DE102020109071B4 - Integrationsbauteil, Temperiersystem sowie Kraftfahrzeug - Google Patents
Integrationsbauteil, Temperiersystem sowie Kraftfahrzeug Download PDFInfo
- Publication number
- DE102020109071B4 DE102020109071B4 DE102020109071.4A DE102020109071A DE102020109071B4 DE 102020109071 B4 DE102020109071 B4 DE 102020109071B4 DE 102020109071 A DE102020109071 A DE 102020109071A DE 102020109071 B4 DE102020109071 B4 DE 102020109071B4
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- temperature control
- cooling
- control system
- finished part
- coolant
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
- 230000010354 integration Effects 0.000 title claims description 27
- 238000001816 cooling Methods 0.000 claims abstract description 79
- 239000012530 fluid Substances 0.000 claims abstract description 45
- 239000002826 coolant Substances 0.000 claims abstract description 33
- 238000005496 tempering Methods 0.000 claims abstract 2
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims description 12
- 239000003507 refrigerant Substances 0.000 claims description 7
- 241000047428 Halter Species 0.000 abstract 1
- 238000005057 refrigeration Methods 0.000 description 6
- 238000005266 casting Methods 0.000 description 2
- 230000008878 coupling Effects 0.000 description 2
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 description 2
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 description 2
- 238000001746 injection moulding Methods 0.000 description 2
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 2
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 1
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000001419 dependent effect Effects 0.000 description 1
- 238000004512 die casting Methods 0.000 description 1
- 239000011796 hollow space material Substances 0.000 description 1
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 1
- 238000005086 pumping Methods 0.000 description 1
- 238000011144 upstream manufacturing Methods 0.000 description 1
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
- H05K7/00—Constructional details common to different types of electric apparatus
- H05K7/20—Modifications to facilitate cooling, ventilating, or heating
- H05K7/20845—Modifications to facilitate cooling, ventilating, or heating for automotive electronic casings
- H05K7/20872—Liquid coolant without phase change
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60K—ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PROPULSION UNITS OR OF TRANSMISSIONS IN VEHICLES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PLURAL DIVERSE PRIME-MOVERS IN VEHICLES; AUXILIARY DRIVES FOR VEHICLES; INSTRUMENTATION OR DASHBOARDS FOR VEHICLES; ARRANGEMENTS IN CONNECTION WITH COOLING, AIR INTAKE, GAS EXHAUST OR FUEL SUPPLY OF PROPULSION UNITS IN VEHICLES
- B60K11/00—Arrangement in connection with cooling of propulsion units
- B60K11/02—Arrangement in connection with cooling of propulsion units with liquid cooling
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60H—ARRANGEMENTS OF HEATING, COOLING, VENTILATING OR OTHER AIR-TREATING DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR PASSENGER OR GOODS SPACES OF VEHICLES
- B60H1/00—Heating, cooling or ventilating [HVAC] devices
- B60H1/00485—Valves for air-conditioning devices, e.g. thermostatic valves
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60H—ARRANGEMENTS OF HEATING, COOLING, VENTILATING OR OTHER AIR-TREATING DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR PASSENGER OR GOODS SPACES OF VEHICLES
- B60H1/00—Heating, cooling or ventilating [HVAC] devices
- B60H1/00507—Details, e.g. mounting arrangements, desaeration devices
- B60H1/00557—Details of ducts or cables
- B60H1/00571—Details of ducts or cables of liquid ducts, e.g. for coolant liquids or refrigerants
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60K—ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PROPULSION UNITS OR OF TRANSMISSIONS IN VEHICLES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PLURAL DIVERSE PRIME-MOVERS IN VEHICLES; AUXILIARY DRIVES FOR VEHICLES; INSTRUMENTATION OR DASHBOARDS FOR VEHICLES; ARRANGEMENTS IN CONNECTION WITH COOLING, AIR INTAKE, GAS EXHAUST OR FUEL SUPPLY OF PROPULSION UNITS IN VEHICLES
- B60K1/00—Arrangement or mounting of electrical propulsion units
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
- F01P—COOLING OF MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; COOLING OF INTERNAL-COMBUSTION ENGINES
- F01P11/00—Component parts, details, or accessories not provided for in, or of interest apart from, groups F01P1/00 - F01P9/00
- F01P11/04—Arrangements of liquid pipes or hoses
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60H—ARRANGEMENTS OF HEATING, COOLING, VENTILATING OR OTHER AIR-TREATING DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR PASSENGER OR GOODS SPACES OF VEHICLES
- B60H1/00—Heating, cooling or ventilating [HVAC] devices
- B60H1/02—Heating, cooling or ventilating [HVAC] devices the heat being derived from the propulsion plant
- B60H1/14—Heating, cooling or ventilating [HVAC] devices the heat being derived from the propulsion plant otherwise than from cooling liquid of the plant, e.g. heat from the grease oil, the brakes, the transmission unit
- B60H1/143—Heating, cooling or ventilating [HVAC] devices the heat being derived from the propulsion plant otherwise than from cooling liquid of the plant, e.g. heat from the grease oil, the brakes, the transmission unit the heat being derived from cooling an electric component, e.g. electric motors, electric circuits, fuel cells or batteries
