DE102022119068A1

DE102022119068A1 - Kraftfahrzeug mit Traktionsbatterie, Ladekühlmodul und Fahrkühlmodul zur Kühlung der Traktionsbatterie

Info

Publication number: DE102022119068A1
Application number: DE102022119068.4A
Authority: DE
Inventors: Christian Peteranderl; Julius Engasser; Stefan Heuer
Original assignee: MAN Truck and Bus SE
Current assignee: MAN Truck and Bus SE
Priority date: 2022-07-29
Filing date: 2022-07-29
Publication date: 2024-02-01

Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Kraftfahrzeug, umfassend eine Traktionsbatterie (1) zur Bereitstellung elektrischer Antriebsenergie für das Kraftfahrzeug, ein Ladekühlmodul (2) zur Kühlung der Traktionsbatterie (1) sowie ein Fahrkühlmodul (3) zur Kühlung der Traktionsbatterie (1). Das Ladekühlmodul (2) und das Fahrkühlmodul (3) weisen jeweils einen luftgekühlten Wärmeübertrager (4), der von einem Kühlmittel durchströmbar ist, und einen Lüfter (5) zur Luftkühlung des Wärmeübertragers (4) auf, wobei der Lüfter des Ladekühlmoduls (2) als Radiallüfter (6) ausgeführt ist. Mithilfe dieser Vorrichtung kann vorteilhaft die Geräuschemission des Kraftfahrzugs während des Ladevorgangs reduziert werden.

Description

Die Erfindung betrifft ein Kraftfahrzeug, umfassend eine Traktionsbatterie zur Bereitstellung elektrischer Antriebsenergie, sowie ein Ladekühlmodul und ein Fahrkühlmodul zur Kühlung der Traktionsbatterie.
Beim Laden der Traktionsbatterie elektrischer Fahrzeuge wird Verlustwärme in den Batterien freigesetzt, die durch ein Kühlsystem an die Umgebung abgeführt werden muss. Insbesondere bei hohen Ladeleistungen, wie sie insbesondere im Nutzfahrzeugbereich üblicherweise auftreten, führt das zu hohen Lärmemissionen durch die sich drehenden Lüfter und durch die strömende Luft. In vielen Situationen sind diese Lärmemissionen störend oder sogar unzulässig. Wenn beispielsweise die Traktionsbatterie innerhalb von Wohngebieten geladen werden soll, muss, insbesondere während der Nachtruhe, die vom Nutzfahrzeug ausgehende Lärmemission auf einem möglichst niedrigen Niveau gehalten werden. Zudem dient die Nutzfahrzeugkabine teilweise als Schlafplatz für den Fahrer des Nutzfahrzeugs, so dass die Reduzierung von Geräuschentwicklungen durch die Kühlung der Traktionsbatterie auch außerhalb von lärmempfindlichen Umgebungen nicht vernachlässigt werden darf. Da sich die Nutzfahrzeugkabine in unmittelbarer Nähe zum Ladekühlmodul befindet, ist die Anforderung an die Akustik in diesem Fall sogar besonders groß.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, eine verbesserte Technik zum Kühlen der Traktionsbatterie zu schaffen. Insbesondere soll die durch Kühlung verursachte Geräuschemission reduziert werden.
Die Aufgabe wird gelöst durch die Merkmale des unabhängigen Anspruchs 1. Vorteilhafte Weiterbildungen sind in den abhängigen Ansprüchen und der Beschreibung angegeben.
Gemäß einem allgemeinen Gesichtspunkt der Erfindung wird ein Kraftfahrzeug, umfassend eine Traktionsbatterie zur Bereitstellung elektrischer Antriebsenergie für das Kraftfahrzeug bereitgestellt. Das Kraftfahrzeug umfasst weiterhin ein Ladekühlmodul zur Kühlung der Traktionsbatterie und ein Fahrkühlmodul zur Kühlung der Traktionsbatterie. Das Ladekühlmodul und das Fahrkühlmodul weisen jeweils einen luftgekühlten Wärmeübertrager auf, der von einem Kühlmittel durchströmbar ist. Des Weiteren weisen das Ladekühlmodul und das Fahrkühlmodul jeweils einen Lüfter zur Luftkühlung des Wärmeübertragers auf, wobei der Lüfter des Ladekühlmoduls als Radiallüfter ausgeführt ist.
Das Ladekühlmodul und das Fahrkühlmodul können jeweils entweder alleine oder kombiniert betrieben werden.
Bei einem Radiallüfter, auch als Radialventilator oder Radialgebläse bezeichnet, wird die Luft axial, das heißt parallel zur Drehachse des Laufrades, angesaugt. Durch die Rotation des Laufrades wird die strömende Luft umgelenkt und um 90° versetzt, sodass die Luft radial, das heißt senkrecht zur Drehachse des Laufrades, ausgeblasen wird. Bei einer weiteren Bauform eines Radiallüfters wird die Luft sowohl radial angesaugt, als auch radial ausgeblasen. Diese Bauform wird teilweise auch als Doppel-Radiallüfter bezeichnet. Wenn in diesem Dokument von einem Radiallüfter gesprochen wird, sind ausdrücklich immer beide möglichen Bauformen gemeint. Im Gegensatz dazu wird bei einem Axiallüfter die Luft axial angesaugt und axial ausgeblasen. Der Vorteil eines Radiallüfters gegenüber einem Axiallüfter besteht darin, dass er bei gleichem Luftdurchsatz eine geringere Geräuschemission verursacht. Außerdem kann mit einem Radiallüfter eine höhere Druckdifferenz erzeugt werden.
Durch die Ausführung des Lüfters des Ladekühlmoduls als Radiallüfter kann daher die Geräuschemission während des Ladevorgangs reduziert werden, ohne dass die Kühlleistung reduziert werden muss. Der Lüfter des Fahrkühlmoduls kann ebenfalls als Radiallüfter ausgeführt sein, um die Geräuschemission des Fahrkühlmoduls ebenfalls zu reduzieren. Andererseits ist es auch möglich den Lüfter des Fahrkühlmoduls als Axiallüfter auszuführen. Insbesondere während schnellerer Fahrt wird ein großer Teil der Geräuschemission des Fahrzeugs durch den Motor und durch das Abrollen der Reifen auf dem Untergrund verursacht. Die Geräuschemission durch die Kühlung der Traktionsbatterie spielt daher eine weniger große Rolle als es beim Laden im Stillstand der Fall ist. Außerdem kann ein Axiallüfter während der Fahrt besonders gut durch den Fahrtwind durchströmt werden. In diesem Fall kann das Fahrkühlmodul derart am Kraftfahrzeug angebracht werden, dass der Lüfter des Fahrkühlmoduls während der Fahrt gut vom Fahrtwind durchströmt wird.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ist das Kraftfahrzeug ferner dazu ausgebildet, im Fahrbetrieb des Kraftfahrzeugs die Traktionsbatterie primär derart mittels des Fahrkühlmoduls zu kühlen, dass hierbei das Ladekühlmodul nicht oder nur unterstützend zum Fahrkühlmodul betrieben werden kann. Im Nicht-Fahrbetrieb des Kraftfahrzeugs kann die Traktionsbatterie beim Ladevorgang primär derart mittels das Ladekühlmoduls gekühlt werden, dass hierbei das Fahrkühlmodul nicht oder nur unterstützend zum Ladekühlmodul betrieben wird.
