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Title:
TEMPERATURE CONTROL DEVICE FOR A BATTERY BANK MODULE
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2021/001402
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention relates to a temperature control device for a battery bank module (5). In addition to a temperature control circuit (50), which has a plurality of channels which are in thermal contact with battery cells, and a heat exchanger, the temperature control device also comprises a pump (1). The pump (1) comprises a spindle housing (10) and at least one screw spindle (2a, 2b) which is coupled to a dry-rotor-type electric motor (3).

Inventors:
PAWELLEK FRANZ (DE)
Application Number:
EP2020/068462
Publication Date:
January 07, 2021
Filing Date:
July 01, 2020
Export Citation:
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Assignee:
NIDEC GPM GMBH (DE)
International Classes:
H01M10/613; F04C2/16; H01M10/625; H01M10/6568
Domestic Patent References:
WO2018163180A12018-09-13
WO2014138519A12014-09-12
Foreign References:
US20180287225A12018-10-04
US20190111862A12019-04-18
US20180216614A12018-08-02
DE102015101443B32016-05-12
DE102017210771A12018-12-27
Attorney, Agent or Firm:
KUHNEN & WACKER PATENT- UND RECHTSANWALTSBÜRO PARTG MBB (DE)
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Claims:

T emperierungsvorrichtung für ein Batteriespeichermodul (5), aufweisend; einen T emperierungskrei slauf (50), eingerichtet zum Temperieren einer Mehrzahl von Batteriezellen in dem Batteriespeichermodul (5); wobei der T emperierungskreislauf (50) ein T emperierungsmedium führt und eine Mehr zahl von Kanälen umfasst, die in einem thermischen Kontakt mit den Batteriezellen stehen; einen Wärmetauscher, der einen thermischen Kontakt zwischen dem Temperierungsmedium und einer T emperierungsquelle herstellt; dadurch gekennzeichnet, dass eine Pumpe (1) der T emperierungsvorrichtung zum Fördern des Temperierungs kreislaufs (50) umfasst: ein Spindelgehäuse (10) mit einer Einlassöffnung (16) und einer Auslassöffnung (17); und wenigstens eine Schraubenspindel (2a, 2b), die in dem Spindelgehäuse (10) drehbar aufgenommen und mit dem Elektromotor (3) gekoppelt ist; wobei der Elektromotor (3) als Trockenläufer ausgebildet ist, und zu dem Spindelgehäuse (10) abgegrenzt angeordnet ist.

T emperierungsvorrichtung nach Anspruch 1, wobei eine angetriebene S chraubenspindel (2a) und eine mitgeschleppte Schraubenspin del (2b) in dem Spindelgehäuse (10) mittels einer radialen Spielpassung schwim mend gelagert und axial beweglich sind.

3. T emperierungsvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, ferner aufweisend eine Steckkupplung (23) mit einem axialen Freiheitsgrad, die zwischen einer Welle (32) des Elektromotors (3) und der angetriebenen Schraubenspindel (2a) angeord- net ist.

4. T emperierungsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, ferner aufweisend: ein Aufnahmegehäuse (15), das einen geöffneten Hohlraum (11) und eine Zulauf strecke (57) sowie eine Rücklaufstrecke (56) des T emperierungskreislaufs (50), die in den geöffneten Hohlraum (11) münden, umfasst; wobei das Spindelgehäuse (10) von einem axialen Ende bis zu einem Gehäuseflansch (14) in den geöffneten Hohlraum (11) einsteckbar ist, und der T emperierungskreislauf (50) mit der Einlassöffnung (16) und der Auslassö ffnung (17) des Spindelgehäuses (10) verbindbar ist.

5. T emperierungsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei ein Gehäuseflansch (14), der zwischen dem Spindelgehäuse (10) und dem Motorgehäuse (13) angeordnet ist, einen Lagersitz für ein Wellenlager (31) aufweist, der sich zu der Seite des Motorgehäuses (13) erstreckt.

6. T emperierungs Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Spindelgehäuse (10) im Bereich der Einlassöffnung (16) durch eine Passfeder (18) abgegrenzt ist, die durch einen radialen Montagespalt eingesetzt ist.

7. T emperierungsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei eine Welle (32) des Elektromotors (3) durch ein Wellenlager (31) mit einer Gleit- lagerbuchse gelagert ist, und die Gleitlagerbuchse von einer abgedichteten

S ch ierstofffüllung umgeben ist.

8. Temperierungsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei eine Leistungselektronik (34) in dem Motorgehäuse (13) in einem thermischen Kontakt zu einem Gehäuseflansch (14) angeordnet ist, der mit dem Spindelgehäuse (10) in Kontakt steht.

Description:
Beschreibung

T emperierungsvorrichtung für ein Batteriespeichermodul

Die vorliegende Erfindung betrifft eine T emperierungsvorrichtung für ein Batterie- speichermodul, beispielsweise in einer Traktionsbatterie eines elektrischen Fahrzeugs.

Eine Temperierung von Batteriespeichermodulen dient insbesondere dazu eine Ab wärme, die während eines Ladens oder einer Leistungsentnahme entsteht, mittels eines T emperierungsmediums über einen Wärmetauscher abzuführen.

Die Kühlkreisläufe batterieelektrischer Fahrzeuge weisen eine hohe Komplexität mit einer Vielzahl an Leitungsverzweigungen, Fluidanschlüssen sowie diversen Pumpen und Ventilen auf. Eine Aufteilung des Durchlassquerschnitts des gesamten Kühlkreislaufs auf Leitungsverzweigungen, wie Netzwerke von Kühlkanälen mit entsprechend kleineren, gegebenenfalls kapillaren Durchlassquerschnitten, erfordern einen wesentlich höheren Förderdruck als in einem vergleichsweise großvolumigen Kühlkreislauf eines V erbrennungsmotors . Derartige Strukturen eines verzweigten Kühlkreislaufs entstehen vermehrt bei der Konstruktion von Batteriespeichermodulen, in denen eine Vielzahl von Batteriezellen durch kleine Kanäle gekühlt wird.

Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht in der Schaffung einer alternativen Technik zur Temperierung eines Batteriespeichermoduls mit einem verzweigten T emperierungskreislauf.

Ein weiterer Teilaspekt der Aufgabenstellung besteht ferner darin, eine entsprechende technische Lösung derart bereitzustellen, dass sie sich auch in einer Serienfertigung von großen Stückzahlen kostengünstig realisieren lässt.

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine T emperierungsvorrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Die T emperierungsvorrichtung für ein Batteriespei- chermodul zeichnet sich insbesondere dadurch aus, dass eine Pumpe der Temperierungsvorrichtung ein Spindelgehäuse mit einer Einlassöffnung und einer Auslassöffhung; und wenigstens eine Schraubenspindel, die in dem Spindelgehäuse drehbar aufgenommen und mit einem Elektromotor gekoppelt ist, umfasst; wobei der Elektromotor als Trockenläufer ausgebildet ist, und zu dem Spindelgehäuse abgegrenzt angeordnet ist.

Die erfindungsgemäße T emperierungsvorrichtung ermöglicht höhere Förderdrücke in dem T emperierungskreislauf als sie mit einer Kreiselpumpe erzielbar sind. Im Ver gleich zu Kreiselpumpen stellt die Pumpe der erfindungsgemäßen T emperierungsvorrich tung ein höheres F örderdruckpotential für Kühlkreisläufe bzw. T emperierungskreisläufe mit Leitungsverzweigungen und entsprechenden Engpässen zur Verfügung.

Bei Kühlmittelpumpen vom Kreiselpumpentyp stellt ein axialer Spalt zwischen einem Flügelrad und der Pumpenkammer die größte Schwachstelle bezüglich der Abdichtung zwischen der Saugseite und der Druckseite der Pumpe dar. Eine Leckage an dem axialen Spalt und ein entsprechender Verlust der Förderleistung nehmen bei höheren För derdrücken zu. Die Einstellung eines dichtungswirksamen Spaltmaßes hängt von der Maßhaltigkeit einer axialen Passung zwischen Flügelrad und Gehäuse nach einer Montage ab. Bei der Fertigung von Kreiselpumpen für höhere Förderdrücke gelangen der Auf wand und die Kosten für die Sicherstellung eines geeigneten axialen Dichtspalts an Gren zen der Wirtschaftlichkeit. Anderenfalls ist eine volumetrische Effizienz bei höheren Förderdrücken beeinträchtigt.

