EP4568844A1 - Kühlsystem zum kühlen einer leistungselektronik und/oder zur kühlmitteltemperierung - Google Patents

Kühlsystem zum kühlen einer leistungselektronik und/oder zur kühlmitteltemperierung

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EP4568844A1
EP4568844A1 EP23751635.6A EP23751635A EP4568844A1 EP 4568844 A1 EP4568844 A1 EP 4568844A1 EP 23751635 A EP23751635 A EP 23751635A EP 4568844 A1 EP4568844 A1 EP 4568844A1
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EP
European Patent Office
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circuit
power electronics
valve
cooling system
cooling
Prior art date
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Pending
Application number
EP23751635.6A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Sven Peters
Andreas Stephan
Doris Haug
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.)
MAN Truck and Bus SE
Original Assignee
MAN Truck and Bus SE
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Filing date
Publication date
Priority claimed from DE102022120391.3A external-priority patent/DE102022120391A1/de
Priority claimed from DE102022120411.1A external-priority patent/DE102022120411A1/de
Application filed by MAN Truck and Bus SE filed Critical MAN Truck and Bus SE
Publication of EP4568844A1 publication Critical patent/EP4568844A1/de
Pending legal-status Critical Current

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    • 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
    • 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
    • B60H1/00485—Valves for air-conditioning devices, e.g. thermostatic valves
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K5/00—Casings, cabinets or drawers for electric apparatus
    • H05K5/02—Details
    • H05K5/0212—Condensation eliminators
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K7/00—Constructional details common to different types of electric apparatus
    • H05K7/20—Modifications to facilitate cooling, ventilating, or heating
    • H05K7/20845—Modifications to facilitate cooling, ventilating, or heating for automotive electronic casings
    • H05K7/20872—Liquid coolant without phase change
    • 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

  • Cooling system for cooling power electronics and/or for coolant temperature control
  • the invention relates to a cooling system, preferably for a motor vehicle, in particular an autonomous or semi-autonomous motor vehicle (e.g. truck or bus).
  • the cooling system is used in particular to cool power electronics. Additionally or alternatively, the cooling system is suitable for coolant temperature control to avoid condensation formation on or in the power electronics.
  • the invention also relates to an associated method.
  • An object of the invention is to provide an efficient and/or structurally simple, particularly preferably safe, option for cooling power electronics and/or for coolant temperature control to avoid condensation formation on or in power electronics, in particular for power electronics for data processing for autonomous or semi-autonomous driving.
  • the invention relates to a cooling system, preferably for a motor vehicle, in particular an autonomous or semi-autonomous motor vehicle, for example an autonomous or semi-autonomous truck or bus.
  • the cooling system comprises a first circuit (e.g. refrigeration circuit), preferably a circuit (e.g. refrigeration circuit) of an air conditioning system, in particular for cooling an interior of the motor vehicle (e.g. a driver and/or passenger interior).
  • the first circuit serves in particular to carry a (e.g. gaseous or liquid) cooling medium. It is possible that the cooling medium expediently changes its physical state during operation of the cooling system.
  • the cooling system comprises at least one power electronics, preferably at least one control device and/or at least one computer (e.g. at least one chip, processor and/or one or more other electronic components, etc.), preferably for data processing for autonomous or semi-autonomous driving of the motor vehicle.
  • the computer can be, for example, a high-performance computer.
  • a second circuit is provided, which is in thermal contact with the power electronics at least indirectly, in particular via suitable heat transfer surfaces.
  • the first circuit and the second circuit (20) are thermally connected to one another via a heat exchanger (X1, 30), preferably a plate heat exchanger or a chiller, in particular so that the first circuit can be used to generate cooling capacity for the second circuit.
  • a valve for coolant temperature control in particular to avoid condensation formation on or in the power electronics, is arranged in the second circuit. Coolant temperature control, i.e.
  • the targeted adjustment of the required temperature of the coolant can be achieved with the help of the valve by adjusting the properties of the coolant flow that is at least temporarily in thermal contact with the power electronics as required, in particular by a combination of coolant flows that have different flow paths or circuits flow through.
  • the volume flow and/or the temperature of the coolant flow can be specifically adjusted, which at least temporarily releases heat to or absorbs heat from the power electronics.
  • a particularly efficient, needs-based temperature control of the power electronics can be achieved through suitable fluidic interconnection of the first and second circuits.
  • the cooling system can therefore have a valve for coolant temperature control to avoid condensation formation on or in the power electronics, in order to advantageously maintain a temperature on or in the power electronics substantially above a dew point temperature.
  • a second circuit is provided for cooling the power electronics and/or for coolant temperature control to avoid condensation formation on or in the power electronics, in order to advantageously maintain a temperature on or in the power electronics substantially above a dew point temperature.
  • the cooling system can expediently have one or a plurality, in particular more than two, cooling circuits.
  • the second circuit for example, serves in particular to carry a (e.g. gaseous or liquid) coolant.
  • One advantage is e.g. B. that an interior of the motor vehicle can be cooled by means of at least a first circuit, preferably a refrigeration circuit of an air conditioning system.
  • the at least one first or at least one further circuit is a battery cooling circuit, in particular for cooling a (e.g. rechargeable) battery device (e.g. battery device, etc.).
  • the battery device can e.g. B. serve to supply energy to an electric motor for driving the motor vehicle.
  • the battery cooling circuit is preferably a coolant circuit.
  • the battery cooling circuit is preferably an accumulator cooling circuit.
  • At least one cooling circuit e.g. B. be an air conditioning cooling circuit or a battery cooling circuit (e.g. accumulator cooling circuit).
  • circuit and/or the further circuit may be an independent (e.g. active) circuit (e.g. refrigerant circuit), preferably independent and/or decoupled from one or more other circuits.
  • independent circuit e.g. refrigerant circuit
  • a cooling circuit (expediently active or passive) that is already present in motor vehicles can be used to generate cooling power for a cooling circuit, in particular the second circuit, in order to cool and/or control the temperature of the power electronics.
  • the cooling system e.g. B. can be set up not only for cooling the power electronics, but preferably also for coolant temperature control in order to avoid condensation formation on or in the power electronics, so that advantageously a temperature on or in the power electronics can be kept substantially above a dew point temperature.
  • first circuit and the second circuit may be connected to one another, in particular thermally, via a heat exchanger, preferably a plate heat exchanger (e.g. coupled), preferably in such a way that the first circuit can be used to generate cooling capacity for the second circuit.
  • a heat exchanger preferably a plate heat exchanger (e.g. coupled)
  • the first circuit can be used to generate cooling capacity for the second circuit.
  • one of the cooling circuits used e.g. B. be thermally connected to an additional circuit via a (e.g. further, in particular second) heat exchanger, preferably a chiller (e.g. evaporator), preferably so that the additional circuit is used to generate and / or provide cooling capacity for the Circuit and/or the further circuit can be used.
  • a (e.g. further, in particular second) heat exchanger preferably a chiller (e.g. evaporator), preferably so that the additional circuit is used to generate and / or provide cooling capacity for the Circuit and/or the further circuit can be used.
  • an expansion element is connected upstream of the heat exchanger or that the heat exchanger is designed as a condenser and/or evaporator.
  • At least one of the circuits has at least one expansion element or a compressor.
  • the expansion element is expediently assigned to the first circuit, in particular the cooling medium of the first circuit can flow through it.
  • the expansion element is preferably an expansion valve.
  • the further circuit in particular the second circuit, can e.g. B. include a valve for coolant temperature control in order to avoid condensation formation on or in the power electronics.
  • the valve can e.g. B. be a directional control valve and / or be set up to bring together coolant at different temperatures, particularly in the second circuit.
  • the valve can have at least three connections and/or have at least two switching positions and/or be designed as a 3-way valve, in particular a 3/2-way valve.
  • the cooling circuit in particular the second circuit, can z. B. include a cooling device (e.g. a cooler with a fan).
  • the cooling device serves in particular to cool the coolant of the second circuit.
  • the cooling device can e.g. B. a liquid-air heat exchanger, preferably with a fan, the performance of which can be advantageously increased by the fan.
  • a cooling circuit in particular the second circuit, to comprise a first line section, which is z. B. can extend upstream of the power electronics between the heat exchanger and the power electronics.
  • a cooling circuit in particular the second circuit z. B. include a second line section, which is z. B. can extend downstream of the power electronics between the power electronics and the heat exchanger.
  • the first line section can thus be coupled, for example, to an input side of the power electronics and to an output side of the heat exchanger, with alternatively or additionally the second line section z. B. can be coupled to an output side of the power electronics and to an input side of the heat exchanger.
  • a third line section to connect the second line section to the valve and/or to form a bypass line in order to supply coolant (expediently of the second circuit) to the valve and/or into the first line section and preferably bypassing the cooling device and/or the heat exchanger thus (particularly indirectly) leading back to power electronics.
  • the third line section is expediently part of the second circuit.
  • the valve can e.g. B. be integrated into the first and / or third line section.
  • the third line section branch off from the second line section at a branch point.
  • the branch point is preferably downstream of the power electronics and z. B. positioned upstream of the cooling device and/or the heat exchanger.
  • the circuit and/or the further circuit can e.g. B. include a pump.
  • the pump can e.g. B. be set up to, e.g. B. for coolant temperature control to avoid condensation formation on or in the power electronics, to change a coolant heat flow or coolant volume flow, preferably to optionally increase and / or reduce.
  • the change can e.g. B. can be realized by changing the performance of the pump.
  • the pump is preferably integrated into the first line section and/or upstream of the power electronics and z. B. positioned downstream of the valve and/or downstream of the heat exchanger and/or the cooling device.
  • the valve preferably comprises a first inlet (which can preferably be connected to an outlet of the heat exchanger by means of a first section of the first line section) and/or a second inlet (which can preferably be connected to the second line section by means of the third line section).
  • the valve can expediently comprise an output in order to expediently direct coolant for coolant temperature control from the first inlet and/or from the second inlet to the power electronics and/or into a second section of the first line section, depending on the valve switching positions.
  • the first inlet can be used in particular to receive coolant cooled by means of a cooling circuit, in particular the first circuit and/or the cooling device.
  • the second input can be used in particular to receive coolant warmed up by the power electronics.
  • the first input and/or the second input and/or the output may have at least one of the following: an open position in which it is fully open, a closed position in which it is fully closed, and/or at least one intermediate position in which it is partially open.
  • the valve for coolant temperature control prefferably has a switching position in which the first input is completely closed and the second input is completely or partially open, preferably such that coolant (in particular warmed up by the power electronics) flows between the output, the power electronics and can circulate to the second inlet, but an inflow of coolant via the first inlet and preferably thus from the cooling device and / or from the heat exchanger is prevented.
  • coolant in particular warmed up by the power electronics
  • the valve for coolant temperature control can have a switching position in which the first input is completely closed and the second input is completely or partially open, preferably such that coolant (in particular warmed up by the power electronics) flows between the output, the power electronics and can circulate to the second inlet, but an inflow of coolant via the first inlet and preferably thus from the cooling device and / or from the heat exchanger is prevented.
