DE112018003581B4 - Kühlanordnung für ein Hybridfahrzeug mit einer elektrischen Antriebseinheit, einem Verbrennungsmotor und einem Abwärmerückgewinnungssystem - Google Patents

Abstract

Kühlanordnung für ein Hybridfahrzeug (1) mit einer elektrischen Antriebseinheit (2), einem Verbrennungsmotor (3) und einem Abwärmerückgewinnungssystem (4), wobei die Kühlanordnung eine Kühlereinheit (5) aufweist, die in einem Luftstromdurchlass (6) des Hybridfahrzeugs (1) angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Kühlereinheit (5) einen ersten Kühler (r1), der hauptsächlich dazu verwendet wird, ein Kühlmittel zum Kühlen eines Energiespeichers (2b) der elektrischen Antriebseinheit (2) zu kühlen, einen zweiten Kühler (r2), der hauptsächlich dazu verwendet wird, ein Kühlmittel zum Kühlen einer Leistungselektronik (2c) der elektrischen Antriebseinheit (2) zu kühlen, einen dritten Kühler (r3), der hauptsächlich dazu verwendet wird, ein Kühlmittel zum Kühlen eines Kondensators (4a) des Abwärmerückgewinnungssystems (4) zu kühlen, und einen vierten Kühler (r4) aufweist, der dazu verwendet wird, ein Kühlmittel zum Kühlen des Verbrennungsmotors (3) zu kühlen, und dass der erste Kühler (r1) und der zweite Kühler (r2) hinsichtlich der beabsichtigten Strömungsrichtung eines Kühlluftstroms (7) durch den Luftstromdurchlass (6) an Stellen stromaufwärts des dritten Kühlers (r3) und des vierten Kühlers (r4) angeordnet sind.

