DE102012215585A1

DE102012215585A1 - Elektrisch angetriebenes gewerbliches Fahrzeug, insbesondere Gabelstapler oder Flurförderzeug, mit wenigstens einer durch in einem Kühlmittelkreislauf zirkulierendes Kühlmittel kühlbaren elektrischen oder elektronischen Komponente

Info

Publication number: DE102012215585A1
Application number: DE201210215585
Authority: DE
Inventors: Peter Jakubik; Bernhard Polz; Florian Schapfl
Original assignee: Jungheinrich AG
Current assignee: Jungheinrich AG
Priority date: 2012-09-03
Filing date: 2012-09-03
Publication date: 2014-03-06

Abstract

Für ein elektrisch angetriebenes gewerbliches Fahrzeug, insbesondere elektrisch angetriebenes gewerbliches Fahrzeug, insbesondere Gabelstapler oder Flurförderzeug, mit einer elektrischen Funktionsanordnung, umfassend wenigstens einen elektrischen Fahrmotor (18), und mit einer Funktionen des Fahrzeugs bzw. der elektrischen Funktionsanordnung steuernden/regelnden elektronischen Steuerungsanordnung (14), wird vorgeschlagen, dass wenigstens eine elektrisch betriebene Komponente (18) der elektrischen Funktionsanordnung, vorzugsweise zumindest der elektrische Fahrmotor (18), oder/und die elektronische Steuerungsanordnung (14) durch in wenigstens einem Kühlmittelkreislauf (10) zirkulierendes, Abwärme der elektrisch betriebenen Komponente (18) bzw. der elektronischen Steuerungsanordnung (14) aufnehmendes Kühlmittel kühlbar ist. Ferner wird vorgeschlagen, dass eine Fahrerkabine mittels einer Heizanordnung (20) auf Basis von durch das Kühlmittel von der elektrisch betriebenen Komponente (14) bzw. der elektronischen Steuerungsanordnung (14) abtransportierter Abwärme heizbar oder/und dass die elektrisch betriebene Komponente (18) der elektronischen Funktionsanordnung, vorzugsweise zumindest der elektrische Fahrmotor (18), auf Basis von durch das Kühlmittel von der elektronischen Steuerungsanordnung (14) abtransportierter Abwärme heizbar ist.

Description

Die Erfindung betrifft ein elektrisch angetriebenes gewerbliches Fahrzeug, beispielsweise einen Gabelstapler oder ein Flurförderzeug, mit einer elektrischen Funktionsanordnung, die wenigstens einen elektrischen Fahrmotor umfasst, und mit einer Funktionen des Fahrzeugs bzw. der elektrischen Funktionsanordnung steuernden/regelnden elektrische Steuerungsanordnung.
Elektrische und elektronische Komponenten derartiger elektrisch angetriebener gewerblicher Fahrzeuge, speziell so genannte „Elektrostapler” (Gabelstapler mit Elektroantrieb) entwickeln im Betrieb durchaus erhebliche Wärme, die zur Vermeidung einer Überhitzung abtransportiert werden muss, was herkömmlich im Wege einer Luftkühlung durch Konvektion erfolgt. Gehäuse derartiger Komponenten, wie einer elektronischen Steuerungsanordnung und des elektrischen Fahrmotors und entsprechend auch eines elektrischen Hubmotors, sind dementsprechend bei einem elektrisch angetriebenen Gabelstapler herkömmlich mit Kühlrippen ausgeführt.
Elektrisch angetriebene gewerbliche Fahrzeuge wie angesprochen werden zunehmend nicht nur in geschlossenen Gebäuden oder Hallen eingesetzt, sondern auch im Freien. Für solche Einsatzzwecke werden solche gewerblichen Fahrzeuge häufig mit einer Heizanordnung zum Heizen einer Fahrerkabine ausgestattet, wobei in der Regel Widerstands-Elektroheizungen vorgesehen werden, die aus der in einer Akkumulatorbatterieanordnung des Fahrzeugs gespeicherten elektrischen Energie versorgt werden, die auch für den Betrieb der elektrischen Funktionsanordnung benötigt wird, so dass das Heizen mit der Elektroheizung die maximale Betriebszeit des Fahrzeugs mit einer Akkumulatorbatterieladung reduziert.
Vor diesem Hintergrund gibt es auch Elektro-Gabelstapler, die mit einer Diesel-Standheizung ausgestattet sind, die mit in einem Tank gespeicherten Diesel-Kraftstoff betrieben wird, so dass die in der Akkumulatorbatterie gespeicherte elektrische Energie im Wesentlichen für den Betrieb des gewerblichen Fahrzeugs aufgespart und nicht für das Heizen verbraucht wird.
Ein anderer bekannter Ansatz ist die Ausstattung eines Elektro-Gabelstaplers mit einer Wärmespeicherheizung gemäß DE 42 19 801 A1 , die während des Ladens der Stapler-Akkumulatorbatterie aus dem Stromnetz mit Wärme aufgeladen wird, ähnlich wie bei einer Elektro-Nachtspeicherheizung.
Aus der DE 10 2009 039 181 A1 ist es bekannt, eine Klimatisierungsvorrichtung eines Elektrofahrzeugs auch zum Heizen eines Fahrgastraums zu verwenden. Da bei solch einem Heizen mittels einer Klimatisierungsvorrichtung aus der Umgebung Wärme entnommen wird, ist die mit dem Heizen verbundene Energieentnahme aus der Akkumulatorbatterie des Fahrzeugs gegenüber üblichen Widerstand-Elektroheizungen deutlich reduziert.
Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein elektrisch angetriebenes gewerbliches Fahrzeug der angesprochenen Art bereitzustellen, bei dem wenigstens eine elektrische bzw. elektronische Komponente besonders wirksam kühlbar ist.
Eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist, ein elektrisch angetriebenes gewerbliches Fahrzeug der angesprochenen Art bereitzustellen, bei dem eine Fahrerkabine heizbar ist, mit gegenüber herkömmlichen Elektro-Widerstandsheizungen zumindest deutlich reduzierter, wenn nicht im Idealfall sogar verschwindender Entnahme von elektrischer Energie aus einer Akkumulatorbatterieanordnung des Fahrzeugs.
Eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist, ein elektrisch angetriebenes gewerbliches Fahrzeug der angesprochenen Art bereitzustellen, bei dem wenigstens eine relevante elektrische bzw. elektronische Komponente schneller als herkömmlich einen Soll-Betriebstemperaturbereich erreichen kann.
Zur Lösung wenigstens einer dieser Aufgaben stellt die Erfindung nach einem ersten Aspekt ein elektrisch angetriebenes gewerbliches Fahrzeug (insbesondere einen Gabelstapler oder ein Flurförderzeug) bereit, mit einer elektrischen Funktionsanordnung, die wenigstens einen elektrischen Fahrmotor umfasst, und mit einer Funktionen des Fahrzeugs bzw. der elektrischen Funktionsanordnung steuernden/regelnden elektronischen Steuerungsanordnung. Bei dem erfindungsgemäßen Fahrzeug ist wenigstens eine elektrisch betriebene Komponente der elektrischen Funktionsanordnung (vorzugsweise zumindest der elektrische Fahrmotor) oder/und die elektronische Steuerungsanordnung durch in wenigstens einem Kühlmittelkreislauf zirkulierendes, Abwärme der elektrisch betriebene Komponente bzw. der elektronischen Steuerungsanordnung aufnehmendes Kühlmittel kühlbar und ist eine Fahrerkabine mittels einer Heizanordnung auf Basis von durch das Kühlmittel von der elektrisch betriebenen Komponente bzw. der elektronischen Steuerungsanordnung abtransportierter Abwärme heizbar.
Zur Lösung wenigstens einer dieser Aufgaben stellt die Erfindung nach einem zweiten Aspekt ferner ein elektrisch angetriebenes gewerbliches Fahrzeug (insbesondere einen Gabelstapler oder ein Flurförderzeug) bereit, mit einer elektrischen Funktionsanordnung, die wenigstens einen elektrischen Fahrmotor umfasst und mit einer Funktionen des Fahrzeugs bzw. der elektrischen Funktionsanordnung steuernden/regelnden elektronischen Steuerungsanordnung. Bei dem erfindungsgemäßen Fahrzeug ist wenigstens eine elektrisch betriebene Komponente der elektrischen Funktionsanordnung (vorzugsweise zumindest der elektrische Fahrmotor) und die elektronische Steuerungsanordnung durch in wenigstens einem Kühlmittelkreislauf zirkulierendes, Abwärme der elektrisch betriebenen Komponente bzw. der elektronischen Steuerungsanordnung aufnehmendes Kühlmittel kühlbar und ist die elektrisch betriebene Komponente der elektrischen Funktionsanordnung (vorzugsweise zumindest der elektrische Fahrmotor) auf Basis von durch das Kühlmittel von der elektronischen Steuerungsanordnung abtransportierter Abwärme heizbar. Bevorzugt – aber nicht zwingend – ist dabei ferner vorgesehen, dass eine Fahrerkabine mittels einer Heizanordnung auf Basis von durch das Kühlmittel von der elektrisch betriebenen Komponente bzw. der elektronischen Steuerungsanordnung abtransportierter Abwärme heizbar ist.
Ferner stellt die Erfindung nach einem dritten, dem allgemeinsten Aspekt ferner ein elektrisch angetriebenes gewerbliches Fahrzeug, insbesondere einen Gabelstapler oder ein Flurförderzeug, bereit, mit einer elektronischen Funktionsanordnung, die wenigstens einen elektrischen Fahrmotor umfasst, und mit einer Funktionen des Fahrzeugs bzw. der elektrischen Funktionsanordnung steuernden/regelnden elektronischen Steuerungsanordnung. Erfindungsgemäß ist wenigstens eine elektrisch angetriebene Komponente der elektrischen Funktionsanordnung (vorzugsweise zumindest der elektrische Fahrmotor) oder/und die elektronische Steuerungsanordnung durch in wenigstens einem Kühlmittelkreislauf zirkulierendes, Abwärme der elektrisch betriebenen Komponente bzw. der elektronischen Steuerungsanordnung aufnehmendes Kühlmittel kühlbar.
Durch den Kühlmittelkreislauf können elektrische und elektronische Komponenten wie der elektrische Fahrmotor und die elektronische Steuerungsanordnung besonders wirkungsvoll und zuverlässig gekühlt werden. Soweit die Fahrerkabine mittels der erfindungsgemäßen Heizanordnung auf Basis von abtransportierter Abwärme beheizt wird, wird eine Akkumulatorbatterieanordnung des Fahrzeugs zum Heizen der Fahrerkabine nicht bzw. gegenüber herkömmlichen Ansätzen deutlich weniger belastet, so dass die maximale Betriebsdauer auf Basis einer Akkumulatorladung entsprechend vergrößert ist.
Die vorgeschlagene Nutzung der Abwärme der elektronischen Steuerungsanordnung zum Heizen der elektrisch betriebenen Komponente der elektrischen Funktionsanordnung, insbesondere des elektrischen Fahrmotors, ermöglicht es, dass die Komponente bzw. der Fahrmotor schneller ihren/seinen Soll-Temperaturbereich erreicht, in dem die Komponente bzw. der elektrische Fahrmotor optimal und energieeffizient funktioniert. Hintergrund ist, dass eine elektronische Steuerungsanordnung, die große Ströme, wie zum Betrieb des Fahrmotors oder eines Hubmotors nötig, zu schalten hat, sich vergleichsweise schnell erwärmt und beispielsweise in einem Temperaturbereich von etwa 0°C bis 60°C optimal funktioniert, wohingegen ein optimaler Temperaturbereich für den Betrieb eines elektrischen Fahrmotors oder Hubmotors der Bereich 40°C bis 60°C sein kann. Man kann die vergleichsweise schnelle Erwärmung der elektronischen Steuerungsanordnung und den vergleichsweise großen Betriebs-Temperaturbereich der Steuerungsanordnung dafür ausnutzen, durch Kühlung der elektronischen Steuerungsanordnung den Elektromotor (bzw. allgemein die Komponente) schneller auf seinen (ihren) Soll-Temperaturbereich zu bringen.
Als Kühlmittel können allgemein bekannte Kühlmittel beispielsweise auf Wasser-Basis verwendet werden. Es wird beispielsweise an ein Wasser-Kühlerschutzmittel-Gemisch bzw. Wasser-Frostschutzmittel-Gemisch gedacht. Geeignete Kühlerschutz- oder Frostschutzmittel werden beispielsweise unter der Marke Glysantin^® angeboten. Auch reines Wasser als Kühlmittel ist nicht ausgeschlossen, wenn nicht zu befürchten ist, dass die Außentemperaturen unter den Gefrierpunkt absinken.
Bevorzugt ist das gewerbliche Fahrzeug mit einer an den Kühlmittelkreislauf angeschlossenen oder anschließbaren Wärmespeicheranordnung ausgestattet. Es wird in diesem Zusammenhang vor allem an eine Latentwärmespeicheranordnung gedacht, die ein so genanntes Phasenwechselmaterial enthält, zum Ausnutzen der Enthalpie reversibler thermodynamischer Zustandsänderungen eines Speichermediums. Beispielsweise wird der Phasengang fest-flüssig (erstarrend-schmelzend) zur Speicherung von Wärme ausgenutzt. Als Speichermedium werden beispielsweise spezielle Salze oder Parafine verwendet, die beim Schmelzen viel Wärmeenergie (Schmelzwärme) aufnehmen und die aufgenommene Wärmeenergie beim Erstarren wieder abgeben. Geeignete Materialien sind beispielsweise Dikaliumhydrogenphosphat-Hexahydrat und Natriumacetat-Trihydrat. Auch andere Salzhydrate wie z. B. Glaubersalz mit einem Schmelzpunkt von 32,5°C und Alaun sind im Prinzip geeignet.
Im Zusammenhang mit der Wärmespeicheranordnung, insbesondere Latentwärmespeicheranordnung, wird weiter vorgeschlagen, dass durch das Kühlmittel abtransportierte Abwärme in der Wärmespeicheranordnung speicherbar ist und dass aus der Wärmespeicheranordnung gespeicherte Abwärme entnehmbar ist zum Heizen der Fahrerkabine mittels der Heizanordnung oder/und zum Erwärmen von Ansaugluft oder/und zur Erwärmung wenigstens einer Komponente der elektrischen Funktionsanordnung oder/und zur Erwärmung der elektronischen Steuerungsanordnung oder/und zur Erwärmung einer elektrische Energie für den Betrieb der elektrischen Funktionsanordnung bereitstellenden Akkumulatorbatterieanordnung auf eine Mindest-Betriebstemperatur.
Zweckmäßig kann man die Wärmespeicheranordnung in einem Gegengewicht des Fahrzeugs unterbringen. Das Gegengewicht des Fahrzeugs kann auch ein geeigneter Platz für die Akkumulatoranordnung sein.
Vorzugsweise kann das gewerbliche Fahrzeug eine einem Kühlmittelkreislauf angeschlossene oder anschließbare Wärmetauscheranordnung aufweisen, mit der durch das Kühlmittel abtransportierte Abwärme an die Umgebungsluft abgebbar oder/und zum Heizen der/einer Fahrerkabine verwendbar ist. Die Abgabe von Abwärme an die Umgebungsluft ist dann sinnvoll, wenn die Fahrerkabine momentan nicht geheizt werden muss und zugleich eine Kühlung der wenigstens einen elektrisch betriebenen Komponente oder/und der elektronischen Steuerungsanordnung nötig ist. Ist die Wärmespeicheranordnung vorgesehen, so kann die zum Kühlen abtransportierte Abwärme in der Wärmespeicheranordnung gespeichert werden. Kann die Wärmespeicheranordnung aber keine weitere Abwärme mehr aufnehmen und speichern, so kann weitere, durch das Kühlmittel abtransportierte Abwärme durch die Wärmetauscheranordnung an die Umgebungsluft abgegeben werden, so dass der Kühlvorgang aufrecht erhalten werden kann.
Vorzugsweise ist die Wärmetauscheranordnung der/einer Heizanordnung zugehörig und ein mittels der Wärmetauscheranordnung auf Basis von mit dem Kühlmittel zugeführter Abwärme erwärmter Luftstrom ist in einem ersten Betriebsmodus in die Fahrerkabine führbar und in einem zweiten Betriebsmodus an die Umgebung des gewerblichen Fahrzeugs abgebbar. Vorzugsweise ist in diesem Zusammenhang ein Gebläse zur Erzeugung des Luftstroms vorgesehen.
Weiterbildend wird vorgeschlagen, dass wenigstens eine zwischen einer ersten Klappenstellung und einer zweiten Klappenstellung verstellbare Klappe vorgesehen ist, wobei in der ersten Klappenstellung der von der Wärmetauscheranordnung erwärmte Luftstrom in die Fahrerkabine führbar und in einer zweiten Klappenstellung der von der Wärmetauscheranordnung erwärmte Luftstrom an die Umgebung abgebbar ist.
Je nach Stromaufnahme und Verlustleistung der wenigstens einen elektrischen Komponente oder/und der elektronischen Steuerungsanordnung kann es sein, dass die zur Verfügung stehende Abwärme nicht ausreichend ist, die Fahrerkabine hinreichend zu heizen. Es wird deswegen daran gedacht, dass eine elektrische Zusatz-Heizanordnung zum Heizer der Fahrerkabine auf Basis elektrischer Energie vorgesehen ist, beispielsweise in Form einer Widerstands-Heizanordnung. Vorzugsweise ist die elektrische Zusatz-Heizanordnung als einen Luftstrom erwärmende Luftheizung ausgeführt und in Reihe zur angesprochenen Wärmetauscheranordnung angeordnet, so dass in dem ersten Betriebsmodus der mittels der Wärmetauscheranordnung erwärmte Luftstrom durch die Zusatz-Heizanordnung weiter erwärmbar ist, bevor er in die Fahrerkabine zugeführt wird.
Das gewerbliche Fahrzeug bzw. dessen Kühlmittelkreislauf kann vorteilhaft wenigstens eines der folgenden Merkmale aufweisen:

