DE202022002213U1 - Thermomanagementmodul und Fahrzeug mit zumindest einem solchen Thermomanagementmodul - Google Patents

Thermomanagementmodul und Fahrzeug mit zumindest einem solchen Thermomanagementmodul Download PDF

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Thermomanagementmodul (1) zum Regeln von Massenströmen eines Temperiermediums in einem geschlossenen System eines Temperierkreislaufs (100) eines Fahrzeugs, wobei der Temperierkreislauf zumindest einen ersten Teilkreislauf (101) zum Temperieren einer Batterie (106), wie einer Traktionsbatterie, zumindest einen zweiten Teilkreislauf (102) zum Temperieren zumindest einer Elektronikkomponente (107) und zumindest einen dritten Teilkreislauf (103), umfassend zumindest einen Wärmeübertrager (108), der zur Wärmeaufnahme aus Umgebungsluft und Wärmeabgabe an diese und zur Wärmeübertragung in das Temperiermedium und aus diesem dient, umfasst, wobei die Teilkreisläufe (101, 102, 103)jeweils Vor- und Rückläufe (111, 112, 113, 114, 115, 116, 117, 118, 119, 120, 121) umfassen, dadurch gekennzeichnet, dass das Thermomanagementmodul (1) zumindest ein tragendes Strukturbauteil (10) umfasst, auf dem zumindest eine Komponente zur Temperiermediumförderung (2, 3) und zumindest eine Komponente zur Massenstromregelung (4, 5, 80) anordbar oder angeordnet oder in dieses integriert sind.

Description

  • Die Erfindung betrifft ein Thermomanagementmodul zum Regeln von Massenströmen eines Temperiermediums in einem geschlossenen System eines Temperierkreislaufs eines Fahrzeugs, wobei der Temperierkreislauf zumindest einen ersten Teilkreislauf zum Temperieren einer Batterie, zumindest einen zweiten Teilkreislauf zum Temperieren zumindest einer Elektronikkomponente und zumindest einen dritten Teilkreislauf, umfassend zumindest einen Wärmeübertrager, der zur Wärmeaufnahme aus Umgebungsluft und Wärmeabgabe an diese und zur Wärmeübertragung in das Temperiermedium und aus diesem dient, umfasst, wobei die Teilkreisläufe jeweils Vor- und Rückläufe umfassen, sowie ein Fahrzeug mit zumindest einem solchen Thermomanagementmodul.
  • In heutigen Fahrzeugen, insbesondere Elektrofahrzeugen und Hybridfahrzeugen, sind immer mehr elektronisch geregelte Komponenten, wie beispielsweise elektrisch verstellbare Regelventile, elektrisch verstellbare Pumpen, eine Vielzahl von Sensoren etc., entlang von Fluidkreisläufen bzw. Temperierkreisläufen, wie Kühlkreisläufen, des Fahrzeugs angeordnet. Hierdurch ergibt sich der Vorteil eines bedarfsgerechten und fahrzustandsoptimierten Thermomanagements, dass einerseits den Fahrkomfort, andererseits eine Reichweitenoptimierung unterstützt. Das jeweils verwendete Temperiermedium wird in einem geschlossenen System eines Temperierkreislaufs eines Fahrzeugs geführt. Ein solcher Temperierkreislauf umfasst zumindest einen ersten Teilkreislauf, der zum Temperieren einer Traktionsbatterie dient, zumindest einen zweiten Teilkreislauf, der zum Temperieren zumindest einer Elektronikkomponente dient, und zumindest einen dritten Teilkreislauf, der einen Wärmeübertrager umfasst, der zur Wärmeaufnahme aus der Umgebungsluft des Fahrzeugs und zur Wärmeabgabe an diese dient und der selbstverständlich ebenfalls vom Temperiermedium durchströmt wird, so dass eine Wärmeübertragung in das Tempermedium und aus diesem heraus an die Umgebungsluft durch den Wärmeübertrager erfolgen kann. Jeder der Teilkreisläufe weist jeweils einen Vorlauf und einen Rücklauf auf.
  • Beispielsweise ist aus der DE 10 2020 206 268 A1 ein Thermomanagementsystem für eine Batterie eines Kraftfahrzeugs, insbesondere eines Elektrofahrzeugs, eines batterielektrischen Fahrzeugs oder eines Hybridelektrokraftfahrzeugs, bekannt, das eine Steuereinheit, einen ersten Kühlmittelkreislauf, wobei der erste Kühlmittelkreislauf eine Batterie, einen Chiller und eine erste Pumpe aufweist, und einen zweiten Kühlmittelkreislauf umfasst, wobei der zweite Kühlmittelkreislauf einen elektrischen Zuheizer, einen Heizungswärmetauscher und eine zweite Pumpe aufweist, wobei der erste und der zweite Kühlmittelkreislauf über eine Kopplungsvorrichtung thermisch oder thermisch-fluidisch miteinander gekoppelt sind. Die Steuereinheit ist dabei so ausgebildet, dass die Leistungen der ersten Pumpe und der zweiten Pumpe zur Erfüllung in der Anforderungen an ein Thermomanagement geregelt werden. Aus dieser Druckschrift des Standes der Technik lässt sich die Komplexität eines solchen Thermomanagementsystems mit mehreren Kühlkreisläufen mit einer Anzahl von Komponenten, wie Pumpen, Batterien, elektrischen Zuheizern, etc. entnehmen, wobei die Kühlkreisläufe miteinander gekoppelt und ineinander verschachtelt sind.
  • Zur Lösung dieser Problematik wird in der DE 2021 102 473 A1 ein Thermomanagementmodul für ein Kühlsystem für ein Kraftfahrzeug mit einem elektrischen Antriebssystem vorgeschlagen, das ein Modulgehäuse mit mehreren Kühlfluidanschlüssen aufweist, wobei die Kühlfluidanschlüsse einen ersten Kühlfluidanschluss, einen zweiten Kühlfluidanschluss sowie einen dritten Kühlfluidanschluss aufweisen, und einen im Modulgehäuse angeordnetes Stellventil zum Steuern eines Fluiddurchflusses zwischen den Kühlfluidanschlüssen vorgesehen ist. Das Thermomanagementmodul weist eine erste Verbindungsleitung zum Durchleiten von Kühlfluid auf, wobei die erste Verbindungsleitung den ersten Kühlfluidanschluss mit dem zweiten Kühlfluidanschluss fluidkommunizierend koppelt. Ein solches Thermomanagementmodul bündelt somit die einzelnen Komponenten, wie Ventile, Pumpen etc. an einem Einbauort. Die wesentlichen Leitungsanschlüsse sind hierdurch an einem Einbauort moniert. Das Thermomanagementmodul gemäß diesem Stand der Technik der DE 10 2021 102 473 A1 ist allerdings sehr komplex und aufwendig und somit teuer ausgebildet in Form eines 9/x-Wegeventils zur Regelung des Kühlmediums in verschiedenen Zweigen des Kühlsystems. Im Inneren des Modulgehäuses des Thermomanagementmoduls gemäß diesem Stand der Technik ist ein Innenraum ausgebildet, in dem ein als Drehschieber ausgebildetes Stellventil angeordnet ist. Mittels des Stellventils ist eine fluidkommunizierende Kopplung zwischen den einzelnen Kühlfluidanschlüssen schaltbar sowie unterbrechbar. Hierzu weist das Stellventil Ventilkammern mit Ventilkammeröffnungen auf, die mit den entsprechenden Kühlfluidanschlüssen in Deckung gebracht werden können, so dass zumindest zwei Kühlfluidanschlüsse über eine Ventilkammer miteinander fluidkommunizierend verbunden werden können. Dies erweist sich nicht nur aufgrund der Komplexität dieses Thermomanagementmoduls als nachteilig, sondern auch im Hinblick darauf, dass dieses Thermomanagementmodul auf eine spezielle Anwendung ausgerichtet und nicht vielseitig bzw. universell einsetzbar ist. Dies führt zu einer vergleichsweise geringen Stückzahl an Thermomanagementmodulen, die in dieser Weise gefertigt werden, und dementsprechend zu vergleichsweise hohen Kosten eines solchen Thermomanagementmoduls. Aufgrund der Komplexität der Ausgestaltung dieses Thermomanagementmoduls ist es ebenfalls vergleichsweise fehleranfällig.
  • Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Thermomanagementmodul zum Regeln von Massenströmen eines Temperiermediums in einem geschlossenen System eines Temperierkreises eines Fahrzeugs sowie ein Fahrzeug mit zumindest einem solchen Thermomanagementmodul vorzusehen, bei dem die vorstehend genannten Nachteile des Standes der Technik überwunden werden und insbesondere das Thermomanagementmodul eine Verwendung von Standardventilen ermöglicht und somit kostengünstig auch in hohen Stückzahlen herstellbar ist.
  • Die Aufgabe wird für ein Thermomanagementmodul nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 dadurch gelöst, dass das Thermomanagementmodul zumindest ein tragendes Strukturbauteil umfasst, auf dem zumindest eine Komponente zur Temperiermediumförderung und zumindest eine Komponente zur Massenstromregelung anordbar oder angeordnet sind. Die Aufgabe wird auch für ein Fahrzeug, insbesondere Elektrofahrzeug, batterielektrisches Fahrzeug oder Hybridfahrzeug, dadurch gelöst, dass das Fahrzeug zumindest ein solches Thermomanagementmodul umfasst. Weiterbildungen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen definiert.
  • Dadurch wird ein Thermomanagementmodul geschaffen, dass zumindest ein tragendes Strukturbauteil umfasst, auf dem zumindest eine Komponente zur Temperiermediumförderung und zumindest eine Komponente zur Massenstromregelung des Temperiermediums, wie beispielsweise von Kühlmittel als Temperiermedium, angeordnet werden können oder angeordnet sind bzw. in das diese Komponente integriert werden können oder sind. Die zumindest eine Komponente zur Temperiermediumförderung und auch die zumindest eine Komponente zur Massenstromregelung können hierbei Standardkomponenten sein, somit keine Spezialanfertigungen, so dass die Kosten für ein solches Thermomanagementmodul gegenüber dem Stand der Technik, insbesondere der DE 10 2021 102 473 A1 , deutlich verringert werden können.
  • Ein solche Komponente des Thermomanagementmoduls zur Temperiermediumförderung ist insbesondere als Pumpeinrichtung ausgebildet zum Fördern des Temperiermediums und eine Komponente zur Massenstromregelung des Temperiermediums ist insbesondere als Standardventil ausgebildet. Vorteilhaft umfasst das Thermomanagementmodul zumindest eine Pumpeinrichtung zum Fördern des Temperiermediums und zumindest zwei Ventile zur Regelung der Massenströme des Temperiermediums. Die zumindest zwei Ventile können als Standardventile ausgebildet sein. Unter einem Standardventil wird hier insbesondere ein 2/2-Wegeventil, ein 3/3-Wegeventil, ein 4/2-Wegeventil bzw. ein 4/3-Wegeventil verstanden. Das Vorsehen einer Pumpeinrichtung zum Fördern des Temperiermediums und zweier Ventile zur Regelung der Massenströme des Temperiermediums als Komponenten des Thermomanagementmoduls, die auf oder in dem tragenden Strukturbauteil des Thermomanagementmoduls angeordnet sind, können insbesondere zum Regeln der Temperiermedium-Massenströme in drei Teilkreisläufen des Temperierkreislaufs eines Fahrzeugs dienen, dass insbesondere eine Elektrofahrzeug, batterielektrisches Fahrzeug oder Hybridfahrzeug ist, somit insbesondere eine Traktionsbatterie umfasst. Der Temperierkreislauf eines solchen Fahrzeugs umfasst den zumindest einen ersten Teilkreislauf zum Temperieren der Batterie bzw. Traktionsbatterie des Fahrzeugs, den zumindest einen zweiten Teilkreislauf zum Temperieren zumindest einer Elektronikkomponente, wie beispielsweise der Leistungselektronik, eines Elektromotors, eines Inverters, eines Chargers oder anderer Elektronikkomponenten, die temperiert werden müssen, und den zumindest einen dritten Teilkreislauf, der einen Wärmeübertrager umfasst, der dazu dient, aus der das Fahrzeug umgebenden Umgebungsluft Wärme aufzunehmen und/oder an diese abzugeben. Die aufgenommene und/oder abgegebene Wärme wird auf das Temperiermedium übertragen oder von dem Temperiermedium entnommen. Ein solcher Wärmeübertrager ist somit insbesondere am vorderen Ende eines Fahrzeugs angeordnet und über den dritten Teilkreislauf mit dem Thermomanagementmodul fluidisch verbunden. Auch der erste Teilkreislauf zum Temperieren der Batterie bzw. Traktionsbatterie des Fahrzeugs ist mit dem Thermomanagementmodul fluidisch verbunden, ebenso wie der zweite Teilkreislauf zum Temperieren der Elektronikkomponenten, wie beispielsweise der Leistungselektronik.
  • Das Thermomanagementmodul verbindet vorzugsweise zumindest zwei der Teilkreisläufe des Temperierkreislaufs fluidisch miteinander, wobei die Vor- und Rückläufe der zumindest zwei Teilkreisläufe über das Thermomanagementmodul fluidisch miteinander verbindbar oder verbunden sind. Die zumindest zwei Ventile dienen dabei der Regelung der entsprechenden Massenströme des Temperiermediums, so dass entsprechend temperiertes Temperiermedium in den jeweiligen Teilkreislauf des Temperierkreislaufs über die zumindest eine Pumpeinrichtung, die ebenfalls auf oder in dem Thermomanagementmodul angeordnet ist, gefördert werden kann.
