzt wird. It is therefore an object of the invention to enable a simple yet reliable temperature monitoring in an energy storage system of the type mentioned. This object is achieved in the energy storage system according to the invention in that the monitoring device comprises a temperature sensor, which is thermally conductively connected via a thermocouple arrangement with a plurality of storage units and thus used for simultaneous temperature monitoring of these storage units.

Der Begriff " Thermoleiteranordnung" soll hierbei eine wärmeleitende Anordnung bezeichnen, die einerseits wärmeleitend am betreffenden Temperatursensor und andererseits wärmeleitend an den betreffenden Speichereinheiten angebunden ist, und die (wie nachfolgend noch beschrieben) einen oder mehrere "Thermoleiter " umfassen kann. The term "thermal conductor arrangement" is intended here to designate a heat-conducting arrangement, which is connected on the one hand thermally conductive to the relevant temperature sensor and the other heat-conducting to the respective storage units, and (as described below) may comprise one or more "thermal conductors".

Auch wenn beispielsweise nur eine der an die Thermoleiteranordnung angebundenen Speichereinheiten eine übermäßig hohe Temperatur besitzt, so kann dies auf Grund der Fähigkeit der Thermoleiteranordnung zur Übertragung von Temperatur bzw. Übertragung von Wärme vorteilhaft zuverlässig mittels des genannten Temperatursensors erfasst werden. Dies vorteilhaft unabhängig davon, welche der mehreren thermisch angebundenen Speichereinheiten die übermäßige Temperatur besitzt. Even if, for example, only one of the storage units connected to the thermal conductor arrangement has an excessively high temperature, this can advantageously be detected reliably by means of the temperature sensor due to the capability of the thermal conductor arrangement for the transmission of temperature or the transfer of heat. This is advantageous regardless of which of the plurality of thermally bonded storage units has the excessive temperature.

Die erfindungsgemäße Nutzung eines Temperatursensors zur gleichzeitigen Temperaturüberwachung mehrerer Speichereinheiten führt vorteilhaft zu einer mehr oder weniger drastischen Reduzierung der Anzahl benötigter Temperatursensoren (je nachdem, wie viele Speichereinheiten über die Thermoleiteranordnung mit einem Temperatursensor verbunden sind) . The use according to the invention of a temperature sensor for the simultaneous temperature monitoring of several storage units advantageously leads to a more or less drastic reduction in the number of required temperature sensors (depending on how many storage units are connected to a temperature sensor via the thermal conductor arrangement).

Im Vergleich zu einer konventionellen Anordnung von jeweils einem Temperatursensor pro zu überwachender Speichereinheit geht bei der erfindungsgemäßen Lösung zwar insofern eine "Auflösungs- Information" verloren, als bei einem Erfassen einer Übertemperatur nicht ohne Weiteres feststellbar ist, durch welche der am Temperatursensor angebundenen Speichereinheit ( en ) diese De- tektion ausgelöst wurde. Der springende Punkt ist jedoch, dass eine Kenntnis dieser Auflösungsinformation in der Praxis von eher untergeordneter Bedeutung ist. Der entscheidende Vorteil der Erfindung besteht darin, dass bei einer vorgegebenen Anzahl von Temperatursensoren das Auftreten einer Übertemperatur für eine vergleichsweise große Anzahl von Speichereinheiten zuverlässig erfasst werden kann bzw. für eine vorgegebene Anzahl von zuverlässig auf Übertemperatur zu überwachenden Speichereinheiten vergleichsweise wenig Temperatursensoren benötigt werden. Compared to a conventional arrangement of one temperature sensor per storage unit to be monitored, the solution according to the invention, while providing a "resolution Information "is lost when it is not readily apparent when detecting an over-temperature, by which of the temperature sensor connected storage unit (s) this detection was triggered.The point is, however, that a knowledge of this resolution information in practice of rather subordinate The decisive advantage of the invention is that, given a given number of temperature sensors, the occurrence of an excess temperature for a comparatively large number of storage units can be detected reliably or requires comparatively few temperature sensors for a given number of storage units to be reliably monitored for overtemperature become.

Insbesondere ermöglicht es die Erfindung somit, die eingangs erwähnten "Überwachungslücken" zu reduzieren oder sogar ganz zu vermeiden . In particular, the invention thus makes it possible to reduce or even completely avoid the "monitoring gaps" mentioned above.

In einer Ausführungsform ist vorgesehen, dass der Temperatursensor mit wenigstens drei, insbesondere wenigstens fünf der Speichereinheiten wärmeleitend verbunden ist. In one embodiment, it is provided that the temperature sensor is connected to at least three, in particular at least five, of the storage units in a heat-conducting manner.

Je nach "Topologie" bzw. Ausgestaltung der Thermoleiteranordnung kann es sein, dass die Zuverlässigkeit der Temperaturüberwachung etwas leidet, wenn sehr viele Speichereinheiten an ein und derselben Thermoleiteranordnung thermisch angebunden sind. In diesem Fall sollte diese Anzahl nicht zu groß gewählt werden. Andererseits ist die Ersparnis an Temperatursensoren umso größer, je größer die Anzahl der an einem Temperatursensor angebundenen Speichereinheiten ist. Aus diesem Grund kann, bei ausreichend guter Wärmeleitfähigkeit der Thermoleiteranordnung, durchaus die Anbindung einer noch größeren Anzahl von Speichereinheiten als vorstehend angegeben vorgesehen sein. Insbesondere können z. B. sämtliche den Energiespeicher bildenden Speichereinheiten (z. B. mehr als 20) an ein und derselben Thermoleiteranordnung angebunden sein, wobei diese Thermoleiteranordnung wiederum mit einem einzigen Temperatursensor (oder alternativ mit mehreren Temperatursensoren ) thermisch verbunden sein kann. Depending on the "topology" or design of the thermal conductor arrangement, it may be that the reliability of the temperature monitoring suffers somewhat when a large number of memory units are thermally connected to one and the same thermal conductor arrangement. In this case, this number should not be too large. On the other hand, the greater the number of memory units connected to a temperature sensor, the greater the saving of temperature sensors. For this reason, with sufficiently good thermal conductivity of the thermal conductor arrangement, the connection of an even larger number of memory units than stated above can certainly be provided. In particular, z. B. all the energy storage storage units (eg., More than 20) to one and the same Thermoleiteranordnung be connected, said thermal conductor arrangement in turn with a single temperature sensor (or alternatively with a plurality of temperature sensors) may be thermally connected.

