EP4396014A1 - Kühlmittelverteilervorrichtung für ein kraftfahrzeug und kraftfahrzeug mit einer kühlmittelverteilervorrichtung - Google Patents

Kühlmittelverteilervorrichtung für ein kraftfahrzeug und kraftfahrzeug mit einer kühlmittelverteilervorrichtung

Info

Publication number
EP4396014A1
EP4396014A1 EP22769963.4A EP22769963A EP4396014A1 EP 4396014 A1 EP4396014 A1 EP 4396014A1 EP 22769963 A EP22769963 A EP 22769963A EP 4396014 A1 EP4396014 A1 EP 4396014A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
coolant
heating element
base body
motor vehicle
distribution device
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
EP22769963.4A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Jessica Wolf
Kai Hartel
Heino Schiller
Daniel Blasko
Ralf LÜDERS
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Volkswagen AG
Original Assignee
Volkswagen AG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Volkswagen AG filed Critical Volkswagen AG
Publication of EP4396014A1 publication Critical patent/EP4396014A1/de
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60KARRANGEMENT OR MOUNTING OF PROPULSION UNITS OR OF TRANSMISSIONS IN VEHICLES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PLURAL DIVERSE PRIME-MOVERS IN VEHICLES; AUXILIARY DRIVES FOR VEHICLES; INSTRUMENTATION OR DASHBOARDS FOR VEHICLES; ARRANGEMENTS IN CONNECTION WITH COOLING, AIR INTAKE, GAS EXHAUST OR FUEL SUPPLY OF PROPULSION UNITS IN VEHICLES
    • B60K1/00Arrangement or mounting of electrical propulsion units
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60LPROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L58/00Methods or circuit arrangements for monitoring or controlling batteries or fuel cells, specially adapted for electric vehicles
    • B60L58/10Methods or circuit arrangements for monitoring or controlling batteries or fuel cells, specially adapted for electric vehicles for monitoring or controlling batteries
    • B60L58/24Methods or circuit arrangements for monitoring or controlling batteries or fuel cells, specially adapted for electric vehicles for monitoring or controlling batteries for controlling the temperature of batteries
    • B60L58/26Methods or circuit arrangements for monitoring or controlling batteries or fuel cells, specially adapted for electric vehicles for monitoring or controlling batteries for controlling the temperature of batteries by cooling
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60KARRANGEMENT OR MOUNTING OF PROPULSION UNITS OR OF TRANSMISSIONS IN VEHICLES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PLURAL DIVERSE PRIME-MOVERS IN VEHICLES; AUXILIARY DRIVES FOR VEHICLES; INSTRUMENTATION OR DASHBOARDS FOR VEHICLES; ARRANGEMENTS IN CONNECTION WITH COOLING, AIR INTAKE, GAS EXHAUST OR FUEL SUPPLY OF PROPULSION UNITS IN VEHICLES
    • B60K1/00Arrangement or mounting of electrical propulsion units
    • B60K1/04Arrangement or mounting of electrical propulsion units of the electric storage means for propulsion
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60KARRANGEMENT OR MOUNTING OF PROPULSION UNITS OR OF TRANSMISSIONS IN VEHICLES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PLURAL DIVERSE PRIME-MOVERS IN VEHICLES; AUXILIARY DRIVES FOR VEHICLES; INSTRUMENTATION OR DASHBOARDS FOR VEHICLES; ARRANGEMENTS IN CONNECTION WITH COOLING, AIR INTAKE, GAS EXHAUST OR FUEL SUPPLY OF PROPULSION UNITS IN VEHICLES
    • B60K11/00Arrangement in connection with cooling of propulsion units
    • B60K11/02Arrangement in connection with cooling of propulsion units with liquid cooling
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60LPROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L1/00Supplying electric power to auxiliary equipment of vehicles
    • B60L1/02Supplying electric power to auxiliary equipment of vehicles to electric heating circuits
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60LPROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L50/00Electric propulsion with power supplied within the vehicle
    • B60L50/50Electric propulsion with power supplied within the vehicle using propulsion power supplied by batteries or fuel cells
    • B60L50/60Electric propulsion with power supplied within the vehicle using propulsion power supplied by batteries or fuel cells using power supplied by batteries
    • B60L50/66Arrangements of batteries
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60LPROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L58/00Methods or circuit arrangements for monitoring or controlling batteries or fuel cells, specially adapted for electric vehicles
    • B60L58/10Methods or circuit arrangements for monitoring or controlling batteries or fuel cells, specially adapted for electric vehicles for monitoring or controlling batteries
    • B60L58/24Methods or circuit arrangements for monitoring or controlling batteries or fuel cells, specially adapted for electric vehicles for monitoring or controlling batteries for controlling the temperature of batteries
    • B60L58/27Methods or circuit arrangements for monitoring or controlling batteries or fuel cells, specially adapted for electric vehicles for monitoring or controlling batteries for controlling the temperature of batteries by heating
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60KARRANGEMENT OR MOUNTING OF PROPULSION UNITS OR OF TRANSMISSIONS IN VEHICLES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PLURAL DIVERSE PRIME-MOVERS IN VEHICLES; AUXILIARY DRIVES FOR VEHICLES; INSTRUMENTATION OR DASHBOARDS FOR VEHICLES; ARRANGEMENTS IN CONNECTION WITH COOLING, AIR INTAKE, GAS EXHAUST OR FUEL SUPPLY OF PROPULSION UNITS IN VEHICLES
    • B60K1/00Arrangement or mounting of electrical propulsion units
    • B60K2001/008Arrangement or mounting of electrical propulsion units with means for heating the electrical propulsion units
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60KARRANGEMENT OR MOUNTING OF PROPULSION UNITS OR OF TRANSMISSIONS IN VEHICLES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PLURAL DIVERSE PRIME-MOVERS IN VEHICLES; AUXILIARY DRIVES FOR VEHICLES; INSTRUMENTATION OR DASHBOARDS FOR VEHICLES; ARRANGEMENTS IN CONNECTION WITH COOLING, AIR INTAKE, GAS EXHAUST OR FUEL SUPPLY OF PROPULSION UNITS IN VEHICLES
    • B60K1/00Arrangement or mounting of electrical propulsion units
    • B60K1/04Arrangement or mounting of electrical propulsion units of the electric storage means for propulsion
    • B60K2001/0405Arrangement or mounting of electrical propulsion units of the electric storage means for propulsion characterised by their position
    • B60K2001/0438Arrangement under the floor
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60LPROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L2240/00Control parameters of input or output; Target parameters
    • B60L2240/40Drive Train control parameters
    • B60L2240/54Drive Train control parameters related to batteries
    • B60L2240/545Temperature

