DE102017009416A1

DE102017009416A1 - Temperaturmanagementgerät für Fahrzeugbatterien

Info

Publication number: DE102017009416A1
Application number: DE102017009416.0A
Authority: DE
Inventors: Marco Ranalli; Viktor Martel; Sheila Waliño Ariete; Sandeep Rao Bolineni
Original assignee: Gentherm GmbH
Current assignee: Gentherm GmbH
Priority date: 2017-05-17
Filing date: 2017-10-11
Publication date: 2018-11-22

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Temperaturmanagementgerät (10, 10a-10c) für Fahrzeugbatterien (102a-102p), mit zumindest einer thermoelektrischen Einrichtung (12a-12c), welche eine erste Wärmeaustauschfläche (14a, 14c) und eine zweite Wärmeaustauschfläche (14b, 14d) aufweist, wobei die erste Wärmeaustauschfläche (14a, 14c) dazu eingerichtet ist, wärmeübertragend mit einer Fahrzeugbatterie (102a-102p) verbunden zu werden, und die zweite Wärmeaustauschfläche (14b, 14d) dazu eingerichtet sind, wärmeübertragend mit einer Luftströmung gekoppelt zu werden, und einer Steuerungseinrichtung (16), welche dazu eingerichtet ist, die Temperierung der Fahrzeugbatterie (102a-102p) mittels der zumindest einen thermoelektrischen Einrichtung (12a-12c) zu steuern.

Description

Die Erfindung betrifft ein Temperaturmanagementgerät für Fahrzeugbatterien, mit zumindest einer thermoelektrischen Einrichtung, welche eine erste Wärmeaustauschfläche und eine zweite Wärmeaustauschfläche aufweist, wobei die erste Wärmeaustauschfläche dazu eingerichtet ist, wärmeübertragend mit einer Fahrzeugbatterie verbunden zu werden, und die zweite Wärmeaustauschfläche dazu eingerichtet ist, wärmeübertragend mit einer Luftströmung gekoppelt zu werden.
Die Erfindung betrifft außerdem ein Leistungsaggregat für ein Fahrzeug, insbesondere ein Hybrid- oder Elektrofahrzeug, mit einer oder mehreren Fahrzeugbatterien, einem Temperaturmanagementgerät für die eine oder die mehreren Fahrzeugbatterien und einem Aggregatsgehäuse, in welchem die eine oder die mehreren Fahrzeugbatterien und/oder das Temperaturmanagementgerät zumindest teilweise angeordnet sind.
Ferner betrifft die Erfindung ein Fahrzeug, insbesondere ein Hybrid- oder Elektrofahrzeug, mit einem oder mehreren Leistungsaggregaten.
Darüber hinaus betrifft die Erfindung ein Verfahren zum Temperieren einer Batterie eines Fahrzeugs, mit dem Schritt: Erzeugen einer Luftströmung um und/oder durch ein Leistungsaggregat, wobei das Leistungsaggregat zumindest eine Fahrzeugbatterie und ein Temperaturmanagementgerät mit zumindest einer thermoelektrischen Einrichtung aufweist.
Durch die fortschreitende Entwicklung von elektrischen Antriebssträngen für Fahrzeuge nehmen auch die Leistung und die Speicherkapazität von Fahrzeugbatterien kontinuierlich zu. Während des Betriebs entsprechender Fahrzeuge kann es aufgrund von Lade- oder Entladevorgängen zu erheblichen Schwankungen der Batterietemperatur kommen.
Damit das Potenzial moderner Fahrzeugbatterien, beispielsweise hinsichtlich Speicherkapazität oder Lade- und Entladeleistung, voll ausgenutzt werden kann, sind die Fahrzeugbatterien innerhalb enger Temperaturgrenzen zu betreiben. Ein Betrieb moderner Fahrzeugbatterien außerhalb eines vorgesehenen Temperaturbereichs wirkt sich unmittelbar auf die Leistung entsprechender Batterien aus und kann sogar zu einer Funktionsbeeinträchtigung oder einem Funktionsausfall des elektrischen Antriebsstrangs eines Fahrzeugs führen.
Die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe besteht somit darin, die Temperierung von Fahrzeugbatterien zu verbessern und/oder zu vereinfachen.
Die Aufgabe wird gelöst durch ein Temperaturmanagementgerät der eingangs genannten Art, wobei das Temperaturmanagementgerät eine Steuerungseinrichtung aufweist, welche dazu eingerichtet ist, die Temperierung der Fahrzeugbatterie mittels der zumindest einen thermoelektrischen Einrichtung zu steuern.
Die Erfindung macht sich die Erkenntnis zunutze, dass mittels der Steuerungseinrichtung eine Zieltemperatur an der ersten Wärmeaustauschfläche der zumindest einen thermoelektrischen Einrichtung eingestellt werden kann, um die Fahrzeugbatterie innerhalb eines vorgegebenen Temperaturbereichs betreiben zu können. Die zumindest eine thermoelektrische Einrichtung kann dabei unter Ausnutzung des Peltier-Effekts als Wärmepumpe eingesetzt werden, sodass unter Aufwand von elektrischer Energie ein Wärmeaustausch zwischen der Fahrzeugbatterie und der Luftströmung umgesetzt werden kann. Alternativ oder zusätzlich kann unter Ausnutzung des Seebeck-Effekts auch ein zwischen der ersten Wärmeaustauschfläche und der zweiten Wärmeaustauschfläche vorhandenes Temperaturgefälle ausgenutzt werden, um mittels der zumindest einen thermoelektrischen Einrichtung elektrische Energie zu erzeugen. In diesem Fall wird der Temperaturunterschied zwischen der Fahrzeugbatterie und der Luftströmung zur Energieerzeugung genutzt.