– wenigstens eine Kühlmittelstrecke des Kühlmittelkreislaufs führt von einem Kühlmittel-Ausgleichsbehälter über eine Kühlmittelpumpe und wenigstens eine weitere Komponente zurück in den Kühlmittel-Ausgleichsbehälter;
– wenigstens eine Kühlmittelstrecke des Kühlmittelkreislaufs einhält einen Kühlmittelfilter, der vorzugsweise zwischen einem/dem Kühlmittel-Ausgleichsbehälter und der/einer Kühlmittelpumpe angeordnet ist;
– wenigstens eine Kühlmittelstrecke, vorzugsweise mehrere Kühlmittelstrecken des Kühlmittelkreislaufs ist/sind mit wenigstens einem elektrisch ansteuerbaren Ventil zum wahlweisen Sperren und Freigeben des Kühlmittelflusses durch die jeweilige Kühlmittelstrecke oder/und zum wahlweisen Weiterleiten des Kühlmittelflusses in eine bestimmte von mehreren sich anschließenden Folge-Kühlmittelstrecken ausgeführt;
– wenigstens eine Kühlmittelstrecke des Kühlmittelkreislaufs ist mit einem Ventil zum Steuern/Regeln eines Kühlmittelflusses durch die Kühlmittelstrecke ausgeführt;
– wenigstens eine Kühlmittelstrecke des Kühlmittelkreislaufs ist mit einem Überdruckventil ausgeführt;
– wenigstens eine Kühlmittelstrecke des Kühlmittelkreislaufs ist mit einem Rückschlagventil ausgeführt;
– die Kühlmittel-Flussrichtung durch wenigstens eine Kühlstrecke ist änderbar, zwischen einer ersten Flussrichtung zum Abtransport von Abwärme von wenigstens einer der Kühlstrecke zugeordeten Komponente durch das Kühlmittel und einer zweiten Flussrichtung zum Erwärmen wenigstens einer der Kühlstrecke zugeordneten Komponente durch mit dem Kühlmittel transportierte Wärme, oder/und zwischen einer ersten Flussrichtung zur Entnahme von in einer/der Wärmespeicheranordnung, insbesondere Latentwärmespeicheranordnung, gespeicherter Wärme durch das Kühlmittel und einer zweiten Flussrichtung zum Speichern von durch das Kühlmittel transportierter Wärme in der Wärmespeicheranordnung.

Besonders bevorzugt ist wenigstens eines der folgenden Merkmale realisiert:

– eine erste Kühlmittelstrecke des Kühlmittelkreislaufs führt durch eine Wärmetauscheranordnung der elektronischen Steuerungsanordnung;
– eine zweite Kühlmittelstrecke des Kühlmittelkreislaufs führt durch eine Wärmetauscheranordnung eines elektrischen Motors, insbesondere des elektrischen Fahrmotors der elektrischen Funktionsanordnung;
– die erste und die zweite Kühlmittelstrecke sind zueinander parallel geschaltet oder schaltbar;
– die erste und die zweite Kühlstrecke sind in Reihe schaltbar.

Ferner wird die Realisierung wenigstens eines der folgenden Merkmale vorgeschlagen:

– eine dritte Kühlmittelstrecke verläuft durch eine/die Wärmetauscheranordnung, mit der durch das Kühlmittel transportierte Abwärme an die Umgebungsluft abgebbar oder/und zum Heizen der Fahrerkabine verwendbar ist und die vorzugsweise als Luft-Kühlmittel-Wärmetauscheranordnung ausgeführt ist;
– eine vierte Kühlmittelstrecke verläuft durch eine Wärmetauscheranordnung einer/der Wärmespeicheranordnung, insbesondere Latentwärmespeicheranordnung;
– die dritte und die vierte Kühlmittelstrecke sind zueinander parallel geschaltet oder schaltbar.

