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Die Erfindung betrifft eine Kühlvorrichtung mit einem Kühlmittelkreislauf, in welchem ein Kühlmittel zur Temperierung zumindest einer Steuereinheit in einem Fahrzeug zirkuliert, wobei die zumindest eine Steuereinheit mit dem Kühlmittelkreislauf thermisch gekoppelt ist. Weiterhin betrifft die Erfindung ein Verfahren zum Betrieb einer solchen Kühlvorrichtung und ein Fahrzeug mit einer solchen Kühlvorrichtung.
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Aus der
US 2012/0127653 A1 sind ein platzsparendes hochdichtes modulares Datenbehältersystem, ein energieeffizientes Kühlsystem sowie ein Verfahren zur Bereitstellung eines solchen platzsparenden hochdichten modularen Datenbehältersystems bekannt. Das Verfahren umfasst ein Installieren einer Vielzahl von modularen Datenbehältern, die nah beieinander angeordnet sind, wobei jeder Datenbehälter einen Fluid- und elektrischen Schaltkreisabschnitt umfasst, der in fluidischer und elektrischer Kommunikation mit dem modularen Datenbehälter verbunden ist. Eine Mehrzahl der Fluid- und elektrischen Schaltungsabschnitte ist seriell miteinander gekoppelt, so dass eine Fluid- und elektrische Schaltung mit einem ersten Ende und einem zweiten Ende gebildet ist. Ein modulares Datenzentrum umfasst eine zentrale Kühlvorrichtung, die mit einem zentralen Kühlfluidkreislauf gekoppelt ist. Die zentrale Kühlvorrichtung unterstützt zumindest einen Teil des Kühlbedarfes einer Kette von modularen Datenbehältern. Angrenzende gemeinsame Fluid- und elektrische Schaltungsabschnitte bilden eine gemeinsame Fluid- und elektrische Schaltung, die mit dem zentralen Kühlsystem verbunden ist.
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Darüber hinaus ist im Allgemeinen bekannt, dass ein Fahrzeug eine Kühlvorrichtung zumindest zur Temperierung zumindest einer Steuereinheit aufweist.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine gegenüber dem Stand der Technik verbesserte Kühlvorrichtung, ein verbessertes Verfahren zum Betrieb einer solchen Kühlvorrichtung und ein Fahrzeug mit einer solchen Kühlvorrichtung anzugeben.
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Die Aufgabe wird erfindungsgemäß hinsichtlich der Kühlvorrichtung durch die in Anspruch 1, hinsichtlich des Verfahrens durch die in Anspruch 8 und hinsichtlich des Fahrzeuges durch die in Anspruch 10 angegebenen Merkmale gelöst.
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Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.
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Eine Kühlvorrichtung zur Temperierung von Steuereinheiten in einem Fahrzeug weist zumindest einen Kühlkreislauf auf, welcher erfindungsgemäß zumindest im autonomen Fahrbetrieb des Fahrzeuges in einen Hauptkühlkreislauf und einen mit diesem über zumindest eine Wärmeübertragungseinheit und/oder eine Schalteinheit, beispielsweise eine Ventilschaltung, gekoppelten weiteren Kühlkreislauf unterteilt ist, wobei der Hauptkühlkreislauf und der weitere Kühlkreislauf mit jeweils zumindest einer Steuereinheit thermisch gekoppelt ist. Darüber hinaus ist die zumindest eine Steuereinheit des Hauptkühlkreislaufes einem primären Bordnetz und die zumindest eine weitere Steuereinheit des weiteren Kühlkreislaufes einem sekundären Bordnetz des Fahrzeuges zugeordnet, wobei im Fehlerfall einer Komponente im Hauptkühlkreislauf oder im weiteren Kühlkreislauf die zumindest eine Wärmeübertragungseinheit zur Entkopplung des weiteren Kühlkreislaufes von dem Hauptkühlkreislauf ansteuerbar ist.
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Bei Steuereinheiten für den autonomen Fahrbetrieb des Fahrzeuges ist es aufgrund einer vergleichsweise hohen Verlustleistung in Form von Wärme erforderlich, dass die Steuereinheiten gekühlt, insbesondere flüssigkeitsgekühlt werden.
