DE102021132037A1 - Cooling arrangement for cooling a battery of a motor vehicle, motor vehicle and method for operating a cooling arrangement - Google Patents

Cooling arrangement for cooling a battery of a motor vehicle, motor vehicle and method for operating a cooling arrangement Download PDF

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Abstract

Die Erfindung betrifft eine Kühlanordnung (10) zum Kühlen einer Batterie eines Kraftfahrzeugs, mit einem fahrzeuginternen Kühlmittelkreis (24), welcher eine von einem Kühlmittel durchströmbare Kühleinrichtung (20) umfasst. Die Kühleinrichtung (20) ist dazu ausgebildet, im Betrieb der Batterie von der Batterie freigesetzte Wärme aufzunehmen und weist einen ersten, von dem Kühlmittel durchströmbaren Teilraum (22) und einen zweiten, von einem zweiten Kühlmittel durchströmbaren Teilraum (28) auf. Der zweite Teilraum (28) ist in einen fahrzeuginternen Abschnitt (30) eines zweiten Kühlmittelkreises (32) eingebunden, welcher einen Auslass (36) umfasst, über welchen das zweite Kühlmittel einem fahrzeugexternen Kühlmodul (16) zuführbar ist. Der fahrzeuginterne Abschnitt (30) umfasst zudem einen Einlass (38), über welchen das von dem fahrzeugexternen Kühlmodul (16) kommende zweite Kühlmittel in den fahrzeuginternen Abschnitt (30) einbringbar ist. Des Weiteren betrifft die Erfindung ein Kraftfahrzeug mit einer solchen Kühlanordnung (10) und ein Verfahren zum Betreiben der Kühlanordnung (10).The invention relates to a cooling arrangement (10) for cooling a battery of a motor vehicle, having a coolant circuit (24) inside the vehicle, which includes a cooling device (20) through which a coolant can flow. The cooling device (20) is designed to absorb heat released by the battery during operation and has a first partial chamber (22) through which the coolant can flow and a second partial chamber (28) through which a second coolant can flow. The second partial space (28) is integrated into a vehicle-internal section (30) of a second coolant circuit (32), which includes an outlet (36) via which the second coolant can be fed to a vehicle-external cooling module (16). The vehicle-internal section (30) also includes an inlet (38) via which the second coolant coming from the vehicle-external cooling module (16) can be introduced into the vehicle-internal section (30). The invention also relates to a motor vehicle with such a cooling arrangement (10) and a method for operating the cooling arrangement (10).

Description

Die Erfindung betrifft eine Kühlanordnung zum Kühlen einer Batterie eines Kraftfahrzeugs, mit einem fahrzeuginternen Kühlmittelkreis, welcher eine von einem Kühlmittel durchströmbare Kühleinrichtung umfasst. Die Kühleinrichtung ist dazu ausgebildet, im Betrieb der Batterie von der Batterie freigesetzte Wärme aufzunehmen.The invention relates to a cooling arrangement for cooling a battery of a motor vehicle, having a coolant circuit inside the vehicle, which includes a cooling device through which a coolant can flow. The cooling device is designed to absorb heat released by the battery during operation of the battery.

Die DE 10 2005 048 241 A1 beschreibt ein Zweikreisbatteriekühlsystem mit einem Kältemittelkreis und einem Kühlmittelkreis. In dem Kühlmittelkreis ist eine Batterie eines Fahrzeugs angeordnet. Der Kältemittelkreis weist einen ersten Verdampfer und einen zweiten Verdampfer auf, wobei der zweite Verdampfer in dem Kältemittelkreis parallel zu dem ersten Verdampfer angeordnet ist. Mittels des zweiten Verdampfers kann ein Kühlmittel gekühlt werden, welches mittels einer Pumpe in dem Kühlmittelkreis gefördert und der Batterie zugeführt wird.The DE 10 2005 048 241 A1 describes a two-circuit battery cooling system with a refrigerant circuit and a coolant circuit. A battery of a vehicle is arranged in the coolant circuit. The refrigerant circuit has a first evaporator and a second evaporator, the second evaporator being arranged in the refrigerant circuit in parallel with the first evaporator. A coolant can be cooled by means of the second evaporator, which coolant is conveyed by means of a pump in the coolant circuit and fed to the battery.

Weitere Kühlsysteme zum Kühlen einer Batterie eines Kraftfahrzeugs, bei welchen ein von einem Kühlmittel durchströmbarer Wärmeübertrager mittels eines Verdampfers kühlbar ist, welcher in einen Kältemittelkreis eingebunden ist, sind etwa in der EP 2 504 880 B1 oder in der DE 10 2004 035 879 A1 beschrieben.Further cooling systems for cooling a battery of a motor vehicle, in which a heat exchanger through which a coolant can flow can be cooled by means of an evaporator, which is integrated into a coolant circuit, are described, for example, in EP 2 504 880 B1 or in the DE 10 2004 035 879 A1 described.

Beim Laden der Batterie eines Kraftfahrzeugs, insbesondere beim Schnellladen der Batterie, wird vergleichsweise viel Wärme freigesetzt. Wenn ein fahrzeuginternes Kühlsystem dazu ausgelegt wird, auch die beim Laden und insbesondere beim Schnellladen anfallende Abwärme abzuführen, so ist ein derartiges Kühlsystem deutlich größer zu dimensionieren als dies im Hinblick auf den Kühlbedarf der Batterie der Fall ist, welchen die Batterie im Fahrbetrieb des Kraftfahrzeugs aufweist. Ein derartiges, für den Fahrbetrieb überdimensioniertes Kühlsystem ist jedoch im Hinblick auf den damit einhergehenden Aufwand, den Bauraumbedarf, die Kosten und das Gewicht nachteilig.When charging the battery of a motor vehicle, in particular when charging the battery quickly, a comparatively large amount of heat is released. If an in-vehicle cooling system is designed to also dissipate the waste heat generated during charging and in particular during fast charging, such a cooling system must be dimensioned significantly larger than is the case with regard to the cooling requirements of the battery, which the battery has when the motor vehicle is in operation . However, such a cooling system, which is oversized for driving operation, is disadvantageous with regard to the associated complexity, the installation space requirement, the costs and the weight.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Kühlanordnung der eingangs genannten Art zu schaffen, welche eine verbesserte Temperierung der Batterie ermöglicht, sowie ein Kraftfahrzeug mit einer solchen Kühlanordnung und ein entsprechendes Verfahren zum Betreiben einer Kühlanordnung anzugeben.The object of the present invention is to create a cooling arrangement of the type mentioned at the outset, which enables improved temperature control of the battery, as well as to specify a motor vehicle with such a cooling arrangement and a corresponding method for operating a cooling arrangement.

Diese Aufgabe wird durch eine Kühlanordnung mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1, durch ein Kraftfahrzeug mit den Merkmalen des Patentanspruchs 8 und durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Patentanspruchs 10 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen mit zweckmäßigen Weiterbildungen der Erfindung sind in den abhängigen Patentansprüchen und in der nachfolgenden Beschreibung angegeben.This object is achieved by a cooling arrangement having the features of patent claim 1, by a motor vehicle having the features of patent claim 8 and by a method having the features of patent claim 10. Advantageous configurations with expedient developments of the invention are specified in the dependent patent claims and in the following description.

Die erfindungsgemäße Kühlanordnung zum Kühlen einer Batterie eines Kraftfahrzeugs umfasst einen fahrzeuginternen Kühlmittelkreis, welcher eine von einem Kühlmittel durchströmbare Kühleinrichtung umfasst. Die Kühleinrichtung ist dazu ausgebildet, Wärme aufzunehmen, die im Betrieb der Batterie von der Batterie freigesetzt wird. Die Kühleinrichtung weist einen ersten, von dem Kühlmittel durchströmbaren Teilraum und einen zweiten, von einem zweiten Kühlmittel durchströmbaren Teilraum auf. Der zweite Teilraum der Kühleinrichtung ist in einen fahrzeuginternen Abschnitt eines zweiten Kühlmittelkreises eingebunden. Der fahrzeuginterne Abschnitt des zweiten Kühlmittelkreises umfasst einen Auslass, über welchen das zweite Kühlmittel einem fahrzeugexternen Kühlmodul zuführbar ist. Der fahrzeuginterne Abschnitt des zweiten Kühlmittelkreises umfasst zudem einen Einlass, über welchen das von dem fahrzeugexternen Kühlmodul kommende zweite Kühlmittel in den fahrzeuginternen Abschnitt des zweiten Kühlmittelkreises einbringbar ist.The cooling arrangement according to the invention for cooling a battery of a motor vehicle includes a coolant circuit inside the vehicle, which includes a cooling device through which a coolant can flow. The cooling device is designed to absorb heat that is released by the battery during operation of the battery. The cooling device has a first partial space through which the coolant can flow and a second partial space through which a second coolant can flow. The second partial space of the cooling device is integrated into a vehicle-internal section of a second coolant circuit. The vehicle-internal section of the second coolant circuit includes an outlet via which the second coolant can be fed to a vehicle-external cooling module. The vehicle-internal section of the second coolant circuit also includes an inlet via which the second coolant coming from the vehicle-external cooling module can be introduced into the vehicle-internal section of the second coolant circuit.

Wenn im Betrieb der Kühlanordnung das Kühlmittel den ersten Teilraum der Kühleinrichtung durchströmt und das zweite Kühlmittel den zweiten Teilraum der Kühleinrichtung durchströmt, so kann über beide Kühlmittel Wärme von der Batterie abgeführt werden. Wenn zudem das zweite Kühlmittel dem fahrzeugexternen Kühlmodul zugeführt wird, kann die Kühlleistung des fahrzeugexternen Kühlmoduls zum Kühlen der Batterie genutzt werden. Daher braucht nicht der fahrzeuginterne Kühlmittelkreis alleine auf eine Kühlleistung ausgelegt zu werden, mittels welcher sich die beim Laden und insbesondere beim Schnellladen der Batterie anfallenden Abwärme abführen lässt. Vielmehr kann durch Koppeln des fahrzeugexternen Kühlmoduls mit dem Auslass und dem Einlass der Kühlanordnung auf die Kühlleistung des fahrzeugexternen Kühlmoduls zurückgegriffen werden. Folglich ist ein verbessertes und leistungsfähigeres Temperieren der Batterie ermöglicht.If, during operation of the cooling arrangement, the coolant flows through the first partial space of the cooling device and the second coolant flows through the second partial space of the cooling device, heat can be dissipated from the battery via both coolants. In addition, when the second coolant is supplied to the off-board cooling module, the cooling capacity of the off-board cooling module can be used to cool the battery. Therefore, the coolant circuit inside the vehicle does not have to be designed solely for a cooling capacity by means of which the waste heat generated during charging and in particular during rapid charging of the battery can be dissipated. Rather, by coupling the vehicle-external cooling module to the outlet and the inlet of the cooling arrangement, the cooling capacity of the vehicle-external cooling module can be accessed. Consequently, improved and more efficient temperature control of the battery is made possible.

Des Weiteren ist es von Vorteil, dass selbst bei einer Nutzung des fahrzeugexternen Kühlmoduls zum Kühlen der Batterie der fahrzeuginterne Kühlmittelkreis oder erste Kühlmittelkreis in sich geschlossen bleibt. Dadurch kommt es zu keinem Eintrag von Verunreinigungen und/oder Luftblasen oder dergleichen in den fahrzeuginternen Kühlmittelkreis, selbst wenn das fahrzeugexterne Kühlmodul über den Einlass und den Auslass mit dem der Kühlanordnung zugehörigen fahrzeuginternen Abschnitt des zweiten Kühlmittelkreises gekoppelt wird.Furthermore, it is advantageous that even if the vehicle-external cooling module is used to cool the battery, the vehicle-internal coolant circuit or first coolant circuit remains self-contained. As a result, there is no entry of impurities and/or air bubbles or the like into the vehicle-internal coolant circuit, even if the vehicle-external cooling module is coupled via the inlet and the outlet to the cooling arrangement's in-vehicle section of the second coolant circuit.

Es kann eine Platzierung von Anschlüssen in Form des Einlasses und des Auslasses für das Kühlmittel in dem fahrzeuginternen Abschnitt des zweiten Kühlmittelkreises an einer, relativ zu allen weiteren Bauteilen des fahrzeuginternen Abschnitts betrachtet, höchsten Stelle in dem oder an dem Kraftfahrzeug vorgesehen sein. So kann auf konstruktive Weise einer Luftblasenausbildung in dem später fahrzeugintern oder autark innerhalb des fahrzeuginternen Abschnitts des zweiten Kühlmittelkreises zirkulierenden Kühlmittel zumindest reduziert oder sogar unterbunden werden. Auch Siphonlösungen im Bereich des Einlasses und/oder des Auslasses können in dem fahrzeuginternen Abschnitt vorgesehen sein, um Blasenausbildungen zu reduzieren.Connections in the form of the inlet and outlet for the coolant in the vehicle-internal section of the second coolant circuit can be placed at a highest point in or on the motor vehicle, relative to all other components of the vehicle-internal section. In this way, the formation of air bubbles in the coolant later circulating inside the vehicle or autonomously within the vehicle-internal section of the second coolant circuit can be at least reduced or even prevented in a constructive manner. Siphon solutions in the area of the inlet and/or the outlet can also be provided in the vehicle-internal section in order to reduce the formation of bubbles.

Das Laden, insbesondere das Schnellladen, der Batterie wird vorzugsweise bei an einer Ladestation oder Ladesäule stehendem Kraftfahrzeug vorgenommen, wobei die Ladestation oder Ladesäule das fahrzeugexterne Kühlmodul aufweist, welches für eine entsprechende, fahrzeugexterne Kühlung der Batterie sorgen kann.The charging, in particular rapid charging, of the battery is preferably carried out when the motor vehicle is stationary at a charging station or charging station, with the charging station or charging station having the vehicle-external cooling module which can ensure appropriate vehicle-external cooling of the battery.

In vorteilhafter Weise kann der fahrzeuginterne Kühlmittelkreis oder erste Kühlmittelkreis sowohl beim Laden, insbesondere Schnellladen, der Batterie verwendet werden als auch in einem Fahrbetrieb des die Batterie aufweisenden Kraftfahrzeugs, also dann, wenn das Kraftfahrzeug nicht an der das fahrzeugexterne Kühlmodul aufweisenden Ladestation oder Ladesäule steht. Es kann also der fahrzeuginterne Kühlmittelkreis beim Laden der Batterie unterstützend eingesetzt werden und außerdem im Fahrbetrieb des Kraftfahrzeugs zum Abführen von Wärme von der Batterie genutzt werden.The vehicle-internal coolant circuit or first coolant circuit can advantageously be used both when charging, in particular fast charging, the battery and when the motor vehicle with the battery is being driven, i.e. when the motor vehicle is not at the charging station or charging column that has the vehicle-external cooling module. The coolant circuit inside the vehicle can therefore be used to support charging of the battery and also be used to dissipate heat from the battery while the motor vehicle is being driven.

