DE102020131110A1

DE102020131110A1 - Motor vehicle and cooling arrangement for a motor vehicle with a high-voltage battery for protecting occupants in the event of a battery fire

Info

Publication number: DE102020131110A1
Application number: DE102020131110.9A
Authority: DE
Inventors: Dirk Bäder; Michael Grabowski
Original assignee: Audi AG
Current assignee: Audi AG
Priority date: 2020-11-24
Filing date: 2020-11-24
Publication date: 2022-05-25

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Kühlanordnung (12, 42) mit einem von einer Hochvoltbatterie (16) verschiedenen Fahrzeugbodenteil (14), der bei bestimmungsgemäßer Anordnung der Kühlanordnung (12, 42) am Kraftfahrzeug (10) mindestens einen Großteil einer unterseitigen Begrenzung eines Passagierraums (20) des Kraftfahrzeugs (10) bereitstellt, wobei der zumindest eine Fahrzeugbodenteil (14) doppelwandig mit einer ersten Fahrzeugbodenwand (14a, 14b) und einer zweiten Fahrzeugbodenwand (14a, 14b) ausgebildet ist, die in einer ersten Richtung einen Abstand (d2) zueinander aufweisen, so dass zwischen der ersten und zweiten Fahrzeugbodenwand (14a, 14b) ein von einem Kühlmedium (24) durchströmbarer erster Zwischenraum (22) gebildet ist.The invention relates to a cooling arrangement (12, 42) with a vehicle floor part (14) which is different from a high-voltage battery (16) and which, when the cooling arrangement (12, 42) is arranged as intended on the motor vehicle (10), covers at least a large part of a boundary on the underside of a passenger compartment (20 ) of the motor vehicle (10), the at least one vehicle floor part (14) being double-walled with a first vehicle floor wall (14a, 14b) and a second vehicle floor wall (14a, 14b) which are at a distance (d2) from one another in a first direction so that a first intermediate space (22) through which a cooling medium (24) can flow is formed between the first and second vehicle floor walls (14a, 14b).

Description

Die Erfindung betrifft eine Kühlanordnung für ein Kraftfahrzeug mit Hochvoltbatterie zum Schutz von Insassen im Falle eines Batteriebrandes. Weiterhin betrifft die Erfindung auch ein Kraftfahrzeug mit einer solchen Kühlanordnung.The invention relates to a cooling arrangement for a motor vehicle with a high-voltage battery to protect occupants in the event of a battery fire. Furthermore, the invention also relates to a motor vehicle with such a cooling arrangement.

Die vorliegende Erfindung ist auf dem Gebiet der Hochvoltbatterien, insbesondere zum Betrieb von Kraftfahrzeugen, zum Beispiel Elektro- und/oder Hybridfahrzeugen, angesiedelt. In solchen Hochvoltbatterien kann es unter Umständen, zum Beispiel im Falle eines Unfalls, zu einer sogenannten Thermal Propagation, d.h. einem thermischen Durchgehen, kommen. Ein solches thermisches Durchgehen, zum Beispiel einer Batteriezelle einer solchen Hochvoltbatterie, äußert sich dabei anfangs in einer zunehmenden Temperatur dieser Batteriezelle, die dann ohne Gegenmaßnahme in der Regel in Flammen aufgeht oder explodiert. Eine effiziente Kühlung oder Löschung eines Batteriebrandes kann in der Regel erst nach Eintreffen der Feuerwehr erfolgen. Bis dahin kann viel Zeit vergehen, sodass sich die Batterie im Falle einer Thermal Propagation so stark erhitzt, bis zunächst der Fahrzeugboden und dann das gesamte Fahrzeug Feuer fangen.The present invention is in the field of high-voltage batteries, in particular for operating motor vehicles, for example electric and/or hybrid vehicles. In such high-voltage batteries, so-called thermal propagation, i.e. thermal runaway, can occur under certain circumstances, for example in the event of an accident. Such a thermal runaway, for example of a battery cell of such a high-voltage battery, initially manifests itself in an increasing temperature of this battery cell, which then usually bursts into flames or explodes if no countermeasures are taken. Efficient cooling or extinguishing of a battery fire can usually only take place after the fire brigade has arrived. It can take a long time until then, so that in the event of thermal propagation, the battery heats up so much that first the vehicle floor and then the entire vehicle catches fire.

Die US 2014/0338998 A1 beschreibt eine Batterieanordnung mit einer in einem Batteriegehäuse angeordneten Batterie und einer Kühlluftansaugung, mit welcher kühlende Luft in das Innere des Batteriegehäuses zum Kühlen der Batterie angesaugt werden kann. Die Batterie kann dabei unterhalb eines Fahrzeugbodens angeordnet sein, wobei die angesaugte Luft zunächst einen Spalt zwischen einer Oberseite des Batteriegehäuses und einer Unterseite des Fahrzeugbodens durchlaufen kann, bis diese von der Ansaugeinrichtung angesaugt wird. Im Falle einer überhitzten Hochvoltbatterie oder eines Batteriebrandes ist eine solche Kühlluftzufuhr jedoch wirkungslos, insbesondere sogar brandfördernd.the US 2014/0338998 A1 describes a battery arrangement with a battery arranged in a battery housing and a cooling air intake, with which cooling air can be sucked into the interior of the battery housing to cool the battery. The battery can be arranged underneath a vehicle floor, with the intake air first being able to pass through a gap between an upper side of the battery housing and an underside of the vehicle floor until it is sucked in by the intake device. However, in the case of an overheated high-voltage battery or a battery fire, such a supply of cooling air is ineffective and, in particular, even promotes fire.

Weiterhin beschreibt die DE 2012 214 262 A1 ein Löschkonzept für HV(Hochvolt)-Batterien, welches eine Batterie mit einem Gehäuse umfasst, sowie einen Löschbehälter mit einem Löschmedium. Dieser Löschbehälter ist dabei direkt an der Batterie angeordnet. Durch Entleeren des Löschbehälters soll ein Brand der Batterie automatisch gelöscht werden.Furthermore describes the DE 2012 214 262 A1 an extinguishing concept for HV (high-voltage) batteries, which includes a battery with a housing and an extinguishing container with an extinguishing medium. This extinguishing container is arranged directly on the battery. A fire in the battery should be extinguished automatically by emptying the extinguishing container.

Weiterhin beschreibt die DE 20 2007 011 578 U1 eine Anordnung mit einer Klimaanlage und einem Energiespeicher, wobei das Kreislaufmedium der Klimaanlage dem Energiespeicher zugeleitet werden kann. Das Kreislaufmedium soll dabei gleichzeitig als Löschmittel für Brände in der Batterie genutzt werden. Das Kreislaufmedium kann dabei Kohlendioxid aufweisen und insbesondere in einem unter Druck stehenden Behälter aufbewahrt werden. Beim Austreten kann sich das Kreislaufmedium entspannen und sich hierdurch abkühlen. Hierdurch kann zumindest bevor die Feuerwehr eintrifft eine Kühlmaßnahme getroffen werden, wenngleich diese aufgrund des geringen Kältemittelmenge bei brennender Hochvoltbatterie keinen sonderlich großen Effekt haben wird.Furthermore describes the DE 20 2007 011 578 U1 an arrangement with an air conditioner and an energy store, wherein the circulating medium of the air conditioner can be fed to the energy store. The circulating medium is to be used at the same time as an extinguishing agent for fires in the battery. The circulating medium can contain carbon dioxide and in particular can be stored in a pressurized container. When it escapes, the circulating medium can relax and cool down as a result. As a result, cooling measures can be taken at least before the fire brigade arrives, although this will not have a particularly large effect due to the small amount of refrigerant when the high-voltage battery is on fire.

Nichtsdestoweniger besteht bezüglich des Insassenschutzes bei Batteriebrand einer Hochvoltbatterie eines Kraftfahrzeugs weiterhin verbesserungsbedarf.Nevertheless, there is still a need for improvement with regard to occupant protection in the event of a battery fire in a high-voltage battery of a motor vehicle.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, eine Kühlanordnung und ein Kraftfahrzeug bereitzustellen, mittels welchen sich ein Insassenschutz im Falle eines Batteriebrandes auf möglichst effiziente Weise bereitstellen lässt.It is therefore the object of the present invention to provide a cooling arrangement and a motor vehicle by means of which occupant protection can be provided in the most efficient manner possible in the event of a battery fire.

Diese Aufgabe wird gelöst durch eine Kühlanordnung und ein Kraftfahrzeug mit den Merkmalen gemäß den jeweiligen unabhängigen Patentansprüchen. This object is achieved by a cooling arrangement and a motor vehicle having the features according to the respective independent patent claims.

Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der abhängigen Patentansprüche, der Beschreibung sowie der Figuren.Advantageous configurations of the invention are the subject matter of the dependent patent claims, the description and the figures.

Gemäß einem ersten Aspekt der Erfindung weist eine Kühlanordnung für ein Kraftfahrzeug mit Hochvoltbatterie zum Schutz von Insassen im Falle eines Batteriebrandes zumindest einen von der Hochvoltbatterie verschiedenen Fahrzeugbodenteil eines Fahrzeugbodens des Kraftfahrzeugs auf, wobei der Fahrzeugbodenteil bei bestimmungsgemäßer Anordnung der Kühlanordnung am Kraftfahrzeug mindestens einen Großteil einer unterseitigen Begrenzung eines Passagierraums des Kraftfahrzeugs bereitstellt, wobei der zumindest eine Fahrzeugbodenteil doppelwandig mit einer ersten Fahrzeugbodenwand und einer zweiten Fahrzeugbodenwand ausgebildet ist, die in einer ersten Richtung einen Abstand zueinander aufweisen, so dass zwischen der ersten und zweiten Fahrzeugbodenwand ein von einem Kühlmedium durchströmbarer erster Zwischenraum gebildet ist.According to a first aspect of the invention, a cooling arrangement for a motor vehicle with a high-voltage battery to protect occupants in the event of a battery fire has at least one vehicle floor part of a vehicle floor of the motor vehicle that is different from the high-voltage battery, the vehicle floor part having at least a large part of a lower side when the cooling arrangement is arranged on the motor vehicle as intended delimitation of a passenger compartment of the motor vehicle, wherein the at least one vehicle floor part is double-walled with a first vehicle floor wall and a second vehicle floor wall, which are spaced apart from one another in a first direction, so that a first intermediate space through which a cooling medium can flow is formed between the first and second vehicle floor walls is.

Die Erfindung beruht dabei auf der Erkenntnis, dass der Hauptgrund, warum Personenschäden bei einem Batteriebrand resultieren, darin besteht, dass die Temperatur bei einem Batteriebrand einer Batterie, die sich üblicherweise bei vollelektrischen Fahrzeugen unterhalb des Fahrzeugbodens befindet, zu schnell auf den Fahrzeugboden überspringt und die im Passagierinnenraum auf dem Fahrzeugboden befindlichen Teppiche in Brand gesetzt werden. Trifft die Feuerwehr sehr spät ein, ist der Fahrzeugboden in der Regel bereits sehr stark erhitzt, was dazu führt, dass der Fußboden Feuer fängt. Erfindungsgemäß ist daher vorgesehen, den Fahrzeugboden oder zumindest den Fahrzeugbodenteil, der mindestens einen Großteil der unterseitigen Begrenzung des Passagierraums des Kraftfahrzeugs bereitstellt, doppelwandig auszuführen, sodass dieser von einem Kühlmedium durchströmbar ist. Bereits durch die doppelwandige Ausführung dieses Fahrzeugbodens beziehungsweise Fahrzeugbodenteils wird eine zusätzliche Barriere sowohl für Flammen als auch für die Temperaturausbreitung geschaffen. Selbst wenn dieser doppelwandige Fahrzeugbodenteil aktuell nicht von einem Kühlmedium durchströmt wird und zum Beispiel nur mit Luft befüllt ist, wirkt dies thermisch isolierend, wodurch der Batteriebrand und dessen Ausbreitung in den Passagierraum passiv zeitlich hinausgezögert werden kann, wodurch für Insassen wertvolle Rettungsminuten geschaffen werden können. Zusätzlich besteht die Möglichkeit, den Fahrzeugbodenteil mit einem Kühlmedium zu durchströmen, um so aktiv eine Kühlwirkung bereitzustellen. Die thermische Barriere zum Passagierinnenraum lässt sich dadurch zusätzlich vergrößern. Um dem Fahrzeugboden beziehungsweise dem durch diesen gebildeten ersten Zwischenraum ein Kühlmedium zuzuführen, gibt es mehrere Möglichkeiten, die später näher erläutert sind. Auch kann sich initial bereits im ersten Zwischenraum ein Kühlmedium, insbesondere eine Kühlflüssigkeit, zum Beispiel Wasser, befinden, um die thermische Barriere zum Passagierraum im Falle eines Batteriebrands zu vergrößern. Insgesamt lässt sich durch einen solchen doppelwandigen Fahrzeugboden, der von einem Kühlmedium durchströmbar ist, die Sicherheit von Insassen im Falle eines Batteriebrands enorm steigern, selbst wenn der Brand an sich dadurch nicht gelöscht wird oder erst bei Eintreffen der Feuerwehr gelöscht werden kann.The invention is based on the finding that the main reason why personal injury occurs in the event of a battery fire is that the temperature of a battery, which is usually located below the vehicle floor in all-electric vehicles, jumps too quickly to the vehicle floor in the event of a battery fire and the carpets on the vehicle floor in the passenger compartment are set on fire. If the fire brigade arrives very late, the floor of the vehicle is usually already very hot, causing the floor to catch fire. The invention therefore provides for the vehicle floor or at least the vehicle floor part, which provides at least a large part of the underside boundary of the passenger compartment of the motor vehicle, to be double-walled so that a cooling medium can flow through it. The double-walled design of this vehicle floor or vehicle floor part already creates an additional barrier both for flames and for the spread of temperature. Even if this double-walled vehicle floor part is not currently being flowed through by a cooling medium and is only filled with air, for example, this has a thermally insulating effect, which means that the battery fire and its spread into the passenger compartment can be passively delayed, which means that valuable minutes can be saved for the occupants. In addition, there is the possibility of flowing through the vehicle floor part with a cooling medium in order to actively provide a cooling effect. The thermal barrier to the passenger compartment can be additionally increased as a result. There are a number of options for supplying a cooling medium to the vehicle floor or to the first intermediate space formed by it, which are explained in more detail later. A cooling medium, in particular a cooling liquid, for example water, can also initially be located in the first intermediate space in order to increase the thermal barrier to the passenger compartment in the event of a battery fire. Overall, such a double-walled vehicle floor, through which a cooling medium can flow, increases the safety of occupants enormously in the event of a battery fire, even if the fire itself is not extinguished or can only be extinguished when the fire brigade arrives.

