DE102019112076A1

DE102019112076A1 - Coolant supply device

Info

Publication number: DE102019112076A1
Application number: DE102019112076.4A
Authority: DE
Inventors: Raoul Heyne; Jochen Schukraft
Original assignee: Dr Ing HCF Porsche AG
Current assignee: Dr Ing HCF Porsche AG
Priority date: 2019-05-09
Filing date: 2019-05-09
Publication date: 2020-11-12
Anticipated expiration: 2039-05-10
Also published as: DE102019112076B4

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Kühlmittelversorgungseinrichtung (1) zur Versorgung zumindest eines zu kühlenden Verbrauchers (2) mit einem flüssigen Kühlmittel (3), wie insbesondere zumindest einer Ladestation (4) oder anderweitiger zu kühlender Komponenten, mit einer Kühlmittelbereitstellungseinheit (8) und einer Rohranordnung (7, 10) zur Weiterleitung des Kühlmittels (3) von der Kühlmittelbereitstellungseinheit (8) zu dem zumindest einen Verbraucher (2) und/oder von dem zumindest einen Verbraucher (2) zu der Kühlmittelbereitstellungseinheit (8), wobei die Rohranordnung (7, 10) eine Mehrfachrohranordnung aufweist mit einem ersten Rohr (12) oder mit mehreren ersten Rohren (12), welches bzw. welche von einem zweiten Rohr (13) umfasst wird bzw. werden, wobei das zweite Rohr (13) optional von einem dritten Rohr (14) umfasst wird, wobei durch das erste Rohr (12) oder durch die ersten Rohre das Kühlmittel (3) als erstes Fluid (15) strömbar ist, wobei das zweite Rohr (13) als doppelwandiges Rohr ausgebildet ist, durch welches ein zweites Fluid (16) strömbar ist, wobei das zweite Rohr (13) und/oder das optionale dritte Rohr (14) auf Füllstand und/oder Leckagen überwacht wird/werden.The invention relates to a coolant supply device (1) for supplying at least one consumer (2) to be cooled with a liquid coolant (3), such as in particular at least one charging station (4) or other components to be cooled, with a coolant supply unit (8) and a pipe arrangement ( 7, 10) for forwarding the coolant (3) from the coolant supply unit (8) to the at least one consumer (2) and / or from the at least one consumer (2) to the coolant supply unit (8), the pipe arrangement (7, 10 ) has a multiple pipe arrangement with a first pipe (12) or with a plurality of first pipes (12) which is or are encompassed by a second pipe (13), the second pipe (13) optionally being supported by a third pipe ( 14), the coolant (3) being able to flow through the first tube (12) or through the first tubes as the first fluid (15), the second tube (13) being a double-walled tube r is formed through which a second fluid (16) can flow, the second pipe (13) and / or the optional third pipe (14) being monitored for fill level and / or leaks.

Description

Die Erfindung betrifft eine Kühlmittelversorgungseinrichtung, insbesondere für Ladestationen oder für Ladeparks mit Ladestationen.The invention relates to a coolant supply device, in particular for charging stations or for charging parks with charging stations.

Ladestationen und Ladeparks mit einer Mehrzahl von Ladestationen werden beispielsweise zum Laden und zum Schnellladen eines elektrischen Energiespeichers für Kraftfahrzeuge mit elektromotorischem Anrieb oder Hybridantrieb mit zumindest einem elektromotorischen Antrieb eingesetzt. Dabei werden zum Laden bzw. zum Schnellladen hohe Gleichströme und/oder Gleichspannungen zur Verfügung gestellt.
Das Schnellladen unterscheidet sich dabei vom Laden durch eine höhere Ladeleistung, so dass ein elektrischer Energiespeicher eines Kraftfahrzeugs beispielsweise in einer Viertelstunde bis Stunde bis zu etwa 80% aufgeladen werden kann, während das normale Laden dazu deutlich mehr als eine Stunde benötigen würde.Charging stations and charging parks with a plurality of charging stations are used, for example, for charging and rapid charging of an electrical energy storage device for motor vehicles with an electric motor drive or hybrid drive with at least one electric motor drive. In this case, high direct currents and / or direct voltages are made available for charging or for fast charging.
Fast charging differs from charging in that it has a higher charging power, so that an electrical energy storage device in a motor vehicle can be charged up to around 80% in a quarter of an hour to an hour, while normal charging would take significantly more than an hour.

