DE102022207754A1 - Temperature control system for temperature control of a motor vehicle battery - Google Patents

Temperature control system for temperature control of a motor vehicle battery Download PDF

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Gerhard Eser
Sebastian Brettner
Manuel Dillinger
Markus Feulner
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Abstract

Ein Temperiersystem zum Temperieren einer Kraftfahrzeugbatterie (3) umfasst einen ersten Temperierkreislauf (300), der eine erste Pumpe (10) aufweist, einen zweiten Temperierkreislauf (500), der eine Temperierpassage (400) zum Temperieren einer elektrischen Vorrichtung (41, 42) und eine zweite Pumpe (20) aufweist, eine Bypasspassage (100) zur Lieferung von von der zweiten Pumpe gefördertem Fluid in den ersten Temperierkreislauf, die die Temperierpassage umgeht, und ein Bypassstellglied (7), das in wenigstens einer Komponententemperierstellung eine Durchströmung der Temperierpassage durch von der zweiten Pumpe gefördertes Fluid gestattet und in wenigstens einer Batterietemperierstellung bewirkt, dass wenigstens ein Teil des bei der Komponententemperierstellung die Temperierpassage durchströmenden Fluids stattdessen die Bypasspassage zur Lieferung von Fluid in den ersten Temperierkreislauf durchströmt.

Figure DE102022207754A1_0000
A temperature control system for temperature control of a motor vehicle battery (3) comprises a first temperature control circuit (300), which has a first pump (10), a second temperature control circuit (500), which has a temperature control passage (400) for temperature control of an electrical device (41, 42) and a second pump (20), a bypass passage (100) for supplying fluid conveyed by the second pump into the first temperature control circuit, which bypasses the temperature control passage, and a bypass actuator (7) which, in at least one component temperature control position, allows a flow through the temperature control passage through The second pump allows fluid delivered and in at least one battery temperature control position causes at least part of the fluid flowing through the temperature control passage in the component temperature control position to instead flow through the bypass passage for supplying fluid to the first temperature control circuit.
Figure DE102022207754A1_0000

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Temperiersystem zum Temperieren einer Kraftfahrzeugbatterie, ein Kraftfahrzeug mit dem Temperiersystem, die Verwendung des Temperiersystems zum Temperieren der Batterie sowie ein Verfahren zum Temperieren der Batterie mithilfe des Temperiersystems.The present invention relates to a temperature control system for temperature control of a motor vehicle battery, a motor vehicle with the temperature control system, the use of the temperature control system for temperature control of the battery and a method for temperature control of the battery using the temperature control system.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, das Temperieren einer Kraftfahrzeugbatterie und/oder ein Temperiersystem zum Temperieren einer Kraftfahrzeugbatterie zu verbessern.The object of the present invention is to improve the temperature control of a motor vehicle battery and/or a temperature control system for temperature control of a motor vehicle battery.

Diese Aufgabe wird durch ein Temperiersystem mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Ansprüche 10 - 12 stellen die Verwendung eines hier beschriebenen Temperiersystems zum Temperieren einer Kraftfahrzeugbatterie, ein Kraftfahrzeug mit einem hier beschriebenen Temperiersystem bzw. ein Verfahren zum Temperieren einer Kraftfahrzeugbatterie mithilfe eines hier beschriebenen Temperiersystems unter Schutz. Die Unteransprüche betreffen vorteilhafte Weiterbildungen.This task is solved by a temperature control system with the features of claim 1. Claims 10 - 12 provide protection for the use of a temperature control system described here for temperature control of a motor vehicle battery, a motor vehicle with a temperature control system described here or a method for temperature control of a motor vehicle battery using a temperature control system described here. The subclaims relate to advantageous further developments.

Nach einer Ausführung der vorliegenden Erfindung weist ein Temperiersystem zum Temperieren einer Batterie für ein Kraftfahrzeug, in einer Ausführung eines Kraftfahrzeugs, (Kraftfahrzeugbatterie) auf:

  1. a) einen ersten Temperierkreislauf, der eine erste Pumpe aufweist, die wenigstens zeitweise angetrieben wird und dann Fluid in dem ersten Temperierkreislauf zum Temperieren der Batterie fördert bzw. hierzu eingerichtet bzw. ausgebildet ist bzw. verwendet wird;
  2. b) einen zweiten Temperierkreislauf, der eine zweite Pumpe, die wenigstens zeitweise angetrieben wird und dann Fluid in eine ein- oder mehrkanalige Temperierpassage des zweiten Temperierkreislauf zum Temperieren einer elektrischen Vorrichtung des Kraftfahrzeugs mit einer oder mehreren elektrischen Funktionseinheiten, fördern kann, in einer Ausführung wenigstens zeitweise fördert, bzw. hierzu eingerichtet bzw. ausgebildet ist bzw. verwendet wird;
  3. c) eine ein- oder mehrkanalige Bypasspassage, die wenigstens zeitweise von der zweiten Pumpe gefördertes Fluid unter (strömungstechnischer) Umgehung bzw. Überbrückung („Bypassen“) der Temperierpassage in den ersten Temperierkreislauf liefert bzw. hierzu eingerichtet bzw. ausgebildet ist bzw. verwendet wird; und
  4. d) ein Bypassstellglied, das
    • d1) in wenigstens einer Komponententemperierstellung eine Durchströmung der Temperierpassage durch von der zweiten Pumpe gefördertes Fluid gestattet und d2) in wenigstens einer Batterietemperierstellung bewirkt, dass ein Teil des bei der Komponententemperierstellung die Temperierpassage durchströmenden Fluids oder das gesamte bei der Komponententemperierstellung die Temperierpassage durchströmende Fluid, in einer Weiterbildung das gesamte von der zweiten Pumpe geförderte Fluid, stattdessen die Bypasspassage durchströmt, bzw. das hierzu eingerichtet bzw. ausgebildet ist bzw. verwendet wird.
According to one embodiment of the present invention, a temperature control system for temperature control of a battery for a motor vehicle, in an embodiment of a motor vehicle, (motor vehicle battery) has:
  1. a) a first temperature control circuit which has a first pump which is driven at least temporarily and then conveys fluid in the first temperature control circuit for temperature control of the battery or is set up or designed or used for this purpose;
  2. b) a second temperature control circuit, which can convey a second pump, which is driven at least temporarily and then fluid into a single or multi-channel temperature control passage of the second temperature control circuit for temperature control of an electrical device of the motor vehicle with one or more electrical functional units, in at least one embodiment temporarily promotes, or is set up, trained or used for this purpose;
  3. c) a single- or multi-channel bypass passage, which at least temporarily delivers fluid conveyed by the second pump while (fluidically) bypassing or bridging (“bypassing”) the temperature control passage into the first temperature control circuit or is set up or designed or used for this purpose ; and
  4. d) a bypass actuator, which
    • d1) in at least one component temperature control position, a flow through the temperature control passage is permitted by fluid conveyed by the second pump and d2) in at least one battery temperature control position, part of the fluid flowing through the temperature control passage in the component temperature control position or all of the fluid flowing through the temperature control passage in the component temperature control position, in In a further development, the entire fluid conveyed by the second pump flows through the bypass passage instead, or is set up or designed or used for this purpose.

In einer Ausführung bewirkt das Bypassstellglied in der Komponententemperierstellung, dass ein Teil des bei der Batterietemperierstellung die Bypasspassage durchströmenden Fluids oder das gesamte bei der Batterietemperierstellung die Bypasspassage durchströmende Fluid, in einer Weiterbildung das gesamte von der zweiten Pumpe geförderte Fluid, stattdessen die Temperierpassage durchströmt. In einer Ausführung ist das Bypassstellglied in Durchströmungsrichtung von von der zweiten Pumpe gefördertem Fluid stromaufwärts oder stromabwärts von der zweiten Pumpe angeordnet.In one embodiment, the bypass actuator in the component temperature control position causes part of the fluid flowing through the bypass passage in the battery temperature control position or all of the fluid flowing through the bypass passage in the battery temperature control position, in a further development the entire fluid delivered by the second pump, to flow through the temperature control passage instead. In one embodiment, the bypass actuator is arranged upstream or downstream of the second pump in the flow direction of fluid delivered by the second pump.

