DE102019116573A1

DE102019116573A1 - Wärmesystem für ein elektrisch antreibbares Kraftfahrzeug sowie Kraftfahrzeug

Info

Publication number: DE102019116573A1
Application number: DE102019116573.3A
Authority: DE
Inventors: Alexander Lichtenberger; Markus Moser
Original assignee: Bayerische Motoren Werke AG
Current assignee: Bayerische Motoren Werke AG
Priority date: 2019-06-19
Filing date: 2019-06-19
Publication date: 2020-12-24

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Wärmesystem (1) für ein elektrisch antreibbares Kraftfahrzeug aufweisend:- einen HVS-Kreis (4), an welchen ein Hochvoltspeicher (6) zur Versorgung eines elektrischen Antriebsstrangs des Kraftfahrzeugs und ein Chiller (7) zur Kühlung des Hochvoltspeichers (6) angeschlossen sind,- einen Heizkreis (5) zur Temperierung von Innenraumluft einer Fahrgastzelle des Kraftfahrzeugs, an welchen eine Heizeinrichtung (11) angeschlossen ist, und- einen an den Heizkreis (5) und an den HVS-Kreis (4) angeschlossenen Wärmetauscher (31), welcher dazu ausgelegt ist, Wärme zur Temperierung des Hochvoltspeichers (6) zwischen dem Heizkreis (5) und dem HVS-Kreis (4) auszutauschen, wobei der Wärmetauscher (31)- zum Heizen des Hochvoltspeichers (6) dazu ausgelegt ist, eine von der Heizeinrichtung (11) des Heizkreises (5) bereitgestellte Wärme und/oder eine von zumindest einer heizkreisexternen Wärmequelle (26) in den Heizkreis (5) transferierte Wärme zumindest teilweise in den HVS-Kreis (4) zu übertragen, und/oder- zum Kühlen des Hochvoltspeichers (6) dazu ausgelegt ist, eine von dem Hochvoltspeicher (6) abgegebene Wärme zumindest teilweise in den Heizkreis (5) zum Heizen der Innenraumluft und/oder zum Abführen der Wärme an zumindest eine heizkreisexterne Wärmesenke (27) zu übertragen.Die Erfindung betrifft außerdem ein Kraftfahrzeug.

Description

Die Erfindung betrifft ein Wärmesystem für ein elektrisch antreibbares Kraftfahrzeug aufweisend einen HVS-Kreis, an welchen ein Hochvoltspeicher zur Versorgung eines elektrischen Antriebsstrangs des Kraftfahrzeugs und ein Chiller zur Kühlung des Hochvoltspeichers angeschlossen sind, und einen Heizkreis zur Temperierung von Innenraumluft einer Fahrgastzelle des Kraftfahrzeugs, an welchen eine Heizeinrichtung angeschlossen ist. Die Erfindung betrifft außerdem ein elektrisch antreibbares Kraftfahrzeug.
Vorliegend richtet sich das Interesse auf Wärmesysteme für elektrisch antreibbare Kraftfahrzeuge, also Hybridfahrzeuge oder Elektrofahrzeuge. Elektrisch antreibbare Kraftfahrzeuge weisen einen elektrischen Antriebsstrang auf, welcher üblicherweise zumindest eine elektrische Traktionsmaschine bzw. Antriebsmaschine und einen Hochvoltspeicher für die Versorgung der elektrischen Antriebsmaschine aufweist. Die Wärmesysteme dienen dabei der Durchführung diverser Temperierungsaufgaben im Kraftfahrzeug, d.h. der Zufuhr oder Abfuhr von Wärme von diversen Fahrzeugkomponenten. Für einen optimalen Betrieb des Kraftfahrzeugs ist die Temperierung des Hochvoltspeichers von besonderer Bedeutung. Zum Temperieren, also zum Heizen und Kühlen des Hochvoltspeichers, ist der Hochvoltspeicher in der Regel in einen HVS-Kreis des Wärmesystems des Kraftfahrzeugs eingebunden. Der HVS-Kreis gemäß dem Stand der Technik weist dazu üblicherweise einen Chiller zum Kühlen des Hochvoltspeichers und einen Heizer zum Heizen des Hochvoltspeichers auf. Ein solcher Heizer stellt eine zusätzliche Komponente dar und erhöht somit die Kosten und den Bauraumbedarf des Wärmesystems im Kraftfahrzeug. Auch weist ein solcher HVS-Kreis gemäß dem Stand der Technik den Nachteil auf, dass eine von dem Chiller bereitgestellte Kühlleistung, beispielsweise bei dynamischen bzw. sportlichen Fahrpunkten des Kraftfahrzeugs, oft nicht ausreichend ist.
Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein gegenüber dem Stand der Technik verbessertes Wärmesystem für ein elektrisch antreibbares Kraftfahrzeug bereitzustellen.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein Wärmesystem sowie ein elektrisch antreibbares Kraftfahrzeug mit den Merkmalen gemäß den jeweiligen unabhängigen Patentansprüchen gelöst. Vorteilhafte Ausführungen der Erfindung sind Gegenstand der abhängigen Patentansprüche, der Beschreibung sowie der Figuren.
Ein erfindungsgemäßes Wärmesystem für ein elektrisch antreibbares Kraftfahrzeug weist einen HVS-Kreis auf, an welchen ein Hochvoltspeicher zur Versorgung eines elektrischen Antriebsstrangs des Kraftfahrzeugs und ein Chiller zur Kühlung des Hochvoltspeichers angeschlossen sind. Außerdem weist das Wärmesystem einen Heizkreis zur Temperierung von Innenraumluft einer Fahrgastzelle des Kraftfahrzeugs auf, an welchen eine Heizeinrichtung angeschlossen ist. Ein Wärmetauscher ist an den Heizkreis und an den HVS-Kreis angeschlossenen und ist dazu ausgelegt, Wärme zur Temperierung des Hochvoltspeichers zwischen dem Heizkreis und dem HVS-Kreis auszutauschen. Hierfür ist der Wärmetauscher dazu ausgelegt, zum Heizen des Hochvoltspeichers eine von der Heizeinrichtung des Heizkreises bereitgestellte Wärme und/oder eine von zumindest einer heizkreisexternen Wärmequelle in den Heizkreis transferierte Wärme zumindest teilweise in den HVS-Kreis zu übertragen, und/oder zum Kühlen des Hochvoltspeichers eine von dem Hochvoltspeicher abgegebene Wärme zumindest teilweise in den Heizkreis zum Heizen der Innenraumluft und/oder zum Abführen der Wärme an zumindest eine heizkreisexterne Wärmesenke zu übertragen.