Jede Speichereinheit, also z. B. elektrochemische Batteriezelle oder Kondensator, besitzt einen Speichereinheitkorpus, in welchem die eigentlichen energiespeichernden Komponenten untergebracht sind, sowie wenigstens zwei aus dem Inneren des Korpus herausführende elektrische Leiter, so genannte "Abieiter" (die den Pluspol bzw. Minuspol der Speichereinheit darstellen) . Each storage unit, so z. B. electrochemical battery cell or capacitor, has a memory unit body, in which the actual energy-storing components are housed, and at least two leading out of the interior of the body electrical conductor, so-called "Abieiter" (representing the positive pole or negative pole of the memory unit).

In einer Ausführungsform ist vorgesehen, dass wenigstens eine der Speichereinheiten im Bereich eines Speichereinheitkorpus wärme- leitend an einen Abschnitt der Thermoleiteranordnung angebunden ist. Bei einer flächig ausgedehnten Speichereinheit (z. B. so genannte "Flachzelle") erfolgt diese Anbindung z. B. bevorzugt in einem mittleren Bereich des Speichereinheitkorpus. Bei Ausbildung des Energiespeichers aus mehreren flächig ausgedehnten Speichereinheiten können diese unter Zwischenfügung von Kühlblechen zu einem Block gestapelt sein. In diesem Fall kann die wärmeleitende Anbindung eines Speichereinheitkorpus insbesondere über ein unmittelbar benachbartes (flächig anliegendes) solches Kühlblech realisiert sein. In one embodiment, it is provided that at least one of the storage units in the region of a storage unit body is heat-conductively connected to a section of the thermal conductor arrangement. In the case of an arealwide storage unit (for example, so-called "flat cell"), this connection takes place, for B. preferably in a central region of the storage unit body. When forming the energy storage device from a plurality of storage units of extended area, they can be stacked to form a block with the interposition of cooling plates. In this case, the heat-conducting connection of a storage unit body can be realized in particular via an immediately adjacent (flat-fitting) such heat sink.

Alternativ oder zusätzlich kann wenigstens eine der Speichereinheiten im Bereich eines Speichereinheitabieiters wärmeleitend an einen Abschnitt der Thermoleiteranordnung angebunden sein. Einen solchen Abieiter als thermische Anbindungsstelle zu nutzen ist insofern interessant, als Abieiter neben der erforderlichen guten elektrischen Leitfähigkeit in der Regel auch eine gute Wärmeleitfähigkeit besitzen, und darüber hinaus bis in das Innere der betreffenden Speichereinheit verlaufen, so dass eine zunächst im Inneren der Speichereinheit sich entwickelnde Überhitzung sehr rasch auch zu einer Temperaturerhöhung der Abieiter (auch außerhalb des eigentlichen Speichereinheitkorpus ) führt . Alternatively or additionally, at least one of the storage units in the region of a storage unit removal unit may be connected in a heat-conducting manner to a section of the thermal conductor arrangement. To use such a Abieiter as a thermal connection point is interesting in that Abieiter in addition to the required good electrical conductivity usually also have a good thermal conductivity, and also extend into the interior of the storage unit, so that a first in the interior of the storage unit itself developing Overheating also very quickly leads to a temperature increase of the Abieiter (also outside of the actual memory unit body).

Falls der an einem Abieiter thermisch angebundene " Thermoleiter " der Thermoleiteranordnung als solcher eine nennenswerte elektrische Leitfähigkeit aufweist, was z. B. bei Ausbildung des Thermoleiters aus einem metallischen Material der Fall ist, so kann zur Vermeidung unerwünschter elektrischer Effekte (Kurzschlüsse zwischen verschiedenen Abieitern etc. ) vorgesehen sein, dass die entsprechende Anbindungsstelle des Thermoleiters nicht unmittelbar und somit elektrisch leitend mit dem Abieiter verbunden ist, sondern unter Zwischenfügung einer thermisch jedoch nicht elektrisch leitenden Zwischenschicht (z. B. geeigneter wärmeleitender Kunststoff). If the thermally connected to a Abieiter "thermal conductor" of the thermal conductor assembly as such has a significant electrical conductivity, which z. B. in the formation of the thermal conductor of a metallic material is the case, it can be provided to avoid unwanted electrical effects (short circuits between different Abieitern etc.) that the corresponding connection point of the thermocouple is not directly and thus electrically connected to the Abieiter, but with the interposition of a thermally but not electrically conductive intermediate layer (eg., Suitable thermally conductive plastic).

Für eine platzsparende Gestaltung der Thermoleiteranordnung ist es vorteilhaft, wenn diese wenigstens einen langgestreckten Thermoleiterabschnitt umfasst, also z. B. einen Thermoleiter, der als ein Profil oder ein Draht ausgebildet ist. Im Hinblick auf möglichst geringe Wärmeverluste bei der Wärmeübertragung ist gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform vorgesehen, dass der langgestreckte Thermoleiterabschnitt einen runden, insbesondere kreisrunden Querschnitt besitzt. Alternativ oder zusätzlich kann es unter Umständen vorteilhaft sein, wenn wenigstens ein langgestreckter Thermoleiterabschnitt eine über dessen Länge betrachtet variierende Querschnittsfläche besitzt. Alternativ oder zusätzlich kann außerdem vorgesehen sein, dass einzelne Thermoleiterabschnitte oder die gesamte Thermoleiteranordnung mit einer thermischen Isolierung versehen (ummantelt) ist. For a space-saving design of the thermal conductor arrangement, it is advantageous if this comprises at least one elongated thermocouple section, so z. B. a thermal conductor, which is formed as a profile or a wire. With regard to the lowest possible heat losses in the heat transfer is provided according to an advantageous embodiment, that the elongated thermal conductor section has a round, in particular circular cross-section. Alternatively or additionally, it may be advantageous under certain circumstances if at least one elongated thermo-conductor section has a cross-sectional area varying along its length. Alternatively or additionally, it can also be provided that individual thermal conductor sections or the entire thermal conductor arrangement is provided with a thermal insulation (sheathed).

Wie bereits erwähnt kann ein Thermoleiterabschnitt bzw. die ganze Thermoleiteranordnung z. B. aus einem metallischen Material gebildet sein, gegebenenfalls mit einer thermischen Isolierung z. B. aus Kunststoff, um einen Wärmeaustausch zwischen dem wärmeleitenden Material und der Umgebung zu verhindern bzw. zu vermindern . As already mentioned, a thermal conductor section or the entire thermal conductor arrangement z. B. be formed of a metallic material, optionally with a thermal insulation z. As plastic, to prevent or reduce heat exchange between the heat-conducting material and the environment.

