DE102014202006A1 - Device for the air conditioning of vehicles and / or vehicle parts - Google Patents

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Abstract

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Klimatisierung von Fahrzeugen (10) und/oder Fahrzeugteilen (20; 24) mit wenigstens einem Peltierelement (22), das von wenigstens einem Wärmeträger angeströmt wird. Die Erfindung zeichnet sich dadurch aus, dass in einem Kreislauf wenigstens eines Wärmeträgers wenigstens eine Fahrzeugbatterie (40) angeordnet ist, deren Temperatur mittels des wenigstens einen Peltierelements (22) veränderbar ist.The invention relates to a device for the air conditioning of vehicles (10) and / or vehicle parts (20; 24) with at least one Peltier element (22), which is flown by at least one heat carrier. The invention is characterized in that in a circuit of at least one heat carrier at least one vehicle battery (40) is arranged, the temperature of which is variable by means of the at least one Peltier element (22).

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Klimatisierung von Fahrzeugen und/oder Fahrzeugteilen gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1. The invention relates to a device for air conditioning of vehicles and / or vehicle parts according to the preamble of claim 1.

Eine derartige Vorrichtung zur Klimatisierung eines Fahrzeugs ist aus der EP 1 236 594 A2 bekannt. Hier ist ein Peltier-Kühlelement in einem im oder am Schiebedachrahmen angeordneten Luftkanal angeordnet Such a device for air conditioning of a vehicle is from the EP 1 236 594 A2 known. Here, a Peltier cooling element is arranged in an air channel arranged in or on the sunroof frame

Aus der DE 36 39 089 A1 ist eine Vorrichtung zur Klimatisierung eines Fahrzeugteils bekannt, das als Kühlbox ausgebildet ist. Dabei ist die warme Seite eines Peltierblocks wärmeleitend mit einem ersten Wärmetauscher verbunden. Der erste Wärmetauscher wird von einer Kühlflüssigkeit (bevorzugt Wasser mit Frostschutzmittel) mittels einer Umwälzpumpe zwangsdurchströmt. Im Flüssigkeitskreislauf ist ein dritter Wärmetauscher angeordnet, der die vom ersten Wärmetauscher aufgenommene Wärme – bei Bedarf unterstützt durch ein Gebläse – wieder abführt. From the DE 36 39 089 A1 a device for air conditioning of a vehicle part is known, which is designed as a cool box. The warm side of a Peltier block is thermally conductively connected to a first heat exchanger. The first heat exchanger is forcibly flowed through by a cooling liquid (preferably water with antifreeze) by means of a circulating pump. In the liquid circuit, a third heat exchanger is arranged, which dissipates the heat absorbed by the first heat exchanger - supported if necessary by a fan - again.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine Vorrichtung zu schaffen, die die eingesetzte Primär-Energie noch effizienter für eine Beheizung oder Kühlung eines Fahrzeugs oder eines Fahrzeugteils nutzt. The object of the invention is to provide a device that uses the primary energy used even more efficient for heating or cooling of a vehicle or a vehicle part.

Diese Aufgabe wird durch eine Vorrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.This object is achieved by a device having the features of claim 1. Advantageous embodiments of the invention are specified in the subclaims.

Die erfindungsgemäße Einbindung einer Fahrzeugbatterie in einen Wärmeträgerkreislauf ermöglicht es, die Fahrzeugbatterie in einem solchen Temperaturbereich zu halten, in dem diese ihre höchste Kapazität besitzt. Dadurch ist eine maximale Ausbeute der in der Fahrzeugbatterie gespeicherten Energie möglich. Die bei der Erzeugung des gewünschten Temperaturbereichs von der Fahrzeugbatterie abzuführende Abwärme kann auf der anderen Seite zur Beheizung eines Fahrzeug-Innenraums oder eines Fahrzeugteils genutzt werden, wodurch der Einsatz von Primärenergie ebenfalls vermindert wird. Darüber hinaus wird die Lebensdauer von derartigen Fahrzeugbatterien durch ein dauerhaftes Betreiben im idealen Temperaturbereich wesentlich erhöht. The inventive integration of a vehicle battery in a heat carrier circuit makes it possible to keep the vehicle battery in such a temperature range in which it has its highest capacity. As a result, a maximum yield of energy stored in the vehicle battery is possible. The waste heat to be dissipated by the vehicle battery when generating the desired temperature range can be used on the other side to heat a vehicle interior or a vehicle part, whereby the use of primary energy is also reduced. In addition, the life of such vehicle batteries by a permanent operation in the ideal temperature range is substantially increased.

