DE102018133005A1

DE102018133005A1 - Wärmesystem für ein fahrzeug, fahrzeug und verfahren zur temperierung eines elektrospeichers in einem fahrzeug

Info

Publication number: DE102018133005A1
Application number: DE102018133005.7A
Authority: DE
Inventors: Thomas Friedrich
Original assignee: Bayerische Motoren Werke AG
Current assignee: Bayerische Motoren Werke AG
Priority date: 2018-12-20
Filing date: 2018-12-20
Publication date: 2020-06-25
Anticipated expiration: 2038-12-21
Also published as: DE102018133005B4

Abstract

Es wird ein Wärmesystem (2) für ein Fahrzeug (4) angegeben, nämlich für ein Elektro- oder Hybridfahrzeug, mit einem Elektrospeicher (8), zur Energieversorgung eines Antriebs (6) des Fahrzeugs (4), und mit einem HVS-Kreis (10), zur Temperierung des Elektrospeichers (8), sowie mit einem Luftpfad (16), zur Förderung von Umgebungsluft (U), wobei der HVS-Kreis (10) ausgebildet ist zur Förderung eines dielektrischen Wärmemediums, wobei der Elektrospeicher (8) mit dem HVS-Kreis (10) verbunden ist und ausgebildet ist zur Immersionskühlung mittels des Wärmemediums, indem der Elektrospeicher (8) ein Gehäuse (12) aufweist, welches zur Führung des Wärmemediums ausgebildet ist, wobei an den HVS-Kreis stromab des Elektrospeichers (8) ein Wärmetauscher (14) angeschlossen ist, welcher in dem Luftpfad (16) angeordnet ist, zum Wärmeaustausch zwischen dem Wärmemedium und der Umgebungsluft (U). Weiter wird ein Fahrzeug (4) mit einem solchen Wärmesystem (2) angegeben sowie ein Verfahren zur Temperierung eines Elektrospeichers (8) in einem solchen Fahrzeug (4).

Description

Die Erfindung betrifft ein Wärmesystem für ein Fahrzeug, nämlich ein Elektro- oder Hybridfahrzeug, sowie ein solches Fahrzeug und weiter ein Verfahren zur Temperierung eines Elektrospeichers in einem solchen Fahrzeug.
Ein Elektro- oder Hybridfahrzeug weist einen elektrischen Antrieb auf, z.B. einen Elektromotor, und wird entsprechend mittels elektrischer Energie angetrieben. Die elektrische Energie wird im Betrieb regelmäßig aus einem Elektrospeicher entnommen, welcher in dem Fahrzeug verbaut ist. Die Temperierung des Elektrospeichers ist für einen möglichst effizienten Betrieb des Fahrzeugs von besonderer Bedeutung. Hierzu weist das Fahrzeug beispielsweise ein Wärmesystem auf, mittels welchem der Elektrospeicher temperiert wird.
In der WO 2017/067831 A1 ist ein Wärmesystem für ein Elektro- oder Hybridfahrzeug beschrieben, mit einem HVS-Kreis, in welchem ein Hochvoltspeicher angeordnet ist und mit einem Kühlkreis, in welchem ein Kühler angeordnet ist. Der HVS-Kreis und der Kühlkreis sind in einen gemeinsamen Kühlmittelkreislauf integriert, sodass Wärme vom Hochvoltspeicher in einem ersten HVS-Kühlbetrieb über einen Chiller in einen Kältekreis abgeführt werden kann und in einem zweiten HVS-Kühlbetrieb über den Kühler an die Umgebung. Dadurch ergibt sich eine Wahlmöglichkeit bezüglich der Abfuhr von Abwärme des Hochvoltspeichers.
Vor diesem Hintergrund ist es eine Aufgabe der Erfindung die Temperierung eines Elektrospeichers für ein Elektro- oder Hybridfahrzeug zu verbessern. Die Temperierung des Elektrospeichers soll möglichst energieeffizient sein. Hierzu sollen ein verbessertes Fahrzeug, ein verbessertes Wärmesystem und ein verbessertes Verfahren zur Temperierung eines Elektrospeichers angegeben werden.
Die Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch ein Wärmesystem mit den Merkmalen gemäß Anspruch 1, durch ein Fahrzeug mit den Merkmalen gemäß Anspruch 12 sowie durch ein Verfahren mit den Merkmalen gemäß Anspruch 13. Vorteilhafte Ausgestaltungen, Weiterbildungen und Varianten sind Gegenstand der Unteransprüche. Die Ausführungen im Zusammenhang mit dem Wärmesystem gelten auch für das Fahrzeug sowie für das Verfahren und umgekehrt.
Das Wärmesystem ist ausgebildet zur Verwendung in einem Fahrzeug. Das Fahrzeug ist ein Elektro- oder Hybridfahrzeug und weist als solches einen elektrischen Antrieb auf. In einem montierten Zustand ist das Wärmesystem insbesondere vollständig ein Bestandteil des Fahrzeugs. Das Wärmesystem weist einen Elektrospeicher auf, zur Energieversorgung des Antriebs des Fahrzeugs. Der Elektrospeicher wird auch als Hochvoltspeicher oder kurz als HVS bezeichnet. Außerdem weist das Wärmesystem einen HVS-Kreis auf, zur Temperierung des Elektrospeichers. Unter Temperierung wird eine Kühlung, eine Beheizung oder eine Kombination hiervon verstanden. Der HVS-Kreis ist ausgebildet zur Förderung eines dielektrischen Wärmemediums. Das Wärmemedium wird ohne Beschränkung der Allgemeinheit auch als Kühlmittel bezeichnet, der HVS-Kreis entsprechend als Kühlkreislauf. Das dielektrische Wärmemedium zeichnet sich dadurch aus, dass dieses elektrisch nicht leitfähig ist, also isolierend. Geeignete dielektrische Wärmemedien sind Hydrofluorether, kurz HFE.
Der Elektrospeicher ist mit dem HVS-Kreis verbunden und zur Immersionskühlung mittels des Wärmemediums ausgebildet, indem der Elektrospeicher ein Gehäuse aufweist, welches zur Führung des Wärmemediums ausgebildet ist. Zur Speicherung von Energie weist der Elektrospeicher wenigsten eine und typischerweise mehrere Zellen auf, welche innerhalb des Gehäuses angeordnet sind. Zur Temperierung wird dann das Wärmemedium in das Gehäuse des Elektrospeichers eingeleitet und gerät in direkten Kontakt mit den Zellen. Ein Kurzschluss wird dadurch verhindert, dass das Wärmemedium ein dielektrisches Wärmemedium ist. Der Elektrospeicher ist also zum Austausch von Wärmemedium direkt fluidisch, d.h. hydraulisch, mit dem HVS-Kreis verbunden.
An den HVS-Kreis ist stromab des Elektrospeichers ein Wärmetauscher angeschlossen. Der Wärmetauscher wird also im Betrieb mit demselben Wärmemedium durchströmt. Der Wärmetauscher wird auch als HVS-Wärmetauscher bezeichnet. Der Wärmetauscher ist ein Bestandteil des Wärmesystems. Allgemein dient der Wärmetauscher dem Wärmetausch mit der Umgebung. Nachdem das Wärmemedium in dem Elektrospeicher mit den dortigen Zellen Wärme ausgetauscht hat, wird das Wärmemedium zum Wärmetauscher weitergeführt, um dort ebenfalls Wärme zu tauschen, insbesondere in umgekehrter Richtung. Danach wird das Wärmemedium wieder zum Elektrospeicher geführt, sodass sich ein Kreislauf ergibt. Zweckmäßigerweise nimmt das Wärmemedium zur Kühlung des Elektrospeichers, speziell der Zellen, im Elektrospeicher Wärme auf und gibt diese dann am Wärmetauscher ab. Zweckmäßig ist aber auch eine umgekehrte Ausgestaltung, zur Beheizung des Elektrospeichers.
Das Wärmesystem weist weiterhin einen Luftpfad auf, zur Förderung von Umgebungsluft. Entsprechend weist der Luftpfad insbesondere einen Lufteinlass und einen Luftauslass auf. Der Luftpfad muss nicht zwingend baulich vollständig umschlossen sein, sondern ist in einer Ausgestaltung offen und insbesondere wandungslos ausgebildet. Der Luftpfad bezeichnet dann insbesondere lediglich einen Strömungspfad, entlang welchem sich die Umgebungsluft bewegt. Alternativ ist der Luftpfad jedoch ein Luftkanal und hierzu teilweise oder vollständig geschlossen ausgebildet, d.h. tunnelartig, und weist dann eine Kanalwandung auf, welche einen Hohlraum zur Führung von Umgebungsluft umschließt. Der Wärmetauscher ist nun in dem Luftpfad angeordnet, zum Wärmeaustausch zwischen dem Wärmemedium und der Umgebungsluft. Im Betrieb wird demnach der Wärmetauscher von Umgebungsluft im Luftpfad umströmt. Zweckmäßigerweise weist der Wärmetauscher ein oder mehrere Kühlrippen auf, welche in den Luftpfad hineinragen und im Betrieb von Umgebungsluft umströmt werden. Innerhalb des Wärmetauschers zirkuliert im Betrieb das Wärmemedium.