Dabei wird in einer elektrischen Leistungseinheit, wie Leistungselektronik, und in dem Ladekabel der Ladestation ein erheblicher Stromfluss erzeugt, dass sich auch eine nicht unerhebliche Wärmemenge bildet, die zu kühlen ist. So ist bzw. sind die Ladestation selbst, das Ladekabel und gegebenenfalls weitere Einheiten eines Ladeparks oder einer Ladestation selbst oder Einheiten zur Versorgung einer Ladestation oder einer Mehrzahl von Ladestationen zu kühlen. Die Kühlung wird im Ladepark beispielsweise von der Kühlungseinheit und bei der so genannten ChargeBox von dieser selbst durch eine Kühlflüssigkeit bereitgestellt, die durch Rohrleitungen an die Ladestation zur Kühlung zumindest deren Ladekabel geleitet wird.In this case, a considerable flow of current is generated in an electrical power unit, such as power electronics, and in the charging cable of the charging station, so that a not inconsiderable amount of heat is generated that needs to be cooled. The charging station itself, the charging cable and possibly further units of a charging park or of a charging station itself or units for supplying a charging station or a plurality of charging stations are to be cooled. In the charging park, cooling is provided, for example, by the cooling unit and, in the case of the so-called ChargeBox, by the latter itself by means of a cooling liquid that is passed through pipes to the charging station for cooling at least its charging cable.

Ein Ladepark umfasst dabei beispielsweise die Komponenten Ladestation, auch Ladesäule genannt, Kühlungseinheit und Leistungselektronik. Bei einer so genannten ChargeBox kann es sich um eine vereinfachte Lösung mit zumindest einer Ladestation handeln. Bei beiden genannten Lösungen, also dem Ladepark und der so genannten ChargeBox, gibt es ein optionales Backend, wobei bei beiden genannten Lösungen grundsätzlich nur eine Ladestation oder mehrere Ladestationen vorgesehen sein können.A charging park includes, for example, the components charging station, also called charging column, cooling unit and power electronics. A so-called ChargeBox can be a simplified solution with at least one charging station. In both of the solutions mentioned, i.e. the charging park and the so-called ChargeBox, there is an optional backend, whereby in principle only one charging station or several charging stations can be provided for both of the solutions mentioned.

Dabei stellt sich jedoch heraus, dass solche Rohrleitungen typischerweise im Erdboden oder diesem nahe verlegt werden, was bei der Verwendung von manchen Kühlflüssigkeiten eine doppelwandige Verrohrung und eine Überwachung der beiden Rohre verlangt. Eine Art der Überwachung dieser beiden Rohre ist die Überwachung der Rohre in Bezug auf Überdruck- oder Unterdruck durch Vakuumüberwachungsanlagen. Diese Vakuumüberwachungsanlagen sind jedoch sehr störanfällig und darüber hinaus sehr teuer in Anschaffung und Betrieb. Auch wird für solche Vakuumüberwachungsanlagen ein hoher Platzbedarf benötigt, der nicht immer in ausreichendem Maße zur Verfügung steht.It turns out, however, that such pipelines are typically laid in the ground or close to it, which requires double-walled piping and monitoring of the two pipes when using some cooling liquids. One way of monitoring these two pipes is to use vacuum monitoring systems to monitor the pipes for overpressure or underpressure. However, these vacuum monitoring systems are very prone to failure and, moreover, very expensive to purchase and operate. Such vacuum monitoring systems also require a large amount of space, which is not always available in sufficient quantities.

Es ist daher die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Kühlmittelversorgungseinrichtung zu schaffen, welche die gesetzten Anforderungen erfüllt und dennoch einfach und kostengünstig aufgebaut ist. Auch ist es die Aufgabe der vorliegenden Erfindung ein Verfahren zum Betreiben und Überwachen einer Kühlmittelversorgungseinrichtung zu schaffen, welches einen sicheren Betrieb der Kühlmittelversorgungseinrichtung erlaubt.It is therefore the object of the present invention to create a coolant supply device which fulfills the set requirements and is nevertheless constructed simply and inexpensively. It is also the object of the present invention to create a method for operating and monitoring a coolant supply device which allows the coolant supply device to be operated safely.