Wie oben bereits definiert, soll der Fahrzeugboden den Teil des Kraftfahrzeugs darstellen, der einen Passagierraum nach unten hin begrenzt. Die Begriffe „unten“ und „oben“, sowie auch „unterseitig“ und „oberseitig“ und davon abgeleitete Richtungsangaben beziehen sich dabei auf die Richtung der Schwerkraft in der bestimmungsgemäßen Einbaulage der Kühlanordnung im beziehungsweise am Kraftfahrzeug. Im Übrigen soll auch ein Kraftfahrzeug mit einer solchen Kühlanordnung oder eine ihrer Ausführungsformen als zur Erfindung gehörend angesehen werden. Dabei können Teile des Kraftfahrzeugs, insbesondere alle hier und später erwähnten Teile des Kraftfahrzeugs, entsprechend auch als zur erfindungsgemäßen Kühlanordnung oder ihren Ausführungsformen gehörend angesehen werden. Dies gilt auch für die später beschriebene Kühlanordnung gemäß dem zweiten Aspekt der Erfindung.As already defined above, the vehicle floor should represent the part of the motor vehicle that delimits a passenger compartment at the bottom. The terms “bottom” and “top” as well as “bottom” and “top” and directional information derived therefrom refer to the direction of gravity in the intended installation position of the cooling arrangement in or on the motor vehicle. Furthermore, a motor vehicle with such a cooling arrangement or one of its embodiments should also be regarded as belonging to the invention. Parts of the motor vehicle, in particular all parts of the motor vehicle mentioned here and later, can accordingly also be regarded as belonging to the cooling arrangement according to the invention or its embodiments. This also applies to the cooling arrangement described later according to the second aspect of the invention.

Ist die Kühlanordnung bestimmungsgemäß im Kraftfahrzeug verbaut, so kann zum Beispiel die erste Fahrzeugbodenwand eine obere Fahrzeugbodenwand darstellen, die an den Passagierinnenraum des Kraftfahrzeugs angrenzt, und die zweite Fahrzeugbodenwand kann die untere Fahrzeugbodenwand darstellen, die der Hochvoltbatterie des Kraftfahrzeugs zugewandt ist. Weiterhin ist es bevorzugt, dass die Hochvoltbatterie vom Fahrzeugboden, und damit auch vom Fahrzeugbodenteil, beabstandet angeordnet ist, sodass sich zum Beispiel ein Luftspalt zwischen der Hochvoltbatterie und dem Fahrzeugbodenteil befindet. Der Fahrzeugbodenteil erstreckt sich bevorzugt in Fahrzeugquerrichtung von der Fahrertür bis zur Beifahrertür. Damit lässt sich ein maximaler Insassenschutz in Fahrzeugquerrichtung bereitstellen. Weiterhin stellt der Fahrzeugbodenteil vorzugsweise den gesamten Boden des Passagierinnenraums bereit. Hierdurch lässt sich eine maximale Temperaturbarriere bereitstellen. Der Fahrzeugbodenteil kann sich also beispielsweise in Fahrzeuglängsrichtung von einem vorderen Radkasten bzw. von der Stirnwand bis zu einem hinteren Radkasten bzw. Kofferraumbodenblech des Kraftfahrzeugs erstrecken und in Fahrzeugquerrichtung von der Fahrertür bis zur Beifahrertür. Damit deckt der Fahrzeugbodenteil, welcher doppelwandig ausgeführt ist, also den gesamten Boden des Passagierinnenraums ab. In dieser bestimmungsgemäßen Einbaulage der Kühlanordnung stellt die erste Richtung, in welcher die erste Fahrzeugbodenwand und die zweite Fahrzeugbodenwand zueinander beabstandet sind, die Fahrzeughochrichtung dar.If the cooling arrangement is installed in the motor vehicle as intended, the first vehicle floor wall can represent an upper vehicle floor wall, for example, which adjoins the passenger compartment of the motor vehicle, and the second vehicle floor wall can represent the lower vehicle floor wall, which faces the high-voltage battery of the motor vehicle. Furthermore, it is preferred that the high-voltage battery is arranged at a distance from the vehicle floor, and thus also from the vehicle floor part, so that there is, for example, an air gap between the high-voltage battery and the vehicle floor part. The vehicle floor part preferably extends in the transverse direction of the vehicle from the driver's door to the passenger's door. This makes it possible to provide maximum occupant protection in the transverse direction of the vehicle. Furthermore, the vehicle floor part preferably provides the entire floor of the passenger compartment. This makes it possible to provide a maximum temperature barrier. The vehicle floor part can therefore extend, for example, in the vehicle longitudinal direction from a front wheel housing or from the bulkhead to a rear wheel housing or trunk floor panel of the motor vehicle and in the vehicle transverse direction from the driver's door to the passenger door. The vehicle floor part, which is double-walled, thus covers the entire floor of the passenger compartment. In this intended installation position of the cooling arrangement, the first direction in which the first vehicle floor wall and the second vehicle floor wall are spaced apart from one another represents the vertical direction of the vehicle.

Weiterhin ist es bevorzugt, dass zumindest die erste Fahrzeugbodenwand und/oder die zweite Fahrzeugbodenwand, insbesondere besonders bevorzugt beide Fahrzeugbodenwände, aus einem Material gebildet sind, welches einen Schmelzpunkt aufweist, der größer ist als der Schmelzpunkt von Aluminium. Bevorzugt stellt dieses Material Stahl dar, da Stahl einen sehr hohen Schmelzpunkt hat, sehr stabil ist, und eine kostengünstige Ausbildung des Fahrzeugbodens erlaubt. Durch einen doppelwandigen Fahrzeugbodenteil aus Stahl lässt sich die Erfindung entsprechend auf besonders kostengünstige und gleichzeitig auf besonders robuste Weise umsetzen. Stahl besitzt dabei einen deutlich höheren Schmelzpunkt als Aluminium, der insbesondere deutlich höher als 600 Grad liegt, wodurch sichergestellt werden kann, dass der Fahrzeugboden auch im Falle eines Batteriebrandes nicht schmilzt. Insbesondere treten bei einem Batteriebrand im Bereich des Fahrzeugbodens Temperaturen im Bereich von 600-800 Grad Celsius auf. Daher ist es besonders vorteilhaft, den Fahrzeugboden beziehungsweise das Fahrzeugbodenteil aus einem Material mit deutlich höherem Schmelzpunkt, vorzugsweise über 1000 Grad Celsius, zu bilden. Alternativ oder zusätzlich kann dieses Material aber auch ein anderes Metall oder eine Legierung, zum Beispiel Titan und/oder Wolfram und/oder Silber und/oder Gold und/oder Platin oder ähnliches umfassen.Furthermore, it is preferred that at least the first vehicle floor wall and/or the second vehicle floor wall, particularly particularly preferably both vehicle floor walls, are formed from a material that has a melting point that is greater than the melting point of aluminum. This material is preferably steel, since steel has a very high melting point, is very stable and allows the vehicle floor to be constructed at low cost. With a double-walled vehicle floor part made of steel, the invention can be implemented in a particularly cost-effective and at the same time particularly robust manner. Steel has a significantly higher melting point than aluminum, which is significantly higher than 600 degrees, which ensures that the vehicle floor does not melt even in the event of a battery fire. In particular, temperatures in the range of 600-800 degrees Celsius occur in the area of the vehicle floor in the event of a battery fire. It is therefore particularly advantageous to form the vehicle floor or the vehicle floor part from a material with a significantly higher melting point, preferably above 1000 degrees Celsius. Alternatively or additionally, however, this material also include another metal or alloy, for example titanium and/or tungsten and/or silver and/or gold and/or platinum or the like.

Bei einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung weist die Kühlanordnung zumindest einen mit dem ersten Zwischenraum fluidisch verbundenen Zuführanschluss auf, über welchen ein Kühlmedium dem ersten Zwischenraum zuführbar ist. Damit kann der erste Zwischenraum, also der Luftspalt zwischen den beiden Fahrzeugbodenwänden, gleichzeitig als Wasserflutungseinrichtung innerhalb des Kraftfahrzeugs genutzt werden, welcher durch den Zuführanschluss von beispielsweise der Feuerwehr gespeist werden kann. Zu diesem Zweck kann Wasser oder ein anderes Kühlmedium zu Kühlungszwecken von diesem Zuführanschluss gezielt durch den ersten Zwischenraum geführt werden. Der Zuführanschluss kann also einen von außerhalb des Kraftfahrzeugs zugänglichen Außenanschluss darstellen oder zumindest mit einem solchen koppelbar sein. Weiterhin ist es in einem solchen Fall bevorzugt, dass mehrere solche Außenanschlüsse, die mit dem Zuführanschluss gekoppelt sind oder koppelbar sind oder diesen bereitstellen, vorgesehen sind, und zwar vorzugsweise an unterschiedlichen Seiten und/oder Bereichen der Außenseite des Kraftfahrzeugs. Besonders vorteilhaft ist ein solcher Außenanschluss, wenn dieser im Bereich der Fahrertür, zum Beispiel unterhalb der Fahrertür sowie unterhalb der Beifahrertür, vorgesehen ist. Weitere vorteilhafte Positionen für solche Außenanschlüsse können zum Beispiel im Frontbereich und im Heckbereich des Kraftfahrzeugs sein, im Bereich der Radkästen, sowohl der vorderen als auch der hinteren Radkästen oder ähnliches. Zusätzlich oder alternativ ist ein Außenanschluss auch über dem Motorraum bzw. Front-End oder Kofferraum bzw. Heckabschluss denkbar. Durch das Vorsehen mehrerer solcher Außenanschlüsse kann die Wahrscheinlichkeit, dass die Feuerwehr zumindest zu einem dieser Außenanschlüsse leichten Zugang hat, auch im Falle eines Unfalls des Kraftfahrzeugs, bei welchem das Kraftfahrzeug unter Umständen stark deformiert sein kann, deutlich erhöht werden.In a further advantageous embodiment of the invention, the cooling arrangement has at least one supply connection which is fluidically connected to the first intermediate space and via which a cooling medium can be supplied to the first intermediate space. The first intermediate space, ie the air gap between the two vehicle floor walls, can thus be used at the same time as a water flooding device inside the motor vehicle, which can be fed through the supply connection by the fire brigade, for example. For this purpose, water or another cooling medium for cooling purposes can be guided from this feed connection through the first intermediate space in a targeted manner. The feed connection can therefore represent an external connection that is accessible from outside the motor vehicle or can at least be coupled to such an external connection. Furthermore, it is preferred in such a case that a plurality of such external connections, which are or can be coupled to the feed connection or provide it, are provided, preferably on different sides and/or areas of the outside of the motor vehicle. Such an external connection is particularly advantageous if it is provided in the area of the driver's door, for example below the driver's door and below the passenger's door. Other advantageous positions for such external connections can be, for example, in the front area and in the rear area of the motor vehicle, in the area of the wheel housings, both the front and the rear wheel housings, or the like. Additionally or alternatively, an external connection is also conceivable above the engine compartment or front end or trunk or rear end. By providing several such external connections, the probability that the fire brigade will have easy access to at least one of these external connections, even in the event of an accident involving the motor vehicle, in which the motor vehicle may be severely deformed, can be significantly increased.

Weiterhin ist es auch besonders vorteilhaft, wenn, wie dies gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung vorgesehen ist, die Kühlanordnung zumindest eine von dem Zuführanschluss verschiedene, mit dem ersten Zwischenraum fluidisch verbundene Ablauföffnung aufweist, über welche das Kühlmedium aus dem ersten Zwischenraum herausführbar ist. Dadurch können definierte Strömungsverhältnisse eingestellt werden, wodurch die Kühlwirkung gesteigert werden kann. Weiterhin lässt sich hierdurch der erste Zwischenraum nicht nur befüllen, sondern auch permanent durchströmen, insbesondere mit kaltem Kühlmedium, sodass auch hierdurch wiederum die Kühlleistung maximiert werden kann. Der Strömungspfad des Kühlmediums kann dabei zusätzlich an eine Kühleinrichtung des Kraftfahrzeugs, wie zum Beispiel einen Kühlerlüfter, angebunden sein, um hier eine zusätzliche Kühlwirkung erzielen zu können. Beispielsweise kann es vorgesehen sein, dass ein Außenanschluss oder der zumindest ein Zuführanschluss im Bereich eines solchen Kühlerlüfters angeordnet ist, sodass das zugeführte Kühlmedium gleichzeitig vom Kühlerlüfter kühlbar ist.Furthermore, it is also particularly advantageous if, as is provided according to a further embodiment of the invention, the cooling arrangement has at least one outflow opening which is different from the supply connection and is fluidically connected to the first intermediate space, via which the cooling medium can be guided out of the first intermediate space. This allows defined flow conditions to be set, which can increase the cooling effect. Furthermore, in this way, the first intermediate space can not only be filled, but also continuously flowed through, in particular with cold cooling medium, so that the cooling capacity can in turn be maximized in this way. The flow path of the cooling medium can also be connected to a cooling device of the motor vehicle, such as a cooling fan, in order to be able to achieve an additional cooling effect here. For example, it can be provided that an external connection or the at least one supply connection is arranged in the area of such a cooling fan, so that the supplied cooling medium can be cooled by the cooling fan at the same time.

Um aufgrund der von außen zugänglichen Außenanschlüsse einen Missbrauch durch Unbefugte zu vermeiden, können diese mit einer Sicherung beziehungsweise Sicherheitseinrichtung ausgestaltet sein, wie zum Beispiel ein Überdruckventil, welches eine fluidische Verbindung zum ersten Zwischenraum des Fahrzeugbodenteils erst dann freigibt, wenn der am Ventil bereitgestellte Druck des Kühlmediums einen bestimmten Schwellwert, der vorzugsweise so bemessen ist, dass dieser im Falle eines angeschlossenen Feuerwehrschlauchs, über welchen ein Kühlmedium zugeführt wird, ohne weiteres durch den Kühlmediumsdruck überschritten wird. Vorzugsweise liegt der Schwellwert zwischen 10 bar und 25 bar, z. B. 12 bar oder 20 bar. Weitere zusätzliche oder alternative Sicherheitseinrichtungen können zum Beispiel eine mechanische Verriegelung einer Abdeckung, eines Schlosses oder ein bestimmter Kopplungsmechanismus mit dem Feuerwehrschlauch, zum Beispiel gemäß dem „Schlüssel-Schloss“-Prinzip, sein. Auch die mindestens eine Ablauföffnung kann verschließbar ausgebildet sein, zum Beispiel als Ventil, insbesondere drucksensitives Ventil, oder als ein Berstelement oder ähnliches. Auch bezüglich der Ablauföffnung sind mehrere unterschiedliche Positionen denkbar, wie beispielsweise im Schwellerbereich, Motorraum, Kofferraum und so weiter, sowie auch das vorsehen einer oben beschriebenen Sicherungseinrichtung.In order to avoid misuse by unauthorized persons due to the externally accessible external connections, these can be equipped with a safety or safety device, such as a pressure relief valve, which only releases a fluidic connection to the first intermediate space of the vehicle floor part when the pressure provided at the valve of the Cooling medium has a certain threshold value, which is preferably dimensioned such that it is easily exceeded by the cooling medium pressure in the case of a connected fire hose, via which a cooling medium is supplied. Preferably the threshold is between 10 bar and 25 bar, e.g. B. 12 bar or 20 bar. Further additional or alternative safety devices can be, for example, a mechanical locking of a cover, a lock or a specific coupling mechanism with the fire hose, for example according to the “lock and key” principle. The at least one drain opening can also be designed to be closable, for example as a valve, in particular a pressure-sensitive valve, or as a bursting element or the like. Several different positions are also conceivable with regard to the drain opening, such as in the sill area, engine compartment, trunk and so on, as well as the provision of a safety device as described above.

