EP4448331A1 - System zur temperierung von kraftfahrzeugsitzen - Google Patents

System zur temperierung von kraftfahrzeugsitzen

Info

Publication number
EP4448331A1
EP4448331A1 EP22817896.8A EP22817896A EP4448331A1 EP 4448331 A1 EP4448331 A1 EP 4448331A1 EP 22817896 A EP22817896 A EP 22817896A EP 4448331 A1 EP4448331 A1 EP 4448331A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
motor vehicle
fluid
line
vehicle seat
seat
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.)
Withdrawn
Application number
EP22817896.8A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Martin Hofmann
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.)
Stellantis Auto SAS
Original Assignee
Stellantis Auto SAS
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 Stellantis Auto SAS filed Critical Stellantis Auto SAS
Publication of EP4448331A1 publication Critical patent/EP4448331A1/de
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60N—SEATS SPECIALLY ADAPTED FOR VEHICLES; VEHICLE PASSENGER ACCOMMODATION NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B60N2/00—Seats specially adapted for vehicles; Arrangement or mounting of seats in vehicles
    • B60N2/56—Heating or ventilating devices
    • B60N2/5607—Heating or ventilating devices characterised by convection
    • B60N2/5614—Heating or ventilating devices characterised by convection by liquid
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60H—ARRANGEMENTS OF HEATING, COOLING, VENTILATING OR OTHER AIR-TREATING DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR PASSENGER OR GOODS SPACES OF VEHICLES
    • B60H1/00—Heating, cooling or ventilating devices
    • B60H1/00271—HVAC devices specially adapted for particular vehicle parts or components and being connected to the vehicle HVAC unit
    • B60H1/00278—HVAC devices specially adapted for particular vehicle parts or components and being connected to the vehicle HVAC unit for the battery
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60H—ARRANGEMENTS OF HEATING, COOLING, VENTILATING OR OTHER AIR-TREATING DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR PASSENGER OR GOODS SPACES OF VEHICLES
    • B60H1/00—Heating, cooling or ventilating devices
    • B60H1/00271—HVAC devices specially adapted for particular vehicle parts or components and being connected to the vehicle HVAC unit
    • B60H1/00285—HVAC devices specially adapted for particular vehicle parts or components and being connected to the vehicle HVAC unit for vehicle seats
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60H—ARRANGEMENTS OF HEATING, COOLING, VENTILATING OR OTHER AIR-TREATING DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR PASSENGER OR GOODS SPACES OF VEHICLES
    • B60H1/00—Heating, cooling or ventilating devices
    • B60H1/02—Heating, cooling or ventilating devices the heat being derived from the propulsion plant
    • B60H1/14—Heating, cooling or ventilating devices the heat being derived from the propulsion plant other than from cooling liquid of the plant
    • B60H1/143—Heating, cooling or ventilating devices the heat being derived from the propulsion plant other than from cooling liquid of the plant the heat being derived from cooling an electric component, e.g. electric motors, electric circuits, fuel cells or batteries
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60H—ARRANGEMENTS OF HEATING, COOLING, VENTILATING OR OTHER AIR-TREATING DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR PASSENGER OR GOODS SPACES OF VEHICLES
    • B60H1/00—Heating, cooling or ventilating devices
    • B60H1/00271—HVAC devices specially adapted for particular vehicle parts or components and being connected to the vehicle HVAC unit
    • B60H2001/00307—Component temperature regulation using a liquid flow

