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DE102019212434A1 - Thermoaktives Element - Google Patents

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DE102019212434A1
DE102019212434A1 DE102019212434.8A DE102019212434A DE102019212434A1 DE 102019212434 A1 DE102019212434 A1 DE 102019212434A1 DE 102019212434 A DE102019212434 A DE 102019212434A DE 102019212434 A1 DE102019212434 A1 DE 102019212434A1
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DE
Germany
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circuit board
printed circuit
flexible printed
thermoactive
peltier
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.)
Pending
Application number
DE102019212434.8A
Other languages
English (en)
Inventor
Matthias Oechsle
Thomas Dittert
Roman Marx
Koji Hatanaka
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.)
Robert Bosch GmbH
Original Assignee
Robert Bosch 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 Robert Bosch GmbH filed Critical Robert Bosch GmbH
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Priority to CN202010819703.2A priority patent/CN112420908A/zh
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Abstract

Die vorgestellte Erfindung betrifft ein Thermoaktives Element (100), wobei das thermoaktive Element (100) mindestens eine flexible Leiterplatte (101) mit einer Anzahl Leiterbahnen (200) zum Leiten von elektrischem Strom und mindestens ein auf der mindestens einen flexiblen Leiterplatte (101) angeordnetes Peltierelement (113) umfasst, und wobei das mindestens eine Peltierelement (113) durch jeweilige Leiterbahnen (200) der mindestens einen flexiblen Leiterplatte (101) mit elektrischen Strom versorgbar ist. Ferner betrifft die vorgestellte Erfindung ein Herstellungsverfahren zur Herstellung des thermoaktiven Elements (100).

Description

  • Die vorliegende Erfindung betrifft ein thermoaktives Element und ein Verfahren zur Herstellung des thermoaktiven Elements.
  • Stand der Technik
  • Zum Kontrollieren von thermischen Prozessen in technischen Anlagen werden immer häufiger Peltierelemente eingesetzt. Für technische Anwendungen sind diese in der Regel zusammengefasst zu größeren Elementen. Dabei sind mehrere Peltierelemente bspw. in Reihe geschaltet. Dazu werden sie elektrisch mit einem Boden und einer Abdeckung, die mit elektrischen Leitern, wie bspw. Kupferflächen auf Keramik, versehen sind, verbunden. Diese elektrischen Leiter bilden in der Regel die elektrischen Schnittstellen der Peltierelemente aus.
  • Es ist bekannt, an jeweilige Kontaktflächen der Peltierelemente Kabel, wie bspw. FLRY Fahrzeugleitungen, zu löten, um Sie mit einer Stromquelle zu verbinden. Wenn mehrere Elemente in Reihe geschaltet werden, ergibt sich ein aufwändiger und voluminöser Kabelbaum, der insbesondere durch große Biegeradien erheblichen Bauraumbedarf bedingt.
  • Ferner können Peltierelemente durch Temperatursensoren überwacht werden, die ebenfalls mit einer jeweiligen Stromquelle verbunden werden müssen, was einen entsprechenden Kabelbaum zusätzlich vergrößert bzw. verdickt.
  • Offenbarung der Erfindung
  • Im Rahmen der vorgestellten Erfindung werden ein thermoaktives Element und ein Herstellungsverfahren für ein thermoaktives Element mit den Merkmalen der jeweiligen unabhängigen Patentansprüche vorgestellt. Weitere Merkmale und Details der Erfindung ergeben sich aus den jeweiligen Unteransprüchen, der Beschreibung und den Zeichnungen. Dabei gelten Merkmale und Details, die im Zusammenhang mit dem erfindungsgemäßen thermoaktiven Element beschrieben sind, selbstverständlich auch im Zusammenhang mit dem erfindungsgemäßen Herstellungsverfahren für ein thermoaktives Element und jeweils umgekehrt, sodass bezüglich der Offenbarung zu den einzelnen Erfindungsaspekten stets wechselseitig Bezug genommen wird bzw. werden kann.
  • Die vorgestellte Erfindung dient insbesondere dazu, ein thermoaktives Element zum Kontrollieren einer Temperatur eines Bauteils bereitzustellen, das standardisiert herzustellen ist und einen minimalen Bauraumbedarf hat.