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Mittels einer derart ausgebildeten Kühlvorrichtung kann ein Kühlkreislauf zur Kühlung zumindest eine der Steuereinheiten trotz eines Fehlerfalles in dem Hauptkühlkreislauf oder in dem weiteren Kühlkreislauf für eine vorgegebene Zeitdauer sichergestellt werden.
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Insbesondere ist die vorgegebene Zeitdauer derart gewählt, dass das Fahrzeug in einen sicheren Zustand, insbesondere einen Stillstand, außerhalb eines Gefahrenbereiches für das Fahrzeug und seine Insassen versetzt werden kann. Bei dem Fahrzeug kann es sich auch um ein Flugobjekt, beispielsweise um eine Drohne, z. B. um eine Taxi-Drohne, handeln.
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Um bei einem Fehlerfall im Hauptkühlkreislauf die Kühlung zumindest der weiteren Steuereinheit des weiteren Kühlkreislaufes sicherstellen zu können, weist der weitere Kühlkreislauf eine über das sekundäre Bordnetz betriebene zusätzliche Pumpe und einen Ausgleichsbehälter für in dem weiteren Kühlkreislauf zirkulierendes Kühlmittel auf.
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Eine Ausbildung der Kühlvorrichtung sieht vor, dass sowohl der Hauptkühlkreislauf als auch der weitere Kühlkreislauf zumindest jeweils einen Temperatursensor umfassen, wobei anhand erfasster Signale eine Temperatur des jeweiligen Kühlkreislaufes ermittelt werden kann. So ist es möglich anhand der erfassten Temperatur abzuleiten, dass ein Fehlerfall in einem der beiden Kühlkreisläufe vorliegt. Alternativ oder zusätzlich zu dem jeweiligen Temperatursensor kann auch vorgesehen sein, dass eine Temperaturmessung in der zumindest einen Steuereinheit und/oder einer anderen geeigneten Komponente erfolgt, wobei hierzu eine entsprechende Vorrichtung in der Steuereinheit bzw. der Komponente vorhanden ist.
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Die zumindest eine Wärmeübertragungseinheit, insbesondere ein Wärmetauscher, ist in einer weiteren Ausbildung der Kühlvorrichtung in Zirkulationsrichtung eines Kühlmittels vor einem in dem Hauptkühlkreislauf angeordnetem elektrischen Energiespeicher und die zumindest eine Steuereinheit des Hauptkühlkreislaufes in Zirkulationsrichtung nach dem elektrischen Energiespeicher angeordnet. Beispielsweise ist in dem Hauptkühlkreislauf der elektrische Energiespeicher zum Kühlen angeordnet. Tritt ein Fehlerfall des elektrischen Energiespeichers auf, wodurch sich die Temperatur in dem Hauptkühlkreislauf erhöht, kann eine in dem Hauptkühlkreislauf angeordnete Pumpe zur Förderung eines Kühlmittels deaktiviert werden und die weitere Pumpe fördert das Kühlmittel in dem weiteren Kühlkreislauf, so dass zumindest die weitere Steuereinheit in dem weiteren Kühlkreislauf kühlbar ist und somit deren Funktion zumindest für die vorgegebene Zeitdauer sichergestellt werden kann.
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Alternativ dazu, dass die Wärmeübertragungseinheit vor dem Energiespeicher und die Steuereinheit nach diesem angeordnet sind, kann auch vorgesehen sein, dass diese Komponenten parallel zueinander innerhalb der Kühlvorrichtung angeordnet sind.
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In einer Weiterbildung der Kühlvorrichtung ist ein Fassungsvermögen des zumindest einen Ausgleichbehälters in Abhängigkeit einer vorgegebenen Zeitdauer eines sicherzustellenden Betriebes der zumindest einen weiteren Steuereinheit gewählt. Der Ausgleichsbehälter ist mit dem Kühlmittel befüllt, welches die Kühlung der weiteren Steuereinheit in dem weiteren Kühlkreislauf für die vorgegebene Zeitdauer ermöglicht.
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Hierzu ist Voraussetzung, dass ein Volumen von Schlauchleitungen und der durchströmten und durchströmbaren Komponenten nicht ausreichend ist.