Definitions

  • the present development relates to a system for temperature control, in particular for heating and/or cooling motor vehicle seats in a motor vehicle.
  • the development relates to a motor vehicle equipped with such a system and a method for controlling the temperature of motor vehicle seats.
  • Current seat heaters typically provide one or more electrical heating elements that are integrated into the seat structure.
  • DE 102009 015 966 A1 discloses a seat temperature control system with a temperature-controlled seat for use in a motor vehicle.
  • the seat may include a seat bottom, a seat back, and an air conditioning system.
  • the seat bottom thereby includes a bottom heat exchange fluid coil configured to pass a cooling fluid therethrough from a bottom inlet end to a bottom outlet end.
  • the cooling fluid is here from an air conditioning system to the pipe coils supplied.
  • the present development is based on the task of providing an energy-saving system for temperature control of motor vehicle seats that is as easy to implement as possible.
  • This should be as universal as possible, in particular usable for seat heating as well as for seat cooling.
  • the system should be particularly suitable for implementation in electrically operated motor vehicles.
  • a system for controlling the temperature of motor vehicle seats comprises a fluid-carrying circuit with at least one line carrying a liquid heat transfer medium.
  • the line runs at least in sections through a region of a motor vehicle seat.
  • the system also has a heat exchanger which is thermally coupled to the fluid-carrying circuit and to a motor vehicle battery.
  • the motor vehicle battery can in particular be a traction battery of an electrically operated motor vehicle or a battery of a hybrid vehicle.
  • the heat exchanger and its thermal coupling make it possible to use thermal energy that is released or used in the area of the motor vehicle battery to control the temperature of a motor vehicle seat.
  • Motor vehicle batteries in particular traction batteries, typically require operation within a predetermined temperature window, which can typically be in the range of the interior temperature to be provided for the vehicle passengers. When the outside temperatures are cold, it is typically intended to actively heat the motor vehicle battery. When the motor vehicle is in operation, a certain amount of waste heat can also be generated in the area of the motor vehicle battery. At particularly high outside temperatures, it may be necessary to actively cool the motor vehicle battery. In this respect, a certain heating or cooling capacity is already available for the motor vehicle battery on the motor vehicle side.
  • a motor vehicle seat can be cooled and/or heated as required by its direct or indirect thermal coupling to the motor vehicle battery.
  • the thermal coupling between the motor vehicle battery, in particular a traction battery, and the motor vehicle seat has proven to be advantageous, since during operation of the vehicle or when charging the motor vehicle battery in the area of the motor vehicle battery, temperatures prevail or are provided that are comparable to or in the range of a temperature typically desired by the end user of motor vehicle seats.
  • the fluid-carrying circuit which is thermally coupled either directly or indirectly to the motor vehicle battery by means of the heat exchanger and is also thermally coupled to the motor vehicle seat, enables a needs-based heating and cooling of the motor vehicle seat.
  • the system for controlling the temperature of the at least one motor vehicle seat has at least one circulating pump that can be regulated in terms of its delivery rate.
  • the circulating pump is designed to regulate the volume flow of the heat transfer medium in the line of the fluid-carrying circuit.
  • the volume flow in the fluid-carrying circuit can be regulated and adjusted as needed using the circulation pump in order to provide a required thermal energy transfer from the motor vehicle battery to the motor vehicle seat, for example depending on the respective temperature level of the heat transfer medium.
  • the circulating pump can be controlled by an electronic controller in order to regulate the volume flow of the heat transfer medium as required, for example as a function of sensor signals or user commands.
  • the fluid-carrying circuit of the system provided here has a compensating tank connected to the line, for example to regulate the amount of heat transfer medium circulating in the fluid-carrying circuit.
  • a compensating tank is particularly advantageous in order to keep the pressure in the fluid-carrying line within specified limits. This can be advantageous in particular in the case of changing boundary conditions, for example for the cooling and/or for the heating of the motor vehicle seat.
  • the fluid-carrying circuit has an additional heating element.
  • the additional heating element can in particular be electric be configured operable additional heating element. Electrical energy for operating the additional heating element can be made available, for example, by the motor vehicle battery.
  • the additional heating element can also be coupled to a controller. In this way, the controller can be designed in particular for needs-based regulation and activation of the additional heating element. In this way, a different temperature of the heat transfer medium in the fluid-carrying circuit can also be set or realized independently of the heat or cold reservoir provided by the motor vehicle battery.
  • the additional heating element has an electric heating device, a heat pump or a thermal coupling with an interior heating system of the motor vehicle.
  • the electrical heating device can be implemented in particular as an electrical water heater.
  • the electrical heating device can also have one or more Peltier elements, by means of which electrical energy can be converted into thermal energy.
  • the fluid-carrying circuit has an additional cooling element which is thermally coupled to the line of the fluid-carrying circuit.
  • the additional cooling element can also be implemented as an electrical cooling element.
  • it can have one or more Peltier elements or a heat pump. If a heat pump or a Peltier element is implemented, the corresponding electrical component can be used both as an additional heating element and as an additional cooling element. The outlay in terms of equipment for realizing a needs-based additional heating and/or additional cooling can be minimized in this way.
  • the additional cooling element has an electric Cooling device, a heat pump or a thermal coupling with a motor vehicle air conditioning system.
  • the additional cooling element can be thermally coupled to an evaporator and/or to a low-pressure side of an air conditioning circuit of the motor vehicle.
  • the additional cooling element can be designed as a Peltier element, for example, or have a heat pump.
  • the fluid-carrying circuit has a main line and a secondary line branching off from it.
  • the main line is thermally coupled to the heat exchanger and the secondary line is thermally coupled to the area of the motor vehicle seat.
  • the two strands branch off from each other and possibly also flow into one another again.
  • the heat transfer medium flowing through the secondary line can be branched off from the heat transfer medium flowing through the main line.
  • the branch can in particular be designed to be dynamically regulating.
  • a control valve can thus be implemented on or in the branch of the main and/or secondary line, by means of which the volume flow can be regulated in particular in the secondary line.
  • the circulating pump is typically arranged in the main line, from which the secondary line branches off.
  • the secondary line branches off from the main line via a controllable three-way or multi-way valve.
  • the volume flow in the area of the secondary line can be regulated and controlled as required using the valve.
  • the volume flow of the heat transfer medium flowing through the fluid-carrying circuit, in particular in the area of the motor vehicle seat can also be adjusted and/or regulated as required, independently of the delivery rate or in addition to the delivery rate of the circulation pump.
  • the heat exchanger of the system described here is thermally coupled to the motor vehicle battery. It can be thermally coupled directly to the motor vehicle battery or indirectly coupled to the motor vehicle battery.
  • the heat exchanger can be connected, for example, in or on a battery housing and to that extent in the Motor vehicle battery to be integrated.
  • the heat exchanger can be implemented anywhere in a battery cooling or battery temperature control circuit.
  • the heat exchanger can be implemented in particular as a so-called chiller.
  • the heat exchanger can also be implemented as a liquid-liquid heat exchanger.
  • the system has a controller, in particular an electronic controller, by means of which a thermal energy input into the area of the motor vehicle seat can be regulated or controlled.
  • the controller can be activated or controlled directly or indirectly by a user of the motor vehicle.
  • the controller can also be provided with one or more sensors that measure, for example, the temperature in the vehicle interior and/or in the area of the vehicle battery.
  • the controller can typically be connected to at least one or more of the components of the system described here in terms of data technology, i. H. be coupled to control: circulating pump, three-way or multi-way valve, additional heating element and additional cooling element.
  • the present disclosure relates to a motor vehicle with at least one motor vehicle seat and with a motor vehicle battery, typically with a traction battery.
  • the motor vehicle also includes a previously described system for controlling the temperature of at least one motor vehicle seat.
  • at least in the area of the motor vehicle seat typically the area of a seat surface and/or the area of a seat backrest can be thermally coupled to the motor vehicle battery.
  • an at least temporary or also permanent thermal coupling can be provided and implemented between the motor vehicle battery and the area or partial area of a motor vehicle seat.