In einer bevorzugten Ausführungsform weist das erfindungsgemäße Temperaturmanagementgerät zumindest eine Wärmeübertragungseinrichtung auf, welche dazu eingerichtet ist, Wärme zwischen der zweiten Temperaturaustauschfläche der zumindest einen thermoelektrischen Einrichtung und der Luftströmung zu übertragen. Vorzugsweise ist die zumindest eine Wärmeübertragungseinrichtung unmittelbar auf der zweiten Wärmeaustauschfläche der zumindest einen thermoelektrischen Einrichtung angeordnet, wobei zwischen der zumindest einen Wärmeübertragungseinrichtung und der zweiten Wärmeaustauschfläche der zumindest einen thermoelektrischen Einrichtung auch ein die Wärmeübertragung förderndes Material, beispielsweise eine Wärmeleitpaste oder ein Wärmeleitpad, angeordnet sein kann. Vorzugsweise ist zumindest ein Abschnitt der zumindest einen Wärmeübertragungseinrichtung unmittelbar der Luftströmung ausgesetzt, sodass der Wärmeaustausch zwischen der zumindest einen Wärmeübertragungseinrichtung und der Luftströmung optimiert ist. Die Wärmeübertragungseinrichtung kann vorzugsweise einen Abschnitt einer Außenfläche des Temperaturmanagementgeräts ausbilden. Alternativ kann die zweite Wärmeaustauschfläche der zumindest einen thermoelektrischen Einrichtung auch direkt, d.h. ohne zusätzliche Wärmeübertragungseinrichtung, der Luftströmung ausgesetzt sein. In diesem Fall kann die zweite Wärmeaustauschfläche der zumindest einen thermoelektrischen Einrichtung auch einen Abschnitt der Außenfläche des Temperaturmanagementgeräts ausbilden.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Temperaturmanagementgeräts umfasst die zumindest eine Wärmeübertragungseinrichtung eine oder mehrere Wärmeaustauschlamellen und/oder eine oder mehrere Wärmeaustauschrippen. Vorzugsweise ist die Wärmeübertragungseinrichtung teilweise oder vollständig aus einem Metall oder einer Metalllegierung ausgebildet. Insbesondere umfasst die zumindest eine Wärmeübertragungseinrichtung eine flache Grundplatte, auf welcher die eine oder die mehreren Wärmeaustauschlamellen und/oder die eine oder die mehreren Wärmeaustauschrippen angeordnet sind. Vorzugsweise ist die zumindest eine Wärmeübertragungseinrichtung als einstückiges Bauteil ausgebildet, sodass die Grundplatte und die eine oder die mehreren Wärmeaustauschlamellen und/oder die eine oder die mehreren Wärmeaustauschrippen integrale Bestandteile der einstückigen zumindest einen Wärmeübertragungseinrichtung sind. Durch Wärmeaustauschlamellen und/oder Wärmeaustauschrippen wird die für den Wärmeaustausch nutzbare Oberfläche der Wärmeübertragungseinrichtung vergrößert, sodass der Wärmeaustausch mit der Luftströmung verbessert wird.
Bevorzugt ist außerdem ein erfindungsgemäßes Temperaturmanagementgerät, welches einen oder mehrere Strömungserzeuger aufweist, welche dazu eingerichtet sind, die Luftströmung aktiv zu erzeugen und/oder eine vorhandene Luftströmung aktiv zu verstärken, wobei die Steuerungseinrichtung vorzugsweise dazu eingerichtet ist, den einen oder die mehreren Strömungserzeuger zu steuern. Der eine oder die mehreren Strömungserzeuger können beispielsweise als Ventilatoren ausgebildet sein. Insbesondere, wenn das Temperaturmanagementgerät an der Außenseite eines Fahrzeugs befestigt ist und die Luftströmung von der Erzeugung von Fahrtwind abhängig ist, kann eine oder können mehrere Strömungserzeuger bei niedrigen Fahrgeschwindigkeiten oder im Stillstand des Fahrzeugs für eine ausreichende Luftströmung sorgen. Auch bei hohen Fahrgeschwindigkeiten kann es vorteilhaft sein, eine durch den Fahrtwind hervorgerufene Luftströmung mittels einem oder mehreren Strömungserzeugern zu verstärken.
In einer anderen Ausführungsform des erfindungsgemäßen Temperaturmanagementgeräts ist die zumindest eine thermoelektrische Einrichtung dazu eingerichtet, unter Aufwand von elektrischer Energie die Fahrzeugbatterie zu kühlen und/oder zu heizen. Abhängig von dem Betriebszustand, der Temperatur der Batterie und der Umgebungstemperatur kann entweder eine Kühlung oder eine Erwärmung der Fahrzeugbatterie notwendig sein, um die Fahrzeugbatterie in einem geeigneten Temperaturbereich betreiben zu können. Insbesondere bei Inbetriebnahme des Fahrzeugs nach langer Standzeit und geringen Umgebungstemperaturen kann beispielsweise ein Erwärmen der Fahrzeugbatterie notwendig sein, damit die Batterietemperatur auf einen geeigneten Wert angehoben wird. Andererseits kann ein Kühlen der Fahrzeugbatterie notwendig sein, wenn die Fahrzeugbatterie über einen längeren Zeitraum stark beansprucht wird, beispielsweise während der Fahrt des Fahrzeugs oder einem Schnellladevorgang der Fahrzeugbatterie.
Darüber hinaus ist ein erfindungsgemäßes Temperaturmanagementgerät bevorzugt, welches zumindest eine Temperaturmesseinrichtung aufweist, welche dazu eingerichtet ist, die Temperatur der ersten Wärmeaustauschfläche der zumindest einen thermoelektrischen Einrichtung und/oder die Temperatur der Fahrzeugbatterie zu messen. Die Steuerungseinrichtung ist vorzugsweise dazu eingerichtet, die zumindest eine thermoelektrische Einrichtung in Abhängigkeit der gemessenen Temperatur der ersten Wärmeaustauschfläche der zumindest einen thermoelektrischen Einrichtung und/oder der Temperatur der Fahrzeugbatterie zu steuern. Über die Temperatur der ersten Wärmeaustauschfläche und die Temperatur der Fahrzeugbatterie lässt sich feststellen, ob die Fahrzeugbatterie in einem geeigneten Temperaturbereich betrieben wird. Die entsprechenden Messwerte können dabei durch die Steuerungseinrichtung berücksichtigt werden.
Insbesondere ist die Steuerungseinrichtung als Regelungseinrichtung ausgebildet, wobei die Regelgröße die Temperatur der ersten Wärmeaustauschfläche der zumindest einen thermoelektrischen Einrichtung oder die Temperatur der Fahrzeugbatterie ist.
Die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe wird ferner durch ein Leistungsaggregat der eingangs genannten Art gelöst, wobei das Temperaturmanagementgerät des erfindungsgemäßen Leistungsaggregats nach einer der vorstehend beschriebenen Ausführungsformen ausgebildet ist. Hinsichtlich der Vorteile und Modifikationen des erfindungsgemäßen Leistungsaggregats wird zunächst auf die Vorteile und Modifikationen des erfindungsgemäßen Temperaturmanagementgeräts verwiesen.
In einer besonders bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Leistungsaggregats weist dieses Befestigungsmittel auf, mittels welchen das Leistungsaggregat an einem Fahrzeug, insbesondere an einem Fahrzeugdach, befestigbar ist. Die Befestigungsmittel können beispielsweise dazu ausgebildet sein, das Leistungsaggregat formschlüssig, kraftschlüssig und/oder stoffschlüssig mit dem Fahrzeug, insbesondere dem Fahrzeugdach, zu verbinden.
In einer Weiterbildung des erfindungsgemäßen Leistungsaggregats bilden eine oder mehrere Wärmeübertragungseinrichtungen Außenflächen des Leistungsaggregats aus. Insbesondere ist eine oder sind mehrere Wärmeübertragungseinrichtungen außerhalb des Aggregatsgehäuses oder in einem Bereich des Aggregatsgehäuses angeordnet, welcher eine Öffnung aufweist. Eine oder mehrere Wärmeübertragungseinrichtungen können auch an dem Aggregatsgehäuse befestigt sein. Das Aggregatsgehäuse kann beispielsweise aus Kunststoff, Metall und/oder einer Metalllegierung ausgebildet sein.