Indem infolge der Batterietemperierstellung des Bypassstellglieds von der zweiten Pumpe gefördertes Fluid in den ersten Temperierkreislauf geliefert wird, sind bzw. werden in einer Ausführung vorteilhaft die erste und zweite Pumpe (strömungstechnisch) in Reihe geschaltet. Dadurch können in einer Ausführung vorteilhaft, insbesondere auch mit kleine(re)n Pumpen, hohe bzw. höhere Drücke und/oder Volumenströme realisiert und dadurch die Temperierung der Batterie bzw. das Temperiersystem verbessert werden. Indem dabei von der zweiten Pumpe gefördertes Fluid unter (strömungstechnischer) Umgehung bzw. Überbrückung der Temperierpassage in den ersten Temperierkreislauf geliefert wird, muss dabei in einer Ausführung vorteilhaft ein hydraulischer Widerstand zum Durchströmen der elektrischen Vorrichtung nicht kompensiert werden bzw. kann in einer Ausführung ein hydraulischer Verlust vorteilhaft reduziert und dadurch das Temperieren bzw. Temperiersystem (weiter) verbessert werden.By delivering fluid pumped by the second pump into the first temperature control circuit as a result of the battery temperature control position of the bypass actuator, in one embodiment the first and second pumps are or are advantageously connected in series (in terms of fluid flow). As a result, in one embodiment, high or higher pressures and/or volume flows can advantageously be achieved, in particular with small pumps, and the temperature control of the battery or the temperature control system can thereby be improved. By delivering fluid conveyed by the second pump to the first temperature control circuit by (fluidically) bypassing or bridging the temperature control passage, in one embodiment a hydraulic resistance for flow through the electrical device does not have to be compensated for or, in one embodiment, a hydraulic resistance Loss can be advantageously reduced and the temperature control or temperature control system can be (further) improved.

Die elektrische Vorrichtung weist in einer Ausführung einen Elektromotor, vorzugsweise einen Elektromotor, der das Kraftfahrzeug in einer Weiterbildung wenigstens zeitweise antreibt bzw. hierzu eingerichtet bzw. ausgebildet ist bzw. verwendet wird, und/oder eine Leistungselektronik für den Elektromotor auf. Die Batterie ist in einer Ausführung eine wiederaufladbare Batterie bzw. ein Akkumulator und/oder versorgt den Elektromotor mit elektrischer Energie bzw. ist hierzu eingerichtet bzw. ausgebildet bzw. wird hierzu verwendet. Ein Temperieren im Sinne der vorliegenden Erfindung kann insbesondere ein Kühlen umfassen, insbesondere sein, so dass in einer Ausführung „Temperier...“ durch „Kühl...“ ersetzt sein kann.In one embodiment, the electrical device has an electric motor, preferably an electric motor, which in a further development drives the motor vehicle at least temporarily or is set up or designed or used for this purpose, and / or power electronics for the electric motor. In one embodiment, the battery is a rechargeable battery or an accumulator and/or supplies the electric motor with electrical energy or is set up or designed for this purpose or is used for this purpose. Temperature control in the sense of the present invention can in particular include cooling, in particular so that in one version “Temperature…” can be replaced by “Cooling…”.

Insbesondere beim Aufladen, insbesondere Schnellladen, solcher Antriebsbatterien müssen oft große Wärmemengen abgeführt werden. Würde man hierzu die zweite Pumpe des zweiten Temperierkreislaufs nicht mit heranziehen, insbesondere nur die erste Pumpe des ersten Temperierkreislaufs verwenden, und/oder die Kühlung des Elektromotors und/oder der Leistungselektronik und den damit verbundenen hydraulischen Widerstand durch deren wenigstens teilweise Umgehung bzw. Überbrückung nicht reduzieren, müsste die erste Pumpe entsprechend leistungsstark ausgelegt sein und wäre damit für den Normalbetrieb des Kraftfahrzeugs eventuell überdimensioniert. Entsprechend wird an diesem bevorzugten Anwendungsfall ein Vorteil einer Ausführung der vorliegenden Erfindung besonders deutlich, ohne dass diese jedoch darauf, insbesondere das Kühlen und/oder (Antriebs)Elektromotoren und/oder (deren) Leistungselektroniken, beschränkt ist.Large amounts of heat often have to be dissipated, particularly when charging, especially fast charging, such drive batteries. For this purpose, one would not use the second pump of the second temperature control circuit, in particular only use the first pump of the first temperature control circuit, and/or the cooling of the electric motor and/or the power electronics and the associated hydraulic resistance by at least partially bypassing or bridging them To reduce the pump, the first pump would have to be designed to be correspondingly powerful and would therefore possibly be oversized for normal operation of the motor vehicle. Accordingly, an advantage of an embodiment of the present invention becomes particularly clear in this preferred application, without, however, being limited to, in particular, cooling and/or (drive) electric motors and/or (their) power electronics.

In einer Ausführung weist der zweite Temperierkreislauf eine ein- oder mehrkanalige Wärmetauscherpassage mit wenigstens einem Wärmetauscher, in einer Ausführung einem Radiator bzw. Autokühler, auf, der wenigstens zeitweise von der zweiten Pumpe gefördertes Fluid temperiert bzw. hierzu eingerichtet bzw. ausgebildet ist bzw. verwendet wird. Hierdurch kann in einer Ausführung die elektrische Vorrichtung und in einer Weiterbildung alternativ oder zusätzlich die Batterie vorteilhaft temperiert werden bzw. das von der zweiten Pumpe geförderte Fluid hierzu temperiert werden.In one embodiment, the second temperature control circuit has a single- or multi-channel heat exchanger passage with at least one heat exchanger, in one embodiment a radiator or car radiator, which at least temporarily tempers fluid conveyed by the second pump or is set up or designed for this purpose or used becomes. As a result, in one embodiment the electrical device and in a further development alternatively or additionally the battery can be advantageously tempered or the fluid conveyed by the second pump can be tempered for this purpose.

In einer Ausführung weist der zweite Temperierkreislauf eine ein- oder mehrkanalige Umgehungspassage und ein Wärmetauscherstellglied auf, das

  • - in wenigstens einer Wärmetauscherstellung eine Durchströmung der Wärmetauscherpassage durch von der zweiten Pumpe gefördertes Fluid gestattet und
  • - in wenigstens einer Umgehungsstellung bewirkt, dass ein Teil des bei der Wärmetauscherstellung die Wärmetauscherpassage durchströmenden Fluids oder das gesamte bei der Wärmetauscherstellung die Wärmetauscherpassage durchströmende Fluid, in einer Weiterbildung das gesamte von der zweiten Pumpe geförderte Fluid, stattdessen die Umgehungspassage durchströmt, die die Wärmetauscherpassage (strömungstechnisch) umgeht bzw. überbrückt, bzw. das hierzu eingerichtet bzw. ausgebildet ist bzw. verwendet wird.
In one embodiment, the second temperature control circuit has a single or multi-channel bypass passage and a heat exchanger actuator, which
  • - In at least one heat exchanger position, fluid conveyed by the second pump allows fluid to flow through the heat exchanger passage and
  • - In at least one bypass position, part of the fluid flowing through the heat exchanger passage in the heat exchanger position or all of the fluid flowing through the heat exchanger passage in the heat exchanger position, in a further development the entire fluid conveyed by the second pump, instead flows through the bypass passage, which flows through the heat exchanger passage ( in terms of flow technology) bypasses or bridges, or which is set up or designed or used for this purpose.