In einer Ausführungsform ist vorgesehen, dass entlang des langgestreckten Thermoleiterabschnittes mehrere voneinander beabstandete Anbindungsstellen zur wärmeleitenden Anbindung verschiedener der Speichereinheiten vorgesehen sind. Es ist also keineswegs erforderlich, dass von jeder zu überwachenden Speichereinheit ein eigener Thermoleiter über eine größere Distanz in Richtung zum Temperatursensor verlegt wird. Vielmehr kann ein und derselbe langgestreckte Thermoleiter so verlegt und thermisch an mehrere Speichereinheiten angebunden werden, dass dieser Thermoleiter gewissermaßen die "Wärmen der einzelnen Speichereinheiten aufsammelt" und "gebündelt" zum Temperatursensor weiterleitet . In one embodiment, it is provided that a plurality of spaced-apart connection points for heat-conducting connection of various of the storage units are provided along the elongated thermal conductor section. It is thus by no means necessary for each storage unit to be monitored to lay its own thermal conductor over a greater distance in the direction of the temperature sensor. Rather, one and the same elongated thermal conductor can be laid and thermally connected to a plurality of storage units, that this thermal conductor in a sense "heats up the heat of the individual storage units" and "bundled" forwards the temperature sensor.

In einer Ausführungsform ist vorgesehen, dass die Thermoleiteranordnung wenigstens einen Knoten und/oder wenigstens eine Masche besitzt. Die Begriffe "Knoten" und "Masche" sind hierbei in einem topologischen Sinne zu verstehen. Ein Knoten liegt demnach vor, wenn an einer Stelle der Thermoleiteranordnung wenigstens drei Thermoleiter aufeinandertreffen. Ein solcher Knoten könnte demnach auch als eine Verzweigungs stelle bzw. Zusammenführungsstelle der Thermoleiteranordnung bezeichnet werden. Eine Masche liegt dann vor, wenn es einen ringförmig geschlossen verlaufenden Thermoleiterabschnitt gibt. In one embodiment, it is provided that the thermal conductor arrangement has at least one node and / or at least one mesh. The terms "knot" and "mesh" are to be understood in a topological sense. A node is therefore present when at least three thermal conductors meet at one point of the thermal conductor arrangement. Such a node could therefore also be referred to as a branching point or merging point of the thermal conductor arrangement. A mesh exists if there is a ring-shaped closed thermo-conductor section.

In einer spezielleren Ausführungsform besitzt die Thermoleiteranordnung wenigstens einen Knoten, jedoch keine Maschen. In diesem Fall können z. B. ausgehend von mehreren Speichereinheiten jeweilige Thermoleiter zunächst zu einem "Sammelknoten" führen, von dem wiederum ein einziger Thermoleiter weiter zum Temperatursensor verläuft . Eine solche Wärmezusammenführung kann auch mehrstufig erfolgen, beispielsweise indem ausgehend von zwei oder mehr der erwähnten Sammelknoten jeweilige Thermoleiter nicht als solche bis zum Temperatursensor verlaufen, sondern zu einem "übergeordneten Sammelknoten" (der wiederum durch einen Thermoleiter mit dem Temperatursensor verbunden ist). In a more specific embodiment, the thermal conductor assembly has at least one node but no mesh. In this case, z. B. starting from several storage units respective thermal conductors first lead to a "collecting node", from which in turn a single thermal conductor continues to the temperature sensor. Such heat fusion can also take place in several stages, for example, starting from two or more of the mentioned collecting node respective thermal conductors do not run as such to the temperature sensor, but to a "parent collecting node" (which in turn is connected by a thermal conductor to the temperature sensor).

Eine Thermoleiteranordnung mit einer Vielzahl von Knoten und einer Vielzahl von Maschen kann z. B. als ein netzartiges Gebilde vorgesehen sein, welches die Speichereinheiten des Energiespeichers gewissermaßen überzieht, so dass eine materialsparende und dennoch effizient wärmeleitende Thermoleiteranordnung geschaffen wird. A thermal conductor assembly having a plurality of nodes and a plurality of meshes may e.g. B. may be provided as a net-like structure which covers the storage units of the energy storage in a sense, so that a material-saving, yet efficiently thermally conductive thermal conductor arrangement is provided.

Eine besonders bevorzugte Verwendung eines Energiespeichersystems der vorstehend beschriebenen Art ist der Einsatz als Traktionsbatterie für ein mit einem elektrischen Antrieb ausgestattetes Fahrzeug, insbesondere Straßenfahrzeug. A particularly preferred use of an energy storage system of the type described above is the use as a traction battery for a vehicle equipped with an electric drive, in particular a road vehicle.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand von Ausführungsbeispielen mit Bezug auf die beigefügten Zeichnungen weiter beschrieben. Es stellen dar: The invention will be further described by means of embodiments with reference to the accompanying drawings. They show:

Fig. 1 eine schematische Draufsicht eines Energiespeichersystems gemäß eines Ausführungsbeispiels, 1 is a schematic plan view of an energy storage system according to an embodiment,

Fig. 2 eine der Fig. 1 entsprechende Darstellung eines Fig. 2 is a representation corresponding to FIG. 1 a

Energiespeichersystems gemäß eines weiteren Ausführungsbeispiels, und  Energy storage system according to another embodiment, and

Fig. 3 eine perspektivische Ansicht eines Details eines Fig. 3 is a perspective view of a detail of a

Energiespeichersystems gemäß eines weiteren Aus- führungsbeispiels . Fig. 1 veranschaulicht ein EnergiespeicherSystem 10, hier beispielsweise eine Traktionsbatterie eines Hybridfahrzeuges, umfassend einen elektrischen Energiespeicher 12 und eine diesem zugeordnete Überwachungseinrichtung 13. Energy storage system according to another exemplary embodiment. 1 illustrates an energy storage system 10, here for example a traction battery of a hybrid vehicle, comprising an electrical energy store 12 and a monitoring device 13 assigned to it.

Der Energiespeicher 12 umfasst im dargestellten Ausführungsbeispiel eine Vielzahl von elektrisch in Reihe geschalteten Speicherzellen 14 in Form von so genannten elektrochemischen Flachzellen, worunter hier im Wesentlichen plattenförmig-ebene Speicherzellen zu verstehen sind. Die Speicherzellen 14 (z. B. Lithium-Ionen-Zellen ) besitzen ein etwa rechteckiges Format und sind mit einander zugewandten Flachseiten gestapelt zu einem "Zellenblock" zusammengefasst . Die elektrische Reihenschaltung ist durch Abieiter 16 bewerkstelligt, von denen jede Spei- cherzelle 14 zwei besitzt, einen "Minuspol" und einen "Pluspol". Die in Fig. 1 eingezeichneten Abieiter 16 sind die bereits paarweise kontaktierten (z. B. miteinander verlöteten oder verschweißten) Abieiter bzw. Anschlussfahnen der einzelnen Speicherzellen 14. In the exemplary embodiment illustrated, the energy store 12 comprises a multiplicity of memory cells 14 which are connected electrically in series in the form of so-called electrochemical flat cells, which are to be understood here as substantially flat-shaped memory cells. The memory cells 14 (eg, lithium-ion cells) have an approximately rectangular format and are stacked with mutually facing flat sides combined to form a "cell block". The series electrical connection is accomplished by conductor 16, each memory cell 14 having two, a "negative pole" and a "positive pole". The conductors 16, which are already contacted in pairs (eg, soldered or welded to one another) or connecting lugs of the individual memory cells 14, are shown in FIG.