Ausgangspunkt der Erfindung ist insbesondere die Beobachtung, dass die Möglichkeit einer Wärmeabfuhr an die Umgebung allgemein durch die herrschende Umgebungstemperatur mitunter stark eingeschränkt ist. Der Elektrospeicher soll regelmäßig auf eine bestimmte Zieltemperatur temperiert werden. Diese beträgt für einen Elektrospeicher auf Basis von Li-Ionen-Zellen typischerweise 37 °C bis 39 °C. Diese Zieltemperatur wird auch als Wohlfühltemperatur bezeichnet. Das zur Temperierung verwendete Wärmemedium muss dann eine entsprechend geringere Vorlauftemperatur aufweisen, um am Elektrospeicher überhaupt Wärme aufzunehmen. Um nun eine Kühlung alleinig über die Umgebung zu realisieren, muss die Umgebungstemperatur unterhalb der Vorlauftemperatur liegen. Für die genannten Li-lonen-Zellen ist somit eine reine Umgebungskühlung bei einer Umgebungstemperatur oberhalb von typischerweise 20 °C nicht mehr ausreichend möglich. Das Problem kann grundsätzlich dadurch umgangen werden, dass mittels eines zusätzlichen Kältekreises ein gegenüber der Umgebungstemperatur erhöhtes, künstliches Temperaturniveau erzeugt wird, welches eine Wärmeabfuhr trotz zu hoher Umgebungstemperatur ermöglicht. Der Kältekreis benötigt jedoch zum Betrieb entsprechend Energie, welche speziell bei einem Fahrzeug dann nicht mehr für andere Aufgaben, speziell zum Antrieb, nicht mehr zur Verfügung steht. Dies führt effektiv zu einer Reichweitenreduzierung zulasten des Anwenders des Fahrzeugs.
Ein wesentlicher Vorteil der Erfindung besteht nun insbesondere darin, dass die thermische Anbindung des Elektrospeichers an das Wärmemedium durch die Immersionstemperierung deutlich verbessert ist und dadurch entsprechend eine höhere Vorlauftemperatur für das Wärmemedium einstellbar ist und zweckmäßigerweise auch eingestellt wird. Durch den direkten Kontakt zwischen dem Wärmemedium und den Zellen innerhalb des Elektrospeichers wird der Wärmeübertrag von den Zellen auf das Wärmemedium oder umgekehrt deutlich verbessert. Im Vergleich ist z.B. bei der Verwendung eines einfachen Bodenplattenkühlers, auf welchen der Elektrospeicher insgesamt lediglich aufgesetzt ist, die thermische Anbindung deutlich schlechter. Zugleich ist durch die Immersionstemperierung vorteilhaft die Temperierung der Zellen deutlich homogener, d.h. der Temperaturunterschied zwischen einzelnen Zellen und insbesondere zwischen einzelnen Teilbereichen der Zellen des Elektrospeichers ist verringert. Auch hierdurch werden die Anforderungen an die Vorlauftemperatur des Wärmemediums entsprechend gesenkt, d.h. eine höhere Vorlauftemperatur wird ermöglicht.
Vorliegend ist vorteilhaft für einen besonders großen Bereich der Umgebungstemperatur eine direkte und insbesondere ausschließliche Temperierung durch einen Wärmetausch mit der Umgebung realisiert. Das Wärmemedium weist in einer geeigneten Ausgestaltung im Betrieb und insbesondere in einem Kühlbetrieb für den Elektrospeicher eine Vorlauftemperatur zwischen 25 °C und 35 °C auf, vorzugsweise von 30 °C. Insbesondere erfolgt eine Kühlung des Elektrospeichers ausschließlich über die Umgebung noch bei einer Umgebungstemperatur, welche wenigstens 10 °C unterhalb der Zieltemperatur für den Elektrospeicher liegt, wobei die Zieltemperatur insbesondere die Wohlfühltemperatur des Elektrospeichers ist, also dessen optimale Betriebstemperatur. Diese ist von der konkreten Zellchemie der Zellen des Elektrospeichers abhängig.
Auf eine Wärmeabfuhr mittels eines Kältekreises wird in einer geeigneten Ausgestaltung verzichtet. Sofern das Fahrzeug oder speziell das Wärmesystem einen Kältekreis zur Temperierung eines Innenraums des Fahrzeugs aufweist, also eine sogenannte Klimaanlage, wird dieser Kältekreis nicht zur Temperierung des Elektrospeichers verwendet und ist entsprechend thermisch nicht mit dem HVS-Kreis verbunden. Der Kältekreis zur Innenraumtemperierung ist also unabhängig und getrennt vom HVS-Kreis. In einer geeigneten Ausgestaltung ist der Elektrospeicher auch nicht in einen NT-Kreis des Fahrzeugs integriert, wobei der NT-Kreis zur Temperierung anderer Komponenten des Fahrzeugs dient. Unter einem „NT-Kreis“ wird hier und auch allgemein ein Niedertemperatur-Kühlkreislauf verstanden. In dieser Ausgestaltung hat der Elektrospeicher seinen eigenen Kühlkreislauf, nämlich den HVS-Kreis, und seinen eigenen, separaten Wärmetauscher, über welchen der Elektrospeicher direkt Wärme mit der Umgebung austauscht. Der NT-Kreis ist also unabhängig und getrennt vom HVS-Kreis.
Vorliegend wird vorteilhaft die Wärme des Elektrospeichers in einem Kühlbetrieb für den Elektrospeicher lediglich passiv an die Umgebung abgegeben, d.h. der Wärmetausch erfolgt aufgrund eines natürlichen Temperaturgefälles, bei welchem die Temperatur des Elektrospeichers größer ist als die Temperatur des Wärmemediums und diese wiederum größer als die Umgebungstemperatur. Dies ist selbst für Umgebungstemperaturen oberhalb von 20 °C der Fall. Eine aktive Wärmeabfuhr, welche prinzipbedingt den Einsatz zusätzlicher Energie erfordert, z.B. durch den Betrieb eines zusätzlichen Kältekreises, ist nicht notwendig und wird vorteilhafterweise auch nicht durchgeführt.
Trotz der generell verbesserten thermischen Anbindung und der deutlichen Vergrößerung des Umgebungstemperaturbereichs, für welchen noch eine passive Wärmeabfuhr möglich ist und durchgeführt wird, sind noch Ausnahmesituationen denkbar, welche eine besonders große Wärmeabfuhr erfordern. In einer geeigneten Ausgestaltung ist daher im HVS-Kreis stromauf des Elektrospeichers und stromab des Wärmetauschers ein Chiller angeordnet, welcher an einen Kältekreis des Wärmesystems angeschlossen ist, zur zusätzlichen, unterstützenden Wärmeabfuhr aus dem HVS-Kreis. Die zusätzliche, unterstützende Wärmeabfuhr erfolgt insbesondere lediglich in einer Ausnahmesituation. Ausnahmesituationen sind beispielsweise Umgebungstemperaturen oberhalb der Zieltemperatur des Elektrospeichers oder ein Schnellladebetrieb des Elektrospeichers. Beim Schnellladebetrieb wird der Elektrospeicher regelmäßig mit wenigstens 150 kW bis zu 500 kW elektrischer Leistung geladen, wobei eine entsprechende Menge an Wärme entsteht. Sofern diese nicht vollständig über den Wärmetauscher an die Umgebungsluft abführbar ist, wird hierzu unterstützend in dem Schnellladebetrieb der Kältekreis aktiviert und mittels diesem über den Chiller Wärme aus dem HVS-Kreis abgeführt. Die lediglich unterstützende Funktion des Kältekreises ist hierbei insbesondere durch die Anordnung des Chillers stromab des Wärmetauschers realisiert, sodass zuerst Wärme über den Wärmetauscher abgegeben wird und erst nachgeschaltet und somit lediglich unterstützend über den Kältekreis. Der Kältekreis zur zusätzlichen, unterstützenden Wärmeabfuhr wird auch als Unterstützerkältekreis bezeichnet.
Der Chiller ist insbesondere ein Verdampfer, nimmt also im Betrieb durch Verdampfung eines Kältemittels Wärme aus dem HVS-Kreis auf und kühlt das Wärmemedium entsprechend ab. Der Unterstützerkältekreis weist weiter insbesondere einen Kompressor, ein Expansionsventil und einen Kondensator auf.
Der Unterstützerkältekreis ist besonders von Vorteil, falls in einem Standbetrieb des Fahrzeugs eine Temperierung des Elektrospeichers vorgenommen werden soll. Im Standbetrieb steht das Fahrzeug still und entsprechend steht kein Luftstrom an Umgebungsluft zur Verfügung oder ein solcher muss erst durch einen hinreichend leistungsstarken und somit großen und lauten Lüfter erzeugt werden. Speziell beim Schnellladen des Elektrospeichers im Standbetrieb ergibt sich hierdurch möglicherweise eine deutliche Lärmbelästigung. Dies wird durch die Aktivierung des Unterstützerkältekreises vermieden, da nun neben dem Wärmetauscher mit dem Kältekreis eine zusätzliche Wärmesenke zur Verfügung steht, sodass die Anforderungen an den Umgebungsluftstrom entsprechend reduziert sind. Vorzugsweise wird der Unterstützerkältekreis lediglich in einem Standbetrieb des Fahrzeugs verwendet und nicht in einem Fahrbetrieb des Fahrzeugs. Dies ist einerseits vorteilhaft, da üblicherweise lediglich im Standbetrieb eine Unterstützung des Wärmetauschers überhaupt potentiell notwendig ist und andererseits auch häufig das Fahrzeug an ein Stromnetz angeschlossen ist und dann der Elektrospeicher durch den Betrieb des Unterstützerkältekreises nicht belastet wird.