  • Das tragende Strukturbauteil des Thermomanagementmoduls ist vorteilhaft plattenartig und/oder im Wesentlichen flach ausgebildet. Hierdurch ist zum einen eine platzspargende Ausgestaltung des tragenden Strukturbauteils möglich, zum anderen zugleich eine stabile Ausgestaltung. Die zumindest eine Komponente zur Temperiermediumförderung und die zumindest eine Komponente zur Massenstromregelung können auf dem tragenden Strukturbauteil etwa parallel zueinander ausgerichtet angeordnet sein oder werden. Dies ist insbesondere dadurch möglich, dass das tragende Strukturbauteil plattenartig und/oder im Wesentlichen flach ausgebildet ist, da die insbesondere zumindest eine Pumpeinrichtung und die insbesondere zumindest zwei Ventile in etwa gleicher Ausrichtung zueinander, somit etwa parallel zueinander ausgerichtet, auf bzw. in dem tragenden Strukturbauteil angeordnet werden können. Die etwa parallele Ausrichtung bezieht sich hierbei insbesondere auf die Antriebsachsen der zumindest einen Komponente zur Temperiermediumförderung und der zumindest einen Komponente zur Massenstromregelung, die entsprechend etwa parallel zueinander und in Bezug zu dem tragenden Strukturbauteil etwa senkrecht zu diesem anordbar oder angeordnet sind. Somit ist ein vergleichsweise einfaches Bestücken des tragenden Strukturbauteils des Thermomanagementmoduls mit der zumindest einen Pumpeinrichtung als Komponente zur Temperiermediumförderung und der zumindest zwei Ventile bzw. Standardventile als Komponenten zur Massenstromregelung des Temperiermediums möglich, da diese von einer Seite aus in jeweils etwa gleicher Ausrichtung der jeweiligen Antriebsachsen der auf dem tragenden Strukturbauteil anzuordnenden Komponenten erfolgen kann, somit der zumindest einen Pumpeinrichtung und der zumindest zwei Ventile.
  • Weiter vorteilhaft umfasst das tragende Strukturbauteil zumindest einen Fluidweg, insbesondere zumindest einen Fluidkanal, zum fluidischen Verbinden der zumindest einen Komponente zur Temperiermediumförderung und der zumindest einen Komponente zur Massenstromregelung des Temperiermediums auf oder innerhalb des tragenden Strukturbauteils.
  • Ferner weist das tragende Strukturbauteil vorteilhaft Fluidanschlusseinrichtungen zum Anschließen der Vor- und Rückläufe der Teilkreisläufe des Temperierkreislaufs auf, wobei die Fluidanschlusseinrichtung fluidisch mit dem zumindest einen Fluidweg innerhalb des tragenden Strukturbauteils oder auf diesem in Verbindung stehen. Hierdurch ist es somit möglich, an den Fluidanschlusseinrichtungen die Vor- und Rückläufe der Teilkreisläufe des Temperierkreislaufs des Fahrzeugs anzuschließen, so dass das Temperiermedium über die Fluidanschlusseinrichtungen in den zumindest einen Fluidweg im Inneren oder auf dem tragenden Strukturbauteil des Thermomanagementmoduls gelangen kann.
  • Die Fluidanschlusseinrichtungen auf dem oder innerhalb des tragenden Strukturbauteils können ferner vorteilhaft fluidisch mit der zumindest einen Komponente zur Temperiermediumförderung und der zumindest einen Komponente zur Massenstromregelung verbindbar oder verbunden sein. Die zumindest eine Komponente zur Temperiermediumförderung, wie eine Pumpeinrichtung, und die zumindest eine Komponente zur Massenstromregelung des Temperiermediums, also insbesondere die zumindest zwei Ventile bzw. Standardventile, sind vorteilhaft entlang des zumindest einen Fluidweges, insbesondere des zumindest einen Fluidkanals, innerhalb des oder auf dem tragenden Strukturbauteil angeordnet. Dementsprechend stehen auch die Fluidanschlusseinrichtungen, die fluidisch mit dem zumindest einen Fluidweg innerhalb des tragenden Strukturbauteils oder auf diesem fluidisch in Verbindung stehen, auch mit der zumindest einen Pumpeinrichtung und den zumindest zwei Ventilen als Komponenten in Verbindung.
  • Da die zumindest drei Teilkreisläufe des Temperierkreislaufs eines Fahrzeugs mit dem Thermomanagementmodul über dessen Fluidanschlusseinrichtungen fluidisch verbunden werden, stehen die Fluidanschlusseinrichtungen nach dem Anschließen der Teilkreisläufe fluidisch somit auch mit den Wärmeübertragern und/oder Wärmequellen und/oder Wärmesenken der einzelnen Teilkreisläufe in Verbindung, korrespondieren somit mit diesen. Wie bereits vorstehend erwähnt, umfassen die zumindest drei Teilkreisläufe des Temperierkreislaufs Wärmeübertrager und/oder Wärmequelle und/oder Wärmesenken, die entweder zum Erwärmen oder zum Abkühlen des Temperiermediums beim Durchströmen des jeweiligen Teilkreislaufs innerhalb von diesen führen.
  • Über das Thermomanagementmodul können beispielsweise auch vier Teilkreisläufe des Temperierkreislaufs eines Fahrzeugs miteinander fluidisch gekoppelt werden, wobei die vier Teilkreisläufe Wärmeübertrager und/oder Temperiereinrichtungen bzw. Wärmequellen und/oder Wärmesenken umfassen. Weiter vorteilhaft kann das Thermomanagementmodul mit fünf Teilkreisläufen des Temperierkreislaufs eines Fahrzeugs fluidisch verbunden bzw. gekoppelt werden, wobei die fünf Teilkreisläufe Wärmeübertrager und/oder Temperiereinrichtungen bzw. Wärmequellen und/oder Wärmesenken umfassen. Ferner ist selbstverständlich auch ein fluidisches Verbinden des Thermomanagementmoduls mit mehr als fünf Teilkreisläufen des Temperierkreislaufs eines Fahrzeugs möglich. Die Anzahl der Fluidanschlusseinrichtungen des Thermomanagementmoduls kann entsprechend an die Anzahl der mit diesem zu verbindenden Teilkreisläufe des Temperierkreislaufs eines Fahrzeugs angepasst werden.
  • Weiter vorteilhaft ist das tragende Strukturbauteil zumindest teilweise gitterförmig ausgebildet. Hierdurch ist einerseits eine thermische Endkopplung einzelner Bereiche des tragenden Strukturbauteils von anderen benachbarten Bereichen möglich, da über den jeweiligen gitterförmigen Abschnitt des tragenden Strukturbauteils wenig oder kaum Wärme übertragen wird/werden kann. Andere Bereiche des tragenden Strukturbauteils können gezielt thermisch gekoppelt werden, wobei in diesen Bereichen dann beispielsweise keine gitterförmige Ausbildung des tragenden Strukturbauteils vorgesehen wird. Bei bekannten Thermomanagementmodulen sind üblicherweise vollflächig geschlossene Kunststoffspritzgussgeometrien vorgesehen. Hierdurch gibt sich in Bezug auf das Bauteilvolumen ein relativ großer projizierter Flächeninhalt, der zwangsläufig im Rahmen der Herstellung eines solchen Thermomanagementmoduls zu einem Spritzgussmaschinenpark führt, der in der Lage sein muss, derartige große Bauteile zu fertigen. Große Flächen führen nämlich zu großen Zuhaltekräften der Maschine und hierdurch zu hohen Investitionskosten und dementsprechend auch zu hohen Bauteilkosten. Bei dem erfindungsgemäßen tragenden Strukturbauteil werden dem gegenüber vorteilhaft Bereiche, die nicht fluidische Funktionen erfüllen sollen, gitterförmig ausgebildet. Hierdurch lassen sich auch die Abmessungen einer entsprechenden Spritzgussmaschine zum Herstellen des Thermomanagementmoduls bzw. von dessen tragenden Strukturbauteil gegenüber dem Stand der Technik reduzieren. Ebenfalls kann der Materialeinsatz beim Herstellen eines spritzgegossenen tragenden Strukturbauteils des Thermomanagementmoduls gegenüber dem Stand der Technik reduziert und auch der Verzug des Bauteils gegenüber dem großvolumigen Spritzgussgeometrien des Standes der Technik reduziert werden. Da Thermomanagementmodule üblicherweise im Motorraum angeordnet werden, ist es ebenfalls möglich, keine oder zumindest weniger Siphonbereiche zu schaffen, da durch die gitterförmigen Bereiche des tragenden Strukturbauteils Schmutzansammlungen bzw. auch Ansammlungen von Spritzwasser nicht auftreten, da Schmutz und Spritzwasser durch die gitterförmigen Bereiche des tragenden Strukturbauteils ungehindert abfließen können.