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60K—ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PROPULSION UNITS OR OF TRANSMISSIONS IN VEHICLES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PLURAL DIVERSE PRIME-MOVERS IN VEHICLES; AUXILIARY DRIVES FOR VEHICLES; INSTRUMENTATION OR DASHBOARDS FOR VEHICLES; ARRANGEMENTS IN CONNECTION WITH COOLING, AIR INTAKE, GAS EXHAUST OR FUEL SUPPLY OF PROPULSION UNITS IN VEHICLES
- B60K1/00—Arrangement or mounting of electrical propulsion units
- B60K2001/003—Arrangement or mounting of electrical propulsion units with means for cooling the electrical propulsion units
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60K—ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PROPULSION UNITS OR OF TRANSMISSIONS IN VEHICLES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PLURAL DIVERSE PRIME-MOVERS IN VEHICLES; AUXILIARY DRIVES FOR VEHICLES; INSTRUMENTATION OR DASHBOARDS FOR VEHICLES; ARRANGEMENTS IN CONNECTION WITH COOLING, AIR INTAKE, GAS EXHAUST OR FUEL SUPPLY OF PROPULSION UNITS IN VEHICLES
- B60K1/00—Arrangement or mounting of electrical propulsion units
- B60K2001/003—Arrangement or mounting of electrical propulsion units with means for cooling the electrical propulsion units
- B60K2001/005—Arrangement or mounting of electrical propulsion units with means for cooling the electrical propulsion units the electric storage means
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60K—ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PROPULSION UNITS OR OF TRANSMISSIONS IN VEHICLES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PLURAL DIVERSE PRIME-MOVERS IN VEHICLES; AUXILIARY DRIVES FOR VEHICLES; INSTRUMENTATION OR DASHBOARDS FOR VEHICLES; ARRANGEMENTS IN CONNECTION WITH COOLING, AIR INTAKE, GAS EXHAUST OR FUEL SUPPLY OF PROPULSION UNITS IN VEHICLES
- B60K1/00—Arrangement or mounting of electrical propulsion units
- B60K2001/003—Arrangement or mounting of electrical propulsion units with means for cooling the electrical propulsion units
- B60K2001/006—Arrangement or mounting of electrical propulsion units with means for cooling the electrical propulsion units the electric motors
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Transportation (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Thermal Sciences (AREA)
- Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Electric Propulsion And Braking For Vehicles (AREA)
- Cooling, Air Intake And Gas Exhaust, And Fuel Tank Arrangements In Propulsion Units (AREA)
- Cooling Or The Like Of Electrical Apparatus (AREA)
Abstract
Integrationsbauteil (24) für ein Temperiersystem (1) eines Kraftfahrzeugs, durch welches eine fluidtechnische Schaltung ausgebildet ist, aufweisend ein Fertigteil (25) zum Führen eines Kühlmittels sowie zumindest ein Fluidelement (F1, F2, F4), wobei das Fertigteil (25) aufweist:- ein Außengehäuse (26),- eine durch ein Hohlraumnetzwerk innerhalb des Außengehäuses (26) gebildete Kühlkanalstruktur zum Führen des Kühlmittels,- Kühlkanalanschlüsse (27) für Kühlkanäle der Kühlkanalstruktur, welche einteilig mit dem Außengehäuse (26) ausgebildet sind und welche mit Komponenten des Temperiersystems (1) koppelbar sind,- zumindest eine Aufnahme (30) für das zumindest ein Fluidelement (F1, F2, F4), wobei das zumindest eine Fluidelement (F1, F2, F4) über die Aufnahme (30) zum Beeinflussen einer Strömung des Kühlmittels in zumindest einem Kühlkanal der Kühlkanalstruktur angeordnet ist gekennzeichnet durch zwei Temperierelemente (T1, T3), welche an gegenüberliegenden Seitenbereichen (31) des als Halter für die Temperierelemente (T1, T3) dienenden Fertigteils (25) angeordnet und an dem Fertigteil (25) befestigt sind und welche über zumindest einen Kühlkanal der Kühlkanalstruktur fluidisch gekoppelt sind.
Description
- Die Erfindung betrifft ein Integrationsbauteil für ein Temperiersystem eines Kraftfahrzeugs gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 1. Die Erfindung betrifft außerdem ein Temperiersystem sowie ein Kraftfahrzeug.
- Vorliegend richtet sich das Interesse auf Temperiersysteme für Kraftfahrzeuge, insbesondere elektrisch antreibbare Kraftfahrzeuge, also Hybridfahrzeuge oder Elektrofahrzeuge. Elektrisch antreibbare Kraftfahrzeuge weisen einen elektrischen Antriebsstrang auf, welcher üblicherweise eine elektrische Antriebseinheit mit zumindest einer Antriebsmaschine und eine Traktionsbatterie für die Versorgung der elektrischen Antriebseinheit aufweist. Das Temperiersystem dient dabei der Durchführung diverser Temperierungsaufgaben im Kraftfahrzeug, d.h. der Zufuhr oder Abfuhr von Wärme von diversen Fahrzeugkomponenten, beispielsweise der Traktionsbatterie und der Antriebsmaschine.
- Dabei werden üblicherweise Komponenten des Temperiersystems wie Ventile und Wasserpumpen nach möglichem, zur Verfügung stehendem Bauraum im Kraftfahrzeug verortet. Diese Komponenten müssen teilweise entkoppelt mit diversen Trägern oder Haltern im Kraftfahrzeug befestigt werden und mittels Kühl- oder Kältemittelleitungen in Form von Schläuchen verbunden werden. Die Temperiersysteme weisen also eine Vielzahl von Haltern und Schläuchen sowie, je nach Kraftfahrzeug, eine Vielzahl von Varianten auf. Dadurch ergeben sich ein hoher Montageaufwand und hohe Kosten für das Temperiersystem.