Auf diese Weise werden die Ausgestaltungen des Fahrkühlmoduls zur idealen Kühlung der Traktionsbatterie während der Fahrt, sowie der besonders leise Betrieb des Ladekühlmoduls während des Ladevorgangs, ideal miteinander kombiniert. Ob, und wenn ja zu welchem Anteil, das jeweils nicht primäre Kühlmodul unterstützend betrieben wird kann entsprechend der jeweils auftretenden Situation optimiert werden. Beispielsweise kann beim Ladevorgang die Traktionsbatterie ausschließlich über das leise Ladekühlmodul betrieben werden. Wenn der Radiallüfter des Ladkühlmoduls allerdings bei einer hohen Drehzahl betrieben werden muss um die notwendige Kühlleistung zu erreichen, kann es auch sinnvoll sein, die Drehzahl des Radiallüfters etwas zu reduzieren und zum Ausgleich das Fahrkühlmodul mit geringer LüfterDrehzahl unterstützend zum Ladekühlmodul dazu zuschalten, sodass die gesamte Geräuschemission minimiert wird.
Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausführungsvariante kann das Kraftfahrzeug ferner einen Kältemittelkreis aufweisen. Der Kältemittelkreis umfasst eine Verdichterpumpe, einen als Kondensator ausgelegten ersten Wärmeübertrager, ein Expansionsventil und einen als Verdampfer ausgelegten zweiten Wärmeübertrager. Die Traktionsbatterie kann mittelbar oder unmittelbar mittels des Kältemittelkreises kühlbar sein.
Diese Ausführungsvariante macht es möglich, dass die Temperatur der Traktionsbatterie unter die Umgebungstemperatur gekühlt werden kann. Bei vielen der heute verwendeten Batterietypen ist das insbesondere während der warmen Jahreszeiten oder in generell heißen Gebieten vorteilhaft, da anderenfalls die Leistungsaufnahme oder die Leistungsabgabe der Traktionsbatterie reduziert werden müsste. Durch den Betrieb der Traktionsbatterie im idealen Temperaturbereich kann einer vorschnellen Alterung der Traktionsbatteriezellen entgegengewirkt werden.
In einer weiteren Ausführungsform weist das Kraftfahrzeug fernen einen Niedertemperatur-Kühlmittelkreis auf. Der Niedertemperatur-Kühlmittelkreis weist eine erste Zirkulationspumpe und eine erste Kühlmittelleitung auf, die abschnittsweise durch die Traktionsbatterie geführt ist und/oder die an diese zur Bereitstellung einer Kühlmittelzufuhr und Kühlmittelabfuhr angeschlossen ist. Ferner weist das Kraftfahrzeug einen Hochtemperatur-Kühlmittelkreis auf. Der Hochtemperatur-Kühlmittelkreis weist vorzugsweise eine zweite Zirkulationspumpe und eine zweite Kühlmittelleitung auf. Der Niedertemperatur-Kühlmittelkreis kann über den als Verdampfer ausgelegten zweiten Wärmeübertrager mit dem Kältemittelkreis thermisch gekoppelt sein. Der als Verdampfer ausgelegte zweite Wärmeübertrager ist vorzugsweise als Kühlmittel-Kältemittel-Verdampfer ausgelegt. Der Hochtemperatur-Kühlmittelkreis kann über den als Kondensator ausgelegten zweiten Wärmeübertrager mit dem Kältemittelkreis thermisch gekoppelt sein, wobei der luftgekühlte Wärmeübertrager des Fahrkühlmoduls an den Hochtemperatur-Kühlmittelkreis angeschlossen ist. Der als Kondensator ausgelegte zweite Wärmeübertrager ist vorzugsweise als Kühlmittel-Kältemittel-Kondensator ausgelegt.
Diese mehrstufige Ausführungsform gibt die Möglichkeit, zusätzlich zur Traktionsbatterie auch weitere Fahrzeugkomponenten wie zum Beispiel einen Antriebsmotor kühlen zu können, auch wenn diese weiteren Komponenten bei unterschiedlichen, zum Beispiel höheren, Temperaturen als die Traktionsbatterie betrieben werden sollen. Des Weiteren entsteht dadurch, dass der Kältemittelkreis zwischen dem Niedertemperatur-Kühlmittelkreis und dem Hochtemperatur-Kühlmittelkreis angeordnet ist, eine vorteilhafte Flexibilität beim Einbau der einzelnen Komponenten in das Fahrzeug. Auch wenn die Traktionsbatterie und das Fahrkühlmodul an unterschiedlichen Stellen im Fahrzeug untergebracht sind, können die Verbindungsleitungen größtenteils als Kühlmittelleitungen ausgeführt werden. Kühlmittelleitungen sind günstiger und leichter zu verlegenen als Kältemittelleitungen, so dass Kosten eingespart werden können.
In einer Ausführungsform der Erfindung kann der luftgekühlte Wärmeübertrager des Ladekühlmoduls an den Hochtemperatur-Kühlmittelkreis angeschlossen sein. Auf diese Weise ist ein besonders einfacher Einbau des luftgekühlten Wärmeübertragers möglich, da der luftgekühlte Wärmeübertrager an eine Kühlmittelleitung angeschlossen werden kann. Der Druck in Kühlmittelleitungen ist typischerweise niedriger als der Druck in Kältemittelleitungen, so dass auf diese Weise die Gefahr von auftretenden Undichtigkeiten reduziert wird. Dadurch, dass der luftgekühlte Wärmeübertrager an den Hochtemperatur-Kühlmittelkreis angeschlossen wird, stehen dem Ladekühlmodul außerdem alle Kühlstufen zur Verfügung, so dass die Kühlung der Traktionsbatterie ideal an die vorherrschende Situation angepasst werden kann.