In einer Ausführung bewirkt das Wärmetauscherstellglied in der Wärmetauscherstellung, dass ein Teil des bei der Umgehungsstellung die Umgehungspassage durchströmenden Fluids oder das gesamte bei der Umgehungsstellung die Umgehungspassage durchströmende Fluid, in einer Weiterbildung das gesamte von der zweiten Pumpe geförderte Fluid, stattdessen die Wärmetauscherpassage durchströmt. In einer Ausführung ist das Wärmetauscherstellglied in Durchströmungsrichtung von von der zweiten Pumpe gefördertem Fluid stromaufwärts oder stromabwärts von der zweiten Pumpe angeordnet.In one embodiment, the heat exchanger actuator in the heat exchanger position causes part of the fluid flowing through the bypass passage in the bypass position or all of the fluid flowing through the bypass passage in the bypass position, in a further development, the entire fluid conveyed by the second pump, to flow through the heat exchanger passage instead. In one embodiment, the heat exchanger actuator is arranged upstream or downstream of the second pump in the flow direction of fluid conveyed by the second pump.

Hierdurch kann in einer Ausführung der Wärmetauscher im zweiten Temperierkreislauf wahlweise wenigstens teilweise überbrückt und dadurch insbesondere eine Temperierung von Fluid im zweiten Temperierkreislauf und dadurch eine Temperierung der elektrischen Vorrichtung und in einer Weiterbildung alternativ oder zusätzlich die Batterie vorteilhaft angepasst, insbesondere gesteuert bzw. geregelt, werden.As a result, in one embodiment, the heat exchanger in the second temperature control circuit can optionally be at least partially bridged and thereby in particular a temperature control of fluid in the second temperature control circuit and thereby a temperature control of the electrical device and, in a further development, alternatively or additionally, the battery can be advantageously adapted, in particular controlled or regulated .

In einer Ausführung verbindet die Bypasspassage die zweite Pumpe unter (strömungstechnischer) Umgehung bzw. Überbrückung der Temperierpassage mit der Wärmetauscherpassage und/oder der Umgehungspassage, wobei vorzugsweise die erste Pumpe in Durchströmungsrichtung von von der zweiten Pumpe gefördertem Fluid stromabwärts nach der Bypasspassage, Wärmetauscherpassage und/oder Umgehungspassage angeordnet ist.In one embodiment, the bypass passage connects the second pump by (fluidically) bypassing or bridging the temperature control passage with the heat exchanger passage and/or the bypass passage, wherein preferably the first pump in the flow direction of fluid conveyed by the second pump downstream after the bypass passage, heat exchanger passage and/or or bypass passage is arranged.

Dadurch kann in einer Ausführung der Wärmetauscher der Wärmetauscherpassage vorteilhaft wenigstens teilweise zum Temperieren der Batterie bzw. entsprechenden Temperierung von Fluid hierzu genutzt und dadurch das Temperieren der Batterie bzw. Temperiersystem (weiter) verbessert werden.As a result, in one embodiment, the heat exchanger of the heat exchanger passage can advantageously be used at least partially for temperature control of the battery or corresponding temperature control of fluid, thereby (further) improving the temperature control of the battery or temperature control system.

In einer Ausführung weist das Temperiersystem ein Koppelstellglied auf, das

  1. a) in wenigstens einer Koppelstellung eine Strömung von von der ersten Pumpe gefördertem Fluid zu der zweiten Pumpe und/oder eine Strömung von von der zweiten Pumpe gefördertem Fluid zu der ersten Pumpe gestattet und
  2. b) in wenigstens einer Entkoppelstellung bewirkt, dass
    • b1) ein Teil des bei der Koppelstellung von der ersten Pumpe zu der zweiten Pumpe strömenden Fluids oder das gesamte bei der Koppelstellung von der ersten Pumpe zu der zweiten Pumpe strömende Fluid, in einer Weiterbildung das gesamte von der ersten Pumpe geförderte Fluid, stattdessen unter Umgehung der zweiten Pumpe zu der ersten Pumpe (zurück)strömt und/oder
    • b2) ein Teil des bei der Koppelstellung von der zweiten Pumpe zu der ersten Pumpe strömenden Fluids oder das gesamte bei der Koppelstellung von der zweiten Pumpe zu der ersten Pumpe strömende Fluid, in einer Weiterbildung das gesamte von der zweiten Pumpe geförderte Fluid, stattdessen unter Umgehung der ersten Pumpe zu der zweiten Pumpe (zurück)strömt bzw. das hierzu eingerichtet bzw. ausgebildet ist bzw. verwendet wird.
In one embodiment, the temperature control system has a coupling actuator that
  1. a) in at least one coupling position, a flow of fluid conveyed by the first pump to the second pump and/or a flow of fluid conveyed by the second pump to the first pump is permitted and
  2. b) in at least one decoupling position causes
    • b1) part of the fluid flowing from the first pump to the second pump in the coupling position or all of the fluid flowing from the first pump to the second pump in the coupling position, in a further development the entire fluid delivered by the first pump, instead bypassing The second Pump flows (back) to the first pump and/or
    • b2) part of the fluid flowing from the second pump to the first pump in the coupling position or all of the fluid flowing from the second pump to the first pump in the coupling position, in a further development the entire fluid delivered by the second pump, instead bypassing the first pump flows (back) to the second pump or that is set up or designed or used for this purpose.

Dadurch können in einer Ausführung die erste und zweite Pumpe zusätzlich oder alternativ zu der Bypasspassage über das Koppelstellglied (strömungstechnisch) in Reihe geschaltet werden. Hierdurch kann in einer Ausführung vorteilhaft Wärme- bzw. Kälteleistung aus dem ersten in den zweiten Temperierkreislauf eingebracht und dadurch die Temperierung des zweiten Temperierkreislaufs bzw. der elektrischen Vorrichtung verbessert werden. Zusätzlich oder alternativ kann hierdurch in einer Ausführung die Batterie und/oder elektrische Vorrichtung besser, insbesondere flexibler und/oder präzisier, temperiert werden. In einer Ausführung kann das Koppelstellglied auch beim bzw. zum Liefern von Fluid mittels bzw. über die Bypasspassage in den ersten Temperierkreislauf verwendet werden bzw. hierzu eingerichtet bzw. ausgebildet bzw. Bypasspassage und Koppelstellglied (strömungstechnisch) in Reihe geschaltet sein.As a result, in one embodiment, the first and second pumps can be connected in series (in terms of flow) in addition to or as an alternative to the bypass passage via the coupling actuator. In this way, in one embodiment, heating or cooling power can advantageously be introduced from the first into the second temperature control circuit and the temperature control of the second temperature control circuit or the electrical device can thereby be improved. Additionally or alternatively, in one embodiment, the battery and/or electrical device can be tempered better, in particular more flexibly and/or more precisely. In one embodiment, the coupling actuator can also be used when or for supplying fluid by means of or via the bypass passage into the first temperature control circuit or can be set up or designed for this purpose or the bypass passage and coupling actuator can be connected in series (in terms of flow).

In einer Ausführung verbindet die Bypasspassage die zweite Pumpe unter (strömungstechnischer) Umgehung bzw. Überbrückung des Koppelstellglieds mit dem ersten Temperierkreislauf, in einer Weiterbildung der ersten Pumpe.In one embodiment, the bypass passage connects the second pump by bypassing or bridging the coupling actuator with the first temperature control circuit, in a further development of the first pump.

Dadurch kann in einer Ausführung ein großer bzw. größerer Teil des zweiten Temperierkreislaufs, in einer Weiterbildung zusätzlich zu der elektrischen Vorrichtung auch die Wärmetauscherpassage und/oder Umgehungspassage und/oder das Koppelstellglied, (strömungstechnisch) umgangen bzw. überbrückt und dadurch ein hydraulischer Widerstand bzw. Verlust (weiter) reduziert und hierdurch das Temperieren der Batterie bzw. Temperiersystem (weiter) verbessert werden. Entsprechend umgeht bzw. überbrückt die Bypasspassage den zweiten Temperierkreislaufs in einer Ausführung im Wesentlichen komplett.As a result, in one embodiment, a large or larger part of the second temperature control circuit, in a further development, in addition to the electrical device, also the heat exchanger passage and / or bypass passage and / or the coupling actuator, can be bypassed or bridged (in terms of flow), thereby creating a hydraulic resistance or Loss is (further) reduced and the temperature control of the battery or temperature control system can be (further) improved. Accordingly, the bypass passage essentially completely bypasses or bridges the second temperature control circuit in one embodiment.