In vorteilhafter Weise ist es jedoch auch möglich, mittels der Kühlanordnung ein Heizen der Batterie zu bewirken. Dies kann etwa dann sinnvoll sein, wenn aufgrund einer geringen Temperatur die Ladekapazität der Batterie nicht vollständig ausgenutzt werden kann. In einem solchen Fall kann durch ein Vorwärmen oder Anwärmen der Batterie die nutzbare Ladekapazität der Batterie vergrößert werden. Insbesondere kann so ein Zeitpunkt, in welchem die volle Ladekapazität oder Ladeleistung der Batterie zur Verfügung steht, nach vorne verlegt werden. Dies kann insbesondere zur Folge haben, dass der Ladevorgang, bei welchem die volle Ladekapazität der Batterie erreicht oder ausgeschöpft werden soll, besonders rasch durchgeführt werden kann.However, it is also advantageously possible to heat the battery by means of the cooling arrangement. This can be useful, for example, if the charging capacity of the battery cannot be fully utilized due to a low temperature. In such a case, the usable charging capacity of the battery can be increased by preheating or warming up the battery. In particular, a point in time at which the full charging capacity or charging power of the battery is available can be moved forward. In particular, this can mean that the charging process, in which the full charging capacity of the battery is to be reached or exhausted, can be carried out particularly quickly.

Über das zweite Kühlmittel, welches bei an den Auslass und den Einlass angeschlossenem fahrzeugexternen Kühlmodul im Betrieb der Kühlanordnung durch den zweiten Kühlmittelkreis strömt, kann demnach auch Wärme in den fahrzeuginternen Abschnitt des zweiten Kühlmittelkreises eingebracht werden. Dies kann auch in einer Anwendung sinnvoll sein, bei welcher der zweite Kühlmittelkreis zum Erwärmen oder Vorwärmen eines Fahrgastraums des Kraftfahrzeugs genutzt werden soll.Heat can therefore also be introduced into the vehicle-internal section of the second coolant circuit via the second coolant, which flows through the second coolant circuit when the vehicle-external cooling module is connected to the outlet and the inlet during operation of the cooling arrangement. This can also be useful in an application in which the second coolant circuit is to be used to heat or preheat a passenger compartment of the motor vehicle.

Durch Koppeln des fahrzeugexternen Kühlmoduls mit dem Auslass und dem Einlass, also mit Komponenten des zweiten Kühlmittelkreises, welche dem fahrzeuginternen Abschnitt des Kühlmittelkreises zugehörig sind, kann also eine externe Kältequelle oder Wärmequelle genutzt werden, welche durch das fahrzeugexterne Kühlmodul bereitgestellt ist. Das fahrzeugexterne Kühlmodul kann daher auch als fahrzeugexternes Temperiermodul bezeichnet werden.By coupling the vehicle-external cooling module with the outlet and the inlet, i.e. with components of the second coolant circuit, which are associated with the vehicle-internal section of the coolant circuit, an external cold source or heat source can be used, which is provided by the vehicle-external cooling module. The vehicle-external cooling module can therefore also be referred to as a vehicle-external temperature control module.

Vorzugsweise ist in dem fahrzeuginternen Kühlmittelkreis ein Chiller angeordnet, welcher einen ersten, von dem Kühlmittel durchströmbaren Teilbereich und einen zweiten, von einem Kältemittel durchströmbaren Teilbereich umfasst. Hierbei ist der zweite Teilbereich in einen fahrzeuginternen Kältemittelkreis der Kühlanordnung eingebunden und als Verdampfer des Kältemittelkreises betreibbar.A chiller is preferably arranged in the vehicle-internal coolant circuit, which comprises a first partial area through which the coolant can flow and a second partial area through which a refrigerant can flow. In this case, the second partial area is integrated into a vehicle-internal coolant circuit of the cooling arrangement and can be operated as an evaporator of the coolant circuit.

Durch das Vorsehen eines derartigen Chillers kann eine besonders starke oder intensive Kühlung der Batterie erreicht werden, wenn die beiden fluidisch voneinander getrennten Kühlmittelkreise und somit auch die beiden fluidisch voneinander getrennten Kühlmittel zum Kühlen der Batterie genutzt werden. Insbesondere kann der Chiller zugeschaltet werden, wenn dies zum Kühlen der Batterie etwa beim Laden derselben wünschenswert ist. Des Weiteren kann der Chiller auch im Fahrbetrieb des die Batterie aufweisenden Kraftfahrzeugs zum Abführen von Wärme von der Batterie genutzt werden. Somit ist durch den Chiller ein sehr flexibles und an die jeweilige Situation angepasstes Kühlen der Batterie ermöglicht.By providing such a chiller, a particularly strong or intensive cooling of the battery can be achieved if the two coolant circuits that are fluidically separate from one another and thus also the two coolants that are fluidly separate from one another are used to cool the battery. In particular, the chiller can be switched on if this is desirable for cooling the battery, for example when charging the same. Furthermore, the chiller can also be used to dissipate heat from the battery when the motor vehicle that has the battery is being driven. The chiller therefore enables very flexible cooling of the battery that is adapted to the respective situation.

Vorzugsweise ist in den fahrzeuginternen Kühlmittelkreis wenigstens ein von dem Kühlmittel durchströmbarer Kühler eingebunden, welcher mittels eines Lüfters der Kühlanordnung mit einem Luftstrom beaufschlagbar ist. Ein derartiger, im Betrieb mit Luft beaufschlagter Kühler ist sowohl während des Ladens der Batterie an der stationären Ladestation, insbesondere bei Vorliegen einer für den Wärmeübertrag an die Umgebung vorteilhaften Umgebungstemperatur, als auch im Fahrbetrieb des Kraftfahrzeugs in vorteilhafter und einfacher Weise zum Abführen von Wärme aus dem Kühlmittel nutzbar.At least one cooler through which the coolant can flow is preferably integrated into the vehicle-internal coolant circuit and can be subjected to an air flow by means of a fan of the cooling arrangement. Such a cooler, subjected to air during operation, is advantageous and simple for dissipating heat both during charging of the battery at the stationary charging station, particularly when the ambient temperature is favorable for heat transfer to the environment, and when the motor vehicle is being driven usable with the coolant.

Zusätzlich oder alternativ kann in den fahrzeuginternen Abschnitt des zweiten Kühlmittelkreises wenigstens ein von dem zweiten Kühlmittel durchströmbarer Kühler eingebunden sein, welcher mittels eines Lüfters der Kühlanordnung mit einem Luftstrom beaufschlagbar ist. Ein derartiger Kühler kann, insbesondere bei Vorliegen einer für den Wärmeübertrag an die Umgebung vorteilhaften oder günstigen Umgebungstemperatur, unterstützend zu dem fahrzeugexternen Kühlmodul für eine Abfuhr von Wärme aus dem zweiten Kühlmittel sorgen, wenn die Batterie des Kraftfahrzeugs an der das fahrzeugexterne Kühlmodul aufweisenden Ladestation geladen wird.Additionally or alternatively, at least one cooler through which the second coolant can flow can be integrated into the vehicle-internal section of the second coolant circuit, which can be subjected to an air flow by means of a fan of the cooling arrangement. Such a cooler can, in particular when the ambient temperature is advantageous or favorable for heat transfer to the environment, supportive of the vehicle-external cooling module for dissipating heat from the second coolant when the battery of the motor vehicle is charged at the charging station having the vehicle-external cooling module.

Zudem ist es möglich, den Kühler auch dann zum Abführen von Wärme aus dem zweiten Kühlmittel zu nutzen, wenn das ortsfeste fahrzeugexterne Kühlmodul nicht mit dem Einlass und dem Auslass des fahrzeuginternen Abschnitts des zweiten Kühlmittelkreises gekoppelt ist, insbesondere jedoch bei Vorliegen einer für den Wärmeübertrag an die Umgebung vorteilhaften Umgebungstemperatur. Dementsprechend kann der vorzugsweise in den fahrzeuginternen Abschnitt des zweiten Kühlmittelkreises eingebundene wenigstens eine Kühler auch im Fahrbetrieb des Kraftfahrzeugs vorteilhaft genutzt werden.It is also possible to use the cooler to dissipate heat from the second coolant when the stationary vehicle-external cooling module is not coupled to the inlet and outlet of the vehicle-internal section of the second coolant circuit, but in particular when there is one for heat transfer the environment advantageous ambient temperature. Accordingly, the at least one cooler, which is preferably integrated into the vehicle-internal section of the second coolant circuit, can also be advantageously used when the motor vehicle is being driven.

Die Kühlanordnung kann wenigstens eine Umgehungsleitung zum Umgehen des wenigstens einen Kühlers aufweisen. Dadurch ist es möglich, den Kühler zu umgehen. Dies ist etwa dann sinnvoll, wenn die Umgebungsluft beziehungsweise der Luftstrom, mit welcher der dem Kühler zugeordnete Lüfter den Kühler beaufschlagen kann, eine vergleichsweise hohe Temperatur aufweist. In einem solchen Fall lässt sich durch das Nutzen der wenigstens einen Umgehungsleitung vermeiden, dass es an dem Kühler in unerwünschter Weise zu einem Eintrag von Wärme in das Kühlmittel oder das zweite Kühlmittel kommt, welches den Kühler durchströmt.The cooling arrangement can have at least one bypass line for bypassing the at least one cooler. This makes it possible to bypass the radiator. This makes sense, for example, when the ambient air or the air flow, with which the fan assigned to the cooler can impinge on the cooler, has a comparatively high temperature. In such a case, by using the at least one bypass line, it is possible to avoid the undesirable introduction of heat into the coolant or the second coolant that flows through the cooler.

Alternativ zu der Umgehungsleitung kann durch Unterbinden der luftseitigen Durchströmung des wenigstens einen Kühlers ein potentieller Wärmeeintrag in das diesen durchströmende Kühlmittel unterbunden werden, etwa indem der zugeordnete Lüfter deaktiviert wird und/oder eine Kühlerjalousie eingesetzt wird. Des Weiteren kann durch das Vorsehen der wenigstens einen Umgehungsleitung ein Druckverlust vermieden werden, welcher sich bei dem Durchströmen des Kühlers in dem fahrzeuginternen Kühlmittelkreis oder dem fahrzeuginternen Abschnitt des zweiten Kühlmittelkreises einstellt. Auch dies ist vorteilhaft.As an alternative to the bypass line, by preventing the air-side flow through the at least one cooler, a potential heat input into the coolant flowing through it can be prevented, for example by deactivating the associated fan and/or using a cooler shutter. Furthermore, by providing the at least one bypass line, a pressure loss can be avoided, which occurs when it flows through the cooler in the vehicle-internal coolant circuit or the vehicle-internal section of the second coolant circuit. This is also advantageous.

Vorzugsweise ist in dem fahrzeuginternen Abschnitt des zweiten Kühlmittelkreises eine Pumpeinrichtung angeordnet, mittels welcher das zweite Kühlmittel durch den Kühler hindurch förderbar ist. Durch das Vorsehen einer derartigen Pumpe kann somit eine Zwangsdurchströmung des in dem fahrzeuginternen Abschnitt des zweiten Kühlmittelkreises angeordneten Kühlers erreicht werden. Dadurch ist eine besonders hohe Flexibilität bei der Nutzung dieses Kühlers erreichbar.A pumping device is preferably arranged in the vehicle-internal section of the second coolant circuit, by means of which the second coolant can be conveyed through the radiator. By providing such a pump, a forced flow through the radiator arranged in the vehicle-internal section of the second coolant circuit can thus be achieved. As a result, a particularly high level of flexibility can be achieved when using this cooler.

Auch in einem Fall, in welchem eine fahrzeugexterne Pumpeinrichtung vorhanden ist, mittels welcher das Kühlmittel dem fahrzeugexternen Kühlmodul zugeführt und/oder über den Einlass in den fahrzeuginternen Abschnitt des zweiten Kühlmittelkreises eingebracht werden kann, ist das Vorsehen der fahrzeuginternen Pumpeinrichtung vorteilhaft. Zum einen kann nämlich die fahrzeuginterne Pumpeinrichtung eine solche fahrzeugexterne Pumpeinrichtung unterstützen. Zum anderen ermöglicht die fahrzeuginterne Pumpeinrichtung ein fahrzeuginternes Fördern des Kühlmittels für Kühlzwecke, also dann, wenn der fahrzeuginterne Abschnitt des zweiten Kühlmittelkreises nicht fluidisch mit dem fahrzeugexternen Kühlmodul gekoppelt ist.The provision of the vehicle-internal pumping device is also advantageous in a case in which a vehicle-external pumping device is present, by means of which the coolant can be supplied to the vehicle-external cooling module and/or introduced via the inlet into the vehicle-internal section of the second coolant circuit. On the one hand, the vehicle-internal pumping device can support such a vehicle-external pumping device. On the other hand, the vehicle-internal pumping device enables the coolant to be pumped inside the vehicle for cooling purposes, ie when the vehicle-internal section of the second coolant circuit is not fluidically coupled to the vehicle-external cooling module.

Vorzugsweise ist in dem fahrzeuginternen oder ersten Kühlmittelkreis eine Pumpeinrichtung angeordnet, mittels welcher das Kühlmittel durch den ersten Teilraum der Kühleinrichtung gefördert werden kann. Diese Pumpeinrichtung ist sowohl dann nutzbar, wenn bei an der Ladestation oder Ladesäule stehendem Kraftfahrzeug beide Kühlmittelkreise zum Abführen von Wärme von der Batterie genutzt werden sollen, als auch dann, wenn im Fahrbetrieb des Kraftfahrzeugs lediglich der fahrzeuginterne Kühlmittelkreis zum Abführen von Wärme von der Batterie verwendet wird.A pump device is preferably arranged in the vehicle-internal or first coolant circuit, by means of which the coolant can be conveyed through the first partial space of the cooling device. This pumping device can be used when both coolant circuits are to be used to remove heat from the battery when the motor vehicle is stationary at the charging station or charging column, and when only the coolant circuit inside the vehicle is used to remove heat from the battery while the motor vehicle is being driven becomes.

