Thermische Energiespeicher zur Batterietemperierung

Wasser wird aus dem Wasserreservoir entnommen und gelangt anschließend in den Verdampfer (an der Batterie). Der Sorptionsreaktor wird mit Vakuum betrieben und zieht daher Dampf an. Durch ein Druckniveau, das unter dem Dampfdruck des Verdampfers liegt, kommt es zu weiterer Verdampfung, wobei die Enthalpie für die Verdampfung durch Wärme auf niedrigem Temperaturniveau (z.B. 25°C) durch die Batterie bereitgestellt wird. Dadurch wird die Batterie gekühlt. Die am Sorptionsreaktor auf hohem Temperaturniveau (z.B. 40°C) entstehende Adsorptionsenthalpie wird durch Wärmetauscher an die Umgebung abgeführt. Bei diesem System handelt es sich um einen geschlossenen Dampfkreislauf, der auf niedrigem Druckniveau – entsprechend dem Dampfdruck von Wasser bei den gegebenen Temperaturen – bzw. dem für die Beladung des Sorptionsreaktors notwendigen Druck betrieben wird.

Wärme auf hohem Temperaturniveau (z.B. 90°C) wird entweder durch die Abwärme eines Verbrennungsmotors oder der Brennstoffzelle eines Hybridfahrzeugs, oder auch durch eine andere elektrische Wärmequelle, die zusätzlich neben der Batterie zur Verfügung steht (z.B. bei Batterieladung), bereitgestellt. Der Sorptionsreaktor gibt Dampf auf einem höheren Druckniveau als im Kondensator frei, dadurch fließt der Dampf in den Kondensator und wird kondensiert. Die bei moderaten Temperaturen (beispielsweise 35°C) entstehende Kondensationsenthalpie wird durch einen Wärmetauscher abtransportiert und an die Umgebung abgegeben. Das Wasser wird im Wassertank zur späteren Verwendung gespeichert.

Im Betriebsmodus „Heizen der Batterie“ ist der Sorptionsprozess qualitativ äquivalent zum Kühlmodus. Die Verdampfungsenthalpie wird von der Umgebung bei einem niedrigen Temperaturniveau gewonnen, während die Adsorptionsenthalpie der Batterie auf höherem Temperaturniveau zur Verfügung gestellt wird.