Bei einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung ist der erste Zwischenraum in zumindest zwei Fahrzeugbodenteilräume separiert, die unabhängig voneinander von einem Kühlmedium durchströmbar sind. Nichtsdestoweniger können diese mehreren Fahrzeugbodenteilräume mit einem gemeinsamen Zuführanschluss gekoppelt sein oder es können auch separate Zuführanschlüsse vorgesehen sein. Dadurch kann die Wasserführung im Luftspalt, das heißt im Allgemeinen die Führung des Kühlmediums im ersten Zwischenraum, redundant ausgeführt werden. Weist zum Beispiel der Fahrzeugboden an einem Bereich ein Leck auf, so kann durch den noch intakten Fahrzeugbodenteilraum weiterhin die Durchströmbarkeit mit einem Kühlmedium sichergestellt werden und dadurch dennoch eine zusätzliche Kühlwirkung bereitgestellt werden. Dadurch lässt sich gerade die Sicherheit im Falle eines Unfalls, bei welchem üblicherweise Beschädigungen am Kraftfahrzeug auftreten können, weiter steigern. Die Führung des Kühlmediums im ersten Zwischenraum kann dabei zum Beispiel mehrfach gestaltete Kühlkanäle, Bypässe und dergleichen aufweisen. Auch können den jeweiligen Fahrzeugbodenteilräumen separate Zu- und Ableitungen zugeordnet sein, über welche das Kühlmedium zu- und abführbar ist.In a further advantageous embodiment, the first intermediate space is separated into at least two partial vehicle floor spaces through which a cooling medium can flow independently of one another. Nonetheless, these multiple vehicle floor compartments may be coupled to a common feed port, or separate feed ports may be provided. As a result, the water flow in the air gap, that is, in general, the flow of the cooling medium in the first intermediate space, can be implemented redundantly. If, for example, the vehicle floor has a leak in one area, the still intact partial vehicle floor space can continue to ensure that a cooling medium can flow through it, and an additional cooling effect can still be provided as a result. This allows safety in the event of an accident, in which damage to the motor vehicle can usually occur, further increase. The routing of the cooling medium in the first intermediate space can have, for example, multiple cooling channels, bypasses and the like. Separate inlet and outlet lines, via which the cooling medium can be fed in and removed, can also be assigned to the respective sub-spaces of the vehicle floor.

Bei einer weiteren sehr vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist der erste Zwischenraum zumindest zum Teil mit einem Isolationsmaterial gefüllt, welches bei Zuführung eines Kühlmediums durch dieses zumindest teilweise aus dem ersten Zwischenraum herausspülbar ist. Durch ein solches Isolationsmaterial kann vorteilhafterweise eine zusätzliche thermische Isolation der Fahrzeugbatterie vom Passagierinnenraum bereitgestellt werden, wodurch im Falle eines Batteriebrands die Hitzeausbreitung sowie die Ausbreitung des Brands selbst in den Passagierinnenraum weiter gehemmt und verzögert werden kann. Dadurch kann die Sicherheit zusätzlich erhöht werden. Dadurch, dass dieses Isolationsmaterial zusätzlich durch die Zuführung des Kühlmediums herausspülbar ist, muss vorteilhafterweise durch das Vorsehen des Isolationsmaterials nicht auf die zusätzliche kühlende Wirkung verzichtet werden. Somit lässt sich gerade dann, wenn die Feuerwehr noch nicht vor Ort ist, die Ausbreitung des Brandes durch dieses Isolationsmaterial deutlich verzögern, wobei dann, wenn die Feuerwehr eingetroffen ist, durch die Zuführung des Kühlmediums und das Herausspülen des Isolationsmaterials eine besonders effiziente Kühlwirkung zur Kühlung des Fahrzeugbodens und auch der Batterie bereitgestellt werden kann. Als Isolationsmaterial eignet sich dabei vor allem ein brandhemmendes und isolierendes Material, welches insbesondere in einer vorteilhaften Ausführung mit Wasser und Druck wieder herausgespült werden kann, zum Beispiel sobald die Feuerwehr eintrifft. Dies generiert also weitere Zeit, bis die Feuerwehr eintrifft. Ein solches Isolationsmaterial kann zum Beispiel durch einen Schaum, Sand oder ähnliches bereitgestellt sein. Das Isolationsmaterial kann zum Beispiel auch wasserlöslich ausgebildet sein, zum Beispiel ein wasserlöslicher Schaum, sodass das Herausspülen bei der Zuführung des Kühlmediums, insbesondere Wasser, besonders einfach ist. Wie bereits oben erwähnt, kann gemäß einer weiteren Ausführungsform der Luftspalt, das heißt der erste Zwischenraum, optional auch mit Kühlwasser gefüllt und an den konventionellen Kühlkreislauf des Kraftfahrzeugs angeschlossen sein. Hierdurch kann schon vor Eintreffen der Feuerwehr bereits eine erste Kühlleistung autark eingestellt werden. Zusätzlich kann der Klimakreislauf des Kraftfahrzeugs, welcher einen Kältemittelverdichter umfasst, über zumindest einen Wärmetauscher des Kraftfahrzeugs den Kühlkreislauf zusätzlich abkühlen. Auch hier kann zumindest temporär die Brandausbreitung weiter verzögert werden. Als positiver Nebeneffekt kann in einem Normalbetrieb, das heißt nicht in einer Notsituation, durch diese Ausgestaltung auch eine Fußbodenheizung bereitgestellt werden. Entsprechend kann also das im ersten Zwischenraum enthaltene Kühlmittel beheizt werden.In a further very advantageous embodiment of the invention, the first intermediate space is at least partially filled with an insulating material which can be at least partially flushed out of the first intermediate space when a cooling medium is supplied. Such an insulating material can advantageously provide additional thermal insulation of the vehicle battery from the passenger compartment, so that in the event of a battery fire, the spread of heat and the spread of the fire itself into the passenger compartment can be further inhibited and delayed. As a result, security can be additionally increased. Due to the fact that this insulating material can also be flushed out by supplying the cooling medium, the additional cooling effect advantageously does not have to be foregone due to the provision of the insulating material. Thus, when the fire brigade is not yet on site, the spread of the fire can be significantly delayed by this insulation material, whereby when the fire brigade has arrived, the supply of the cooling medium and the flushing out of the insulation material have a particularly efficient cooling effect for cooling of the vehicle floor and also the battery can be provided. A fire-retardant and insulating material is particularly suitable as the insulating material, which, in an advantageous embodiment, can be flushed out again with water and pressure, for example as soon as the fire brigade arrives. This generates additional time until the fire brigade arrives. Such an insulation material can be provided, for example, by foam, sand or the like. The insulation material can, for example, also be water-soluble, for example a water-soluble foam, so that it is particularly easy to rinse out when the cooling medium, in particular water, is supplied. As already mentioned above, according to a further embodiment, the air gap, ie the first intermediate space, can optionally also be filled with cooling water and connected to the conventional cooling circuit of the motor vehicle. As a result, an initial cooling capacity can be set independently even before the fire brigade arrives. In addition, the air conditioning circuit of the motor vehicle, which includes a refrigerant compressor, can additionally cool the cooling circuit via at least one heat exchanger of the motor vehicle. Here, too, the spread of fire can be further delayed, at least temporarily. As a positive side effect, underfloor heating can also be provided by this configuration in normal operation, that is to say not in an emergency situation. Accordingly, the coolant contained in the first intermediate space can be heated.

Bei einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung weist die Kühlanordnung mindestens ein an einem Rand des Fahrzeugbodenteils des Fahrzeugbodens angeordnetes, sich ausgehend vom Fahrzeugbodenteil des Fahrzeugboden in der ersten Richtung erstreckendes, doppelwandiges erstes Seitenteil auf, mit einer ersten Seitenwand und einer von der ersten Seitenwand in einer zweiten, zur ersten senkrechten Richtung, beabstandeten zweiten Seitenwand, sodass zwischen der ersten und zweiten Seitenwand ein zweiter Zwischenraum gebildet ist, der von einem Kühlmedium durchströmbar ist, insbesondere wobei der erste Zwischenraum und der zweite Zwischenraum fluidisch miteinander verbunden sind. Während also das Fahrzeugbodenteil die Hochvoltbatterie oberseitig überdeckt, so ist ein solches erstes Seitenteil seitlich über die Batterie gezogen, allerdings wiederum in einem Abstand zur Batterie. Ein solches erstes Seitenteil kann sich also beispielsweise ebenfalls in der Längserstreckungsrichtung des Kraftfahrzeugs erstrecken, zum Beispiel entlang der Seitenschweller, und sich in Fahrzeughochrichtung direkt an den Fahrzeugboden beziehungsweise das Fahrzeugbodenteil anschließen. In diesem Fall kann das mindestens eine erste Seitenteil an einem Rand des Fahrzeugbodenteils des Fahrzeugbodens angeordnet sein und zum Beispiel den Fahrzeugbodenteil in Fahrzeugquerrichtung in seiner Erstreckung begrenzen. Insbesondere ist es bevorzugt, dass zwei solche doppelwandige erste Seitenteile vorgesehen sind, eines auf der Beifahrerseite und eines auf der Fahrerseite, die sich also direkt an den Fahrzeugboden anschließend und in Richtung des Fahrzeuguntergrunds weisen. Der durch solche erste Seitenteile gebildete Zwischenraum kann dabei fluidisch mit dem Zwischenraum des Fahrzeugbodenteils verbunden sein. Alternativ können die Zwischenräume auch voneinander separiert sein. Dann ist es bevorzugt, dass für diese ersten Seitenteile wiederum separate Zuführanschlüsse und Abflussöffnungen vorgesehen sind. Ein Vorsehen eines solchen doppelwandigen Seitenteils hat den großen Vorteil, dass hierdurch ein seitliches Überschlagen von Flammen und Hitze von der Hochvoltbatterie auf weitere Fahrzeugteile verhindert oder zumindest hinausgezögert werden kann. Die Sicherheit lässt sich hierdurch also weiter steigern.In a further advantageous embodiment of the invention, the cooling arrangement has at least one double-walled first side part, which is arranged on an edge of the vehicle floor part of the vehicle floor and extends in the first direction starting from the vehicle floor part of the vehicle floor, with a first side wall and one of the first side wall in one second side wall spaced apart from the first perpendicular direction, so that a second intermediate space is formed between the first and second side walls, through which a cooling medium can flow, in particular the first intermediate space and the second intermediate space being fluidically connected to one another. So while the vehicle floor part covers the high-voltage battery on the top side, such a first side part is pulled over the battery laterally, but again at a distance from the battery. Such a first side part can therefore also extend in the longitudinal direction of the motor vehicle, for example along the side skirts, and connect directly to the vehicle floor or the vehicle floor part in the vertical direction of the vehicle. In this case, the at least one first side part can be arranged on an edge of the vehicle floor part of the vehicle floor and, for example, limit the extent of the vehicle floor part in the vehicle transverse direction. In particular, it is preferred that two such double-walled first side parts are provided, one on the passenger side and one on the driver's side, which therefore directly adjoin the vehicle floor and point in the direction of the vehicle floor. The intermediate space formed by such first side parts can be fluidically connected to the intermediate space of the vehicle floor part. Alternatively, the intermediate spaces can also be separated from one another. It is then preferred that separate feed connections and discharge openings are provided for these first side parts. Providing such a double-walled side part has the great advantage that it prevents or at least delays lateral flashover of flames and heat from the high-voltage battery to other vehicle parts. In this way, security can be further increased.

Alternativ oder zusätzlich kann sich ein solches Seitenteil bei bestimmungsgemäßer Anordnung der Kühlanordnung im Kraftfahrzeug auch in Fahrzeugquerrichtung erstrecken. Daher stellt es eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung dar, wenn die Kühlanordnung mindestens ein am Fahrzeugboden angeordnetes, sich ausgehend vom Fahrzeugboden in der ersten Richtung erstreckendes, doppelwandiges zweites Seitenteil aufweist, mit einer dritten Seitenwand und einer von der dritten Seitenwand in einer dritten, zur ersten senkrechten Richtung beanstandeten vierten Seitenwand, so dass zwischen der dritten und vierten Seitenwand ein dritter Zwischenraum gebildet ist, der von einem Kühlmedium durchströmbar ist, insbesondere wobei der erste Zwischenraum und der dritte Zwischenraum fluidisch miteinander verbunden sind und wobei sich das mindestens eine zweite Seitenteil bei bestimmungsgemäßer Anordnung der Kühlanordnung im Kraftfahrzeug in Fahrzeugquerrichtung erstreckt. Das mindestens eine zweite Seitenteil kann sich dabei zum Beispiel über den Großteil der Breite des Kraftfahrzeugs oder über die gesamte Breite des Kraftfahrzeugs bzw. des Fahrzeugbodens erstrecken. Zudem kann das mindestens eine zweite Seitenteil das Fahrzeugbodenteil in seiner Erstreckung in Fahrzeuglängsrichtung, zum Beispiel in Richtung Fahrzeugfront und/oder Heck, begrenzen, was aber nicht notwendigerweise der Fall sein muss. Das Fahrzeugbodenteil kann sich in Fahrzeuglängsrichtung auch über das zweite Seitenteil hinaus erstrecken oder auch gar nicht über das zweite Seitenteil erstrecken, so dass das zweite Seitenteil von einem vom Fahrzeugbodenteil verschiedenen Bereich des Fahrzeugbodens in der ersten Richtung überdeckt ist. Auch hierbei kann der durch ein solches zweites Seitenteil gebildete Zwischenraum fluidisch mit dem Zwischenraum des Fahrzeugbodenteils verbunden sein. Alternativ können diese Zwischenräume auch voneinander separiert sein. Dann ist es bevorzugt, dass für das mindestens eine zweite Seitenteil wiederum mindestens ein separater Zuführanschluss und eine Abflussöffnung vorgesehen sind. Auch durch ein solches zweites Seitenteil kann ein Überschlagen von Flammen und Hitze von der Hochvoltbatterie auf weitere Fahrzeugteile verhindert oder zumindest hinausgezögert werden. Vor allem hat sich gezeigt, dass sich gerade im Motorraum viele gut brennbare Materialien befinden und der Brand sich ohne Gegenmaßnahme bevorzugt auch in den Vorderwagen ausbreitet. Dies kann nun vorteilhafterweise durch mindestens ein solches zweites Seitenteil, welches bezüglich der Hochvoltbatterie weiter vorne in Richtung der Fahrzeugfront angeordnet ist, vermeiden oder zumindest hinauszögern. Nichtsdestoweniger kann ein solches zweites Seitenteil auch bezüglich der Hochvoltbatterie weiter hinten in Richtung des Fahrzeughecks angeordnet sein, und so ein Ausbreiten des Brands nach hinten eindämmen. Die Sicherheit lässt sich hierdurch also ebenfalls weiter steigern.Alternatively or additionally, such a side part can also extend in the transverse direction of the vehicle when the cooling arrangement is arranged in the motor vehicle as intended. Therefore, it represents a further advantageous embodiment of the invention if the cooling arrangement has at least one double-walled second side part which is arranged on the vehicle floor and extends in the first direction starting from the vehicle floor, with a third side wall and a fourth side wall which is spaced apart from the third side wall in a third direction perpendicular to the first direction, so that a third intermediate space is formed between the third and fourth side wall, through which a cooling medium can flow, in particular wherein the first intermediate space and the third intermediate space are fluidly connected to one another and wherein the at least one second side part extends in the vehicle transverse direction when the cooling arrangement is arranged as intended in the motor vehicle . The at least one second side part can extend, for example, over the majority of the width of the motor vehicle or over the entire width of the motor vehicle or the vehicle floor. In addition, the at least one second side part can delimit the extent of the vehicle floor part in the longitudinal direction of the vehicle, for example in the direction of the front and/or rear of the vehicle, but this does not necessarily have to be the case. The vehicle floor part can also extend beyond the second side part in the longitudinal direction of the vehicle or not extend beyond the second side part at all, so that the second side part is covered by a different area of the vehicle floor than the vehicle floor part in the first direction. Here, too, the intermediate space formed by such a second side part can be fluidically connected to the intermediate space of the vehicle floor part. Alternatively, these spaces can also be separated from one another. It is then preferred that at least one separate feed connection and one outflow opening are provided for the at least one second side part. Such a second side part can also prevent or at least delay the spread of flames and heat from the high-voltage battery to other vehicle parts. Above all, it has been shown that there are many highly combustible materials in the engine compartment in particular and that the fire tends to spread to the front of the car if no countermeasures are taken. This can now advantageously be avoided or at least delayed by at least one such second side part, which is arranged further forward in the direction of the front of the vehicle with respect to the high-voltage battery. Nevertheless, such a second side part can also be arranged further back in the direction of the rear of the vehicle with respect to the high-voltage battery, and thus curb the spread of the fire to the rear. This also increases security further.