Description

• Hintergrund der Erfindung und Stand der Technik
• Die vorliegende Erfindung betrifft eine Kühlanordnung für ein Hybridfahrzeug mit einer elektrischen Antriebseinheit, einem Verbrennungsmotor und einem Abwärmerückgewinnungssystem nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.
• Die Druckschrift US 2011/0083920 A1 betrifft allgemein ein Fahrzeug mit einem Rankine-Kreislaufsystem und einem Kühlkreislaufsystem zur Klimatisierung, wobei das Fahrzeug einen Rankine-Kondensator umfasst, der einen Teil des Rankine-Kreislaufsystems bildet, der Abwärme eines Fahrzeugs in Strom umwandelt, und einen Klimaanlagenkondensator, der einen Teil des Kühlkreislaufs bildet. Der Rankine-Kondensator und der Klimaanlagen-Kondensator sind bei Betrachtung von einer Vorderseite des Fahrzeugs übereinander in dem Fahrzeug angeordnet.
• Die Druckschrift DE 10 2011 116 531 A1 betrifft allgemein Systeme und Verfahren zum Ermitteln des Zielwerts einer thermischen Konditionierung zum Steuern eines aufladbaren Energiespeichersystems. Unter Verwenden eines erforderlichen Wärmeleistungswerts und eines Wärmeerzeugungswerts werden Zielwerte der thermischen Konditionierung ermittelt, um das aufladbare Energiespeichersystem ordnungsgemäß für Beheizen und Kühlen zu konditionieren.
• Die Druckschrift WO 2016/089276 A1 betrifft allgemein eine Kühlanordnung. Das Kühlsystem umfasst einen ersten Kühlkreislauf mit einem ersten Kühler, in dem ein zirkulierendes Kühlmittel auf eine erste Temperatur gekühlt wird, einen zweiten Kühlkreislauf mit einem zweiten Kühler, in dem ein zirkulierendes Kühlmittel auf eine zweite Temperatur gekühlt wird, die niedriger als die erste Temperatur ist, und einen dritten Kühlkreislauf, der einen dritten Kühler enthält, in dem das Kühlmittel auf eine dritte Temperatur gekühlt wird, die niedriger als die zweite Temperatur ist. Die Kühlanordnung umfasst eine Kondensatoreinlassleitung, die Kühlmittel von dem zweiten Kühler zu einem Kondensator des Wärmerückgewinnungssystems leitet, wo das Kühlmittel ein Arbeitsmedium des Wärmerückgewinnungssystems kühlt, und Kühlmittelregulierungsmittel, wodurch es möglich ist, die Temperatur und/oder den Durchfluss des Kühlmittels im zweiten Kühlkreislauf zum Kondensator durch Kühlmittel im ersten Kühlkreislauf mit der höheren Temperatur einzustellen und/oder Kühlmittel im dritten Kühlkreislauf mit der niedrigeren Temperatur.
• Die Druckschrift DE 199 28 193 A 1 betrifft allgemein eine Anordnung von mindestens zwei von Umgebungsluft beaufschlagten Wärmeüberträgern, insbesondere in einem Kraftfahrzeug, bestehend aus Rohren, in welchen ein flüssiges und/oder gasförmiges Medium strömt, und luftbeaufschlagten Rippen, wobei ein erster der mindestens zwei Wärmeüberträger als Kühlmittelkühler sowie ein zweiter der mindestens zwei Wärmeüberträger als Ladeluftkühler ausgebildet ist und diese beiden Wärmeüberträger luftseitig in Reihe angeordnet sind. Es ist Aufgabe der Erfindung, eine solche Anordnung derart weiterzubilden, dass der konstruktive Aufwand zur Herstellung verringert wird. Des weiteren soll der Einbauraum sowohl bezüglich der Tiefe in Luftströmungsrichtung als auch senkrecht dazu möglichst gering gehalten sein, um eine möglichst große Wärmeübertragungsleistung auf möglichst geringer Fläche zu erreichen. Um diese Aufgabe zu lösen, ist vorgesehen, den Kühlmittelkühler in Luftströmungsrichtung vor dem Ladeluftkühler anzuordnen, indem der Ladeluftkühler den Kühlmittelkühler wenigstens im Ladeluft-Austrittsbereich überragt, so dass sich überdeckte Stirnflächenbereiche und nicht überdeckte Stirnflächenbereiche ergeben.
• Die Druckschrift DE 10 2005 045 266 A1 betrifft allgemein eine Kühlanordnung eines Fahrzeugs, mit einer Wärmequelle, einem ersten Wärmetauscher, einem zweiten Wärmetauscher, einem ersten Lüfter zur Beaufschlagung des ersten Wärmetauschers mit einem Luftstrom und einem zweiten Lüfter zur Beaufschlagung des zweiten Wärmetauschers mit einem Luftstrom. Es wird vorgeschlagen, dass der erste Wärmetauscher und der zweite Wärmetauscher mit der Wärmequelle in einem gemeinsamen Kühlkreislauf angeordnet sind und dass zumindest der zweite Lüfter eine in Abhängigkeit vom Kühlleistungsbedarf des Kühlkreislaufs änderbare Drehzahl aufweist.
• Die Druckschrift DE 10 2011 056 511 A1 betrifft allgemein ein Kühlsystem, das in Strömungsrichtung eines Kühlluftstroms eines Luftförderers eines Lüfterrads hintereinander angeordnete Wärmetauscher aufweist. Die Wärmetauscher werden als Kühlmedium von einem Wärmeträger durchströmt, dem als Grenztemperatur eine maximal zulässige Temperatur vorgegeben ist. Der Kühlluftstrom entsteht aufsteigend vom Grenztemperaturniveau des durch den Wärmetauscher geförderten Wärmeträgers. Der letzte in Strömungsrichtung des Kühlluftstroms liegende Wärmetauscher wird durch eine gitterartige Abschirmung als Schutzabdeckung für den Luftförderer gebildet.
• Die Druckschrift US 2008/0023173 A1 betrifft allgemein ein Wärmeaustauschsystem und Verfahren zur Verwendung mit einem Kombikühler-Wärmetauscher. In einer Ausführungsform wird eine Kombination aus einem Wärmetauschermodul mit einem Kombikühler-Wärmetauscher und einer Lüfterabdeckung offenbart, wobei die Lüfterabdeckung etwa hundert Prozent des Kondensators des Kombikühler-Wärmetauschers abdeckt und Teile der Fluidkühler des Kombikühlers für den Stauluftstrom offen lässt.
• Hybridfahrzeuge können von einer elektrischen Antriebseinheit und einem Verbrennungsmotor angetrieben sein. Die elektrische Antriebseinheit kann eine elektrische Maschine, die wechselweise als Motor und als Generator arbeitet, einen elektrischen Energiespeicher, der elektrische Energie speichert, und Leistungselektronik umfassen, welche den Fluss elektrischer Energie zwischen dem elektrischen Energiespeicher und der elektrischen Maschine steuert. Die elektrische Maschine, der elektrische Energiespeicher und die Leistungselektronik werden im Betrieb aufgeheizt und müssen gekühlt werden. Der elektrische Energiespeicher ist dazu ausgelegt, innerhalb eines bestimmten Temperaturbereichs zu arbeiten, der innerhalb des Temperaturbereichs von 20 bis 40°C sein kann. Die Leistungselektronik kann normalerweise einer Temperatur von bis zu etwa 60 bis 70°C standhalten. Der Verbrennungsmotor kann eine optimale Effizienz innerhalb eines Temperaturbereichs von 90 bis 110°C haben. Ein Kühlsystem zum Kühlen des elektrischen Energiespeichers und der Leistungselektronik muss Kühlmittel mit zwei unterschiedlichen Temperaturniveaus bereitstellen, um eine ausreichende Kühlung des elektrischen Energiespeichers und der Leistungselektronikbauteile zu liefern. Ein herkömmliches derartiges Kühlsystem weist zwei Kühler auf, die auf einem Längsrahmen auf einer Seite des Fahrzeugs angeordnet sind.