Der Unterstützerkältekreis zur zusätzlichen, unterstützenden Wärmeabfuhr ist vorzugsweise nicht derselbe Kältekreis, welcher auch zur Innenraumtemperierung des Fahrzeugs genutzt wird, also keine Klimaanlage, sondern ein hiervon separater Kältekreis, welcher vorzugsweise lediglich an den HVS-Kreis angeschlossen ist. Es wird also gerade nicht eine möglicherweise im Fahrzeug bereits vorhandene Klimaanlage zusätzlich auch zur bedarfsweisen Wärmeabfuhr aus dem HVS-Kreis verwendet, sondern hierzu ist ein separater Kältekreis vorgesehen. Dies hat einerseits den Vorteil, dass ein schon vorhandener Kältekreis zur Innenraumtemperierung nicht zusätzlich belastet wird. Bei einer Doppelnutzung müsste die zur Verfügung stehende Leistung der Klimaanlage entsprechend aufgeteilt werden, wodurch sich bei entsprechendem Bedarf sowohl am Elektrospeicher möglicherweise Leistungs- und Komforteinbußen für die Temperierung des Innenraums ergeben. Ein weiterer Vorteil der separaten Ausgestaltung ist andererseits auch, dass der Unterstützerkältekreis aufgrund seiner lediglich speziellen Aufgabe entsprechend geringer dimensioniert ist als die Klimaanlage. So weist der Unterstützerkältekreis in einer bevorzugten Ausgestaltung lediglich eine Leistung von maximal 1 kW, bevorzugt höchsten 500 W, besonders bevorzugt höchstens 200 W auf, im Gegensatz zur einer Klimaanlage, welche typischerweise eine Leistung von mehr als 2 kW aufweist. Die Leistung ist dabei insbesondere die elektrische Leistung zum Betrieb eines Kompressors im jeweiligen Kältekreis.
Zweckmäßigerweise weist der HVS-Kreis einen Chillerbypass auf, d.h. eine Leitung, mittels welcher das Wärmemedium an dem Chiller vorbeiführbar ist. In dem Chillerbypass ist geeigneterweise ein Chillerbypassventil angeordnet, um bedarfsweise das Wärmemedium umzuleiten und somit einzustellen, ob eine zusätzliche, unterstützende Wärmeabfuhr über den Chiller erfolgt oder nicht. Der Chillerbypass und speziell das Chillerbypassventil dienen insbesondere zum Umschalten zwischen einem Normalbetrieb und einem Unterstützungsbestrieb, wobei dann im Normalbetrieb Wärme lediglich mittels des Wärmetauschers mit der Umgebung getauscht wird und im Unterstützungsbetrieb zusätzlich mit dem Kältekreis.
In einer geeigneten Ausgestaltung weist der HVS-Kreis einen Bypass für den Wärmetauscher auf, zur Umleitung des Wärmemediums am Wärmetauscher vorbei. Dieser Bypass wird auch als Wärmetauscherbypass bezeichnet. Die obigen Ausführungen bezüglich des Chillerbypasses gelten analog auch für den Wärmetauscherbypass. Insbesondere ist in diesem ein Bypassventil, auch Wärmetauscherbypassventil angeordnet, um das Wärmemedium bedarfsweise am Wärmetauscher vorbeizuleiten. Der Bypass ermöglicht eine Umgehung des Wärmetauschers. Dem liegt die Überlegung zugrunde, dass in manchen Situationen die Umgebungstemperatur nicht zur Realisierung der aktuellen Temperierungsaufgabe, d.h. Kühlen oder Beheizen des Elektrospeichers, geeignet ist. In einem Heizbetrieb des Elektrospeichers, in welchem der Elektrospeicher beheizt werden soll, wird vorzugsweise das Wärmemedium am Wärmetauscher vorbeigeführt, sodass kein Wärmetausch mit der Umgebung erfolgt, falls die Umgebungstemperatur unterhalb der Zieltemperatur des Elektrospeichers liegt. Ein Wärmetausch mit der Umgebung würde hier zu einer ungewollten Wärmeabfuhr führen. Dies gilt analog für einen Kühlbetrieb, in welchem der Elektrospeicher gekühlt werden soll und falls die Umgebungstemperatur oberhalb der Zieltemperatur des Elektrospeichers liegt. Hier wird vorzugsweise das Wärmemedium ebenfalls am Wärmetauscher vorbeigeführt, sodass kein Wärmetausch mit der Umgebung erfolgt und eine ungewollte Wärmeaufnahme verhindert wird.
Besonders zweckmäßig ist auch eine Kombination der Ausgestaltung mit Bypass für den Wärmetauscher mit einem zusätzlichen Chiller. In dieser Ausgestaltung wird dann in dem oben beschriebenen Kühlbetrieb das Wärmemedium am Wärmetauscher vorbeigeführt, falls eine Wärmeabfuhr wie beschrieben nicht möglich ist. Eine Wärmeabfuhr erfolgt dann über den Chiller, d.h. der Elektrospeicher wird nicht mittels des Wärmetauschers gekühlt, sondern mittels des Chillers.
In einer geeigneten Ausgestaltung weist das Wärmesystem zusätzlich zu dem HVS-Kreis einen hierzu separaten NT-Kreis auf, zur Kühlung einer Wärmequelle. Der NT-Kreis ist bezüglich des HVS-Kreises separat ausgebildet, d.h. fluidisch unabhängig vom HVS-Kreis und mit diesem nicht gekoppelt. Unter „separat“ wird auch ganz allgemein insbesondere „fluidisch entkoppelt“ verstanden. In dem NT-Kreis zirkuliert entsprechend ein Wärmemedium, welches nicht zwingend dem Wärmemedium im HVS-Kreis entsprechen muss und z.B. Wasser oder ein Wasser/Glykol-Gemisch ist. Die Wärmequelle ist ein Teil des Fahrzeugs, d.h. eine Fahrzeugkomponente, und generiert im Betrieb Wärme, welche dann über den NT-Kreis abgeführt wird. Die Fahrzeugkomponente ist beispielsweise eine Elektromaschine zum Antrieb des Fahrzeugs, eine Leistungselektronik zur Steuerung der Energieentnahme und Energiezufuhr zum Elektrospeicher, ein Verbrennungsmotor des Fahrzeugs oder dergleichen. Der Elektrospeicher ist an sich auch eine Fahrzeugkomponente, jedoch keine Fahrzeugkomponente in Sinne der hier beschriebenen Ausgestaltung, d.h. keine Fahrzeugkomponente, welche an den NT-Kreis angeschlossen ist.
Zur Wärmeabfuhr von dem NT-Kreis an die Umgebung ist im NT-Kreis ein NT-Wärmetauscher angeordnet, welcher in dem Luftpfad stromab des Wärmetauschers angeordnet ist. Der NT-Wärmetauscher ist wie der Wärmetauscher im HVS-Kreis zum Wärmetausch mit Umgebungsluft ausgebildet und hierzu in demselben Luftpfad angeordnet. Durch die Anordnung des NT-Wärmetauschers stromab des Wärmetauschers ergibt sich für den NT-Wärmetauscher jedoch ein im Vergleich zum Wärmetauscher höheres Temperaturniveau, da der Luftstrom im Luftpfad durch den Wärmetauscher gegebenenfalls vorgewärmt wird. Dieser Anordnung liegt die Überlegung zugrunde, dass sich der HVS-Kreis und der NT-Kreis in ihren Aufgaben und entsprechend in ihrer Ausgestaltung voneinander mitunter stark unterscheiden. Der HVS-Kreis dient vorrangig und vorzugsweise ausschließlich der Temperierung des Elektrospeichers, sodass der Elektrospeicher also sozusagen seinen eigenen, separaten Kühlkreis aufweist. Der NT-Kreis dient dagegen jeglichen anderen Temperierungsaufgaben im Fahrzeug. Die Temperierung des Elektrospeichers ist insbesondere aufgrund der speziellen Zieltemperatur besonders kritisch, sodass hier in jedem Fall eine möglichst geringe Umgebungslufttemperatur zur Verfügung stehen sollte. Dies wird durch die Anordnung des Wärmetauschers stromauf des NT-Wärmetauschers gewährleistet, vorzugsweise ist im Luftpfad stromauf des Wärmetauschers auch kein weiterer Wärmetauscher angeordnet, sodass also im Luftpfad zuerst der Wärmetauscher des HVS-Kreises mit Umgebungsluft beaufschlagt wird, wodurch entsprechend eine optimale Wärmeabfuhr realisiert ist.
Aufgrund der unterschiedlichen Aufgaben des HVS-Kreises und des NT-Kreises sind diese hinsichtlich der für eine Temperierung relevanten Parameter insbesondere unterschiedlich dimensioniert. Die für die Temperierung relevanten Parameter sind insbesondere die maximal abzuführende Wärmemenge, der maximal zu fördernde Volumenstrom des jeweiligen Wärmemediums und mit mittlere Temperatur des Wärmemediums. Diese Parameter bestimmen allgemein die Leistungsfähigkeit des jeweiligen Kühlkreises. In einer geeigneten Ausgestaltung ist der HVS-Kreis ausgelegt, eine Wärmemenge von mehr als 30 kW abzuführen. Alternativ oder zusätzlich ist der HVS-Kreis ausgelegt, einen Volumenstrom von mehr als 10^4 I/h zu fördern. Alternativ oder zusätzlich ist der HVS-Kreis ausgelegt, das Wärmemedium auf einer mittleren Temperatur von 30 °C zu halten. Der NT-Kreis ist hingegen gänzlich anders dimensioniert. In einer geeigneten Ausgestaltung ist der NT-Kreis ausgelegt, eine Wärmemenge von deutlich weniger als 30 kW abzuführen, insbesondere weniger als 10 kW. Alternativ oder zusätzlich ist der NT-Kreis ausgelegt, einen Volumenstrom von deutlich weniger als 10^4 I/h zu fördern, insbesondere weniger als 3000 I/h. Alternativ oder zusätzlich ist der NT-Kreis ausgelegt, das Wärmemedium auf einer mittleren Temperatur von 40 °C bis 70 °C zu halten. Besonders der oben genannte Unterschied bei der mittleren Temperatur des Wärmemediums macht deutlich, dass die Anordnung des NT-Wärmetauschers stromab des Wärmetauschers besonders zweckmäßig ist.