  • Ferner können durch das Vorsehen der gitterförmigen Bereiche des tragenden Strukturbauteils gezielt dessen Steifigkeit partiell erhöht bzw. verändert werden. Hierdurch ist es möglich, gezielt mechanische Entlastungen beispielsweise von Schweißnähten, die auf dem oder innerhalb des tragenden Strukturbauteils vorgesehen werden, vorzunehmen. Ferner kann über die gitterförmigen Bereiche des tragenden Strukturbauteils auch eine gewisse Elastizität von diesen geschaffen werden, so dass insbesondere Grenzlastfälle, wie beispielsweise Stoßbeanspruchung bei Schlechtwegestrecken oder Bordsteinüberfahrten zu keiner Beschädigung von Funktionsbereichen des tragenden Strukturbauteils führen. Auch unterschiedliche Temperaturbeaufschlagungen können durch das Vorsehen der gitterförmigen Bereiche des tragenden Strukturbauteils von diesem sehr gut ertragen werden, da diese sich ohne Rissbildung durch leichtes Verformen bewegen und somit eine Beschädigung des tragenden Strukturbauteils entgegenwirken können. Die ursprüngliche Form der gitterförmigen Bereiche des tragenden Strukturbauteils kann sich somit unter Lasteinwirkung verändern, so dass beispielsweise aus einem ursprünglichen Quadrat eine Raute beim Verformen entstehen kann. Die gezielt weichen gitterförmigen Bereiche ermöglichen es somit, funktionsschädliche Lasten von den sensiblen Bereichen des tragenden Strukturbauteils und somit des Thermomanagementmoduls fern zu halten, wie beispielsweise Schweißnähten und Dicht- sowie anderen Funktionsbereichen, in denen Komponenten, wie die zumindest eine Pumpeinrichtung und die zumindest zwei Ventile angeordnet sind.
  • Die gitterförmigen Bereiche des tragenden Strukturbauteils ermöglichen ferner einen durch die Umgebungsluft optimierten Wärmehaushalt, so dass Teilbereiche des Thermomanagementmoduls gezielt von Umgebungsluft umströmt werden können, um aus dieser Wärme aufzunehmen oder an die Umgebungsluft Wärme abzuführen. Durch die Ausgestaltung der gitterförmigen Bereiche, somit das Verhältnis von Rippen zu Durchbrüchen, die zusammen die gitterförmigen Bereiche bilden, können ebenfalls der Wärmeaustausch und die Isolation von Teilfunktionsbereichen des Thermomanagementmoduls variiert werden. Ferner ermöglichen gitterförmige Bereiche des tragenden Strukturbauteils, Funktionsbereiche im Spritzgussbereich durch wechselseitiges Durchtauchen von Spritzgusswerkzeughälften, also ursprünglich hinterschnittige Funktionsbereiche, vereinfacht in einer Öffnungs- und Schließbewegung des Spritzgusswerkzeugs herzustellen. Ferner ist es möglich, mit geringem Drücken im Vergleich zu der Herstellung der großvolumigen Spritzgussgeometrien der Thermomanagementmodule des Standes der Technik zu arbeiten. Zudem ist es möglich, im Spritzgussverfahren mit einer sogenannten Überfüllung der entsprechenden Spritzgussformen zu arbeiten, um Luftblasen insbesondere in den gitterförmigen Bereichen des herzustellenden tragenden Strukturbauteils zu vermeiden, so dass nach dem Schrumpfen beim Abkühlen der Spritzgussmasse keine Fehlstellen mehr verbleiben, insbesondere nicht in den gitterförmigen Bereichen des tragenden Strukturbauteils. Es kann ferner eine homogenere Materialverteilung hierbei vorgesehen werden und es ist weniger Material als bei den Spritzgussgeometrien der Thermomanagementmodule des Standes der Technik für die Herstellung der erfindungsgemäßen Thermomanagementmodule bzw. von deren tragenden Strukturbauteil erforderlich, so dass auch die Kosten für dieses geringer gehalten werden können im Vergleich zum Stand der Technik.
  • Durch das Thermomanagementmodul bzw. dessen tragendes Strukturbauteil können somit die zumindest eine Komponente zur Temperiermediumförderung, also die zumindest eine Pumpeinrichtung, und die zumindest eine Komponente zur Massenstromregelung des Temperiermediums, somit insbesondere die zumindest zwei Ventile bzw. Standardventile, auf bzw. in dem tragenden Strukturbauteil des Thermomanagementmoduls gebündelt werden. Es sind komplexe Regelungen der Massenströme an Temperiermedien, insbesondere Kühlmittel, innerhalb des Thermomanagementmoduls bzw. dessen tragendem Strukturbauteil unter Verwendung von Standardkomponenten in Form der zumindest einen Pumpeinrichtung und der zumindest zwei Ventile bzw. Standardventile möglich, was zu einer deutlichen Kostenreduzierung im Vergleich zum Stand der Technik führt. Medienleitungen der einzelnen Teilkreisläufe des Temperierkreislaufs eines Fahrzeugs wie beispielsweise eines Kühlmittelkreislaufs, können auf einfache Art und Weise an den Fluidanschlusseinrichtungen an dem tragenden Strukturbauteil montiert werden. Die einzelnen Komponenten zur Temperiermediumförderung und zur Massenstromregelung des Temperiermediums können ohne das Erfordernis einer zusätzlichen Leitung direkt miteinander verbunden werden, so dass die Anzahl an Leitungen bzw. Medienleitungen hier gegenüber dem Stand der Technik reduziert werden kann. Da die zumindest eine Komponente zur Temperiermediumförderung und die zumindest eine Komponente zur Massenstromregelung auf dem bzw. innerhalb des tragenden Strukturbauteils angeordnet und fluidisch mit dem zumindest einen Fluidweg innerhalb bzw. auf dem tragenden Strukturbauteil verbunden sind, ist es nicht erforderlich, weitere Medienleitungen im Bereich des Thermomanagementmoduls hierfür vorzusehen. Über das Thermomanagementmodul können beispielsweise 3 bis 5 Wärmeübertrager oder Temperierkomponenten bzw. Temperiereinrichtungen durch Anschließen einer entsprechenden Anzahl an Teilkreisläufen des Temperierkreises eines Fahrzeugs verbunden werden.
