DE102022104227A1 - Motor vehicle with an electric drive and method for cooling an electric drive of a motor vehicle - Google Patents

Motor vehicle with an electric drive and method for cooling an electric drive of a motor vehicle Download PDF

Info

Publication number
DE102022104227A1
DE102022104227A1 DE102022104227.8A DE102022104227A DE102022104227A1 DE 102022104227 A1 DE102022104227 A1 DE 102022104227A1 DE 102022104227 A DE102022104227 A DE 102022104227A DE 102022104227 A1 DE102022104227 A1 DE 102022104227A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
shell
motor vehicle
cooling
electric drive
energy store
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
DE102022104227.8A
Other languages
German (de)
Inventor
Manuel Groß
Christoph Siegmund Bara
Domenica Fresca
Jens NIEWÖHNER
Patrick Böhl
Marcel Straub
Stefano Ruberto
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Dr Ing HCF Porsche AG
Original Assignee
Dr Ing HCF Porsche AG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Dr Ing HCF Porsche AG filed Critical Dr Ing HCF Porsche AG
Priority to DE102022104227.8A priority Critical patent/DE102022104227A1/en
Publication of DE102022104227A1 publication Critical patent/DE102022104227A1/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60K—ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PROPULSION UNITS OR OF TRANSMISSIONS IN VEHICLES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PLURAL DIVERSE PRIME-MOVERS IN VEHICLES; AUXILIARY DRIVES FOR VEHICLES; INSTRUMENTATION OR DASHBOARDS FOR VEHICLES; ARRANGEMENTS IN CONNECTION WITH COOLING, AIR INTAKE, GAS EXHAUST OR FUEL SUPPLY OF PROPULSION UNITS IN VEHICLES
    • B60K11/00—Arrangement in connection with cooling of propulsion units
    • B60K11/06—Arrangement in connection with cooling of propulsion units with air cooling
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60K—ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PROPULSION UNITS OR OF TRANSMISSIONS IN VEHICLES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PLURAL DIVERSE PRIME-MOVERS IN VEHICLES; AUXILIARY DRIVES FOR VEHICLES; INSTRUMENTATION OR DASHBOARDS FOR VEHICLES; ARRANGEMENTS IN CONNECTION WITH COOLING, AIR INTAKE, GAS EXHAUST OR FUEL SUPPLY OF PROPULSION UNITS IN VEHICLES
    • B60K11/00—Arrangement in connection with cooling of propulsion units
    • B60K11/02—Arrangement in connection with cooling of propulsion units with liquid cooling
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/60—Heating or cooling; Temperature control
    • H01M10/62—Heating or cooling; Temperature control specially adapted for specific applications
    • H01M10/625—Vehicles

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Kraftfahrzeug (1) mit einem elektrischen Antrieb (2), wobei der elektrische Antrieb (2) in einer Kraftfahrzeugkarosserie (3), aufweisend einen Rohbau (4), aufgenommen ist, und wobei der elektrische Antrieb (2) einen Elektromotor (6) und einen Energiespeicher (7) umfasst, wobei ein Kühlsystem (8) mit einem Kühlkreislauf (9) zur Kühlung des Elektromotors (6) und/oder des Energiespeichers (7) ausgebildet ist, wobei erfindungsgemäß zur Wärmeabgabe eines im Kühlsystem (8) aufgenommenen Kühlmittels an den Rohbau (4) das Kühlsystem (8) sich durch den Rohbau (4) erstreckend ausgebildet ist, und wobei das Kühlsystem (8) zur Umgehung des Rohbaus (4) ausgebildet ist. Des Weiteren betrifft die Erfindung ein Verfahren zur Kühlung eines elektrischen Antriebs (2) eines Kraftfahrzeugs (1).The invention relates to a motor vehicle (1) with an electric drive (2), the electric drive (2) being accommodated in a motor vehicle body (3) having a shell (4), and the electric drive (2) having an electric motor (6) and an energy store (7), wherein a cooling system (8) is designed with a cooling circuit (9) for cooling the electric motor (6) and/or the energy store (7), wherein, according to the invention, for dissipating heat, a cooling system (8 ) recorded coolant to the shell (4), the cooling system (8) is formed extending through the shell (4), and wherein the cooling system (8) is formed to bypass the shell (4). The invention also relates to a method for cooling an electric drive (2) of a motor vehicle (1).

Description

Die Erfindung betrifft ein Kraftfahrzeug mit einem elektrischen Antrieb gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 sowie ein Verfahren zur Kühlung eines elektrischen Antriebs eines Kraftfahrzeugs gemäß dem Patentanspruch 6.The invention relates to a motor vehicle with an electric drive according to the preamble of patent claim 1 and a method for cooling an electric drive of a motor vehicle according to patent claim 6.

Kraftfahrzeuge mit einem elektrischen Antrieb sind bekannt. Es handelt sich bei dem elektrischen Antrieb um einen Elektromotor, welcher für seinen Betrieb beispielsweise einen Energiespeicher in Form einer Vielzahl von Batteriemodulen aufweisend eine Mehrzahl von Batteriezellen besitzt. Die Mehrzahl von Batteriezellen sind zu einem Batteriemodul gebündelt, wobei mehrere Batteriemodule in einem Batteriegehäuse des Energiespeichers aufgenommen sind. Der Energiespeicher ist in einem Aufnahmeraum einer Karosserie des Kraftfahrzeugs untergebracht.Motor vehicles with an electric drive are known. The electric drive is an electric motor which, for its operation, has, for example, an energy store in the form of a large number of battery modules having a large number of battery cells. The plurality of battery cells are bundled to form a battery module, with a number of battery modules being accommodated in a battery housing of the energy store. The energy store is accommodated in a receiving space of a body of the motor vehicle.