In einer Ausführung weist das Bypassstellglied ein Mehrwegeventil, in einer Weiterbildung ein Schaltventil, insbesondere Um- bzw. Abschaltventil, das in einer Ausführung in der Komponententemperierstellung die Bypasspassage absperrt bzw. von der zweiten Pumpe trennt und/oder in der Batterietemperierstellung die Temperierpassage absperrt bzw. von der zweiten Pumpe trennt bzw. das hierzu eingerichtet bzw. ausgebildet ist bzw. verwendet wird, in einer anderen Weiterbildung ein Mischventil auf, das in einer Ausführung die Bypasspassage und die Temperierpassage mit von der zweiten Pumpe gefördertem Fluid in der Komponententemperierstellung und der Batterietemperierstellung in unterschiedlichen Verhältnissen beliefert bzw. das hierzu eingerichtet bzw. ausgebildet ist bzw. verwendet wird.In one embodiment, the bypass actuator has a multi-way valve, in a further development a switching valve, in particular a changeover or switch-off valve, which in one embodiment shuts off the bypass passage in the component temperature control position or separates it from the second pump and/or shuts off the temperature control passage in the battery temperature control position. separates from the second pump or which is set up or designed or used for this purpose, in another development a mixing valve which, in one embodiment, has the bypass passage and the temperature control passage with fluid delivered by the second pump in the component temperature control position and the battery temperature control position supplied in different conditions or which is set up or designed or used for this purpose.

Zusätzlich oder alternativ weist in einer Ausführung das Wärmetauscherstellglied ein Mehrwegeventil, in einer Weiterbildung ein Schaltventil, insbesondere Um- bzw. Abschaltventil, in einer anderen Weiterbildung ein Mischventil auf.Additionally or alternatively, in one embodiment the heat exchanger actuator has a multi-way valve, in one development a switching valve, in particular changeover or switch-off valve, in another development a mixing valve.

Zusätzlich oder alternativ weist in einer Ausführung das Koppelstellglied ein Mehrwegeventil, in einer Weiterbildung ein Schaltventil, insbesondere Um- bzw. Abschaltventil, in einer anderen Weiterbildung ein Mischventil auf.Additionally or alternatively, in one embodiment the coupling actuator has a multi-way valve, in one development a switching valve, in particular changeover or switch-off valve, in another development a mixing valve.

Durch ein Schaltventil, insbesondere Um- bzw. Abschaltventil, kann in einer Ausführung vorteilhaft der Aufbau und/oder die Steuerung des Temperiersystems vereinfacht werden.In one embodiment, the structure and/or control of the temperature control system can advantageously be simplified by means of a switching valve, in particular a changeover or switch-off valve.

Durch ein Mischventil kann in einer Ausführung die Temperierung der Batterie und/oder elektrischen Vorrichtung flexibler bzw. variabler gesteuert bzw. geregelt und dadurch die Batterie bzw. elektrische Vorrichtung besser, insbesondere präziser und/oder situationsangepasster, temperiert werden.In one embodiment, the temperature control of the battery and/or electrical device can be controlled or regulated more flexibly or variably by means of a mixing valve, and the temperature of the battery or electrical device can thereby be controlled better, in particular more precisely and/or more adapted to the situation.

Allgemein weist das Bypassstellglied in einer Ausführung nur zwei (Schalt)Stellungen, nämlich die Komponententemperierstellung und die Batterietemperierstellung auf, in einer anderen Ausführung drei oder mehr Stellungen, insbesondere eine oder mehrere weitere Komponententemperierstellungen und/oder eine oder mehrere weitere Batterietemperierstellungen.In general, in one embodiment the bypass actuator has only two (switching) positions, namely the component temperature control position and the battery temperature control position, in another embodiment it has three or more positions, in particular one or more further component temperature control positions and/or one or more further battery temperature control positions.

Zusätzlich oder alternativ weist das Wärmetauscherstellglied in einer Ausführung nur zwei (Schalt)Stellungen, nämlich die Wärmetauscherstellung und die Umgehungsstellung auf, in einer anderen Ausführung drei oder mehr Stellungen, insbesondere eine oder mehrere weitere Wärmetauscherstellungen und/oder eine oder mehrere weitere Umgehungsstellungen.Additionally or alternatively, in one embodiment the heat exchanger actuator has only two (switching) positions, namely the heat exchanger position and the bypass position, in another embodiment it has three or more positions, in particular one or more further heat exchanger positions and/or one or more further bypass positions.

Zusätzlich oder alternativ weist das Koppelstellglied in einer Ausführung nur zwei (Schalt)Stellungen, nämlich die Koppelstellung und die Entkoppelstellung auf, in einer anderen Ausführung drei oder mehr Stellungen, insbesondere eine oder mehrere Entkoppelstellungen.Additionally or alternatively, in one embodiment the coupling actuator has only two (switching) positions, namely the coupling position and the decoupling position, in another embodiment it has three or more positions, in particular one or more decoupling positions.

Zusätzlich oder alternativ sind in einer Ausführung das Bypassstellglied und Wärmetauscherstellglied integral miteinander ausgebildet, können insbesondere dasselbe bzw. ein Stellglied, in einer Weiterbildung Mehrwegeventil, sein.Additionally or alternatively, in one embodiment, the bypass actuator and heat exchanger actuator are formed integrally with one another, and can in particular be the same or an actuator, in a further development, a multi-way valve.

Zusätzlich oder alternativ sind in einer Ausführung das Wärmetauscherstellglied und Koppelstellglied integral miteinander ausgebildet, können insbesondere dasselbe bzw. ein Stellglied, in einer Weiterbildung Mehrwegeventil, sein.Additionally or alternatively, in one embodiment, the heat exchanger actuator and coupling actuator are formed integrally with one another, and can in particular be the same or an actuator, in a further development, a multi-way valve.

Zusätzlich oder alternativ sind in einer Ausführung das Bypassstellglied und Koppelstellglied integral miteinander ausgebildet, können insbesondere dasselbe bzw. ein Stellglied, in einer Weiterbildung Mehrwegeventil, sein.Additionally or alternatively, in one embodiment, the bypass actuator and coupling actuator are designed integrally with one another, and can in particular be the same or an actuator, in a further development, a multi-way valve.

Hierdurch kann in einer Ausführung das Temperiersystem kompakter ausgebildet und/oder seine Steuerung bzw. Regelung vereinfacht werden.In this way, in one embodiment, the temperature control system can be made more compact and/or its control or regulation can be simplified.

Zusätzlich oder alternativ sind in einer Ausführung das Bypassstellglied, das Wärmetauscherstellglied und/oder das Koppelstellglied integral mit der elektrischen Vorrichtung ausgebildet bzw. in diese integriert.Additionally or alternatively, in one embodiment, the bypass actuator, the heat exchanger actuator and/or the coupling actuator are formed integrally with the electrical device or integrated into it.

Hierdurch kann in einer Ausführung das Temperiersystem kompakter ausgebildet und/oder das entsprechende Stellglied besser geschützt und/oder montiert werden.As a result, in one embodiment, the temperature control system can be made more compact and/or the corresponding actuator can be better protected and/or installed.

Zusätzlich oder alternativ sind in einer Ausführung das Bypassstellglied, das Wärmetauscherstellglied und/oder das Koppelstellglied integral mit einer anderen Komponente des Kraftfahrzeugs, insbesondere des Temperiersystems, in einer Ausführung einer der Pumpen, dem bzw. einem der Wärmetauscher oder einer anderen Komponente des Kraftfahrzeugs, insbesondere des Temperiersystems, ausgebildet bzw. in diese integriert.Additionally or alternatively, in one embodiment, the bypass actuator, the heat exchanger actuator and/or the coupling actuator are integral with another component of the motor vehicle, in particular the temperature control system, in one embodiment one of the pumps, the or one of the heat exchangers or another component of the motor vehicle, in particular of the temperature control system, formed or integrated into it.

Hierdurch kann in einer Ausführung das Temperiersystem kompakter ausgebildet und/oder das entsprechende Stellglied besser geschützt und/oder montiert werden.As a result, in one embodiment, the temperature control system can be made more compact and/or the corresponding actuator can be better protected and/or installed.