  • This can z.
  • a (“small”) circuit or circuit mode can be made possible, which includes the power electronics, the valve (namely the preferably completely or partially opened second
  • the valve can be used for coolant temperature control, e.g. B. have a switching position in which the first input is partially open and the second input is completely or partially open, preferably in such a way that (in particular warmed up by the power electronics) Coolant can circulate between the output, the power electronics and the second input, but also an inflow of coolant (in particular cooled by means of the first circuit and / or the cooling device) via the first input and preferably thus from the cooling device and / or the heat exchanger is permitted .
  • This can z. B.
  • a circuit or circuit mode can be made possible, which includes the power electronics, the valve (namely preferably the first at least partially opened input and the second at least partially opened input) and the cooling device and / or the heat exchanger and z. B. includes the pump.
  • the valve for coolant temperature control prefferably has a switching position in which the first input is completely open, preferably such that coolant (cooled by means of a cooling circuit, in particular by means of the first circuit and / or the cooling device) between the output of the power electronics and the first entrance.
  • the second input can z. B. be completely closed or only partially and / or intermittently opened. This allows a (“large”) circuit or circuit mode to be made possible, which includes the power electronics, the valve (namely preferably the fully opened first inlet) and the cooling device and/or the heat exchanger and e.g. B. includes the pump, preferably with the second input essentially closed.
  • the cooling device can e.g. B. be integrated into the second line section, positioned downstream of the power electronics and/or downstream of the branch point, and/or positioned upstream of the heat exchanger and/or the second input.
  • the coolant of a further cooling circuit in particular the second circuit, can in particular absorb heat from the power electronics and use the heat for coolant temperature control to avoid condensation formation on or in the power electronics, preferably in combination with coolant cooled by means of the first circuit and / or the cooling device.
  • the second circuit can therefore preferably provide at least three different circuit modes, namely preferably a first circuit mode in order to expediently increase the coolant temperature for the power electronics, a second circuit mode in order to expediently increase the coolant temperature for the power electronics reduce, and a third circuit mode that combines the first and second circuit modes.
  • the valve is a thermostatic valve and/or a self-adjusting valve for coolant temperature control and thus preferably forms a non-electronically controlled and/or regulated valve.
  • the valve can e.g. B. include an expansion material or expansion fluid that reacts to temperature fluctuations, preferably to influence a coolant flow, e.g. B. to block completely, to let through completely and/or to let through only partially.
  • the valve can e.g. B. include a wax insert and slider.
  • the valve can e.g. B. be set up for temperature fixed value control, preferably to keep the coolant temperature for the power electronics in a predetermined temperature range.
  • the predetermined (e.g. preset) temperature is preferably chosen so that falling below the dew point can be ruled out in all operating states.
  • the valve can e.g. B. be a mechanical valve.
  • valve it is also possible for the valve to be an electrical valve, in particular an electronically controlled and/or regulated valve.
  • the cooling system can e.g. B. include an electronic control and / or regulating device which is set up to control the valve and / or the pump, preferably for cooling the power electronics and / or for coolant temperature control to avoid condensation formation on or in the power electronics and / or to regulate.
  • an electronic control and / or regulating device which is set up to control the valve and / or the pump, preferably for cooling the power electronics and / or for coolant temperature control to avoid condensation formation on or in the power electronics and / or to regulate.
  • the control and/or regulating device can in particular be set up to control and/or regulate the valve and/or the pump as a function of at least one of the following: a temperature and/or a humidity of the ambient air of the power electronics, a temperature or in the power electronics (e.g. a surface temperature of the power electronics), a coolant temperature of at least one cooling circuit, in particular the second circuit (e.g. upstream and/or downstream of the power electronics) and/or a coolant temperature of the first circuit .
  • the cooling system can e.g. B. include suitable sensors.
  • the control and/or regulating device can, for. B. be set up to carry out an adjustment with at least one dew point curve and / or to keep the coolant temperature in a predetermined temperature range. It is possible that the control and/or regulating device forms part of the power electronics and can therefore preferably be cooled as required by a cooling circuit, in particular by the second circuit, or is made available in addition to the power electronics and, for. B. is decoupled from the second circuit (appropriately thermally).
  • the first circuit can e.g. B. include an evaporator (e.g. consumer).
  • evaporator e.g. consumer
  • the evaporator is preceded by an expansion element (e.g. an expansion valve), which, for example. B. is assigned to the first circuit, in particular the cooling medium of the first circuit can flow through it.
  • an expansion element e.g. an expansion valve
  • the first circuit prefferably has two expansion elements, wherein preferably one expansion element can be assigned to the heat exchanger and preferably one expansion element can be assigned to the evaporator.
  • One of the cooling circuits in particular the first circuit, can e.g. B. include a compressor and / or a capacitor.
  • a cooling circuit in particular the first cooling circuit, is preferably used to generate cooling power (expediently cold generation) for the second circuit, so that cold from the first circuit can preferably be used by means of the second circuit to cool the power electronics.
  • cooling circuits are a battery cooling circuit, this can (in particular in addition to the battery device) z.
  • B. include at least one electronic component (preferably control electronics, at least one chip, processor, at least one power converter (e.g. inverter) and / or one or more other electronic components, etc.).
  • electronic component preferably control electronics, at least one chip, processor, at least one power converter (e.g. inverter) and / or one or more other electronic components, etc.
  • the battery cooling circuit can in particular be set up to cool the at least one electronic component.
  • the at least one electronic component comprises control electronics (e.g. at least one chip, processor, computer, etc.), preferably for controlling the battery device.
  • the at least one electronic component can z. B. include a power converter (e.g. inverter), in particular for a motor vehicle air conditioning system.
  • a power converter e.g. inverter
  • one of the circuits, in particular the first circuit is a refrigeration circuit, in particular is a closed circuit and/or has a (in particular liquid or gaseous) refrigeration medium.
  • the first circuit is preferably an active refrigeration circuit (e.g. refrigerant circuit, in particular for active refrigeration.
  • active refrigeration circuit e.g. refrigerant circuit, in particular for active refrigeration.
  • the first circuit is preferably a refrigeration circuit of an air conditioning system, in particular a motor vehicle air conditioning system.
  • the second circuit is a closed circuit, is a high-temperature circuit and/or has a coolant (in particular liquid or gaseous).
  • the second circuit is a passive circuit and/or e.g. B. has no compressor, no condenser, no evaporator and / or no expansion element.
  • the power electronics can in particular include a high-performance computer, useful for data processing for autonomous or semi-autonomous driving of the motor vehicle.
  • the coolant temperature control serves in particular to maintain a temperature on or in the power electronics essentially above a dew point temperature, in particular to avoid condensation formation on or in the power electronics.
  • the coolant temperature control can preferably be achieved without reducing a coolant volume flow.
  • the coolant temperature of the second circuit preferably on or (appropriately shortly) before entering the power electronics, to serve as a controlled variable for controlling the valve and/or the pump.
  • the cooling device (expediently a cooler with a fan) provides in particular passive cooling.
  • the invention also includes a motor vehicle, preferably an autonomous or semi-autonomous motor vehicle, with a cooling system as disclosed herein.
  • the motor vehicle is preferably a truck or bus that drives (in particular autonomously or semi-autonomously).
  • the invention also includes a method for a cooling system, preferably a cooling system as disclosed herein.
  • the method may in particular be carried out with a cooling system as disclosed herein.
  • the cooling system comprises a first circuit, preferably a circuit (e.g. refrigeration circuit) of an air conditioning system, in particular for cooling an interior of the motor vehicle (e.g. a driver and/or passenger interior), and power electronics, preferably at least one control unit and/or at least one computer, preferably for data processing for autonomous or semi-autonomous driving of the motor vehicle.
  • the cooling system also includes a second circuit which cools the power electronics (in particular by means of a coolant) and/or which carries out coolant temperature control in order to avoid condensation formation on or in the power electronics.
  • FIG. 1 shows a cooling system according to first embodiments of the invention
  • FIG. 2 shows a cooling system according to second embodiments of the invention
  • FIG. 3 shows a detailed view of the cooling system, in particular a valve for coolant temperature control.
  • Figures 1 and 2 show a cooling system 100 according to a first and a second exemplary embodiment of the invention, with Figure 3 showing a detailed view of the respective cooling system 100, in particular a valve 22 for coolant temperature control.
  • the cooling system 100 is preferably part of a motor vehicle, e.g. B. an autonomous or semi-autonomous bus or truck.
  • the cooling system 100 includes power electronics 21, preferably at least one control device and/or at least one computer (e.g. at least one chip, processor, etc.), preferably for data processing for autonomous or semi-autonomous driving of the motor vehicle.
  • the cooling system 100 includes a circuit 20 for cooling the power electronics 21.
  • the circuit 20 expediently serves to carry a (e.g. liquid or gaseous) coolant.
  • the cooling system 100 is characterized in particular by the fact that the circuit 20 includes a valve 22 for coolant temperature control to avoid condensation formation on or in the power electronics 21.
  • the cooling system 100 can also include at least one further circuit 10, which is only shown schematically in FIG. 1, e.g. B. a refrigeration or cooling circuit, expediently with or without a cooling device (e.g. cooler with fan), compressor (e.g. compressor), condenser, evaporator and / or expansion element.
  • a refrigeration or cooling circuit expediently with or without a cooling device (e.g. cooler with fan), compressor (e.g. compressor), condenser, evaporator and / or expansion element.
  • the further circuit 10 can z. B. be an expediently independent (in particular passive) cooling circuit (e.g. without a condenser and / or without a compressor (e.g. compressor), but in particular with a cooling device, in particular a cooler with a fan).
  • an expediently independent (in particular passive) cooling circuit e.g. without a condenser and / or without a compressor (e.g. compressor), but in particular with a cooling device, in particular a cooler with a fan).
  • the further circuit 10 can also be an appropriately independent (in particular active) refrigeration circuit (e.g. with an expansion element, compressor (e.g. compressor), compressor and/or condenser).
  • an appropriately independent (in particular active) refrigeration circuit e.g. with an expansion element, compressor (e.g. compressor), compressor and/or condenser).
  • the further circuit 10 can also z. B. be a circuit, in particular a refrigeration circuit of an air conditioning system for cooling an interior of the motor vehicle.
  • the further circuit 10 thus forms z. B. an air conditioning refrigeration circuit.
  • the further circuit 10 can be a battery cooling circuit, in particular for cooling a battery device (e.g. battery device) and/or its control electronics (e.g. at least one chip, processor and/or one or more other electronic components, etc.) .
  • the battery device can e.g. B. serve to supply energy to an electric motor for driving the motor vehicle.
  • the further circuit 10 is optional and can z. B. be replaced by a cooling device 24 in the circuit 20 or vice versa.
  • exemplary embodiments with the cooling device 20 and with the further circuit 10 are also possible.
