DE102022209075A1

DE102022209075A1 - Heat exchanger device for a vehicle

Info

Publication number: DE102022209075A1
Application number: DE102022209075.6A
Authority: DE
Inventors: Pirmin Stanglmeier; Nicolas Schreibmüller; Raphael Baumann
Original assignee: ZF Friedrichshafen AG
Current assignee: ZF Friedrichshafen AG
Priority date: 2022-09-01
Filing date: 2022-09-01
Publication date: 2024-03-07

Abstract

Es wird eine Wärmetauschervorrichtung für ein Fahrzeug (2), insbesondere ein elektrisches und/oder automatisiert betreibbares Fahrzeug, vorgeschlagen, umfassend zumindest eine Wärmetauschereinheit (3), die dazu vorgesehen ist, mittels Abwärme von zumindest einer Leistungselektronik (4) und/oder zumindest einer Rechenvorrichtung (5) des Fahrzeugs (2) zumindest ein Reinigungsfluid für zumindest eine Reinigungsvorrichtung (6) des Fahrzeugs (2) zu erhitzen.A heat exchanger device for a vehicle (2), in particular an electric and/or automated vehicle, is proposed, comprising at least one heat exchanger unit (3), which is intended to use waste heat from at least one power electronics unit (4) and/or at least one Computing device (5) of the vehicle (2) to heat at least one cleaning fluid for at least one cleaning device (6) of the vehicle (2).

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Wärmetauschervorrichtung für ein Fahrzeug, insbesondere ein elektrisches und/oder automatisiert betreibbares Fahrzeug. Ferner bezieht sich die Erfindung auf ein entsprechendes Fahrzeug. Zudem bezieht sich die Erfindung auf ein Verfahren zum Betrieb einer entsprechenden Wärmetauschervorrichtung.The invention relates to a heat exchanger device for a vehicle, in particular an electric and/or automated vehicle. Furthermore, the invention relates to a corresponding vehicle. The invention also relates to a method for operating a corresponding heat exchanger device.

Aus dem Stand der Technik sind Fahrzeuge mit Leistungselektronik und/oder Hochleistungsrechenchips bekannt. Diese Komponenten erzeugen im Betrieb große Mengen von Abwärme, die üblicherweise nicht genutzt, sondern an die Umwelt abgeführt wird.Vehicles with power electronics and/or high-performance computing chips are known from the prior art. During operation, these components generate large amounts of waste heat that is usually not used but is released into the environment.

Es wird eine Wärmetauschervorrichtung für ein Fahrzeug, insbesondere ein elektrisches und/oder automatisiert betreibbares Fahrzeug, vorgeschlagen. Die Wärmetauschervorrichtung umfasst zumindest eine Wärmetauschereinheit, die dazu vorgesehen ist, mittels Abwärme von zumindest einer Leistungselektronik und/oder zumindest einer Rechenvorrichtung des Fahrzeugs zumindest ein Reinigungsfluid für zumindest eine Reinigungsvorrichtung des Fahrzeugs zu erhitzen.A heat exchanger device for a vehicle, in particular an electric and/or automated vehicle, is proposed. The heat exchanger device comprises at least one heat exchanger unit, which is intended to heat at least one cleaning fluid for at least one cleaning device of the vehicle using waste heat from at least one power electronics and/or at least one computing device of the vehicle.

Die Wärmetauschervorrichtung ist vorzugsweise zu einem Einsatz in dem Fahrzeug vorgesehen. Insbesondere kann das Fahrzeug die Wärmetauschervorrichtung umfassen. Das Fahrzeug ist insbesondere als ein elektrisches und/oder als ein automatisiert betreibbares Fahrzeug ausgebildet. Unter einem „elektrischen Fahrzeug“ soll insbesondere ein Fahrzeug verstanden werden, das einen elektrischen Antrieb umfasst. Insbesondere wird das elektrische Fahrzeug zumindest teilweise von einem elektrischen Antriebsmotor angetrieben. Das elektrische Fahrzeug kann insbesondere als ein Hybrid-Fahrzeug, insbesondere als ein Plug-in-Hybrid-Fahrzeug oder als ein Gas-Hybrid-Fahrzeug, als ein batterieelektrisches Fahrzeug, als ein Brennstoffzellen-Fahrzeug, insbesondere als ein Wasserstoff-Fahrzeug, oder als ein anderes, einem Fachmann als sinnvoll erscheinendes Fahrzeug ausgebildet sein. Unter einem „automatisiert betreibbaren Fahrzeug“ soll insbesondere ein Fahrzeug mit einer der Automatisierungsstufen 1 bis 5 der Norm SAE J3016 verstanden werden. The heat exchanger device is preferably intended for use in the vehicle. In particular, the vehicle can include the heat exchanger device. The vehicle is designed in particular as an electric and/or as an automated vehicle. An “electric vehicle” should in particular be understood to mean a vehicle that includes an electric drive. In particular, the electric vehicle is at least partially driven by an electric drive motor. The electric vehicle can in particular be used as a hybrid vehicle, in particular as a plug-in hybrid vehicle or as a gas hybrid vehicle, as a battery-electric vehicle, as a fuel cell vehicle, in particular as a hydrogen vehicle, or as another vehicle that appears sensible to an expert. A “vehicle that can be operated automatically” should be understood to mean in particular a vehicle with one of the automation levels 1 to 5 of the SAE J3016 standard.

Insbesondere weist das automatisiert betreibbare Fahrzeug eine technische Ausrüstung auf, die für diese Automatisierungsstufen gefordert ist. Die technische Ausrüstung umfasst insbesondere Umfelderkennungssensoren, wie beispielsweise Radarsensoren, Lidarsensoren, Kameras und/oder Akustiksensoren, Steuergeräte o. dgl. Bevorzugt ist das Fahrzeug als ein Landfahrzeug ausgebildet. Das Fahrzeug kann insbesondere als ein PKW, bevorzugt als ein Personentransportfahrzeug, als ein LKW, als ein Baustellenfahrzeug, als ein Agrarfahrzeug oder als ein anderes, einem Fachmann als sinnvoll erscheinendes Fahrzeug ausgebildet sein. Das Fahrzeug kann alternativ auch als ein Luftfahrzeug, beispielsweise als eine Drohne, als ein Flugzeug, als ein Helikopter, als ein Senkrechtstart- und -landungsflugzeug o. dgl., oder als ein Wasserfahrzeug, insbesondere als ein Schiff, als ein Boot o. dgl., ausgebildet sein. Unter „vorgesehen“ soll insbesondere speziell programmiert, speziell ausgestattet und/oder speziell ausgelegt verstanden werden. Darunter, dass ein Objekt zu einer Funktion vorgesehen ist, soll insbesondere verstanden werden, dass das Objekt die Funktion in zumindest einem Betriebszustand ausführt.In particular, the vehicle that can be operated automatically has technical equipment that is required for these automation levels. The technical equipment includes, in particular, environment detection sensors, such as radar sensors, lidar sensors, cameras and/or acoustic sensors, control devices or the like. The vehicle is preferably designed as a land vehicle. The vehicle can in particular be designed as a car, preferably as a passenger transport vehicle, as a truck, as a construction site vehicle, as an agricultural vehicle or as another vehicle that appears sensible to a person skilled in the art. The vehicle can alternatively also be used as an aircraft, for example as a drone, as an airplane, as a helicopter, as a vertical take-off and landing aircraft or the like, or as a watercraft, in particular as a ship, as a boat or the like ., be trained. “Provided” is intended to mean, in particular, specially programmed, specially equipped and/or specially designed. The fact that an object is intended for a function should be understood in particular to mean that the object executes the function in at least one operating state.