Der Energiespeicher dient der Energieversorgung des Elektromotors, der für einen Antrieb des Kraftfahrzeugs vorgesehen ist. Dieser wird, wie auch so genannte Hochvoltbatterien, üblicherweise mit Hilfe eines Kühlsystems temperiert.The energy store is used to supply energy to the electric motor, which is provided to drive the motor vehicle. Like so-called high-voltage batteries, this is usually tempered with the help of a cooling system.

Ein Rohbau der Karosserie weist eine üblicherweise ungenutzte thermische Masse auf, die relativ zu den im Betrieb eine hohe Temperatur aufweisenden Elektromotoren eine thermische Senke bildet. Für den Energiespeicher gilt dies nur in den Fällen, in denen er gekühlt wird. Für den Fall, dass der Energiespeicher geheizt werden soll, ist es vonnöten einen Energieeintrag in den Rohbau zu vermeiden oder zu reduzieren. Eine Kühlung diverser Komponenten des Kraftfahrzeugs verbraucht in dem Energiespeicher gespeicherte Energie, wodurch sich eine Reichweite des Kraftfahrzeugs mit dem elektrischen Antrieb verringert.A shell of the body has a thermal mass that is usually unused, which forms a thermal sink relative to the electric motors, which have a high temperature during operation. This only applies to the energy store in cases where it is cooled. If the energy store is to be heated, it is necessary to avoid or reduce energy input into the shell. Cooling various components of the motor vehicle consumes energy stored in the energy store, as a result of which the range of the motor vehicle with the electric drive is reduced.

Aus der Offenlegungsschrift US 2015/0375596 A1 geht ein Elektrofahrzeug mit einem Chassis, einer elektrischen Antriebseinheit und einer Motorsteuerung hervor, wobei das Chassis als Wärmesenke zur Kühlung der elektrischen Antriebseinheit und der Motorsteuerung dient.From the disclosure document US 2015/0375596 A1 discloses an electric vehicle with a chassis, an electric drive unit and an engine controller, with the chassis serving as a heat sink for cooling the electric drive unit and the engine controller.

Der Offenlegungsschrift DE 10 2010 041 276 A1 kann ein Elektrofahrzeug mit einer Batterie und einer Kühlvorrichtung zur Kühlung der Batterie entnommen werden, wobei die im Betrieb der Batterie entstehende Wärme über andere Fahrzeugteile, insbesondere ein Fahrgestell des Elektrofahrzeugs, an die Umgebung abgegeben wird.The disclosure document DE 10 2010 041 276 A1 an electric vehicle with a battery and a cooling device for cooling the battery can be removed, with the heat generated during operation of the battery being released to the environment via other vehicle parts, in particular a chassis of the electric vehicle.

Aus der Offenlegungsschrift DE 10 2017 202 768 A1 ist ein Kraftfahrzeug mit einer Batterie, einem Kühlkreislauf zum Kühlen der Batterie und einer Fahrzeugkarosserie bekannt, wobei ein die Batterie durchragender Kühlmittelkanal des Kühlkreislaufs sich durch die Fahrzeugkarosserie erstreckt.From the disclosure document DE 10 2017 202 768 A1 discloses a motor vehicle with a battery, a cooling circuit for cooling the battery and a vehicle body, with a coolant channel of the cooling circuit projecting through the battery extending through the vehicle body.

Die Offenlegungsschrift DE 10 2008 041 759 A1 offenbart eine elektrische Einheit eines Kraftfahrzeugs, wobei eine Fahrzeugkarosserie als Wärmesenke zur Kühlung der elektrischen Einheit dient, wobei ein Wärmekoppler in Form eines metallischen wärmeleitenden Kabels oder eines Leiterbandes ausgebildet ist.The disclosure document DE 10 2008 041 759 A1 discloses an electrical unit of a motor vehicle, wherein a vehicle body serves as a heat sink for cooling the electrical unit, wherein a heat coupler is formed in the form of a metallic heat-conducting cable or a conductor strip.

Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es ein verbessertes Kraftfahrzeug mit einem elektrischen Antrieb bereitzustellen. Eine weitere Aufgabe ist die Bereitstellung eines Verfahrens zur effektiven und kostengünstigen Kühlung eines elektrischen Antriebs eines Kraftfahrzeugs.The object of the present invention is to provide an improved motor vehicle with an electric drive. A further object is the provision of a method for the effective and cost-effective cooling of an electric drive of a motor vehicle.

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß mit einem Kraftfahrzeug mit einem elektrischen Antrieb mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst. Die weitere Aufgabe wird erfindungsgemäß mit Hilfe eines Verfahrens zur Kühlung eines elektrischen Antriebs eines Kraftfahrzeugs gemäß dem Patentanspruch 6 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen mit zweckmäßigen und nicht-trivialen Weiterbildungen der Erfindung sind in den jeweiligen Unteransprüchen angegeben.The object is achieved according to the invention with a motor vehicle with an electric drive having the features of patent claim 1 . The further object is achieved according to the invention with the aid of a method for cooling an electric drive of a motor vehicle according to patent claim 6 . Advantageous configurations with expedient and non-trivial developments of the invention are specified in the respective dependent claims.