  • the further circuit 10 can be e.g. B. be a conventional air conditioning refrigeration circuit or a conventional battery cooling arrangement, by means of which all components required to generate refrigeration and / or cooling power (in particular cooling device, compressor and / or condenser) of an active refrigeration circuit or passive cooling circuit can be present and It is therefore advantageous not to have to be installed again or even to be operated electrically.
  • the further circuit 10 and the circuit 20 are expediently thermally connected to one another via a heat exchanger Cooling) can be used for circuit 20.
  • the circuit 20 can z. B. include an expansion tank 50 (e.g. expansion tank) for the coolant of the circuit 20.
  • the further circuit 10 can also optionally include an expansion tank (e.g. expansion tank).
  • the valve 22 is preferably a 3-way valve. It can e.g. B. have at least three connections 22.1, 22.2, 22.3 and/or have at least two switching positions and z. B. be designed as a 3/2-way valve. In particular, the valve 22 can be set up to bring together coolant at different temperatures.
  • the circuit 20 can also have an optional cooling device 24 (e.g. cooler with fan), expediently in addition to the further circuit 10 or instead of the further circuit 10. It follows from this that the cooling device 24 is optional and the further circuit 10 is optional .
  • an optional cooling device 24 e.g. cooler with fan
  • the circuit 20 comprises a first line section A and a second line section B.
  • the first line section A expediently extends upstream of the power electronics 21 between the heat exchanger X1 and/or cooling device 24 and the power electronics 21.
  • the second line section B expediently extends downstream of the power electronics 21 between the power electronics 21 and the heat exchanger X1 and/or the cooling device 24.
  • the power electronics 21 and the heat exchanger X1 and / or the cooling device 24 can therefore z. B. be positioned between the first line section A and the second line section B, so that the first line section A corresponds to a line section upstream of the power electronics 21 and downstream of the heat exchanger X1 and / or the cooling device 24 and / or the second line section B corresponds to a line section downstream of the power electronics 21 and upstream of the heat exchanger X1 and / or the cooling device 24 corresponds.
  • a third line section C of the circuit 20 is set up to form a bypass line and z. B. to connect the second line section B with the valve 22 in order to lead coolant to the valve 22 and/or into the first line section A, bypassing the cooling device 24 and/or the heat exchanger X1, and preferably back to the power electronics 21.
  • the valve 22 is expediently integrated into the first line section A and the third line section C.
  • the third line section C branches off from the second line section B at a branch point 25.
  • the branch point 25 is downstream of the power electronics 21 and z. B. positioned upstream of the cooling device 24 and / or the heat exchanger X1.
  • the cooling device 24 is preferably integrated into the second line section B and / or downstream of the branch point 25 and z. B. positioned upstream of the heat exchanger X1.
  • the circuit 20 also includes a pump 23, which can expediently be integrated into the first line section A.
  • the pump 23 can z. B. be integrated into the circuit 20 upstream of the power electronics 21 and downstream of the valve 22 and/or downstream of the heat exchanger X1 and/or the cooling device 24.
  • the coolant of the circuit 20 can in particular absorb heat from the power electronics 21 and use the heat for coolant temperature control to avoid condensation formation on or in the power electronics 21, preferably in combination with coolant cooled by means of the heat exchanger X1 and/or the cooling device 24.
  • the valve 22 includes a first input 22.1, which is connected to an output of the heat exchanger X1 and/or the cooling device 24 by means of a first section A1 of the first line section A.
  • the valve 22 includes a second inlet 22.2, which is connected to the second line section B by means of the third line section C.
  • the valve 22 includes an output 22.3, depending on valve switching positions for coolant temperature control (expediently warmed up by means of the power electronics 21 and/or cooled by means of the further circuit 10 and/or the cooling device 24) via a second section A2 of the first line section A forward to the power electronics 21.
  • the first input 22.1 and/or the second input 22.2 and optionally the output 22.3 can z. B. have an open position in which it is completely open, have a closed position in which it is completely closed, and / or have at least an intermediate position in which it is partially opened.
  • the valve 22 can have different switching positions in order to selectively allow through and/or block coolant heated by the power electronics 21 and coolant cooled by the further circuit 10 and/or the cooling device 24 for coolant temperature control.
  • the valve 22 can z. B. have a switching position in which the first input 22.1 is completely closed and the second input 22.2 is completely or partially open, preferably so that coolant (in particular warmed up by the power electronics 21) between the output 22.3, the power electronics 21 and the second Input 22.2 can circulate, but an inflow of coolant via the first input 22.1 and preferably thus from the cooling device 24 and / or from the heat exchanger X1 can be prevented.
  • the valve 22 can z. B. have a switching position in which the first input 22.1 is partially open and the second input 22.2 is completely or partially open, preferably so that coolant (in particular warmed up by the power electronics 21) between the output 22.3, the power electronics 21 and the second Input 22.2 can circulate, but also an inflow of coolant (in particular cooled by means of the further circuit 10 and / or the cooling device 24) via the first input 22.1 and preferably thus from the cooling device 24 and / or the heat exchanger X1 is permitted.
  • This can z. B. a circuit mode can be made possible, which includes the power electronics 21, the valve 22 (namely preferably the first at least partially open input
  • the pump 23 includes.
  • the valve 22 can z. B. have a switching position in which the first input 22.1 is completely open, preferably in such a way that coolant (in particular cooled by means of the further circuit 10 and / or the cooling device 24) circulates between the output 22.3, the power electronics 21 and the first input 22.1 , and in which the second entrance
  • 22.2 is completely closed or is only partially and/or intermittently opened. This allows a (“large”) circuit mode to be made possible, which includes the power electronics 21, the valve 22 (namely preferably the fully opened first input 22.1) and the cooling device 24 and/or the heat exchanger (expediently cold and/or cool)X1 and e.g. B. includes the pump 23, preferably with the second input 22.2 essentially closed.
  • the valve 22 can z. B. be a thermostat valve and / or a self-adjusting valve for coolant temperature control.
  • the valve 22 can z. B. be a non-electronically controlled and / or regulated valve.
  • the valve 22 can in particular comprise an expansion material or expansion fluid that reacts to temperature fluctuations, preferably in order to influence a coolant flow.
  • the valve 22 can z. B. be set up for fixed temperature control in order to keep the coolant temperature for the power electronics 21 in a predetermined temperature range.
  • the pump 23 can z. B. be set up to, expediently for coolant temperature control to avoid condensation formation on or in the power electronics 21, change a coolant heat flow or coolant volume flow, preferably optionally increase and / or reduce.
  • the circuit 20, the valve 22 and/or the pump 23 are set up for coolant temperature control in order to avoid condensation formation on or in the power electronics 21, in particular because this results in a temperature on or in the power electronics 21 can expediently be kept essentially above a dew point temperature.
  • the valve 22 can in particular also be an electrical valve, in particular an electronically controlled and/or regulated valve.
  • the cooling system 100 may include an electronic control and/or regulating device (not shown in the figures).
  • the control and/or regulating device is expediently set up to control and/or regulate the valve 22 and/or the pump 23 depending on at least one of the following: a temperature and/or a humidity of the ambient air of the power electronics 21, one Temperature on or in the power electronics 21, a coolant temperature of the circuit 20 (e.g. upstream and/or downstream of the power electronics 21), a coolant temperature of the further circuit 10 and/or a coolant temperature of the additional circuit 30 ( see below).
  • suitable sensors can be used.
  • the control and/or regulating device can, for. B. be set up to carry out an adjustment with at least one dew point curve and / or to keep the coolant temperature for the power electronics 21 in a predetermined temperature range.
  • the control and/or regulating device can, for. B. form part of the power electronics 21 and can therefore preferably be cooled by the circuit 20.
  • the control and/or regulating device can also be provided in addition to the power electronics 21 and can be decoupled from the circuit 20.
  • the cooling system 100 can also include an optional additional circuit 30 (expediently a refrigeration circuit), which is only shown schematically in FIG.
  • the further circuit 10 can expediently be thermally connected to the additional circuit 30 via a particularly further heat exchanger X2, preferably a chiller (e.g. evaporator), in particular such that the additional circuit 30 is used to generate and/or provide cooling power for the further circuit 10 and/or the circuit 20 can be used.
  • a particularly further heat exchanger X2 preferably a chiller (e.g. evaporator), in particular such that the additional circuit 30 is used to generate and/or provide cooling power for the further circuit 10 and/or the circuit 20 can be used.
  • the additional circuit 30 can z. B. have a compressor and / or a capacitor.
  • the additional circuit 30 can also expediently have an expansion element (e.g. expansion valve) upstream of the further heat exchanger X2.
  • the further circuit 10 is expediently integrated between the circuit 20 and the additional circuit 30.
  • the further circuit 10 can preferably be a battery cooling circuit with a cooling device (e.g. cooler with fan), but preferably without an evaporator, without a condenser, without a compressor and/or without an expansion element.
  • the additional circuit 20 can preferably be a refrigeration circuit with in particular a condenser, a compressor and an expansion element, in particular for generating cooling capacity for the further circuit 10, whereby the cooling capacity can also be expediently used indirectly for the circuit 20 by means of the heat exchanger X1.
  • the cooling system 100 is preferably part of a motor vehicle, e.g. B. an autonomous or semi-autonomous bus or truck.
  • the cooling system 100 includes a first circuit 10 (e.g. refrigeration circuit) for carrying a (e.g. liquid or gaseous) cooling medium, preferably a circuit of an air conditioning system for cooling an interior of the motor vehicle.
  • the first circuit 10 thus expediently forms an air conditioning circuit, in particular an air conditioning refrigeration circuit.
  • the first circuit 10 can z. B. have a compressor and a capacitor, which are summarized schematically in Figure 1 under the reference number 40.
  • the cooling medium can expediently change its physical state during operation.
  • the first circuit 10 also includes an evaporator 50.
  • the first circuit 10 can be, for. B. is a conventional refrigeration circuit of a motor vehicle air conditioning system.
  • a motor vehicle air conditioning system all components required to generate cooling capacity (in particular compressor (e.g. compressor) and/or capacitor) of an active refrigeration circuit are advantageously already present and therefore advantageously do not have to be installed again or possibly even operated electrically.
  • the cooling system 100 includes power electronics 21, preferably at least one control device and/or at least one computer (e.g. at least one chip, processor, etc.), preferably for data processing for autonomous or semi-autonomous driving of the motor vehicle.
  • power electronics 21 preferably at least one control device and/or at least one computer (e.g. at least one chip, processor, etc.), preferably for data processing for autonomous or semi-autonomous driving of the motor vehicle.
  • the cooling system 100 is characterized in particular by the fact that it includes a second circuit 20 (expediently cooling circuit) for cooling the power electronics 21 and/or for coolant temperature control to avoid condensation formation on or in the power electronics 21.
  • the second circuit 20 expediently serves to carry a (e.g. liquid or gaseous) coolant.