• Um den Energieverbrauch eines von einem Verbrennungsmotor angetriebenen Kraftfahrzeugs zu verringern, ist es möglich, ein Abwärmerückgewinnungssystem zu verwenden, das Abwärmeenergie rückgewinnt und sie in mechanische Energie oder elektrische Energie umwandelt. Das Abwärmerückgewinnungssystem kann Wärmeenergie aus den Abgasen des Verbrennungsmotors rückgewinnen. Um eine hohe thermische Effizienz eines Abwärmerückgewinnungssystems zu erreichen, muss das Arbeitsmedium in einem Kondensator auf eine so gering wie mögliche Kondensationstemperatur und im Wesentlichen ohne Unterkühlung gekühlt werden. Falls Ethanol als Arbeitsmedium verwendet wird, ist eine optimale Kondensationstemperatur ungefähr 70°C. Es ist bekannt, das Arbeitsmedium in dem Kondensator durch Kühlmittel zu kühlen, welches in einem Kühlsystem zirkuliert, das auch den Verbrennungsmotor kühlt. Ein solches herkömmliches Kühlsystem umfasst zumindest zwei Kühler, die in einem Frontbereich des Fahrzeugs angeordnet sind.
• Somit umfasst ein mit einem Abwärmerückgewinnungssystem ausgestattetes Hybridfahrzeug Komponenten, die auf mehrere unterschiedliche Temperaturniveaus zu kühlen sind. Eine Verwendung zweier separater Kühlsysteme zum Kühlen der Hybridkomponenten und des Abwärmerückgewinnungssystems, die die Kühler an unterschiedlichen Stellen im Fahrzeug angeordnet haben, erfordert in einem Fahrzeug eine Menge Raum.
• Zusammenfassung der Erfindung
• Ziel der vorliegenden Erfindung ist es, eine Kühlanordnung für ein mit einem Abwärmerückgewinnungssystem ausgestattetes Hybridfahrzeug bereitzustellen, die dazu in der Lage ist, die zugehörigen Komponenten auf geforderte Temperaturniveaus zu kühlen und zugleich einen relativ geringen Raum in dem Fahrzeug zu benötigen.
• Das vorgenannte Ziel wird durch die Kühlanordnung gemäß Anspruch 1 erreicht. Die Kühlanordnung umfasst eine Kühlereinheit mit vier Kühlern. Ein erster Kühler wird hauptsächlich dazu verwendet, Kühlmittel zum Kühlen des Energiespeichers zu kühlen, ein zweiter Kühler wird hauptsächlich dazu verwendet, Kühlmittel zum Kühlen der Leistungselektronik zu kühlen, ein dritter Kühler wird hauptsächlich dazu verwendet, Kühlmittel zum Kühlen des Arbeitsmediums in einem Kondensator des Abwärmerückgewinnungssystems zu kühlen, und ein vierter Kühler wird hauptsächlich dazu verwendet, Kühlmittel zum Kühlen des Verbrennungsmotors zu kühlen. Alle Kühler sind in dem Fahrzeug in einem gemeinsamen Luftstromdurchlass angeordnet. Da der erste Kühler und der zweite Kühler an Stellen stromaufwärts des dritten Kühlers und des vierten Kühlers angeordnet sind, ist es möglich, den Energiespeicher und die Leistungselektronik mit Kühlmittel einer niedrigeren Temperatur zu kühlen als das den Kondensator und den Verbrennungsmotor kühlende Kühlmittel. Angesichts der Tatsache, dass alle Kühler in einer gemeinsamen Kühlereinheit in einem gemeinsamen Luftstromdurchlass angeordnet sind, benötigen die Kühler einen relativ geringen Raum. Die Kühlereinheit ist vorzugsweise in einem gemeinsamen Luftstromdurchlass in einem Frontbereich des Fahrzeugs angeordnet. Der erste Kühler und der zweite Kühler sind vorzugsweise an einer Stelle angeordnet, an der sie durch Luft mit Umgebungstemperatur gekühlt werden.
• Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung sind der erste Kühler und der zweite Kühler in einer gemeinsamen Ebene ungefähr rechtwinklig zur beabsichtigten Strömungsrichtung des Kühlluftstroms durch den Strömungsdurchlass angeordnet. „Ungefähr rechtwinklig“ kann als „im Wesentlichen rechtwinklig“ verstanden werden. Die gemeinsame Ebene kann z.B. innerhalb des Bereichs von 80 bis 100 Grad relativ zur beabsichtigten Strömungsrichtung angeordnet sein. An dieser Stelle können der erste Kühler und der zweite Kühler eine relativ dünne stromaufwärtige Schicht der Kühlereinheit bilden. Folglich benötigen der erste Kühler und der zweite Kühler einen relativ geringen Raum in der Kühlereinheit. Der dritte Kühler und der vierte Kühler können in einer gemeinsamen Ebene ungefähr rechtwinklig zur beabsichtigten Strömungsrichtung des Kühlluftstroms durch den Strömungsdurchlass angeordnet sein. Der dritte Kühler und der vierte Kühler können eine stromabwärtige Schicht der Kühlereinheit bilden. Somit benötigen auch der dritte Kühler und der vierte Kühler einen relativ geringen Raum in der Kühlereinheit.
• Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung ist der erste Kühler an einer Stelle relativ zum dritten Kühler derart angeordnet, dass zumindest ein Teil des Kühlluftstroms, der durch den ersten Kühler strömt, auch durch den dritten Kühler strömt. Eine solche Positionierung des ersten Kühlers und des dritten Kühlers führt dazu, dass der dritte Kühler durch einen Luftstrom mit einer höheren Temperatur gekühlt wird als der erste Kühler. Jedoch ist die Kühlanforderung des Energiespeichers am größten bei Betriebsbedingungen, bei denen das Hybridfahrzeug durch die elektrische Antriebseinheit angetrieben wird, und die Kühlanforderung des Kondensators ist am größten, wenn das Hybridfahrzeug durch den Verbrennungsmotor angetrieben wird. Folglich koinzidiert eine hohe Kühlanforderung des ersten Kühlers nicht mit einer hohen Kühlanforderung des dritten Kühlers. Angesichts dieser Tatsache ist es nahezu immer möglich, das Kühlmittel in dem dritten Kühler durch Luft mit einer relativ geringen Temperatur bei Betriebsbedingungen zu kühlen, in denen eine hohe Kühlanforderung des Arbeitsmediums in dem Kondensator besteht.
• Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung weist die Kühlanordnung zumindest einen elektrischen Kühlerlüfter auf, der an einer Position solchermaßen angeordnet ist, dass es möglich ist, einen Zwangskühlluftstrom durch den ersten Kühler und den dritten Kühler bereitzustellen. Mittels eines solchen elektrischen Kühlerlüfters ist es möglich, den Luftstrom durch den ersten Kühler und den dritten Kühler und somit die Kühlwirkung des Kühlmittels in dem ersten Kühler und dem dritten Kühler einzustellen.
• Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung umfasst die Kühlereinheit einen Ladeluftkühler. Falls der Verbrennungsmotor aufgeladen ist, ist es probat, den Ladeluftkühler in der Kühlereinheit anzuordnen. Der Ladeluftkühler kann an einer Stelle stromabwärts des zweiten Kühlers angeordnet sein, sodass zumindest ein Teil der Luft, die durch den zweiten Kühler strömt, auch durch den Ladeluftkühler strömt. In einem solchen Fall wird die Ladeluft durch Luft mit einer höheren Temperatur als der des Kühlmittels in dem zweiten Kühler gekühlt. Jedoch ist die Kühlanforderung der Leistungselektronik am größten bei Betriebsbedingungen, bei denen das Hybridfahrzeug durch die elektrische Antriebseinheit angetrieben wird, und die Kühlanforderung der Ladeluft ist am größten, wenn das Hybridfahrzeug von dem Verbrennungsmotor angetrieben wird. Folglich koinzidiert eine hohe Kühlanforderung für das Kühlmittel in dem zweiten Kühler nicht mit einer hohen Kühlanforderung der Luft in dem Ladeluftkühler. Angesichts dieser Tatsache ist es nahezu immer möglich, die Ladeluft in dem Ladeluftkühler durch Luft mit einer relativ niedrigen Temperatur während Betriebsbedingungen zu kühlen, in denen eine hohe Kühlanforderung der Ladeluft existiert.
• Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung sind der zumindest eine elektrische Kühlerlüfter und der Ladeluftkühler in einer gemeinsamen Ebene ungefähr rechtwinklig zur beabsichtigten Strömungsrichtung des Kühlluftstroms durch den Strömungsdurchlass angeordnet. Der elektrische Kühlerlüfter und der Ladeluftkühler können einen Zwischenkühler der Kühlereinheit bilden, der an einer Stelle stromabwärts des ersten Kühlers und des zweiten Kühlers und an einer Stelle stromaufwärts des dritten Kühlers und des vierten Kühlers angeordnet ist. Eine solche Anordnung des elektrischen Kühlerlüfters und des Ladeluftkühlers bewirkt, dass sie in der Kühlereinheit einen relativ geringen Raum benötigen.
• Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung umfasst die Kühlanordnung einen von dem Verbrennungsmotor angetriebenen mechanischen Kühlerlüfter, der dazu eingerichtet ist, einen Kühlluftstrom durch die Kühler zu drängen, wenn der Verbrennungsmotor in Betrieb ist. Der mechanische Kühlerlüfter stellt sicher, dass die Kühlereinheit bei Betriebsbedingungen, bei denen der Verbrennungsmotor läuft, einen ausreichenden Kühlluftstrom erhält.
• Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung umfasst die Kühlanordnung Strömungswegelemente, die dazu in der Lage sind, einen ersten Kühlmittelhauptströmungsweg, in dem der Energiespeicher durch Kühlmittel aus dem ersten Kühler gekühlt wird, einen zweiten Kühlmittelhauptströmungsweg, in dem die Leistungselektronik durch Kühlmittel aus dem zweiten Kühler gekühlt wird, und einen dritten Kühlmittelhauptströmungsweg zu erzeugen, in dem der Kondensator durch Kühlmittel aus dem dritten Kühler gekühlt wird. Solche Kühlmittelhauptströmungswegelemente können Zweiwegeventile oder Dreiwegeventile umfassen, welche den Kühlmittelstrom zwischen den Kühlern und den entsprechenden zu kühlenden Komponenten leiten.
• Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung sind die Kühlmittelströmungswegelemente dazu in der Lage, den Kühlmittelstrom zwischen dem ersten Kühler und dem Energiespeicher bei einer Betriebsbedingung zu stoppen, bei der es nicht möglich ist, das Kühlmittel in dem ersten Kühler auf eine Temperatur zu kühlen, die niedrig genug zum Kühlen des Energiespeichers ist. Wenn eine Umgebungslufttemperatur zu hoch ist, ist es nicht möglich, den Energiespeicher durch Kühlmittel aus dem ersten Kühler zu kühlen. In einem solchen Fall kann der Energiespeicher durch einen separaten Kühlmittelkreis gekühlt werden, in dem das Kühlmittel durch ein Kältesystem gekühlt wird.
• Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung sind die Kühlmittelströmungswegelemente dazu in der Lage, einen alternativen Kühlmittelströmungsweg bereitzustellen, der es ermöglicht, die Leistungselektronik oder den Kondensator durch Kühlmittel aus dem ersten Kühler zu kühlen, wenn der Kühlmittelstrom zwischen dem ersten Kühler und dem Energiespeicher gestoppt ist. Bei hohen Umgebungstemperaturen, bei denen es nicht möglich ist, das Kühlmittel in dem ersten Kühler auf eine Temperatur zu kühlen, die niedrig genug zum Kühlen des Energiespeichers ist, ist es eine gute Gelegenheit, den ersten Kühler zum Steigern der Kühlung der Leistungselektronik oder des Kondensators zu verwenden. In einem solchen Fall kann die Leistungselektronik durch Kühlmittel gekühlt werden, welches parallel oder nacheinander durch den ersten Kühler und den zweiten Kühler zirkuliert. Alternativ wird der Kondensator durch Kühlmittel gekühlt, welches parallel oder nacheinander durch den ersten Kühler und den dritten Kühler zirkuliert.
• Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung sind die Kühlmittelströmungswegelemente dazu in der Lage, den Kühlmittelstrom durch den zweiten Kühler bei einer Betriebsbedingung zu stoppen, bei der ein an einer Stelle stromabwärts des zweiten Kühlers angeordneter Kühler eine erhöhte Kühlung benötigt. Wenn der Kühlmittelstrom durch den zweiten Kühler aufhört, wird der stromabwärts gelegene Kühler durch einen Luftstrom mit einer niedrigeren Temperatur gekühlt werden. Diese Maßnahme erhöht das Kühlungsvermögen in dem stromabwärts gelegenen Kühler. Der stromabwärts gelegene Kühler kann der Ladeluftkühler oder der vierte Kühler sein, der den Verbrennungsmotor kühlt.
• Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung sind die Kühlmittelströmungswegelemente dazu in der Lage, einen alternativen Kühlmittelströmungsweg bereitzustellen, der es ermöglicht, die Leistungselektronik durch Kühlmittel aus dem dritten Kühler zu kühlen, wenn keine Kühlanforderung des Kondensators besteht und zugleich eine Kühlanforderung der Leistungselektronik besteht. Wenn keine Notwendigkeit besteht, den Kondensator zu kühlen, ist es eine gute Gelegenheit, den dritten Kühler dazu zu verwenden, für eine gesteigerte Kühlung der Leistungselektronik zu sorgen. In einem solchen Fall kann die Leistungselektronik durch Kühlmittel gekühlt werden, welches parallel oder nacheinander durch den zweiten Kühler und den dritten Kühler zirkuliert.
• Figurenliste