Alternativ zu einer Anordnung des NT-Wärmetauschers in demselben Luftpfad wie der Wärmetauscher, ist auch eine Ausgestaltung geeignet, bei welcher separat zu dem Luftpfad ein zweiter Luftpfad ausgebildet ist, in welchem der NT-Wärmetauscher angeordnet ist, sodass der NT-Wärmetauscher und der Wärmetauscher unabhängig voneinander mit Umgebungsluft beaufschlagbar sind und zweckmäßigerweise auch unabhängig voneinander beaufschlagt werden.
In einer geeigneten Ausgestaltung ist zusätzlich zu dem Elektrospeicher eine Wärmequelle mit dem HVS-Kreis verbunden und die Wärmequelle ist ebenfalls ausgebildet zur Immersionskühlung mittels des Wärmemediums. Mit anderen Worten: als Alternative zur Ausbildung eines separaten NT-Kreises ist die Wärmequelle gemeinsam mit dem Elektrospeicher an den HVS-Kreis angeschlossen. Die Wärmequelle ist insbesondere eine Wärmequelle wie oben bereits beschrieben. Grundsätzlich muss die Wärmequelle nicht zwingend zur Immersionskühlung ausgebildet sein, sondern ist in einer Variante über einen geeigneten Wärmetauscher an den HVS-Kreis angebunden. Die Vorteile einer Immersionskühlung bei einem Elektrospeicher gelten jedoch analog auch für jede andere Fahrzeugkomponente, sodass eine Immersionskühlung der Wärmequelle bevorzugt ist. Entsprechend weist die Wärmequelle ein Gehäuse auf, welches von dem Wärmemedium durchströmt wird, wobei dieses dann mit entsprechend Wärme erzeugenden Bauteilen innerhalb des Gehäuses in direktem Kontakt steht. Die Bauteile sind insbesondere elektronische Bauteile.
In einer geeigneten Ausgestaltung ist die Wärmequelle in dem HVS-Kreis zu dem Elektrospeicher parallel geschaltet. Stromauf des Elektrospeichers und der Wärmequelle verzweigt sich der HVS-Kreis dann in wenigstens zwei Arme, welcher zueinander parallel sind, wobei in einem der Arme dann der Elektrospeicher angeordnet ist und in dem anderen Arm die Wärmequelle und vorzugsweise auch ggf. noch weitere Wärmequellen. Auf diese Weise wird sowohl für die Wärmequelle als auch für den Elektrospeicher jeweils eine vorteilhaft möglichst geringe Vorlauftemperatur erzielt. Stromab des Elektrospeichers und der Wärmequelle laufen die Arme wieder zusammen und das Wärmemedium aus beiden Armen wird vermischt und zum Wärmetauscher geführt.
Im Falle eines verzweigten HVS-Kreises wie vorstehend beschrieben ist der Chiller vorzugsweise vor einer Verzweigung des HVS-Kreises in die mehreren Arme angeordnet, sodass die unterstützende Wärmeabfuhr in den Kältekreis sowohl für den Elektrospeicher als für die Wärmequelle nutzbar ist und vorzugsweise auch genutzt wird. Alternativ ist der Chiller in demjenigen Arm angeordnet, in welchem der Elektrospeicher angeordnet ist.
In einer geeigneten Ausgestaltung ist in dem HVS-Kreis stromauf des Elektrospeichers ein Heizelement angeordnet, zur Beheizung des Wärmemediums. Auf diese Weise ist vorteilhaft eine Beheizung des Elektrospeichers auch unabhängig von der Umgebungstemperatur möglich. Das Heizelement gibt an das Wärmemedium Wärme ab, bevor das Wärmemedium in den Elektrospeicher einströmt. Das Heizelement ist zudem stromab des Wärmetauschers im HVS-Kreis angeordnet, sodass auch eine kombinierte Wärmezufuhr möglich ist. In einer geeigneten Ausgestaltung wird dann in einem Heizbetrieb zunächst Wärme über den Wärmetauscher aus der Umgebung aufgenommen und dann bedarfsweise weitere Wärme mittels des Heizelements zugeführt, um die Zieltemperatur zu erreichen. Das Heizelement ist beispielsweise ein Heizdraht, ein Durchlauferhitzer oder ein Kondensator, insbesondere ein Kondensator eines Kältekreises, z.B. einer Klimaanlage des Fahrzeugs oder einer Wärmepumpe, welche z.B. zur Beheizung des Fahrzeugs dient. Im Falle eines verzweigten HVS-Kreises wie oben beschrieben ist das Heizelement vorzugsweise in demjenigen Arm angeordnet, in welchem der Elektrospeicher angeordnet ist.
Zweckmäßigerweise ist im HVS-Kreis eine Förderpumpe angeordnet, zur Förderung des Wärmemediums. In einer vorteilhaften Ausgestaltung wird die Förderpumpe in einem Heizbetrieb als ein Absperrventil verwendet, um die Förderung des Wärmemediums einzustellen und in Kombination mit dem oben genannten Heizelement dann den Elektrospeicher zu beheizen. Alternativ oder zusätzlich ist hierfür stromauf des Elektrospeichers ein separates Absperrventil angeordnet.
Zweckmäßigerweise ist im Falle eines separaten NT-Kreises auch in diesem eine Förderpumpe angeordnet, zur Förderung des dortigen Wärmemediums. Die Ausführungen zur Förderpumpe im HVS-Kreis gelten entsprechend.
Vorzugsweise ist das Wärmesystem teilweise oder vollständig in den Elektrospeicher integriert, bildet also einen Teil desselben. Vorteile dieser Ausgestaltung sind insbesondere eine effizientere Temperierung der Zellen, ein reduzierter Bauraumbedarf, ein verbesserter Wärmeaustausch zwischen den Zellen und dem Wärmemedium sowie eine homogenere Temperaturverteilung über den gesamten Elektrospeicher. Außerdem wird die zur Führung des Wärmemediums benötigte Leitungslänge deutlich reduziert, vorzugsweise, indem das Wärmemedium vollständig innerhalb des Gehäuses des Elektrospeichers geführt wird. Die Integration wird somit insbesondere dadurch erreicht, dass zumindest eines der Strukturelemente des Elektrospeichers zumindest eine Funktion einer Komponente des Temperierungssystems übernimmt und dadurch die entsprechende Komponente nicht separat bereitgestellt werden muss. Hierzu weist das Gehäuse zweckmäßigerweise ein oder mehrere hohle Strukturelemente auf, z.B. Stranggussprofile, durch welche das Wärmemedium hindurchgeleitet wird. Ein hohles Strukturelement, d.h. ein hohler Teilabschnitt des Gehäuses dient in einer vorteilhaften Ausgestaltung als ein zusätzlicher Luftpfad, zur Durchführung von Umgebungsluft, zwecks Wärmetauschs mit der Umgebung. In einer geeigneten Weiterbildung ist zur Verstärkung des Luftmassenstroms durch das hohle Strukturelement zusätzlich ein Lüfter angeordnet. Durch die Immersionskühlung ist das Strukturelement dann effektiv als ein einfacher Wärmetauscher ausgebildet, da auf einer Seite, nämlich innerhalb des Gehäuses, das Wärmemedium zirkuliert, und auf der anderen Seite die Umgebungsluft.
In einer geeigneten Ausgestaltung ist der Wärmetauscher in den Elektrospeicher integriert, indem eine Wandung des Gehäuses als Wärmetauscher ausgebildet ist. Das Gehäuse weist hierbei ein Strukturelement auf, welches eine Wandung ist. Die Wandung ist vorzugsweise hohl ausgebildet, sodass das Wärmemedium durch einen entsprechenden Hohlraum der Wandung hindurch gefördert wird. Insbesondere ist die Wandung dann als Plattenwärmetauscher ausgebildet. Die Wandung ist zweckmäßigerweise ein Deckel oder ein Boden des Elektrospeichers, da sich diese Teile des Gehäuses durch eine besonders große Oberfläche auszeichnen und daher besonders zum Wärmetausch geeignet sind. Geeigneterweise weist die Wandung außenseitig ein oder mehrere Kühlrippen auf, welche in den Luftpfad hineinragen und von Umgebungsluft umströmt werden.
In einer geeigneten Ausgestaltung ist eine Komponente zur Förderung des Wärmemediums oder zum Wärmeaustauch mit dem Wärmemedium in den Elektrospeicher integriert, indem ein Teil eines Gehäuses des Elektrospeichers zugleich ein Komponentengehäuse für die Komponente ist, wobei die Komponente ausgewählt ist aus einer Menge an Komponenten, umfassend: einen Chiller, eine Förderpumpe, ein Heizelement. Dem liegt die Überlegung zugrunde, dass eine jeweilige Komponente regelmäßig ein Komponentengehäuse aufweist, in welchem ein oder mehrere funktionelle Teile zur Interaktion, d.h. zur Förderung oder zum Wärmeaustausch, mit dem Wärmemedium angeordnet sind. Ein solches separates Komponentengehäuse wird vorliegend vorteilhaft eingespart, vielmehr wird ein ohnehin vorhandenes Strukturelement des Elektrospeichers als Komponentengehäuse verwendet, um darin die funktionellen Teile unterzubringen.