Das wenigstens eine Peltierelement ist bevorzugt in einem die Fahrzeugbatterie umgebenden Gehäuse angeordnet, das zumindest von einem flüssigen Wärmeträger durchströmt wird. Die Anordnung in einem Gehäuse ermöglicht eine kompakte Anordnung der elektrischen Bauteile und deren sichere Abdichtung gegenüber dem flüssigen Wärmeträger. Die Anordnung in einem Gehäuse ermöglicht ferner das Vorsehen von Kanälen, die vom flüssigen Wärmeträger durchströmt sind, in unmittelbarer Nähe zu den Zellen der Fahrzeugbatterie, wodurch ein sehr guter Wärmeübergang und eine gleichmäßige Temperatur in der gesamten Fahrzeugbatterie erreicht wird. Die Kanäle können dabei bevorzugt auch in Zwischenräumen zwischen den Zellen angeordnet sein. The at least one Peltier element is preferably arranged in a housing surrounding the vehicle battery, through which at least a liquid heat transfer medium flows. The arrangement in a housing allows a compact arrangement of the electrical components and their secure seal against the liquid heat carrier. The arrangement in a housing further allows the provision of channels, which are flowed through by the liquid heat carrier, in close proximity to the cells of the vehicle battery, whereby a very good heat transfer and a uniform temperature throughout the vehicle battery is achieved. The channels can preferably also be arranged in spaces between the cells.

Durch das Einschalten wenigstens eines weiteren Wärmetauschers in den Kreislauf des Wärmeträgers ist sowohl eine Nutzung der Abwärme der Fahrzeugbatterie als auch eine Beheizung oder Kühlung der Fahrzeugbatterie durch den flüssigen Wärmeträger möglich, wodurch der Einsatz von elektrischer Energie an den Peltierelementen reduziert werden kann. By switching at least one further heat exchanger in the circulation of the heat carrier, both a use of the waste heat of the vehicle battery as well as a heating or cooling of the vehicle battery by the liquid heat carrier is possible, whereby the use of electrical energy can be reduced to the Peltier elements.

Die Durchflussmenge des wenigstens einen Wärmeträgers ist mittels wenigstens einer steuerbaren oder regelbaren Pumpe und/oder mittels wenigstens eines steuerbaren oder regelbaren Gebläses beeinflussbar. The flow rate of the at least one heat carrier can be influenced by means of at least one controllable or controllable pump and / or by means of at least one controllable or controllable blower.

Zur Beeinflussung der Temperatur des Wärmeträgers ist es weiterhin vorteilhaft, wenn im Kreislauf des Wärmeträgers wenigstens ein eine Bypassleitung steuerndes Ventil angeordnet ist. In der Bypassleitung ist bevorzugt wenigstens ein Wärmetauscher angeordnet oder die Bypassleitung umgeht wenigstens einen Wärmetauscher.To influence the temperature of the heat carrier, it is also advantageous if at least one valve controlling a bypass line is arranged in the circuit of the heat carrier. In the bypass line, at least one heat exchanger is preferably arranged or the bypass line bypasses at least one heat exchanger.

