DE102017217685B4 - Anordnung zur Temperierung einer Batterie und weiterer elektrischer Komponenten eines Fahrzeugs, Fahrzeug sowie Verfahren zur Steuerung der Anordnung - Google Patents

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Abstract

Anordnung (1) zur Temperierung einer Batterie (2) und weiterer elektrischer Komponenten (3) eines Fahrzeugs, aufweisend:- einen von einem Temperiermittel durchströmten Temperierkreislauf (4),- eine in einem ersten Abschnitt (B1) des Temperierkreislaufs (4) angeordnete Batterie (2),- in einem zweiten Abschnitt (B2) des Temperierkreislaufs (4) angeordnete weitere elektrische Komponenten (3), wobei der erste Abschnitt (B1) und der zweite Abschnitt (B2) parallel zueinander angeordnet sind,- einen in einem dritten Abschnitt (B3) des Temperierkreislaufs (4) angeordneten Niedertemperaturkühler (6) zur Wärmeübertragung zwischen Umgebungsluft und dem Temperiermittel,- einen in einem vierten Abschnitt (B4) des Temperierkreislaufs (4) angeordneten Temperiermittel-Kältemittel-Wärmeüberträger (7), wobei der dritte Abschnitt (B3) und der vierte Abschnitt (B4) parallel zueinander angeordnet sind,- eine erste Durchflusssteuereinrichtung (8a) zur Aufteilung des Temperiermittelstroms auf den ersten Abschnitt (B1) und den zweiten Abschnitt (B2) des Temperierkreislaufs (4),- eine zweite Durchflusssteuereinrichtung (8b) zur Aufteilung des Temperiermittelstroms auf den dritten Abschnitt (B3) und den vierten Abschnitt (B4) des Temperierkreislaufs (4),- eine Batterietemperaturermittlungseinrichtung (9) zur Ermittlung der Temperatur Ta1 der Batterie (2),- eine Temperaturermittlungseinrichtung (10) zur Ermittlung der Temperatur Ta2 der weiteren elektrischen Komponenten (3) und- eine Steuereinheit (11) ausgebildet zum Empfangen und Verarbeiten von Eingangsdaten der Temperaturermittlungseinrichtungen (9, 10), zum Ausgeben eines Steuersignals an die erste Durchflusssteuereinrichtung (8a) zur Steuerung der Aufteilung des Temperiermittelstroms auf den ersten und zweiten Abschnitt (B1, B2) in Abhängigkeit der ermittelten Temperaturen Ta1, Ta2 und zum Ausgeben eines Steuersignals an die zweite Durchflusssteuereinrichtung (8b) zur Steuerung der Aufteilung des Temperiermittelstroms auf den dritten und vierten Abschnitt (B3, B4) in Abhängigkeit der ermittelten Temperaturen Ta1, Ta2.

Description

  • Die vorliegende Erfindung betrifft eine Anordnung zur Temperierung einer Batterie und weiterer elektrischer Komponenten eines Fahrzeugs, ein Fahrzeug mit einer solchen Anordnung sowie ein Verfahren zur Steuerung der Anordnung.
  • Zunehmend finden in Fahrzeugen Elektroantriebssysteme oder Elektrohybridantriebssysteme Verwendung. Die Batterien, insbesondere die Batterie zur Speicherung von Antriebsenergie, sowie andere elektrische Komponenten eines derartigen Antriebssystems wie z. B. Elektromotoren, insbesondere der Elektromotor zum Antreiben des Fahrzeugs, ein Generator, die Leistungselektronik etc. sollten innerhalb eines engen Temperaturbereichs betrieben werden, wobei dieser Temperaturbereich für die verschiedenen elektrischen Komponenten unterschiedlich sein kann.
  • Die Temperierung derartiger elektrischer Komponenten erfolgt derzeit zumeist unter Verwendung von Temperiersystemen mit Temperierkreisläufen. Diese Temperierkreisläufe sind oftmals sehr komplex ausgebildet, um eine erforderliche Temperierung der elektrischen Komponenten zu ermöglichen. Beispielsweise weisen derartige Temperierkreisläufe eine Vielzahl von Wasser-zu-Luft-Wärmeüberträgern sowie mehrere elektrische Pumpen auf.
  • Beispielsweise ist aus der DE 10 2015 016 787 A1 ein Temperierungssystem zum Temperieren einer Traktionsbatterie eines Fahrzeugs bekannt, die ein Proportionalventil zum Einstellen einer Vorlauftemperatur für die zu temperierende Batterie aufweist. Als Temperiereinrichtungen werden ein Kühler und ein Chiller genutzt.
  • Die EP 2 746 110 A1 offenbart ein Temperierungssystem zum Temperieren einer Fahrzeugbatterie sowie weiterer elektrischer Komponenten, wobei die Batterie und die weiteren Komponenten parallel in einem Temperierkreislauf angeordnet sind.
  • Aufgrund des hohen Platzbedarfs im beschränkten Bauraum im Frontbereich von Fahrzeugen und eines zu hohen luftseitigen Druckabfalls an den Wärmeüberträgern sind die bekannten Temperiersysteme, z. B. Kühlsysteme, in vielen Anwendungsfällen nicht einsetzbar oder verursachen Nachteile wie eine verringerte Leistung der Klimaanlage unter Leerlaufbedingungen.
  • Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, eine Möglichkeit anzugeben, mit der diese Nachteile verringert oder behoben werden können.
  • Gelöst wird diese Aufgabe durch die Gegenstände der unabhängigen Ansprüche. Die abhängigen Ansprüche enthalten Ausführungsvarianten dieser erfindungsgemäßen Lösungen.
  • Grundgedanke der Erfindung ist es, die Zahl der Wärmeüberträger und elektrische Pumpen in einem Temperiersystem zur Temperierung der Batterie und elektrischer Komponenten in einem Fahrzeug mit elektrischem Antrieb, z. B. einem Elektrofahrzeug oder einem Hybridelektrofahrzeug, zu verringern, indem die Bauteile im Temperiersystem geschickt angeordnet und weitere Einrichtungen, wie z. B. schaltbare Luftkanäle, vorgesehen werden.
  • Eine wichtige Grundvoraussetzung dafür bildet die Tatsache, dass die elektrischen Komponenten einen vergleichsweise, z. B. im Vergleich mit metallischen Komponenten, geringen Wärmestrom generieren und eine hohe Wärmekapazität (thermische Masse) aufweisen. Daraus resultiert eine vergleichsweise geringe Temperaturänderung im zeitlichen Verlauf.
  • Erfindungsgemäß ist vorgesehen, die Batterie parallel zu weiteren elektrischen Komponenten im Temperierkreislauf anzuordnen, da die Batterie einen sehr kleinen Temperaturbereich aufweist, indem eine optimale Funktionsfähigkeit sichergestellt werden kann. Der Strom des Temperiermittels zur Temperierung der parallel zueinander angeordneten Batterie und der weiteren elektrischen Komponenten und damit die Temperatur der Batterie bzw. der weiteren elektrischen Komponenten kann mittels einer Durchflusssteuereinrichtung, z. B. mittels eines Dreiwegeventils, gesteuert oder geregelt werden.
  • Die erfindungsgemäße Lösung ermöglicht eine Verringerung des Platzbedarfs, da weniger Wärmeüberträger und Pumpen benötigt werden. Zudem kann eine schnellere Erwärmung der elektrischen Komponenten, insbesondere der Batterie erreicht werden, u. a. da die Anzahl an Wärmeübertragungsvorgängen reduziert werden kann.
  • Eine erfindungsgemäße Anordnung zur Temperierung einer Batterie und weiterer elektrischer Komponenten eines Fahrzeugs weist einen von einem Temperiermittel durchströmten Temperierkreislauf, eine in einem ersten Abschnitt des Temperierkreislaufs angeordnete Batterie und in einem zweiten Abschnitt des Temperierkreislaufs angeordnete weitere elektrische Komponenten auf, wobei der erste und der zweite Abschnitt parallel (im strömungstechnischen Sinn) zueinander angeordnet sind.
  • Der Temperierkreislauf dient der Temperierung, d. h. je nach Bedarf der Erwärmung oder Kühlung der Batterie und der weiteren elektrischen Komponenten. Der Temperierkreislauf weist wie üblich Leitungen zur fluiden Verbindung, z. B. Rohrleitungen oder Schläuche, mindestens eine Pumpeinrichtung zum Erzeugen eines Temperiermittelstroms und mindestens einen Wärmeüberträger zur Wärmeübertragung zwischen dem Temperiermittel und einem weiteren flüssigen oder gasförmigen Medium auf.
  • Als Temperiermittel kann ein flüssiges oder gasförmiges Medium, beispielsweise Wasser, ein Wasser-Glykol-Gemisch oder Luft, genutzt werden.
  • Der Temperierkreislauf weist im strömungstechnischen Sinn parallel zueinander angeordnete Abschnitte, den ersten und den zweiten Abschnitt, auf. D. h., ein im Temperierkreislauf strömender Temperiermittelstrom wird ausgehend von einem Knotenpunkt auf einen im ersten Abschnitt bzw. dritten Abschnitt strömenden ersten Teilvolumenstrom und einen im zweiten bzw. vierten Abschnitt strömenden zweiten Teilvolumenstrom aufgeteilt, bevor an einem weiteren Knotenpunkt die beiden Teilströme wieder zusammentreffen und gemeinsam wieder den Temperiermittelstrom bilden.
  • Bei der Batterie handelt es sich um die Batterie zur Speicherung elektrischer Energie zum Antreiben des Fahrzeugs. Diese Batterie ist im ersten Abschnitt des Temperierkreislaufs angeordnet, d. h. sie wird mittels des ersten Teilvolumenstroms temperiert. Derartige Batterien weisen üblicherweise einen engen Temperaturbereich auf, in dem eine ausreichende Funktionsfähigkeit gewährleistet werden kann. Dieser Temperaturbereich kann beispielsweise zwischen 30 °C und 40 °C liegen.
  • Bei den weiteren elektrischen Komponenten kann es sich beispielsweise um leistungselektronische Komponenten, wie z. B. Gleichstromsteller oder Wechselrichter, beispielsweise als um die Leistungselektronik des Fahrzeugs handeln. Die weiteren elektrischen Komponenten weisen üblicherweise ebenfalls einen begrenzten Temperaturbereich auf, in dem eine ausreichende Funktionalität gewährleistet ist. Im Vergleich zum Temperaturbereich der Batterie ist der Temperaturbereich der weiteren elektrischen Komponenten jedoch regelmäßig größer. Die Maximaltemperatur für die weiteren elektrischen Komponenten kann beispielsweise bei 70 °C liegen. Die Minimaltemperatur kann beispielsweise unter 0 °C liegen, in einigen Ausgestaltungen jedoch auch 30 °C betragen.
  • Des Weiteren weist die erfindungsgemäße Anordnung eine erste Durchflusssteuereinrichtung zur Aufteilung des Temperiermittelstroms auf den ersten und den zweiten Abschnitt des Temperierkreislaufs, d. h. zur Aufteilung auf den ersten und den zweiten Teilvolumenstrom, auf. Die Durchflusssteuereinrichtung kann beispielsweise als Dreiwegeventil oder Dreiwegeservoventil ausgebildet sein.
  • Die Aufteilung des Temperiermittelstroms kann zeitlich erfolgen, z. B. indem der Temperiermittelstrom periodisch nur den ersten Abschnitt oder nur den zweiten Abschnitt durchströmt, indem die Durchflusssteuereinrichtung den ersten und zweiten Abschnitt zeitweise freigibt bzw. verschließt. Die jeweilige Dauer des offenen bzw. geschlossenen Zustands, d. h. die Dauer in der das Temperiermittel den ersten oder zweiten Abschnitt durchströmt, ist abhängig von der erforderlichen Temperierung der Batterie und der weiteren elektrischen Komponenten. Beispielsweise kann vorgesehen sein, dass der Temperiermittelstrom für 20 bis 120 s den ersten Abschnitt und anschließend für 20 bis 120 s den zweiten Abschnitt durchströmt.
  • Eine zeitliche Aufteilung lässt sich einfach, z. B. mittels eines Dreiwegeventils realisieren, das entsprechend angesteuert wird. Da es für die beiden Abschnitte nur zwei Zustände, nämlich Durchströmen oder Nicht-Durchströmen, gibt, ist die Temperaturübertragung zwischen Temperiermittel und Batterie bzw. weiteren elektrischen Komponenten einfach vorherzusagen, da z. B. die Strömungsgeschwindigkeit während des Durchströmens immer gleich ist.
  • Die Aufteilung des Temperiermittelstroms kann auch mengenmäßig, d. h. z. B. in Hinblick auf das Volumen oder die Masse, erfolgen. Beispielsweise kann eine Aufteilung derart erfolgen, dass 80 % des Temperiermittelvolumenstroms im ersten Abschnitt strömen und 20 % des Temperiermittelvolumenstroms im zweiten Abschnitt strömen.