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Der jeweilige Temperatursensor ist in einer möglichen Ausführungsform zumindest zur Erfassung von Signalen zur Einstellung einer Drehzahl einer in dem Hauptkühlkreislauf angeordneten Pumpe und der zusätzlichen Pumpe in dem weiteren Kühlkreislauf vorgesehen. Dabei stellt die Temperatur in dem jeweiligen Kreislauf eine Regelgröße dar. Ist die Temperatur vergleichsweise hoch, erhöht sich die Drehzahl der entsprechenden Pumpe, so dass die Verlustwärme effizient abtransportiert werden kann.
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Des Weiteren kann vorgesehen sein, dass der weitere Kühlkreislauf in einem separaten Gehäuse angeordnet ist. Dadurch kann eine Kühlung zumindest der in dem weiteren Kühlkreislauf angeordneten weiteren Steuereinheit auch im Kollisionsfall des Fahrzeuges weitestgehend sichergestellt werden, da der weitere Kühlkreislauf in dem Gehäuse weitestgehend vor mechanischen Einflüssen geschützt angeordnet ist.
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Weiterhin betrifft die Erfindung ein Verfahren zum Betrieb einer Kühlvorrichtung zur Temperierung von Steuereinheiten in einem Fahrzeug, wobei zumindest im autonomen Fahrbetrieb des Fahrzeuges ein Hauptkühlkreislauf und ein mit diesem über zumindest eine Wärmeübertragungseinheit gekoppelter weiterer Kühlkreislauf vorgesehen sind, wobei der Hauptkühlkreislauf und der weitere Kühlkreislauf mit jeweils zumindest einer Steuereinheit thermisch gekoppelt ist, wobei die zumindest eine Steuereinheit des Hauptkühlkreislaufes einem primären Bordnetz und die zumindest eine weitere Steuereinheit des weiteren Kühlkreislaufes einem sekundären Bordnetz des Fahrzeuges zugeordnet ist, wobei im Fehlerfall einer Komponente im Hauptkühlkreislauf oder im weiteren Kühlkreislauf die zumindest eine Wärmeübertragungseinheit derart angesteuert wird, dass der weitere Kühlkreislauf von dem Hauptkühlkreislauf entkoppelt wird.
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Durch Anwendung des Verfahrens kann die Kühlung zumindest einer der beiden Steuereinheiten bei Ausfall einer Komponente in einem der beiden Kühlkreisläufe für die vorgegebene Zeitdauer weitestgehend sichergestellt werden. Dabei ist die vorgegebene Zeitdauer vorzugsweise derart gewählt, dass es möglich ist, das Fahrzeug innerhalb in dieser Zeitdauer in einen sicheren Zustand, bevorzugt in den Stillstand zu versetzen.
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Die beiden Kühlkreisläufe sind hinsichtlich ihrer Versorgung mit elektrischer Energie voneinander separiert, so dass die Funktion der beiden Kreisläufe jeweils mittels des entsprechenden Bordnetzes sichergestellt werden kann. Dabei funktionieren die beiden Bordnetze unabhängig voneinander, so dass eine in dem weiteren Kühlkreislauf angeordnete zusätzliche Pumpe über das sekundäre Bordnetz betrieben wird.
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Darüber hinaus betrifft die Erfindung ein Fahrzeug mit einer oben beschriebenen und nach dem Verfahren betriebenen Kühlvorrichtung.
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Bei einem solchen Fahrzeug, welches im autonomen Fahrbetrieb bewegt werden kann, ist mittels einer derart ausgebildeten Kühlvorrichtung die Kühlung zumindest einer der beiden Steuereinheiten, insbesondere zum autonomen Fahrbetrieb, bei einem Fehlerfall in einem der beiden Kühlkreisläufe zumindest für die vorgegebene Zeitdauer sichergestellt, in welcher das Fahrzeug, insbesondere im autonomen Fahrbetrieb, in einen sicheren Zustand versetzt werden kann.
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Ausführungsbeispiele der Erfindung werden im Folgenden anhand von Zeichnungen näher erläutert.