  • Es wird somit ein thermoaktives Element vorgestellt, das mindestens eine flexible Leiterplatte mit einer Anzahl Leiterbahnen zum Leiten von elektrischem Strom und mindestens ein auf der mindestens einen flexiblen Leiterplatte angeordnetes Peltierelement umfasst, wobei das mindestens eine Peltierelement durch jeweilige Leiterbahnen der mindestens einen flexiblen Leiterplatte mit elektrischen Strom zu versorgen ist.
  • Unter einem Peltierelement ist im Kontext der vorgestellten Erfindung ein elektrothermischer Wandler zu verstehen. Ein Peltierelement kann sowohl zum Kühlen als auch zum Heizen verwendet werden.
  • Unter einer flexiblen Leiterplatte ist im Kontext der vorgestellten Erfindung ein Schichtaufbau aus mindestens einem auf einer Bodenschicht angeordneten elektrischen Leiter zu verstehen, der biegbar ist. Insbesondere kann eine flexible Leiterplatte aus einem Folienverbund aufgebaut sein. Dabei kann eine flexible Leiterplatte bereichsweise starr ausgestaltet sein, indem bspw. starre Komponenten in einem Folienverbund integriert werden. Durch selektives Freilegen des elektrischen Leiters, indem jeweilige Schichten des Schichtaufbaus abgetragen werden, werden Leiterbahnen bereitgestellt, durch die an einer jeweiligen flexiblen Leiterplatte anzuordnende elektrische Komponenten mit elektrischem Strom zu versorgen sind.
  • Es ist vorgesehen, dass die Peltierelemente des thermoaktiven Elements durch elektrische Leiterbahnen der flexiblen Leiterplatte des thermoaktiven Elements mit elektrischen Strom zu versorgen und, dadurch bedingt, zu kontrollieren bzw. zu betreiben sind. Durch die Integration der flexiblen Leiterplatte und der Peltierelemente in dem vorgestellten thermoaktiven Element kann auf eine aufwendige Verkabelung der Peltierelemente durch elektrische Leitungen, wie bspw. Kabel, verzichtet und stattdessen eine Versorgung der Peltierelemente durch die elektrischen Leiterbahnen der flexiblen Leiterplatte erreicht werden. Entsprechend eignet sich das vorgestellte thermoaktive Element besonders für enge Bauräume, da keinerlei Biegeradien von Kabelbäumen zu berücksichtigen sind.
  • Weiterhin zeichnet sich eine flexible Leiterplatte durch eine besonders geringe Höhenausdehnung von bspw. 0,1 mm aus. Auch deswegen ist die elektrische Versorgung der Peltierelemente des vorgestellten thermoaktiven Elements durch die flexible Leiterplatte besonders bauraumeffizient.
  • Das vorgestellte thermoaktive Element basiert auf vorgegebenen elektrischen Leiterbahnen einer flexiblen Leiterplatte, die jeweilige an der flexiblen Leiterplatte angeordnete Peltierelemente elektrisch kontaktieren. Dabei sind die elektrischen Leiterbahnen geometrisch exakt vorgegebenen, sodass die Pelterielemente durch einen vollautomatischen Prozess, wie bspw. ein Lötbad oder einen automatischen Schweißvorgang, an der flexiblen Leiterplatte anzuordnen und mit jeweiligen elektrischen Leiterbahnen zu verbinden sind. Entsprechend kann das vorgestellte thermoaktive Element vollautomatisch und besonders kosteneffizient gefertigt werden.
  • Durch die elektrischen Leiterbahnen der flexiblen Leiterplatte können jeweilige Komponenten des thermoaktiven Elements mit elektrischem Strom versorgt werden und/oder mit einem Kontrollgerät bzw. mit weiteren Komponenten des thermoaktiven Elements elektrische Signale austauschen.
  • Ferner ermöglicht die Versorgung der Pelterielemente des vorgestellten thermoaktiven Elements durch die elektrischen Leiterbahnen der flexiblen Leiterplatte eine besonders reaktionsschnelle Anordnung weiterer elektrischer Komponenten, wie bspw. Temperatursensoren, die im Vergleich zu kabelgebundenen Komponenten weniger träge reagieren. Bspw. kann als Temperatursensor eine SMD (surface mounted device) Komponente verwendet werden, die sich durch eine besonders geringe Höhenausdehnung und eine, dadurch bedingt, besonders geringe thermische Trägheit auszeichnet. Entsprechend kann durch einen als SMD Komponente ausgestalteten Temperatursensor eine Temperaturänderung in einem Umgebungsmedium besonders schnell erfasst werden. Ferner ist ein als SMD Komponente ausgestalteter Temperatursensor besonders kosteneffizient.