  • the present disclosure relates to a method for controlling the temperature of a motor vehicle seat of a motor vehicle.
  • the method uses a previously described system for controlling the temperature of at least one motor vehicle seat. Released at the vehicle battery or released thermal energy is used for temperature control of the motor vehicle seat or several motor vehicle seats. This can be done in a variety of ways.
  • thermal energy that is released in the area of the motor vehicle battery or is actively generated for example by battery cooling or battery heating
  • the thermal energy occurring in the area of the motor vehicle battery typically in the form of thermal heating power or thermal cooling power occurring there, can be transferred via the fluid-carrying circuit and the heat exchanger to the area of the motor vehicle seat.
  • waste heat produced in the course of charging the motor vehicle battery in the area of the motor vehicle battery is used for heating or preheating the motor vehicle seat. This is particularly advantageous in situations when the prevailing outside temperatures make seat heating necessary. In this way, the motor vehicle seat and/or the motor vehicle interior can be preheated while the battery is being charged, for example before the start of a journey.
  • the waste heat produced in the area of the motor vehicle battery when the motor vehicle is in operation is used to heat the motor vehicle seats.
  • the thermal energy released in the area of the motor vehicle battery can be used effectively for seat heating.
  • the thermal cooling energy released there in the area of the motor vehicle battery can be transferred to the area of the motor vehicle seat by means of the heat exchanger and the fluid-carrying circuit. In this way, a particularly simple and elegant temperature control of the motor vehicle seat, namely cooling of the motor vehicle seat, can be achieved.
  • FIG. 1 shows a schematic side view of a motor vehicle
  • FIG. 2 shows a block diagram of the system for controlling the temperature of at least one motor vehicle seat
  • FIG. 3 shows a further exemplary embodiment of the system according to FIG. 2,
  • Fig. 4 shows another embodiment of the system for temperature control of a motor vehicle seat
  • FIG. 5 shows a flow chart of the method for temperature control of the motor vehicle seat.
  • the motor vehicle 1 shown in FIG. 1 has a motor vehicle body 2 with an interior 3 functioning as a passenger cell. One or more motor vehicle seats 6 are arranged in the interior 3 .
  • the motor vehicle 1 also has a drive 4. This can be configured as an electric drive, for example.
  • the motor vehicle 1 has a motor vehicle battery 30. This can be arranged, for example, in the floor area, for example below the motor vehicle interior 3.
  • the motor vehicle battery 30 can be implemented in particular as a traction battery in order to provide the electrical power required for the drive 4 .
  • the motor vehicle battery 30 For the operation of the motor vehicle 1, it may be necessary to keep the motor vehicle battery 30 within a predetermined temperature range. For example, when the outside temperature is particularly low, it may be necessary to actively heat the motor vehicle battery. In the case of particularly high outside temperatures or when the battery 30 is subject to high stress, it may be necessary to cool the motor vehicle battery 30 .
  • the thermal conditions prevailing in the area of the motor vehicle battery 30 can be transferred to the area of a motor vehicle seat 6 in a particularly efficient and energy-saving manner using a system 9 for air conditioning a motor vehicle seat 6 .
  • the system 9 shown in FIGS. 1 to 4 has a fluid-carrying circuit
  • a heat transfer medium for example water mixed with an antifreeze, flows through the fluid-carrying line 12 .
  • the fluid-carrying circuit 10, and consequently its line 12 is thermally coupled to a region 7, 8 of the motor vehicle seat 6, at least in sections.
  • Motor vehicle seat 6 can have different areas 7, 8, which can be implemented, for example, as a seat surface or seat cushion, or as a seat back.
  • the fluid-carrying line 12 can, for example, meander through the corresponding areas 7, 8 of the motor vehicle seat.
  • the circuit 10 shown for example in FIG. 2 has a main line 11 and a secondary line 13 and a further secondary line 15 .
  • the main line 11 and a secondary line 13 and a further secondary line 15 are connected in the main line
  • a circulation pump 17 and an expansion tank 14 for the liquid heat transfer medium are also located in the main line 11 .
  • a heat exchanger 20 is also located in the main line 11 . This can be directly thermally coupled to the motor vehicle battery 30.
  • the heat exchanger 20 can be integrated in the motor vehicle battery 30 in particular.
  • the main line 11 has an optional additional heating 16 or an optional additional cooling 18 .
  • additional heating 16 or additional cooling 18 the same but also differently implemented electric heating and/or cooling elements can be provided and implemented. If a heat pump is implemented or if a Peltier element is provided, the electrical component provided accordingly can be tailored to requirements act as both a heating element and a cooling element.
  • the additional heating element 16 or the additional cooling element 18 as well as the circulating pump 17 can be data-technically coupled to a controller 50 .
  • the controller 50 can be designed in particular to control and to regulate the power both of the circulating pump 17 and of the additional heating element 16 and/or the additional cooling element 18 .
  • the controller 50 can also be coupled to one or more temperature sensors, for example in order to carry out automatic, self-regulating cooling or heating of the motor vehicle seat 6 .
  • the sections of the circuit 10 running through the area 7 , 8 of the motor vehicle seat 6 , and thus the secondary line 13 , can branch off from the main line 11 via a three-way or multi-way valve 22 .
  • the three-way or multi-way valve 22 can also be connected to the controller 50 for control purposes, so that the controller 50 can control the three-way or multi-way valve 22 as required.
  • a controllable three-way or multi-way valve 22 can be used to regulate the distribution of the volume flow of the heat transfer medium flowing through the main line 11 into downstream areas of the circuit 10, in particular in the secondary line 13 provided in the area of the motor vehicle seat 6. The thermal energy provided in the area of the motor vehicle seat 6 can thus be regulated and adjusted as required.
  • the other auxiliary line 15 is coupled to a motor vehicle air conditioning system 40 .
  • This can have, for example, a cooling unit or a heating unit or a motor vehicle air conditioning system.
  • the additional secondary line 15 can also be connected to the main line 11 via a two-way, three-way or multi-way valve (not shown here).
  • the main line 11 also has an expansion tank 14. This enables a constant pressure level to be maintained in the circuit 10.
  • FIG. 2 shows in particular a state of the system 9 in which the motor vehicle battery 30 is being charged.
  • An inverter 21 or a A corresponding converter for the electrical current provided by a charging station can generate waste heat.
  • This waste heat can be fed into the main line 11 of the circuit 10 in particular by means of the heat exchanger 20 .
  • the thermal energy generated or released in this way and in the area of the heat exchanger 20, in particular in the area of the inverter 21, can be used by means of the circulation pump 17 to heat the heat transfer medium circulating through the circuit 11.
  • the auxiliary line 13 can then be charged with the warmed-up heat transfer medium by means of the controller 50, so that the motor vehicle seat 6 can be heated.
  • seat heating and the associated pre-temperature control of the interior 3 of the motor vehicle 1 can be achieved.
  • FIG. 3 shows a configuration in which the motor vehicle is in driving mode.
  • thermal energy released in the area of the motor vehicle battery 30 can be released to the fluid-carrying circuit 10 by means of the heat exchanger 20 and finally transferred to the motor vehicle seat 6 or transferred to this area.
  • effective seat heating can take place when the motor vehicle 1 is in operation.
  • the motor vehicle seat 6 can also be actively cooled via the auxiliary line 15 and the motor vehicle air conditioning system 40 provided there.
  • Corresponding control or regulating valves in the area of the main line 11 and/or in the area of the secondary line 15 are not explicitly shown here.
  • a corresponding valve can be provided at the junction of the main line 11 and the secondary line 15 and implemented accordingly.
  • the motor vehicle battery 30 can be connected to a motor vehicle air conditioning system 40, for example to an air conditioning system, for example via a separate heat exchanger that is not explicitly shown here.
  • the motor vehicle air conditioning system 40 can be thermally coupled to the circuit 10 provided here via the heat exchanger 20 . In this way, an indirect thermal coupling between the circuit 10 and the motor vehicle battery 30 can be implemented.
  • cooling or heating of the motor vehicle seat 6 can be implemented as required.
  • a desired temperature in the circuit 10, in particular in the main line 11 and thus also in the secondary line 13 for the motor vehicle seat 6, can be set and realized by means of the additional heating element 16 and/or by means of the additional cooling element 18 become.
  • a first step 100 for the thermal energy released in the area of the motor vehicle battery 30 to be fed into the fluid-carrying circuit 10 .
  • that thermal energy can be transferred to the area of the secondary line 13 by circulating the heat transfer medium in the fluid-carrying circuit 10 .
  • thermal energy can be released from the heat transfer medium flowing in the area of the motor vehicle seat 6 to the area 7, 8 of the motor vehicle seat 6 to be temperature-controlled.
  • the method steps 100, 102, 104 shown sequentially in the flow chart of FIG. 5 naturally take place continuously and simultaneously.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Aviation & Aerospace Engineering (AREA)
  • Transportation (AREA)
  • Air-Conditioning For Vehicles (AREA)