  • Das tragende Strukturbauteil kann insbesondere durch gezielte Steifigkeitsauslegungen im Bereich von dessen gitterförmigen Bereichen akustisch entkoppelte Bereiche aufweisen, wobei beispielsweise eine Verschiebung der Eigenfrequenzen zu einer akustischen Entkopplung führen kann. Ferner können Dämpfungsmaterialien in die gitterförmigen Bereiche des tragenden Strukturbauteils aufgenommen werden und/oder Kerben in den gitterförmigen Bereichen des Strukturbauteils gezielt vorgesehen werden und/oder andere Maßnahmen zur akustischen Entkopplung vorgenommen werden. Ferner ist es möglich, Befestigungspunkte bzw. Befestigungsbereiche zum Befestigen des Thermomanagementmoduls bzw. von dessen tragendem Strukturbauteil in einem Fahrzeug mit Dämpfungsmaterial zu versehen, um auch dort eine akustische Entkopplung zu schaffen. Beispielsweise kann ein Verschrauben im Bereich der Befestigungsstellen des tragenden Strukturbauteils des Thermomanagementmoduls in einem Fahrzeug vorgesehen werden, wobei im Bereich der Verschraubung bzw. im Bereich der Befestigungsstelle ein Dämpfungsmaterial, wie beispielsweise ein Schaummaterial, angeordnet wird. Dies dient dazu, die Übertragung von Körperschall zu reduzieren. Das Thermomanagementmodul bzw. dessen tragendes Strukturbauteil kann somit auch partiell aus unterschiedlichen Materialien bestehen, somit als zweiKomponenten-Bauteil ausgebildet werden. Zum akustischen Entkoppeln können einerseits, wie erwähnt, Schaummaterialien bzw. andere Dämpfungsmaterialien vorgesehen werden oder auch ein Überspritzen mit Dämpfungsmaterial bzw. partielles Überspritzen mit Dämpfungsmaterial. Es können somit unterschiedlichste Ausgestaltungen zum akustischen Entkoppeln vorgesehen werden.
  • Über das Thermomanagementmodul können somit Teilkreisläufe des Temperierkreislaufs gekoppelt oder getrennt werden, wobei alle auf dem Thermomanagementmodul angeordneten bzw. in dessen tragendes Strukturbauteil integrierten Komponenten, die der Temperiermedienförderung bzw. der Massenstromregelung des Temperiermediums dienen, miteinander fluidisch verbindbar oder verbunden sind. Zur näheren Erläuterung der Erfindung werden im Folgenden Ausführungsbeispiele von dieser näher an Hand der Zeichnungen beschrieben. Diese zeigen in:
    • 1 eine Prinzipsskizze einer ersten Ausführungsform eines Temperierkreislaufs mit 3 Teilkreisläufen und einem erfindungsgemäßen Thermomanagementmodul,
    • 2 eine Prinzipskizze einer zweiten Ausführungsform eines Temperierkreislaufs mit 5 Teilkreisläufen und einem erfindungsgemäßen Thermomanagementmodul,
    • 3 eine Draufsicht auf eine erste Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Thermomanagementmoduls mit 2 Pumpeinrichtungen und 2 Ventilen,
    • 4 eine zweite Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Thermomanagementmoduls mit 2 Pumpeinrichtungen und 2 Ventilen, wobei diese in 2 nicht fluidisch miteinander verbundenen Teilmodulen des Thermomanagementmoduls angeordnet sind,
    • 5 eine Draufsicht auf ein Verteilerstück zum Verteilen eines Temperiermediums innerhalb eines erfindungsgemäßen Thermomanagementmoduls mit einem Einlass und 2 Auslässen,
    • 6 eine Draufsicht auf eine dritte Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Thermomanagementmoduls mit 2 Pumpeinrichtungen,
    • 7 eine Draufsicht auf eine vierte Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Thermomanagementmoduls mit 2 Pumpeinrichtungen,
    • 8 eine Draufsicht auf einen Ausschnitt eines erfindungsgemäßen Thermomanagementmoduls im Bereich dreier Fluidanschlusseinrichtungen,
    • 9 eine Draufsicht auf eine weitere Ausführungsformen eines erfindungsgemäßen Thermomanagementmoduls, und
    • 10 eine Draufsicht auf eine weitere Ausführungsformen eines erfindungsgemäßen Thermomanagementmoduls mit 2 Pumpeinrichtungen und 2 Ventilen.
  • 1 zeigt eine Prinzipsskizze eines Temperierkreislaufs 100 mit drei Teilkreisläufen, nämlich einem ersten Teilkreislauf 101, der zum Temperieren einer Batterie 106 bzw. Traktionsbatterie 106 bzw. eines entsprechenden Batteriesystems dient, eines zweiten Teilkreislaufs 102, der zum Temperieren von Elektronikkomponenten 107 dient, und einen dritten Temperierkreislauf 103 umfasst, der einen Wärmeübertrager 108 in einem vorderen Bereich eines Fahrzeugs umfasst, der zur Wärmeaufnahme aus der Umgebungsluft und Wärmeabgabe an diese bzw. zur Wärmeübertragung der Wärme aus der Umgebungsluft in das Temperiermedium, das durch den dritten Teilkreislauf 103 strömt, und aus diesem zur Wärmeabgabe an die Umgebungsluft dient. Dieser dritte Teilkreislauf 103 ist somit der Komfortkreislauf, da er zur Klimatisierung des Innenraums des Fahrzeugs dient, während der Teilkreislauf 101 zum Temperieren der Batterie bzw. Traktionsbatterie 106 des Fahrzeugs dient und der zweite Teilkreislauf 102 zum Temperieren der zumindest einen Elektronikkomponente 107. Zur Temperierung des Innenraums des Fahrzeugs kann ferner noch ein Heizungswärmetauscher bzw. für eine Klimaanlage zum Temperieren des Innenraums des Fahrzeugs ein Verdampfer bzw. ein Chiller und ggf. ein PTC-Wärmetauscher für einen Wärmepumpenmodus vorgesehen werden. Es können somit 2 bis 3 oder sogar mehr Wärmequellen und Wärmesenken in die einzelnen Teilkreisläufe und somit auch in den Temperierkreislauf 100 integriert oder separat angeordnet werden. In 1 ist somit der Minimalumfang an Teilkreisläufen 101, 102 und 103 eines solchen Temperierkreislaufs 100 eines Fahrzeugs zum Temperieren von dessen Komponenten gezeigt.
  • Alle Teilkreisläufe 101, 102 und 103 des Temperierkreislaufs 100 sind mit einem Thermomanagementmodul 1 fluidisch verbunden. Dies bedeutet, dass sowohl die jeweiligen Vorläufe 110, 112, 114 der 3 Teilkreisläufe 101, 102, 103 als auch deren jeweiligen Rückläufe 111, 113, 115 jeweils an das Thermomanagementmodul 1 fluidisch angeschlossen sind. Über das Thermomanagementmodul können diese einzelnen Teilkreisläufe 101, 102 und 103 miteinander fluidisch verbunden bzw. voneinander getrennt werden. Zu diesem Zweck umfasst das Thermomanagementmodul 1 zumindest eine Pumpeneinrichtung und zumindest 2 Ventile. Hierauf wird weiter unten näher eingegangen.