Die erste Richtung verläuft insbesondere bei bestimmungsgemäßer Anordnung der Kühlanordnung am Kraftfahrzeug parallel zur Fahrzeughochachse, die zweite Richtung parallel zur Fahrzeugquerrichtung und die dritte Richtung parallel zur Fahrzeuglängsrichtung.
Bei einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung weist die Kühlanordnung ein Reservoir auf, welches ein flüssiges Kühlmedium umfasst und welches mit dem Zuführanschluss fluidisch gekoppelt oder koppelbar ist, sodass zumindest in einem ersten Betriebsmodus dem Zuführanschluss das flüssige Kühlmedium zuführbar ist, wobei das Reservoir einer von der Hochvoltbatterie verschiedenen Einrichtung des Kraftfahrzeugs zugeordnet ist, welche in einem vom ersten verschiedenen zweiten Betriebsmodus mit dem Kühlmedium aus dem Reservoir versorgbar ist und/oder durch welche das Kühlmedium im Reservoir bereitstellbar ist. Der erste Betriebsmodus stellt insbesondere einen Notbetrieb dar, welcher eingeleitet wird, wenn eine Überhitzung zumindest eines Teils der Hochvoltbatterie des Kraftfahrzeugs und/oder ein Brand der Batterie detektiert wird. Diese Ausführungsform hat den großen Vorteil, dass zur Bereitstellung der Kühlwirkung über das Fahrzeugbodenteil nicht auf die Feuerwehr gewartet werden muss, sondern auch kraftfahrzeuginterne Kühlmedien zumindest zwischenzeitlich zur Kühlung verwendet können. Dabei lässt sich nicht nur als solches Kühlmedium, wie oben genannt, das Kühlmittel einer Klimaanlage des Kraftfahrzeugs verwenden, sondern auch zahlreiche andere im Kraftfahrzeug vorhandene Kühlmedien beziehungsweise Kühlmedien, welche Einrichtungen zugeordnet sind, die von der Klimaanlage des Kraftfahrzeugs verschieden sind. Eine solche Einrichtung kann beispielsweise eine Scheibenwischanlage des Kraftfahrzeugs darstellen, wobei das Reservoir dann einen Wischwasserbehälter darstellt und das Kühlmedium Wischwasser darstellt. Die Einrichtung kann auch eine Wassereinspritzeinrichtung zur Wassereinspritzung für einen Verbrennungsmotor des Kraftfahrzeugs darstellen, zum Beispiel wenn das Kraftfahrzeug als Hybridfahrzeug mit einem solchen Verbrennungsmotor ausgebildet ist. Dann stellt das Reservoir einen Wasserbehälter der Wassereinspritzeinrichtung und das Kühlmedium Wasser für die Wassereinspritzung dar. Weiterhin kann die Einrichtung auch eine Brennstoffzelle darstellen und das Reservoir entsprechend einen Wasserauffangbehälter zum Auffangen des von der Brennstoffzelle im Betrieb ausgeschiedenen Wassers als Reaktionsprodukt, und das Kühlmedium stellt entsprechend das ausgeschiedene Wasser dar.The first direction runs parallel to the vertical axis of the vehicle, particularly when the cooling arrangement is arranged on the motor vehicle as intended, the second direction runs parallel to the transverse direction of the vehicle and the third direction runs parallel to the longitudinal direction of the vehicle.
In a further advantageous embodiment of the invention, the cooling arrangement has a reservoir which comprises a liquid cooling medium and which is or can be fluidically coupled to the feed connection, so that at least in a first operating mode the liquid cooling medium can be fed to the feed connection, the reservoir being one of the High-voltage battery is assigned to different means of the motor vehicle, which can be supplied with the cooling medium from the reservoir in a different from the first second operating mode and/or through which the cooling medium can be made available in the reservoir. The first operating mode represents, in particular, emergency operation, which is initiated when overheating of at least part of the high-voltage battery of the motor vehicle and/or a fire in the battery is detected. This embodiment has the great advantage that it is not necessary to wait for the fire brigade to provide the cooling effect via the vehicle floor part, but rather cooling media inside the vehicle can also be used for cooling, at least temporarily. Not only can the coolant of an air conditioning system of the motor vehicle be used as such a cooling medium, as mentioned above, but also numerous other cooling media or cooling media present in the motor vehicle, which are assigned to devices that are different from the air conditioning system of the motor vehicle. Such a device can be, for example, a windscreen wiper system of the motor vehicle, the reservoir then being a wiper water container and the cooling medium being wiper water. The device can also represent a water injection device for water injection for an internal combustion engine of the motor vehicle, for example if the motor vehicle is designed as a hybrid vehicle with such an internal combustion engine. Then the reservoir represents a water tank of the water injection device and the cooling medium water for the water injection. Furthermore, the device can also represent a fuel cell and the reservoir accordingly a water collecting container for collecting the water separated out by the fuel cell during operation as a reaction product, and the cooling medium accordingly represents that excreted water.

Dies hat den großen Vorteil, dass sich hierdurch in Summe eine große Menge an Kühlmedium bereitstellen lässt, welche sich vorteilhafterweise zur Kühlung des Fahrzeugbodens nutzen lässt. Zusätzlich muss kein separates Reservoir zum Speichern eines solchen Kühlmediums im Kraftfahrzeug vorgesehen werden, wodurch sowohl Bauraum als auch Gewicht eingespart werden können. Es können dadurch nämlich die ohnehin im Kraftfahrzeug vorhandenen Flüssigkeiten als Kühl- und Löschmittel im Falle eines Fahrzeugbrands verwendet werden.This has the great advantage that, in total, a large amount of cooling medium can be provided, which can advantageously be used to cool the vehicle floor. In addition, there is no need to provide a separate reservoir for storing such a cooling medium in the motor vehicle, which means that both installation space and weight can be saved. It can as a result, the liquids already present in the motor vehicle are used as coolants and extinguishing agents in the event of a vehicle fire.

Solche kraftfahrzeuginternen Kühlmedien, die insbesondere im Normalbetrieb eine ganz andere Aufgabe erfüllen beziehungsweise anderen Kraftfahrzeugeinrichtungen zugeordnet sind, können aber nicht nur zur Kühlung des Fahrzeugbodens verwendet werden, sondern beispielsweise auch direkt zur Löschung eines Batteriebrands oder zur präventiven Kühlung einzelner überhitzter Batteriemodule, um einen solchen Batteriebrand erst gar nicht entstehen zu lassen. Zu diesem Zweck können solche Kühlmedien auch direkt der Batterie oder einzelnen Batteriemodulen zugeführt werden, um eine entstehende thermische Propagation zu unterbinden oder zumindest zu verlangsamen.Such internal vehicle cooling media, which perform a completely different task in normal operation in particular or are assigned to other vehicle devices, can not only be used to cool the vehicle floor, but also, for example, directly to extinguish a battery fire or for preventive cooling of individual overheated battery modules to prevent such a battery fire not to let it arise in the first place. For this purpose, such cooling media can also be fed directly to the battery or individual battery modules in order to prevent or at least slow down any thermal propagation that occurs.

Gemäß einem zweiten Aspekt der Erfindung umfasst eine Kühlanordnung für ein Kraftfahrzeug mit Hochvoltbatterie zum Schutz von Insassen im Falle eines Batteriebrandes einen Zuführanschluss und ist als Flutungseinrichtung ausgebildet, die dazu ausgelegt ist, in einem ersten Betriebsmodus, welcher insbesondere einen Notbetrieb darstellt, zumindest einen Teil der Hochvoltbatterie mit einem über den Zuführanschluss bereitgestellten flüssigen Kühlmedium zu fluten. Dabei weist die Kühlanordnung ein Reservoir auf, welches das flüssige Kühlmedium umfasst, wobei das Reservoir einer von der Hochvoltbatterie verschiedenen Einrichtung des Kraftfahrzeugs zugeordnet ist, welche in einem vom ersten verschiedenen zweiten Betriebsmodus mit dem Kühlmedium aus dem Reservoir versorgbar ist und/oder durch welche das Kühlmedium im Reservoir bereitstellbar ist. Dadurch lassen sich eben die oben genannten Vorteile erzielen. Nämlich kann hierdurch schon bereits, bevor die Feuerwehr eintrifft, eine Kühl- oder auch eine Löschwirkung erzielt werden, wodurch sich eine thermische Propagation aufhalten oder zumindest verzögern lässt. Dadurch werden für Insassen weitere wichtige Rettungsminuten geschaffen. Zusätzlich ist es hierfür nicht erforderlich, ein für diesen Lösch- und Kühlzweck separates Reservoir im Kraftfahrzeug vorzusehen, sondern es können im Kraftfahrzeug ohnehin vorhandene Flüssigkeiten zu diesem Kühl- und Löschzweck genutzt werden.According to a second aspect of the invention, a cooling arrangement for a motor vehicle with a high-voltage battery to protect occupants in the event of a battery fire includes a supply connection and is designed as a flooding device that is designed to, in a first operating mode, which in particular represents emergency operation, at least part of the Flood the high-voltage battery with a liquid cooling medium provided via the feed connection. The cooling arrangement has a reservoir that contains the liquid cooling medium, the reservoir being assigned to a device of the motor vehicle that is different from the high-voltage battery and that can be supplied with the cooling medium from the reservoir in a second operating mode that is different from the first and/or through which the Cooling medium can be provided in the reservoir. This allows the advantages mentioned above to be achieved. In this way, a cooling or extinguishing effect can be achieved even before the fire brigade arrives, as a result of which thermal propagation can be stopped or at least delayed. This creates additional important rescue minutes for the occupants. In addition, it is not necessary to provide a separate reservoir in the motor vehicle for this extinguishing and cooling purpose, but liquids that are already present in the motor vehicle can be used for this cooling and extinguishing purpose.

Besonders effizient lässt sich die Kühl- und Löschwirkung dann gestalten, wenn das Kühlmedium dabei derart in das Batteriegehäuse eingeführt wird, sodass das Kühlmedium in direkten Kontakt mit zumindest einer Batteriezelle zumindest eines Batteriemoduls bringbar ist. Das Kühlmedium kann zum Beispiel in das Innere jeweiliger Batteriemodule beziehungsweise in das Innere jeweiliger Modulgehäuse, in welchen die einzelnen Batteriezellen angeordnet sind, eingeführt werden. Eine Hochvoltbatterie, wie beispielsweise die des erfindungsgemäßen Kraftfahrzeugs, umfasst mehrere Batteriemodule, wobei jedes dieser Batteriemodule wiederum mehrere Batteriezellen aufweisen kann, zum Beispiel Lithium-Ionen-Zellen. Diese umfassen in der Regel einen Zellwickel, der in einem Zellgehäuse angeordnet ist, an welchem weiterhin zwei Batteriepole angeordnet sind, über welche nach außen eine Zellspannung abgreifbar ist. Die einzelnen Batteriezellen werden typischerweise zu einem Zellpack zusammengefasst und können beispielsweise in einem Modulgehäuse zur Bildung eines Batteriemoduls untergebracht sein. Die einzelnen Batteriemodule sind dann wiederum in einem Batteriegehäuse angeordnet. Ursprünglich wurde davon ausgegangen, dass eine Kühlung oder Löschung einer Hochvoltbatterie im Falle eines thermischen Events so ausgeführt sein soll, dass das Löschmittel beziehungsweise Kühlmittel, zum Beispiel Wasser, aufgrund der Hochspannung nicht in direkten Kontakt zu den Batteriezellen treten soll. Entsprechend wurden bislang Modulgehäuse oder Batteriegehäuse entsprechend dicht ausgeführt, sodass bei einer Flutung der Batterie das Kühlmittel oder Kühlmedium allerhöchstens in Kontakt mit einem Modulgehäuse kommt, nicht jedoch in direkten Kontakt mit den Batteriezellen, insbesondere deren Zellpole und Kontaktierungen und Verschaltungen, um einen Kurzschluss zu vermeiden. Es hat sich jedoch herausgestellt, dass gerade im Falle eines thermischen Durchgehens eine Batteriezelle die effektivste Art, diese thermische Propagation aufzuhalten und einen Brand oder eine Explosion zu verhindern, gerade darin besteht, ein Löschmittel beziehungsweise Kühlmedium in direkten Kontakt mit einer solchen Batteriezelle, das heißt auch in Kontakt mit deren Pole, zu bringen. Daher ist es also bevorzugt, dass die Flutung derart erfolgt, dass das Kühlmedium letztendlich in direkten Kontakt mit den betreffenden von jeweiligen Batteriemodulen umfassten Batteriezellen gebracht werden kann.The cooling and extinguishing effect can be configured particularly efficiently if the cooling medium is introduced into the battery housing in such a way that the cooling medium can be brought into direct contact with at least one battery cell of at least one battery module. The cooling medium can, for example, be introduced into the interior of respective battery modules or into the interior of respective module housings in which the individual battery cells are arranged. A high-voltage battery, such as that of the motor vehicle according to the invention, comprises a number of battery modules, each of these battery modules in turn being able to have a number of battery cells, for example lithium-ion cells. These generally include a cell winding, which is arranged in a cell housing, on which two battery poles are also arranged, via which a cell voltage can be tapped to the outside. The individual battery cells are typically combined into a cell pack and can be accommodated, for example, in a module housing to form a battery module. The individual battery modules are then in turn arranged in a battery housing. Originally it was assumed that cooling or extinguishing of a high-voltage battery in the event of a thermal event should be carried out in such a way that the extinguishing agent or coolant, for example water, should not come into direct contact with the battery cells due to the high voltage. Accordingly, module housings or battery housings have so far been designed to be sufficiently tight, so that if the battery is flooded, the coolant or cooling medium at most comes into contact with a module housing, but not in direct contact with the battery cells, in particular their cell poles and contacts and interconnections, in order to avoid a short circuit . However, it has been found that in the event of a thermal runaway in a battery cell, the most effective way of stopping this thermal propagation and preventing a fire or explosion is to put an extinguishing agent or cooling medium in direct contact with such a battery cell, i.e also in contact with their poles. It is therefore preferred that the flooding takes place in such a way that the cooling medium can ultimately be brought into direct contact with the relevant battery cells comprised by the respective battery modules.