- Aus der
DE 10 2017 124 727 A1 ist ein Steuerungsventil bekannt. Das Steuerungsventil weist ein zylinderförmiges Gehäuse mit einer Einlassöffnung und einer ersten Auslassöffnung für ein Fluid und ein Ventil auf. Das Ventil ist in dem Gehäuse drehbar um eine Achse, die sich in einer Axialrichtung des Gehäuses erstreckt, aufgenommen und weist eine Strömungsbahn auf, die mit der Einlassöffnung in Verbindung steht, damit das Fluid durch diese strömen kann. - Die
US 2016/0273671 A1 zeigt ein ausfallsicheres Kühlmittelsteuerventil. Das ausfallsichere Kühlmittelsteuerventil umfasst ein Ventilgehäuse, ein Ventilelement, einen Aktuator und eine ausfallsichere Einheit. Das Ventilgehäuse ist an einer Außenfläche mit mindestens zwei Öffnungen versehen. Das Ventilgehäuse hat einen Innenraum, der mit den Öffnungen in Verbindung steht. Das Ventilelement ist drehbar im Innenraum des Ventilgehäuses installiert und dreht sich über einen Aktuator. Die Ausfallsicherungseinheit dreht das Ventilelement abhängig von einer Temperatur eines Kühlmittels in dem Ventilgehäuse, wenn ein Fehler auftritt. - Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Temperiersystem für ein Kraftfahrzeug besonders einfach, kostengünstig und platzsparend auszubilden.
- Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein Integrationsbauteil, ein Temperiersystem sowie ein 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 Integrationsbauteil für ein Temperiersystem eines Kraftfahrzeugs, durch welches eine fluidtechnische Schaltung ausgebildet ist, weist ein Fertigteil zum Führen eines Kühlmittels sowie zumindest ein Fluidelement auf. Das Fertigteil weist ein Außengehäuse, eine durch ein Hohlraumnetzwerk innerhalb des Außengehäuses gebildete Kühlkanalstruktur zum Führen des Kühlmittels und Kühlkanalanschlüsse für Kühlkanäle der Kühlkanalstruktur auf, welche einteilig mit dem Außengehäuse ausgebildet sind und welche mit Komponenten des Temperiersystems koppelbar sind. Ferner weist das Fertigteil zumindest eine Aufnahme für das zumindest ein Fluidelement auf, wobei das zumindest eine Fluidelement über die Aufnahme zum Beeinflussen einer Strömung des Kühlmittels in zumindest einem Kühlkanal der Kühlkanalstruktur angeordnet ist.
- Zur Erfindung gehört außerdem ein Temperiersystem für ein Kraftfahrzeug mit zumindest zwei Komponenten und mit zumindest einem erfindungsgemäßen Integrationsbauteil, wobei die zumindest zwei Komponenten mit dem zumindest einen Integrationsbauteil fluidisch gekoppelt sind. Die zumindest zwei Komponenten sind beispielsweise Fahrzeugkomponenten in Form von einer Traktionsbatterie und/oder einer elektrischen Antriebseinheit, Temperierelemente in Form von einer Umgebungskühleinrichtung und/oder einer Heizeinrichtung, und/oder weitere Fluidelemente in Form von einer Pumpe und/oder einem Ventil. Das Temperiersystem kann mehrere Temperierkreise, in welchen ein Kühlmittel geführt wird, sowie zumindest einen Kältekreis aufweisen, in welchem ein Kältemittel geführt wird. Außerdem weist das Temperiersystem eine Vielzahl von fluidtechnischen Verbindungen bzw. Verbindungselementen auf, über welche die Komponenten gekoppelt sind.
- Das Integrationsbauteil realisiert die fluidtechnische Schaltung, welche durch das jeweilige Temperiersystem vorgegeben ist. Die fluidtechnische Schaltung kann dabei mehrere Komponenten fluidtechnisch koppeln. Die Komponenten können dabei in einem Temperierkreis und/oder in unterschiedlichen Temperierkreisen angeordnet sein. Die fluidtechnische Schaltung weist dabei fluidische Verbindungen zum Führen bzw. Transportieren des Kühlmittels und das zumindest eine Fluidelement auf. Die fluidischen Verbindungen sind mittels des Fertigteils realisiert. Das Fertigteil ist insbesondere ein einteiliges bzw. einstückiges Bauteil und ist insbesondere als ein Gussstück, beispielsweise durch Spritzgießen aus Kunststoff oder Druckgießen aus Metall, ausgebildet. Das Fertigteil ersetzt dabei zumindest teilweise schlauchförmige Kühlmittelleitungen des Temperiersystems, welche aufwändig im Kraftfahrzeug verlegt werden müssen.
- Dazu weist das Fertigteil die Kühlkanalstruktur auf, innerhalb welcher das Kühlmittel geführt werden kann. Die Kühlkanalstruktur ist in das Außengehäuse integriert und durch das Außengehäuse nach außen hin abgedichtet. Die Kühlkanalstruktur ist als das Hohlraumnetzwerk ausgebildet. Anders ausgedrückt befindet sich in einem Inneren des Außengehäuses ein Hohlraum, welcher durch Zwischenwände in kanalartige Kühlmittelleitungen unterteilt ist. Kühlkanäle der Kühlkanalstruktur können dabei geradlinig und/oder bogenförmig verlaufen und/oder Verzweigungen aufweisen, also T-Stück-förmig und/oder Y-Stück-förmig, verlaufen. Die Kühlkanäle sind mit Kanalanschlüssen gekoppelt, welche in dem Außengehäuse ausgebildet sind. Die Kühlkanalanschlüsse können beispielsweise als Stutzen ausgebildet sein, welche, über Schläuche des Temperiersystems und/oder direkt, mit den entsprechenden Komponenten des Temperiersystems gekoppelt werden können.