Vorteilhaft ist außerdem ein erfindungsgemäßes Leistungsaggregat, bei welchem eine oder mehrere Wärmeübertragungseinrichtungen von einer Bewandung, insbesondere einer Bewandung des Aggregatsgehäuses, umgeben sind, wobei zwischen der jeweiligen Wärmeübertragungseinrichtung und der Bewandung ein Strömungskanal für die Luftströmung ausgebildet ist. Der eine oder die mehreren sich ergebenden Strömungskanäle sind vorzugsweise im Bereich der einen oder der mehreren Wärmeaustauschlamellen oder im Bereich der einen oder mehreren Wärmeaustauschrippen der Wärmeübertragungseinrichtung angeordnet. Durch die Ausbildung und Anordnung der einen oder der mehreren Wärmeübertragungseinrichtungen sowie die Ausbildung und Anordnung der Bewandungen kann die in den einen oder die mehrere Strömungskanäle eingeleitete Luftströmung in geeigneter Weise umgelenkt werden. Eine Umlenkung der Luftströmung innerhalb des Leistungsaggregats kann beispielsweise sinnvoll sein, wenn mehrere Leistungsaggregate nebeneinander und/oder hintereinander angeordnet sind, sodass die ein Leistungsaggregat verlassende Luftströmung oder zumindest ein Großteil davon von den weiteren Leistungsaggregaten weggelenkt wird.
In einer anderen bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Leistungsaggregats ist zumindest eine Wärmeübertragungseinrichtung an einer lateralen Seitenfläche einer Fahrzeugbatterie angeordnet und/oder zumindest eine Wärmeübertragungseinrichtung ist an einer Oberseite einer Fahrzeugbatterie angeordnet. Insbesondere ist eine oder sind mehrere Wärmeübertragungseinrichtungen auf gegenüberliegenden lateralen Seitenflächen einer Fahrzeugbatterie oder einer Gruppe von Fahrzeugbatterien angeordnet. Zwischen einer Fahrzeugbatterie und einer Wärmeübertragungseinrichtung kann dabei eine oder können mehrere thermoelektrische Einrichtungen angeordnet sein. Ferner kann eine oder können mehrere Wärmeübertragungseinrichtungen unmittelbar an einer Fahrzeugbatterie angeordnet sein.
Das erfindungsgemäße Leistungsaggregat wird ferner durch einen oder durch mehrere aggregatsinterne Strömungskanäle vorteilhaft weitergebildet, wobei der eine oder die mehreren aggregatsinternen Strömungskanäle jeweils mit zumindest einem Lufteinlass und zumindest einem Luftauslass verbunden sind. Vorzugsweise sind zumindest ein Lufteinlass und ein Luftauslass auf gegenüberliegenden Seiten des Leistungsaggregats angeordnet, sodass sich ein oder mehrere aggregatsinterne Strömungskanäle über die gesamte Länge des Leistungsaggregats erstrecken.
Ferner ist ein erfindungsgemäßes Leistungsaggregat vorteilhaft, bei welchem die Position, der Querschnitt, die Form und/oder die Ausrichtung des zumindest einen Lufteinlasses und/oder des zumindest einen Luftauslasses veränderbar ist, insbesondere mittels der Steuerungseinrichtung. Mittels der Änderung der Position, des Querschnitts, der Form und/oder der Ausrichtung des zumindest einen Lufteinlasses und/oder des zumindest einen Luftauslasses kann die innerhalb des einen oder der mehreren aggregatsinternen Strömungskanäle befindliche Luftströmung angepasst werden, beispielsweise hinsichtlich des Volumen- oder Massenstroms und/oder hinsichtlich der Strömungsgeschwindigkeit. Ferner kann über eine Veränderung der Position, des Querschnitts, der Form und/oder der Ausrichtung des zumindest einen Lufteinlasses und/oder des zumindest einen Luftauslasses die Strömungsrichtung der Luftströmung innerhalb des Leistungsaggregats und insbesondere innerhalb des einen oder der mehreren aggregatsinternen Strömungskanäle verändert werden. Insbesondere weist das Leistungsaggregat eine oder mehrere verstellbare Klappen und/oder Blenden auf, mittels welchen der zumindest eine Lufteinlass und/oder der zumindest eine Luftauslass modifizierbar ist.
Außerdem ist ein erfindungsgemäßes Leistungsaggregat vorteilhaft, bei welchem der zumindest eine Lufteinlass eine Haupteinlasseinrichtung aufweist und der zumindest eine Luftauslass eine oder mehrere Auslassrichtungen definiert, welche von der Haupteinlassrichtung abweichen. Insbesondere ist die Haupteinlassrichtung des zumindest einen Lufteinlasses an die Fahrtrichtung des Fahrzeugs, an welchem das Leistungsaggregat angeordnet ist, angepasst. Vorzugsweise verlaufen die Haupteinlasseinrichtung des zumindest einen Lufteinlasses und die Fahrtrichtung des Fahrzeugs im Wesentlichen parallel und/oder sind entgegengesetzt ausgerichtet. Durch die Anpassung der Haupteinlassrichtung des zumindest einen Lufteinlasses an die Fahrtrichtung des Fahrzeugs kann die durch das Leistungsaggregat strömende Luftmenge maximiert werden. Vorzugsweise verläuft die eine oder verlaufen die mehreren Auslassrichtungen schräg gegenüber der Haupteinlassrichtung, sodass die das Leistungsaggregat verlassende Luftströmung seitlich und/oder schräg nach oben abgelenkt wird. Auf diese Weise wird verhindert, dass Luft, welche bereits zur Temperierung einer Fahrzeugbatterie genutzt wurde, in ein weiteres Leistungsaggregat zur Temperierung einer weiteren Fahrzeugbatterie eingeleitet wird. Insbesondere wenn ein Fahrzeug mehrere nebeneinander und/oder hintereinander angeordnete Leistungsaggregate aufweist, ist die Ablenkung der bereits zur Temperierung einer Fahrzeugbatterie verwendeten Luft vorteilhaft.
In einer anderen bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Leistungsaggregats ist zumindest ein Lufteinlass oder ein Abschnitt eines Lufteinlasses an einer vorderen Frontseite des Leistungsaggregats, an einer lateralen Seitenfläche des Leistungsaggregats und/oder an einer Oberseite des Leistungsaggregats angeordnet. Insbesondere ist das Leistungsaggregat derart angeordnet, dass die vordere Frontseite des Leistungsaggregats in Fahrtrichtung zeigt.