Besonders bevorzugt ist vorgesehen, dass wenigstens eines der folgenden Merkmale realisiert ist:

– die erste oder/und die zweite Kühlmittelstrecke einerseits und die dritte oder/und die vierte Kühlmittelstrecke andererseits sind zueinander in Reihe geschaltet oder schaltbar;
– die erste Kühlmittelstrecke ist wahlweise mit der dritten oder der vierten Kühlmittelstrecke in Reihe schaltbar;
– die zweite Kühlmittelstrecke ist wahlweise mit der dritten oder der vierten Kühlmittelstrecke in Reihe schaltbar;
– die vierte Kühlmittelstrecke ist wahlweise mit wenigstens einer von der ersten, zweiten und dritten Kühlmittelstrecke in Reihe schaltbar.

Bevorzugte Ausführungsformen zeichnen sich durch wenigstens eines der folgenden Merkmale aus:

– mittels der Kühlmittelpumpe ist Kühlmittel von dem Kühlmittel-Ausgleichsbehälter durch die erste oder/und die zweite Kühlmittelstrecke und dann weiter durch die dritte oder/und die vierte Kühlmittelstrecke zurück in den Kühlmittel-Ausgleichsbehälter förderbar;
– mittels der Kühlmittelpumpe ist Kühlmittel von dem Kühlmittel-Ausgleichsbehälter durch die vierte Kühlmittelstrecke und dann weiter durch wenigstens eine von der ersten, zweiten und dritten Kühlmittelstrecke zurück in den Kühlmittel-Ausgleichsbehälter förderbar;
– mittels der Kühlmittelpumpe ist Kühlmittel von dem Kühlmittel-Ausgleichsbehälter durch die erste Kühlmittelstrecke und dann weiter durch die zweite Kühlmittelstrecke und dann weiter durch die dritte oder/und die vierte Kühlmittelstrecke zurück in den Kühlmittel-Ausgleichsbehälter förderbar;
– mittels der Kühlmittelpumpe ist Kühlmittel von dem Kühlmittel-Ausgleichsbehälter durch die erste Kühlmittelstrecke und dann weiter durch die zweite Kühlmittelstrecke zurück in den Kühlmittel-Ausgleichsbehälter förderbar.

Vorteilhaft kann man eine Temperaturfühleranordnung vorsehen, die relevante Temperaturen misst und eine geeignete Steuerung des Kühlens bzw. Heizens bzw. Erwärmens auf Basis erfasster Temperaturen ermöglicht. In diesem Zusammenhang wird konkret vorgeschlagen, dass die Temperaturfühleranordnung vorgesehen ist zum Messen wenigstens eines von:

– einer Kühlmitteltemperatur an wenigstens einer Stelle, vorzugsweise an mehreren Stellen des Kühlmittelkreislaufs,
– einer Temperatur im Inneren der Fahrerkabine,
– einer Umgebungstemperatur des Fahrzeugs,
– einer Speichertemperatur der Wärmespeicheranordnung,
– einer Kühlmittel-Zulauftemperatur der Wärmespeicheranordnung,
– einer Kühlmittel-Ablauftemperatur der Wärmespeicheranordnung,
– einer momentanen Betriebstemperatur der wenigstens einen elektrisch betriebenen Komponente der elektrischen Funktionsanordnung, insbesondere des elektrischen Fahrmotors,
– einer Kühlmittel-Zulauftemperatur der wenigstens einen elektrisch betriebenen Komponente der elektrischen Funktionsanordnung, insbesondere des elektrischen Fahrmotors,
– einer Kühlmittel-Ablauftemperatur der wenigstens einen elektrisch betriebenen Komponente der elektrischen Funktionsanordnung, insbesondere des elektrischen Fahrmotors,
– einer momentanen Betriebstemperatur der elektronischen Steuerungsanordnung,
– einer Kühlmittel-Zulauftemperatur der elektronischen Steuerungsanordnung,
– einer Kühlmittel-Ablauftemperatur der elektronischen Steuerungsanordnung,
– einer Luft-Eingangstemperatur oder/und einer Luft-Ausgangstemperatur der Wärmetauscheranordnung,
– einer Kühlmittel-Zulauftemperatur der Wärmetauscheranordnung, und
– einer Kühlmittel-Ablauftemperatur der Wärmetauscheranordnung.