Das Fahrzeug umfasst vorzugsweise zumindest eine Leistungselektronik und/oder zumindest eine Rechenvorrichtung. Insbesondere umfasst das elektrische Fahrzeug zumindest eine Leistungselektronik. Die Leistungselektronik kann insbesondere als eine Komponente eines elektrischen Antriebsstrangs des Fahrzeugs ausgebildet sein. Insbesondere kann die Leistungselektronik als ein elektrischer Antriebsmotor, als eine Fahrzeugbatterie, insbesondere eine Hochvolt-Fahrzeugbatterie, als ein Inverter, als ein Spannungswandler oder als eine andere, einem Fachmann als sinnvoll erscheinende Leistungselektronik ausgebildet sein. Insbesondere kann das Fahrzeug eine Mehrzahl von Leistungselektroniken umfassen.The vehicle preferably comprises at least one power electronics and/or at least one computing device. In particular, the electric vehicle includes at least one power electronics system. The power electronics can in particular be designed as a component of an electric drive train of the vehicle. In particular, the power electronics can be designed as an electric drive motor, as a vehicle battery, in particular a high-voltage vehicle battery, as an inverter, as a voltage converter or as other power electronics that appear useful to a person skilled in the art. In particular, the vehicle can include a plurality of power electronics.

Insbesondere umfasst das automatisiert betreibbare Fahrzeug zumindest eine Rechenvorrichtung. Die Rechenvorrichtung kann insbesondere zur Steuerung von zumindest teilautomatisierten Fahrfunktionen und/oder Fahrerassistenzfunktionen des Fahrzeugs vorgesehen sein. Vorzugsweise ist die Rechenvorrichtung als ein, insbesondere elektronisches und/oder zentrales, Steuergerät ausgebildet. Vorzugsweise ist die Rechenvorrichtung als eine Hochleistungsrechenvorrichtung, insbesondere als ein Hochleistungs-Steuergerät, ausgebildet. Insbesondere ist die Rechenvorrichtung zum Ausführen von Maschinenlernalgorithmen, insbesondere künstlichen neuronalen Netzwerken, vorgesehen. Insbesondere kann das Fahrzeug eine Mehrzahl von Rechenvorrichtungen umfassen.In particular, the vehicle that can be operated automatically includes at least one computing device. The computing device can be provided in particular for controlling at least partially automated driving functions and/or driver assistance functions of the vehicle. The computing device is preferably designed as a control device, in particular an electronic and/or central one. The computing device is preferably designed as a high-performance computing device, in particular as a high-performance control device. In particular, the computing device is intended for executing machine learning algorithms, in particular artificial neural networks. In particular, the vehicle can include a plurality of computing devices.

Die Leistungselektronik und die Rechenvorrichtung erhitzen insbesondere im Betrieb und erzeugen Abwärme. Die Wärmetauschervorrichtung ist vorzugsweise dazu vorgesehen, die Abwärme nutzbar zu machen, insbesondere für die Reinigungsvorrichtung. Die Reinigungsvorrichtung ist insbesondere dazu vorgesehen, mit dem, insbesondere durch die Wärmetauschervorrichtung erhitzten, Reinigungsfluid optisch transparente Oberflächen des Fahrzeugs, wie beispielsweise eine Scheibe, eine Scheinwerferabdeckung, eine Frontscheibe eines optischen Sensors o. dgl., zu reinigen. Die Reinigungsvorrichtung kann insbesondere zumindest eine Reinigungsdüse umfassen, um das Reinigungsfluid auszubringen. Das Reinigungsfluid ist bevorzugt als eine Reinigungsflüssigkeit, insbesondere als Wasser, optional insbesondere mit einem zugesetzten Reinigungsmittel, ausgebildet. Alternativ ist vorstellbar, dass das Reinigungsfluid als ein Reinigungsgas, insbesondere Luft, ausgebildet ist, oder dass zumindest eine Reinigungsflüssigkeit und zumindest ein Reinigungsgas parallel oder abwechselnd genutzt werden.The power electronics and the computing device heat up, particularly during operation, and generate waste heat. The heat exchanger device is preferably intended to make the waste heat usable, in particular for the cleaning device. The cleaning device is in particular intended to use the cleaning fluid, in particular heated by the heat exchanger device, to clean optically transparent surfaces of the vehicle, such as a window Headlight cover, a windshield of an optical sensor or the like. The cleaning device can in particular comprise at least one cleaning nozzle in order to dispense the cleaning fluid. The cleaning fluid is preferably designed as a cleaning liquid, in particular as water, optionally in particular with an added cleaning agent. Alternatively, it is conceivable that the cleaning fluid is designed as a cleaning gas, in particular air, or that at least one cleaning liquid and at least one cleaning gas are used in parallel or alternately.

Die Wärmetauschereinheit ist vorzugsweise dazu vorgesehen, die Abwärme der Leistungselektronik und/oder der Rechenvorrichtung, insbesondere von der Leistungselektronik und/oder der Rechenvorrichtung abgegebene thermische Energie, an das Reinigungsfluid zu übertragen. Insbesondere ist eine Reinigungswirkung des Reinigungsfluids desto höher je höher eine Temperatur des Reinigungsfluids ist. Insbesondere können/kann mittels des erhitzten Reinigungsfluids ÖI-basierter Straßenschmutz und/oder Aerosole entfernt werden, insbesondere von optisch transparenten Oberflächen. Vorzugsweise steht die Wärmetauschereinheit in thermischer Verbindung mit der Leistungselektronik und/oder der Rechenvorrichtung und dem Reinigungsfluid. Bevorzugt steht die Wärmetauschereinheit in direktem Kontakt mit der Leistungselektronik und/oder der Rechenvorrichtung und dem Reinigungsfluid. Die Wärmetauschereinheit kann beispielsweise zumindest teilweise als ein Prozessorkühler zumindest eines Prozessors der Rechenvorrichtung ausgebildet sein, durch den das Reinigungsfluid strömt. Insbesondere kann die Wärmetauschereinheit zumindest teilweise als ein Plattenwärmetauscher, als ein Spiralwärmetauscher, als ein Rohrbündelwärmeübertrager oder als eine andere, einem Fachmann als sinnvoll erscheinende Wärmetauschereinheit ausgebildet sein.The heat exchanger unit is preferably intended to transfer the waste heat from the power electronics and/or the computing device, in particular thermal energy emitted by the power electronics and/or the computing device, to the cleaning fluid. In particular, the higher the temperature of the cleaning fluid, the higher the cleaning effect of the cleaning fluid. In particular, oil-based road dirt and/or aerosols can be removed by means of the heated cleaning fluid, in particular from optically transparent surfaces. The heat exchanger unit is preferably in thermal connection with the power electronics and/or the computing device and the cleaning fluid. The heat exchanger unit is preferably in direct contact with the power electronics and/or the computing device and the cleaning fluid. The heat exchanger unit can, for example, be designed at least partially as a processor cooler of at least one processor of the computing device, through which the cleaning fluid flows. In particular, the heat exchanger unit can be designed at least partially as a plate heat exchanger, as a spiral heat exchanger, as a tube bundle heat exchanger or as another heat exchanger unit that appears sensible to a person skilled in the art.