Vorzugsweise ist in den fahrzeuginternen Abschnitt des zweiten Kühlmittelkreises ein Chiller eingebunden, welcher einen ersten, von dem zweiten Kühlmittel durchströmbaren Teilbereich und einen zweiten, von einem Kältemittel durchströmbaren Teilbereich umfasst. Hierbei ist der zweite Teilbereich in einen fahrzeuginternen Kältemittelkreis der Kühlanordnung eingebunden und als Verdampfer des Kältemittelkreises betreibbar. Ein derartiger Chiller kann sehr vorteilhaft dazu verwendet werden, während der Nutzung des fahrzeugexternen Kühlmoduls zusätzlich Wärme aus dem zweiten Kühlmittel abzuführen. Des Weiteren ist der Chiller in vorteilhafter Weise auch im Fahrbetrieb des die Batterie aufweisenden Kraftfahrzeugs nutzbar, also dann, wenn das Kraftfahrzeug nicht an der Ladestation oder der Ladesäule steht, um die Batterie zu laden. Auch dies ist vorteilhaft.A chiller is preferably integrated into the vehicle-internal section of the second coolant circuit, which comprises a first partial area through which the second coolant can flow and a second partial area through which a refrigerant can flow. In this case, the second partial area is integrated into a vehicle-internal coolant circuit of the cooling arrangement and can be operated as an evaporator of the coolant circuit. Such a chiller can be used very advantageously to additionally dissipate heat from the second coolant while the vehicle-external cooling module is being used. Furthermore, the chiller can also be used in an advantageous manner when the motor vehicle that has the battery is being driven, ie when the motor vehicle is not at the charging station or the charging column to charge the battery. This is also advantageous.

Vorzugsweise ist in den fahrzeuginternen Abschnitt des zweiten Kühlmittelkreises ein erster, von dem zweiten Kühlmittel durchströmbarer Fluidraum eines Kältemittelkühlers der Kühlanordnung eingebunden. Der Kältemittelkühler umfasst einen zweiten, von einem Kältemittel durchströmbaren Fluidraum, wobei der zweite Fluidraum in einen fahrzeuginternen Kältemittelkreis der Kühlanordnung eingebunden und als indirekter Kondensator oder indirekter Gaskühler des Kältemittelkreises betreibbar ist. Ein derartiger Kältemittelkühler ermöglicht es, das Kältemittel zu kühlen und/oder zu kondensieren, während das Kraftfahrzeug an der Ladestation oder Ladesäule steht. Dadurch kann auch bei stehendem Kraftfahrzeug eine Klimatisierung etwa eines Fahrgastraums des Kraftfahrzeugs vorgenommen werden, ohne dass hierfür ein Kondensator oder Gaskühler mit Umgebungsluft beaufschlagt zu werden braucht. Optional kann ein vorhandener, mit Umgebungsluft beaufschlagter Kondensator oder Gaskühler mit einer reduzierten Luftmenge beaufschlagt werden, wenn der Kältemittelkühler vorgesehen ist. Es kann also zum Kühlen und/oder Kondensieren des Kältemittels, welches den zweiten Fluidraum des Kältemittelkühlers durchströmt, die Kühlleistung des fahrzeugexternen Kühlmoduls überwiegend oder ausschließlich genutzt werden. Dies ist besonders effektiv und aufwandsarm. Weiter ist im Falle eines reduzierten oder nicht vorhandenen Lüfterbetriebs zum Kühlen des Kältemittels das zu ladende Fahrzeug oder Kraftfahrzeug akustisch unauffälliger.A first fluid space, through which the second coolant can flow, of a refrigerant cooler of the cooling arrangement is preferably integrated into the vehicle-internal section of the second coolant circuit. The refrigerant cooler comprises a second fluid chamber through which a refrigerant can flow, the second fluid chamber being integrated into an in-vehicle refrigerant circuit of the cooling arrangement and acting as an indirect condenser or indirect gas cooler of the refrigerant circuit is operable. Such a refrigerant cooler makes it possible to cool and/or condense the refrigerant while the motor vehicle is standing at the charging station or charging column. As a result, even when the motor vehicle is stationary, air conditioning can be carried out, for example in a passenger compartment of the motor vehicle, without a condenser or gas cooler having to be subjected to ambient air for this purpose. Optionally, a reduced amount of air can be applied to an existing condenser or gas cooler exposed to ambient air if the refrigerant cooler is provided. The cooling capacity of the cooling module external to the vehicle can therefore be used predominantly or exclusively for cooling and/or condensing the refrigerant which flows through the second fluid chamber of the refrigerant cooler. This is particularly effective and requires little effort. Furthermore, in the case of reduced or non-existent fan operation for cooling the refrigerant, the vehicle or motor vehicle to be charged is acoustically less noticeable.

Vorzugsweise weist der Kältemittelkühler einen dritten Fluidraum auf, welcher von einem dritten Kühlmittel durchströmbar ist. Hierbei ist der dritte Fluidraum in einen dritten Kühlmittelkreis eingebunden, welcher als weiterer fahrzeuginterner Kühlmittelkreis der Kühlanordnung ausgebildet ist. Hierbei ist vorteilhaft, dass der dritte Kühlmittelkreis so wie auch der den ersten Teilraum der Kühleinrichtung umfassende, vollständig fahrzeuginterne Kühlmittelkreis in sich geschlossen ist, selbst wenn die Kühlleistung oder Temperierleistung des fahrzeugexternen Kühlmoduls genutzt wird. Dies ist im Hinblick darauf vorteilhaft, dass dann auch in dem dritten Kühlmittelkreis kein Eintrag von Verunreinigungen und/oder Luftblasen oder dergleichen stattfindet und eine Kühlmittelgüte und dessen Zusammensetzung unberührt beziehungsweise von außen unbeeinflusst bleibt.The refrigerant cooler preferably has a third fluid space through which a third coolant can flow. Here, the third fluid chamber is integrated into a third coolant circuit, which is designed as a further vehicle-internal coolant circuit of the cooling arrangement. It is advantageous here that the third coolant circuit, like the first partial space of the cooling device, is self-contained and completely internal to the vehicle, even if the cooling capacity or temperature control capacity of the cooling module external to the vehicle is used. This is advantageous with regard to the fact that there is no entry of impurities and/or air bubbles or the like in the third coolant circuit either, and the quality of the coolant and its composition remain unaffected or unaffected from the outside.

Zudem können auch weitere in dem dritten Kühlmittelkreis angeordnete Komponenten, von welchen Wärme abgeführt werden soll, etwa auf die Kühlleistung zugreifen, welche durch das fahrzeugexterne Kühlmodul bereitgestellt wird. Dies ist beispielsweise dann vorteilhaft, wenn in dem dritten Kühlmittelkreis zu kühlende Komponenten wie etwa eine elektrische Antriebseinrichtung des Kraftfahrzeugs und/oder eine Leistungselektronik und/oder eine Brennkraftmaschine und/oder ein Brennstoffzellenstapel angeordnet sind.In addition, other components arranged in the third coolant circuit, from which heat is to be dissipated, can access the cooling capacity, for example, which is provided by the vehicle-external cooling module. This is advantageous, for example, when components to be cooled, such as an electric drive device of the motor vehicle and/or power electronics and/or an internal combustion engine and/or a fuel cell stack, are arranged in the third coolant circuit.

Das erfindungsgemäße Kraftfahrzeug weist eine erfindungsgemäße Kühlanordnung und eine Batterie auf. Hierbei ist die Batterie zum Versorgen einer Antriebseinrichtung des Kraftfahrzeugs mit elektrischer Energie ausgebildet. In dem Kraftfahrzeug kann die Kühlanordnung in vorteilhafter Weise zum Kühlen der Batterie genutzt werden.The motor vehicle according to the invention has a cooling arrangement according to the invention and a battery. In this case, the battery is designed to supply a drive device of the motor vehicle with electrical energy. In the motor vehicle, the cooling arrangement can advantageously be used to cool the battery.

Die Batterie kann insbesondere als Hochvoltbatterie oder Hochvoltspeicher ausgebildet sein, welche beziehungsweise welcher eine Nennspannung von mehr als 60 Volt und vorzugsweise von bis zu mehreren hundert Volt aufweist. Alternativ kann die Batterie als Niedervoltbatterie ausgebildet sein, welche eine geringere Nennspannung aufweist, etwa eine Nennspannung von 48 Volt oder auch weniger. Insbesondere bei einer als Hochvoltspeicher ausgebildeten Batterie tritt beim Laden, insbesondere beim Schnellladen, an der Ladestation oder Ladesäule oder dergleichen eine vergleichsweise hohe Abwärme auf, welche mittels der Kühlanordnung auf besonders effiziente Art und Weise abgeführt werden kann.The battery can be designed in particular as a high-voltage battery or high-voltage storage device, which has a nominal voltage of more than 60 volts and preferably of up to several hundred volts. Alternatively, the battery can be in the form of a low-voltage battery which has a lower nominal voltage, for example a nominal voltage of 48 volts or less. In particular in the case of a battery designed as a high-voltage storage device, a comparatively large amount of waste heat occurs during charging, in particular during fast charging, at the charging station or charging station or the like, which can be dissipated in a particularly efficient manner by means of the cooling arrangement.

Vorzugsweise ist die elektrische Antriebseinrichtung des Kraftfahrzeugs dazu ausgebildet, ein Fortbewegen des Kraftfahrzeugs zu bewirken oder zumindest zu unterstützen. Dementsprechend kann das Kraftfahrzeug insbesondere als Elektrofahrzeug oder Hybridfahrzeug ausgebildet sein.The electric drive device of the motor vehicle is preferably designed to cause the motor vehicle to move or at least to support it. Accordingly, the motor vehicle can be designed in particular as an electric vehicle or hybrid vehicle.

Vorzugsweise ist der fahrzeuginterne Abschnitt des zweiten Kühlmittelkreises mit einem fahrzeugexternen Abschnitt des zweiten Kühlmittelkreises gekoppelt, wobei das fahrzeugexterne Kühlmodul in den fahrzeugexternen Abschnitt des zweiten Kühlmittelkreises eingebunden ist. Dann lässt sich das weitere Kühlmittel durch den zweiten Kühlmittelkreis hindurch fördern und auf diese Weise die Kühlleistung oder Temperierleistung des fahrzeugexternen Kühlmoduls zum Temperieren, also zum Kühlen oder Erwärmen der Batterie nutzen.The vehicle-internal section of the second coolant circuit is preferably coupled to a vehicle-external section of the second coolant circuit, with the vehicle-external cooling module being integrated into the vehicle-external section of the second coolant circuit. The additional coolant can then be conveyed through the second coolant circuit and in this way the cooling capacity or temperature control capacity of the vehicle-external cooling module can be used for temperature control, ie for cooling or heating the battery.

Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren zum Betreiben einer Kühlanordnung wird eine Batterie eines Kraftfahrzeugs temperiert, indem eine Kühleinrichtung eines fahrzeuginternen Kühlmittelkreises der Kühlanordnung von einem Kühlmittel durchströmt wird. Die Kühleinrichtung ist dazu ausgebildet, im Betrieb der Batterie von der Batterie freigesetzte Wärme aufzunehmen. Die Kühleinrichtung weist einen ersten, von dem Kühlmittel durchströmbaren Teilraum und einen zweiten, von einem zweiten Kühlmittel durchströmten Teilraum auf. Der zweite Teilraum der Kühleinrichtung ist in einen fahrzeuginternen Abschnitt eines zweiten Kühlmittelkreises eingebunden, wobei der fahrzeuginterne Abschnitt des zweiten Kühlmittelkreises einen Auslass umfasst, über welchen das zweite Kühlmittel einem fahrzeugexternen Kühlmodul zugeführt wird. Der fahrzeuginterne Abschnitt des zweiten Kühlmittelkreises umfasst weiter einen Einlass, über welchen das von dem fahrzeugexternen Kühlmodul kommende zweite Kühlmittel in den fahrzeuginternen Abschnitt des zweiten Kühlmittelkreises eingebracht wird.In the method according to the invention for operating a cooling arrangement, the temperature of a battery of a motor vehicle is controlled by a coolant flowing through a cooling device of a vehicle-internal coolant circuit of the cooling arrangement. The cooling device is designed to absorb heat released by the battery during operation of the battery. The cooling device has a first partial space through which the coolant can flow and a second partial space through which a second coolant can flow. The second partial space of the cooling device is integrated into a vehicle-internal section of a second coolant circuit, the vehicle-internal section of the second coolant circuit comprising an outlet via which the second coolant is supplied to a vehicle-external cooling module. The vehicle-internal section of the second coolant circuit further includes an inlet, via which the second coolant coming from the vehicle-external cooling module into the vehicle-internal Section of the second coolant circuit is introduced.

Zum Zwecke des Temperierens der Batterie wird somit zumindest der zweite Teilraum der Kühleinrichtung von dem zweiten Kühlmittel durchströmt. Wenn hierbei an dem fahrzeugexternen Kühlmodul eine Abfuhr von Wärme erfolgt, so wird die Batterie gekühlt. Wird demgegenüber mittels des fahrzeugexternen Kühlmoduls Wärme in das Kühlmittel eingebracht, so wird die Batterie erwärmt oder vorgewärmt. Diese beiden Möglichkeiten der Temperierung der Batterie können vorteilhaft sein, wenn das Kraftfahrzeug an einer Ladestation oder Ladesäule steht, welche das fahrzeugexterne Kühlmodul aufweist, wobei das Kühlmodul auch als fahrzeugexternes Temperiermodul bezeichnet werden kann. Folglich ermöglicht das Verfahren ein verbessertes Temperieren der Batterie.For the purpose of tempering the battery, the second coolant thus flows through at least the second partial space of the cooling device. If heat is dissipated at the vehicle-external cooling module, the battery is cooled. If, on the other hand, heat is introduced into the coolant by means of the vehicle-external cooling module, the battery is heated or preheated. These two options for controlling the temperature of the battery can be advantageous when the motor vehicle is standing at a charging station or charging column that has the vehicle-external cooling module, with the cooling module also being able to be referred to as a vehicle-external temperature-control module. Consequently, the method enables improved temperature control of the battery.

Des Weiteren kann auch der erste Teilraum der Kühleinrichtung von dem Kühlmittel durchströmt werden, welches innerhalb des fahrzeuginternen Kühlmittelkreises etwa mittels einer Pumpeinrichtung gefördert werden kann. Dann ist ein besonders intensives Kühlen der Batterie möglich, wie es etwa beim Laden, insbesondere Schnellladen der Batterie vorteilhaft ist.Furthermore, the coolant can also flow through the first partial space of the cooling device, which coolant can be conveyed within the vehicle-internal coolant circuit, for example by means of a pump device. A particularly intensive cooling of the battery is then possible, as is advantageous, for example, when charging, in particular rapid charging, of the battery.

Die für die erfindungsgemäße Kühlanordnung beschriebenen Vorteile und bevorzugten Ausgestaltungen gelten in analoger Weise für das erfindungsgemäße Kraftfahrzeug sowie für das erfindungsgemäße Verfahren und umgekehrt.The advantages and preferred configurations described for the cooling arrangement according to the invention apply in an analogous manner to the motor vehicle according to the invention and to the method according to the invention and vice versa.