Die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe wird ferner durch ein Fahrzeug der eingangs genannten Art gelöst, wobei das eine oder die mehreren Leistungsaggregate des erfindungsgemäßen Fahrzeugs nach einer der vorstehend beschriebenen Ausführungsformen ausgebildet sind. Hinsichtlich der Vorteile und Modifikationen des erfindungsgemäßen Fahrzeugs wird zunächst auf die Vorteile und Modifikationen des erfindungsgemäßen Temperaturmanagementgeräts und auf die Vorteile und Modifikationen des erfindungsgemäßen Leistungsaggregats verwiesen.
In einer besonders bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Fahrzeugs ist das eine oder sind die mehreren Leistungsaggregate als Bestandteile eines elektrischen Antriebssystems des Fahrzeugs ausgebildet. Insbesondere ist das eine oder sind die mehreren Leistungsaggregate an der Außenseite der Fahrzeugkarosserie angeordnet und stehen vorzugsweise mit der äußeren Oberfläche der Fahrzeugkarosserie in Kontakt.
Außerdem ist ein erfindungsgemäßes Fahrzeug bevorzugt, bei welchem das eine oder die mehreren Leistungsaggregate auf dem Fahrzeugdach angeordnet sind. Durch die Anordnung des einen oder der mehreren Leistungsaggregate auf dem Fahrzeugdach wird durch das eine oder die mehreren Leistungsaggregate kein Raum innerhalb des Fahrzeugs in Anspruch genommen, sodass es nicht zu einer Einschränkung des Nutzungskomforts des Fahrzeugs kommt. Ferner wird durch die Anordnung des einen oder der mehreren Leistungsaggregate auf dem Fahrzeugdach vermieden, dass die Anzahl der mittels des Fahrzeugs beförderbaren Personen durch eine Anordnung des einen oder der mehreren Leistungsaggregate im Fahrzeuginnenraum verringert wird. Außerdem ist es bevorzugt, dass in Fahrtrichtung vor dem einen oder den mehreren Leistungsaggregaten eine Einrichtung zur Strömungsoptimierung angeordnet ist, welche beispielsweise ein oder mehrere Luftleitbleche umfasst. Auf diese Weise wird vermieden, dass das eine oder die mehreren auf dem Fahrzeugdach angeordneten Leistungsaggregate zu einer wesentlichen Erhöhung des Luftwiderstandes führen, wodurch der Energiebedarf des Fahrzeugs gesteigert werden würde.
In einer besonders bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Fahrzeugs ist dieses als Omnibus ausgebildet. Omnibusse weisen üblicherweise eine längliche Bauform auf, aus welcher eine vergleichsweise große Dachfläche resultiert. Die Dachfläche eines Omnibusses eignet sich in besonderer Weise zur Anordnung von mehreren Leistungsaggregaten, wodurch die Leistung und/oder Reichweite eines Hybridbusses oder eines Elektrobusses erheblich gesteigert werden kann.
Die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe wird ferner durch ein Verfahren der eingangs genannten Art gelöst, wobei die Temperierung der Fahrzeugbatterie mittels der zumindest einen thermoelektrischen Einrichtung gesteuert wird. Hinsichtlich der Vorteile und Modifikationen des erfindungsgemäßen Verfahrens wird zunächst auf die Vorteile und Modifikationen des erfindungsgemäßen Strommanagementgeräts, des erfindungsgemäßen Leistungsaggregats und des erfindungsgemäßen Fahrzeugs verwiesen.
In einer besonders bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens umfasst das Erzeugen der Luftströmung um und/oder durch das Leistungsaggregat das Erzeugen von Fahrtwind im Bereich des Leistungsaggregats durch Bewegen des Fahrzeugs, das Einleiten des Fahrtwindes in das Leistungsaggregat und/oder das Erzeugen der Luftströmung und/oder Verstärken einer vorhandenen Luftströmung mittels einem oder mehreren Strömungserzeugern. Der eine oder die mehreren Strömungserzeuger können dabei beispielsweise als Ventilatoren ausgebildet sein.
Außerdem ist ein erfindungsgemäßes Verfahren bevorzugt, bei welchem die Temperatur der ersten Wärmeaustauschfläche der zumindest einen thermoelektrischen Einrichtung und die Temperatur der Fahrzeugbatterie gemessen wird, wobei das Steuern der Temperierung der Fahrzeugbatterie mittels der zumindest einen thermoelektrischen Einrichtung in Abhängigkeit der gemessenen Temperatur der ersten Wärmeaustauschfläche der zumindest einen thermoelektrischen Einrichtung und/oder der Temperatur der Fahrzeugbatterie erfolgt.
Darüber hinaus ist ein erfindungsgemäßes Verfahren bevorzugt, bei welchem die Luftströmung durch eine oder mehrere aggregatsinterne Strömungskanäle geleitet wird und/oder die Luftströmung innerhalb des Leistungsaggregats umgeleitet wird, insbesondere derart, dass die Haupteinlassrichtung der Luft in das Leistungsaggregat sich von einer oder mehreren Auslassrichtungen der Luft aus dem Leistungsaggregat unterscheidet.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens werden die Position, der Querschnitt, die Form und/oder die Ausrichtung zumindest eines Lufteinlasses des Leistungsaggregats geändert, insbesondere mittels einer Steuerungseinrichtung. Alternativ oder zusätzlich werden die Position, der Querschnitt, die Form und/oder die Ausrichtung zumindest eines Luftauslasses des Leistungsaggregats geändert, insbesondere mittels einer Steuerungseinrichtung. Wie bereits zuvor beschrieben, kann durch die Änderung der Position, des Querschnitts, der Form und/oder der Ausrichtung zumindest eines Lufteinlasses und/oder zumindest eines Luftauslasses des Leistungsaggregats die Luftströmung innerhalb des Leistungsaggregats an die aktuellen Erfordernisse angepasst werden.
Vorzugsweise wird das erfindungsgemäße Verfahren mit einem erfindungsgemäßen Temperaturmanagementgerät, einem erfindungsgemäßen Leistungsaggregat und/oder einem erfindungsgemäßen Fahrzeug ausgeführt.
Nachfolgend werden bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung unter Bezugnahme auf die beiliegenden Zeichnungen näher erläutert und beschrieben. Dabei zeigen:

1 ein Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Fahrzeugs in einer Seitenansicht;
2 ein Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Leistungsaggregats in einer Draufsicht;
3 das in der 2 dargestellte Leistungsaggregat in einer perspektivischen Darstellung;
4a ein weiteres Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Leistungsaggregats in einer schematischen Seitenansicht;
4b ein weiteres Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Leistungsaggregats in einer schematischen Seitenansicht;
5a ein weiteres Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Leistungsaggregats in einer schematischen Seitenansicht;
5b ein weiteres Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Leistungsaggregats in einer schematischen Seitenansicht;
6a ein weiteres Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Leistungsaggregats in einer schematischen Seitenansicht;
6b ein weiteres Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Leistungsaggregats in einer schematischen Seitenansicht;
7 ein weiteres Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Fahrzeugs; und
8 ein weiteres Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Fahrzeugs.