Weiterhin kann es auch vorgesehen sein, dass eine solche Flutung auch modulspezifisch vorgenommen werden kann. Das bedeutet, dass bei einer solchen Flutung nicht notwendigerweise alle Batteriemodule der Hochvoltbatterie geflutet werden müssen, sondern dass zum Beispiel gezielt einzelne Batteriemodule unabhängig von den anderen geflutet werden können, zum Beispiel gerade solche, die eine starke Überhitzung zeigen und drohen, thermisch durchzugehen. Zu diesem Zweck kann die Kühlanordnung auch eine Verteilungsvorrichtung aufweisen, die zum Beispiel eine Leitungsanordnung umfassen kann, welche dazu ausgelegt ist, das Kühlmittel beziehungsweise Kühlmedium einzelnen Batteriemodulen selektiv zuzuführen. Dadurch lässt sich insgesamt Kühlmedium einsparen, insbesondere dann, wenn nur wenige Batteriemodule der Hochvoltbatterie überhitzt sind, sodass sich gerade die begrenzte im Kraftfahrzeug vorhandene Menge an Kühlmedien besonders effizient zu Kühl- und Löschzwecken einsetzen lässt. Furthermore, it can also be provided that such flooding can also be carried out in a module-specific manner. This means that with such a flooding, not all battery modules of the high-voltage battery necessarily have to be flooded, but that, for example, individual battery modules can be flooded independently of the others, for example those that are showing severe overheating and are in danger of thermal runaway. For this purpose, the cooling arrangement can also have a distribution device, which can include a line arrangement, for example, which is designed to selectively supply the coolant or cooling medium to individual battery modules. As a result, cooling medium can be saved overall, in particular when only a few battery modules of the high-voltage battery are overheated, so that the limited amount present in the motor vehicle Cooling media can be used particularly efficiently for cooling and extinguishing purposes.

Damit wird nicht unnötigerweise Kühlmedium für die Kühlung von Batteriemodulen verschwendet, die noch intakt und nicht überhitzt sind.This means that cooling medium is not wasted unnecessarily for cooling battery modules that are still intact and not overheated.

Wie bereits erwähnt, betrifft die Erfindung auch ein Kraftfahrzeug mit einer erfindungsgemäßen Kühlanordnung gemäß dem ersten und/oder zweiten Aspekt der Erfindung oder eine ihrer Ausgestaltungen. Die für die erfindungsgemäßen Kühlanordnungen beschriebenen Vorteile gelten damit in gleicher Weise für das erfindungsgemäße Kraftfahrzeug.As already mentioned, the invention also relates to a motor vehicle with a cooling arrangement according to the invention according to the first and/or second aspect of the invention or one of its configurations. The advantages described for the cooling arrangements according to the invention therefore apply in the same way to the motor vehicle according to the invention.

Bei einer weiteren vorteilhaften Weiterbildung des Kraftfahrzeugs ist vorgesehen, dass das Kraftfahrzeug die Hochvoltbatterie und die von der Hochvoltbatterie verschiedene Einrichtung aufweist, wobei die Einrichtung eine Scheibenwischeranlage des Kraftfahrzeugs darstellt und das Reservoir einen Wischwasserbehälter darstellt und das Kühlmedium Wischwasser darstellt, und/oder einen Kühlmittelkreislauf zur Kühlung eines Motors des Kraftfahrzeugs und/oder eines Fahrzeuginnenraums darstellt, wobei das Reservoir einen Kühlwasserausgleichsbehälter darstellt und das Kühlmedium Kühlmittel darstellt, und/oder eine Wassereinspritzeinrichtung zur Wassereinspritzung für einen Verbrennungsmotor des Kraftfahrzeugs darstellt, wobei das Reservoir einen Wasserbehälter der Wassereinspritzeinrichtung und das Kühlmedium Wasser für die Wassereinspritzung darstellt, und/oder eine Brennstoffzelle darstellt und das Reservoir einen Wasseraufnahmebehälter zum Auffangen des von der Brennstoffzelle im Betrieb ausgeschiedenen Wassers als Reaktionsprodukt darstellt und das Kühlmedium das ausgeschiedene Wasser darstellt. Durch diese kraftfahrzeuginternen Medien lässt sich letztendlich in Summe eine große Menge an Kühlflüssigkeit bereitstellt, die vorteilhafterweise schon vor dem Eintreffen der Feuerwehr zum Kühlen und Löschen genutzt werden kann. Hierdurch kann Zeit gewonnen werden, bis die Feuerwehr eintrifft, um eventuell eingeklemmte Personen aus dem Fahrzeug zu retten. Im Normalbetrieb ist der Kühlungskreislauf für die konventionelle Funktion und Betrieb unter anderem der Hochvoltbatterie vorgesehen. Zusätzlich gibt es einen Wischwasserbehälter für die Reinigung von beispielsweise Frontscheibe, Heckscheibe, Scheinwerfern und so weiter. Hierfür sind in jedem Wasserkreislauf, das heißt im Kühlkreislauf und im Wischwasserkreislauf, üblicherweise ohnehin jeweils eine Wasserpumpe vorgesehen, die zusätzlich auch genutzt werden können, um das betreffende Wasser im Notbetrieb über zum Beispiel einen vorgesehenen Bypass der betreffenden Reservoire mit dem Zuführanschluss zu koppeln. Wie oben bereits beschrieben, lässt sich hierdurch auch der Zwischenraum, welcher durch das Fahrzeugbodenteil bereitgestellt wird, effektiv kühlen. Zusätzlich kann es auch vorgesehen sein, dass auch ein Luftspalt zwischen der Batterie und dem Fahrzeugboden, also beispielsweise der Oberseite des Batteriegehäuses und der Unterseite der unteren Fahrzeugbodenwand auf diese Weise gekühlt beziehungsweise geflutet wird. Auch bei dieser Ausführungsform, das heißt wenn die Kühlanordnung als Flutungseinrichtung ausgebildet ist, kann weiterhin ein externer Anschluss vorgesehen sein, beispielsweise am Auslassbehälter, damit die Feuerwehr über die bestehenden Rohrstrukturen die Batterie beziehungsweise den Luftspalt kühlen kann. Und auch hierbei kann optional wiederum ein gezielter Wasserauslass für das Kühlmedium aus der Hochvoltbatterie vorgesehen sein, was die Strömungsbedingungen optimiert und die Kühleffizienz steigert, da der Wasserdurchsatz erhöht werden kann.In a further advantageous development of the motor vehicle, it is provided that the motor vehicle has the high-voltage battery and the device that is different from the high-voltage battery, the device representing a windshield wiper system of the motor vehicle and the reservoir representing a washer fluid container and the cooling medium representing washer fluid, and/or a coolant circuit for Cooling of an engine of the motor vehicle and/or a vehicle interior, the reservoir being a cooling water expansion tank and the cooling medium being coolant, and/or a water injection device for water injection for an internal combustion engine of the motor vehicle, the reservoir being a water tank of the water injection device and the cooling medium being water for represents the water injection, and / or represents a fuel cell and the reservoir is a water reservoir for collecting the output from the fuel cell during operation excreted water as a reaction product and the cooling medium represents the excreted water. Ultimately, these media inside the motor vehicle make it possible to provide a large amount of coolant, which can advantageously be used for cooling and extinguishing even before the fire brigade arrives. This saves time before the fire brigade arrives in order to rescue people who may have been trapped in the vehicle. In normal operation, the cooling circuit is intended for the conventional function and operation of the high-voltage battery, among other things. There is also a washer fluid reservoir for cleaning the windscreen, rear window, headlights and so on. For this purpose, a water pump is usually provided in each water circuit, i.e. in the cooling circuit and in the wiper water circuit, which can also be used to couple the relevant water to the supply connection in emergency operation via, for example, a bypass provided for the relevant reservoirs. As already described above, this also allows the space provided by the vehicle floor part to be effectively cooled. In addition, it can also be provided that an air gap between the battery and the vehicle floor, for example the top of the battery housing and the underside of the lower vehicle floor wall, is cooled or flooded in this way. In this embodiment too, ie when the cooling arrangement is designed as a flooding device, an external connection can also be provided, for example on the outlet tank, so that the fire brigade can cool the battery or the air gap via the existing pipe structures. And here, too, a targeted water outlet for the cooling medium from the high-voltage battery can optionally be provided, which optimizes the flow conditions and increases the cooling efficiency, since the water throughput can be increased.

Das erfindungsgemäße Kraftfahrzeug ist bevorzugt als Kraftwagen, insbesondere als Personenkraftwagen oder Lastkraftwagen, oder als Personenbus oder Motorrad ausgestaltet.The motor vehicle according to the invention is preferably designed as a motor vehicle, in particular as a passenger car or truck, or as a passenger bus or motorcycle.

Zu der Erfindung gehören auch Weiterbildungen der erfindungsgemäßen Kühlanordnung und des erfindungsgemäßen Kraftfahrzeugs gemäß dem zweiten Aspekt der Erfindung, die Merkmale aufweisen, wie sie bereits im Zusammenhang mit der erfindungsgemäßen Kühlanordnung und deren Weiterbildungen gemäß dem ersten Aspekt der Erfindung beschrieben worden sind, und umgekehrt. Aus diesem Grund sind die entsprechenden Weiterbildungen der jeweiligen erfindungsgemäßen Kühlanordnungen hier nicht noch einmal beschrieben.The invention also includes developments of the cooling arrangement according to the invention and the motor vehicle according to the invention according to the second aspect of the invention, which have features as have already been described in connection with the cooling arrangement according to the invention and its developments according to the first aspect of the invention, and vice versa. For this reason, the corresponding developments of the respective cooling arrangements according to the invention are not described again here.

Die Erfindung umfasst auch die Kombinationen der Merkmale der beschriebenen Ausführungsformen, insbesondere sowohl der des ersten als auch des zweiten Aspekts der Erfindung untereinander. Die Erfindung umfasst also auch Realisierungen, die jeweils eine Kombination der Merkmale mehrerer der beschriebenen Ausführungsformen aufweisen, sofern die Ausführungsformen nicht als sich gegenseitig ausschließend beschrieben wurden.The invention also includes the combinations of the features of the described embodiments, in particular both those of the first and the second aspect of the invention with one another. The invention also includes implementations that each have a combination of the features of several of the described embodiments, unless the embodiments were described as mutually exclusive.

Im Folgenden sind Ausführungsbeispiele der Erfindung beschrieben. Hierzu zeigt:

1 eine schematische und seitliche Querschnittsdarstellung eines Kraftfahrzeugs in Fahrzeuglängsrichtung mit einer Kühlanordnung, welche einen doppelwandigen Fahrzeugbodenteil umfasst, gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung;
2 eine schematische Querschnittsdarstellung in Fahrzeugquerrichtung von einem Kraftfahrzeug mit einer Kühlungsanordnung, welche einen doppelwandigen Fahrzeugbodenteil mit zusätzlichen Seitenteilen umfasst, gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung; und
3 eine schematische Querschnittsdarstellung in Längsrichtung durch ein Kraftfahrzeug, welche eine als Flutungseinrichtung ausgebildete Kühlanordnung aufweist, die fahrzeuginterne Kühlmedien verwendet, gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung.

Exemplary embodiments of the invention are described below. For this shows:

1 a schematic and lateral cross-sectional view of a motor vehicle in the vehicle longitudinal direction with a cooling arrangement, which includes a double-walled vehicle floor part, according to an embodiment of the invention;
2 a schematic cross-sectional representation in the vehicle transverse direction of a motor vehicle with a cooling arrangement which has a double-walled vehicle floor part additional side parts according to a further embodiment of the invention; and
3 a schematic cross-sectional view in the longitudinal direction through a motor vehicle, which has a cooling arrangement designed as a flooding device that uses cooling media inside the vehicle, according to a further exemplary embodiment of the invention.

Bei den im Folgenden erläuterten Ausführungsbeispielen handelt es sich um bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung. Bei den Ausführungsbeispielen stellen die beschriebenen Komponenten der Ausführungsformen jeweils einzelne, unabhängig voneinander zu betrachtende Merkmale der Erfindung dar, welche die Erfindung jeweils auch unabhängig voneinander weiterbilden. Daher soll die Offenbarung auch andere als die dargestellten Kombinationen der Merkmale der Ausführungsformen umfassen. Des Weiteren sind die beschriebenen Ausführungsformen auch durch weitere der bereits beschriebenen Merkmale der Erfindung ergänzbar.The exemplary embodiments explained below are preferred embodiments of the invention. In the exemplary embodiments, the described components of the embodiments each represent individual features of the invention that are to be considered independently of one another and that each also develop the invention independently of one another. Therefore, the disclosure is also intended to encompass combinations of the features of the embodiments other than those illustrated. Furthermore, the described embodiments can also be supplemented by further features of the invention that have already been described.

In den Figuren bezeichnen gleiche Bezugszeichen jeweils funktionsgleiche Elemente.In the figures, the same reference symbols designate elements with the same function.

1 zeigt eine schematische Querschnittsdarstellung in Längsrichtung durch ein Kraftfahrzeug 10 mit einer Kühlanordnung 12, welche einen doppelwandigen Fahrzeugbodenteil 14 umfasst, gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung. Das Kraftfahrzeug 10 umfasst dabei weiterhin eine Hochvoltbatterie 16, welche unterhalb des Fahrzeugbodens beziehungsweise des Fahrzeugbodenteils 14 angeordnet ist. Dabei weist die Hochvoltbatterie 16 inklusive Batteriegehäuse 18 einen Abstand d vom Fahrzeugbodenteil 14 auf. Der Fahrzeugbodenteil 14 kann dabei insbesondere den gesamten Fahrzeugboden des Kraftfahrzeugs 10 bereitstellen oder nur einen Teil davon. Im zweiten Fall ist es bevorzugt, dass dieser Kraftfahrzeugbodenteil 14 dann zumindest einen Großteil des Bodens des Passagierinnenraums 20, der in 1 schematisch nur mit einer gestrichelten Kontur dargestellt ist, bereitstellt. Der Fahrzeugbodenteil 14 stellt vorzugsweise den gesamten Boden des Passagierinnenraums 20 bereit. Die Längsrichtung des Kraftfahrzeugs 10 korrespondiert hierbei zur y-Richtung des dargestellten Koordinatensystems, die Querrichtung des Kraftfahrzeugs 10 zur dargestellten x-Richtung und die Fahrzeughochrichtung zur dargestellten z-Richtung. Dies gilt im Übrigen für 2 und 3 ebenso. 1 shows a schematic cross-sectional view in the longitudinal direction through a motor vehicle 10 with a cooling arrangement 12, which comprises a double-walled vehicle floor part 14, according to an exemplary embodiment of the invention. The motor vehicle 10 also includes a high-voltage battery 16 which is arranged below the vehicle floor or the vehicle floor part 14 . The high-voltage battery 16 including the battery housing 18 is at a distance d from the vehicle floor part 14 . The vehicle floor part 14 can in particular provide the entire vehicle floor of the motor vehicle 10 or only part of it. In the second case, it is preferred that this motor vehicle floor part 14 then covers at least a large part of the floor of the passenger compartment 20, which in 1 is shown schematically only with a dashed contour provides. The vehicle floor portion 14 preferably provides the entire floor of the passenger compartment 20 . The longitudinal direction of motor vehicle 10 corresponds to the y-direction of the coordinate system shown, the transverse direction of motor vehicle 10 to the x-direction shown, and the vertical direction of the vehicle to the z-direction shown. This also applies to 2 and 3 as well.