Der Minuspol und der Pluspol der dargestellten Gesamtanordnung (Energiespeicher 12) ist in Fig. 1 mit dem Symbol "-" bzw. "+" gekennzeichnet. Über diese beiden Pole kann im Betrieb des EnergiespeicherSystems 10 ein Laden und Entladen des Ener- giespeichers 12 erfolgen. The negative pole and the positive pole of the illustrated overall arrangement (energy store 12) is marked in FIG. 1 with the symbol "-" or "+". During operation of the energy storage system 10, charging and discharging of the energy store 12 can take place via these two poles.

Die Anzahl, Ausgestaltung und Anordnung bzw. elektrische Ver- schaltung der Speicherzellen 14 kann abweichend vom dargestellten Beispiel in vielfältiger Weise modifiziert werden. Auch kann ein EnergiespeicherSystem mehr als nur einen ZellenblockThe number, design and arrangement or electrical connection of the memory cells 14 can be modified differently from the illustrated example in many ways. Also, an energy storage system can do more than just a cell block

(Energiespeicher 12) aufweisen, wobei mehrere solche Zellenblöcke beispielsweise wiederum elektrisch in Reihe und/oder parallel geschaltet sein können. Im Rahmen der Erfindung besonders wesentlich ist, dass das EnergiespeicherSystem 10 die erwähnte Überwachungseinrichtung 14 aufweist, welche (zumindest) für eine Temperaturüberwachung der Speichereinheiten 14 ausgebildet ist, und dass diese Temperaturüberwachung in einer besonderen, nachfolgend näher beschriebenen Weise implementiert ist . (Energy storage 12), wherein a plurality of such cell blocks, for example, in turn, can be electrically connected in series and / or in parallel. In the context of the invention is particularly essential that the energy storage system 10 the has mentioned monitoring device 14, which (at least) is designed for temperature monitoring of the memory units 14, and that this temperature monitoring is implemented in a particular manner described in more detail below.

Eine Besonderheit der Überwachungseinrichtung 14 besteht darin, dass diese einen Temperatursensor 20 umfasst, der im dargestellten Beispiel z. B. als Halbleitersensor ausgebildet ist und über eine SensorSignalleitung 22 mit einer elektronischenA special feature of the monitoring device 14 is that it comprises a temperature sensor 20, which in the example shown z. B. is designed as a semiconductor sensor and a sensor signal line 22 with an electronic

Auswerteeinrichtung 24 verbunden ist, und dass der Temperatursensor 20 über eine " Thermoleiteranordnung" 30, die im dargestellten Beispiel aus einem einzigen "Thermoleiter " 32 gebildet ist, mit mehreren (im Beispiel allen) der Speicherzellen 14 wärmeleitend verbunden und somit zur gleichzeitigen Temperaturüberwachung dieser Speicherzellen 14 genutzt wird. Evaluation device 24 is connected, and that the temperature sensor 20 via a "thermocouple assembly" 30, which is formed in the illustrated example of a single "thermal conductor" 32, with a plurality of (in the example all) of the memory cells 14 thermally conductive and thus for simultaneous temperature monitoring of these memory cells 14 is used.

Der Temperatursensor 20 ist beispielsweise zusammen mit der Auswerteelektronik 24 auf einer Schaltungsplatte angeordnet, die in ein Gehäuse des elektrischen Energiespeichers 12 bzw. Energiespeichersystems 10 integriert ist. The temperature sensor 20 is arranged, for example, together with the evaluation electronics 24 on a circuit board, which is integrated in a housing of the electrical energy storage 12 or energy storage system 10.

Anders als bei bekannten Temperaturüberwachungskonzepten ist der Temperatursensor 20 also nicht so angeordnet, dass damit un- mittelbar die Temperatur im Bereich einer der Speicherzellen 14 gemessen werden könnte . Vielmehr erfolgt eine Messung mittels des Temperatursensors 20 in indirekter Weise, nämlich über die Thermoleiteranordnung 30, mit welcher ein "Temperaturübertragungspfad" zwischen den zu überwachenden Speicherzellen 14 einerseits und dem Temperatursensor 20 andererseits realisiert wird . In contrast to known temperature monitoring concepts, the temperature sensor 20 is thus not arranged so that the temperature in the region of one of the memory cells 14 could be measured directly. Rather, a measurement is carried out by means of the temperature sensor 20 in an indirect manner, namely on the thermal conductor assembly 30, with which a "temperature transmission path" between the memory cells to be monitored 14 on the one hand and the temperature sensor 20 on the other hand is realized.

Der Thermoleiter 32 ist zu diesem Zweck aus einem gut wärmeleitenden Material wie z. B. Kupfer bzw. -legierung gebildet und einerseits über thermische Anbindungsstellen 34 mit den Speicherzellen 14, genaugenommen mit einer Anzahl von deren Abieitern 16 (in Fig. 1 links) wärmeleitend verbunden und andererseits über eine thermische Anbindungsstelle 36 wärmeleitend am Temperatursensor 20 angebunden. The thermal conductor 32 is for this purpose made of a good heat conducting material such. B. copper or alloy formed and on the one hand via thermal connection points 34 with the memory cells 14, in fact with a number of their Abieitern 16 (left in Fig. 1) thermally conductively connected and on the other hand via a thermal connection point 36 thermally conductively connected to the temperature sensor 20.

Wenn im Betrieb des EnergiespeicherSystems 10 an einer oder mehreren der Speicherzellen 14 eine übermäßig hohe Temperatur auftritt, so führt dies zu einer entsprechenden Erwärmung eines bzw. mehrerer der Abieiter 16, was wiederum über die thermischen Anbindungsstellen 34 zu einer Erwärmung des Thermoleiters 32 führt. Diese Erwärmung überträgt sich schließlich über die Anbindungsstelle 36 bis hin zum Temperatursensor 20. Anhand des vom Temperatursensor 20 gelieferten SensorSignals kann somit vorteilhaft in einfacher Weise eine gemeinsame Temperaturüberwachung sämtlicher Speicherzellen 14 erfolgen. Falls mit dem Temperatursensor 20 eine übermäßig hohe Temperatur detektiert wird, so können mittels der Auswerteelektronik 24 geeignete Maßnahmen ausgelöst werden (z. B. Speicherabschaltung, aktive Kühlung, Stromreduktion etc.), so dass durch derartige Gegenmaßnahmen ein vorbestimmter zulässiger Temperaturbereich wieder erreicht wird. If an excessively high temperature occurs at one or more of the memory cells 14 during operation of the energy storage system 10, this leads to a corresponding heating of one or more of the absorber 16, which in turn leads to heating of the thermal conductor 32 via the thermal connection points 34. This heating finally transfers via the connection point 36 as far as the temperature sensor 20. Using the sensor signal supplied by the temperature sensor 20, a common temperature monitoring of all the memory cells 14 can thus advantageously be carried out in a simple manner. If an excessively high temperature is detected with the temperature sensor 20, suitable measures can be triggered by means of the evaluation electronics 24 (eg, memory shutdown, active cooling, power reduction, etc.) so that a predetermined permissible temperature range is reached again by such countermeasures.