Die 1 zeigt ein als Omnibus ausgebildetes Fahrzeug 200, wobei das Fahrzeug 200 als Elektrofahrzeug ausgebildet ist.
Das Fahrzeug 200 bewegt sich in die Fahrtrichtung F und weist insgesamt drei Leistungsaggregate 100a-100c auf. Die drei Leistungsaggregate 100a-100c sind Bestandteile eines elektrischen Antriebssystems des Fahrzeugs 200.
Die drei Leistungsaggregate 100a-100c sind auf dem Fahrzeugdach 202 angeordnet und weisen jeweils Befestigungsmittel auf, mittels welchen die Leistungsaggregate 100a-100c auf dem Fahrzeugdach 202 befestigt sind.
Ferner sind die drei Leistungsaggregate 100a-100c in Fahrtrichtung F des Fahrzeug 200 hintereinander angeordnet, wobei in Fahrtrichtung F vor den Leistungsaggregaten 100a-100c ein Luftleitblech 204 angeordnet ist, welches zur Verringerung des Luftwiderstands des Fahrzeugs 200 führt.
Die Leistungsaggregate 100a-100c weisen jeweils eine Fahrzeugbatterie 102a-102c, ein Aggregatsgehäuse 104a-104c und ein Temperaturmanagementgerät 10a-10c auf. Die Fahrzeugbatterien 102a-102c können beispielsweise als Lithium-Ionen-Batterien ausgebildet sein. Die Fahrzeugbatterien 102a-102c und die Temperaturmanagementgeräte 10a-10c sind in den Aggregatsgehäusen 104a-104c angeordnet. Die Aggregatsgehäuse 104a-104 sind aus Kunststoff ausgebildet.
Die Temperaturmanagementgeräte 10a-10c umfassen jeweils mehrere thermoelektrische Einrichtungen 12a-12c, welche zwischen der jeweiligen Fahrzeugbatterie 102a-102c und einer Wärmeübertragungseinrichtung 18a-18c angeordnet sind. Die thermoelektrischen Einrichtungen 12a-12c können als Wärmepumpen betrieben werden, welche den Peltier-Effekt ausnutzen. Ferner können die thermoelektrischen Einrichtungen 12a-12c zur Erzeugung von elektrischer Energie aus einem Temperaturgefälle derart betrieben werden, dass die thermoelektrischen Einrichtungen 12a-12c sich den Seebeck-Effekt zunutze machen.
Die Wärmeübertragungseinrichtungen 18a-18c weisen jeweils eine Vielzahl Wärmeaustauschrippen auf, wobei die Bewandung der Aggregatsgehäuse 104a-104c die Wärmeaustauschrippen der Wärmeübertragungseinrichtungen 18a-18c derart umgeben, dass im Bereich der Wärmeaustauschrippen Strömungskanäle ausgebildet sind. Die Strömungskanäle weisen jeweils einen Lufteinlass und einen Luftauslass auf. Durch die Lufteinlässe kann eine durch den Fahrtwind bedingte Luftströmung in die Luftkanäle einströmen, sodass sich innerhalb der Luftkanäle eine Luftströmung ausbildet.
Die thermoelektrischen Einrichtungen 12a-12c sind jeweils wärmeübertragend mit einer Fahrzeugbatterie 102a-102c und mit einer Wärmeübertragungseinrichtung 18a-18c verbunden, sodass über die thermoelektrischen Einrichtungen 12a-12c und die Wärmeübertragungseinrichtungen 18a-18c ein Wärmeaustausch zwischen den Fahrzeugbatterien 102a-102c und der Luftströmung innerhalb der Strömungskanäle umgesetzt wird.
Über eine geeignete Steuerung der thermoelektrischen Einrichtungen 12a-12c und/oder der Luftströmung innerhalb der Strömungskanäle erfolgt somit eine bedarfsgerechte Temperierung der Fahrzeugbatterien 102a-102c.
Die 2 und die 3 zeigen ein Leistungsaggregat 100 für ein Fahrzeug 200, beispielsweise für ein Hybrid- oder Elektrofahrzeug. Das Leistungsaggregat 100 weist ein Aggregatsgehäuse 104 auf, in welchem mehrere Fahrzeugbatterien (verdeckt) und ein Temperaturmanagementgerät (verdeckt) für die mehreren Fahrzeugbatterien angeordnet sind.
Das Aggregatsgehäuse 104 weist mehrere Öffnungen auf, welche als Lufteinlässe 106a, 106b und Luftauslässe 108a-108c dienen. Der Lufteinlass 106a ist an der vorderen Frontseite des Leistungsaggregats 100 angeordnet. Der Lufteinlass 106b ist auf einer Oberseite des Leistungsaggregats 100 angeordnet. Die Luftauslässe 108a, 108b sind auf gegenüberliegenden lateralen Seitenflächen des Leistungsaggregats 100 angeordnet. Der Luftauslass 108c ist auf einer hinteren Rückseite des Leistungsaggregats 100 und somit auf der gegenüberliegenden Seite des Lufteinlasses 106a angeordnet.
Die Lufteinlässe 106a, 106b und die Luftauslässe 108a-108c sind über mehrere Strömungskanäle miteinander verbunden. Durch die Lufteinlässe 106a, 106b tritt Frischluft in Form einer Luftströmung, welche durch den Fahrtwind eines Fahrzeugs, an welchem des Leistungsaggregat 100 befestigt ist, erzeugt wird, in das Leistungsaggregat 100 ein. Der Lufteinlass 106a weist eine Haupteinlassrichtung auf, wobei die Luftauslässe 108a-108c mehrere Auslassrichtungen definieren, welche von der Haupteinlassrichtung des Lufteinlasses 106a abweichen.
Innerhalb des Leistungsaggregats 100 kommt es zu einem Wärmeaustausch zwischen den innerhalb des Aggregatsgehäuses 104 angeordneten Fahrzeugbatterien und der Luftströmung. Die Luftströmung verlässt das Leistungsaggregat 100 nach dem Wärmeaustausch mit den Fahrzeugbatterien in Form von Abluft. Wenn die Luftströmung zum Kühlen der Fahrzeugbatterien genutzt wurde, erwärmt sich die Luftströmung innerhalb des Leistungsaggregats 100. Wenn die Luftströmung zum Erwärmen der Fahrzeugbatterien genutzt wurde, kühlt die Luftströmung innerhalb des Leistungsaggregats 100 ab.