  • In 2 umfasst der Temperierkreislauf 100 fünf Teilkreisläufe, die drei Teilkreisläufe 101, 102 und 103 entsprechen dabei den in 1 gezeigten. Zusätzlich zu diesen umfasst der Temperierkreislauf 100 noch einen vierten Teilkreislauf, der einen Chiller 204 als Schnittstelle zu einem Kältekreislauf einer Klimaanlage umfasst, einen fünften Teilkreislauf 105 mit einem Wärmeübertrager bzw. einer Wärmepumpe 205 als Schnittstelle zu einem Kältekreislauf, und einen sechsten Teilkreislauf 109, der einen Wärmeerzeuger, insbesondere einen PTC-Zusatzheizer 206 umfasst. Der PTC-Zusatzheizer 206 und somit der sechste Teilkreislauf 109 kann separat zu dem fünften Teilkreislauf 105 mit der Wärmepumpe bzw. dem Wärmeübertrager als Schnittstelle zum Kältekreislauf vorgesehen oder beide in Reihe oder parallel geschaltet werden. Ferner ist es grundsätzlich möglich, dass der PTC-Zusatzheizer 206 in den dritten Teilkreislauf 103 mit aufgenommen wird. Ohnehin ist in den 1 und 2 jeweils durch gestrichelte Linien in den einzelnen Teilkreisläufen 101, 102, 103, 104, 105, 109 angedeutet, dass dort weitere Komponenten enthalten sein bzw. dort aufgenommen werden können. Dementsprechend kann der PTC-Zusatzheizer 206 in dem fünften Teilkreislauf 105 mit integriert sein oder aber auch im dritten Teilkreislauf 103. Ferner ist es möglich den Chiller 204 in den ersten Teilkreislauf 101 zu integrieren.
  • Der zweite Teilkreislauf 102 kann als Elektronikkomponenten 107 verschiedene Arten von Komponenten einzeln, selektiv, in Reihe oder parallel geschaltet umfassen. Beispielhaft sind hier vier verschiedene Arten von Elektronikkomponenten in 2 angedeutet, nämlich eine Leistungselektronik 207 als Wärmeübertrager, die hier beispielhaft in den zweiten Teilkreislauf 202 integriert ist, oder ein Elektromotor 208 oder ein Inverter 209 als Wärmeübertrager, oder auch ein Charger 210, ebenfalls als Wärmeübertrager, oder aber weitere Elektronikkomponenten 107, die in dem letzten Kästchen 211 beispielhaft angedeutet sind. Alle diese Elektronikkomponenten 107 sind somit jeweils Wärmeübertrager, die somit Wärme in den zweiten Teilkreislauf 102 des Temperierkreislaufs 100 abgeben.
  • Jeder der Teilkreisläufe 104, 105 und 109 weist ebenfalls jeweils einen Vorlauf und einen Rücklauf auf. Diese sind in 2 ebenfalls zu sehen und dort mit den Bezugszeichen 116 bis 121 gekennzeichnet, wobei die Vorläufe die Bezugszeichen 116, 118, 120 und die Rückläufe die Bezugszeichen 117, 119 und 121 tragen. Auch der Chiller 204 und die Wärmepumpe bzw. der Wärmeübertrager 205 können jeweils einzeln bzw. selektiv oder in Reihe oder auch parallel zueinander vorgesehen werden. Je nach Ausgestaltung können somit auch weniger Teilkreisläufe als in 2 gezeigt mit der entsprechenden Anzahl an in diesen Teilkreisläufen vorhandenen Komponenten 204, 205 und 206 vorgesehen sein.
  • 3 zeigt eine Draufsicht auf ein erfindungsgemäßes Thermomanagementmodul als Prinzipskizze. Das Thermomanagementmodul 1 umfasst zwei Pumpeinrichtungen 2, 3 sowie zwei Ventile 4, 5. Diese sind über Fluidkanäle 20, 21, 30, 31, 40, 41, 50 sowohl untereinander als auch mit Fluidanschlusseinrichtungen 6, 7, 8, 9 fluidisch verbunden. Die erste Pumpeinrichtung 2 ist somit über den Fluidkanal 21 mit dem Ventil 4, das Ventil 4 mit dem Ventil 5 über den Fluidkanal 41 und die zweite Pumpeinrichtung 3 mit dem Ventil 5 über den Fluidkanal 31 fluidisch verbunden. Alle Komponenten der beiden Pumpeinrichtungen 2, 3 und der Ventile 4, 5 sowie alle Fluidkanäle 20, 21, 30, 31, 40, 41, 50 sind auf einem tragenden Strukturteil 10 des Thermomanagementmoduls 1 angeordnet. Das tragende Strukturteil 10 ist in dieser Ausführungsvariante etwa U-förmig ausgebildet, kann jedoch auch eine andere Formgebung aufweisen. Durch die U-Form des tragenden Strukturteils 10 kann im Bereich des Spaltes 11 zwischen den beiden Schenkeln 12, 13 des U-förmigen tragenden Strukturteils 10 eine thermische und ggf. auch akustische Entkopplung und ferner eine Bewegungsmöglichkeit, somit die Möglichkeit zum Ausgleich von Lastbeaufschlagungen auf dem tragenden Strukturteil 10, ausgeglichen werden. Das thermische und akustische Entkoppeln ermöglicht es, dass einerseits die beiden mit den beiden Pumpeinrichtungen 2, 3 versehenen Schenkel 12, 13 thermisch voneinander getrennt werden können, somit sich zumindest weniger thermisch gegenseitig beeinflussen. Fluidisch sind jedoch die jeweiligen Pumpeinrichtungen 2 bzw. 3 mit den ihnen zugeordneten Ventilen 4, 5 sowie die beiden Ventile 4, 5 untereinander fluidisch miteinander verbunden.
  • An dem tragenden Strukturteil 10 des Thermomanagementmoduls 1 sind außenseitig Befestigungsstellen 14, 15, 16 angeordnet, hier in Form von Befestigungslaschen. Die Befestigungsstellen 14, 15, 16 bzw. Befestigungslaschen dienen dazu, dass tragende Strukturteil 10 des Thermomanagementmoduls 1 in einem Fahrzeug befestigen zu können, beispielsweise im Motorraum eines Fahrzeugs.
  • In 4 ist eine alternative Ausführungsform des Thermomanagementmoduls 1 gezeigt. Auf dessen tragenden Strukturteil, das hier ohne den Spalt 11, also nicht U-förmig, ausgebildet ist, sondern eine in der Draufsicht etwa Rechteckform aufweist, sind wiederum die beiden Pumpeinrichtungen 2, 3 sowie die beiden Ventile 4, 5 angeordnet. Allerdings ist in dieser Ausführungsvariante keine Verbindung der beiden Ventile 4, 5 miteinander innerhalb des Thermomanagementmoduls 1 bzw. auf dessen tragenden Strukturteil 10 vorgesehen. Eine fluidische Verbindung ist lediglich zwischen der jeweiligen Pumpeinrichtung 2 bzw. 3 und dem jeweils dieser zugeordneten Ventil 4, 5 vorgesehen. Das Ventil 4 ist dementsprechend über einen weiteren Fluidkanal 42 mit einer Fluidanschlusseinrichtung 18 fluidisch verbunden und das Ventil 5 über einen weiteren Fluidkanal 51 mit einer Fluidanschlusseinrichtung 19 fluidisch verbunden. Das Thermomanagementmodul 1 umfasst in der in 4 gezeigten Ausführungsvariante daher zwei Teilmodule 1a und 1b, wobei das Teilmodul 1a die Komponenten der ersten Pumpeinrichtung 2 und des Ventils 4 mit den entsprechend zugehörigen Fluidkanälen 20, 21, 40, 42 und den entsprechenden Fluidanschlusseinrichtungen 6, 7, 18 umfasst, während das zweite Teilmodul 1b des Thermomanagementmoduls 1 die Komponenten der zweiten Pumpeinrichtung 3 und des Ventils 5 mit den zugehörigen Fluidkanälen 30, 31, 50, 51 und den mit diesen fluidisch verbundenen Fluidanschlusseinrichtungen 8, 9, 19 umfasst.