Bei einer S chraubenspindelmechanik der erfindungsgemäßen T emperierungsvor richtung erstreckt sich der effektive Dichtspalt über die Gesamtlänge der Schraubenspin deln zwischen einer Saugseite und einer Druckseite. Die Einhaltung eines axialen Spalt maßes ist nicht erforderlich, da die S chraubenspindeln im Betrieb gegen eine Anlauffläche an der Saugseite gedrückt werden.

Darüber hinaus weist die S chraubenspindelmechanik der erfindungsgemäßen Tem perierungsvorrichtung im Vergleich zu Kreiselpumpen eine geringere, akustisch wirksame Fläche zu dem umgebenden Gehäuse auf. Die Umlaufbewegung der Flügel eines Flügelrads erzeugen drehzahlabhängige Druckschwankungen an Kammerwänden der Pumpenkammer, die in einem resonanten Frequenzbereich von Gehäuseteilen liegen können. Alternative Typen von V erdrängerpumpen, wie Flügelzellenpumpen oder Drehkol benpumpen erzeugen durch die V erdrängungs Vorgänge druckseitige Pulsationen, die er hebliche Schwingungen im Zulauf des T emperierungskreislaufs hervorrufen. Unabhängig von akustischen Frequenzen wird angestrebt, Vibrationen in Batteriespeichermodulen gering zu halten, um Ermüdungsschäden an zahlreichen Kontakt- und Lötstellen einer Leiterstruktur zwischen den einzelnen Batteriezellen zu vermeiden.

Die Umlaufbewegung von Schraubenspindeln erzeugt hingegen ein relativ gleichförmiges Förderverhalten. Demnach gewährleistet die Pumpe der erfindungsgemäßen T emperierungsvorrichtung für ein Batteriespeichermodul eine geringere Geräuschent- wicklung, insbesondere in Verbindung mit einem Hohlraum zur Aufnahme von Batteriezellen in der Temperierungsvorrichtung.

Zwar sind im Stand der Technik S chraubenspindelpumpen bekannt, diese werden jedoch bislang in anderer Bauart und Anwendung eingesetzt.

Schraubenspindelpumpen weisen eine verschmutzungsunempfindliche, robuste Drehkolbenmechanik auf, die ohne filigrane Elemente wie Sperrschieber oder derglei chen auskommt. Eine volumetrische Verstellung gegenüber einer vorgegebenen Drehzahl ist nicht möglich. Mechanisch angetriebene Schraubenspindelpumpen sind vornehmlich aus dem Einsatz in großdimensionierten Anwendungen, wie z.B. Olpumpen in stationä ren Anlagen oder Schiffsmotoren bekannt, in denen sie bei relativ konstanten Betriebs punkten laufen.

Im Bereich der Kraftstoffförderpumpen von Fahrzeugen sind in letzter Zeit kleiner dimensionierte, elektrisch angetriebene S chraubenspindelpumpen bekannt geworden. Der elektrische Antrieb derartiger Kraftstoffforderpumpen ist als nasslaufender Elektro motor ohne Spalttopf ausgeführt, sodass sowohl der Rotor als auch der Stator mit dem Kraftstoff in Kontakt stehen.

So beschreibt die US 2018/0216614 Al eine Schraubenspindelpumpe, die als Kraft stoffpumpe vorgesehen ist. An einem Gehäuse der Schraubenspindelpumpe ist eine Ab deckung mit einem axialen Auslass angebracht. Der elektrische Motor ist in einer Auslasskammer der Abdeckung aufgenommen und wird von dem Kraftstoff durchströmt bevor er den Auslass verlässt.

Die DE 10 2015 101 443 B3 beschreibt eine Kraftstoffpumpe mit einem Gehäuse, in dem ein elektrischer Antriebsmotor mit einer S chraubenspindelpumpe gekoppelt ist. Der Kraftstoff durchströmt den Antriebsmotor bevor er den druckseitigen Auslass ver lässt.

Die WO 2014/138519 Al offenbart eine elektrische Flüssigkeitspumpe vom S chraubenspindeltyp . Die Flüssigkeit, die durch einen Einlass und einen Auslass fließt, umgibt auch den Motor. Als Flüssigkeit wird ein Kraftstoff genannt.