Die Fahrzeugbatterie wird bevorzugt von einer Hochleistungsbatterie, wie beispielsweise einer Lithium-Ionen-Batterie gebildet. Derartige Batterien entwickeln ihre höchste Kapazität in einem sehr schmalen Temperaturbereich von beispielsweise etwa 18 °C bis 25 °C. Eine gleichmäßige Temperatur aller Zellen dieser Hochleistungsbatterien ist eine wesentliche Voraussetzung für eine hohe Lebensdauer. Diese wird mittels der erfindungsgemäßen Vorrichtung gewährleistet. Dabei wird bevorzugt die durch die Umgebung oder durch Fahrzeugaggregate bereitgestellte Temperatur des Wärmeträgers für eine Regulierung der Temperatur der Fahrzeugbatterie eingesetzt. Ein Beheizen oder Kühlen mittels der Peltierelemente erfolgt nur dann, wenn durch die bestehende Temperatur der Umgebung und/oder durch die relativ hohe Temperatur von anderen Fahrzeugaggregaten keine ausreichende Regulierung möglich ist. Der Einsatz elektrischer Primärenergie zur Regelung der Temperatur der Fahrzeugbatterie wird dadurch auf ein Minimum reduziert. Die von der Batterie bei der Kühlung abgegebene Abwärme kann umgekehrt zur Beheizung eines Fahrzeug-Innenraums oder eines Fahrzeugteils verwendet werden. The vehicle battery is preferably formed by a high-power battery, such as a lithium-ion battery. Such batteries develop their highest capacity in a very narrow temperature range of, for example, about 18 ° C to 25 ° C. A uniform temperature of all cells of these high-performance batteries is an essential prerequisite for a long service life. This is ensured by means of the device according to the invention. In this case, the temperature of the heat carrier provided by the environment or by vehicle units is preferably used for regulating the temperature of the vehicle battery. Heating or cooling by means of the Peltier elements takes place only if sufficient regulation is not possible by the existing temperature of the environment and / or by the relatively high temperature of other vehicle units. The use of primary electrical energy to control the temperature of the vehicle battery is thereby reduced to a minimum. The waste heat emitted by the battery during cooling can be used conversely for heating a vehicle interior or a vehicle part.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung ist insbesondere in Verbindung mit einer Hochleistungsbatterie eines Elektrofahrzeugs oder eines Hybridfahrzeugs verwendbar.The device according to the invention can be used in particular in conjunction with a high-performance battery of an electric vehicle or a hybrid vehicle.

Nachfolgend werden Ausführungsbeispiele der erfindungsgemäßen Vorrichtung unter Bezugnahme auf die Zeichnungen näher erläutert. Es zeigt: Embodiments of the device according to the invention will be explained in more detail with reference to the drawings. It shows:

1 eine Vorrichtung zur Klimatisierung eines Fahrzeugs mit einer in einen Wärmeträgerkreislauf eingebundenen Fahrzeugbatterie; 1 a device for conditioning a vehicle with a vehicle battery integrated in a heat carrier circuit;

2 eine von einem Gehäuse umgebene Fahrzeugbatterie; 2 a vehicle battery surrounded by a housing;

3 einen von einem flüssigen Wärmeträger durchströmbaren und durch Peltierelemente beheizbaren oder kühlbaren Wärmetauscher; 3 a heat exchanger which can be flowed through by a liquid heat carrier and can be heated or cooled by Peltier elements;

4 eine alternative Ausführung eines von einem flüssigen Wärmeträger durchströmbaren und durch Peltierelemente beheizbaren oder kühlbaren Wärmetauschers; 4 an alternative embodiment of a flow-through of a liquid heat transfer medium and can be heated or cooled by Peltier elements heat exchanger;

5 eine weitere Alternative eines von einem flüssigen Wärmeträger durchströmbaren und durch Peltierelemente beheizbaren oder kühlbaren Wärmetauschers; 5 a further alternative of a heat exchanger which can be flown through by a liquid heat carrier and can be heated or cooled by Peltier elements;

6 eine schematische Darstellung eines Fahrzeugs mit einer individuellen Klimatisierung der einzelnen Sitzplätze und 6 a schematic representation of a vehicle with an individual air conditioning of the individual seats and

7 einen Teilquerschnitt durch einen dachnahen seitlichen Bereich des Innenraums eines Omnibusses. 7 a partial cross-section through a roof near the lateral area of the interior of a bus.