  • the first circuit 10 and the second circuit 20 are expediently thermally connected to one another via a heat exchanger 30 (e.g. a plate heat exchanger), so that the first circuit 10 can be used to generate cooling capacity (expediently cold) for the second circuit 20.
  • the heat exchanger 30 is preceded in particular by an expansion element 11 (e.g. an expansion valve), which is also part of the first circuit 10. It is also possible for the heat exchanger 30 to be designed as a chiller (e.g. evaporator).
  • the evaporator 50 can also be preceded by an expansion element 12 (e.g. an expansion valve), which is expediently also part of the first circuit 10.
  • the first circuit 10 can therefore z. B. have two expansion elements 11 and 12.
  • the second circuit 20 can z. B. include an expansion tank 60 for the coolant of the second circuit 20.
  • a special feature is that the second circuit 20 can include a valve 22 for coolant temperature control to avoid condensation formation on or in the power electronics 21.
  • the valve 22 is preferably a 3-way valve. It can e.g. B. have at least three connections 22.1, 22.2, 22.3 and/or have at least two switching positions and z. B. be designed as a 3-way valve, in particular a 3/2-way valve. In particular, the valve 22 can be set up to bring together coolant at different temperatures.
  • the second circuit 20 may also have an optional cooling device 24, e.g. B. a cooler with a fan.
  • an optional cooling device 24 e.g. B. a cooler with a fan.
  • the second circuit 20 comprises a first line section A and a second line section B.
  • the first line section A expediently extends upstream of the power electronics 21 between the heat exchanger 30 and the power electronics 21.
  • the second line section B expediently extends downstream of the power electronics 21 between the power electronics 21 and the heat exchanger 30.
  • the power electronics 21 and the heat exchanger 30 can therefore z. B. be positioned between the first line section A and the second line section B, so that the first line section A corresponds to a line section upstream of the power electronics 21 and downstream of the heat exchanger 30 and / or the second line section B corresponds to a line section downstream of the power electronics 21 and upstream of the heat exchanger 30 corresponds.
  • a third line section C of the second circuit 20 is set up to form a bypass line and z. B. to connect the second line section B to the valve 22 in order to lead coolant to the valve 22 and/or into the first line section A, bypassing the cooling device 24 and/or the heat exchanger 30, and preferably back to the power electronics 21.
  • the valve 22 is expediently integrated into the first line section A and the third line section C.
  • the third line section C branches off from the second line section B at a branch point 25.
  • the branch point 25 is downstream of the power electronics 21 and z. B. positioned upstream of the cooling device 24 and/or the heat exchanger 30.
  • the cooling device 24 is preferably integrated into the second line section B and / or downstream of the branch point 25 and z. B. positioned upstream of the heat exchanger 30.
  • the second circuit 20 also includes a pump 23, which can expediently be integrated into the first line section A.
  • the pump 23 can z. B. be integrated into the second circuit 20 upstream of the power electronics 21 and downstream of the valve 22 and/or downstream of the heat exchanger 30.
  • the coolant of the second circuit 20 can in particular absorb heat from the power electronics 21 and use the heat for coolant temperature control to avoid condensation formation on or in the power electronics 21, preferably in combination with coolant cooled by means of the heat exchanger 30 and/or the cooling device 24.
  • the valve 22 includes a first input 22.1, which is connected to an output of the heat exchanger 30 by means of a first section A1 of the first line section A.
  • the valve 22 includes a second inlet 22.2, which is connected to the second line section B by means of the third line section C.
  • the valve 22 includes an output 22.3, depending on valve switching positions for coolant temperature control (expediently warmed up by means of the power electronics 21 and/or cooled by means of the first circuit 10 and/or the cooling device 24) via a second section A2 of the first line section A forward to the power electronics 21.
  • the first input 22.1 and/or the second input 22.2 and optionally the output 22.3 can z. B. have an open position in which it is completely open, have a closed position in which it is completely closed, and / or have at least an intermediate position in which it is partially opened.
  • the valve 22 can have different switching positions in order to selectively let through coolant heated by the power electronics 21 (expediently by means of the second input 22.2) and coolant cooled by the first circuit 10 and/or the cooling device 24 (expediently by means of the first input 22.1) for coolant temperature control and/or or to block.
  • the valve 22 can z. B. have a switching position in which the first input 22.1 is completely closed and the second input 22.2 is completely or partially open, preferably so that coolant (in particular warmed up by the power electronics 21) between the output 22.3, the power electronics 21 and the second Input 22.2 can circulate, but an inflow of coolant via the first input 22.1 and preferably thus from the cooling device 24 and / or from the heat exchanger 30 can be prevented.
  • the valve 22 can z. B. have a switching position in which the first input 22.1 is partially open and the second input 22.2 is completely or partially open, preferably so that coolant (in particular warmed up by the power electronics 21) between the output 22.3, the power electronics 21 and the second Entrance 22.2 can circulate, but also an inflow of coolant (in particular cooled by means of the first circuit 10 and / or the cooling device 24) via the first entrance 22.1 and preferably thus from the cooling device 24 and / or the heat exchanger 30 is permitted.
  • This can z. B. a circuit mode can be made possible, which includes the power electronics 21, the valve 22 (namely preferably the first at least partially open input
  • the pump 23 includes.
  • the valve 22 can z. B. have a switching position in which the first input 22.1 is completely open, preferably in such a way that coolant (in particular cooled by means of the first circuit 10 and / or the cooling device 24) circulates between the output 22.3, the power electronics 21 and the first input 22.1 , and in which the second entrance
  • the valve 22 can z. B. be a thermostat valve and / or a self-adjusting valve for coolant temperature control.
  • the valve 22 can z. B. be a non-electronically controlled and / or regulated valve.
  • the valve 22 can in particular comprise an expansion material or expansion fluid that reacts to temperature fluctuations, preferably in order to influence a coolant flow.
  • the valve 22 can z. B. be set up for fixed temperature control in order to keep the coolant temperature for the power electronics 21 in a predetermined temperature range.
  • the pump 23 can be set up to change, preferably optionally increase and/or reduce, a coolant heat flow or coolant volume flow for coolant temperature control in order to avoid condensation formation on or in the power electronics 21.
  • cooling capacity for the second circuit 20, in particular by including a motor vehicle air conditioning system and/or its refrigeration circuit components.
  • the second circuit 20, the valve 22 and/or the pump 23 it is particularly possible for the second circuit 20, the valve 22 and/or the pump 23 to be set up for coolant temperature control in order to avoid condensation formation on or in the power electronics 21, in particular because this results in a temperature at or in the Power electronics 21 can expediently be kept essentially above a dew point temperature.
  • the valve 22 can in particular also be an electrical valve, in particular an electronically controlled and/or regulated valve.
  • the cooling system 100 may include an electronic control and/or regulating device (not shown in the figures).
  • the control and/or regulating device is expediently set up to control and/or regulate the valve 22 and/or the pump 23 depending on at least one of the following: a temperature and/or a humidity of the ambient air of the power electronics 21, one Temperature on or in the power electronics 21, a coolant temperature temperature of the second circuit 20 (e.g. upstream and/or downstream of the power electronics 21), and/or a cooling medium temperature of the first circuit 10.
  • a temperature and/or a humidity of the ambient air of the power electronics 21 one Temperature on or in the power electronics 21, a coolant temperature temperature of the second circuit 20 (e.g. upstream and/or downstream of the power electronics 21), and/or a cooling medium temperature of the first circuit 10.
  • suitable sensors can be used for the respective temperature detection.
  • the control and/or regulating device can, for. B. be set up to carry out an adjustment with at least one dew point curve and / or to keep the coolant temperature for the power electronics 21 in a predetermined temperature range.
  • the control and/or regulating device can, for. B. form part of the power electronics 21 and can therefore preferably be cooled by the second circuit 20.
  • the control and/or regulating device can also be provided in addition to the power electronics 21 and can be decoupled from the second circuit 20.
  • the first circuit 10 is expediently a closed refrigeration circuit, the refrigerant of which, for. B. can be liquid and can change its physical state during operation.
  • the second circuit 20 is expediently a closed high-temperature circuit, the coolant of which is, for example, liquid.
  • the cooling system 100 shown in Figure 2 is preferably part of a motor vehicle, e.g. B. an autonomous or semi-autonomous bus or truck.
  • the cooling system 100 comprises a first circuit 10 (e.g. refrigeration circuit) for carrying a (e.g. liquid or gaseous) cooling medium, preferably a circuit of an air conditioning system for cooling an interior of the motor vehicle.
  • the first circuit 10 thus expediently forms an air conditioning circuit, in particular an air conditioning system refrigeration circuit.
  • the first circuit 10 can z. B. have a compressor and a capacitor, which are summarized schematically in Figure 2 under the reference number 40.
  • the cooling medium can expediently change its physical state during operation.
  • the first circuit 10 also includes an evaporator 50.
  • the first circuit 10 can be, for. B. is a conventional refrigeration circuit of a motor vehicle air conditioning system.
  • a motor vehicle air conditioning system By means of a motor vehicle air conditioning system, all components required to generate cooling capacity (in particular Compressor (e.g. compressor) and / or capacitor) of an active refrigeration circuit are present and therefore advantageously do not have to be installed again or possibly even operated electrically.
  • the cooling system 100 includes power electronics 21, preferably at least one control device and/or at least one computer (e.g. at least one chip, processor, etc.), preferably for data processing for autonomous or semi-autonomous driving of the motor vehicle.
  • power electronics 21 preferably at least one control device and/or at least one computer (e.g. at least one chip, processor, etc.), preferably for data processing for autonomous or semi-autonomous driving of the motor vehicle.
  • the cooling system 100 is characterized in particular by the fact that it includes a second circuit 20 (expediently cooling circuit) for cooling the power electronics 21 and/or for coolant temperature control to avoid condensation formation on or in the power electronics 21.
  • the second circuit 20 expediently serves to carry a (e.g. liquid or gaseous) coolant.
  • the first circuit 10 and the second circuit 20 are expediently thermally connected to one another via a heat exchanger 30 (e.g. a plate heat exchanger), so that the first circuit 10 can be used to generate cooling power (expediently cold) for the second circuit 20.
  • the heat exchanger 30 is preceded in particular by an expansion element 11 (e.g. an expansion valve), which is also part of the first circuit 10. It is also possible for the heat exchanger 30 to be designed as a chiller (e.g. evaporator).
  • the evaporator 50 can also be preceded by an expansion element 12 (e.g. an expansion valve), which is expediently also part of the first circuit 10.
  • the first circuit 10 can therefore z. B. have two expansion elements 11 and 12.
  • the second circuit 20 can z. B. include an expansion tank 60 for the coolant of the second circuit 20.
  • the second circuit 20 can include a valve 22 for coolant temperature control to avoid condensation formation on or in the power electronics 21.