Zur Anpassung der Temperierleistung des innerhalb des Aggregatsgehäuses angeordneten Temperaturmanagementgeräts können die thermoelektrischen Einrichtungen des Temperaturmanagementgeräts über die Steuerungseinrichtung 16 gesteuert werden. Mittels der Steuerungseinrichtung 16 kann außerdem der Querschnitt und die Form der Lufteinlässe 106a, 106b und der Luftauslässe 108a-108c verändert werden, um den Volumenstrom und/oder die Strömungsgeschwindigkeit der Luftströmung unabhängig von der Fahrgeschwindigkeit des Fahrzeugs, an welchem das Leistungsaggregat 100 befestigt ist, einstellen zu können. Die Steuerungseinrichtung 16 ist somit dazu eingerichtet ist, die Temperierung der Fahrzeugbatterien mittels der thermoelektrischen Einrichtungen des Temperaturmanagementgeräts und der Luftströmung zu steuern.
Die 4a bis 6b zeigen, dass die thermoelektrischen Einrichtungen 12a, 12b der jeweiligen Temperaturmanagementgeräte 10 eine erste Wärmeaustauschfläche 14a, 14c und eine zweite Wärmeaustauschfläche 14b, 14d aufweisen. Die ersten Wärmeaustauschflächen 14a, 14c sind wärmeübertragend mit einer Fahrzeugbatterie 102a, 102b verbunden und die zweiten Wärmeaustauschflächen 14b, 14d sind wärmeübertragend mit einer Luftströmung gekoppelt.
Die wärmeübertragende Kopplung der zweiten Wärmeaustauschflächen 14b, 14d der thermoelektrischen Einrichtungen 12a, 12b mit der Luftströmung erfolgt über eine oder mehrere Wärmeübertragungseinrichtungen 18, 18a-18c, wobei die eine oder die mehreren Wärmeübertragungseinrichtungen 18, 18a-18c jeweils mehrere Wärmeaustauschrippen aufweisen, welche der Luftströmung ausgesetzt sind.
Das in der 4a dargestellte Leistungsaggregat 100 weist eine Wärmeübertragungseinrichtung 18 auf, welche oberhalb der Fahrzeugbatterien 102a, 102b angeordnet und dazu eingerichtet ist, Wärme zwischen den zweiten Wärmeaustauschflächen 14b, 14d der thermoelektrischen Einrichtungen 12a, 12b und einer Luftströmung zu übertragen. Die erste Wärmeaustauschfläche 14a der thermoelektrischen Einrichtung 12a ist wärmeübertragend mit der Fahrzeugbatterie 102a verbunden. Die erste Wärmeaustauschfläche 14c der thermoelektrischen Einrichtung 12b ist wärmeübertragend mit der Fahrzeugbatterie 102b verbunden. Die Wärmeaustauschrippen der Wärmeübertragungseinrichtung 18 bilden einen Abschnitt der oberen Außenfläche des Leistungsaggregats 100 aus.
Das in der 4b dargestellte Leistungsaggregat 100 entspricht im Wesentlichen dem in der 4a dargestellten Leistungsaggregat 100, wobei die Wärmeübertragungseinrichtung 18 an der die Wärmeaustauschrippen aufweisenden Seite von der Bewandung des Aggregatsgehäuses 104 umgeben wird. Durch die oberhalb der Wärmeaustauschrippen angeordnete Bewandung ergibt sich im Bereich der Wärmeaustauschrippen der Wärmeübertragungseinrichtung 18 ein Strömungskanal, welcher einen Lufteinlass mit einem Luftauslass verbindet. Innerhalb des Strömungskanals kann ein Wärmeaustausch zwischen einer Luftströmung und der Wärmeaustauscheinrichtung 18 erfolgen.
Das in der 5a dargestellte Leistungsaggregat 100 weist zwei gegenüberliegende Wärmeübertragungseinrichtungen 18a, 18b auf, welche an lateralen Seitenflächen der Fahrzeugbatterien 102a, 102b angeordnet und dazu eingerichtet ist, Wärme zwischen den zweiten Wärmeaustauschflächen 14b, 14d der thermoelektrischen Einrichtungen 12a, 12b und einer Luftströmung zu übertragen. Die erste Wärmeaustauschfläche 14a der thermoelektrischen Einrichtung 12a ist wärmeübertragend mit der Fahrzeugbatterie 102a verbunden. Die erste Wärmeaustauschfläche 14c der thermoelektrischen Einrichtung 12b ist wärmeübertragend mit der Fahrzeugbatterie 102b verbunden. Die Wärmeaustauschrippen der Wärmeübertragungseinrichtungen 18a, 18b bilden jeweils einen Abschnitt einer seitlichen Außenfläche des Leistungsaggregats 100 aus.
Das in der 5b dargestellte Leistungsaggregat 100 entspricht im Wesentlichen dem in der 5a dargestellten Leistungsaggregat 100, wobei die Wärmeübertragungseinrichtungen 18a, 18b jeweils an der die Wärmeaustauschrippen aufweisenden Seite von der Bewandung des Aggregatsgehäuses 104 umgeben werden. Durch die seitlich der Wärmeaustauschrippen angeordnete Bewandung ergeben sich im Bereich der Wärmeaustauschrippen der Wärmeübertragungseinrichtungen 18a, 18b Strömungskanäle, welche jeweils einen Lufteinlass mit einem Luftauslass verbinden. Innerhalb der Strömungskanäle kann ein Wärmeaustausch zwischen einer Luftströmung und den Wärmeaustauscheinrichtungen 18a, 18b erfolgen.
Das in der 6a dargestellte Leistungsaggregat 100 weist sowohl eine Wärmeübertragungseinrichtung 18a auf, welche oberhalb der Fahrzeugbatterien 102a, 102b angeordnet ist, als auch zwei gegenüberliegende Wärmeübertragungseinrichtungen 18b, 18c, welche an lateralen Seitenflächen der Fahrzeugbatterien 102a, 102b angeordnet sind. Die Wärmeübertragungseinrichtung 18a ist dazu eingerichtet, Wärme zwischen den zweiten Wärmeaustauschflächen 14b, 14d der thermoelektrischen Einrichtungen 12a, 12b und einer Luftströmung zu übertragen. Die Wärmeübertragungseinrichtungen 18b, 18c sind dazu eingerichtet, direkt Wärme zwischen den Fahrzeugbatterien 102a, 102b und der Luftströmung zu übertragen. Die erste Wärmeaustauschfläche 14a der thermoelektrischen Einrichtung 12a ist wärmeübertragend mit der Fahrzeugbatterie 102a verbunden. Die erste Wärmeaustauschfläche 14c der thermoelektrischen Einrichtung 12b ist wärmeübertragend mit der Fahrzeugbatterie 102b verbunden. Die Wärmeaustauschrippen der Wärmeübertragungseinrichtung 18a bilden einen Abschnitt der oberen Außenfläche des Leistungsaggregats 100 aus, wobei die Wärmeaustauschrippen der Wärmeübertragungseinrichtungen 18b, 18c jeweils einen Abschnitt einer seitlichen Außenfläche des Leistungsaggregats 100 ausbilden.