Die Wärmetauschervorrichtung kann insbesondere eine einzelne Wärmetauschereinheit aufweisen. Die einzelne Wärmetauschereinheit kann vorzugsweise mehreren Komponenten, insbesondere der Leistungselektronik und der Rechenvorrichtung, zugeordnet sein. Insbesondere kann die einzelne Wärmetauschereinheit dazu vorgesehen sein, mittels Abwärme von der Leistungselektronik und der Rechenvorrichtung das Reinigungsfluid zu erhitzen. Alternativ ist vorstellbar, dass die Wärmetauschervorrichtung eine Mehrzahl von Wärmetauschereinheiten umfasst. Insbesondere kann eine Wärmetauschereinheit jeweils einer Komponente, beispielsweise eine Wärmetauschereinheit der Leistungselektronik und eine weitere Wärmetauschereinheit der Rechenvorrichtung, zugeordnet sein. Insbesondere kann eine Wärmetauschereinheit dazu vorgesehen sein, mittels Abwärme von der Leistungselektronik das Reinigungsfluid zu erhitzen und kann eine weitere Wärmetauschereinheit dazu vorgesehen sein, mittels Abwärme von der Rechenvorrichtung das Reinigungsfluid zu erhitzen.The heat exchanger device can in particular have a single heat exchanger unit. The individual heat exchanger unit can preferably be assigned to several components, in particular the power electronics and the computing device. In particular, the individual heat exchanger unit can be intended to heat the cleaning fluid using waste heat from the power electronics and the computing device. Alternatively, it is conceivable that the heat exchanger device comprises a plurality of heat exchanger units. In particular, a heat exchanger unit can be assigned to one component, for example a heat exchanger unit of the power electronics and a further heat exchanger unit of the computing device. In particular, a heat exchanger unit can be provided to heat the cleaning fluid using waste heat from the power electronics and a further heat exchanger unit can be provided to heat the cleaning fluid using waste heat from the computing device.

Durch die erfindungsgemäße Ausgestaltung der Wärmetauschervorrichtung kann vorteilhaft im Betrieb einer Leistungselektronik und/oder einer Rechenvorrichtung anfallende Abwärme genutzt werden. Vorteilhaft kann ein Reinigungsfluid für eine Reinigungsvorrichtung erhitzt werden. Vorteilhaft kann auf eine zusätzliche Heizeinheit zur Erhitzung des Reinigungsfluids verzichtet werden und ein Gesamtenergiebedarf eins Fahrzeugs reduziert werden.Due to the inventive design of the heat exchanger device, waste heat generated during the operation of power electronics and/or a computing device can be advantageously used. A cleaning fluid for a cleaning device can advantageously be heated. Advantageously, an additional heating unit for heating the cleaning fluid can be dispensed with and the overall energy requirement of a vehicle can be reduced.

Des Weiteren wird vorgeschlagen, dass die Wärmetauschereinheit dazu vorgesehen ist, mittels des Reinigungsfluids die Leistungselektronik und/oder die Rechenvorrichtung zu kühlen. Insbesondere ist die Wärmetauschereinheit dazu vorgesehen, thermische Energie von der Leistungselektronik und/oder der Rechenvorrichtung an das Reinigungsfluid zu übertragen, um die thermische Energie der Leistungselektronik und/oder der Rechenvorrichtung zu reduzieren. Vorzugsweise ist die Wärmetauschereinheit dazu vorgesehen, das Reinigungsfluid als ein Kühlmittel für die Leistungselektronik und/oder die Rechenvorrichtung zu nutzen. Vorzugsweise wird zur Kühlung der Leistungselektronik und/oder der Rechenvorrichtung genutztes Reinigungsfluid, insbesondere erhitztes Reinigungsfluid, von der Reinigungsvorrichtung zur Reinigung ausgegeben. Vorzugsweise wird zur Kühlung der Leistungselektronik und/oder der Rechenvorrichtung der Wärmetauschereinheit frisches, insbesondere erhitzungsfreies, Reinigungsfluid zugeführt, beispielsweise aus einem Reinigungsfluidtank. Alternativ oder zusätzlich ist denkbar, dass von der Reinigungsvorrichtung nicht benötigtes, insbesondere überschüssiges, Reinigungsfluid der Wärmetauschereinheit erneut zur Kühlung der Leistungselektronik und/oder der Rechenvorrichtung zugeführt wird. Insbesondere kann das Reinigungsfluid sich auf dem Weg von der Wärmetauschereinheit zur Reinigungsvorrichtung und zurück zumindest teilweise wieder abkühlen. Vorteilhaft kann auf eine zusätzliche Kühleinheit für die Leistungselektronik und/oder die Rechenvorrichtung verzichtet werden. Vorteilhaft kann eine, insbesondere dauerhaft, hohe Leistung der Leistungselektronik und/oder der Rechenvorrichtung ermöglicht werden.Furthermore, it is proposed that the heat exchanger unit is intended to cool the power electronics and/or the computing device by means of the cleaning fluid. In particular, the heat exchanger unit is intended to transmit thermal energy from the power electronics and/or the computing device to the cleaning fluid in order to reduce the thermal energy of the power electronics and/or the computing device. Preferably, the heat exchanger unit is intended to use the cleaning fluid as a coolant for the power electronics and/or the computing device. Preferably, cleaning fluid used to cool the power electronics and/or the computing device, in particular heated cleaning fluid, is output from the cleaning device for cleaning. To cool the power electronics and/or the computing device, fresh, in particular heat-free, cleaning fluid is preferably supplied to the heat exchanger unit, for example from a cleaning fluid tank. Alternatively or additionally, it is conceivable that cleaning fluid that is not required by the cleaning device, in particular excess, is fed again to the heat exchanger unit for cooling the power electronics and/or the computing device. In particular, the cleaning fluid can at least partially cool down again on the way from the heat exchanger unit to the cleaning device and back. An additional cooling unit for the power electronics and/or the computing device can advantageously be dispensed with. Advantageously, a particularly long-term, high performance of the power electronics and/or the computing device can be made possible.