Ein in 1 dargestellter Wärmeträgerkreislauf eines Fahrzeugs 10 weist vier Wärmetauscher 20 auf, die im Einzelnen mit 20A, 20B, 20C und 20D bezeichnet sind, und die durch ein Leitungssystem miteinander verbunden sind. Durch das Leitungssystem und die Wärmetauscher 20 strömt ein flüssiger Wärmeträger, der mittels einer Pumpe 30 durch das Leitungssystem gefördert wird. Mittels eines Ventils 32 kann eine Bypassleitung 34 teilweise oder vollständig auf- und zugesteuert werden, wodurch der in 1 rechts oben angeordnete erste Wärmetauscher 20A teilweise oder vollständig vom flüssigen Wärmeträger umgangen wird. In der Bypassleitung 34 kann optional ein weiterer Wärmetauscher 20D angeordnet sein. An in 1 illustrated heat transfer circuit of a vehicle 10 has four heat exchangers 20 in detail, with 20A . 20B . 20C and 20D are designated, and which are interconnected by a conduit system. Through the pipe system and the heat exchangers 20 flows a liquid heat carrier, which by means of a pump 30 is conveyed through the pipe system. By means of a valve 32 can be a bypass line 34 partially or completely opened and closed, whereby the in 1 top right arranged first heat exchanger 20A partially or completely bypassed by the liquid heat carrier. In the bypass line 34 Optionally, another heat exchanger 20D be arranged.

Der in 1 links unten dargestellte dritte Wärmetauscher 20C wird – wie in 2 im Detail gezeigt – von einem Gehäuse 41 einer Fahrzeugbatterie 40 gebildet. Im Gehäuse 41 sind mehrere Zeilen 42 der Fahrzeugbatterie 40 mittels elektrischer Kontakte 44 zusammengeschaltet. Das Gehäuse 41 weist im oberen Teil einen Verteilungsraum 46 und im unteren Teil einen Sammelraum 48 auf. Der Verteilungsraum 46 ist auf der Eingangsseite mit einer Zufuhrleitung 26 des Flüssigkeitskreislaufs verbunden. Der Sammelraum 48 ist ausgangsseitig über eine Abfuhrleitung 28 mit dem Flüssigkeitskreislauf verbunden. Der Verteilungsraum 46 und der Sammelraum 48 sind über mehrere Kanäle 49 miteinander verbunden, die sich im Randbereich des Gehäuses 41, bevorzugt aber auch in den Zwischenräumen zwischen den Zellen 42 befinden können. Alle den flüssigen Wärmeträger führenden Räume 46, 48 und Kanäle 49 im Gehäuse 41 sind gegenüber den Räumen, die die Zellen 42 beherbergen, vollständig abgedichtet, so dass es zu keinem Eindringen von flüssigem Wärmeträger in die mit elektrischen Bauteilen (Zellen 42) oder mit Kontakten 44 bestückten Räume kommen kann. The in 1 bottom left illustrated third heat exchanger 20C will - as in 2 shown in detail - from a housing 41 a vehicle battery 40 educated. In the case 41 are several lines 42 the vehicle battery 40 by means of electrical contacts 44 connected together. The housing 41 has a distribution room in the upper part 46 and in the lower part a collection room 48 on. The distribution room 46 is on the input side with a supply line 26 connected to the fluid circuit. The collection room 48 is the output side via a discharge line 28 connected to the fluid circuit. The distribution room 46 and the collection room 48 are over several channels 49 connected to each other, located in the edge area of the housing 41 but preferably also in the spaces between the cells 42 can be located. All leading the liquid heat transfer spaces 46 . 48 and channels 49 in the case 41 are opposite the spaces that make up the cells 42 completely sealed, so that there is no penetration of liquid heat carrier in the electrical components (cells 42 ) or with contacts 44 equipped rooms can come.