Zu der Erfindung gehören demnach auch Weiterbildungen des erfindungsgemäßen Verfahrens, die Merkmale aufweisen, wie sie bereits im Zusammenhang mit den Weiterbildungen der erfindungsgemäßen Kühlanordnung oder des erfindungsgemäßen Kraftfahrzeugs beschrieben worden sind. Aus diesem Grund sind die entsprechenden Weiterbildungen des erfindungsgemäßen Verfahrens hier nicht noch einmal beschrieben.The invention therefore also includes developments of the method according to the invention, which have features as have already been described in connection with the developments of the cooling arrangement according to the invention or the motor vehicle according to the invention. For this reason, the corresponding developments of the method according to the invention are not described again here.

Das erfindungsgemäße Kraftfahrzeug ist bevorzugt als Kraftwagen, insbesondere als Personenkraftwagen oder Lastkraftwagen, oder als Personenbus 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.

Die Erfindung umfasst auch die Kombinationen der Merkmale der beschriebenen Ausführungsformen. 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 features of the described embodiments. The invention also includes implementations that each have a combination of the features of several of the described embodiments, provided that the embodiments were not described as mutually exclusive.

Im Folgenden sind schematisch Ausführungsbeispiele der Erfindung beschrieben. Hierzu zeigt:

  • 1 eine Kühlanordnung zum Kühlen einer Batterie eines Kraftfahrzeugs, wobei die Kühlanordnung einen fahrzeuginternen Kühlmittelkreis und einen fahrzeuginternen Abschnitt eines weiteren Kühlmittelkreises umfasst, wobei der weitere Kühlmittelkreis zusätzlich einen fahrzeugexternen (und somit nicht der Kühlanordnung zugehörigen) Abschnitt aufweist, in welchen ein fahrzeugexternes Kühlmodul eingebunden ist;
  • 2 eine Variante der Kühlanordnung gemäß 1, bei welcher ein mit einem Luftstrom beaufschlagbarer Kühler parallel zu einem Chiller des fahrzeuginternen Kühlmittelkreises von einem Kühlmittel durchströmbar ist;
  • 3 eine weitere Variante der Kühlanordnung, bei welcher in dem fahrzeuginternen Abschnitt des zweiten Kühlmittelkreises eine eigene Pumpeinrichtung und ein Kühler angeordnet sind;
  • 4 eine weitere Variante der Kühlanordnung, bei welcher der fahrzeuginterne Abschnitt des zweiten Kühlmittelkreises und der vollständig fahrzeuginterne oder erste Kühlmittelkreis einen jeweiligen Chiller umfassen;
  • 5 eine weitere Variante der Kühlanordnung, bei welcher in den fahrzeuginternen Abschnitt des zweiten Kühlmittelkreises ein indirekter Kondensator mit zwei Fluidräumen eingebunden ist;
  • 6 eine Variante der Kühlanordnung gemäß 5, wobei der indirekte Kondensator einen weiteren Fluidraum aufweist, welcher in einen dritten, fahrzeuginternen Kühlmittelkreis des Kraftfahrzeugs eingebunden ist; und
  • 7 das die Batterie aufweisende Kraftfahrzeug, welches an einer das fahrzeugexterne Kühlmodul aufweisenden Ladestation steht.
Exemplary embodiments of the invention are described schematically below. For this shows:
  • 1 a cooling arrangement for cooling a battery of a motor vehicle, the cooling arrangement comprising a vehicle-internal coolant circuit and a vehicle-internal section of a further coolant circuit, the further coolant circuit additionally having a vehicle-external (and thus not belonging to the cooling arrangement) section in which a vehicle-external cooling module is integrated;
  • 2 according to a variant of the cooling arrangement 1 , in which a coolant can flow through a cooler, which can be acted upon by an air flow, parallel to a chiller of the coolant circuit inside the vehicle;
  • 3 a further variant of the cooling arrangement, in which a separate pump device and a cooler are arranged in the vehicle-internal section of the second coolant circuit;
  • 4 a further variant of the cooling arrangement, in which the in-vehicle portion of the second coolant circuit and the fully in-vehicle or first coolant circuit comprise a respective chiller;
  • 5 a further variant of the cooling arrangement, in which an indirect condenser with two fluid chambers is integrated into the vehicle-internal section of the second coolant circuit;
  • 6 according to a variant of the cooling arrangement 5 , wherein the indirect condenser has a further fluid chamber, which is integrated into a third, vehicle-internal coolant circuit of the motor vehicle; and
  • 7 the motor vehicle having the battery, which is standing at a charging station having the cooling module external to the vehicle.

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.

In 1 ist stark schematisiert eine Kühlanordnung 10 zum Kühlen einer Batterie 12 eines in 7 schematisch gezeigten Kraftfahrzeugs 14 gezeigt. Die Kühlanordnung 10 ermöglicht die Nutzung eines fahrzeugexternen Kühlmoduls 16 zum Kühlen der Batterie 12. Wie aus 7 ersichtlich ist, kann das fahrzeugexterne Kühlmodul 16 in eine ortsfeste Ladestation 18 oder Ladesäule integriert sein, welche zum Aufladen der Batterie 12 des Kraftfahrzeugs 14 genutzt wird. Insbesondere wenn das Kraftfahrzeug 14 an der Ladestation 18 steht und die Batterie 12 in einem Schnellladevorgang aufgeladen wird, wird von der Batterie 12 vergleichsweise viel Abwärme freigesetzt. Diese Abwärme kann durch Nutzung der Kühlanordnung 10 abgeführt werden.In 1 is a highly schematic cooling arrangement 10 for cooling a battery 12 of a 7 Motor vehicle 14 shown schematically shown. The cooling arrangement 10 enables the use of an off-board cooling module 16 for cooling the battery 12. As shown in FIG 7 As can be seen, the vehicle-external cooling module 16 can be integrated into a stationary charging station 18 or charging station, which is used to charge the battery 12 of the motor vehicle 14 . In particular, when the motor vehicle 14 is standing at the charging station 18 and the battery 12 is being charged in a rapid charging process, the battery 12 releases a comparatively large amount of waste heat. This waste heat can be dissipated by using the cooling arrangement 10 .

In 1 ist die Batterie 12 aus Gründen der Übersichtlichkeit nicht gezeigt. Jedoch ist in 1 eine Kühleinrichtung 20 der Kühlanordnung 10 dargestellt, welche dazu ausgebildet ist, Wärme aufzunehmen, welche im Betrieb der Batterie 12, also etwa beim Laden der Batterie 12 und/oder beim Entladen der Batterie 12, von der Batterie 12 freigesetzt wird. Die Kühleinrichtung 20, welche vorzugsweise in wärmeleitendem Kontakt mit der Batterie 12 ist, umfasst einen ersten, von einem Kühlmittel durchströmbaren Teilraum 22. Dieser erste Teilraum 22, welcher beispielsweise als Kühlplatte ausgebildet sein kann, ist in einen fahrzeuginternen, also innerhalb des Kraftfahrzeugs 14 angeordneten, Kühlmittelkreis 24 eingebunden, wobei der fahrzeuginterne Kühlmittelkreis 24 in 1 stark schematisiert dargestellt ist. In dem fahrzeuginternen Kühlmittelkreis 24 ist eine Pumpeinrichtung oder Pumpe 26 angeordnet, welche im Betrieb des Kühlmittelkreises 24 das Kühlmittel durch den ersten Teilraum 22 der Kühleinrichtung 20 fördert.In 1 the battery 12 is not shown for the sake of clarity. However, is in 1 a cooling device 20 of the cooling arrangement 10 is shown, which is designed to absorb heat which is released from the battery 12 during operation of the battery 12, ie when charging the battery 12 and/or when discharging the battery 12. Cooling device 20, which is preferably in thermally conductive contact with battery 12, comprises a first subchamber 22 through which a coolant can flow. This first subchamber 22, which can be embodied as a cooling plate, for example, is arranged in a vehicle-internal, i.e. inside motor vehicle 14 , Coolant circuit 24 integrated, with the vehicle-internal coolant circuit 24 in 1 is shown in a highly schematic manner. A pumping device or pump 26 is arranged in the coolant circuit 24 inside the vehicle, which pumps the coolant through the first subchamber 22 of the cooling device 20 when the coolant circuit 24 is in operation.

Des Weiteren umfasst die Kühleinrichtung 20 einen zweiten Teilraum 28, welcher als zweite Kühlplatte der Kühleinrichtung 20 ausgebildet sein kann, wobei auch die zweite Kühlplatte vorzugsweise in wärmeleitendem Kontakt mit der Batterie 12 steht. Insbesondere bilden die Batterie 12 und die Kühleinrichtung 20, welche vorliegend die beiden (vorzugsweise als jeweilige Kühlplatten ausgebildeten) Teilräume 22, 28 umfasst, einen Zusammenbau in Form einer Energiespeichereinrichtung, insbesondere in Form einer Hochvolt-Energiespeichereinrichtung. Die dem Abführen von Wärme von der Batterie 12 dienenden Teilräume 22, 28 der Kühleinrichtung 20 sind also vorzugsweise in diese Energiespeichereinrichtung integriert.Furthermore, the cooling device 20 includes a second partial space 28, which can be designed as a second cooling plate of the cooling device 20, the second cooling plate preferably also being in thermally conductive contact with the battery 12. In particular, the battery 12 and the cooling device 20, which in the present case comprises the two partial spaces 22, 28 (preferably designed as respective cooling plates), form an assembly in the form of an energy storage device, in particular in the form of a high-voltage energy storage device. The partial spaces 22, 28 of the cooling device 20, which serve to dissipate heat from the battery 12, are therefore preferably integrated into this energy storage device.

Der zweite Teilraum 28 der Kühleinrichtung 20 ist in einen fahrzeuginternen Abschnitt 30 eines zweiten Kühlmittelkreises 32 eingebunden, welcher in 1 schematisch dargestellt ist. Der zweite Kühlmittelkreis 32 umfasst außerdem einen fahrzeugexternen Abschnitt 34, wobei das fahrzeugexterne Kühlmodul 16 in dem fahrzeugexternen Abschnitt 34 des zweiten Kühlmittelkreises 32 angeordnet ist (vergleiche 7).The second partial space 28 of the cooling device 20 is integrated into a vehicle-internal section 30 of a second coolant circuit 32, which in 1 is shown schematically. The second coolant circuit 32 also includes a vehicle-external section 34, with the vehicle-external cooling module 16 being arranged in the vehicle-external section 34 of the second coolant circuit 32 (cf 7 ).

Dem fahrzeuginternen Abschnitt 30 des zweiten Kühlmittelkreises 32 sind ein Auslass 36 und ein Einlass 38 zugehörig, welche insbesondere im Bereich einer Außenhaut 40 des Kraftfahrzeugs 14 angeordnet sein können (vergleiche 7). Die Außenhaut 40 des Kraftfahrzeugs 14 ist in 1 lediglich ausschnittsweise und stark schematisiert dargestellt. Der Einlass 38 und der Auslass 36 können in einer Variante der Kühlanordnung 10 als ein gemeinsamer Steckverbinder mit fluidisch voneinander getrennten Schnittstellen ausgeführt sein.The vehicle-internal section 30 of the second coolant circuit 32 is associated with an outlet 36 and an inlet 38, which can be arranged in particular in the area of an outer skin 40 of the motor vehicle 14 (cf 7 ). The outer skin 40 of the motor vehicle 14 is in 1 shown only in excerpts and highly schematized. In one variant of the cooling arrangement 10, the inlet 38 and the outlet 36 can be designed as a common plug connector with interfaces that are fluidically separate from one another.

An den Auslass 36 und den Einlass 38 können beispielsweise jeweilige Leitungen, welche ihrerseits voneinander separat oder miteinander gekoppelt ausgeführt sein können, angeschlossen werden, um das fahrzeugexterne Kühlmodul 16 fluidisch mit dem fahrzeuginternen Abschnitt 30 des zweiten Kühlmittelkreises 32 zu koppeln. Dann ist der zweite Teilraum 28 der Kühleinrichtung 20 von einem zweiten Kühlmittel durchströmbar, welches mittels des fahrzeugexternen Kühlmoduls 16 gekühlt wird und hierfür auch den fahrzeugexternen Abschnitt 34 des zweiten Kühlmittelkreises 32 durchströmt. Diese Situation ist stark schematisiert in 7 veranschaulicht.The outlet 36 and the inlet 38 can, for example, be connected to respective lines, which in turn can be embodied separately or coupled to one another, in order to fluidly couple the vehicle-external cooling module 16 to the vehicle-internal section 30 of the second coolant circuit 32 . A second coolant can then flow through the second partial space 28 of the cooling device 20 , which is cooled by means of the cooling module 16 external to the vehicle and for this purpose also flows through the section 34 of the second coolant circuit 32 external to the vehicle. This situation is highly schematized in 7 illustrated.

Durch das fahrzeugexterne Kühlmodul 16 ist somit eine externe Wärmesenke zur Kühlung beim Laden der Batterie 12, insbesondere beim Schnellladen der Batterie 12 bereitgestellt. Der zu der Umgebung des Kraftfahrzeugs 14 hin offene zweite Kühlmittelkreis 32 kann in Kombination mit dem fahrzeuginternen, also vollständig innerhalb des Kraftfahrzeugs 14 angeordneten Kühlmittelkreis 24 genutzt werden, um beim Laden der Batterie 12 besonders viel Wärme von der Batterie 12 abzuführen.The vehicle-external cooling module 16 thus provides an external heat sink for cooling when the battery 12 is being charged, in particular when the battery 12 is being charged quickly. The second coolant circuit 32, which is open to the surroundings of the motor vehicle 14, can be used in combination with the coolant circuit 24 inside the vehicle, i.e. arranged completely inside the motor vehicle 14, in order to dissipate a particularly large amount of heat from the battery 12 when charging the battery 12.

Hierfür sind sowohl der vollständig fahrzeuginterne Kühlmittelkreis 24 als auch der fahrzeuginterne Abschnitt 30 des zweiten Kühlmittelkreises 32 durch die Batterie 12 hindurchgeführt, nämlich im Bereich der beiden Teilräume 22, 28, welche insbesondere durch die jeweiligen Kühlplatten bereitgestellt sein können, welche von dem jeweiligen Kühlmittel durchströmbar sind und vorzugsweise mit der Batterie 12 in wärmeleitendem Kontakt sind. Der erste Kühlmittelkreis 24 und der zweite Kühlmittelkreis 32 können der Batterie 12 jeweils für sich oder auch gemeinsam aktiv Wärme entziehen.For this purpose, both the completely vehicle-internal coolant circuit 24 and the vehicle-internal section 30 of the second coolant circuit 32 are led through the battery 12, namely in the area of the two partial spaces 22, 28, which can be provided in particular by the respective cooling plates, through which the respective coolant can flow and are preferably in thermally conductive contact with the battery 12. The first coolant circuit 24 and the second coolant circuit 32 can each actively withdraw heat from the battery 12 individually or together.