Vorzugsweise sind die luftgekühlten Wärmeübertrager des Fahrkühlmoduls und des Ladekühlmoduls im Hochtemperatur-Kühlmittelkreis fluidisch in Serie geschaltet oder fluidisch parallel geschaltet. Bei einer fluidischen Serienschaltung können das Fahrkühlmodul und das Ladekühlmodul nacheinander von derselben Kühlmitteleinheit durchflossen werden. Bei einer fluidischen Reihenschaltung fließt eine Kühlmitteleinheit entweder durch das Fahrkühlmodul oder durch das Ladekühlmodul. Die Regelung der Lüfter-Geschwindigkeiten der beiden Lüfter erfolgt in beiden Fällen unabhängig voneinander, sodass es möglich ist, dass der Lüfter des Ladekühlmoduls, zum Beispiel während des Ladevorgangs, mit einer höheren Rotationsgeschwindigkeit betrieben wird als der Lüfter des Fahrkühlmoduls. Umgekehrt kann beispielsweise während der Fahrt der Lüfter des Fahrkühlmoduls mit einer höheren Drehzahl betrieben werden als der Lüfter des Ladekühlmoduls.
In einer Ausführungsform kann der Wärmeübertrager des Fahrkühlmoduls in einem ersten Nebenzweig und der Wärmeübertrager des Ladekühlmoduls in einem zweiten Nebenzweig des Hochtemperatur-Kühlmittelkrieses angeordnet sein. Der zweite Nebenzweig kann fluidisch parallel zum ersten Nebenzweig sein und mittels einer ansteuerbaren Ventileinrichtung, vorzugsweise eines 3-Wege-Ventils, kann ein Volumenstromanteil in den ersten und zweiten Nebenzweig einstellbar sein. Auf diese Weise wird die situationsabhängige Steuerung der Belastung der beiden Kühlmodule weiter verbessert. Wird nur eins der beiden Kühlmodule verwendet, kann das Kühlmittel vollständig an dem jeweils anderen vorbei geleitet werden. Werden beide Kühlmodule anteilig verwendet, kann durch die ansteuerbare Ventileinrichtung auch der entsprechende Volumenstromanteil des Kühlmittels durch den jeweiligen Nebenzweig des Hochtemperatur-Kühlmittelkreises geleitet werden. Die Effizienz eines luftgekühlten Wärmeübertragers ist umso höher, je größer die Temperaturdifferenz zwischen dem warmen Kühlmittel und der kühleren Lufttemperatur ist. Durch die fluidische Parallelschaltung hat das Kühlmittel beim Durchfluss durch die beiden Wärmeübertrager jeweils die gleiche maximale Temperatur, sodass die Effizienz der Wärmeübertrager besonders hoch ist.
In einer anderen Ausführungsform kann der Wärmeübertrager des Fahrkühlmoduls in einem Hauptzweig des Hochtemperatur-Kühlmittelkreises und der Wärmeübertrager des Ladekühlmoduls in einem zum Hauptzweig fluidisch in Serie angeordneten Nebenzweig angeordnet sein. Ein Volumenstromanteil im Nebenzweig kann mittels einer Ventileinrichtung, vorzugsweise eines 3-Wege-Ventils, einstellbar sein.
Auf diese Weise kann der Volumenstrom vollständig am Ladekühlmodul vorbeigeführt werden, wenn ausschließlich das Fahrkühlmodul verwendet werden soll. Sollte das Ladekühlmodul anteilig oder unterstützend zum Fahrkühlmodul verwendet werden sollen, kann ein Teil des Volumenstroms zusätzlich durch das Ladekühlmodul geleitet werden. Soll das Ladekühlmodul hauptsächlich oder ausschließlich verwendet werden sollen, kann ein entsprechend größerer Anteil, oder auch das gesamte Kühlmittel, durch das Ladekühlmodul geleitet werden. Im Gegensatz zur fluidischen Parallelschaltung wird immer das gesamte Kühlmittel durch den Wärmeübertrager des Fahrkühlmoduls geleitet. Auf diese Weise werden zwar nicht beide Wärmeübertrager mit dem Kühlmittel maximaler Temperatur durchflossen, allerdings können weiterhin die jeweiligen Lüfter des Ladekühlmoduls und des Fahrkühlmoduls unabhängig voneinander gesteuert werden. Beispielsweise kann der Lüfter des Fahrkühlmoduls während des Ladevorgangs vollständig abgeschaltet werden. Das Kühlmittel durchfließt den Wärmeübertrager des Fahrkühlmoduls trotzdem, sodass der Wärmeübertrager passiv, das heißt weitgehend lautlos, trotzdem zur Kühlung des Kühlmittels beitragen kann.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform kann der luftgekühlte Wärmeübertrager des Ladekühlmoduls an den Kältemittelkreis angeschlossen sein. Aufgrund des höheren Drucks in der Kältemittelleitung kann die Anforderung an die Einbaugenauigkeit des Wärmeübertragers etwas erhöht sein. Allerdings ist die Temperatur des Kältemittels stromabwärts der Verdichterpumpe üblicherweise größer als die maximale Temperatur des Kühlmittels im Hochtemperatur-Kühlmittelkreis. Die Temperaturdifferenz zwischen der kühlenden Außenluft und dem Kältemittel das durch den Wärmeübertrager des Ladekühlmoduls fließt ist daher vergrößert, so dass die Effizienz des Ladekühlmoduls erhöht wird. Das Ladekühlmodul kann kleiner dimensioniert werden und/oder der Radiallüfter kann bei einer geringeren Drehzahl betrieben werden, sodass die Geräuschemission reduziert wird.
In einer weiteren Ausführungsform kann der luftgekühlte Wärmeübertrager des Ladekühlmoduls an den Niedertemperatur-Kühlmittelkreis angeschlossen werden. Vorteilhaft daran ist, dass das Ladekühlmodul die Traktionsbatterie vollständig unabhängig vom Kältemittelkreis kühlen kann, solange die Außentemperatur niedrig genug ist. Insbesondere in kühleren Gebieten oder während der kälteren Jahreszeiten ist das häufig der Fall. Der Energieverbrauch der für die Kühlung der Traktionsbatterie aufgewendet werden muss wird ohne den Betrieb eines Kältemittelkreises entsprechend verringert. Für den Fall indem die Außentemperatur zu hoch ist um die Traktionsbatterie durch das Ladekühlmodul auf die gewünschte Temperatur zu kühlen, kann zusätzlich das Fahrkühlmodul unterstützend zu dem Ladekühlmodul hinzugeschaltet werden.
Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausführungsvariante weist das Kraftfahrzeug fernen einen Kältemittelkreis auf, der eine Verdichterpumpe, einen als Kondensator ausgelegten Wärmeübertrager und ein Expansionsventil umfasst. Ferner weist das Kraftfahrzeug einen Hochtemperatur-Kühlmittelkreis auf. Der Hochtemperatur-Kühlmittelkreis weist vorzugsweise eine zweite Zirkulationspumpe und eine zweite Kühlmittelleitung auf. Die Traktionsbatterie kann unmittelbar mittels des Kältemittelkreises kühlbar sein. Zusätzlich oder alternativ kann das Kältemittel des Kältemittelkreises die Traktionsbatterie umströmen und/oder durchströmen. Der Wärmeübertrager des Ladekühlmoduls kann an den Kältemittelkreis angeschlossen sein und der Wärmeübertrager des Fahrkühlmoduls kann an den Hochtemperatur-Kühlmittelkreis angeschlossen sein.
Moderne Kühlvorrichtungen für Traktionsbatterien ermöglichen es, einen Kältemittelkreis direkt an die Traktionsbatterie anzuschließen, ohne dass ein Kühlmittelkreis als Vermittler dazwischenliegen muss. Auf diese Weise können vorteilhaft die Komponenten, die für einen Niedertemperatur-Kühlmittelkreis benötigt würden, eingespart werden. Insbesondere ist es möglich die Traktionsbatterie im Rahmen einer Immersions-Kühlung, bei der die Batteriezellen direkt durchströmt werden, zu kühlen. In diesem Fall müssen keine Kühlplatten an der Traktionsbatterie angebracht werden und die Wärmeabfuhr ist aufgrund des direkten thermischen Kontakts besonders effizient.
In einer bevorzugten Ausführungsform ist der Wärmeübertrager des Ladekühlmoduls in einem mittels einer Ventileinrichtung fluidisch parallel oder seriell zuschaltbaren Leitungszweig des Kältemittelkreises angeordnet. Wie bereits beschrieben, werden in einer fluidischen Parallelschaltung die Wärmeübertrager des Fahrkühlmoduls und des Ladekühlmoduls jeweils mit der maximal möglichen Temperatur beaufschlagt. In einer fluidischen Serienschaltung kann mindestens einer der beiden Wärmeübertrager passiv zur Kühlung verwendet werden, auch wenn der zugehörige Lüfter abgeschaltet ist.
In einer weiteren bevorzugten Variante ist der Hochtemperatur-Kühlmittelkreis über den als Kondensator ausgelegten, vorzugsweise als Kühlmittel-Kältemittel-Kondensator ausgelegten, Wärmeübertrager mit dem Kältemittelkreis thermisch gekoppelt. Entsprechend der vorherigen Beschreibung kann die benötigte Kühlleistung situationsangepasst ideal auf das Ladekühlmodul und das Fahrkühlmodul verteilt werden.
In einer anderen Ausführungsvariante kann der als Kondensator ausgelegte Wärmeübertrager des Kältemittelkreises als ein Luft-Kältemittel-Kondensator ausgeführt sein, der an das Fahrkühlmodul thermisch angebunden ist. Der Lüfter des Fahrkühlmoduls ist dazu ausgebildet, im Lüfterbetrieb den als Kondensator ausgelegten Wärmeübertrager mit Luft zu umströmen. Der Kältemittelkreis ist in diesem Fall nicht mit einem Hochtemperatur-Kühlmittelkreis verbunden. Die Kühlung der Traktionsbatterie kann damit unabhängig von der Kühlung weiterer Fahrzeugkomponenten erfolgen.
Bevorzugt ist das Kraftfahrzeug ein Nutzfahrzeug, vorzugsweise ein Lastkraftwagen oder Omnibus.
Die zuvor beschriebenen bevorzugten Ausführungsformen und Merkmale der Erfindung sind beliebig miteinander kombinierbar. Weitere Einzelheiten und Vorteile der Erfindung werden im Folgenden unter Bezug auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben. Es zeigen:

1 eine schematische Darstellung einer Kühlvorrichtung für eine Traktionsbatterie 1, umfassend einen Niedertemperatur-Kühlmittelkreis 13, einen Kältemittelkreis 7 und einen Hochtemperatur-Kühlmittelkreis 16 gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Offenbarung, wobei das Ladekühlmodul 2 und das Fahrkühlmodul 3 fluidisch parallelgeschaltet sind;
2 eine schematische Darstellung einer Kühlvorrichtung für eine Traktionsbatterie 1 gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der vorliegenden Offenbarung, wobei das Ladekühlmodul 2 und das Fahrkühlmodul 3 fluidisch in Serie geschaltet sind;
3 eine schematische Darstellung einer Kühlvorrichtung für eine Traktionsbatterie 1 gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der vorliegenden Offenbarung, wobei das Ladekühlmodul 2 an den Kältemittelkreis 7 angeschlossen ist;
4 eine schematische Darstellung einer Kühlvorrichtung für eine Traktionsbatterie 1 gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der vorliegenden Offenbarung, wobei das Ladekühlmodul 2 an den Niedertemperatur-Kühlmittelkreis 13 angeschlossen ist;
5 eine schematische Darstellung einer Kühlvorrichtung für eine Traktionsbatterie 1 gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der vorliegenden Offenbarung, wobei das die Traktionsbatterie 1 direkt mit dem Kältemittelkreis 7 verbunden ist; und
6 eine schematische Darstellung einer Kühlvorrichtung für eine Traktionsbatterie 1 gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der vorliegenden Offenbarung, wobei die Traktionsbatterie 1 direkt mit dem Kältemittelkreis 7 verbunden ist und der als Luft-Kältemittel-Kondensator 9 ausgeführte Wärmeübertrager thermisch an das Fahrkühlmodul 3 angebunden ist.

Die in den Figuren gezeigten Ausführungsformen stimmen zumindest teilweise überein, so dass ähnliche oder identische Teile mit den gleichen Bezugszeichen versehen sind und zu deren Erläuterung auch auf die Beschreibung der anderen Ausführungsformen bzw. Figuren verwiesen wird, um Wiederholungen zu vermeiden.