Zur Erfindung gehört außerdem ein elektrisch antreibbares Kraftfahrzeug, welches ein erfindungsgemäßes Wärmesystem umfasst. Das Kraftfahrzeug ist insbesondere als ein Personenkraftwagen ausgebildet. Das Kraftfahrzeug weist einen elektrischen Antriebsstrang auf, welcher den Hochvoltspeicher, zumindest eine elektrische Traktionsmaschine und eine entsprechende Leistungselektronik, beispielsweise einen Inverter, umfasst. Der Hochvoltspeicher ist insbesondere als eine wiederaufladbare Traktionsbatterie zur Versorgung der Traktionsmaschine ausgebildet.
Das Wärmesystem ist zur Verwendung in einem Kraftfahrzeug ausgebildet. Das Wärmesystem ist dabei in unterschiedlichen Betriebsmodi, also unterschiedlichen Heizmodi und unterschiedlichen Kühlmodi, betreibbar. Die unterschiedlichen Betriebsmodi können von einer Steuereinheit des Wärmesystems bereitgestellt werden. Die Steuereinheit kann auch in ein Steuergerät des Kraftfahrzeugs integriert sein. Die Kühlmodi werden insbesondere abhängig von einer für den Hochvoltspeicher geforderten Kühlungsleistung bereitgestellt und die Heizmodi werden insbesondere abhängig von einer für den Hochvoltspeicher geforderten Heizleistung für den Hochvoltspeicher bereitgestellt.
Das Wärmesystem weist den HVS-Kreis und den Heizkreis auf. Der HVS-Kreis und der Heizkreis sind Komponenten eines Gesamtkühlkreises des Wärmesystems. Der Gesamtkühlkreis ist zur Zirkulation eines Kühlmittels ausgebildet und weist hierzu insbesondere entsprechende Leitungen sowie zumindest eine Pumpe auf. Das Kühlmittel ist vorzugsweise ein Wasser/Glykol-Gemisch. Das Wärmesystem kann zusätzlich einen Kältekreis aufweisen, welcher zur Zirkulation eines Kältemittels ausgebildet ist und fluidisch von dem Gesamtkühlkreis getrennt bzw. entkoppelt ist, jedoch thermisch mit dem Gesamtkühlkreis gekoppelt ist. Der Kältekreis dient ebenfalls der Temperierung der Innenraumluft und ist zur thermischen Kopplung mit dem Gesamtkühlkreis insbesondere an den Chiller des HVS-Kreises angeschlossen.
Der HVS-Kreis weist den Hochvoltspeicher und den Chiller, welcher zur Kühlung des Hochvoltspeichers die von dem Hochvoltspeicher abgegebene Wärme abtransportiert, auf. Der Chiller bzw. die Kältemaschine ist insbesondere zum Transportieren von Wärme mittels eines Verdichters in den Kältekreis ausgebildet. Der Heizkreis, welcher zum Temperieren der Innenraumluft der Fahrgastzelle bzw. des Innenraums des Kraftfahrzeugs dient, weist die Heizeinrichtung auf. Die Heizeinrichtung weist zumindest eine heizkreisinterne Wärmequelle auf. Die Heizeinrichtung weist als die zumindest eine heizkreisinterne Wärmequelle insbesondere einen Zuheizer, beispielsweise einen elektrischen Durchlauferhitzer, und/oder einen Heizungswärmetauscher auf. Außerdem kann in dem Heizkreis eine Heizkreispumpe zum Fördern des zirkulierenden Kühlmittels angeordnet sein. Die Heizkreispumpe, der Zuheizer und der Heizungswärmetauscher sind insbesondere in Serie in einem Vorlaufstrang des Heizkreises angeordnet.
Der Heizkreis und der HVS-Kreis sind über den Wärmetauscher thermisch gekoppelt. Dazu ist eine Heizkreisseite des Wärmetauschers an den Heizkreis angeschlossen und eine HVS-Kreisseite des Wärmetauschers an den HVS-Kreis angeschlossen. Die Ausgestaltung des Wärmetauschers ist dabei beliebig. In den Heizmodi des Hochvoltspeichers dient der Wärmetauscher dazu, Wärme von dem Heizkreis in den HVS-Kreis zu transportieren bzw. übergeben. Darüber hinaus dient der Wärmetauscher insbesondere auch dazu, die in dem Heizkreis vorhandene Wärme auf ein für den HVS-Kreis erforderliches Temperaturniveau zu bringen. Die Wärme kann dabei, je nach Heizmodus, von der Heizeinrichtung des Heizkreises und/oder von der zumindest einen heizkreisexternen Wärmequelle bereitgestellt werden, welche Wärme in den Heizkreis einspeisen kann. Die zumindest eine heizkreisexterne Wärmequelle ist insbesondere auch eine HVS-Kreisexterne Wärmequelle. Das Wärmesystem kann eine Vielzahl von heizkreisexternen Wärmequellen aufweisen, welche gemeinsam oder separat voneinander Wärme in den Heizkreis einspeisen können. Unter einer heizkreisexternen Wärmequelle ist eine Komponente des Wärmesystems zu verstehen, welche nicht Teil des Heizkreises, sonders beispielsweise eines anderen Temperierkreises des Wärmesystems, ist. Die Heizmodi können sich dabei in der Art und/oder Anzahl der heizkreisinternen und heizkreisexternen Wärmequellen unterscheiden, welche zum Bereitstellen der geforderten Heizleistung für den Hochvoltspeicher verwendet werden.
In den Kühlmodi des Hochvoltspeichers dient der Wärmetauscher dazu, Wärme des Hochvoltspeichers von dem HVS-Kreis in den Heizkreis zu transportieren bzw. übergeben. Diese Wärme kann dann im Heizkreis zum Beheizen der Fahrgastzelle verwendet werden und/oder an die zumindest eine heizkreisexterne Wärmesenke weitergeleitet werden. Die zumindest eine heizkreisexterne Wärmesenke ist insbesondere auch eine HVS-Kreisexterne Wärmesenke. Das Wärmesystem kann eine Vielzahl von heizkreisinternen und heizkreisexternen Wärmesenken aufweisen, welche gemeinsam oder separat voneinander Wärme abführen können. Die Kühlmodi können sich dabei in der Art und/oder Anzahl der Wärmesenken des Wärmesystems unterscheiden, welche zum Bereitstellen der geforderten Kühlleistung für den Hochvoltspeicher verwendet werden.