Diese Aufgabe zu der Kühlmittelversorgungseinrichtung wird mit den Merkmalen von Anspruch 1 gelöst.This object relating to the coolant supply device is achieved with the features of claim 1.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung betrifft eine Kühlmittelversorgungseinrichtung zur Versorgung zumindest eines zu kühlenden Verbrauchers mit einem flüssigen Kühlmittel, wie insbesondere zumindest einer Ladestation oder anderweitiger zu kühlender Komponenten, mit einer Kühlmittelbereitstellungseinheit und einer Rohranordnung zur Weiterleitung des Kühlmittels von der Kühlmittelbereitstellungseinheit zu dem zumindest einen Verbraucher und/oder von dem zumindest einen Verbraucher zu der Kühlmittelbereitstellungseinheit, wobei die Rohranordnung eine Mehrfachrohranordnung aufweist mit einem ersten Rohr oder mit mehreren ersten Rohren, welches bzw. welche von einem zweiten Rohr umfasst wird bzw. werden, wobei das zweite Rohr optional von einem dritten Rohr umfasst wird, wobei durch das erste Rohr oder durch die ersten Rohre das Kühlmittel als erstes Fluid strömbar ist, wobei das zweite Rohr als doppelwandiges Rohr ausgebildet ist, durch welches ein zweites Fluid strömbar und/oder haltbar ist, wobei das zweite Rohr und/oder das optionale dritte Rohr auf Füllstand und/oder Leckagen überwacht wird/werden. Damit wird erreicht, dass die Überwachung des zweiten Fluids in Bezug auf Leckagen ausreichend ist, weil eine direkte Leckage des ersten Fluids nicht möglich ist, weil das Doppelrohr mit dem zweiten Fluid das erste Rohr mit dem ersten Fluid vollständig abschirmt. Dadurch kann eine einfachere und kostengünstigere Überwachung vorgenommen werden, die einer eher kostenträchtigen Überwachung des ersten Fluids in nichts nachsteht.One embodiment of the invention relates to a coolant supply device for supplying at least one consumer to be cooled with a liquid coolant, such as in particular at least one charging station or other components to be cooled, with a coolant supply unit and a pipe arrangement for conveying the coolant from the coolant supply unit to the at least one consumer and / or from the at least one consumer to the coolant supply unit, the pipe arrangement having a multiple pipe arrangement with a first pipe or with a plurality of first pipes, which is or are encompassed by a second pipe, the second pipe optionally being encompassed by a third pipe is, wherein the coolant can flow as the first fluid through the first tube or through the first tubes, the second tube being designed as a double-walled tube through which a second fluid can flow and / or be retained is, wherein the second pipe and / or the optional third pipe is / are monitored for level and / or leaks. This ensures that the monitoring of the second fluid with regard to leakages is sufficient, because direct leakage of the first fluid is not possible because the double tube with the second fluid completely shields the first tube with the first fluid. In this way, a simpler and more cost-effective monitoring can be carried out, which is in no way inferior to a rather expensive monitoring of the first fluid.

Vorteilhaft ist es auch, wenn das erste Rohr mit einem Kühlmitteltank verbindbar ist und der Kühlmitteltank bezüglich seines Füllstandes überwachbar ist. Damit wird zusätzlich zur Überwachung des zweiten Fluids der Füllstand des ersten Fluids überwacht, so dass dadurch eine insgesamt noch einmal verbesserte Leckageüberwachung realisiert werden kann.It is also advantageous if the first pipe can be connected to a coolant tank and the coolant tank can be monitored with regard to its fill level. In this way, in addition to monitoring the second fluid, the fill level of the first fluid is monitored, so that a further improved overall leakage monitoring can be implemented.

In einem zweiten Rohr kann sich ein erstes Rohr befinden oder es können sich auch mehrere erste Rohre in dem zweiten Rohr befinden, beispielsweise erste Rohre für den Hinfluss und den Rückfluss.A first pipe can be located in a second pipe or there can also be a plurality of first pipes in the second pipe, for example first pipes for the inflow and the return flow.

Auch ist es vorteilhaft, wenn das zweite Rohr als doppelwandiges Rohr mit Abstandshaltern zwischen den beiden Rohrwandungen versehen ist zum Transport des zweiten Fluids. Damit wird erreicht, dass das zweite Rohr vollständig durchströmt wird und nicht durch ein Aneinanderliegen der Rohrwandungen Bereiche nicht durchströmt werden. Dadurch wird erreicht, dass das erste Fluid sich mit dem zweiten Fluid mischen würde und abtransportiert würde und/oder der Füllstand des zweiten Rohres ansteigen oder sinken würde, was wiederum durch eine Füllstandsüberwachung des ersten Rohres detektiert werden könnte, und nicht vollständig aus der Rohranordnung austreten würde.It is also advantageous if the second tube is provided as a double-walled tube with spacers between the two tube walls for transporting the second fluid. This ensures that the second pipe is completely traversed and areas are not traversed by the pipe walls resting against one another. This ensures that the first fluid would mix with the second fluid and would be transported away and / or the fill level of the second pipe would rise or fall, which in turn could be detected by a fill level monitoring of the first pipe and would not exit completely from the pipe arrangement would.

Besonders vorteilhaft ist es auch, wenn das dritte Rohr an zumindest einem Punkt, insbesondere an seinem niedrigsten Punkt, mit einem Kontrollschacht verbunden ist, welcher auf Leckagefluid aus oder in dem dritten Rohr überwachbar ist. So kann bei einer Leckage des zweiten Rohrs nach außen hin zum dritten Rohr das Austreten des zweiten Fluids einfach überwacht werden.It is also particularly advantageous if the third pipe is connected to a control shaft at at least one point, in particular at its lowest point, which can be monitored for leakage fluid from or in the third pipe. Thus, in the event of a leak in the second pipe to the outside to the third pipe, the emergence of the second fluid can be easily monitored.