  • Darüber hinaus weist die erfindungsgemäße Anordnung eine Batterietemperaturermittlungseinrichtung, z. B. einen Batterietemperatursensor, zur Ermittlung der Batterietemperatur Ta1, eine Temperaturermittlungseinrichtung zur Ermittlung der Temperatur Ta2 der weiteren elektrischen Komponenten, z. B. ausgebildet als Temperatursensor, auf. Die Temperaturermittlungseinrichtungen dienen der Ermittlung der jeweils aktuellen Temperaturen, beispielsweise indem die Temperatur mittels eines Sensors direkt gemessen wird oder indem die Temperaturermittlungseinrichtung zu einer modellbasierten Abschätzung der aktuellen Temperatur genutzt wird.
  • Zudem verfügt die erfindungsgemäße Anordnung über eine Steuereinheit, ausgebildet zum Empfangen und Verarbeiten von Eingangsdaten der Temperaturermittlungseinrichtungen und Ausgeben eines Steuersignals an die erste Durchflusssteuereinrichtung zur Steuerung der Aufteilung des Temperiermittelstroms auf den ersten und den zweiten Abschnitt des Temperierkreislaufs in Abhängigkeit der ermittelten Temperaturen.
  • Mit anderen Worten empfängt die Steuereinheit Eingangsdaten von den Temperaturermittlungseinrichtungen, z. B. den Temperatursensoren, verarbeitet diese Eingangsdaten und löst die Durchflusssteuereinrichtung(en) als Aktuator in Reaktion auf die verarbeiteten Eingangsdaten basierend auf Anweisungen entsprechend einer oder mehrerer Steuerroutinen aus.
  • Die Steuereinheit kann auch als Regelungseinheit und die Durchflusssteuereinrichtung(en) als Durchflussregeleinrichtung(en) zur Regelung der Temperatur der Batterie und/oder der weiteren elektrischen Komponenten ausgebildet sein, wobei eine Rückführung der Signale der Temperaturermittlungseinrichtungen, z. B. der Messsignale der Temperatursensoren, erfolgt. Dadurch kann die Einhaltung eines für die Batterie und/oder die weiteren elektrischen Komponenten vorgegebenen Temperaturbereichs überwacht werden und bei einer Abweichung kann eine Temperierung automatisch erfolgen.
  • Außerdem weist die erfindungsgemäße Anordnung einen in einem dritten Abschnitt des Temperierkreislaufs angeordneten Niedertemperaturkühler (LTR, low temperature radiator) zur Wärmeübertragung zwischen der Umgebungsluft und dem Temperiermittel auf. Da beispielsweise überschüssige Wärmeenergie an die Umgebungsluft abgegeben wird, benötigt ein solcher Niedertemperaturkühler keine zusätzliche Energiezufuhr. Es kann ein Ventilator (Lüfter) vorhanden sein, der die Wärmeübertragung des Niedertemperaturkühlers unterstützt. Bei hohen Außentemperaturen, z. B. falls die Umgebungstemperatur oberhalb des optimalen Temperaturbereichs der zu temperierenden Batterie liegt, kann jedoch die Kühlwirkung des Niedertemperaturkühlers nicht ausreichend sein, da für das Temperiermittel minimal die Umgebungstemperatur erreicht werden kann.
  • Daher ist in einem vierten Abschnitt des Temperierkreislauf ein Temperiermittel-Kältemittel-Wärmeüberträger (Chiller) angeordnet. Mit dem Temperiermittel-Kältemittel-Wärmeüberträger kann auch eine Temperierung des Temperiermittels auf eine Temperatur unterhalb der Umgebungstemperatur erfolgen, wie es beispielsweise bei hohen Außentemperaturen erforderlich sein kann. Allerdings benötigt der Temperiermittel-Kältemittel-Wärmeüberträger zusätzliche Energie zum Antreiben des Klimakompressors und des Lüfters zur Kühlung des Kondensators.
  • Der dritte und der vierte Abschnitt sind ebenfalls parallel (im strömungstechnischen Sinn) zueinander angeordnet. Mit anderen Worten sind der Niedertemperaturkühler und der Temperiermittel-Kältemittel-Wärmeüberträger im Temperierkreislauf parallel zueinander angeordnet, so dass mittels Durchflusssteuereinrichtungen, z. B. Dreiwegeventilen, festgelegt werden kann, ob das Temperiermittel mittels des Niedertemperaturkühlers, mittels des Temperiermittel-Kältemittel-Wärmeüberträgers oder mittels beider temperiert werden soll. Optional kann ein parallel zum Niedertemperaturkühler und parallel zum Temperiermittel-Kältemittel-Wärmeüberträger angeordneter Bypass vorgesehen sein, so dass je nach Bedarf das Temperiermittel weder den Niedertemperaturkühler noch den Temperiermittel-Kältemittel-Wärmeüberträger durchströmt.
  • Weiterhin weist die erfindungsgemäße Anordnung eine zweite Durchflusssteuereinrichtung zur Aufteilung des Temperiermittelstroms auf den dritten Abschnitt und den vierten Abschnitt des Temperierkreislaufs auf. Die zweite Durchflusssteuereinrichtung kann ebenfalls beispielsweise als Dreiwegeventil oder Dreiwegeservoventil ausgebildet sein.
  • Zudem ist Steuereinheit außerdem zum Ausgeben eines Steuersignals an die zweite Durchflusssteuereinrichtung zur Steuerung der Aufteilung des Temperiermittelstroms auf den dritten und vierten Abschnitt in Abhängigkeit der ermittelten Temperaturen ausgebildet.
  • Gemäß verschiedenen Ausführungsvarianten kann die Anordnung weiterhin einen parallel (im strömungstechnischen Sinn) zum dritten und vierten Abschnitt angeordneten fünften Abschnitt des Temperierkreislaufs sowie eine dritte Durchflusssteuereinrichtung zur Aufteilung des Temperiermittelstroms auf den vierten und fünften Abschnitt des Temperiermittelkreislaufs aufweisen. Alternativ anstelle der dritten Durchflusssteuereinrichtung kann die zweite Durchflusssteuereinrichtung zur Aufteilung des Temperiermittelstroms auf den dritten, vierten und fünften Abschnitt des Temperierkreislaufs ausgebildet sein, beispielsweise als 4-Wege-Ventil.
  • Die Steuereinheit ist in diesem Fall zusätzlich zum Ausgeben eines Steuersignals an die dritte Durchflusssteuereinrichtung zur Steuerung der Aufteilung des Temperiermittelstroms auf den vierten und fünften Abschnitt oder zum Ausgeben eines Steuersignals an die zweite Durchflusssteuereinrichtung zur Steuerung der Aufteilung des Temperiermittelstroms auf den dritten, vierten und fünften Abschnitt in Abhängigkeit der ermittelten Temperaturen Ta1, Ta2 ausgebildet.
  • Der fünfte Abschnitt dient als Bypass zur Umgehung der beiden Wärmeüberträger, d. h. des Niedertemperaturkühlers und des Temperiermittel-Kältemittel-Wärmeüberträger. Dadurch kann bei Bedarf eine Kühlung des Temperiermittels vermieden werden, beispielsweise falls die Temperatur Ta1 der Batterie oder die Temperatur Ta2 der weiteren elektrischen Komponenten unterhalb einer Minimaltemperatur liegt, d. h. eigentlich eine Erwärmung erforderlich ist.
  • Die dritte Durchflusssteuereinrichtung kann ebenfalls beispielsweise als Dreiwegeventil oder Dreiwegeservoventil ausgebildet sein.
  • Gemäß verschiedenen Ausführungsvarianten kann die Anordnung weiterhin ein steuerbares Luftklappensystem (active grill shutter) aufweisen, wobei die Steuereinheit zusätzlich zum Ausgeben eines Steuersignals an die Luftklappen des Luftklappensystems zur Steuerung der Temperierung des Temperiermittels in Abhängigkeit der ermittelten Temperaturen Ta1, Ta2 ausgebildet ist.
  • Es kann auch eine Regelung vorgesehen sein, indem die Luftklappen in Abhängigkeit der ermittelten Temperaturen Ta1, Ta2 geregelt werden.
  • Beispielsweise kann die Position der Luftklappen so verändert werden, dass mehr oder weniger Luft durch die Luftklappen strömt, so dass eine entsprechend größere oder geringere Kühlwirkung erreicht werden kann. Optional besteht die Möglichkeit, Gruppen von Luftklappen unterschiedlich zu steuern oder zu regeln. Beispielsweise kann eine bezogen auf das Fahrzeug obere Gruppe von Luftklappen geschlossen und eine untere Gruppe von Luftklappen geöffnet werden. Dies kann eine genauere Temperierung und eine Vergrößerung des möglichen Temperaturbereichs ermöglichen.
  • Das Luftklappensystem kann benachbart zum Niedertemperaturkühler angeordnet sein und die Luftzufuhr zum Niedertemperaturkühler steuern.
  • Die Verwendung eines steuerbaren Luftklappensystems kann einen Verzicht auf einen parallel zum Niedertemperaturkühler angeordneten Bypass (fünfter Abschnitt) im Temperierkreislauf sowie auf die dritte Durchflusssteuereinrichtung ermöglichen, z. B. falls das Luftklappensystem in einem Zustand mit geschlossenen Luftklappen die Wärmeübertragung zwischen Temperiermittel und Umgebungsluft im Niedertemperaturkühler verringert oder sogar unterbinden kann, wie es beispielsweise bei sehr geringen oder sehr hohen Außentemperaturen der Fall sein kann.
  • Gemäß weiteren Ausführungsvarianten kann die Anordnung einen im zweiten Abschnitt des Temperierkreislaufs, d. h. bezogen auf den Temperierkreislauf in Reihe mit den weiteren elektrischen Komponenten, angeordneten Temperiermittel-ÖI-Wärmeüberträger und eine Öltemperaturermittlungseinrichtung, beispielsweise einen Öltemperatursensor, zur Ermittlung der Temperatur Ta3 eines den Temperiermittel-Öl-Wärmeüberträger durchströmenden Öls aufweisen.
  • Die Steuereinheit ist in diesem Fall zusätzlich zum Empfangen und Verarbeiten von Eingangsdaten der Öltemperaturermittlungseinrichtung, also z. B. des Öltemperatursensors, und Ausgeben eines Steuersignals an die erste Durchflusssteuereinrichtung zur Steuerung der Aufteilung des Temperiermittelstroms auf den ersten und den zweiten Abschnitt des Temperierkreislaufs und/oder an die zweite Durchflusssteuereinrichtung 8b zur Steuerung der Aufteilung des Temperiermittelstroms auf den dritten und vierten Abschnitt B3, B4 und/oder an die dritte Durchflusssteuereinrichtung 8c zur Steuerung der Aufteilung des Temperiermittelstroms auf den vierten und fünften Abschnitt B4, B5 in Abhängigkeit der ermittelten Temperaturen Ta1, Ta2, Ta3, also der Batterietemperatur, der Temperatur der weiteren elektrischen Komponenten und der Öltemperatur, ausgebildet.
  • Die Öltemperatur kann beispielsweise mit einem geeigneten Modell in Abhängigkeit vom Fahrzustand, Umgebungstemperatur, etc. berechnet werden oder z. B. in der Zuleitung zum Temperiermittel-Öl-Wärmeüberträger gemessen werden.
  • Der Temperiermittel-Öl-Wärmeüberträger kann beispielsweise als Plattenwärmeüberträger ausgebildet sein, z. B. als ein Plattenwärmeüberträger, wie er üblicherweise zum Kühlen von Getriebeöl genutzt wird.
  • Der Temperiermittel-Öl-Wärmeüberträger dient der Wärmeübertragung zwischen dem Temperiermittel und einem in einem weiteren Kreislauf strömenden Öl, wobei das Öl beispielsweise zur Temperierung des Getriebes, des Elektromotors und/oder des Generators genutzt werden kann. Dabei kann vorgesehen sein, die Temperatur des Öls in einem Bereich zwischen 100 °C und 120 °C einzustellen oder zu regeln. Die Soll-Öltemperatur liegt daher üblicherweise oberhalb der Soll-Temperatur für die weiteren elektrischen Komponenten, welche beispielsweise in einem Bereich zwischen 30 °C und 70 °C liegen kann.
  • Durch die Einbindung des Temperiermittel-Öl-Wärmeüberträgers in den Temperierkreislauf kann eine Wärmeübertragung zwischen Temperiermittel und Öl ermöglicht werden, so dass ein weiterer Kühlmittelkreislauf zur Kühlung des Öls verzichtbar ist, da das Temperiermittel im Temperiermittelkreislauf diese Funktion übernimmt. In heutigen Ausführungen wird das Öl üblicherweise mittels eines Luft-Öl Wärmeüberträgers gekühlt, der sich im Kühlpaket befindet. Durch Wegfall dieses Wärmeüberträgers kann wertvoller Bauraum gewonnen werden und die teuren Ölleitungen können wesentlich kürzer ausfallen.
  • Gemäß weiteren Ausführungsvarianten kann die Anordnung weiterhin der Batterie und/oder den weiteren elektrischen Komponenten und/oder dem Temperiermittel-ÖI-Wärmeüberträger jeweils zugeordnete Luftkühleinrichtungen mit Luftleiteinrichtungen aufweisen, wobei die Steuereinheit zusätzlich zum Ausgeben eines Steuersignals an die Luftkühleinrichtungen zur Steuerung der Luftleiteinrichtungen in Abhängigkeit der jeweils ermittelten Temperaturen Ta1, Ta2, Ta3 ausgebildet ist. Optional kann eine Regelung der Luftleiteinrichtungen vorgesehen sein. Dadurch kann eine genauere und schnellere Temperierung der Batterie und/oder der weiteren elektrischen Komponenten und/oder des den Temperiermittel-Öl-Wärmeüberträger durchströmenden Öls erfolgen.