Für eine reine Sicherheitsüberwachung der Speicherzellen 14 ist eine exakte Kenntnis der einzelnen Zelltemperaturen unerheblich, solange es lediglich darauf ankommt, dass sämtliche Zelltemperaturen innerhalb eines vorbestimmten erlaubten Bereiches liegen. In diesem Fall kann die Überwachungsfunktion im Wesentlichen auf eine Schwellwertüberwachung reduziert werden, welche auf die Überschreitung einer vorbestimmten Temperaturgrenze anspricht. Diese "vereinfachte Überwachungsfunktion" wird durch die erfindungsgemäße Verwendung der Thermoleiter- anordnung 30 in Verbindung mit einer einfachen "Komparator- funktion" der Auswerteeinrichtung 24 in eleganter Weise rea- lisiert. Die erfindungsgemäße Temperaturüberwachung besitzt insofern eine vorteilhafte Redundanz, als eine kritische Betriebssituation, die sich durch einen übermäßigen Anstieg der Temperatur in einem bestimmten Bereich des Energiespeichers 12 äußert, zuverlässig erfasst wird. For a pure safety monitoring of the memory cells 14, an exact knowledge of the individual cell temperatures is irrelevant, as long as it is only important that all cell temperatures are within a predetermined permitted range. In this case, the monitoring function can be reduced substantially to a threshold value monitoring, which responds to the exceeding of a predetermined temperature limit. This "simplified monitoring function" is achieved in an elegant manner by the use according to the invention of the thermocouple arrangement 30 in conjunction with a simple "comparator function" of the evaluation device 24. lisiert. The temperature monitoring according to the invention has advantageous redundancy insofar as a critical operating situation, which is manifested by an excessive rise in the temperature in a specific region of the energy store 12, is detected reliably.

Im einfachsten Fall erfolgt in der Auswerteelektronik 24 ein Vergleich der vom Sensor 20 gemessenen Temperatur mit einer vorab festgelegten Temperaturgrenze (Schwellwert). Bei Überschreitung dieses Schwellwertes können die erwähnten Gegenmaßnahmen eingeleitet werden, z. B. ein Kühlkreislauf aktiviert oder das EnergiespeicherSystem 10 abgeschaltet werden. In the simplest case takes place in the transmitter 24, a comparison of the temperature measured by the sensor 20 with a predetermined temperature limit (threshold). If this threshold is exceeded, the mentioned countermeasures can be initiated, for. B. activated a cooling circuit or the energy storage system 10 are turned off.

Im dargestellten Ausführungsbeispiel ist der Temperatursensor 20 vorteilhaft mit einer größeren Anzahl von Speicherzellen 14 verbunden (z. B. mehr als 20), so dass vorteilhaft viele Temperatursensoren eingespart werden (im Vergleich zu einer Anordnung eines Temperatursensors pro zu überwachender Zelle). Die thermischen Anbindungsstellen 34 sind im dargestellten Beispiel an den (elektrisch leitenden) Abieitern 16 der betreffenden Speicherzellen 14 vorgesehen. Um hierdurch Kurzschlüsse zwischen diesen Abieitern 16 zu vermeiden, ist eine elektrische Isolierung des Thermoleiters 32 zumindest im Bereich jeder Anbindungsstelle 34 vorgesehen. Diese Isolierung kann z. B. als eine Zwischenfügung eines gut wärmeleitenden, jedoch elektrisch isolierenden Plättchens bzw. Materialschicht (z. B. Klebstoffschicht ) zwischen Abieiter 16 und Thermoleiter 32 bewerkstelligt werden (z. B. wärmeleitender Kunststoff). In the exemplary embodiment shown, the temperature sensor 20 is advantageously connected to a larger number of memory cells 14 (eg more than 20), so that advantageously many temperature sensors are saved (in comparison to an arrangement of one temperature sensor per cell to be monitored). The thermal connection points 34 are provided in the example shown on the (electrically conductive) Abieitern 16 of the respective memory cells 14. To thereby avoid short circuits between these Abieitern 16, an electrical insulation of the thermal conductor 32 is provided at least in the region of each attachment point 34. This isolation can z. Example, as an interposition of a good heat-conducting, but electrically insulating plate or material layer (eg., Adhesive layer) between Abieiter 16 and thermal conductor 32 are accomplished (eg., Thermally conductive plastic).

Abweichend vom dargestellten Beispiel könnte alternativ oder zusätzlich zu dem dargestellten Thermoleiter 32 ein solcher Thermoleiter auch an geeigneten anderen Stellen der betreffenden Speicherzellen 14 thermisch angebunden sein, welche unter Umständen die erwähnte elektrische Isolierung nicht erfordern (z. B. im Bereich einer elektrisch isolierenden Umhüllung der jeweiligen Speicherzellen 14) . Falls die Speicherzellen 14 unter Zwischenfügung von (in Fig. 1 nicht dargestellten) Kühlblechen gestapelt sind, welche jeweils in flächigem Wärmeleitungskontakt zu den beiden unmittelbar benachbarten Speicherzellen 14 stehen, so können thermische Anbindungsstellen insbesondere an diesen Kühlblechen vorgesehen werden. Im dargestellten Beispiel gemäß Fig. 1 umfasst die Thermo- leiteranordnung 30 lediglich einen einzigen langgestreckten Thermoleiterabschnitt in Form des Thermoleiters 32. Bei den nachfolgend beschriebenen Ausführungsbeispielen werden mehrere "Thermoleiter" verwendet. Deviating from the illustrated example, alternatively or in addition to the illustrated thermal conductor 32 such a thermal conductor could also be thermally connected to suitable other locations of the respective memory cells 14, which under Circumstances do not require the mentioned electrical insulation (eg in the region of an electrically insulating enclosure of the respective memory cells 14). If the memory cells 14 are stacked with the interposition of (not shown in Fig. 1) cooling plates, which are each in surface heat conduction contact with the two immediately adjacent memory cells 14, so thermal connection points can be provided in particular on these cooling plates. In the example shown in FIG. 1, the thermocouple assembly 30 includes only a single elongate thermoconductor section in the form of the thermocouple 32. In the embodiments described below, a plurality of "thermal conductors" are used.