Bei einem weiteren Ausführungsbeispiel ist es vorteilhaft, wenn die Rohranordnung zumindest teilweise unterirdisch verlegt ist. Dabei kann die Rohranordnung auch vollständig unterirdisch verlegt sein. Dies schont die Rohranordnung, weil sie äußerer Einwirkung weniger ausgesetzt ist und verlangt oberhalb der Erdoberfläche weniger Platz.In a further exemplary embodiment, it is advantageous if the pipe arrangement is at least partially laid underground. The pipe arrangement can also be laid completely underground. This protects the pipe arrangement because it is less exposed to external influences and requires less space above the surface of the earth.

Auch ist es vorteilhaft, wenn das Kühlmittel als erstes Fluid ein Fluid nach den Wassergefährdungsklassen WGK1 bis WGK3 ist und/oder das zweite Fluid ein wassernichtgefährdendes Fluid ist. Damit kann die Überwachung maßgeblich auf die Überwachung eines wassernichtgefährdenden Fluids beschränkt werden, was die Überwachung weniger komplex und kostenträchtig macht.It is also advantageous if the coolant as the first fluid is a fluid according to water hazard classes WGK1 to WGK3 and / or the second fluid is a fluid that is not hazardous to water. In this way, the monitoring can be largely limited to the monitoring of a fluid that is not hazardous to water, which makes the monitoring less complex and costly.

Vorteilhaft ist es, wenn das zweite Fluid Wasser und/oder Essigsäure-Ethenylester ist oder enthält, gegebenenfalls mit Zusätzen und/oder Verunreinigungen im Bereich von unter 1% bis 5%, insbesondere maximal 3% WGK1, maximal 0,2% WGK2, 0,2% WGK3 und nicht identifizierbare Stoffe maximal 0,2%.It is advantageous if the second fluid is or contains water and / or ethenyl acetate, optionally with additives and / or impurities in the range of less than 1% to 5%, in particular a maximum of 3% WGK1, a maximum of 0.2% WGK2, 0 , 2% WGK3 and unidentifiable substances maximum 0.2%.

Damit kann eine einfache wassernichtgefährdende Flüssigkeit als zweites Fluid verwendet werden, die insbesondere auch bei tieferen Temperaturen nicht gefriert. Wird hingegen eine gefrierende Flüssigkeit als zweites Fluid verwendet, so kann vorteilhaft ein Doppelrohr als zweites Rohr aus einem Material verwendet werden, das bei thermischer Ausdehnung des gefrorenen zweiten Fluids nicht beschädigt wird. Das Material ist somit elastisch genug, um die thermische Ausdehnung des zweiten Fluids zu kompensieren.In this way, a simple liquid that is not hazardous to water can be used as the second fluid, which in particular does not freeze even at lower temperatures. If, on the other hand, a freezing liquid is used as the second fluid, a double pipe can advantageously be used as the second pipe made of a material that is not damaged by thermal expansion of the frozen second fluid. The material is thus elastic enough to compensate for the thermal expansion of the second fluid.

Weiterhin ist es auch vorteilhaft, wenn die Zusätze der Vereisungsvermeidung und/oder der Vermeidung der Algenbildung und/oder der Vermeidung der Verunreinigung und/oder der Vermeidung der Degenerierung dienen. Dabei umfasst der Begriff der Vermeidung auch lediglich die Reduzierung davon.Furthermore, it is also advantageous if the additives serve to prevent icing and / or to avoid algae formation and / or to avoid contamination and / or to avoid degeneration. The concept of avoidance also only includes the reduction thereof.

Bei einem weiteren Ausführungsbeispiel ist es auch vorteilhaft, wenn in dem doppelwandigen zweiten Rohr eine Heizung angeordnet ist. Damit kann das Vereisen des zweiten Fluids auch ohne Zusätze vermieden werden.In a further exemplary embodiment, it is also advantageous if a heater is arranged in the double-walled second tube. This means that the second fluid can also be prevented from icing up without additives.

Auch ist es zweckmäßig, wenn in dem zumindest einen Kontrollschacht ein Feuchtesensor angeordnet ist zur Überwachung des Leckagefluids des dritten Rohrs. Damit kann die Überwachung des Kontrollschachts auch automatisiert erfolgen.It is also expedient if a humidity sensor is arranged in the at least one inspection shaft for monitoring the leakage fluid from the third pipe. This means that the inspection shaft can also be monitored automatically.

Auch ist es vorteilhaft, wenn ein Füllstandssensor vorgesehen ist zur Überwachung des Füllstandes des zweiten Fluids in dem doppelwandigen zweiten Rohr. Damit kann auch über diesen Sensor eine etwaige Leckage detektiert werden, wenn der Füllstand direkt abnimmt oder zunimmt.It is also advantageous if a filling level sensor is provided for monitoring the filling level of the second fluid in the double-walled second tube. This means that any leakage can also be detected via this sensor if the fill level decreases or increases directly.