Abstract

Die vorliegende Entwicklung betrifft ein System (9) zur Temperierung zumindest eines Kraftfahrzeugsitzes (6) eines Kraftfahrzeugs (1), umfassend: - einen fluidführenden Kreislauf (10) mit zumindest einer ein flüssiges Wärmeübertragungsmedium führenden Leitung (12), wobei die Leitung (12) zumindest abschnittsweise durch einen Bereich (7, 8) des Kraftfahrzeugsitzes (6) verläuft, - einen Wärmetauscher (20), welcher mit dem fluidführenden Kreislauf (10) thermisch gekoppelt und mit einer Kraftfahrzeugbatterie (30) thermisch koppelbar ist.

Description

SYSTEM ZUR TEMPERIERUNG VON KRAFTFAHRZEUGSITZEN
Beschreibung
Technisches Gebiet
Die vorliegende Entwicklung betrifft ein System zur Temperierung, insbesondere zur Heizung und/oder zur Kühlung von Kraftfahrzeugsitzen in einem Kraftfahrzeug. In einem weiteren Aspekt betrifft die Entwicklung ein mit einem solchen System ausgestattetes Kraftfahrzeug sowie ein Verfahren zur Temperierung von Kraftfahrzeugsitzen.
Hintergrund
Im Stand der Technik existieren verschiedene Ansätze zur Temperierung von Kraftfahrzeugsitzen. Zur Kühlung von Kraftfahrzeugsitzen ist typischerweise eine Sitzbelüftung vorgesehen, welche dazu ausgestaltet ist, einen Luftstrom durch die Sitzstruktur zu leiten. Derartige luftführende Strukturen sind jedoch anfällig für Verschmutzungen, wie etwa Staub. Sie erzeugen ferner eine zum Teil unerwünschte Luftströmung. Auch kann eine solche Lösung mit einer von den Fahrzeuginsassen als unangenehm empfundenen Geräuschentwicklung einhergehen.
Gängige Sitzheizungen sehen typischerweise ein oder mehrere elektrische Heizelemente vor, die in die Sitzstruktur integriert sind.
Aus der DE 102009 015 966 A1 ist eine Sitztemperatursteuerungssystem mit einem temperaturgesteuerten Sitz zur Verwendung in einem Kraftfahrzeug offenbart. Der Sitz kann dabei ein Sitzunterteil, eine Sitzrückenlehne und ein Klimaanlagensystem umfassen. Das Sitzunterteil umfasst dabei eine Unterteilwärmetauscherfluidrohrschlange, die so ausgestaltet ist, dass sie ein Kühlfluid von einem Unterteileinlassende an ein Unterteilauslassende hindurch leitet. Das Kühlfluid wird hierbei von einem Klimaanlagensystem an die Rohrschlangen geliefert.
Für eine effektive Sitztemperierung ist insoweit eine Anbindung an eine Kraftfahrzeug-Klimaanlage zwingend erforderlich.
Insoweit liegt der vorliegenden Entwicklung die Aufgabe zugrunde, ein möglichst einfach zu implementierendes und energiesparendes System zur Temperierung von Kraftfahrzeugsitzen bereitzustellen. Die dieses soll möglichst universell, insbesondere zur Sitzheizung als auch zur Sitzkühlung verwendbar sein. Das System soll sich insbesondere zur Implementierung in elektrisch betriebene Kraftfahrzeuge eignen.
Diese Aufgabe wird mit einem System zur Temperierung von Kraftfahrzeugsitzen, mit einem Kraftfahrzeug sowie mit einem Verfahren zur Temperierung von Kraftfahrzeugsitzen mit den Merkmalen der unabhängigen Patentansprüche gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Entwicklung sind dabei jeweils Gegenstand abhängiger Patentansprüche.
Insoweit ist nach einem ersten Aspekt ist ein System zur Temperierung von Kraftfahrzeugsitzen vorgesehen. Das System umfasst einen fluidführenden Kreislauf mit zumindest einer ein flüssiges Wärmeübertragungsmedium führenden Leitung. Die Leitung verläuft dabei zumindest abschnittsweise durch einen Bereich eines Kraftfahrzeugsitzes. Das System weist ferner einen Wärmetauscher auf, welcher mit dem fluidführenden Kreislauf und mit einer Kraftfahrzeugbatterie thermisch gekoppelt ist. Bei der Kraftfahrzeugbatterie kann es sich insbesondere um eine Traktionsbatterie eines elektrisch betriebenen Kraftfahrzeugs oder um eine Batterie eines Hybrid-Fahrzeugs handeln.
Der Wärmetauscher und seine thermische Kopplung, einerseits mit dem fluidführenden Kreislauf und andererseits mit der Kraftfahrzeugbatterie ermöglicht es, thermische Energie, die im Bereich der Kraftfahrzeugbatterie freigesetzt oder aufgewendet wird, gleichermaßen zur Temperierung eines Kraftfahrzeugsitzes zu verwenden. Kraftfahrzeugbatterien, insbesondere Traktionsbatterie erfordern typischerweise einen Betrieb innerhalb eines vorgegebenen Temperaturfensters, welches typischerweise im Bereich der für die Fahrzeugpassagiere bereitzustellenden Innenraumtemperatur liegen kann. Bei kalten Außentemperaturen ist es typischerweise vorgesehen, die Kraftfahrzeugbatterie aktiv zu heizen. Beim Betrieb des Kraftfahrzeugs kann ferner im Bereich der Kraftfahrzeugbatterie ein gewisses Maß an Abwärme entstehen. Bei besonders hohen Außentemperaturen kann es erforderlich sein, die Kraftfahrzeugbatterie aktiv zu kühlen. Insoweit steht für die Kraftfahrzeugbatterie kraftfahrzeugseitig ohnehin eine gewisse Heiz- oder Kühlleistung bereit.
Mittels des Wärmetauschers und seiner Kopplung mit dem hier vorgesehenen fluidführenden Kreislauf einerseits und mit der Kraftfahrzeugbatterie andererseits kann ein Kraftfahrzeugsitz durch seine unmittelbare oder mittelbare thermische Kopplung mit der Kraftfahrzeugbatterie bedarfsgerecht gekühlt und/oder beheizt werden. Die thermische Kopplung zwischen der Kraftfahrzeugbatterie, insbesondere einer Traktionsbatterie und dem Kraftfahrzeugsitz erweist sich als vorteilhaft, da im Betrieb des Fahrzeugs oder beim Laden der Kraftfahrzeugbatterie im Bereich der Kraftfahrzeugbatterie Temperaturen herrschen oder Temperaturen bereitgestellt werden, die vergleichbar oder im Bereich einer typischerweise vom Endanwender gewünschten Temperatur der Kraftfahrzeugsitze sind.
Bei kalten Außentemperaturen und wenn die Kraftfahrzeugbatterie durch ein entsprechendes thermisches Management des Kraftfahrzeugs oder der Kraftfahrzeugsteuerung aktiv beheizt wird, kann jene Heizenergie gleichermaßen auch für das Beheizen eines Kraftfahrzeugsitzes verwendet werden. Bei hohen Außentemperaturen und wenn der Betrieb des Kraftfahrzeugs die aktive Kühlung der Kraftfahrzeugbatterie erfordert, kann eine entsprechende Kühlleistung im Bereich der Kraftfahrzeugbatterie mittels des Wärmetauschers auch an den Kraftfahrzeugsitz übertragen werden.
Der mittels des Wärmetauschers entweder mittelbar oder unmittelbar mit der Kraftfahrzeugbatterie thermisch gekoppelte fluidführenden Kreislauf, welcher ebenfalls mit dem Kraftfahrzeugsitz thermisch gekoppelt ist, ermöglicht eine bedarfsgerechte Heizung und Kühlung des Kraftfahrzeugsitzes.
Der Konstruktions- und Montageaufwand zur Implementierung sowohl einer Sitzheizung als auch einer Sitzkühlung kann auf diese Art und Weise gegenüber gesonderten Vorrichtungen für jeweils eine Sitzheizung oder Sitzkühlung deutlich verringert werden.