Durch die Mitnutzung der Heizeinrichtung und/oder einer ohnehin in dem Wärmesystem vorhandenen Wärmequelle für die Beheizung des Hochvoltspeichers kann in vorteilhafter Weise auf einen separaten Heizer in dem HVS-Kreis verzichtet werden, welcher nur einen Betriebsmodus, nämlich die Beheizung des Hochvoltspeichers, erfüllen kann. Zwar wird anstelle des separaten Heizers der Wärmetauscher benötigt, dieser kann jedoch eine Vielzahl von weiteren Betriebsmodi, beispielsweise die Kühlung des Hochvoltspeichers durch Abfuhr der Wärme an den Heizkreis, bereitstellen. Dadurch kann beispielsweise der Chiller bei der Kühlung des Hochvoltspeichers unterstützt werden, sodass in vorteilhafter Weise dynamischere Fahrpunkte für das Kraftfahrzeug bereitgestellt werden können. Zusammenfassend kann durch das vorgestellte Wärmesystem mit der Vielzahl an Betriebsmodi, welche durch den Wärmetauscher bereitgestellt werden können, die Temperierleistung zum Temperieren des Hochvoltspeichers einfach und schnell an die gegebene Situation angepasst werden.
Besonders bevorzugt ist der Heizkreis dazu ausgelegt, dem HVS-Kreis die Wärme der heizkreisinternen Heizeinrichtung zum Heizen des Hochvoltspeichers bereitzustellen, wobei eine Steuereinheit des Wärmesystems dazu ausgelegt ist, die heizkreisexterne Wärmequelle nur dann zum Transferieren ihrer Wärme in den Heizkreis zu befähigen, falls eine Temperatur und/oder Temperaturänderung im Heizkreis einen vorbestimmten Sollwert unterschreitet. Die Steuereinheit ist also dazu ausgelegt, die Wärme der zumindest einen heizkreisexternen Wärmequelle zum Transferieren in den Heizkreis nur dann anzufordern, falls die Temperatur(änderung) im Heizkreis den vorbestimmten Sollwert unterschreitet. Beispielsweise kann im Heizkreis eine Temperatursensoreinrichtung angeordnet sein, welche die Temperatur(änderung) des in dem Heizkreis zirkulierenden Kühlmittels erfasst und an die Steuereinheit übermittelt. Falls diese Temperatur(änderung), beispielsweise aufgrund der Wärmeabgabe in den HVS-Kreis oder einer gleichzeitigen Heizanforderung aus dem HVS-Kreis und aus dem Innenraum des Kraftfahrzeugs, unter den Schwellwert sinkt, so wird die Wärme der zumindest einen Heizkreisexternen Wärmequelle angefordert und in den Heizkreis transferiert. So kann die Heizeinrichtung des Heizkreises beim Erfüllen ihrer Temperieraufgabe von der heizkreisexternen Wärmequelle unterstützt werden. Vorzugsweise ist die Heizkreisseite des Wärmetauschers seriell zu der Heizeinrichtung geschaltet und die HVS-Kreisseite parallel zu dem Chiller geschaltet, sodass die Wärme zur Temperierung des Hochvoltspeichers ohne Zwischenschaltung des Chillers zwischen dem Heizkreis und dem HVS-Kreis austauschbar ist. Die Heizkreisseite ist beispielsweise stromauf des Kühlmittels vor die Heizkreispumpe und die Heizeinrichtung geschaltet. Die HVS-Kreisseite ist derart an den HVS-Kreis geschaltet, dass der Chiller und die HVS-Kreisseite parallel geschaltet sind und die Parallelschaltung aus Chiller und HVS-Kreisseite seriell zu dem Hochvoltspeicher geschaltet ist. Der Hochvoltspeicher kann somit mittels des Chillers und mittels des Wärmetauschers gekühlt werden. In den Heizmodi kann die aus dem Heizkreis bereitgestellte Wärme, ohne den Chiller zu passieren und damit mit möglichst geringen Verlusten, an den Hochvoltspeicher übertragen werden. Es sind auch andere Verschaltungen der Heizkreisseite innerhalb des Heizkreises und der HVS-Kreisseite innerhalb des HVS-Kreises möglich. Beispielsweise kann die Heizkreisseite auch parallel zu dem Vorlaufstrang geschaltet sein, während die HVS-Kreisseite seriell zu dem Chiller geschaltet ist.
Dabei kann vorgesehen sein, dass die Parallelschaltung des Chillers und der HVS-Kreisseite des Wärmetauschers über ein steuerbares Stellglied an den Hochvoltspeicher angeschlossen ist. Das Stellglied ist zum Verteilen der von dem Hochvoltspeicher abgegebenen Wärme auf einen ersten, die HVS-Kreisseite aufweisenden Kreislaufzweig des HVS-Kreises und einen zweiten, den Chiller aufweisenden Kreislaufzweig des HVS-Kreises in einem beliebigen Verhältnis ausgebildet. Da Stellglied ist vorzugsweise ein Dreiwege-Proportionalventil bzw. Dreiwege-Steigventil, durch welches einstellbar ist, wieviel Abwärme über den Chiller und wieviel Abwärme über den Wärmetauscher abtransportierbar ist, um den Hochvoltspeicher zu kühlen. Insbesondere bei hohen Fahrleistungen oder beim Schnellladen des Hochvoltspeichers ist eine hohe Kühlleistung erforderlich, die oftmals nicht durch den Chiller allein bereitgestellt werden kann. Dies hat zur Folge, dass die geforderten (Ent)ladeleistungen des Hochvoltspeichers nicht bereitgestellt werden können, um eine Überhitzung des Hochvoltspeichers zu vermeiden. Mittels der Wärmeabfuhr über den Wärmetauscher kann der Chiller in vorteilhafter Weise unterstützt werden und somit der Hochvoltspeicher mit der geforderten Leistung betrieben werden. Auch kann der Chiller komplett entlastet werden, falls die Kühlleistung über die heizkreisexterne Wärmesenke alleine, beispielsweise über einen Umgebungskühler des Wärmesystems, bereitgestellt werden kann.