Weitere Komponenten des Wärmesystem, welche jeweils zweckmäßigerweise auch in den Elektrospeicher wie beschrieben integriert sind, sind insbesondere ein Ausgleichsbehälter für das Wärmemedium, ein Sicherheitsventil, zum bedarfsweisen Ablassen von Wärmemedium aus dem HVS-Kreis, sonstige Ventile oder Leitungen, ein Filter, ein Sieb, ein Zustandssensor, z.B. ein Temperaturaufnehmer, oder ein lonentauscher.
Da der Wärmetauscher ggf. Wärme an die Umgebungsluft im Luftpfad abgibt, eignet sich der Wärmetauscher auch für Heizaufgaben, welche dann bedient werden, indem die Umgebungsluft, welche Wärme vom Wärmetauscher aufgenommen hat, zur Beheizung verwendet wird, z.B. zur Innenraumbeheizung.
In einer geeigneten Ausgestaltung ist an den HVS-Kreis eine Fußbodenheizung angeschlossen, zur Beheizung eines Fußraums des Fahrzeugs mittels Abwärme des Elektrospeichers. Die Fußbodenheizung ist hierbei ein Fußbodenheizungswärmetauscher, welcher an den HVS-Kreis angeschlossen ist und thermisch an den Innenraum des Fahrzeugs angebunden ist, um Wärme vom Wärmemedium im HVS-Kreis direkt an die Luft im Innenraum, d.h. die Innenraumluft, abzugeben. Ganz besonders zweckmäßig ist eine Ausgestaltung, bei welcher der bisher beschriebene Wärmetauscher im HVS-Kreis zugleich die Fußbodenheizung ist. Der Wärmetauscher ist also sowohl mit dem Luftpfad als auch mit dem Fußraum thermisch verbunden und derart ausgebildet, dass bedarfsweise Wärme entweder an den Fußraum oder an die Umgebung abgegeben wird oder eine Kombination hiervon. Ein spezieller Vorteil der Ausgestaltung mit Fußbodenheizung besteht insbesondere darin, dass der Elektrospeicher im Fahrzeug üblicherweise ohnehin im Boden des Fahrzeugs montiert ist, und daher vorteilhaft in räumlicher Nähe zum Fußraum angeordnet ist, sodass der Aufwand zur Wärmeabgabe in den Fußraum besonders gering ist. Insbesondere braucht das Wärmemedium nicht über weite Strecken mit Leitungen geführt zu werden. Vielmehr ist bei einer vorteilhaften Kombination mit einer integrierten Ausgestaltung die Fußbodenheizung in den Elektrospeicher integriert und dieser ist sozusagen als Bodenelement in dem Fahrzeug verbaut.
In einer geeigneten Ausgestaltung ist der Wärmetauscher als ein Unterflurwärmetauscher des Fahrzeugs ausgebildet. Der Unterflurwärmetauscher wird auch als Unterflurkühler bezeichnet. Der Unterflurkühler zeichnet sich insbesondere dadurch aus, dass dieser auf einer Unterseite des Fahrzeugs montiert ist und dort besonders im Fahrbetrieb des Fahrzeugs auf der Unterseite ein Luftpfad gebildet ist, über welchen auf einfache Weise dem Wärmetauscher fortlaufend Umgebungsluft zugeführt wird. Ein spezieller Vorteil der Ausgestaltung mit dem Unterflurwärmetauscher besteht insbesondere darin, dass der Elektrospeicher im Fahrzeug üblicherweise ohnehin im Boden des Fahrzeugs montiert ist, und daher vorteilhaft bereits auf einer Unterseite des Fahrzeugs montiert ist, sodass eine Wärmeabgabe in die Umgebung besonders einfach realisierbar ist. Bei einer vorteilhaften Kombination mit einer integrierten Ausgestaltung ist der Unterflurwärmetauscher in den Elektrospeicher integriert und dieser ist sozusagen als Bodenelement in dem Fahrzeug verbaut. Der Unterflurwärmetauscher ist zweckmäßigerweise eine Bodenplatte des Gehäuses des Elektrospeichers und weist dann in montiertem Zustand nach unten und wird entsprechend im Fahrbetreib des Fahrzeugs automatisch von Umgebungsluft umströmt.
Grundsätzlich denkbar und geeignet ist auch eine Ausgestaltung, in welcher der Wärmetauscher zwei räumlich voneinander getrennte Teilwärmetauscher aufweist. Insbesondere vor dem Hintergrund einer wie beschrieben möglicherweise beschränkten Wärmeabfuhr über den Luftpfad ist in einer geeigneten Ausgestaltung einer der Teilwärmetauscher unabhängig von dem Luftpfad in einem Zusatzluftpfad angeordnet und dadurch von einem separaten Luftstrom an Umgebungsluft durchströmbar ist, zum Wärmetausch mit der Umgebungsluft. Auf diese Weise ist unter Umständen auch ein Unterstützungskältekreis entbehrlich, sodass in einer zweckmäßigen Weiterbildung auf einen solchen verzichtet wird und dann eine Temperierung, speziell eine Kühlung des Elektrospeichers lediglich direkt mittels der Umgebungsluft erfolgt. Beide Teilwärmtauscher sind zweckmäßigerweise in den Energiespeicher integriert, vorzugsweise ist einer der Teilwärmetauscher in einen Boden des Gehäuses integriert und der andere Teilwärmetauscher in einen Deckel des Gehäuses. Auch bei dem weiter oben beschriebenen zusätzlichen Luftpfad in einem hohlen Strukturelement handelt es sich um einen Zusatzluftpfad.
Der Ausgestaltung mit einem Zusatzluftpfad liegt insbesondere die Beobachtung zugrunde, dass eine reine Temperierung mittels Umgebungsluft im Luftpfad wie bereits beschrieben möglicherweise dadurch begrenzt ist, dass der Luftpfad einen beschränkten Strömungsquerschnitt aufweist, sodass der Luftmassenstrom durch den Luftpfad und somit die maximal mögliche Wärmeabfuhr entsprechend begrenzt sind. In bestimmten Anwendungsfällen weist daher der Luftpfad geeigneterweise einen Lüfter, zur Verstärkung der Zufuhr von Umgebungsluft. Beispielsweise wird speziell beim Laden oder Schnellladen des Elektrospeichers mit insbesondere mehr als 150 kW und speziell insbesondere bis zu 500 kW entsprechend viel Wärme erzeugt und soll abgeführt werden, sodass ein nachteilig besonders großer und im Betrieb sehr lauter Lüfter verwendet werden muss. Der Zusatzluftpfad ist vom Luftpfad getrennt und führt dadurch effektiv zu einer Erhöhung des verfügbaren Luftmassenstroms. Im Ergebnis stellt der Zusatzwärmetauscher nun eine zusätzliche Wärmesenke oder ggf. Wärmequelle dar, zum Wärmeaustausch mit der Umgebung. Durch die separate Ausgestaltung von Zusatzwärmetauscher und Wärmetauscher, sind diese räumlich getrennt voneinander an unterschiedlichen Stellen des Fahrzeugs montiert, sodass insgesamt vorteilhaft mehr Umgebungsluft zur Wärmeabfuhr zur Verfügung steht. Eine Ausgestaltung mit zwei Teilwärmetauschern ist beispielsweise durch eine Kombination des oben beschriebenen Unterflurwärmetauschers mit der ebenfalls oben beschriebenen Fußbodenheizung realisiert. Abseits dieses speziellen Beispiels ist aber auch allgemein eine Ausgestaltung mit mehreren insbesondere räumlich voneinander getrennten Wärmetauschern im HVS-Kreis vorteilhaft.
Das erfindungsgemäße Fahrzeug weist ein Wärmesystem wie oben beschrieben auf.
Das Verfahren dient zur Temperierung eines Elektrospeichers in einem Fahrzeug, nämlich einem Elektro- oder Hybridfahrzeug, wie oben beschrieben. Der Elektrospeicher dient somit zur Energieversorgung eines Antriebs des Fahrzeugs und wird mittels eines HVS-Kreises temperiert. Der HVS-Kreis fördert ein dielektrisches Wärmemedium. Der Elektrospeicher ist mit dem HVS-Kreis verbunden und ausgebildet zur Immersionskühlung mittels des Wärmemediums, indem der Elektrospeicher ein Gehäuse aufweist, welches zur Führung des Wärmemediums ausgebildet ist. An den HVS-Kreis ist stromab des Elektrospeichers ein Wärmetauscher angeschlossen, welcher in einem Luftpfad angeordnet ist, sodass Wärme ausgetauscht wird zwischen dem Wärmemedium und Umgebungsluft, welche im Luftpfad gefördert wird. Vorteilhafte Betriebsmodi, insbesondere diverse Kühlbetriebe und Heizbetriebe speziell für den Elektrospeicher ergeben sich aus den obigen Ausführungen. Vorteilhafterweise wird in einem Kühlbetrieb Abwärme des Elektrospeichers direkt und passiv an die Umgebung abgegeben, wie oben beschrieben.