Der in 1 rechts unten angeordnete zweite Wärmetauscher 20B ist vergrößert und teilweise aufgebrochen in 3 dargestellt. Dieser zweite Wärmetauscher 20B setzt sich zusammen aus einem Wasser-Wärmetauscher 24, einem Luft-Wärmetauscher 27 und einem zwischen diesen beiden angeordneten Träger 21, auf dem mehrere Peltierelemente 22 angeordnet sind. Der Wasser-Wärmetauscher 24 ist mit einer nicht dargestellten Zufuhrleitung 26 und einer Abfuhrleitung 28 in den Kreislauf des flüssigen Wärmeträgers eingebunden. Der Luft-Wärmetauscher 27 ist mit einem Gebläse 25 versehen. Ein mit Rippen versehener Kühlkörper 23 sorgt für eine gute Wärmeabfuhr vom Träger 21 auf der Kaltseite der Peltierelemente 22. Ebenso sorgt der Wasser-Wärmetauscher 24 für eine gute Wärmeabfuhr von den Peltierelementen 22 auf deren Heißseite. The in 1 right below arranged second heat exchanger 20B is enlarged and partially broken in 3 shown. This second heat exchanger 20B consists of a water heat exchanger 24 , an air heat exchanger 27 and a carrier arranged between these two 21 , on which several Peltier elements 22 are arranged. The water heat exchanger 24 is with a supply line, not shown 26 and a discharge line 28 involved in the circulation of the liquid heat carrier. The air heat exchanger 27 is with a fan 25 Mistake. A ribbed heat sink 23 ensures a good heat dissipation from the wearer 21 on the cold side of the Peltier elements 22 , The same applies to the water heat exchanger 24 for a good heat dissipation from the Peltier elements 22 on their hot side.

In 4 ist eine Klimatisierungseinheit eines Personenkraftwagens schematisch dargestellt. Bei dieser ist ein Wasser-Wärmetauscher 24 mit Peltierelementen 22 versehen, durch die der flüssigen Wärmeträger wahlweise beheizt oder insbesondere gekühlt werden kann. Der flüssige Wärmeträger steht dann analog zur 1 wieder in Verbindung mit einem von einem Gehäuse 41 einer Fahrzeugbatterie 40 gebildeten weiteren Wärmetauscher 20C. In 4 an air conditioning unit of a passenger car is shown schematically. This is a water heat exchanger 24 with Peltier elements 22 provided by which the liquid heat carrier can be optionally heated or in particular cooled. The liquid heat carrier is then analogous to 1 again in conjunction with one of a housing 41 a vehicle battery 40 formed further heat exchanger 20C ,

Der in 5 dargestellte Wärmetauscher 20 setzt sich zusammen aus einem Flüssigkeit-Wärmetauscher 24, einem Luft-Wärmetauscher 27 mit einem aus Rippen gebildeten Kühlkörper 23 und einem zwischen dem Flüssigkeits-Wärmetauscher 24 und dem Luft-Wärmetauscher 27 angeordneten Träger 21, auf dem zahlreiche Peltierelemente 22 angeordnet sind. Der Luftwärmetauscher 27 ist stirnseitig mittels eines Gebläses 25 beaufschlagbar. The in 5 illustrated heat exchanger 20 is composed of a liquid heat exchanger 24 , an air heat exchanger 27 with a heat sink formed by fins 23 and one between the liquid heat exchanger 24 and the air heat exchanger 27 arranged carrier 21 , on which numerous Peltier elements 22 are arranged. The air heat exchanger 27 is frontally by means of a blower 25 acted upon.

In 6 ist ein als Personenkraftwagen ausgebildetes Fahrzeug 10 schematisch dargestellt, dessen Innenraum 12 im Bereich jedes der Fahrzeugsitze 14 mit einem mit Peltierelementen 22 versehenen Wärmetauscher 20 separat klimatisierbar ist. Die Wärmetauscher 20 sind über Luftkanäle 16 mit Ausströmern 18 verbunden, die im Dachbereich des Fahrzeugs 10 angeordnet sind. Über die Ausströmer 18 kann jeder Fahrgast auf jedem Fahrzeugsitz 14 individuell die für ihn angenehme Temperatur und Menge der ausströmenden Luft für sich einstellen. Die Wärmetauscher 20 können analog zur 1 in einen Wärmeträgerkreislauf des Fahrzeugs eingebunden sein, über den gleichzeitig die Fahrzeugbatterie in Ihrem bevorzugten Temperaturbereich gehalten wird. Die Wärmetauscher 20 können alternativ dazu aber auch ausschließlich über Peltierelemente 22 klimatisiert und durch kompakte Gebläse beaufschlagt werden, die die von den Peltierelementen 22 erwärmte oder abgekühlte Luft durch die Luftkanäle 16 zu den Ausströmern 18 fördern. In 6 is a vehicle designed as a passenger vehicle 10 shown schematically, its interior 12 in the area of each of the vehicle seats 14 with one with peltier elements 22 provided heat exchanger 20 is separately air-conditioned. The heat exchangers 20 are over air ducts 16 with vents 18 connected in the roof area of the vehicle 10 are arranged. About the vent 18 every passenger on every vehicle seat 14 individually set the pleasant temperature and amount of the outflowing air for him. The heat exchangers 20 can be analogous to 1 be integrated into a heat transfer circuit of the vehicle, via the same time the vehicle battery is kept in your preferred temperature range. The heat exchangers 20 Alternatively, you can also use Peltier elements exclusively 22 air-conditioned and acted upon by compact blowers, which are those of the Peltier elements 22 heated or cooled air through the air ducts 16 to the vents 18 promote.