In einer Weiterbildung der Erfindung ist der Chiller mit der heizkreisexternen Wärmequelle thermisch gekoppelt und bildet zusammen mit einem Kondensator des Heizkreises eine Wärmepumpe, wobei die Wärmepumpe dazu ausgebildet ist, in einem Wärmepumpenbetrieb die Wärme der zumindest einen heizkreisexternen Wärmequelle von dem Chiller in den Heizkreis zu übertragen, von wo aus die Wärme über den Wärmetauscher zum Heizen des Hochvoltspeichers an den HVS-Kreis übertragbar ist. Vorzugsweise ist die zumindest eine heizkreisexterne Wärmequelle an einen Kühlkreis des Wärmesystems angeschlossen, mit welchem auch der Chiller steuerbar fluidisch gekoppelt ist, sodass die Wärme der zumindest einen heizkreisexternen Wärmequelle über den Kühlkreis an den Chiller transportierbar ist.
Der Kondensator ist beispielsweise an den Kältekreis, an welchen auch der Chiller angeschlossen ist, angeschlossen und somit thermisch mit dem Chiller gekoppelt. Der Kondensator kann die Wärme, welche von dem Chiller abgeführt wird, an anderer Stelle wieder dem Gesamtkühlkreis zuzuführen, um sie dort beispielsweise zur Beheizung der Innenraumluft oder zur Weitergabe an den Hochvoltspeicher zu nutzen. Dem Chiller wird die Wärme dabei über das Kühlmittel des Kühlkreises zugeführt, welcher ebenfalls Teil des Gesamtkühlkreises ist. Der Kühlkreis weist die zumindest eine heizkreisexterne Wärmequelle auf, wobei der Chiller in den Kühlkreis eingebunden werden kann und somit thermisch mit der Wärmequelle gekoppelt werden kann. Dazu weist der Kühlkreis beispielsweise ein Dreiwege-Schaltventil auf. In einem ersten Schaltzustand des Dreiwege-Schaltventils wird der Chiller in den Kühlkreis eingebunden und in einem zweiten Schaltzustand des Dreiwege-Schaltventils wird der Chiller überbrückt.
Es kann vorgesehen sein, dass die zumindest eine heizkreisexterne Wärmequelle als eine verlustwärmeabgebende Einrichtung, welche insbesondere zumindest eine Komponente des elektrischen Antriebsstrangs des Kraftfahrzeugs aufweist, ausgebildet ist. Die zumindest eine Komponente kann beispielsweise die elektrische Traktionsmaschine, die Leistungselektronik, ein Steuergerät oder dergleichen, sein. Die Verlustwärme kann von der zumindest einen Komponente beispielsweise in einem Normalbetrieb der zumindest einen Komponente abgegeben werden. Auch kann die Verlustwärme bewusst, beispielsweise durch bewusstes Betreiben der zumindest einen Komponente in einem ineffizienten Betriebsmodus, „erzeugt“ werden. Auch kann vorgesehen sein, dass die zumindest eine heizkreisexterne Wärmequelle als eine Umgebungskühlereinrichtung umfassend zumindest einen Umgebungskühler zum Wärmeaustausch mit einer Umgebung des Kraftfahrzeugs ausgebildet ist. Der zumindest eine Umgebungskühler ist insbesondere ein Luft/Kühlmittel-Wärmetauscher. Beispielsweise kann die Umgebungskühlereinrichtung auch zwei Umgebungskühler aufweisen, welche beide von dem Kühlmittel durchströmt werden und eine zweistufige Temperierung des Kühlmittels bereitstellen.
Das Wärmesystem kann in unterschiedlichen Heizmodi betrieben werden. In einem ersten Heizmodus kann die Wärme zum Heizen des Hochvoltspeichers nur von der Heizeinrichtung des Heizkreises bereitgestellt werden. In einem zweiten Heizmodus kann die Wärme zum Heizen des Hochvoltspeichers nur von der verlustwärmeabgebenden Einrichtung bereitgestellt werden. In einem dritten Heizmodus kann die Wärme zum Heizen des Hochvoltspeichers nur von der Umgebungskühlereinrichtung bereitgestellt werden. Weitere Heizmodi können aus einer beliebigen Kombination des ersten, des zweiten und des dritten Heizmodus gebildet werden.
Es erweist sich als vorteilhaft, wenn das Wärmesystem eine Umgebungskühlereinrichtung, welche zumindest einen Umgebungskühler zum Wärmeaustausch mit einer Umgebung des Kraftfahrzeugs umfasst, aufweist. Diese Umgebungskühlereinrichtung bildet die zumindest eine heizkreisexterne Wärmesenke aus und ist ein steuerbares Stellglied direkt mit dem Heizkreis fluidisch gekoppelt. Die Umgebungskühlereinrichtung ist dazu ausgelegt, eine über den Wärmetauscher in den Heizkreis transportierte Wärme des Hochvoltspeichers zum Kühlen des Hochvoltspeichers in die Umgebung abzuführen. Vorzugsweise bildet die an den Kühlkreis angeschlossene Umgebungskühlereinrichtung, welche als heizkreisexterne Wärmequelle fungieren kann, auch die zumindest eine heizkreisexterne Wärmesenke aus. Das Stellglied kann ein Absperrventil sein, über welches die Umgebungskühlereinrichtung an den Heizkreis anschließbar ist. Dadurch ist die Umgebungskühlereinrichtung mit dem Vorlaufstrang des Heizkreises fluidisch gekoppelt, in welchem auch die Heizkreisseite des Wärmetauschers angeordnet ist. Das Kühlmittel, welches die aus dem HVS-Kreis transportierte Wärme des Hochvoltspeichers umfasst, strömt also durch den Vorlaufstrang zu der Umgebungskühlereinrichtung, wo die Wärme von der Umgebungskühlereinrichtung in die Umgebung abgegeben bzw. abtransportiert wird.
Das Wärmesystem kann in unterschiedlichen Kühlmodi betrieben werden. In einem ersten Kühlmodus kann die Wärme zum Kühlen des Hochvoltspeichers nur über die Umgebungskühlereinrichtung abgeführt werden. In einem zweiten Betriebsmodus kann die Wärme des Hochvoltspeichers über die Umgebungskühlereinrichtung und den Chiller abgeführt werden. Eine Aufteilung der von dem Hochvoltspeicher abgegebenen Wärme auf die Kreislaufzweige des HVS-Kreises kann dabei über das Dreiwege-Proportionalventil erfolgen.
Die mit Bezug auf das erfindungsgemäße Wärmesystem vorgestellten Ausführungsformen und deren Vorteile gelten entsprechend für das erfindungsgemäße Kraftfahrzeug.