Definitions

  • heating elements in particular high-voltage heating elements, are used to control the temperature, in particular for heating, of the battery of a hybrid electric vehicle or battery-electric vehicle in order to keep the battery within an optimal temperature range.
  • the heating element when it is arranged or integrated into the base body of the coolant distribution device, it is connected to the connection devices of the coolant lines provided in the base body.
  • the coolant that is or can be guided by the coolant lines, in particular water, can thus be fed directly to the heating element, which heats the coolant, via a first coolant line and its connection device.
  • the heated coolant can then be fed to a second coolant line via a further connection device.
  • the heated coolant is then available for heating other components of the motor vehicle, for example the battery or the passenger compartment.
  • the base body has a receptacle, with an electronic unit, in particular a printed circuit board, more particularly an electronic control device, being arranged, in particular plugged in, in the receptacle.
  • the coolant inlet connections and coolant outlet connections are arranged in particular on an outside of the base body.
  • a coolant circulating pump more particularly a water circulating pump
  • the base body has electrical connections, in particular a high-voltage connection and/or a low-voltage connection.
  • the electrical connections are preferably designed to supply electrical energy to the electronics unit.
  • the electronics unit is a printed circuit board or an electronic control device for the heating element, electrical energy can be supplied to the heating element via the electrical connections.
  • a further solution to the problem on which the invention is based consists in a motor vehicle, in particular a hybrid electric motor vehicle or a battery electric vehicle, comprising a coolant distribution device as described above.
  • FIG. 1 shows a cooling water circuit known from the prior art with a heating element
  • the receptacle 18 and the electronic unit 19 arranged therein are arranged in the immediate vicinity of one of the coolant lines 11 in the base body 10, so that the electronic unit 19 can also be cooled.
  • the base body 10 of the coolant distribution device 100 also has coolant outlet connections 20 and coolant inlet connections 21, via which a cooler 22 for a battery of the motor vehicle and a heating heat exchanger 23 for heating a passenger compartment can be connected.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Transportation (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Sustainable Development (AREA)
  • Sustainable Energy (AREA)
  • Electric Propulsion And Braking For Vehicles (AREA)
  • Air-Conditioning For Vehicles (AREA)

Abstract

Um den für ein Heizelement eines Kraftfahrzeugs benötigten Bauraum zu reduzieren und die Kühlung eines solchen Heizelementes zu verbessern, wird eine Kühlmittelverteilervorrichtung (100) für ein Kraftfahrzeug (200), insbesondere für ein Hybridelektrokraftfahrzeug oder ein batterieelektrisches Fahrzeug, umfassend einen Grundkörper (10) mit in dem Grundkörper (10) verlaufend angeordneten Kühlmittelleitungen (11) vorgeschlagen, wobei in und/oder an dem Grundkörper (10) ein Heizelement (12) angeordnet ist.