Die Hochvoltbatterie 16 umfasst das besagte Batteriegehäuse 18, sowie in diesem Batteriegehäuse 18 angeordnete Batteriemodule, die wiederum einzelne Batteriezellen umfassen, wie beispielsweise Lithium-Ionen-Zellen. Kommt es zu einem thermischen Event und/oder zu einem Brand der Hochvoltbatterie 16, so entstehen hierbei extrem hohe Temperaturen, die im Bereich des Fahrzeugbodens 14 bis zu 600-800 Grad Celsius annehmen können. Die Temperatur der Hochvoltbatterie 16 beziehungsweise des Brandes springt dabei extrem schnell auf den Fahrzeugboden 14 über. Bei herkömmlichen Fahrzeugen werden hierdurch vor allem die Teppiche im Passagierinnenraum in Brand gesetzt. Dieses schnelle Temperaturüberspringen ist der Hauptgrund, warum Personenschäden bei einem Batteriebrand resultieren. The high-voltage battery 16 includes said battery housing 18 and battery modules arranged in this battery housing 18, which in turn include individual battery cells, such as lithium-ion cells. If there is a thermal event and/or a fire in the high-voltage battery 16, extremely high temperatures occur, which can reach 600-800 degrees Celsius in the area of the vehicle floor 14. The temperature of the high-voltage battery 16 or the fire jumps over to the vehicle floor 14 extremely quickly. In conventional vehicles, this primarily sets fire to the carpets in the passenger compartment. This rapid temperature jump is the primary reason personal injury results from a battery fire.

Die Erfindung schafft nun vorteilhafterweise eine Möglichkeit, die Temperaturausbreitung in dem Passagierinnenraum 20 bei einem Batteriebrand der Hochvoltbatterie 16 zeitlich hinauszuzögern, wodurch mehr Zeit bereitgestellt werden kann, um mögliche Insassen des Kraftfahrzeugs 10 zu retten. Dies wird insbesondere dadurch bewerkstelligt, dass der Fahrzeugbodenteil 14 doppelwandig ausgeführt ist. Dieser weist also eine erste Fahrzeugbodenwand 14a und eine zweite Fahrzeugbodenwand 14b auf, die in einer ersten Richtung, hier der Fahrzeughochrichtung, voneinander beabstandet sind, das heißt den Abstand d2 zueinander aufweisen, wodurch zwischen diesen beiden Fahrzeugbodenwänden 14a, 14b ein Zwischenraum 22, insbesondere ein erster Zwischenraum 22, bereitgestellt ist. Dieser Zwischenraum 22 ist vorteilhafterweise von einem Kühlmedium 24 durchströmbar. Ein solches Kühlmedium 24 stellt dabei vorzugsweise Wasser oder eine andere Flüssigkeit dar. Das Wasser kann dabei auch mit Zusätzen versetzt sein, zum Beispiel mit Frostschutzmittel oder ähnlichem, vor allem wenn als Kühlmedium 24 fahrzeuginterne Kühlmedien verwendet werden, wie dies später zu 3 näher erläutert wird. Weiterhin ist der doppelte Fahrzeugbodenteil 14 vorzugsweise aus einem Material, insbesondere einem Metall oder einer Legierung, gebildet, welches einen möglichst hohen Schmelzpunkt, vorzugsweise über 1000 Grad Celsius oder zumindest höher als der Schmelzpunkt von Aluminium, aufweist. Besonders geeignet hierfür ist beispielsweise Stahl. Im Normalbetrieb des Kraftfahrzeugs 10, in welchem also keine Notsituation die Hochvoltbatterie 16 betreffend vorliegt, das heißt wenn sich die Hochvoltbatterie 16 in einem unkritischen, bestimmungsgemäßen Betriebszustand befindet, kann der Zwischenraum 22 auch leer sein beziehungsweise lediglich mit Luft gefüllt sein. Dabei kann es vorgesehen sein, dass dieser Zwischenraum 22 mit dem Kühlmedium 24 durch eine externe Quelle, wie beispielsweise durch die Feuerwehr bereitgestellt, gefüllt beziehungsweise durchströmt wird. Aber selbst durch die Ausbildung des Fahrzeugbodenteils 14 mit den beiden voneinander beabstandeten Fahrzeugbodenwänden 14a, 14b und dem dazwischen befindlichen Luftspalt 22, kann im Falle eines Batteriebrandes eine zusätzliche Barriere, sowohl für das Feuer als auch für die Temperaturausbreitung, gegenüber dem Passagierinnenraum 20 geschaffen werden, wodurch der Batteriebrand in seiner Ausbreitung in den Passagierinnenraum 20 hinein gehemmt wird. Die Temperatur- und Brandausbreitung kann hierdurch vorteilhafterweise zeitlich hinausgezögert werden. Noch effektiver kann diese Barriere gestaltet werden, wenn sich im Zwischenraum 22 das Kühlmedium 24 befindet. Dabei kann der Zwischenraum 22 bereits während des Normalbetriebs des Kraftfahrzeugs 10 mit einem solchen Kühlmedium 24 befüllt sein oder aber erst nach Eintreten einer Notsituation zum Beispiel durch die Feuerwehr mit einem solchen Kühlmedium 24 befüllt werden. Zu diesem Zweck weist die Kühlanordnung 12 weiterhin einen mit dem Zwischenraum 22 fluidisch verbundenen Zuführanschluss 26 auf, über welchen ein Kühlmedium 24 in den Zwischenraum 22 eingefüllt werden kann. Darüber hinaus ist es besonders vorteilhaft, wenn mehrere solcher Zuführanschlüsse 26 vorgesehen sind, die zum Beispiel rundum das Kraftfahrzeug 10 verteilt angeordnet sein können, um dadurch die Wahrscheinlichkeit, dass zumindest einer dieser Zuführanschlüsse 26 im Falle eines Unfalls des Kraftfahrzeugs 10 von außen zugänglich ist, erhöht werden kann. Grundsätzlich kann ein solcher Zuführanschluss 26 also beispielsweise im Schwellerbereich 28 (vergleiche 2), im Motorraum 30, im Kofferraum 32 und so weiter positioniert sein. Besonders geeignet sind vor allem die Positionen im Schwellerbereich 28 unterhalb der Fahrertür und der Beifahrertür auf gegenüberliegenden Seiten des Kraftfahrzeugs 10. Sollte eine dieser beiden Seiten nicht zugänglich sein, so ist die Wahrscheinlichkeit hoch, dass zumindest die andere der beiden Seiten zugänglich ist. Über einen solchen Zuführanschluss 26 kann also vorteilhafterweise eine externe Kühlmediumsquelle, wie zum Beispiel eine Wasserquelle, über einen Feuerwehrschlauch angeschlossen werden und dadurch der Zwischenraum 22 mit Kühlmedium 24 befüllt werden. Damit das Kühlmedium 24 seine Kühlwirkung maximal entfalten kann, ist es vorteilhaft, wenn das Kühlmedium 24 nicht nur in den Zwischenraum 22 eingefüllt wird, sondern diesen durchströmt, insbesondere permanent durchströmt. Hierzu ist es vorgesehen, dass die Kühlanordnung 12 weiterhin auch mindestens eine Ablauföffnung 34 aufweist. Das aus dieser Öffnung 34 austretende Kühlmedium 24 ist insbesondere in 1 tropfenförmig dargestellt. Auch hierbei können mehrere solcher Ablauföffnungen 34 vorgesehen sein, zum Beispiel wiederum im Schwellerbereich 28, im Motorraum 30, Kofferraum 32 oder ähnliches. Durch das Durchströmen des doppelwandigen Fahrzeugbodenteils 14 kann dieser vorteilhafterweise gekühlt werden, was die Temperaturausbreitung in den Fahrzeuginnenraum 20 noch effizienter hemmt. Der Luftspalt beziehungsweise Zwischenraum 22 kann auch segmentiert ausgeführt sein, zum Beispiel in Art einer Labyrinthführung, mit verschiedenen Kanälen, Schläuchen und so weiter. Durch eine solche Segmentierung können definierte Strömungsverhältnisse geschaffen werden. Verwirbelungen innerhalb des Kühlmediums können reduziert werden und die Kühleffizienz dadurch gesteigert werden. Weiterhin kann es auch vorgesehen sein, dass der Zwischenraum 22 redundant ausgeführt ist, das heißt mehrere redundante Teilbereiche, die voneinander räumlich separiert sein können, umfassen kann. Dies kann zum Beispiel durch eine Mehrfachgestaltung der Kanäle, Bypässe oder ähnliches realisiert werden. Durch eine solche redundante Ausführung kann auch im Falle eines Defekts oder Lecks eines der Kanäle ein weiterer redundanter Kanal im Zwischenraum 22 genutzt werden, um mit Kühlmedium 24 durchströmt zu werden.The invention now advantageously creates a possibility of delaying the spread of temperature in the passenger compartment 20 in the event of a battery fire in the high-voltage battery 16, as a result of which more time can be made available to rescue possible occupants of the motor vehicle 10. This is accomplished in particular by the fact that the vehicle floor part 14 is double-walled. This therefore has a first vehicle floor wall 14a and a second vehicle floor wall 14b, which are spaced apart from one another in a first direction, here the vertical direction of the vehicle, i.e. have a distance d2 from one another, as a result of which there is an intermediate space 22 between these two vehicle floor walls 14a, 14b, in particular a first gap 22, is provided. A cooling medium 24 can advantageously flow through this intermediate space 22 . Such a cooling medium 24 is preferably water or another liquid. The water can also be mixed with additives, for example with antifreeze or the like, especially if cooling media inside the vehicle are used as the cooling medium 24, as will be explained later 3 is explained in more detail. Furthermore, the double vehicle floor part 14 is preferably formed from a material, in particular a metal or an alloy, which has the highest possible melting point, preferably over 1000 degrees Celsius or at least higher than the melting point of aluminum. Steel, for example, is particularly suitable for this purpose. During normal operation of the motor vehicle 10, in which there is no emergency situation relating to the high-voltage battery 16, i.e. when the high-voltage battery 16 is in a non-critical, intended operating state, the intermediate space 22 can also be empty or only be filled with air. It can be provided that this intermediate space 22 is filled with the cooling medium 24 or flows through it from an external source, such as that provided by the fire brigade. But even through the formation of the vehicle floor part 14 with the two spaced-apart vehicle floor walls 14a, 14b and the air gap 22 located between them, in the event of a battery fire, an additional Barrier, both for the fire and for the temperature propagation, are created relative to the passenger compartment 20, whereby the battery fire is inhibited in its spread into the passenger compartment 20 inside. In this way, the spread of temperature and fire can advantageously be delayed over time. This barrier can be made even more effective if the cooling medium 24 is located in the intermediate space 22 . The intermediate space 22 can already be filled with such a cooling medium 24 during normal operation of the motor vehicle 10 or can only be filled with such a cooling medium 24 after the occurrence of an emergency situation, for example by the fire brigade. For this purpose, the cooling arrangement 12 also has a supply connection 26 which is fluidically connected to the intermediate space 22 and via which a cooling medium 24 can be filled into the intermediate space 22 . In addition, it is particularly advantageous if a plurality of such feed connections 26 are provided, which can be distributed around the motor vehicle 10, for example, in order to thereby reduce the probability that at least one of these feed connections 26 will be accessible from the outside in the event of an accident of the motor vehicle 10. can be increased. In principle, such a feed connection 26 can therefore be used, for example, in the rocker area 28 (cf 2 ), engine compartment 30, trunk 32 and so on. The positions in the sill area 28 below the driver's door and the passenger's door on opposite sides of the motor vehicle 10 are particularly suitable. If one of these two sides is not accessible, there is a high probability that at least the other of the two sides is accessible. Such a supply connection 26 can thus advantageously be used to connect an external source of cooling medium, such as a water source, via a fire hose, and as a result the intermediate space 22 can be filled with cooling medium 24 . So that the cooling medium 24 can develop its cooling effect to the maximum extent, it is advantageous if the cooling medium 24 is not only filled into the intermediate space 22 but flows through it, in particular flows through it permanently. For this purpose, it is provided that the cooling arrangement 12 also has at least one drain opening 34 . The cooling medium 24 emerging from this opening 34 is particularly 1 shown in the form of a drop. Here, too, several such drain openings 34 can be provided, for example again in the rocker area 28, in the engine compartment 30, trunk 32 or the like. Flowing through the double-walled vehicle floor part 14 can advantageously cool it, which inhibits the spread of temperature into the vehicle interior 20 even more efficiently. The air gap or intermediate space 22 can also be segmented, for example in the form of a labyrinth guide, with various channels, hoses and so on. Defined flow conditions can be created by such a segmentation. Turbulence within the cooling medium can be reduced and the cooling efficiency can thereby be increased. Furthermore, it can also be provided that the intermediate space 22 is designed redundantly, that is to say it can comprise a number of redundant partial areas which can be spatially separated from one another. This can be realized, for example, by a multiple design of the channels, bypasses or the like. With such a redundant design, another redundant channel in the intermediate space 22 can also be used in the event of a defect or leak in one of the channels, in order to allow cooling medium 24 to flow through it.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform kann es auch vorgesehen sein, dass der Zwischenraum 22 im Normalbetrieb des Kraftfahrzeugs 10 vorgefüllt ist, insbesondere mit einem brandhemmenden und isolierenden Material, wie zum Beispiel einem Schaum, Sand oder ähnlichem. Durch ein solches brandhemmendes und isolierendes Material kann eine zusätzliche Barriere für die Feuer- und Temperaturausbreitung geschaffen werden. Weiterhin ist es vorteilhaft, wenn ein solches Isolationsmaterial mit Wasser und Druck wieder herausgespült werden kann. Dies kann beispielsweise dann erfolgen, wenn die Feuerwehr eintrifft. Dann kann wiederum durch das Durchspülen des Zwischenraums 22 mit einem Kühlmedium 24 eine aktive Kühlung bereitgestellt werden.According to a further embodiment, it can also be provided that the intermediate space 22 is pre-filled during normal operation of the motor vehicle 10, in particular with a fire-retardant and insulating material such as foam, sand or the like. Such a fire-retardant and insulating material can create an additional barrier to the spread of fire and temperature. Furthermore, it is advantageous if such an insulating material can be flushed out again with water and pressure. This can be done, for example, when the fire department arrives. Active cooling can then in turn be provided by flushing the intermediate space 22 with a cooling medium 24 .

Bei einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung kann dieser doppelte Bodenteil 14 auch seitlich über die Batterie 16 geführt werden, wie dies schematisch in 2 dargestellt ist.In a further advantageous embodiment, this double base part 14 can also be guided laterally over the battery 16, as is shown schematically in 2 is shown.