- Außerdem weist das Integrationsbauteil das zumindest eine Fluidelement auf. Das zumindest eine Fluidelement ist ein fluidisches Bauteil, welches auf die Strömung des Kühlmittels innerhalb der Kühlkanalstruktur wirkt. Das zumindest eine Fluidelement ist insbesondere als ein Ventil, beispielsweise ein Absperrventil, ein Dreiwege-Ventil, ein Schaltventil und/oder ein Rückschlagventil, und/oder eine Pumpe ausgebildet. Dieses zumindest eine Fluidelement wird in der zumindest einen Aufnahme des Fertigteils angeordnet. Die zumindest eine Aufnahme ist ebenfalls in dem Außengehäuse ausgebildet und ist fluidisch mit zumindest einem der Kühlkanäle der Kühlkanalstruktur gekoppelt, sodass das in der Aufnahme angeordnete Fluidelement in dem zumindest einen Kühlkanal angeordnet ist und auf die Strömung des Kühlmittels in diesem Kühlkanal wirken kann. Im Falle eines Ventils kann das Fluidelement die Strömung also beispielsweise nur in eine Richtung zulassen oder unterbinden. Im Falle einer Pumpe kann das Fluidelement das Kühlmittel fördern.
- Durch die Integralbauweise des zumindest einen Fluidelementes sowie der fluidischen Verbindungen in Form von dem Integrationsbauteil kann in vorteilhafter Weise die Anzahl von Schläuchen und Haltern zumindest reduziert werden. Das Temperiersystem kann also besonders kostengünstig ausgebildet werden.
- Außerdem weist das Integrationsbauteil zwei Temperierelemente auf, welche an gegenüberliegenden Seitenbereichen des Fertigteils angeordnet und an dem Fertigteil befestigt sind und welche über zumindest einen Kühlkanal der Kühlkanalstruktur fluidisch gekoppelt sind. Insbesondere weisen die zwei Temperierelemente jeweils eine Kühlmittelseite und eine Kältemittelseite auf, wobei die Kühlmittelseiten der zwei Temperierelemente über die Kühlkanalstruktur fluidisch gekoppelt sind. Vorzugsweise sind die zwei Temperierelement als ein wassergekühlter Kondensator und eine Kältemaschine bzw. ein Chiller ausgebildet.
- Das Fertigteil befindet sich also zwischen den zwei Temperierelementen, wobei das Fertigteil sowohl als Halter für die zwei Temperierelemente dient als auch mit den Temperierelementen, insbesondere mit deren Kühlmittelseiten, fluidisch gekoppelt ist. Kältemittelseitig können die zwei Temperierelement mit dem Kältekreis und damit thermisch miteinander gekoppelt sein. Beispielsweise können der Chiller und der Kondensator durch die Kopplung eine Wärmepumpe ausbilden, sodass in einem Wärmepumpenbetrieb Wärme aus dem Temperierkreis des Chillers in den Temperierkreis des Kondensators abgeführt werden kann. Dadurch, dass die zwei Temperierelemente an dem Fertigteil angeordnet sind, sind sie und damit ihre Kältemittelseiten räumlich besonders nah zueinander positioniert. Hierdurch kann eine Verbindung mit dem Kältekreis in vorteilhafter Weise durch Kältemittelschläuche mit reduzierter Länge hergestellt werden. Außerdem können durch das Befestigen des Chillers und des Kondensators an dem Fertigteil eine Vielzahl von Komponenten des Temperiersystems in nur einem Arbeitsschritt im Kraftfahrzeug montiert werden.
- Dabei kann vorgesehen sein, dass erste Kühlkanalanschlüsse, welche mit Komponenten des Temperiersystems in Form von Fahrzeugkomponenten und/oder weiteren Temperierelementen und/oder weiteren Fluidelementen koppelbar sind, an einer Vorderseite und einer Rückseite des Fertigteils angeordnet sind und zweite Kühlanalanschlüsse, welche mit den Temperierelementen gekoppelt sind, an den Seitenbereichen des Fertigteils angeordnet sind. Das Fertigteil kann also sowohl in einer sich zwischen den Seitenbereichen erstreckenden Längsrichtung als auch in einer sich zwischen der Vorderseite und der Rückseite erstreckenden Querrichtung durchströmt werden. Die Kühlkanäle können also innerhalb des Außengehäuses entlang der Längsrichtung, der Querrichtung und/oder entlang einer sich zwischen einer Oberseite und einer Unterseite erstreckenden Hochrichtung orientiert sein. Die zumindest eine Aufnahme für das zumindest eine Fluidelement kann beispielsweise an der Oberseite und/oder der Vorderseite und/oder der Rückseite des Fertigteils ausgebildet sein.
- Die Erfindung betrifft außerdem ein Kraftfahrzeug mit einem erfindungsgemäßen Temperiersystem. Das Kraftfahrzeug ist insbesondere als ein elektrisch antreibbares Kraftfahrzeug ausgebildet.
- Die mit Bezug auf das erfindungsgemäße Integrationsbauteil vorgestellten Ausführungsformen und deren Vorteile gelten entsprechend für das erfindungsgemäße Temperiersystem sowie für das erfindungsgemäße Kraftfahrzeug.
- Weitere Merkmale der Erfindung ergeben sich aus den Ansprüchen, den 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. Dabei zeigen:
-
1 eine schematische Darstellung eines Temperiersystems für ein Kraftfahrzeug; -
2 eine schematische Darstellung eines Integrationsbauteils des Temperiersystems aus einer ersten Perspektive; und -
3 eine schematische Darstellung eines Integrationsbauteils des Temperiersystems aus einer zweiten Perspektive. - In den Figuren sind gleiche sowie funktionsgleiche Elemente mit den gleichen Bezugszeichen versehen.