Description

Beschreibung
Kühlmittelverteilervorrichtung für ein Kraftfahrzeug und Kraftfahrzeug mit einer Kühlmittelverteilervorrichtung
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Kühlmittelverteilervorrichtung für ein Kraftfahrzeug, insbesondere für ein Hybridelektrokraftfahrzeug oder ein batterieelektrisches Fahrzeug, umfassend einen Grundkörper mit in dem Grundkörper verlaufend angeordneten Kühlmittelleitungen.
Ferner betrifft die vorliegende Erfindung ein Kraftfahrzeug mit einer Kühlmittelverteilervorrichtung.
Zur Temperierung, insbesondere zur Beheizung, der Batterie eines Hybridelektrokraftfahrzeuges oder batterieelektrischen Fahrzeuges, um die Batterie in einem optimalen Temperaturfenster zu halten, werden im Stand der Technik Heizelemente, insbesondere Hochvolt-Heizelemente, eingesetzt. Darüber hinaus möglich, derartige Heizelemente für die Beheizung eines Fahrgastraums des Kraftfahrzeuges einzusetzen.
Im Stand der Technik ist es bekannt, Heizelemente über Kühlmittelleitungen an einen Kühlmittelkreislauf des Kraftfahrzeuges anzuschließen. Derart angeschlossene Heizelemente haben einen hohen Bauraumbedarf. Außerdem werden die Heizleistungsanforderungen und die Anforderungen für die Übertragung der Wärmeenergie in das Kühlmittel stetig höher. Die erzielbare Heizleistung wird dabei oft durch eine Überhitzung der Steuerelektronik des Heizelementes begrenzt. Im Stand der Technik wird versucht, den gestiegenen Heizleistungsanforderungen durch eine Vergrößerung des Heizelementes zu begegnen. Größere Heizelemente brauchen jedoch einen größeren Bauraum und verursachen höhere Kosten. Darüber hinaus müssen die Heizelemente mit einem separaten Halter in dem Kraftfahrzeug befestigt werden, was einen zusätzlichen konstruktiven Aufwand nach sich zieht.
Aus der CN 110053453 A ist ein PTC-Flüssigkeitsheizelement für ein Kraftfahrzeug bekannt, welches eine Steuereinheit, eine Hochspannungsplatine, ein IGBT-Modul, einen Hochspannungsadapter und eine Wasserkammer umfasst. Die CN 108263165 A offenbart ein elektrisches Heizsystem mit einem Heizkörper. Auf der Oberseite des Heizkörpers ist eine PCBA-Platine angeordnet. Zwischen der PCBA-Platine und einer Wärmesenke ist ein Dichtungsmaterial angeordnet.
Die EP 1 366 937 A2 offenbart eine elektrische Heizvorrichtung zum Beheizen von Luft, insbesondere für ein Kraftfahrzeug. Die elektrische Heizvorrichtung weist elektrische Heizeinrichtungen auf, welche mit Einrichtungen zur Aufnahme eines fluiden Mediums, insbesondere Wasser, und/oder Wärmeaustauscheinrichtungen, insbesondere Wellrippen, thermisch leitend verbunden sind. Die Einrichtung zur Aufnahme des fluiden Mediums steht überdies mit der Wärmeaustauscheinrichtung in thermisch leitendem Kontakt. Als elektrische Heizeinrichtungen kommen Leistungshalbleiter zum Einsatz, welche durch integrierte oder externe Steuerungs- und/oder Regelungseinrichtungen gesteuert werden.
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, den für ein Heizelement eines Kraftfahrzeugs benötigten Bauraum zu reduzieren und die Kühlung eines solchen Heizelementes zu verbessern.
Zur Lösung der der Erfindung zugrundeliegenden Aufgabe wird eine Kühlmittelverteilervorrichtung für ein Kraftfahrzeug, insbesondere für ein Hybridelektrokraftfahrzeug oder ein batterieelektrisches Fahrzeug, umfassend einen Grundkörper mit in dem Grundkörper verlaufend angeordneten Kühlmittelleitungen, vorgeschlagen, wobei ferner vorgesehen ist, dass in und/oder an dem Grundkörper ein Heizelement angeordnet ist.
Zur Reduzierung des konstruktiven Aufwandes von Kühlmittelkreisläufen für Kraftfahrzeuge sind Kühlmittelverteilervorrichtungen bekannt, welche der Substitution von Kühlmittelschläuchen dienen. Zu diesem Zweck sind in der Kühlmittelverteilervorrichtung Kühlmittelleitungen angeordnet, wodurch die Anzahl der benötigten Kühlmittelschläuche reduziert wird.
Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass das Heizelement in und/oder an dem Grundkörper angeordnet ist. Durch die Anordnung des Heizelementes in und/oder an dem Grundkörper kann auf einen zusätzlichen Halter für die Befestigung des Heizelementes in dem Kraftfahrzeug verzichtet werden. Hierdurch wird der konstruktive Aufwand reduziert. Darüber hinaus kann auf zusätzliche Kühlmittelschläuche bzw. Kühlmittelleitungen zur Verbindung des Heizelements mit der Kühlmittelverteilervorrichtung verzichtet werden, wodurch Wärmeverluste verringert werden. Zudem kann durch die Anordnung des Heizelementes an und/oder in dem Grundkörper die Effizienz des Heizelementes zu steigern.