Vorteilhaft ist es, wenn der Füllstandssensor an einem Tank oder Überdruckbehälter vorgesehen ist, welcher bzw. welche mit dem doppelwandigen zweiten Rohr fluidverbunden ist bzw. sind. Auch damit kann eine einfache Überwachung einer Leckage erfolgen.It is advantageous if the level sensor is provided on a tank or overpressure container which is or are fluidly connected to the double-walled second pipe. A leakage can also be monitored easily with this.

Vorteilhaft ist es auch, wenn der Füllstandssensor als faseroptischer Sensor mit Ringresonatoren in dem zweiten doppelwandigen Rohr angeordnet ist. Damit kann eine Überwachung innerhalb des zweiten Rohrs erfolgen.It is also advantageous if the level sensor is arranged as a fiber optic sensor with ring resonators in the second double-walled tube. Monitoring can thus take place within the second pipe.

Diese Aufgabe zu dem Verfahren wird mit den Merkmalen von Anspruch 14 gelöst.This object for the method is achieved with the features of claim 14.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betreiben und Überwachen einer Kühlmittelversorgungseinrichtung, wobei die verwendeten Sensoren für eine Überwachung benutzt und/oder Kontrollschächte überwacht werden zur Erkennung von Leckagen. Damit soll vermieden werden, dass unerwartete Leckagen zu einer Verunreinigung aufgrund auslaufendem ersten Fluid führen.An exemplary embodiment of the invention relates to a method for operating and monitoring a coolant supply device, the sensors used being used for monitoring and / or control shafts being monitored to detect leaks. This is to prevent unexpected leakages from leading to contamination due to the first fluid running out.

Besonders vorteilhaft ist es, wenn bei Erkennen einer Leckage Ventile betätigt werden und/oder Pumpen ab- oder umgeschaltet werden, um eine weitere Förderung des ersten Fluids und/oder des zweiten Fluids zu unterbrechen.It is particularly advantageous if valves are actuated and / or when a leak is detected Pumps are switched off or switched to interrupt further delivery of the first fluid and / or the second fluid.

Die Kühlmittelversorgungseinrichtung bewirkt und erlaubt somit eine Überwachung für die Rohranordnung und das Führen insbesondere auch wassergefährdender Stoffe bzw. Fluide. Dabei wird eine etwaige Gefährdung ausgehend von einem wassergefährdenden Kühlmittel auf eine Leckage eines nicht wassergefährdenden Fluids übertragen, die im Leckagefall besser bewältigt werden kann.The coolant supply device thus effects and allows monitoring of the pipe arrangement and the guidance, in particular, of substances or fluids which are hazardous to water. In this case, any risk arising from a water-polluting coolant is transferred to a leak in a non-water-polluting fluid, which can be better managed in the event of a leak.

Im Folgenden wird die Erfindung anhand eines Ausführungsbeispiels unter Bezugnahme auf die Zeichnung detailliert erläutert. In der Zeichnung zeigen:

1 eine schematische Darstellung einer Kühlmittelversorgungseinrichtung 1,
2 eine schematische Darstellung einer erfindungsgemäßen Rohranordnung,
3 eine Schnittdarstellung der Rohranordnung aus 2,
4 eine schematische Darstellung einer weiteren erfindungsgemäßen Rohranordnung,
5 eine schematische Darstellung einer weiteren erfindungsgemäßen Rohranordnung, und
6 eine schematische Darstellung einer alternativen erfindungsgemäßen Rohranordnung.

In the following, the invention is explained in detail using an exemplary embodiment with reference to the drawing. In the drawing show:

1 a schematic representation of a coolant supply device 1 ,
2 a schematic representation of a pipe arrangement according to the invention,
3 a sectional view of the tube assembly 2 ,
4th a schematic representation of a further pipe arrangement according to the invention,
5 a schematic representation of a further pipe arrangement according to the invention, and
6th a schematic representation of an alternative pipe arrangement according to the invention.

Die 1 zeigt schematisch eine Kühlmittelversorgungseinrichtung 1 zur Versorgung zumindest eines zu kühlenden Verbrauchers 2 mit einem flüssigen Kühlmittel 3. Der Verbraucher 2 ist dabei beispielsweise eine Ladestation 4 eines Ladeparks oder Ähnlichem mit einem Ladekabel 5, das Ladekabel 5 etc. zur Aufladung eines elektrischen Energiespeichers eines Kraftfahrzeugs 6.
Verbraucher 2 sind beispielsweise zumindest eine Ladestation selbst, das Ladekabel und gegebenenfalls weitere Einheiten, wie beispielsweise eine Leistungselektronik, eines Ladeparks oder einer Ladestation selbst oder Einheiten zur Versorgung einer Ladestation oder einer Mehrzahl von Ladestationen.The 1 shows schematically a coolant supply device 1 to supply at least one consumer to be cooled 2 with a liquid coolant 3 . The consumer 2 is for example a charging station 4th a charging park or the like with a charging cable 5 , the charging cable 5 etc. for charging an electrical energy store of a motor vehicle 6th .
consumer 2 are for example at least one charging station itself, the charging cable and possibly further units, such as power electronics, a charging park or a charging station itself, or units for supplying a charging station or a plurality of charging stations.