  • Die Luftkühleinrichtungen können beispielsweise als Kühlungsöffnungen in Unterbodenverkleidungen ausgebildet sein. Diese Ausgestaltung weist aerodynamische Vorteile auf. Bei kalten Umgebungstemperaturen kann die Kühlwirkung unterbunden werden, indem ein Klappensystem vorgesehen sein kann, das bedarfsgerecht den Fahrtwind in Richtung der zu kühlenden Komponente(n) leitet. Optional, beispielsweise bei niedrigen Fahrgeschwindigkeiten, kann die Luftkühleinrichtung als Ventilator ausgebildet sein.
  • Gemäß weiteren Ausführungsvarianten kann die Anordnung einen benachbart zum Niedertemperaturkühler angeordneten Ventilator aufweisen, wobei die Steuereinheit zusätzlich zum Ausgeben eines Steuersignals an den Ventilator zur Steuerung der Geschwindigkeit des Ventilators in Abhängigkeit der ermittelten Temperaturen Ta1, Ta2, Ta3 ausgebildet ist. Unter Geschwindigkeit des Ventilators ist dabei die Geschwindigkeit des in einem Gehäuse rotierenden Laufrads des Ventilators zu verstehen.
  • Mittels des Ventilators kann die Luftzufuhr zum Niedertemperaturkühler erhöht werden, so dass mehr Wärme an die Umgebungsluft abgegeben und somit die Kühlleistung des Niedertemperaturkühlers bei Bedarf erhöht und durch Änderung der Geschwindigkeit gesteuert werden kann.
  • Gemäß weiteren Ausführungsvarianten kann die Anordnung weiterhin Leitungen, z. B. Rohrleitungen oder Schläuche, zur fluiden Verbindung des ersten und/oder zweiten Abschnitts des Temperierkreislaufs mit einem Kühlkreislauf eines Verbrennungsmotors und eine Absperreinrichtung zum Aktivieren und Deaktivieren der fluiden Verbindung aufweisen, wobei die Steuereinheit zusätzlich zum Ausgeben eines Steuersignals an die Absperreinrichtung zum Aktivieren und Deaktivieren der fluiden Verbindung in Abhängigkeit der ermittelten Temperaturen Ta1, Ta2, Ta3 ausgebildet ist. Mit anderen Worten kann durch Ausgeben eines entsprechenden Steuersignals die fluide Verbindung zwischen Temperierkreislauf und Kühlkreislauf des Verbrennungsmotors unterbrochen oder geschlossen werden. Optional kann eine entsprechende Regelung erfolgen.
  • Die Verbindung zwischen Kühlkreislauf und Temperierkreislauf kann eine schnellere Erwärmung der Batterie und/oder der weiteren elektrischen Komponenten und ggf. des den Temperiermittel-Öl-Wärmeüberträger durchströmenden Öls, beispielsweise bei kalten Umgebungstemperaturen ermöglichen. Dies kann insbesondere für die Batterie vorteilhaft sein, da diese bei niedrigen Temperaturen in ihrer Funktionsfähigkeit stark eingeschränkt ist.
  • Gemäß weiteren Ausführungsvarianten kann die Steuereinheit der Anordnung zum Ausgeben eines Steuersignals an die Pumpeinrichtung des Temperierkreislaufs ausgebildet sein, um den Temperiermittelstrom zu erhöhen oder zu verringern. Beispielsweise kann die Leistung der Pumpeinrichtung erhöht oder verringert werden. Die Variation des Temperiermittelstroms stellt eine weitere Stellgröße zur Steuerung oder Regelung der Temperatur der Batterie und der Temperatur der weiteren elektrischen Einrichtungen dar. Dadurch kann die gewünschte Temperatur schneller erreicht und der mögliche Temperaturbereich vergrößert werden.
  • Ein erfindungsgemäßes Fahrzeug weist eine der zuvor beschriebenen Anordnungen auf. Unter einem Fahrzeug ist dabei jedes mobile Verkehrsmittel, d. h. sowohl ein Landfahrzeug als auch ein Wasser- oder Luftfahrzeug, z. B. ein Personenkraftwagen, zu verstehen.
  • Beispielsweise kann das Fahrzeug als Elektrofahrzeug bzw. batterieelektrisches Fahrzeug (BEV, battery electric vehicle) oder Hybridelektrofahrzeug (HEV, hybrid electric vehicle) ausgebildet sein.
  • Ein erfindungsgemäßes Verfahren zur Steuerung einer der zuvor beschriebenen Anordnungen weist folgende Merkmale auf: Erzeugen eines Temperiermittelstroms im Temperierkreislauf, Ermitteln der Temperatur Ta1 der Batterie und der Temperatur Ta2 der weiteren elektrischen Komponenten und Steuern der Aufteilung des Temperiermittelstroms auf den ersten und den zweiten Abschnitt und/oder auf den dritten und vierten Abschnitt oder auf den dritten, vierten Abschnitt und fünften Abschnitt des Temperierkreislaufs in Abhängigkeit der ermittelten Temperaturen Ta1, Ta2. Mit anderen Worten wird die Aufteilung des Temperiermittelstroms in Abhängigkeit der ermittelten Temperaturen gesteuert oder geregelt.
  • Bei den Temperaturen Ta1 und Ta2 handelt es sich um die aktuellen Temperaturen der Batterie und der weiteren elektrischen Komponenten, z. B. leistungselektronischer Komponenten wie der Leistungselektronik eines Fahrzeugs. Wie vorstehend zur Anordnung beschrieben können die aktuellen Temperaturen gemessen oder mittels eines Modells abgeschätzt werden.
  • Die Aufteilung des Temperiermittelstroms kann mittels der ersten, zweiten bzw. dritten Durchflusssteuereinrichtung erfolgen.
  • Die genannten Merkmale können in der Reihenfolge ihrer Nennung, jedoch je nach Bedarf auch in einer abweichenden Reihenfolge durchgeführt werden.
  • Das erfindungsgemäße Verfahren wird mittels der oben stehend erläuterten erfindungsgemäßen Anordnung ausgeführt. Insofern dienen die obigen Ausführungen zur Erläuterung der erfindungsgemäßen Anordnung auch zur Beschreibung des erfindungsgemäßen Verfahrens. Die Vorteile des erfindungsgemäßen Verfahrens entsprechen denen der erfindungsgemäßen Anordnung und deren entsprechender Ausführungsvarianten.
  • Gemäß verschiedenen Ausführungsvarianten kann das Verfahren weiterhin ein Ermitteln der Temperatur Ta3 des den Temperiermittel-Öl-Wärmeüberträger durchströmenden Öls und ein Steuern der Aufteilung des Temperiermittelstrom auf den ersten und zweiten Abschnitt und/oder auf den dritten und vierten Abschnitt oder auf den dritten, vierten Abschnitt und fünften Abschnitt des Temperierkreislaufs (4) in Abhängigkeit der ermittelten Temperaturen Ta1, Ta2, Ta3 aufweisen.
  • Hierdurch kann eine Temperierung des den Temperiermittel-Öl-Wärmeüberträger durchströmenden Öls erreicht werden, ohne dass ein weiterer Kühlmittelkreislauf zur Kühlung des Öls benötigt wird.
  • Gemäß weiteren Ausführungsvarianten kann das Verfahren weiterhin ein Bestimmen der Umgebungstemperatur Tu, ein Festlegen einer Minimaltemperatur für die Umgebungstemperatur Tu und ein Festlegen einer Minimaltemperatur T11 für die Batterie sowie einer Minimaltemperatur T21 für die weiteren elektrischen Komponenten aufweisen. Bei einem Unterschreiten der Minimaltemperatur für die Umgebungstemperatur Tu und einem Unterschreiten der Minimaltemperatur T11 sowie der Minimaltemperatur T21 können die fluide Verbindung des ersten und/oder zweiten Abschnitts mit dem Kühlkreislauf aktiviert werden und der Temperiermittelstrom im dritten, vierten und fünften Abschnitt unterbrochen werden.
  • Dazu kann die erste Durchflusssteuereinrichtung so gesteuert werden, dass der Temperiermittelstrom zum dritten, vierten und, falls vorhanden, fünften Abschnitt unterbrochen und stattdessen eine Verbindung mit dem Kühlkreislauf des Verbrennungsmotors hergestellt wird, um die Batterie, die weiteren elektrischen Komponenten und ggf. das den Temperiermittel-Öl-Wärmeüberträger durchströmende Öl zu erwärmen, z. B. bis die Minimaltemperatur T11 oder die Minimaltemperatur T21 erreicht wird.
  • Gemäß weiteren Ausführungsvarianten kann das Verfahren weiterhin ein Festlegen einer Minimaltemperatur T11 für die Batterie sowie einer Minimaltemperatur T21 für die weiteren elektrischen Komponenten aufweisen. Bei einem Unterschreiten der Minimaltemperatur T11 sowie der Minimaltemperatur T21 wird die Aufteilung des Temperiermittelstroms auf den dritten, vierten und fünften Abschnitt so gesteuert, dass der Temperiermittelstrom den fünften Abschnitt, nicht jedoch den dritten und vierten Abschnitt durchströmt und/oder werden die Luftklappen des Luftklappensystems geschlossen und/oder wird die Aufteilung des Temperiermittelstroms auf den ersten und zweiten Abschnitt so gesteuert, dass der größere Anteil des Temperiermittelstroms denjenigen Abschnitt durchströmt, in dem die höchste Wärmeabgabe (durch die Batterie oder die weiteren elektrischen Komponenten) stattfindet.
  • Die beschriebene Aufteilung des Temperiermittelstroms kann durch entsprechende Einstellung der zweiten und dritten Durchflusssteuereinrichtung erreicht werden. Eine Kühlung des Temperiermittels mittels des Niedertemperaturkühlers und des Temperiermittel-Kältemittel-Wärmeüberträgers kann dadurch verhindert werden, so dass sich die Batterie, die weiteren elektrischen Komponenten und ggf. das den Temperiermittel-Öl-Wärmeüberträger durchströmende Öl schneller erwärmen können.
  • Gemäß weiteren Ausführungsvarianten kann das Verfahren weiterhin ein Festlegen einer Minimaltemperatur T11 und einer Maximaltemperatur T12 für die Batterie sowie einer Minimaltemperatur T21 für die weiteren elektrischen Komponenten aufweisen. Bei einer Temperatur Ta1 zwischen der Minimaltemperatur T11 und der Maximaltemperatur T12 und einem Unterschreiten der Minimaltemperatur T21 wird die Aufteilung des Temperiermittelstroms auf den dritten und vierten Abschnitt oder den dritten, vierten und fünften Abschnitt so gesteuert, dass der Temperiermittelstrom den dritten Abschnitt, nicht jedoch den vierten und fünften Abschnitt durchströmt und/oder werden die Luftklappen des Luftklappensystems geöffnet und/oder wird die Aufteilung des Temperiermittelstroms auf den ersten und zweiten Abschnitt so gesteuert, dass der gesamte Temperiermittelstrom den ersten Abschnitt durchströmt.
  • Dadurch kann eine moderate Kühlung des Temperiermittels erreicht werden, welches zur Kühlung der Batterie verwendet wird, um eine Überhitzung derselben zu verhindern. Demgegenüber erfolgt keine Kühlung der weiteren elektrischen Komponenten und ggf. des den Temperiermittel-Öl-Wärmeüberträger durchströmenden Öls, um eine Erwärmung der weiteren elektrischen Komponenten auf eine Temperatur oberhalb der Minimaltemperatur T21 zu ermöglichen.
  • Optional kann zu Beginn des Verfahrens gemäß dieser und der im Folgenden beschriebenen Ausführungsvarianten die Umgebungstemperatur bestimmt und mit einem vorzugebenden Grenzwert für die Umgebungstemperatur verglichen werden. Erst bei einem Überschreiten des Grenzwerts, d. h. ab einer bestimmten Mindest-Umgebungstemperatur werden die beschriebenen Steuerungsmaßnahmen durchgeführt.
  • Gemäß weiteren Ausführungsvarianten kann das Verfahren weiterhin ein Festlegen einer Minimaltemperatur T11 für die Batterie sowie einer Minimaltemperatur T21 und einer Maximaltemperatur T22 für die weiteren elektrischen Komponenten aufweisen. Bei einem Unterschreiten der Minimaltemperatur T11 und einer Temperatur Ta2 zwischen der Minimaltemperatur T21 und der Maximaltemperatur T22 wird die Aufteilung des Temperiermittelstroms auf den dritten und vierten Abschnitt oder den dritten, vierten und fünften Abschnitt so gesteuert, dass der Temperiermittelstrom den dritten Abschnitt, nicht jedoch den vierten und fünften Abschnitt durchströmt und/oder werden die Luftklappen des Luftklappensystems geöffnet und/oder wird die Aufteilung des Temperiermittelstroms auf den ersten und zweiten Abschnitt so gesteuert, dass der gesamte Temperiermittelstrom den zweiten Abschnitt durchströmt.