Die DE 10 2017 210 771 Al zeigt eine elektrisch angetriebene S chraubenspindelpumpe als Kraftstoffförderaggregat. Ein Pumpengehäuse und ein Elektromotor sind in einem Mantel aufgenommen. In der dargestellten Ausführung, die keinen Spalttopf am Stator des Elektromotors aufweist, stehen die elektrischen Bauteile des Motors innerhalb einer Auslassführung auf einer Druckseite der Spindelkammer in direktem Kontakt mit dem Kraftstoff.

Die bekannten Schraubenspindel-Kraftstoffpumpen sind jedoch nicht auf eine Anwendung als Pumpe der erfindungsgemäßen T emperierungsvorrichtung eines Batteriespeichermoduls übertragbar. Im Gegensatz zu einem ölbasierten Kraftstoff würde ein wasserbasiertes T emperierungsmedium bzw. ein Kühlmittel die freiliegenden Bauteile des nasslaufenden Elektromotors, wie beispielsweise die Spulenwicklungen des Stators, korrosiv schädigen. Die Erfindung sieht erstmals eine T emperierungsvorrichtung für ein Batteriespei chermodul mit einer Schraubenspindelmechanik zum Fördern eines T emperierungsmedi- ums vor. Die Erfindung sieht ferner einen trockenlaufenden Elektromotor zum Antrieb der Spindelmechanik vor. Die T emperierungsvorrichtung ist zur Führung eines korrosi ven T emperierungsmediums geeignet.

Vorteilhafte W eiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.

Gemäß einem Aspekt der Erfindung können eine angetriebene S chraubenspindel und eine mitgeschleppte Schraubenspindel in dem Spindelgehäuse mittels einer radialen Spielpassung schwimmend gelagert und axial beweglich sein. Dadurch ergibt sich selbst tätig ein wirksamer radialer Dichtspalt gegen eine Leckage zwischen den Schraubenspindeln und dem Spindelgehäuse. Ein axialer Dichtspalt bildet sich unabhängig von Ferti gungstoleranzen. Die Einhaltung eines axialen Spaltmaßes am gegenüberliegenden Ende der S chraubenspindeln ist nicht erforderlich. Somit wird eine kostengünstige Serienfertigung erheblich erleichtert.

Gemäß einem Aspekt der Erfindung kann die T emperierungsvorrichtung ferner eine Steckkupplung mit einem axialen Freiheitsgrad aufweisen, die zwischen einer Welle des Elektromotors und der angetriebenen S chraubenspindel angeordnet ist. Durch den Einsatz einer Steckkupplung, die zumindest ein axiales Spiel zulässt, wird die Spielpas sung zur schwimmenden Lagerung der angetriebenen Schraubenspindel möglichst wenig beeinträchtigt. Ferner wird eine Schnittstelle zur Ankoppelung einer Welle von unter schiedlichen Elektromotoren geschaffen und ein modulares Antriebskonzept für die Tem perierungsvorrichtung ermöglicht.

Gemäß einem Aspekt der Erfindung kann die T emperierungsvorrichtung ferner ein Aufnahmegehäuse aufweisen, das einen geöffneten Hohlraum und eine Zulaufstrecke so wie eine Rücklaufstrecke des T emperierungskreislaufs, die in den geöffneten Hohlraum münden, umfassen. Dabei ist das Spindelgehäuse von einem axialen Ende bis zu einem Gehäuseflansch in den geöffneten Hohlraum einsteckbar, und der Temperierungskreis lauf ist mit der Einlassöffnung und der Auslassöffnung des Spindelgehäuses verbindbar.

Diese Ausgestaltung sieht eine konstruktive Integration zwischen einem pumpen seitigen Gehäuse und einem Gehäuseteil der T emperierungs Vorrichtung vor. Somit können Schlauchverbindungen oder Fluidkupplungen an einer Schnittstelle zwischen der Pumpe und einem Zulauf sowie Rücklauf des T emperierungskreislaufs entfallen und ein entsprechender Bauraum hierfür in der T emperierungsvorrichtung eingespart werden.

Der geöffnete Hohlraum des Aufnahmegehäuses, der das Spindelgehäuse umgibt, wird als eine Austrittskammer der Pumpe verwendet. Bei der Konstruktion des Aufnah megehäuses der T emperierungsvorrichtung steht somit ein Freiheitsgrad von 360 bezüg lich einer radialen Anordnung der Rücklaufstrecke zu der Pumpe zur Verfügung. Somit kann eine Anordnung gewählt werden, die auf einen möglichst geringen Bauraum optimiert ist.