Weiterbildend wird vorgeschlagen, dass die elektronische Steuerungsanordnung oder eine gesonderte elektronische Steuereinheit dafür ausgeführt und angeschlossen ist, Temperaturfühlermesssignale zu empfangen und in Abhängigkeit von den empfangenen Temperaturfühlermesssignalen durch Ansteuerung eines oder mehrerer Ventile oder/und der Kühlmittelpumpe den Durchfluss oder/und den Durchflussweg oder/und die Flussrichtung von Kühlmittel durch den Kühlmittelkreislauf zu steuern oder zu regeln. Die elektronische Steuerungsanordnung bzw. die gesonderte elektronische Steuereinheit kann auch dafür vorgesehen sein, die Wärmetauscheranordnung zwischen dem ersten und zweiten Betriebsmodus umzuschalten, beispielsweise durch Verstellen der wenigstens einen Klappe zwischen der ersten oder zweiten Klappenstellung. Die elektronische Steuerungsanordnung bzw. die gesonderte elektronische Steuereinheit kann auch dafür ausgebildet sein, das der Wärmetauscheranordnung zugeordnete Gebläse an- und auszuschalten und zum Heizen der Fahrerkabine die elektrische Zusatz-Heizanordnung (wenn vorgesehen) bedarfsabhängig zuzuschalten.
Die Erfindung wird im Folgenden anhand in den Figuren gezeigten Beispielen näher erläutert.
1 zeigt ein Ausführungsbeispiel für einen Kühlmittelkreislauf eines erfindungsgemäßen, elektrisch angetriebenen gewerblichen Fahrzeugs.
2 stellt schematisch eine Wärmetauscher-Heizanordnung in Reihe mit einer elektrischen Zusatz-Heizanordnung des gewerblichen Fahrzeugs in zwei verschiedenen Betriebszuständen dar.
3 zeigt eine Tabelle von in Frage kommenden Betriebszuständen des Kühlmittelkreislaufs gemäß 1.
4 zeigt eine Tabelle von in Frage kommenden Bedingungen, auf deren Basis Betriebszustände des Kühlmittelkreislaufs der 1 auswählbar sind.
Ein Kühlmittelkreislauf 10 eines Ausführungsbeispiels eines gewerblichen Fahrzeugs mit Elektroantrieb, beispielsweise eines so genannten Elektro-Staplers, weist nach 1 eine Mehrzahl von Kühlstrecken auf, von denen einige in Reihe zueinander geschaltet sind, von denen einige parallel zueinander geschaltet sind, von denen einige wahlweise zueinander parallel oder in Reihe schaltbar sind und von denen wenigstens eine wahlweise mit zwei alternativen, zueinander entgegengesetzten Flussrichtungen des Kühlmittels betreibbar ist.
In einer ersten Kühlmittelstrecke 12 ist eine elektronische Steuerungsanordnung (oder Steuerung) 14 angeordnet, so dass die erste Kühlmittelstrecke 12 durch einen Wärmetauscher der elektronischen Steuerungsanordnung 14 verläuft. In einer zweiten Kühlmittelstrecke 16 ist ein elektrischer Fahrmotor 18 des gewerblichen Fahrzeugs angeordnet, so dass die zweite Kühlmittelstrecke durch einen Wärmetauscher des elektrischen Fahrmotors 14 verläuft. In einer dritten Kühlmittelstrecke 19 ist ein Kühlmittel-Luft-Wärmetauscher 20 angeordnet, so dass die dritte Kühlmittelstrecke durch den Kühlmittel-Luft-Wärmetauscher 20 verläuft. Der Kühlmittel-Luft-Wärmetauscher 20 dient wahlweise zur Abgabe von Abwärme an die Umgebung des gewerblichen Fahrzeugs oder zum Heizen einer Fahrerkabine des gewerblichen Fahrzeugs, in Abhängigkeit von dem momentanen Zustand einer Luftstromerzeugungs- oder/und Luftstromsteuereinrichtung 22 beispielsweise umfassend wenigstens eine zwischen wenigstens zwei Klappenstellungen verstellbaren Klappe zum wahlweisen Führen eines von der Wärmetauscheranordnung erwärmten Luftstroms in die Fahrerkabine (ggf. über eine elektrische Zusatz-Heizung) oder an die Umgebung des Fahrzeugs, jeweils unter der Voraussetzung, dass der durch den Kühlmittel-Luft-Wärmetauscher geführte Kühlmittelstrom entsprechende Wärme transportiert, die durch den Wärmetauscher 20 an den beispielsweise durch eine Gebläseanordnung der Luftstromerzeugungs- oder/und Luftstromsteuereinrichtung 22 erzeugten Luftstrom abgeben kann.
In einer vierten Kühlmittelstrecke 24 ist ein Latentwärmespeicher 26 angeordnet, der ein geeignetes Latentspeichermedium, beispielsweise Natriumacetat-Trihydrat enthält. Als Kühlmittel kann beispielsweise ein Wasser-Glysantin^®-Gemisch verwendet werden.
Die erste Kühlmittelstrecke 12 und die zweite Kühlmittelstrecke 16 schließen sich über ein 2/2-Proportional-Wegeventil 30 bzw. ein 2/2-Proportional-Wegeventil 32 an eine von einem Kühlmittel-Ausgleichbehälter ausgehende Kühlmittelstrecke 36 an, in der eine elektrische Kühlmittelpumpe 38 und ein Kühlmittelfilter 40 angeordnet sind. Ausgangsseitig von der Kühlmittelpumpe 38 zweigt eine zurück zum Kühlmittel-Ausgleichsbehälter 34 führende Kühlmittelstrecke 42 ab, in der ein Überdruckventil 44 angeordnet ist, welches den Kühlmitteldruck auf die Ausgangsseite der Kühlmittelpumpe 38 begrenzt, so dass die Gefahr von Beschädigungen mit sich bringende Überdruckzustände im Kühlmittelkreislauf beispielsweise im Falle von Fehlfunktionen vermieden werden.
In der ersten Kühlstrecke 12 und in der zweiten Kühlstrecke 16 ist jeweils ein Rückschlagventil 66 bzw. 68 angeordnet, so dass Kühlmittel durch die betreffende Kühlmittelstrecke jeweils nur in einer Richtung fließen kann. Der ersten Kühlmittelstrecke 12 zugeführtes Kühlmittel kann über eine an das Rückschlagventil 66 sich anschließende Kühlmittelstrecke 70 auf verschiedenen Wegen zurück zu dem Ausgleichsbehälter 34 geführt werden, nämlich in einer Durchlassstellung eines 2/2-Wegeventils 72 über die dritte Kühlmittelstrecke 19 und damit den Kühlmittel-Luft-Wärmetauscher 20 in den Ausgleichsbehälter 34 und in einer Durchlassstellung eines 2/2-Wegeventils 74 über ein eine erste Durchlassstellung einnehmendes 3/2-Wegeventil 76 über die vierte Kühlmittelstrecke 24 und damit den Latentwärmespeicher 26 und ein eine Durchlassstellung einnehmendes 2/2-Wegeventil 78 in den Ausgleichsbehälter 34. Die Rückführung in den Ausgleichsbehälter kann alternativ über die dritte oder vierte Kühlmittelstrecke oder parallel über beide diese Kühlmittelstrecken erfolgen. Alternativ könnte das Kühlmittel auch über das eine zweite Durchlassstellung einnehmende 3/2-Wegeventil 76 unter Umgehung des Ventils 74 der vierten Kühlmittelstrecke 24 zugeführt werden.
In entsprechender Weise kann der zweiten Kühlmittelstrecke 16 zugeführtes Kühlmittel über das Rückschlagventil 68 und ein eine erste Durchlassstellung einnehmendes 3/2-Wegeventil 80 der Kühlmittelstrecke 70 zugeführt werden, um es über die dritte Kühlmittelstrecke 19 oder/und die vierte Kühlmittelstrecke 24 zu dem Ausgleichsbehälter 34 zurückzuführen. Alternativ, nämlich in einer zweiten Durchlassstellung des 3/2-Wegeventils 80, kann der zweiten Kühlstrecke 16 zugeführtes Kühlmittel über eine Kühlmittelstrecke 82 direkt zum Ausgleichsbehälter 34 zurückgeführt werden.
Der ersten Kühlmittelstrecke 12 und der zweiten Kühlmittelstrecke 16 kann Kühlmittel über die Kühlmittelstrecke 36 von der Kühlmittelpumpe 38 zugeführt werden. Das aus der ersten Kühlmittelstrecke 12 abfließende Kühlmittel kann alternativ zu der Rückführung zum Ausgleichsbehälter 34 über die dritte Kühlmittelstrecke 19 oder/und die vierte Kühlmittelstrecke 24 (also entweder über die dritte Kühlmittelstrecke 18 oder über die vierte Kühlmittelstrecke 24 oder die dritte Kühlmittelstrecke 18 und die vierte Kühlmittelstrecke 24 parallel) auch über die zweite Kühlmittelstrecke 16 und damit den elektrischen Fahrmotor 18 zu dem Ausgleichsbehälter 34 zurückgeführt werden, nämlich über eine an der Kühlmittelstrecke 70 angeschlossene Kühlmittelstrecke 84 in einer Durchlassstellung eines 2/2-Wegeventils 86, welches in der Kühlmittelstrecke 84 angeordnet ist. Die Kühlmittelstrecke 84 führt das Kühlmittel der zweiten Kühlmittelstrecke 16 eingangsseitig des Wärmetauschers des elektrischen Fahrmotors 18 zu, und wird dann über das Rückschlagventil 68 und dass eine zweite Durchlassstellung einnehmende 3/2-Wegeventil 80 über die Kühlmittelstrecke 82 zum Ausgleichsbehälter 34 zurückgeführt.
Von der Kühlmittelstrecke 36 zweigt ausgangsseitig der Kühlmittelpumpe 38 eine Kühlmittelstrecke 90 ab, die über ein 2/2-Proportional-Wegeventil 92 zu der vierten Kühlmittelstrecke 24 führt, so dass das zugeführte Kühlmittel bei seine Schließstellung einnehmendem 2/2-Wegeventil 78 durch den Wärmetauscher des Latentspeichers 26 über das seine zweite Durchlassstellung einnehmende 3/2-Wegeventil 76 direkt an die Kühmittelstrecke 70 oder, wenn das 3/2-Wegeventil seine erste Durchlassstellung einnimmt, über das 2/2-Wegeventil 74 an die Kühlmittelstrecke 70 zugeführt wird, um das Kühlmittel entweder über die Kühlmittelstrecke 84 bei seine Durchlassstellung einnehmendem 2/2-Wegeventil 86 der zweiten Kühlmittelstrecke 16 und damit dem Wärmetauscher des elektrischen Fahrmotors 18 zuzuführen oder bei seine Durchlassstellung einnehmendem 2/2-Wegeventil 72 das Kühlmittel unmittelbar der dritten Kühlmittelstrecke 19 und damit dem Kühlmittel-Luft-Wärmetauscher 20 zuzuführen. Aus der zweiten Kühlmittelstrecke 16 bzw. aus der dritten Kühlmittelstrecke fließt das Kühlmittel dann jeweils weiter zurück zum Ausgleichsbehälter, im Falle der zweiten Kühlmittelstrecke über die Kühlmittelstrecke 82. Nehmen die 2/2-Wegeventile 86 und 72 jeweils gleichzeitig ihre Durchlassstellung ein, so fließt das aus der vierten Kühlmittelstrecke 24 zufließende Kühlmittel parallel durch die zweite Kühlmittelstrecke 16 und die dritte Kühlmittelstrecke 19 in Richtung zum Ausgleichsbehälter 34.
Es kann vorgesehen sein, dass die Zufuhr von Kühlmittel aus der ersten Kühlmittelstrecke 12 oder/und aus der zweiten Kühlmittelstrecke 16 über die Kühlmittelstrecke 70 in die vierte Kühlmittelstrecke 24 nur durch das seine Durchlassstellung einnehmende 2/2-Wegeventil 74 und das seine erste Durchlassstellung einnehmende 3/2-Wegeventil 76 mit einer ersten Durchflussrichtung in Richtung zum Ausgleichsbehälter 34 erfolgt und dass das über die Kühlmittelstrecke 90 und das 2/2-Proportional-Wegeventil 92 der vierten Kühlmittelstrecke 24 zugeführte Kühlmittel, welches in entgegengesetzter Fließrichtung durch den Wärmetauscher des Wärmespeichers 26 fließt, über das 3/2-Wegeventil 76, welches eine zweite Durchlassstellung annimmt, durch eine Kühlmittelstrecke 86 zur Kühlmittelstrecke 70 abfließt, an dem 2/2-Wegeventil 74 vorbei, welches dann seine Schließstellung einnehmen kann. Auf die an dem Ventil 74 vorbei führende Kühlmittelstrecke 86 und das 3/2-Wegeventil 76 kann aber auch verzichtet werden, so dass das Kühlmittel in beiden angesprochenen Flussrichtungen aus der Kühlmittelstrecke 70 in die Kühlmittelstrecke 74 und aus der Kühlmittelstrecke 74 in die Kühlmittelstrecke 70, jeweils durch das dann seine Durchlassstellung einnehmende 2/2-Wegeventil fließt.