  • Dadurch kann eine moderate Kühlung des Temperiermittels erreicht werden, welches zur Kühlung der weiteren elektrischen Komponenten und ggf. des den Temperiermittel-Öl-Wärmeüberträger durchströmenden Öls verwendet wird, um eine Überhitzung derselben zu verhindern. Demgegenüber erfolgt keine Kühlung der Batterie, um eine Erwärmung der Batterie auf eine Temperatur oberhalb der Minimaltemperatur T11 zu ermöglichen.
  • Gemäß weiteren Ausführungsvarianten kann das Verfahren weiterhin ein Festlegen einer Minimaltemperatur T11 und einer Maximaltemperatur T12 für die Batterie sowie einer Minimaltemperatur T21 und einer Maximaltemperatur T22 für die weiteren elektrischen Komponenten aufweisen. Bei einer Temperatur Ta1 zwischen der Minimaltemperatur T11 und der Maximaltemperatur T12 und einer Temperatur Ta2 zwischen der Minimaltemperatur T21 und der Maximaltemperatur T22 wird die Aufteilung des Temperiermittelstroms auf den ersten und zweiten Abschnitt so gesteuert, dass der größere Anteil des Temperiermittelstroms denjenigen Abschnitt durchströmt, in dem die höchste Wärmeabgabe (durch die Batterie oder die weiteren elektrischen Komponenten) stattfindet und/oder wird die Aufteilung des Temperiermittelstroms auf den dritten und vierten Abschnitt oder den dritten, vierten und fünften Abschnitt so gesteuert, dass der Temperiermittelstrom den dritten Abschnitt, nicht jedoch den vierten und fünften Abschnitt durchströmt und/oder werden die Luftklappen des Luftklappensystems geöffnet.
  • Dadurch kann eine Kühlung des Temperiermittels mittels des Niedertemperaturkühlers erfolgen, so dass die Batterie, die weiteren elektrischen Komponenten und ggf. das den Temperiermittel-Öl-Wärmeüberträger durchströmende Öls moderat gekühlt wird, um die Temperatur der Batterie, der weiteren elektrischen Komponenten und ggf. des den Temperiermittel-Öl-Wärmeüberträger durchströmenden Öls im optimalen Temperaturbereich zwischen der jeweiligen Minimaltemperatur und Maximaltemperatur zu halten.
  • Gemäß weiteren Ausführungsvarianten kann das Verfahren weiterhin ein Festlegen einer Maximaltemperatur T12 für die Batterie aufweisen. Bei einem Überschreiten der Maximaltemperatur T12 wird die Aufteilung des Temperiermittelstroms auf den ersten und zweiten Abschnitt so gesteuert, dass der gesamte Temperiermittelstrom den ersten Abschnitt durchströmt und/oder werden die Luftklappen des Luftklappensystems geöffnet und/oder werden die Luftleiteinrichtungen so gesteuert, dass die Batterie (2) maximal gekühlt wird und/oder wird die Aufteilung des Temperiermittelstroms auf den dritten, vierten und fünften Abschnitt so gesteuert, dass der Temperier-mittelstrom den vierten Abschnitt, nicht jedoch den dritten und fünften Abschnitt durchströmt.
  • Dadurch kann eine maximale Kühlung der Batterie erreicht werden, um ihre Temperatur auf eine Temperatur unterhalb der Maximaltemperatur T12 absenken zu können. Indem der Temperiermittelstrom den vierten Abschnitt durchströmt, passiert er dien Temperiermittel-Kältemittel-Wärmeüberträger, so dass eine Abkühlung des Temperiermittels auch auf eine Temperatur unterhalb der Umgebungstemperatur erfolgen kann. Dies kann insbesondere bei hohen Umgebungstemperaturen vorteilhaft sein. Die Öffnung der Luftklappen des Luftklappensystems kann zu einer verbesserten Kühlung des Temperiermittels und damit zu einer effektiveren Kühlung der Batterie beitragen.
  • Gemäß weiteren Ausführungsvarianten kann das Verfahren weiterhin ein Festlegen einer Maximaltemperatur T22 für die weiteren elektrischen Komponenten aufweisen. Bei einem Überschreiten der Maximaltemperatur T22 wird die Aufteilung des Temperiermittelstroms auf den ersten und zweiten Abschnitt so gesteuert, dass der gesamte Temperiermittelstrom den zweiten Abschnitt durchströmt und/oder werden die Luftklappen des Luftklappensystems geöffnet und/oder werden die Luftleiteinrichtungen so gesteuert, dass die weiteren elektrischen Komponenten maximal gekühlt werden und/oder wird die Aufteilung des Temperiermittelstroms auf den dritten, vierten und fünften Abschnitt so gesteuert, dass der Temperier-mittelstrom den vierten Abschnitt, nicht jedoch den dritten und fünften Abschnitt durchströmt.
  • Dadurch kann eine maximale Kühlung der weiteren elektrischen Komponenten und ggf. des den Temperiermittel-Öl-Wärmeüberträger durchströmenden Öls erreicht werden, um ihre Temperatur auf eine Temperatur unterhalb der Maximaltemperatur T22 bzw. T32 absenken zu können. Indem der Temperiermittelstrom den vierten Abschnitt durchströmt, passiert er dien Temperiermittel-Kältemittel-Wärmeüberträger, so dass eine Abkühlung des Temperiermittels auch auf eine Temperatur unterhalb der Umgebungstemperatur erfolgen kann. Dies kann insbesondere bei hohen Umgebungstemperaturen vorteilhaft sein. Die Öffnung der Luftklappen des Luftklappensystems kann zu einer verbesserten Kühlung des Temperiermittels und damit zu einer effektiveren Kühlung der weiteren elektrischen Komponenten und ggf. des den Temperiermittel-Öl-Wärmeüberträger durchströmenden Öls beitragen.
  • Gemäß weiteren Ausführungsvarianten kann das Verfahren weiterhin ein Festlegen einer Maximaltemperatur T12 für die Batterie und/oder einer Maximaltemperatur T22 für die weiteren elektrischen Komponenten aufweisen, wobei bei einem Überschreiten der Maximaltemperatur T12 und/oder der Maximaltemperatur T22 ein Stromfluss durch die Batterie begrenzt wird.
  • Der Stromfluss durch die Batterie kann beispielsweise begrenzt werden, indem die Batterie abgeschaltet wird, d. h. ihr keine elektrische Energie für den Antrieb des Fahrzeugs mehr entnommen wird. Durch die Reduzierung des Stromflusses, z. B. eine Reduzierung des Stromflusses auf null, wird die Wärmeabgabe der Batterie verringert, so dass die Kühlung mittels des Temperiermittelstroms nunmehr ausreichend sein kann, um die Batterietemperatur wieder auf eine Temperatur unterhalb der Maximaltemperatur T12 abzusenken. Der Stromfluss durch die Batterie kann z. B. reduziert werden, indem der Hybridantrieb eines Fahrzeugs vom elektrischen Fahrbetrieb zum Fahrbetrieb mittels des Verbrennungsmotors geschaltet werden, so dass die Batterie nicht mehr zum Antreiben des Fahrzeugs genutzt wird. Die Leistung des Fahrzeugs kann dabei unverändert bleiben.
  • Gemäß weiteren Ausführungsvarianten kann das Verfahren weiterhin ein Festlegen einer Minimaltemperatur T21 für die weiteren elektrischen Komponenten und einer Minimaltemperatur T31 und einer Maximaltemperatur T32 für das den Temperiermittel-Öl-Wärmeüberträger durchströmende Öl aufweisen. Bei einem Unterschreiten der Minimaltemperatur T21 und einer Temperatur Ta3 zwischen der Minimaltemperatur T31 und der Maximaltemperatur T32 wird die Aufteilung des Temperiermittelstroms auf den ersten und zweiten Abschnitt so gesteuert, dass ein Anteil des Temperiermittelstroms den zweiten Abschnitt durchströmt.
  • Mit anderen Worten kann trotz des Unterschreitens der Minimaltemperatur T21 für die weiteren elektrischen Komponenten der zweite Abschnitt von Temperiermittel durchströmt werden, falls sich die Temperatur des den Temperiermittel-Öl-Wärmeüberträger durchströmenden Öls im Optimalbereich zwischen der Minimaltemperatur T31 und der Maximaltemperatur T32 befindet.
  • Gemäß weiteren Ausführungsvarianten kann der Temperiermittelstrom auf den ersten und zweiten Abschnitt zeitlich oder mengenmäßig aufgeteilt werden. Zur Erläuterung der zeitlichen bzw. mengenmäßigen Aufteilung und der damit verbundenen Vorteile wird auf die obigen Ausführungen die Anordnung betreffend verwiesen.
  • Weitere Vorteile der vorliegenden Erfindung sind aus der Beschreibung der nachfolgenden Ausführungsbeispiele und den Abbildungen ersichtlich. In den im Folgenden erläuterten Beispielen wird auf die beigefügten Zeichnungen Bezug genommen, die einen Teil der Beispiele bilden und in denen zur Veranschaulichung spezifische Ausführungsformen gezeigt sind, in denen die Erfindung ausgeübt werden kann. Es zeigen:
    • 1 eine schematische Darstellung einer Anordnung zur Temperierung einer Batterie und weiterer elektrischer Komponenten eines Fahrzeugs;
    • 2 eine Darstellung einer Steuerungsroutine für eine Anordnung gemäß 1;
    • 3 eine schematische Darstellung einer weiteren Anordnung zur Temperierung einer Batterie und weiterer elektrischer Komponenten eines Fahrzeugs mit einem Temperiermittel-Öl-Wärmeüberträger;
    • 4 eine Darstellung einer Steuerungsroutine für eine Anordnung gemäß 3.
  • In den Figuren werden identische oder ähnliche Elemente mit identischen Bezugszeichen versehen, soweit dies zweckmäßig ist.Die Figuren sind nicht notwendigerweise detailgetreu und maßstabsgetreu und können vergrößert oder verkleinert dargestellt sein, um einen besseren Überblick zu bieten.
  • 1 zeigt eine beispielhafte Anordnung 1 zur Temperierung einer Batterie 2 und weiterer elektrischer Komponenten 3, eines Fahrzeugs. Die Anordnung weist einen von einem Temperiermittel, im Beispiel Wasser oder eine Wasser-Glykol-Mischung, durchströmten Temperierkreislauf 4 auf. In einem ersten Abschnitt B1 des Temperierkreislaufs 4 ist die Batterie 2, in einem zweiten Abschnitt B2 sind die weiteren elektrischen Komponenten 3 angeordnet. Der erste Abschnitt B1 und der zweite Abschnitt B2 sind, bezogen auf die Strömung des Temperiermittels, parallel zueinander angeordnet.
  • Zur Ermittlung der Batterietemperatur ist eine als Batterietemperatursensor ausgebildete Batterietemperaturermittlungseinrichtung 9, zur Ermittlung der Temperatur der weiteren elektrischen Komponenten 3 eine als Temperatursensor ausgebildete Temperaturermittlungseinrichtung 10 der weiteren elektrischen Komponenten vorgesehen.
  • Bei den weiteren elektrischen Komponenten 3 handelt es sich im Beispiel um die Leistungselektronik, deren Temperatur nicht oberhalb von 70 °C liegen sollte, d. h. die Maximaltemperatur T22 beträgt 70 °C. Die Minimaltemperatur T21 kann beispielsweise unterhalb von 0 °C liegen. Der Soll-Temperaturbereich der Batterie 2 liegt zwischen 30 °C und 40 °C, d. h. die Minimaltemperatur T11 beträgt 30 °C, die Maximaltemperatur T12 beträgt 40 °C.
  • Mittels einer als Dreiwegeventil ausgebildeten ersten Durchflusssteuereinrichtung 8a kann der Temperiermittelstrom auf den ersten Abschnitt B1 und den zweiten Abschnitt B2 aufgeteilt werden. Die Aufteilung des Temperiermittelstroms erfolgt im Beispiel in zeitlicher Hinsicht, so dass der Temperiermittelstrom abwechselnd den ersten Abschnitt B1 und den zweiten Abschnitt B2 durchströmt. Der Wechsel zwischen erstem Abschnitt B1 und zweitem Abschnitt B2 erfolgt je nach Temperierbedarf der Batterie 2 und der weiteren elektrischen Komponenten 3. Beispielsweise kann der Temperiermittelstrom für 60 s durch den ersten Abschnitt B1 und anschließend für 20 s durch den zweiten Abschnitt B2 geleitet werden.
  • Im Temperierkreislauf 4 ist eine Pumpeinrichtung 5 zur Ausbildung des Temperiermittelstroms im Temperiermittelkreislauf 4 angeordnet. Weiterhin verfügt der Temperierkreislauf 4 über zwei Wärmeüberträger, einen im dritten Abschnitt B3 angeordneten Niedertemperaturkühler 6 und einen im vierten Abschnitt B4 angeordneten Temperiermittel-Kältemittel-Wärmeüberträger 7. Zudem ist ein fünfter Abschnitt (Bypass) B5 des Temperierkreislaufs 4 vorgesehen.