• Im Folgenden wird als ein Beispiel eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung unter Bezugnahme auf die beigefügten Figuren beschrieben, in denen:
• 1 eine Kühlereinheit einer erfindungsgemäßen Kühlanordnung zeigt,
• 2 eine auseinandergezogene Darstellung der Kühlereinheit zeigt, und
• 3 eine Ausführungsform individueller Kühlkreise der Kühlanordnung zeigt.
• Detaillierte Beschreibung einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung
• 1 zeigt einen Frontbereich eines schematisch angegebenen Hybridfahrzeugs 1. Das Hybridfahrzeug 1 wird von einer elektrischen Antriebseinheit 2, einem Verbrennungsmotor 3 und einem Abwärmerückgewinnungssystem 4 angetrieben. Die elektrische Antriebseinheit 2 umfasst eine elektrische Maschine 2a, die wechselweise als Motor und Generator arbeitet, einen elektrischen Energiespeicher 2b, der elektrische Energie speichert, und Leistungselektronik 2c, welche den Fluss elektrischer Energie zwischen dem elektrischen Energiespeicher 2b und der elektrischen Maschine 2a steuert. Der elektrische Energiespeicher 2a ist dazu ausgelegt, innerhalb eines relativ niedrigen Temperaturbereichs von ungefähr 20 bis 40°C zu arbeiten. Die Leistungselektronik kann normalerweise einer Temperatur von bis zu etwa 60 bis 70°C standhalten. Der Verbrennungsmotor 3, der ein aufgeladener Dieselmotor sein kann, kann eine optimale Effizienz innerhalb eines Temperaturbereichs von 90 bis 110°C haben.
• Das Abwärmerückgewinnungssystem 4 kann einen herkömmlichen Aufbau mit einer Pumpe, die ein Arbeitsmedium in dem System unter Druck setzt und zirkuliert, und einem Verdampfer haben, in dem das Arbeitsmedium durch eine Wärmequelle auf eine Verdampfungstemperatur aufgeheizt wird. Die Wärmequelle können die Abgase aus dem Verbrennungsmotor 3 sein. Das unter Druck gesetzte und erhitzte gasförmige Arbeitsmedium wird in einem Entspannungsgefäß expandiert, sodass mechanische Energie erzeugt wird, die dazu benutzt werden kann, das Hybridfahrzeug 1 oder Vorrichtungen am Hybridfahrzeug 1 anzutreiben. Alternativ ist das Entspannungsgefäß mit einem Generator verbunden, der elektrische Energie erzeugt. Das Arbeitsmedium, welches das Entspannungsgefäß verlässt, wird von einem Kondensator 4a aufgenommen. Das Arbeitsmedium wird in dem Kondensator 4a auf eine Temperatur gekühlt, bei der es kondensiert. Um eine hohe thermische Effizienz eines Abwärmerückgewinnungssystems zu erreichen, muss das Arbeitsmedium auf eine Kondensationstemperatur gekühlt werden, die so gering wie möglich ist und im Wesentlichen ohne Unterkühlung. Falls das Arbeitsmedium Ethanol ist, ist es probat, in dem Kondensator 4a eine Kondensationstemperatur von ungefähr 70°C vorzusehen. Somit müssen, um eine geeignete Kühlung des elektrischen Energiespeichers 2b, der Leistungselektronik 2c, des Verbrennungsmotors 3 und des Kondensators 4a zu erreichen, sie durch Kühlmittel mit unterschiedlichen Temperaturen gekühlt werden.
• Eine Kühlanordnung zum Kühlen des elektrischen Energiespeichers 2b, der Leistungselektronik 2c, des Verbrennungsmotors 3 und des Kondensators 4a umfasst eine Kühlereinheit 5, die in einem Luftstromdurchlass 6 in einem Frontbereich des Hybridfahrzeugs 1 angeordnet ist. Im Betrieb des Fahrzeugs 1 fließt ein Kühlluftstrom 7 durch den Luftstromdurchlass 6 und kühlt die Kühlereinheit 5. Die Kühlereinheit 5 weist einen ersten Kühler r₁ und einen zweiten Kühler r₂ auf, die eine erste Schicht der Kühlereinheit 5 in einer gemeinsamen ersten Ebene A₁ bilden, die ungefähr rechtwinklig zur beabsichtigten Strömungsrichtung des Kühlluftstroms 7 durch den Strömungsdurchlass 6 ist. Die Kühlereinheit 5 umfasst eine Anzahl elektrischer Kühlerlüfter 8, die an einer Stelle stromabwärts des ersten Kühlers r₁ angeordnet sind. Ein Ladeluftkühler 9 ist an einer Stelle stromabwärts des zweiten Kühlers r₂ in dem Strömungsdurchlass 6 angeordnet. Die elektrischen Kühlerlüfter 8 und der Ladeluftkühler 9 bilden eine zweite Schicht der Kühlereinheit in einer gemeinsamen zweiten Ebene A₂, die ungefähr rechtwinklig zur beabsichtigten Strömungsrichtung des Kühlluftstroms 7 durch den Strömungsdurchlass 6 ist. Die Kühlereinheit 5 weist einen dritten Kühler r₃ und einen vierten Kühler r4 auf, die eine dritte Schicht in einer gemeinsamen dritten Ebene A₃ bilden, die ungefähr rechtwinklig zur beabsichtigten Strömungsrichtung des Kühlluftstroms 7 durch den Strömungsdurchlass 6 ist. Die dritte Ebene A₃ ist hinsichtlich der beabsichtigten Richtung des Kühlluftstroms 7 durch den Strömungsdurchlass 6 an einer Stelle stromabwärts der zweiten Ebene A₂ angeordnet. Der Kühlluftstrom 7 durch den Strömungsdurchlass 6 wird durch Stauluft, die elektrischen Kühlerlüfter 8 und einen mechanischen Kühlerlüfter 10 erzeugt. Eine Lüfterverkleidung 11 definiert einen Endbereich des Kühlmittelstromweges 6.
• Gewöhnlich verschlechtert ein großer Luftstrom durch den Luftstromdurchlass 6 die Aerodynamik des Fahrzeugs 1 und erhöht den Energieverbrauch eines Fahrzeugs. Um einen unnötig großen Luftstrom durch den Luftstromdurchlass 6 bei Betriebsbedingungen zu verhindern, bei denen eine geringe Kühlanforderung durch die Kühlereinheit 5 besteht, ist eine erste Jalousieeinrichtung j₁ an einer Stelle stromaufwärts des ersten Kühlers r₁ und eine zweite Jalousieeinrichtung j₂ an einer Stelle stromaufwärts des zweiten Kühlers r₂ angeordnet. Falls eine hohe Kühlanforderung des Kühlmittels in dem zweiten Kühler r₁ oder in dem vierten Kühler r₄ besteht und zugleich geringe Kühlanforderungen des Kühlmittels in dem ersten Kühler r₁ und dem dritten Kühler r₃ vorliegen, wird die erste Jalousieeinrichtung j₁ in die geschlossene Stellung bewegt. Falls eine hohe Kühlanforderung des Kühlmittels in dem ersten Kühler r₁ oder dem dritten Kühler r₃ besteht und zugleich geringe Kühlanforderungen des Kühlmittels in dem zweiten Kühler r₂ und in dem vierten Kühler r₄ vorliegen, wird die zweite Jalousieeinrichtung j₂ in die geschlossene Stellung bewegt. Alternativ kann die erste Jalousieeinrichtung j₁ an einer Stelle zwischen dem ersten Kühler r₁ und dem dritten Kühler r₃ angeordnet sein. In einem solchen Fall kann die erste Jalousieeinrichtung j₁ die elektrischen Kühlerlüfter 8 ersetzen.