Weitere Merkmale der Erfindung ergeben sich aus den Ansprüchen, der Figuren und der Figurenbeschreibung. Die vorstehend in der Beschreibung genannten Merkmale und Merkmalskombinationen sowie die nachfolgend in der Figurenbeschreibung genannten und/oder in den Figuren alleine gezeigten Merkmale und Merkmalskombinationen sind nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar.
Die Erfindung wird nun anhand eines bevorzugten Ausführungsbeispiels sowie unter Bezugnahme auf die Zeichnungen näher erläutert.
Es zeigen:

1 eine schematische Darstellung einer Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Wärmesystems;
2 das Wärmesystem gemäß 1 in einem ersten Betriebsmodus,
3 das Wärmesystem gemäß 1 in einem zweiten Betriebsmodus;
4 das Wärmesystem gemäß 1 in einem dritten Betriebsmodus; und
5 das Wärmesystem gemäß 1 in einem vierten Betriebsmodus.

In den Figuren sind gleiche sowie funktionsgleiche Elemente mit den gleichen Bezugszeichen versehen.
1 zeigt eine Ausführungsform eines Wärmesystems 1 für ein hier nicht gezeigtes elektrisch antreibbares Kraftfahrzeug. Hier ist ein Gesamtkühlkreis 2 des Wärmesystems 1 gezeigt, welcher mit einem hier nicht gezeigten Kältekreis des Wärmesystems 1 thermisch koppelbar ist. Das Wärmesystem 1 ist in unterschiedlichen Betriebsmodi betreibbar, von welchen Ausführungsbeispiele in 2 bis 5 gezeigt sind.
Der Gesamtkühlkreis 2 weist hier einen Kühlkreis 3, einen HVS-Kreis 4 und einen Heizkreis 5 auf. Der HVS-Kreis 4 weist einen Hochvoltspeicher 6 des Kraftfahrzeugs und einen Chiller 7 zum Kühlen des Hochvoltspeichers 6 auf. Der Chiller 7 ist insbesondere an den hier nicht gezeigten Kältekreis angeschlossen. Außerdem weist der HVS-Kreis 4 hier eine HVS-Pumpe 8 zur Umwälzung von Kühlmittel, ein HVS-Absperrventil 9 stromauf des Hochvoltspeichers 6 sowie ein HVS-Rückschlagventil 10 stromab des Hochvoltspeichers 6 auf. Das HVS-Absperrventil 9 und das HVS-Rückschlagventil 10 kapseln den Hochvoltspeicher 6 fluidisch ein. Der HVS-Kreis 4 weist insbesondere keinen separaten Heizer zum Heizen des Hochvoltspeichers 6 auf. Der HVS-Kreis 4 ist also insbesondere heizungslos ausgebildet.
Der Heizkreis 5, welcher zum Klimatisieren eines Innenraums des Kraftfahrzeugs ausgebildet ist, weist eine Heizeinrichtung 11 auf, welche zum Beheizen einer Innenraumluft des Kraftfahrzeugs ausgebildet ist. Die Heizeinrichtung 11 weist hier einen Heizungswärmetauscher 12 und einen Zuheizer 13 auf. Der Heizungswärmetauscher 12 kann außerdem zum Kühlen des Innenraums Wärme aus dem Innenraum abtransportieren. Der Zuheizer 13 kann beispielsweise als ein elektrischer Durchlauferhitzer (EDH) ausgebildet sein. Darüber hinaus weist der Heizkreis 5 eine Heizkreispumpe 14 und einen Kondensator 15 auf. Der Kondensator 15 ist, beispielsweise über den Kältekreis, mit dem Chiller 7 des HVS-Kreises 4 thermisch gekoppelt und bildet gemeinsam mit dem Chiller 7 eine Wärmepumpe (WP) 16 aus. In einem Wärmepumpenbetrieb ist die Wärmepumpe 16 dazu ausgebildet, Wärme von den HVS-Kreis 4 in den Heizkreis 5 zu übertragen. Außerdem weist der Heizkreis 5 ein Heizkreis-Rückschlagventil 17 auf. Der Heizkreis 5 weist einen Vorlaufstrang 18 und einen Rücklaufstrang 19 auf, wobei in dem Vorlaufstrang 18 der Kondensator 15, die Heizkreispumpe 14, der Zuheizer 13 und der Heizungswärmetauscher 12 in Serie angeordnet sind.
Der Kühlkreis 3 weist eine verlustwärmeabgebende Einrichtung 20 auf. Die verlustwärmeabgebende Einrichtung 20 kann zumindest eine Komponente des elektrischen Antriebsstrangs des Kraftfahrzeugs, beispielsweise eine elektrische Traktionsmaschine, eine Leistungselektronik, ein Steuergerät oder dergleichen, umfassen. Außerdem weist der Kühlkreis 3 eine Umgebungskühlereinrichtung 21 zum Wärmetausch mit einer Umgebung des Kraftfahrzeugs auf. Die Umgebungskühlereinrichtung 21 weist hier einen ersten Umgebungskühler 22, einen zweiten Umgebungskühler 23 und einen Lüfter 24 auf. Beide Umgebungskühler 22, 23 sind hintereinander in einem Umgebungsluftpfad 25 angeordnet, wobei der zweite Umgebungskühler 23 bezüglich des Kühlmittels stromab des ersten Umgebungskühlers 22 angeordnet ist, im Umgebungsluftpfad 25 dagegen stromauf des ersten Umgebungskühlers 22. Der erste Umgebungskühler 22 kann beispielsweise ein HT-Kühler bzw. Hochtemperaturkühler sein. Der zweite Umgebungskühler 23 kann beispielsweise ein NT-Kühler bzw. Niedertemperaturkühler sein. Dabei wird der zweite Umgebungskühler 23 von kälterem Kühlmittel durchströmt als der erste Umgebungskühler 22. Im Umgebungsluftpfad 25 stromab der beiden Umgebungskühler 22, 23 ist der Lüfter 24 zum Ansaugen von Umgebungsluft angeordnet. Die verlustwärmeabgebende Einrichtung 20 und die Umgebungskühlereinrichtung 21 bilden hier jeweils eine heizkreisexterne Wärmequelle 26 aus. Die Umgebungskühlereinrichtung 21 bildet hier außerdem eine heizkreisexterne Wärmesenke 27 aus.