2 zeigt dabei eine schematische Querschnittsdarstellung des Kraftfahrzeugs 10 aus 1 in einem Querschnitt senkrecht zu dessen Längsrichtung. Das Kraftfahrzeug 10 sowie die Kühlanordnung 12 können dabei, wie bereits zu 1 beschrieben, ausgebildet sein. Zusätzlich ist hier zu erkennen, dass die Kühlanordnung 12 weiterhin zwei Seitenteile 36 aufweist. Auch diese beiden Seitenteile 36 sind doppelwandig ausgeführt und weisen daher eine erste Seitenwand 36a sowie eine von dieser beabstandete zweite Seitenwand 36b auf. Weiterhin schließen sich diese Seitenteile 36 unmittelbar an den Fahrzeugbodenteil 14 an, insbesondere an jeweilige Randbereiche, welche das Fahrzeugbodenteil 14 auf gegenüberliegenden Seiten in Fahrzeugquerrichtung begrenzen. Weiterhin erstrecken sich diese Seitenteile 36 ausgehend vom Fahrzeugbodenteil 14 nach unten, das heißt entgegen der dargestellten z-Richtung. Beispielsweise können sich diese Seitenteile 36 so weit nach unten, das heißt entgegen der z-Richtung, erstrecken, wie sich auch die Hochvoltbatterie 16, insbesondere auch eine äußere Umhüllung 38, zum Beispiel ein zusätzliches äußeres Gehäuse, nach unten erstreckt. Durch den Abstand, den die beiden Seitenwände 36a, 36b eines jeweiligen Seitenteils 36 zueinander aufweisen, ist durch diese Seitenteile 36 ebenfalls ein Zwischenraum, insbesondere ein zweiter Zwischenraum 40, bereitgestellt. Dieser kann fluidisch mit dem ersten Zwischenraum 22 verbunden sein, was aber nicht notwendigerweise der Fall sein muss. Im Allgemeinen können auch diese Seitenteile 36 mit ihnen zugeordneten Zuführanschlüssen und Ablauföffnungen versehen sein, um in den zweiten Zwischenraum 40 ebenfalls ein Kühlmedium 24 einführen zu können, welches diesen zweiten Zwischenraum 40 durchströmt. Ist dieser zweite Zwischenraum 40 mit dem ersten Zwischenraum 22 fluidisch verbunden, so müssen diese Seitenwände 36a, 36b beziehungsweise Seitenteile 36 nicht notwendigerweise eigene Zuführanschlüsse und Abführöffnungen aufweisen. 2 FIG. 12 shows a schematic cross-sectional view of motor vehicle 10 1 in a cross section perpendicular to its longitudinal direction. The motor vehicle 10 and the cooling arrangement 12 can, as already 1 described, be trained. In addition, it can be seen here that the cooling arrangement 12 also has two side parts 36 . These two side parts 36 are also double-walled and therefore have a first side wall 36a and a second side wall 36b spaced from this. Furthermore, these side parts 36 directly adjoin the vehicle floor part 14, in particular at respective edge regions which delimit the vehicle floor part 14 on opposite sides in the transverse direction of the vehicle. Furthermore, these side parts 36 extend downwards, starting from the vehicle floor part 14, that is to say in the opposite direction to the z-direction shown. For example, these side panels 36 so far down, that is counter to the z-direction, as well as the high-voltage battery 16, in particular an outer casing 38, for example an additional outer housing, extends downward. Due to the distance between the two side walls 36a, 36b of a respective side part 36, these side parts 36 also provide an intermediate space, in particular a second intermediate space 40. This can be fluidically connected to the first intermediate space 22, but this does not necessarily have to be the case. In general, these side parts 36 can also be provided with feed connections and outlet openings assigned to them, in order to be able to also introduce a cooling medium 24 into the second intermediate space 40 , which coolant flows through this second intermediate space 40 . If this second intermediate space 40 is fluidically connected to the first intermediate space 22, then these side walls 36a, 36b or side parts 36 do not necessarily have to have their own supply connections and discharge openings.

Diese Seitenteile 36 haben nun den großen Vorteil, dass durch diese nunmehr auch ein seitliches Überschlagen von Flammen und Hitze auf weitere Fahrzeugteile, insbesondere in den Passagierinnenraum 20 des Kraftfahrzeugs 10 hinein, verhindert beziehungsweise weiter hinausgezögert werden kann. Diese Seitenteile 36 können sich entsprechend in Fahrzeuglängsrichtung, das heißt in der hier dargestellten y-Richtung, erstrecken, zum Beispiel von einem vorderen Radkasten bis zu einem hinteren Radkasten. Sie können sich auch kürzer erstrecken, decken aber vorzugsweise in Fahrzeuglängsrichtung den Bereich der Kraftfahrzeugtüren, zumindest einer Fahrer- und Beifahrertür, ab. Zusätzlich oder alternativ können ein oder zwei solcher doppelwandigen Seitenteile 36 auch in Fahrzeugquerrichtung, d.h. x-Richtung, verlaufen und zum Beispiel den Fahrzeugbodenteil 14 in und/oder entgegen Fahrzeuglängsrichtung begrenzen. Hierdurch lässt sich ein Ausbreiten des Brands vor allem in den Vorderwagen effektiv verzögern.These side parts 36 now have the great advantage that they can now also prevent or further delay a lateral flashover of flames and heat to other vehicle parts, in particular into the passenger compartment 20 of the motor vehicle 10 . These side parts 36 can correspondingly extend in the longitudinal direction of the vehicle, ie in the y-direction shown here, for example from a front wheel housing to a rear wheel housing. They can also be shorter, but preferably cover the area of the motor vehicle doors, at least one driver's and front passenger's door, in the longitudinal direction of the vehicle. Additionally or alternatively, one or two such double-walled side parts 36 can also run in the transverse direction of the vehicle, i.e. the x-direction, and, for example, delimit the vehicle floor part 14 in and/or opposite the longitudinal direction of the vehicle. This effectively delays the spread of the fire, especially in the front end.

Der Zwischenraum 22 kann auch mit einem kraftfahrzeuginternen Kühlmedium durchströmbar sein. Beispielsweise kann der Zwischenraum 22 auch in einem Normalbetrieb des Kraftfahrzeugs 10 mit Kühlwasser gefüllt sein und an den konventionellen Kühlkreislauf des Kraftfahrzeugs 10 angeschlossen sein. Hierdurch kann vor Eintreffen der Feuerwehr bereits eine erste Kühlleistung autark eingestellt werden. Zusätzlich kann der Klimakreislauf mit einem Kältemittelverdichter des Kraftfahrzeugs über einen Wärmetauscher den Kühlkreislauf zusätzlich kühlen. Ein schöner Nebeneffekt ist es dabei, dass im Normalbetrieb zusätzlich durch die Anbindung des mit dem Kühlmittel durchströmten Zwischenraums 22 an den Kühlkreislauf eine Fußbodenheizung, zum Beispiel im Winter, bereitgestellt werden kann. Hierbei soll zudem noch auf den Unterschied zwischen Kältemittel und Kühlmittel hingewiesen werden. Ein Kältemittel, so wie es im Kältemittelkreislauf des Kraftfahrzeugs 10 verwendet wird, führt beim Durchlaufen des Kältemittelkreislaufs üblicherweise Phasenübergänge durch und führt Energie von einer Wärmesenke zu einer Wärmequelle des Kältemittelkreislaufs. Ein solches Kältemittel kann beispielsweise durch CO₂ oder ähnliches bereitgestellt sein. Die Kühlanordnung 12 soll als Kühlmedium 24 kein solches Kältemittel, sondern im beschriebenen Ausführungsbeispiel ein Kühlmittel aufweisen beziehungsweise von einem solchen durchströmbar sein. Ein solches Kühlmittel kann beispielsweise einfach durch Wasser, gegebenenfalls mit Zusätzen wie zum Beispiel Frostschutzmittel, bereitgestellt sein. Ein solches Kühlmittel durchläuft keinen Phasenübergang. Weiterhin ist der Kühlmittelkreislauf mit dem Kühlmittel an den Kältemittelkreislauf über einen Wärmetauscher oder auch mehrere Wärmetauscher angebunden, sodass der Kühlmittelkreislauf über einen solchen Wärmetauscher gekühlt oder beheizt werden kann. Mit anderen Worten stellt das Kühlmedium 24 bei der Verwendung fahrzeuginterner Medien vorzugsweise ein Kühlmittel und kein Kältemittel dar. Neben dem Kühlmittel lassen sich aber auch andere fahrzeuginterne Medien verwenden, wie dies nachfolgend zu 3 näher erläutert wird.The intermediate space 22 can also be traversed by a motor vehicle-internal cooling medium. For example, the intermediate space 22 can also be filled with cooling water during normal operation of the motor vehicle 10 and can be connected to the conventional cooling circuit of the motor vehicle 10 . As a result, a first cooling capacity can be set independently before the fire brigade arrives. In addition, the air-conditioning circuit can additionally cool the cooling circuit with a refrigerant compressor of the motor vehicle via a heat exchanger. A nice side effect is that in normal operation, underfloor heating can also be provided, for example in winter, by connecting the intermediate space 22 through which the coolant flows to the cooling circuit. The difference between refrigerant and coolant should also be pointed out here. A refrigerant, such as is used in the refrigerant circuit of motor vehicle 10, usually carries out phase transitions as it runs through the refrigerant circuit and conducts energy from a heat sink to a heat source of the refrigerant circuit. Such a refrigerant can be provided, for example, by CO ₂ or the like. The cooling arrangement 12 should not have such a refrigerant as the cooling medium 24, but rather a coolant in the exemplary embodiment described, or be capable of having such a coolant flow through it. Such a coolant can, for example, simply be provided by water, optionally with additives such as antifreeze. Such a coolant does not undergo a phase transition. Furthermore, the coolant circuit with the coolant is connected to the refrigerant circuit via a heat exchanger or also a number of heat exchangers, so that the coolant circuit can be cooled or heated via such a heat exchanger. In other words, when using media inside the vehicle, the cooling medium 24 is preferably a coolant and not a refrigerant. In addition to the coolant, however, other media inside the vehicle can also be used, as is permitted below 3 is explained in more detail.

3 zeigt dabei eine schematische Darstellung eines Kraftfahrzeugs 10 mit einer Kühlanordnung 42 gemäß einem Ausführungsbeispiel eines zweiten Aspekts der Erfindung. Das Kraftfahrzeug 10 weist hierbei wiederum eine Hochvoltbatterie 16 mit einem Batteriegehäuse 18 auf, welche unterhalb des Fahrzeugbodens 44 angeordnet ist, der, wenngleich dies hier nicht dargestellt ist, ebenso wie der Fahrzeugbodenteil 14, wie er zu 1 und/oder 2 beschrieben wurde, ausgebildet sein kann. Weiterhin ist in diesem Beispiel nunmehr die Kühlanordnung 42 als Flutungseinrichtung ausgebildet, welche dazu ausgelegt ist, in einem Notbetrieb zumindest einen Teil der Hochvoltbatterie 16 mit einem flüssigen Kühlmedium 24 zu fluten. Zu diesem Zweck kann die Kühlanordnung 42 beispielsweise eine Einleitungsvorrichtung 46 aufweisen, mittels welcher das Kühlmedium 24 in die Hochvoltbatterie 16 einleitbar ist. Insbesondere soll dabei das Kühlmedium 24 der Hochvoltbatterie 16 derart zugeführt werden, dass dieses in das Innere der jeweiligen Batteriemodule einführbar ist und somit in direkten Kontakt mit den Batteriezellen inklusive deren Pole bringbar ist. Dies ermöglicht eine besonders effiziente Kühlung, insbesondere auch Brandlöschung. Diese Einleitungsvorrichtung 46 weist nun einen Zuführanschluss 48 auf, über welchen das Kühlmedium 24 der Einleitungsvorrichtung 46 zuführbar ist. Dieser Zuführanschluss 48 könnte in einer alternativen Ausführungsform auch den Zuführanschluss 26 bereitstellen, über welchen das Kühlmedium 24 dem doppelten Fahrzeugboden 14 gemäß 1 oder 2 zuführbar ist. Besonders vorteilhaft an dieser Ausführungsform ist nun, dass als Kühlmedium 24 ein fahrzeuginternes Kühlmedium verwendet werden kann, insbesondere ein solches, welches sich in einem Reservoir 50, 52 befindet beziehungsweise in einem solchen gespeichert ist, welches einer von der Hochvoltbatterie 16 verschiedenen Einrichtung des Kraftfahrzeugs 10 zugeordnet ist. In diesem Beispiel stellt das Reservoir 50 einen Kühlwasserausgleichsbehälter 50 dar. Dieser Kühlwasserausgleichsbehälter 50 ist dabei dem normalen Kühlkreislauf des Kraftfahrzeugs 10 als Beispiel für eine solche Einrichtung zugeordnet. Mit dem Kühlkreislauf werden diverse Komponenten des Kraftfahrzeugs 10, wie zum Beispiel der Motor, der Fahrzeuginnenraum 20 oder auch die Batterie 16 gekühlt. Der Kühler beziehungsweise Wärmetauscher 54 ist über eine Leitung 56 mit dem Kühlwasserausgleichsbehälter 50 fluidisch verbunden. Im normalen Betrieb, das heißt nicht in der Notsituation, ist dieser Kühlkreislauf für die konventionelle Funktion und Betrieb unter anderem der Hochvoltbatterie 16 vorgesehen. Ein weiteres Reservoir 52 ist durch den Wischwasserbehälter 52 bereitgestellt. Dieser ist für die Reinigung von beispielsweise Frontscheibe, Heckscheibe, Scheinwerfern und so weiter vorgesehen und damit zum Beispiel einer Scheibenwischanlage des Kraftfahrzeugs als solche Einrichtung zugeordnet. 3 FIG. 12 shows a schematic representation of a motor vehicle 10 with a cooling arrangement 42 according to an exemplary embodiment of a second aspect of the invention. The motor vehicle 10 in turn has a high-voltage battery 16 with a battery housing 18, which is arranged below the vehicle floor 44, although this is not shown here, as well as the vehicle floor part 14, as it 1 and or 2 was described, can be formed. Furthermore, in this example the cooling arrangement 42 is now designed as a flooding device which is designed to flood at least part of the high-voltage battery 16 with a liquid cooling medium 24 in emergency operation. For this purpose, the cooling arrangement 42 can have, for example, an introduction device 46 by means of which the cooling medium 24 can be introduced into the high-voltage battery 16 . In particular, the cooling medium 24 should be fed to the high-voltage battery 16 in such a way that it can be introduced into the interior of the respective battery module and can therefore be brought into direct contact with the battery cells, including their poles. This enables particularly efficient cooling, in particular fire extinguishing. This introduction device 46 now has a feed connection 48 via which the cooling medium 24 can be fed to the introduction device 46 . In an alternative embodiment, this feed connection 48 could also provide the feed connection 26 provide over which the cooling medium 24 according to the double vehicle floor 14 1 or 2 can be fed. A particular advantage of this embodiment is that a vehicle-internal cooling medium can be used as the cooling medium 24, in particular one that is located in a reservoir 50, 52 or is stored in one, which is a device of the motor vehicle 10 that is different from the high-voltage battery 16 assigned. In this example, the reservoir 50 represents a cooling water expansion tank 50. This cooling water expansion tank 50 is assigned to the normal cooling circuit of the motor vehicle 10 as an example of such a device. Various components of the motor vehicle 10, such as the engine, the vehicle interior 20 or the battery 16, are cooled with the cooling circuit. The cooler or heat exchanger 54 is fluidically connected to the cooling water expansion tank 50 via a line 56 . In normal operation, ie not in an emergency situation, this cooling circuit is provided for the conventional function and operation of the high-voltage battery 16, among other things. Another reservoir 52 is provided by the wiper water tank 52 . This is provided for cleaning windscreens, rear windows, headlights and so on, for example, and is therefore associated with a windshield wiper system of the motor vehicle as such a device.

Diese Reservoire 50, 52 sind nun jeweils über einen Bypass 58 mit dem Zuführanschluss 48 gekoppelt. Über diese Bypässe 58, die zum Beispiel als Leitungen, Rohre, Schläuche oder ähnliches ausgestaltet sein können, kann nun im Notbetrieb das Kühlmedium 24, welches in den betreffenden Reservoiren 50, 52 gespeichert ist, der Einleitungsvorrichtung 46 zugeführt werden, über welche dieses in die Hochvoltbatterie 16 zur Kühlung und Brandlöschung eingeleitet wird. Um das Kühlmedium 24 über diese Bypässe 58 der Einleitungsvorrichtung 46 zuzuführen, können zudem jeweilige Pumpen P vorgesehen sein, die sich zum Beispiel in den betreffenden Bypässen 58 befinden können. Es können aber auch bestehende Pumpen P, zum Beispiel im Kühlwasserkreislauf oder im Wischwasserkreislauf, verwendet werden.These reservoirs 50 , 52 are now each coupled to the feed connection 48 via a bypass 58 . During emergency operation, the cooling medium 24, which is stored in the relevant reservoirs 50, 52, can be fed to the introduction device 46 via these bypasses 58, which can be designed, for example, as lines, pipes, hoses or the like, via which this medium can be fed into the High-voltage battery 16 is initiated for cooling and fire extinguishing. In order to supply the cooling medium 24 to the introduction device 46 via these bypasses 58, respective pumps P can also be provided, which can be located in the relevant bypasses 58, for example. However, existing pumps P, for example in the cooling water circuit or in the wiper water circuit, can also be used.