  • Im Unterschied zu der Ausführungsform nach 3 sind bei der Ausführungsform des Thermomanagementmoduls 1 gemäß 4 vier Befestigungsstellen 14, 15, 16, 17 in Form jeweils auch wiederum von Befestigungslaschen vorgesehen. Die Anzahl der Befestigungsstellen zum Befestigen des tragenden Strukturteils 10 in einem Fahrzeug kann von dem jeweiligen Anwendungsfall abhängig gemacht werden, wobei im Prinzip drei Befestigungsstellen in vielen Fällen ausreichend sein können.
  • 5 zeigt eine Prinzipskizze eines Verteilerstücks bzw. T-Stücks 60. Dieses weist einen skizzierten Einlass 61 und zwei Auslässe 62, 63 auf. Die beiden Auslässe 62, 63 sind mit dem Einlass durch jeweils einen Fluidkanal 64, 65 fluidisch verbunden. Auch solche fluidischen Verbindungen zum Verteilen von Temperiermedium innerhalb des Thermomanagementmoduls 1 können auf diesen bzw. in dessen tragenden Strukturteil oder auf dessen tragenden Strukturteil 10 vorgesehen werden.
  • In den 6 bis 10 sind verschiedene Ausführungsvarianten des Thermomanagementmoduls 1 gezeigt, die jeweils gitterförmige Bereiche 70 im Bereich des jeweils tragenden Strukturteils 10 des Thermomanagementmoduls 1 aufweisen. Bei der Ausführungsvariante nach 6 ist ein sehr großer gitterförmiger Bereich 70 des tragenden Strukturteils 10 vorgesehen, in 9 ebenfalls. Die beiden Ausführungsvarianten unterscheiden sich unter anderem durch die unterschiedliche Anzahl an Fluidanschlusseinrichtungen und dementsprechend auch Ventilen. Die Anzahl der Fluidanschlusseinrichtungen ist bei der Ausführungsform nach 9 deutlich größer als bei der Ausführungsform nach 6. Dies zeigt, dass einige beliebige Anzahl an Fluidanschlusseinrichtungen in Kombination mit Standardventilen und Standardpumpeinrichtungen als Komponenten des Thermomanagementmoduls 1 vorgesehen sein können. Beide Ausführungsvarianten umfassen jeweils zwei Pumpeinrichtungen 2, 3, die Ausführungsform nach 6 lediglich zwei Ventile 4, 5, die Ausführungsform nach 9 drei Ventile 4, 5, 80. Dementsprechend sind auch mehr Fluidkanäle, die jeweils die Fluidanschlusseinrichtungen miteinander bzw. mit den Pumpeinrichtungen 2, 3 und den Ventilen 4, 5, 80 verbinden, bei der Ausführungsvariante nach 9 vorgesehen.
  • Der gitterförmige Bereich 70 ist bei der Ausführungsvariante in 7 kleiner ausgebildet. Auch bei dieser Ausführungsvariante sind zwei Pumpeinrichtungen 2, 3 als Komponenten bzw. Fluidkomponenten des Thermomanagementmoduls in dessen tragendes Strukturbauteil 10 integriert. Auch bei dieser Ausführungsvariante ist zumindest ein Ventil 4 bzw. 5 ebenfalls im tragenden Strukturbauteil 10 bzw. auf diesem angeordnet.
  • Durch die gitterförmigen Bereiche 70 kann eine thermische Entkopplung erfolgen, da die Stege 71 und die Öffnungen 72, die von den Stegen 71 umgrenzt werden, zu einer solchen entsprechenden thermischen Entkopplung führen. Ferner erweisen sich die gitterförmigen Bereiche 70 gegenüber der vollflächigen Ausgestaltung des tragenden Strukturteils 10 nach 4 als vorteilhaft, da bei Lastbeanspruchungen die Gefahr von Rissbildung bei Vorsehen der gitterförmigen Bereiche 70 deutlich geringer ist. In 8 ist ein Ausschnitt des tragenden Strukturteils 10 im Bereich dreier Fluidanschlusseinrichtungen 90, 91, 92 gezeigt, wobei eine weitere Fluidanschlusseinrichtung 93 senkrecht zu der Fluidanschlusseinrichtung 91 im Bereich des zu dieser führenden Fluidkanals 93 angeordnet ist. Dies zeigt, dass die Fluidanschlusseinrichtung nicht nur in einer Ebene, sondern auch senkrecht zu dieser angeordnet sein können. Wie auch 10 entnommen werden kann, können die Fluidanschlusseinrichtungen, hier die Fluidanschlusseinrichtung 94, auch in einem von 90° abweichenden Winkel zur Ebene des tragenden Strukturbauteils 10 angeordnet sein. Wie ebenfalls 10 entnommen werden kann, können elektrische Verbinder 22, 32 in der beiden Pumpeinrichtungen 2, 3 in gewohnter Weise auf deren Oberseite angeordnet werden. Es ist somit auch möglich, elektrische Verbindungsleitungen in das Thermomanagementmodul 1 zu integrieren oder zumindest auf diesem anzuordnen.
  • Das tragende Strukturbauteil 10 des Thermomanagementmoduls 1 ist in den in den Figuren gezeigten Ausführungsvarianten als Spritzgussteil ausgebildet, so dass beliebige Ausführungsvarianten kostengünstig hergestellt werden können, da ein Bestücken mit den entsprechenden Fluidkomponenten in Form von Pumpeinrichtungen und Ventilen bzw. Standard-Pumpeinrichtungen und Standard-Ventilen nachfolgend problemlos erfolgen kann.