Bei der nachfolgenden Beschreibung von weiteren Ausführungsbeispielen werden für gleichwirkende Komponenten die gleichen Bezugszahlen verwendet, jeweils ergänzt durch einen kleinen Buchstaben zur Unterscheidung der Ausführungsform. Dabei wird im Wesentlichen nur auf die Unterschiede zu dem bzw. den bereits beschriebenen Ausführungsbeispielen eingegangen und im Übrigen hiermit ausdrücklich auf die Beschreibung vorangegangener Ausführungsbeispiele verwiesen. Fig. 2 veranschaulicht ein modifiziertes Ausführungsbeispiel eines Energiespeichersystems 10a. In the following description of further embodiments, the same reference numerals are used for equivalent components, each supplemented by a small letter to distinguish the embodiment. In this case, essentially only the differences from the embodiment (s) already described are discussed and, moreover, reference is hereby explicitly made to the description of previous exemplary embodiments. FIG. 2 illustrates a modified embodiment of an energy storage system 10a.

Das System 10a umfasst zunächst sämtliche der bereits für das System 10 von Fig. 1 beschriebenen Komponenten. Darüber hinaus umfasst eine Thermoleiteranordnung 30a des Systems 10a außer einem ersten Thermoleiter 32a jedoch noch einen zweiten, ebenfalls als langgestreckten Thermoleiterabschnitt ausgebildeten Thermoleiter 32a', mittels welchem im dargestellten Beispiel eine zusätzliche Temperaturüberwachung zwecks Erhöhung der Redundanz realisiert ist. The system 10a initially includes all of the components already described for the system 10 of FIG. In addition, however, a thermal conductor arrangement 30a of the system 10a comprises, in addition to a first thermal conductor 32a, a second thermal conductor 32a ', likewise designed as an elongated thermoelectric conductor portion, by means of which in the illustrated example an additional temperature monitoring is implemented to increase the redundancy.

Wie bei dem ersten Thermoleiter 32a sind auch entlang des zweiten Thermoleiters 32a' mehrere voneinander beabstandete Anbin- dungsstellen 34a' zur wärmeleitenden Anbindung verschiedener (hier sämtlicher) der Speicherzellen 14a vorgesehen. Diese Anbindungsstellen 34a' sind jedoch auf der anderen Seite (in Fig. 2 rechts) der Speicherzellen 14a angeordnet, wobei für die redundanzerhöhende zweite Temperaturmessung im dargestellten Beispiel ein zweiter Temperatursensor 20a' (auf derselben Schaltungsplatte wie der erste Temperatursensor 20a) vorgesehen und über eine weitere SensorSignalleitung 22a' mit der Auswerteeinrichtung 24a verbunden ist. As in the case of the first thermal conductor 32a, a plurality of mutually spaced connection points 34a 'are provided along the second thermal conductor 32a' for thermally conductive connection of various (in this case all) of the memory cells 14a. However, these connection points 34a 'are arranged on the other side (on the right in FIG. 2) of the memory cells 14a, with a second temperature sensor 20a' (on the same circuit board as the first temperature sensor 20a) being provided for the second temperature measurement increasing redundancy in the illustrated example and via a second temperature sensor 20a ' another sensor signal line 22a 'is connected to the evaluation device 24a.

Durch einen mittels der Auswerteelektronik 24a durchgeführten Vergleich der beiden Temperaturmesswerte kann beispielsweise vorteilhaft auch ein Fehlverhalten der Temperaturüberwachung diagnostiziert werden (falls die beiden Messergebnisse übermäßig stark voneinander abweichen) . By means of a comparison of the two temperature measured values carried out by means of the evaluation electronics 24a, it is also possible, for example, to advantageously diagnose a malfunction of the temperature monitoring (if the two measurement results deviate excessively from one another).

Abweichend vom dargestellten Beispiel mit einem eigenen Temperatursensor 20a' könnte der zweite Thermoleiter 32a' ebenfalls an dem ersten Temperatursensor 20a angeschlossen werden, dies beispielsweise direkt durch Anordnung beider thermischer Anbindungsstellen 36a und 36a' am Sensor 20a. Alternativ könnte die Thermoleiteranordnung 30a mit einem Knoten (Abzweigung) ausgebildet werden, der einerseits wärmeleitend mit dem Sensor 20a und andererseits mit den beiden über den Speicherzellen 14a verlaufenden Thermoleiterabschnitten der Thermoleiter 32a und 32a' wärmeleitend verbunden ist. Deviating from the illustrated example with its own temperature sensor 20a ', the second thermal conductor 32a' could also be connected to the first temperature sensor 20a, for example directly by arranging both thermal connection points 36a and 36a 'on the sensor 20a. Alternatively, the thermocouple assembly 30a could be formed with a node (branch), which is thermally conductively connected on the one hand to the sensor 20a and on the other hand with the two extending over the memory cells 14a thermocouple sections of the thermal conductors 32a and 32a '.

Bei allen erfindungsgemäßen EnergiespeicherSystemen können zusätzlich auch konventionelle Konzepte für die Temperatur- Überwachung eingesetzt werden. Insbesondere ist es keineswegs ausgeschlossen, und oftmals sogar vorteilhaft, wenn zumindest einige der Speichereinheiten ("Pilotspeichereinheiten") mit wenigstens einem die dortige Temperatur direkt messenden Tem- peratursensor versehen sind. Diese optionale Weiterbildung ist für das Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 2 in der Figur gestrichelt eingezeichnet. Ein zusätzlicher Temperatursensor 20a' ' ist über eine elektrische SensorSignalleitung 22a'' mit der Auswerteelektronik 24a verbunden. In analoger Weise können noch weitere der vorhandenen Speicherzellen 14a mit einer solchen eigenen, direkten Temperaturerfassung ausgestattet sein. In all energy storage systems according to the invention, conventional concepts for the temperature Monitoring be used. In particular, it is by no means impossible, and often even advantageous, if at least some of the memory units ("pilot memory units") are provided with at least one temperature sensor measuring the temperature there directly. This optional further development is shown dashed in the figure for the embodiment of FIG. An additional temperature sensor 20a "is connected to the evaluation electronics 24a via an electrical sensor signal line 22a". In an analogous manner, even more of the existing memory cells 14a may be equipped with such a separate, direct temperature detection.