-
1 zeigt ein Temperiersystem 1 für ein, insbesondere elektrisch antreibbares, Kraftfahrzeug. Hier ist ein Gesamttemperierkreis 2 des Temperiersystems 1 gezeigt, welcher ein Kühlmittel führt und mit einem hier nicht gezeigten, Kältemittel führenden Kältekreis des Temperiersystems 1 thermisch koppelbar ist. Der Gesamttemperierkreis 2 weist hier mehrere Temperierkreise 3, 4, 5 in Form von einem Umgebungskühlkreis 3, einem HVS-Kreis 4 und einem Heizkreis 5 auf. Der HVS-Kreis 4 weist eine erste Fahrzeugkomponente K1 in Form von einer Traktionsbatterie 6 des Kraftfahrzeugs und ein erstes Temperierelement T1 in Form von einer Kältemaschine 7 bzw. einem Chiller zum Kühlen der Traktionsbatterie 6 auf. Der Chiller 7 ist insbesondere an den hier nicht gezeigten Kältekreis angeschlossen. Außerdem weist der HVS-Kreis 4 hier ein erstes Fluidelement F1 in Form von einer Pumpe 8 zur Umwälzung von Kühlmittel, ein zweites Fluidelement F2 in Form von einem Absperrventil 9 stromauf der Traktionsbatterie 6 sowie ein drittes Fluidelement F3 in Form von einem Rückschlagventil 10 stromab der Traktionsbatterie 6 auf. Das Absperrventil 9 und das Rückschlagventil 10 kapseln die Traktionsbatterie 6 fluidisch ein. Außerdem weist der HVS-Kreis 4 ein viertes Fluidelement F4 in Form von einem Dreiwege-Ventil 11 auf, über welches der HVS-Kreis 4 an den Umgebungskühlkreis 3 angeschlossen werden kann. - Der Heizkreis 5, welcher zum Klimatisieren eines Innenraums des Kraftfahrzeugs ausgebildet ist, weist ein zweites Temperierelement T2 in Form von einer Heizeinrichtung 12 auf, welche zum Beheizen einer Innenraumluft des Kraftfahrzeugs ausgebildet ist. Die Heizeinrichtung 12 weist hier einen Heizungswärmetauscher 13 und einen Zuheizer 14 auf. Der Heizungswärmetauscher 13 kann außerdem zum Kühlen des Innenraums Wärme aus dem Innenraum abtransportieren. Der Zuheizer 14 kann beispielsweise als ein elektrischer Durchlauferhitzer (EDH) ausgebildet sein. Darüber hinaus weist der Heizkreis 5 ein fünftes Fluidelement F5 in Form von einer Pumpe 15 und ein drittes Temperierelement T3 in Form von einem, beispielsweise wassergekühlten, Kondensator (WCC) 16 auf. Der Kondensator 16 ist über den Kältekreis mit dem Chiller 7 des HVS-Kreises 4 thermisch gekoppelt und bildet gemeinsam mit dem Chiller 7 eine Wärmepumpe aus. In einem Wärmepumpenbetrieb ist die Wärmepumpe dazu ausgebildet, Wärme von den HVS-Kreis 4 in den Heizkreis 5 zu übertragen. Außerdem weist der Heizkreis 5 ein sechstes Fluidelement F6 in Form von einem Rückschlagventil 17 auf. Über ein siebtes Fluidelement F7 in Form von einem Absperrventil 18 ist der Heizkreis 5 mit dem Umgebungskühlkreis 3 fluidisch koppelbar.
- Der Umgebungskühlkreis 3 weist eine zweite Fahrzeugkomponente K2 in Form von einer elektrischen Antriebseinheit 19 auf. Die elektrische Antriebseinheit 19 weist beispielsweise zumindest eine elektrische Antriebsmaschine sowie eine Leistungselektronik auf. Außerdem weist der Umgebungskühlkreis 3 ein viertes Temperierelement T4 in Form von einer Umgebungskühlereinrichtung 20 zum Wärmetausch mit einer Umgebung des Kraftfahrzeugs auf. Über die Umgebungskühleinrichtung 20 kann die elektrische Antriebseinheit 19 gekühlt werden. Ferner weist der Umgebungskühlkreis 3 ein achtes Fluidelement F8 in Form von einem Dreiwege-Ventil 21 auf, über welches Kühlmittel aus dem Umgebungskühlkreis 3 in den HVS-Kreis 4 eingespeist werden kann. Dieses Kühlmittel fließt dann von der elektrischen Antriebseinheit 19 über den Chiller 7 sowie ein neuntes Fluidelement F9 in Form von einem Rückschlagventil 22 zurück in den Umgebungskühlkreis 3 und von dort zu der Umgebungskühleinrichtung 20. Außerdem weist der Umgebungskühlkreis 3 ein zehntes Fluidelement F10 in Form von einer Pumpe 23 zum Fördern des Kühlmittels in dem Umgebungskühlkreis 3 auf.