In 7 ist vergleichbar zur 6 eine Klimatisierungsvorrichtung für einen Omnibus vorgesehen. Im Dachbereich oberhalb der nicht dargestellten Fahrzeugsitze sind regulierbare Ausströmer 18 vorgesehen, die mit Luftkanälen 16 verbunden sind. Die Luftkanäle 16 sind mit einem Luft-Wärmetauscher 27 verbunden, der einen mit Rippen versehener Kühlkörper 23 aufweist, der mit der Kaltseite eines Peltierelements 22 verbunden ist. Das Peltierelement 22 ist auf seiner warmen Außenseite mit einem Flüssigkeits-Wärmetauscher 24 verbunden, der über eine Zufuhrleitung 26 und eine Abfuhrleitung 28 in einen Kreislauf eines flüssigen Wärmeträgers des Fahrzeugs eingebunden ist. Der Luft-Wärmetauscher 27 wird mit Frischluft und/oder Umluft entsprechend dem Pfeil L beaufschlagt. Die Luft kann durch den Luft-Wärmetauscher 27 und durch das Peltierelement 22 wahlweise erwärmt oder abgekühlt werden, wobei durch eine individuelle Ansteuerung des jeweiligen Peltierelements 22 über jedem Fahrzeugsitz die vom dort sitzenden Passagier gewünschte Temperatur individuell erzeugt werden kann. Die individuelle Klimatisierung jedes Fahrzeugsitz-Bereiches ist bei einem Omnibus auch dann besonders Energie sparend, wenn nur ein Teil der Sitze von Passagieren belegt ist. Bei einer herkömmlichen Aufdach-Klimaanlage eines Omnibusses wird dagegen auch bei nur wenigen Passagieren ständig eine Leistung von etwa 20 KW abgerufen, um den gesamten Innenraum abzukühlen, was zu einem stark erhöhten Primärenergieverbrauch führt. In 7 is comparable to 6 an air conditioning device for a bus provided. In the roof area above the vehicle seats, not shown, are adjustable outlets 18 provided with air ducts 16 are connected. The air channels 16 are with an air heat exchanger 27 connected to a finned heat sink 23 having, with the cold side of a Peltier element 22 connected is. The Peltier element 22 is on its warm outside with a liquid heat exchanger 24 connected via a supply line 26 and a discharge line 28 is integrated into a circuit of a liquid heat carrier of the vehicle. The air heat exchanger 27 is acted upon with fresh air and / or circulating air according to the arrow L. The air can pass through the air heat exchanger 27 and by the Peltier element 22 optionally heated or cooled, wherein by an individual control of the respective Peltier element 22 above each vehicle seat the temperature desired by the passenger sitting there can be generated individually. The individual air conditioning of each vehicle seat area is particularly energy-saving in a bus, even if only a part of the seats is occupied by passengers. In contrast, in a conventional rooftop air conditioning system of an omnibus, even with only a few passengers, an output of about 20 KW is constantly being called in order to cool the entire interior, which leads to a greatly increased primary energy consumption.