Nach einer Weiterbildung weist das System zur Temperierung des zumindest einen Kraftfahrzeugsitzes zumindest eine hinsichtlich ihrer Förderleistung regulierbar Umwälzpumpe auf. Die Umwälzpumpe ist dazu ausgestaltet, den Volumenstrom des Wärmeübertragungsmediums in der Leitung des fluidführenden Kreislaufs zu regulieren. Mittels der Umwälzpumpe kann je nach geforderter Kühl- und/oder Heizleistung der Volumenstrom im fluidführenden Kreislauf reguliert und bedarfsgerecht angepasst werden, um, etwa abhängig vom jeweiligen Temperaturniveau des Wärmeübertragungsmedium, einen geforderten thermischen Energietransfer von der Kraftfahrzeugbatterie zum Kraftfahrzeugsitz bereitzustellen.
Typischerweise ist die Umwälzpumpe von einer elektronischen Steuerung steuerbar, um den Volumenstrom des Wärmeübertragungsmedium etwa in Abhängigkeit von Sensorsignalen oder von Nutzerbefehlen bedarfsgerecht zu regulieren.
Nach einer weiteren Ausgestaltung weist der fluidführende Kreislauf des hier vorgesehenen Systems ein mit der Leitung verbundenes Ausgleichsgefäß auf, etwa um die Menge des im fluidführenden Kreislauf zirkulierenden Wärmeübertragungsmedium zu regulieren. Ein Ausgleichsgefäß ist insbesondere von Vorteil, um den Druck in der fluidführenden Leitung innerhalb vorgegebener Grenzen zu halten. Dies kann insbesondere bei wechselnden Randbedingungen, etwa für die Kühlung und/oder für die Heizung des Kraftfahrzeugsitzes von Vorteil sein.
Nach einer weiteren Ausgestaltung des Systems weist der fluidführende Kreislauf ein Zusatz-Heizelement auf. Dieses ist thermisch mit der Leitung des fluidführenden Kreislaufs gekoppelt. Das Zusatz-Heizelement kann insbesondere als elektrisch betreibbares Zusatz-Heizelement ausgestaltet sein. Elektrische Energie zum Betrieb des Zusatz-Heizelement kann beispielsweise von der Kraftfahrzeugbatterie zur Verfügung gestellt werden. Auch das Zusatz-Heizelement kann mit einer Steuerung gekoppelt sein. So kann die Steuerung insbesondere zur bedarfsgerechten Regulierung und Ansteuerung des Zusatz-Heizelements ausgestaltet sein. Auf diese Art und Weise kann auch unabhängig von dem von der Kraftfahrzeugbatterie bereitgestellten Wärme- oder Kältereservoir eine hiervon abweichende Temperatur des Wärmeübertragungsmediums im fluidführenden Kreislauf eingestellt, bzw. realisiert werden.
Nach einer Weiterbildung weist das Zusatz-Heizelement eine elektrische Heizeinrichtung, eine Wärmepumpe oder eine thermische Kopplung mit einer Innenraumheizung des Kraftfahrzeugs auf. Die elektrische Heizeinrichtung kann insbesondere als elektrische Wasserheizung implementiert sein. Bei anderen Ausgestaltungen kann die elektrische Heizeinrichtung auch ein oder mehrere Peltier Elemente aufweisen, mittels welchen elektrische Energie in thermische Energie umgewandelt werden kann.
Nach einer weiteren Ausgestaltung des Systems weist der fluidführende Kreislauf ein Zusatz-Kühlelement auf, welches thermisch mit der Leitung des fluidführenden Kreislaufs gekoppelt ist. Mittels des Zusatz-Kühlelements kann unabhängig, bzw. ergänzend zu dem von der Kraftfahrzeugbatterie bereitgestellten thermischen Reservoir eine hiervon abweichende Temperatur für das Wärmeübertragungsmedium im Bereich des fluidführenden Kreislaufs realisiert oder implementiert werden. Auch das Zusatz-Kühlelement kann als elektrisches Kühlelement implementiert sein. Es kann beispielsweise ein oder mehrere Peltier Elemente oder eine Wärmepumpe aufweisen. Bei Implementierung einer Wärmepumpe oder eines Peltierelements kann die entsprechende elektrische Komponente sowohl als Zusatz- Heizelement als auch als Zusatz-Kühlelement verwendet werden. Der apparative Aufwand zur Realisierung einer bedarfsgerechten Zusatz-Heizung und/oder Zusatz-Kühlung kann auf diese Art und Weise minimiert werden.
Nach einer weiteren Ausgestaltung weist das Zusatz-Kühlelement eine elektrische Kühleinrichtung, eine Wärmepumpe oder eine thermische Kopplung mit einer Kraftfahrzeug-Klimaanlage auf. Beispielsweise kann das Zusatz-Kühlelement thermisch mit einem Verdampfer und/oder mit einer Niederdruckseite eines Klimaanlagen-Kreislauf des Kraftfahrzeugs thermisch gekoppelt sein. Alternativ kann das Zusatz-Kühlelement beispielsweise als Peltierelement ausgestaltet sein oder eine Wärmepumpe aufweisen.
Nach einer weiteren Ausgestaltung weist der fluidführende Kreislauf einen Hauptstrang und einen hiervon abzweigenden Nebenstrang auf. Der Hauptstrang ist mit dem Wärmetauscher thermisch gekoppelt und der Nebenstrang ist mit dem Bereich des Kraftfahrzeugsitzes thermisch gekoppelt. Die beiden Stränge zweigen voneinander ab und münden gegebenenfalls auch wieder ineinander. Insoweit kann das durch den Nebenstrang strömende Wärmeübertragungsmedium von dem durch den Hauptstrang strömenden Wärmeübertragungsmedium abgezweigt werden. Der Abzweig kann insbesondere dynamisch regulierend ausgestaltet sein. So kann am oder im Abzweig des Haupt- und/oder Nebenstrangs ein Regelventil implementiert sein, mittels welchem der Volumenstrom insbesondere im Nebenstrang regulierbar ist. Die Umwälzpumpe ist typischerweise im Hauptstrang angeordnet, von welchem der Nebenstrang abzweigt.
Nach einer weiteren Ausgestaltung zweigt der Nebenstrang über ein regelbares Drei- oder Mehrwegeventil vom Hauptstrang ab. Mittels des Ventils kann der Volumenstrom im Bereich des Nebenstrangs bedarfsgerecht reguliert und geregelt werden. Somit kann ergänzend oder alternativ zum Betrieb der Umwälzpumpe der Volumenstrom des durch den fluidführenden Kreislauf strömenden Wärmeübertragungsmediums, insbesondere im Bereich des Kraftfahrzeugsitzes, auch unabhängig von der Förderleistung, bzw. ergänzend zur Förderleistung der Umwälzpumpe bedarfsgerecht eingestellt und/oder reguliert werden.
Nach einer weiteren Ausgestaltung ist der Wärmetauscher des hier beschriebenen Systems thermisch mit der Kraftfahrzeugbatterie gekoppelt. Er kann unmittelbar mit der Kraftfahrzeugbatterie thermisch gekoppelt sein oder auch mittelbar mit der Kraftfahrzeugbatterie gekoppelt sein. Der Wärmetauscher kann beispielsweise in oder an ein Batteriegehäuse angeschlossen sein und insoweit in die Kraftfahrzeugbatterie integriert sein. Bei anderen Ausgestaltungen kann der Wärmetauscher an beliebiger Stelle in einem Batteriekühl- oder Batterietemperier- Kreislauf implementiert sein. Der Wärmetauscher kann insbesondere als ein sogenannter Chiller implementiert sein. Der Wärmetauscher kann ferner als Flüssigkeits-Flüssigkeits-Wärmetauscher implementiert sein.
Nach einer weiteren Ausgestaltung weist das System eine Steuerung, insbesondere eine elektronische Steuerung auf, mittels welcher ein thermischer Energieeintrag in den Bereich des Kraftfahrzeugsitzes regulierbar oder steuerbar ist. Die Steuerung kann unmittelbar oder mittelbar von einem Nutzer des Kraftfahrzeugs angesteuert oder kontrolliert werden. Die Steuerung kann aber auch mit einem oder mit mehreren Sensoren versehen sein, die beispielsweise die Temperatur im Kraftfahrzeuginnenraum und/oder im Bereich der Kraftfahrzeugbatterie messen. Die Steuerung kann typischerweise mit zumindest einer oder mit mehreren der nachfolgend genannten Komponenten des hier beschriebenen Systems datentechnisch, d. h. steuernd gekoppelt sein: Umwälzpumpe, Drei- oder Mehrwegeventil, Zusatz-Heizelement und Zusatz-Kühlelement.