  • Es kann vorgesehen sein, dass das thermoaktive Element eine Vielzahl Pelterielemente umfasst, wobei die Vielzahl Peltierelemente in zumindest einer Gruppe zusammengefasst sind und jeweilige Pelterielemente einer Gruppe untereinander durch die mindestens eine flexible Leiterplatte parallel oder seriell verbunden sind.
  • Durch Anordnen von Peltierelementen in Gruppen können verschiedene Schaltungsanordnungen effizient und mit minimalem Platzbedarf auf einer jeweiligen flexiblen Leiterplatte angeordnet werden. Dabei kann bspw. vorgesehen sein, dass die flexible Leiterplatte in Segmente bzw. Bereiche unterteilt wird und in jeweiligen Segmenten angeordnete Peltierelemente unterschiedlich elektrisch verbunden sind, sodass bspw. eine erste Gruppe Peltierelemente, die in einem ersten Bereich angeordnet ist, in einer Reihenschaltung und eine zweite Gruppe Peltierelemente, die in einem zweiten Bereich angeordnet ist, in einer Parallelschaltung angeordnet bzw. mit der flexiblen Leiterplatte verbunden ist. Dazu kann die flexible Leiterplatte in dem ersten Bereich Leiterbahnen aufweisen, die in einer Reihenschaltung angeordnet sind und in dem zweiten Bereich Leiterbahnen aufweisen, die in einer Parallelschaltung angeordnet sind.
  • Es kann weiterhin vorgesehen sein, dass das mindestens eine Peltierelement an der mindestens einen flexiblen Leiterplatte angeschweißt, angeklebt, angelötet oder mechanisch mit der mindestens einen flexiblen Leiterplatte verbunden ist.
  • Insbesondere kann das mindestens eine Peltierelement mit der flexiblen Leiterplatte durch einen elektrisch leitenden Kleber verbunden sein.
  • Es kann weiterhin vorgesehen sein, dass das thermoaktive Element mindestens einen Temperatursensor, insbesondere einen NTC-Thermistor, umfasst.
  • Durch einen zusätzlich zu jeweiligen Peltierelementen vorgesehenen Temperatursensor kann eine Funktionsweise des thermoaktiven Elements überprüft bzw. geregelt oder gesteuert werden. Dazu kann der Temperatursensor bspw. als Fühler eines Regelkreises verwendet werden. Dabei ist insbesondere vorgesehen, dass ein jeweiliger Temperatursensor durch eine elektrische Leiterbahn der flexiblen Leiterplatte mit elektrischer Energie versorgt wird bzw. über die elektrische Leiterbahn mit einem Kontrollgerät kommuniziert bzw. elektrische Signale austauscht.
  • Es kann weiterhin vorgesehen sein, dass die mindestens eine flexible Leiterplatte mindestens eine Aufnahme aufweist, in der der mindestens eine Temperatursensor angeordnet ist.
  • Mittels einer Aufnahme, die bspw. durch eine Ausnehmung bzw. einen „Schlitz“ in einer flexiblen Leiterplatte gebildet wird, kann ein standardisierter Messraum geschaffen werden, in dem für eine Vielzahl Temperaturmessungen vergleichbare Bedingungen herrschen. Alternativ oder zusätzlich kann bspw. vorgesehen sein, dass die Aufnahme eine Erhöhung umfasst, die den Messraum gegenüber einer Umgebung abschirmt und eine Luftzirkulation innerhalb des Messraums minimiert bzw. standardisiert.
  • Es ist denkbar, dass die Aufnahme durch eine Deckschicht verschlossen wird, sodass ein in der Aufnahme angeordneter Temperatursensor lediglich mit Medium umströmt wird, das zuvor in Kontakt mit einem Peltierelement war. Die Deckschicht kann bspw. aus Metall oder einem anderen Material mit guten Wärmeleiteigenschaften bestehen und verschiedene Temperatursensoren miteinander verbinden, sodass durch die verschiedenen Temperatursensoren Redundanzen gebildet werden und eine Ausfallsicherheit des thermoaktiven Elements maximiert wird.