Mit der in 1 dargestellten Vorrichtung sind mehrere Betriebsarten realisierbar. So kann in einer ersten Betriebsart für eine maximale Kühlung der Fahrzeugbatterie 40 der Wärmetauscher 20A mit in Betrieb befindlichem Gebläse und mit bestromten Peltierelementen 22 betrieben werden. Dabei ist zusätzlich auch der zweite Wärmetauscher 20B mit aktivierten Peltierelement 22 und laufenden Gebläse im Einsatz. With the in 1 shown device several modes can be realized. Thus, in a first operating mode for maximum cooling of the vehicle battery 40 the heat exchanger 20A with fan in operation and with energized Peltier elements 22 operate. In addition, there is also the second heat exchanger 20B with activated Peltier element 22 and running blower in use.

Für eine verminderte Kühlleistung wird in einer zweiten Betriebsart die Bestromung der Peltierelemente 22 des ersten Wärmetauschers 20A und/oder des zweiten Wärmetauschers 20B abgeschaltet. Das Ventil 32 steht bei diesen ersten beiden Betriebsarten in voller Durchflussstellung von der Pumpe 30 in Richtung zum ersten Wärmetauscher 20A. For a reduced cooling capacity is in a second mode, the energization of the Peltier elements 22 of the first heat exchanger 20A and / or the second heat exchanger 20B off. The valve 32 is in full flow position of the pump in these first two modes 30 towards the first heat exchanger 20A ,

In einer dritten Betriebsstellung wird die Abwärme der Fahrzeugbatterie 40 zum beheizen des Fahrzeuginnenraums genutzt. Dabei sind die Peltierelemente 22 am ersten Wärmetauscher 20A und am zweiten Wärmetauscher 20B abgeschaltet. Das Ventil 32 kann dabei wahlweise einen Teil der Masse des flüssigen Wärmeträgers oder auch die vollständige Menge des flüssigen Wärmeträgers über die Bypassleitung 34 und den vierten Wärmetauscher 20D leiten. Dabei kann der vierte Wärmetauscher 20D je nach Bedarf zur Wärmeentnahme aktiviert werden oder umgangen werden, wodurch sich eine vierte und fünfte Betriebsstellung ergeben..In a third operating position, the waste heat of the vehicle battery 40 used for heating the vehicle interior. Here are the Peltier elements 22 at the first heat exchanger 20A and at the second heat exchanger 20B off. The valve 32 can either a part of the mass of the liquid heat carrier or the full amount of the liquid heat carrier via the bypass line 34 and the fourth heat exchanger 20D conduct. In this case, the fourth heat exchanger 20D be activated or bypassed as needed for heat extraction, resulting in a fourth and fifth operating position.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

10 10
Fahrzeug vehicle
12 12
Innenraum inner space
14 14
Fahrzeugsitz vehicle seat
16 16
Luftkanal air duct
18 18
Ausströmer vent
20 20
Wärmetauscher heat exchangers
21 21
Träger carrier
22 22
Peltierelement Peltier element
23 23
Kühlkörper heatsink
24 24
Wasser-Wärmetauscher Water heat exchanger
25 25
Gebläse fan
26 26
Zufuhrleitung supply line
27 27
Luft-Wärmetauscher Air heat exchanger
28 28
Abfuhrleitung discharge line
29 29
Gehäuse casing
30 30
Pumpe pump
32 32
Ventil Valve
34 34
Bypassleitung bypass line
40 40
Fahrzeugbatterie vehicle battery
41 41
Gehäuse casing
42 42
Zelle cell
44 44
Kontakt Contact
46 46
Verteilungsraum distribution space
48 48
Sammelraum plenum
49 49
Kanal channel

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

  • EP 1236594 A1 [0002] EP 1236594 A1 [0002]
  • DE 3639089 A1 [0003] DE 3639089 A1 [0003]

Claims (12)