Die 1 zeigt eine Traktionsbatterie 1 eines Kraftfahrzeugs, die mit einem Niedertemperatur-Kühlmittelkreis 13 verbunden ist. Der Niedertemperatur-Kühlmittelkreis 13 umfasst eine Zirkulationspumpe 14 und einen als Verdampfer 12 ausgelegten Wärmeübertrager (später teilweise kurz als Verdampfer bezeichnet). Die Traktionsbatterie 1 produziert während der Leistungsaufnahme oder der Leistungsabgabe Verlustwärme. Sobald die Temperatur eine zulässige Maximaltemperatur überschreitet, muss diese überschüssige Wärme abgeführt werden. Dazu ist die Traktionsbatterie 1 an eine Kühlmittelleitung 15 angeschlossen. Das sich darin befindliche Kühlmittel nimmt die überschüssige Wärme auf und wird von der Zirkulationspumpe 14 durch einen als Verdampfer 12 ausgelegten Wärmeübertrager geleitet. Dabei wird zumindest ein Teil der zuvor aufgenommenen Wärme an den Verdampfer 12 abgegeben.
Der Verdampfer 12 ist zusätzlich an einen Kältemittelkreis 7 angeschlossen. Das durch die Kältemittelleitungen 11 laufende Kältemittel wird zuerst von einer Verdichterpumpe 8 verdichtet, so dass die Temperatur des Kältemittels ansteigt. Anschließend läuft das, jetzt warme, Kältemittel durch einen weiteren, als Kondensator 9 ausgelegten Wärmeübertrager (kurz als Kondensator bezeichnet) und gibt dort einen Teil der Wärme wieder ab. Im Anschluss wird das Kältemittel von einem Expansionsventil 10 wieder entspannt, wodurch die Temperatur des Kältemittels weiter absinkt, sodass anschließend wieder Wärme von dem Verdampfer 12 aufgenommen werden kann. Mittels eines solchen Kältemittelkreises 7 kann die Temperatur des Kältemittels unter die Umgebungstemperatur gekühlt werden.
Der Kondensator 9 ist wiederum an einen weiteren Hochtemperatur-Kühlmittelkreis 16 angeschlossen. An die Kühlmittelleitung 15 des Hochtemperatur-Kühlmittelkreises 16 können zudem weitere Fahrzeugkomponenten 18 angeschlossen sein, die ebenfalls von dem Hochtemperatur-Kühlmittelkreis 16 gekühlt werden sollen. Dabei kann es sich beispielsweise um einen Antriebsmotor, einen Retarder oder Teile einer Abgasanlage handeln. Diese weiteren Fahrzeugkomponenten 18 müssen üblicherweise bei einer höheren Temperatur betrieben werden als die Traktionsbatterie 1.
Im in der Figur gezeigten Beispiel ist das Ladekühlmodul 2 fluidisch parallel zum Fahrkühlmodul 3 angeordnet. Die Zirkulationspumpe 14 fördert das Kühlmittel im Wesentlichen gegen den Uhrzeigersinn durch die Kühlmittelleitung 15.
Mittels einer Ventileinrichtung kann der Volumenstrom des Kühlmittels in den jeweiligen Zweig des Hochtemperatur-Kühlmittelkreises 16 geleitet werden. Bei der Ventileinrichtung handelt es sich vorzugsweise um ein 3-Wege-Ventil. Die Steuerung kann von einer zentralen Fahrzeugsteuerung, etwa einem Board-Computer, oder von einer eigenen Steuereinheit vorgenommen werden.
Die Ventileinrichtung 17 kann so eingestellt sein, dass der gesamte Volumenstrom des Kühlmittels nach rechts in den Nebenzweig des Ladekühlmoduls 2 fließt. Der Wärmeübertrager 4 nimmt einen Teil der Wärme des Kühlmittels auf und gibt sie anschließend an die Umgebungsluft ab. Der dazu benötigte Luftstrom wird von einem Radiallüfter 6 erzeugt. Radiallüfter sind bei gleichem Luftdurchsatz leiser als die typischerweise in Kraftfahrzeugen verbauten Axiallüfter.
Alternativ kann die Ventileinrichtung 17 so eingestellt sein, dass der gesamte Volumenstrom nach oben in den Nebenzweig des Fahrkühlmoduls 3 geleitet wird. Der Wärmeübertrager 4 nimmt analog einen Teil der Wärme des Kühlmittels auf und gibt sie an die Umgebungsluft ab. Bei dem im Fahrkühlmodul 3 verbauten Lüfter 5 kann es sich um einen Radiallüfter oder um einen Axiallüfter handeln. Die Bauform des Axiallüfters kann für das Fahrkühlmodul 3 besonders dann von Vorteil sein, wenn das Fahrkühlmodul derart am Fahrzeug angebracht ist, dass es während der Fahrt vom Fahrtwind durchströmt werden kann.
Außerdem ist es auch möglich, dass die Ventileinrichtung 17 einen Teil des Kühlmittels in den Zweig des Ladekühlmoduls 2 und einen anderen Teil in den Zweig des Fahrkühlmoduls 3 leitet. Beispielhaft soll die Geräuscheimission des Kraftfahrzeugs während des Ladevorgangs minimiert werden. In einem typischen Kühlmodul des Stands der Technik weist das Kühlmodul einen Axiallüfter auf, der sich mit einer Geschwindigkeit von 2000 Umdrehungen pro Minute dreht und dabei eine Geräuschemission von 80 dB erzeugt. Im vorliegenden Beispiel wird der größte Anteil des Volumenstroms an das Ladekühlmodul 2 geleitet. Der Radiallüfter 6 dreht sich mit einer Geschwindigkeit von 1000 Umdrehungen pro Minute und erzeugt eine Geräuschemission von 55 dB. Der restliche Anteil des Volumenstroms wird an das Fahrkühlmodul 3 geleitet. Der dort verbaute Lüfter 5 dreht sich mit einer Geschwindigkeit von 800 Umdrehungen pro Minute und verursacht ebenfalls eine Geräuschemission von 55 dB. Zusammen verursachen das Ladekühlmodul 2 und das Fahrkühlmodul 3 eine Geräuschemission von 60 dB und damit deutlich weniger als die 80 dB des typischen Kühlmoduls aus dem Stand der Technik.
Die Temperatur des Niedertemperatur-Kühlkreises 13 bestimmt die Temperatur der Traktionsbatterie 1. Die Temperatur des Niedertemperatur-Kühlkreises 13, die Temperatur des Kältemittelkreises und die Temperatur des Hochtemperatur-Kühlkreises, und damit auch die Temperatur der weiteren Fahrzeugkomponenten, kann jeweils eingeregelt werden, indem die Drehgeschwindigkeiten des Lüfters 5 des Fahrkühlmoduls 3 und die des Radiallüfters 6 des Ladekühlmoduls 2 eingestellt werden. Außerdem kann die Leistung der Verdichterpumpe 8 und die Expansion des Kältemittels durch das Expansionsventil 10 eingestellt werden.