  • Der dritte Abschnitt B3 mit dem Niedertemperaturkühler 6, der vierte Abschnitt B4 mit dem Temperiermittel-Kältemittel-Wärmeüberträger 7 und der fünfte Abschnitt B5 sind parallel zueinander angeordnet, wobei eine zweite und eine dritte Durchflusssteuereinrichtung 8b, 8c, die als Dreiwegeventil ausgebildet sind, zur Steuerung der jeweiligen Temperiermittelströme durch den dritten Abschnitt B3, den vierten Abschnitt B4 sowie den fünften Abschnitt B5 vorgesehen sind.
  • Die Anordnung 1 weist des Weiteren eine Steuereinheit 11 auf, die Eingangsdaten der beiden Temperaturermittlungseinrichtungen 9, 10, d. h. die Temperaturen Ta1 und Ta2, empfangen und verarbeiten kann (gestrichelte Linie in 1). In Abhängigkeit der mittels der Temperaturermittlungseinrichtungen 9, 10 ermittelten Temperaturen Ta1, Ta2 gibt die Steuereinheit 11 ein Steuersignal an die erste Durchflussregeleinrichtung 8a zur Steuerung der Aufteilung des Temperiermittelstroms auf den ersten Abschnitt B1 und den zweiten Abschnitt B2 des Temperierkreislaufs 4 aus (gepunktete Linie in 1). Weitere Steuersignale werden an die zweite und dritte Durchflusssteuereinrichtung 8b, 8c ausgegeben, die den Durchfluss des Temperiermittelstroms durch den dritten Abschnitt B3, den vierten Abschnitt B4 und den fünften Abschnitt B5 steuern.
  • In der Ausführungsvariante gemäß 1 ist zudem ein benachbart zum Niedertemperaturkühler 6 angeordnetes steuerbares Luftklappensystem 12 zur Temperierung des Temperiermittels vorgesehen. Dazu gibt die Steuereinheit 11 zusätzlich ein Steuersignal an die Luftklappen des Luftklappensystems 12 aus, so dass die Luftklappen in Abhängigkeit der ermittelten Temperaturen Ta1, Ta2 mehr oder weniger geöffnet und damit mehr oder weniger Luft dem Niedertemperaturkühler 6 zugeführt werden kann.
  • Die Anordnung 1 verfügt zudem über Luftkühleinrichtungen 15 mit Luftleiteinrichtungen zur Kühlung der Batterie 2 und der weiteren elektrischen Komponenten 3. An diese Luftkühleinrichtungen 15 wird ebenfalls ein Steuersignal durch die Steuereinheit 11 ausgegeben, um die Position der Luftleiteinrichtungen (Deflektoren) steuern und somit mehr oder weniger kühlende Luft in Richtung der Batterie 2 oder der weiteren elektrischen Komponenten 3 lenken zu können.
  • Weitere Steuersignale werden an die Pumpeinrichtung 5 zur Steuerung der Pumpenleistung sowie an einen benachbart zum Niedertemperaturkühler 6 angeordneten Ventilator 16 ausgegeben.
  • Der erste Abschnitt B1 des Temperierkreislaufs 4 steht mittels Leitungen 17 in fluider Verbindung mit dem Kühlkreislauf 18 eines Verbrennungsmotors (nicht dargestellt). Die fluide Verbindung kann mittels der Absperreinrichtung 19 aktiviert oder deaktiviert werden, indem die Steuereinheit 11 ein entsprechendes Steuersignal an die Absperreinrichtung 19 in Abhängigkeit der ermittelten Temperaturen Ta1, Ta2 ausgibt.
  • 2 zeigt eine Steuerungsroutine für eine Anordnung 1 gemäß 1. Zunächst werden die aktuelle Temperatur Ta1 der Batterie 2, die aktuelle Temperatur Ta2 der weiteren elektrischen Komponenten 3 sowie die Umgebungstemperatur Tu ermittelt.
  • Unterschreitet die Umgebungstemperatur Tu einen vorgegebenen Grenzwert, d. h. ist die Umgebungstemperatur zu niedrig, wird die erste Durchflusssteuereinrichtung 8a so geschlossen, dass kein Temperiermittel mehr in Richtung des dritten und vierten Abschnitts B3, B4 strömt (linker Pfad in 1). Zudem wird die Absperreinrichtung 19 geöffnet, bis die Temperatur Ta1 der Batterie 2 die Minimaltemperatur T11 erreicht.
  • Mit anderen Worten wird der Temperierkreislauf 4 mit dem Kühlkreislauf 18 verbunden, um eine schnelle Erwärmung der Batterie 2 und der weiteren elektrischen Komponenten 3 zu ermöglichen. Wird die Minimaltemperatur T11 erreicht, so kann die Absperreinrichtung 19 wieder geschlossen werden, so dass die Verbindung zwischen Temperierkreislauf 4 und Kühlkreislauf 18 wieder unterbrochen wird.
  • Als Grenzwert für die Umgebungstemperatur Tu kann beispielsweise eine Temperatur von 10 °C festgelegt werden, wobei der Grenzwert in Abhängigkeit der konkreten Ausgestaltung der Anordnung auch abweichend festgelegt werden kann. Die Verbindung zu dem Kühlkreislauf 18 kann beispielsweise direkt am Motorausgang bzw. der Motorpumpe oder parallel zu einer Heizeinrichtung für den Fahrzeuginnenraum erfolgen.
  • Erreicht oder übersteigt die Umgebungstemperatur Tu einen vorgegebenen Grenzwert, so können die im Folgenden beschriebenen Steuereingriffe vorgenommen werden.
  • zweiter Pfad von links: Ta1 < T11, Ta2 < T21 Liegen sowohl Ta1 als auch Ta2 unterhalb der zugehörigen Minimaltemperatur T11 bzw. T21, werden mittels der zweiten und dritten Durchflusssteuereinrichtungen 8b, 8c der zum Niedertemperaturkühler 6 führende dritte Abschnitt B3 sowie der zum Temperiermittel-Kältemittel-Wärmeüberträger 7 führende vierte Abschnitt B4 geschlossen, so dass das Temperiermittel den fünften Abschnitt B5 (Bypass) durchströmt.
  • Verfügt die Anordnung 1 über keinen fünften Abschnitt B5, so wird der dritte Abschnitt B3 geöffnet und der vierte Abschnitt B4 geschlossen. Außerdem werden die Luftklappen des Luftklappensystems 12 geschlossen, um eine Kühlung des Temperiermittels zu vermeiden. In dieser Situation erwärmen sich die Batterie 2 und die weiteren elektrischen Komponenten 3 aufgrund ihrer eigenen Wärmeabgabe während des Betriebs.
  • Die Pumpeinrichtung 5 wird bei geringer Leistung betrieben, um eine möglichst gleichmäßige Temperaturverteilung im Temperierkreislauf 4 zu erreichen. Die erste Durchflusssteuereinrichtung 8a wird so gesteuert, dass der größere Anteil des Temperiermittelstroms denjenigen der beiden Abschnitte B1 und B2 durchströmt, in dem die aktuell die höchste Wärmeabgabe zu verzeichnen ist.
  • dritter Pfad von links: T11 < Ta1 < T12, Ta2 < T21 Liegt die Temperatur Ta1 zwischen der Minimaltemperatur T11 und der Maximaltemperatur T12, d. h. liegt die aktuelle Temperatur Ta1 der Batterie 2 im Soll-Temperaturbereich, und liegt die Temperatur Ta2 unterhalb der Minimaltemperatur T21, wird mittels der ersten Durchflusssteuereinrichtung 8a der Temperiermittelstrom zu 100 % auf den ersten Abschnitt B1 aufgeteilt. Die Pumpeinrichtung 5 wird mit minimaler Pumpleistung betrieben.
  • Unter Berücksichtigung der thermischen Masse der Batterie 2 und des Temperierkreislaufs 4 kann eine vorwärts gerichtete Steuerung erfolgen, um ein Überschwingen der Temperatur Ta1 der Batterie 2 zu vermeiden.
  • Die Luftklappen des Luftklappensystems 12 werden geöffnet, um eine zusätzliche Kühlung zu ermöglichen. Zudem werden mittels der zweiten und dritten Durchflusssteuereinrichtungen 8b, 8c der zum Niedertemperaturkühler 6 führende dritte Abschnitt B3 geöffnet sowie der zum Temperiermittel-Kältemittel-Wärmeüberträger 7 führende vierte Abschnitt B4 und der fünfte Abschnitt B5 geschlossen, so dass das Temperiermittel den dritten Abschnitt B3 durchströmt und mittels des Niedertemperaturkühlers 6 gekühlt wird.
  • vierter Pfad von links: Ta1 < T11, T21 < Ta2 < T22 Liegt die Temperatur Ta1 unterhalb der Minimaltemperatur T11 und die Temperatur Ta2 zwischen der Minimaltemperatur T21 und der Maximaltemperatur T22, d. h. liegt die aktuelle Temperatur Ta2 der weiteren elektrischen Komponenten 3 im Soll-Temperaturbereich, wird mittels der ersten Durchflusssteuereinrichtung 8a der Temperiermittelstrom zu 100 % auf den zweiten Abschnitt B2 aufgeteilt. Die Pumpeinrichtung 5 wird mit minimaler Pumpleistung betrieben.
  • Die Luftklappen des Luftklappensystems 12 werden geöffnet, um eine zusätzliche Kühlung zu ermöglichen. Zudem werden mittels der zweiten und dritten Durchflusssteuereinrichtungen 8b, 8c der zum Niedertemperaturkühler 6 führende dritte Abschnitt B3 geöffnet sowie der zum Temperiermittel-Kältemittel-Wärmeüberträger 7 führende vierte Abschnitt B4 und der fünfte Abschnitt B5 geschlossen, so dass das Temperiermittel den dritten Abschnitt B3 durchströmt und mittels des Niedertemperaturkühlers 6 gekühlt wird.
  • fünfter Pfad von links: T11 < Ta1 < T12, T21 < Ta2 < T22 Liegen beide Temperaturen Ta1 und Ta2 im zugehörigen Soll-Temperaturbereich, wird der Temperiermittelstrom unter Berücksichtigung des Kühlbedarfs der Batterie 2 und der weiteren elektrischen Komponenten 3 mittels der ersten Durchflussregeleinrichtung 8a so auf die beiden Abschnitte B1 und B2 aufgeteilt, dass beide Temperaturen Ta1 und Ta2 weiterhin im jeweiligen Soll-Temperaturbereich bleiben. Die Luftklappen des Luftklappensystems 12 werden zumindest teilweise geöffnet, um eine zusätzliche Kühlung zu ermöglichen. Zudem werden mittels der zweiten und dritten Durchflusssteuereinrichtungen 8b, 8c der zum Niedertemperaturkühler 6 führende dritte Abschnitt B3 geöffnet sowie der zum Temperiermittel-Kältemittel-Wärmeüberträger 7 führende vierte Abschnitt B4 und der fünfte Abschnitt B5 geschlossen, so dass das Temperiermittel den dritten Abschnitt B3 durchströmt und mittels des Niedertemperaturkühlers 6 gekühlt wird.
  • Neben der aktuellen Wärmeabgabe der Batterie 2 und der weiteren elektrischen Komponenten 3 kann auch die Wärmeströmung an die Umgebung berücksichtigt werden. Die Wärmeströmung kann abhängig sein von der Geschwindigkeit des Fahrzeugs, der Position der Luftklappen des Luftklappensystems 12, der weiteren Luftkühleinrichtungen 15 sowie der Geschwindigkeit des Ventilators 16. Somit kann die Wärmeströmung durch Änderung der genannten Einflussfaktoren gesteuert werden. Vorzugsweise werden dabei obere und untere Luftklappen des Luftklappensystems 12 unabhängige voneinander gesteuert.
  • sechster Pfad von links: Ta1 erreicht T12 oder Ta2 erreicht T22 Wird eine der beiden Maximaltemperaturen T12 oder T22 erreicht, so wird die Pumpleistung auf eine maximale Pumpleistung eingestellt. Die Geschwindigkeit des Ventilators 16 wird erhöht und die Luftkühleinrichtung 15 der Komponente, deren Temperatur die Maximaltemperatur erreicht, wird aktiviert.
  • siebenter Pfad von links: Ta1 > T11 oder Ta2 > T22 Wird eine der beiden Maximaltemperaturen T12 oder T22 überschritten, wird der Temperiermittelstrom unter Berücksichtigung des Kühlbedarfs der Batterie 2 und der weiteren elektrischen Komponenten 3 mittels der ersten Durchflussregeleinrichtung 8a so auf die beiden Abschnitte B1 und B2 aufgeteilt, dass beide Temperaturen Ta1 und Ta2 wieder auf eine Temperatur unterhalb der Maximaltemperatur T12, T22 absinken. Die Luftklappen des Luftklappensystems 12 werden vollständig geöffnet. Die Pumpleistung wird auf eine maximale Pumpleistung eingestellt. Die Luftkühleinrichtung 15 der Komponente, deren Temperatur die Maximaltemperatur erreicht, wird aktiviert.