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Dabei zeigen:
- 1 schematisch eine Kühlvorrichtung zur Temperierung einer Anzahl von Steuereinheiten,
- 2 schematisch die Kühlvorrichtung in einer alternativen Ausführungsform
- 3 schematisch die Kühlvorrichtung in einer weiteren Ausführungsform,
- 4 schematisch die Kühlvorrichtung mit einer Anzahl von Ventilen,
- 5 schematisch die Kühlvorrichtung mit einer Anzahl von Drehschieberventilen,
- 6 schematisch die Kühlvorrichtung einer Anzahl von Rückschlagventilen und
- 7 schematisch die Kühlvorrichtung mit einem Wegeventil.
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Einander entsprechende Teile sind in allen Figuren mit den gleichen Bezugszeichen versehen.
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1 zeigt einen Ausschnitt einer Kühlvorrichtung 1 zumindest zur Temperierung von Steuereinheiten S1.1 bis S1.n, S2.1 bis S2.n, insbesondere Hauptsteuereinheiten, zum autonomen Fahrbetrieb eines nicht näher dargestellten Fahrzeuges.
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Bei Steuereinheiten S1.1 bis S1.n, S2.1 bis S2.n für den autonomen Fahrbetrieb des Fahrzeuges ist es aufgrund einer vergleichsweise hohen Verlustleistung in Form von Wärme erforderlich, die Steuereinheiten S1.1 bis S1.n, S2.1 bis S2.n zu temperieren, insbesondere zu kühlen.
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Eine Sensorik zur Steuerung des Fahrzeuges im autonomen Fahrbetrieb, also die Steuereinheiten S1.1 bis S1.n, S2.1 bis S2.n, sind so ausgeführt und am Fahrzeug angeordnet, dass bei einem Ausfall einer Komponente, in einem sogenannten Einzelfehlerfall, übrige Komponenten ausreichend sind, um das Fahrzeug in einen sicheren Zustand, insbesondere in den Stillstand, zu versetzen.
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Eine als Hauptsteuergerät ausgebildete Steuereinheit S1.1 bis S1.n, S2.1 bis S2.n ist dazu zumindest zweimal im Fahrzeug vorhanden, wobei eine Anzahl von Steuereinheiten S1.1 bis S1.n einem primären Bordnetz B1 und eine weitere Anzahl von Steuereinheiten S2.1 bis S2.n einem sekundären Bordnetz B2 zugeordnet und mit elektrischer Energie versorgt.
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Ein einfacher Fehler, insbesondere ein Ausfall einer Komponente in einem Kühlkreislauf K der Kühlvorrichtung 1 führte bisher zu einem Komplettausfall der Steuereinheiten S1.1 bis S1.n, S2.1 bis 2.n, da die Verlustleistung nicht mehr abgeführt werden kann.
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Um weitestgehend ausschließen zu können, dass die Steuereinheiten S1.1 bis S1.n aufgrund eines Fehlerfalles einer Komponente der Kühlvorrichtung 1 komplett ausfallen, ist vorgesehen, die Steuereinheiten S1.1 bis S1.n, S2.1 bis 2.n in zwei Kühlkreisläufe K1, K2, insbesondere in Abhängigkeit einer Spannungsversorgung, also entsprechend dem jeweiligen Bordnetz B1, B2 aufzuteilen.
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Insbesondere ist der Kühlkreislauf K in einen Hauptkühlkreislauf K1 und einem weiteren Kühlkreislauf K2 unterteilt. Dabei sind die dem primären Bordnetz B1 zugehörigen Steuereinheiten S1.1 bis S1.n dem Hauptkühlkreislauf K1 zugeordnet, wohingegen die dem sekundären Bordnetz B2 zugehörigen weiteren Steuereinheiten S2.1 bis S2.n dem weiteren Kühlkreislauf K2 zugeordnet sind.
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Eine Pumpe 2 zur Förderung eines in dem Hauptkühlkreislauf K1 zirkulierenden Kühlmittels, beispielsweise Wasser, sowie weitere in den Hauptkühlkreislauf K1 integrierte Komponenten, werden über das primäre Bordnetz B1 mit elektrischer Energie versorgt.