Die 2 zeigt eine weitere Ausführungsform der Erfindung. Der Niedertemperatur-Kühlmittelkreis 13 und der Kältemittelkreis 7 sind genauso aufgebaut wie in der 1. Der Unterschied zur 1 besteht darin, dass das Ladekühlmodul 2 und das Fahrkühlmodul 3 im Hochtemperatur-Kühlmittelkreis 16 fluidisch in Serie geschaltet sind.
Das Kühlmittel wird von der Zirkulationspumpe 14 von dem als Kondensator 9 ausgelegten Wärmeübertrager durch die Kühlmittelleitung 15 gefördert. Dabei wird zuerst das Fahrkühlmodul 3 erreicht. Die Ventileinrichtung kann so eingestellt sein, dass der Weg in den Zweig des Ladekühlmoduls 2 vollständig geschlossen ist. In diesem Fall ist der Weg zurück zum Kondensator 9 vollständig geöffnet und das gesamte Kühlmittel fließt am Zweig des Ladekühlmoduls 2 vorbei.
Alternativ öffnet die Ventileinrichtung 1 den Weg zum Zweig des Ladekühlmoduls 2 vollständig und schließt dafür den direkten Weg zurück zum Kondensator 9, sodass das gesamte Kühlmittel durch den Wärmeübertrager 4 des Ladekühlmoduls 2 fließt. Der Lüfter 5 des Fahrkühlmoduls 3 und der Radiallüfter 6 des Ladekühlmoduls können unabhängig voneinander gesteuert werden. So kann der Lüfter 5 des Fahrkühlmoduls 3 abgeschaltet werden, oder zusätzlich zum Radiallüfter 6 des Ladekühlmoduls 2 betrieben werden. Sollte der Lüfter 5 des Fahrkühlmoduls 3 abgeschaltet werden, kühlt der Wärmeübertrager 4 des Fahrkühlmoduls 3 das Kühlmittel zumindest passiv.
Analog zur der Situation in 1 kann die Ventileinrichtung 17 auch derart eingestellt sein, dass ein Anteil des Volumenstroms vom Fahrkühlmodul 3 in den Zweig des Ladekühlmoduls 2 geleitet wird und ein anderer Teil des Volumenstroms am Zweig des Ladekühlmoduls vorbei direkt zurück zum Kondensator 9 geleitet wird. Auf diese Weise kann die Temperatur des Kühlmittels auf der gewünschten Temperatur gehalten werden.
Die 3 zeigt eine Ausführungsform der Erfindung, bei der das Ladekühlmodul 2 am Kältemittelkreis 7 angeschlossen ist. Der Niedertemperatur-Kühlmittelkreis hat die gleiche Funktionsweise wie in den 1 und 2. Im Kältemittelkreis 7 nimmt das Kältemittel ebenfalls Wärme aus dem als Verdampfer 12 ausgelegten Wärmeübertrager auf und wird anschließend von der Verdichterpumpe 8 verdichtet, sodass sich die Temperatur des Kältemittels erhöht. Anschließend kann der Volumenstrom des Kältemittels entweder vollständig oder teilweise in den Zweig des Ladekühlmoduls 2 geleitet werden. Analog zu den 1 und 2 wird der Volumenstrom durch eine (nicht dargestellte) Ventileinrichtung 17 gesteuert. Der Zweig des Ladekühlmoduls 2 kann (ebenfalls analog zu den 1 und 2) fluidisch seriell oder fluidisch parallel an den Kältemittelkreis 7 angeschlossen sein. Fließt das warme Kältemittel zumindest teilweise durch den Wärmeübertrager 4 des Ladekühlmoduls 2, wird Wärme aus dem Kältemittel an die Umgebungsluft abgegeben, so dass sich die Temperatur des Kältemittels an die Temperatur der Außenluft annähert.
Stromabwärts gelangt das Kältemittel in den als Kondensator 9 ausgelegten Wärmeübertrager und gibt dort weitere Wärme an den Kondensator 9 ab, solange die Temperatur des Kältemittels größer ist als die Temperatur des Kondensators 9. Die anschließende Entspannung des Kältemittels durch das Expansionsventil 10 lässt die Temperatur des Kältemittels weiter sinken. Bei Bedarf kann die Temperatur des Kältemittelkreises 7 auf diese Weise unter die Umgebungstemperatur gebracht werden.
Die 4 zeigt eine Ausführungsvariante, in der der Zweig des Ladekühlmoduls 2 an den Niedertemperatur-Kühlmittelkreis 13 angeschlossen ist. Der Nebenzweig des Ladekühlmoduls 2 wird analog zu dem Nebenzweig in 3 durch eine (nicht dargestellte) Ventileinrichtung 17 an den Niedertemperatur-Kühlmittelkreis 13 angeschlossen. Der Nebenkreis kann ebenfalls fluidisch parallel oder fluidisch in Serie zum Hauptzweig des Niedertemperatur-Kühlmittelkreises 13 angeschlossen sein.
In der Ausführungsvariante der 4 liegt der Wärmeübertrager 4 des Ladekühlmoduls 2 stromaufwärts zum Kältemittelkreis 7. Damit ist es mit dieser Ausführungsvariante nicht möglich, die Traktionsbatterie 1 unter die Umgebungstemperatur zu senken, solange ausschließlich das Ladekühlmodul 2 verwendet wird. Ist allerdings die Umgebungstemperatur ausreichend niedrig, kann die von der Traktionsbatterie 1 erzeugte Verlustwärme an die Umgebungsluft abgegeben werden, ohne dass der Kältemittelkreis 7 durchlaufen werden muss. Kältemittelkreise 7 haben üblicherweise einen höheren Energieverbrauch als reine Kühlmittelkreise, die ohne eine Verdichterpumpe 8 und ohne ein Expansionsventil 10 auskommen.
Daher ist es mit der in der 4 gezeigten Ausführungsvariante möglich die Traktionsbatterie 1 auf eine besonders energiesparende Weise zu Kühlen, solange die Umgebungstemperatur niedrig genug ist. In diesem Fall nimmt das Kühlmittel die Verlustwärme der Traktionsbatterie 1 auf und wird anschließend von der Zirkulationspumpe 14 durch den Wärmeübertrager 4 des Ladekühlmoduls 2 gefördert. Solange die Umgebungstemperatur geringer ist als die Temperatur des Kühlmittels, wird Wärme an die Umgebungsluft abgegeben und so die Temperatur des Kühlmittels verringert. Anschließend wird das Kühlmittel wieder zur Traktionsbatterie 1 zurückgeleitet.