Das Kühlmittel 3 wird dabei mittels einer Rohranordnung 7 zwischen einer Kühlmittelbereitstellungseinheit 8 und den Verbrauchern 2 transportiert. Die jeweilige Rohranordnung 7 dient der Weiterleitung des Kühlmittels 3 von der Kühlmittelbereitstellungseinheit 8 zu dem zumindest einen Verbraucher 2 und/oder von dem zumindest einen Verbraucher 2 zu der Kühlmittelbereitstellungseinheit 8. Bei einem Kühlmittelkreislauf sind zwischen einem Verbraucher 2 und der Kühlmittelbereitstellungseinheit 8 zwei Rohranordnungen 7 vorgesehen, die parallel und/oder seriell durchströmbar sind.
Die Rohranordnung 7 ist vorteilhaft als Dreifachrohranordnung oder als Zweifachrohranordnung ausgebildet. Die Rohranordnung 7 kann zumindest teilweise unterirdisch verlegt sein, insbesondere zwischen den Verbrauchern 2 und der Kühlmittelbereitstellungseinheit 8.The coolant 3 is done by means of a pipe arrangement 7th between a coolant supply unit 8th and consumers 2 transported. The respective pipe arrangement 7th serves to convey the coolant 3 from the coolant supply unit 8th to the at least one consumer 2 and / or from the at least one consumer 2 to the coolant supply unit 8th . A coolant circuit is between a consumer 2 and the coolant supply unit 8th two pipe arrangements 7th provided, which can be flown through in parallel and / or in series.
The pipe arrangement 7th is advantageously designed as a triple pipe arrangement or as a double pipe arrangement. The pipe arrangement 7th can be laid at least partially underground, especially between consumers 2 and the coolant supply unit 8th .

Die 2 und 3 zeigen ein Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Rohranordnung 10, die als eine Dreifachrohranordnung 11 ausgebildet ist. Die Dreifachrohranordnung 11 weist ein erstes Rohr 12 auf, welches von einem zweiten Rohr 13 umfasst wird, wobei das zweite Rohr 13 in diesem Ausführungsbeispiel von einem dritten Rohr 14 umfasst wird.The 2 and 3 show an embodiment of a pipe arrangement according to the invention 10 that as a triple tube arrangement 11 is trained. The triple pipe arrangement 11 has a first tube 12 on which from a second pipe 13 is comprised, the second tube 13 in this embodiment from a third pipe 14th is included.

Durch das erste Rohr 12 strömt das Kühlmittel 3 als erstes Fluid 15, wobei durch das zweite Rohr 13 ein zweites Fluid 16 strömt. Das zweite Rohr 13 und/oder das dritte Rohr 14 werden auf Leckagen überwacht.Through the first pipe 12 the coolant flows 3 as the first fluid 15th , being through the second tube 13 a second fluid 16 flows. The second pipe 13 and / or the third pipe 14th are monitored for leaks.

Dabei ist in diesem Ausführungsbeispiel das zweite Rohr 13 als doppelwandiges Rohr ausgebildet, welches zwei Wandungen 17, 18 aufweist, welche von Abstandshaltern 19 beabstandet werden, die zwischen den beiden Wandungen 17, 18 angeordnet sind. Der Zwischenraum zwischen den beiden Wandungen 17, 18 dient dabei dem Transport des zweiten Fluids 16.In this embodiment, the second tube is 13 designed as a double-walled tube, which has two walls 17th , 18th has which of spacers 19th are spaced between the two walls 17th , 18th are arranged. The space between the two walls 17th , 18th serves to transport the second fluid 16 .

Das erste Rohr 12 ist mit einem Kühlmitteltank 20 verbindbar, wobei der Kühlmitteltank 20 bezüglich seines Füllstandes überwachbar ist. Hierzu kann ein Füllstandssensor 21 vorgesehen sein.The first pipe 12 is with a coolant tank 20th connectable, the coolant tank 20th can be monitored with regard to its fill level. A fill level sensor can be used for this 21st be provided.

Das dritte Rohr 14 ist an zumindest einem Punkt, insbesondere an seinem niedrigsten Punkt, mit einem Kontrollschacht 22 verbunden, welcher auf Leckagefluid aus dem zweiten Rohr 13 oder im dritten Rohr 14 von außen kommend, überwachbar ist. Hierzu kann vorteilhaft ein Feuchtigkeitssensor 23 vorgesehen sein. Der Kontrollschacht 22 kann auch optisch überwacht werden.The third pipe 14th is at least one point, especially at its lowest point, with a control shaft 22nd connected, which on leakage fluid from the second pipe 13 or in the third pipe 14th coming from outside, can be monitored. A moisture sensor can advantageously be used for this purpose 23 be provided. The inspection shaft 22nd can also be monitored optically.