Ferner wird vorgeschlagen, dass die Wärmetauschervorrichtung zumindest einen Fluidkreislauf umfasst, durch den das Reinigungsfluid zwischen der Wärmetauschereinheit und der Reinigungsvorrichtung beförderbar ist. Vorzugsweise ist der Fluidkreislauf dazu vorgesehen, die Wärmetauschereinheit und die Reinigungsvorrichtung fluidübertragungstechnisch miteinander zu verbinden. Vorzugsweise umfasst der Fluidkreislauf zumindest ein Leitungselement, wie beispielsweise einen Schlauch, ein Rohr o. dgl., oder eine Mehrzahl von Leitungselementen, um das Reinigungsfluid zwischen der Wärmetauschereinheit und der Reinigungsvorrichtung zu leiten. Insbesondere umfasst der Fluidkreislauf zumindest ein Leitungselement, um das Reinigungsfluid von der Wärmetauschereinheit zur Reinigungsvorrichtung zu leiten. Vorzugsweise kann der Fluidkreislauf zumindest ein weiteres Leitungselement umfassen, um das Reinigungsfluid von der Reinigungsvorrichtung zur Wärmetauschereinheit zu leiten. Alternativ ist denkbar, dass der Fluidkreislauf ein einzelnes Leitungselement umfasst, um das Reinigungsfluid von der Wärmetauschereinheit zur Reinigungsvorrichtung und von der Reinigungsvorrichtung zur Wärmetauschereinheit zu leiten, insbesondere alternierend. Vorzugsweise umfasst der Fluidkreislauf zumindest eine Über- und/oder Unterdruckeinheit, wie beispielsweise eine Pumpe, um das Reinigungsfluid durch das zumindest eine Leitungselement zu befördern. Insbesondere kann der Fluidkreislauf zumindest eine Speichereinheit, wie beispielsweise einen Fluidtank, umfassen, um das Reinigungsfluid zwischenzuspeichern. Vorteilhaft kann eine Versorgung der Wärmetauschereinheit und der Reinigungsvorrichtung mit Reinigungsfluid ermöglicht werden.Furthermore, it is proposed that the heat exchanger device comprises at least one fluid circuit through which the cleaning fluid can be conveyed between the heat exchanger unit and the cleaning device. Preferably, the fluid circuit is intended to be a heat exchanger unit and the cleaning device to be connected to one another using fluid transmission technology. Preferably, the fluid circuit comprises at least one line element, such as a hose, a pipe or the like, or a plurality of line elements, in order to direct the cleaning fluid between the heat exchanger unit and the cleaning device. In particular, the fluid circuit comprises at least one line element in order to direct the cleaning fluid from the heat exchanger unit to the cleaning device. Preferably, the fluid circuit can comprise at least one further line element in order to conduct the cleaning fluid from the cleaning device to the heat exchanger unit. Alternatively, it is conceivable that the fluid circuit comprises a single line element in order to conduct the cleaning fluid from the heat exchanger unit to the cleaning device and from the cleaning device to the heat exchanger unit, in particular alternately. Preferably, the fluid circuit comprises at least one overpressure and/or underpressure unit, such as a pump, in order to convey the cleaning fluid through the at least one line element. In particular, the fluid circuit can comprise at least one storage unit, such as a fluid tank, in order to temporarily store the cleaning fluid. Advantageously, the heat exchanger unit and the cleaning device can be supplied with cleaning fluid.

Weiterhin wird ein Fahrzeug, insbesondere ein elektrisches und/oder automatisiert betreibbares Fahrzeug, vorgeschlagen. Das Fahrzeug umfasst zumindest eine Leistungselektronik und/oder zumindest eine Rechenvorrichtung. Das Fahrzeug umfasst zumindest eine Reinigungsvorrichtung. Das Fahrzeug umfasst zumindest eine erfindungsgemäße Wärmetauschervorrichtung. Vorteilhaft kann ein effizientes Fahrzeug mit einem niedrigen Gesamtenergiebedarf bereitgestellt werden.Furthermore, a vehicle, in particular an electric and/or automated vehicle, is proposed. The vehicle includes at least one power electronics and/or at least one computing device. The vehicle includes at least one cleaning device. The vehicle includes at least one heat exchanger device according to the invention. An efficient vehicle with a low overall energy requirement can advantageously be provided.

Zudem wird vorgeschlagen, dass das Fahrzeug zumindest eine optisch transparente Oberfläche umfasst, wobei die Reinigungsvorrichtung zumindest eine Reinigungseinheit umfasst, die dazu vorgesehen ist, mit dem Reinigungsfluid die zumindest eine optisch transparente Oberfläche zu reinigen. Vorzugsweise umfasst das Fahrzeug eine Mehrzahl von optisch transparenten Oberflächen. Vorzugsweise umfasst die Reinigungsvorrichtung eine Mehrzahl von Reinigungseinheiten, wobei jeweils zumindest eine Reinigungseinheit dazu vorgesehen ist, eine optisch transparente Oberfläche mit dem Reinigungsfluid zu reinigen. Alternativ oder zusätzlich ist vorstellbar, dass eine Reinigungseinheit dazu vorgesehen ist, mehrere optisch transparente Oberflächen zu reinigen.In addition, it is proposed that the vehicle comprises at least one optically transparent surface, wherein the cleaning device comprises at least one cleaning unit which is intended to clean the at least one optically transparent surface with the cleaning fluid. Preferably, the vehicle comprises a plurality of optically transparent surfaces. The cleaning device preferably comprises a plurality of cleaning units, with at least one cleaning unit in each case being provided for cleaning an optically transparent surface with the cleaning fluid. Alternatively or additionally, it is conceivable that a cleaning unit is intended to clean several optically transparent surfaces.

Die optisch transparente Oberfläche ist insbesondere dazu vorgesehen, Strahlung zu transmittieren, insbesondere um einen reibungsfreien Betrieb des Fahrzeugs zu ermöglichen. Insbesondere kann die optisch transparente Oberfläche dazu vorgesehen sein, Strahlung von und/oder zu einer optischen Sensoreinheit zu transmittieren, Strahlung von einer Scheinwerfereinheit zu transmittieren, Strahlung durch eine Scheibeneinheit zu einem Fahrzeuginsassen zu transmittieren o. dgl. Die optisch transparente Oberfläche ist insbesondere an eine Außenseite des Fahrzeugs angeordnet. Insbesondere kann die optisch transparente Oberfläche durch Umwelteinflüsse, wie beispielsweise hochspritzenden Schlamm, Blütenstaub, Schnee o. dgl., verschmutzt werden. Durch die Verschmutzung kann insbesondere die optische Transparenz der Oberfläche, insbesondere die Fähigkeit der Oberfläche, Strahlung zu transmittieren, eingeschränkt werden. Durch eine Reduktion der optischen Transparenz der Oberfläche kann insbesondere eine Funktionalität beispielsweise der optischen Sensoreinheit oder der Scheinwerfereinheit eingeschränkt werden.The optically transparent surface is intended in particular to transmit radiation, in particular to enable smooth operation of the vehicle. In particular, the optically transparent surface can be intended to transmit radiation from and/or to an optical sensor unit, to transmit radiation from a headlight unit, to transmit radiation through a window unit to a vehicle occupant or the like. The optically transparent surface is in particular to a Arranged outside of the vehicle. In particular, the optically transparent surface can be contaminated by environmental influences, such as splashing mud, pollen, snow or the like. The contamination can in particular limit the optical transparency of the surface, in particular the ability of the surface to transmit radiation. By reducing the optical transparency of the surface, the functionality of, for example, the optical sensor unit or the headlight unit can be restricted.

Die Reinigungseinheit ist vorzugsweise dazu vorgesehen, durch die Reinigung der optisch transparenten Oberfläche die optische Transparenz der Oberfläche aufrechtzuerhalten. Insbesondere ist die Reinigungseinheit dazu vorgesehen, mittels des Reinigungsfluids eine Verschmutzung der optisch transparenten Oberfläche zu entfernen, insbesondere abzuwaschen. Vorzugsweise umfasst die Reinigungseinheit zumindest eine Reinigungsdüse, um das Reinigungsfluid auf die optisch transparente Oberfläche aufzubringen, insbesondere aufzusprühen. Insbesondere kann die Reinigungseinheit weitere Komponenten, wie beispielsweise ein Leitungselement, eine Pumpe o. dgl., umfassen, insbesondere um der Reinigungsdüse das Reinigungsfluid zuzuleiten. Insbesondere kann die Reinigungsvorrichtung zumindest eine Mischeinheit umfassen, um das Reinigungsfluid mit einem Reinigungsmittel, einem Enteisungsmittel o. dgl. zu vermischen. Vorteilhaft können eine Reinigung von optisch transparenten Oberflächen des Fahrzeugs und ein sicherer Betrieb des Fahrzeugs ermöglicht werden.The cleaning unit is preferably intended to maintain the optical transparency of the surface by cleaning the optically transparent surface. In particular, the cleaning unit is intended to remove, in particular wash off, contamination of the optically transparent surface using the cleaning fluid. Preferably, the cleaning unit comprises at least one cleaning nozzle in order to apply, in particular spray, the cleaning fluid onto the optically transparent surface. In particular, the cleaning unit can comprise further components, such as a line element, a pump or the like, in particular in order to supply the cleaning fluid to the cleaning nozzle. In particular, the cleaning device can comprise at least one mixing unit in order to mix the cleaning fluid with a cleaning agent, a de-icing agent or the like. Advantageously, cleaning of optically transparent surfaces of the vehicle and safe operation of the vehicle can be made possible.