Ein erfindungsgemäßes Kraftfahrzeug mit einem elektrischen Antrieb, weist den elektrischen Antrieb in einer Kraftfahrzeugkarosserie, aufweisend einen Rohbau, aufgenommen auf. Der elektrische Antrieb umfasst einen Elektromotor und einen Energiespeicher. Es ist ein Kühlsystem mit einem Kühlkreislauf zur Kühlung des Elektromotors und/oder des Energiespeichers ausgebildet. Erfindungsgemäß ist zur Wärmeabgabe eines im Kühlsystem aufgenommenen Kühlmittels an den Rohbau das Kühlsystem sich durch den Rohbau erstreckend ausgebildet, wobei das Kühlsystem zur Umgehung des Rohbaus ausgebildet ist. Das bedeutet, dass es möglich ist das Kühlmittel mit Hilfe des als Wärmesenke genutzten Rohbaus zu kühlen, dadurch, dass sich das stromauf des Rohbaus erwärmte Kühlmittel nach einem Austritt aus der zu kühlenden Komponente, dem Elektromotor oder dem Energiespeicher, aufgrund der Erstreckung des Kühlsystems durch den Rohbau, am Rohbau abkühlen kann. Dadurch ist eine thermische Kapazität des Rohbaus nutzbar gemacht. Ebenso kann jedoch mit Hilfe der Umgehung des Rohbaus das Kühlmittel zur Erwärmung einer der zu kühlenden Komponenten, insbesondere des Energiespeichers beitragen. Somit kann auf kostengünstige Weise eine Kühlung oder eine Heizung einer der Komponenten realisiert werden.A motor vehicle according to the invention with an electric drive has the electric drive accommodated in a motor vehicle body having a shell. The electric drive includes an electric motor and an energy store. A cooling system is designed with a cooling circuit for cooling the electric motor and/or the energy store. According to the invention, in order to dissipate heat from a coolant contained in the cooling system to the shell, the cooling system is designed to extend through the shell, the cooling system being designed to bypass the shell. This means that it is possible to cool the coolant with the help of the body shell used as a heat sink, in that the coolant heated upstream of the body shell flows through after exiting the component to be cooled, the electric motor or the energy store, due to the extent of the cooling system the shell can cool down on the shell. As a result, a thermal capacity of the shell is made usable. However, by bypassing the bodyshell, the coolant can also contribute to heating one of the components to be cooled, in particular the energy store. In this way, one of the components can be cooled or heated in a cost-effective manner.

An dieser Stelle sei erwähnt, dass es sich bei dem Kühlkreislauf nicht zwingend um einen geschlossenen Kreislauf handeln muss, er kann ebenso als offener Kreislauf ausgebildet sein.At this point it should be mentioned that the cooling circuit does not necessarily have to be a closed circuit, it can also be designed as an open circuit.

In einer Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Kraftfahrzeugs weist das Kühlsystem eine Umgehungseinrichtung zur Umgehung des Rohbaus auf. So kann auf einfache Weise mit Hilfe von entsprechenden Kanalführungen des Kühlsystems eine Umgehung des Rohbaus realisiert werden.In one embodiment of the motor vehicle according to the invention, the cooling system has a bypass device for bypassing the shell. In this way, the shell can be bypassed in a simple manner with the help of appropriate ducting of the cooling system.

Es ist vorteilhaft die Umgehung des Rohbaus regelbar, bevorzugt mit Hilfe eines Regelventils, zu gestalten, da somit eine Kühlanforderung oder eine Heizanforderung bei Bedarf herbeigeführt werden kann.It is advantageous to design the bypass of the shell so that it can be controlled, preferably with the aid of a control valve, since a cooling requirement or a heating requirement can thus be brought about when required.

In einer bevorzugten Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Kraftfahrzeugs ist der Energiespeicher im Kühlkreislauf stromab des Elektromotors und insbesondere stromab des Rohbaus angeordnet. Das heißt mit anderen Worten, dass das Kühlmittel vor einer Durch- und/oder Umströmung des Energiespeichers den Rohbau durchströmen oder umgehen kann. Dadurch, dass das Kühlmittel mit Hilfe der Umgehung den Rohbau umgehen kann, lässt sich die mögliche Heizanforderung des Energiespeichers auf einfach Weise realisieren.In a preferred embodiment of the motor vehicle according to the invention, the energy store is arranged in the cooling circuit downstream of the electric motor and in particular downstream of the body shell. In other words, this means that the coolant can flow through or bypass the shell before it flows through and/or around the energy store. Because the coolant can bypass the shell with the help of the bypass, the possible heating requirement of the energy storage device can be implemented in a simple manner.

Ein weiterer Aspekt der Erfindung betrifft ein Verfahren zur Kühlung eines elektrischen Antriebs eines Kraftfahrzeugs, wobei der elektrische Antrieb in einer Kraftfahrzeugkarosserie des Kraftfahrzeugs, welche einen Rohbau besitzt, aufgenommen ist, und wobei der elektrische Antrieb einen Elektromotor und einen Energiespeicher umfasst, wobei ein Kühlsystem mit einem Kühlkreislauf zur Kühlung des Energiespeichers ausgebildet ist, und wobei zur Wärmeabgabe eines im Kühlsystem aufgenommenen Kühlmittels an den Rohbau das Kühlsystem sich zumindest teilweise durch den Rohbau erstreckend ausgebildet ist, welches sich dadurch auszeichnet, dass