Zu einer Seite weist die Pumpe einen in einen Hohlraum einsteckbaren Pumpenkopf in Form des Spindelgehäuses auf und zu der anderen Seite ein außerhalb des Hohlraums liegendes Motorgehäuse. Trotz der integrierten Bauweise wird eine Verwendung von Elektromotoren mit unterschiedlicher Dimensionierung ermöglicht.

Gemäß einem Aspekt der Erfindung kann ein Gehäuseflansch, der zwischen dem Spindelgehäuse und dem Motorgehäuse angeordnet ist, einen Lagersitz für ein Wellenla ger aufweisen, der sich zu der Seite des Motorgehäuses erstreckt. Diese Ausgestaltung ermöglicht den Einsatz eines einzigen Wellenlagers und trägt zu einer kompakten axialen Abmessung der Pumpe in der T emperierungsvorrichtung bei.

Gemäß einem Aspekt der Erfindung kann das Spindelgehäuse im Bereich der Ein lassöffnung durch eine Passfeder abgegrenzt sein, die durch einen radialen Montagespalt eingesetzt ist. Durch Ausgestaltung einer Passfeder, die vereinfacht als Lagerschild mit einer Einlassöffnung ausgebildet sein kann, wird die Montage und Einpassung der Schraubenspindeln vereinfacht. Gemäß einem Aspekt der Erfindung kann eine Welle des Elektromotors durch ein Wellenlager mit einer Gleitlagerbuchse gelagert sein, und die Gleitlagerbuchse kann von einer abgedichteten S chmierstofffüllung umgeben sein. Diese Ausgestaltung ermöglicht eine kompakte und langlebige Lagerung der Welle. Die abgedichtete Schmierung der Gleitlagerbuchse widersteht einer Ausspülung oder Ablagerungen durch ein Temperie rungsmittel. Im Gegensatz zu ölbasierten Fördermedien wie Schmierölen oder Kraftstoffen kann der Kontakt des Gleitlagers mit einem T emperierungsmedium die Gleiteigenschaften des Wellenlagers beeinträchtigen. Ferner stellt die abgedichtete Schmierstofffül- lung gemeinsam mit dem Gleitlagerspalt der Gleitlagerbuchse eine besondere Dichtungs- fimktion sicher. Eine gute und langlebige Dichtungsfunktion ist insbesondere bei einem Betrieb mit höheren Förderdrücken einerseits und dem Einsatz eines Trockenläufer- Elektromotors andererseits, von hoher Relevanz für eine Lebensdauer der Pumpe sowie einer Betriebssicherheit des zu temperierenden Batteriespeichermoduls.

Gemäß einem Aspekt der Erfindung kann eine Leistungselektronik in dem Motorgehäuse in einem thermischen Kontakt zu dem Gehäuseflansch angeordnet sein. Der Ge häuseflansch steht in einem Kontakt und in einem W ärmeaustausch mit dem Spindelge häuse und dem Auftiahmegehäuse, die von dem T emperierungsmedium des Temperie rungskreislaufs durchströmt werden. Die Anordnung der Leistungselektronik in einem thermischen Kontakt zu dem Gehäuseflansch stellt eine wirksame Struktur zur Ableitung von Abwärme der Leistungselektronik des Elektromotors bereit.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand einer Ausführungsform mit Bezug auf die begleitende Zeichnung beschrieben.

Fig. 1 zeigt eine schematische Darstellung des T emperierungskreislaufs sowie eine Schnittansicht einer S chraubenspindelmechanik von einer T emperierungsvor- richtung für ein Batteriespeichermodul gemäß einer Ausführungsform der Erfin dung. Unter dem Begriff eines T emperierungskreislaufs wird im Sinne dieser Offenba rung ein Förderkreislauf für ein T emperierungsmedium verstanden. Das Fördermedium kann ein wasserbasiertes Kühlmittel sein, das Additive wie Glykol oder ein anderes Frost schutzmittel enthält. Die Funktionsweise des T emperierungskreislaufs ist nicht auf eine Kühlfunktion beschränkt. So kann der T emperierungskreislauf ebenso eine Aufwärm funktion mittels einer Wärmequelle bereitstellen, beispielsweise in einer Startphase eines Systems oder wenn die Umgebungstemperatur tief ist.