In einer Ausführung weist der erste Temperierkreislauf einen Wärmetauscher, in einer Ausführung einen Chiller bzw. Kühler, auf, der wenigstens zeitweise von der ersten Pumpe gefördertes Fluid temperiert bzw. hierzu eingerichtet bzw. ausgebildet ist bzw. verwendet wird.In one embodiment, the first temperature control circuit has a heat exchanger, in one embodiment a chiller or cooler, which at least temporarily tempers fluid conveyed by the first pump or is set up or designed for this purpose or is used.

Hierdurch kann in einer Ausführung die Batterie und in einer Weiterbildung alternativ oder zusätzlich die elektrische Vorrichtung vorteilhaft temperiert werden bzw. das von der ersten Pumpe geförderte Fluid hierzu temperiert werden.As a result, in one embodiment the battery and in a further development alternatively or additionally the electrical device can advantageously be tempered or the fluid conveyed by the first pump can be tempered for this purpose.

In einer Ausführung weist das Temperiersystem einen dritten Temperierkreislauf auf, der wenigstens zeitweise das Kraftfahrzeug, in einer Ausführung wenigstens einen Fahrgastraum, temperiert bzw. hierzu eingerichtet bzw. ausgebildet ist bzw. verwendet wird, wobei der vorgenannte Wärmetauscher zum Temperieren von von der ersten Pumpe gefördertem Fluid zum Wärmetausch zwischen dem ersten und dritten Temperierkreislauf eingerichtet bzw. ausgebildet ist bzw. verwendet wird.In one embodiment, the temperature control system has a third temperature control circuit which at least temporarily controls the temperature of the motor vehicle, in one embodiment at least a passenger compartment, or is set up or designed for this purpose or is used, the aforementioned heat exchanger being used to control the temperature of the motor vehicle conveyed by the first pump Fluid is set up or designed or used for heat exchange between the first and third temperature control circuits.

Hierdurch kann in einer Ausführung die Batterie und in einer Weiterbildung alternativ oder zusätzlich die elektrische Vorrichtung besonders vorteilhaft temperiert werden bzw. das von der ersten Pumpe geförderte Fluid hierzu temperiert werden.As a result, in one embodiment the battery and in a further development alternatively or additionally the electrical device can be particularly advantageously tempered or the fluid conveyed by the first pump can be tempered for this purpose.

Wie an anderer Stelle erläutert, stellt das Temperieren einer Kraftfahrzeugbatterie bei deren Aufladen eine besonders vorteilhafte Verwendung eines hier beschriebenen Temperiersystems dar.As explained elsewhere, temperature control of a motor vehicle battery when charging it represents a particularly advantageous use of a temperature control system described here.

Das Kraftfahrzeug ist in einer Ausführung ein Personenkraftwagen. Hierfür, insbesondere aufgrund der personenkraftwagentypischen konstruktiven und thermischen Randbedingungen und Einsatzbedingungen, stellt dies eine besonders bevorzugte Anwendung dar, ohne dass die Erfindung hierauf beschränkt ist.In one version, the motor vehicle is a passenger car. For this purpose, in particular due to the structural and thermal boundary conditions and operating conditions typical of passenger cars, this represents a particularly preferred application, without the invention being limited to this.

Nach einer Ausführung der vorliegenden Erfindung umfasst ein Verfahren zum Temperieren einer Kraftfahrzeugbatterie mithilfe eines hier beschriebenen Temperiersystems den Schritt:

  • - Stellen des Bypassstellglieds in die Komponententemperierstellung; und/oder den Schritt:
  • - Stellen des Bypassstellglieds in die Batterietemperierstellung;
wobei in einer Ausführung die erste und/oder zweite Pumpe wenigstens zeitweise zum Fördern von Fluid angetrieben werden, insbesondere bei der Komponententemperierstellung und/oder bei der Batterietemperierstellung.According to one embodiment of the present invention, a method for temperature control of a motor vehicle battery using a temperature control system described here comprises the step:
  • - Place the bypass actuator in the component temperature control position; and/or the step:
  • - Place the bypass actuator in the battery temperature control position;
wherein in one embodiment the first and/or second pumps are driven at least temporarily to deliver fluid, in particular in the component temperature control position and/or in the battery temperature control position.

In einer Ausführung umfasst das Verfahren den Schritt:

  • - Stellen des Wärmetauscherstellglieds in die Wärmetauscherstellung; und/oder den Schritt:
  • - Stellen des Wärmetauscherstellglieds in die Umgehungsstellung;
wobei in einer Ausführung die erste und/oder zweite Pumpe wenigstens zeitweise zum Fördern von Fluid angetrieben werden, insbesondere bei der Wärmetauscherstellung und/oder bei der Umgehungsstellung.In one embodiment, the method includes the step:
  • - Place the heat exchanger actuator in the heat exchanger position; and/or the step:
  • - Place the heat exchanger actuator in the bypass position;
wherein in one embodiment the first and/or second pumps are driven at least temporarily to convey fluid, in particular in the heat exchanger position and/or in the bypass position.

In einer Ausführung umfasst das Verfahren den Schritt:

  • - Stellen des Koppelstellglieds in die Koppelstellung; und/oder den Schritt:
  • - Stellen des Koppelstellglieds in die Entkoppelstellung;
wobei in einer Ausführung die erste und/oder zweite Pumpe wenigstens zeitweise zum Fördern von Fluid angetrieben werden, insbesondere bei der Koppelstellung und/oder bei der Entkoppelstellung.In one embodiment, the method includes the step:
  • - Place the coupling actuator in the coupling position; and/or the step:
  • - Place the coupling actuator in the decoupling position;
wherein in one embodiment the first and/or second pumps are driven at least temporarily to deliver fluid, in particular in the coupling position and/or in the decoupling position.

In einer Ausführung wird bei der Batterietemperierstellung, in einer Weiterbildung bei einem Aufladen der Batterie, wenigstens zeitweise von der zweiten Pumpe gefördertes Fluid über die Bypasspassage unter Umgehung der Temperierpassage in den ersten Temperierkreislauf, in einer Weiterbildung an die erste Pumpe, geliefert, in einer Weiterbildung wenigstens zeitweise nach Durchströmen der Wärmetauscherpassage oder unter (strömungstechnischer) Umgehung bzw. Überbrückung des Koppelstellglieds, bzw. ist das Temperiersystem hierzu eingerichtet bzw. ausgebildet bzw. wird hierzu verwendet.In one embodiment, in the battery temperature control position, in a further development when the battery is being charged, fluid delivered at least temporarily by the second pump is delivered via the bypass passage, bypassing the temperature control passage, into the first temperature control circuit, in a further development to the first pump at least temporarily after flow through the heat exchanger passage or bypassing or bridging the coupling actuator (in terms of flow technology), or the temperature control system is set up or designed for this purpose or is used for this purpose.

„Aufweisen“ wird vorliegend ausdrücklich in fachüblicher Weise als nicht abschließend verstanden. Entsprechend kann ein Merkmal A, das ein Merkmal B aufweist, ein oder mehrere weitere zu Merkmale B identische Merkmale und/oder ein oder mehrere andere Merkmale aufweisen. Gleichermaßen wird der unbestimmte Artikel „ein(e)“ ausdrücklich in fachüblicher Weise als nicht abschließend verstanden. Entsprechend kann ein Temperieren einer Kraftfahrzeugbatterie insbesondere auch ein Temperieren mehrerer Kraftfahrzeugbatterien umfassen bzw. ist als Temperieren wenigstens einer Kraftfahrzeugbatterie zu verstehen bzw. kann eine Kraftfahrzeugbatterie im Sinne der vorliegenden Erfindung auch mehrere voneinander beabstandete Batterien aufweisen.In the present case, “demonstrate” is expressly understood to be non-exhaustive in the usual technical terms. Correspondingly, a feature A that has a feature B can have one or more further features identical to features B and/or one or more other features. Likewise, the indefinite article “a(e)” is expressly understood in the usual technical manner to be non-exhaustive. Accordingly, temperature control of a motor vehicle battery can in particular also include temperature control of several motor vehicle batteries or is to be understood as temperature control of at least one motor vehicle battery or, in the sense of the present invention, a motor vehicle battery can also have several batteries spaced apart from one another.