  • - bei einer Kühlanforderung des Energiespeichers der Rohbau vom Kühlmittel durchströmt wird, oder
  • - bei einer Heizanforderung des Energiespeichers der Rohbau nicht vom Kühlmittel durchströmt wird. Somit besteht die Möglichkeit eine Kühlung oder eine Heizung des Energiespeichers zu realisieren.
Another aspect of the invention relates to a method for cooling an electric drive of a motor vehicle, wherein the electric drive is accommodated in a motor vehicle body of the motor vehicle, which has a body shell, and wherein the electric drive comprises an electric motor and an energy store, wherein a cooling system with a cooling circuit for cooling the energy store, and wherein the cooling system is designed to extend at least partially through the body shell in order to dissipate heat from a coolant contained in the cooling system to the body shell, which is characterized in that
  • - the body shell is flowed through by the coolant when there is a cooling requirement from the energy store, or
  • - When there is a heating request from the energy store, the body shell is not flowed through by the coolant. There is thus the possibility of cooling or heating the energy store.

Durch Nutzung des Rohbaus als thermische Senke, verringert sich die benötigte Kühlleistung der Komponenten. Die vorgestellte Maßnahme senkt somit eine Energieentnahme aus dem Energiespeicher und erhöht eine effektiv nutzbare elektrische Reichweite des Kraftfahrzeugs.By using the shell as a thermal sink, the required cooling capacity of the components is reduced. The measure presented thus reduces energy consumption from the energy store and increases an effectively usable electric range of the motor vehicle.

Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele sowie anhand der Zeichnung. Die vorstehend in der Beschreibung genannten Merkmale und Merkmalskombinationen sowie die nachfolgend in der Figurenbeschreibung genannten und/oder in den Figuren alleine gezeigten Merkmale und Merkmalskombinationen sind nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar, ohne den Rahmen der Erfindung zu verlassen. Es zeigen:

  • 1 in einer prinzipiellen Darstellung ein Kraftfahrzeug mit einem elektrischen Antrieb gemäß dem Stand der Technik, und
  • 2 in einer prinzipiellen Darstellung ein erfindungsgemäßes Kraftfahrzeug mit einem elektrischen Antrieb.
Further advantages, features and details of the invention result from the following description of preferred exemplary embodiments and from the drawing. The features and combinations of features mentioned above in the description and the features and combinations of features mentioned below in the description of the figures and/or shown alone in the figures can be used not only in the combination specified in each case, but also in other combinations or on their own, without going beyond the scope of the leave invention. Show it:
  • 1 in a schematic representation of a motor vehicle with an electric drive according to the prior art, and
  • 2 in a schematic representation of a motor vehicle according to the invention with an electric drive.

Ein gemäß dem Stand der Technik ausgebildetes Kraftfahrzeug 1 mit einem elektrischen Antrieb 2 ist in 1 in einer prinzipiellen Darstellung abgebildet. Das Kraftfahrzeug 1 weist eine Kraftfahrzeugkarosserie 3 auf, welche einen Rohbau 4 besitzt. In der Kraftfahrzeugkarosserie 3 ist ein Antriebsaggregat 5 aufgenommen, welches den elektrischen Antrieb 2 umfasst.A motor vehicle 1 designed according to the prior art with an electric drive 2 is in 1 shown in a basic representation. The motor vehicle 1 has a motor vehicle body 3 which has a shell 4 . A drive unit 5 , which includes the electric drive 2 , is accommodated in the motor vehicle body 3 .

Der elektrische Antrieb 2 besitzt zumindest einen Elektromotor 6 und einen Energiespeicher 7, welcher zur Energieversorgung des Elektromotors 6 ausgebildet ist. Der Energiespeicher 7 ist beispielhaft in Form einer Traktionsbatterie, aufweisend ein Batteriemodul mit einer Mehrzahl von Batteriezellen, ausgebildet. Als Energiespeicher 7 ist auch eine andere Ausführung denkbar, welche für einen Antrieb des Elektromotors 6 geeignet ist. Der Energiespeicher 7 ist mit der Kraftfahrzeugkarosserie 2 fest verbunden.The electric drive 2 has at least one electric motor 6 and an energy store 7, which is designed to supply the electric motor 6 with energy. The energy store 7 is designed, for example, in the form of a traction battery, having a battery module with a plurality of battery cells. Another embodiment, which is suitable for driving the electric motor 6 , is also conceivable as the energy store 7 . The energy store 7 is permanently connected to the motor vehicle body 2 .

Der elektrische Antrieb 2 besitzt ein Kühlsystem 8 mit einem Kühlkreislauf 9, mit dessen Hilfe der elektrische Antrieb 2 gekühlt wird. Das Kühlsystem 8 ist zur Kühlung des Elektromotors 6 und zur Kühlung des Energiespeichers 7 ausgebildet und umfasst zumindest eine nicht näher dargestellte Kühlmittelleitung, die zur Aufnahme eines Kühlmittels des Kühlsystems 8 ausgeführt ist.The electric drive 2 has a cooling system 8 with a cooling circuit 9, with the help of which the electric drive 2 is cooled. The cooling system 8 is designed to cool the electric motor 6 and to cool the energy store 7 and includes at least one coolant line, not shown in detail, which is designed to receive a coolant of the cooling system 8 .