Sowohl der erste, fahrzeuginterne Kühlmittelkreis 24 als auch der zweite Kühlmittelkreis 32 können beispielsweise genutzt werden, wenn die Batterie 12 des Kraftfahrzeugs 14 an der Ladestation 18 aufgeladen wird und das Kraftfahrzeug 14 hierfür an der Ladestation 18 steht. Insbesondere kann hierbei der fahrzeuginterne Kühlmittelkreis 24 zugeschaltet werden, um zusätzlich zu dem fahrzeugexternen Kühlmodul 16 eine weitere Wärmesenke bereitzustellen.Both the first coolant circuit 24 inside the vehicle and the second coolant circuit 32 can be used, for example, when the battery 12 of the motor vehicle 14 is being charged at the charging station 18 and the motor vehicle 14 is standing at the charging station 18 for this purpose. In particular, the vehicle-internal coolant circuit 24 can be switched on in order to provide a further heat sink in addition to the vehicle-external cooling module 16 .

Der fahrzeuginterne Kühlmittelkreis 24 kann jedoch auch im Fahrbetrieb des die Batterie 12 aufweisenden Kraftfahrzeugs 14 genutzt werden, also insbesondere dann, wenn der fahrzeugexterne Abschnitt 34 des zweiten Kühlmittelkreises 32 von dem fahrzeuginternen Abschnitt 30 des zweiten Kühlmittelkreises 32 abgekoppelt ist.However, the vehicle-internal coolant circuit 24 can also be used when the motor vehicle 14 having the battery 12 is in operation, i.e. in particular when the vehicle-external section 34 of the second coolant circuit 32 is decoupled from the vehicle-internal section 30 of the second coolant circuit 32.

Gemäß 1 kann in den fahrzeuginternen Kühlmittelkreis 24 ein Chiller 42 eingebunden sein. Der Chiller 42 umfasst hierbei einen ersten Teilbereich 44, welcher von dem Kühlmittel durchströmbar ist, das die Pumpe 26 durch den fahrzeuginternen Kühlmittelkreis 24 fördert. Des Weiteren umfasst der Chiller 42 einen zweiten Teilbereich 46, welcher in einen fahrzeuginternen Kältemittelkreis 48 der Kühlanordnung 10 eingebunden ist. Der zweite Teilbereich 46 des Chillers 42 ist hierbei als Verdampfer des Kältemittelkreises 48 betreibbar. Übliche Komponenten 50 des Kältemittelkreises 48 wie beispielsweise ein Verdichter, ein dem Verdichter nachgeschalteter Kondensator oder Gaskühler sowie ein dem Verdampfer in Form des zweiten Teilbereichs 46 vorgeschaltetes Expansionsorgan sind in 1 aus Gründen der Übersichtlichkeit nicht näher dargestellt.According to 1 a chiller 42 can be integrated into the coolant circuit 24 inside the vehicle. The chiller 42 here comprises a first partial area 44 through which the coolant that the pump 26 delivers through the coolant circuit 24 inside the vehicle can flow. Furthermore, the chiller 42 includes a second partial area 46 which is integrated into a vehicle-internal coolant circuit 48 of the cooling arrangement 10 . The second partial area 46 of the chiller 42 can be operated here as an evaporator of the refrigerant circuit 48 . The usual components 50 of the refrigerant circuit 48, such as a compressor, a condenser or gas cooler downstream of the compressor, and an expansion element upstream of the evaporator in the form of the second partial region 46, are shown in 1 not shown in detail for reasons of clarity.

In den fahrzeuginternen Kühlmittelkreis 24 kann des Weiteren wenigstens ein Kühler 52 eingebunden sein, welcher mittels eines Lüfters 54 der Kühlanordnung 10 mit einem Luftstrom beaufschlagt werden kann. Bei der in 1 gezeigten Variante der Kühlanordnung 10 ist der Kühler 52 seriell zu dem ersten Teilbereich 44 des Chillers 42 in dem fahrzeuginternen Kühlmittelkreis 24 angeordnet.In addition, at least one cooler 52 can be integrated into the coolant circuit 24 inside the vehicle, which can be subjected to an air flow by means of a fan 54 of the cooling arrangement 10 . At the in 1 variant of the cooling arrangement 10 shown, the cooler 52 is arranged in series with the first partial area 44 of the chiller 42 in the coolant circuit 24 inside the vehicle.

Der Kühler 52 kann sowohl bei an der Ladestation 18 stehendem Kraftfahrzeug 14 als auch im Fahrbetrieb des Kraftfahrzeugs 14 zum Abführen von Wärme von der Batterie 12 genutzt werden. Wenn die Umgebungsluft, mit welcher der Lüfter 54 den Kühler 52 beaufschlagt, eine vergleichsweise hohe Temperatur aufweist, so kann es aufgrund eines Betreibens des Lüfters 54 an dem Kühler 52 zu einem unerwünschten Wärmeeintrag in das Kühlmittel kommen, welches den ersten Teilraum 22 der Kühleinrichtung 20 durchströmt. In 1 ist eine Umgehungsleitung 56 oder Bypassleitung angedeutet, mittels welcher der Kühler 52 umgangen werden kann.The cooler 52 can be used to dissipate heat from the battery 12 both when the motor vehicle 14 is stationary at the charging station 18 and when the motor vehicle 14 is being driven. If the ambient air with which the fan 54 acts on the cooler 52 is at a comparatively high temperature, operation of the fan 54 on the cooler 52 can result in an undesired introduction of heat into the coolant which fills the first subchamber 22 of the cooling device 20 flows through. In 1 a bypass line 56 or bypass line is indicated, by means of which the cooler 52 can be bypassed.

Ein solches Umgehen des Kühlers 52 ist insbesondere dann sinnvoll, wenn ein Kälteverlust an dem Kühler 52 vermieden werden soll. Zusätzlich oder alternativ kann in einer solchen Situation der Lüfter 54 außer Betrieb genommen werden und/oder eine (nicht gezeigte) Kühlerjalousie geschlossen werden, sodass der Kühler 52 nicht mit Luft beaufschlagt wird, selbst wenn der Lüfter 54 in Betrieb sein sollte.Bypassing the cooler 52 in this way makes sense in particular if a loss of cold at the cooler 52 is to be avoided. Additionally or alternatively, in such a situation, the fan 54 can be taken out of operation and/or a radiator blind (not shown) can be closed so that the radiator 52 is not exposed to air, even if the fan 54 should be in operation.

Die Schnittstellen des fahrzeuginternen Abschnitts 30 und somit auch der Kühlanordnung 10 nach draußen, also der Auslass 36 und der Einlass 38, sind vorzugsweise verschließbar ausgestaltet, sodass keine Verunreinigungen in den fahrzeuginternen Abschnitt 30 des zweiten Kühlmittelkreises 32 und somit in die Kühlanordnung 10 eindringen können, wenn der fahrzeugexterne Abschnitt 34 des zweiten Kühlmittelkreises 32 von diesen Schnittstellen abgekoppelt ist.The interfaces of the vehicle-internal section 30 and thus also the cooling arrangement 10 to the outside, i.e. the outlet 36 and the inlet 38, are preferably designed to be closable, so that no contaminants can penetrate into the vehicle-internal section 30 of the second coolant circuit 32 and thus into the cooling arrangement 10. when the vehicle-external section 34 of the second coolant circuit 32 is decoupled from these interfaces.

Durch Verschließen oder Abdecken des Einlasses 38 und des Auslasses 36 kann demnach insbesondere verhindert werden, dass von außerhalb des Kraftfahrzeugs 14 Verunreinigungen oder dergleichen in den fahrzeuginternen Abschnitt 30 des zweiten Kühlmittelkreises 32 gelangen. Beispielsweise können der Einlass 38 und/oder der Auslass 36 durch (nicht gezeigte) Schutzkappen oder dergleichen Verschlusseinrichtungen und/oder Filtereinrichtungen, welche austauschbar und/oder fest verbaut vorgesehen sein können, vor einer Verschmutzung geschützt werden. Weiter verhindern solche Verschlusseinrichtungen ein Austreten von Kühlfluid beziehungsweise Kühlmittel und damit Kühlmittelverluste an die Umgebung bei einem Fahrzeugbetrieb und damit Kühlmittelkreisbetrieb abseits der Ladestation 18.Closing or covering the inlet 38 and the outlet 36 can therefore in particular prevent contamination or the like from outside the motor vehicle 14 from entering the vehicle-internal section 30 of the second coolant circuit 32 . For example, the inlet 38 and/or the outlet 36 can be protected from contamination by protective caps (not shown) or similar closure devices and/or filter devices, which can be replaceable and/or permanently installed. Furthermore, such closure devices prevent cooling fluid or coolant from escaping and thus coolant losses to the environment during vehicle operation and thus coolant circuit operation away from the charging station 18.

Aufgrund der fluidischen Trennung des fahrzeuginternen Kühlmittelkreises 24 von dem zweiten Kühlmittelkreis 32 ist außerdem ein Eintreten von Verunreinigungen und/oder Luftblasen in den fahrzeuginternen Kühlmittelkreis 24 vermieden, selbst wenn das fahrzeugexterne Kühlmodul 16 zum Kühlen der Batterie 12 genutzt wird.Due to the fluidic separation of the vehicle-internal coolant circuit 24 from the second coolant circuit 32, the ingress of impurities and/or air bubbles into the vehicle-internal coolant circuit 24 is also avoided, even if the vehicle-external cooling module 16 is used to cool the battery 12.

Ein Verbleib von Luftblasen in dem fahrzeuginternen Abschnitt 30 des zweiten Kühlmittelkreises 32 kann auch durch die konstruktive Maßnahme einer Platzierung der Anschlüsse in Form des Einlasses 38 und des Auslasses 36 für den Konditionierfluidstrom oder Kühlmittelstrom aus der das Kühlmodul 16 aufweisenden Ladestation 18 in den fahrzeuginternen Abschnitt 30 des zweiten Kühlmittelkreises 32 in exponierter Lage am Kraftfahrzeug 14 oder dessen Außenhaut 40 vermieden werden. Insbesondere kann hierbei dafür gesorgt werden, dass diese Anschlüsse höher zu liegen kommen als alle anderen in dem Kühlmittelsystem oder Kühlmittelkreis 32 durchströmten Komponenten und Leitungsabschnitte.Air bubbles remaining in the vehicle-internal section 30 of the second coolant circuit 32 can also be prevented by the design measure of placing the connections in the form of the inlet 38 and the outlet 36 for the conditioning fluid flow or coolant flow from the charging station 18, which has the cooling module 16, into the vehicle-internal section 30 of the second coolant circuit 32 in an exposed position on the motor vehicle 14 or its outer skin 40 can be avoided. In particular, it can be ensured here that these connections come to lie higher than all other components and line sections through which flow occurs in the coolant system or coolant circuit 32 .

Die in 2 gezeigte Variante der Kühlanordnung 10 entspricht sehr weitgehend der in 1 gezeigten Variante. Daher soll im Folgenden nur auf Unterschiede zu der in 1 gezeigten Variante eingegangen werden. So ist hier der wenigstens eine Kühler 52, welcher mittels des Lüfters 54 mit einem Luftstrom beaufschlagt werden kann, parallel zu dem ersten Teilbereich 44 des Chillers 42 von dem Kühlmittel durchströmbar in dem fahrzeuginternen Kühlmittelkreis 24 angeordnet. Auf diese Weise können gleichzeitig sowohl der Chiller 42 als auch der Kühler 52 zum Abführen von Wärme aus dem Kühlmittel genutzt werden, welches den ersten Teilraum 22 der Kühleinrichtung 20 durchströmt. Auch bei der in 2 dargestellten Variante kann eine (nicht gezeigte) Umgehungsleitung oder Bypassleitung zum Umgehen des Kühlers 52 in dem fahrzeuginternen Kühlmittelkreis 24 vorgesehen sein.In the 2 The variant of the cooling arrangement 10 shown corresponds very largely to that in 1 shown variant. Therefore, in the following, only differences to the in 1 variant shown. Here, the at least one cooler 52, which can be subjected to an air flow by means of the fan 54, is arranged parallel to the first partial region 44 of the chiller 42 in the vehicle-internal coolant circuit 24 so that the coolant can flow through it. In this way, both the chiller 42 and the cooler 52 can be used simultaneously to dissipate heat from the coolant which flows through the first partial space 22 of the cooling device 20 . Also at the in 2 In the variant illustrated, a bypass line (not shown) for bypassing the radiator 52 may be provided in the in-vehicle coolant circuit 24 .

Da der Kühler 52 in 2 bereits parallel zu dem einen Chiller 42 angeordnet ist, kann der Kühler 52 bereits aufgrund der gegebenen Topologie auf einfache Weise umgangen werden. Der Übersichtlichkeit halber nicht eingezeichnete Ventile können den Kühlmittelstrom entsprechend steuern. Um eine gleichmäßige Kühlmittelstromverteilung im Parallelbetrieb sowohl über den Chiller 42 als auch über den Kühler 52 zu bewirken, können beispielsweise Blenden als Drosselorgane in den jeweiligen Pfaden vorgesehen werden.Because the cooler is 52 in 2 is already arranged parallel to the one chiller 42, the cooler 52 can already be bypassed in a simple manner due to the given topology. Valves that are not shown for the sake of clarity can control the flow of coolant accordingly. In order to bring about a uniform coolant flow distribution in parallel operation both via the chiller 42 and via the cooler 52, diaphragms, for example, can be provided as throttle elements in the respective paths.

In 3 ist eine weitere Variante der Kühlanordnung 10 gezeigt, wobei auch hier lediglich auf Unterschiede zu der in 1 gezeigten Variante der Kühlanordnung 10 eingegangen werden soll. So ist bei dieser Variante in dem fahrzeuginternen Kühlmittelkreis 24 kein zusätzlich zu dem Chiller 42 vorgesehener Kühler angeordnet. Demgegenüber ist in dem fahrzeuginternen Abschnitt 30 des zweiten Kühlmittelkreises 32 ein Kühler 58 angeordnet, welcher mittels eines Lüfters 60 mit einem Luftstrom beaufschlagt werden kann. Hierbei kann der Kühler 58 seriell zu dem fahrzeugexternen Kühlmodul 16 von dem zweiten Kühlmittel durchströmbar in den zweiten Kühlmittelkreis 32 eingebunden sein, wenn das fahrzeugexterne Kühlmodul 16 fluidisch mit dem fahrzeuginternen Abschnitt 30 des zweiten Kühlmittelkreises 32 gekoppelt ist.In 3 a further variant of the cooling arrangement 10 is shown, with only differences to the one shown in 1 shown variant of the cooling arrangement 10 is to be discussed. In this variant, no cooler provided in addition to the chiller 42 is arranged in the vehicle-internal coolant circuit 24 . In contrast, a cooler 58 is arranged in the vehicle-internal section 30 of the second coolant circuit 32 , which can be subjected to an air flow by means of a fan 60 . In this case, the cooler 58 can be integrated into the second coolant circuit 32 in series with the vehicle-external cooling module 16 so that the second coolant can flow through it if the vehicle-external cooling module 16 is fluidically coupled to the vehicle-internal section 30 of the second coolant circuit 32 .