Dabei wird vorteilhaft als Kühlmittel als erstes Fluid 15 ein Fluid nach den Wassergefährdungsklassen WGK1 bis WGK3 verwendet und/oder als das zweite Fluid 16 ein wassernichtgefährdendes Fluid verwendet. So kann das zweite Fluid 16 Wasser und/oder Essigsäure-Ethenylester sein oder enthalten, gegebenenfalls mit Zusätzen und/oder Verunreinigungen im Bereich von unter 1% bis 5%, insbesondere maximal 3% WGK1, maximal 0,2% WGK2, 0,2% WGK3 und nicht identifizierbare Stoffe maximal 0,2%. Dabei dienen die Zuschläge der Vereisungsvermeidung und/oder der Vermeidung der Algenbildung und/oder der Vermeidung der Verunreinigung und/oder der Vermeidung der Degenerierung. Dabei schließt die Vermeidung auch lediglich die Reduzierung mit ein, so dass das zweite Fluid 16 besser geschützt ist.It is advantageous as the coolant as the first fluid 15th a fluid according to the water hazard classes WGK1 to WGK3 is used and / or as the second fluid 16 a water not hazardous fluid is used. So can the second fluid 16 Be or contain water and / or ethenyl acetate, optionally with additives and / or impurities in the range of less than 1% to 5%, in particular a maximum of 3% WGK1, a maximum of 0.2% WGK2, 0.2% WGK3 and unidentifiable substances maximum 0.2%. The additives serve to avoid icing and / or to avoid algae formation and / or to avoid contamination and / or to avoid degeneration. Avoidance also only includes reduction, so that the second fluid 16 is better protected.

Ist kein Vereisungsschutz des zweiten Fluids 16 durch das zweite Fluid 16 selbst gegeben, so kann in dem doppelwandigen zweiten Rohr 13 auch eine Heizung 24 angeordnet sein, welche das zweite Fluid beheizen kann, damit es nicht einfriert.Is not anti-icing protection for the second fluid 16 through the second fluid 16 even given, so can in the double-walled second tube 13 also a heater 24 be arranged, which can heat the second fluid so that it does not freeze.

Vorteilhaft kann es auch sein, wenn an das zweite Rohr 13 ein Füllstandssensor 26 angeordnet oder diesem zugeordnet ist, zur Überwachung des Füllstandes des zweiten Fluids 16 in dem doppelwandigen zweiten Rohr 13, beispielsweise über einen Tank 25 für das zweite Fluid 16. Der Füllstandssensor 26 ist dabei in oder an einem Tank 25 bzw. Überdruckbehälter vorgesehen, welcher bzw. welche mit dem doppelwandigen zweiten Rohr 13 fluidverbunden ist bzw. sind.It can also be advantageous if the second pipe 13 a level sensor 26th arranged or assigned to this, for monitoring the level of the second fluid 16 in the double-walled second tube 13 , for example via a tank 25th for the second fluid 16 . The level sensor 26th is in or on a tank 25th or overpressure container provided, which or which with the double-walled second tube 13 is or are fluid-connected.

Die 4 zeigt, wie das Kühlmittel 3 als erstes Fluid 15 aus einem Kühlmitteltank 20 in ein erstes Rohr 12 mittels der Pumpe 27 gepumpt wird, wobei in der Pumpe 27 integriert und/oder extern Ventile 28 vorgesehen sein können, zum Steuern des Fluidstroms.The 4th shows how the coolant 3 as the first fluid 15th from a coolant tank 20th into a first pipe 12 by means of the pump 27 being pumped, being in the pump 27 integrated and / or external valves 28 can be provided for controlling the fluid flow.

Die 5 und 6 zeigen weitere Ausführungsbeispiele, bei welchen das dritte Rohr 14 entfallen ist und die Rohranordnung 10 nur das erste Rohr 12 und das doppelwandige zweite Rohr 13 umfasst. Dies ist bei Überwachung des Füllstandes des zweiten Fluids mittels des Füllstandssensors 26 ausreichend, siehe 5.The 5 and 6th show further embodiments in which the third tube 14th is omitted and the pipe arrangement 10 only the first pipe 12 and the double-walled second tube 13 includes. This is when monitoring the level of the second fluid by means of the level sensor 26th sufficient, see 5 .

In 6 ist der Füllstandssensor 26 als faseroptischer Sensor mit Ringresonatoren in dem zweiten doppelwandigen Rohr 13 angeordnet.In 6th is the level sensor 26th as a fiber optic sensor with ring resonators in the second double-walled tube 13 arranged.