In 2 ist in einer prinzipiellen Darstellung ein erfindungsgemäßes Kraftfahrzeug 1 in einem Ausführungsbeispiel illustriert. Das Kühlsystem 8 besitzt für jede zu kühlende Komponente, wobei die eine Komponente der Elektromotor 6 und die andere Komponente der Energiespeicher 7 ist, einen Kreislaufabschnitt 10 des Kühlsystems 8, welche in Abhängigkeit eines Aufbaus des Kühlsystems 8 durchströmbar ist.In 2 a motor vehicle 1 according to the invention is illustrated in an exemplary embodiment in a basic representation. The cooling system 8 has for each component to be cooled, one component being the electric motor 6 and the other component being the energy store 7, a circuit section 10 of the cooling system 8 through which a flow can take place depending on the design of the cooling system 8 .

So kann das Kühlsystem 8 zur Kühlung des Elektromotors 6 oder zur Kühlung des Energiespeichers 7 ausgebildet sein, somit würde das Kraftfahrzeug 1 zumindest zwei Kühlsysteme 8 besitzen, oder es kann zur Kühlung beider Komponenten 6, 7 vorgesehen sein, wobei die Komponenten 6, 7 seriell oder parallel durchströmbar sein können.The cooling system 8 can be designed to cool the electric motor 6 or to cool the energy store 7, so the motor vehicle 1 would have at least two cooling systems 8, or it can be provided to cool both components 6, 7, with the components 6, 7 being connected in series or can be flown through in parallel.

Zur Realisierung einer Nutzung einer thermischen Kapazität des Rohbaus 4 ist das Kühlsystem 8 zur zumindest teilweisen Durchströmung des Rohbaus 4 ausgebildet. Das heißt mit anderen Worten, dass das Kühlsystem 8 zumindest teilweise zur Wärmeübertragung des im Kühlsystem 8 geführten Kühlmittels auf den Rohbau 4 an diesen zumindest nahe anliegend, somit unter Ausbildung eines minimalen Luftspaltes, oder bevorzugt einen Kontakt aufweisend ausgeführt ist. Auf diese Weise kann eine Wärmeabgabe vom erwärmten Kühlmittel an den Rohbau 4 stattfinden, so dass der Rohbau 4 als Wärmesenke dient. In den 1 und 2 ist die Wärmeübertragung symbolhaft in Form zweier Pfeile 11 illustriert. Über den Rohbau 4 kann die von ihm aufgenommene Wärme des Kühlmittels an eine Umgebung des Kraftfahrzeugs 1 weitergegeben werden.In order to utilize a thermal capacity of the shell 4 , the cooling system 8 is designed for at least partial flow through the shell 4 . In other words, this means that the cooling system 8 is at least partially designed to transfer heat from the coolant routed in the cooling system 8 to the shell 4, at least closely adjoining it, thus forming a minimal air gap, or preferably having a contact. In this way, heat can be dissipated from the heated coolant to the shell 4, so that the shell 4 serves as a heat sink. In the 1 and 2 the heat transfer is symbolically illustrated in the form of two arrows 11 . The heat of the coolant absorbed by the shell 4 can be passed on to an environment of the motor vehicle 1 .

Das erfindungsgemäße Kraftfahrzeug 1 zeichnet sich insbesondere dadurch aus, dass das Kühlsystem 8 bedarfsabhängig zur Kühlung oder Heizung des Energiespeichers 7 den Rohbau 4 durchströmen kann. Hierzu ist eine Umgehungseinrichtung 12 ausgebildet, die auch als Bypasseinrichtung bezeichnet werden kann, welche zur zumindest teilweisen, bevorzugt zur vollständigen Umgehung des Rohbaus 4 ausgeführt ist.The motor vehicle 1 according to the invention is characterized in particular by the fact that the cooling system 8 can flow through the shell 4 as required for cooling or heating the energy store 7 . For this purpose, a bypass device 12 is formed, which can also be referred to as a bypass device, which is designed to at least partially, preferably completely, bypass the shell 4 .

Die Umgehungseinrichtung 12 kann ein Regelventil aufweisen, welches einer Regelung der Bypassierung dient. Mit Hilfe der Umgehungseinrichtung 12 ist somit die Möglichkeit einer Temperierung des Energiespeichers 7 gegeben, der somit entweder gekühlt oder geheizt werden kann.The bypass device 12 can have a control valve, which is used to control the bypassing. With the help of the bypass device 12 there is thus the possibility of controlling the temperature of the energy store 7, which can thus either be cooled or heated.

Die Umgehungseinrichtung 12 kann vielfältig ausgebildet sein. Sofern das Kraftfahrzeug 1 einen einzigen Kühlkreislauf 9 für den Elektromotor 6 und den Energiespeicher 7 besitzt, kann in Strömungsrichtung des Kühlmittels betrachtet, zuerst der Elektromotor 6, daran anschließend der Rohbau 4 und daran anschließend der Energiespeicher 7 durchströmt werden. Die Umgehungseinrichtung 12 zur Umgehung des Rohbaus 4 kann beispielsweise dadurch realisiert sein, dass zwischen dem Elektromotor 6 und dem Rohbau 4 eine nicht näher abgebildete Umgehungsleitung der Umgehungseinrichtung 12 von der Kühlmittelleitung des Kühlsystems 8 abzweigend und stromab des Energiespeichers 7 wieder in die Kühlmittelleitung einmündend ausgebildet ist. So kann auf einfache Weise bei Umgehung des Rohbaus 4 der Energiespeicher 7 geheizt werden, - wie es mit Hilfe von ersten Strömungspfeilen 13 illustriert ist -, oder für den Fall, dass der Rohbau 4 vom Kühlmittel durchströmt wird, - wie es mit Hilfe von zweiten Strömungspfeilen 14 illustriert -, ist und somit als Wärmesenke für das Kühlmittel dient, gekühlt werden. Ist ein Regelventil vorgesehen, könnte auch eine bevorzugte Temperatur des Kühlmittels in Abhängigkeit einer Position des Regelventils realisiert werden.The bypass device 12 can be designed in a variety of ways. If the motor vehicle 1 has a single cooling circuit 9 for the electric motor 6 and the energy store 7, viewed in the direction of flow of the coolant, the electric motor 6 can flow through first, followed by the body shell 4 and then the energy store 7. The bypass device 12 for bypassing the body shell 4 can be realized, for example, by a bypass line of the bypass device 12 (not shown in more detail) being formed between the electric motor 6 and the body shell 4, branching off from the coolant line of the cooling system 8 and opening back into the coolant line downstream of the energy store 7 . The energy store 7 can thus be heated in a simple manner by bypassing the shell 4, - as is illustrated with the aid of first flow arrows 13 -, or in the event that the shell 4 is flowed through by the coolant - as with the aid of second Flow arrows 14 illustrated - is and thus serves as a heat sink for the coolant to be cooled. If a control valve is provided, a preferred temperature of the coolant could also be implemented as a function of a position of the control valve.

Sofern der Kühlkreislauf 9 nur den Energiespeicher 7 aufweist, also ein weiterer Kühlkreislauf für den Elektromotor 6 vorgesehen ist, kann, wie in 2 abgebildet, der Rohbau 4 mit Hilfe der Umgehungseinrichtung 12 umgangen werden. In diesem Fall könnte der Rohbau 4 stromab des Energiespeichers 7 mit Kühlmittel zur Kühlung des Energiespeichers 7 durchströmt werden, oder er wird nicht mit Kühlmittel durchströmt, somit mit Hilfe der Umgehungseinrichtung 12 umgangen.If the cooling circuit 9 only has the energy store 7, i.e. a further cooling circuit is provided for the electric motor 6, as in 2 shown, the shell 4 can be bypassed with the help of the bypass device 12. In this case, coolant for cooling the energy store 7 could flow through the shell 4 downstream of the energy store 7 , or coolant does not flow through it, and is thus bypassed with the aid of the bypass device 12 .

So kann auf einfache Weise das Kühlmittel bei einem Kühlbedarf des Energiespeichers 7 mit Hilfe des Rohbaus 4 gekühlt werden oder bei einem Wärmebedarf des Energiespeichers 7 ungekühlt oder zumindest nicht mit Hilfe des Rohbaus 4 gekühlt, dem Kühlkreislauf 9 wieder zugeführt werden, so dass keine Wärmeenergie, welche bspw. zur Nutzung einer Heizung des Kraftfahrzeugs 1 dient, an den Rohbau 4 abgegeben und damit verloren geht.In this way, the coolant can easily be cooled with the help of the shell 4 when the energy store 7 needs cooling, or it can be fed back to the cooling circuit 9 without cooling or at least not cooled with the help of the shell 4 when the energy store 7 needs heat, so that no thermal energy which is used, for example, to use a heating system of the motor vehicle 1, is given to the shell 4 and is therefore lost.

Das heißt mit anderen Worten, dass bei einer Kühlanforderung des Energiespeichers 7, somit zur Kühlung, der Rohbau 4 vom Kühlmittel zu dessen Abkühlung durchströmt wird, oder bei einer Heizanforderung des Energiespeichers 7 der Rohbau 4 vom Kühlmittel nicht durchströmt wird, damit sich dieses nicht über den Rohbau 4 abkühlen kann.In other words, when the energy store 7 requests cooling, i.e. for cooling, the coolant flows through the shell 4 to cool it down, or when the energy store 7 requests heating, the coolant does not flow through the shell 4 so that it does not overflow the shell 4 can cool down.

Das Kühlmittel kann mit Hilfe eines Fördermittels, bspw. in Form einer Pumpe oder sofern es sich beispielsweise um Luft als Kühlmittel handelt in Form eines Gebläses, durch den Kühlkreislauf 9 bzw. gefördert werden.The coolant can be conveyed through the cooling circuit 9 or 9 with the aid of a conveying means, for example in the form of a pump or, if the coolant is air, for example in the form of a fan.

BezugszeichenlisteReference List

11
Kraftfahrzeugmotor vehicle
22
Elektrischer AntriebElectric drive
33
Kraftfahrzeugkarosserieautomobile body
44
Rohbaushell
55
Antriebsaggregatdrive unit
66
Elektromotorelectric motor
77
Energiespeicherenergy storage
88th
Kühlsystemcooling system
99
Kühlkreislaufcooling circuit
1010
Kreislaufabschnittcircuit section
1111
PfeilArrow
1212
Umgehungseinrichtungbypass device
1313
Erster StrömungspfeilFirst flow arrow
1414
Zweiter StrömungspfeilSecond flow arrow

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDED IN DESCRIPTION

Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.This list of documents cited by the applicant was generated automatically and is included solely for the better information of the reader. The list is not part of the German patent or utility model application. The DPMA assumes no liability for any errors or omissions.