Das in der 6b dargestellte Leistungsaggregat 100 entspricht im Wesentlichen dem in der 6a dargestellten Leistungsaggregat 100, wobei die Wärmeübertragungseinrichtungen 18a, 18b, 18c jeweils an der die Wärmeaustauschrippen aufweisenden Seite von der Bewandung des Aggregatsgehäuses 104 umgeben werden. Durch die oberhalb und seitlich der Wärmeaustauschrippen angeordnete Bewandung ergeben sich im Bereich der Wärmeaustauschrippen der Wärmeübertragungseinrichtungen 18a, 18b, 18c Strömungskanäle, welche jeweils einen Lufteinlass mit einem Luftauslass verbinden. Innerhalb der Strömungskanäle kann ein Wärmeaustausch zwischen einer Luftströmung und den Wärmeaustauscheinrichtungen 18a, 18b, 18c erfolgen.
Die 7 zeigt ein als Omnibus ausgebildetes Fahrzeug 200. Auf dem Fahrzeugdach 202 des Fahrzeugs 200 ist ein Leistungsaggregat 100 angeordnet. Das auf dem Fahrzeugdach 202 angeordnete Leistungsaggregat 100 umfasst insgesamt acht Fahrzeugbatterien 102a-102h, wobei jeweils zwei Reihen von jeweils 4 nebeneinander angeordneten Fahrzeugbatterien 102a-102h hintereinander angeordnet sind.
Die 8 zeigt ebenfalls ein als Omnibus ausgebildetes Fahrzeug 200. Auf dem Fahrzeugdach 202 des Fahrzeugs 200 sind zwei Leistungsaggregate 100a, 100b angeordnet. Das auf dem Fahrzeugdach 202 angeordnete Leistungsaggregat 100a umfasst insgesamt acht Fahrzeugbatterien 102a-102h, wobei jeweils zwei Reihen von jeweils 4 nebeneinander angeordneten Fahrzeugbatterien 102a-102h hintereinander angeordnet sind.
Das in Fahrtrichtung hinter dem Leistungsaggregat 100a angeordnete Leistungsaggregat 100b umfasst ebenfalls insgesamt acht Fahrzeugbatterien 102i-102p, wobei jeweils zwei Reihen von jeweils 4 nebeneinander angeordneten Fahrzeugbatterien 102i-102p hintereinander angeordnet sind.
Bezugszeichenliste

10, 10a-10c: Temperaturmanagementgeräte
12a-12c: thermoelektrische Einrichtungen
14a-14d: Wärmeaustauschflächen
16: Steuerungseinrichtung
18, 18a-18c: Wärmeübertragungseinrichtungen
100, 100a-100c: Leistungsaggregate
102a-102p: Fahrzeugbatterien
104, 104a-104c: Aggregatsgehäuse
106a, 106b: Lufteinlässe
108a-108c: Luftauslässe
200: Fahrzeug
202: Fahrzeugdach
204: Luftleitblech
F: Fahrtrichtung

Claims

Temperaturmanagementgerät (10, 10a-10c) für Fahrzeugbatterien (102a-102p), mit - zumindest einer thermoelektrischen Einrichtung (12a-12c), welche eine erste Wärmeaustauschfläche (14a, 14c) und eine zweite Wärmeaustauschfläche (14b, 14d) aufweist, wobei die erste Wärmeaustauschfläche (14a, 14c) dazu eingerichtet ist, wärmeübertragend mit einer Fahrzeugbatterie (102a-102p) verbunden zu werden, und die zweite Wärmeaustauschfläche (14b, 14d) dazu eingerichtet sind, wärmeübertragend mit einer Luftströmung gekoppelt zu werden; gekennzeichnet durch eine Steuerungseinrichtung (16), welche dazu eingerichtet ist, die Temperierung der Fahrzeugbatterie (102a-102p) mittels der zumindest einen thermoelektrischen Einrichtung (12a-12c) zu steuern.
Temperaturmanagementgerät (10, 10a-10c) nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch zumindest eine Wärmeübertragungseinrichtung (18, 18a-18c), welche dazu eingerichtet ist, Wärme zwischen der zweiten Wärmeaustauschfläche (14b, 14d) der zumindest einen thermoelektrischen Einrichtung (12a-12c) und der Luftströmung zu übertragen.
Temperaturmanagementgerät (10, 10a-10c) nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die zumindest eine Wärmeübertragungseinrichtung (18, 18a-18c) eine oder mehrere Wärmeaustauschlamellen und/oder eine oder mehrere Wärmeaustauschrippen umfasst.
Temperaturmanagementgerät (10, 10a-10c) nach einem der vorstehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch einen oder mehrere Strömungserzeuger, welche dazu eingerichtet sind, die Luftströmung aktiv zu erzeugen und/oder eine vorhandene Luftströmung aktiv zu verstärken, wobei die Steuerungseinrichtung (16) vorzugsweise dazu eingerichtet ist, den einen oder die mehreren Strömungserzeuger zu steuern.
Temperaturmanagementgerät (10, 10a-10c) nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die zumindest eine thermoelektrische Einrichtung (12a-12c) dazu eingerichtet ist, unter Aufwand von elektrischer Energie die Fahrzeugbatterie (102a-102p) zu kühlen und/oder zu heizen.
Temperaturmanagementgerät (10, 10a-10c) nach einem der vorstehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch zumindest eine Temperaturmesseinrichtung, welche dazu eingerichtet ist, die Temperatur der ersten Wärmeaustauschfläche (14a, 14c) der zumindest einen thermoelektrischen Einrichtung (12a-12c) und/oder die Temperatur der Fahrzeugbatterie (102a-102p) zu messen, wobei die Steuerungseinrichtung (16) dazu eingerichtet ist, die zumindest eine thermoelektrische Einrichtung (12a-12c) in Abhängigkeit der gemessenen Temperatur der ersten Wärmeaustauschfläche (14a, 14c) der zumindest einen thermoelektrischen Einrichtung (12a-12c) und/oder der Temperatur der Fahrzeugbatterie (102a-102p) zu steuern.
Leistungsaggregat (100, 100a-100c) für ein Fahrzeug (200), insbesondere ein Hybrid- oder Elektrofahrzeug, mit: - einer oder mehreren Fahrzeugbatterien (102a-102p); - einem Temperaturmanagementgerät (10, 10a-10c) für die eine oder die mehreren Fahrzeugbatterien (102a-102p); und - einem Aggregatsgehäuse (104, 104a-104c), in welchem die eine oder die mehreren Fahrzeugbatterien (102a-102p) und/oder das Temperaturmanagementgerät (10, 10a-10c) zumindest teilweise angeordnet sind; dadurch gekennzeichnet, dass das Temperaturmanagementgerät (10, 10a-10c) nach einem der vorstehenden Ansprüche ausgebildet ist.
Leistungsaggregat (100, 100a-100c) nach Anspruch 7, gekennzeichnet durch Befestigungsmittel, mittels welchen das Leistungsaggregat (100, 100a-100c) an einem Fahrzeug (200), insbesondere auf einem Fahrzeugdach (202), befestigbar ist.