In einer Ausführung weist das Kraftfahrzeug, in einer Ausführung das Temperiersystem, die Kraftfahrzeugbatterie und/oder die elektrische Vorrichtung auf.In one embodiment, the motor vehicle has, in one embodiment, the temperature control system, the motor vehicle battery and/or the electrical device.

Eine Anordnung eines Stellglieds stromaufwärts von einer Pumpe kann in einer Ausführung vorteilhaft einen hydraulischen Widerstand bzw. Verlust reduzieren, eine Anordnung stromabwärts von einer Pumpe in einer Ausführung deren Durchströmung verbessern.An arrangement of an actuator upstream of a pump can advantageously reduce hydraulic resistance or loss in one embodiment, and an arrangement downstream of a pump in one embodiment can improve the flow through it.

Weitere Vorteile und Merkmale ergeben sich aus den Unteransprüchen und den Ausführungsbeispielen. Hierzu zeigt, teilweise schematisiert:

  • 1: ein Kraftfahrzeug mit einem Temperiersystem nach einer Ausführung der vorliegenden Erfindung;
  • 2: ein Verfahren nach einer Ausführung der vorliegenden Erfindung; und
  • 3: ein Kraftfahrzeug mit einem Temperiersystem nach einer weiteren Ausführung der vorliegenden Erfindung.
Further advantages and features result from the subclaims and the exemplary embodiments. This shows, partly schematized:
  • 1 : a motor vehicle with a temperature control system according to an embodiment of the present invention;
  • 2 : a method according to an embodiment of the present invention; and
  • 3 : a motor vehicle with a temperature control system according to a further embodiment of the present invention.

1 zeigt ein Kraftfahrzeug 1000 mit einem Temperiersystem zum Temperieren einer Kraftfahrzeugbatterie 3 nach einer Ausführung der vorliegenden Erfindung mit einem ersten Temperierkreislauf 300, der eine erste Pumpe 10 zum Fördern von Fluid in dem ersten Temperierkreislauf 300 zum Temperieren der Batterie 3 aufweist, und einem zweiten Temperierkreislauf 500. 1 shows a motor vehicle 1000 with a temperature control system for temperature control of a motor vehicle battery 3 according to an embodiment of the present invention with a first temperature control circuit 300, which has a first pump 10 for conveying fluid in the first temperature control circuit 300 for temperature control of the battery 3, and a second temperature control circuit 500 .

Der zweite Temperierkreislauf 500 weist eine Temperierpassage 400 zum Temperieren einer elektrischen Vorrichtung des Kraftfahrzeugs, die einen elektrischen Antriebsmotor 42 und eine Leistungselektronik 41 hierfür aufweist, eine zweite Pumpe 20 zum Fördern von Fluid in die Temperierpassage 400, eine Wärmetauscherpassage 200 mit wenigstens einem Wärmetauscher 21 zum Temperieren von von der zweiten Pumpe geförderten Fluid, eine Umgehungspassage 210, die die Wärmetauscherpassage 200 umgeht, und ein Wärmetauscherstellglied, im Ausführungsbeispiel in Form eines 5/3-Wegeventils 5, aufweist, auf.The second temperature control circuit 500 has a temperature control passage 400 for temperature control of an electrical device of the motor vehicle, which has an electric drive motor 42 and power electronics 41 for this, a second pump 20 for conveying fluid into the temperature control passage 400, a heat exchanger passage 200 with at least one heat exchanger 21 Temperature control of fluid conveyed by the second pump, a bypass passage 210, which bypasses the heat exchanger passage 200, and a heat exchanger actuator, in the exemplary embodiment in the form of a 5/3-way valve 5.

Das Wärmetauscherstellglied 5 gestattet in wenigstens einer Wärmetauscherstellung eine Durchströmung der Wärmetauscherpassage 200 durch das gesamte von der zweiten Pumpe 20 geförderte Fluid oder eines Teils hiervon und bewirkt in wenigstens einer Umgehungsstellung, dass wenigstens ein Teil des bei dieser Wärmetauscherstellung die Wärmetauscherpassage 200 durchströmenden Fluids stattdessen die Umgehungspassage 210 durchströmt.The heat exchanger actuator 5 allows, in at least one heat exchanger position, a flow through the heat exchanger passage 200 through all or part of the fluid conveyed by the second pump 20 and, in at least one bypass position, causes at least part of the fluid flowing through the heat exchanger passage 200 in this heat exchanger position to flow through the bypass passage instead 210 flows through.

Das Temperiersystem weist weiter eine Bypasspassage 100 zur Lieferung von von der zweiten Pumpe 20 gefördertem Fluid über die Wärmetauscherpassage 200 und/oder Umgehungspassage 210 und das Wärmetauscherstellglied 5 in den ersten Temperierkreislauf 300, die die Temperierpassage 400 umgeht, und ein Bypassstellglied in Form eines 3/2-Wegeventils 7 auf, das in wenigstens einer Komponententemperierstellung eine Durchströmung der Temperierpassage 400 durch das gesamte von der zweiten Pumpe 20 geförderte Fluid oder eines Teils hiervon gestattet und in wenigstens einer Batterietemperierstellung bewirkt, dass wenigstens ein Teil des bei der Komponententemperierstellung die Temperierpassage 400 durchströmenden Fluids stattdessen die Bypasspassage 100 zur Lieferung von Fluid in den ersten Temperierkreislauf durchströmt, die die Temperierpassage 400 umgeht.The temperature control system further has a bypass passage 100 for supplying fluid conveyed by the second pump 20 via the heat exchanger passage 200 and/or bypass passage 210 and the heat exchanger actuator 5 into the first temperature control circuit 300, which bypasses the temperature control passage 400, and a bypass actuator in the form of a 3/ 2-way valve 7, which in at least one component temperature control position allows a flow through the temperature control passage 400 through all or part of the fluid conveyed by the second pump 20 and in at least one battery temperature control position causes at least part of the fluid flowing through the temperature control passage 400 in the component temperature control position Fluids instead use the bypass passage 100 to deliver fluid flows through into the first temperature control circuit, which bypasses the temperature control passage 400.

Die Bypasspassage 100 verbindet die zweite Pumpe 20 unter Umgehung der Temperierpassage 400 mit der Wärmetauscherpassage 200 und der Umgehungspassage 210.The bypass passage 100 connects the second pump 20 with the heat exchanger passage 200 and the bypass passage 210, bypassing the temperature control passage 400.

Das 5/3-Wegeventil 5 bildet auch ein Koppelstellglied, das somit integral mit dem Wärmetauscherstellglied ausgebildet ist und in wenigstens einer Koppelstellung eine Strömung von von der ersten Pumpe 10 gefördertem Fluid zu der zweiten Pumpe 20 und eine Strömung von von der zweiten Pumpe 20 gefördertem Fluid zu der ersten Pumpe 10 bzw. von dem ersten in den zweiten Temperierkreislauf und von dem zweiten in den ersten Temperierkreislauf gestattet und in wenigstens einer Entkoppelstellung bewirkt, dass wenigstens ein Teil des bei dieser Koppelstellung von der ersten Pumpe 10 zu der zweiten Pumpe 20 strömenden Fluids stattdessen unter Umgehung der zweiten Pumpe 20 zu der ersten Pumpe 10 und wenigstens ein Teil des bei der Koppelstellung von der zweiten Pumpe 20 zu der ersten Pumpe 10 strömenden Fluids stattdessen unter Umgehung der ersten Pumpe 10 zu der zweiten Pumpe 20 zurückströmt.The 5/3-way valve 5 also forms a coupling actuator, which is thus formed integrally with the heat exchanger actuator and, in at least one coupling position, a flow of fluid conveyed by the first pump 10 to the second pump 20 and a flow of fluid conveyed by the second pump 20 Fluid is allowed to the first pump 10 or from the first into the second temperature control circuit and from the second into the first temperature control circuit and in at least one decoupling position causes at least part of the fluid flowing from the first pump 10 to the second pump 20 in this coupling position Fluid instead flows back to the first pump 10, bypassing the second pump 20, and at least part of the fluid flowing from the second pump 20 to the first pump 10 in the coupling position instead flows back to the second pump 20, bypassing the first pump 10.