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Komponenten des weiteren Kühlkreislaufes K2 werden mittels einer Wärmeübertragungseinheit 3 von dem Hauptkühlkreislauf K1 getrennt, wobei ein thermischer Wärmetransport und somit eine Kühlung der Komponenten des weiteren Kühlkreislaufes K2 über die Wärmeübertragungseinheit 3 stattfindet.
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Um die Zirkulation des Kühlmittels in dem weiteren Kühlkreislauf K2 zu realisieren, weist der weitere Kühlkreislauf K2 eine weitere Pumpe 4 auf, die mittels des sekundären Bordnetzes B2 mit elektrischer Energie versorgt wird.
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Gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel in 1 ist ein Temperatursensor 5, welcher fortlaufend Signale erfasst, die ausgewertet werden, vorhanden. Insbesondere wird in Abhängigkeit der erfassten Signale eine Drehzahl der Pumpe 4 eingestellt, wobei der Temperatursensor 5 zur Überwachung des weiteren Kühlkreislaufes K2 vorgesehen ist.
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Dabei ist die Anordnung des Temperatursensors 5 zum Betrieb der Kühlvorrichtung 1, insbesondere des weiteren Kühlkreislaufes K2 nicht zwingend erforderlich.
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Ein weiterer Temperatursensor 6 ist im Bereich eines Rücklaufes des Kühlkreislaufes K angeordnet.
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Zudem ist ein Ausgleichsbehälter 7, welcher mit Kühlmittel befüllt ist, in den weiteren Kühlkreislauf K2 integriert, wobei der Ausgleichsbehälter 7 von dem Kühlmittel durchströmt ist und das Kühlmittel in dem weiteren Kühlkreislauf K2 zirkuliert. Dabei ist ein Fassungsvermögen des Ausgleichsbehälters 7 in Abhängigkeit von der vorgegebenen Zeitdauer, d. h. einer sicherzustellenden Kühlzeit, gewählt.
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Die vorgegebene Zeitdauer wird beispielhaft wie folgt ermittelt: zunächst wird die Verfügbarkeit der Kühlung festgelegt, insbesondere um das Fahrzeug in den sicheren Zustand zu versetzen. Die Verfügbarkeit wird beispielsweise mit 60 Sekunden angenommen. Auch wird eine Verfügbarkeit der Steuereinheit S1.1 bis S1.n, S2.1 bis S2.n ohne Kühlung festgelegt, welche als Annahme 5 Sekunden beträgt. Anhand dessen wird eine Notbetriebszeit definiert, welche gemäß diesem Beispiel 55 Sekunden beträgt, wobei angenommen wird, dass ein Delta von einer normalen Betriebstemperatur der Steuereinheit S1.1 bis S1.n, S2.1 bis S2.n bis zur kritischen Temperatur 10 Kelvin beträgt.
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Durch den abgekoppelten weiteren Kühlkreislauf K2 mit z. B. 2,25 Liter, die aus der Auslegung des Ausgleichsbehälters 7 und einem Systemkühlmittel, insbesondere Systemkühlwasserinhalt, resultieren, können die Steuereinheiten S1.1 bis S1.n, S2.1 bis S2.n 60 Sekunden betrieben werden, wobei sich die 60 Sekunden aus einer Kühlmittelkapazität von 55 Sekunden und 5 Sekunden eigener Wärmekapazität zusammensetzen.
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In einer möglichen Ausführungsform kann der separate weitere Kühlkreislauf K2 in einem nicht näher dargestellten, separaten Gehäuse angeordnet sein. Mittels des Gehäuses ist zumindest der weitere Kühlkreislauf K2 geschützt, so dass insbesondere bei einer Kollision des Fahrzeuges der weitere Kühlkreislauf K2 die Kühlung der Steuereinheiten S1.1 bis S1.n zumindest für die vorgegebene Zeitdauer sicherstellen kann.
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Darüber hinaus kann vorgesehen sein, dass eine sogenannte Verschlauchung durch eine Verrohrung ersetzt wird, wodurch die Verfügbarkeit sowohl des Hauptkühlkreislaufes K1 als auch des weiteren Kühlkreislaufes K2 erhöht werden kann. Mittels der Verrohrung kann zumindest das Risiko von Porosität in Bezug auf die Verschlauchung verringert werden.