Der Kühlkreis 3 und der HVS-Kreis 4 sind über ein erstes Stellglied 28 fluidisch koppelbar. Das erste Stellglied 28 kann beispielsweise ein Dreiwege-Schaltventil sein. Dabei ist in einem Schaltzustand des Stellgliedes 28 der Chiller 7 in den Kühlkreis 3 eigebunden und seriell zwischen die Einrichtung 20 und die Umgebungskühlereinrichtung 21 geschaltet. Zwischen dem Chiller 7 und der Umgebungskühlereinrichtung 21 ist ein Rückschlagventil 29 angeordnet. In diesem ersten Schaltzustand des ersten Stellgliedes 28 kann also Kühlmittel über die Einrichtung 20, den Chiller 7 und die Umgebungskühlereinrichtung 21 fließen. In einem zweiten Schaltzustand des ersten Stellgliedes 28 wird für den Kühlkreis 3 ein Bypass-Strang 30 zum Überbrücken des Chillers 7 gebildet. Das Kühlmittel fließt somit im Kühlkreis 3 über die Einrichtung 20, den Bypass-Strang 30 und die Umgebungskühlereinrichtung 21, ohne dabei den Chiller 7 zu passieren.
Der Heizkreis 5 und der HVS-Kreis 4 sind über einen Wärmetauscher 31 thermisch gekoppelt. Der Wärmetauscher 31 weist eine Heizkreisseite 31a und eine HVS-Kreisseite 31b auf. Die Heizkreisseite 31a ist hier stromauf seriell vor den Kondensator 15 geschaltet. Die Heizkreisseite 31a kann auch parallel zu einem hier nicht gezeigten Bypass zum Überbrücken der Heizkreisseite 31a geschaltet sein, sodass die Parallelschaltung aus Heizkreisseite 31a und Bypass seriell vor dem Kondensator 15 angeordnet ist. Die HVS-Kreisseite 31b ist parallel zu dem Chiller 7 geschaltet. Kühlmittel kann somit in einem ersten Kreislaufzweig 32 des HVS-Kreises 4 über die HVS-Kreisseite 31b und den Hochvoltspeicher 6 fließen, ohne den Chiller 7 zu passieren. Über einen zweiten Kreislaufzweig 33 des HVS-Kreises 4 kann Kühlmittel über den Hochvoltspeicher 6 und den Chiller 7 fließen, ohne die HVS-Kreisseite 31b zu passieren. Eine Aufteilung des Kühlmittels auf den ersten Kreislaufzweig 32 und den zweiten Kreislaufzweig 33 erfolgt über ein zweites Stellglied 34, welches hier als ein Dreiwege-Proportionalventil ausgebildet ist. Diese Aufteilung ist vor allem in einem Kühlmodus des Hochvoltspeichers 6, welcher später noch beschrieben wird, relevant. Über das zweite Stellglied 34 in Form von dem Dreiwege-Proportionalventil können kontinuierliche Schaltzustände bereitgestellt werden, durch welche Kühlmittel des ersten Kreislaufzweiges 32 und Kühlmittel des zweiten Kreislaufzweiges 33 in einem beliebig einstellbaren Verhältnis gemischt werden können.
Der Heizkreis 5 ist über ein drittes Stellglied 35 mit der Umgebungskühlereinrichtung 21 fluidisch gekoppelt. Das dritte Stellglied 35 kann beispielsweise ein Absperrventil sein. Zum Abführen einer Wärme aus dem Heizkreis 5 kann das Absperrventil in einem ersten Schaltzustand geöffnet sein. In diesem ersten Schaltzustand ist der Vorlaufstrang 18 aufweisend die Heizkreisseite 31a, den Kondensator 15, die Heizkreispumpe 14 und die Heizeinrichtung 11 in Serie mit der Umgebungskühlereinrichtung 21 angeordnet. Zum Fördern des Kühlmittels kann eine Kühlkreispumpe 36 aktiviert werden, welche hier stromab des ersten Umgebungskühlers 22 angeordnet ist. In einem zweiten Schaltzustand, in welchem das Absperrventil geöffnet ist, wird ein geschlossener Strömungskreis für das Kühlmittel über den Vorlaufstrang 18 und den Rücklaufstrang 19 gebildet.
Das Wärmesystem 2 weist ferner ein Ausgleichsvolumen 37 für das Kühlmittel auf. Außerdem weist das Wärmesystem 2 eine Steuereinheit 38 auf. Das Wärmesystem 2 kann mittels der Steuereinheit 38 in unterschiedliche Betriebsmodi versetzt werden, beispielsweise indem die Steuereinheit 38 die Stellglieder 28, 34, 35 in betriebsmodusspezifische Schaltzustände versetzt, die entsprechenden Pumpen 8, 14, 36 aktiviert, usw. Für die Erfindung sind vor allem die Betriebsmodi relevant, welche eine Temperierung, also eine Erwärmung oder eine Entwärmung, des Hochvoltspeichers 6, zur Folge haben. In 2 bis 5 sind unterschiedliche Betriebsmodi gezeigt, wobei die jeweiligen aktiven Kühlmittelpfade fettgedruckt gezeigt sind.
In 2 ist ein Betriebsmodus in Form von einem ersten Heizmodus für den Hochvoltspeicher 6 beschrieben. Der erste Heizmodus ist ein sogenannter „EDH-Heizmodus“. Dabei wird der Hochvoltspeicher 6 mit Wärme aus dem Heizkreis 5 geheizt, welche hiervon dem Zuheizer 13 in Form von dem elektrischen Durchlauferhitzer (EDH) bereitgestellt wird. Diese Wärme des Zuheizers 13 wird über den Wärmetauscher 31 in den HVS-Kreis 4 übergeben und dort, ohne den Chiller 7 zu passieren, über die HVS-Pumpe 8 und das geöffnete Absperrventil 9 zu dem Hochvoltspeicher 6 transportiert.
In 3 sind mehrere Betriebsmodi gezeigt. Beispielsweise kann der Betriebsmodus ein zweiter Heizmodus für den Hochvoltspeicher 6 sein. Der zweite Heizmodus ist sogenannter „WP-Umgebungsheizmodus“. Dazu wird über den Heizkreis 5 Wärme in den HVS-Kreis transportiert, welche von der heizkreisexternen Wärmequelle 26 in Form von der Umgebungskühlereinrichtung 21 bereitgestellt wird. Der Zuheizer 13 ist hier deaktiviert. Die Wärme der heizkreisexternen Wärmequelle 26 wird hier über den Kühlkreis 3 und die Wärmepumpe (WP) 16 in den Heizkreis 5 transportiert. Dazu wird das erste Stellglied 28 in den ersten Schaltzustand versetzt, um den Chiller 7 in den Kühlkreis 3 einzubinden. Das Kühlmittel nimmt also über die Umgebungskühlereinrichtung 21 Wärme aus der Umgebung auf und fließt hier über die Einrichtung 20 an den Chiller 7, welcher die Wärme an den Kondensator 15 übergibt. Dort wird die Wärme über den Wärmetauscher 31 an den HVS-Kreis 4 zum Heizen des Hochvoltspeichers 6 übergeben.