Die Begriffe Zulaufstrecke und Rücklaufstrecke des T emperierungskreislaufs be ziehen sich auf eine Betrachtung des zu temperierenden Batteriespeichermoduls. Demzu folge sind die Zulaufstrecke des Temperierungskreislaufs mit der Auslassöffnung der Pumpe und die Rücklaufstrecke des T emperierungskreislaufs mit der Einlassöffnung der Pumpe verbunden.

In einem Temperierungskreislauf können mehrere Batteriespeichermodule hintereinander oder parallel durchströmt eingebunden sein. Ferner kann ein Temperierungskreislauf mehrere T emperierungsvorrichtungen und mehrere Pumpen verbinden.

Der Begriff Temperierungsquelle bezieht sich im Sinne dieser Offenbarung auf eine Atmosphäre oder konvektive Luftströmung der Systemumgebung, auf eine Kältequelle mit einem Kältemittel oder auf eine Wärmequelle wie ein elektrisches Heizelement. Die entsprechenden T emperierungsquellen stehen über einen Wärmetauscher wie einen Ra diator mit Rippen oder dergleichen in einem thermischen Kontakt mit dem Temperierungsmittel in dem T emperierungskreislauf.

Unter dem Begriff Schraubenspindelpumpe werden im Sinne dieser Offenbarung schrägverzahnte Rotationskolbenpumpen mit einer Gewindestei gung zur Verdrängung eines Fördermediums verstanden. Derartige Pumpentypen umfassen in der Regel eine angetriebene S chraubenspindel und wenigstens eine weitere S chraubenspindel, die über einen Eingriff der Verzahnung mitgeschleppt wird. Bei der T emperierungsvorrichtung, die in Fig. 1 gezeigt ist, ist eine Pumpe 1 innerhalb eines T emperierungskreislaufs 50 integriert angeordnet. Der T emperierungskreis- lauf 50 dient dazu, ein Batteriespeichermodul 5 zu temperieren, insbesondere eine Abwärme, die während eines Ladens oder einer Leistungsentnahme entsteht, mittels eines von der Pumpe 1 geforderten Temperierungsmediums über einen nicht dargestellten Wär metauscher abzuführen. In dem nachstehenden Anwendungsfall ist das nicht näher dar gestellte Batteriespeichermodul 5 eine Traktionsbatterie für ein batterieelektrisches Fahrzeug. Der T emperierungskreislauf 50 weist eine Mehrzahl von Kanälen mit einem geringen Querschnitt auf, die in einem thermischen Kontakt mit einer Vielzahl von Batterie zellen des Batteriespeichermoduls 5 stehen.

In der Ausführungsform der schematischen Darstellung aus Fig. 1 sind in einem Spindelgehäuse 10 der Pumpe 1 eine angetriebene Schraubenspindel 2a und eine mitge schleppte S chraubenspindel 2b in einer Spindelkammer 12 des Spindelgehäuses 10 dreh bar aufgenommen. Eine Querschnittskontur der Spindelkammer 12 wird durch zwei Boh rungen im Spindelgehäuse 10 gebildet, deren Radien sich überschneiden, um einen Ein griff der S chraubenspindeln 2a, 2b zu gewährleisten. Eine offene Seite der Spindelkammer 12 wird durch eine Passfeder 18 abgegrenzt. Die Passfeder 18 ist als eine stimseitige Kammerwand der Spindelkammer 12 flächig ausgebildet und weist eine Einlassöffnung 16 des Spindelgehäuses 10 auf. Die Passfeder 18 ist durch einen Montageschlitz senk recht zu den Schraubenspindeln 2a, 2b in das Spindelgehäuse 10 eingesetzt.

Die S chraubenspindeln 2a, 2b sind durch eine radiale Spielpassung bezüglich der Querschnittskontur der Spindelkammer 12 und durch eine axiale Spielpassung der Spindelkammer 12 schwimmend gelagert. Im Pumpenbetrieb werden die Spindeln durch den V erdrängungsvorgang gegen die Passfeder 18 gedrückt. Die Passfeder 18 dient als ein Lagerschild zur axialen Gleitlagerung der Stirnflächen der S chraubenspindeln 2a, 2b.