  • the valve 22 is preferably a 3-way valve. It can e.g. B. have at least three connections 22.1, 22.2, 22.3 and/or have at least two switching positions and z. B. be designed as a 3-way valve, in particular a 3/2-way valve. In particular, the valve 22 can be set up to bring together coolant at different temperatures.
  • the second circuit 20 may also have an optional cooling device 24, e.g. B. a cooler with a fan.
  • the second circuit 20 comprises a first line section A and a second line section B.
  • the first line section A expediently extends upstream of the power electronics 21 between the heat exchanger 30 and the power electronics 21.
  • the second line section B expediently extends downstream of the power electronics 21 between the power electronics 21 and the heat exchanger 30.
  • the power electronics 21 and the heat exchanger 30 can therefore z. B. be positioned between the first line section A and the second line section B, so that the first line section A corresponds to a line section upstream of the power electronics 21 and downstream of the heat exchanger 30 and / or the second line section B corresponds to a line section downstream of the power electronics 21 and upstream of the heat exchanger 30 corresponds.
  • a third line section C of the second circuit 20 is set up to form a bypass line and z. B. to connect the second line section B with the valve 22 in order to lead coolant to the valve 22 and/or into the first line section A, bypassing the cooling device 24 and/or the heat exchanger 30, and preferably back to the power electronics 21.
  • the valve 22 is expediently integrated into the first line section A and the third line section C.
  • the third line section C branches off from the second line section B at a branch point 25.
  • the branch point 25 is downstream of the power electronics 21 and z. B. positioned upstream of the cooling device 24 and/or the heat exchanger 30.
  • the cooling device 24 is preferably integrated into the second line section B and / or downstream of the branch point 25 and z. B. positioned upstream of the heat exchanger 30.
  • the second circuit 20 also includes a pump 23, which can expediently be integrated into the first line section A.
  • the pump 23 can z. B. be integrated into the second circuit 20 upstream of the power electronics 21 and downstream of the valve 22 and/or downstream of the heat exchanger 30.
  • the coolant of the second circuit 20 can in particular absorb heat from the power electronics 21 and use the heat for coolant temperature control to avoid condensation formation on or in the power electronics 21, preferably in combination with coolant cooled by means of the heat exchanger 30 and/or the cooling device 24.
  • the valve 22 includes a first input 22.1, which is connected to an output of the heat exchanger 30 by means of a first section A1 of the first line section A.
  • the valve 22 includes a second inlet 22.2, which is connected to the second line section B by means of the third line section C.
  • the valve 22 includes an output 22.3, depending on valve switching positions for coolant temperature control (expediently warmed up by means of the power electronics 21 and/or cooled by means of the first circuit 10 and/or the cooling device 24) via a second section A2 of the first line section A forward to the power electronics 21.
  • the first input 22.1 and/or the second input 22.2 and optionally the output 22.3 can z. B. have an open position in which it is completely open, have a closed position in which it is completely closed, and / or have at least an intermediate position in which it is partially opened.
  • the valve 22 can have different switching positions in order to selectively let through coolant heated by the power electronics 21 (expediently by means of the second input 22.2) and coolant cooled by the first circuit 10 and/or the cooling device 24 (expediently by means of the first input 22.1) for coolant temperature control and/or or to block.
  • the valve 22 can z. B. have a switching position in which the first input 22.1 is completely closed and the second input 22.2 is completely or partially open, preferably so that coolant (in particular warmed up by the power electronics 21) between the output 22.3, the power electronics 21 and the second Input 22.2 can circulate, but an inflow of coolant via the first input 22.1 and preferably thus from the cooling device 24 and / or from the heat exchanger 30 can be prevented.
  • the valve 22 can z. B. have a switching position in which the first input 22.1 is partially open and the second input 22.2 is completely or partially open, preferably so that coolant (in particular warmed up by the power electronics 21) between the output 22.3, the power electronics 21 and the second Entrance 22.2 can circulate, but also an inflow of coolant (in particular cooled by means of the first circuit 10 and / or the cooling device 24) via the first entrance 22.1 and preferably thus from the cooling device 24 and / or the heat exchanger 30 is permitted.
  • This can z. B. a circuit mode can be made possible, which includes the power electronics 21, the valve 22 (namely preferably the first at least partially open input
  • the pump 23 includes.
  • the valve 22 can z. B. have a switching position in which the first input 22.1 is completely open, preferably in such a way that coolant (in particular cooled by means of the first circuit 10 and / or the cooling device 24) circulates between the output 22.3, the power electronics 21 and the first input 22.1 , and in which the second entrance
  • 22.2 is completely closed or is only partially and/or intermittently opened. This allows a (“large”) circuit mode to be enabled, which includes the power electronics 21, the valve 22 (namely preferably the fully opened first input 22.1) and the cooling device 24 and/or the heat exchanger 30 and e.g. B. includes the pump 23, preferably with the second input 22.2 essentially closed.
  • the valve 22 can z. B. be a thermostat valve and / or a self-adjusting valve for coolant temperature control.
  • the valve 22 can z. B. be a non-electronically controlled and / or regulated valve.
  • the valve 22 can in particular comprise an expansion material or expansion fluid that reacts to temperature fluctuations, preferably in order to influence a coolant flow.
  • the valve 22 can z. B. be set up for fixed temperature control in order to keep the coolant temperature for the power electronics 21 in a predetermined temperature range.
  • the pump 23 can be set up to change, preferably optionally increase and/or reduce, a coolant heat flow or coolant volume flow for coolant temperature control in order to avoid condensation formation on or in the power electronics 21.
  • cooling capacity for the second circuit 20, in particular by including a motor vehicle air conditioning system and/or its refrigeration circuit components.
  • the second circuit 20, the valve 22 and/or the pump 23 it is particularly possible for the second circuit 20, the valve 22 and/or the pump 23 to be set up for coolant temperature control in order to avoid condensation formation on or in the power electronics 21, in particular because this results in a temperature at or in the Power electronics 21 can expediently be kept essentially above a dew point temperature.
  • the valve 22 can in particular also be an electrical valve, in particular an electronically controlled and/or regulated valve.
  • the cooling system 100 may include an electronic control and/or regulating device (not shown in the figures).
  • the control and/or regulating device is expediently set up to control and/or regulate the valve 22 and/or the pump 23 depending on at least one of the following: a temperature and/or a humidity of the ambient air of the power electronics 21, one Temperature on or in the power electronics 21, a coolant temperature of the second circuit 20 (e.g. upstream and/or downstream of the power electronics 21), and/or a coolant temperature of the first circuit 10.
  • a temperature and/or a humidity of the ambient air of the power electronics 21 one Temperature on or in the power electronics 21, a coolant temperature of the second circuit 20 (e.g. upstream and/or downstream of the power electronics 21), and/or a coolant temperature of the first circuit 10.
  • suitable sensors can be used for the respective temperature detection.
  • the control and/or regulating device can, for. B. be set up to carry out an adjustment with at least one dew point curve and / or to keep the coolant temperature for the power electronics 21 in a predetermined temperature range.
  • the control and/or regulating device can, for. B. form part of the power electronics 21 and can therefore preferably be cooled by the second circuit 20.
  • the control and/or regulating device can also be provided in addition to the power electronics 21 and can be decoupled from the second circuit 20.
  • the first circuit 10 is expediently a closed refrigeration circuit, the refrigerant of which, for. B. can be liquid and can change its physical state during operation.
  • the second circuit 20 is expediently a closed high-temperature circuit, the coolant of which is, for example, liquid.
  • the coolant of which is, for example, liquid.
  • the invention is not limited to the preferred embodiments described above. Rather, a large number of variants and modifications are possible, which also make use of the inventive idea and therefore fall within the scope of protection.
  • the invention also claims protection for the subject matter and the features of the subclaims, regardless of the features and claims referred to.
  • first circuit preferably refrigeration circuit of an air conditioning system, in particular a motor vehicle air conditioning system
  • Cooling device preferably cooler with fan
  • a first line section preferably upstream of the power electronics and downstream of the heat exchanger and/or the cooling device
  • B second line section preferably downstream of the power electronics and upstream of the heat exchanger and / or the cooling device
  • C third line section preferably bypass line to bypass the cooling device and/or the heat exchanger X1 heat exchanger

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Kühlsystem (100), vorzugsweise für ein Kraftfahrzeug, vorzugsweise ein autonom oder teilautonom fahrendes Kraftfahrzeug, mit einem ersten und einem zweiten Kühlkreislauf (10, 20), die thermisch miteinander verbunden oder verbindbar sind. Hierbei handelt es sich bei dem ersten Kreislauf (10) vorzugsweise um einen Kältekreislauf einer Klimaanlage, insbesondere zum Kühlen eines Innenraums des Kraftfahrzeugs, während der zweite Kreislauf (20) zum Temperieren und/oder Kühlen einer Leistungselektronik (21), vorzugsweise zur Datenverarbeitung zum autonomen oder teilautonomen Fahren des Kraftfahrzeugs, geeignet ist.

Description

Kühlsystem zum Kühlen einer Leistungselektronik und/oder zur Kühlmitteltemperierung
Beschreibung
Die Erfindung betrifft ein Kühlsystem, vorzugsweise für ein Kraftfahrzeug, insbesondere ein autonom oder teilautonom fahrendes Kraftfahrzeug (z. B. Lastkraftwagen oder Omnibus). Das Kühlsystem dient insbesondere zum Kühlen einer Leistungselektronik. Ergänzend oder alternativ ist das Kühlsystem zur Kühlmitteltemperierung zum Vermeiden einer Kondensatbildung an oder in der Leistungselektronik geeignet. Die Erfindung betrifft auch ein zugehöriges Verfahren.
Aus der Praxis ist es bekannt, Leistungselektronik wie z. B. Kraftfahrzeug-Steuergeräte zu belüften und damit zu kühlen. Leistungselektronik in Form von z. B. Hochleistungsrechnern zur Datenverarbeitung zum autonomen oder teilautonomen Fahren benötigen üblicherweise aber eine effizientere Kühlung als herkömmliche Kraftfahrzeug-Steuergeräte. Eine übermäßige Kühlung der Leistungselektronik und/oder kalte Witterung (z. B. in Kombination mit geringer Auslastung der Leistungselektronik und/oder bei warmer und/oder feuchter Umgebung der Leistungselektronik) kann aber dazu führen, dass sich an oder in der Leistungselektronik nachteilhaft Kondensat bildet.
Eine Aufgabe der Erfindung ist es, eine effiziente und/oder konstruktiv einfache besonders bevorzugt sichere Möglichkeit zur Kühlung von Leistungselektronik und/oder zur Kühlmitteltemperierung zum Vermeiden einer Kondensatbildung an oder in einer Leistungselektronik zur Verfügung zu stellen, insbesondere für eine Leistungselektronik zur Datenverarbeitung zum autonomen oder teilautonomen Fahren.
Diese Aufgabe kann mit den Merkmalen der unabhängigen Ansprüche gelöst werden. Vorteilhafte Weiterbildungen sind in den Unteransprüchen offenbart oder ergeben sich aus der folgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele der Erfindung.