- Das Temperiersystem 1 weist also eine Vielzahl von Komponenten, beispielsweise die Fahrzeugkomponenten K1, K2, die Temperierelemente T1, T2, T3, T4 sowie die Fluidelemente F1 bis F10 auf, welche fluidisch verschaltet werden müssen. Um dabei eine Anzahl und Länge von fluidischen Verbindungen in Form von Schläuchen zu reduzieren, weist das Temperiersystem 1 ein Integrationsbauteil 24 auf, welches in
2 und3 aus unterschiedlichen Perspektiven gezeigt ist. In dem Integrationsbauteil 24 sind zumindest teilweise die Fluidelemente F1 bis F10, die Temperierelemente T1 bis T4 sowie die fluidische Verbindungen zusammengefasst. Durch das Integrationsbauteil 24 ist also eine fluidtechnische Schaltung realisiert. Hier sind in dem Integrationsbauteil 24 die Temperierelemente T1 und T3 in Form von dem Chiller 7 und dem Kondensator 16 sowie die Fluidelemente F1, F2 und F4 in Form von der Pumpe 8, dem Absperrventil 9 und dem Dreiwege-Ventil 11 zusammengefasst. - Das Integrationsbauteil 24 weist ein Fertigteil 25 auf, welches beispielsweise als ein Gussstück ausgebildet ist. Das Gussstück kann beispielsweise durch Spritzgießen aus Kunststoff oder Druckgießen aus einem Metall, beispielsweise Aluminium, hergestellt sein. Das Fertigteil 25 weist ein Außengehäuse 26 auf, in dessen Innenraum eine Kühlkanalstruktur ausgebildet ist. Die Kühlkanalstruktur bildet die fluidischen Verbindungselemente und ist durch ein Hohlraumnetzwerk im Inneren des Außengehäuses 26 ausgebildet. Einteilig mit dem Außengehäuse 26 sind Kühlkanalanschlüsse 27 ausgebildet, welche hier an einer Vorderseite 28 und einer Rückseite 29 des Außengehäuses 26 angeordnet sind. Die Kühlkanalanschlüsse 27 sind hier als Stutzen ausgebildet. Die Kühlkanalanschlüsse 27 an der Vorderseite 28 können beispielsweise mit der Antriebseinheit 19 sowie der Umgebungskühleinrichtung 20 gekoppelt werden und die Kühlkanalanschlüsse 27 an der Rückseite 29 können beispielsweise mit der Traktionsbatterie 6 gekoppelt werden. Kühlkanäle des Kühlkanalnetzwerkes sind dabei innerhalb des Außengehäuses 26 derart verzweigt, dass sich die fluidische Verschaltung der Temperierelemente T1 und T3 und der Fluidelemente F1, F2 und F4 des Temperiersystems 1 gemäß
1 ergibt. - Die Fluidelemente F1, F2, F4 sind hier in Aufnahmen 30 des Fertigteils 25 angeordnet, welche in das Außengehäuse 26 integriert sind. Die Aufnahmen 30 können beispielsweise Öffnungen in dem Außengehäuse 25 und/oder Vertiefungen in dem Außengehäuse 25 sein, welche seitens der Kühlkanalstruktur offen sind, sodass das entsprechende Fluidelement F1, F2, F4 auf die Strömung des Kühlmittels in dem jeweiligen Kühlkanal des Kühlkanalnetzwerkes wirken kann. Die Fluidelemente F1, F2, F4 sind in die Aufnahmen 30 eingesteckt und dort befestigt.
- An einander gegenüberliegenden Seitenbereichen 31 des Fertigteils 25 sind die Temperierelemente T1 und T3 angeordnet. Eine Kühlmittelseite der Temperierelemente T1, T3 ist mit Kühlkanälen der Kühlkanalstruktur im Inneren des Außengehäuses 26 fluidisch gekoppelt. Beispielsweise kann der Chiller 7 mit einem Kühlkanal der Kühlkanalstruktur gekoppelt sein, in welchem die Fluidelemente F1 und F2, also die Pumpe 8 sowie das Absperrventil 9, angeordnet sind und welcher mit dem Kühlkanalanschluss 27 zum Koppeln mit der Traktionsbatterie 6 verbunden ist. Die Temperierelemente T1, T3 sind an dem Fertigteil 25 befestigt, sodass das Integrationsbauteil 24 in einem Arbeitsschritt im Kraftfahrzeug montiert werden kann.
Claims (9)
- Integrationsbauteil (24) für ein Temperiersystem (1) eines Kraftfahrzeugs, durch welches eine fluidtechnische Schaltung ausgebildet ist, aufweisend ein Fertigteil (25) zum Führen eines Kühlmittels sowie zumindest ein Fluidelement (F1, F2, F4), wobei das Fertigteil (25) aufweist: - ein Außengehäuse (26), - eine durch ein Hohlraumnetzwerk innerhalb des Außengehäuses (26) gebildete Kühlkanalstruktur zum Führen des Kühlmittels, - Kühlkanalanschlüsse (27) für Kühlkanäle der Kühlkanalstruktur, welche einteilig mit dem Außengehäuse (26) ausgebildet sind und welche mit Komponenten des Temperiersystems (1) koppelbar sind, - zumindest eine Aufnahme (30) für das zumindest ein Fluidelement (F1, F2, F4), wobei das zumindest eine Fluidelement (F1, F2, F4) über die Aufnahme (30) zum Beeinflussen einer Strömung des Kühlmittels in zumindest einem Kühlkanal der Kühlkanalstruktur angeordnet ist gekennzeichnet durch zwei Temperierelemente (T1, T3), welche an gegenüberliegenden Seitenbereichen (31) des als Halter für die Temperierelemente (T1, T3) dienenden Fertigteils (25) angeordnet und an dem Fertigteil (25) befestigt sind und welche über zumindest einen Kühlkanal der Kühlkanalstruktur fluidisch gekoppelt sind.
- Integrationsbauteil (24) nach
Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass das Fertigteil (25) als ein Gussstück ausgebildet ist. - Integrationsbauteil (24) nach
Anspruch 1 oder2 , dadurch gekennzeichnet, dass das zumindest eine Fluidelement (F1, F2, F4) als ein Ventil und/oder eine Pumpe ausgebildet ist. - Integrationsbauteil (24) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die zwei Temperierelemente (T1, T3) jeweils eine Kühlmittelseite und eine Kältemittelseite aufweisen, wobei die Kühlmittelseiten der zwei Temperierelemente (T1, T3) über die Kühlkanalstruktur fluidisch gekoppelt sind.