Die Kühlmittelleitungen sind bevorzugt in dem Grundkörper integriert verlaufend angeordnet. Dies kann insbesondere bedeuten, dass der Grundkörper als im Wesentlichen monolithisches oder massives Bauteil ausgebildet ist, wobei in dem Grundkörper die Kühlmittelleitungen durch Bohrungen oder bereits bei der Herstellung des Grundkörpers der Kühlmittelverteilervorrichtung ausgebildet werden. Somit bildet das Material des Grundkörpers selbst die Wände der Kühlmittelleitungen aus.
Das Heizelement ist bevorzugt vorgesehen, ein Kühlmittel, das durch die Kühlmittelleitungen geführt wird oder führbar ist, zu erwärmen, sodass mit dem erwärmten Kühlmittel eine Batterie, insbesondere eine Batterie für den elektrischen Antrieb eines Hybridelektrokraftfahrzeuges oder eines batterieelektrischen Fahrzeuges, temperiert beziehungsweise beheizt werden kann. Ferner kann mittels des von dem Heizelement erwärmten Kühlmittels auch ein Fahrgastraum beheizt werden.
Es können auch mehrere Heizelemente vorgesehen sein.
Bevorzugt ist vorgesehen, dass das Heizelement in den Grundkörper integriert ist, wobei weiter bevorzugt der Grundkörper ein Gehäuse des Heizelementes bildet.
Mit anderen Worten ist das Heizelement zumindest teilweise, bevorzugt vollständig im Inneren des Grundkörpers angeordnet. Hierfür kann bei der Herstellung des Grundkörpers der Kühlmittelverteilervorrichtung eine Öffnung in dem Grundkörper vorgesehen sein, durch welche das Heizelement in den Grundkörper eingesetzt wird. Die Öffnung kann anschließend mit einem entsprechenden Bauteil verschlossen werden.
Durch die Integration des Heizelementes in den Grundkörper wird der benötigte Bauraum reduziert und die Komplexität des Kühlmittelkreislaufes für ein Kraftfahrzeug verringert. Zudem kann auf ein separates Gehäuse für das Heizelement verzichtet werden. Vielmehr bildet der Grundkörper selbst das Gehäuse des Heizelementes. Da die Kühlmittelleitungen der Kühlmittelverteilervorrichtung im Grundkörper verlaufend angeordnet sind, kann zudem die Wärmeübertragung von dem Heizelement auf das in den Kühlmittelleitungen geführte oder führbare Kühlmittel verbessert werden.
Weiter bevorzugt ist vorgesehen, dass der Grundkörper im Wesentlichen plattenförmig ausgebildet ist, und/oder dass die Kühlmittelverteilervorrichtung eine Kühlmittelverteilerplatte ist.
Durch die plattenförmige Ausgestaltung des Grundkörpers beziehungsweise durch die Ausgestaltung der Kühlmittelverteilervorrichtung als Kühlmittelverteilerplatte ist diese besonders platzsparend.
Bevorzugt ist ferner vorgesehen, dass das Heizelement ein Hochvolt-Heizelement, weiter bevorzugt ein PTC-Heizelement, ist.
Mit weiterem Vorteil kann vorgesehen sein, dass das Heizelement und die Kühlmittelleitungen derart im Grundkörper angeordnet sind, dass dem Heizelement ein Kühlmittel, insbesondere Wasser, aus mindestens einer der Kühlmittelleitungen zugeführt werden kann, und/oder dass ein Kühlmittel, insbesondere Wasser, von dem Heizelement mindestens einer der Kühlmittelleitungen zugeführt werden kann.
Mit anderen Worten ist das Heizelement derart in und/oder an dem Grundkörper angeordnet, dass diesem direkt aus den Kühlmittelleitungen des Grundkörpers ein Kühlmittel, zum Beispiel Wasser, zugeführt werden kann. Dieses Kühlmittel, insbesondere das Wasser, wird dann von dem Heizelement erwärmt und wieder an eine weitere im Grundkörper angeordnete Kühlmittelleitung abgegeben. Durch diese direkte fluidische Verbindung des Heizelementes mit den Kühlmittelleitungen kann auf zusätzliche Kühlmittelleitungen oder Kühlmittelschläuche verzichtet werden. Darüber hinaus werden durch den Verzicht auf zusätzliche Kühlmittelleitungen oder Kühlmittelschläuche Wärmeverluste vermieden, sodass die Effizienz des Heizelementes gesteigert wird.