Falls entlang eines langgestreckten Thermoleiterabschnittes mehrere voneinander beabstandete Anbindungs stellen zur wär- meleitenden Anbindung verschiedener Speichereinheiten an demselben Thermoleiterabschnitt vorgesehen sind, wie dies z. B. bei den vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispielen der Fall ist, so ergibt sich als zusätzlicher Vorteil, dass mit dem betreffenden Thermoleiterabschnitt (vgl. die Thermoleiter 32 bzw. 32a und 32a') ein zusätzlicher Temperaturaustauschpfad zwischen den betreffenden Speichereinheiten (vgl. Speicherzellen 14 bzw . 14a) ergibt. Dies fördert vorteilhaft eine Vergleichmäßigung der räumlichen Temperaturverteilung des betreffenden Energiespeichers . If along an elongated thermal conductor section a plurality of spaced-apart connection points for thermally conductive connection of various storage units are provided on the same thermal conductor section, as z. Example, in the embodiments described above, it is an additional advantage that with the relevant thermal conductor section (see, the thermal conductors 32 and 32 a and 32 a ') an additional temperature exchange path between the respective storage units (see. 14a). This advantageously promotes a homogenization of the spatial temperature distribution of the relevant energy storage.

Im Hinblick auf einen solchen Temperaturaustausch wie auch eine besonders zuverlässige Erfassung einer Übertemperatur an irgendeiner Stelle des betreffenden Energiespeichers kann auch vorgesehen werden, dass die Thermoleiteranordnung mehrere, insbesondere sämtliche Speichereinheiten "netzartig" überzieht. Die Thermoleiteranordnung kann also z. B. mehrere Knoten und mehrere Maschen (im topologischen Sinne) aufweisen. Ein entsprechendes Ausführungsbeispiel wird nachfolgend mit Bezug auf Fig. 3 erläutert. Bei den Ausführungsbeispielen der Fig. 1 und 2 ist jede Thermo- leiteranordnung thermisch mit lediglich einem Temperatursensor verbunden. Abweichend davon ist gemäß einer Weiterbildung eine Thermoleiteranordnung vorgesehen, die mit wenigstens zwei Temperatursensoren thermisch verbunden ist, wobei sich diese Temperatursensoren bevorzugt an verschiedenen Stellen der Thermoleiteranordnung befinden. So könnte z. B. bei dem in Fig. 1 dargestellten EnergiespeicherSystem 10 vorgesehen sein, dass der Thermoleiter 32 in Fig. 1 nach unten hin verlängert ist und zu einem zweiten Temperatursensor führt, der über eine zweite Sensorsignalleitung mit einer eigenen Auswerteeinrichtung oder bevorzugt der ohnehin vorhandenen Auswerteeinrichtung 24 verbunden ist. Alternativ oder zusätzlich können bei dem Beispiel von Fig. 1 auch noch über die Länge des Thermoleiters 32 verteilt angeordnete weitere Temperatursensoren eingesetzt werden. Derartige Ausführungen erlauben vorteilhaft die Gewinnung einer zumindest näherungsweisen "Auflösungsinformation " betreffend den Ort bzw. die Position derjenigen Speichereinheiten, welche eine übermäßige Temperatur besitzen. With regard to such a temperature exchange as well as a particularly reliable detection of an excess temperature at any point of the relevant energy storage can also be provided that the thermal conductor arrangement several, in particular all storage units "net-like" covers. The thermal conductor arrangement can therefore z. B. have multiple nodes and multiple meshes (in the topological sense). A corresponding embodiment will be explained below with reference to FIG. In the embodiments of FIGS. 1 and 2, each thermocouple assembly is thermally connected to only one temperature sensor. Deviating from this, according to a development, a thermal conductor arrangement is provided, which is thermally connected to at least two temperature sensors, wherein these temperature sensors are preferably located at different locations of the thermal conductor arrangement. So z. 1, that the thermal conductor 32 is extended downward in FIG. 1 and leads to a second temperature sensor, which has a second sensor signal line with its own evaluation device or preferably the evaluation device 24, which is present anyway connected is. Alternatively or additionally, further temperature sensors arranged distributed over the length of the thermal conductor 32 can also be used in the example of FIG. 1. Such embodiments advantageously allow to obtain an at least approximate "resolution information" concerning the location of the storage units having excessive temperature.

Fig. 3 zeigt eine Speicherzelle 14b eines insgesamt nicht dar- gstellten Energiespeichersystems, welches insofern ähnlich dem Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 2 ausgebildet ist, als darin zwei in Stapelrichtung über einen Zellenblock verlaufende Thermoleiter 32b und 32b' vorgesehen sind. FIG. 3 shows a memory cell 14b of an energy storage system, which is not shown in its entirety, which is similar to the exemplary embodiment according to FIG. 2 in that two thermal conductors 32b and 32b 'extending in the stacking direction over a cell block are provided therein.

Zusätzlich sind jedoch weitere Thermoleiterabschnitte 33b als "Querverbindungen" zwischen den Thermoleitern 32b und 32b' verlegt und über Anbindungsknoten 35b thermisch angebunden. In addition, however, further thermal conductor sections 33b are laid as "cross connections" between the thermal conductors 32b and 32b 'and are thermally connected via connection nodes 35b.

Abgesehen von der Funktion der weiteren Thermoleiterabschnitte 33b zur Verbindung der "längsverlaufenden" Thermoleiter 32b und 32b' können diese auch dazu genutzt werden, weitere Wärme- übergangssteilen zum Übertritt von Wärme von einer Speicherzelle in die Thermoleiteranordnung 30b bereitzustellen. Apart from the function of the further thermal conductor sections 33b for connecting the "longitudinal" thermal conductors 32b and 32b ', these can also be used to further heat To provide transition parts for transferring heat from a memory cell in the thermal conductor assembly 30 b.

Beispielsweise könnte der in Fig. 3 mittlere Thermoleiter 33b auch z. B. über einen Großteil seiner Länge wärmeleitend mit dem Korpus der dargestellten Speicherzelle 14b verbunden sein, um einen Wärmeübergang von diesem Korpus zu den beiden längsverlaufenden Thermoleitern 32b und 32b' zu bewerkstelligen. For example, the middle in Fig. 3 thermal conductor 33b also z. B. be thermally conductively connected over a majority of its length with the body of the illustrated memory cell 14b, to effect a heat transfer from this body to the two longitudinal thermal conductors 32b and 32b '.