Die Funktionsweise des Kühlmittelkreislaufs 10 kann vorteilhaft wie folgt sein. Die Kühlmittelförderpumpe 38 saugt über den zum Ausfiltern von Fremdkörpern und Schmutz dienenden Filter 40 Kühlmittel aus dem Ausgleichstank 34 an und führt dieses der Kühlmittelstrecke 36 zu. Zum Kühlen sowohl der elektronischen Steuerungsanordnung 14 als auch des elektrischen Fahrmotors 18 werden die Ventile 30 und 32 in ihre jeweilige Durchlassstellung geschaltet, so dass die erste Kühlmittelstrecke 12 und die zweite Kühlmittelstrecke 16 zueinander parallel geschaltet sind. Alternativ kann entweder nur das Ventil 30 oder nur das Ventil 32 seine jeweilige Öffnungsstellung einnehmen (und das jeweils andere Ventil nimmt dann seine Schließstellung ein), so dass das Kühlmittel aus der Kühlmittelstrecke 36 entweder nur der ersten Kühlmittelstrecke 12 oder nur der zweiten Kühlmittelstrecke 16 zugeführt wird.
Das durch den Wärmetauscher der elektronischen Steuerungsanorndung 14 bzw. durch den Wärmetauscher des elektrischen Fahrmotors 18 strömende Kühlmittel nimmt Abwärme auf. Das so erwärmte Kühlmittel wird dann je nach den Ventilstellungen der nachfolgenden Ventile entweder durch den Wärmetauscher 20 (zum Heizen der Fahrerkabine oder alternativ zur Abgabe der Abwärme an die Umgebung des Fahrzeugs) oder durch den Wärmetauscher des Latentwärmespeichers 26 geleitet, letzteres, damit die vom Kühlmittel transportierte Abwärme im Wärmespeicher 26 gespeichert wird, indem die Wärme an das im Latentwärmespeicher 26 enthaltene Latentspeichermittel, insbesondere Latentspeichersalz, abgegeben wird.
Wird das durch die elektronische Steuerungsanordnung 14 oder/und durch den elektrischen Fahrmotor 17 erwärmte Kühlmittel durch den Wärmetauscher 20 geleitet, so erfolgt ein Wärmeaustausch mit einem beispielsweise durch ein Radialgebläse erzeugten Luftstrom, der in einem ersten Betriebszustand in die Fahrerkabine zugeführt wird (vgl. 2a)) und in einem zweiten Betriebszustand an die Umgebung des gewerblichen Fahrzeugs abgegeben wird (vgl. 2b)), letzteres wenn die Fahrerkabine nicht zu heizen ist, sondern nur Abwärme abzugeben ist. Dies ist dann der Fall, wenn der Latentwärmespeicher 26 schon maximal geladen ist, so dass weitere Abwärme darin nicht oder nicht in hinreichendem Maße gespeichert werden kann.
Das infolge des Durchflusses durch den Kühlmittel-Luft-Wärmetauscher 20 dann abgekühlte Kühlmittel fließt zurück in den Ausgleichstank 34, der dafür vorgesehen ist, Volumenänderungen des Kühlmittels aufgrund unterschiedlicher Temperaturen auszugleichen.
Über die Kühlmittelstrecke 90 kann das dem Ausgleichsbehälter 34 entnommene Kühlmittel von der Kühlmittelpumpe 38 alternativ auch dem Latentwärmespeicher 26 zugeführt werden, um das Kühlmittel durch Entnahme von Wärme aus dem Speicher zu erwärmen und anschließend der dritten Kühlmittelstrecke 19 zum Heizen der Fahrerkabine vermittels des Kühlmittel-Luft-Wärmetauschers 20 zuzuführen oder/und um es über die Kühlmittelstrecke 84 der zweiten Kühlmittelstrecke 16 zum Erwärmen bzw. Vorerwärmen des elektrischen Fahrmotors 18 zuzuführen.
Es kommen im Einzelnen folgende Betriebszustände in Betracht: Das mittels des Latentwärmespeichers 26 erwärmte Kühlmittel wird über das seine Durchlassstellung einnehmende Ventil 72 über den Kühlmittel-Luft-Wärmetauscher 20 zurück zum Ausgleichsbehälter 34 geführt. Das Ventil 86 nimmt dabei seine Schließstellung ein. Eine weitere Möglichkeit ist, dass das mittels des Latentwärmespeichers 26 erwärmte Kühlmittel über das seine Durchlassstellung einnehmende Ventil 86 dem elektrischen Fahrmotor 18 zugeführt wird und dann über das seine zweite Durchlassstellung einnehmende Ventil 80 und die Kühlmittelstrecke 82 zum Ausgleichsbehälter 34 zurückgeführt wird. Das Ventil 72 nimmt dabei seine Schließstellung ein. Weiterhin gibt es dann die Möglichkeit, dass das Ventil 72 und das Ventil 86 beide die jeweilige Durchlassstellung einnehmen, so dass das durch den Latentwärmespeicher 26 erwärme Kühlmittel parallel durch den Kühlmittel-Luft-Wärmetauscher 20 und den elektrischen Fahrmotor 18 zurück zum Ausgleichsbehälter 34 fließt.
Bei den drei angesprochenen, jeweils gespeicherte Wärme aus dem Latentwärmespeicher 26 entnehmenden Zuständen kann das Ventil 30 seine Schließstellung einnehmen. Hat die elektronische Steuerungsanordnung 14 allerdings schon eine Betriebstemperatur erreicht, in der eine Kühlung der elektronischen Steuerungsanordnung 14 geboten ist oder Abwärme von der elektronischen Steuerungsanordnung 14 ohne Beeinträchtigung deren Funktionsweise zur Nutzung an anderer Stelle abtransportiert werden kann, so kann das Ventil 30 in die Durchlassstellung geschaltet werden, um Wärme von der elektronischen Steuerungsanordnung 14 abzutransportieren und dem elektrischen Fahrmotor 18 zum Vorheizen (über die Kühlmittelstrecke 84) oder/und dem Kühlmittel-Luft-Wärmetauscher 20 zum Heizen der Fahrerkabine zuzuführen.
Es wurde schon erwähnt, dass es sich bei den Ventilen 30, 32 und 92 um 2/2-Proportional-Wegeventile handelt bzw. handeln kann. In diesem Fall kann der jeweilige Kühlmittelvolumenstrom bedarfsgerecht gesteuert bzw. geregelt werden. Soweit in diesem Zusammenhang von einer Durchlassstellung gesprochen wird, handelt es sich einen Durchlassstellungsbereich mit variablem Durchlassquerschnitt. Es kommt durchaus aber auch in Betracht, die Ventile 30, 32 und 92 als einfache 2/2 Wegeventile auszuführen.
Das zu den angesprochenen Ventilen parallel geschaltete Überdruckventil 44 öffnet dann, wenn eine Auslöse-Druckschwelle überschritten wird, um das Kühlmittel zur Reduzierung des Drucks auf der Ausgangsseite der Kühlmittelpumpe 38 zum Ausgleichstank 34 zurückzuführen. So werden Beschädigungen des Kühlmittelkreislaufs und speziell der verschiedenen Ventile aufgrund zu großen Drucks vermieden.
Die Betriebsweise des Kühlmittelkreislaufes 10 nach Inbetriebnahme des gewerblichen Fahrzeugs kann beispielsweise wie folgt sein. Wird das gewerbliche Fahrzeug, beispielsweise der angesprochene Elektrostapler, in Betrieb genommen, so steigt langsam die Temperatur der elektronischen Steuerungsanordnung 14 und des elektrischen Fahrmotors 18 an. Nachdem die elektronische Steuerungsanordnung 14 eine vorgegebene Betriebstemperatur, beispielsweise eine Temperatur von 30°C erreicht hat, öffnet das Ventil 30, so dass die elektronische Steuerungsanordnung 14 gekühlt wird. Wenn momentan die Fahrerkabine nicht zu heizen ist, etwa weil die Fahrerkabinenheizung manuell ausgeschaltet ist oder eine hinreichende Temperatur in der Fahrerkabine durch einen Temperaturfühler erfasst wird, wird die von der elektronischen Steuerung 14 abgeführte Wärme dem Latentwärmespeicher 26 zur Speicherung zugeführt. Alternativ kann die Wärme dem Fahrmotor 18 zugeführt werden, um diesen schneller auf eine Mindest-Betriebstemperatur zu bringen. Soll die Fahrerkabine geheizt werden, so kann die von der elektronischen Steuerungsanordnung 14 abgeführte Abwärme dem Kühlmittel-Luftwärmetauscher 20 zugeführt werden.
Erreicht der elektrische Fahrmotor 18 eine vorgegebene Betriebstemperatur, beispielsweise eine Temperatur von 40°C, so wird das Ventil 32 geöffnet, so dass von nun auch der elektrische Fahrmotor 18 geführt wird. Die abtransportierte Wärme wird dann dem Kühlmittel-Luft-Wärmetauscher 20 zum Heizen der Fahrerkabine oder dem Latentwärmespeicher 26 zum Speichern der Abwärme zugeführt, letzteres, wenn die Fahrerkabine momentan nicht zu Heizen ist.
Ist der Latentwärmespeicher 26 so weit mit Wärme geladen, dass weitere Wärme darin nicht gespeichert oder nicht hinreichend gespeichert werden kann und ist momentan die Fahrerkabine nicht zu heizen, so wird das die Abwärme abtransportierende Kühlmittel dem Kühlmittel-Luft-Wärmetauscher 20 zugeführt, um die Abwärme mittels eines Luftstrom an die Umgebung des gewerblichen Fahrzeugs abzugeben. Der Kühlmittel-Luft-Wärmetauscher 20 dient bevorzugt also sowohl zum Heizen der Fahrerkabine (in einem ersten Betriebszustand, in dem beispielsweise wenigstens eine Luftstromsteuerklappe eine erste Klappenstellung einnimmt) und alternativ zum Abgeben der Abwärme an die Umgebung (in einem zweiten Betriebszustand, in dem die wenigstens eine Luftstromsteuerklappe im angesprochenen Beispielsfall eine zweite Klappenstellung einnimmt). Bevorzugt ist eine Zwangserzeugung eines die Wärme von dem Wärmetauscher aufnehmenden Luftstroms mittels wenigstens eines Gebläses oder dergleichen.
Aufgrund des beim betrachteten Ausführungsbeispiel vorgesehenen Latentwärmespeicher 26 kann die im Latentwärmespeicher gespeicherte Wärme zum Heizen der Fahrerkabine oder/und zum Vorwärmen des Fahrmotors genutzt werden, sollte das Fahrzeug nach Unterbrechung des Betriebs zu einem späteren Zeitpunkt erneut in Betrieb genommen werden.
Die beiden Betriebszustände im Zusammenhang mit dem Kühlmittel-Luft-Wärmetauscher 20 entsprechen den Teilfiguren 2a)) und 2b)) der 2, die eine zweckmäßige Realisierung des Wärmetauschers 20 in Reihe mit einer – optional vorgesehen – elektrischen Zusatz-Heizung 100 darstellen. Die Pfeile 19 repräsentieren den Kühlmittelzufluss und den Kühlmittelabfluss des Wärmetauschers 20 in der Kühlmittelstrecke 19. Ein mittels des angesprochenen Gebläses oder dergleichen erzeugter Luftstrom 102 durchströmt den Wärmetauscher 20 und wird dann in einer ersten Stellung einer Klappe 104 durch die elektrische Zusatz-Heizung 100 in die Fahrerkabine zugeführt (2a)) oder in einer zweiten Stellung der Klappe 104 an die Umgebung des Fahrzeugs abgeführt. Das Vorsehen einer elektrischen Zusatz-Heizung 100 ist nicht zwingend, aber zweckmäßig, da die zur Verfügung stehende Abwärme, auch unter Berücksichtigung von in dem Latentspeicher 26 (wenn vorgesehen) gespeicherter Abwärme, eventuell zum hinreichenden Heizen der Fahrerkabine nicht ausreichen kann.