Auch kann der Betriebsmodus ein dritter Heizmodus, ein sogenannter „WP-Vertrimmungsheizmodus“, sein. Dazu wird über den Heizkreis 5 Wärme in den HVS-Kreis transportiert, welche von der heizkreisexternen Wärmequelle 26 in Form von der Einrichtung 20 bereitgestellt wird. Der Zuheizer 13 ist hier deaktiviert. Die Einrichtung 20 kann dabei Abwärme in ihrem Normalbetrieb abgeben. In diesem Normalbetrieb wird die Einrichtung 20 in einem effizienten Betriebsmodus betrieben, in welchem die Einrichtung 20 eine minimale Verlustleistung in Form von der Abwärme aufweist. Auch kann die Einrichtung 20 in einem ineffizienten Betriebsmodus betrieben werden, in welchem die Einrichtung 20 eine gegenüber der minimalen Verlustleistung vergrößerte Verlustleistung abgibt und damit eine höhere Heizleistung bereitstellt. Diese Abwärme wird über den Kühlkreis 3 an den eingebundenen Chiller 7 (Stellglied 28 befindet sich in dem ersten Schaltzustand) übergeben. Dieser transportiert die Wärme im Wärmepumpenbetrieb an den Heizkreis 5 weiter. Von dort aus gelangt die Wärme über den Wärmetauscher 31 in den HVS-Kreis 4 zum Heizen des Hochvoltspeichers 6.
Auch kann der Betriebsmodus ein vierter Heizmodus, ein sogenannter „EDH-WP-Umgebungsheizmodus“ sein, bei welchem über den Heizkreis 5 Wärme in den HVS-Kreis 4 transportiert wird, welche von dem Zuheizer 13 und der heizkreisexternen Wärmequelle 27 in Form von der Umgebungskühlereinrichtung 21 bereitgestellt wird. Der Zuheizer 13 ist hier aktiviert. Auch kann der Betriebsmodus ein fünfter Heizmodus, ein sogenannter „EDH-WP-Vertrimmungsheizmodus“ sein, bei welchem über den Heizkreis 5 Wärme in den HVS-Kreis 4 transportiert wird, welche von dem Zuheizer 13 und der heizkreisexternen Wärmequelle 26 in Form von der Einrichtung 20 bereitgestellt wird. Der Zuheizer 13 ist hier aktiviert.
Ferner kann als der Betriebsmodus ein sechster Heizmodus, ein sogenannter „WP-Umgebungs-Vertrimmungsheizmodus“ bereitgestellt werden, bei welchem über den Heizkreis 5 Wärme in den HVS-Kreis 4 transportiert, welche von beiden heizkreisexternen Wärmequellen 26 in Form von der Umgebungskühlereinrichtung 21 und der Einrichtung 20 bereitgestellt wird. Der Zuheizer 13 ist hier deaktiviert. Darüber hinaus kann als der Betriebsmodus ein siebter Heizmodus in Form von einem „Powerheizmodus“ bzw. einem „EDH-WP-Umgebungs-Vertrimmungsheizmodus“ bereitgestellt werden, bei welchem über den Heizkreis 5 Wärme in den HVS-Kreis 4 transportiert wird, welche von dem Zuheizer 13, der heizkreisexternen Wärmequelle 26 in Form von der Umgebungskühlereinrichtung 21 und der heizkreisexternen Wärmequelle 26 in Form von der Einrichtung 20 bereitgestellt wird.
In 4 ist ein weiterer Betriebsmodus des Wärmesystems 2 in Form von einem ersten Kühlmodus für den Hochvoltspeicher 6 gezeigt. Der erste Kühlmodus wird auch als Umgebungskühlmodus bezeichnet. In diesem Betriebsmodus ist das dritte Stellglied 35 in Form von dem Absperrventil geöffnet und der Vorlaufstrang 18 ist seriell zu der Umgebungskühlereinrichtung 21 geschaltet, welche die Wärmesenke 27 ausbildet. Die Abwärme des Hochvoltspeichers 6 wird über den Wärmetauscher 31 aus dem HVS-Kreis 4 in den Heizkreis 5 transportiert, und von dem Kühlmittel über den Vorlaufstrang 18 an die Wärmesenke 27 in Form von der Umgebungskühlereinrichtung 21 abtransportiert. Das zweite Stellglied 34 ist derart eingestellt, dass nur der erste Kreislaufzweig 32 in dem HVS-Kreis 4 von Kühlmittel durchströmt wird und die Kühlung des Hochvoltspeichers 6 hier nur über die Umgebungskühlereinrichtung 21, nicht aber über den Chiller 7 erfolgt.
In 5 ist ein weiterer Betriebsmodus des Wärmesystems 2 in Form von einem zweiten Kühlmodus für den Hochvoltspeicher 6 gezeigt. Der zweite Kühlmodus wird auch als „Powerkühlmodus“ bezeichnet und ist eine Kombination aus dem in 4 gezeigten Umgebungskühlmodus und einer Kühlung über den Chiller 7. Hier ist das zweite Stellglied 34 derart eingestellt, dass auch der zweite Kreislaufzweig 33 aktiv ist und somit die Kühlung des Hochvoltspeichers 6 zusätzlich über den Chiller 7 erfolgt. Das Kühlmittel, welches den Chiller 7 passiert, wird mit dem Kühlmittel, welches die HVS-Kreisseite 31b passiert, zum Bereitstellen einer höheren Kühlleistung für den Hochvoltspeicher 6 gemischt. Die höhere Kühlleistung kann beispielsweise in sportlichen Fahrpunkten des Kraftfahrzeugs oder beim Schnellladen des Hochvoltspeichers 6 erforderlich sein. Die Aufteilung der Abwärme des Hochvoltspeichers 6 auf die beiden Kreislaufzweige 32, 33 des HVS-Kreises 4 kann beliebig erfolgen. Beispielsweise können über den ersten Kreislaufzweig 32 70% und über den ersten Kreislaufzweig 33 30% der Abwärme abgeführt werden.