Des Weiteren wird vorgeschlagen, dass das Fahrzeug zumindest eine optische Sensoreinheit umfasst, die die optisch transparente Oberfläche umfasst. Die optische Sensoreinheit kann insbesondere als eine Kamera, als ein Lidar (Light Detection and Ranging)-Sensor oder als eine andere, einem Fachmann als sinnvoll erscheinende optische Sensoreinheit ausgebildet sein. Die optisch transparente Oberfläche kann insbesondere von einer Frontlinse, einer Frontscheibe o. dgl. der optischen Sensoreinheit ausgebildet werden. Die optische Sensoreinheit ist vorzugsweise dazu vorgesehen, ein Umfeld des Fahrzeugs zu erfassen, insbesondere um automatisierte Fahrfunktionen des Fahrzeugs zu ermöglichen. Vorteilhaft kann ein sicherer Betrieb der optischen Sensoreinheit ermöglicht werden.Furthermore, it is proposed that the vehicle includes at least one optical sensor unit which includes the optically transparent surface. The optical sensor unit can in particular be designed as a camera, as a Lidar (Light Detection and Ranging) sensor or as another optical sensor unit that appears useful to a person skilled in the art. The optically transparent surface can in particular be formed by a front lens, a windshield or the like of the optical sensor unit. The optical sensor unit is preferably intended to detect an environment of the To record the vehicle, in particular to enable automated driving functions of the vehicle. Safe operation of the optical sensor unit can advantageously be made possible.

Ferner wird vorgeschlagen, dass das Fahrzeug zumindest eine Scheinwerfereinheit umfasst, die die optisch transparente Oberfläche umfasst. Die Scheinwerfereinheit kann insbesondere als ein Frontscheinwerfer, als ein Heckscheinwerfer, als ein Blinker o. dgl. ausgebildet sein. Die optisch transparente Oberfläche kann insbesondere von einer Scheinwerferabdeckung der Scheinwerfereinheit ausgebildet werden. Die Scheinwerfereinheit ist vorzugsweise dazu vorgesehen, das Umfeld des Fahrzeugs zu beleuchten, insbesondere um Nachtfahrten und/oder eine gute Erkennbarkeit des Fahrzeugs zu ermöglichen. Vorteilhaft kann ein sicherer Betrieb der Scheinwerfereinheit ermöglicht werden.It is further proposed that the vehicle includes at least one headlight unit that includes the optically transparent surface. The headlight unit can in particular be designed as a headlight, as a rear headlight, as a turn signal or the like. The optically transparent surface can in particular be formed by a headlight cover of the headlight unit. The headlight unit is preferably intended to illuminate the surroundings of the vehicle, in particular to enable night driving and/or good visibility of the vehicle. Safe operation of the headlight unit can advantageously be made possible.

Weiterhin wird vorgeschlagen, dass das Fahrzeug zumindest eine Scheibeneinheit umfasst, die die optisch transparente Oberfläche umfasst. Die Scheibeneinheit kann insbesondere als eine Frontscheibe, als eine Heckscheibe, als eine Fensterscheibe o. dgl. ausgebildet sein, die insbesondere die optisch transparente Oberfläche ausbilden kann. Die zur Reinigung der Scheibeneinheit vorgesehene Reinigungseinheit kann insbesondere eine Scheibenwischerdüse umfassen. Die Scheibeneinheit ist vorzugsweise dazu vorgesehen, einem Fahrzeuginsassen, insbesondere einem Fahrzeugführer, eine Beobachtung des Umfelds des Fahrzeugs zu ermöglichen, insbesondere um eine kontrollierte Steuerung des Fahrzeugs zu ermöglichen. Vorteilhaft kann ein sicherer Betrieb des Fahrzeugs ermöglicht werden.Furthermore, it is proposed that the vehicle includes at least one window unit which includes the optically transparent surface. The window unit can in particular be designed as a front window, as a rear window, as a window pane or the like, which can in particular form the optically transparent surface. The cleaning unit provided for cleaning the window unit can in particular comprise a windshield wiper nozzle. The window unit is preferably intended to enable a vehicle occupant, in particular a vehicle driver, to observe the surroundings of the vehicle, in particular to enable controlled control of the vehicle. Safe operation of the vehicle can advantageously be made possible.

Zudem wird vorgeschlagen, dass das Fahrzeug als ein automatisiert betreibbares Fahrzeug ausgebildet ist und wobei die zumindest eine optische Sensoreinheit dazu vorgesehen ist, Sensordaten für einen zumindest teilautonomen Betrieb bereitzustellen. Insbesondere ist die optische Sensoreinheit dazu vorgesehen, in Abhängigkeit von der Erfassung des Umfelds des Fahrzeugs die Sensordaten zu erzeugen. Vorzugsweise ist die optische Sensoreinheit dazu vorgesehen, die Sensordaten zumindest einem für eine zumindest teilautonome Steuerung des Fahrzeugs vorgesehenen Steuergerät des Fahrzeugs, wie beispielsweise der Rechenvorrichtung, bereitzustellen. Insbesondere ist das Steuergerät dazu vorgesehen, die Sensordaten auszuwerten, um Steuer- oder Regelsignale für einen zumindest teilautonomen Betrieb des Fahrzeugs, beispielsweise eine Routenplanung oder ein Fahrmanöver, zu bestimmen. Vorteilhaft können durch eine Reinigung der optischen Sensoreinheit konstant Sensordaten erzeugt und bereitgestellt werden und ein zumindest teilautonomer Betrieb des Fahrzeugs ermöglicht werden.In addition, it is proposed that the vehicle is designed as a vehicle that can be operated automatically and that the at least one optical sensor unit is intended to provide sensor data for at least partially autonomous operation. In particular, the optical sensor unit is intended to generate the sensor data depending on the detection of the vehicle's surroundings. Preferably, the optical sensor unit is intended to provide the sensor data to at least one control device of the vehicle provided for at least semi-autonomous control of the vehicle, such as the computing device. In particular, the control device is intended to evaluate the sensor data in order to determine control or regulation signals for at least partially autonomous operation of the vehicle, for example route planning or a driving maneuver. Advantageously, by cleaning the optical sensor unit, constant sensor data can be generated and provided and at least partially autonomous operation of the vehicle can be made possible.

Des Weiteren wird ein Verfahren zum Betrieb einer erfindungsgemäßen Wärmetauschervorrichtung vorgeschlagen. Mittels Abwärme von zumindest einer Leistungselektronik und/oder zumindest einer Rechenvorrichtung eines Fahrzeugs wird zumindest ein Reinigungsfluid für zumindest eine Reinigungsvorrichtung des Fahrzeugs erhitzt. Vorteilhaft kann ein Verfahren bereitgestellt werden, das eine Nutzung von im Betrieb einer Leistungselektronik und/oder einer Rechenvorrichtung anfallender Abwärme ermöglicht.Furthermore, a method for operating a heat exchanger device according to the invention is proposed. At least one cleaning fluid for at least one cleaning device of the vehicle is heated using waste heat from at least one power electronics and/or at least one computing device of a vehicle. A method can advantageously be provided that enables waste heat generated during the operation of power electronics and/or a computing device to be used.