Nach einem weiteren Aspekt betrifft die vorliegende Offenbarung schließlich ein Kraftfahrzeug mit zumindest einem Kraftfahrzeugsitz und mit einer Kraftfahrzeugbatterie, typischerweise mit einer Traktionsbatterie. Das Kraftfahrzeug umfasst ferner ein zuvor beschriebenes System zur Temperierung zumindest eines Kraftfahrzeugsitzes. Mittels dieses Systems ist zumindest im Bereich des Kraftfahrzeugsitzes, typischerweise der Bereich einer Sitzfläche und/oder der Bereich einer Sitzlehne thermisch mit der Kraftfahrzeugbatterie koppelbar. Bei weiteren Ausführungsformen kann insbesondere eine zumindest temporäre oder auch permanente thermische Kopplung zwischen der Kraftfahrzeugbatterie und dem Bereich oder Teilbereich eines Kraftfahrzeugsitzes vorgesehen und implementiert sein.
Nach einem weiteren Aspekt betrifft die vorliegende Offenbarung schließlich ein Verfahren zur Temperierung eines Kraftfahrzeugsitzes eines Kraftfahrzeugs. Das Verfahren verwendet hierbei ein zuvor beschriebenes System zur Temperierung zumindest eines Kraftfahrzeugsitzes. An der Kraftfahrzeugbatterie freiwerdende oder freigesetzte thermische Energie wird hierbei zur Temperierung des Kraftfahrzeugsitzes oder mehrerer Kraftfahrzeugsitze genutzt. Dies kann auf vielfältigste Art und Weise erfolgen.
Es ist hierbei insbesondere vorgesehen, dass im Bereich der Kraftfahrzeugbatterie freiwerdende oder aktiv, etwa von einer Batteriekühlung oder Batterieheizung erzeugte thermische Energie zur Temperierung des Kraftfahrzeugsitzes genutzt wird. Unter Verwendung des fluidführenden Kreislaufs und des zuvor beschriebenen Wärmetauschers kann die im Bereich der Kraftfahrzeugbatterie anfallende thermische Energie, typischerweise in Form einer dort anfallenden thermischen Heizleistung oder thermischen Kühlleistung über den fluidführenden Kreislauf und den Wärmetauscher in den Bereich des Kraftfahrzeugsitzes transferiert werden.
Nach einer weiteren Ausgestaltung wird im Zuge eines Aufladens der Kraftfahrzeugbatterie im Bereich der Kraftfahrzeugbatterie entstehende Abwärme zum Aufheizen oder Vorheizen des Kraftfahrzeugsitzes verwendet. Dies ist insbesondere in solchen Situationen von Vorteil, wenn die vorherrschenden Außentemperaturen eine Sitzheizung erforderlich machen. Während eines Ladens der Batterie, etwa vor Fahrtantritt kann auf diese Art und Weise eine Vortemperierung des Kraftfahrzeugsitzes und/oder des Kraftfahrzeuginnenraums erfolgen.
Nach einer weiteren Ausgestaltung ist vorgesehen, dass im Fährbetrieb des Kraftfahrzeugs im Bereich der Kraftfahrzeugbatterie entstehende Abwärme zum Aufheizen der Kraftfahrzeugsitze verwendet wird. Hier kann gleichermaßen die im Bereich der Kraftfahrzeugbatterie freiwerdende thermische Energie effektiv zur Sitzheizung genutzt werden. Gleichermaßen kann, etwa bei hohen Außentemperaturen und bei Bereitstellung einer ohnehin am oder im Kraftfahrzeug vorgesehenen Batteriekühlung die dort, im Bereich der Kraftfahrzeugbatterie freiwerdende thermische Kühlenergie mittels des Wärmetauschers und des fluidführenden Kreislaufs in den Bereich des Kraftfahrzeugsitzes transferiert werden. Auf diese Art und Weise kann eine besonders einfache und elegante Temperierung des Kraftfahrzeugsitzes, nämlich eine Kühlung des Kraftfahrzeugsitzes erreicht werden. Kurzbeschreibung der Figuren
Weitere Ziele, Merkmale sowie vorteilhafte Ausgestaltungen der vorliegenden Entwicklung werden in der nachfolgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispiels erläutert. Hierbei zeigen:
Fig. 1 eine schematische Seitenansicht eines Kraftfahrzeugs,
Fig. 2 ein Blockdiagramm des Systems zur Temperierung zumindest eines Kraftfahrzeugsitzes,
Fig. 3 ein weiteres Ausführungsbeispiel des Systems gemäß Fig. 2,
Fig. 4 ein weiteres Ausführungsbeispiel des Systems zur Temperierung eines Kraftfahrzeugsitzes und
Fig. 5 ein Flussdiagramm des Verfahrens zur Temperierung des Kraftfahrzeugsitzes.
Detaillierte Beschreibung
Das in Fig. 1 gezeigte Kraftfahrzeug 1 weist eine Kraftfahrzeugkarosserie 2 mit einem als Fahrgastzelle fungierenden Innenraum 3 auf. Im Innenraum 3 sind ein oder mehrere Kraftfahrzeugsitze 6 angeordnet. Das Kraftfahrzeug 1 verfügt ferner über einen Antrieb 4. Dieser kann beispielsweise als Elektroantrieb ausgestaltet sein. Des Weiteren verfügt das Kraftfahrzeug 1 über eine Kraftfahrzeugbatterie 30. Diese kann beispielsweise im Bodenbereich, etwa unterhalb des Kraftfahrzeuginnenraums 3 angeordnet sein. Die Kraftfahrzeugbatterie 30 kann insbesondere als Traktionsbatterie implementiert sein, um die für den Antrieb 4 erforderliche elektrische Leistung bereitzustellen.
Für den Betrieb des Kraftfahrzeugs 1 kann es erforderlich sein, die Kraftfahrzeugbatterie 30 in einem vorgegebenen Temperaturfenster zu halten. Beispielsweise kann es bei besonders niedrigen Außentemperaturen erforderlich sein, die Kraftfahrzeugbatterie aktiv erwärmen. Bei besonders hohen Außentemperaturen oder bei einer hohen Beanspruchung der Batterie 30 kann es erforderlich sein, die Kraftfahrzeugbatterie 30 zu kühlen. Die im Bereich der Kraftfahrzeugbatterie 30 vorherrschenden thermischen Bedingungen können mit einem System 9 zur Klimatisierung eines Kraftfahrzeugsitze 6 besonders effizient und energieeinsparend in den Bereich eines Kraftfahrzeugsitze 6 transferiert werden.
Das in den Figuren 1 bis 4 gezeigte System 9 weist einen fluidführenden Kreislauf
10 mit einer fluidführenden Leitung 12 auf. Durch die fluidführenden Leitung 12 strömt ein Wärmeübertragungsmedium, beispielsweise mit einem Frostschutzmittel versetztes Wasser. Der fluidführende Kreislauf 10, mithin seine Leitung 12, ist zumindest abschnittsweise mit einem Bereich 7, 8 des Kraftfahrzeugsitzes 6 thermisch gekoppelt. Kraftfahrzeugsitz 6 kann verschiedene Bereiche 7, 8 aufweisen, die beispielsweise als Sitzfläche oder Sitzpolster, bzw. als Sitzlehne implementiert sein können. Die fluidführende Leitung 12 kann beispielsweise mäanderartig durch die entsprechenden Bereiche 7, 8 des Kraftfahrzeugsitzes verlaufen.
Der beispielsweise in Fig. 2 gezeigte Kreislauf 10 weist einen Hauptstrang 11 sowie einen Nebenstrang 13 und einen weiteren Nebenstrang 15 auf. In dem Hauptstrang
11 befindet sich eine Umwälzpumpe 17 sowie ein Ausgleichsgefäß 14 für das flüssige Wärmeübertragungsmedium. In dem Hauptstrang 11 befindet sich ferner ein Wärmetauscher 20. Dieser kann unmittelbar thermisch mit der Kraftfahrzeugbatterie 30 gekoppelt sein. Der Wärmetauscher 20 kann insbesondere in die Kraftfahrzeugbatterie 30 integriert sein.
Des Weiteren weist der Hauptstrang 11 eine optionale Zusatz-Heizung 16, bzw. eine optionale Zusatz-Kühlung 18 auf. Für die Zusatz-Heizung 16, respektive Zusatz-Kühlung 18 können dieselben aber auch unterschiedlich implementierte elektrische Heiz- und/oder Kühlelemente vorgesehen und implementiert werden. Bei Implementierung einer Wärmepumpe oder bei vorsehen eines Peltier-Elements kann die dementsprechend vorgesehene elektrische Komponente bedarfsgerecht sowohl als Heizelement als auch als Kühlelement fungieren.