- Integrationsbauteil (24) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die zwei Temperierelement (T1, T3) als ein wassergekühlter Kondensator (16) und eine Kältemaschine (7) ausgebildet sind.
- Integrationsbauteil (24) nach
Anspruch 4 oder5 , dadurch gekennzeichnet, dass erste Kühlkanalanschlüsse, welche mit Komponenten des Temperiersystems (1) in Form von Fahrzeugkomponenten (K1, K2) und/oder weiteren Temperierelementen (T2, T4) und/oder weiteren Fluidelementen (F3, F5, F6, F7, F8, F9, F10) koppelbar sind, an einer Vorderseite (28) und einer Rückseite (29) des Fertigteils (25) angeordnet sind und zweite Kühlanalanschlüsse, welche mit den Temperierelementen (T1, T3) gekoppelt sind, an den Seitenbereichen (31) des Fertigteils (25) angeordnet sind. - Temperiersystem (1) für ein Kraftfahrzeug mit zumindest zwei Komponenten und mit zumindest einem Integrationsbauteil (24) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die zumindest zwei Komponenten mit dem zumindest einen Integrationsbauteil (24) fluidisch gekoppelt sind.
- Temperiersystem (1) nach
Anspruch 7 , dadurch gekennzeichnet, dass die zumindest zwei Komponenten zumindest zwei der folgenden umfassen: Fahrzeugkomponenten (K1, K2) in Form von einer Traktionsbatterie (6) und/oder einer elektrischen Antriebseinheit (19), Temperierelemente (T2, T4) in Form von einer Umgebungskühleinrichtung (20) und/oder einer Heizeinrichtung (12), weitere Fluidelemente (F3, F5, F6, F7, F8, F9, F10) in Form von einer Pumpe und/oder einem Ventil. - Kraftfahrzeug mit einem Temperiersystem (1) nach
Anspruch 7 oder8 .
Priority Applications (4)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE102020109071.4A DE102020109071B4 (de) | 2020-04-01 | 2020-04-01 | Integrationsbauteil, Temperiersystem sowie Kraftfahrzeug |
PCT/EP2021/055011 WO2021197732A1 (de) | 2020-04-01 | 2021-03-01 | Integrationsbauteil, temperiersystem sowie kraftfahrzeug |
CN202180007815.0A CN114901503A (zh) | 2020-04-01 | 2021-03-01 | 集成构件、调温系统以及机动车 |
US17/790,793 US20220377946A1 (en) | 2020-04-01 | 2021-03-01 | Integration Component, Temperature-Control System, and Motor Vehicle |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE102020109071.4A DE102020109071B4 (de) | 2020-04-01 | 2020-04-01 | Integrationsbauteil, Temperiersystem sowie Kraftfahrzeug |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE102020109071A1 DE102020109071A1 (de) | 2021-10-07 |
DE102020109071B4 true DE102020109071B4 (de) | 2023-02-16 |
Family
ID=74844912
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE102020109071.4A Active DE102020109071B4 (de) | 2020-04-01 | 2020-04-01 | Integrationsbauteil, Temperiersystem sowie Kraftfahrzeug |
Country Status (4)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US20220377946A1 (de) |
CN (1) | CN114901503A (de) |
DE (1) | DE102020109071B4 (de) |
WO (1) | WO2021197732A1 (de) |
Families Citing this family (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2023104348A1 (de) * | 2021-12-06 | 2023-06-15 | HELLA GmbH & Co. KGaA | Kühlmitteltank mit aussenliegenden komponentenschnittstellen und aussenliegenden kanälen zur kühlmittelführung |
DE202022102220U1 (de) | 2022-04-25 | 2023-07-27 | Kunststoff Schwanden Ag | Thermomodul für ein Fahrzeug, ein Verbund aus einem solchen Thermomodul und einem Kühlmittelausgleichsbehälter und ein Fahrzeug mit einem solchen Thermomodul |
DE102022210905A1 (de) * | 2022-10-14 | 2024-04-25 | Zf Friedrichshafen Ag | Versorgungsmodulgehäuse für ein Fahrzeug, Versorgungsmodul für ein Fahrzeug und Fahrzeug |
WO2024085545A1 (ko) * | 2022-10-19 | 2024-04-25 | 한온시스템 주식회사 | 냉매 매니폴드 및 이를 포함하는 냉매 모듈 |
CN116198284B (zh) * | 2023-05-04 | 2023-10-03 | 威晟汽车科技(宁波)有限公司 | 一种热管理集成模块 |
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE102011082584A1 (de) | 2011-09-13 | 2013-03-14 | Behr Gmbh & Co. Kg | Vorrichtung zur Temperierung einer Mehrzahl von Komponenten eines Fahrzeugs und Fahrzeugsystem |
US20160273671A1 (en) | 2014-07-31 | 2016-09-22 | Inzi Controls Co. Ltd. | Fail safety coolant control valve |
DE102017124727A1 (de) | 2016-10-27 | 2018-05-03 | Yamada Manufacturing Co., Ltd. | Steuerungsventil |
Family Cites Families (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US9945623B2 (en) * | 2012-05-31 | 2018-04-17 | Dana Canada Corporation | Heat exchanger assemblies with integrated valve |
US10578005B2 (en) * | 2016-02-01 | 2020-03-03 | Ghsp, Inc. | Smart two-pump apparatus, control and method |