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In einer weiteren möglichen Ausführungsform ist in Zirkulationsrichtung nach der Wärmeübertragungseinheit 3 ein nicht gezeigter elektrischer Energiespeicher angeordnet, wobei die Steuereinheiten S1.1 bis S1.n des primären Bordnetzes B1 und des Hauptkühlkreislaufes K1 nach dem elektrischen Energiespeicher angeordnet sind, kann für die Wärmeübertragungseinheit 3 ein größeres Temperaturdelta erreicht werden und es treten weniger Einflüsse im Fehlerfall des elektrischen Energiespeichers auf.
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Eine alternative Ausführungsform der Kühlvorrichtung 1 ist in 2 dargestellt.
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Bei dieser Ausführungsform ist eine Anzahl von Steuereinheiten S1.1 bis S1.n, S2.1 bis S2.n als eine Komponente zusammengefasst, wobei diese Komponente zwei Anschlüsse für beide Bordnetze B1, B2 und für beide Kühlkreisläufe K1, K2 aufweist.
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Auch hier ist vorgesehen, dass der weitere Kühlkreislauf K2 über die Wärmeübertragungseinheit 3 von dem Hauptkühlkreislauf K1 entkoppelt wird.
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Mittels einer derart ausgebildeten Kühlvorrichtung 1 für ein autonom bewegbares Fahrzeug kann die Kühlung der Steuereinheiten S1.1 bis S1.n, S2.1 bis S2.n für die vorgegebene Zeitdauer weitestgehend sichergestellt werden, wobei das Fahrzeug innerhalb der Zeitdauer in einen sicheren Zustand, insbesondere Stillstand, versetzt wird.
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Beispielsweise kann bei einem Ausfall des Hauptkühlkreislaufes K1, z. B. durch Ausfall einer nicht näher gezeigten Kältemaschine, ein sogenannter Chiller, insbesondere ein Kältemittelverdichter, aufgrund von Undichtigkeit und/oder eines Defektes, weitestgehend sichergestellt werden, dass das Kühlmittel weiterhin in beiden Kühlkreisläufen K1, K2 zirkuliert.
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Fällt ein nicht näher dargestelltes Gebläse aus, kann das Kühlmittel, insbesondere das Kühlwasser, nicht mehr gekühlt werden. Auch hier ist es aufgrund der Ausbildung der beiden Kühlkreisläufe K1, K2 möglich, dass das Kühlmittel weiterhin in den Kühlkreisläufen K1, K2 zirkuliert.
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Im Fehlerfall einer der beiden Pumpen 2, 4 verbleibt das Kühlmittel in der entsprechenden Steuereinheit S1.1 bis S1.n, S2.1 bis S2.n, wodurch diese Steuereinheiten S1.1 bis S1.n, S2.1 bis S2.n ausfallen. In dem funktionierenden Kühlkreislauf K1, K2 wird das Kühlmittel mittels der Pumpe 4, 2 gefördert und zirkuliert entsprechend.
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Ist ein Kühlmittelverlust, beispielsweise aufgrund von Undichtigkeit eines Schlauches, aufgrund eines Tierbisses, eines Materialproblems, aufgrund von Überdruck in dem Hauptkühlkreislauf K1 und/oder weil sich eine Steckverbindung gelöst hat, und/oder aufgrund von Undichtigkeit einer Komponente läuft der Hauptkühlkreislauf K1 leer und die Steuereinheiten S1.1 bis S1.n können wegen des fehlenden Kühlmittels nicht mehr gekühlt werden, wird das Kühlmittel in dem weiteren Kühlkreislauf K2 gefördert und stellt somit die Kühlung der weiteren Steuereinheiten S2.1 bis S2.n zumindest für die vorgegebene Zeitdauer sicher.
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Des Weiteren kann ein externer Wärmeeintrag in den Kühlkreislauf K, beispielsweise aufgrund einer Verlustwärme des elektrischen Energiespeichers erfolgen, so dass sich die Temperatur des Kühlmittels erhöht und dieses somit die Verlustwärme nicht effizient abführen kann.