Obwohl in 4 und 5 nicht gezeigt, kann unabhängig von dem Hochvoltspeicher 6 die Einrichtung 20 über den Kühlkreis 3 mit der Umgebungskühlereinrichtung 21 gekühlt werden. Dazu weist das erste Stellglied 28 den zweiten Schaltzustand auf und stellt damit den Bypass-Strang 30 bereit.

Claims

Wärmesystem (1) für ein elektrisch antreibbares Kraftfahrzeug aufweisend: - einen HVS-Kreis (4), an welchen ein Hochvoltspeicher (6) zur Versorgung eines elektrischen Antriebsstrangs des Kraftfahrzeugs und ein Chiller (7) zur Kühlung des Hochvoltspeichers (6) angeschlossen sind, - einen Heizkreis (5) zur Temperierung von Innenraumluft einer Fahrgastzelle des Kraftfahrzeugs, an welchen eine Heizeinrichtung (11) angeschlossen ist, und - einen an den Heizkreis (5) und an den HVS-Kreis (4) angeschlossenen Wärmetauscher (31), welcher dazu ausgelegt ist, Wärme zur Temperierung des Hochvoltspeichers (6) zwischen dem Heizkreis (5) und dem HVS-Kreis (4) auszutauschen, wobei der Wärmetauscher (31) - zum Heizen des Hochvoltspeichers (6) dazu ausgelegt ist, eine von der Heizeinrichtung (11) des Heizkreises (5) bereitgestellte Wärme und/oder eine von zumindest einer heizkreisexternen Wärmequelle (26) in den Heizkreis (5) transferierte Wärme zumindest teilweise in den HVS-Kreis (4) zu übertragen, und/oder - zum Kühlen des Hochvoltspeichers (6) dazu ausgelegt ist, eine von dem Hochvoltspeicher (6) abgegebene Wärme zumindest teilweise in den Heizkreis (5) zum Heizen der Innenraumluft und/oder zum Abführen der Wärme an zumindest eine heizkreisexterne Wärmesenke (27) zu übertragen.
Wärmesystem (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Wärmetauscher (31) eine seriell zu dem Heizeinrichtung (11) angeordnete Heizkreisseite (31a) und eine parallel zu dem Chiller (7) angeordnete HVS-Kreisseite (31b) aufweist, sodass die Wärme zur Temperierung des Hochvoltspeichers (6) ohne Passieren des Chillers (7) zwischen dem Heizkreis (5) und dem HVS-Kreis (4) austauschbar ist.
Wärmesystem (1) nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Parallelanordnung des Chillers (7) und der HVS-Kreisseite (31b) des Wärmetauschers (31) über ein steuerbares Stellglied (34) an den Hochvoltspeicher (6) angeschlossen ist, welches zum Verteilen der von dem Hochvoltspeicher (6) abgegebenen Wärme auf einen ersten, die HVS-Kreisseite (31b) aufweisenden Kreislaufzweig (32) des HVS-Kreises (4) und einen zweiten, den Chiller (7) aufweisenden Kreislaufzweig (33) des HVS-Kreises (4) ausgebildet ist.
Wärmesystem (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Chiller (7) mit der zumindest einen heizkreisexternen Wärmequelle (26) thermisch koppelbar ist und zusammen mit einem Kondensator (15) des Heizkreises (5) eine Wärmepumpe (16) bildet, wobei die Wärmepumpe (16) dazu ausgebildet ist, in einem Wärmepumpenbetrieb die Wärme der zumindest einen heizkreisexternen Wärmequelle (26) von dem Chiller (7) in den Heizkreis (5) zu übertragen, von wo aus die Wärme über den Wärmetauscher (31) zum Heizen des Hochvoltspeichers (6) an den HVS-Kreis (4) übertragbar ist
Wärmesystem (1) nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die zumindest eine heizkreisexterne Wärmequelle (26) an einen Kühlkreis (3) des Wärmesystems (1) angeschlossen ist, mit welchem auch der Chiller (7) steuerbar fluidisch gekoppelt ist, sodass die Wärme der zumindest einen heizkreisexternen Wärmequelle (26) über den Kühlkreis (3) an den Chiller (7) transportierbar ist.
Wärmesystem (1) nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass die zumindest eine heizkreisexterne Wärmequelle (26) als eine verlustwärmeabgebende Einrichtung (20), welche insbesondere zumindest eine Komponente des elektrischen Antriebsstrangs des Kraftfahrzeugs aufweist, des Wärmesystems (1) ausgebildet ist.
Wärmesystem (1) nach einem der Ansprüche 4 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die zumindest eine heizkreisexterne Wärmequelle (26) als eine Umgebungskühlereinrichtung (21) des Wärmesystems (1), welche zumindest einen Umgebungskühler (22) zum Wärmeaustausch mit einer Umgebung des Kraftfahrzeugs umfasst, ausgebildet ist.
Wärmesystem (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Wärmesystem (1) eine Umgebungskühlereinrichtung (21), welche zumindest einen Umgebungskühler (22) zum Wärmeaustausch mit einer Umgebung des Kraftfahrzeugs umfasst, aufweist, welche die zumindest eine heizkreisexterne Wärmesenke ausbildet und welche über ein steuerbares Stellglied direkt mit dem Heizkreis (5) fluidisch gekoppelt ist, wobei die Umgebungskühlereinrichtung (21) dazu ausgelegt ist, eine über den Wärmetauscher (31) in den Heizkreis (5) transportierte Wärme des Hochvoltspeichers (6) zum Kühlen des Hochvoltspeichers (6) in die Umgebung abzuführen.
Wärmesystem (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Heizkreis (5) dazu ausgelegt, dem HVS-Kreis (4) die Wärme der heizkreisinternen Heizeinrichtung (11) zum Heizen des Hochvoltspeichers (6) bereitzustellen, wobei eine Steuereinheit (38) des Wärmesystems (1) dazu ausgelegt ist, die heizkreisexterne Wärmequelle (26) nur dann zum Transferieren ihrer Wärme in den Heizkreis (5) zu befähigen, falls eine Temperatur und/oder Temperaturänderung in dem Heizkreis (5) einen vorbestimmten Sollwert unterschreitet.
Elektrisch antreibbares Kraftfahrzeug aufweisend ein Wärmesystem (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche.