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Die Erfindung betrifft ein Kraftfahrzeug mit einer Energiespeicherflutungseinrichtung, wobei das Kraftfahrzeug einen Energiespeicher aufweist, der mittels einer externen elektrische Energiequelle ladbar ist, eine Ladeanschlusseinrichtung zum elektrischen Verbinden des Energiespeichers mit der externen elektrischen Energiequelle, und eine Kühlmittelanschlusseinrichtung zur Kopplung mit einer von der externen elektrischen Energiequelle bereitgestellten, externen Kühlmittelquelle. Weiterhin ist das Kraftfahrzeug derart eingerichtet, dass dem Kraftfahrzeug zumindest in einem bestimmten ersten Betriebszustand über die Kühlmittelanschlusseinrichtung ein kraftfahrzeugexternes erstes Kühlmittel zuführbar ist, das zumindest mittelbar zum Temperieren des Energiespeichers mittels einer mit dem Energiespeicher thermisch gekoppelten Kühleinrichtung während eines Ladevorgangs zum elektrischen Laden des Energiespeichers nutzbar ist, wobei die Energiespeicherflutungseinrichtung dazu ausgelegt ist, zumindest in einem bestimmten, vom ersten verschiedenen zweiten Betriebszustand einen Innenraum des Energiespeichers durch Freigeben mindestens einer, eine fluidische Verbindung zwischen der Kühleinrichtung und dem Innenraum des Energiespeichers bereitstellenden, ersten Flutungsöffnung zu fluten. Des Weiteren betrifft die Erfindung auch ein Verfahren zum Betreiben eines Kraftfahrzeugs.
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Aus dem Stand der Technik sind externe Energiequellen, zum Beispiel Ladestationen, zum Laden von Energiespeichern von Kraftfahrzeugen bekannt, die zusätzlich auch ein Kühlmittel beziehungsweise ein Kühlfluid zum Kühlen des Energiespeichers des betreffenden Kraftfahrzeugs während des Ladevorgangs bereitstellen können.
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Weiterhin beschreibt die
DE 20 2021 106 068 U1 eine Brandschutzvorrichtung für ein Elektrofahrzeug mit einer Batterie und einem Kanal mit einer Kanalwand, die den Kanal von einem Aufnahmeraum der Batterie trennt. Die Brandschutzvorrichtung kann dabei Teil einer Ladestation zum Laden der Batterie sein. Die Brandschutzvorrichtung weist weiterhin eine Fluidversorgungseinrichtung auf, um den Kanal mit unter Druck stehendem Fluid zu versorgen, die Kanalwand kann dabei weiterhin unter dem Einfluss einer Hitzeentwicklung in der Batterie versagen, wodurch das im Kanal befindliche Fluid in den Aufnahmeraum der Batterie gelangen kann.
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Weiterhin ist eine Löscheinrichtung für ein elektrisches Fahrrad in der
CN 110422064 A beschrieben und eine weitere in eine Ladestation integrierte Löscheinrichtung ist in der
CN 108237927 A beschrieben.
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Gerade die fahrzeugseitige Ausgestaltung solcher Systeme, mittels welchen die Möglichkeit einer Flutung eines Energiespeichers bereitgestellt werden soll, gestaltet sich dabei sehr aufwendig.
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Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, ein Kraftfahrzeug und ein Verfahren bereitzustellen, die eine Flutung eines Energiespeichers des Kraftfahrzeugs im Notfall mittels einer kraftfahrzeugexternen Kühlmittelquelle auf möglichst effiziente Weise ermöglichen.
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Diese Aufgabe wird gelöst durch ein Kraftfahrzeug und ein Verfahren mit den Merkmalen gemäß den jeweiligen unabhängigen Patentansprüchen. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der abhängigen Patentansprüche, der Beschreibung, sowie der Figuren.
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Ein erfindungsgemäßes Kraftfahrzeug weist eine Energiespeicherflutungseinrichtung und einen Energiespeicher auf, der mittels einer externen elektrischen Energiequelle ladbar ist. Weiterhin umfasst das Kraftfahrzeug eine Ladeanschlusseinrichtung zum elektrischen Verbinden des Energiespeichers mit der externen elektrischen Energiequelle, und eine Kühlmittelanschlusseinrichtung zur Kopplung mit einer von der externen elektrischen Energiequelle bereitgestellten, externen Kühlmittelquelle, wobei das Kraftfahrzeug derart eingerichtet ist, dass dem Kraftfahrzeug zumindest in einem bestimmten ersten Betriebszustand über die Kühlmittelanschlusseinrichtung ein kraftfahrzeugexternes erstes Kühlmittel zuführbar ist, das zumindest mittelbar bzw. indirekt zum Temperieren des Energiespeichers mittels einer mit dem Energiespeicher thermisch gekoppelten Kühleinrichtung während eines Ladevorgangs zum elektrischen Laden des Energiespeichers nutzbar ist, und wobei die Energiespeicherflutungseinrichtung dazu ausgelegt ist, zumindest in einem bestimmten, vom ersten verschiedenen zweiten Betriebszustand einen Innenraum des Energiespeichers durch Freigeben mindestens einer, eine fluidische Verbindung zwischen der Kühleinrichtung und dem Innenraum des Energiespeichers bereitstellenden, ersten Flutungsöffnung zu fluten. Dabei weist das Kraftfahrzeug ein Kühlmittelreservoire zur Aufnahme eines zweiten Kühlmittels auf und ist dazu ausgelegt, in einem nicht mit der externen Kühlmittelquelle gekoppelten Zustand und für den Fall, dass das zweite Kühlmittel im Kühlmittelreservoire aufgenommen ist, den Energiespeicher mittels der Kühleinrichtung und dem zweiten Kühlmittel aus dem Kühlmittelreservoire zu temperieren.
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Vorteilhafterweise kann also die Kühleinrichtung, die im Normalbetrieb, das heißt ohne dass ein kritischer Zustand des Energiespeichers vorliegt, zum Temperieren des Energiespeichers verwendet wird, in einem solchen kritischen Zustand, der vorliegenden als zweiter Betriebszustand bezeichnet wird, zum Fluten des Energiespeichers verwendet wird, oder umgekehrt, die fahrzeugseitige Infrastruktur, die im zweiten Betriebszustand zum Fluten des Energiespeichers verwendet wird, kann in einem normalen Betriebszustand als herkömmliche Kühlung oder Beheizung oder im Allgemeinen für die herkömmliche Temperierung des Energiespeichers verwendet werden. Damit muss zur Bereitstellung der Energiespeicherflutungseinrichtung keine zusätzliche Kühleinrichtung im Kraftfahrzeug vorgesehen werden. Auch die Kühlung beziehungsweise Temperierung des Energiespeichers im ersten Betriebszustand während des Ladens kann mittels dieser normalen Kühlinfrastruktur erfolgen. Damit können die Zusatzkosten zur Umsetzung einer Energiespeicherflutungseinrichtung äußerst gering gehalten werden. Auch ist hierfür kein oder kaum zusätzlicher Bauraum im Kraftfahrzeug erforderlich, der gerade in Elektrofahrzeugen knapp bemessen ist. Die kraftfahrzeuginterne Kühlung kann somit optional auch unter Verwendung eines externen Kühlmittels zumindest indirekt bzw. mittelbar betrieben werden, sowohl während des ersten Betriebszustands während eines Ladevorgangs als auch zum Zwecke der Flutung des Energiespeichers in einer Notsituation, die als der zweite Betriebszustand bezeichnet ist. Damit gestaltet sich die Ausbildung der Energiespeicherflutungseinrichtung und des Kraftfahrzeugs insgesamt sehr effizient.
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Bei dem kraftfahrzeugexternen ersten Kühlmittel handelt es sich um das von der externen Kühlmittelquelle bereitgestellte Kühlmittel, z.B. Wasser, welches dem Kraftfahrzeug über die Kühlmittelanschlusseinrichtung zuführbar ist, und welches auch wieder aus dem Kraftfahrzeug abführbar ist. Bei dem zweiten Kühlmittel dagegen handelt es sich um ein typischerweise permanent im Kraftfahrzeug vorhandenes Kühlmittel, z.B. Wasser oder ein Wasser-Glykol-Gemisch oder ein anderes Wasserbasierte Kühlmittel, welches im normalen Betrieb unabhängig vom Laden des Energiespeichers, d.h. auch wenn das Kraftfahrzeug nicht mit der externen Kühlmittelquelle gekoppelt ist, verwendet wird. Das zweite Kühlmittel ist typischerweise bereits im Kühlmittelreservoir aufgenommen, wenn das Kraftfahrzeug an seinen Erstbesitzer übergeben wird. Daher kann zweite Kühlmittel auch als kraftfahrzeuginternes Kühlmittel bezeichnet werden. Denkbar wäre theoretisch aber auch ein nachträgliches Befüllen des Kühlmittelreservoirs des Kraftfahrzeugs mit dem zweiten Kühlmittel nach Übergabe an seinen Erstbesitzer. Das zweite Kühlmittel bleibt dann normalerweise auch permanent im Kraftfahrzeug, außer z.B. wenn das Kühlmittel im Reparaturfall oder Servicefall aus irgendwelchen Gründen ausgetauscht werden muss. Ein Nachfüllen bei sich verringerndem kraftfahrzeuginternen Kühlmittelstand ist ebenso denkbar.
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Dass dem Kraftfahrzeug zumindest im bestimmten ersten Betriebszustand über die Kühlmittelanschlusseinrichtung das kraftfahrzeugexterne erste Kühlmittel zuführbar ist, das zumindest mittelbar bzw. indirekt zum Temperieren des Energiespeichers mittels einer mit dem Energiespeicher thermisch gekoppelten Kühleinrichtung während eines Ladevorgangs zum elektrischen Laden des Energiespeichers nutzbar ist, soll dabei so verstanden werden, dass der Energiespeicher über die Kühleinrichtung entweder direkt mit dem ersten Kühlmittel gekühlt werden kann, indem das erste Kühlmittel die Kühleinrichtung durchströmt, oder, und so ist es bevorzugt, dass der Energiespeicher über die Kühleinrichtung nur mittelbar bzw. indirekt mit dem ersten Kühlmittel gekühlt wird, wobei in diesem Fall das erste Kühlmittel die Kühleinrichtung nicht durchströmt, sondern nur das zweite, kraftfahrzeuginterne Kühlmittel die Kühleinrichtung durchströmt und das erste Kühlmittel lediglich das zweite Kühlmittel, z.B. über einen Wärmetauscher, kühlt. Das erste und zweite Kühlmittel sind damit in diesem zweiten Fall zumindest in einem vom zweiten Betriebszustand verschiedenen Betriebszustand, z. B. dem ersten Betriebszustand, über zwei separate Kreisläufe, die später als erster Kreislaufteil und zweiter Kreislaufteil bezeichnet werden, immer voneinander separiert und mischen sich nicht. Im zweiten Betriebszustand dagegen können die beiden Kreisläufe fluidisch gekoppelt werden, so dass der Energiespeicher nicht nur mit dem kraftfahrzeuginternen Kühlmittel geflutet werden kann sondern zusätzlich auch mit dem ersten zugeführten ersten Kühlmittel.
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Das Kraftfahrzeug ist vorzugsweise als Elektrofahrzeug ausgebildet. Darunter kann auch ein Hybrid-Fahrzeug oder auch ein rein batterieelektrisch betriebenes Kraftfahrzeug verstanden werden. Der Energiespeicher ist bevorzugt als eine Batterie, insbesondere Traktionsbatterie, des Kraftfahrzeugs ausgebildet. Insbesondere kann der Energiespeicher als eine Hochvolt-Batterie ausgebildet sein. Der Energiespeicher kann zum Beispiel ein Batteriegehäuse und darin aufgenommene Batteriezellen umfassen. Diese können zum Beispiel als Lithium-Ionen-Zellen ausgebildet sein. Optional können die Batteriezellen auch zu Batteriemodulen zusammengefasst sein. Die Ladeanschlusseinrichtung kann beispielsweise als herkömmliche Ladebuchse zum Koppeln mit einem Ladestecker ausgebildet sein. Die externe elektrische Energiequelle kann zum Beispiel durch eine Ladesäule beziehungsweise Ladestation oder durch eine Wallbox oder auch einen Hausstromanschluss bereitgestellt sein. Gerade wenn die externe elektrische Energiequelle als Ladesäule oder Ladestation ausgebildet ist, so ist es oft der Fall, dass eine solche Ladesäule auch über eine eigene Kühlmöglichkeit während des Ladevorgangs verfügt. Mit anderen Worten kann eine solche Ladesäule auch über einen kraftfahrzeugexterne Kühlmittelquelle verfügen oder zumindest einen Anschluss an eine solche Kühlmittelquelle. Als kraftfahrzeugexternes erstes Kühlmittel wird dabei bevorzugt Wasser verwendet. Wasser ist kostengünstig und einfach bereitstellbar. Die Kühlmittelanschlusseinrichtung kann dabei im Bereich der Ladeanschlusseinrichtung angeordnet sein. Insbesondere kann sich die Kühlmittelanschlusseinrichtung zum Beispiel unter der gleichen Ladeklappe wie auch die Ladeanschlusseinrichtung befinden. Denkbar ist es auch, dass die Kühlmittelanschlusseinrichtung und die Ladeanschlusseinrichtung in einen kombinierten Anschluss integriert sind. Beispielsweise kann entsprechend ein kombinierter Ladestecker bereitgestellt sein, welcher sowohl über elektrische Kontakte zum elektrischen Koppeln mit der Ladeanschlusseinrichtung als auch mit Anschlüssen zum Koppeln mit der Kühlmittelanschlusseinrichtung verfügt. Denkbar ist es aber auch, dass der Ladestecker separat von einer oder mehreren Kühlmittelleitungen ausgebildet sind, die entsprechend mit der Kühlmittelanschlusseinrichtung koppelbar sind. Wie nachfolgend noch näher erläutert, umfasst die Kühlmittelanschlusseinrichtung bevorzugt zwei Anschlüsse, und zwar einen für den Kühlmittelzulauf und einen für den Kühlmittelablauf. Ein ladesäulenseitiger Kühlmittelanschluss kann entsprechend ebenfalls über zwei Leitungen verfügen, eine, über welche das erste Kühlmittel dem Fahrzeug zuführbar ist, und eine, über welche das erste Kühlmittel aus dem Fahrzeug wieder zurückgeführt wird. Darüber hinaus ist es auch denkbar, wie dies ebenfalls später näher erläutert wird, dass die
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Kühlmittelanschlusseinrichtung mit einer anderen externen Kühlmittelquelle koppelbar ist, das heißt, die externe Kühlmittelquelle muss dabei nicht notwendigerweise von der externen Energiequelle selbst bereitgestellt sein. Denkbar ist es auch, dass die Kühlmittelanschlusseinrichtung so ausgestaltet ist, dass sie mit einem herkömmlichen Gartenschlauch einem mit einem Stadtwasseranschluss koppelbaren Schlauch oder ähnlichem koppelbar ist. Damit ist vorteilhafterweise die Kühl- und Löschmöglichkeit, die durch die Energiespeicherflutungseinrichtung bereitgestellt ist, nicht nur zur Verwendung an Ladesäulen oder Ladestationen beschränkt, die eine solche externe Kühlmittelquelle aufweisen. Damit kann zum Beispiel sowohl die Kühlung im ersten Betriebszustand als auch die Flutung des Energiespeichers im zweiten Betriebszustand zu Hause beim Laden des Fahrzeugs an einer Haushaltssteckdose oder einer Wallbox bei gleichzeitiger Kopplung mit einem Wasserschlauch genutzt werden. Denkbar ist es auch, eine Möglichkeit zur Flutung des Energiespeichers unabhängig von der Durchführung eines Ladevorgangs bereitzustellen. Mit anderen Worten kann auch eine Energieflutung des Energiespeichers durchgeführt werden, wenn eine externe Kühlmittelquelle an der Kühlmittelanschlusseinrichtung angeschlossen ist, unabhängig davon, ob gerade ein Ladevorgang durchgeführt wird, und insbesondere auch unabhängig davon, ob gerade die Ladeanschlusseinrichtung mit einer externen elektrischen Energiequelle gekoppelt ist oder nicht.
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Im Rahmen der vorliegenden Erfindung bezieht sich der Begriff „extern“ auf das Kraftfahrzeug. „Extern“ soll also im Sinne von kraftfahrzeugextern, d.h. außerhalb des Kraftfahrzeugs befindlich und insbesondere nicht zum Kraftfahrzeug gehörend, ausgefasst werden.
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Der erste und zweite Betriebszustand beziehend sich dabei auf den Energiespeicher. Der zweite Betriebszustand definiert dabei einen gemäß zumindest einem vorbestimmten Kriterium kritischen Zustand des Energiespeichers. Dieser ist mittels einer Detektionseinrichtung des Kraftfahrzeugs detektierbar. Dieser zweite Betriebszustand kann z.B. vorliegen, wenn ein thermisches Durchgehen einer Batteriezelle des Energiespeichert oder ein bevorstehendes oder beginnendes thermisches Durchgehen der Batteriezelle oder ein Gasaustritt aus der Batteriezelle oder ein Brand des Energiespeichers detektiert wird. Der zweite Betriebszustand kann z.B. dadurch detektiert werden, dass eine Temperatur des Energiespeichers erfasst wird, die größer ist als ein vorbestimmter Schwellenwert. Auch andere Detektionsmöglichkeiten sind denkbar. Im ersten Betriebszustand wird der Energiespeicher geladen und befindet sich dabei nicht in einem kritischen Zustand. Der Energiespeicher kann sich noch in weiteren Zuständen befinden, z.B. in einem oder auch mehreren, weiteren normalen Betriebsmodi, in welchem der Energiespeicher weder geladen wird noch sich in einem kritischen Zustand befindet.
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Gemäß dem ersten Betriebszustand wird der Energiespeicher während des Ladevorgangs zum elektrischen Laden mittels der Kühleinrichtung gekühlt. Die Kühleinrichtung kann zum Beispiel als Kühlplatte ausgestaltet sein, welche von einem Kühlmittel, wie dem ersten und/oder zweiten Kühlmittel, durchströmbare Kühlkanäle aufweist. Diese Kühleinrichtung kann zudem Teil eines Kühlkreislaufs des Kraftfahrzeugs sein. Die Kühleinrichtung, insbesondere die Kühlplatte, kann dabei gleichzeitig auch Teil eines Speichergehäuses des Energiespeichers sein, zum Beispiel durch einen Deckel oder einen Boden dieses Gehäuses bereitgestellt sein. Die Kühleinrichtung ist dann sozusagen als Kühlboden oder Kühldeckel des Batteriegehäuses des Energiespeichers ausgebildet. Wenngleich hier auch von Kühleinrichtung und Kühlmittel die Rede ist, so kann die Kühleinrichtung sowie das Kühlmittel in ganz analoger Weise auch zum Beheizen des Energiespeichers verwendet werden. Wenngleich nachfolgend auch spezielle Beispiele im Zusammenhang mit einem Kühlen des Energiespeichers beschrieben sind, so gelten diese Beispiele analog auch für ein Beheizen des Energiespeichers. Zum Zwecke der Flutung des Energiespeichers ist es bevorzugt, dass das zugeführte erste und/oder zweite Kühlmittel, welches zur Flutung des Energiespeichers verwendet wird, möglichst kalt ist. Nichts desto weniger lässt sich aber auch durch ein warmes erstes und/oder zweites Kühlmittel eine Löschwirkung erzielen. Bei dem ersten und/oder zweiten Kühlmittel handelt es sich also bevorzugt um ein flüssiges Kühlmittel. Dass der Energiespeicher mit der Kühleinrichtung thermisch gekoppelt ist, kann dabei so verstanden werden, dass sich die Kühleinrichtung möglichst in der Nähe des Energiespeichers befindet oder sogar, wie dies bevorzugt ist, Teil des Energiespeichers ist, nämlich Teil des Speichergehäuses des Energiespeichers. Damit grenzt die Kühleinrichtung auch direkt an den Innenraum des Energiespeichers an, insbesondere an den durch das Speichergehäuse begrenzten Innenraum. Dadurch gestaltet sich eine Flutung des Innenraums durch entsprechende Flutungsöffnungen in der Kühleinrichtung sehr einfach. Im Normalbetrieb wird die Kühleinrichtung also von einem Kühlmittel, nämlich zumindest dem zweiten Kühlmittel, durchströmt, wodurch die Zellen des Energiespeichers gekühlt werden, ohne dass diese in direktem Kontakt mit dem Kühlmittel stehen.
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Tritt eine bestimmte Notsituation, zum Beispiel ein Defekt des Energiespeichers, eine Überhitzung des Energiespeichers, ein thermisches Durchgehen einer Batteriezelle des Energiespeichers oder ähnliches auf, so öffnet sich entsprechend die mindestens eine erste Flutungsöffnung, wodurch das in der Kühleinrichtung, insbesondere in den Kühlmittelkanälen der Kühleinrichtung befindliche Kühlmittel, nämlich zumindest das zweite und vorzugsweise auch das erste Kühlmittel, direkt in den Innenraum des Energiespeichers einströmt. Dadurch tritt das erste und/oder zweite Kühlmittel auch in direkten Kontakt mit den im Innenraum des Energiespeichers befindlichen Batteriezellen. Dadurch gestaltet sich eine Kühlung und Löschung des Energiespeichers im Falle eines thermischen Durchgehens besonders effizient. Das thermische Durchgehen, insbesondere eine thermische Propagation über alle Batteriezellen hinweg, kann damit vorteilhafterweise unterbunden werden oder zumindest sehr stark hinausgezögert werden. Ein Batteriebrand kann unter Umständen somit ebenfalls verhindert werden.
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Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung weist die Kühlmittelanschlusseinrichtung einen Kühlmittelzuführanschluss auf, über welchen das erste Kühlmittel von der externen Kühlmittelquelle dem Fahrzeug zuführbar ist, und einen Kühlmittelabführanschluss, über welchen im ersten Betriebszustand das dem Kraftfahrzeug zugeführte erste Kühlmittel wieder aus dem Kraftfahrzeug abführbar ist, wobei die Energiespeicherflutungseinrichtung dazu ausgelegt ist, im zweiten Betriebszustand eine Abführung des dem Kraftfahrzeug zugeführten ersten Kühlmittels aus dem Kühlmittelabführanschluss zu sperren, und/oder den Energiespeicher mittels eines über den Kühlmittelzuführanschluss und den Kühlmittelabführanschluss gleichzeitig zugeführten ersten Kühlmittels zu kühlen, insbesondere durch die Flutung des Innenraums des Energiespeichers. Im Normalbetrieb während des Ladens, das heißt also im ersten Betriebszustand, kann das erste Kühlmittel von der externen Kühlmittelquelle vorteilhafterweise einfach über den Kühlmittelzuführanschluss dem Kraftfahrzeug zugeführt und dann über den Kühlmittelabführanschluss wieder aus dem Kraftfahrzeug abgeführt werden. Zum Zwecke der Flutung des Energiespeichers ist es jedoch deutlich effizienter, das dem Kraftfahrzeug zugeführte erste Kühlmittel nicht wieder über den Kühlmittelabführanschluss abzuführen. Dadurch vereinfacht sich die Ausbildung des Energiespeichers und der Energiespeicherflutungseinrichtung und insbesondere des Kraftfahrzeugs, da folglich auf einen Kühlmittelabführkanal vom Energiespeicher, insbesondere vom Innenraum des Energiespeichers zum Kühlmittelabführanschluss verzichtet werden kann. Stattdessen kann einfach, wie später näher erläutert, eine freigebbare Öffnung im Speichergehäuse des Energiespeichers vorgesehen sein, über welche das erste und/oder zweite Kühlmittel, insbesondere wenn das Speichergehäuse bereits in vorbestimmter Weise oder ausreichend geflutet ist, wieder abfließen kann. Diese Ausbildung ist deutlich einfacher und ermöglicht ein effizientes Fluten und Durchströmen des Speichergehäuses mit den darin befindlichen Energiespeicherzellen. Damit einhergehend ist es besonders vorteilhaft, die Abführung des zugeführten ersten Kühlmittels aus dem Kühlmittelabführanschluss zu sperren. Eine solche Sperre kann zum Beispiel durch eine Klappe oder durch ein Ventil oder einen Verschluss oder ähnliches bereitgestellt sein. Dieser kann im Bereich des Kühlmittelabführanschlusses angeordnet sein oder auch in einem mit dem Kühlmittelabführanschluss gekoppelten Fluidkanal. Das Sperren der Abführung aus dem Kühlmittelabführanschluss im zweiten Betriebszustand hat den Vorteil, dass so sichergestellt werden kann, dass das dem Kraftfahrzeug zugeführte erste Kühlmittel auch sicher in den Energiespeicher gelangt, und nicht frühzeitig wieder über den Kühlmittelabführanschluss abgeführt wird, ohne seine volle Kühlwirkung entfaltet zu haben. Weiterhin ist es vorteilhaft, dass der Kühlmittelabführanschluss zusätzlich zur Zuführung des ersten Kühlmittels genutzt werden kann. Damit kann pro Zeiteinheit deutlich mehr erstes Kühlmittel dem Kraftfahrzeug zugeführt werden, insbesondere die doppelte Menge, falls die Kühlmittelzuführinfrastruktur innerhalb des Kraftfahrzeugs genauso dimensioniert ist wie die Kühlmittelabführinfrastruktur, zum Beispiel bezogen auf die Strömungsquerschnitte. Dies ist sehr vorteilhaft, da gerade Hochvolt-Energiespeicher sehr groß sind und dadurch ein Fluten eines solchen großen Speichergehäuses in äußerst kurzer Zeit bewerkstelligt werden kann.
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In diesem Zusammenhang ist es zudem sehr vorteilhaft, wenn das Kraftfahrzeug mit der externen Energiequelle, welche auch die externe Kühlmittelquelle umfasst beziehungsweise bereitstellt, kommunizieren kann, um mitzuteilen, dass sich das Kraftfahrzeug beziehungsweise der Energiespeicher nunmehr im zweiten Betriebszustand befindet, in welchem das Speichergehäuse geflutet werden soll. Dadurch ist es der externen Energiequelle, zum Beispiel einer Ladestation mit integriertem Kühlmittelanschluss, möglich, von der Kühlmittelzuführung über nur den Kühlmittelzuführanschluss auf eine zusätzliche Kühlmittelzufuhr über den Kühlmittelabführanschluss umzuschalten.
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Im Allgemeinen kann zur Förderung des ersten Kühlmittels eine Pumpe verwendet werden. Dies kann eine fahrzeugseitige Pumpe darstellen oder auch eine ladestationsseitige Pumpe. Auch kann einfach das erste Kühlmittel seitens der fahrzeugexternen Kühlmittelquelle mit entsprechend hohem Kühlmitteldruck bereitgestellt werden, so dass keine zusätzliche Pumpe zum Fördern des ersten Kühlmittels erforderlich ist, weder im ersten Betriebszustand noch im zweiten Betriebszustand.
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Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung weist der Energiespeicher ein Speichergehäuse auf, welches den Innenraum des Energiespeichers gegenüber einer Umgebung abgrenzt, wobei im Speichergehäuse mindestens eine Ablaufeinrichtung angeordnet ist, über welche das den Innenraum flutende erste und/oder zweite Kühlmittel aus dem Innenraum des Energiespeichers abführbar ist, wobei die Ablaufeinrichtung in die Umgebung mündet und nicht mit der Kühlmittelanschlusseinrichtung fluidisch verbunden ist. Wie oben bereits erwähnt ist es sehr vorteilhaft, das dem Energiespeicher zugeführte erste und/oder zweit Kühlmittel zum Zwecke des Flutens des Innenraums über eine solche Ablaufeinrichtung direkt wieder aus dem Speichergehäuse abzuführen. Hierfür kann eine eigens zu diesem Zweck vorgesehene Ablaufeinrichtung in das Speichergehäuse des Energiespeichers integriert sein oder es können auch bestehende Einrichtungen genutzt werden, zum Beispiel eines oder mehrere im Gehäuse ohnehin vorgesehene Überdruckventile, Berstmembranen oder ähnliches. Somit müssen zur Bereitstellung der Ablaufeinrichtung nicht einmal notwendigerweise zusätzliche Komponenten installiert werden.
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Die Ablaufeinrichtung kann zudem hinsichtlich ihrer Dimensionierung und/oder Anordnung im beziehungsweise am Speichergehäuse so ausgebildet sein, dass das Speichergehäuse zumindest zum Großteil und vorzugsweise vollständig oder nahezu vollständig mit dem ersten und/oder zweiten Kühlmittel flutbar ist, bevorzugt das erste und/oder zweite Kühlmittel über die Ablaufeinrichtung aus dem Speichergehäuse abläuft. Dadurch kann eine besonders effiziente Kühlung der Zellen im Speichergehäuse bereitgestellt werden.
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Weiterhin kann die Ablaufeinrichtung als passiv freigebbare Ablaufeinrichtung ausgebildet sein, die zum Beispiel eine Öffnung in die Umgebung bei Überschreiten eines vorbestimmten Drucks freigibt. Denkbar ist auch eine ansteuerbare Ausbildung der Ablaufeinrichtung. In beiden Fällen ist auch eine wiederverschließbare Ausführung der Ablaufeinrichtung denkbar. Die Ablaufeinrichtung dann aber auch so ausgestaltet sein, dass sie irreversibel freigebbar ist.
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Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist das Kraftfahrzeug derart eingerichtet, dass das dem Kraftfahrzeug über die Kühlmittelanschlusseinrichtung im ersten Betriebszustand zugeführte erste Kühlmittel zur Kühlung des Energiespeichers die Kühleinrichtung durchströmt. Das erste Kühlmittel kann also dem Kraftfahrzeug über die Kühlmittelanschlusseinrichtung, insbesondere dem Kühlmittelzuführanschluss, zugeführt werden, wird zur Kühleinrichtung geleitet, zum Beispiel über eine Leitung oder einen Schlauch, oder ein Rohr oder ähnliches, durchströmt die von der Kühleinrichtung bereitgestellten Kühlkanäle, tritt entsprechend wieder aus der Kühleinrichtung aus und wird über eine entsprechende Kühlmittelleitung wieder zurück zur Kühlmittelanschlusseinrichtung, insbesondere dem Kühlmittelabführanschluss geführt und aus dem Kraftfahrzeug ausgeführt. In diesem Fall kann es auch vorgesehen sein, dass sich das von extern zugeführte erste Kühlmittel mit dem im kraftfahrzeugseitigen Kühlmittelreservoire befindlichen internen zweiten Kühlmittel mischt. Durch die Nutzung des extern zugeführten ersten Kühlmittels kann die Kühlwirkung deutlich gesteigert werden. Außerdem kann auf die Aktivierung kraftfahrzeugseitiger Kühlmechanismen, zum Beispiel der Aktivierung eines Kühlerlüfters oder Klimakompressors, verzichtet werden oder diese können auf niedrigerer Stufe betrieben werden, was wiederum Energie spart und den Geräuschpegel reduziert.
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Soll der Energiespeicher geflutet werden, so lässt sich dies auf besonders einfache Weise bereitstellen, nämlich dadurch, indem einfach die mindestens eine erste Flutungsöffnung der Kühleinrichtung freigegeben wird. Dadurch kann das von extern zugeführte erste Kühlmittel einfach von der Kühleinrichtung in das Innere des Energiespeichers gelangen. Dies stellt eine baulich besonders einfache Ausgestaltung dar.
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Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung weist das Kraftfahrzeug einen ersten Kühlkreislaufteil und einen zweiten Kühlkreislaufteil auf, und einen Wärmetauscher, der so eingerichtet ist, dass er den ersten Kühlkreislaufteil und den zweiten Kühlkreislaufteil thermisch koppelt, wobei die Kühleinrichtung und das Kühlmittelreservoire Teil des zweiten Kühlkreislaufteils sind und wobei das Kraftfahrzeug so ausgelegt ist, dass das über die Kühlmittelanschlusseinrichtung, insbesondere dem Kühlmittelzuführanschluss, dem Kraftfahrzeug zugeführte erste Kühlmittel dem ersten Kühlmittelkreislauf zuführbar ist, und das zugeführte erste Kühlmittel im ersten Betriebszustand nach Durchlaufen des Wärmetauschers aus dem Kühlmittelabführanschluss wieder aus dem Kraftfahrzeug abführbar ist. Das von der externen Kühlmittelquelle dem Kraftfahrzeug zugeführte erste Kühlmittel durchläuft also im ersten Betriebszustand den zweiten Kühlkreislaufteil nicht. Der erste Kühlkreislaufteil und der zweite Kühlkreislaufteil sind damit also lediglich thermisch gekoppelt, nicht jedoch fluidisch. Dies hat den großen Vorteil, dass so gewährleistet werden kann, dass das von extern zugeführte erste Kühlmittel sich nicht mit dem kraftfahrzeuginternen zweiten Kühlmittel im Kühlmittelreservoire vermischt. Üblicherweise wird als das zweite Kühlmittel im Kraftfahrzeug ein wasserbasiertes Kühlmittel mit Zusätzen verwendet, zum Beispiel ein Wasser-Glykol-Gemisch. Diese Zusätze dienen hauptsächlich dem Frostschutz. Die an Ladesäulen oder im Allgemeinen externen Energiequelle bereitstellbaren ersten Kühlmittel stellen üblicherweise lediglich Wasser dar, insbesondere ohne Zusätze. Daher ist es vorteilhaft, diese Kühlmittel, d.h. das fahrzeugexterne erste und das fahrzeuginterne zweite Kühlmittel, nicht zu mischen, da andernfalls die Frostschutzwirkung des kraftfahrzeuginternen zweiten Kühlmittels nach dem Laden herabgesetzt ist. Andernfalls könnte auch von der externen Kühlmittelquelle ein erstes Kühlmittel mit Zusätzen, insbesondere Glykol, bereitgestellt werden. Dies hat jedoch den Nachteil, dass ein solches erstes Kühlmittel relativ klebrig ist, wodurch unangenehme und unerwünschte Rückstände im Bereich der Kühlmittelanschlusseinrichtung entstehen können. Durch die Separation des ersten und zweiten Kühlkreislaufteils ist es nun vorteilhafterweise möglich, als externes erstes Kühlmittel lediglich Wasser zu verwenden und damit eine Verunreinigung im Bereich der Kühlmittelanschlusseinrichtung zu vermeiden, gleichzeitig jedoch den Frostschutz des kraftfahrzeuginternen zweiten Kühlmittels nicht herabzusetzen. Dabei ist es zudem bevorzugt, wenn der Wärmetauscher möglichst nahe an der Kühlmittelanschlusseinrichtung angeordnet ist und die fluidische Verbindung zwischen der Kühlmittelanschlusseinrichtung und dem Wärmetauscher so kurz wie möglich ausgestaltet ist, insbesondere kürzer als die fluidische Verbindung zwischen dem Wärmetauscher und der Kühleinrichtung. Dies hat den Vorteil, dass sich so nach dem Ladevorgang und nach Abschluss der Kühlung durch die externe Kühlmittelquelle Rückstände des extern zugeführten ersten Kühlmittels im Kraftfahrzeug minimiert werden können. Optional können solche Rückstände auch durch eine Saug- oder Pumpeinrichtung als Teil der Ladestation beziehungsweise der externen elektrischen Energiequelle aus dem Kraftfahrzeug entfernt werden.
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Bei einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung weist der Wärmetauscher mindestens eine zweite freigebbare Flutungsöffnung auf, durch welche im zweiten Betriebszustand eine fluidische Verbindung zwischen dem ersten Kühlkreislaufteil und dem zweiten Kühlkreislaufteil herstellbar ist, so dass dem ersten Kühlkreislaufteil im zweiten Betriebszustand über den Kühlmittelzuführanschluss zugeführte erste Kühlmittel über den Wärmetauscher in die mindestens eine zweite Flutungsöffnung in den zweiten Kühlkreislaufteil und über die Kühleinrichtung und die mindestens eine erste Flutungsöffnung in den Innenraum des Energiespeichers einführbar ist. Zum Zwecke des Flutens des Energiespeichers ist es also sehr vorteilhaft, wenn das von extern zugeführte erste Kühlmittel dennoch in den zweiten Kühlkreislaufteil gelangen kann, um zur Flutung des Energiespeichers beizutragen. Dadurch können deutlich größere Kühlmittelmengen zur Flutung des Energiespeichers verwendet werden und man ist nicht auf die im kraftfahrzeuginternen Kühlmittelreservoire aufgenommene Kühlmittelmenge beschränkt. So lässt sich einerseits im Normalbetrieb eine vorteilhafte Trennung des extern zugeführten erste Kühlmittels und des kraftfahrzeuginternen zweiten Kühlmittels bereitstellen mit Maximierung der Kühlwirkung während des Ladens, und gleichzeitig lässt sich im zweiten Betriebszustand eine besonders effiziente Flutung des Energiespeichers ermöglichen.
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Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung weist das Kraftfahrzeug einen von der Kühlmittelanschlusseinrichtung verschiedenen Zentralanschluss auf, der zumindest im zweiten Betriebszustand fluidisch mit der Kühleinrichtung verbunden ist und über welchem dem Kraftfahrzeug im zweiten Betriebszustand ein drittes Kühlmittel zum Fluten des Innenraums des Energiespeichers zuführbar ist. Das dritte Kühlmittel kann das von der externen Kühlmittelquelle bereitgestellte zweite Kühlmittel sein oder ein von einer anderen Kühlmittelquelle bereitgestelltes drittes Kühlmittel. Chemisch müssen sich diese Kühlmittel, insbesondere im Allgemeinen das erste, zweite und dritte Kühlmitteln nicht unterscheiden, können dies aber. Dieser Zentralanschluss ist sehr vorteilhaft, da ein solcher Zentralanschluss einerseits dazu genutzt werden kann, um eine andere Anschlussart bzw. Kopplungsmöglichkeit bereitzustellen, als zum Beispiel durch die Kühlmittelanschlusseinrichtung. Der Zentralanschluss kann zum Beispiel mit einem Anschluss versehen sein, der mit einem typischen, genormten Feuerwehrschlauchanschluss, zum Beispiel einem C-Schlauch oder D-Schlauch koppelbar ist. Somit kann vorteilhafterweise auch unabhängig vom Vorhandensein einer Ladestation oder der aktuellen Durchführung eines Ladevorgangs im Kraftfahrzeug von extern ein drittes Kühlmittel zugeführt werden, insbesondere durch die Feuerwehr. Dieser Zentralanschluss ist dabei nur für die Notsituation, das heißt für das Vorliegen des zweiten Betriebszustands vorgesehen, und bleibt in anderen normalen Betriebszuständen unbenutzt. Dies ermöglicht es vorteilhafterweise, die fluidische Verbindung beziehungsweise Kühlmittelleitung vom Zentralanschluss zur Kühleinrichtung als Bypass auszugestalten, der den Wärmetauscher umgeht. Mit anderen Worten muss für den Fall, dass ein Wärmetauscher vorhanden ist, der den ersten Kühlkreislaufteil mit dem zweiten Kühlkreislaufteil thermisch koppelt, das über den Zentralanschluss zugeführte dritte Kühlmittel nicht notwendigerweise den Wärmetauscher und die darin vorgesehene freigebbare zweite Flutungsöffnung durchlaufen, sondern kann zum Beispiel direkt der Kühleinrichtung zugeführt werden oder einer Leitung, die fluidisch mit der Kühleinrichtung verbunden ist und die den Wärmetauscher mit dem Energiespeicher koppelt. Nichts desto weniger ist es auch denkbar, dass der Zuführanschluss über eine Leitung mit dem ersten Kühlkreislaufteil gekoppelt ist und somit zunächst den Wärmetauscher und dessen freigegebene zweite Flutungsöffnung durchläuft, bis zum Inneren des Energiespeichers. Bei der Ausgestaltung ohne Wärmetauscher, kann der Zentralanschluss an beliebiger Stelle in die Leitung zwischen der Kühlmittelanschlusseinrichtung, insbesondere dem Kühlmittelzuführanschluss, und der Kühleinrichtung münden oder ebenfalls in die Kühleinrichtung direkt. Durch diese Ausgestaltungsmöglichkeiten ist ein hohes Maß an Flexibilität bereitgestellt. Durch den zusätzlichen Zentralanschluss kann die Sicherheit weiter gesteigert werden.
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Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist die mindestens eine erste Flutungsöffnung, und insbesondere auch die mindestens eine zweite Flutungsöffnung, so ausgestaltet, dass diese mittels einer pyrotechnischen Einrichtung und/oder durch Ansteuerung mittels einer Steuereinrichtung, insbesondere des Kraftfahrzeugs, und/oder durch Versagen ab einem vorbestimmten Kühlmitteldruck, und/oder durch Versagen ab einer vorbestimmten Temperatur freigebbar ist. Damit sind vorteilhafterweise vielzählige Möglichkeiten bereitgestellt, wodurch das Freigeben der jeweiligen freigebbaren Flutungsöffnungen realisierbar und auslösbar ist. Besonders bevorzugt sind dabei passive Mechanismen, insbesondere das Freigeben durch Versagen ab einem vorbestimmten Kühlmitteldruck. Die freigebbaren Flutungsöffnungen können zum Beispiel einfach als eine Art Sollbruchstelle oder Berstmembranen ausgebildet sein, die hinsichtlich ihrer Dimensionierung so beschaffen sind, dass sie ab einem vorbestimmten Kühlmitteldruck, der vorzugsweise größer ist als 4 Bar, versagen. Das Freigeben dieser freigebbaren Flutungsöffnungen kann damit indirekt über den Kühlmitteldruck gesteuert werden. Der Kühlmitteldruck lässt sich wiederum entweder kraftfahrzeugintern steuern oder durch die externe Kühlmittelquelle steuern. Beispielsweise kann bereits von der externen Kühlmittelquelle das erste Kühlmittel am Kühlmittelzuführanschluss und gegebenenfalls auch am Kühlmittelabführanschluss im zweiten Betriebszustand mit einem entsprechend hohen Druck bereitgestellt werden, insbesondere über 4 Bar, der jedoch im ersten Betriebszustand mittels einer kraftfahrzeugseitigen Drossel reduziert wird, auf einen Druck unterhalb eines solchen Schwellwerts, so dass es nicht zu einem Versagen der entsprechenden Flutungsöffnungen kommt. Erst wenn der zweite Betriebszustand eintritt und zum Beispiel ein thermischen Durchgehen der Batteriezelle detektiert wird, kann das Kraftfahrzeug die Drossel ansteuern, um entsprechend den Kühlmitteldruck zu erhöhen, um ein Versagen der entsprechenden Flutungsöffnungen herbeizuführen. Denkbar ist es auch, dass das Kraftfahrzeug die Detektion eines kritischen Zustands oder im Allgemeinen das Eintreten des zweiten Betriebszustands wiederum an die kraftfahrzeugexterne Strom- und Kühlmittelquelle kommuniziert und diese daraufhin den Kühlmitteldruck des durch sie zugeführten ersten Kühlmittels erhöht, um hierdurch das Versagen der entsprechenden Flutungsöffnungen auszulösen.
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Bei einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist das Kraftfahrzeug so ausgestaltet, dass die Kühlmittelanschlusseinrichtung mit einer Kühlmittelquelle koppelbar ist, die nicht von der externen Energiequelle bereitgestellt wird, und zumindest im zweiten Betriebszustand im Kraftfahrzeug ein erstes Kühlmittel dem Kraftfahrzeug über die mit der Kühlmittelanschlusseinrichtung gekoppelte Kühlmittelquelle zuführbar ist. Dies hat den großen Vorteil, dass somit auch im Notfall, das heißt im zweiten Betriebszustand, unabhängig von einem mit der externen Energiequelle gekoppelten Zustand eine Flutung des Energiespeichers ermöglicht wird. Beispielsweise kann es vorgesehen sein, dass ein Benutzer auch zu Hause, wenn das Kraftfahrzeug geparkt ist, einen Gartenschlauch oder einen anderen Wasserschlauch mit der Kühlmittelanschlusseinrichtung koppeln kann. Das hierdurch dem Kraftfahrzeug zuführbare erste Kühlmittel, insbesondere Wasser, muss dabei nicht notwendigerweise im normalen Betriebszustand auch zum Kühlen des Energiespeichers verwendet werden. Beispielsweise kann auch die Kühlmittelabfuhr zunächst gesperrt sein, so dass das dem Kraftfahrzeug zugeführte erste Kühlmittel in den entsprechenden Leitungen unter Druck steht, aber nicht diese durchströmt.
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Kommt es dann zu einem Defekt oder einem thermischen Durchgehen einer Zelle, so kann die Energiespeicherflutungseinrichtung das Fluten des Energiespeichers auslösen. Zu diesem Zweck kann zum Beispiel der Kühlmitteldruck, zum Beispiel durch Öffnen einer Drossel, erhöht werden, wodurch die beschriebenen Flutungsöffnungen freigegeben werden. Damit kann auch unabhängig vom Vorhandenseiner einer Ladestation oder überhaupt der Durchführung eines Ladevorgangs eine Flutungsmöglichkeit des Energiespeichers bereitgestellt werden. Dadurch kann die Sicherheit weiter gesteigert werden.
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Des Weiteren betrifft die Erfindung auch ein Verfahren zum Betreiben eines Kraftfahrzeugs mit einer Energiespeicherflutungseinrichtung und mit einem Energiespeicher, der mittels einer externen elektrischen Energiequelle ladbar ist, mit einer Ladeanschlusseinrichtung zum elektrischen Verbinden des Energiespeichers mit der externen elektrischen Energiequelle und mit einer Kühlmittelanschlusseinrichtung zur Kopplung mit einer von der externen elektrischen Energiequelle bereitgestellten, externen Kühlmittelquelle. Dabei wird dem Kraftfahrzeug zumindest in einem bestimmten ersten Betriebszustand über die Kühlmittelanschlusseinrichtung ein erstes Kühlmittel zugeführt, welches zumindest indirekt bzw. mittelbar zum Temperieren des Energiespeichers mittels einer mit dem Energiespeicher thermisch gekoppelten Kühleinrichtung während eines Ladevorgangs zum elektrischen Laden des Energiespeichers nutzbar ist bzw. genutzt wird, wobei die Energiespeicherflutungseinrichtung in einem bestimmten, vom ersten verschiedenen zweiten Betriebszustand einen Innenraum des Energiespeichers durch Freigeben mindestens einer eine fluidische Verbindung zwischen der Kühleinrichtung und dem Innenraum des Energiespeichers bereitstellenden, ersten Flutungsöffnung flutet. Dabei weist das Kraftfahrzeug ein Kühlmittelreservoire zum Aufnehmen eines zweiten Kühlmittels auf, und temperiert in einem nicht mit der externen Kühlmittelquelle gekoppelten Zustand und für den Fall, dass das zweite Kühlmittel im Kühlmittelreservoire aufgenommen ist, den Energiespeicher mittels der Kühleinrichtung und dem zweiten Kühlmittel aus dem Kühlm ittelreservoire.
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Die für das erfindungsgemäße Kraftfahrzeug und seine Ausgestaltungen genannten Vorteile gelten in gleicher Weise für das erfindungsgemäße Verfahren.
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Zu der Erfindung gehören auch Weiterbildungen des erfindungsgemäßen Verfahrens, die Merkmale aufweisen, wie sie bereits im Zusammenhang mit den Weiterbildungen des erfindungsgemäßen Kraftfahrzeugs beschrieben worden sind. Aus diesem Grund sind die entsprechenden Weiterbildungen des erfindungsgemäßen Verfahrens hier nicht noch einmal beschrieben.
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Das erfindungsgemäße Kraftfahrzeug ist bevorzugt als Kraftwagen, insbesondere als Personenkraftwagen oder Lastkraftwagen, oder als Personenbus oder Motorrad ausgestaltet.
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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.
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Im Folgenden sind Ausführungsbeispiele der Erfindung beschrieben. Hierzu zeigt:
- 1 eine schematische Darstellung eines Kraftfahrzeugs mit einer Energiespeicherflutungseinrichtung gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung;
- 2 eine schematische Darstellung eines Kraftfahrzeugs mit einer Energiespeicherflutungseinrichtung gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung.
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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.
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In den Figuren bezeichnen gleiche Bezugszeichen jeweils funktionsgleiche Elemente.
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1 zeigt eine schematische Darstellung eines Kraftfahrzeugs 10 mit einer Energiespeicherflutungseinrichtung 12 gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung. Das Kraftfahrzeug 10 weist einen Energiespeicher 14 auf, der zum Beispiel als Hochvolt-Batterie 14 ausgebildet sein kann. Weiterhin weist das Kraftfahrzeug 10 eine Kühleinrichtung 16 zum Kühlen des Energiespeichers 14 auf. Die Kühleinrichtung 16 kann dabei auch als Teil des Energiespeichers 14 aufgefasst werden und zum Beispiel als Deckel oder Boden eines Batteriegehäuses 18 des Energiespeichers 14 ausgebildet sein. Ein solches Gehäuse 18 separiert dabei einen Innenraum 20 des Energiespeichers 14 von einer Umgebung 22 des Energiespeichers 14, wobei im Innenraum 20 des Energiespeichers 14 eine oder mehrere Batteriezellen 24 aufgenommen sein können, von denen exemplarisch nur einige dargestellt sind. Weiterhin umfasst das Kraftfahrzeug 10 eine Ladeanschlusseinrichtung 26, die über einen nicht näher dargestellten Ladestecker mit einer externen elektrischen Energiequelle 28 koppelbar, insbesondere elektrisch verbindbar, ist. Diese externe Energiequelle 28 kann zum Beispiel als Ladesäule 28 ausgebildet sein. Die Ladesäule 28 kann dabei eine ihr zugeordnete Steuereinrichtung 30 aufweisen, sowie weiterhin auch eine kraftfahrzeugexterne Kühlmittelquelle 32 bereitstellen. Dieser kann mit einer korrespondierenden Kühlmittelanschlusseinrichtung 34 das Kraftfahrzeug 10 gekoppelt werden. Die Kühlmittelanschlusseinrichtung 34 kann dabei einen Kühlmittelzuführanschluss 36 sowie einen Kühlmittelabführanschluss 38 umfassen. Über den Kühlmittelzuführanschluss 36 kann entsprechend im Kraftfahrzeug 10 das externe erste Kühlmittel von der externen Kühlmittelquelle 32 zugeführt werden und über den Kühlmittelabführanschluss 38 kann das zugeführte erste Kühlmittel wieder aus dem Kraftfahrzeug 10 abgeführt werden, zum Beispiel über eine Leitung, die wiederum von dem Kühlmittelabführanschluss 38 zur Ladesäule 28 oder einem entsprechenden Ablauf oder ähnliches führt. Die Kühlmittelanschlusseinrichtung 34 und die Ladeanschlusseinrichtung 26 können am Kraftfahrzeug 10 im Bereich einer gemeinsamen Anschlusseinrichtung 40 angeordnet sein, zum Beispiel unter einer gemeinsamen Ladeklappe. Diese fahrzeugexternen Kühlmittelleitungen können in einer kombinierten Steckeinrichtung verortet sein, die auch den Ladestecker umfasst Damit kann die Kopplung mit dem Ladeanschluss 26 und der Kühlmittelanschlusseinrichtung 34 über einen kombinierten Lade- und Kühlmittelanschlussstecker erfolgen, oder es kann aber auch ein separater Ladestecker zum Koppeln mit der Ladeanschlusseinrichtung 26 vorgesehen sein, und separate Leitungen, die also unabhängig vom Ladestecker mit dem Kühlmittelzuführanschluss 36 und dem Kühlmittelabführanschluss 38 koppelbar sind. Diese Anschlusseinrichtung 40 stellt also einen fahrzeugseitigen Ladeanschluss 26 in Kombination mit Kühlfluidleitungen beziehungsweise einem Einlass 36 und Auslass 38 für ein solches Kühlfluid bereit. Dadurch ist es vorteilhafterweise möglich, die Hochvolt-Batterie 18 zum Beispiel während eines Ladevorgangs an der Ladesäule 28 gleichzeitig durch das extern bereitgestellte erste Kühlmittel zu kühlen. Dies erlaubt eine noch effizientere Kühlung als allein durch kraftfahrzeuginterne Kühlmedien. Zusätzlich ist aber auch vorteilhafterweise kraftfahrzeugintern ein Kühlmittelreservoir 42 bereitgestellt, in welchem Kühlmittel aufnehmbar ist, das vorliegend als zweites Kühlmittel bezeichnet wird. Dieses ist Teil eines kraftfahrzeugseitigen Kühlkreislaufs 44.
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Ebenfalls Teil dieses Kühlkreislaufs 44 ist die bereits beschriebene Kühleinrichtung 16, die als Kühlplatte mit Kühlkanälen ausgestaltet sein kann. Im nicht mit der Ladestation 28 beziehungsweise der externen Kühlmittelquelle 32 gekoppelten Zustand kann die Batterie 18 vorteilhafterweise durch den kraftfahrzeuginternen Kühlkreislauf 44 gekühlt werden, in dem das im Reservoir 42 aufgenommene zweite Kühlmittel, insbesondere ein Wasser-Glykol-Gemisch, den Kühlkreislauf 44 und damit auch die Kühleinrichtung 16 durchströmt. Eine Beheizung der Batterie 18 ist in entsprechender Weise ebenso möglich. Ist nun während eines Ladevorgangs das Kraftfahrzeug 10 mit einer Ladesäule 28 gekoppelt, die ebenfalls wie beschrieben eine externe Kühlmittelquelle 32, zum Beispiel einen Wasseranschluss, bereitstellt, so kann dieses externe erste Kühlmittel ebenso unterstützend zur Kühlung der Batterie 18 verwendet werden. Dabei besteht die Möglichkeit einer direkten oder indirekten Kühlung über dieses externe erste Kühlmittel.
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1 zeigt ein Beispiel für eine direkte Kühlung. Hierbei wird über die Kühlmittelanschlusseinrichtung 34 das von extern zugeführte erste Kühlmittel dem kraftfahrzeuginternen Kühlmittelkreislauf 44 zugeführt und dieses durchströmt entsprechend ebenfalls die Kühleinrichtung 16. Mit anderen Worten kann das über den Anschluss 36 zugeführte erste Kühlmittel über eine entsprechende Leitung 36a direkt der Kühleinrichtung 16 zugeführt werden, durchläuft diese und wird über eine entsprechende Rückleitung 38a wieder dem Abführanschluss 38 zugeführt und über diesen aus dem Kraftfahrzeug 10 abgeführt. Hierbei ist noch anzumerken, dass der kraftfahrzeuginterne Kühlkreislauf 44 sowie die Anbindung der Kühlmittelanschlusseinrichtung 34 vereinfacht dargestellt ist und noch zahlreiche weitere Komponenten in diesem Kreislauf beziehungsweise dieses Kühlsystem integriert sein können. Der Ladevorgang wird im Allgemeinen über ein Ladegerät 48 des Kraftfahrzeugs 10 gesteuert, welches insbesondere auch zu einer Kommunikation mit der Steuereinrichtung 30 der Ladesäule 28 ausgelegt sein kann. Weiterhin umfasst das Kraftfahrzeug 10 auch eine zentrale Recheneinheit 50, die ebenfalls als Steuergerät ausgebildet sein kann oder die zum Beispiel auch Teil eines Batterie-Managementsystems sein kann.
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Kommt es während des Ladevorgangs zu einem Hochvolt-Batteriebrand oder zumindest zu einem thermischen Durchgehen einer der Batteriezellen 24, so kann die beschriebene Kühlinfrastruktur vorteilhafterweise auch dazu genutzt werden, einen solchen Batteriebrand zu löschen oder diesem entgegenzuwirken. Dies erfolgt vorteilhafterweise unter Verwendung des von der Ladesäule 28 bereitgestellten Kühlfluids. Zu diesem Zweck weist insbesondere der Energiespeicher 14 Sensoren, wie zum Beispiel einen hier dargestellten Temperatursensor 46 auf. Dieser kann zur Überwachung der Temperatur des Energiespeichers 14 oder der einzelnen Batteriemodule beziehungsweise Zellen 24 genutzt werden. Die vom Sensor 46 bereitgestellten Sensorsignale können durch das Steuergerät 50 ausgewertet werden. Das Steuergerät 50 kann entsprechend detektieren, wenn ein kritischer Zustand einer Zelle 24 oder des Energiespeichers 14 vorliegt, zum Beispiel wenn die mittels des Sensors 46 erfasste Temperatur einen vorbestimmten Schwellwert überschreitet. Entsprechend kann das Steuergerät 50 einen kritischen Betriebszustand detektieren, der zuvor auch als zweiter Betriebszustand bezeichnet wurde. Das Steuergerät 50 kann dabei ebenfalls als Teil der Energiespeicherflutungseinrichtung 12 aufgefasst werden. Infolge der Detektion eines solchen kritischen Zustands kann nunmehr eine Flutung des Energiespeichers 14, insbesondere des Speichergehäuses 18 ausgelöst werden. Dies ist auf besonders vorteilhafte Weise dadurch realisiert, indem die Kühleinrichtung 16 eine oder vorzugsweise mehrere freigebbare Flutungsöffnungen 52 aufweist. Diese sind bevorzugt als Sollbruchstellen 52 ausgeführt, können jedoch auch anderweitig ausgestaltet sein, wie dies später nochmal näher erläutert wird. Im Falle eines thermischen Ereignisses oder im Allgemeinen eines thermischen Ereignisses innerhalb der Hochvolt-Batterie 14, wie dieses durch das Steuergerät 50 wie beschrieben detektiert werden kann, wird über die Sollbruchstellen 52 an den für den Standard-Kühlprozess des HochvoltSpeichers beteiligten Komponenten, in diesem Fall der Kühleinrichtung 16, eine Flutung des Hochvoltspeichers 14 herbeigeführt. Sollte ein thermisches Ereignis in der Hochvolt-Batterie 14 detektiert werden, sind diese Sollbruchstellen 52 auszulösen und damit die Hochvolt-Batterie 14 mit Kühlfluid zu fluten.
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Die Flutung kann dabei erreicht werden, indem pyrotechnische Verfahren zur Öffnung von Trennungen, insbesondere der freigebbaren Öffnungen 52, herbeigeführt werden, und/oder Wandungen in ihrer Festigkeit geschwächt ausgelegt werden, um dann bei Erhöhen einer mechanischen Last, insbesondere des Fluiddrucks, zu brechen, thermische Schmelzöffnungen als freigebbare Öffnungen 52, welche bei einer bestimmten Temperatur öffnen, bevorzugt geeignet für direkte Kühlprozesse wie in 1 dargestellt, oder ein kombinatorisches Verfahren aus den genannten Maßnahmen. Das heißt unterschiedliche freigebbare Öffnungen 52 und auch insbesondere die nachfolgend noch näher beschriebenen optionalen Öffnungen im optionalen Wärmeübertrager, können dabei unterschiedlich ausgebildet und unterschiedlich zu öffnen sein, insbesondere gemäß der beschriebenen Maßnahmen oder auch weiterer, vorliegend nicht näher erläuterter Maßnahmen. Auch eine ansteuerbare Ausbildung ist dabei denkbar. Die Auslösung per mechanischer Last kann so vorgesehen sein, dass alle Komponenten eines für die Löschung durchströmten Kühlfluidkreises auf eine höhere Festigkeit ausgelegt werden, als die für eine Flutung des Hochvoltspeichers 14 in Frage kommenden Bauteile, die hier durch die freigebbaren Öffnungen 52 illustriert sind. Leitungen, Ventile sind also überzudimensionieren und optionale Wärmeübertrager, Kühlplatten, und so weiter, insbesondere jedoch für die Fluidübertragung beim Fluten des Speichers 14 vorgesehenen Abschnitte 52 sind auf die Standardfestigkeit eines Kühlfluidkreises auszurichten. Mit anderen Worten können diese bis zu einem vorbestimmten Druckschwellwert standhalten, der zum Beispiel bei 4 Bar oder etwas höher liegt, und bei Überschreiten dieses Schwellwerts können die beschriebenen Komponenten 52 nachgeben und dadurch die Flutung des Energiespeichers 14 herbeiführen. Somit kann zum Beispiel durch Änderung des Eingangsdrucks eine Flutung der Batterie 14 durch Öffnen der Sollbruchstellen 52 ausgelöst werden. Die Änderung des Eingangsdrucks kann durch die Ladesäule 28, insbesondere deren Steuereinrichtung 30, herbeigeführt werden, insbesondere wenn dieser über das Ladegerät 48 oder das Steuergerät 50 kommuniziert wurde, dass ein kritischer Batteriezustand vorliegt. Entsprechend kann dann die Ladesäule 28 bei der Zuführung des ersten Kühlmittels den Kühlmitteldruck entsprechend erhöhen. Dies führt zum Versagen der Sollbruchstellen 52 und zu einer Flutung der Batterie 14. Das Wasser gelangt also entsprechend von der Ladestation 28 über den Kühlmittelkreislauf 44 in die Kühlplatte 16 in den Hochvoltspeicher 14 und tritt damit insbesondere in Kontakt mit den Zellen 24. Außerdem kann zudem ein Wasserauslass in Form einer Auslasseinrichtung 54 vorgesehen sein, über den das erste und/oder zweite Kühlmittel wieder aus dem Gehäuse 18 abgeführt werden kann. Dieser Wasserauslass 54 kann zum Beispiel über mindestens ein Druckausgleichselement realisiert sein. Das erste und/oder zweite Kühlmittel gelangt damit direkt in die Umgebung 22 und wird nicht wieder über die Kühlmittelanschlusseinrichtung 34 abgeführt. Dadurch kann eine weitere Leitung eingespart werden und eine besonders effiziente Flutung realisiert werden. Außerdem können bestehende Druckausgleichselemente genutzt werden.
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Erfolgt also eine Löschanforderung, zum Beispiel initiiert vom Ladegerät 48 und/oder dem Steuergerät 50, so erhöht die Ladestation 28 den Vorlaufdruck auf ein Niveau, das die Verbindungsstellen 52 zwangsöffnet. Das Kühlfluid tritt dann hindurch und gelangt letztendlich bis in das Innere 20 des HochvoltSpeichers 14, um diesen zu fluten und eine Kühlung der Zellen 24 herbeizuführen. Dabei ist es gleichzeitig auch denkbar, dass der Wasserauslass 38 oder die Abführleitung 38a blockiert wird, zum Beispiel durch ein geeignetes Ventil oder Verschlusselement oder ähnliches. Optional kann auch dieser Wasserauslass 38 als zusätzlicher Wassereinlass fungieren. Die Ladesäule 28 kann also dazu ausgelegt sein, wenn ihr das Vorliegen des zweiten Betriebszustands mitgeteilt wurde, zusätzlich auch erstes Kühlmittel diesem Wasserauslass 38 zuzuführen. Dadurch kann pro Zeiteinheit deutlich mehr erstes Kühlmittel dem Energiespeicher 14 zur Flutung zugeführt werden. Denkbar ist es auch, dass im zweiten Betriebszustand nicht der Wassereinlass 36 zur Zuführung des ersten Kühlmittels verwendet wird, sondern stattdessen der Wasserauslass 38 und der Wassereinlass 36 blockiert wird. Dies ist aufgrund der aufwendigeren Ausgestaltung jedoch weniger bevorzugt.
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Besonders vorteilhaft ist es zudem, wenn ein zusätzlicher separater Zentralanschluss 56, zum Beispiel für die Feuerwehr beziehungsweise zum Anschließen eines Feuerwehrschlauchs, vorgesehen ist. Dieser kann an einer von außerhalb des Kraftfahrzeugs 10 zugänglichen Stelle positioniert sein. Steht das Fahrzeug 10 abseits einer Ladestation 28, kann somit auch beispielsweise über die Feuerwehr und deren Löschequipment die nötige mechanische Last zum Auslösen der Bruchstellen 52, zum Beispiel über diesen Zentralanschluss 56, herbeigeführt werden. Dieser Zentralanschluss 56 kann ebenso fluidisch mit dem Kühlkreislauf 44 gekoppelt sein, zum Beispiel über eine entsprechende Fluidleitung 58, wie diese vorliegend durch den gestrichelten Pfeil veranschaulicht ist. Diese kann in eine Leitung des Kühlkreislaufes 44 des Kraftfahrzeugs 10 direkt münden oder auch direkt in die Kühleinrichtung 16, oder die Zuführleitung 36a oder die Abführleitung 38a. Denkbar ist es aber auch, dass die Feuerwehr zum Beispiel einen der Anschlüsse 36, 38 der Kühlmittelanschlusseinrichtung 34 für die Zuführung eines dritten Kühlmittels beziehungsweise Löschmittels nutzt. Mit anderen Worten muss die externe Kühlmittelquelle 32 nicht notwendigerweise durch eine Ladestation 28 bereitgestellt sein, sondern kann auch durch eine andere externe Kühlmittelquelle bereitgestellt sein, zum Beispiel durch die einer Feuerwehr, durch einen Hydranten, durch einen Hauswasseranschluss beziehungsweise einen Gartenschlauch oder ähnliches.
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Kommt es dagegen während eines Ladevorgangs an der Ladestation 28 zu einem Löschfall, das heißt zu einer Detektion eines kritischen Zustands des Energiespeichers 14, was durch das Fahrzeug 10 mittels des beschriebenen mindestens einen Temperatursensors 46 detektiert werden kann, indem zum Beispiel ein kritischer Temperaturanstieg in einer Zelle 24 detektiert wird, so kann eine entsprechende Löschbedarfsanforderung über die Recheneinheit 50 zur Ladesäule 28 übermittelt werden und die Ladestation 28 erhöht den Vorlaufdruck. Dies löst die Kontaktstellen 52 zwischen den Kühlkreisen beziehungsweise zwischen Kühlplatte 16 und der Hochvolt-Batterie 14, die dann in diesem Beispiel als Sollbruchstellen 52 realisiert sind. Gleiches gilt auch noch für die nachfolgend näher erläuterten Sollbruchstellen 68 im Wärmetauscher 60 (siehe 2). Beide Anschlüsse 36, 38 am Ladestecker beziehungsweise der Anschlusseinrichtung 40 bleiben wie bisher beaufschlagt, das heißt fungieren wie beschrieben als Vorlauf und Rücklauf, wobei der Rücklauf 38 zum Zwangseinströmen des Fluids in den Hochvoltspeicher 14 blockiert werden kann. Hierfür wird im Fahrzeug ein Ventil geschaltet, das den Rücklauf 38, 38a blockiert. Gemäß einer weiteren Variante werden beide Anschlüsse 36, 38 im Löschfall innerhalb der Ladestation 28 funktional zu Vorläufen umgeschaltet. Mit anderen Worten wird gleichzeitig über die beiden Anschlüsse 36, 38 dem Kraftfahrzeug 10 durch die Ladestation 28 das externe erste Kühlmittel zugeführt. Wie bereits beschrieben kann dieser Flutungsprozess aber auch über die Feuerwehr ausgelöst werden. Zu diesem Zweck kann der Anschluss 40 mit der Kühlmittelanschlusseinrichtung 34 verwendet werden, insbesondere indem der Vorlauf 36 durchströmt und der Rücklauf blockiert wird oder Vor- und Rücklauf 36, 38 beide als Vorlauf genutzt werden, oder indem der Anschluss 56 als separate Schnittstelle am Fahrzeug 10 genutzt wird.
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2 zeigt eine schematische Darstellung eines Kraftfahrzeugs 10 mit einer Energiespeicherflutungseinrichtung 12 gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung. Auch hierbei ist wiederum eine Ladesäule 28 dargestellt. Die Ladesäule 28 sowie das Kraftfahrzeug 10 können wie zu 1 beschrieben ausgebildet sein, bis auf die nachfolgend beschriebenen Unterschiede. In diesem Beispiel umfasst das Kraftfahrzeug 10 noch einen Wärmetauscher 60. Dieser koppelt einen ersten Kühlkreislaufteil 62 mit einem zweiten Kühlkreislaufteil 64 des Kraftfahrzeugs. Der zweite Kühlkreislaufteil 64 korrespondiert dabei zum Kühlkreislauf 44, wie dieser zu 1 beschrieben wurde, und kann zudem ein Kühlmittelreservoir 42 aufweisen, in welchem ein zweites Kühlmittel aufnehmbar beziehungsweise aufgenommen ist. Im Normalbetrieb und wenn das Kraftfahrzeug 10 nicht mit der Ladestation 28 gekoppelt ist, wird der Energiespeicher 14 wie bereits beschrieben über diesen zweiten Kühlkreislaufteil 64 mittels des im Reservoire 42 aufgenommenen zweiten Kühlmittels gekühlt, welches durch die Kühleinrichtung 16 gepumpt wird. Ein Beheizen ist hier ebenso möglich. Ist das Kraftfahrzeug 10 zum Laden des Energiespeichers 14 mit der Ladestation 28 verbunden und auch die Kühlmittelanschlusseinrichtung 34 ist mit der externen Kühlmittelquelle 32 gekoppelt, so kann dieses externe erste Kühlmittel wiederum zusätzlich zur Kühlung des Energiespeichers 14 während des Ladevorgangs gemäß einem ersten Betriebszustands verwendet werden. In diesem Beispiel ist diese Kühlung jedoch als indirekte Kühlung realisiert. Das heißt, das dem Kraftfahrzeug 10 extern zugeführte erste Kühlmittel durchströmt den Wärmetauscher 60 und wird dann wiederum über die Kühlmittelanschlusseinrichtung 34 aus dem Kraftfahrzeug 10 abgeführt. Das erste Kühlmittel, welches von extern zugeführt wird, durchströmt also nur den ersten Kühlkreislaufteil 62, nicht jedoch den zweiten Kühlkreislaufteil 64. Eine Mischung des kraftfahrzeuginternen zweiten Kühlmittels mit dem externen ersten Kühlmittel erfolgt also nicht. Die beiden Kühlkreislaufteile 62, 64 sind fluidisch separiert, zumindest in normalen Betriebszuständen, in welchen keine Flutung des Energiespeichers 14 erfolgen soll, und sind lediglich thermisch gekoppelt. Eine thermische Kopplungsfläche ist vorliegend mit 66 bezeichnet. Dadurch kann Wärme vom zweiten Kühlmittel, welches den zweiten Kühlkreislaufteil 64 durchströmt, an das erste Kühlmittel, welches den ersten Kühlkreislaufteil 62 durchströmt, abgegeben werden. Der extern gespeiste Kühlkreislauf, das heißt, der erste Kühlkreislaufteil 62 steht damit in indirektem Kontakt mit der Kühlplatte 16 des Hochvoltspeichers 14, das heißt, über einen zwischen dem ersten Kühlkreislaufteil 62 und dem zweiten Kühlkreislaufteil 64 geschalteten Fluid-Wärmeübertrager 60 findet die thermische Kopplung beider Kühlkreise, das heißt, Kühlkreislaufteile 62, 64, statt und es wird Wärme des Hochvoltspeichers 14 an die Ladestation 28 abgeführt. Auch im Wärmetauscher 60 ist nun vorteilhafterweise eine weitere mindestens eine freigebbare Flutungsöffnung 68 vorgesehen. Diese kann insbesondere wie zu den Flutungsöffnungen 52 beschrieben, ausgestaltet sein und ist vorzugsweise ebenfalls als Sollbruchstelle ausgeführt, zum Beispiel in der thermischen Kopplungsfläche 66. Das Auslösen, das heißt das Freigeben dieser Öffnung 68 kann damit ebenfalls druckgesteuert wie zu den Sollbruchstellen 52 beschrieben erfolgen. Kommt es also zu einer Auslösung, zum Beispiel indem die Ladestation 28 den eingangsseitigen Kühlmitteldruck erhöht, so bricht diese Sollbruchstelle 68 und das extern zugeführte erste Kühlmittel gelangt in den zweiten Kühlkreislaufteil 64 und durchströmt entsprechend auch die Kühlplatte 16. Dort brechen ebenso die Sollbruchstellen 52 wie bereits beschrieben und der Energiespeicher 14 kann wiederum geflutet werden. Im Falle dieses indirekten Systems gelangt also das erste Kühlmittel wiederum von der Ladestation 28 in den ersten Kühlkreislaufteil 62, dann in den Wärmeübertrager 60, über die Sollbruchstelle 68 in den zweiten Kühlkreislaufteil 64, in die Kühlplatte 16 und dann in den Hochvoltspeicher 14 zu den Zellen 24. Über den Wasserauslass 64 kann das erste Kühlmittel dann wieder abfließen.
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Auch hierbei ist wiederum ein separater Zentralanschluss 56 vorgesehen. Dieser kann an verschiedenste Stellen des ersten und/oder zweiten Kühlkreislaufteils 62, 64 fluidisch angebunden sein, wie dies vorliegend durch die beiden Fluidleitungen 58a, 58b illustriert ist, die kombinierbare Alternativen darstellen. Eine dieser beiden Fluidleitungen 58a, 58b ist entsprechend ausreichend. Die Ausgestaltung der Flutungsöffnung 68 im Wärmespeicher 60 oder auch der mehreren solchen freigebbaren Flutungsöffnungen 68 im Wärmespeicher 60 sind dabei weniger bevorzugt als thermische Schmelzöffnungen ausgebildet, da dies ein sehr spätes Öffnen dieser Öffnungen 68 zur Folge hätte. Ansonsten kommen für die Auslösemechanismen zum Freigeben dieser Öffnungen 68 alle oben beschriebenen Maßnahmen in Frage. Diese können auch wiederum in beliebiger Weise miteinander kombiniert werden.
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Insgesamt zeigen die Beispiele, wie durch die Erfindung eine Hochvolt-Batterieflutung über einen fahrzeugseitigen Ladestationsanschluss für Strom und Kühlfluid bereitgestellt werden kann, insbesondere unter Verwendung einer Sollbruchstellenlösung.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 202021106068 U1 [0003]
- CN 110422064 A [0004]
- CN 108237927 A [0004]