  • Eine Aufnahme für einen Temperatursensor kann bspw. durch bereichsweises Abtragen mindestens einer Schicht, insbesondere einer Deckschicht der flexiblen Leiterplatte erfolgen. Weiterhin kann die Aufnahme durch Anordnen von Erhöhungselementen, wie bspw. gespritztem oder gedrucktem Kunststoff, erfolgen.
  • Es kann weiterhin vorgesehen sein, dass die Anzahl Leiterbahnen eine Hauptleiterbahn und eine Anzahl Nebenleiterbahnen umfassen, und das thermoaktive Element ein Kontrollgerät umfasst, das dazu konfiguriert ist, das mindestens eine Peltierelement für den Fall durch die Hauptleiterbahn mit elektrischen Strom zu versorgen ist, wenn ein elektrischer Strom bereitzustellen ist, der kleiner oder gleich ist als ein vorgegebener Schwellenwert, und für den Fall, dass ein elektrischer Strom bereitzustellen ist, der größer ist als ein vorgegebener Schwellenwert, das mindestens eine Peltierelement zusätzlich durch die Nebenleiterbahnen mit elektrischem Strom zu versorgen.
  • Um eine Überlastung bzw. Überhitzung einer Hauptleiterbahn zum Versorgen jeweiliger Peltierelemente mit elektrischem Strom zu verhindern, können zusätzliche Nebenleiterbahnen vorgesehen sein, die jeweilige Peltierelemente mit elektrischem Strom versorgen und die bei Bedarf zu aktivieren bzw. zu verwenden sind. Dies bedeutet, dass bei einer ggf. zu erwartenden Überlastung der Hauptleiterbahn die Nebenleiterbahnen zur Versorgung jeweiliger Peltierelemente mit elektrischem Strom verwendet werden. Dazu kann vorgesehen sein, dass die Nebenleiterbahnen bspw. in Abhängigkeit eines aktuell zum Betrieb der Peltierelemente bereitzustellenden elektrischen Stroms bzw. eines entsprechenden Werts einer bereitzustellenden Stromstärke bzw. einer bereitzustellenden Spannung komplett oder sequenziell aktiviert werden bzw. zu aktivieren sind.
  • Es kann weiterhin vorgesehen sein, dass das thermoaktive Element eine Vielzahl Steckerpins zum Versorgen des mindestens einen Peltierelements mit elektrischem Strom umfasst, wobei jeweilige Steckerpins, die zum Bereitstellen einer Spannungsdifferenz vorgesehen sind, die größer ist als ein vorgegebener Schwellenwert, als getrennte Einheiten ausgestaltet sind.
  • Durch eine Anordnung von Steckerpins in getrennten Einheiten, d.h. als räumlich und/oder funktional entstückte Einheiten, insbesondere in Bereichen, in denen große Spannungsdifferenzen durch bspw. eine Versorgung mit einer 48 Volt Hochspannung, ausgestaltet sind, kann ein Übertrag einer thermischen Belastung von durch hohe Spannungen erwärmten Komponenten auf andere Komponenten minimiert werden. Eine derart entstückte Anordnung kann bspw. in einem sogenannten „Header“ bzw. einer Schnittstelle eines jeweiligen thermoaktiven Elements vorgesehen sein.
  • Unter Verwendung von Steckverbindern, insbesondere zweireihigen Steckverbindern, kann eine Vielzahl von flexiblen Leiterplatten bzw. Leiterplattenelementen zu einem thermoaktiven Element verbunden werden. Dabei können verschiedene Leiterplatten bzw. Leiterplattenelemente derart an einem oder mehreren Steckverbindern angeordnet werden, dass diese voneinander beabstandet eine Vielzahl an „Ästen“ ergeben, sodass zwischen jeweiligen Leiterplatten bzw. Leiterplattenelementen Zusatzkomponenten, wie bspw. Temperatursensoren, angeordnet werden können. Dabei können die Leiterplatten bzw. Leiterplattenelemente bspw. durch Crimpen mit einem jeweiligen Steckverbinder verbunden werden.
  • Es ist denkbar, dass eine Vielzahl von Temperatursensoren an dem thermoaktiven Element angeordnet wird, um bspw. durch Redundanzen eine Ausfallsicherheit zu erhöhen oder durch mehrere Messstellen eine Wärmeverteilung innerhalb des thermoaktiven Elements zu kartieren. Anhand einer Wärmekarte des thermoaktiven Elements können bspw. jeweilige Peltierelemente selektiv kontrolliert, d.h. gesteuert bzw. geregelt, werden.