Bei der in 3 gezeigten Variante der Kühlanordnung 10 ist im Bereich des Auslasses 36 ein erstes Ventil 62 angeordnet, welches in einer Schließstellung ein Zuführen des zweiten Kühlmittels zu dem fahrzeugexternen Kühlmodul 16 unterbindet. In analoger Weise ist im Bereich des Einlasses 38 ein zweites Ventil 64 vorgesehen, welches ein Einbringen oder Rückführen des von dem fahrzeugexternen Kühlmodul 16 kommenden zweiten Kühlmittels über den Einlass 38 unterbindet, wenn das zweite Ventil 64 geschlossen ist. Wenn die Ventile 62, 64 geschlossen sind, so kann der Kühler 58 auch im Fahrbetrieb des Kraftfahrzeugs 14 genutzt werden, also dann, wenn das Kraftfahrzeug 14 nicht an der Ladesäule 18 steht, um die Batterie 12 zu laden.At the in 3 In the variant of the cooling arrangement 10 shown, a first valve 62 is arranged in the area of the outlet 36, which in a closed position prevents the second coolant from being supplied to the cooling module 16 external to the vehicle. In a similar way, a second valve 64 is provided in the area of the inlet 38, which prevents the introduction or return of the second coolant coming from the vehicle-external cooling module 16 via the inlet 38 when the second valve 64 is closed. When the valves 62, 64 are closed, the cooler 58 can also be used when the motor vehicle 14 is driving, ie when the motor vehicle 14 is not at the charging station 18 to charge the battery 12.

Insbesondere bei dieser Variante kann in dem fahrzeuginternen Abschnitt 30 des zweiten Kühlmittelkreises 32 eine weitere Pumpeinrichtung oder weitere Pumpe 66 angeordnet sein, mittels welcher sich das zweite Kühlmittel durch den fahrzeuginternen Abschnitt 30 des zweiten Kühlmittelkreises 32 fördern lässt. Die zweite Pumpe 66 kann hierbei in einem Parallelstrang 68 des fahrzeuginternen Abschnitts 30 des zweiten Kühlmittelkreises 32 angeordnet sein, also in einem Zweig des zweiten Kühlmittelkreises 32, welcher parallel zu dem fahrzeugexternen Kühlmodul 16 durchströmbar ist, wenn das fahrzeugexterne Kühlmodul 16 fluidisch mit dem fahrzeuginternen Abschnitt 30 des zweiten Kühlmittelkreises 32 gekoppelt ist. Gemäß 3 kann der Kühler 58 in dem fahrzeuginternen Abschnitt 30 des zweiten Kühlmittelkreises 32 insbesondere stromabwärts des zweiten Teilraums 28 und stromaufwärts einer Abzweigstelle angeordnet sein, an welcher der Parallelstrang 68 von dieser Abzweigstelle abgeht. Des weiteren ist es möglich, den Kühler 58 in dem Parallelstrang 68 anzuordnen.In this variant in particular, a further pump device or further pump 66 can be arranged in the vehicle-internal section 30 of the second coolant circuit 32 , by means of which the second coolant can be conveyed through the vehicle-internal section 30 of the second coolant circuit 32 . The second pump 66 can be arranged in a parallel branch 68 of the vehicle-internal section 30 of the second coolant circuit 32, i.e. in a branch of the second coolant circuit 32 through which flow can take place parallel to the vehicle-external cooling module 16 if the vehicle-external cooling module 16 is fluidically connected to the vehicle-internal section 30 of the second coolant circuit 32 is coupled. According to 3 For example, the cooler 58 can be arranged in the vehicle-internal section 30 of the second coolant circuit 32, in particular downstream of the second subchamber 28 and upstream of a branch point at which the parallel line 68 branches off from this branch point. Furthermore, it is possible to arrange the cooler 58 in the parallel line 68 .

In dem Parallelstrang 68 kann ein Ventil 70, beispielsweise ein Rückschlagventil, angeordnet sein, welches von dem zweiten Kühlmittel aufgedrückt wird, wenn die zweite Pumpe 66 das zweite Kühlmittel durch den Parallelstrang 68 fördert. Mittels eines solchen Rückschlagventils lässt sich jedoch einfach und zuverlässig verhindern, dass das zweite Kühlmittel durch den Parallelstrang 68 strömt, wenn das zweite Kühlmittel mittels einer (nicht gezeigten) Pumpeinrichtung der Ladestation 18 bei geöffnetem Ventil 64 über den Einlass 38 in den fahrzeuginternen Abschnitt 30 des zweiten Kühlmittelkreises 32 eingebracht wird. Das Rückschlagventil sorgt in diesem Fall dafür, dass das von der Pumpeinrichtung oder Pumpe der Ladestation 18 in den fahrzeuginternen Abschnitt 30 eingebrachte zweite Kühlmittel den zweiten Teilraum 28 der Kühleinrichtung 20 durchströmt. Das Ventil 70 kann auch als Absperrventil ausgebildet sein. Die (nicht gezeigte) externe Fördereinrichtung oder Pumpe kann beispielsweise in das fahrzeugexterne Kühlmodul 16 integriert sein.A valve 70 , for example a non-return valve, can be arranged in the parallel line 68 and is pressed open by the second coolant when the second pump 66 conveys the second coolant through the parallel line 68 . However, such a non-return valve can be used to simply and reliably prevent the second coolant from flowing through the parallel line 68 if the second coolant is pumped via the inlet 38 into the vehicle-internal section 30 of the second coolant circuit 32 is introduced. In this case, the check valve ensures that the second coolant introduced into the vehicle-internal section 30 by the pump device or pump of the charging station 18 flows through the second partial space 28 of the cooling device 20 . The valve 70 can also be designed as a shut-off valve. The (not shown) external delivery device or pump can be integrated into the vehicle-external cooling module 16, for example.

Der Parallelstrang 68 stellt insbesondere einen Kreislaufschluss innerhalb des fahrzeuginternen Abschnitts 30 des zweiten Kühlmittelkreises 32 für einen von der Ladestation 18 entkoppelten oder abgekoppelten Kühlkreisbetrieb des Kraftfahrzeugs 14 dar.The parallel branch 68 provides in particular a circuit closure within the vehicle-internal section 30 of the second coolant circuit 32 for a decoupled from the charging station 18 or decoupled cooling circuit operation of the motor vehicle 14.

Des Weiteren ist in 3 eine Umgehungsleitung 72 gezeigt, mittels welcher der in dem fahrzeuginternen Abschnitt 30 angeordnete Kühler 58 umgangen werden kann, falls ein solcher Kühler 58 vorhanden ist. Zusätzlich oder alternativ zu der Umgehungsleitung 72 kann dem Kühler 58 eine (nicht gezeigte) Kühlerjalousie zugeordnet sein, welche in einer Schließstellung verhindert, dass von dem Lüfter 60 geförderte Luft auf den Kühler 58 auftrifft.Furthermore, in 3 a bypass line 72 is shown, by means of which the radiator 58 arranged in the in-vehicle section 30 can be bypassed, if such a radiator 58 is present. In addition or as an alternative to the bypass line 72 , a radiator blind (not shown) can be assigned to the radiator 58 , which in a closed position prevents air conveyed by the fan 60 from impinging on the radiator 58 .

Alternativ zu der in 3 gezeigten Anordnung in dem Umgehungsstrang oder Parallelstrang 68 kann die Pumpe 66 stromaufwärts einer Abzweigstelle, an welcher der Parallelstrang 68 von einer Leitung des fahrzeuginternen Abschnitts 30 abzweigt, oder stromabwärts einer Einmündungsstelle, an welcher der Parallelstrang 68 in eine Leitung des fahrzeuginternen Abschnitts 30 einmündet, in den fahrzeuginternen Abschnitt 30 verlegt werden. Die Pumpe 66 kann damit auch eine Umwälzung des von extern angeschlossenen und über die Temperiereinrichtung in Form des Kühlmoduls 16 konditionierten Kühlmittelstroms umsetzen oder zumindest unterstützen.As an alternative to the in 3 In the arrangement shown in the bypass line or parallel line 68, the pump 66 can be installed upstream of a branching point at which the parallel line 68 branches off from a line of the in-vehicle section 30, or downstream of a junction point at which the parallel line 68 opens into a line of the in-vehicle section 30 be relocated to the in-vehicle section 30. The pump 66 can thus also implement or at least support a circulation of the coolant flow which is connected externally and conditioned via the temperature control device in the form of the cooling module 16 .

Die Berücksichtigung eines Kühlers 58 sowie einer Pumpe 58 in dem fahrzeuginternen Abschnitt 30 und die Möglichkeit, diesen als quasigeschlossenen Kreislauf darzustellen, ermöglicht unter gewissen thermischen Umgebungsbedingung - das Umgebungstemperaturniveau kommt unterhalb eines Kühlmitteltemperaturniveaus zu liegen - eine Nutzung des Abschnittes 30 als zusätzliche Kühleinrichtung für die Kühlvorrichtung 20 auch abseits einer Ladestation, sprich im Fahrbetrieb des Fahrzeuges 14.The consideration of a cooler 58 and a pump 58 in the vehicle-internal section 30 and the possibility of representing this as a quasi-closed circuit allows under certain thermal ambient conditions - the ambient temperature level comes below a coolant temperature level - to use the section 30 as an additional cooling device for the cooling device 20 also away from a charging station, i.e. while the vehicle is being driven 14.

In 4 ist eine weitere Variante der Kühlanordnung 10 gezeigt, wobei auch hier lediglich auf Unterschiede zu der in 3 gezeigten Variante der Kühlanordnung 10 eingegangen werden soll. So ist durch eine entsprechende Darstellung des Kühlers 58 veranschaulicht, dass der in den fahrzeuginternen Abschnitt 30 des zweiten Kühlmittelkreises 32 eingebundene Kühler 58, alternativ zu den mit Bezug auf 3 beschriebenen Positionierungen, auch entfallen kann. Demgegenüber ist bei der in 4 gezeigten Variante der Kühlanordnung 10 in den fahrzeuginternen Abschnitt 30 des zweiten Kühlmittelkreises 32 ein weiterer oder zweiter Chiller 74 eingebunden.In 4 a further variant of the cooling arrangement 10 is shown, with only differences to the one shown in 3 shown variant of the cooling arrangement 10 is to be discussed. A corresponding representation of the cooler 58 illustrates that the cooler 58 integrated into the vehicle-internal section 30 of the second coolant circuit 32, as an alternative to the one referred to in FIG 3 described positioning, can also be omitted. In contrast, with the in 4 shown variant of the cooling arrangement 10 in the vehicle-internal portion 30 of the second coolant circuit 32 another or second chiller 74 integrated.

Der zweite Chiller 74 weist so wie der dem ersten Kühlmittelkreis 24 zugeordnete erste Chiller 42 einen ersten Teilbereich 76 auf, welcher von dem zweiten Kühlmittel durchströmbar ist, das die zweite Pumpe 66 und/oder die (nicht gezeigte) Pumpe der Ladestation 18 durch den fahrzeuginternen Abschnitt 30 des zweiten Kühlmittelkreises 32 fördern kann. Des Weiteren weist der zweite Chiller 74 einen zweiten Teilbereich 78 auf, welcher von dem Kältemittel durchströmbar ist, das in dem fahrzeuginternen Kältemittelkreis 48 der Kühlanordnung 10 gefördert wird. Entsprechend ist bei dieser Variante der Kühlanordnung 10 der zweite Teilbereich 78 des zweiten Chillers 74 als weiterer Verdampfer des Kältemittelkreises 48 betreibbar. Die beiden als Verdampfer betreibbaren Teilbereiche 46, 78 können in dem Kältemittelkreis 48 parallel geschaltet oder seriell von dem Kältemittel durchströmbar angeordnet sein.Like the first chiller 42 assigned to the first coolant circuit 24, the second chiller 74 has a first partial region 76 through which the second coolant can flow, which the second pump 66 and/or the (not shown) pump of the charging station 18 through the vehicle-internal Section 30 of the second coolant circuit 32 can promote. Furthermore, the second chiller 74 has a second partial area 78 through which the refrigerant that is conveyed in the vehicle-internal refrigerant circuit 48 of the cooling arrangement 10 can flow. Correspondingly, in this variant of the cooling arrangement 10 the second partial area 78 of the second chiller 74 can be operated as a further evaporator of the refrigerant circuit 48 . The two subregions 46, 78 that can be operated as evaporators can be connected in parallel in the refrigerant circuit 48 or arranged in series so that the refrigerant can flow through them.

Bei der in 4 gezeigten Variante der Kühlanordnung 10 sind die beiden Chiller 42, 74 sowohl dann nutzbar, wenn das Kraftfahrzeug 14 an der Ladestation 18 steht und die Batterie 12 geladen wird, als auch im Fahrbetrieb des die Batterie 12 aufweisenden Kraftfahrzeugs 14.At the in 4 In the variant of the cooling arrangement 10 shown, the two chillers 42, 74 can be used both when the motor vehicle 14 is standing at the charging station 18 and the battery 12 is being charged, and when the motor vehicle 14 having the battery 12 is in operation.

Auch in der Variante der Kühlanordnung 10 gemäß 4 kann es sich als vorteilhaft erweisen, an dem Kühler 58 die (optional dargestellte) Umgehungsleitung 72 vorzusehen, um diesen Kühler 58 auf einfache Weise im Bedarfsfall aus einer im Kühlbetrieb vorhandenen Wirkkette oder Kühlkette auszuklinken.Also in the variant of the cooling arrangement 10 according to 4 it may prove advantageous to provide the (optionally shown) bypass line 72 on the cooler 58 in order to easily detach this cooler 58 from an active chain or cold chain present in the cooling mode if necessary.