Zu der rechts abgebildeten Antriebsseite der Schraubenspindeln 2a, 2b befindet sich eine Druckseite der Spindelkammer 12, die mit einer Auslassöffnung 17 des Spindelge häuses 10 in Verbindung steht. Zu der anderen Seite der S chraubenspindeln 2a, 2b, auf der die Passfeder 18 angeordnet ist, befindet sich eine Saugseite der Spindelkammer 12. Die Saugseite der Spindelkammer 12 steht mit der Einlassöffnung 17 des Spindelgehäuses 10 in Verbindung.

Das Spindelgehäuse 10 bildet mit den S chraubenspindeln 2a, 2b einen einsteckba ren Pumpenkopf, der von einem axialen Ende des Spindelgehäuses 10, zu dem die Einlassöffnung 16 gerichtet ist, bis zu einem Gehäuseflansch 14, der an das gegenüberliegende axiale Ende des Spindelgehäuses 10 angeschlossen ist, in ein Aufnahmegehäuse 15 der T emperierungs Vorrichtung eingesteckt wird. Das Aufnahmegehäuse 15 ist ein integraler Bestandteil der T emperierungsvorrichtung, der Pumpe 1 und des Temperierungskreislaufs 50. Das Aufhahmegehäuse 15 kann ebenso ein integraler Bestandteil eines Modulgehäuses des Batteriespeichermoduls 5 sein, in dem der T emperierungskreislauf 50 in Form von integrierten Kanälen fortgeführt ist.

Das Aufhahmegehäuse 15 weist einen geöffneten Hohlraum 11 auf, der das Spindelgehäuse 10 bis zu dem Gehäuseflansch 14 aufnimmt. In den Hohlraum 11 münden eine Rücklaufstrecke 56 und eine Zulaufstrecke 57 des T emperierungskreislaufs 50. Die Zulaufstrecke 57 mündet in eine Umfangsfläche des Hohlraums 1 1. Der Hohlraum 11 umgibt das Spindelgehäuse 10 derart, dass ein ringförmiger Teil des Hohlraums 11 in Überschneidung mit der Auslassöffhung 17 und der Mündung der Zulaufstrecke 57 frei steht. Der freistehende Teil des Hohlraums 11 stellt eine druckseitige Verbindung zwi schen dem Spindelgehäuse 10 und dem T emperierungskreislauf 50 her.

Die Rücklaufstrecke 56 mündet in eine stimseitige Bodenfläche des geöffneten Hohlraums 1 1 und ist der Einlassmündung 16 am axialen Ende des eingesteckten Spin delgehäuses 10 gegenüberliegend zugeordnet. Ein Dichtungselement 4 umgibt die Mün dung der Rücklaufstrecke 56 und die Einlassmündung 16, sodass eine saugseitige Ver bindung zwischen dem T emperierungskreislauf 50 und dem Spindelgehäuse 10 hergestellt wird. Das Dichtungselement 4 umgibt ferner einen Umfang des Spindelgehäuses 10 im Bereich des Montageschlitzes, durch den die Passfeder 18 eingeführt wird. Somit ist ein möglicher Leckagestrom entlang einer Steckpassung der Passfeder 18 abgedichtet. In dem freistehenden Hohlraum 1 1 ist in einem nutformigen radialen Freiraum vor dem Gehäuseflansch 14 ein Dichtungsring 19 eingebracht, um die Druckseite der Pumpe 1 nach außen abzudichten.

Die angetriebene S chraubenspindel 2a steht mit einem Elektromotor 3 in Verbindung. Zu der Druckseite der Spindelkammer 12 weist das Spindelgehäuse 10 einen Durchbruch für eine Welle 32 auf, die von dem Elektromotor 3 angetrieben wird. Ein Motorgehäuse 13, in dem der Elektromotor 3 angeordnet ist, ist auf der gegenüberliegen den Seite des Gehäuseflansches 14 angeschlossen. Ein innenliegender Stator 33 des Elektromotors 3 sitzt auf einem Kragenabschnitt des Gehäuseflansches 14. Ein außenliegender topfformiger Rotor 35 umläuft den Stator 33 und ist mit einem Ende der Welle 32 verbunden. An dem Kragenabschnitt des Gehäuseflansches 14 ist innenliegend ein La gersitz für ein Wellenlager 31 ausgebildet. Das Wellenlager 31 ist ein Gleitlager, das zu beiden axialen Enden abgedichtet und mit einem Schmierstoff gefüllt ist. Das andere Ende der Welle 32 ist mittels einer Steckkupplung 23, die ein axiales Spiel zulässt, mit der angetriebenen Schraubenspindel 2a gekoppelt.