• 2 zeigt eine auseinandergezogene Ansicht der Kühlereinheit 5. Der erste Kühler r₁ wird hauptsächlich dazu benutzt, ein Kühlmittel zu kühlen, welches über einen schematisch wiedergegebenen ersten Kühlmittelkreis c₁ zum Energiespeicher 2b geleitet wird. Der zweite Kühler r₂ wird hauptsächlich dazu benutzt, Kühlmittel zu kühlen, welches über einen schematisch wiedergegebenen zweiten Kühlmittelkreis c₂ zur Leistungselektronik 2c geleitet wird. Der dritte Kühler r₃ wird hauptsächlich dazu benutzt, Kühlmittel zu kühlen, welches über einen schematisch wiedergegebenen dritten Kühlmittelkreis c₃ zum Kondensator 4a geleitet wird. Der vierte Kühler r₄ wird dazu benutzt, Kühlmittel zu kühlen, welches über einen schematisch wiedergegebenen vierten Kühlmittelkreis c₄ zum Verbrennungsmotor 3 geleitet wird. Der vierte Kühlmittelkreis c₄ kann einen herkömmlichen Aufbau haben, mit einer nicht gezeigten Kühlmittelpumpe, die das Kühlmittel in dem vierten Kühlmittelkreis c₄ zirkuliert, einer Kühlerbypassleitung und einem Thermostat, welches abhängig von der Temperatur des Kühlmittels das Kühlmittel zur Kühlerbypassleitung oder zu dem vierten Kühler r₄ leitet.
• 3 zeigt eine Ausführungsform des ersten Kühlmittelkreises c₁, des zweiten Kühlmittelkreises c₂ und des dritten Kühlmittelkreises c₃. Der erste Kühlmittelkreis c₁ weist eine erste Kühlmittelpumpe p₁ auf, die dazu benutzt wird, Kühlmittel durch den ersten Kühlmittelkreis c₁ und den Energiespeicher 2b zu zirkulieren. Der erste Kreis c₁ ist mittels eines ersten Dreiwegeventils v₁, das an einem Einlass des ersten Kühlers r₁ angeordnet ist, und eines zweiten Dreiwegeventils v₂, das an einem Auslass des ersten Kühlers r₁ angeordnet ist, mit dem ersten Kühler r₁ verbindbar. Der zweite Kühlmittelkreis c₂ weist eine zweite Kühlmittelpumpe p₂ auf, die dazu verwendet wird, Kühlmittel durch den zweiten Kreis c₂ und die Leistungselektronik 2c zu zirkulieren. Der zweite Kreis c₂ ist mittels eines dritten Dreiwegeventils v₃, das an einem Einlass des zweiten Kühlers r₂ angeordnet ist, und eines vierten Dreiwegeventils v₄, das an einem Auslass des zweiten Kühlers r₂ angeordnet ist, mit dem zweiten Kühler r₂ verbindbar. Der dritte Kühlmittelkreis c₃ weist eine dritte Kühlmittelpumpe p₃ auf, die dazu verwendet wird, Kühlmittel durch den dritten Kreis c₃ und den Kondensator 4a zu zirkulieren. Der dritte Kreis c₃ ist mittels eines fünften Dreiwegeventils v₅, das an einem Einlass des dritten Kühlers r₃ angeordnet ist, und eines sechsten Dreiwegeventils v₆, das an einem Auslass des dritten Kühlers r₃ angeordnet ist, mit dem dritten Kühler r₃ verbindbar.
• Die Kühlanordnung umfasst eine erste Verbindungsleitung I₁, die es ermöglicht, Kühlmittel aus dem zweiten Kühlmittelkreis c₂ zum ersten Kühler r₁ zu leiten, und eine zweite Verbindungsleitung I₂, die es ermöglicht, das Kühlmittel aus dem ersten Kühler r₁ in den zweiten Kühlmittelkreis c₂ zurückzuführen. Die Existenz der ersten Verbindungsleitung I₁ und der zweiten Verbindungsleitung I₂ ermöglicht es, das Kühlmittel in dem zweiten Kühlmittelkreis c₂ in dem ersten Kühler r₁ zu kühlen. Die Kühlanordnung umfasst eine dritte Verbindungsleitung I₃, die es ermöglicht, Kühlmittel aus dem zweiten Kühlmittelkreis c₂ zu dem dritten Kühler r₃ zu leiten, und eine vierte Verbindungsleitung 14, die es ermöglicht, Kühlmittel aus dem dritten Kühler r₃ in den zweiten Kühlmittelkreis c₂ zurückzuführen. Die Existenz der dritten Verbindungsleitung I₃ und der vierten Verbindungsleitung I₄ ermöglicht es, das Kühlmittel in dem zweiten Kühlmittelkreis c₂ in dem dritten Kühler r₃ zu kühlen.
• Eine Steuereinheit 12 steuert die vorstehend erwähnten Ventile v_1-6 und die Pumpen p_1-3 in den entsprechenden Kreisen c_1-3 auf der Basis von Information 13 über relevante Betriebsparameter. Diese Betriebsparameter können die Umgebungslufttemperatur und die Temperatur des Energiespeichers 2b umfassen. Die Steuereinheit 12 kann im Wesentlichen fortwährend Information über diese Temperaturen von Temperatursensoren empfangen. Es ist jedoch nur möglich, den Energiespeicher 2b mit Kühlmittel aus dem ersten Kühler r₁ zu kühlen, falls das Kühlmittel in dem ersten Kühler r₁ auf eine Temperatur gekühlt wird, die niedriger ist als die Temperatur des Energiespeichers 2b. Die Steuereinheit 12 ermittelt, ob eine Umgebungslufttemperatur niedrig genug ist, um das Kühlmittel in dem ersten Kühler r₁ auf eine Temperatur zu kühlen, die niedriger ist als die Temperatur des Energiespeichers 2b.
• Falls dies der Fall ist, positioniert die Steuereinheit 12 das erste Dreiwegeventil v₁ solchermaßen, dass es Kühlmittel aus dem Energiespeicher 2b in einer ersten Strömungsrichtung v_1a zu dem ersten Kühler r₁ leitet, und das zweite Dreiwegeventil v₂ solchermaßen, dass es das Kühlmittel aus dem ersten Kühler r₁ in einer ersten Strömungsrichtung v_2a zu dem Energiespeicher 2b leitet. Eine solche Positionierung des ersten Dreiwegeventils v₁ und des zweiten Dreiwegeventils v₂ erzeugt einen ersten Kühlmittelhauptströmungsweg, in dem das Kühlmittel in dem ersten Kühler r₁ gekühlt wird, bevor es den Energiespeicher 2b kühlt. Andererseits, falls eine Umgebungslufttemperatur nicht niedrig genug ist, um das Kühlmittel in dem ersten Kühler r₁ auf eine Temperatur zu kühlen, die niedriger ist als die Temperatur des Energiespeichers 2b, schaltet die Steuereinheit 12 die erste Pumpe p₁ aus und steuert die Dreiwegeventile v₁, v₂ solchermaßen, dass der Kühlmittelstrom zwischen dem Energiespeicher 2b und dem ersten Kühler r₁ gestoppt wird. Die Steuereinheit 12 startet ein nicht gezeigtes Kältesystem, welches ein Kühlmittel in einem separaten, nicht gezeigten Kühlmittelkreis kühlt. Das Kühlmittel in diesem separaten Kreis wird dazu verwendet, den Energiespeicher 2b zu kühlen.
• Die Steuereinheit 12 kann Information 13 über die Temperatur der Leistungselektronik 2c erhalten. Falls eine Umgebungslufttemperatur zum Kühlen des Energiespeichers 2b zu hoch ist, ist es wahrscheinlich, dass auch die Leistungselektronik 2c eine verstärkte Kühlung benötigt. In einem solchen Fall positioniert die Steuereinheit 12 das dritte Dreiwegeventil v₃ solchermaßen, dass es einen Teil des Kühlmittelstroms von der Leistungselektronik 2c in einer ersten Strömungsrichtung v_3a in Richtung des zweiten Kühlers r₂ und einen verbleibenden Teil dieses Kühlmittelstroms in eine zweite Strömungsrichtung v_3b zu der ersten Verbindungsleitung I₁ leitet. Die Steuereinheit 12 positioniert das erste Dreiwegeventil v₁ solchermaßen, dass es den Kühlmittelstrom in der ersten Verbindungsleitung I₁ in eine zweite Strömungsrichtung v_1b in Richtung des ersten Kühlers r₁ leitet. Darüber hinaus wird das zweite Dreiwegeventil v₂ von der Steuereinheit 12 solchermaßen positioniert, dass das den ersten Kühler r₁ verlassende Kühlmittel in eine zweite Strömungsrichtung v_2b zu der zweiten Verbindungsleitung I₂ und zurück in den zweiten Kühlmittelkreis c₂ an einer Stelle stromabwärts des vierten Dreiwegeventils v₄ geleitet wird. Das vierte Dreiwegeventil v₄ wird solchermaßen positioniert, dass es das den zweiten Kühler r₂ verlassende Kühlmittel in eine erste Strömungsrichtung v_4a in Richtung der zweiten Pumpe p₂ und der Leistungselektronik 2_c leitet.