  • Sind diese Maßnahmen nicht ausreichen, um die Temperatur Ta1 bzw. Ta2 auf eine Temperatur unterhalb der Maximaltemperatur T12 bzw. T22 abzusenken, werden mittels der zweiten und dritten Durchflusssteuereinrichtungen 8b, 8c der zum Niedertemperaturkühler 6 führende dritte Abschnitt B3 sowie der fünfte Abschnitt B5 geschlossen und der zum Temperiermittel-Kältemittel-Wärmeüberträger 7 führende vierte Abschnitt B4 geöffnet, so dass das Temperiermittel den vierten Abschnitt B4 durchströmt und mittels des Temperiermittel-Kältemittel-Wärmeüberträgers 7 gekühlt wird. Wird die Maximaltemperatur T12 bzw. T22 wieder unterschritten, kann die Pumpleistung reduziert werden.
  • Aus Testversuchen ist bekannt, dass eine Temperierung der weiteren elektrischen Komponenten 3 mittels des Temperiermittel-Kältemittel-Wärmeüberträgers 7 nur in seltenen Fällen erforderlich sein sollte, insbesondere falls auch eine konvektive Wärmeübertragung an die Umgebung möglich ist. Ein möglicherweise zusätzlicher Kraftstoffverbrauch für das Betreiben des Temperiermittel-Kältemittel-Wärmeüberträgers 7 kann daher bei Umgebungstemperaturen unterhalb von ca. 45 °C vernachlässigt werden.
  • Sind diese Maßnahmen weiterhin nicht ausreichend, d. h. wird die Maximaltemperatur T12, T22, insbesondere die Maximaltemperatur T12, weiterhin überschritten, kann die eigene Wärmeabgabe der jeweiligen Komponente reduziert werden. Beispielsweise kann der Stromfluss durch die Batterie 2 begrenzt werden. Dazu kann z. B. der Hybridantrieb eines Fahrzeugs vom elektrischen Fahrbetrieb zum Fahrbetrieb mittels des Verbrennungsmotors geschaltet werden, so dass die Batterie 2 nicht mehr zum Antreiben des Fahrzeugs genutzt wird. Die Leistung des Fahrzeugs kann dabei unverändert bleiben.
  • Nach Beendigung der jeweiligen Maßnahmen entlang eines Pfades gemäß 2 können die Temperaturen Ta1, Ta2 und Tu erneut ermittelt werden, so dass eine Rückführung dieser Größen erfolgt. In diesem Fall ist die Steuerung als Regelung ausgebildet, d. h. es handelt sich um ein Regelungsverfahren.
  • 3 zeigt eine schematische Darstellung eines zweiten Ausführungsbeispiels, bei dem im Vergleich zum ersten Ausführungsbeispiel gemäß 1 ein Temperiermittel-Öl-Wärmeüberträger 13 im zweiten Abschnitt B2 des Temperierkreislaufs 4 vorgesehen ist. Das mittels des Temperiermittel-Öl-Wärmeüberträger 13 temperierte Öl dient der Kühlung eines Getriebes, eines Elektromotors und/oder eines Generators.
  • Die Temperatur des Öls wird mittels einer als Öltemperatursensor ausgebildeten Öltemperaturermittlungseinrichtung 14 bestimmt. Der Soll-Temperaturbereich des Öls kann zwischen 90 °C und 140 °C, beispielsweise zwischen 100 °C und 120 °C liegen, d. h. die Minimaltemperatur T31 kann 90 °C oder 100 °C, die Maximaltemperatur T32 120 °C oder 140 °C betragen.
  • Die zugehörigen Messignale werden als Eingangsdaten (Temperatur Ta3) von der Steuereinheit 11 empfangen, verarbeitet und bei der Ausgabe des Steuersignals zur Steuerung der Aufteilung des Temperiermittelstroms auf den ersten Abschnitt B1 und den zweiten Abschnitt B2 des Temperierkreislaufs 4 mittels der ersten Durchflusssteuereinrichtung 8a sowie der Aufteilung des Temperiermittelstroms auf den dritten, vierten und fünften Abschnitt B3, B4, B5 des Temperierkreislaufs 4 mittels der zweiten und dritten Durchflusssteuereinrichtung 8b, 8c berücksichtigt.
  • 4 zeigt eine Steuerungsroutine für eine Anordnung 1 gemäß 3. Diese Steuerungsroutine unterscheidet sich von der Steuerungsroutine gemäß 2 dadurch, dass auch die Temperatur Ta3 für die Aufteilung des Temperiermittelstroms berücksichtigt wird.
  • Zunächst werden die aktuelle Temperatur Ta1 der Batterie 2, die aktuelle Temperatur Ta2 der weiteren elektrischen Komponenten 3, die aktuelle Temperatur Ta3 des den Temperiermittel-Öl-Wärmeüberträger 13 durchströmenden Öls sowie die Umgebungstemperatur Tu ermittelt.
  • Unterschreitet die Umgebungstemperatur Tu einen vorgegebenen Grenzwert, d. h. ist die Umgebungstemperatur zu niedrig, wird die erste Durchflusssteuereinrichtung 8a so geschlossen, dass kein Temperiermittel mehr in Richtung des dritten und vierten Abschnitts B3, B4 strömt (linker Pfad in 4). Zudem wird die Absperreichrichtung 19 geöffnet, bis die Temperatur Ta1 der Batterie 2 die Minimaltemperatur T11 erreicht.
  • Mit anderen Worten wird der Temperierkreislauf 4 mit dem Kühlkreislauf 18 verbunden, um eine schnelle Erwärmung der Batterie 2, der weiteren elektrischen Komponenten 3 und des Öls zu ermöglichen. Wird die Minimaltemperatur T11 erreicht, so kann die Absperreinrichtung 19 wieder geschlossen werden, so dass die Verbindung zwischen Temperierkreislauf 4 und Kühlkreislauf 18 wieder unterbrochen wird.
  • Als Grenzwert für die Umgebungstemperatur Tu kann beispielsweise eine Temperatur von 10 °C festgelegt werden, wobei der Grenzwert in Abhängigkeit der konkreten Ausgestaltung der Anordnung auch abweichend festgelegt werden kann. Die Verbindung zu dem Kühlkreislauf 18 kann beispielsweise direkt am Motorausgang bzw. der Motorpumpe oder parallel zu einer Heizeinrichtung für den Fahrzeuginnenraum erfolgen.
  • Erreicht oder übersteigt die Umgebungstemperatur Tu einen vorgegebenen Grenzwert, so können die im Folgenden beschriebenen Steuereingriffe vorgenommen werden.
  • zweiter Pfad von links: Ta1 < T11, Ta2 < T21, Ta3 < T31 Liegen sowohl Ta1 als auch Ta2 und Ta3 unterhalb der zugehörigen Minimaltemperatur T11, T21 bzw. T31, werden mittels der zweiten und dritten Durchflusssteuereinrichtungen 8b, 8c der zum Niedertemperaturkühler 6 führende dritte Abschnitt B3 sowie der zum Temperiermittel-Kältemittel-Wärmeüberträger 7 führende vierte Abschnitt B4 geschlossen, so dass das Temperiermittel den fünften Abschnitt B5 (Bypass) durchströmt.
  • Verfügt die Anordnung 1 über keinen fünften Abschnitt B5, so wird der dritte Abschnitt B3 geöffnet und der vierte Abschnitt B4 geschlossen. Außerdem werden die Luftklappen des Luftklappensystems 12 geschlossen, um eine Kühlung des Temperiermittels zu vermeiden. In dieser Situation erwärmen sich die Batterie 2 und die weiteren elektrischen Komponenten 3 aufgrund ihrer eigenen Wärmeabgabe während des Betriebs. Zugleich wird auch das Öl erwärmt.
  • Die Pumpeinrichtung 5 wird bei geringer Leistung betrieben, um eine möglichst gleichmäßige Temperaturverteilung im Temperierkreislauf 4 zu erreichen. Die erste Durchflusssteuereinrichtung 8a wird so gesteuert, dass der größere Anteil des Temperiermittelstroms denjenigen der beiden Abschnitte B1 und B2 durchströmt, in dem die aktuell die höchste Wärmeabgabe zu verzeichnen ist.
  • dritter Pfad von links: T11 < Ta1 < T12, Ta2 < T21, Ta3 < T31 Liegt die Temperatur Ta1 zwischen der Minimaltemperatur T11 und der Maximaltemperatur T12, d. h. liegt die aktuelle Temperatur Ta1 der Batterie 2 im Soll-Temperaturbereich, und liegen die Temperaturen Ta2 und Ta3 unterhalb der Minimaltemperaturen T21 bzw. T31, wird mittels der ersten Durchflusssteuereinrichtung 8a der Temperiermittelstrom zu 100 % auf den ersten Abschnitt B1 aufgeteilt. Die Pumpeinrichtung 5 wird mit minimaler Pumpleistung betrieben.
  • Unter Berücksichtigung der thermischen Masse der Batterie 2 und des Temperierkreislaufs 4 kein eine vorwärts gerichtete Steuerung erfolgen, um ein Überschwingen der Temperatur Ta1 der Batterie 2 zu vermeiden.
  • Die Luftklappen des Luftklappensystems 12 werden geöffnet, um eine zusätzliche Kühlung zu ermöglichen. Zudem werden mittels der zweiten und dritten Durchflusssteuereinrichtungen 8b, 8c der zum Niedertemperaturkühler 6 führende dritte Abschnitt B3 geöffnet sowie der zum Temperiermittel-Kältemittel-Wärmeüberträger 7 führende vierte Abschnitt B4 und der fünfte Abschnitt B5 geschlossen, so dass das Temperiermittel den dritten Abschnitt B3 durchströmt und mittels des Niedertemperaturkühlers 6 gekühlt wird.
  • vierter Pfad von links: Ta1 < T11, T21 < Ta2 < T22, Ta3 < T31 oder T31 < Ta3 < T32
    Liegt die Temperatur Ta1 unterhalb der Minimaltemperatur T11, die Temperatur Ta2 zwischen der Minimaltemperatur T21 und der Maximaltemperatur T22, d. h. liegt die aktuelle Temperatur Ta2 der weiteren elektrischen Komponenten 3 im Soll-Temperaturbereich, und liegt die Temperatur Ta3 unterhalb der Minimaltemperatur T31 oder zwischen der Minimaltemperatur T31 und der Maximaltemperatur T32, wird mittels der ersten Durchflusssteuereinrichtung 8a der Temperiermittelstrom zu 100 % auf den zweiten Abschnitt B2 aufgeteilt. Die Pumpeinrichtung 5 wird mit minimaler Pumpleistung betrieben.
  • Die Luftklappen des Luftklappensystems 12 werden geöffnet, um eine zusätzliche Kühlung zu ermöglichen. Zudem werden mittels der zweiten und dritten Durchflusssteuereinrichtungen 8b, 8c der zum Niedertemperaturkühler 6 führende dritte Abschnitt B3 geöffnet sowie der zum Temperiermittel-Kältemittel-Wärmeüberträger 7 führende vierte Abschnitt B4 und der fünfte Abschnitt B5 geschlossen, so dass das Temperiermittel den dritten Abschnitt B3 durchströmt und mittels des Niedertemperaturkühlers 6 gekühlt wird.
  • fünfter Pfad von links: T11 < Ta1 < T12, T21 < Ta2 < T22, T31 < Ta3 < T32 Liegen die Temperaturen Ta1, Ta2 und Ta3 im zugehörigen Soll-Temperaturbereich, wird der Temperiermittelstrom unter Berücksichtigung des Kühlbedarfs der Batterie 2 und der weiteren elektrischen Komponenten 3 mittels der ersten Durchflussregeleinrichtung 8a so auf die beiden Abschnitte B1 und B2 aufgeteilt, dass beide Temperaturen Ta1, Ta2 und Ta3 weiterhin im jeweiligen Soll-Temperaturbereich bleiben. Die Luftklappen des Luftklappensystems 12 werden zumindest teilweise geöffnet, um eine zusätzliche Kühlung zu ermöglichen. Zudem werden mittels der zweiten und dritten Durchflusssteuereinrichtungen 8b, 8c der zum Niedertemperaturkühler 6 führende dritte Abschnitt B3 geöffnet sowie der zum Temperiermittel-Kältemittel-Wärmeüberträger 7 führende vierte Abschnitt B4 und der fünfte Abschnitt B5 geschlossen, so dass das Temperiermittel den dritten Abschnitt B3 durchströmt und mittels des Niedertemperaturkühlers 6 gekühlt wird.
  • Neben der aktuellen Wärmeabgabe der Batterie 2 und der weiteren elektrischen Komponenten 3 kann auch die Wärmeströmung an die Umgebung berücksichtigt werden. Die Wärmeströmung kann abhängig sein von der Geschwindigkeit des Fahrzeugs, der Position der Luftklappen des Luftklappensystems 12, der weiteren Luftkühleinrichtungen 15 sowie der Geschwindigkeit des Ventilators 16. Somit kann die Wärmeströmung durch Änderung der genannten Einflussfaktoren gesteuert werden. Vorzugsweise werden dabei obere und untere Luftklappen des Luftklappensystems 12 unabhängige voneinander gesteuert.
  • sechster Pfad von links: Ta1 erreicht T12 oder Ta2 erreicht T22 oder Ta3 erreicht T32
    Wird eine der Maximaltemperaturen T12, T22 oder T32 erreicht, so wird die Pumpleistung auf eine maximale Pumpleistung eingestellt. Die Geschwindigkeit des Ventilators 16 wird erhöht und die Luftkühleinrichtung 15 der Komponente, deren Temperatur die Maximaltemperatur erreicht, wird aktiviert.