Der erste Temperierkreislauf 300 weist einen Wärmetauscher 11 zum Temperieren von von der ersten Pumpe 10 gefördertem Fluid auf. Das Temperiersystem weist einen dritten Temperierkreislauf 600 zum Temperieren des Kraftfahrzeugs auf, wobei der Wärmetauscher 11 zum Temperieren von von der ersten Pumpe 10 gefördertem Fluid zum Wärmetausch zwischen dem ersten Temperierkreislauf 300 und dritten Temperierkreislauf 600 ausgebildet ist.The first temperature control circuit 300 has a heat exchanger 11 for temperature control of fluid conveyed by the first pump 10. The temperature control system has a third temperature control circuit 600 for temperature control of the motor vehicle, wherein the heat exchanger 11 is designed for temperature control of fluid conveyed by the first pump 10 for heat exchange between the first temperature control circuit 300 and third temperature control circuit 600.

2 zeigt ein Verfahren zum Temperieren der Batterie 3 nach einer Ausführung der vorliegenden Erfindung mithilfe des Temperiersystems der 1 oder 3 mit dem Schritt S10: Stellen des Bypassstellglieds 7 in die Batterietemperierstellung und dem Schritt S20: Antreiben der dadurch unter Umgehung bzw. Überbrückung der Temperierpassage 400 strömungstechnisch in Reihe geschalteten ersten und zweiten Pumpe 10, 20 zum Fördern von Fluid. In einem Schritt S30 kann das Bypassstellglied 7 in die Komponententemperierstellung gestellt werden. Die Verfahrensdarstellung der 2 dient nur der Illustration anhand eines vereinfachten Beispiels. Insbesondere kann das Antreiben der Pumpen 10, 20 auch bereits vor dem Stellen des Bypassstellglieds 7 in die Batterietemperierstellung beginnen. 2 shows a method for temperature control of the battery 3 according to an embodiment of the present invention using the temperature control system 1 or 3 with step S10: placing the bypass actuator 7 in the battery temperature control position and step S20: driving the first and second pumps 10, 20, which are thereby fluidically connected in series while bypassing or bridging the temperature control passage 400, for conveying fluid. In a step S30, the bypass actuator 7 can be placed in the component temperature control position. The procedural description of the 2 serves only as an illustration using a simplified example. In particular, driving the pumps 10, 20 can begin before the bypass actuator 7 is placed in the battery temperature control position.

3 zeigt ein Kraftfahrzeug mit einem Temperiersystem nach einer weiteren Ausführung der vorliegenden Erfindung. Einander entsprechende Merkmale sind durch identische Bezugszeichen bezeichnet, so dass auf die vorstehende Beschreibung Bezug genommen und nachfolgend nur auf Unterschiede eingegangen wird. 3 shows a motor vehicle with a temperature control system according to a further embodiment of the present invention. Corresponding features are designated by identical reference numerals, so that reference is made to the above description and only differences will be discussed below.

In der Ausführung der 3 verbindet die Bypasspassage 100 die zweite Pumpe 20 unter Umgehung des Koppelstellglieds 5, d. h. unter Umgehung im Wesentlichen des gesamten zweiten Temperierkreislaufs 500, mit dem ersten Temperierkreislauf 300 bzw. der ersten Pumpe 10.In the execution of the 3 The bypass passage 100 connects the second pump 20, bypassing the coupling actuator 5, that is, bypassing essentially the entire second temperature control circuit 500, with the first temperature control circuit 300 or the first pump 10.

Während in der Ausführung der 1 vorteilhaft der Wärmetauscher 21 zum Temperieren der Batterie 3 genutzt werden kann, kann demgegenüber bei der Ausführung der 3 vorteilhaft der hydraulische Widerstand bzw. Verlust reduziert werden.While in the execution of the 1 The heat exchanger 21 can advantageously be used to control the temperature of the battery 3, but can be used when executing the 3 Advantageously, the hydraulic resistance or loss can be reduced.

Obwohl in der vorhergehenden Beschreibung exemplarische Ausführungen erläutert wurden, sei darauf hingewiesen, dass eine Vielzahl von Abwandlungen möglich ist. Außerdem sei darauf hingewiesen, dass es sich bei den exemplarischen Ausführungen lediglich um Beispiele handelt, die den Schutzbereich, die Anwendungen und den Aufbau in keiner Weise einschränken sollen. Vielmehr wird dem Fachmann durch die vorausgehende Beschreibung ein Leitfaden für die Umsetzung von mindestens einer exemplarischen Ausführung gegeben, wobei diverse Änderungen, insbesondere in Hinblick auf die Funktion und Anordnung der beschriebenen Bestandteile, vorgenommen werden können, ohne den Schutzbereich zu verlassen, wie er sich aus den Ansprüchen und diesen äquivalenten Merkmalskombinationen ergibt.Although exemplary embodiments have been explained in the preceding description, it should be noted that a variety of modifications are possible. It should also be noted that the exemplary statements are merely examples and are not intended to limit the scope of protection, applications and structure in any way. Rather, the preceding description provides the person skilled in the art with a guideline for the implementation of at least one exemplary embodiment, whereby various changes, in particular with regard to the function and arrangement of the components described, can be made without leaving the scope of protection, as it appears the claims and combinations of features equivalent to them.

BezugszeichenlisteReference symbol list

33
Batteriebattery
55
5/3-Wegeventil (integral ausgebildetes Wärmetauscher- und Koppelstellglied)5/3-way valve (integral heat exchanger and coupling actuator)
77
3/2-Wegeventil (Bypassstellglied)3/2-way valve (bypass actuator)
1010
erste Pumpefirst pump
1111
WärmetauscherHeat exchanger
2020
zweite Pumpesecond pump
2121
WärmetauscherHeat exchanger
4141
LeistungselektronikPower electronics
4242
AntriebselektromotorDrive electric motor
100100
BypasspassageBypass passage
200200
WärmetauscherpassageHeat exchanger passage
210210
UmgehungspassageBypass passage
300300
erster Temperierkreislauffirst temperature control circuit
400400
TemperierpassageTempering passage
500500
zweiter Temperierkreislaufsecond temperature control circuit
600600
dritter Temperierkreislaufthird temperature control circuit
10001000
Kraftfahrzeugmotor vehicle

Claims (13)