Zweckmäßigerweise weist das Fahrzeug eine Steuereinheit auf, zur Steuerung und insbesondere zur Regelung des Wärmesystems. Die Steuereinheit wird auch als Controller bezeichnet. Die Steuereinheit ist insbesondere ein Bordcomputer des Fahrzeugs. Alternativ ist die Steuereinheit ein Batteriemanagementsystem und ein Teil des Wärmesystems, speziell ein Teil des Energiespeichers. Die Steuereinheit ist insbesondere dazu ausgebildet, zwischen wenigstens zwei Betriebsmodi zur Temperierung des Elektrospeichers umzuschalten. Das Umschalten erfolgt insbesondere in Antwort auf eine entsprechende Temperierungsanforderung, z.B. aufgrund einer von einem Anwender vorgegebenen Zieltemperatur für den Elektrospeicher oder in Antwort auf einen gemessenen Unterschied zwischen einer Ist-Temperatur und einer Zieltemperatur des Elektrospeichers.
Nachfolgend werden Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand einer Zeichnung näher erläutert. Darin zeigen jeweils schematisch:

1 ein Wärmesystem,
2 eine Variante des Wärmesystems,
3 eine weitere Variante des Wärmesystems,
4 eine weitere Variante des Wärmesystems,
5 ein Fahrzeug mit einem Wärmesystem.

In den 1 bis 4 ist jeweils ein Wärmesystem 2 gezeigt, welches ausgebildet ist zur Verwendung in einem Fahrzeug 4. Ein Ausführungsbeispiel für das Fahrzeug 4 ist in 5 gezeigt. Das Fahrzeug 4 ist ein Elektro- oder Hybridfahrzeug und weist als solches einen elektrischen Antrieb 6 auf. In 5 ist das Wärmesystem 2 vollständig ein Bestandteil des Fahrzeugs 4.
1 zeigt ein Minimalbeispiel des Wärmesystems 2. Das Wärmesystem 2 weist einen Elektrospeicher 8 auf, zur Energieversorgung des Antriebs 6 des Fahrzeugs 4. Der Elektrospeicher 8 wird auch als Hochvoltspeicher oder kurz als HVS bezeichnet. Außerdem weist das Wärmesystem 2 einen HVS-Kreis 10 auf, zur Temperierung des Elektrospeichers 8. Unter Temperierung wird eine Kühlung, eine Beheizung oder eine Kombination hiervon verstanden. Der HVS-Kreis 10 ist ausgebildet zur Förderung eines dielektrischen Wärmemediums. Der Elektrospeicher 8 ist mit dem HVS-Kreis 10 verbunden und zur Immersionskühlung mittels des Wärmemediums ausgebildet, indem der Elektrospeicher ein Gehäuse 12 aufweist, welches zur Führung des Wärmemediums ausgebildet ist. Zur Speicherung von Energie weist der Elektrospeicher wenigstens eine und typischerweise mehrere nicht näher gezeigte Zellen auf, welche innerhalb des Gehäuses 12 angeordnet sind und im Betrieb von dem Wärmemedium umspült werden. Zur Temperierung wird das Wärmemedium in das Gehäuse 12 des Elektrospeichers 8 eingeleitet und gerät in direkten Kontakt mit den Zellen. Ein Kurzschluss wird dadurch verhindert, dass das Wärmemedium ein dielektrisches Wärmemedium ist.
An den HVS-Kreis 10 ist stromab des Elektrospeichers 8 ein Wärmetauscher 14 angeschlossen, welcher im Betrieb mit demselben Wärmemedium durchströmt wird. Weiter weist das Wärmesystem 2 einen Luftpfad 16 auf, zur Förderung von Umgebungsluft U. In den Ausführungsbeispielen weist der Luftpfad 16 einen Lufteinlass 18 und einen Luftauslass 20 auf und ist als ein Luftkanal ausgebildet und hierzu vollständig geschlossen ausgebildet. Der Wärmetauscher 14 ist in dem Luftpfad 16 angeordnet, zum Wärmeaustausch zwischen dem Wärmemedium und der Umgebungsluft U. Im Betrieb wird demnach der Wärmetauscher 14 von Umgebungsluft U im Luftpfad 16 umströmt.
Im Ausführungsbeispiel der 1 wird auf eine Wärmeabfuhr mittels eines Kältekreises verzichtet. Sofern das Fahrzeug 4 oder speziell das Wärmesystem 2 einen Kältekreis zur Temperierung eines Innenraums 22 des Fahrzeugs 4 aufweist, also eine sogenannte Klimaanlage, wird dieser Kältekreis nicht zur Temperierung des Elektrospeichers 8 verwendet und ist entsprechend thermisch nicht mit dem HVS-Kreis 10 verbunden. Der Kältekreis zur Innenraumtemperierung ist also unabhängig und getrennt vom HVS-Kreis 10. In 1 ist der Elektrospeicher 8 auch nicht in einen NT-Kreis des Fahrzeugs 4 integriert, wobei der NT-Kreis zur Temperierung anderer Komponenten des Fahrzeugs 4 dient. Der Elektrospeicher 8 hat somit seinen eigenen Kühlkreislauf, nämlich den HVS-Kreis 10, und seinen eigenen, separaten Wärmetauscher 14, über welchen der Elektrospeicher 8 direkt Wärme mit der Umgebung austauscht.
In den gezeigten Ausführungsbeispielen wird die Wärme des Elektrospeichers 8 in einem Kühlbetrieb lediglich passiv an die Umgebung abgegeben, d.h. der Wärmetausch erfolgt aufgrund eines natürlichen Temperaturgefälles, bei welchem die Temperatur des Elektrospeichers 8 größer ist als die Temperatur des Wärmemediums und diese wiederum größer als die Umgebungstemperatur. Dies ist selbst für Umgebungstemperaturen oberhalb von 20 °C der Fall. Eine aktive Wärmeabfuhr, welche prinzipbedingt den Einsatz zusätzlicher Energie erfordert, z.B. durch den Betrieb eines zusätzlichen Kältekreises, ist zunächst nicht notwendig und wird zumindest im Ausführungsbeispiel der 1 auch nicht durchgeführt.
In den Varianten der 2 und 3 ist im HVS-Kreis 10 stromauf des Elektrospeichers 8 und stromab des Wärmetauschers 14 ein Chiller 24 angeordnet, welcher an einen Kältekreis 26 des Wärmesystems 2 angeschlossen ist, zur zusätzlichen, unterstützenden Wärmeabfuhr aus dem HVS-Kreis 10. Der Kältekreis 26 ist lediglich in 2 gezeigt und dort durch eine gestrichene Linie angedeutet. Die zusätzliche, unterstützende Wärmeabfuhr erfolgt lediglich in einer Ausnahmesituation, beispielsweise bei Umgebungstemperaturen oberhalb der Zieltemperatur des Elektrospeichers 8 oder in einem Schnellladebetrieb des Elektrospeichers 8. Sofern vor allem in einer solchen Ausnahmesituation die Abwärme des Elektrospeichers 8 nicht vollständig über den Wärmetauscher 14 an die Umgebungsluft U abführbar ist, wird hierzu unterstützend der Kältekreis 26 aktiviert und mittels diesem über den Chiller 24 Wärme aus dem HVS-Kreis 10 abgeführt. Die lediglich unterstützende Funktion des Kältekreises 26 ist hierbei durch die Anordnung des Chillers 24 stromab des Wärmetauschers 14 realisiert, sodass zuerst Wärme über den Wärmetauscher 14 abgegeben wird und erst nachgeschaltet und somit lediglich unterstützend über den Kältekreis 26, welcher daher auch als Unterstützerkältekreis 26 bezeichnet wird. Der Chiller 24 ist vorliegend ein Verdampfer und nimmt im Betrieb durch Verdampfung eines Kältemittels Wärme aus dem HVS-Kreis 10 auf und kühlt das Wärmemedium entsprechend ab. Der Chiller 24 und der Unterstützerkältekreis 26 sind auch mit den Ausführungsbeispielen der 1, 4 und 5 kombinierbar.
Der Unterstützerkältekreis 26 zur zusätzlichen, unterstützenden Wärmeabfuhr ist in den gezeigten Ausführungsbeispielen nicht derselbe Kältekreis, welcher ggf. zur Innenraumtemperierung des Fahrzeugs 4 genutzt wird, also keine Klimaanlage, sondern ein hiervon separater Kältekreis 26, welcher vorzugsweise lediglich an den HVS-Kreis 10 angeschlossen ist, wie in 2 gezeigt ist. Es wird also gerade nicht eine möglicherweise im Fahrzeug 4 bereits vorhandene Klimaanlage zusätzlich auch zur bedarfsweisen Wärmeabfuhr aus dem HVS-Kreis 10 verwendet, sondern hierzu ist ein separater Kältekreis 26 vorgesehen. Der Unterstützerkältekreis 26 ist vorliegend aufgrund seiner lediglich speziellen Aufgabe entsprechend geringer dimensioniert als eine ggf. vorhandene Klimaanlage und weist vorliegend lediglich eine Leistung von maximal 1 kW auf, im Gegensatz zur einer Klimaanlage, welche typischerweise eine Leistung von mehr als 2 kW aufweist.
In 2 weist der HVS-Kreis 10 einen Chillerbypass 28 auf, d.h. eine Leitung, mittels welcher das Wärmemedium an dem Chiller 24 vorbeiführbar ist. In dem Chillerbypass 28 ist ein Chillerbypassventil 30 angeordnet, um bedarfsweise das Wärmemedium umzuleiten und somit einzustellen, ob eine zusätzliche, unterstützende Wärmeabfuhr über den Chiller 24 erfolgt oder nicht. Der Chillerbypass 28 sowie das Chillerbypassventil 30 sind auch mit den übrigen Ausführungsbeispielen kombinierbar.