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Bei einem Elektrofahrzeug oder einem Fahrzeug mit zumindest einer elektrischen Antriebseinheit wird der elektrische Energiespeicher wahrscheinlich mittels des Hauptkühlkreislaufes K1 gekühlt. Erhöht sich aufgrund eines Fehlers des elektrischen Energiespeichers das Kühlmittel in dem Hauptkühlkreislauf K1 unzulässig, wird die weitere Pumpe 4 abgeschaltet.
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Der weitere Kühlkreislauf K2 kühlt dann die weiteren Steuereinheiten S2.1 bis S2.n für die vorgegebene Zeitdauer, so dass das Fahrzeug im autonomen Fahrbetrieb in den sicheren Zustand versetzt werden kann.
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Fällt die elektrische Versorgung der Komponenten des Hauptkühlkreislaufes K1 aus, übernimmt der weitere Kühlkreislauf K2 die Kühlung der weiteren Steuereinheiten S2.1 bis S2.n.
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3 zeigt eine weitere alternative Ausführungsform der Kühlvorrichtung 1, wobei der Hauptkühlkreislauf K1 mit seinen Komponenten und der weitere Kühlkreislauf K2 mit seinen Komponenten parallel zueinander angeordnet sind.
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Die 4 bis 7 zeigen die Kühlvorrichtung 1, wobei anstelle der Wärmeübertragungseinheit 3 eine Schalteinheit in Form von Ventilen V1 bis V3 zur Entkopplung des weiteren Kühlkreislaufes K2 von dem Hauptkühlkreislauf K1 vorgesehen ist.
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Die Ventile V1 bis V3 sind ansteuerbar und können so elektrisch geöffnet und geschlossen werden.
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Gemäß 4 werden im Fehlerfall, beispielsweise bei Undichtigkeit, des Hauptkühlkreislaufes K1 oder des weiteren Kühlkreislaufes K2 die beiden Ventile V1, V2 geschlossen, wohingegen Ventil V3 geöffnet wird, so dass das Kühlmittel nur noch in dem weiteren Kühlkreislauf K2 zirkuliert.
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In 5 sind die Ventile V1, V2 als Drehschieberventile 8 ausgebildet, die elektrisch geöffnet und geschlossen werden können.
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Der Ausgleichsbehälter 7 ist bei dieser Ausführungsform nicht zwingend erforderlich, sofern ausreichend Schlauchlängen, in denen das Kühlmittel strömt, vorhanden sind.
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Im Fehlerfall, beispielsweise bei Undichtigkeit, des Hauptkühlkreislaufes K1 oder des weiteren Kühlkreislaufes K2 werden die beiden Ventile V1, V2 in Form der Drehschieberventile 8 derart angesteuert und eingestellt, dass die beiden Kühlkreisläufe K1, K2 voneinander separiert sind.
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Die in 6 gezeigten Ventile V1 bis V3 sind als mechanische Rückschlagventile 9 ausgeführt, welche derart in Bezug auf die Kühlvorrichtung 1 angeordnet sind, dass die beiden Kühlkreisläufe K1, K2 im Fehlerfall voneinander entkoppelbar sind und das Kühlmittel in jedem separaten Kühlkreislauf K1, K2 strömt.
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In der in 7 gezeigten Ausführung ist nur ein Ventil V1 vorgesehen, welches als Wegeventil 10, insbesondere als sogenanntes 4/2-Wegeventil, ausgebildet ist.
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Im normalen Betrieb der Kühlvorrichtung 1 sind die beiden Kühlkreisläufe K1, K2 mittels des Ventils V1 derart miteinander verschaltet, dass ein Kreislauf, in dem das Kühlmittel zirkuliert, gebildet ist.
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Tritt ein Fehlerfall in einem der beiden Kühlkreisläufe K1, K2 auf, schaltet das als Wegeventil 10 ausgeführte Ventil V1 in eine Stellung um, dass der Hauptkühlkreislauf K1 von dem weiteren Kühlkreislauf K2 entkoppelt ist.
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Auch bei dieser Ausbildung der Kühlvorrichtung 1 ist der Ausgleichbehälter 7 aus oben genannten Gründen nicht zwingend erforderlich.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- US 2012/0127653 A1 [0002]