Alternativ oder zusätzlich kann auch ein Abieiter einer Speicherzelle thermisch mit einem querverlaufenden Thermoleiter 33b verbunden sein, wie dies z. B. für den in Fig. 3 oberen Thermoleiter 33b dargestellt ist . In diesem Beispiel wird gewissermaßen ein mittlerer Abschnitt des querverlaufenden Thermoleiters 33b von dem dargestellten Abieiter 16b selbst gebildet, an welchem hierfür zwei thermische Anbindungsstellen 34b vorgesehen sind. Alternativ zu diesen zwei separaten Anbindungsstellen 34b könnte der betreffende Thermoleiter 33b auch durchgehend verlaufend vorgesehen sein und im Bereich seiner über den Abieiter 16b verlaufenden Länge durchgehend thermisch an der Oberfläche des Abieiters 16b angebunden sein (ggf. über eine elektrisch isolierende Zwischenschicht) . Alternatively or additionally, a Abieiter a memory cell may be thermally connected to a transverse thermal conductor 33 b, as z. B. for the upper in Fig. 3 thermal conductor 33 b is shown. In this example, a middle portion of the transverse thermal conductor 33b is effectively formed by the depicted conductor 16b itself, to which two thermal bonding sites 34b are provided. As an alternative to these two separate connection points 34b, the relevant thermal conductor 33b could also be provided running continuously and be thermally connected to the surface of the conductor 16b in the region of its length running across the conductor 16b (possibly via an electrically insulating intermediate layer).

Nach dem mit Fig. 3 veranschaulichten Anbindungsprinzip kann somit ein beliebig dichtes Netz aus Thermoleitern realisiert werden, wodurch die Möglichkeit entsteht, die maximale Temperatur aller Speicherzellen zu erfassen. Die Redundanz der Temperaturüberwachung wird somit vorteilhaft erhöht und es entsteht ein zusätzlicher Wärmeaustausch an den Speicherzellen. According to the connection principle illustrated with FIG. 3, an arbitrarily dense network of thermal conductors can thus be realized, whereby the possibility arises of detecting the maximum temperature of all the memory cells. The redundancy of the temperature monitoring is thus advantageously increased and there is an additional heat exchange at the memory cells.

Auch bei einer "netzartigen" Ausgestaltung der Thermoleiteranordnung, wie mit Fig. 3 veranschaulicht, kommt in Betracht, diese Thermoleiteranordnung mit mehr als einem Temperatursensor auszustatten. Bei dem Beispiel von Fig. 3 könnten z. B. ins- besondere vier Temperatursensoren an den vier "Temperaturleiternetzes" angeordnet werden. Even with a "net-like" configuration of the thermal conductor arrangement, as illustrated in FIG. 3, it is possible to provide this thermal conductor arrangement with more than one temperature sensor. In the example of FIG. For example special four temperature sensors are arranged on the four "temperature conductor network".

Claims

EnergiespeicherSystem (10), umfassend Energy storage system (10), comprising - wenigstens einen elektrischen Energiespeicher (12) mit mehreren in Reihe und/oder parallel geschalteten Speichereinheiten (14), und - At least one electrical energy store (12) having a plurality of memory units (14) connected in series and / or in parallel, and - eine Überwachungseinrichtung (13) zur Temperaturüberwachung der Speichereinheiten (14), d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass die Überwachungseinrichtung (13) einen Temperatursensor (20) um- fasst, der über eine Thermoleiteranordnung (30) mit mehreren der Speichereinheiten (14) wärmeleitend verbunden und somit zur gleichzeitigen Temperaturüberwachung dieser Speichereinheiten (14) genutzt wird. - A monitoring device (13) for monitoring the temperature of the memory units (14), characterized in that the monitoring device (13) comprises a temperature sensor (20), the thermally connected via a thermal conductor arrangement (30) with a plurality of memory units (14) and thus to simultaneous temperature monitoring of these memory units (14) is used. EnergiespeicherSystem (10) nach Anspruch 1, wobei der Temperatursensor (20) mit wenigstens drei, insbesondere wenigstens fünf der Speichereinheiten (14) wärmeleitend verbunden ist . Energy storage system (10) according to claim 1, wherein the temperature sensor (20) with at least three, in particular at least five of the storage units (14) is thermally conductively connected. EnergiespeicherSystem (10) nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei wenigstens eine der Speichereinheiten (14) im Bereich eines Speichereinheitkorpus wärmeleitend an einen Abschnitt der Thermoleiteranordnung (30) angebunden ist. Energy storage system (10) according to one of the preceding claims, wherein at least one of the storage units (14) in the region of a storage unit body is thermally conductively connected to a portion of the thermal conductor arrangement (30). EnergiespeicherSystem (10) nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei wenigstens eine der Speichereinheiten (14) im Bereich eines Speichereinheitabieiters (16) wärmeleitend an einen Abschnitt der Thermoleiteranordnung (30) angebunden ist . EnergiespeicherSystem (10) nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei die Thermoleiteranordnung (30) wenigstens einen langgestreckten Thermoleiterabschnitt (32, 33) um- fasst . Energy storage system (10) according to one of the preceding claims, wherein at least one of the storage units (14) in the region of a Speicherseinheitabieiters (16) is thermally conductively connected to a portion of the thermal conductor assembly (30). Energy storage system (10) according to one of the preceding claims, wherein the thermal conductor arrangement (30) at least one elongated thermal conductor section (32, 33) comprises. EnergiespeicherSystem (10) nach Anspruch 5, wobei der langgestreckte Thermoleiterabschnitt (32, 33) einen runden Querschnitt besitzt. An energy storage system (10) according to claim 5, wherein said elongate thermocouple portion (32, 33) has a round cross-section. EnergiespeicherSystem (10) nach Anspruch 5 oder 6, wobei der langgestreckte Thermoleiterabschnitt (32, 33) aus einem metallischen Material gebildet ist. An energy storage system (10) according to claim 5 or 6, wherein the elongate thermoconductor section (32, 33) is formed of a metallic material. EnergiespeicherSystem (10) nach einem der Ansprüche 5 bis 7, wobei entlang des langgestreckten Thermoleiterabschnittes (32, 33) mehrere voneinander beabstandete Anbindungsstellen (34) zur wärmeleitenden Anbindung verschiedener der Speichereinheiten (14) vorgesehen sind. Energy storage system (10) according to any one of claims 5 to 7, wherein along the elongated Thermoleiterabschnittes (32, 33) a plurality of spaced-apart connection points (34) are provided for thermally conductive connection of various of the storage units (14). EnergiespeicherSystem (10) nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei die Thermoleiteranordnung (30) wenigstens einen Knoten und/oder wenigstens eine Masche besitzt. Energy storage system (10) according to one of the preceding claims, wherein the thermal conductor arrangement (30) has at least one node and / or at least one mesh. Verwendung eines EnergiespeicherSystems (10) nach einem der vorangehenden Ansprüche als Traktionsbatterie eines mit einem elektrischen Antrieb ausgestatteten Fahrzeuges. Use of an energy storage system (10) according to one of the preceding claims as a traction battery of a vehicle equipped with an electric drive.
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