In einer besonders einfachen Ausgestaltung kann die Stellung der Klappe 104 die Stellung eines vom Fahrer bedienbaren Kippschalters repräsentieren. Es ist auch denkbar, dass der Fahrer die Klappe manuell zwischen der ersten und der weiteren Stellung verstellt, wobei vorzugsweise die momentane Stellung der Klape durch einen Sensor erfasst wird, der an einer zugeordneten Steuerung angeschlossen ist. Zweckmäßig ist aber eine thermostatgesteuerte Verstellung der Klappe 104 zwischen der ersten und der zweiten Klappenstellung mittels eines Aktuators oder Stellmotors.
Die angesprochenen Ventile 30, 32, 72, 74, 76, 78, 80, 86 und 92, das den angesprochenen Luftstrom erzeugende Gebläse 22 und ein Stellmotor der Klappe 104 können zweckmäßig von einer zugeordneten, eigenen elektronischen Steuereinheit oder alternativ der elektronischen Steuerung 14 angesteuert, d. h. zwischen den verschiedenen Ventilstellungen verstellt und an- und abgeschaltet werden, vorzugsweise in Abhängigkeit von mittels einer Temperaturfühleranordnung erfassten relevanten Temperaturen. Beispielsweise kann ein erster Temperaturfühler die momentane Temperatur der elektronischen Steuerung 14 erfassen und kann ein zweiter Temperaturfühler die Temperatur des elektrischen Fahrmotors 18 erfassen.
Zweckmäßig kann vorgesehen sein, dass eine momentane Speichertemperatur des Latentwärmespeichers 26 mittels eines dritten Temperaturfühlers, eine Kühlmittel-Zulauftemperatur für den Latentwärmespeicher mittels eines vierten Temperaturfühlers und eine Kühlmittel-Abflusstemperatur vom Latentwärmespeicher 26 mittels eines fünften Temperaturfühler erfasst wird. In Abhängigkeit von den erfassten Temperaturen kann die elektronische Steuereinheit bzw. die elektronische Steuerung 14 die angesprochenen Ventile zwischen ihren Ventilstellungen geeignet umschalten und im Falle von den vorzugsweise vorgesehenen Proportional-Wegeventilen den vom jeweiligen Ventil durchgelassenen Volumenstrom steuern. (Ventile 30, 32 und 92 bei dem Ausführungsbeispiel der 1). Auch eine Ansteuerung der Kühlmittelförderpumpe 38 zur Steuerung der momentanen Förderleistung kann zweckmäßig sein.
Vorzugsweise zeichnet sich der Kühlmittelkreislauf 10 durch eine Mehrzahl von definierten Betriebszuständen aus, zwischen denen die Abhängigkeit von mittels der angesprochenen Temperaturfühleranordnung erfassten Temperaturen und ggf. einer oder mehreren weiteren Eingangsgrößen umgeschaltet wird.
Beispielsweise sind die folgenden Betriebszustände vorgesehen, bei denen die Fahrerkabine geheizt wird, und zwar in einem ersten Betriebszustand auf Basis der im Latentwärmespeicher 26 gespeicherten Wärme (Zustand 01. gemäß einer in 3 dargestellten Tabelle), in einem zweiten Betriebszustand, auf Basis von im Latentwärmespeicher 26 gespeicherter Wärme und von der elektronischen Steuerung abtransportierte Abwärme (Zustand 02.) und in einem dritten Betriebszustand auf Basis von dem Latentwärmespeicher 26 gespeicherter Wärme sowie von der elektronischen Steuerung 14 und vom Fahrmotor 18 abtransportierter Wärme (Zustand 03.). Ferner kommt auch ein vierter Betriebszustand in Betracht, bei dem die Fahrerkabine auf Basis von dem Latentwärmespeicher 26 gespeicherter und von dem Fahrmotor 18 abtransportierter Abwärme geheizt wird (Zustand 04.).
Bezogen auf das erläuterte Ausführungsbeispiel können diese Betriebszustände wie folgt realisiert sein:
Im ersten Betriebszustand sind die Ventile 30, 32, 86, 74 und 78 geschlossen, sind die Ventile 72 und 92 offen, ist die Stellung des Ventils 80 ohne Belang (das Ventil 80 nimmt beispielsweise seine erste Durchlassstellung ein) und nimmt das Ventil 76 seine zweite Durchlassstellung ein. Die Förderpumpe 38 ist angeschaltet und das dem Wärmetauscher 20 zugeordnete Gebläse 22 ist angeschaltet. Bezogen auf das Beispiel gemäß 2 nimmt dann die Klappe 104 die erste Stellung gemäß 2a) ein.
Der zweite Betriebszustand unterscheidet sich vom ersten Betriebszustand dadurch, dass das Ventil 30 offen ist. Der dritte Betriebszustand unterscheidet sich vom ersten Betriebszustand dadurch, dass das Ventil 30 und das Ventil 32 beide offen sind. Der vierte Betriebszustand unterscheidet sich vom ersten Betriebszustand dadurch, dass das Ventil 32 offen ist. Im dritten und vierten Betriebszustand nimmt das Ventil 80 die erste Durchlassstellung ein.
Ferner können beispielsweise die folgenden Betriebszustände vorgesehen sein, bei denen der Latentwärmespeicher 26 mit abtransportierter Abwärme geladen wird. In einem fünften Betriebszustand (Zustand 05.) wird die Fahrerkabine geheizt und wird sogleich der Latentwärmespeicher geladen, mit von der elektronischen Steuerung 14 und von dem Fahrmotor 18 abtransportierter Abwärme. Bezogen auf das Beispiel gemäß 2 nimmt dann die Klappe 104 die erste Stellung gemäß 2a) ein. In einem sechsten (06.), siebten (07.) und achten (08.) Betriebszustand wird die Fahrerkabine nicht geheizt, aber der Latentwärmespeicher 26 geladen. Bezug nehmend auf das Beispiel der 2 kann die Klappe 104 dann eine beliebige Stellung einnehmen, beispielsweise die zweite Stellung gemäß 2b). Im sechsten Betriebszustand wird der Latentwärmespeicher 26 auf Basis von der elektronischen Steuerung 14 und von dem Fahrmotor 18 abtransportierter Abwärme geladen, im siebten Betriebszustand wird der Latentwärmespeicher 26 auf Basis von der elektronischen Steuerung 14 abtransportierter Abwärme geladen und im achten Betriebszustand wird der Latentwärmespeicher 26 auf Basis von dem Fahrmotor 18 abtransportierter Abwärme geladen.
Die angesprochenen Betriebszustände können beispielsweise wie folgt realisiert sein:
Im fünften Betriebszustand sind die Ventile 30, 32, 72, 74 und 78 offen, sind die Ventile 86 und 92 geschlossen, nimmt das Ventil 80 eine erste Durchlassstellung ein, nimmt das Ventil 76 seine erste Durchlassstellung ein, ist die Förderpumpe 78 angeschaltet und ist das dem Wärmetauscher 20 zugeordnete Gebläse 22 angeschaltet.
Der sechste Betriebszustand unterscheidet sich vom fünften Betriebszustand dadurch, dass das Ventil 72 geschlossen und das dem Wärmetauscher 20 zugeordnete Gebläse 22 ausgeschaltet ist.
Der siebte Betriebszustand unterscheidet sich vom fünften Betriebszustand dadurch, dass das Ventil 32 geschlossen ist, dass das Ventil 72 geschlossen und dass das dem Wärmetauscher 20 zugeordnete Gebläse 22 ausgeschaltet ist. Der ggf. vorgesehene achte Betriebszustand unterscheidet sich vom fünften Betriebszustand dadurch, dass das Ventil 30 geschlossen ist, dass das Ventil 72 geschlossen ist und dass das dem Wärmetauscher 20 zugeordnete Gebläse 22 ausgeschaltet ist.
Ferner kann es weitere Betriebszustände geben, bei denen die Fahrerkabine mittels des Wärmetauschers 20 geheizt wird (vgl. 2a)), auf Basis von abtransportierter Abwärme ohne Entnahme von Wärme aus dem Latentwärmespeicher 26. In einem neunten Betriebszustand (Zustand 09.) wird die Fahrerkabine auf Basis von dem Fahrmotor 18 abtransportierter Abwärme beheizt und in einem zehnten Betriebszustand (Zustand 10.) wird die Fahrerkabine auf Basis von der elektronischen Steuerung 14 abtransportierter Wärme geheizt. Zusätzlich kann ein elfter Betriebszustand (Zustand 11.) zweckmäßig vorgesehen sein, bei dem die Fahrerkabine auf Basis von dem Fahrmotor 18 und von der elektronischen Steuerung 14 abtransportierter Abwärme geheizt wird.
Die angesprochenen Betriebszustände können wie folgt realisiert sein:
Im neunten Betriebszustand sind die Ventile 30, 86, 74 und 92 geschlossen, sind die Ventile 32 und 72 offen, nimmt das Ventil 80 seine erste Durchlassstellung ein, nimmt das Ventil 76 seine erste Durchlassstellung ein, ist die Förderpumpe 38 angeschaltet und ist das dem Wärmetauscher 20 zugeordnete Gebläse 22 angeschaltet. Auf die Stellung des Ventils 78 kommt es nicht an. Beispielsweise ist das Ventil 78 geschlossen. Der zehnte Betriebszustand unterscheidet sich vom neunten Betriebszustand dadurch, dass das Ventil 30 offen und das Ventil 32 geschlossen ist. Der elfte Betriebszustand unterscheidet sich vom neunten Betriebszustand dadurch, dass das Ventil 30 geöffnet ist.
Ferner können die folgenden Betriebszustände vorgesehen sein, bei denen die elektronische Steuerung 14 oder/und der elektronische Fahrmotor 18 gekühlt wird, ohne dass die Fahrerkabine geheizt oder der Latentwärmespeicher 26 geladen wird. Die Abwärme wird über den Wärmetauscher 20 an die Umgebung des Fahrzeugs abgegeben. In einem zwölften Betriebszustand (Zustand 12.) werden die elektronische Steuerung 14 und der Fahrmotor 18 beide gekühlt. In einem dreizehnten Betriebszustand (Zustand 13.) wird nur der Fahrmotor 18 gekühlt. Ferner kann ein vierzehnter Betriebszustand (Zustand 14.) vorgesehen sein, bei dem nur die elektronische Steuerung 14 gekühlt wird.
Diese Betriebszustände können beispielsweise wie folgt realisiert sein:
Im zwölften Betriebszustand sind die Ventile 30, 32 und 72 offen, sind die Ventile 86 und 74 geschlossen, ist die Stellung des Ventils 78 nicht relevant (beispielsweise wird die Schließstellung eingenommen), ist das Ventil 92 geschlossen, nimmt das Ventil 80 seine erste Durchlassstellung ein und nimmt das Ventil 76 seine erste Durchlassstellung ein. Die Förderpumpe 78 ist angeschaltet und das dem Wärmetauscher 20 zugeordnete Gebläse 22 ist angeschaltet. Die Klappe 104 nimmt im Falle des Beispiels gemäß 2 die zweite Stellung gemäß 2b) ein.
Der dreizehnte Betriebszustand unterscheidet sich vom zwölften Betriebszustand dadurch, dass das Ventil 30 geschlossen ist. Der vierzehnte Betriebszustand unterscheidet sich vom zwölften Betriebszustand dadurch, dass das Ventil 32 geschlossen ist.