In 5 ist eine weitere Variante der Kühlanordnung 10 gezeigt, wobei im Folgenden lediglich auf die Unterschiede zu der in 1 gezeigten Variante der Kühlanordnung 10 eingegangen werden soll. So ist gemäß 5 in den fahrzeuginternen Abschnitt 30 des zweiten Kühlmittelkreises 32 ein erster Fluidraum 80 eines Kältemittelkühlers 82 der Kühlanordnung 10 eingebunden. Der erste Fluidraum 80 ist von dem zweiten Kühlmittel durchströmbar, welches durch den zweiten Kühlmittelkreis 32 strömt, wenn das fahrzeugexterne Kühlmodul 16 über den Auslass 36 und den Einlass 38 mit dem fahrzeuginternen Abschnitt 30 des zweiten Kühlmittelkreises 32 gekoppelt ist und beispielsweise die fahrzeugexterne (nicht gezeigte) Pumpe in Betrieb ist.In 5 a further variant of the cooling arrangement 10 is shown, with only the differences to the one shown in 1 shown variant of the cooling arrangement 10 is to be discussed. That's according to 5 a first fluid chamber 80 of a coolant cooler 82 of the cooling arrangement 10 is integrated into the vehicle-internal section 30 of the second coolant circuit 32 . The first fluid chamber 80 can be flowed through by the second coolant, which flows through the second coolant circuit 32 when the vehicle-external cooling module 16 is coupled via the outlet 36 and the inlet 38 to the vehicle-internal section 30 of the second coolant circuit 32 and, for example, the vehicle-external (not shown ) pump is in operation.

Der Kältemittelkühler 82 umfasst einen zweiten, von einem Kältemittel durchströmbaren Fluidraum 84. Hierbei ist der zweite Fluidraum 84 in den fahrzeuginternen Kältemittelkreis 48 eingebunden und als indirekter Kondensator oder indirekter Gaskühler des Kältemittelkreises 48 betreibbar. Dementsprechend kann die Kühlleistung des fahrzeugexternen Kühlmoduls 16 auch genutzt werden, um das den zweiten Fluidraum 84 durchströmende Kältemittel zu kühlen.The refrigerant cooler 82 includes a second fluid chamber 84 through which a refrigerant can flow. Here, the second fluid chamber 84 is integrated into the vehicle-internal refrigerant circuit 48 and can be operated as an indirect condenser or indirect gas cooler of the refrigerant circuit 48 . Accordingly, the cooling capacity of the vehicle-external cooling module 16 can also be used to cool the refrigerant flowing through the second fluid chamber 84 .

Bei der in 5 gezeigten Variante der Kühlanordnung 10 ist der Kältemittelkühler 82 als Bifluid-Wärmeübertrager ausgebildet. Denn der erste Fluidraum 80 des Kältemittelkühlers 82 ist von einem Fluid in Form des zweiten Kühlmittels durchströmbar, und der zweite Fluidraum 84 des Kältemittelkühlers 82 ist von einem Fluid in Form des Kältemittels durchström bar.At the in 5 shown variant of the cooling arrangement 10 is the refrigerant cooler 82 as a bi-fluid Heat exchanger formed. This is because a fluid in the form of the second coolant can flow through the first fluid chamber 80 of the refrigerant cooler 82, and a fluid in the form of the refrigerant can flow through the second fluid chamber 84 of the refrigerant cooler 82.

Indem die von dem fahrzeugexternen Kühlmodul 16 bereitgestellte Kühlleistung genutzt wird, um das Kältemittel zu kühlen, insbesondere unter eine Kondensationstemperatur des Kältemittels abzukühlen, kann zum einen eine aktive Kühlung der Batterie 12 mittels des Chillers 42 erreicht werden. Zudem kann eine Klimatisierung eines Fahrgastraums des Kraftfahrzeugs 14 unterstützt oder verbessert werden, indem mittels des fahrzeugexternen Kühlmoduls 16 das den Kältemittelkreis 48 durchströmende Kältemittel gekühlt und/oder kondensiert wird.Because the cooling capacity provided by the vehicle-external cooling module 16 is used to cool the refrigerant, in particular to cool it below a condensation temperature of the refrigerant, the battery 12 can be actively cooled by means of the chiller 42 . In addition, air conditioning of a passenger compartment of motor vehicle 14 can be supported or improved in that the refrigerant flowing through refrigerant circuit 48 is cooled and/or condensed by means of cooling module 16 external to the vehicle.

Der Kältemittelkühler 82 kann bei entsprechender Auslegung und Auskonstruktion des fahrzeuginternen Abschnitts 30 - insbesondere unter Berücksichtigung mindestens eines weiteren mit der Umgebungsluft in Verbindung stehenden Kühlers und unter Ausbildung des fahrzeuginternen Abschnitts 30 als schaltbarer, geschlossener Fluidkreis oder Kühlmittelkreis, als alleiniger Wärmeübertrager in dem Kältemittelkreis 48 vorgesehen sein, um das Kältemittel zu kühlen. Es kann jedoch zusätzlich wenigstens ein weiterer (nicht gezeigter) Wärmeübertrager in den Kältemittelkreis 48 eingebunden sein, welcher mittels Luft und/oder mittels eines Kühlfluids gekühlt werden kann.The refrigerant cooler 82 can be provided as the sole heat exchanger in the refrigerant circuit 48 with a corresponding design and construction of the vehicle-internal section 30 - in particular taking into account at least one other cooler connected to the ambient air and with the formation of the vehicle-internal section 30 as a switchable, closed fluid circuit or coolant circuit be to cool the refrigerant. However, at least one further heat exchanger (not shown) can also be integrated into the refrigerant circuit 48, which can be cooled by means of air and/or by means of a cooling fluid.

Bei der in 5 gezeigten Variante der Kühlanordnung 10 sind die Batterie 12 und der indirekte Kondensator fluidseitig gekoppelt und miteinander verschaltbar zur gemeinsamen Nutzung der Kälte, welche von dem externen Kühlmodul 16 bereitgestellt wird.At the in 5 variant of the cooling arrangement 10 shown, the battery 12 and the indirect condenser are coupled on the fluid side and can be connected to one another for joint use of the cold, which is provided by the external cooling module 16 .

In einer weiteren nicht dargestellten Ausführungsvarianten kann der fahrzeuginterne Abschnitt 30 des zweiten Kühlmittelkreises 32 in Analogie zu den zuvor beschriebenen Varianten in ähnlicher Weise mit mindestens einer Umgehungsleitung und/oder einer parallel zu dem Einlass 38 und Auslass 36 verlaufenden Verbindungsleitung und/oder mit mindestens einem Kühler 58 und/oder mit mindestens einer Pumpe 66 ausgeführt werden um, neben einem Kühlbetrieb an der Ladestation 18, auch einen solchen Kühlbetrieb während eines von der Ladestation 18 abgekoppelten Zustandes zu ermöglichen. In a further embodiment variant, not shown, the vehicle-internal section 30 of the second coolant circuit 32 can be equipped with at least one bypass line and/or a connecting line running parallel to the inlet 38 and outlet 36 and/or with at least one cooler in a similar manner to the variants described above 58 and/or with at least one pump 66, in addition to cooling operation at the charging station 18, also to enable such cooling operation while the charging station 18 is uncoupled.

Insbesondere bei der in 5 gezeigten Variante der Kühlanordnung 10 können in den fahrzeuginternen Abschnitt 30 des zweiten Kühlmittelkreises 32 weitere Komponenten 86 des Kraftfahrzeugs 14 eingebunden sein, von welchen Wärme abgeführt werden soll. Als eine derartige Komponente 86 ist in 7 beispielhaft eine elektrische Antriebseinrichtung etwa in Form wenigstens eines Elektromotors 88 gezeigt.Especially with the in 5 shown variant of the cooling arrangement 10 can be integrated into the vehicle-internal portion 30 of the second coolant circuit 32 further components 86 of the motor vehicle 14, from which heat is to be dissipated. As such a component 86 is in 7 an example of an electric drive device in the form of at least one electric motor 88 is shown.

Die in 6 gezeigte Variante der Kühlanordnung 10 entspricht weitgehend der in 5 gezeigten Variante der Kühlanordnung 10. Jedoch ist hier der Kältemittelkühler 82 nicht als Bifluid-Wärmeübertrager ausgebildet, sondern als Trifluid-Wärmeübertrager. Dementsprechend weist der Kältemittelkühler 82 den ersten Fluidraum 80 auf, welcher von dem zweiten Kühlmittel durchströmbar ist, sowie den zweiten Fluidraum 84, welcher von dem Kältemittel durchströmbar ist. Des Weiteren weist der Kältemittelkühler 82 einen dritten Fluidraum 90 auf, welcher von einem dritten Kühlmittel durchströmbar ist.In the 6 The variant of the cooling arrangement 10 shown largely corresponds to that in 5 shown variant of the cooling arrangement 10. However, here the refrigerant cooler 82 is not designed as a bi-fluid heat exchanger, but as a tri-fluid heat exchanger. Accordingly, the refrigerant cooler 82 has the first fluid chamber 80 through which the second coolant can flow, and the second fluid chamber 84 through which the refrigerant can flow. Furthermore, the refrigerant cooler 82 has a third fluid chamber 90 through which a third coolant can flow.

Der dritte Fluidraum 90 ist in einen dritten Kühlmittelkreis 92 der Kühlanordnung 10 eingebunden. Der dritte Kühlmittelkreis 92 ist als weiterer, fahrzeuginterner Kühlmittelkreis der Kühlanordnung 10 ausgebildet. Dementsprechend kann als drittes Fluid das dritte Kühlmittel den Kältemittelkühler 82 durchströmen.The third fluid space 90 is integrated into a third coolant circuit 92 of the cooling arrangement 10 . The third coolant circuit 92 is designed as a further, vehicle-internal coolant circuit of the cooling arrangement 10 . Accordingly, the third coolant can flow through the refrigerant cooler 82 as the third fluid.

Bei der in 6 gezeigten Variante sind die weiteren zu kühlenden Komponenten 86 des Kraftfahrzeugs 14 in dem dritten Kühlmittelkreis 92 angeordnet, welcher als der weitere fahrzeuginterne Kühlmittelkreis der Kühlanordnung 10 ausgebildet ist. Dementsprechend bleibt auch der weitere fahrzeugexterne Kühlmittelkreis 92 in sich geschlossen, selbst wenn das fahrzeugexterne Kühlmodul 16 zum Kühlen der Komponenten 86 genutzt wird.At the in 6 In the variant shown, the other components 86 of the motor vehicle 14 to be cooled are arranged in the third coolant circuit 92 , which is designed as the other in-vehicle coolant circuit of the cooling arrangement 10 . Accordingly, the further vehicle-external coolant circuit 92 remains closed, even if the vehicle-external cooling module 16 is used to cool the components 86 .

Eine Reihenfolge einer Durchströmung des zweiten Teilraums 28 der Kühleinrichtung 20 und des ersten Fluidraums 80 des Kältemittelkühlers 82 ist vorzugsweise derart, dass für eine Vielzahl von Betriebspunkten der Kühlanordnung 10 vorteilhafte beziehungsweise thermodynamisch günstige Ausgestaltungen erreicht werden.A sequence of flow through the second partial space 28 of the cooling device 20 and the first fluid space 80 of the refrigerant cooler 82 is preferably such that advantageous or thermodynamically favorable configurations are achieved for a large number of operating points of the cooling arrangement 10 .

Bei den beschriebenen Varianten der Kühlanordnung 10 sorgt vorzugsweise die Ladestation 18 dafür, dass zum Ende des Ladevorgangs und vor dem Abkoppeln des fahrzeugexternen Abschnitts 34 des zweiten Kühlmittelkreises 32 von dem fahrzeuginternen Abschnitt 30 des zweiten Kühlmittelkreises 32 der fahrzeuginterne Abschnitt 30 korrekt mit dem zweiten Kühlmittel befüllt ist und frei von Luftblasen ist.In the described variants of the cooling arrangement 10, the charging station 18 preferably ensures that at the end of the charging process and before the vehicle-external section 34 of the second coolant circuit 32 is uncoupled from the vehicle-internal section 30 of the second coolant circuit 32, the vehicle-internal section 30 is correctly filled with the second coolant and is free from air bubbles.

In den vorstehend erläuterten Varianten der Kühlanordnung 10 verwendbare weitere Ventile etwa in Form von Absperrventilen, Umschaltventilen, Mischventilen oder dergleichen zur Sicherstellung einer gewünschten Fließrichtung des Kühlmittels durch den fahrzeuginternen Kühlmittelkreis 24 und/oder des zweiten Kühlmittels durch den zweiten Kühlmittelkreis 32 und/oder des dritten Kühlmittels durch den dritten, fahrzeuginternen Kühlmittelkreis 92 sowie von Blenden oder alternativen Drosselorganen zur Einstellbarkeit einer zielführenden Volumenstromverteilung sind in den Figuren aus Gründen der Übersichtlichkeit nicht näher dargestellt.Other valves that can be used in the variants of the cooling arrangement 10 explained above, for example in the form of shut-off valves, changeover valves, mixing valves or the like, for safety purposes a desired direction of flow of the coolant through the vehicle-internal coolant circuit 24 and/or the second coolant through the second coolant circuit 32 and/or the third coolant through the third, vehicle-internal coolant circuit 92 as well as orifices or alternative throttle elements for the adjustability of a target-oriented volume flow distribution are shown in the figures Not shown in detail for reasons of clarity.

Auf die Darstellung von Sensorik und/oder Sensorelementen, von Steuergeräten und/oder Kommunikationsschnittstellen und dergleichen zum Informationsaustausch zwischen dem Kraftfahrzeug 14 und der das Kühlmodul 16 aufweisenden Ladestation 18 und von sonstigen zum ordnungsgemäßen Betrieb einer solchen Einrichtung vorzugsweise vorgesehenen Komponenten wurde aus Gründen der Übersichtlichkeit verzichtet. Denn diese Komponenten sind für die Beschreibung der grundsätzlichen Funktionalität der Kühlanordnung 10 als solcher und des Zusammenwirkens der Kühlanordnung 10 mit der Ladestation 18 nicht zwingend erforderlich.Sensors and/or sensor elements, control units and/or communication interfaces and the like for the exchange of information between motor vehicle 14 and charging station 18 having cooling module 16 and other components that are preferably provided for the proper operation of such a device are not shown for reasons of clarity . Because these components are not absolutely necessary for the description of the basic functionality of the cooling arrangement 10 as such and the interaction of the cooling arrangement 10 with the charging station 18 .

In 7 ist schematisch eine Situation gezeigt, in welcher das Kraftfahrzeug 14 an der Ladestation 18 steht, wobei entsprechende Anschlussleitungen, welche dem fahrzeugexternen Abschnitt 34 des zweiten Kühlmittelkreises 32 zugehörig sind (vergleiche 1), mit dem Auslass 36 einerseits und mit dem Einlass 38 andererseits gekoppelt sind.In 7 a situation is shown schematically in which the motor vehicle 14 is standing at the charging station 18, with corresponding connection lines, which are associated with the vehicle-external section 34 of the second coolant circuit 32 (cf 1 ), are coupled to the outlet 36 on the one hand and to the inlet 38 on the other hand.