  • Bezugszeichenliste
  • 1
    Thermomanagementmodul
    1a
    Teilmodul
    1b
    Teilmodul
    2
    erste Pumpeinrichtung
    3
    zweite Pumpeinrichtung
    4
    Ventil
    5
    Ventil
    6
    Fluidanschlusseinrichtung
    7
    Fluidanschlusseinrichtung
    8
    Fluidanschlusseinrichtung
    9
    Fluidanschlusseinrichtung
    10
    tragendes Strukturteil
    11
    Spalt
    12
    erster Schenkel
    13
    zweiter Schenkel
    14
    Befestigungsstelle
    15
    Befestigungsstelle
    16
    Befestigungsstelle
    17
    Befestigungsstelle
    18
    Fluidanschlusseinrichtung
    19
    Fluidanschlusseinrichtung
    20
    Fluidkanal
    21
    Fluidkanal
    22
    elektrischer Verbinder
    30
    Fluidkanal
    31
    Fluidkanal
    32
    elektrischer Verbinder
    40
    Fluidkanal
    41
    Fluidkanal
    42
    Fluidkanal
    50
    Fluidkanal
    51
    Fluidkanal
    60
    Verteilerstück
    61
    Einlass
    62
    Auslass
    63
    Auslass
    64
    Fluidkanal
    65
    Fluidkanal
    70
    gitterförmiger Bereich
    71
    Steg
    72
    Öffnung
    80
    Ventil
    90
    Fluidanschlusseinrichtung
    91
    Fluidanschlusseinrichtung
    92
    Fluidanschlusseinrichtung
    93
    Fluidkanal
    94
    Fluidanschlusseinrichtung
    100
    Temperierkreislauf
    101
    erster Teilkreislauf
    102
    zweiter Teilkreislauf
    103
    dritter Teilkreislauf
    104
    vierter Teilkreislauf
    105
    fünfter Teilkreislauf
    106
    Batterie
    107
    Elektronikkomponente
    108
    Wärmeübertrager
    109
    sechster Teilkreislauf
    110
    Vorlauf von 101
    111
    Rücklauf von 101
    112
    Vorlauf von 102
    113
    Rücklauf von 102
    114
    Vorlauf von 103
    115
    Rücklauf von 103
    116
    Vorlauf von 104
    117
    Rücklauf von 104
    118
    Vorlauf von 105
    119
    Rücklauf von 105
    120
    Vorlauf von 109
    121
    Rücklauf von 109
    204
    Chiller
    205
    Wärmepumpe
    206
    PTC-Zuheizer
    207
    Leistungselektronik
    208
    Elektromotor
    209
    Inverter
    210
    Charger
    211
    weitere Elektronikomponenten
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
  • Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
  • Zitierte Patentliteratur
    • DE 102020206268 A1 [0003]
    • DE 2021102473 A1 [0004]
    • DE 102021102473 A1 [0004, 0007]

Claims (11)

  1. Thermomanagementmodul (1) zum Regeln von Massenströmen eines Temperiermediums in einem geschlossenen System eines Temperierkreislaufs (100) eines Fahrzeugs, wobei der Temperierkreislauf zumindest einen ersten Teilkreislauf (101) zum Temperieren einer Batterie (106), wie einer Traktionsbatterie, zumindest einen zweiten Teilkreislauf (102) zum Temperieren zumindest einer Elektronikkomponente (107) und zumindest einen dritten Teilkreislauf (103), umfassend zumindest einen Wärmeübertrager (108), der zur Wärmeaufnahme aus Umgebungsluft und Wärmeabgabe an diese und zur Wärmeübertragung in das Temperiermedium und aus diesem dient, umfasst, wobei die Teilkreisläufe (101, 102, 103)jeweils Vor- und Rückläufe (111, 112, 113, 114, 115, 116, 117, 118, 119, 120, 121) umfassen, dadurch gekennzeichnet, dass das Thermomanagementmodul (1) zumindest ein tragendes Strukturbauteil (10) umfasst, auf dem zumindest eine Komponente zur Temperiermediumförderung (2, 3) und zumindest eine Komponente zur Massenstromregelung (4, 5, 80) anordbar oder angeordnet oder in dieses integriert sind.
  2. Thermomanagementmodul (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Komponenten des Thermomanagementmoduls (1) zur Temperiermediumförderung und zur Massenstromregelung zumindest eine Pumpeinrichtung (2, 3) zum Fördern des Temperiermediums und zumindest zwei Ventile (4, 5, 80) zur Regelung der Massenströme des Temperiermediums umfassen.
  3. Thermomanagementmodul (1) nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die zumindest zwei Ventile (4, 5, 80) Standardventile sind, insbesondere als Standardventil zumindest ein 2/2-Wegeventil, 3/3-Wegeventil, 4/2-Wegeventil, 4/3-Wegeventil vorgesehen ist.
  4. Thermomanagementmodul (1) nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Thermomanagementmodul (1) zumindest zwei der Teilkreisläufe (101, 102, 103) des Temperierkreislaufs (100) miteinander fluidisch verbindet, wobei die Vor- und Rückläufe (111, 112, 113, 114, 115, 116, 117, 118, 119, 120, 121) der zumindest zwei Teilkreisläufe (101, 102, 103, 104, 105, 109) über das Thermomanagementmodul (1) fluidisch miteinander verbindbar oder verbunden sind.
  5. Thermomanagementmodul (1) nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das tragende Strukturbauteil (10) plattenartig und/oder im Wesentlichen flach ausgebildet ist, wobei die zumindest eine Komponente zur Temperiermediumförderung und die zumindest eine Komponente zur Massenstromregelung auf dem tragenden Strukturbauteil (10) etwa parallel zueinander ausgerichtet anordbar oder angeordnet sind.
  6. Thermomanagementmodul (1) nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass Antriebsachsen der auf dem tragenden Strukturbauteil (10) angeordneten zumindest einen Komponente zur Temperiermediumförderung und zumindest einen Komponente zur Massenstromregelung etwa parallel zueinander und in Bezug zu dem tragenden Strukturbauteil etwa senkrecht zu diesem angeordnet sind.
  7. Thermomanagementmodul (1) nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das tragende Strukturbauteil (10) zumindest einen Fluidweg, insbesondere zumindest einen Fluidkanal (40, 41, 42, 50, 51, 64, 65, 93), umfasst zum fluidischen Verbinden der zumindest einen Komponente zur Temperiermediumförderung und der zumindest einen Komponente zur Massenstromregelung auf oder innerhalb des tragenden Strukturbauteils (10).
  8. Thermomanagementmodul (1) nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das tragende Strukturbauteil (10) Fluidanschlusseinrichtungen (6, 7, 8, 9, 18, 19, 90, 91, 92, 94) aufweist zum Anschließen der Vor- und Rückläufe (111, 112, 113, 114, 115, 116, 117, 118, 119, 120, 121) der Teilkreisläufe (101, 102, 103, 104, 105, 109) des Temperierkreislaufs (100).
  9. Thermomanagementmodul (1) nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Fluidanschlusseinrichtungen (6, 7, 8, 9, 18, 19, 90, 91, 92, 94) auf dem oder innerhalb des tragenden Strukturbauteils (10) fluidisch mit der zumindest einen Komponente zur Temperiermediumförderung und der zumindest einen Komponente zur Massenstromregelung verbindbar oder verbunden sind.
  10. Thermomanagementmodul (1) nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das tragende Strukturbauteil (10) zumindest teilweise gitterförmig ausgebildet ist.
  11. Fahrzeug, insbesondere Elektrofahrzeug, batterieelektrisches Fahrzeug oder Hybridfahrzeug, dadurch gekennzeichnet, dass das Fahrzeug zumindest ein Thermomanagementmodul (1) nach einem der vorstehenden Ansprüche umfasst.
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Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102020206268A1 (de) 2020-05-19 2021-11-25 Volkswagen Aktiengesellschaft Thermomanagementsystem für eine Batterie eines Kraftfahrzeugs und Verfahren für ein Thermomanagement für eine Batterie eines Kraftfahrzeugs
DE102021102473A1 (de) 2021-02-03 2022-08-04 Volkswagen Aktiengesellschaft Thermomanagementmodul, Kühlsystem und Kraftfahrzeug

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102018102542A1 (de) 2018-01-29 2019-08-01 Woco Industrietechnik Gmbh Vorrichtung zur Handhabung von Fluiden sowie Verfahren zur Herstellung derselben
DE102018102927A1 (de) 2018-02-09 2019-08-14 Voss Automotive Gmbh Fluidverteilermodul für ein modulares Temperiersystem und Temperiersystem

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102020206268A1 (de) 2020-05-19 2021-11-25 Volkswagen Aktiengesellschaft Thermomanagementsystem für eine Batterie eines Kraftfahrzeugs und Verfahren für ein Thermomanagement für eine Batterie eines Kraftfahrzeugs
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