Die Erfindung wird an einem Ausführungsbeispiel in den folgenden Figuren verdeutlicht. Es zeigen:

1 ein erfindungsgemäßes Fahrzeug in einer schematischen Darstellung,
2 das erfindungsgemäße Fahrzeug aus 1 in einer weiteren schematischen Darstellung und
3 ein Ablaufdiagramm eines erfindungsgemäßen Verfahrens in einer schematischen Darstellung.

The invention is illustrated using an exemplary embodiment in the following figures. Show it:

1 a vehicle according to the invention in a schematic representation,
2 the vehicle according to the invention 1 in another schematic representation and
3 a flowchart of a method according to the invention in a schematic representation.

1 zeigt ein Fahrzeug 2 in einer schematischen Darstellung. Das Fahrzeug 2 ist im vorliegenden Ausführungsbeispiel beispielhaft als ein Landfahrzeug, insbesondere als ein PKW, ausgebildet. Das Fahrzeug 2 ist als ein elektrisches und automatisiert betreibbares Fahrzeug ausgebildet. Das Fahrzeug 2 umfasst zumindest eine Leistungselektronik 4 und zumindest eine Rechenvorrichtung 5. Das Fahrzeug 2 umfasst zumindest eine Reinigungsvorrichtung 6. Das Fahrzeug 2 umfasst zumindest eine Wärmetauschervorrichtung 1. 1 shows a vehicle 2 in a schematic representation. In the present exemplary embodiment, the vehicle 2 is designed, for example, as a land vehicle, in particular as a car. The vehicle 2 is designed as an electric and automated vehicle. The vehicle 2 includes at least one power electronics 4 and at least one computing device 5. The vehicle 2 includes at least one cleaning device 6. The vehicle 2 includes at least one heat exchanger device 1.

2 zeigt das Fahrzeug 2 aus 1 in einer weiteren schematischen Darstellung. Die Leistungselektronik 4 und die Rechenvorrichtung 5 erhitzen im Betrieb und erzeugen Abwärme. Die Wärmetauschervorrichtung 1 ist dazu vorgesehen, die Abwärme nutzbar zu machen, insbesondere für die Reinigungsvorrichtung 6. Die Reinigungsvorrichtung 6 ist dazu vorgesehen, mit einem, insbesondere durch die Wärmetauschervorrichtung 1 erhitzten, Reinigungsfluid optisch transparente Oberflächen des Fahrzeugs 2 zu reinigen. 2 shows vehicle 2 1 in another schematic representation. The power electronics 4 and the computing device 5 heat up during operation and generate waste heat. The heat exchanger device 1 is intended to make the waste heat usable, in particular for the cleaning device 6. The cleaning device 6 is intended to clean optically transparent surfaces of the vehicle 2 with a cleaning fluid, in particular heated by the heat exchanger device 1.

Die Wärmetauschervorrichtung 1 umfasst zumindest eine Wärmetauschereinheit 3, die dazu vorgesehen ist, mittels Abwärme der Leistungselektronik 4 und/oder der Rechenvorrichtung 5 des Fahrzeugs 2, hier beispielhaft mittels Abwärme der Leistungselektronik 4 und der Rechenvorrichtung 5, das Reinigungsfluid für die Reinigungsvorrichtung 6 des Fahrzeugs 2 zu erhitzen.The heat exchanger device 1 comprises at least one heat exchanger unit 3, which is intended to provide the cleaning fluid for the cleaning device 6 of the vehicle 2 by means of waste heat from the power electronics 4 and/or the computing device 5 of the vehicle 2, here for example by means of waste heat from the power electronics 4 and the computing device 5 to heat.

Die Wärmetauschereinheit 3 ist dazu vorgesehen, die Abwärme der Leistungselektronik 4 und der Rechenvorrichtung 5, insbesondere von der Leistungselektronik 4 und der Rechenvorrichtung 5 abgegebene thermische Energie, an das Reinigungsfluid zu übertragen. Die Wärmetauschereinheit 3 steht in thermischer Verbindung mit der Leistungselektronik 4 und der Rechenvorrichtung 5 und dem Reinigungsfluid. Die Wärmetauschereinheit 3 steht in direktem Kontakt mit der Leistungselektronik 4 und der Rechenvorrichtung 5 und dem Reinigungsfluid.The heat exchanger unit 3 is intended to absorb the waste heat from the power electronics 4 and the computing device 5, in particular the thermal energy emitted by the power electronics 4 and the computing device 5, to be transferred to the cleaning fluid. The heat exchanger unit 3 is in thermal connection with the power electronics 4 and the computing device 5 and the cleaning fluid. The heat exchanger unit 3 is in direct contact with the power electronics 4 and the computing device 5 and the cleaning fluid.

Im vorliegenden Ausführungsbeispiel weist die Wärmetauschervorrichtung 1 beispielhaft eine einzelne Wärmetauschereinheit 3 auf. Die Wärmetauschereinheit 3 ist der Leistungselektronik 4 und der Rechenvorrichtung 5 zugeordnet. Die Wärmetauschereinheit 3 ist dazu vorgesehen, mittels der Abwärme von der Leistungselektronik 4 und der Rechenvorrichtung 5 das Reinigungsfluid zu erhitzen. Alternativ ist vorstellbar, dass die Wärmetauschervorrichtung 1 eine Mehrzahl von Wärmetauschereinheiten 3 umfasst, beispielsweise eine Wärmetauschereinheit für die Leistungselektronik 4 und eine weitere Wärmetauschereinheit 5 für die Rechenvorrichtung 5.In the present exemplary embodiment, the heat exchanger device 1 has, for example, a single heat exchanger unit 3. The heat exchanger unit 3 is assigned to the power electronics 4 and the computing device 5. The heat exchanger unit 3 is intended to heat the cleaning fluid using the waste heat from the power electronics 4 and the computing device 5. Alternatively, it is conceivable that the heat exchanger device 1 comprises a plurality of heat exchanger units 3, for example a heat exchanger unit for the power electronics 4 and a further heat exchanger unit 5 for the computing device 5.

Die Wärmetauschereinheit 3 ist dazu vorgesehen, mittels des Reinigungsfluids die Leistungselektronik 4 und/oder die Rechenvorrichtung 5, hier beispielhaft die Leistungselektronik 4 und die Rechenvorrichtung 5, zu kühlen. Die Wärmetauschereinheit 3 ist dazu vorgesehen, thermische Energie von der Leistungselektronik 4 und der Rechenvorrichtung 5 an das Reinigungsfluid zu übertragen, um die thermische Energie der Leistungselektronik 4 und der Rechenvorrichtung 5 zu reduzieren. Die Wärmetauschereinheit 3 ist dazu vorgesehen, das Reinigungsfluid als ein Kühlmittel für die Leistungselektronik 4 und die Rechenvorrichtung 5 zu nutzen.The heat exchanger unit 3 is intended to cool the power electronics 4 and/or the computing device 5, here for example the power electronics 4 and the computing device 5, by means of the cleaning fluid. The heat exchanger unit 3 is intended to transmit thermal energy from the power electronics 4 and the computing device 5 to the cleaning fluid in order to reduce the thermal energy of the power electronics 4 and the computing device 5. The heat exchanger unit 3 is intended to use the cleaning fluid as a coolant for the power electronics 4 and the computing device 5.