Die Erfindung betrifft ein Kühlsystem, vorzugsweise für ein Kraftfahrzeug, insbesondere ein autonom oder teilautonom fahrendes Kraftfahrzeug, z.B. ein autonom oder teilautonom fahrender Lastkraftwagen oder Omnibus. Das Kühlsystem umfasst einen ersten Kreislauf (z. B. Kältekreislauf) vorzugsweise einen Kreislauf (z. B. Kältekreislauf) einer Klimaanlage, insbesondere zum Kühlen eines Innenraums des Kraftfahrzeugs (z. B. eines Fahrer- und/oder Fahrgast-Innenraums). Der erste Kreislauf dient insbesondere zum Führen eines (z. B. gasförmigen oder flüssigen) Kältemediums. Es ist möglich, dass das Kältemedium im Betrieb des Kühlsystems zweckmäßig seinen Aggregatszustand ändert.
Das Kühlsystem umfasst wenigstens eine Leistungselektronik, vorzugsweise zumindest ein Steuergerät und/oder zumindest ein Rechner (z. B. zumindest ein Chip, Prozessor und/oder eine oder mehrere andere Elektronikkomponenten etc.), vorzugsweise zur Datenverarbeitung zum autonomen oder teilautonomen Fahren des Kraftfahrzeugs. Der Rechner kann beispielsweise ein Hochleistungsrechner sein.
Zur gezielten Kühlung und/oder Temperierung, insbesondere um eine Kondensatbildung zu vermeiden, ist ein zweiter Kreislauf vorgesehen, der zumindest mittelbar, insbesondere über geeignete Wärmeübertragerflächen, in thermischem Kontakt mit der Leistungselektronik steht. Gemäß der Erfindung sind der erste Kreislauf und der zweite Kreislauf (20) über einen Wärmetauscher (X1 , 30), vorzugsweise einen Plattenwärmetauscher oder einen Chiller, thermisch miteinander verbunden, insbesondere sodass der erste Kreislauf zur Erzeugung von Kälteleistung für den zweiten Kreislauf nutzbar ist. Alternativ oder in Ergänzung ist im zweiten Kreislauf ein Ventil zur Kühlmitteltemperierung, insbesondere zum Vermeiden einer Kondensatbildung an oder in der Leistungselektronik angeordnet. Eine Kühlmitteltemperierung, also die gezielte Einstellung der benötigten Temperatur des Kühlmittels, lässt sich mit Hilfe des Ventils erreichen, indem bedarfsgerecht Eigenschaften des wenigstens zeitweise in thermischem Kontakt mit der Leistungselektronik stehenden Kühlmittelstroms eingestellt werden, insbesondere durch eine Kombination von Kühlmittelströmen, die unterschiedliche Strömungspfade oder Kreisläufe durchströmen. Mit Hilfe des Ventils lässt sich so gezielt der Volumenstrom und/oder die Temperatur des Kühlmittelstroms einstellen, der wenigstens zeitweise Wärme an die Leistungselektronik abgibt oder von dieser aufnimmt. Durch eine geeignete strömungstechnische Verschaltung des ersten und des zweiten Kreislaufes lässt sich eine besonders effiziente, bedarfsgerechte Temperierung der Leistungselektronik verwirklichen.
Das Kühlsystem kann somit ein Ventil zur Kühlmitteltemperierung zum Vermeiden einer Kondensatbildung an oder in der Leistungselektronik aufweisen, um vorteilhaft eine Temperatur an oder in der Leistungselektronik im Wesentlichen über einer Taupunktemperatur zu halten. Alternativ oder in Ergänzung ist vorgesehen, dass ein zweiter Kreislauf zum Kühlen der Leistungselektronik und/oder zur Kühlmitteltemperierung zum Vermeiden einer Kondensatbildung an oder in der Leistungselektronik vorgesehen ist, um vorteilhaft eine Temperatur an oder in der Leistungselektronik im Wesentlichen über einer Taupunktemperatur zu halten.
Das Kühlsystem kann zweckmäßig einen oder eine Mehrzahl, insbesondere auch mehr als zwei Kühlkreisläufe aufweisen. Der , beispielsweise zweite Kreislauf dient insbesondere zum Führen eines (z. B. gasförmigen oder flüssigen) Kühlmittels.
Ein Vorteil ist z. B., dass mittels wenigstens eines ersten Kreislaufs, vorzugsweise einem Kältekreislauf einer Klimaanlage, eins Innenraum des Kraftfahrzeugs kühlbar ist.
Auf vorteilhafte Weise ist es denkbar, dass der wenigstens eine erste oder wenigstens ein weiterer Kreislauf ein Batteriekühlkreislauf ist, insbesondere zum Kühlen einer (z. B. aufladbaren) Batterieeinrichtung (z. B. Akkueinrichtung etc.). Die Batterieeinrichtung kann z. B. zur Energieversorgung eines Elektromotors zum Antreiben des Kraftfahrzeugs dienen. Der Batteriekühlkreislauf ist vorzugsweise ein Kühlmittel-Kreislauf. Der Batteriekühlkreislauf ist vorzugsweise ein Akkumulatorkühlkreislauf.
Mit anderen Worten kann zumindest ein Kühlkresilauf z. B. ein Klimaanlagen-Kältekreislauf oder ein Batteriekühlkreislauf (z. B. Akkumulatorkühlkreislauf) sein.
Es ist aber auch möglich, dass der Kreislauf und/oder der weitere Kreislauf ein eigenständiger (z. B. aktiver) Kreislauf (z. B. Kältemittel-Kreislauf) ist, vorzugsweise unabhängig und/oder entkoppelt von einem oder mehreren anderen Kreisläufen.
Auf vorteilhafte Weise lässt sich ein üblicherweise in Kraftfahrzeugen bereits vorhandener (zweckmäßig aktiver oder passiver) Kühlkreislauf zur Erzeugung von Kälteleistung für einen Kühlkreislauf, insbesondere den zweiten Kreislauf nutzen, um die Leistungselektronik zu kühlen und/oder zu temperieren. Alternativ oder ergänzend ist ein Vorteil, dass das Kühlsystem z. B. nicht nur zur Kühlung der Leistungselektronik eingerichtet sein kann, sondern vorzugsweise auch zur Kühlmitteltemperierung, um eine Kondensatbildung an oder in der Leistungselektronik zu vermeiden, sodass vorteilhaft eine Temperatur an oder in der Leistungselektronik im Wesentlichen über einer Taupunkttemperatur gehalten werden kann.
Es ist möglich, dass der erste Kreislauf und der zweite Kreislauf über einen Wärmetauscher, vorzugsweise einen Plattenwärmetauscher, insbesondere thermisch miteinander verbunden (z. B. gekoppelt) sind, vorzugsweise so, dass der erste Kreislauf zur Erzeugung von Kälteleistung für den zweiten Kreislauf nutzbar ist.
Alternativ oder in Ergänzung ist es denkbar, dass einer der genutzten Kühlkreisläufe z. B. über einen (z. B. weiteren, insbesondere zweiten) Wärmetauscher, vorzugsweise einen Chiller (z. B. Verdampfer), mit einem zusätzlichen Kreislauf thermisch verbunden sein, vorzugsweise sodass der zusätzliche Kreislauf zur Erzeugung und/oder Bereitstellung von Kälteleistung für den Kreislauf und/oder den weiteren Kreislauf nutzbar ist.
Es ist möglich, dass dem Wärmetauscher ein Expansionsorgan vorgeschaltet ist oder der Wärmetauscher als Kondensator und/oder Verdampfer ausgebildet ist.
Weiterhin ist es denkbar, dass wenigstens einer der Kreisläufe zumindest ein Expansionsorgan oder einen Verdichter aufweist. Das Expansionsorgan ist zweckmäßig dem ersten Kreislauf zugeordnet, insbesondere von Kältemedium des ersten Kreislaufs durchströmbar. Das Expansionsorgan ist vorzugsweise ein Expansionsventil.
Der weitere Kreislauf, insbesondere der zweite Kreislauf kann z. B. ein Ventil zur Kühlmitteltemperierung umfassen, um eine Kondensatbildung an oder in der Leistungselektronik zu vermeiden.
Das Ventil kann z. B. ein Wegeventil sein und/oder zum Zusammenführen von unterschiedlich temperiertem Kühlmittel zweckmäßig insbesondere des zweiten Kreislaufs eingerichtet sein. Alternativ oder ergänzend kann das Ventil zumindest drei Anschlüsse aufweisen und/oder zumindest zwei Schaltstellungen aufweisen und/oder als ein 3-Wegeventil, insbesondere ein 3/2-Wegeventil, ausgeführt sein.
Der Kühlkreislauf, insbesondere der zweite Kreislauf kann z. B. eine Kühleinrichtung (z. B. einen Kühler mit Lüfter) umfassen. Die Kühleinrichtung dient insbesondere zum Kühlen des Kühlmittels des zweiten Kreislaufs.
Die Kühleinrichtung kann z. B. ein Flüssigkeit-Luft-Wärmetauscher vorzugsweise mit Lüfter sein, dessen Leistung durch den Lüfter vorteilhaft gesteigert werden kann.
Es ist möglich, dass ein Kühlkreislauf, insbesondere der zweite Kreislauf einen ersten Leitungsabschnitt umfasst, der sich z. B. stromaufwärts der Leistungselektronik zwischen dem Wärmetauscher und der Leistungselektronik erstrecken kann. Alternativ oder ergänzend kann ein Kühlkreislauf, insbesondere der zweite Kreislauf z. B. einen zweiten Leitungsabschnitt umfassen, der sich z. B. stromabwärts der Leistungselektronik zwischen der Leistungselektronik und dem Wärmetauscher erstrecken kann.
Der erste Leitungsabschnitt kann somit z.B. an eine Eingangsseite der Leistungselektronik und an eine Ausgangsseite des Wärmetauschers gekoppelt sein, wobei alternativ oder ergänzend der zweite Leitungsabschnitt z. B. an eine Ausgangsseite der Leistungselektronik und an eine Eingangsseite des Wärmetauschers gekoppelt sein kann.
Es ist möglich, dass ein dritter Leitungsabschnitt den zweiten Leitungsabschnitt mit dem Ventil verbindet und/oder eine Bypassleitung bildet, um Kühlmittel (zweckmäßig des zweiten Kreislaufs) unter Umgehung der Kühleinrichtung und/oder des Wärmetauschers zum Ventil und/oder in den ersten Leitungsabschnitt und vorzugsweises somit (insbesondere mittelbar) zurück zur Leistungselektronik zu führen.
Der dritte Leitungsabschnitt ist zweckmäßig Teil des zweiten Kreislaufs.
Das Ventil kann z. B. in den ersten und/oder dritten Leitungsabschnitt integriert sein.
Es ist möglich, dass der dritte Leitungsabschnitt an einer Abzweigstelle vom zweiten Leitungsabschnitt abzweigt.