  • Weiterhin kann es vorgesehen sein, dass das thermoaktive Element mit einem Kühlkörper bzw. einem sogenannten „Heat spreader“ verbunden wird, um ein Bauteil, wie bspw. eine Batterie eines Fahrzeugs, zu temperieren, d.h. zu erwärmen oder zu kühlen.
  • Ebenfalls Gegenstand der Erfindung ist ein Herstellungsverfahren für ein thermoaktives Element, das die folgenden Schritte umfasst:
    1. a) Bereitstellen mindestens einer flexiblen Leiterplatte mit einer Anzahl Leiterbahnen zum Leiten von elektrischem Strom,
    2. b) Anordnen mindestens eines Peltierelement auf der mindestens einen flexiblen Leiterplatte,
    3. c) Elektrisches Verbinden des mindestens einen Peltierelements mit jeweiligen Leiterbahnen der mindestens einen flexiblen Leiterplatte.
  • Damit bringt das erfindungsgemäße Herstellungsverfahren, die gleichen Vorteile mit sich, wie sie ausführlich mit Bezug auf ein erfindungsgemäßes thermoaktives Element beschrieben worden sind. Insbesondere dient dabei das Herstellungsverfahren zur vollautomatischen Herstellung des thermoaktiven Elements.
  • Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung, in der unter Bezugnahme auf die Zeichnungen Ausführungsbeispiele der Erfindung im Einzelnen beschrieben sind. Dabei können die in den Ansprüchen und in der Beschreibung erwähnten Merkmale jeweils einzeln für sich oder in beliebiger Kombination erfindungswesentlich sein.
  • Es zeigen:
    • 1 eine erste Darstellung einer möglichen Ausgestaltung des vorgestellten thermoaktiven Elements,
    • 2 eine zweite Darstellung des thermoaktiven Elements aus 1, und
    • 3 eine schematische Darstellung eines Ablaufs einer möglichen Ausgestaltung des vorgestellten Herstellungsverfahrens.
  • In 1 ist ein thermoaktives Element 100 in einer Seitenansicht dargestellt. Das thermoaktive Element 100 umfasst eine flexible Leiterplatte 101 und eine erste Gruppe Peltierelemente 103 sowie eine zweite Gruppe Peltierelemente 105.
  • Die flexible Leiterplatte 101 umfasst eine Trägerschicht 107, eine Isolationsschicht 109 und eine Leiterschicht 111.
  • Jeweilige Peltierelemente 113 der ersten Gruppe Peltierelemente 103 und der zweite Gruppe Peltierelemente 105 sind über durch die Leiterschicht 111 gebildete Leiterbahnen mit einem nicht dargestellten Kontrollgerät verbunden, dass die Peltierelemente 113 mit elektrischem Strom versorgt und, dadurch bedingt, steuert bzw. regelt.
  • Weiterhin ist auf der Trägerschicht 107 ein Temperatursensor 115 angeordnet, wie es mit Bezug auf 2 ausführlich beschrieben wird. Der Temperatursensor 115 ist einer Aufnahme 117 angeordnet, die von einer Deckschicht 119 begrenzt wird.
  • Aufgrund der flexiblen Leiterplatte 101 verzichtet das thermoaktive Element 100 auf individuelle Verkabelungen für die Peltierelemente 113 und den Temperatursensor 115, sodass das thermoaktive Element 100 besonders kompakt bzw. bauraumoptimiert ausgestaltet ist, wie durch Pfeile A angedeutet. Entsprechend eignet sich das thermoaktive Element 100 besonders vorteilhaft zum Temperieren von Komponenten in engen Bauräumen, wie bspw. Kühlkreisläufen und/oder Batterien in einem Fahrzeug. Dazu kann das thermoaktive Element 100 mit einem hier nicht dargestellten Kühlkörper bzw. Wärmeleitkörper verbunden werden.
  • In 2 ist das thermoaktive Element 100 in einer Draufsicht dargestellt. Hier ist erkennbar, dass die Aufnahme 117 durch eine Materialansammlung 123 gebildet wird, die den Temperatursensor 115 umgibt. Weiterhin wird der Temperatursensor 115 durch die Deckschicht 119 mit einem weiteren Temperatursensor 121 thermisch verbunden, sodass der weitere Temperatursensor 121 als Redundanz für den Temperatursensor 115 dient.