Betrieben wird die Kühlmittelversorgungseinrichtung 1 mit einem Verfahren zum Betreiben und Überwachen der Kühlmittelversorgungseinrichtung 1 gemäß den obigen Ausführungen, wobei die verwendeten Sensoren 21, 23, 26 für eine Überwachung benutzt und/oder Kontrollschächte 22 überwacht werden zur Erkennung von Leckagen. Dabei kann bei Erkennen einer Leckage mittels der Ventile 28, 29 und deren Betätigung und/oder mittels der Pumpen 27, 30 ein Fluidstrom ab- oder umgeschaltet werden, um eine weitere Förderung des ersten Fluids 15 und/oder des zweiten Fluids 16 zu unterbrechen.The coolant supply device is operated 1 with a method for operating and monitoring the coolant supply device 1 according to the above, the sensors used 21st , 23 , 26th used for surveillance and / or inspection shafts 22nd monitored to detect leaks. When a leak is detected, the valves 28 , 29 and their actuation and / or by means of the pumps 27 , 30th a fluid flow can be switched off or switched in order to further convey the first fluid 15th and / or the second fluid 16 to interrupt.

Claims

Coolant supply device (1) for supplying at least one consumer (2) to be cooled with a liquid coolant (3), such as in particular at least one charging station (4) or other components to be cooled, with a coolant supply unit (8) and a pipe arrangement (7, 10) for forwarding the coolant (3) from the coolant supply unit (8) to the at least one consumer (2) and / or from the at least one consumer (2) to the coolant supply unit (8), characterized in that the pipe arrangement (7, 10) has a multiple pipe arrangement with a first pipe (12) or with a plurality of first pipes (12), which is or are encompassed by a second pipe (13), the second pipe (13) optionally being supported by a third pipe (14 ), wherein the coolant (3) can flow as the first fluid (15) through the first tube (12) or through the first tubes, the second tube (13) being a double-walled tube s is formed, through which a second fluid (16) can flow, wherein the second tube (13) and / or the optional third tube (14) is / are monitored for fill level and / or leaks.

Coolant supply device (1) according to Claim 1 , characterized in that the first tube (12) or the first tubes (12) can be connected to a coolant tank (20) and the coolant tank (20) can be monitored with regard to its fill level.

Coolant supply device (1) according to Claim 1 or 2 , characterized in that the second tube (13) is provided as a double-walled tube with spacers (19) between the two tube walls (17, 18) for transporting the second fluid (16).

Coolant supply device (1) according to Claim 1 , 2 or 3 , characterized in that the third pipe (14) is connected at at least one point, in particular at its lowest point, to a control shaft (22) which can be monitored for leakage fluid from the third pipe (14) or the surrounding soil.

Coolant supply device (1) according to one of the preceding Claims 1 to 4th , characterized in that the pipe arrangement (7, 10) is at least partially laid underground.

Coolant supply device (1) according to one of the preceding claims, characterized in that the coolant (3) as the first fluid (15) is a fluid according to the water hazard classes WGK1 to WGK3 and / or the second fluid (16) is a non-water-hazardous fluid.

Coolant supply device (1) according to Claim 6 , characterized in that the second fluid (16) is or contains water and / or ethenyl acetate, optionally with additives and / or impurities in the range of less than 1% to 5%, in particular a maximum of 3% WGK1, maximum 0.2% WGK2, 0.2% WGK3 and non-identifiable substances maximum 0.2%.

Coolant supply device (1) according to Claim 7 , characterized in that the additives serve to prevent icing and / or to avoid algae formation and / or to avoid contamination and / or to avoid degeneration.

Coolant supply device (1) according to one of the Claims 1 to 8th , characterized in that a heater (24) is arranged in the double-walled second tube (13).

Coolant supply device (1) according to one of the Claims 1 to 8th , characterized in that a humidity sensor (23) is arranged in the at least one inspection shaft (22) for monitoring the leakage fluid from the third pipe (14) or the surrounding soil.

Coolant supply device (1) according to one of the Claims 1 to 10 , characterized in that a level sensor (26) is provided for monitoring the level of the second fluid (16) in the double-walled second tube (13).

Coolant supply device (1) according to Claim 11 , characterized in that the level sensor (26) is provided in or on a tank (25) or overpressure container which is or are fluidly connected to the double-walled second pipe (13).

Coolant supply device (1) according to Claim 11 , characterized in that the level sensor (26) is arranged as a fiber optic sensor with ring resonators in the second double-walled tube (13).

Method for operating and monitoring a coolant supply device (1) according to one of the preceding claims, wherein the sensors (21, 23, 26) and / or inspection shafts (22) used are monitored to detect leaks.

Procedure according to Claim 14 , characterized in that when a leak is detected, valves (28, 29) are actuated and / or pumps (27, 30) are switched off or switched over in order to further convey the first fluid (15) and / or the second fluid (16 ) to interrupt.