• Bei Bedingungen, bei denen der erste Kühler r₁ nicht zum Kühlen des Energiespeichers 2b verwendet wird, ist es folglich möglich, das Kühlmittel in dem zweiten Kühlmittelkreis c₂ mittels der zweiten Kühlmittelpumpe p₂ durch einen alternativen Kühlmittelströmungsweg zu zirkulieren, in dem das Kühlmittel parallel durch den ersten Kühler r₁ und den zweiten Kühler r₂ strömt, bevor das Kühlmittel die Leistungselektronik 2c kühlt. Alternativ kann die zweite Verbindungsleitung I₂ das den ersten Kühler r₁ verlassende Kühlmittel an einer Stelle stromaufwärts des zweiten Kühlers r₂ in den zweiten Kreis c₂ leiten. In einem solchen Fall ist es möglich, das Kühlmittel nacheinander in dem ersten Kühler r₁ und dem zweiten Kühler r₂ zu kühlen, bevor es die Leistungselektronik 2c kühlt.
• Die Steuereinheit 12 kann auch Information 13 über die Temperatur der den Ladeluftkühler 9 verlassenden Ladeluft und die Temperatur des Verbrennungsmotors 3 erhalten. Falls die Temperaturen der Ladeluft und des Verbrennungsmotors 3 niedriger als eine maximal zulässige Temperatur sind, behält die Steuereinheit 12 das normale Kühlen des Kühlmittels in dem zweiten Kühler r₂ und somit das Kühlen der Leistungselektronik 2c bei. Ist andererseits die Temperatur der Ladeluft oder die Temperatur des Verbrennungsmotors 3 höher als eine maximal zulässige Temperatur, stellt die Steuereinheit 12 fest, dass die Ladeluft oder der Verbrennungsmotor 3 eine verstärkte Kühlung benötigen. In einem solchen Fall startet die Steuereinheit 12 das Kältesystem, welches die Kühlung des Energiespeichers 2b übernimmt. Ferner positioniert die Steuereinheit 12 das dritte Dreiwegeventil v₃ solchermaßen, dass es den gesamtem Kühlmittelstrom aus der Leistungselektronik 2c in die zweite Strömungsrichtung v_3b in die erste Verbindungsleitung I₁ und durch das erste Dreiwegeventil v₁ in den ersten Kühler r₁ leitet. Die Steuereinheit 12 positioniert das zweite Dreiwegeventil v₂ solchermaßen, dass das den ersten Kühler r₁ verlassende Kühlmittel in der zweiten Strömungsrichtung v_2b in die zweite Verbindungsleitung I₂ und zurück in den zweiten Kreis c₂ geleitet wird. In diesem Fall wird das Kühlmittel in dem zweiten Kreis c₂ nur in dem ersten Kühler r₁ gekühlt. Da sich in dem zweiten Kühler r₂ kein zu kühlendes Kühlmittel befindet, hat der Kühlluftstrom 7 eine geringere Temperatur, wenn er durch den Ladeluftkühler 9 und den vierten Kühler r₄ fließt. Die niedrigere Temperatur des Kühlluftstroms 7 führt zu einer verstärkten Kühlung der Ladeluft in dem Ladeluftkühler 9 und des Kühlmittels in dem vierten Kühler r₄. Diese Maßnahme wird voraussichtlich die Temperatur der Ladeluft und die Temperatur des Verbrennungsmotors 3 auf ein zulässiges Maß verringern.
• Die Steuereinheit 12 kann auch Information 13 über die Kühlanforderung des Abwärmerückgewinnungssystems 4 erhalten. Bei Betriebsbedingungen, bei denen eine Kühlanforderung des Arbeitsmediums in dem Kondensator 4a besteht, positioniert die Steuereinheit 12 das fünfte Dreiwegeventil v₅ solchermaßen, dass Kühlmittel aus dem Kondensator 4a in einer ersten Strömungsrichtung v_5a zu dem dritten Kühler r₃ geleitet wird. Das den dritten Kühler r₃ verlassende Kühlmittel wird durch das sechste Dreiwegeventil v₆ in einer ersten Strömungsrichtung v_6a in Richtung der dritten Kühlmittelpumpe p₃ und des Kondensators 4a geleitet. In diesem Fall zirkuliert die dritte Pumpe p₃ Kühlmittel durch einen Hauptströmungsweg zwischen dem dritten Kühler r₃ und dem Kondensator 4a. Andererseits empfängt bei Betriebsbedingungen, bei denen keine Kühlanforderung des Arbeitsmediums in dem Kondensator 4a vorliegt, die Steuereinheit 12 Information über die Temperatur der Leistungselektronik 2c. Falls die Leistungselektronik 2c eine verstärkte Kühlung benötigt, stellt die Steuereinheit 12 die dritte Pumpe p₃ ab, sodass die Kühlmittelzirkulation in dem dritten Kühlmittelkreis c₃ aufhört. Die Steuereinheit 12 positioniert das vierte Dreiwegeventil v₄ solchermaßen, dass das den zweiten Kühler r₂ verlassende Kühlmittel in einer zweiten Strömungsrichtung v_4b zu der dritten Verbindungsleitung I₃ geleitet wird. Die Steuereinheit 12 positioniert das fünfte Dreiwegeventil v₅ solchermaßen, dass das Kühlmittel in der dritten Verbindungsleitung I₃ in einer zweiten Strömungsrichtung v_5b zu dem dritten Kühler r₃ geleitet wird. Die Steuereinheit 12 positioniert das sechste Dreiwegeventil v₆ solchermaßen, dass das den dritten Kühler r₃ verlassende Kühlmittel in einer zweiten Strömungsrichtung v_6b zu der vierten Verbindungsleitung I₄ und zurück in den zweiten Kühlmittelkreis c₂ geleitet wird. Bei Betriebsbedingungen, bei denen keine Kühlanforderung des Kondensators 4a besteht, ist es folglich möglich, das Kühlmittel in dem zweiten Kreis c₂ durch einen alternativen Kühlmittelströmungsweg aus dem zweiten Kühlmittelkreis c₂ nacheinander durch den zweiten Kühler r₂ und den dritten Kühler r₃ zu leiten und eine erhöhte Kühlung der Leistungselektronik 2c bereitzustellen.
• Die Erfindung ist nicht auf die beschriebene Ausführungsform beschränkt, sondern kann innerhalb des Schutzbereichs der Ansprüche frei variiert werden. Es ist beispielsweise möglich, andere Arten von Ventilen und Verbindungsleitungen zu verwenden, um Kühlmittelhauptströmungswege und alternative Kühlmittelströmungswege zwischen den entsprechenden Kühlern und den zu kühlenden Komponenten zu erzeugen. Die Kühlmittelkreise c_1-4 können dazu verwendet werden, mehr als die oben angegebenen Gegenstände zu kühlen. Der zweite Kreis c₂ kann beispielsweise auch dazu benutzt werden, die elektrische Maschine 2a zu kühlen.
• Bezugszeichenliste