Zitierte PatentliteraturPatent Literature Cited

  • US 20150375596 A1 [0005]US20150375596A1 [0005]
  • DE 102010041276 A1 [0006]DE 102010041276 A1 [0006]
  • DE 102017202768 A1 [0007]DE 102017202768 A1 [0007]
  • DE 102008041759 A1 [0008]DE 102008041759 A1 [0008]

Claims (8)

Kraftfahrzeug (1) mit einem elektrischen Antrieb (2), wobei der elektrische Antrieb (2) in einer Kraftfahrzeugkarosserie (3), aufweisend einen Rohbau (4), aufgenommen ist, und wobei der elektrische Antrieb (2) einen Elektromotor (6) und einen Energiespeicher (7) umfasst, wobei ein Kühlsystem (8) mit einem Kühlkreislauf (9) zur Kühlung des Elektromotors (6) und/oder des Energiespeichers (7) ausgebildet ist, dadurch gekennzeichnet, dass zur Wärmeabgabe eines im Kühlsystem (8) aufgenommenen Kühlmittels an den Rohbau (4) das Kühlsystem (8) sich durch den Rohbau (4) erstreckend ausgebildet ist, und wobei das Kühlsystem (8) zur Umgehung des Rohbaus (4) ausgebildet ist.Motor vehicle (1) with an electric drive (2), the electric drive (2) being accommodated in a motor vehicle body (3) having a shell (4), and the electric drive (2) having an electric motor (6) and comprises an energy storage device (7), a cooling system (8) having a cooling circuit (9) for cooling the electric motor (6) and/or the energy storage device (7) being designed, characterized in that for dissipating heat a Coolant to the shell (4), the cooling system (8) is formed to extend through the shell (4), and wherein the cooling system (8) is formed to bypass the shell (4). Kraftfahrzeug nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Kühlsystem (8) eine Umgehungseinrichtung (12) zur Umgehung des Rohbaus (4) aufweist.motor vehicle after claim 1 , characterized in that the cooling system (8) has a bypass device (12) for bypassing the shell (4). Kraftfahrzeug nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Umgehung des Rohbaus (4) regelbar ist.motor vehicle after claim 1 or 2 , characterized in that the circumvention of the shell (4) is adjustable. Kraftfahrzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Energiespeicher (7) im Kühlkreislauf (9) stromab des Elektromotors (6) angeordnet ist.Motor vehicle according to one of Claims 1 until 3 , characterized in that the energy store (7) is arranged in the cooling circuit (9) downstream of the electric motor (6). Kraftfahrzeug nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Energiespeicher (7) im Kühlkreislauf (9) stromab des Rohbaus (4) angeordnet ist.motor vehicle after claim 4 , characterized in that the energy store (7) is arranged in the cooling circuit (9) downstream of the shell (4). Verfahren zur Kühlung eines elektrischen Antriebs (2) eines Kraftfahrzeugs (1), wobei der elektrische Antrieb (2) in einer Kraftfahrzeugkarosserie (3) des Kraftfahrzeugs (1), welche einen Rohbau (4) besitzt, aufgenommen ist, und wobei der elektrische Antrieb (2) einen Elektromotor (6) und einen Energiespeicher (7) umfasst, wobei ein Kühlsystem (8) mit einem Kühlkreislauf (9) zur Kühlung des Energiespeichers (7) ausgebildet ist, und wobei zur Wärmeabgabe eines im Kühlsystem (8) aufgenommenen Kühlmittels an den Rohbau (4) das Kühlsystem (8) sich zumindest teilweise durch den Rohbau (4) erstreckend ausgebildet ist, dadurch gekennzeichnet, dass - bei einer Kühlanforderung des Energiespeichers (7) der Rohbau (4) vom Kühlmittel durchströmt wird, oder - bei einer Heizanforderung des Energiespeichers (7) der Rohbau (4) nicht vom Kühlmittel durchströmt wird.Method for cooling an electric drive (2) of a motor vehicle (1), the electric drive (2) being accommodated in a motor vehicle body (3) of the motor vehicle (1) which has a shell (4), and the electric drive (2) comprises an electric motor (6) and an energy store (7), wherein a cooling system (8) is designed with a cooling circuit (9) for cooling the energy store (7), and wherein a coolant contained in the cooling system (8) is used to dissipate heat on the shell (4), the cooling system (8) is designed to extend at least partially through the shell (4), characterized in that - when the energy store (7) requests cooling, the coolant flows through the shell (4), or - in a heating requirement of the energy store (7) the shell (4) is not flowed through by the coolant. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Kühlsystem (8) eine vom Kühlmittel durchströmbare Umgehungseinrichtung (12) aufweist, welche bei der Heizanforderung des Energiespeichers (7) nicht durchströmt wird.procedure after claim 6 , characterized in that the cooling system (8) has a bypass device (12) through which the coolant can flow and which does not flow through when the energy store (7) requests heating. Verfahren nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass zur geregelten Durchströmung des Rohbaus (4) das Kühlsystem (8) ein Regelventil aufweist.procedure after claim 6 or 7 , characterized in that the cooling system (8) has a control valve for controlled flow through the shell (4).
DE102022104227.8A 2022-02-23 2022-02-23 Motor vehicle with an electric drive and method for cooling an electric drive of a motor vehicle Pending DE102022104227A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102022104227.8A DE102022104227A1 (en) 2022-02-23 2022-02-23 Motor vehicle with an electric drive and method for cooling an electric drive of a motor vehicle

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102022104227.8A DE102022104227A1 (en) 2022-02-23 2022-02-23 Motor vehicle with an electric drive and method for cooling an electric drive of a motor vehicle