  • siebenter Pfad von links: Ta1 > T11 oder Ta2 > T22 oder Ta3 > T32 Wird eine der Maximaltemperaturen T12, T22 oder T32 überschritten, wird der Temperiermittelstrom unter Berücksichtigung des Kühlbedarfs der Batterie 2 und der weiteren elektrischen Komponenten 3 mittels der ersten Durchflussregeleinrichtung 8a so auf die beiden Abschnitte B1 und B2 aufgeteilt, dass beide Temperaturen Ta1, Ta2 und Ta3 wieder auf eine Temperatur unterhalb der Maximaltemperatur T12, T22, T32 absinken. Die Luftklappen des Luftklappensystems 12 werden vollständig geöffnet. Die Pumpleistung wird auf eine maximale Pumpleistung eingestellt. Die Luftkühleinrichtung 15 der Komponente, deren Temperatur die Maximaltemperatur erreicht, wird aktiviert.
  • Sind diese Maßnahmen nicht ausreichend, um die Temperatur Ta1, Ta2 bzw. Ta3 auf eine Temperatur unterhalb der Maximaltemperatur T12, T22 bzw. T32 abzusenken, werden mittels der zweiten und dritten Durchflusssteuereinrichtungen 8b, 8c der zum Niedertemperaturkühler 6 führende dritte Abschnitt B3 sowie der fünfte Abschnitt B5 geschlossen und der zum Temperiermittel-Kältemittel-Wärmeüberträger 7 führende vierte Abschnitt B4 geöffnet, so dass das Temperiermittel den vierten Abschnitt B4 durchströmt und mittels des Temperiermittel-Kältemittel-Wärmeüberträger 7 gekühlt wird. Wird die Maximaltemperatur T12, T22 bzw. T32 wieder unterschritten, kann die Pumpleistung reduziert werden.
  • Sind diese Maßnahmen weiterhin nicht ausreichend, d. h. wird die Maximaltemperatur T12, T22, T32, insbesondere die Maximaltemperatur T12, weiterhin überschritten, kann die eigene Wärmeabgabe der jeweiligen Komponente reduziert werden. Beispielsweise kann der Stromfluss durch die Batterie 2 begrenzt werden. Dazu kann z. B. der Hybridantrieb eines Fahrzeugs vom elektrischen Fahrbetrieb zum Fahrbetrieb mittels des Verbrennungsmotors geschaltet werden, so dass die Batterie 2 nicht mehr zum Antreiben des Fahrzeugs genutzt wird. Die Leistung des Fahrzeugs kann dabei unverändert bleiben.
  • achter Pfad von links: Ta1 < T11, Ta2 < T21, Ta3 > T32 Liegen die Temperaturen Ta1 und Ta2 unterhalb der zugehörigen Minimaltemperatur T11 bzw. T21, die Temperatur Ta3 hingegen oberhalb der Maximaltemperatur T32, wird mittels der ersten Durchflusssteuereinrichtung 8a der Temperiermittelstrom zu 100 % auf den zweiten Abschnitt B2 aufgeteilt, d. h. der zweite Abschnitt B2 wird geöffnet, der erste Abschnitt B1 hingegen geschlossen.
  • Je nach erforderlicher Kühlleistung zur Absenkung der Temperatur Ta3 auf eine Temperatur unterhalb der Maximaltemperatur T32 erfolgt eine Kühlung mittels des Niedertemperaturkühlers 6 oder mittels des Temperiermittel-Kältemittel-Wärmeüberträgers 7. Dazu wird mittels der zweiten und dritten Durchflusssteuereinrichtungen 8b, 8c der zum Niedertemperaturkühler 6 führende dritte Abschnitt B3 oder der zum Temperiermittel-Kältemittel-Wärmeüberträger 7 führende vierte Abschnitt B4 geöffnet, der Abschnitt B5 hingegen geschlossen. Die Luftklappen des Luftklappensystems 12 werden geöffnet, um eine zusätzliche Kühlung zu ermöglichen. Bei Bedarf kann zudem die dem Temperiermittel-Öl-Wärmeüberträger 13 zugeordnete Luftkühleinrichtung 15 aktiviert werden.
  • neunter Pfad von links: T11 < Ta1 < T12, Ta2 < T22, Ta3 > T32 Liegt die Temperatur Ta1 zwischen der Minimaltemperatur T11 und der Maximaltemperatur T12, die Temperatur Ta2 unterhalb der Maximaltemperatur T22 und die Temperatur Ta3 oberhalb der Maximaltemperatur T32, werden der erste und zweite Abschnitt B1, B2 mittels der ersten Durchflusssteuereinrichtung 8a geöffnet.
  • Je nach erforderlicher Kühlleistung zur Absenkung der Temperatur Ta3 auf eine Temperatur unterhalb der Maximaltemperatur T32 und zur Beibehaltung der Temperatur Ta1 innerhalb des Bereichs zwischen der Minimaltemperatur T11 und der Maximaltemperatur T12 erfolgt eine Kühlung mittels des Niedertemperaturkühlers 6 oder mittels des Temperiermittel-Kältemittel-Wärmeüberträgers 7. Dazu wird mittels der zweiten und dritten Durchflusssteuereinrichtungen 8b, 8c der zum Niedertemperaturkühler 6 führende dritte Abschnitt B3 oder der zum Temperiermittel-Kältemittel-Wärmeüberträger 7 führende vierte Abschnitt B4 geöffnet, der Abschnitt B5 hingegen geschlossen. Die Luftklappen des Luftklappensystems 12 werden geöffnet, um eine zusätzliche Kühlung zu ermöglichen. Bei Bedarf können zudem die dem Temperiermittel-Öl-Wärmeüberträger 13 zugeordnete Luftkühleinrichtung 15 und/oder die der Batterie 2 zugeordnete Luftkühleinrichtung 15 aktiviert werden.
  • Nach Beendigung der jeweiligen Maßnahmen entlang eines Pfades gemäß 4 können die Temperaturen Ta1, Ta2, Ta3 und Tu erneut ermittelt werden, so dass eine Rückführung dieser Größen erfolgt. In diesem Fall ist die Steuerung als Regelung ausgebildet, d. h. es handelt sich um ein Regelungsverfahren.
  • Der hier verwendete Ausdruck „und/oder“, wenn er in einer Reihe von zwei oder mehreren Elementen benutzt wird, bedeutet, dass jedes der aufgeführten Elemente alleine verwendet werden kann, oder es kann jede Kombination von zwei oder mehr der aufgeführten Elemente verwendet werden. Wird beispielsweise eine Zusammensetzung beschrieben, dass sie die Komponenten A, B und/oder C, enthält, kann die Zusammensetzung A alleine; B alleine; C alleine; A und B in Kombination; A und C in Kombination; B und C in Kombination; oder A, B, und C in Kombination enthalten.
  • Insofern in der Beschreibung und den Ansprüchen ein Öffnen oder Schließen beschreiben oder genannt wird, ist damit auch ein Belassen im offenen bzw. geschlossenen Zustand umfasst.
  • Bezugszeichenliste
    • 1
    Anordnung
    2
    Batterie
    3
    weitere elektrische Komponenten
    4
    Temperierkreislauf
    5
    Pumpeinrichtung
    6
    Niedertemperaturkühler
    7
    Temperiermittel-Kältemittel-Wärmeüberträger
    8a, 8b, 8c
    erste, zweite, dritte Durchflusssteuereinrichtung
    9
    Batterietemperaturermittlungseinrichtung
    10
    Temperaturermittlungseinrichtung der weiteren elektrischen Komponenten
    11
    Steuereinheit
    12
    Luftklappensystem
    13
    Temperiermittel-ÖI-Wärmeüberträger
    14
    Öltemperaturermittlungseinrichtung
    15
    Luftkühleinrichtung
    16
    Ventilator
    17
    Leitungen
    18
    Kühlkreislauf
    19
    Absperreinrichtung
    B1
    erster Abschnitt
    B2
    zweiter Abschnitt
    B3
    dritter Abschnitt
    B4
    vierter Abschnitt
    B5
    fünfter Abschnitt
    Ta1
    Temperatur der Batterie
    Ta2
    Temperatur der weiteren elektrischen Komponenten
    Ta3
    Temperatur des den Temperiermittel-Öl-Wärmeüberträger durchströmenden Öls
    T11
    Minimaltemperatur für die Batterie
    T12
    Maximaltemperatur für die Batterie
    T21
    Minimaltemperatur für die weiteren elektrischen Komponenten
    T22
    Maximaltemperatur für die weiteren elektrischen Komponenten
    T31
    Minimaltemperatur für das den Temperiermittel-Öl-Wärmeüberträger durchströmende Öl
    T32
    Maximaltemperatur für das den Temperiermittel-Öl-Wärmeüberträger durchströmende Öl
    Tu
    Umgebungstemperatur

Claims (21)

  1. Anordnung (1) zur Temperierung einer Batterie (2) und weiterer elektrischer Komponenten (3) eines Fahrzeugs, aufweisend: - einen von einem Temperiermittel durchströmten Temperierkreislauf (4), - eine in einem ersten Abschnitt (B1) des Temperierkreislaufs (4) angeordnete Batterie (2), - in einem zweiten Abschnitt (B2) des Temperierkreislaufs (4) angeordnete weitere elektrische Komponenten (3), wobei der erste Abschnitt (B1) und der zweite Abschnitt (B2) parallel zueinander angeordnet sind, - einen in einem dritten Abschnitt (B3) des Temperierkreislaufs (4) angeordneten Niedertemperaturkühler (6) zur Wärmeübertragung zwischen Umgebungsluft und dem Temperiermittel, - einen in einem vierten Abschnitt (B4) des Temperierkreislaufs (4) angeordneten Temperiermittel-Kältemittel-Wärmeüberträger (7), wobei der dritte Abschnitt (B3) und der vierte Abschnitt (B4) parallel zueinander angeordnet sind, - eine erste Durchflusssteuereinrichtung (8a) zur Aufteilung des Temperiermittelstroms auf den ersten Abschnitt (B1) und den zweiten Abschnitt (B2) des Temperierkreislaufs (4), - eine zweite Durchflusssteuereinrichtung (8b) zur Aufteilung des Temperiermittelstroms auf den dritten Abschnitt (B3) und den vierten Abschnitt (B4) des Temperierkreislaufs (4), - eine Batterietemperaturermittlungseinrichtung (9) zur Ermittlung der Temperatur Ta1 der Batterie (2), - eine Temperaturermittlungseinrichtung (10) zur Ermittlung der Temperatur Ta2 der weiteren elektrischen Komponenten (3) und - eine Steuereinheit (11) ausgebildet zum Empfangen und Verarbeiten von Eingangsdaten der Temperaturermittlungseinrichtungen (9, 10), zum Ausgeben eines Steuersignals an die erste Durchflusssteuereinrichtung (8a) zur Steuerung der Aufteilung des Temperiermittelstroms auf den ersten und zweiten Abschnitt (B1, B2) in Abhängigkeit der ermittelten Temperaturen Ta1, Ta2 und zum Ausgeben eines Steuersignals an die zweite Durchflusssteuereinrichtung (8b) zur Steuerung der Aufteilung des Temperiermittelstroms auf den dritten und vierten Abschnitt (B3, B4) in Abhängigkeit der ermittelten Temperaturen Ta1, Ta2.
  2. Anordnung (1) nach Anspruch 1, weiterhin aufweisend: - einen parallel zum dritten und vierten Abschnitt (B3, B4) angeordneten fünften Abschnitt (B5) des Temperierkreislaufs (4), - eine dritte Durchflusssteuereinrichtung (8c) zur Aufteilung des Temperiermittelstroms auf den vierten und fünften Abschnitt (B4, B5) des Temperierkreislaufs (4) oder wobei die zweite Durchflusssteuereinrichtung (8b) zur Aufteilung des Temperiermittelstroms auf den dritten, vierten und fünften Abschnitt (B3, B4, B5) des Temperierkreislaufs (4) ausgebildet ist, und wobei die Steuereinheit (11) zusätzlich zum Ausgeben eines Steuersignals an die dritte Durchflusssteuereinrichtung (8c) zur Steuerung der Aufteilung des Temperiermittelstroms auf den vierten und fünften Abschnitt (B4, B5) oder zum Ausgeben eines Steuersignals an die zweite Durchflusssteuereinrichtung (8c) zur Steuerung der Aufteilung des Temperiermittelstroms auf den dritten, vierten und fünften Abschnitt (B3, B4, B5) in Abhängigkeit der ermittelten Temperaturen Ta1, Ta2 ausgebildet ist.
  3. Anordnung (1) nach einem der vorstehenden Ansprüche, weiterhin aufweisend: - ein steuerbares Luftklappensystem (12) zur Temperierung des Temperiermittels, wobei die Steuereinheit (11) zusätzlich zum Ausgeben eines Steuersignals an die Luftklappen des Luftklappensystems (12) zur Steuerung der Temperierung des Temperiermittels in Abhängigkeit der ermittelten Temperaturen Ta1, Ta2 ausgebildet ist.