Die Abzweigstelle ist vorzugsweise stromabwärts der Leistungselektronik und z. B. stromaufwärts der Kühleinrichtung und/oder des Wärmetauschers positioniert.
Der Kreislauf und/oder der weitere Kreislauf kann z. B. eine Pumpe umfassen.
Die Pumpe kann z. B. eingerichtet sein, um, z. B. zur Kühlmitteltemperierung zum Vermeiden einer Kondensatbildung an oder in der Leistungselektronik, einen Kühlmittel-Wärmestrom oder Kühlmittel-Volumenstrom zu verändern, vorzugsweise wahlweise zu erhöhen und/oder zu reduzieren. Das Verändern kann z. B. durch eine Leistungsänderung der Pumpe realisiert werden.
Die Pumpe ist vorzugsweise in den ersten Leitungsabschnitt integriert und/oder stromaufwärts der Leistungselektronik und z. B. stromabwärts des Ventils und/oder stromabwärts des Wärmetauschers und/oder der Kühleinrichtung positioniert. Das Ventil umfasst vorzugsweise einen ersten Eingang (der vorzugsweise mittels eines ersten Teilabschnitts des ersten Leitungsabschnitts mit einem Ausgang des Wärmetauschers verbunden sein kann) und/oder einen zweiten Eingang (der vorzugsweise mittels des dritten Leitungsabschnitts mit dem zweiten Leitungsabschnitt verbunden sein kann). Alternativ oder ergänzend kann das Ventil zweckmäßig einen Ausgang umfassen, um in Abhängigkeit von Ventil-Schaltstellungen Kühlmittel zweckmäßig zur Kühlmitteltemperierung vom ersten Eingang und/oder vom zweiten Eingang zur Leistungselektronik zu leiten und/oder in einen zweiten Teilabschnitt des ersten Leitungsabschnitts zu führen.
Der erste Eingang ist insbesondere zur Aufnahme von mittels eines Kühlkreislauf, insbesondere des ersten Kreislaufs und/oder der Kühleinrichtung gekühltem Kühlmittel nutzbar.
Der zweite Eingang ist insbesondere zur Aufnahme von mittels der Leistungselektronik aufgewärmtem Kühlmittel nutzbar.
Der erste Eingang und/oder der zweite Eingang und/oder der Ausgang kann zumindest eines von Folgendem aufweisen: eine Öffnungsstellung, in der er vollständig geöffnet ist, eine Schließstellung, in der er vollständig geschlossen ist, und/oder zumindest eine Zwischenstellung, in der er teilweise geöffnet ist.
Es ist möglich, dass das Ventil zur Kühlmitteltemperierung eine Schaltstellung aufweist, in der der erste Eingang vollständig geschlossen ist und der zweite Eingang vollständig oder teilweise geöffnet ist, vorzugsweise so, dass (insbesondere von der Leistungselektronik aufgewärmtes) Kühlmittel zwischen dem Ausgang, der Leistungselektronik und dem zweiten Eingang zirkulieren kann, aber ein Zufluss von Kühlmittel über den ersten Eingang und vorzugsweise somit von der Kühleinrichtung und/oder von dem Wärmetauscher verhindert wird. Dadurch kann z. B. ein („kleiner“) Kreislauf oder Kreislaufmodus ermöglicht werden, der die Leistungselektronik, das Ventil (nämlich den vorzugsweise vollständig oder teilweise geöffneten zweiten Eingang) und vorzugsweise die Pumpe umfasst, insbesondere bei geschlossenem ersten Eingang und somit unter Ausschluss der Kühleinrichtung und/oder des Wärmetauschers.
Das Ventil kann zur Kühlmitteltemperierung z. B. eine Schaltstellung aufweisen, in der der erste Eingang teilweise geöffnet ist und der zweite Eingang vollständig oder teilweise geöffnet ist, vorzugsweise so, dass (insbesondere von der Leistungselektronik aufgewärmtes) Kühlmittel zwischen dem Ausgang, der Leistungselektronik und dem zweiten Eingang zirkulieren kann, aber auch ein Zufluss von (insbesondere mittels des ersten Kreislaufs und/oder der Kühleinrichtung gekühltes) Kühlmittel über den ersten Eingang und vorzugsweise somit von der Kühleinrichtung und/oder dem Wärmetauscher zugelassen wird. Dadurch kann z. B. ein Kreislauf oder Kreislaufmodus ermöglicht werden, der die Leistungselektronik, das Ventil (nämlich vorzugsweise den ersten zumindest teilweise geöffneten Eingang und den zweiten zumindest teilweise geöffneten Eingang) und die Kühleinrichtung und/oder den Wärmetauscher und z. B. die Pumpe umfasst.
Es ist möglich, dass das Ventil zur Kühlmitteltemperierung eine Schaltstellung aufweist, in der der erste Eingang vollständig geöffnet ist, vorzugsweise so, dass (mittels eines Kühlkreislaufs, insbesondere mittels des ersten Kreislaufs und/oder der Kühleinrichtung gekühltes) Kühlmittel zwischen dem Ausgang, der Leistungselektronik und dem ersten Eingang zirkuliert. Der zweite Eingang kann hierbei z. B. vollständig geschlossen sein oder nur teilweise und/oder intermittierend geöffnet werden. Dadurch kann ein („großer“) Kreislauf oder Kreislaufmodus ermöglicht werden, der die Leistungselektronik, das Ventil (nämlich vorzugsweise den vollständig geöffneten ersten Eingang) und die Kühleinrichtung und/oder den Wärmetauscher und z. B. die Pumpe umfasst, vorzugsweise bei im Wesentlichen geschlossenem zweiten Eingang.
Die Kühleinrichtung kann z. B. in den zweiten Leitungsabschnitt integriert sein, stromabwärts der Leistungselektronik und/oder stromabwärts der Abzweigstelle positioniert sein, und/oder stromaufwärts des Wärmetauschers und/oder des zweiten Eingangs positioniert sein.
Das Kühlmittel eines weiteren Kühlkreislaufs, inesbeondsere des zweiten Kreislaufs kann insbesondere Wärme von der Leistungselektronik aufnehmen und die Wärme zur Kühlmitteltemperierung zum Vermeiden einer Kondensatbildung an oder in der Leistungselektronik nutzen, vorzugsweise in Kombination mit mittels des ersten Kreislaufs und/oder der Kühleinrichtung gekühltem Kühlmittel.
Im Kontext der Erfindung kann der zweite Kreislauf somit vorzugsweise zumindest drei unterschiedliche Kreislaufmodi zur Verfügung stellen, nämlich vorzugsweise einen ersten Kreislaufmodus, um die Kühlmittel-Temperatur für die Leistungselektronik zweckmäßig zu erhöhen, einen zweiten Kreislaufmodus, um die Kühlmittel-Temperatur für die Leistungselektronik zweckmäßig zu reduzieren, und einen dritten Kreislaufmodus, der den ersten und den zweiten Kreislaufmodus miteinander kombiniert. Es ist möglich, dass das Ventil ein Thermostatventil und/oder ein zur Kühlmitteltemperierung sich selbst einstellendes Ventil ist und vorzugsweise somit ein nicht elektronisch gesteuertes und/oder geregeltes Ventil bildet.
Das Ventil kann z. B. ein auf Temperaturschwankungen reagierendes Dehnmaterial oder Dehnfluid umfassen, vorzugsweise um einen Kühlmittel-Durchfluss zu beeinflussen, z. B. vollständig zu sperren, vollständig durchzulassen und/oder nur teilweise durchzulassen. Das Ventil kann z. B. einen Wachseinsatz und Schieber umfassen.
Das Ventil kann z. B. zur Temperatur-Festwertsteuerung eingerichtet sein, vorzugsweise um die Kühlmitteltemperatur für die Leistungselektronik in einem vorbestimmten Temperaturbereich zu halten. Die vorbestimme (z. B. voreingestellte) Temperatur wird dabei vorzugsweise so gewählt, dass eine Taupunktunterschreitung in allen Betriebszuständen ausgeschlossen werden kann.
Das Ventil kann z. B. ein mechanisches Ventil sein.
Es ist aber auch möglich, dass das Ventil ein elektrisches Ventil ist, insbesondere ein elektronisch gesteuertes und/oder geregeltes Ventil.
Das Kühlsystem kann z. B. eine elektronische Steuer- und/oder Regeleinrichtung umfassen, die eingerichtet ist, um, vorzugsweise zum Kühlen der Leistungselektronik und/oder zur Kühlmitteltemperierung zum Vermeiden einer Kondensatbildung an oder in der Leistungselektronik, das Ventil und/oder die Pumpe zu steuern und/oder zu regeln.
Die Steuer- und/oder Regeleinrichtung kann insbesondere eingerichtet sein, um das Ventil und/oder die Pumpe in Abhängigkeit von zumindest einem von folgendem zu steuern und/oder zu regeln: einer Temperatur und/oder einer Feuchtigkeit einer Umgebungsluft der Leistungselektronik, einer Temperatur an oder in der Leistungselektronik (z. B. einer Oberflächentemperatur der Leistungselektronik), einer Kühlmittel-Temperatur wenigstens eines Kühlkreislauf, insbesondere des zweiten Kreislaufs (z. B. stromaufwärts und/oder stromabwärts der Leistungselektronik) und/oder einer Kältemedium-Temperatur des ersten Kreislaufs. Zur Temperaturerfassung kann das Kühlsystem z. B. geeignete Sensorik umfassen.
Die Steuer- und/oder Regeleinrichtung kann z. B. eingerichtet sein, um einen Abgleich mit zumindest einer Taupunktkurve auszuführen und/oder um die Kühlmittel-Temperatur in einem vorbestimmten Temperaturbereich zu halten. Es ist möglich, dass die Steuer- und/oder Regeleinrichtung einen Teil der Leistungselektronik bildet und somit vorzugsweise bedarfsgerecht von einem Kühlkreislauf, insbesonderevom zweiten Kreislauf kühlbar ist, oder zusätzlich zur Leistungselektronik zur Verfügung gestellt ist und z. B. vom zweiten Kreislauf (zweckmäßig thermisch) entkoppelt ist.
Der erste Kreislauf kann z. B. einen Verdampfer (z. B. Verbraucher) umfassen.
Es ist möglich, dass dem Verdampfer ein Expansionsorgan (z. B. ein Expansionsventil) vorgeschaltet, das z. B. dem ersten Kreislauf zugeordnet ist, insbesondere von Kältemedium des ersten Kreislaufs durchströmbar ist.
Es ist somit möglich, dass der erste Kreislauf zwei Expansionsorgane aufweist, wobei vorzugsweise ein Expansionsorgan dem Wärmetauscher zugeordnet sein kann und vorzugsweise ein Expansionsorgan dem Verdampfer zugeordnet sein kann.
Einer der Kühlkreisläufe, insbesondere der erste Kreislauf kann z. B. einen Kompressor und/oder einen Kondensator umfassen.