Vorrichtung zur Klimatisierung von Fahrzeugen (10) und/oder Fahrzeugteilen (20; 20A, 20B, 20C, 20D) mit wenigstens einem Peltierelement (22), das von wenigstens einem Wärmeträger angeströmt wird, dadurch gekennzeichnet, dass in einem Kreislauf wenigstens eines Wärmeträgers wenigstens eine Fahrzeugbatterie (40) angeordnet ist, deren Temperatur mittels des wenigstens einen Peltierelements (22) veränderbar ist. Device for the air conditioning of vehicles ( 10 ) and / or vehicle parts ( 20 ; 20A . 20B . 20C . 20D ) with at least one Peltier element ( 22 ), which is impinged by at least one heat transfer medium, characterized in that in a circuit of at least one heat carrier at least one vehicle battery ( 40 ) whose temperature is controlled by means of the at least one Peltier element ( 22 ) is changeable. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens eine Peltierelement (22) in einem die Fahrzeugbatterie (40) umgebenden Gehäuse (41) angeordnet ist, das zumindest von einem flüssigen Wärmeträger durchströmt ist. Device according to claim 1, characterized in that at least one Peltier element ( 22 ) in a vehicle battery ( 40 ) surrounding housing ( 41 ) is arranged, which is at least traversed by a liquid heat transfer medium. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Fahrzeugbatterie (40) Zellen (42) aufweist, nahe denen wenigstens ein von einem Wärmeträger durchströmter Kanal (49) angeordnet ist. Device according to claim 1 or 2, characterized in that the vehicle battery ( 40 ) Cells ( 42 ), near which at least one of a heat transfer medium flowed through channel ( 49 ) is arranged. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass Kanäle (49) in Zwischenräumen zwischen den Zellen (42) angeordnet sind.. Device according to claim 3, characterized in that channels ( 49 ) in interstices between the cells ( 42 ) are arranged .. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass in den Kreislauf des Wärmeträgers wenigstens ein weiterer Wärmetauscher (20; 20A, 20B, 20C, 20D) eingeschaltet ist. Device according to one of claims 1 to 4, characterized in that in the circulation of the heat carrier at least one further heat exchanger ( 20 ; 20A . 20B . 20C . 20D ) is turned on. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Durchflussmenge des wenigstens einen Wärmeträgers mittels wenigstens einer steuer- oder regelbaren Pumpe (30) und/oder wenigstens einem steuer- oder regelbaren Gebläse (25) beeinflussbar ist. Device according to one of claims 1 to 5, characterized in that the flow rate of the at least one heat carrier by means of at least one controllable or controllable pump ( 30 ) and / or at least one controllable or controllable blower ( 25 ) is influenced. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass im Kreislauf des Wärmeträgers wenigstens ein eine Bypassleitung (34) steuerndes Ventil (32) angeordnet ist. Device according to one of the preceding claims, characterized in that in the circulation of the heat carrier at least one bypass line ( 34 ) controlling valve ( 32 ) is arranged. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Fahrzeugbatterie (40) von einer Lithium-Ionen-Batterie gebildet wird.Device according to one of claims 1 to 7, characterized in that the vehicle battery ( 40 ) is formed by a lithium-ion battery. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Fahrzeugbatterie (40) mittels einer Regelung des Wärmeträgerstromes und/oder einer Leistungsregelung mehrerer Peltierelemente (22) in allen Bereichen auf einer zumindest annähernd gleichen Temperatur gehalten wird. Device according to one of claims 1 to 8, characterized in that the vehicle battery ( 40 ) by means of a regulation of the heat carrier flow and / or a power control of several Peltier elements ( 22 ) is maintained at an approximately the same temperature in all areas. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Fahrzeugbatterie (40) mittels des Wärmeträgers und/oder mittels des Peltierelements (22) beheizbar oder kühlbar ist. Device according to one of claims 1 to 9, characterized in that the vehicle battery ( 40 ) by means of the heat carrier and / or by means of the Peltier element ( 22 ) is heated or cooled. Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Abwärme der Fahrzeugbatterie (40) zur Beheizung des Fahrzeugs (10) nutzbar ist.Apparatus according to claim 10, characterized in that the waste heat of the vehicle battery ( 40 ) for heating the vehicle ( 10 ) is usable. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Fahrzeug (10) ein Elektrofahrzeug oder ein Hybridfahrzeug ist. Device according to one of the preceding claims, characterized in that the vehicle ( 10 ) is an electric vehicle or a hybrid vehicle.
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