Insgesamt besteht hierdurch vorteilhafterweise also die Möglichkeit, flüssige Medien, welche sich aufgrund von Kühlungszwecken beziehungsweise Wischwasser und so weiter im Fahrzeug befinden, aktiv im Falle einer Thermal Propagation in die Hochvoltbatterie 16 des Fahrzeugs 10 einzuleiten. Hierdurch kann ebenfalls Zeit gewonnen werden, bis die Feuerwehr eintrifft, um eventuell eingeklemmte Personen aus dem Fahrzeug zu retten. Neben den hier dargestellten flüssigen Medien 24 wie zum Beispiel das Kühlwasser für den Motorkühlungskreislauf und das Wischwasser kann Alternativ oder zusätzlich ebenso das Wasser aus dem Wasserbehälter für eine Wassereinspritzung gemäß der Abgasnorm EU7 verwendet werden, ein Wasserauffangbehälter bei einem Brennstoffzellenfahrzeug und so weiter.Overall, this advantageously means that there is the possibility of actively introducing liquid media, which are in the vehicle for cooling purposes or windshield wiper water and so on, into the high-voltage battery 16 of the vehicle 10 in the event of thermal propagation. This can also save time before the fire brigade arrives in order to rescue people who may have been trapped in the vehicle. In addition to the liquid media 24 shown here, such as the cooling water for the engine cooling circuit and the wiper water, alternatively or additionally, the water from the water tank can also be used for water injection in accordance with the EU7 emissions standard, a water collection tank in a fuel cell vehicle and so on.

Im Falle einer Thermal Propagation der Hochvoltbatterie 16 kann entsprechend Wasser zum Beispiel aus dem Kühlkreislauf, das heißt den Komponenten 50, 56, 54, beziehungsweise aus dem Wischwasserbehälter 52 über die als Bypässe 58 bereitgestellten Zuleitungen mittels bestehender oder neu eingeführter Wasserpumpen P in die Hochvoltbatterie über den Zuführanschluss 48, der einen entsprechenden Zugang bereitstellt, direkt geleitet werden.In the event of thermal propagation of the high-voltage battery 16, water, for example, can flow from the cooling circuit, i.e. the components 50, 56, 54, or from the washer fluid tank 52 via the supply lines provided as bypasses 58 by means of existing or newly introduced water pumps P into the high-voltage battery the feed port 48, which provides appropriate access, can be routed directly.

Bei einer weiteren Ausführungsform kann anstatt oder zusätzlich zur Hochvoltbatterie 16 auch der Luftspalt 60 zwischen Fahrzeugboden 44 und der Batterie 16 gekühlt werden und/oder auch der Fahrzeugboden 44, wenn dieser als der Fahrzeugbodenteil 14, wie zu 1 oder 2 beschrieben, ausgebildet ist.In a further embodiment, instead of or in addition to the high-voltage battery 16, the air gap 60 between the vehicle floor 44 and the battery 16 can also be cooled and/or the vehicle floor 44 if this is used as the vehicle floor part 14, as to 1 or 2 described, is formed.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform kann ebenfalls ein externer Anschluss 62 vorgesehen sein, beispielsweise am Ausgleichsbehälter 50, damit eine Feuerwehr über die bestehenden Rohrstrukturen innerhalb des Kraftfahrzeugs 10 die Batterie 16 beziehungsweise den Luftspalt 60 oder Fahrzeugboden 44 kühlen kann durch externe Zufuhr eines Kühlmediums 24 wie beispielsweise Wasser. Auch kann hier wiederum optional ein gezielter Wasserauslass 64 für das Kühlmedium 24 vorgesehen sein, über welchen das Kühlmedium aus der Hochvoltbatterie 16 wiederum ausführbar ist. Dieser Auslass 64 ist entsprechend aus dem Inneren der Hochvoltbatterie 16 aus der Batterie 16 und vorzugsweise auch aus deren zusätzlicher Umhüllung 38 nach außen geführt und mündet außerhalb des Kraftfahrzeugs 10. Dieser kann beispielsweise auch drucksensitiv ausgebildet sein oder ansteuerbar ausgebildet sein, sodass dieser erst dann öffnet, wenn mit hohem Druck über einen externen Anschluss 62 zum Beispiel Wasser von der Feuerwehr zugeführt wird. Zusätzlich ist es auch möglich, das Kühlwasser, welches sich im Batteriekühlsystem befindet, über bestehende Wasserpumpen P ebenfalls über den Zugang 48 vom konventionellen Kühlkreislauf direkt in die Hochvoltbatterie 16 eingeleitet wird. Mit anderen Worten muss dieses Kühlwasser nicht erst über den Wasserausgleichsbehälter 50 laufen, sondern kann über einen weiteren nicht dargestellten Bypass auch direkt mit dem Zuführanschluss 48 gekoppelt und damit direkt über weitere Pumpen in die Batterie 16 eingeleitet werden.According to a further embodiment, an external connection 62 can also be provided, for example on the expansion tank 50, so that a fire brigade can cool the battery 16 or the air gap 60 or vehicle floor 44 via the existing pipe structures within the motor vehicle 10 by externally supplying a cooling medium 24 such as water . A targeted water outlet 64 for the cooling medium 24 can also optionally be provided here, via which the cooling medium can in turn be discharged from the high-voltage battery 16 . This outlet 64 is guided outwards from the interior of the high-voltage battery 16, out of the battery 16 and preferably also out of its additional casing 38, and opens out outside of the motor vehicle 10. This can also be designed to be pressure-sensitive, for example, or can be designed to be controllable, so that it only opens then when, for example, water is supplied by the fire brigade at high pressure via an external connection 62 . In addition, it is also possible for the cooling water, which is in the battery cooling system, to be introduced directly into the high-voltage battery 16 via existing water pumps P, likewise via the access 48 from the conventional cooling circuit. In other words, this cooling water does not first have to run through the water expansion tank 50, but can also be coupled directly to the supply connection 48 via a further bypass (not shown) and thus fed directly into the battery 16 via further pumps.

An dieser Stelle soll noch einmal darauf hingewiesen werden, dass bei konventionellen Fahrzeugkonzepten die Löschsysteme so ausgelegt sind, Kühlwasser gezielt von den Zellmodulen der Hochvoltbatterie fernzuhalten. Vorliegend ist es jedoch vorgesehen, konventionelle Kühlkreisläufe oder andere Kreisläufe, wie den für das Wischwasser, gezielt mit dem Inneren des Hochvoltbatteriegehäuses 18 zu verbinden, nämlich über den Zuführanschluss 48 beziehungsweise die Einleitungsvorrichtung 46. Aus Sicherheitsgründen kann zudem im Zuführanschluss 48 auch ein Absperrventil, zum Beispiel ein Notabsperrventil, vorgesehen sein, welches erst in der Notsituation, zum Beispiel bei detektiertem Überhitzen der Batterie 16 oder einer anderen kritischen Batterieanomalie, geöffnet wird, um hierdurch die Flutung des Batteriegehäuses 18 freizugeben.At this point it should be pointed out once again that in conventional vehicle concepts the extinguishing systems are designed in such a way that cooling water is kept away from the cell modules of the high-voltage battery. In the present case, however, provision is made for connecting conventional cooling circuits or other circuits, such as that for the wiper water, to the interior of the high-voltage battery housing 18 in a targeted manner, namely via the feed connection 48 or the induction device 46. For safety reasons, a shutoff valve can also be installed in the feed connection 48, for For example, an emergency shut-off valve may be provided, which is only opened in an emergency situation, for example when overheating of the battery 16 or another critical battery anomaly is detected, in order to thereby release the flooding of the battery housing 18 .

Insgesamt zeigen die Beispiele, wie durch die Erfindung Hochvolt-Sicherheitskonzepte bereitgestellt werden, die im Falle eines Unfalls oder Batteriebrands den Insassen zusätzlich Zeit bis zur Rettung verschaffen. Insbesondere lässt sich dies einerseits über einen doppelten Fahrzeugboden zur thermischen Isolation und optimierten Kühlung, sowie andererseits durch eine temporäre Batteriekühlung mit fahrzeuginternen Medien im Falle einer Thermal Propagation der Batterie bereitstellen. Bei beiden Konzepten lässt sich so wertvolle Zeit gewinnen, bis die Feuerwehr am Batteriebrand eintrifft, bis potentiell eingeklemmte Passagiere von der Feuerwehr freigeschnitten werden können, wobei dies durch ein effektives Kühlen einerseits sowie durch eine thermische Isolation des Fahrzeugunterbodens andererseits realisiert werden kann. Zudem sind diese Ideen weitestgehend unabhängig von Spezialausrüstung wie zum Beispiel einer Löschlanze. Gerade hinsichtlich der Kühlfunktion kann durch die Verwendung fahrzeuginterner Medien auch eine Kühlung der Hochvoltbatterie bereitgestellt werden, bevor die Feuerwehr eintrifft. Nicht nur die Hochvoltbatterie lässt sich damit kühlen, sondern beispielsweise auch der Fahrzeugboden. Dies führt weiterhin auch zu einer erhöhten Sicherheit für Feuerwehr und umstehende Personen sowie umliegende Infrastruktur.Overall, the examples show how the invention provides high-voltage safety concepts that give the occupants additional time before they can be rescued in the event of an accident or battery fire. In particular, this can be provided on the one hand by a double vehicle floor for thermal insulation and optimized cooling, and on the other hand by temporary battery cooling with media internal to the vehicle in the event of thermal propagation of the battery. With both concepts, valuable time can be gained until the fire brigade arrives at the battery fire, until potentially trapped passengers can be cut free by the fire brigade. This can be achieved through effective cooling on the one hand and thermal insulation of the vehicle underbody on the other. In addition, these ideas are largely independent of special equipment such as a fire lance. With regard to the cooling function, the high-voltage battery can also be cooled before the fire brigade arrives by using in-vehicle media. Not only the high-voltage battery can be cooled with it, but also the vehicle floor, for example. This also leads to increased safety for the fire brigade and bystanders as well as the surrounding infrastructure.

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Zitierte PatentliteraturPatent Literature Cited

US 2014/0338998 A1 [0003]
DE 2012214262 A1 [0004]
DE 202007011578 U1 [0005]

Claims

Cooling arrangement (12, 42) for a motor vehicle (10) with a high-voltage battery (16) to protect occupants in the event of a battery fire, characterized in that the cooling arrangement (12, 42) has at least one vehicle floor part (14 ) a vehicle floor (14, 44) of the motor vehicle (10), wherein the vehicle floor part (14) when the cooling arrangement (12, 42) is arranged as intended on the motor vehicle (10) comprises at least a large part of a boundary on the underside of a passenger compartment (20) of the motor vehicle ( 10), wherein the at least one vehicle floor part (14) is double-walled with a first vehicle floor wall (14a, 14b) and a second vehicle floor wall (14a, 14b), which are at a distance (d2) from one another in a first direction, so that between a first intermediate space (22) through which a cooling medium (24) can flow is formed between the first and second vehicle floor walls (14a, 14b).

Cooling arrangement (12, 42) after claim 1 , characterized in that the cooling arrangement (12, 42) has at least one supply connection (26) fluidically connected to the first intermediate space (22), via which a cooling medium (24) can be supplied to the first intermediate space (22).

Cooling arrangement (12, 42) according to one of the preceding claims, characterized in that the cooling arrangement (12, 42) has at least one outflow opening (34) which is different from the supply connection (26) and is fluidically connected to the first intermediate space (22), via which the cooling medium (24) can be guided out of the first intermediate space (22).

Cooling arrangement (12, 42) according to one of the preceding claims, characterized in that the first intermediate space (22) is separated into at least two partial vehicle floor spaces through which a cooling medium (24) can flow independently of one another.

Cooling arrangement (12, 42) according to one of the preceding claims, characterized in that the first intermediate space (22) is at least partially filled with an insulating material which can be at least partially flushed out of the first intermediate space (22) when a cooling medium (24) is supplied .

Cooling arrangement (12, 42) according to one of the preceding claims, characterized in that the cooling arrangement (12, 42) has at least one arranged on an edge of the vehicle floor part (14) of the vehicle floor (14, 44) extending from the vehicle floor part (14) of the vehicle floor (14, 44) has a double-walled first side part (36) extending in the first direction, having a first side wall (36a) and a second side wall (36b) spaced apart from the first side wall (36a) in a second direction perpendicular to the first direction , so that between the first and second side wall (36a, 36b) a second intermediate space (40) is formed, through which a cooling medium (24) can flow, in particular the first intermediate space (22) and the second intermediate space (40) being fluidly connected to one another are connected and wherein the at least one first side part (36) extends in the vehicle longitudinal direction when the cooling arrangement (12, 42) is arranged as intended in the motor vehicle (10).

Cooling arrangement (12, 42) according to one of the preceding claims, characterized in that the cooling arrangement (12, 42) is arranged on the vehicle floor (14, 44) and extends from the vehicle floor (14, 44) in the first direction, double-walled second side part (36), with a third side wall (36a) and a fourth side wall (36b) spaced apart from the third side wall (36a) in a third direction perpendicular to the first direction, so that between the third and fourth side walls (36a, 36b ) a third intermediate space (40) is formed, through which a cooling medium (24) can flow, in particular the first intermediate space (22) and the third intermediate space (40) being fluidically connected to one another and the at least one second side part (36) when the cooling arrangement (12, 42) is arranged as intended in the motor vehicle (10), it extends in the transverse direction of the vehicle.

Cooling arrangement (12, 42) according to one of the preceding claims, characterized in that the cooling arrangement (12, 42) has a reservoir (50, 52) which comprises a liquid cooling medium (24) and which is fluidly connected to the feed connection (26). is or can be coupled, so that at least in a first operating mode the liquid cooling medium (24) can be fed to the feed connection (26), the reservoir (50, 52) being assigned to a device of the motor vehicle (10) that is different from the high-voltage battery (16). which can be supplied with the cooling medium (24) from the reservoir (50, 52) in a second operating mode that is different from the first and/or through which the cooling medium (24) can be made available in the reservoir (50, 52).

Motor vehicle (10) with a cooling arrangement (12, 42) according to one of the preceding claims.

Motor vehicle (10) after claim 9 , characterized in that the motor vehicle (10) has the high-voltage battery (16) and the device different from the high-voltage battery (16), the device: - representing a windshield wiper system of the motor vehicle (10) and the reservoir (50, 52) representing a wiper water container (52) and the cooling medium (24) is cleaning water; and/or - represents a coolant circuit for cooling an engine of the motor vehicle (10) and/or a vehicle interior, the reservoir (50, 52) representing a coolant expansion tank (50) and the cooling medium (24) representing coolant; and/or - a water injection device for water injection for an internal combustion engine of the motor vehicle (10), the reservoir (50, 52) representing a water tank of the water injection device and the cooling medium (24) representing water for the water injection; and/or - represents a fuel cell and the reservoir (50, 52) represents a water collection container for collecting the water separated out by the fuel cell during operation as a reaction product and the cooling medium (24) represents the separated water.