Zweckmäßig können ferner Betriebszustände vorgesehen sein, bei denen zumindest der Fahrmotor 18 geheizt bzw. vorgeheizt wird, damit dieser schneller einen für den Betrieb des Fahrmotors günstigen Temperaturbereich erreicht. In einem fünfzehnten Betriebszustand (Zustand 15.) wird der Fahrmotor 18 auf Basis von im Latentwärmespeicher 26 und von der elektronischen Steuerung 14 abtransportierter Abwärme erwärmt und in einem sechzehnten Betriebszustand (Zustand 16.) wird der Fahrmotor 18 auf Basis von in dem Latentwärmespeicher 26 gespeicherter Wärme gewärmt. Zusätzlich kann zweckmäßig ein siebzehnter Betriebszustand (Zustand 17.) vorgesehen sein, bei dem der Fahrmotor 18 auf Basis von der elektronischen Steuerung 14 abtransportierter Abwärme gewärmt wird.
Diese Betriebszustände können beispielsweise wie folgt realisiert sein:
Im fünfzehnten Betriebszustand sind die Ventile 30, 86 und 92 offen, sind die Ventile 32, 72, 74 und 78 geschlossen, nimmt das Ventil 80 seine zweite Durchlassstellung ein, nimmt das Ventil 76 seine zweite Durchlassstellung ein, ist die Pumpe 78 angeschaltet und ist das dem Wärmetauscher 20 zugeordnete Gebläse 22 ausgeschaltet.
Der sechzehnte Betriebszustand unterscheidet sich vom fünfzehnten Betriebszustand dadurch, dass das Ventil 30 geschlossen ist. Der siebzehnte Betriebszustand unterscheidet sich vom fünfzehnten Betriebszustand dadurch, dass das Ventil 92 geschlossen ist. Die Stellung des Ventils 76 ist für die Realisierung des siebzehnten Betriebszustands nicht relevant, es kann beispielsweise seine erste Durchlassstellung einnehmen.
Da die Fahrerkabine nicht zu heizen ist und keine Abwärme an die Umgebung abzugeben ist, ist die Klappenstellung der Klappe 104 im Falle des Beispiels gemäß 2 ohne Belang. Beispielsweise kann die zweite Stellung gemäß 2b) eingenommen werden.
Ferner werden in der Praxis in der Regel auch Betriebszustände auftreten, bei denen der Latentwärmespeicher 26 keine zum Heizen oder Vorwärmen nutzbare Wärme enthält und alle Komponenten noch kalt sind. Es können dann die Ventile 30, 32, 86, 72, 74, 78 und 92 also geschlossen sein, können die Ventile 80 und 96 ihre erste Durchlassstellung einnehmen, kann die Pumpe 38 ausgeschaltet und das dem Wärmetauscher 20 zugeordnete Gebläse ausgeschaltet sein. Es handelt sich bei den angesprochenen Ventilstellungen vorzugsweise um diejenigen Ventilstellungen, die die Ventile ohne Bestromung einnehmen. Man mag einen achtzehnten Betriebszustand (Zustand 18.) und einen neunzehnten Betriebszustand (Zustand 19.) unterscheiden, derart, dass im Falle des Beispiels gemäß 2 im achtzehnten Betriebszustand die Klappe 104 die erste Stellung gemäß 2a)) und im neunzehnten Betriebszustand die Klappe 104 die zweite Stellung gemäß 2b) einnimmt.
Eine Übersicht der in Frage kommenden, vorstehend angesprochenen Betriebszuständen ist in der Tabelle der 3 gegeben. Man kann vorsehen, dass die verschiedenen Betriebszustände durch die angesprochene Steuereinheit bzw. die elektronische Steuerung 14 eingestellt werden, indem die verschiedenen Komponenten entsprechend angesteuert bzw. bestromt bzw. nicht bestromt werden. Ein entsprechendes Steuerprogramm kann beispielsweise als SPS-Programm realisiert werden, bei dem jedem der verschiedenen Zustände ein den Zustand einstellendes Unterprogramm zugeordnet ist, welches dann aufgerufen wird, wenn wenigstens eine Aufrufbedingung erfüllt ist. Es können auch mehrere verschiedene Aufrufbedingungen unabhängig voneinander das gleiche Unterprogramm aufrufen.
Ein Beispiel für in Frage kommende Aufrufbedingungen oder in Frage kommende Aufrufbedingungen mit zugeordneten relevanten Zuständen ist in der Tabelle der 4 gegeben, die über in der linkesten Tabellenspalte angegebene Bedingungs-Nummern mit den Betriebszuständen der Tabelle gemäß 3 verknüpft ist, und zwar über die Tabellenspalte „Bedingung” der 3, die die zugeordneten Bedingungen angibt. Vorrangig relevant sind die Bedingungen ohne Klammern und die ggf. zusätzlich vorsehbaren Bedingungen mit der Bedingungs-Nummer in eckigen Klammern. Die Bedingungen mit der Bedingungs-Nummer in runden Klammern sind praktisch weniger oder nicht relevant oder entsprechend sogar normalerweise nicht auftretenden Zuständen. Trotzdem kann das Vorsehen solcher Bedingungen zweckmäßig sein, um stets definierte Verhältnisse zu haben, auch im Falle von Fehlfunktionen. Sind der siebzehnte Betriebszustand (Zustand 17.) und der elfte Betriebszustand (Zustand 11.) vorgesehen, so kann die in der Tabelle der 4 zur Bedingungs-Nummer (4) angegebene Bedingung die Einstellung des siebzehnten Betriebszustands auslösen (alternative Bedingungs-Nummer [35] anstelle der Bedingungs-Nummer (4)) und kann die in der Tabelle der 4 zur Bedingungs-Nummer (6) angegebene Bedingung die Einstellung des elften Betriebszustands auslösen (alternative Bedingungs-Nummer [33] anstelle der Bedingungs-Nummer (6)).
Relevant in den Bedingungen sind vor allem die Temperatur der Steuerung 4, die Temperatur des Motors 18 und die Speichertemperatur des Latentwärmespeichers 26, ggf. in Verbindung mit der Differenztemperatur zwischen dem Kühlmittelzulauf und dem Kühlmittelablauf des Latentspeichers 26.
Ist die Temperatur des Latentspeichers niedrig, kann dieser Wärme aufnehmen (mit der Folge einer großen positiven Differenztemperatur zwischen Zulauf und Ablauf), aber keine Wärme abgeben. Ist die Temperatur des Latentspeichers hoch, so kann dieser Wärme abgeben (mit der Folge einer großen negativen Differenztemperatur zwischen Zulauf und Ablauf), aber keine Wärme abgeben. Aus der Erfassung der Differenztemperatur zwischen Zulauf und Ablauf beim Laden und Entladen des Latentwärmespeichers kann der momentane Zustand des Latentwärmespeichers differenzierter bestimmt werden, als wenn nur die momentane Latentspeichertemperatur berücksichtigt wird. Es können entsprechend differenziertere Bedingungen zur Umschaltung zwischen verschiedenen Betriebszuständen vorgesehen werden, als wenn nur an der momentanen Latentspeichertemperatur angeknüpft wird.
Ist die Temperatur der elektronischen Steuerungsanordnung (Steuerung) 14 groß, so kann abtransportierte Wärme zum Laden des Latentwärmespeichers 26 oder/und zum Heizen der Fahrerkabine genutzt werden. Ist die Temperatur der Steuerung 14 klein, ist dies nicht möglich.
Entsprechendes gilt betreffend die Temperatur des elektrischen Fahrmotors 18. Ist die Temperatur des Motors 18 groß, so kann abtransportierte Abwärme zum Laden des Latentwärmespeichers 26 oder/und zum Heizen der Fahrerkabine verwendet werden. Ist die Temperatur hingegen klein, ist dies nicht möglich.
Für die Auslösung des optional vorsehbaren vierzehnten Betriebszustands (Zustand 14.) macht es Sinn, zumindest für die Temperatur des elektrischen Fahrmotors 18 nicht nur zwischen „groß” und „klein” zu entscheiden, sondern auch noch einen Temperaturbereich zu unterscheiden, in dem die Temperatur des Fahrmotors 18 hinreichend ist, aber der Motor momentan nicht gekühlt werden sollte („T ok” in Tabelle 4, [34]).
Es sind vielzählige Abwandlungen möglich bei der Ausgestaltung des Kühlmittelkreislaufes, sowohl in baulicher als auch in funktionaler Hinsicht. Beispielsweise kann man zusätzlich die Kühlung eines elektrischen Hubmotors im Falle eines Gabelstaplers oder dergleichen vorsehen. Die vom Hubmotor abzutransportierende Abwärme kann dann in entsprechender Weise wie beim Fahrmotor 18 zum Heizen der Fahrerkabine oder/und zum Laden des Latentwärmespeichers 26 verwendet werden. Es könnte auch sein, dass mehrere beispielsweise jeweils einer Fahrzeugachse oder jeweils einem Fahrzeugrad zugeordnete Fahrmotoren vorgesehen sind. Auch auf eine solche Realisierung des Fahrzeugs lassen sich die Erfindungsvorschläge entsprechend anwenden.
Die vorstehend als Beispiel angesprochenen Betriebszustände und Auslösebedingungen können abgewandelt werden, und es kann nur eine Untermenge der angesprochenen Zustände und Bedingungen vorgesehen werden.
Das Volumen des Latentwärmespeichers hinsichtlich aufzunehmendem Volumen an Latentspeichermittel sowie hinsichtlich der speicherbaren Wärmemenge kann an die in Betrieb anfallende Wärmemenge und die sonstigen Verhältnisse des Fahrzeugs angepasst werden. Es sollte ein solches Latentspeichermedium verwendet werden, dessen Phasenübergangstemperatur in einem Temperaturbereich liegt, das die zugeführte Abwärme mit großem Wirkungsgrad den das Speichern bewirkenden Phasenübergang hervorruft, so das ein Maximum an Wärme im Phasenübergang gespeichert wird.
Für ein elektrisch angetriebenes gewerbliches Fahrzeug, insbesondere elektrisch angetriebenes gewerbliches Fahrzeug, insbesondere Gabelstapler oder Flurförderzeug, mit einer elektrischen Funktionsanordnung, umfassend wenigstens einen elektrischen Fahrmotor, und mit einer Funktionen des Fahrzeugs bzw. der elektrischen Funktionsanordnung steuernden/regelnden elektronischen Steuerungsanordnung, wird vorgeschlagen, dass wenigstens eine elektrisch betriebene Komponente der elektrischen Funktionsanordnung, vorzugsweise zumindest der elektrische Fahrmotor, oder/und die elektronische Steuerungsanordnung durch in wenigstens einem Kühlmittelkreislauf zirkulierendes, Abwärme der elektrisch betriebenen Komponente bzw. der elektronischen Steuerungsanordnung aufnehmendes Kühlmittel kühlbar ist. Ferner wird vorgeschlagen, dass eine Fahrerkabine mittels einer Heizanordnung auf Basis von durch das Kühlmittel von der elektrisch betriebenen Komponente bzw. der elektronischen Steuerungsanordnung abtransportierter Abwärme heizbar oder/und dass die elektrisch betriebene Komponente der elektronischen Funktionsanordnung, vorzugsweise zumindest der elektrische Fahrmotor, auf Basis von durch das Kühlmittel von der elektronischen Steuerungsanordnung abtransportierter Abwärme heizbar ist.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