  • Weiterhin sind in 2 Leiterbahnen 200 erkennbar, die durch die Leiterschicht 111 der flexiblen Leiterplatte 100 gebildet werden. Durch die Leiterbahnen 200 werden jeweilige Elemente des thermoaktiven Elements 100, wie bspw. die Peltierelemente 113 oder der Temperatursensor 115, mit elektrischem Strom versorgt und entsprechend gesteuert bzw. geregelt.
  • Durch die Leiterbahnen 200 wird eine Verschaltung der Peltierelemente 113 festgelegt, sodass die Leiterbahnen 200 vorgeben, ob die Peltierelemente 113 in einer Reihenschaltung oder einer Parallelschaltung betrieben werden.
  • Die Peltierelemente 113 und/oder der Temperatursensor 115 sind mit der flexiblen Leiterplatte 101 elektrisch leitend verbunden. Dazu können die Peltierelemente 113 und/oder der Temperatursensor 115 bspw. durch Schweißen, Löten, Crimpen oder jedes weitere technisch geeignete Verbindungsverfahren mit der flexiblen Leiterplatte 101 verbunden sein bzw. werden.
  • In 3 ist ein Ablauf eines Herstellungsverfahrens 300 zum Herstellen bspw. des thermoaktiven Elements 100 gemäß 1 und 2 dargestellt.
  • In einem Bereitstellungsschritt 301 wird mindestens eine flexible Leiterplatte mit einer Anzahl Leiterbahnen zum Leiten von elektrischem Strom bereitgestellt.
  • In einem Anordnungsschritt 303 wird mindestens ein Peltierelement auf der mindestens einen flexiblen Leiterplatte angeordnet. Da die Leiterbahnen eine Position, an der das mindestens eine Peltierelement anzuordnen ist, exakt vorgeben, ist es vorteilhaft, wenn das mindestens eine Peltierelement beim Anordnen auf der flexiblen Leiterplatte relativ zu einem Bezugspunkt, wie bspw. einem vorgegebenen Punkt in einer Umgebung oder einem Punkt auf der flexiblen Leiterplatte ausgerichtet wird. Selbstverständlich kann es auch vorgesehen sein, dass die flexible Leiterplatte beim Anordnen des mindestens einen Peltierelementes auf der flexiblen Leiterplatte relativ zu einem Bezugspunkt, der in der Umgebung oder auf dem mindestens einen Peltierelement vorgesehen sein kann, ausgerichtet wird.
  • In einem Verbindungsschritt 305 wird das mindestens eine Peltierelement, dass relativ zu dem Bezugspunkt ausgerichtet wurde und sich entsprechend in einer vorgegebenen Position relativ zu der flexiblen Leiterplatte befindet, mit jeweiligen Leiterbahnen der flexiblen Leiterplatte elektrisch verbunden. Dazu kann das mindestens eine Peltierelement bspw. mit den jeweiligen Leiterbahnen verschweißt, verlötet oder mechanisch verbunden werden.
  • Die voranstehende Erläuterung der Ausführungsformen beschreibt die vorliegende Erfindung ausschließlich im Rahmen von Beispielen. Selbstverständlich können einzelne Merkmale der Ausführungsformen, sofern technisch sinnvoll, frei miteinander kombiniert werden, ohne den Rahmen der vorliegenden Erfindung zu verlassen.

Claims (11)

  1. Thermoaktives Element (100), wobei das thermoaktive Element (100) mindestens eine flexible Leiterplatte (101) mit einer Anzahl Leiterbahnen (200) zum Leiten von elektrischem Strom und mindestens ein auf der mindestens einen flexiblen Leiterplatte (101) angeordnetes Peltierelement (113) umfasst, und wobei das mindestens eine Peltierelement (113) durch jeweilige Leiterbahnen (200) der mindestens einen flexiblen Leiterplatte (101) mit elektrischen Strom versorgbar ist.
  2. Thermoaktives Element (100) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das thermoaktive Element (100) eine Vielzahl Pelterielemente (113) umfasst, wobei die Vielzahl Peltierelemente (113) in zumindest einer Gruppe (103, 105) zusammengefasst sind und jeweilige Pelterielemente (113) einer Gruppe (103, 105) untereinander durch die mindestens eine flexible Leiterplatte (101) parallel oder seriell verbunden sind.