1

Hybridfahrzeug

2

Elektrische Antriebseinheit

2a

Elektrische Maschine

2b

Elektrischer Energiespeicher

2c

Leistungselektronik

3

Verbrennungsmotor

4

Abwärmerückgewinnungssystem

4a

Kondensator

5

Kühlereinheit

6

Luftstromdurchlass

7

Kühlluftstrom

8

Elektrischer Kühlerlüfter

9

Ladeluftkühler

10

Mechanischer Kühlerlüfter

11

Lüfterverkleidung

12

Steuereinheit

13

Information

Claims (15)

1. Kühlanordnung für ein Hybridfahrzeug (1) mit einer elektrischen Antriebseinheit (2), einem Verbrennungsmotor (3) und einem Abwärmerückgewinnungssystem (4), wobei die Kühlanordnung eine Kühlereinheit (5) aufweist, die in einem Luftstromdurchlass (6) des Hybridfahrzeugs (1) angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Kühlereinheit (5) einen ersten Kühler (r₁), der hauptsächlich dazu verwendet wird, ein Kühlmittel zum Kühlen eines Energiespeichers (2b) der elektrischen Antriebseinheit (2) zu kühlen, einen zweiten Kühler (r₂), der hauptsächlich dazu verwendet wird, ein Kühlmittel zum Kühlen einer Leistungselektronik (2c) der elektrischen Antriebseinheit (2) zu kühlen, einen dritten Kühler (r₃), der hauptsächlich dazu verwendet wird, ein Kühlmittel zum Kühlen eines Kondensators (4a) des Abwärmerückgewinnungssystems (4) zu kühlen, und einen vierten Kühler (r₄) aufweist, der dazu verwendet wird, ein Kühlmittel zum Kühlen des Verbrennungsmotors (3) zu kühlen, und dass der erste Kühler (r₁) und der zweite Kühler (r₂) hinsichtlich der beabsichtigten Strömungsrichtung eines Kühlluftstroms (7) durch den Luftstromdurchlass (6) an Stellen stromaufwärts des dritten Kühlers (r₃) und des vierten Kühlers (r₄) angeordnet sind.
2. Kühlanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Kühler (r₁) und der zweite Kühler (r₂) in einer gemeinsamen Ebene (A₁) angeordnet sind, die ungefähr rechtwinklig zur beabsichtigten Strömungsrichtung des Kühlluftstroms (7) durch den Strömungsdurchlass (6) ist.
3. Kühlanordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der dritte Kühler (r₃) und der vierte Kühler (r₄) in einer gemeinsamen Ebene (A₃) angeordnet sind, die ungefähr rechtwinklig zur beabsichtigten Strömungsrichtung des Kühlluftstroms (7) durch den Strömungsdurchlass (6) ist.
4. Kühlanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der dritte Kühler (r₃) an einer Stelle stromabwärts des ersten Kühlers (r₁) solchermaßen angeordnet ist, dass wenigstens ein Teil des Kühlluftstroms (7), der durch den ersten Kühler (r₁) fließt, auch durch den dritten Kühler (r₃) fließt.
5. Kühlanordnung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Kühlanordnung wenigstens einen elektrischen Kühlerlüfter (8) aufweist, der an einer Stelle angeordnet ist, an der er für einen Zwangskühlluftstrom (7) durch den ersten Kühler (r₁) und den dritten Kühler (r₃) sorgen kann.
6. Kühlanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Kühlereinheit (5) einen Ladeluftkühler (9) aufweist.
7. Kühlanordnung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Ladeluftkühler (9) an einer Stelle stromabwärts des vierten Kühlers (r₄) solchermaßen angeordnet ist, dass wenigstens ein Teil des Kühlluftstroms (7), der durch den Ladeluftkühler (9) fließt, auch durch den vierten Kühler (r₄) fließt.
8. Kühlanordnung nach Anspruch 5 und 7, dadurch gekennzeichnet, dass der wenigstens eine elektrische Kühlerlüfter (8) und der Ladeluftkühler (9) in einer gemeinsamen Ebene (A₂) angeordnet sind, die ungefähr rechtwinklig zur beabsichtigten Strömungsrichtung des Kühlluftstroms (7) durch den Strömungsdurchlass (6) ist.
9. Kühlanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Kühlanordnung einen von dem Verbrennungsmotor (3) angetriebenen mechanischen Kühlerlüfter (10) aufweist, der dazu eingerichtet ist, einen Kühlluftstrom (7) durch die Kühler (r₁ - r₄) zu drängen, wenn der Verbrennungsmotor (3) in Betrieb ist.
10. Kühlanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Kühlanordnung Strömungswegelemente (v₁ - v₆, l₁ - l₄) umfasst, die dazu in der Lage sind, einen ersten Kühlmittelhauptströmungsweg zu erzeugen, in dem der Energiespeicher (2b) durch Kühlmittel aus dem ersten Kühler (r₁) gekühlt wird, einen zweiten Kühlmittelhauptströmungsweg zu erzeugen, in dem die Leistungselektronik (2c) durch Kühlmittel aus dem zweiten Kühler (r₂) gekühlt wird, und einen dritten Kühlmittelhauptströmungsweg zu erzeugen, in dem der Kondensator (4) durch Kühlmittel aus dem dritten Kühler (r₃) gekühlt wird.
11. Kühlanordnung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Kühlmittelströmungswegelemente (v₁ - v₆, l₁ - l₄) dazu in der Lage sind, den Kühlmittelstrom zwischen dem ersten Kühler (r₁) und dem Energiespeicher (2b) bei einer Betriebsbedingung zu stoppen, bei der es nicht möglich ist, das Kühlmittel in dem ersten Kühler (r₁) auf eine Temperatur zu kühlen, die niedrig genug zum Kühlen des Energiespeichers (2b) ist.
12. Kühlanordnung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Kühlmittelströmungswegelemente (v₁ - v₆, l₁ - l₄) dazu in der Lage sind, einen alternativen Kühlmittelströmungsweg bereitzustellen, der es ermöglicht, die Leistungselektronik (2c) oder den Kondensator (4a) durch Kühlmittel aus dem ersten Kühler (r₁) zu kühlen, wenn der Kühlmittelstrom zwischen dem ersten Kühler (r₁) und dem Energiespeicher (2b) gestoppt ist.
13. Kühlanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche 10 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Kühlmittelströmungswegelemente (v₁ - v₆, l₁ - l₄) dazu in der Lage sind, den Kühlmittelstrom durch den zweiten Kühler (r₂) bei einer Betriebsbedingung zu stoppen, bei der ein an einer Stelle stromabwärts des zweiten Kühlers (r₂) angeordneter Kühler (9, r₄) eine verstärkte Kühlung benötigt.
14. Kühlanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche 10 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Kühlmittelströmungswegelemente (v₁ - v₆, l₁ - l₄) dazu in der Lage sind, einen alternativen Kühlmittelströmungsweg bereitzustellen, der es ermöglicht, die Leistungselektronik (2c) durch Kühlmittel aus dem dritten Kühler (r₃) zu kühlen, wenn keine Kühlanforderung des Kondensators (4a) besteht und zugleich eine Kühlanforderung der Leistungselektronik (2c) vorliegt.
15. Fahrzeug (1), dadurch gekennzeichnet, dass es eine Kühlanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche 10 bis 14 aufweist.

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