Sollte die Kühlleistung des Ladekühlmoduls 2 nicht ausreichen um die Traktionsbatterie 1 auf die gewünschte Temperatur zu kühlen, wird der Kältemittelkreis 7 aktiviert. Das Ladekühlmodul 2 kann in diesem Fall unterstützend weiter betrieben werden. Alternativ kann der Nebenzweig des Ladekühlmoduls 2 von der Ventileinrichtung 17 gesperrt werden, insbesondere an besonders heißen Tagen, wenn die Umgebungstemperatur größer als die zulässige Temperatur der Traktionsbatterie ist.
Die 5 zeigt eine Ausführungsvariante, die im Gegensatz zu den in den 1 bis 4 gezeigten Ausführungsformen ohne einen Niedertemperatur-Kühlmittelkreis 13 auskommt. In diesem Fall wird die Traktionsbatterie 1 direkt an die Kältemittelleitung 11 des Kältemittelkreises 7 angeschlossen. Die Traktionsbatterie 1 kann zum Beispiel mittels Kühlplatten (nicht dargestellt) im thermischen Kontakt mit dem Kältemittel des Kältemittelkreises 7 stehen. Typische Kältemittel sind hierfür R134a, R1234yf, R744, R290 oder R600a. Alternativ können dielektrische Fluide wie zum Beispiel Öle, Kältemittel oder Ester verwendet werden mit denen die Batteriezellen direkt gekühlt werden können. Diese Art der Kühlung wird üblicherweise als Immersions-Kühlung bezeichnet.
Der Anschluss des Nebenzweigs des Ladekühlmoduls 2, die Steuerung der Ventileinrichtung 17 sowie die Funktionsweisen des Kältemittelkreises 7 und des Hochtemperatur-Kühlmittelkreises 16 erfolgen analog zum Ausführungsbeispiel der 3.
Durch den Verzicht auf den zusätzlichen Niedertemperatur-Kühlmittelkreis können vorteilhaft Komponenten eingespart werden, sofern die Traktionsbatterie 1 zur direkten Kühlung durch einen Kältemittelkreis 7 geeignet ist.
Die 6 zeigt ebenfalls eine Ausführungsvariante die ohne einen Hochtemperatur-Kühlmittelkreis 16 auskommt. Die Kühlung der Traktionsbatterie 1 sowie die Funktionsweise des Kältekreises mit dem Nebenzweig des Ladekühlmoduls 2 entsprechen weitgehend der Ausführungsvariante der 5. Insbesondere die Funktionsweise des Ladekühlmoduls 2 ist identisch. Der Unterschied besteht darin, dass der Kältemittelkreis 7 und der Hochtemperatur-Kühlmittelkreis 16 nicht über einen gemeinsamen Kondensator 9 im thermischen Kontakt stehen. Stattdessen kann der Kondensator 9 des Kältemittelkreises beispielsweise als Luft-Kältemittel-Kondensator ausgeführt sein. In der in der Figur dargestellten Variante steht dieser Kondensator 9 mit dem Fahrkühlmodul 3 in Verbindung, so dass der Lüfter 5 des Fahrkühlmoduls 3 den Kondensator 9 mit Umgebungsluft umströmen kann.
Der Hochtemperatur-Kühlmittelkreis 16 steht ebenfalls mit dem Fahrkühlmodul 3 in Verbindung, sodass weitere Fahrzeugkomponenten 18 vom Hochtemperatur-Kühlmittelkreis gekühlt werden können.
Die Verlustwärme, die von den weiteren Fahrzeugkomponenten 18 produziert wird, wird von dem Kühlmittel in der Kühlmittelleitung 15 aufgenommen. Die Zirkulationspumpe 14 fördert das erwärmte Kühlmittel an den Wärmeübertrager 4 des Fahrkühlmoduls 3. Der Wärmeübertrager 4 wird von demselben Lüfter 5 mit Umgebungsluft umströmt, mit dem auch der Luft-Kältemittel-Kondensator 9 mit Umgebungsluft umströmt wird. Anschließend wird das abgekühlte Kühlmittel zu den weiteren Fahrzeugkomponenten 18 zurückgeleitet.
Die Erfindung ist nicht auf die vorstehend beschriebenen bevorzugten Ausführungsbeispiele beschränkt. Vielmehr ist eine Vielzahl von Varianten und Abwandlungen möglich, die ebenfalls von dem Erfindungsgedanken Gebrauch machen und deshalb in den Schutzbereich fallen. Insbesondere beansprucht die Erfindung auch Schutz für den Gegenstand und die Merkmale der Unteransprüche unabhängig von den in Bezug genommenen Ansprüchen. Insbesondere sind die einzelnen Merkmale des unabhängigen Anspruchs 1 jeweils unabhängig voneinander offenbart. Zusätzlich sind auch die Merkmale der Unteransprüche unabhängig von sämtlichen Merkmalen des unabhängigen Anspruchs 1 offenbart.
Bezugszeichenliste

1: Traktionsbatterie
2: Ladekühlmodul
3: Fahrkühlmodul
4: Wärmeübertrager
5: Lüfter
6: Radiallüfter
7: Kältemittelkreis
8: Verdichterpumpe
9: Kondensator
10: Expansionsventil
11: Kältemittelleitung
12: Verdampfer
13: Niedertemperatur-Kühlmittelkreis
14: Zirkulationspumpe
15: Kühlmittelleitung
16: Hochtemperatur-Kühlmittelkreis
17: Ventileinrichtung
18: Weitere Fahrzeugkomponenten

Claims

Kraftfahrzeug, umfassend eine Traktionsbatterie (1) zur Bereitstellung elektrischer Antriebsenergie für das Kraftfahrzeug, und ein Ladekühlmodul (2) zur Kühlung der Traktionsbatterie (1); ein Fahrkühlmodul (3) zur Kühlung der Traktionsbatterie (1); wobei das Ladekühlmodul (2) und das Fahrkühlmodul (3) jeweils aufweisen einen luftgekühlten Wärmeübertrager (4), der von einem Kühlmittel durchströmbar ist, und einen Lüfter (5) zur Luftkühlung des Wärmeübertragers (4), wobei der Lüfter des Ladekühlmoduls als Radiallüfter (6) ausgeführt ist.
Kraftfahrzeug nach Anspruch 1, das dazu ausgebildet ist, im Fahrbetrieb des Kraftfahrzeugs die Traktionsbatterie (1) primär mittels des Fahrkühlmoduls (3) zu kühlen, derart, dass hierbei das Ladekühlmodul (2) nicht oder nur unterstützend zum Fahrkühlmodul (3) betrieben wird; und im Nicht-Fahrbetrieb des Kraftfahrzeugs die Traktionsbatterie (1) beim Ladevorgang primär mittels des Ladekühlmoduls (2) zu kühlen, derart, dass hierbei das Fahrkühlmodul (3) nicht oder nur unterstützend zum Ladekühlmodul betrieben wird.