Bevorzugt ist dafür vorgesehen, dass im Grundkörper Anschlussvorrichtungen der Kühlmittelleitungen angeordnet sind, wobei das Heizelement an die Anschlussvorrichtungen angeschlossen ist. Mit anderen Worten wird das Heizelement bei der Anordnung oder Integration in den Grundkörper der Kühlmittelverteilervorrichtung an die in dem Grundkörper vorgesehenen Anschlussvorrichtungen der Kühlmittelleitungen angeschlossen. Das von den Kühlmittelleitungen geführte oder führbare Kühlmittel, insbesondere Wasser, kann somit direkt über eine erste Kühlmittelleitung und deren Anschlussvorrichtung dem Heizelement zugeführt werden, welches das Kühlmittel erwärmt. Das erwärmte Kühlmittel kann dann über eine weitere Anschlussvorrichtung einer zweiten Kühlmittelleitung zugeführt werden. Das erwärmte Kühlmittel steht dann für die Erwärmung weiterer Bauteile des Kraftfahrzeuges, beispielsweise der Batterie oder des Fahrgastraumes, zur Verfügung.
Das erwärmte Kühlmittel, insbesondere das erwärmte Wasser, kann darüber hinaus auch für die Temperierung oder Erwärmung des elektrischen Antriebs, des Fahrzeugkühlers und weiterer Elektroniken des Kraftfahrzeuges verwendet werden.
Insbesondere ist bevorzugt vorgesehen, dass das Heizelement einen Kühlmitteleinlass und einen Kühlmittelauslass aufweist, wobei der Kühlmitteleinlass und der Kühlmittelauslass jeweils an eine Anschlussvorrichtung angeschlossen sind.
Mit weiterem Vorteil kann vorgesehen sein, dass der Grundkörper eine Aufnahme aufweist, wobei in der Aufnahme eine Elektronikeinheit, insbesondere eine Platine, weiter insbesondere eine elektronische Steuervorrichtung, angeordnet, insbesondere eingesteckt, ist.
Bei der Elektronikeinheit kann es sich um jede geeignete Elektronikeinheit des Kraftfahrzeuges handeln, die gekühlt werden muss. Die Aufnahme kann auch als Tasche ausgebildet sein, in die die Elektronikeinheit eingesteckt ist oder wird. Es wird somit eine Einstecklösung für eine Elektronikeinheit in den Grundkörper der Kühlmittelverteilervorrichtung bereitgestellt.
Bevorzugt handelt es sich bei der Elektronikeinheit, insbesondere bei der Platine, um eine elektronische Steuervorrichtung für das Heizelement.
Mit Vorteil ist vorgesehen, dass die Kühlmittelleitungen derart in dem Grundkörper angeordnet sind, dass die in der Aufnahme angeordnete Elektronikeinheit, insbesondere die Platine, mit einem in den Kühlmittelleitungen geführten oder führbaren Kühlmittel, insbesondere Wasser, gekühlt werden kann. Mit anderen Worten verlaufen die Kühlmittelleitungen derart in dem Grundkörper, dass von der Elektronikeinheit abgegebene Wärme von einem in den Kühlmittelleitungen geführtem Kühlmittel, insbesondere Wasser, aufgenommen werden kann. Dies kann dadurch erreicht werden, dass mindestens eine der Kühlmittelleitungen in unmittelbarer Nähe der Aufnahme und somit in unmittelbarer Nähe der in der Aufnahme angeordneten Elektronikeinheit in dem Grundkörper verlaufend angeordnet ist. Darüber hinaus kann jedoch auch vorgesehen sein, dass das Kühlmittel bei entsprechender Ausgestaltung der Elektronikeinheit, insbesondere einer entsprechenden Abdichtung der Elektronikeinheit gegenüber Flüssigkeiten, aus den Kühlmittelleitungen direkt in die Aufnahme hineinströmen kann und dort die Platine beziehungsweise die Elektronikeinheit umströmt und kühlt.
Bevorzugt ist ferner vorgesehen, dass der Grundköper Kühlmitteleinlassanschlüsse und Kühlmittelauslassanschlüsse zum Anschluss eines Kühlers für eine Batterie und/oder zum Anschluss eines Heizwärmetauschers, insbesondere eines Heizwärmetauschers für einen Fahrgastraum eines Kraftfahrzeugs, aufweist.
Die Kühlmitteleinlassanschlüsse und Kühlmittelauslassanschlüsse sind insbesondere an einer Außenseite des Grundkörpers angeordnet.
Bevorzugt ist vorgesehen, dass in dem Grundkörper, insbesondere in den Kühlmittelleitungen, mindestens eine Pumpe, insbesondere eine Kühlmittelumwälzpumpe, weiter insbesondere eine Wasserumwälzpumpe, angeordnet ist.
Ferner kann vorgesehen sein, dass der Grundkörper elektrische Anschlüsse, insbesondere einen Hochvoltanschluss und/oder einen Niedervoltanschluss, aufweist.
Die elektrischen Anschlüsse, insbesondere der Hochvoltanschluss und/oder der Niedervoltanschluss, sind bevorzugt dazu ausgebildet, der Elektronikeinheit elektrische Energie zuzuführen. Insbesondere kann, wenn die Elektronikeinheit eine Platine oder elektronische Steuervorrichtung für das Heizelement ist, über die elektrischen Anschlüsse dem Heizelement elektrische Energie zugeführt werden. Eine weitere Lösung der der Erfindung zugrundeliegenden Aufgabe besteht in einem Kraftfahrzeug, insbesondere einem Hybridelektrokraftfahrzeug oder einem batterieelektrischen Fahrzeug, umfassend eine vorbeschriebene Kühlmittelverteilervorrichtung.