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE102022104227A1 true DE102022104227A1 (en) 2023-08-24

Family

ID=87518498

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE102022104227.8A Pending DE102022104227A1 (en) 2022-02-23 2022-02-23 Motor vehicle with an electric drive and method for cooling an electric drive of a motor vehicle

Country Status (1)

Country Link
DE (1) DE102022104227A1 (en)

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE4219938A1 (en) 1991-06-21 1992-12-24 Showa Aluminum Corp Aluminium@ alloy lining panels for automobiles - having hollow sections used as reinforced ribs or as flow channels for heat exchange media
DE102008041759A1 (en) 2008-09-02 2010-03-04 Robert Bosch Gmbh Heat dissipating arrangement for e.g. waste heat producing electrical unit, of motor vehicle, has heat coupler formed in form of heat conducting cable or conducting strip, and thermally and directly connected with heat sink
DE102010041276A1 (en) 2010-09-23 2012-03-29 Siemens Aktiengesellschaft Vehicle with electrical energy storage and device and method for its cooling
EP2801512A1 (en) 2013-05-07 2014-11-12 EDAG GmbH & Co. KGaA Composite structure with functional structure manufactured in a generative manner
US20150375596A1 (en) 2014-06-30 2015-12-31 Faster Faster Inc. (dba Alta Motors) Integrated chassis heatsink for electric vehicles
EP2392486B1 (en) 2010-06-04 2018-04-04 Tesla, Inc. Thermal management system with dual mode coolant loops
DE102017202768A1 (en) 2017-02-21 2018-08-23 Audi Ag Energy storage arrangement and motor vehicle

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE4219938A1 (en) 1991-06-21 1992-12-24 Showa Aluminum Corp Aluminium@ alloy lining panels for automobiles - having hollow sections used as reinforced ribs or as flow channels for heat exchange media
DE102008041759A1 (en) 2008-09-02 2010-03-04 Robert Bosch Gmbh Heat dissipating arrangement for e.g. waste heat producing electrical unit, of motor vehicle, has heat coupler formed in form of heat conducting cable or conducting strip, and thermally and directly connected with heat sink
EP2392486B1 (en) 2010-06-04 2018-04-04 Tesla, Inc. Thermal management system with dual mode coolant loops
DE102010041276A1 (en) 2010-09-23 2012-03-29 Siemens Aktiengesellschaft Vehicle with electrical energy storage and device and method for its cooling
EP2801512A1 (en) 2013-05-07 2014-11-12 EDAG GmbH & Co. KGaA Composite structure with functional structure manufactured in a generative manner
US20150375596A1 (en) 2014-06-30 2015-12-31 Faster Faster Inc. (dba Alta Motors) Integrated chassis heatsink for electric vehicles
DE102017202768A1 (en) 2017-02-21 2018-08-23 Audi Ag Energy storage arrangement and motor vehicle

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP1144818B1 (en) Method and device for transporting heat energy that is produced in a motor vehicle
DE102008059966B4 (en) Battery having a plurality of battery cells arranged in a cell assembly and using a battery
DE102016006682B4 (en) Method for operating an air conditioning system of an electric or hybrid vehicle and air conditioning system for carrying out the method
DE102010056204A1 (en) Temperature control element for a battery
DE102015104048B4 (en) Battery thermal management system with bimetallic component
DE102018201112B3 (en) Assembly for a hybrid electric vehicle and hybrid electric vehicle
DE102015222703A1 (en) Charging station for charging energy storage of motor vehicles and storage device for a motor vehicle
DE102017108400A1 (en) Temperieranordnung for an electrical energy storage
DE102020007740A1 (en) Temperature control device for a vehicle
DE102021132036B4 (en) Cooling arrangement for cooling a battery of a motor vehicle, motor vehicle and method for operating a cooling arrangement
DE102022104227A1 (en) Motor vehicle with an electric drive and method for cooling an electric drive of a motor vehicle
DE102013206701A1 (en) Coolant circuit of a fuel cell system
DE102018000278A1 (en) battery assembly
DE102018006412A1 (en) Temperature control unit for a battery
DE102018108003A1 (en) battery module
DE102018206936A1 (en) Cooling system of a motor vehicle
DE102011052284A1 (en) Electrical energy storage unit i.e. lithium ion battery, for use as traction battery in e.g. electric car, has tempering equipments to keep two battery cells at moderate temperature in different ways according to requirement
DE102012205141A1 (en) Fluid supply arrangement for powertrain of hybrid vehicle, has fluid circuit to which heat exchanger output is supplied for increasing cooling capacity through electrically driven fan of coolant circuit or heat exchanger
DE102020209925A1 (en) Cooling arrangement for a motor vehicle battery and method for cooling a motor vehicle battery
DE102018205345B4 (en) Electric motor with liquid cooling and use of such an electric motor
DE102020204690A1 (en) Method for controlling the charging process of an electrical energy store and charging device
DE102021132035B4 (en) Cooling arrangement for cooling a battery of a motor vehicle, motor vehicle and method for operating a cooling arrangement
DE102015222713A1 (en) Electricity train for a motor vehicle
DE102020204697A1 (en) Method for controlling the charging process of an electrical energy storage device and charging device and a system comprising an electrified vehicle and charging device
DE102019115884A1 (en) Temperature control device for temperature control of an electrical energy store with a first fluidic temperature control device and with a second temperature control device, as well as electrical energy storage device

Legal Events

Date Code Title Description
R012 Request for examination validly filed
R016 Response to examination communication