Weiter weist der HVS-Kreis 10 einen Bypass 32 für den Wärmetauscher 14 auf, zur Umleitung des Wärmemediums am Wärmetauscher 14 vorbei. Vorliegend ist sogar in dem Bypass 32 ein Bypassventil 34 angeordnet, um das Wärmemedium bedarfsweise am Wärmetauscher 14 vorbeizuleiten. Die obigen Ausführungen bezüglich des Chillerbypasses 28 und des Chillerbypassventils 30 gelten analog auch für den Bypass 32 und das Bypassventil 34, vor allem sind diese beiden Komponenten auch unabhängig voneinander und unabhängig vom Chillerbypass 28 und dem Chillerbypassventil 30 mit den übrigen Ausführungsbeispielen kombinierbar.
Der Bypass 32 ermöglicht eine Umgehung des Wärmetauschers 14. In einem Heizbetrieb des Elektrospeichers 8, in welchem der Elektrospeicher 8 beheizt wird, wird das Wärmemedium am Wärmetauscher 14 vorbeigeführt, sodass kein Wärmetausch mit der Umgebung erfolgt, falls die Umgebungstemperatur unterhalb der Zieltemperatur des Elektrospeichers 8 liegt. Umgekehrtes wird in einem Kühlbetrieb, in welchem der Elektrospeicher 8 gekühlt werden soll und falls die Umgebungstemperatur oberhalb der Zieltemperatur des Elektrospeichers 8 liegt das Wärmemedium ebenfalls am Wärmetauscher 14 vorbeigeführt.
In den Ausführungsbeispielen der 2 weist das Wärmesystem 2 zusätzlich zu dem HVS-Kreis 10 einen hierzu separaten NT-Kreis 36 auf, zur Kühlung einer Wärmequelle 38. Dieses Konzept ist auch mit den Ausführungsbeispielen der 1, 4 und 5 kombinierbar. Der NT-Kreis 36 ist bezüglich des HVS-Kreises 10 separat ausgebildet, d.h. fluidisch unabhängig vom HVS-Kreis 10 und mit diesem nicht gekoppelt. In dem NT-Kreis 14 zirkuliert entsprechend ein Wärmemedium, vorliegend Wasser oder ein Wasser/Glykol-Gemisch. Die Wärmequelle 38 ist ein Teil des Fahrzeugs 4, d.h. eine Fahrzeugkomponente, und generiert im Betrieb Wärme, welche dann über den NT-Kreis 36 abgeführt wird. Die Fahrzeugkomponente ist beispielsweise eine Elektromaschine zum Antrieb des Fahrzeugs 4, eine Leistungselektronik zur Steuerung der Energieentnahme und Energiezufuhr zum Elektrospeicher 8, ein Verbrennungsmotor des Fahrzeugs 4 oder dergleichen. Der Elektrospeicher 8 ist nicht an den NT-Kreis 36 angeschlossen. Zur Wärmeabfuhr von dem NT-Kreis 36 an die Umgebung ist im NT-Kreis 36 ein NT-Wärmetauscher 40 angeordnet, welcher in dem Luftpfad 16 stromab des Wärmetauschers 14 angeordnet ist. Der NT-Wärmetauscher 40 ist wie der Wärmetauscher 14 des HVS-Kreises 10 zum Wärmetausch mit Umgebungsluft U ausgebildet ist und hierzu in demselben Luftpfad 16 angeordnet. Durch die Anordnung des NT-Wärmetauschers 40 stromab des Wärmetauschers 14 ergibt sich für den NT-Wärmetauscher 40 jedoch ein im Vergleich zum Wärmetauscher 14 höheres Temperaturniveau, da der Luftstrom im Luftpfad 16 durch den Wärmetauscher 14 gegebenenfalls vorgewärmt wird. In einer nicht gezeigten Variante ist separat zu dem Luftpfad 16 ein zweiter Luftpfad ausgebildet ist, in welchem der NT-Wärmetauscher 40 angeordnet ist, sodass dieser und der Wärmetauscher 14 unabhängig voneinander mit Umgebungsluft U beaufschlagt werden.
In 3 ist ein Ausführungsbeispiel gezeigt, welches hinsichtlich der Anordnung einer Wärmequelle 38 in einem separaten NT-Kreis 36 eine Alternative zur Ausgestaltung der 2 darstellt. Bei dem Wärmesystem 2 in 3 ist zusätzlich zu dem Elektrospeicher 8 die Wärmequelle 38 mit dem HVS-Kreis 10 verbunden. Dabei ist diese ebenfalls ausgebildet zur Immersionskühlung mittels des Wärmemediums. Grundsätzlich muss die Wärmequelle 38 nicht zwingend zur Immersionskühlung ausgebildet sein, und ist in einer nicht gezeigten Variante über einen geeigneten Wärmetauscher an den HVS-Kreis 10 angebunden. Analog zum Elektrospeicher 8 weist die Wärmequelle 38 in 3 zur Immersionskühlung ein Gehäuse 42 auf, welches von dem Wärmemedium durchströmt wird, wobei dieses dann mit entsprechend Wärme erzeugenden Bauteilen innerhalb des Gehäuses 42 in direktem Kontakt steht.
In 3 ist weiter die Wärmequelle 38 in dem HVS-Kreis 10 zu dem Elektrospeicher 8 parallel geschaltet. Stromauf des Elektrospeichers 8 und der Wärmequelle 38 verzweigt sich an einer Verzweigung 44 der HVS-Kreis 10 in wenigstens zwei Arme 46, 48, welcher zueinander parallel sind, wobei in dem Arm 46 dann der Elektrospeicher 8 angeordnet ist und in dem anderen Arm 48 die Wärmequelle 38. Stromab des Elektrospeichers 8 und der Wärmequelle 14 laufen die Arme 46, 48 wieder zusammen und das Wärmemedium aus beiden Armen 46, 48 wird vermischt und zum Wärmetauscher 14 geführt.
Im Falle eines verzweigten HVS-Kreises 10 wie vorstehend beschrieben ist der Chiller 24 vor der Verzweigung 44 angeordnet, sodass die unterstützende Wärmeabfuhr in den Kältekreis 26 sowohl für den Elektrospeicher 8 als für die Wärmequelle 14 genutzt wird. In einer nicht gezeigten Variante ist der Chiller 24 dagegen stromab der Verzweigung 44 gemeinsam mit dem Elektrospeicher 8 in dem Arm 46 angeordnet.
In den Ausführungsbeispielen der 2 und 3 ist in dem HVS-Kreis 10 stromauf des Elektrospeichers 8 ein Heizelement 50 angeordnet, zur Beheizung des Wärmemediums. Dieses Konzept ist unabhängig auch auf die übrigen Ausführungsbeispiele anwendbar. Auf diese Weise ist eine Beheizung des Elektrospeichers 8 auch unabhängig von der Umgebungstemperatur möglich. Das Heizelement 50 gibt an das Wärmemedium Wärme ab, bevor das Wärmemedium in den Elektrospeicher 8 einströmt. Das Heizelement 50 ist zudem stromab des Wärmetauschers 14 im HVS-Kreis 10 angeordnet, sodass auch eine kombinierte Wärmezufuhr möglich ist. In einem Heizbetrieb wird dann zunächst Wärme über den Wärmetauscher 14 aus der Umgebung aufgenommen und bedarfsweise weitere Wärme mittels des Heizelements 50 zusätzlich zugeführt, um die Zieltemperatur des Elektrospeichers zu erreichen. Das Heizelement 50 ist beispielsweise ein Heizdraht, ein Durchlauferhitzer oder ein Kondensator, z.B. ein Kondensator eines Kältekreises, z.B. einer Klimaanlage des Fahrzeugs 4 oder einer Wärmepumpe, welche z.B. zur Beheizung des Fahrzeugs 4 dient. Im Falle eines verzweigten HVS-Kreises 10 wie oben beschrieben ist das Heizelement 50 in demjenigen Arm 46 angeordnet, in welchem der Elektrospeicher 8 angeordnet ist.
In den Ausführungsbeispielen ist im HVS-Kreis 10 eine Förderpumpe 52 angeordnet, zur Förderung des Wärmemediums. Im Falle eines separaten NT-Kreises 36 wie in 2 ist auch in diesem eine Förderpumpe 52 angeordnet, zur Förderung des dortigen Wärmemediums.
In den 3 und 4 ist das Wärmesystem 2 teilweise und in 5 vollständig in den Elektrospeicher 8 integriert, bildet also einen Teil desselben. Die Integration wird dadurch erreicht, dass zumindest ein Strukturelement des Elektrospeichers 8 zumindest eine Funktion einer Komponente des Wärmesystems 2 übernimmt und dadurch die entsprechende Komponente nicht separat bereitgestellt werden muss. Hierzu weist das Gehäuse 12 ein oder mehrere hohle Strukturelemente auf, z.B. Stranggussprofile, durch welche das Wärmemedium hindurchgeleitet wird. In 3 ist beispielsweise das Heizelement 50 in den Energiespeicher 8 integriert. In 4 sind der Chiller 24, die Förderpumpe 52 des HVS-Kreises 10, das Heizelement 50 sowie zusätzlich ein Ausgleichsbehälter 54 und eine Anzahl an Sicherheitsventilen 56 in den Elektrospeicher 8 integriert. Der Ausgleichsbehälter 54 und die Sicherheitsventile 56 sind in einer nicht gezeigten Variante separat im HVS-Kreis 10 angeschlossen und in beiden Varianten auch allein oder in Kombination mit den übrigen Ausführungsbeispielen kombinierbar. In 5 ist auch der Wärmetauscher 14 in den Elektrospeicher 8 integriert. Allgemein ist eine Komponente 24, 50, 52, 54, 56 zur Förderung des Wärmemediums oder zum Wärmeaustauch mit dem Wärmemedium in den Elektrospeicher 8 integriert, indem ein Teil eines Gehäuses 12 des Elektrospeichers 8 zugleich ein Komponentengehäuse für die Komponente ist. Grundsätzlich ergeben sich weitere, nicht gezeigte Varianten dadurch, dass eine beliebige Kombination der Komponenten des Wärmesystems 2 in den Elektrospeicher 8 integriert ist. Die hier gewählten Komponenten und deren Anordnung sind lediglich beispielhaft.