Das Zusatz-Heizelement 16 bzw. das Zusatz-Kühlelement 18 als auch die Umwälzpumpe 17 können mit einer Steuerung 50 datentechnisch gekoppelt sein. Die Steuerung 50 kann insbesondere zur Ansteuerung und zur Regulierung der Leistung sowohl der Umwälzpumpe 17 als auch des Zusatz-Heizelements 16 und/oder des Zusatz-Kühlelements 18 ausgestaltet sein. Die Steuerung 50 kann ferner mit einem oder mehreren Temperatur Sensoren gekoppelt sein, um beispielsweise eine automatische, selbstregulierende Kühlung oder Aufheizung des Kraftfahrzeugsitzes 6 vorzunehmen.
Die durch den Bereich 7, 8 des Kraftfahrzeugsitzes 6 verlaufenden Abschnitte des Kreislaufs 10, mithin der Nebenstrang 13 kann über ein Drei- oder Mehrwegeventil 22 vom Hauptstrang 11 abzweigen. Das Drei- oder Mehrwegeventil 22 kann ebenso mit der Steuerung 50 regelungstechnisch verbunden sein, sodass die Steuerung 50 das Drei- oder Mehrwegeventil 22 bedarfsgerecht ansteuern kann. Mittels einem regulierbaren Drei- oder Mehrwegeventil 22 kann eine Aufteilung des durch den Hauptstrang 11 strömenden Volumenstroms des Wärmeübertragungsmediums in stromabwärts liegende Bereiche des Kreislaufs 10, insbesondere in den im Bereich des Kraftfahrzeugsitzes 6 vorgesehenen Nebenstrang 13 reguliert werden. Somit kann die im Bereich des Kraftfahrzeugsitze 6 bereitgestellte thermische Energie bedarfsgerecht reguliert und eingestellt werden.
Der weitere Nebenstrang 15 ist mit einem Kraftfahrzeugklimatisierungssystem 40 gekoppelt. Dieses kann beispielsweise ein Kühlaggregat oder ein Heizaggregat oder eine Kraftfahrzeugklimaanlage aufweisen. Auch kann der weitere Nebenstrang 15 über ein vorliegend nicht gezeigtes Zwei-, Drei- oder Mehrwegeventil mit dem Hauptstrang 11 verbunden sein.
Der Hauptstrang 11 verfügt ferner über ein Ausgleichsgefäß 14. Dieses ermöglicht die Aufrechterhaltung eines konstanten Druckniveaus im Kreislauf 10.
In Fig. 2 ist insbesondere ein Zustand des Systems 9 gezeigt, in welchem die Kraftfahrzeugbatterie 30 gerade aufgeladen wird. Ein Wechselrichter 21 oder ein entsprechender Konverter für den seitens einer Ladestation bereitgestellten elektrischen Strom kann hierbei Abwärme erzeugen. Diese Abwärme kann mittels des Wärmetauschers 20 insbesondere in den Hauptstrang 11 des Kreislaufs 10 eingespeist werden. Mittels der Umwälzpumpe 17 kann die auf diese Art und Weise und im Bereich des Wärmetauschers 20, insbesondere im Bereich des Wechselrichters 21 erzeugte oder freiwerdende thermische Energie zur Aufheizung des durch den Kreislauf 11 zirkulierenden Wärmeübertragungsmediums genutzt werden. Mittels der Steuerung 50 kann alsdann der Nebenstrang 13 entsprechend mit dem aufgewärmten Wärmeübertragungsmedium beaufschlagt werden, sodass eine Heizung des Kraftfahrzeugsitzes 6 verwirklicht werden kann. Beim Laden der Kraftfahrzeugbatterie 30 kann insoweit eine Sitzheizung und damit eine hiermit einhergehende Vortemperierung des Innenraums 3 des Kraftfahrzeugs 1 erreicht werden.
In Fig. 3 ist eine Konfiguration dargestellt, bei welcher das Kraftfahrzeug im Fahrmodus ist. Hier kann im Bereich der Kraftfahrzeugbatterie 30 freiwerdende thermische Energie mittels des Wärmetauschers 20 an den fluidführenden Kreislauf 10 abgegeben und schließlich an den Kraftfahrzeugsitz 6 übertragen oder in diesen Bereich transferiert werden. Insoweit kann im Betrieb des Kraftfahrzeugs 1 eine effektive Sitzheizung erfolgen. Gleichermaßen kann über den Nebenstrang 15 und das dort vorgesehene Kraftfahrzeugklimatisierungssystem 40 auch eine aktive Kühlung des Kraftfahrzeugsitzes 6 erfolgen. Entsprechende Stell- oder Regelventile im Bereich des Hauptstrangs 11 und/oder im Bereich des Nebenstrangs 15 sind vorliegend nicht explizit gezeigt. Am Abzweig von Hauptstrang 11 und Nebenstrang 15 kann ein entsprechendes Ventil vorgesehen und dementsprechend implementiert sein.
In der weiteren Ausgestaltung gemäß Fig. 4 kann die Kraftfahrzeugbatterie 30 beispielsweise über einen gesonderten, vorliegend nicht explizit gezeigten Wärmetauscher, an ein Kraftfahrzeugklimatisierungssystem 40, etwa an eine Klimaanlage angeschlossen sein. Das Kraftfahrzeugklimatisierungssystem 40 kann über den Wärmetauscher 20 mit dem hier vorgesehenen Kreislauf 10 thermisch gekoppelt sein. Auf diese Art und Weise kann eine mittelbare thermische Kopplung zwischen dem Kreislauf 10 und der Kraftfahrzeugbatterie 30 implementiert werden. Je nach Nutzervorgabe und je nach vorherrschenden Temperaturen im Bereich der Kraftfahrzeugbatterie kann insoweit bedarfsgerecht eine Kühlung oder Heizung des Kraftfahrzeugsitzes 6 implementiert werden.
Unabhängig oder ergänzend zum Temperaturniveau im Bereich der Kraftfahrzeugbatterie 30 kann mittels des Zusatz-Heizelements 16 und/oder mittels des Zusatz-Kühlelements 18 eine gewünschte Temperatur im Kreislauf 10, insbesondere im Hauptstrang 11 und damit auch im Nebenstrang 13 für den Kraftfahrzeugsitz 6 eingestellt und verwirklicht werden.
Im Flussdiagramm der Fig. 5 ist in einem ersten Schritt 100 vorgesehen, die im Bereich der Kraftfahrzeugbatterie 30 freiwerdende thermische Energie in den fluidführenden Kreislauf 10 einzuspeisen. Im nachfolgenden Schritt 102 kann durch Zirkulation des Wärmeübertragungsmediums im fluidführenden Kreislauf 10 jene thermische Energie in den Bereich des Nebenstrangs 13 transferiert werden. Im nachfolgenden Schritt 104 kann von dem im Bereich des Kraftfahrzeugsitzes 6 strömenden Wärmeübertragungsmedium thermische Energie an den zu temperierenden Bereich 7, 8 des Kraftfahrzeugsitzes 6 abgegeben werden. Die im Flussdiagramm der Fig. 5 sequenziell dargestellten Verfahrensschritte 100, 102, 104 finden natürlich fortlaufend und simultan statt.
Die dargestellten Ausführungsformen zeigen lediglich mögliche Ausgestaltungen der Entwicklung, zu welcher im Rahmen der Entwicklung weitere zahlreiche Varianten denkbar sind. Die exemplarisch gezeigten Ausführungsbeispiele sind in keiner Weise hinsichtlich des Umfangs, der Anwendbarkeit oder der Konfigurationsmöglichkeiten der Entwicklung als einschränkend auszulegen. Die vorliegende Beschreibung zeigt dem Fachmann lediglich eine oder einige mögliche Implementierung(en) eines Ausführungsbeispiels auf. So können an der Funktion und Anordnung von beschriebenen Elementen vielfältigste Modifikationen vorgenommen werden, ohne hierbei den durch die nachfolgenden Ansprüche definierten Schutzbereich oder dessen Äquivalente zu verlassen. Bezugszeichenliste
1 Kraftfahrzeug
2 Kraftfahrzeugkarosserie
3 Innenraum
4 Antrieb
5 Batterie
6 Fahrzeugsitz
7 Sitzbereich
8 Sitzbereich
9 System
10 Kreislauf
11 Hauptstrang
12 Leitung
13 Nebenstrang
14 Ausgleichsgefäß
15 Nebenstrang
16 Zusatz-Heizelement
17 Umwälzpumpe
18 Zusatz-Kühlelement
20 Wärmetauscher
21 Wechselrichter
22 Drei- oder Mehrwegeventil
30 Kraftfahrzeugbatterie
40 Klimatisierungssystem
50 Steuerung