Die Erfindung wird nachstehend näher anhand der beigefügten Figuren erläutert. Es zeigen:
Fig. 1 einen aus dem Stand der Technik bekannten Kühlwasserkreislauf mit einem Heizelement,
Fig. 2a eine Kühlmittelverteilervorrichtung mit einem Heizelement in einer Aufsicht,
Fig. 2b eine Kühlmittelverteilervorrichtung mit einem Heizelement in einer Querschnittsansicht, und
Fig. 3 ein Kraftfahrzeug mit einer Kühlmittelverteilervorrichtung.
Fig. 1 zeigt einen aus dem Stand der Technik bekannten Kühlmittelkreislauf 210 mit einem Heizelement 211 für die Erwärmung eines Kühlmittels, insbesondere Wasser. Das Heizelement 211 ist über Kühlmittelschläuche 212 mit dem Kühlmittelkreislauf 210 verbunden. Das Heizelement 211 umfasst eine Platine 213, welche über eine Hochvoltleitung 214a und eine Niedervoltleitung 214b mit Energie versorgt wird. Das Heizelement 211 wird mittels eines Halters 215 innerhalb eines Kraftfahrzeugs befestigt.
Fig. 2a zeigt eine Kühlmittelverteilervorrichtung 100 im Einklang mit der Erfindung in einer Aufsicht und Fig. 2b zeigt die Kühlmittelverteilervorrichtung 100 in einer Seitenansicht. Die Kühlmittelverteilervorrichtung 100 ist für ein nicht näher gezeigtes Kraftfahrzeug, insbesondere für ein Hybridelektrokraftfahrzeug oder batterieelektrisches Fahrzeug, vorgesehen und umfasst einen Grundkörper 10. In dem Grundkörper 10 sind Kühlmittelleitungen 11 verlaufend angeordnet. Ferner ist in dem Grundkörper 10 ein Heizelement 12 integriert angeordnet. Wie insbesondere aus der Seitenansicht der Fig. 2b ersichtlich ist, ist der Grundkörper 10 ist im Wesentlichen plattenförmig in Form einer Kühlmittelverteilerplatte 13 ausgebildet. Das Heizelement 12 ist als Hochvolt-Heizelement 14 ausgestaltet und derart im Grundkörper 10 angeordnet, dass dem Heizelement 12 ein Kühlmittel, insbesondere Wasser, aus mindestens einer der Kühlmittelleitungen 11 zugeführt werden kann. Das Kühlmittel wird von dem Heizelement 12 erwärmt und wieder einer der Kühlmittelleitungen 11 zugeführt. Zu diesem Zweck sind im Grundkörper 10 Anschlussvorrichtungen 15 der Kühlmittelleitungen 11 angeordnet, mit denen wiederum Kühlmitteleinlässe 16 und Kühlmittelauslässe 17 des Heizelementes 12 verbunden sind. In dem Grundkörper 10 ist ferner eine Aufnahme 18 vorgesehen, in dem eine Elektronikeinheit 19, im dargestellten Fall eine als Platine ausgebildete elektronische Steuervorrichtung 19a des Heizelementes 12, angeordnet ist. Dabei sind die Aufnahme 18 und die darin angeordnete Elektronikeinheit 19 in unmittelbarer Nähe einer der Kühlmittelleitungen 11 im Grundkörper 10 angeordnet, sodass die Elektronikeinheit 19 ebenfalls gekühlt werden kann. Der Grundkörper 10 der Kühlmittelverteilervorrichtung 100 weist darüber hinaus Kühlmittelauslassanschlüsse 20 und Kühlmitteleinlassanschlüsse 21 auf, über welche ein Kühler 22 für eine Batterie des Kraftfahrzeuges und ein Heizungswärmetauscher 23 zur Beheizung eines Fahrgastraumes angebunden werden können.
In der Kühlmittelverteilervorrichtung 100 sind ferner Kühlmittelumwälzpumpen 24 an geeigneten Orten in den Kühlmittelleitungen 11 angeordnet. Darüber hinaus sind an dem Grundkörper 10 elektrische Anschlüsse 25 vorgesehen, insbesondere ein Niedervoltanschluss 26 und ein Hochvoltanschluss 27, mit welchen die Elektronikeinheit 19 und das Heizelement 12 mit elektrischer Energie versorgt werden können.
Fig. 3 zeigt schematisch ein Kraftfahrzeug 200 mit einer Kühlmittelverteilervorrichtung 100 nach Fig. 2a und 2b. Das Kraftfahrzeug weist eine Batterie 28 mit einem Kühler 22 und einen Heizwärmetauscher 23 auf, welche über entsprechende Kühlmittelschläuche 29 mit der Kühlmittelverteilervorrichtung 100 verbunden sind.
Bezugszeichenliste 0 Kühlmittelverteilervorrichtung
Grundkörper
Kühlmittelleitung
Heizelement
Kühlmittelverteilerplatte
Hochvolt-Heizelement
Anschlussvorrichtung
Kühlmitteleinlass
Kühlmittelauslass
Aufnahme
Elektronikeinheit a Elektronische Steuervorrichtung
Kühlmittelauslassanschluss
Kühlmitteleinlassanschluss
Kühler
Heizungswärmetauscher
Kühlmittelumwälzpumpe
Elektrischer Anschluss
Niedervoltanschluss
Hochvoltanschluss
Batterie
Kühlmittelschlauch 0 Kraftfahrzeug 0 Kühlmittelkreislauf 1 Heizelement 2 Kühlmittelschlauch 3 Platine 4a Hochvoltleitung 4b Niedervoltleitung 5 Halter