Die Wärmetauschervorrichtung 1 umfasst zumindest einen Fluidkreislauf 7, durch den das Reinigungsfluid zwischen der Wärmetauschereinheit 3 und der Reinigungsvorrichtung 6 beförderbar ist. Der Fluidkreislauf 7 ist dazu vorgesehen, die Wärmetauschereinheit 3 und die Reinigungsvorrichtung 6 fluidübertragungstechnisch miteinander zu verbinden. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel verbindet der Fluidkreislauf 7 beispielhaft die Wärmetauschereinheit 3 fluidübertragungstechnisch mit einer Speichereinheit 12 der Reinigungsvorrichtung 6, wie beispielsweise einem Fluidtank. Die Speichereinheit 12 ist dazu vorgesehen, das Reinigungsfluid zwischenzuspeichern. Durch den Fluidkreislauf 7 ist das Reinigungsfluid entlang einer ersten Beförderungsrichtung 13 von der Wärmetauschereinheit 3 zur Reinigungsvorrichtung 6, insbesondere zur Speichereinheit 12, und entlang einer zweiten Beförderungsrichtung 14 von der Reinigungsvorrichtung 6, insbesondere von der Speichereinheit 12, zur Wärmetauschereinheit 3 beförderbar. Zur Kühlung der Leistungselektronik 4 und der Rechenvorrichtung 5 wird der Wärmetauschereinheit 3 frisches, insbesondere erhitzungsfreies, Reinigungsfluid zugeführt, insbesondere aus der Speichereinheit 12 entlang der zweiten Beförderungsrichtung 14. Zur Kühlung der Leistungselektronik 4 und der Rechenvorrichtung 5 genutztes Reinigungsfluid, insbesondere erhitztes Reinigungsfluid, wird der Reinigungsvorrichtung 6 zur Ausgabe zugeführt, insbesondere entlang der ersten Beförderungsrichtung 13.The heat exchanger device 1 comprises at least one fluid circuit 7 through which the cleaning fluid can be conveyed between the heat exchanger unit 3 and the cleaning device 6. The fluid circuit 7 is intended to connect the heat exchanger unit 3 and the cleaning device 6 to one another via fluid transmission technology. In the present exemplary embodiment, the fluid circuit 7, for example, connects the heat exchanger unit 3 via fluid transmission technology to a storage unit 12 of the cleaning device 6, such as a fluid tank. The storage unit 12 is intended to temporarily store the cleaning fluid. Through the fluid circuit 7, the cleaning fluid can be conveyed along a first transport direction 13 from the heat exchanger unit 3 to the cleaning device 6, in particular to the storage unit 12, and along a second transport direction 14 from the cleaning device 6, in particular from the storage unit 12, to the heat exchanger unit 3. To cool the power electronics 4 and the computing device 5, the heat exchanger unit 3 is supplied with fresh, in particular heat-free, cleaning fluid, in particular from the storage unit 12 along the second transport direction 14. Cleaning fluid used to cool the power electronics 4 and the computing device 5, in particular heated cleaning fluid, is Cleaning device 6 is supplied for output, in particular along the first transport direction 13.

Das Fahrzeug 2 umfasst zumindest eine optisch transparente Oberfläche. Die Reinigungsvorrichtung 6 umfasst zumindest eine Reinigungseinheit 8, 9, 10, 11, die dazu vorgesehen ist, mit dem Reinigungsfluid die zumindest eine optisch transparente Oberfläche zu reinigen. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel umfasst das Fahrzeug 2 beispielhaft vier optisch transparente Oberflächen. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel umfasst die Reinigungsvorrichtung 6 beispielhaft vier Reinigungseinheiten 8, 9, 10, 11. Jeweils eine Reinigungseinheit 8, 9, 10, 11 ist dazu vorgesehen, eine optisch transparente Oberfläche mit dem Reinigungsfluid zu reinigen. Die Reinigungseinheiten 8, 9, 10, 11 sind dazu vorgesehen, durch die Reinigung der optisch transparenten Oberflächen die optische Transparenz der Oberflächen aufrechtzuerhalten. Die Reinigungseinheiten 8, 9, 10, 11 sind dazu vorgesehen, mittels des Reinigungsfluids eine Verschmutzung der optisch transparenten Oberflächen zu entfernen, insbesondere abzuwaschen. Die Reinigungseinheiten 8, 9, 10, 11 umfassen jeweils zumindest eine Reinigungsdüse, um das Reinigungsfluid auf die optisch transparenten Oberflächen aufzubringen, insbesondere aufzusprühen (hier nicht dargestellt). Die Reinigungseinheiten 8, 9, 10, 11 sind fluidübertragungstechnisch mit der Speichereinheit 12 verbunden, hier beispielhaft dargestellt durch Pfeile 15. Die Reinigungseinheiten 8, 9, 10, 11 können bei Bedarf auf das von der Speichereinheit 12 aufgenommene Reinigungsfluid zugreifen.The vehicle 2 includes at least one optically transparent surface. The cleaning device 6 comprises at least one cleaning unit 8, 9, 10, 11, which is intended to clean the at least one optically transparent surface with the cleaning fluid. In the present exemplary embodiment, the vehicle 2 includes, for example, four optically transparent surfaces. In the present exemplary embodiment, the cleaning device 6 comprises, for example, four cleaning units 8, 9, 10, 11. One cleaning unit 8, 9, 10, 11 in each case is intended to clean an optically transparent surface with the cleaning fluid. The cleaning units 8, 9, 10, 11 are intended to maintain the optical transparency of the surfaces by cleaning the optically transparent surfaces. The cleaning units 8, 9, 10, 11 are intended to remove, in particular wash off, contamination of the optically transparent surfaces using the cleaning fluid. The cleaning units 8, 9, 10, 11 each include at least one cleaning nozzle in order to apply, in particular spray, the cleaning fluid onto the optically transparent surfaces (not shown here). The cleaning units 8, 9, 10, 11 are connected to the storage unit 12 via fluid transmission technology, shown here as an example by arrows 15. The cleaning units 8, 9, 10, 11 can access the cleaning fluid received by the storage unit 12 if necessary.

Das Fahrzeug 2 umfasst zumindest eine optische Sensoreinheit, die die zumindest eine optisch transparente Oberfläche umfasst. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel umfasst das Fahrzeug 2 beispielhaft zwei optische Sensoreinheiten, wobei eine optische Sensoreinheit als eine Kamera und eine weitere optische Sensoreinheit als ein Lidar-Sensor ausgebildet ist. Die optische Sensoreinheit weist eine von einer Frontlinse der optischen Sensoreinheit ausgebildete erste optisch transparente Oberfläche auf. Die weitere optische Sensoreinheit weist eine von einer Frontscheibe der weiteren optischen Sensoreinheit ausgebildete zweite optisch transparente Oberfläche auf. Eine erste Reinigungseinheit 8 der Reinigungsvorrichtung 6 ist dazu vorgesehen, mit dem Reinigungsfluid die optisch transparente Oberfläche der optischen Sensoreinheit zu reinigen. Eine zweite Reinigungseinheit 9 der Reinigungsvorrichtung 6 ist dazu vorgesehen, mit dem Reinigungsfluid die optisch transparente Oberfläche der weiteren optischen Sensoreinheit zu reinigen.The vehicle 2 includes at least one optical sensor unit, which includes the at least one optically transparent surface. In the present exemplary embodiment, the vehicle 2 includes, for example, two optical sensor units, with one optical sensor unit being designed as a camera and another optical sensor unit being designed as a lidar sensor. The optical sensor unit has a first optically transparent surface formed by a front lens of the optical sensor unit. The further optical sensor unit has a second optically transparent surface formed by a front window of the further optical sensor unit. A first cleaning unit 8 of the cleaning device 6 is intended to to clean the optically transparent surface of the optical sensor unit with the cleaning fluid. A second cleaning unit 9 of the cleaning device 6 is intended to use the cleaning fluid to clean the optically transparent surface of the further optical sensor unit.