  4. Anordnung (1) nach einem der vorstehenden Ansprüche, weiterhin aufweisend: - einen im zweiten Abschnitt (B2) des Temperierkreislaufs (4) angeordneten Temperiermittel-Öl-Wärmeüberträger (13) und - eine Öltemperaturermittlungseinrichtung (14) zur Ermittlung der Temperatur Ta3 eines den Temperiermittel-Öl-Wärmeüberträger (13) durchströmenden Öls, wobei die Steuereinheit (11) zusätzlich zum Empfangen und Verarbeiten von Eingangsdaten der Öltemperaturermittlungseinrichtung und Ausgeben eines Steuersignals an die erste Durchflusssteuereinrichtung (8a) zur Steuerung der Aufteilung des Temperiermittelstroms auf den ersten und zweiten Abschnitt (B1, B2) und/oder an die zweite Durchflusssteuereinrichtung (8b) zur Steuerung der Aufteilung des Temperiermittelstroms auf den dritten und vierten Abschnitt (B3, B4) und/oder an die dritte Durchflusssteuereinrichtung (8c) zur Steuerung der Aufteilung des Temperiermittelstroms auf den vierten und fünften Abschnitt (B4, B5) in Abhängigkeit der ermittelten Temperaturen Ta1, Ta2, Ta3 ausgebildet ist.
  5. Anordnung (1) nach einem der vorstehenden Ansprüche, weiterhin aufweisend: - der Batterie (2) und/oder den weiteren elektrischen Komponenten (3) und/oder dem Temperiermittel-Öl-Wärmeüberträger (13) jeweils zugeordnete Luftkühleinrichtungen (15) mit Luftleiteinrichtungen, wobei die Steuereinheit (11) zusätzlich zum Ausgeben eines Steuersignals an die Luftkühleinrichtungen (15) zur Steuerung der Luftleiteinrichtungen in Abhängigkeit der ermittelten Temperaturen Ta1, Ta2, Ta3 ausgebildet ist.
  6. Anordnung (1) nach einem der vorstehenden Ansprüche, weiterhin aufweisend: - einen benachbart zum Niedertemperaturkühler (6) angeordneten Ventilator (16), wobei die Steuereinheit (11) zusätzlich zum Ausgeben eines Steuersignals an den Ventilator (16) zur Steuerung der Geschwindigkeit des Ventilators (16) in Abhängigkeit der ermittelten Temperaturen Ta1, Ta2, Ta3 ausgebildet ist.
  7. Anordnung (1) nach einem der vorstehenden Ansprüche, weiterhin aufweisend: - Leitungen (17) zur fluiden Verbindung des ersten und/oder zweiten Abschnitts (B1, B2) des Temperierkreislaufs (4) mit einem Kühlkreislauf (18) eines Verbrennungsmotors, - eine Absperreinrichtung (19) zum Aktivieren und Deaktivieren der fluiden Verbindung, wobei die Steuereinheit (11) zusätzlich zum Ausgeben eines Steuersignals an die Absperreinrichtung (19) zum Aktivieren und Deaktivieren der fluiden Verbindung in Abhängigkeit der ermittelten Temperaturen Ta1, Ta2, Ta3 ausgebildet ist.
  8. Anordnung (1) nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei die weiteren elektrischen Komponenten (3) leistungselektronische Komponenten sind.
  9. Fahrzeug mit einer Anordnung (1) nach einem der vorstehenden Ansprüche.
  10. Verfahren zur Steuerung einer Anordnung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 8, aufweisend: - Erzeugen eines Temperiermittelstroms im Temperierkreislauf (4), - Ermitteln der Temperatur Ta1 der Batterie (2) und der Temperatur Ta2 der weiteren elektrischen Komponenten (3) und - Steuern der Aufteilung des Temperiermittelstroms auf den ersten und zweiten Abschnitt (B1, B2) und/oder auf den dritten und vierten Abschnitt (B3, B4) oder auf den dritten, vierten Abschnitt und fünften Abschnitt (B3, B4, B5) des Temperierkreislaufs (4) in Abhängigkeit der ermittelten Temperaturen Ta1, Ta2.
  11. Verfahren nach Anspruch 10, weiterhin aufweisend: - Ermitteln der Temperatur Ta3 des den Temperiermittel-ÖI-Wärmeüberträger (13) durchströmenden Öls und - Steuern der Aufteilung des Temperiermittelstroms auf den ersten und zweiten Abschnitt (B1, B2) und/oder auf den dritten und vierten Abschnitt (B3, B4) oder auf den dritten, vierten Abschnitt und fünften Abschnitt (B3, B4, B5) des Temperierkreislaufs (4) in Abhängigkeit der ermittelten Temperaturen Ta1, Ta2, Ta3.
  12. Verfahren nach Anspruch 10 oder 11, weiterhin aufweisend: - Bestimmen der Umgebungstemperatur Tu, - Festlegen einer Minimaltemperatur für die Umgebungstemperatur Tu und - Festlegen einer Minimaltemperatur T11 für die Batterie (2) sowie einer Minimaltemperatur T21 für die weiteren elektrischen Komponenten (3), wobei bei einem Unterschreiten der Minimaltemperatur für die Umgebungstemperatur Tu und einem Unterschreiten der Minimaltemperatur T11 sowie der Minimaltemperatur T21 - die fluide Verbindung des ersten und/oder zweiten Abschnitts (B1, B2) mit dem Kühlkreislauf (18) aktiviert wird und - der Temperiermittelstrom im dritten, vierten und fünften Abschnitt (B3, B4, B5) unterbrochen wird.
  13. Verfahren nach einem der Ansprüche 10 bis 12, weiterhin aufweisend: - Festlegen einer Minimaltemperatur T11 für die Batterie (2) sowie einer Minimaltemperatur T21 für die weiteren elektrischen Komponenten (3), wobei bei einem Unterschreiten der Minimaltemperatur T11 sowie der Minimaltemperatur T21 - die Aufteilung des Temperiermittelstroms auf den dritten, vierten und fünften Abschnitt (B3, B4, B5) so gesteuert wird, dass der Temperiermittelstrom den fünften Abschnitt (B5), nicht jedoch den dritten und vierten Abschnitt (B3, B4) durchströmt und/oder - die Luftklappen des Luftklappensystems (12) geschlossen werden und/oder - die Aufteilung des Temperiermittelstroms auf den ersten und zweiten Abschnitt (B1, B2) so gesteuert wird, dass der größere Anteil des Temperiermittelstroms denjenigen Abschnitt (B1, B2) durchströmt, in dem die höchste Wärmeabgabe stattfindet.
  14. Verfahren nach einem der Ansprüche 10 bis 13, weiterhin aufweisend: - Festlegen einer Minimaltemperatur T11 und einer Maximaltemperatur T12 für die Batterie (2) sowie einer Minimaltemperatur T21 für die weiteren elektrischen Komponenten (3), wobei bei einer Temperatur Ta1 zwischen der Minimaltemperatur T11 und der Maximaltemperatur T12 und einem Unterschreiten der Minimaltemperatur T21 - die Aufteilung des Temperiermittelstroms auf den dritten und vierten Abschnitt (B3, B4) oder den dritten, vierten und fünften Abschnitt (B3, B4, B5) so gesteuert wird, dass der Temperiermittelstrom den dritten Abschnitt (B3), nicht jedoch den vierten und fünften Abschnitt (B4, B5) durchströmt und/oder - die Luftklappen des Luftklappensystems (12) geöffnet werden und/oder - die Aufteilung des Temperiermittelstroms auf den ersten und zweiten Abschnitt (B1, B2) so gesteuert wird, dass der gesamte Temperiermittelstrom den ersten Abschnitt (B1) durchströmt.
  15. Verfahren nach einem der Ansprüche 10 bis 14, weiterhin aufweisend: - Festlegen einer Minimaltemperatur T11 für die Batterie (2) sowie einer Minimaltemperatur T21 und einer Maximaltemperatur T22 für die weiteren elektrischen Komponenten (3), wobei bei einem Unterschreiten der Minimaltemperatur T11 und einer Temperatur Ta2 zwischen der Minimaltemperatur T21 und der Maximaltemperatur T22 - die Aufteilung des Temperiermittelstroms auf den dritten und vierten Abschnitt (B3, B4) oder den dritten, vierten und fünften Abschnitt (B3, B4, B5) so gesteuert wird, dass der Temperiermittelstrom den dritten Abschnitt (B3), nicht jedoch den vierten und fünften Abschnitt (B4, B5) durchströmt und/oder - die Luftklappen des Luftklappensystems (12) geöffnet werden und/oder - die Aufteilung des Temperiermittelstroms auf den ersten und zweiten Abschnitt (B1, B2) so gesteuert wird, dass der gesamte Temperiermittelstrom den zweiten Abschnitt (B2) durchströmt.
  16. Verfahren nach einem der Ansprüche 10 bis 15, weiterhin aufweisend: - Festlegen einer Minimaltemperatur T11 und einer Maximaltemperatur T12 für die Batterie (2) sowie einer Minimaltemperatur T21 und einer Maximaltemperatur T22 für die weiteren elektrischen Komponenten (3), wobei bei einer Temperatur Ta1 zwischen der Minimaltemperatur T11 und der Maximaltemperatur T12 und einer Temperatur Ta2 zwischen der Minimaltemperatur T21 und der Maximaltemperatur T22 - die Aufteilung des Temperiermittelstroms auf den ersten und zweiten Abschnitt (B1, B2) so gesteuert wird, dass der größere Anteil des Temperiermittelstroms denjenigen Abschnitt (B1, B2) durchströmt, in dem die höchste Wärmeabgabe stattfindet und/oder - die Aufteilung des Temperiermittelstroms auf den dritten und vierten Abschnitt (B3, B4) oder den dritten, vierten und fünften Abschnitt (B3, B4, B5) so gesteuert wird, dass der Temperiermittelstrom den dritten Abschnitt (B3), nicht jedoch den vierten und fünften Abschnitt (B4, B5) durchströmt und/oder - die Luftklappen des Luftklappensystems (12) geöffnet werden.
  17. Verfahren nach einem der Ansprüche 10 bis 16, weiterhin aufweisend: - Festlegen einer Maximaltemperatur T12 für die Batterie (2), wobei bei einem Überschreiten der Maximaltemperatur T12 - die Aufteilung des Temperiermittelstroms auf den ersten und zweiten Abschnitt (B1, B2) so gesteuert wird, dass der gesamte Temperiermittelstrom den ersten Abschnitt (B1) durchströmt und/oder - die Luftklappen des Luftklappensystems (12) geöffnet werden und/oder - die Luftleiteinrichtungen so gesteuert werden, dass die Batterie (2) maximal gekühlt wird und/oder - die Aufteilung des Temperiermittelstroms auf den dritten, vierten und fünften Abschnitt (B3, B4, B5) so gesteuert wird, dass der Temperiermittelstrom den vierten Abschnitt (B4), nicht jedoch den dritten und fünften Abschnitt (B3, B5) durchströmt.
  18. Verfahren nach einem der Ansprüche 10 bis 17, weiterhin aufweisend: - Festlegen einer Maximaltemperatur T22 für die weiteren elektrischen Komponenten (3), wobei bei einem Überschreiten der Maximaltemperatur T22 - die Aufteilung des Temperiermittelstroms auf den ersten und zweiten Abschnitt (B1, B2) so gesteuert wird, dass der gesamte Temperiermittelstrom den zweiten Abschnitt (B2) durchströmt und/oder - die Luftklappen des Luftklappensystems (12) geöffnet werden und/oder - die Luftleiteinrichtungen so gesteuert werden, dass die weiteren elektrischen Komponenten (3) maximal gekühlt werden und/oder - die Aufteilung des Temperiermittelstroms auf den dritten, vierten und fünften Abschnitt (B3, B4, B5) so gesteuert wird, dass der Temperiermittelstrom den vierten Abschnitt (B4), nicht jedoch den dritten und fünften Abschnitt (B3, B5) durchströmt.
  19. Verfahren nach einem der Ansprüche 10 bis 18, weiterhin aufweisend: - Festlegen einer Maximaltemperatur T12 für die Batterie (2) und/oder einer Maximaltemperatur T22 für die weiteren elektrischen Komponenten (3), wobei bei einem Überschreiten der Maximaltemperatur T12 und/oder der Maximaltemperatur T22 ein Stromfluss durch die Batterie (2) begrenzt wird.
  20. Verfahren nach einem der Ansprüche 11 bis 19, weiterhin aufweisend: - Festlegen einer Minimaltemperatur T21 für die weiteren elektrischen Komponenten (3) und einer Minimaltemperatur T31 und einer Maximaltemperatur T32 für das den Temperiermittel-Öl-Wärmeüberträger (20) durchströmende Öl, wobei bei einem Unterschreiten der Minimaltemperatur T21 und einer Temperatur Ta3 zwischen der Minimaltemperatur T31 und der Maximaltemperatur T32 - die Aufteilung des Temperiermittelstroms auf den ersten und zweiten Abschnitt (B1, B2) so gesteuert wird, dass ein Anteil des Temperiermittelstroms den zweiten Abschnitt (B2) durchströmt.
  21. Verfahren nach einem der Ansprüche 10 bis 20, wobei der Temperiermittelstrom auf den ersten und zweiten Abschnitt (B1, B2) zeitlich oder mengenmäßig aufgeteilt wird.
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