In dem fahrzeugexternen Abschnitt 34 des zweiten Kühlmittelkreises 32 kann die (nicht gezeigte) fahrzeugexterne Pumpe angeordnet sein, mittels welcher das Kühlmedium durch den zweiten Kühlmittelkreis 32 förderbar ist.The vehicle-external pump (not shown) can be arranged in the vehicle-external section 34 of the second coolant circuit 32 , by means of which the cooling medium can be conveyed through the second coolant circuit 32 .

Zusätzlich oder alternativ kann in dem fahrzeuginternen Abschnitt 30 des zweiten Kühlmittelkreises 32 eine (nicht gezeigte) Pumpe angeordnet sein, um über den Auslass 36 das zweite Kühlmittel dem fahrzeugexternen Kühlmodul 16 zuzuführen beziehungsweise über den Einlass 38 das zweite Kühlmittel in den fahrzeuginternen Abschnitt 30 des zweiten Kühlmittelkreises 32 einzubringen oder rückzuführen.Additionally or alternatively, a pump (not shown) can be arranged in the vehicle-internal section 30 of the second coolant circuit 32 in order to supply the second coolant to the vehicle-external cooling module 16 via the outlet 36 or the second coolant into the vehicle-internal section 30 of the second via the inlet 38 Introduce coolant circuit 32 or return.

In 7 ist des Weiteren schematisch gezeigt, dass das Kraftfahrzeug 14 die elektrische Antriebseinrichtung etwa in Form des wenigstens einen Elektromotors 88 aufweisen kann, welcher von der Batterie 12 mit elektrischer Energie versorgt wird. Der wenigstens eine Elektromotor 88 kann ein Fortbewegen des Kraftfahrzeugs 14 bewirken oder ein solches Fortbewegen zumindest unterstützen. Mittel für das elektrische Anschließen der Batterie 12 an die Ladestation 18 zum Zwecke des Ladens der Batterie 12 sind in 7 aus Gründen der Übersichtlichkeit nicht näher dargestellt.In 7 is also shown schematically that the motor vehicle 14 can have the electric drive device, for example in the form of the at least one electric motor 88, which is supplied with electric energy by the battery 12. The at least one electric motor 88 can cause the motor vehicle 14 to move or at least support such a movement. Means for electrically connecting the battery 12 to the charging station 18 for the purpose of charging the battery 12 are disclosed in 7 not shown in detail for reasons of clarity.

Insgesamt zeigen die Beispiele, wie durch die Kühlanordnung 10 eine externe Batteriekühlung unter Nutzung eines intern geschlossenen und extern teiloffenen Systems und mit der die beiden Teilräume 22, 28 aufweisenden Kühleinrichtung 20 bereitgestellt werden kann, wobei die beiden Teilräume 22, 28 insbesondere als mit der Batterie 12 in thermischem Kontakt stehende, jeweilige Kühlplatten ausgebildet sein können.Overall, the examples show how the cooling arrangement 10 can provide external battery cooling using an internally closed and externally partially open system and with the cooling device 20 having the two compartments 22, 28, with the two compartments 22, 28 in particular than with the battery 12 standing in thermal contact, respective cooling plates can be formed.

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Claims (10)

Kühlanordnung zum Kühlen einer Batterie (12) eines Kraftfahrzeugs (14), mit einem fahrzeuginternen Kühlmittelkreis (24), welcher eine von einem Kühlmittel durchströmbare Kühleinrichtung (20) umfasst, wobei die Kühleinrichtung (20) dazu ausgebildet ist, im Betrieb der Batterie (12) von der Batterie (12) freigesetzte Wärme aufzunehmen, dadurch gekennzeichnet, dass die Kühleinrichtung (20) einen ersten, von dem Kühlmittel durchströmbaren Teilraum (22) und einen zweiten, von einem zweiten Kühlmittel durchströmbaren Teilraum (28) aufweist, wobei der zweite Teilraum (28) der Kühleinrichtung (20) in einen fahrzeuginternen Abschnitt (30) eines zweiten Kühlmittelkreises (32) eingebunden ist, wobei der fahrzeuginterne Abschnitt (30) des zweiten Kühlmittelkreises (32) einen Auslass (36) umfasst, über welchen das zweite Kühlmittel einem fahrzeugexternen Kühlmodul (16) zuführbar ist, und wobei der fahrzeuginterne Abschnitt (30) des zweiten Kühlmittelkreises (32) einen Einlass (38) umfasst, über welchen das von dem fahrzeugexternen Kühlmodul (16) kommende zweite Kühlmittel in den fahrzeuginternen Abschnitt (30) des zweiten Kühlmittelkreises (32) einbringbar ist.Cooling arrangement for cooling a battery (12) of a motor vehicle (14), with a coolant circuit (24) inside the vehicle, which comprises a cooling device (20) through which a coolant can flow, wherein the cooling device (20) is designed to, during operation of the battery (12 ) to absorb heat released by the battery (12), characterized in that the cooling device (20) has a first partial chamber (22) through which the coolant can flow and a second partial chamber (28) through which a second coolant can flow, the second partial chamber (28) of the cooling device (20) is integrated into a vehicle-internal section (30) of a second coolant circuit (32), the vehicle-internal section (30) of the second coolant circuit (32) comprising an outlet (36) via which the second coolant is vehicle-external cooling module (16), and wherein the vehicle-internal section (30) of the second coolant circuit (32) comprises an inlet (38) through which the second coolant coming from the vehicle-external cooling module (16) enters the vehicle-internal section (30) of the second coolant circuit (32) can be introduced. Kühlanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass in dem fahrzeuginternen Kühlmittelkreis (24) ein Chiller (42) angeordnet ist, welcher einen ersten, von dem Kühlmittel durchströmbaren Teilbereich (44) und einen zweiten, von einem Kältemittel durchströmbaren Teilbereich (46) umfasst, wobei der zweite Teilbereich (46) in einen fahrzeuginternen Kältemittelkreis (48) der Kühlanordnung (10) eingebunden und als Verdampfer des Kältemittelkreises (48) betreibbar ist.cooling arrangement according to claim 1 , characterized in that a chiller (42) is arranged in the coolant circuit (24) inside the vehicle, which comprises a first sub-area (44) through which the coolant can flow and a second sub-area (46) through which a refrigerant can flow, the second sub-area (46) is integrated into a vehicle-internal refrigerant circuit (48) of the cooling arrangement (10) and can be operated as an evaporator of the refrigerant circuit (48). Kühlanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass in den fahrzeuginternen Kühlmittelkreis (24) wenigstens ein von dem Kühlmittel durchströmbarer Kühler (52) eingebunden ist, welcher mittels eines Lüfters (54) der Kühlanordnung (10) mit einem Luftstrom beaufschlagbar ist, und/oder in den fahrzeuginternen Abschnitt (30) des zweiten Kühlmittelkreises (32) wenigstens ein von dem zweiten Kühlmittel durchströmbarer Kühler (58) eingebunden ist, welcher mittels eines Lüfters (60) der Kühlanordnung (10) mit einem Luftstrom beaufschlagbar ist.Cooling arrangement according to one of the preceding claims, characterized in that at least one cooler (52) through which the coolant can flow is integrated into the vehicle-internal coolant circuit (24), which can be subjected to an air flow by means of a fan (54) of the cooling arrangement (10), and /or at least one cooler (58) through which the second coolant can flow is integrated into the vehicle-internal section (30) of the second coolant circuit (32), which can be subjected to an air flow by means of a fan (60) of the cooling arrangement (10). Kühlanordnung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Kühlanordnung (10) wenigstens eine Umgehungsleitung (56, 72) zum Umgehen des wenigstens einen Kühlers (52, 58) aufweist und/oder in dem fahrzeuginternen Abschnitt (30) des zweiten Kühlmittelkreises (32) eine Pumpeinrichtung (66) angeordnet ist, mittels welcher das zweite Kühlmittel durch den Kühler (58) hindurch förderbar ist.cooling arrangement according to claim 3 , characterized in that the cooling arrangement (10) has at least one bypass line (56, 72) for bypassing the at least one cooler (52, 58) and/or in the vehicle-internal section (30) of the second coolant circuit (32) a pump device (66 ) is arranged, by means of which the second coolant can be conveyed through the cooler (58). Kühlanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass in den fahrzeuginternen Abschnitt (30) des zweiten Kühlmittelkreises (32) ein Chiller (74) eingebunden ist, welcher einen ersten, von dem zweiten Kühlmittel durchströmbaren Teilbereich (76) und einen zweiten, von einem Kältemittel durchströmbaren Teilbereich (78) umfasst, wobei der zweite Teilbereich (78) in einen fahrzeuginternen Kältemittelkreis (48) der Kühlanordnung (10) eingebunden und als Verdampfer des Kältemittelkreises (48) betreibbar ist.Cooling arrangement according to one of the preceding claims, characterized in that a chiller (74) is integrated into the vehicle-internal section (30) of the second coolant circuit (32), which has a first partial region (76) through which the second coolant can flow and a second partial region (76) of a partial area (78) through which refrigerant can flow, wherein the second partial area (78) is integrated into a vehicle-internal refrigerant circuit (48) of the cooling arrangement (10) and can be operated as an evaporator of the refrigerant circuit (48). Kühlanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass in fahrzeuginternen Abschnitt (30) des zweiten Kühlmittelkreises (32) ein erster, von dem zweiten Kühlmittel durchströmbarer Fluidraum (80) eines Kältemittelkühlers (82) der Kühlanordnung eingebunden ist, wobei der Kältemittelkühler (82) einen zweiten, von einem Kältemittel durchströmbaren Fluidraum (84) umfasst, und wobei der zweite Fluidraum (84) in einen fahrzeuginternen Kältemittelkreis (48) der Kühlanordnung (10) eingebunden und als indirekter Kondensator oder indirekter Gaskühler des Kältemittelkreises (48) betreibbar ist.Cooling arrangement according to one of the preceding claims, characterized in that a first fluid chamber (80), through which the second coolant can flow, of a refrigerant cooler (82) of the cooling arrangement is integrated in the vehicle-internal section (30) of the second coolant circuit (32), the refrigerant cooler (82 ) comprises a second fluid chamber (84) through which a refrigerant can flow, and wherein the second fluid chamber (84) is integrated into a vehicle-internal refrigerant circuit (48) of the cooling arrangement (10) and can be operated as an indirect condenser or indirect gas cooler of the refrigerant circuit (48). Kühlanordnung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Kältemittelkühler (82) einen dritten Fluidraum (90) aufweist, welcher von einem dritten Kühlmittel durchströmbar ist, wobei der dritte Fluidraum (90) in einen dritten Kühlmittelkreis (92) eingebunden ist, welcher als weiterer fahrzeuginterner Kühlmittelkreis der Kühlanordnung (10) ausgebildet ist.cooling arrangement according to claim 6 , characterized in that the refrigerant cooler (82) has a third fluid chamber (90) through which a third coolant can flow, the third fluid chamber (90) being integrated into a third coolant circuit (92) which is used as a further coolant circuit inside the vehicle of the cooling arrangement (10) is formed. Kraftfahrzeug mit einer Kühlanordnung (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche und mit einer Batterie (12), wobei die Batterie (12) zum Versorgen einer Antriebseinrichtung (88) des Kraftfahrzeugs (14) mit elektrischer Energie ausgebildet ist, und wobei die Antriebseinrichtung (88) dazu ausgebildet ist, ein Fortbewegen des Kraftfahrzeugs (14) zu bewirken oder zumindest zu unterstützen.Motor vehicle with a cooling arrangement (10) according to one of the preceding claims and with a battery (12), wherein the battery (12) is designed to supply a drive device (88) of the motor vehicle (14) with electrical energy, and wherein the drive device (88 ) is designed to cause or at least support the movement of the motor vehicle (14). Kraftfahrzeug nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass der fahrzeuginterne Abschnitt (30) des zweiten Kühlmittelkreises (32) mit einem fahrzeugexternen Abschnitt (34) des zweiten Kühlmittelkreises (32) gekoppelt ist, wobei das fahrzeugexterne Kühlmodul (16) in den fahrzeugexternen Abschnitt (34) des zweiten Kühlmittelkreises (32) eingebunden ist.motor vehicle after claim 8 , characterized in that the vehicle-internal section (30) of the second coolant circuit (32) is coupled to a vehicle-external section (34) of the second coolant circuit (32), the vehicle-external cooling module (16) in the vehicle-external section (34) of the second coolant circuit (32) is involved. Verfahren zum Betreiben einer Kühlanordnung (10), bei welchem eine Batterie (12) eines Kraftfahrzeugs (14) temperiert wird, indem eine Kühleinrichtung (20) eines fahrzeuginternen Kühlmittelkreises (24) der Kühlanordnung (10) von einem Kühlmittel durchströmt wird, wobei die Kühleinrichtung (20) dazu ausgebildet ist, im Betrieb der Batterie (12) von der Batterie (12) freigesetzte Wärme aufzunehmen, dadurch gekennzeichnet, dass die Kühleinrichtung (20) einen ersten, von dem Kühlmittel durchströmbaren Teilraum (22) und einen zweiten, von einem zweiten Kühlmittel durchströmten Teilraum (28) aufweist, wobei der zweite Teilraum (28) der Kühleinrichtung (20) in einen fahrzeuginternen Abschnitt (30) eines zweiten Kühlmittelkreises (32) eingebunden ist, wobei der fahrzeuginterne Abschnitt des zweiten Kühlmittelkreises (32) einen Auslass (36) umfasst, über welchen das zweite Kühlmittel einem fahrzeugexternen Kühlmodul (16) zugeführt wird, und wobei der fahrzeuginterne Abschnitt (30) des zweiten Kühlmittelkreises (32) einen Einlass (38) umfasst, über welchen das von dem fahrzeugexternen Kühlmodul (16) kommende zweite Kühlmittel in den fahrzeuginternen Abschnitt (30) des zweiten Kühlmittelkreises (32) eingebracht wird.Method for operating a cooling arrangement (10), in which the temperature of a battery (12) of a motor vehicle (14) is controlled by a cooling device (20) of a vehicle-internal coolant circuit (24) of the cooling arrangement (10) being flowed through by a coolant, the cooling device (20) is designed to absorb heat released by the battery (12) during operation of the battery (12), characterized in that the cooling device (20) has a first partial space (22) through which the coolant can flow and a second partial space (22) of a second part space (28) through which coolant flows, the second part space (28) of the cooling device (20) being integrated into a vehicle-internal section (30) of a second coolant circuit (32), the vehicle-internal section of the second coolant circuit (32) having an outlet (36) via which the second coolant is supplied to a vehicle-external cooling module (16), and wherein the vehicle-internal section (30) of the second coolant circuit (32) comprises an inlet (38) via which the vehicle-external cooling module (16) incoming second coolant is introduced into the vehicle-internal section (30) of the second coolant circuit (32).
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