Das Fahrzeug 2 umfasst zumindest eine Scheinwerfereinheit, die eine dritte optisch transparente Oberfläche umfasst. Die dritte optisch transparente Oberfläche kann von einer Scheinwerferabdeckung der Scheinwerfereinheit ausgebildet werden. Eine dritte Reinigungseinheit 10 der Reinigungsvorrichtung 6 ist dazu vorgesehen, mit dem Reinigungsfluid die optisch transparente Oberfläche der Scheinwerfereinheit zu reinigen.The vehicle 2 includes at least one headlight unit that includes a third optically transparent surface. The third optically transparent surface can be formed by a headlight cover of the headlight unit. A third cleaning unit 10 of the cleaning device 6 is intended to clean the optically transparent surface of the headlight unit with the cleaning fluid.

Das Fahrzeug 2 umfasst zumindest eine Scheibeneinheit, die eine vierte optisch transparente Oberfläche umfasst. Eine Frontscheibe, eine Heckscheibe, eine Fensterscheibe o. dgl. kann die vierte optisch transparente Oberfläche ausbilden. Eine vierte Reinigungseinheit 11 der Reinigungsvorrichtung 6 ist dazu vorgesehen, mit dem Reinigungsfluid die optisch transparente Oberfläche der Scheibeneinheit zu reinigen.The vehicle 2 includes at least one window unit that includes a fourth optically transparent surface. A front window, a rear window, a window pane or the like can form the fourth optically transparent surface. A fourth cleaning unit 11 of the cleaning device 6 is intended to clean the optically transparent surface of the pane unit with the cleaning fluid.

Das Fahrzeug 2 ist als ein automatisiert betreibbares Fahrzeug ausgebildet. Die optischen Sensoreinheiten sind dazu vorgesehen, Sensordaten für einen zumindest teilautonomen Betrieb bereitzustellen. Die optischen Sensoreinheiten sind dazu vorgesehen, die Sensordaten zumindest einem für eine zumindest teilautonome Steuerung des Fahrzeugs 2 vorgesehenen Steuergerät des Fahrzeugs 2, wie beispielsweise der Rechenvorrichtung 5, bereitzustellen. Das Steuergerät ist dazu vorgesehen, die Sensordaten auszuwerten, um Steuer- oder Regelsignale für einen zumindest teilautonomen Betrieb des Fahrzeugs 2, beispielsweise eine Routenplanung oder ein Fahrmanöver, zu bestimmen.The vehicle 2 is designed as a vehicle that can be operated automatically. The optical sensor units are intended to provide sensor data for at least partially autonomous operation. The optical sensor units are intended to provide the sensor data to at least one control device of the vehicle 2 intended for at least partially autonomous control of the vehicle 2, such as the computing device 5. The control device is intended to evaluate the sensor data in order to determine control or regulation signals for at least partially autonomous operation of the vehicle 2, for example route planning or a driving maneuver.

3 zeigt ein Ablaufdiagramm eines Verfahrens zum Betrieb der Wärmetauschervorrichtung 1 in einer schematischen Darstellung. In einem ersten Verfahrensschritt 16 wird mittels Abwärme von der Leistungselektronik 4 und der Rechenvorrichtung 5 des Fahrzeugs 2 das Reinigungsfluid für die Reinigungsvorrichtung 6 des Fahrzeugs 2 erhitzt. In einem zweiten Verfahrensschritt 17 wird das erhitzte Reinigungsfluid der Reinigungsvorrichtung 6 zugeführt. In einem dem zweiten Verfahrensschritt 17 nachgeschalteten Verfahrensschritt 18 zum Betrieb des Fahrzeugs 2 wird das erhitzte Reinigungsfluid zur Reinigung der optisch transparenten Oberflächen ausgegeben. 3 shows a flowchart of a method for operating the heat exchanger device 1 in a schematic representation. In a first method step 16, the cleaning fluid for the cleaning device 6 of the vehicle 2 is heated using waste heat from the power electronics 4 and the computing device 5 of the vehicle 2. In a second method step 17, the heated cleaning fluid is supplied to the cleaning device 6. In a method step 18 for operating the vehicle 2, which follows the second method step 17, the heated cleaning fluid is dispensed for cleaning the optically transparent surfaces.

BezugszeichenReference symbols

11: WärmetauschervorrichtungHeat exchanger device
22: Fahrzeugvehicle
33: WärmetauschereinheitHeat exchanger unit
44: LeistungselektronikPower electronics
55: RechenvorrichtungComputing device
66: ReinigungsvorrichtungCleaning device
77: FluidkreislaufFluid circuit
88th: ReinigungseinheitCleaning unit
99: ReinigungseinheitCleaning unit
1010: ReinigungseinheitCleaning unit
1111: ReinigungseinheitCleaning unit
1212: SpeichereinheitStorage unit
1313: BeförderungsrichtungDirection of transport
1414: BeförderungsrichtungDirection of transport
1515: PfeilArrow
1616: VerfahrensschrittProcedural step
1717: VerfahrensschrittProcedural step
1818: VerfahrensschrittProcedural step

Claims

Heat exchanger device for a vehicle (2), in particular an electric and/or automated vehicle, comprising at least one heat exchanger unit (3), which is intended to be heated using waste heat from at least one power electronics unit (4) and/or at least one computing device (5). Vehicle (2) to heat at least one cleaning fluid for at least one cleaning device (6) of the vehicle (2).

Heat exchanger device after Claim 1 , wherein the heat exchanger unit (2) is intended to cool the power electronics (4) and/or the computing device (5) by means of the cleaning fluid.

Heat exchanger device after Claim 1 or 2 , comprising at least one fluid circuit (7) through which the cleaning fluid can be conveyed between the heat exchanger unit (3) and the cleaning device (6).

Vehicle, in particular an electric and/or automated vehicle, comprising at least one power electronics (4) and/or at least one computing device (5), at least one cleaning device (6) and at least one heat exchanger device (1) according to one of the preceding claims.

Vehicle after Claim 4 , comprising at least one optically transparent surface, wherein the cleaning device (6) comprises at least one cleaning unit (8, 9, 10, 11) which is intended to clean the at least one optically transparent surface with the cleaning fluid.

Vehicle after Claim 5 , comprising at least one optical sensor unit that includes the optically transparent surface.

Vehicle after Claim 5 or 6 , comprising at least one headlight unit that includes the optically transparent surface.

Vehicle according to one of the Claims 5 until 7 , comprising at least one disk unit that includes the optically transparent surface.

Vehicle after Claim 6 , wherein the vehicle (2) is designed as a vehicle that can be operated automatically and wherein the at least one optical sensor unit is intended to provide sensor data for at least partially autonomous operation.

Method for operating a heat exchanger device (1) according to one of Claims 1 until 3 , wherein at least one cleaning fluid for at least one cleaning device (6) of the vehicle (2) is heated by means of waste heat from at least one power electronics (4) and / or at least one computing device (5) of a vehicle (2).