DE 4219801 A1 [0005]
DE 102009039181 A1 [0006]

Claims

Elektrisch angetriebenes gewerbliches Fahrzeug, insbesondere Gabelstapler oder Flurförderzeug, mit einer elektrischen Funktionsanordnung, umfassend wenigstens einen elektrischen Fahrmotor (18), und mit einer Funktionen des Fahrzeugs bzw. der elektrischen Funktionsanordnung steuernden/regelnden elektronischen Steuerungsanordnung (14), bei dem wenigstens eine elektrisch betriebene Komponente (18) der elektrischen Funktionsanordnung, vorzugsweise zumindest der elektrische Fahrmotor (18), oder/und die elektronische Steuerungsanordnung (14) durch in wenigstens einem Kühlmittelkreislauf (10) zirkulierendes, Abwärme der elektrisch betriebenen Komponente (18) bzw. der elektronischen Steuerungsanordnung (14) aufnehmendes Kühlmittel kühlbar ist und eine Fahrerkabine mittels einer Heizanordnung (20) auf Basis von durch das Kühlmittel von der elektrisch betriebenen Komponente bzw. der elektronischen Steuerungsanordnung (14) abtransportierter Abwärme heizbar ist.
Elektrisch angetriebenes gewerbliches Fahrzeug, insbesondere Gabelstapler oder Flurförderzeug, mit einer elektrischen Funktionsanordnung, umfassend wenigstens einen elektrischen Fahrmotor (18), und mit einer Funktionen des Fahrzeugs bzw. der elektrischen Funktionsanordnung steuernden/regelnden elektronischen Steuerungsanordnung (14), bei dem wenigstens eine elektrisch betriebene Komponente (18) der elektrischen Funktionsanordnung, vorzugsweise zumindest der elektrische Fahrmotor (18), und die elektronische Steuerungsanordnung (14) durch in wenigstens einem Kühlmittelkreislauf (10) zirkulierendes, Abwärme der elektrisch betriebenen Komponente (18) bzw. der elektronischen Steuerungsanordnung (14) aufnehmendes Kühlmittel kühlbar ist und die elektrisch betriebene Komponente (18) der elektrischen Funktionsanordnung, vorzugsweise zumindest der elektrische Fahrmotor (18), auf Basis von durch das Kühlmittel von der elektronischen Steuerungsanordnung (14) abtransportierter Abwärme heizbar ist.
Gewerbliches Fahrzeug nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass eine Fahrerkabine mittels einer Heizanordnung (20) auf Basis von durch das Kühlmittel von der elektrisch betriebenen Komponente (18) bzw. der elektronischen Steuerungsanordnung (14) abtransportierter Abwärme heizbar ist
Gewerbliches Fahrzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 3, gekennzeichnet durch eine an den Kühlmittelkreislauf (10) angeschlossene oder anschließbare, vorzugsweise als Latentwärmespeicheranordnung (26) ausgeführte Wärmespeicheranordnung (26), in der durch das Kühlmittel abtransportierte Abwärme speicherbar ist und aus der gespeicherte Abwärme entnehmbar ist zum Heizen der Fahrerkabine mittels der Heizanordnung (20) oder/und zum Erwärmen von Ansaugluft oder/und zur Erwärmung wenigstens einer Komponente (18) der elektrischen Funktionsanordnung oder/und zur Erwärmung der elektronischen Steuerungsanordnung oder/und zur Erwärmung einer elektrische Energie für den Betrieb der elektrischen Funktionsanordnung bereitstellenden Akkumulatorbatterieanordnung auf eine Mindest-Betriebstemperatur.
Gewerbliches Fahrzeug nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Wärmespeicheranordnung oder/und die Akkumulatoranordnung in einem Gegengewicht des Fahrzeugs untergebracht ist.
Gewerbliches Fahrzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 5, gekennzeichnet durch eine an den Kühlmittelkreislauf (10) angeschlossene oder anschließbare Wärmetauscheranordnung (20), mit der durch das Kühlmittel abtransportierte Abwärme an die Umgebungsluft abgebbar oder/und zum Heizen der/einer Fahrerkabine verwendbar ist.
Gewerbliches Fahrzeug nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Wärmetauscheranordnung (20) der/einer Heizanordnung (20) zugehörig ist und ein mittels der Wärmetauscheranordnung auf Basis von mit dem Kühlmittel zugeführter Abwärme erwärmter Luftstrom in einem ersten Betriebsmodus in die Fahrerkabine führbar und in einem zweiten Betriebsmodus an die Umgebung des gewerblichen Fahrzeugs abgebbar ist, wobei vorzugsweise wenigstens ein Gebläse zur Erzeugung des Luftstroms vorgesehen ist.
Gewerbliches Fahrzeug nach Anspruch 7, gekennzeichnet durch wenigstens eine zwischen einer ersten Klappenstellung und einer zweiten Klappenstellung verstellbare Klappe (104), wobei in der ersten Klappenstellung der von der Wärmetauscheranordnung (20) erwärmte Luftstrom in die Fahrerkabine führbar und in einer zweiten Klappenstellung der von der Wärmetauscheranordnung (20) erwärmte Luftstrom an die Umgebung abgebbar ist.
Gewerbliches Fahrzeug nach einem der Ansprüche 1, 3 bis 8, gekennzeichnet durch eine elektrische Zusatz-Heizanordnung (100) zum Heizen der Fahrerkabine auf Basis elektrischer Energie.
Gewerbliches Fahrzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 9, gekennzeichnet durch wenigstens eines der folgenden Merkmale: – wenigstens eine Kühlmittelstrecke des Kühlmittelkreislaufs führt von einem Kühlmittel-Ausgleichsbehälter (34) über eine Kühlmittelpumpe (38) und wenigstens eine weitere Komponente (14; 18; 20; 26) zurück in den Kühlmittel-Ausgleichsbehälter; – wenigstens eine Kühlmittelstrecke des Kühlmittelkreislaufs einhält einen Kühlmittelfilter (40), der vorzugsweise zwischen einem/dem Kühlmittel-Ausgleichsbehälter (34) und der/einer Kühlmittelpumpe (38) angeordnet ist; – wenigstens eine Kühlmittelstrecke, vorzugsweise mehrere Kühlmittelstrecken des Kühlmittelkreislaufs ist/sind mit wenigstens einem elektrisch ansteuerbaren Ventil (30; 32; 72; 74; 76; 78; 86; 92) zum wahlweisen Sperren und Freigeben des Kühlmittelflusses durch die jeweilige Kühlmittelstrecke oder/und zum wahlweisen Weiterleiten des Kühlmittelflusses in eine bestimmte von mehreren sich anschließenden Folge-Kühlmittelstrecken ausgeführt; – wenigstens eine Kühlmittelstrecke des Kühlmittelkreislaufs ist mit einem Ventil (30; 32; 92) zum Steuern/Regeln eines Kühlmittelflusses durch die Kühlmittelstrecke ausgeführt; – wenigstens eine Kühlmittelstrecke des Kühlmittelkreislaufs ist mit einem Überdruckventil (44) ausgeführt; – wenigstens eine Kühlmittelstrecke des Kühlmittelkreislaufs ist mit einem Rückschlagventil (66; 68) ausgeführt; – die Kühlmittel-Flussrichtung durch wenigstens eine Kühlstrecke (24) ist änderbar, zwischen einer ersten Flussrichtung zum Abtransport von Abwärme von wenigstens einer der Kühlstrecke zugeordeten Komponente durch das Kühlmittel und einer zweiten Flussrichtung zum Erwärmen wenigstens einer der Kühlstrecke zugeordneten Komponente durch mit dem Kühlmittel transportierte Wärme, oder/und zwischen einer ersten Flussrichtung zur Entnahme von in einer/der Wärmespeicheranordnung (26), insbesondere Latentwärmespeicheranordnung (26), gespeicherter Wärme durch das Kühlmittel und einer zweiten Flussrichtung zum Speichern von durch das Kühlmittel transportierter Wärme in der Wärmespeicheranordnung (26).
Gewerbliches Fahrzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 10, gekennzeichnet durch wenigstens eines der folgenden Merkmale: – eine erste Kühlmittelstrecke (12) des Kühlmittelkreislaufs führt durch eine Wärmetauscheranordnung der elektronischen Steuerungsanordnung (14); – eine zweite Kühlmittelstrecke (16) des Kühlmittelkreislaufs führt durch eine Wärmetauscheranordnung eines elektrischen Motors (18), insbesondere des elektrischen Fahrmotors (18) der elektrischen Funktionsanordnung; – die erste (12) und die zweite (16) Kühlmittelstrecke sind zueinander parallel geschaltet oder schaltbar; – die erste (12) und die zweite (16) Kühlstrecke sind in Reihe schaltbar.
Gewerbliches Fahrzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 11 gekennzeichnet durch wenigstens eines der folgenden Merkmale: – eine dritte Kühlmittelstrecke (19) verläuft durch eine/die Wärmetauscheranordnung (20), mit der durch das Kühlmittel transportierte Abwärme an die Umgebungsluft abgebbar oder/und zum Heizen der Fahrerkabine verwendbar ist und die vorzugsweise als Luft-Kühlmittel-Wärmetauscheranordnung ausgeführt ist; – eine vierte Kühlmittelstrecke (24) verläuft durch eine Wärmetauscheranordnung einer/der Wärmespeicheranordnung (26), insbesondere Latentwärmespeicheranordnung (26); – die dritte (19) und die vierte (24) Kühlmittelstrecke sind zueinander parallel geschaltet oder schaltbar.
Gewerbliches Fahrzeug nach Anspruch 11 und 12, gekennzeichnet durch wenigstens eines der folgenden Merkmale: – die erste (12) oder/und die zweite (16) Kühlmittelstrecke einerseits und die dritte (19) oder/und die vierte (24) Kühlmittelstrecke andererseits sind zueinander in Reihe geschaltet oder schaltbar; – die erste Kühlmittelstrecke (12) ist wahlweise mit der dritten (19) oder der vierten (24) Kühlmittelstrecke in Reihe schaltbar; – die zweite Kühlmittelstrecke (16) ist wahlweise mit der dritten (19) oder der vierten (24) Kühlmittelstrecke in Reihe schaltbar; – die vierte Kühlmittelstrecke (24) ist wahlweise mit wenigstens einer von der ersten, zweiten (16) und dritten (19) Kühlmittelstrecke in Reihe schaltbar.
Gewerbliches Fahrzeug nach einem der vorhergehenden Ansprüche 10 bis 13, gekennzeichnet durch wenigstens eines der folgenden Merkmale: – mittels der Kühlmittelpumpe (38) ist Kühlmittel von dem Kühlmittel-Ausgleichsbehälter (34) durch die erste (12) oder/und die zweite (16) Kühlmittelstrecke und dann weiter durch die dritte (19) oder/und die vierte (24) Kühlmittelstrecke zurück in den Kühlmittel-Ausgleichsbehälter förderbar; – mittels der Kühlmittelpumpe (38) ist Kühlmittel von dem Kühlmittel-Ausgleichsbehälter (34) durch die vierte Kühlmittelstrecke (24) und dann weiter durch wenigstens eine von der ersten, zweiten (16) und dritten (19) Kühlmittelstrecke zurück in den Kühlmittel-Ausgleichsbehälter förderbar; – mittels der Kühlmittelpumpe ist Kühlmittel von dem Kühlmittel-Ausgleichsbehälter durch die erste Kühlmittelstrecke und dann weiter durch die zweite Kühlmittelstrecke und dann weiter durch die dritte oder/und die vierte Kühlmittelstrecke zurück in den Kühlmittel-Ausgleichsbehälter förderbar; – mittels der Kühlmittelpumpe (38) ist Kühlmittel von dem Kühlmittel-Ausgleichsbehälter (34) durch die erste Kühlmittelstrecke (12) und dann weiter durch die zweite Kühlmittelstrecke (16) zurück in den Kühlmittel-Ausgleichsbehälter förderbar.
Gewerbliches Fahrzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 14, gekennzeichnet durch eine Temperaturfühleranordnung zum Messen wenigstens eines von: – einer Kühlmitteltemperatur an wenigstens einer Stelle, vorzugsweise an mehreren Stellen des Kühlmittelkreislaufs, – einer Temperatur im Inneren der Fahrerkabine, – einer Umgebungstemperatur des Fahrzeugs, – einer Speichertemperatur der Wärmespeicheranordnung, – einer Kühlmittel-Zulauftemperatur der Wärmespeicheranordnung, – einer Kühlmittel-Ablauftemperatur der Wärmespeicheranordnung, – einer momentanen Betriebstemperatur der wenigstens einen elektrisch betriebenen Komponente der elektrischen Funktionsanordnung, insbesondere des elektrischen Fahrmotors, – einer Kühlmittel-Zulauftemperatur der wenigstens einen elektrisch betriebenen Komponente der elektrischen Funktionsanordnung, insbesondere des elektrischen Fahrmotors, – einer Kühlmittel-Ablauftemperatur der wenigstens einen elektrisch betriebenen Komponente der elektrischen Funktionsanordnung, insbesondere des elektrischen Fahrmotors, – einer momentanen Betriebstemperatur der elektronischen Steuerungsanordnung, – einer Kühlmittel-Zulauftemperatur der elektronischen Steuerungsanordnung, – einer Kühlmittel-Ablauftemperatur der elektronischen Steuerungsanordnung, – einer Luft-Eingangstemperatur oder/und einer Luft-Ausgangstemperatur der Wärmetauscheranordnung, – einer Kühlmittel-Zulauftemperatur der Wärmetauscheranordnung, und – einer Kühlmittel-Ablauftemperatur der Wärmetauscheranordnung.
Gewerbliches Fahrzeug nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass die elektronische Steuerungsanordnung oder eine gesonderte elektronische Steuereinheit dafür ausgeführt und angeschlossen ist, Temperaturfühlermesssignale zu empfangen und in Abhängigkeit von den empfangenen Temperaturfühlermesssignalen durch Ansteuerung eines oder mehrerer Ventile oder/und der Kühlmittelpumpe den Durchfluss oder/und den Durchflussweg oder/und die Flussrichtung von Kühlmittel durch den Kühlmittelkreislauf zu steuern oder zu regeln.