Das Motorgehäuse 13 umfasst eine abgetrennte Motorkammer, in welcher der trockenlaufende Elektromotor 3 und eine Elektronik, insbesondere eine Leistungselektronik 34 zur Schaltung der elektrischen Leistung am Elektromotor 3 aufgenommen sind. Der Stator 33 umfasst Feldspulen, die von der Leistungselektronik 34 angesteuert und mit elektrischer Leistung versorgt werden. Der Stator 33 steht mit der Umfangsfläche des Kragenabschnitts des Gehäuseflansches 14 in einem thermischen Kontakt. So wird eine Abwärme aus den Feldspulen des Stators 33 über den Gehäuseflansch 14 auf das Auf nahmegehäuse 15 und das Spindelgehäuse 10 abgeleitet und von dem passierenden Temperierungskreislauf aufgenommen. Ebenso ist die Leistungselektronik 34 in einem ther mischen Kontakt zu der Stirnfläche des Gehäuseflansches 14 angeordnet, um eine Abwärme der elektronischen Bauelemente in einen durchströmten Bereich des Temperierungskreislaufs abzuführen.

Nachfolgend wird die T emperierungsvorrichtung in einer Förderrichtung des Temperierungskreislaufs 50 zur Temperierung des Batteriespeichermoduls 5 betrachtet. Ein flüssiges Fördermedium wird aus der Rücklaufstrecke 56 des T emperierungskreislaufs 50 durch die Dichtung 4 und die Einlassöffnung 16 des Spindelgehäuses 10 auf der Saugseite in die Spindelkammer 12 eingesaugt. Eine Drehbewegung von in Eingriff stehenden Schraubenprofilen der drehenden S chraubenspindeln 2a, 2b erzeugt auf der Saugseite der Spindelkammer 12 einen Unterdrück und auf der gegenüberliegenden Druckseite der Spindelkammer 12 einen Überdruck. Das T emperierungsmedium wird durch eine kontinuierliche Verdrängung entlang einer Schraubensteigung der in Eingriff stehenden Schraubenprofile gefordert und durch die Auslassöffnung 17 des Spindelgehäuses 10 aus der Spindelkammer 12 ausgestoßen. Nach der Auslassöffnung 17 strömt das Temperie- rungsmedium über den Hohlraum 11 in die Zulaufstrecke 57 des T emperierungskreislaufs

50 und zu dem Batteriespeichermodul 5.

Danach durchströmt das T emperierungsmedium in dem Batteriespeichermodul 5 eine Verzweigung von Kanälen des T emperierungskreislaufs 50, die in dem Aufnahme- gehäuse 15 der T emperierungsvorrichtung ausgebildet sind und in einem thermischen Kontakt mit den Batteriezellen des Batteriespeichermoduls 5 stehen. Anschließend durch strömt das T emperierungsmedium einen Wärmetauscher und gibt eine Abwärme, die von den Batteriezellen des Batteriespeichermoduls 5 aufgenommen wurde, an ein kühleres Medium wie z.B. die Umgebungsluft ab und wird zurück in die Pumpe 1 eingesaugt. Eine Durchströmung von dem Batteriespeichermodul 5 und dem Wärmetauscher kann in dem T emperierungskreislauf 50 ebenso in umgekehrter Reihenfolge erfolgen. Ferner kann die T emperierungsvorrichtung 50 zusätzlich eine weitere T emperierungsquelle wie ein Heizelement aufweisen, das von dem T emperierungskreislauf 50 durchströmt wird. Bezugszeichenliste:

I Pumpe

2a angetriebene S chraubenspindel

2b mitgeschleppte S chraubenspindel

3 Elektromotor

4 Dichtung

5 Batteriespeichermodul

10 Spindelgehäuse

I I Hohlraum

12 Spindelkammer

13 Motorgehäuse Gehäuseflansch

Aufhahmegehäuse

Einlassöffnung des Spindelgehäuses

Auslassöffnung des Spindelgehäuses

Passfeder

Dichtungsring

Steckkupplung

Wellenlager

Welle

Stator

Leistungselektronik

Rotor

T emperierungskreislauf

Rücklaufstrecke des T emperierungskreislaufs

Zulaufstrecke des T emperierungskreislaufs