  3. Thermoaktives Element (100) nach Anspruch 1 oder 2 dadurch gekennzeichnet, dass das mindestens eine Peltierelement (113) an der mindestens einen flexiblen Leiterplatte (101) angeschweißt, angeklebt, angelötet oder mechanisch mit der mindestens einen flexiblen Leiterplatte (101) verbunden ist.
  4. Thermoaktives Element (100) nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das thermoaktive Element (100) mindestens einen Temperatursensor (115, 121), insbesondere einen NTC-Thermistor, umfasst.
  5. Thermoaktives Element (100) nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die mindestens eine flexible Leiterplatte (101) mindestens eine Aufnahme (117) aufweist, in der der mindestens eine Temperatursensor (115, 121) angeordnet ist.
  6. Thermoaktives Element (100) nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Anzahl Leiterbahnen (200) eine Hauptleiterbahn und eine Anzahl Nebenleiterbahnen umfassen, und das thermoaktive Element (100) ein Kontrollgerät umfasst, das dazu konfiguriert ist, das mindestens eine Peltierelement (113) für den Fall durch die Hauptleiterbahn mit elektrischen Strom zu versorgen ist, wenn ein elektrischer Strom bereitzustellen ist, der kleiner oder gleich ist als ein vorgegebener Schwellenwert, und für den Fall, dass ein elektrischer Strom bereitzustellen ist, der größer ist als ein vorgegebener Schwellenwert, das mindestens eine Peltierelement (113) zusätzlich durch die Nebenleiterbahnen mit elektrischem Strom zu versorgen.
  7. Thermoaktives Element (100) nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das thermoaktive Element (100) eine Vielzahl Steckerpins zum Versorgen des mindestens einen Peltierelements (113) mit elektrischem Strom umfasst, wobei jeweilige Steckerpins, die zum Bereitstellen einer Spannungsdifferenz vorgesehen sind, die größer ist als ein vorgegebener Schwellenwert, als getrennte Einheiten ausgestaltet sind.
  8. Thermoaktives Element (100) nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das thermoaktive Element (100) eine Vielzahl an flexiblen Leiterplatten (101) aufweist, die über mindestens einen Steckverbinder verbunden sind.
  9. Herstellungsverfahren (300) für ein thermoaktives Element (100) nach einem der Ansprüche 1 bis 8, wobei das Herstellungsverfahren die folgenden Schritte umfasst: a) Bereitstellen (301) mindestens einer flexiblen Leiterplatte (101) mit einer Anzahl Leiterbahnen (200) zum Leiten von elektrischem Strom, b) Anordnen (303) mindestens eines Peltierelements (113) auf der mindestens einen flexiblen Leiterplatte (101), c) Elektrisches Verbinden (305) des mindestens einen Peltierelements (113) mit jeweiligen Leiterbahnen (200) der mindestens einen flexiblen Leiterplatte (101).
  10. Herstellungsverfahren (300) nach Anspruch 9, wobei die Anzahl Leiterbahnen (200) der mindestens einen flexiblen Leiterplatte (101) einseitig oder beidseitig derart freigelegt werden, dass diese eine Reihenschaltung und/oder eine Parallelschaltung von jeweiligen auf der mindestens einen flexiblen Leiterplatte anzuordnenden Peltierelementen (113) bedingt, und wobei das mindestens eine Peltierelement (113) zunächst relativ zu einem Bezugspunkt ausgerichtet und anschließend die mindestens eine flexible Leiterplatte (101) relativ zu dem mindestens einen Peltierelement (113) ausgerichtet und schließlich durch das mindestens eine Peltierelement (113) elektrisch kontaktiert wird.
  11. Herstellungsverfahren (300) nach Anspruch 9 oder 10, wobei die mindestens eine flexible Leiterplatte (101) bereichsweise aufgeschlitzt und in einem jeweiligen aufgeschlitzten Bereich zumindest ein Temperatursensor (115, 121), insbesondere ein NTC-Thermistor, angeordnet wird, wobei für den Fall, dass mehrere Temperatursensoren (115, 121) an der mindestens einen flexiblen Leiterplatte (101) angeordnet werden, jeweilige Temperatursensoren (115, 121) an jeweiligen durch jeweilige aufgeschlitzte Bereiche getrennten Armen angeordnet werden.
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