Temperiersystem zum Temperieren einer Kraftfahrzeugbatterie (3), wobei das Temperiersystem - einen ersten Temperierkreislauf (300), der eine erste Pumpe (10) zum Fördern von Fluid in dem ersten Temperierkreislauf zum Temperieren der Batterie aufweist; - einen zweiten Temperierkreislauf (500), der eine Temperierpassage (400) zum Temperieren einer elektrischen Vorrichtung (41, 42) des Kraftfahrzeugs und eine zweite Pumpe (20) zum Fördern von Fluid in die Temperierpassage aufweist; - eine Bypasspassage (100) zur Lieferung von von der zweiten Pumpe gefördertem Fluid in den ersten Temperierkreislauf, die die Temperierpassage umgeht; und - ein Bypassstellglied (7) aufweist, das - in wenigstens einer Komponententemperierstellung eine Durchströmung der Temperierpassage durch von der zweiten Pumpe gefördertes Fluid gestattet und - in wenigstens einer Batterietemperierstellung bewirkt, dass wenigstens ein Teil des bei der Komponententemperierstellung die Temperierpassage durchströmenden Fluids stattdessen die Bypasspassage zur Lieferung von Fluid in den ersten Temperierkreislauf durchströmt, die die Temperierpassage umgeht.Temperature control system for temperature control of a motor vehicle battery (3), wherein the temperature control system - a first temperature control circuit (300), which has a first pump (10) for conveying fluid in the first temperature control circuit for temperature control of the battery; - a second temperature control circuit (500), which has a temperature control passage (400) for temperature control of an electrical device (41, 42) of the motor vehicle and a second pump (20) for conveying fluid into the temperature control passage; - a bypass passage (100) for supplying fluid delivered by the second pump into the first temperature control circuit, which bypasses the temperature control passage; and - Has a bypass actuator (7), which - In at least one component temperature control position, fluid conveyed by the second pump allows fluid to flow through the temperature control passage and - In at least one battery temperature control position, at least part of the fluid flowing through the temperature control passage in the component temperature control position instead flows through the bypass passage for supplying fluid into the first temperature control circuit, which bypasses the temperature control passage. Temperiersystem nach dem vorhergehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass der zweite Temperierkreislauf eine Wärmetauscherpassage (200) mit wenigstens einem Wärmetauscher (21) zum Temperieren von von der zweiten Pumpe geförderten Fluid aufweist.Temperature control system according to the preceding claim, characterized in that the second temperature control circuit has a heat exchanger passage (200) with at least one heat exchanger (21) for temperature control of fluid conveyed by the second pump. Temperiersystem nach dem vorhergehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass der zweite Temperierkreislauf eine Umgehungspassage (210) und ein Wärmetauscherstellglied (5) aufweist, das - in wenigstens einer Wärmetauscherstellung eine Durchströmung der Wärmetauscherpassage durch von der zweiten Pumpe gefördertes Fluid gestattet und - in wenigstens einer Umgehungsstellung bewirkt, dass wenigstens ein Teil des bei der Wärmetauscherstellung die Wärmetauscherpassage durchströmenden Fluids stattdessen die Umgehungspassage durchströmt, die die Wärmetauscherpassage umgeht.Temperature control system according to the preceding claim, characterized in that the second temperature control circuit has a bypass passage (210) and a heat exchanger actuator (5) which - in at least one heat exchanger position, allows fluid conveyed by the second pump to flow through the heat exchanger passage and - in at least one bypass position causes at least part of the fluid flowing through the heat exchanger passage during heat exchanger creation to instead flow through the bypass passage, which bypasses the heat exchanger passage. Temperiersystem nach einem der beiden vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Bypasspassage die zweite Pumpe unter Umgehung der Temperierpassage mit der Wärmetauscher- und/oder Umgehungspassage verbindet.Temperature control system according to one of the two preceding claims, characterized in that the bypass passage connects the second pump to the heat exchanger and/or bypass passage, bypassing the temperature control passage. Temperiersystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch ein Koppelstellglied (5), das - in wenigstens einer Koppelstellung eine Strömung von von der ersten Pumpe gefördertem Fluid zu der zweiten Pumpe und/oder eine Strömung von von der zweiten Pumpe gefördertem Fluid zu der ersten Pumpe gestattet und - in wenigstens einer Entkoppelstellung bewirkt, dass wenigstens ein Teil des bei der Koppelstellung von der ersten Pumpe zu der zweiten Pumpe strömenden Fluids stattdessen unter Umgehung der zweiten Pumpe zu der ersten Pumpe und/oder wenigstens ein Teil des bei der Koppelstellung von der zweiten Pumpe zu der ersten Pumpe strömenden Fluids stattdessen unter Umgehung der ersten Pumpe zu der zweiten Pumpe strömt.Temperature control system according to one of the preceding claims, characterized by a coupling actuator (5) which - in at least one coupling position, a flow of fluid conveyed by the first pump to the second pump and / or a flow of fluid conveyed by the second pump to the first pump allowed and - in at least one decoupling position, at least part of the fluid flowing from the first pump to the second pump in the coupling position instead flows to the first pump, bypassing the second pump, and/or at least part of the fluid flowing from the second pump in the coupling position Pump flowing to the first pump instead flows to the second pump, bypassing the first pump. Temperiersystem nach dem vorhergehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass die Bypasspassage die zweite Pumpe unter Umgehung des Koppelstellglieds mit dem ersten Temperierkreislauf verbindet.Temperature control system according to the preceding claim, characterized in that the bypass passage connects the second pump to the first temperature control circuit, bypassing the coupling actuator. Temperiersystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Bypassstellglied, Wärmetauscherstellglied und/oder Koppelstellglied ein Mehrwegeventil, insbesondere ein Schalt- oder Mischventil, aufweist und/oder das Bypassstellglied und Wärmetauscherstellglied und/oder das Wärmetauscherstellglied und Koppelstellglied und/oder das Bypassstellglied und Koppelstellglied integral miteinander ausgebildet sind und/oder das Bypassstellglied, Wärmetauscherstellglied und/oder Koppelstellglied integral mit der elektrischen Vorrichtung und/oder einer anderen Komponente des Kraftfahrzeugs ausgebildet ist.Temperature control system according to one of the preceding claims, characterized in that the bypass actuator, heat exchanger actuator and / or coupling actuator has a multi-way valve, in particular a switching or mixing valve, and / or the bypass actuator and heat exchanger actuator and / or the heat exchanger actuator and coupling actuator and / or the bypass actuator and Coupling actuator are formed integrally with one another and/or the bypass actuator, heat exchanger actuator and/or coupling actuator is formed integrally with the electrical device and/or another component of the motor vehicle. Temperiersystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Temperierkreislauf einen Wärmetauscher (11) zum Temperieren von von der ersten Pumpe gefördertes Fluid aufweist.Temperature control system according to one of the preceding claims, characterized in that the first temperature control circuit has a heat exchanger (11) for temperature control of fluid conveyed by the first pump. Temperiersystem nach dem vorhergehenden Anspruch, gekennzeichnet durch einen dritten Temperierkreislauf (600) zum Temperieren des Kraftfahrzeugs, wobei der Wärmetauscher zum Temperieren von von der ersten Pumpe gefördertem Fluid zum Wärmetausch zwischen dem ersten und dritten Temperierkreislauf ausgebildet ist.Temperature control system according to the preceding claim, characterized by a third temperature control circuit (600) for temperature control of the motor vehicle, the heat exchanger being designed for temperature control of fluid conveyed by the first pump for heat exchange between the first and third temperature control circuits. Verwendung eines Temperiersystems nach einem der vorhergehenden Ansprüche zum Temperieren einer Kraftfahrzeugbatterie (3), dadurch gekennzeichnet, dass die Batterie aufgeladen wird, während das Bypassstellglied die Batterietemperierstellung aufweist und die erste und zweite Pumpe zum Fördern von Fluid angetrieben werden.Use of a temperature control system according to one of the preceding claims for temperature rationing a motor vehicle battery (3), characterized in that the battery is charged while the bypass actuator is in the battery temperature control position and the first and second pumps are driven to deliver fluid. Kraftfahrzeug (1000), insbesondere Personenkraftwagen, mit einem Temperiersystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche.Motor vehicle (1000), in particular passenger cars, with a temperature control system according to one of the preceding claims. Verfahren zum Temperieren einer Kraftfahrzeugbatterie (3) mithilfe eines Temperiersystems nach einem der vorhergehenden Ansprüche, mit wenigstens einem der Schritte: Stellen (S30) des Bypassstellglieds in die Komponententemperierstellung; und/oder Stellen (S10) des Bypassstellglieds in die Batterietemperierstellung und dem Schritt: Antreiben (S20) der ersten und/oder zweiten Pumpe zum Fördern von Fluid.Method for temperature control of a motor vehicle battery (3) using a temperature control system according to one of the preceding claims, with at least one of the steps: Set (S30) the bypass actuator to the component temperature control position; and or Place (S10) the bypass actuator in the battery temperature control position and the step: Driving (S20) the first and/or second pump to deliver fluid. Verfahren nach dem vorhergehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass bei der Batterietemperierstellung, insbesondere bei einem Aufladen der Batterie, von der zweiten Pumpe gefördertes Fluid über die Bypasspassage unter Umgehung der Temperierpassage in den ersten Temperierkreislauf geliefert wird.Method according to the preceding claim, characterized in that in the battery temperature control position, in particular when charging the battery, fluid conveyed by the second pump is delivered via the bypass passage into the first temperature control circuit, bypassing the temperature control passage.
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EP3088230A1 (en) 2015-04-28 2016-11-02 Atieva, Inc. Electric vehicle multi-mode thermal control system
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