Claims

Patentansprüche Kühlmittelverteilervorrichtung (100) für ein Kraftfahrzeug (200), insbesondere für ein Hybridelektrokraftfahrzeug oder ein batterieelektrisches Fahrzeug, umfassend einen Grundkörper (10) mit in dem Grundkörper (10) verlaufend angeordneten Kühlmittelleitungen (11), dadurch gekennzeichnet, dass in und/oder an dem Grundkörper (10) ein Heizelement (12) angeordnet ist. Kühlmittelverteilervorrichtung (100) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Heizelement (12) in den Grundkörper (10) integriert ist, wobei bevorzugt der Grundkörper (10) ein Gehäuse des Heizelements (12) bildet, und/oder dass der Grundkörper (10) im Wesentlichen plattenförmig ausgebildet ist, und/oder dass die Kühlmittelverteilervorrichtung (100) eine Kühlmittelverteilerplatte (13) ist, und/oder dass das Heizelement (12) ein Hochvolt-Heizelement (12), bevorzugt ein PTC-Heizelement, ist. Kühlmittelverteilervorrichtung (100) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Heizelement (12) und die Kühlmittelleitungen (11) derart im Grundkörper (10) angeordnet sind, dass dem Heizelement (12) ein Kühlmittel, insbesondere Wasser, aus mindestens einer der Kühlmittelleitungen (11) zugeführt werden kann, und/oder dass ein Kühlmittel, insbesondere Wasser, von dem Heizelement (12) mindestens einer der Kühlmittelleitungen (11) zugeführt werden kann. Kühlmittelverteilervorrichtung (100) nach einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass im Grundkörper (10) Anschlussvorrichtungen (15) der Kühlmittelleitungen (11) angeordnet sind, wobei das Heizelement (12) an die Anschlussvorrichtungen (15) angeschlossen ist, wobei bevorzugt das Heizelement (12) einen Kühlmitteleinlass (16) und einen Kühlmittelauslass (17) aufweist, wobei weiter bevorzugt der Kühlmitteleinlass (16) und der Kühlmittelauslass (17) jeweils an eine Anschlussvorrichtung (15) angeschlossen sind. Kühlmittelverteilervorrichtung (100) nach einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Grundkörper (10) eine Aufnahme (18) aufweist, wobei in der Aufnahme (18) eine Elektronikeinheit (19), insbesondere eine Platine, weiter insbesondere eine elektronische Steuervorrichtung (19a), angeordnet, insbesondere eingesteckt, ist, wobei bevorzugt die Elektronikeinheit (19), insbesondere die Platine, eine elektronische Steuervorrichtung (19a) für das Heizelement (12) ist. Kühlmittelverteilervorrichtung (100) nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Kühlmittelleitungen (11) derart in dem Grundkörper (10) angeordnet sind, dass die in der Aufnahme (18) angeordnete Elektronikeinheit (19), insbesondere die Platine, mit einem in den Kühlmittelleitungen (11) geführten oder führbaren Kühlmittel, insbesondere Wasser, gekühlt werden kann. Kühlmittelverteilervorrichtung (100) nach einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Grundkörper (10) Kühlmitteleinlassanschlüsse (21) und Kühlmittelauslassanschlüsse (20) zum Anschluss eines Kühlers (22) für eine Batterie (28) und/oder zum Anschluss eines Heizwärmetauschers (23), insbesondere eines Heizwärmetauschers (23) für einen Fahrgastraum eines Kraftfahrzeugs (200), aufweist. Kühlmittelverteilervorrichtung (100) nach einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass in dem Grundkörper (10), insbesondere in den Kühlmittelleitungen (11) mindestens eine Pumpe, insbesondere eine Kühlmittelumwälzpumpe (24), weiter insbesondere eine Wasserumwälzpumpe, angeordnet ist. Kühlmittelverteilervorrichtung (100) nach einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Grundkörper (10) elektrische Anschlüsse (25), insbesondere einen Hochvoltanschluss (27) und/oder einen Niedervoltanschluss (26), aufweist. Kraftfahrzeug (200), insbesondere Hybridelektrokraftfahrzeug oder batterieelektrisches Fahrzeug, umfassend eine Kühlmittelverteilervorrichtung (100) nach einem der Ansprüche 1 bis 9.
EP22769963.4A 2021-08-31 2022-08-30 Kühlmittelverteilervorrichtung für ein kraftfahrzeug und kraftfahrzeug mit einer kühlmittelverteilervorrichtung Pending EP4396014A1 (de)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102021209519.4A DE102021209519A1 (de) 2021-08-31 2021-08-31 Kühlmittelverteilervorrichtung für ein Kraftfahrzeug und Kraftfahrzeug mit einer Kühlmittelverteilervorrichtung
PCT/EP2022/074049 WO2023031177A1 (de) 2021-08-31 2022-08-30 Kühlmittelverteilervorrichtung für ein kraftfahrzeug und kraftfahrzeug mit einer kühlmittelverteilervorrichtung

Publications (1)

Publication Number Publication Date
EP4396014A1 true EP4396014A1 (de) 2024-07-10

Family

ID=83322541

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
EP22769963.4A Pending EP4396014A1 (de) 2021-08-31 2022-08-30 Kühlmittelverteilervorrichtung für ein kraftfahrzeug und kraftfahrzeug mit einer kühlmittelverteilervorrichtung

Country Status (5)

Country Link
US (1) US20250128644A1 (de)
EP (1) EP4396014A1 (de)
CN (1) CN118201792A (de)
DE (1) DE102021209519A1 (de)
WO (1) WO2023031177A1 (de)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
IT202300007746A1 (it) 2023-04-20 2024-10-20 Ferrari Spa Veicolo a trazione elettrica