Kraftfahrzeug nach einem der vorherigen Ansprüche, ferner aufweisend: einen Kältemittelkreis (7), der eine Verdichterpumpe (8), einen als Kondensator (9) ausgelegten ersten Wärmeübertrager, ein Expansionsventil (10) und einen als Verdampfer (12) ausgelegten zweiten Wärmeübertrager umfasst, wobei die Traktionsbatterie (1) mittelbar oder unmittelbar mittels des Kältemittelkreises (7) kühlbar ist.
Kraftfahrzeug nach Anspruch 3, ferner aufweisend: einen Niedertemperatur-Kühlmittelkreis (13), aufweisend eine erste Zirkulationspumpe (14) und eine erste Kühlmittelleitung (15), die abschnittsweise durch die Traktionsbatterie (1) geführt ist und/oder an diese zur Bereitstellung einer Kühlmittelzufuhr- und abfuhr angeschlossen ist, einen Hochtemperatur-Kühlmittelkreis (16), vorzugsweise aufweisend eine zweite Zirkulationspumpe (14) und eine zweite Kühlmittelleitung (15), wobei der Niedertemperatur-Kühlmittelkreis (13) über den als Verdampfer (12) ausgelegten, vorzugsweise als Kühlmittel-Kältemittel-Verdampfer ausgelegten, zweiten Wärmeübertrager mit dem Kältemittelkreis (7) thermisch gekoppelt ist; und wobei der Hochtemperatur-Kühlmittelkreis (16) über den als Kondensator (9) ausgelegten, vorzugsweise als Kühlmittel-Kältemittel-Kondensator ausgelegten, zweiten Wärmeübertrager mit dem Kältemittelkreis (7) thermisch gekoppelt ist; und wobei der luftgekühlte Wärmeübertrager (4) des Fahrkühlmoduls (3) an den Hochtemperatur-Kühlmittelkreis (16) angeschlossen ist.
Kraftfahrzeug nach Anspruch 4, wobei der luftgekühlte Wärmeübertrager (4) des Ladekühlmoduls (2) an den Hochtemperatur-Kühlmittelkreis (16) angeschlossen ist.
Kraftfahrzeug nach Anspruch 5, wobei die luftgekühlten Wärmeübertrager (4) des Fahrkühlmoduls (3) und des Ladekühlmoduls (2) im Hochtemperatur-Kühlmittelkreis (16) fluidisch in Serie geschaltet sind, oder fluidisch parallel geschaltet sind.
Kraftfahrzeug nach Anspruch 5, wobei der Wärmeübertrager (4) des Fahrkühlmoduls (3) in einem ersten Nebenzweig und der Wärmeübertrager (4) des Ladekühlmoduls (2) in einem zweiten Nebenzweig des Hochtemperatur-Kühlmittelkreises (16) angeordnet sind, und der zweite Nebenzweig fluidisch parallel zum ersten Nebenzweig ist und mittels einer ansteuerbaren Ventileinrichtung (17), vorzugsweise eines 3-Wege-Ventils, ein Volumenstromanteil in dem ersten und zweiten Nebenzweig einstellbar ist.
Kraftfahrzeug nach Anspruch 5, wobei der Wärmeübertrager (4) des Fahrkühlmoduls (3) in einem Hauptzweig des Hochtemperatur-Kühlmittelkreises (16) angeordnet ist und der Wärmeübertrager (4) des Ladekühlmoduls (2) in einem zum Hauptzweig fluidisch in Serie angeordneten Nebenzweig angeordnet ist, und ein Volumenstromanteil im Nebenzweig mittels einer Ventileinrichtung (17), vorzugsweise eines 3-Wege-Ventils, einstellbar ist.
Kraftfahrzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei der luftgekühlte Wärmeübertrager (4) des Ladekühlmoduls (2) an den Kältemittelkreis (7) angeschlossen ist.
Kraftfahrzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei der luftgekühlte Wärmeübertrager (4) des Ladekühlmoduls (2) an den Niedertemperatur-Kühlmittelkreis (13) angeschlossen ist.
Kraftfahrzeug nach Anspruch 1 oder 2, ferner aufweisend: einen Kältemittelkreis (7), der eine Verdichterpumpe (8), einen als Kondensator (9) ausgelegten Wärmeübertrager, und ein Expansionsventil (10) umfasst, einen Hochtemperatur-Kühlmittelkreis (16), vorzugsweise aufweisend eine zweite Zirkulationspumpe (14) und eine zweite Kühlmittelleitung (15), wobei die Traktionsbatterie (1) unmittelbar mittels des Kältemittelkreises (7) kühlbar ist und/oder wobei das Kältemittel des Kältemittelkreises (7) die Traktionsbatterie (1) umströmt und/oder durchströmt; und wobei der Wärmeübertrager (4) des Ladekühlmoduls (2) an den Kältemittelkreis (7) angeschlossen ist; und wobei der Wärmeübertrager (4) des Fahrkühlmoduls (3) an den Hochtemperatur-Kühlmittelkreis (16) angeschlossen ist.
Kraftfahrzeug nach Anspruch 11, wobei der Wärmeübertrager (4) des Ladekühlmoduls (2) in einem mittels einer Ventileinrichtung (17) fluidisch parallel oder seriell zuschaltbaren Leitungszweig des Kältemittelkreises (7) angeordnet ist.
Kraftfahrzeug nach Anspruch 11 oder 12, wobei der Hochtemperatur-Kühlmittelkreis (16) über den als Kondensator (9) ausgelegten, vorzugsweise als Kühlmittel-Kältemittel-Kondensator ausgelegten, Wärmeübertrager mit dem Kältemittelkreis (7) thermisch gekoppelt ist.
Kraftfahrzeug nach Anspruch 11 oder 12, wobei der als Kondensator (9) ausgelegte Wärmeübertrager des Kältemittelkreis (7) als ein Luft-Kältemittel-Kondensator ausgeführt ist, der an das Fahrkühlmodul (2) thermisch angebunden ist, wobei der Lüfter (5) des Fahrkühlmoduls (3) dazu ausgebildet ist, im Lüfterbetrieb den als Kondensator (9) ausgelegten Wärmeübertrager mit Luft zu umströmen.
Kraftfahrzeug nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei das Kraftfahrzeug ein Nutzfahrzeug ist, vorzugsweise ein Lastkraftwagen oder Omnibus.