Claims

P a t e n t a n s p r ü c h e
1. System (9) zur Temperierung zumindest eines Kraftfahrzeugsitzes (6) eines Kraftfahrzeugs (1), umfassend: einen fluidführenden Kreislauf (10) mit zumindest einer ein flüssiges Wärmeübertragungsmedium führenden Leitung (12), wobei die Leitung (12) zumindest abschnittsweise durch einen Bereich (7, 8) des Kraftfahrzeugsitzes (6) verläuft, einen Wärmetauscher (20), welcher mit dem fluidführenden Kreislauf (10) thermisch gekoppelt und mit einer Kraftfahrzeugbatterie (30) thermisch koppelbar ist.
2. System nach Anspruch 1, wobei der fluidführende Kreislauf (10) zumindest eine hinsichtlich ihrer Förderleistung regulierbare Umwälzpumpe (17) aufweist, um den Volumenstrom des Wärmeübertragungsmediums in der Leitung (12) des fluidführenden Kreislaufs (10) zu regulieren.
3. System nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der fluidführende Kreislauf (10) ein mit der Leitung (12) verbundenes Ausgleichsgefäß (14) aufweist, um die Menge des im fluidführenden Kreislauf (10) zirkulierenden Wärmeübertragungsmediums zu regulieren.
4. System nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der fluidführende Kreislauf (10) ein Zusatz-Heizelement (16) aufweist, welches thermisch mit der Leitung (12) gekoppelt ist.
5. System nach Anspruch 4, wobei das Zusatz-Heizelement (16) eine elektrische Heizeinrichtung, eine Wärmepumpe oder eine thermische Kopplung mit einer Innenraumheizung des Kraftfahrzeugs (1) aufweist.
6. System nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der fluidführende Kreislauf (10) ein Zusatz-Kühlelement (18) aufweist, welches thermisch mit der Leitung (12) gekoppelt ist.
7. System nach Anspruch 6, wobei das Zusatz-Kühlelement (18) eine elektrische Kühleinrichtung, eine Wärmepumpe oder eine thermische Kopplung mit einer Kraftfahrzeug-Klimaanlage (40) aufweist.
8. System nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der fluidführende Kreislauf (10) einen Hauptstrang (11) und einen hiervon abzweigenden Nebenstrang (13) aufweist, wobei der Hauptstrang (11) mit dem Wärmetauscher (20) thermisch gekoppelt ist und wobei der Nebenstrang (13) mit dem Bereich (7, 8) des Kraftfahrzeugsitzes (6) thermisch gekoppelt ist.
9. System nach Anspruch 8, wobei der Nebenstrang (13) über ein regelbares Drei- oder Mehrwegeventil (22) vom Hauptstrang (11) abzweigt.
10. System nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Wärmetauscher (20) thermisch mit der Kraftfahrzeugbatterie (20) gekoppelt ist.
11. System nach einem der vorhergehenden Ansprüche, ferner aufweisend eine Steuerung (50), mittels welcher ein thermischer Energieeintrag in den Bereich (7, 8) des Kraftfahrzeugsitzes (6) regulierbar oder steuerbar ist.
12. Kraftfahrzeug mit zumindest einem Kraftfahrzeugsitz (6), mit einer Kraftfahrzeugbatterie (20) und mit einem System (9) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, mittels welchem zumindest ein Bereich (7, 8) des Kraftfahrzeugsitzes (6) thermisch mit der Kraftfahrzeugbatterie (30) koppelbar ist oder gekoppelt ist.
13. Verfahren zur Temperierung eines Kraftfahrzeugsitzes (6) eines Kraftfahrzeugs (1) unter Verwendung eines Systems (9) nach einem der vorhergehenden Ansprüche 1 bis 11 , wobei an einer Kraftfahrzeugbatterie (30) freiwerdende oder freigesetzte thermische Energie zur Temperierung des Kraftfahrzeugsitzes (6) genutzt wird.
14. Verfahren nach Anspruch 13, wobei im Zuge eines Aufladens der Kraftfahrzeugbatterie (30) im Bereich der Kraftfahrzeugbatterie (30) entstehende 17
Abwärme zum Aufheizen oder Vorheizen des Kraftfahrzeugsitzes (6) verwendet wird.
15. Verfahren nach Anspruch 13 oder 14, wobei im Fährbetrieb des Kraftfahrzeugs (1) im Bereich der Kraftfahrzeugbatterie (30) entstehende Abwärme zum Aufheizen des Kraftfahrzeugsitzes (6) verwendet wird.
EP22817896.8A 2021-12-16 2022-11-10 System zur temperierung von kraftfahrzeugsitzen Withdrawn EP4448331A1 (de)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102021214536.1A DE102021214536A1 (de) 2021-12-16 2021-12-16 System zur Temperierung von Kraftfahrzeugsitzen
PCT/EP2022/081549 WO2023110240A1 (de) 2021-12-16 2022-11-10 System zur temperierung von kraftfahrzeugsitzen

Publications (1)

Publication Number Publication Date
EP4448331A1 true EP4448331A1 (de) 2024-10-23

Family

ID=84389290

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
EP22817896.8A Withdrawn EP4448331A1 (de) 2021-12-16 2022-11-10 System zur temperierung von kraftfahrzeugsitzen

Country Status (3)

Country Link
EP (1) EP4448331A1 (de)
DE (1) DE102021214536A1 (de)
WO (1) WO2023110240A1 (de)

Family Cites Families (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE19645544C2 (de) 1996-11-05 2000-09-28 Webasto Thermosysteme Gmbh Klimatisierbarer Fahrzeugsitz
FR2782788B1 (fr) * 1998-08-31 2001-02-23 Armines Ass Pour La Rech Et Le Echangeur souple a effet caloduc associe a des circuits caloporteurs
WO2008148042A2 (en) * 2007-05-25 2008-12-04 Bsst Llc System and method for distributed thermoelectric heating and colling
US7950735B2 (en) 2008-04-07 2011-05-31 GM Global Technology Operations LLC Temperature controlled vehicle seats
DE102008044169A1 (de) 2008-11-28 2010-06-02 Robert Bosch Gmbh Batteriemodul
KR20110131885A (ko) * 2010-06-01 2011-12-07 한라공조주식회사 차량용 시트 공조 장치
US20120079837A1 (en) * 2011-12-08 2012-04-05 Ford Global Technologies, Llc Thermoelectric Comfort Control System for Motor Vehicle
DE102014202006A1 (de) 2014-02-05 2015-08-06 Hossein Soltanmoradi Vorrichtung zur Klimatisierung von Fahrzeugen und/oder Fahrzeugteilen
CN113276744A (zh) 2021-05-28 2021-08-20 华为技术有限公司 一种热管理系统及电动车

Also Published As

Publication number Publication date
DE102021214536A1 (de) 2023-06-22
WO2023110240A1 (de) 2023-06-22

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE102010000990B4 (de) Verfahren zum Betrieb eines Klimatisierungssystems
DE102011076737B4 (de) Vorrichtung zur Bereitstellung elektrischer Energie
DE102010037446B4 (de) Verfahren zur Steuerung einer Klimaanlage und Klimaanlage
DE19609048C2 (de) Heizungs- und Klimatisierungseinrichtung für Kraftfahrzeuge
EP0949095B1 (de) Einrichtung zur Kühlung von Antriebseinheiten und zur Innenraumbeheizung eines Hybridfahrzeuges
DE102015110803B4 (de) Verfahren zum Regeln eines Klimatisierungssystems eines elektrifizierten Fahrzeugs
DE102009059237B4 (de) Fahrzeugheizkreislauf
DE102021131215A1 (de) Wärmepumpenanordnung mit einem Chiller für batteriebetriebene Fahrzeuge und Verfahren zum Betreiben der Wärmepumpenanordnung
WO2015091969A1 (de) Thermomanagement für ein elektro- oder hybridfahrzeug sowie ein verfahren zur konditionierung des innenraums eines solchen kraftfahrzeugs
DE102014201747A1 (de) Thermomanagementsystem für Elektrofahrzeug
EP0950000A1 (de) Klimatisierbarer fahrzeugsitz
DE102017221683B4 (de) Heizungs-, Lüftungs- und Klimatisierungssystem für ein Fahrzeug
DE102011077127A1 (de) Vorrichtung zum erwärmen einer fahrzeugkabine
DE112013001908T5 (de) Temperaturregelsysteme mit thermoelektrischen Vorrichtungen
DE102012221752A1 (de) Thermoelektrisches komfortsteuerungssystem für kraftfahrzeug
DE102012019459A1 (de) Temperiervorrichtung eines Fahrzeugs und Verfahren zu deren Betrieb
DE102010012464A1 (de) Heizeinrichtung zum Beheizen eines Fahrzeuginnenraums eines Fahrzeugs
DE102009053387B4 (de) Vorrichtung und Verfahren zum Beheizen eines Fahrgastraums eines elektrisch antreibbaren Fahrzeugs
DE102011090195A1 (de) Vorrichtung zur Temperierung eines Fahrzeuginnenraumes
DE102011119289A1 (de) Standheizung für den Kraftfahrzeuginnenraum
DE102017116441A1 (de) System und Verfahren zur Regelung einer elektrischen Fahrzeugheizung
EP4448331A1 (de) System zur temperierung von kraftfahrzeugsitzen
DE102009056085A1 (de) Vorrichtung zum Energiemanagement in einem Kraftfahrzeug mit einer elektrischen Maschine
DE102021206117A1 (de) Traktionsantrieb mit einem Kühlsystem mit zwei Kühlkreisen
DE102023207617A1 (de) Verfahren und Temperiersystem zum Temperieren einer Fahrbatterie und eines Fahrgastraums eines zumindest teilweise elektrisch angetriebenen Fahrzeugs

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: 20240423

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

Free format text: STATUS: THE APPLICATION IS DEEMED TO BE WITHDRAWN

18D Application deemed to be withdrawn

Effective date: 20250124