Leistungsaggregat (100, 100a-100c) nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass eine oder mehrere Wärmeübertragungseinrichtungen (18, 18a-18c) Außenflächen des Leistungsaggregats (100, 100a-100c) ausbilden.
Leistungsaggregat (100, 100a-100c) nach einem der Ansprüche 7 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass eine oder mehrere Wärmeübertragungseinrichtungen (18, 18a-18c) von einer Bewandung, insbesondere einer Bewandung des Aggregatsgehäuses (104, 104a-104c), umgeben sind, wobei zwischen der jeweiligen Wärmeübertragungseinrichtung (18, 18a-18c) und der Bewandung ein Strömungskanal für die Luftströmung ausgebildet ist.
Leistungsaggregat (100, 100a-1 00c) nach einem der Ansprüche 7 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest eine Wärmeübertragungseinrichtung (18, 18a-18c) an einer lateralen Seitenfläche einer Fahrzeugbatterie (102a-102p) angeordnet ist und/oder zumindest eine Wärmeübertragungseinrichtung (18, 18a-18c) an einer Oberseite einer Fahrzeugbatterie (102a-102p) angeordnet ist.
Leistungsaggregat (100, 100a-100c) nach einem der Ansprüche 7 bis 11, gekennzeichnet durch einen oder mehrere aggregatsinterne Strömungskanäle, welche jeweils mit zumindest einem Lufteinlass (106a, 106b) und zumindest einem Luftauslass (108a-108c) verbunden sind.
Leistungsaggregat (100, 100a-100c) nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Position, der Querschnitt, die Form und/oder die Ausrichtung des zumindest einen Lufteinlasses (106a, 106b) und/oder des zumindest einen Luftauslasses (108a-108c) veränderbar ist, insbesondere mittels der Steuerungseinrichtung (16).
Leistungsaggregat (100, 100a-100c) nach Anspruch 12 oder 13, dadurch gekennzeichnet, dass der zumindest eine Lufteinlass (106a, 106b) eine Haupteinlassrichtung aufweist, wobei der zumindest eine Luftauslass (108a-108c) eine oder mehrere Auslassrichtungen definiert, welche von der Haupteinlassrichtung abweichen.
Leistungsaggregat (100, 100a-100c) nach einem der Ansprüche 12 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest ein Lufteinlass (106a, 106b) oder ein Abschnitt eines Lufteinlasses (106a, 106b) an einer vorderen Frontseite des Leistungsaggregats (100, 100a-100c), an einer lateralen Seitenfläche des Leistungsaggregats (100, 100a-100c) und/oder an einer Oberseite des Leistungsaggregats (100, 100a-100c) angeordnet ist.
Fahrzeug (200), insbesondere Hybrid- oder Elektrofahrzeug, mit - einem oder mehreren Leistungsaggregaten (100, 100a-100c); dadurch gekennzeichnet, dass das eine oder die mehreren Leistungsaggregate (100, 100a-100c) nach einem der vorstehenden Ansprüche ausgebildet sind.
Fahrzeug (200) nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass das eine oder die mehreren Leistungsaggregate (100, 100a-100c) als Bestandteile eines elektrischen Antriebssystems des Fahrzeugs (200) ausgebildet sind.
Fahrzeug (200) nach Anspruch 16 oder 17, dadurch gekennzeichnet, dass das eine oder die mehreren Leistungsaggregate (100, 100a-100c) auf dem Fahrzeugdach (202) angeordnet sind.
Fahrzeug (200) nach einem der Ansprüche 16 bis 18, dadurch gekennzeichnet, dass das Fahrzeug (200) als Omnibus ausgebildet ist.
Verfahren zum Temperieren einer Batterie (102a-102p) eines Fahrzeugs (200), mit dem Schritt: - Erzeugen einer Luftströmung um und/oder durch ein Leistungsaggregat (100, 100a-100c), wobei das Leistungsaggregat (100, 100a-100c) zumindest eine Fahrzeugbatterie (102a-102p) und ein Temperaturmanagementgerät (10, 10a-10c) mit zumindest einer thermoelektrischen Einrichtung (12a-12c) aufweist; gekennzeichnet durch den Schritt: - Steuern der Temperierung der Fahrzeugbatterie (102a-102p) mittels der zumindest einen thermoelektrischen Einrichtung (12a-12c).
Verfahren nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, dass das Erzeugen der Luftströmung um und/oder durch das Leistungsaggregat (100, 100a-100c) einen der folgenden Schritte umfasst: - Erzeugen von Fahrtwind im Bereich des Leistungsaggregats (100, 100a-100c) durch Bewegen des Fahrzeugs (200); - Einleiten des Fahrtwindes in das Leistungsaggregat (100, 100a-100c); - Erzeugen der Luftströmung und/oder Verstärken einer vorhandenen Luftströmung mittels eines oder mehrerer Strömungserzeuger.
Verfahren nach Anspruch 20 oder 21, gekennzeichnet durch zumindest einen der folgenden Schritte: - Messen der Temperatur der ersten Wärmeaustauschfläche (14a, 14c) der zumindest einen thermoelektrischen Einrichtung (12a-12c) - Messen der Temperatur der Fahrzeugbatterie (102a-102p); wobei das Steuern der Temperierung der Fahrzeugbatterie (102a-102p) mittels der zumindest einen thermoelektrischen Einrichtung (12a-12c) in Abhängigkeit der gemessenen Temperatur der ersten Wärmeaustauschfläche (14a, 14c) der zumindest einen thermoelektrischen Einrichtung (12a-12c) und/oder der Temperatur der Fahrzeugbatterie (102a-102p) erfolgt.
Verfahren nach einem der Ansprüche 20 bis 22, gekennzeichnet durch zumindest einen der folgenden Schritte: - Leiten der Luftströmung durch eine oder mehrere aggregatsinterne Strömungskanäle; - Umleiten der Luftströmung innerhalb des Leistungsaggregats (100, 100a-100c), insbesondere derart, dass die Haupteinlassrichtung der Luft in das Leistungsaggregat (100, 100a-100c) sich von einer oder mehreren Auslassrichtungen der Luft aus dem Leistungsaggregat (100, 100a-100c) unterscheidet.
Verfahren nach einem der Ansprüche 20 bis 23, gekennzeichnet durch zumindest einen der folgenden Schritte: - Ändern der Position, des Querschnitts, der Form und/oder der Ausrichtung zumindest eines Lufteinlasses (106a, 106b) des Leistungsaggregats (100, 100a-100c), insbesondere mittels einer Steuerungseinrichtung (16); - Ändern der Position, des Querschnitts, der Form und/oder der Ausrichtung zumindest eines Luftauslasses (108a-108c) des Leistungsaggregats (100, 100a-100c), insbesondere mittels einer Steuerungseinrichtung (16).