US11440376B2 (en) * | 2017-08-04 | 2022-09-13 | Tesla, Inc. | Technologies for manifolds |
DE102017215984B4 (de) * | 2017-09-11 | 2023-11-09 | Vitesco Technologies GmbH | Steuermodul zur Klimatisierung einer Batterie |
KR102109973B1 (ko) * | 2017-11-08 | 2020-05-12 | 인지컨트롤스 주식회사 | 차량용 워터펌프 일체형 멀티밸브 장치 |
US20190283542A1 (en) * | 2018-03-17 | 2019-09-19 | Air International Thermal Systems | Refrigerant system for automotive air conditioner |
KR102439104B1 (ko) * | 2019-12-12 | 2022-09-01 | 현대자동차주식회사 | 일체형 차량용 냉각수 히팅 모듈 |
-
2020
- 2020-04-01 DE DE102020109071.4A patent/DE102020109071B4/de active Active
-
2021
- 2021-03-01 US US17/790,793 patent/US20220377946A1/en active Pending
- 2021-03-01 WO PCT/EP2021/055011 patent/WO2021197732A1/de active Application Filing
- 2021-03-01 CN CN202180007815.0A patent/CN114901503A/zh active Pending
Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE102011082584A1 (de) | 2011-09-13 | 2013-03-14 | Behr Gmbh & Co. Kg | Vorrichtung zur Temperierung einer Mehrzahl von Komponenten eines Fahrzeugs und Fahrzeugsystem |
US20160273671A1 (en) | 2014-07-31 | 2016-09-22 | Inzi Controls Co. Ltd. | Fail safety coolant control valve |
DE102017124727A1 (de) | 2016-10-27 | 2018-05-03 | Yamada Manufacturing Co., Ltd. | Steuerungsventil |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
WO2021197732A1 (de) | 2021-10-07 |
CN114901503A (zh) | 2022-08-12 |
DE102020109071A1 (de) | 2021-10-07 |
US20220377946A1 (en) | 2022-11-24 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
DE102020109071B4 (de) | Integrationsbauteil, Temperiersystem sowie Kraftfahrzeug | |
EP1751411B1 (de) | Optimierte ölkühlung für eine brennkraftmaschine | |
DE102017129525A1 (de) | Batterieeinrichtung für ein wenigstens teilweise elektrisch betriebenes Kraftfahrzeug | |
DE102020130486A1 (de) | Vorrichtung zur Handhabung von Fluid innerhalb eines zumindest teilweise elektrisch angetriebenen Fahrzeugs | |
DE102020117643A1 (de) | Kühlmittelzuführmodul | |
WO2018114098A1 (de) | Verbindungselement und verbindungsvorrichtung zum elektrischen verbinden eines kabels mit einem elektrischen gerät eines kraftfahrzeugs | |
WO2012100914A1 (de) | Energiespeichermodul für eine vorrichtung zur spannungsversorgung und verfahren zum herstellen eines solchen energiespeichermoduls | |
DE19828362B4 (de) | Lüfterhaube für eine Wärmeübertrageranordnung eines Kraftfahrzeugs | |
DE102016204917A1 (de) | Fahrzeug mit einem Heckkühler | |
EP1884723A1 (de) | Baueinheit | |
DE102022108461A1 (de) | Vorratsbehälteranordnung für ein Fahrzeug | |
DE102009036456A1 (de) | Kraftwagen | |
DE102021207249A1 (de) | Thermomanagementsystem für eine Batterie eines Kraftfahrzeugs und Kraftfahrzeug mit einem Thermomanagementsystem | |
DE10227623B4 (de) | Luftbehandlungsmodul zur insbesondere thermischen Behandlung von in einen Fahrzeuginnenraum eines Fahrzeugs einzuleitender Luft | |
DE102016008110A1 (de) | Bodenplatte für eine Batterie, insbesondere Traktionsbatterie, und Traktionsbatterie | |
DE202004005174U1 (de) | Getriebe-Wärmetauscher-Einheit | |
EP3557014B1 (de) | Mechanikstrang eines fahrzeugantriebs | |
DE102008013675B4 (de) | Innere Gestaltung des Gehäuses einer Kühlmittelpumpe mit mehreren Auslasskanälen | |
DE102012021464A1 (de) | Klimagerät für einen Kraftwagen | |
DE102020123687A1 (de) | Elektrischer Fluid-Luft-Wärmeübertrager für ein Fahrzeug sowie Klimagerät mit einem solchen elektrischen Fluid-Luft-Wärmeübertrager | |
DE202022002213U1 (de) | Thermomanagementmodul und Fahrzeug mit zumindest einem solchen Thermomanagementmodul | |
DE102019002451A1 (de) | Strangpressprofil mit mindestens einer medienführbaren Kammer, Verwendung eines solchen Strangpressprofils, sowie ein Batteriesystem mit einem solchen Strangpressprofil | |
DE102022114810A1 (de) | Plattenanordnung für einen fluidstrom | |
DE102021123952A1 (de) | Temperiersystem für ein Kraftfahrzeug, insbesondere für einen Kraftwagen, sowie Kraftfahrzeug mit einem solchen Temperiersystem | |
DE202022102220U1 (de) | Thermomodul für ein Fahrzeug, ein Verbund aus einem solchen Thermomodul und einem Kühlmittelausgleichsbehälter und ein Fahrzeug mit einem solchen Thermomodul |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
R083 | Amendment of/additions to inventor(s) | ||
R163 | Identified publications notified | ||
R012 | Request for examination validly filed | ||
R016 | Response to examination communication | ||
R018 | Grant decision by examination section/examining division | ||
R026 | Opposition filed against patent |