Wie bereits angedeutet, ist in 5 der Wärmetauscher 14 in den Elektrospeicher 8 integriert. Hierzu ist eine Wandung des Gehäuses 12 als Wärmetauscher 14 ausgebildet. Die Wandung ist hier ein Boden des Elektrospeichers 8 und als Plattenwärmetauscher ausgebildet. Speziell in 5 ist der Wärmetauscher 14 als ein Unterflurwärmetauscher des Fahrzeugs 4 ausgebildet und zeichnet sich dadurch aus, dass dieser auf einer Unterseite 58 des Fahrzeugs 4 montiert ist. Dort ist im Fahrbetrieb des Fahrzeugs 4 ein Luftpfad 16 gebildet, über welchen auf einfache Weise dem Wärmetauscher 14 fortlaufend Umgebungsluft U zugeführt wird. Der Unterflurwärmetauscher ist hier eine Bodenplatte des Gehäuses 12 des Elektrospeichers 8 und weist wie gezeigt in montiertem Zustand nach unten.
In dem Ausführungsbeispiel der 5 ist zusätzlich an den HVS-Kreis 10 eine Fußbodenheizung 60 angeschlossen, zur Beheizung eines Fußraums 62 des Fahrzeugs 4 mittels Abwärme des Elektrospeichers 8. Die Fußbodenheizung 60 ist hierbei ein Fußbodenheizungswärmetauscher, welcher an den HVS-Kreis 10 angeschlossen ist und thermisch an den Innenraum 22 des Fahrzeugs 4 angebunden ist, um Wärme vom Wärmemedium im HVS-Kreis 10 direkt an die Luft im Innenraum 22 abzugeben. In einer nicht gezeigten Variante ist der Wärmetauscher 14 zugleich die Fußbodenheizung 60.
Das Fahrzeug 4 weist eine Steuereinheit 64 auf, zur Steuerung des Wärmesystems 2. Die Steuereinheit 64 ist hier ein Bordcomputer des Fahrzeugs 4, in einer nicht gezeigten Variante ist die Steuereinheit 64 ein Batteriemanagementsystem und ein Teil des Wärmesystems 2. Die Steuereinheit 64 ist insbesondere dazu ausgebildet, zwischen wenigstens zwei Betriebsmodi zur Temperierung des Elektrospeichers 8 umzuschalten.
Das Umschalten erfolgt insbesondere in Antwort auf eine entsprechende Temperierungsanforderung, z.B. aufgrund einer von einem Anwender vorgegebenen Zieltemperatur für den Elektrospeicher 8 oder in Antwort auf einen gemessenen Unterschied zwischen einer Ist-Temperatur und einer Zieltemperatur des Elektrospeichers 8.
Sofern nicht ohnehin bereits explizit erwähnt, sind die einzelnen und möglicherweise im Zusammenhang mit lediglich einem oder einigen der Ausführungsbeispielen beschriebenen Konzepte auch unabhängig voneinander verwendbar und untereinander kombinierbar, um zu weiteren Varianten zu gelangen.
Bezugszeichenliste

2: Wärmesystem
4: Fahrzeug
6: Antrieb
8: Elektrospeicher
10: HVS-Kreis
12: Gehäuse (des Elektrospeichers)
14: Wärmetauscher
16: Luftpfad
18: Lufteinlass
20: Luftauslass
22: Innenraum
24: Chiller
26: Kältekreis, Unterstützerkältekreis
28: Chillerbypass
30: Chillerbypassventil
32: Bypass
34: Bypassventil
36: NT-Kreis
38: Wärmequelle
40: NT-Wärmetauscher
42: Gehäuse (der Wärmequelle)
44: Verzweigung
46, 48: Arm
50: Heizelement
52: Förderpumpe
54: Ausgleichsbehälter
56: Sicherheitsventil
58: Unterseite
60: Fußbodenheizung
62: Fußraum
64: Steuereinheit
U: Umgebungsluft

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

WO 2017/067831 A1 [0003]

Claims

Wärmesystem (2) für ein Fahrzeug (4), nämlich für ein Elektro- oder Hybridfahrzeug, mit einem Elektrospeicher (8), zur Energieversorgung eines Antriebs (6) des Fahrzeugs (4), und mit einem HVS-Kreis (10), zur Temperierung des Elektrospeichers (8), sowie mit einem Luftpfad (16), zur Förderung von Umgebungsluft (U), - wobei der HVS-Kreis (10) ausgebildet ist zur Förderung eines dielektrischen Wärmemediums, - wobei der Elektrospeicher (8) mit dem HVS-Kreis (10) verbunden ist und ausgebildet ist zur Immersionskühlung mittels des Wärmemediums, indem der Elektrospeicher (8) ein Gehäuse (12) aufweist, welches zur Führung des Wärmemediums ausgebildet ist, - wobei an den HVS-Kreis stromab des Elektrospeichers (8) ein Wärmetauscher (14) angeschlossen ist, welcher in dem Luftpfad (16) angeordnet ist, zum Wärmeaustausch zwischen dem Wärmemedium und der Umgebungsluft (U).
Wärmesystem (2) nach Anspruch 1, wobei im HVS-Kreis (10) stromauf des Elektrospeichers (8) und stromab des Wärmetauschers (14) ein Chiller (24) angeordnet ist, welcher an einen Kältekreis (26) angeschlossen ist, zur zusätzlichen, unterstützenden Wärmeabfuhr aus dem HVS-Kreis (10).
Wärmesystem (2) nach einem der Ansprüche 1 bis 2, wobei der HVS-Kreis (10) einen Bypass (32) für den Wärmetauscher (14) aufweist, zu Umleitung des Wärmemediums am Wärmetauscher (14) vorbei.
Wärmesystem (2) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei dieses zusätzlich zu dem HVS-Kreis (10) einen hierzu separaten NT-Kreis (36) aufweist, zur Kühlung einer Wärmequelle (38), wobei im NT-Kreis (36) ein NT-Wärmetauscher (40) angeordnet ist, welcher in dem Luftpfad (16) stromab des Wärmetauschers (14) angeordnet ist.
Wärmesystem (2) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei zusätzlich zu dem Elektrospeicher (8) eine Wärmequelle (38) mit dem HVS-Kreis (10) verbunden ist und wobei die Wärmequelle (38) ebenfalls ausgebildet ist zur Immersionskühlung mittels des Wärmemediums.
Wärmesystem (2) nach Anspruch 5, wobei die Wärmequelle (38) in dem HVS-Kreis (10) zu dem Elektrospeicher (8) parallel geschaltet ist.
Wärmesystem (2) nach einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei in dem HVS-Kreis (10) stromauf des Elektrospeichers (8) ein Heizelement (50) angeordnet ist, zur Beheizung des Wärmemediums.
Wärmesystem (2) nach einem der Ansprüche 1 bis 7, wobei der Wärmetauscher (14) in den Elektrospeicher (8) integriert ist, indem eine Wandung des Gehäuses (12) als Wärmetauscher (14) ausgebildet ist.
Wärmesystem (2) nach einem der Ansprüche 1 bis 8, wobei eine Komponente zur Förderung des Wärmemediums oder zum Wärmeaustauch mit dem Wärmemedium in den Elektrospeicher (8) integriert ist, indem ein Teil eines Gehäuses (12) des Elektrospeichers (8) zugleich ein Komponentengehäuse für die Komponente ist, wobei die Komponente ausgewählt ist aus einer Menge an Komponenten, umfassend: einen Chiller (24), eine Förderpumpe (52), ein Heizelement (50).
Wärmesystem (2) nach einem der Ansprüche 1 bis 9, wobei an den HVS-Kreis (10) eine Fußbodenheizung (60) angeschlossen ist, zur Beheizung eines Fußraums (62) des Fahrzeugs (4) mittels Abwärme des Elektrospeichers (8).
Wärmesystem (2) nach einem der Ansprüche 1 bis 10, wobei der Wärmetauscher (14) als ein Unterflurwärmetauscher für das Fahrzeug (4) ausgebildet ist.
Fahrzeug (4) mit einem Wärmesystem (2) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 11.
Verfahren zur Temperierung eines Elektrospeichers (8) in einem Fahrzeug (4), nämlich in einem Elektro- oder Hybridfahrzeug, - wobei der Elektrospeicher (8) zur Energieversorgung eines Antriebs (6) des Fahrzeugs (4) dient, - wobei der Elektrospeicher (8) mittels eines HVS-Kreises (10) temperiert wird, welcher ein dielektrisches Wärmemedium fördert, - wobei der Elektrospeicher (8) mit dem HVS-Kreis (10) verbunden ist und ausgebildet ist zur Immersionskühlung mittels des Wärmemediums, indem der Elektrospeicher (8) ein Gehäuse (12) aufweist, welches zur Führung des Wärmemediums ausgebildet ist, - wobei an den HVS-Kreis (10) stromab des Elektrospeichers (8) ein Wärmetauscher (14) angeschlossen ist, welcher in einem Luftpfad (16) angeordnet ist, sodass Wärme ausgetauscht wird zwischen dem Wärmemedium und Umgebungsluft (U), welche im Luftpfad (16) gefördert wird.