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE10224265A1 (de) 2002-05-31 2003-12-11 Behr Gmbh & Co Elektrische Heizvorrichtung zum Beheizen von Luft, insbesondere für ein Kraftfahrzeug
DE102011003296A1 (de) * 2011-01-28 2012-08-02 Behr Gmbh & Co. Kg Wärmeübertrager
EP2854212A1 (de) * 2013-09-30 2015-04-01 Behr France Rouffach SAS Heiz- und Kühlvorrichtung für eine Batterie
CN106941201A (zh) * 2017-02-22 2017-07-11 广东文轩热能科技股份有限公司 一种应用于新能源汽车的动力电池预热装置及方法
CN108263165A (zh) 2018-01-18 2018-07-10 东莞佐佑电子科技有限公司 一种新能源汽车用水暖式高压电加热系统
CN110053453B (zh) 2019-05-29 2024-04-09 协众国际热管理系统(江苏)股份有限公司 一种新能源汽车用ptc液体加热器
CN114502396B (zh) * 2019-09-09 2024-03-12 博泽沃尔兹堡汽车零部件欧洲两合公司 用于对机动车调温的紧凑型模块

Also Published As

Publication number Publication date
US20250128644A1 (en) 2025-04-24
WO2023031177A1 (de) 2023-03-09
CN118201792A (zh) 2024-06-14
DE102021209519A1 (de) 2023-03-02

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE102007040526B4 (de) Wärmeträger-Heizvorrichtung und Fahrzeug-Klimaanlage, die diese vewendet
DE102018130558A1 (de) Batterie-backplane-anordnung mit integrierten sammelschienenverbindungen und wärmemanagementfunktionen
DE102009049232A1 (de) Wärmemanagementsystem für ein Fahrzeug
DE102013003337A1 (de) Heizmedium-heizvorrichtung und damit ausgestattete fahrzeugklimaanlage
DE102012005368A1 (de) Heizmedium-Heizvorrichtung und Fahrzeugklimaanlage mit der Heizmedium-Heizvorrichtung
EP3747074B1 (de) Kühlsystem für brennstoffzellenstacks
DE102008061188A1 (de) Flüssig gekühlte Wechselrichteranordnung
DE102011089011A1 (de) Kühlsystem für ein Brennstoffzellenfahrzeug
DE112005001327T5 (de) Kühlvorrichtung für Brennstoffzellen und mit einer solchen Kühlvorrichtung ausgestattetes Motorkraftfahrzeug
DE112014000607T5 (de) Auf Thermoelektrik basierendes Thermomanagementsystem
DE102018201112B3 (de) Baugruppe für ein Hybridelektrofahrzeug und Hybridelektrofahrzeug
DE102013001626A1 (de) HEIZMEDIUM-HElZVORRICHTUNG UND DAMIT AUSGESTATTETE FAHRZEUGKLIMAANLAGE
DE102021111088A1 (de) Antriebssystem für ein Elektrofahrzeug und Elektrofahrzeug
WO2017216020A1 (de) Elektrischer achsantrieb für ein fahrzeug
DE102013209706B3 (de) Kühlanlage zur Kühlung eines Energiespeichers und eines Ladereglers für ein Fahrzeug mit elektrischem Antrieb
DE112016002611T5 (de) Für eine Fahrzeugbatterie bestimmte thermoelektrische Vorrichtung mit integrierter Kühlplattenbaugruppe
EP3611738A1 (de) Kühlmanschette für energieleitungen
DE102018107276A1 (de) Elektrischer Kompressor
DE4209477C2 (de) Stromrichtermodul mit Kühlflüssigkeits-Strömungsbad
EP4396014A1 (de) Kühlmittelverteilervorrichtung für ein kraftfahrzeug und kraftfahrzeug mit einer kühlmittelverteilervorrichtung
WO2023180008A2 (de) Temperiervorrichtung für ein elektrifiziertes kraftfahrzeug mit einer kühleinrichtung und einer heizeinrichtung
DE102021118975B4 (de) Kühlsystem, Brennstoffzellenfahrzeug und Verfahren zum Betreiben eines Kühlsystems
WO2018210364A1 (de) Wärmetauschmodul
DE102017004463A1 (de) Hochvoltbatterievorrichtung für einen Kraftwagen und Verfahren zum Kühlen wenigstens einer Hochvoltbatterie einer Hochvoltbatterievorrichtung für einen Kraftwagen
EP4194773B1 (de) Wärmepumpenkaskade und verfahren zur erwärmung oder abkühlung eines kühlmittels mittels einer wärmepumpenkaskade

Legal Events

Date Code Title Description
STAA Information on the status of an ep patent application or granted ep patent

Free format text: STATUS: UNKNOWN

STAA Information on the status of an ep patent application or granted ep patent

Free format text: STATUS: THE INTERNATIONAL PUBLICATION HAS BEEN MADE

PUAI Public reference made under article 153(3) epc to a published international application that has entered the european phase

Free format text: ORIGINAL CODE: 0009012

STAA Information on the status of an ep patent application or granted ep patent

Free format text: STATUS: REQUEST FOR EXAMINATION WAS MADE

17P Request for examination filed

Effective date: 20240331

AK Designated contracting states

Kind code of ref document: A1

Designated state(s): AL AT BE BG CH CY CZ DE DK EE ES FI FR GB GR HR HU IE IS IT LI LT LU LV MC MK MT NL NO PL PT RO RS SE SI SK SM TR

DAV Request for validation of the european patent (deleted)
DAX Request for extension of the european patent (deleted)