In einer besonderen Ausführungsform der Erfindung dient ein Kühlkreislauf, inbesondere der erste Kühlkreislauf vorzuhsweise zur Kälteleistungserzeugung (zweckmäßig Kälteerzeugung) für den zweiten Kreislauf, sodass vorzugsweise Kälte aus dem ersten Kreislauf mittels des zweiten Kreislaufs zur Kühlung der Leistungselektronik genutzt werden kann.
Sofern einer der Kühlkreisläufe ein Batteriekühlkreislauf ist, kann dieser (insbesondere zusätzlich zu der Batterieeinrichtung) z. B. zumindest eine Elektronikkomponente umfassen (vorzugsweise Steuerelektronik, zumindest ein Chip, Prozessor, zumindest einen Stromrichter (z. B. Wechselrichter) und/oder eine oder mehrere andere Elektronikkomponenten etc.).
Der Batteriekühlkreislauf kann insbesondere zum Kühlen der zumindest einen Elektronikkomponente eingerichtet sein.
Bevorzugt umfasst die zumindest eine Elektronikkomponente Steuerelektronik (z. B. zumindest einen Chip, Prozessor, Rechner etc.), vorzugsweise zum Steuern der Batterieeinrichtung. Alternativ oder ergänzend kann die zumindest eine Elektronikkomponente z. B. einen Stromrichter (z. B. Wechselrichter) umfassen, insbesondere für eine Kraftfahrzeug-Klimaanlage. Es ist möglich, dass einer der Kreisläufe, insbesondere der erste Kreislauf ein Kältekreislauf ist, insbesondere ein geschlossener Kreislauf ist und/oder ein (insbesondere flüssiges oder gasförmiges) Kältemedium aufweist.
Der erste Kreislauf ist vorzugsweise ein aktiver Kältekreislauf (z. B. Kältemittel kreislauf, insbesondere zur aktiven Kälteerzeugung.
Der erste Kreislauf ist vorzugsweise ein Kältekreislauf einer Klimaanlage, insbesondere einer Kraftfahrzeug-Klimaanlage.
Es ist möglich, dass der zweite Kreislauf ein geschlossener Kreislauf ist, ein Hochtemperatur-Kreislauf ist und/oder ein (insbesondere flüssiges oder gasförmiges) Kühlmittel aufweist.
Es ist möglich, dass der zweite Kreislauf ein passiver Kreislauf ist und/oder z. B. keinen Verdichter, keinen Kondensator, keinen Verdampfer und/oder kein Expansionsorgan aufweist.
Zu erwähnen ist, dass die Leistungselektronik insbesondere einen Hochleistungsrechner umfassen kann, zweckmäßig zur Datenverarbeitung zum autonomen oder teilautonomen Fahren des Kraftfahrzeugs.
Zu erwähnen ist auch, dass die Kühlmitteltemperierung insbesondere dazu dient, eine Temperatur an oder in der Leistungselektronik im Wesentlichen über einer Taupunkttemperatur zu halten, insbesondere zum Vermeiden einer Kondensatbildung an oder in der Leistungselektronik.
Zu erwähnen ist des Weiteren, dass die Kühlmitteltemperierung vorzugsweise ohne Reduzierung eines Kühlmittelvolumenstroms erzielt werden kann.
Es ist möglich, dass die Kühlmittel-Temperatur des zweiten Kreislaufs, vorzugsweise am o- der (zweckmäßig kurz) vor Eintritt in die Leistungselektronik, als Regelgröße zum Regeln des Ventils und/oder der Pumpe dient.
Die Kühleinrichtung (zweckmäßig Kühler mit Lüfter) stellt insbesondere eine passive Kühlung zur Verfügung.
Die Erfindung umfasst auch ein Kraftfahrzeug, vorzugsweise autonom oder teilautonom fahrendes Kraftfahrzeug, mit einem Kühlsystem wie hierin offenbart. Das Kraftfahrzeug ist vorzugsweise ein (insbesondere autonom oder teilautonom) fahrender Lastkraftwagen oder Omnibus.
Die Erfindung umfasst auch ein Verfahren für ein Kühlsystem, vorzugsweise ein Kühlsystem wie hierin offenbart. Das Verfahren kann insbesondere mit einem Kühlsystem wie hierin offenbart ausgeführt werden.
Das Kühlsystem umfasst einen ersten Kreislauf, vorzugsweise einen Kreislauf (z. B. Kältekreislauf) einer Klimaanlage, insbesondere zum Kühlen eines Innenraums des Kraftfahrzeugs (z. B. eines Fahrer- und/oder Fahrgast-Innenraums), und Leistungselektronik, vorzugsweise zumindest ein Steuergerät und/oder zumindest ein Rechner, vorzugsweise zur Datenverarbeitung zum autonomen oder teilautonomen Fahren des Kraftfahrzeugs. Das Kühlsystem umfasst auch einen zweiten Kreislauf, der die Leistungselektronik (insbesondere mittels eines Kühlmittels) kühlt und/oder der eine Kühlmitteltemperierung ausführt, um eine Kondensatbildung an oder in der Leistungselektronik zu vermeiden.
Die Offenbarung zum Kühlsystem gilt zweckmäßig auch für das Verfahren.
Die zuvor beschriebenen bevorzugten Ausführungsbeispiele und Merkmale der Erfindung können zweckmäßig miteinander kombiniert werden. Andere vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen offenbart oder ergeben sich aus der nachstehenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele der Erfindung in Verbindung mit den beigefügten Figuren.
Figur 1 zeigt ein Kühlsystem gemäß ersten Ausführungsbeispielen der Erfindung,
Figur 2 zeigt ein Kühlsystem gemäß zweiten Ausführungsbeispielen der Erfindung und
Figur 3 zeigt eine Detailansicht des Kühlsystems, insbesondere eines Ventil zur Kühlmitteltemperierung.
Figuren 1 und 2 zeigen ein Kühlsystem 100 gemäß einem ersten und einem zweiten Ausführungsbeispiel der Erfindung, wobei Figur 3 eine Detailansicht des jeweiligen Kühlsystems 100 zeigt, insbesondere eines Ventils 22 zur Kühlmitteltemperierung.
Das Kühlsystem 100 ist vorzugsweise Teil eines Kraftfahrzeugs, z. B. eines autonom oder teilautonom fahrenden Omnibusses oder Lastkraftwagens. Das Kühlsystem 100 umfasst Leistungselektronik 21, vorzugsweise zumindest ein Steuergerät und/oder zumindest einen Rechner (z. B. zumindest ein Chip, Prozessor etc.), vorzugsweise zur Datenverarbeitung zum autonomen oder teilautonomen Fahren des Kraftfahrzeugs.
Das Kühlsystem 100 umfasst einen Kreislauf 20 zum Kühlen der Leistungselektronik 21. Der Kreislauf 20 dient zweckmäßig zum Führen eines (z. B. flüssigen oder gasförmigen) Kühlmittels.
Das Kühlsystem 100 zeichnet sich insbesondere dadurch aus, dass der Kreislauf 20 ein Ventil 22 zur Kühlmitteltemperierung zum Vermeiden einer Kondensatbildung an oder in der Leistungselektronik 21 umfasst.
Das Kühlsystem 100 kann auch zumindest einen in Figur 1 nur schematisch dargestellten weiteren Kreislauf 10 umfassen, z. B. einen Kälte- oder Kühlkreislauf, zweckmäßig mit oder ohne Kühleinrichtung (z. B. Kühler mit Lüfter), Kompressor (z. B. Verdichter), Kondensator, Verdampfer und/oder Expansionsorgan.
Der weitere Kreislauf 10 kann z. B. ein zweckmäßig eigenständiger (insbesondere passiver) Kühlkreislauf (z. B. ohne Kondensator und/oder ohne Kompressor (z. B. Verdichter) sein, aber insbesondere mit Kühleinrichtung, insbesondere Kühler mit Lüfter).
Der weitere Kreislauf 10 kann aber auch ein zweckmäßig eigenständiger (insbesondere aktiver) Kältekreislauf sein (z. B. mit Expansionsorgan, Kompressor (z. B. Verdichter), Verdichter und/oder Kondensator).
Der weitere Kreislauf 10 kann auch z. B. ein Kreislauf , insbesondere Kältekreislauf einer Klimaanlage zum Kühlen eines Innenraums des Kraftfahrzeugs sein. Der weitere Kreislauf 10 bildet somit z. B. einen Klimaanlagen-Kältekreislauf. Alternativ oder ergänzend kann der weitere Kreislauf 10 ein Batteriekühlkreislauf sein, insbesondere zum Kühlen einer Batterieeinrichtung (z. B. Akkueinrichtung) und/oder deren Steuerelektronik (z. B. zumindest ein Chip, Prozessor und/oder eine oder mehrere andere Elektronikkomponenten etc.). Die Batterieeinrichtung kann z. B. zur Energieversorgung eines Elektromotors zum Antreiben des Kraftfahrzeugs dienen. Der weitere Kreislauf 10 ist aber optional und kann z. B. durch eine Kühleinrichtung 24 im Kreislauf 20 ersetzt werden oder umgekehrt. Es sind aber auch Ausführungsbeispiele mit der Kühleinrichtung 20 und mit dem weiteren Kreislauf 10 möglich.
Bei dem weiteren Kreislauf 10 kann es sich z. B. um einen herkömmlichen Klimaanlagen- Kältekreislauf oder eine herkömmliche Batteriekühlanordnung handeln, mittels dessen vorteilhaft bereits alle zur Erzeugung von Kälte- und/oder Kühlleistung erforderlichen Komponenten (insbesondere Kühleinrichtung, Kompressor und/oder Kondensator) eines aktiven Kältekreislaufs oder passiven Kühlkreislaufs vorhanden sein können und somit vorteilhaft nicht noch einmal verbaut oder ggf. sogar elektrisch betrieben werden müssen.
Der weitere Kreislauf 10 und der Kreislauf 20 sind über einen Wärmetauscher X1 (z. B. einen Plattenwärmetauscher) zweckmäßig thermisch miteinander verbunden, sodass der weitere Kreislauf 10 zur Erzeugung und/oder Bereitstellung von Kälte- und/oder Kühlleistung (zweckmäßig Kälte und/oder Kühle) für den Kreislauf 20 genutzt werden kann.
Der Kreislauf 20 kann z. B. einen Expansionstank 50 (z. B. Ausgleichsbehälter) für das Kühlmittel des Kreislaufs 20 umfassen. Auch der weitere Kreislauf 10 kann optional einen Expansionstank (z. B. Ausgleichsbehälter) umfassen.
Das Ventil 22 ist vorzugsweise ein 3-Wegeventil. Es kann z. B. zumindest drei Anschlüsse 22.1 , 22.2, 22.3 aufweisen und/oder zumindest zwei Schaltstellungen aufweisen und z. B. als ein 3/2-Wegeventil ausgeführt sein. Insbesondere kann das Ventil 22 zum Zusammenführen von unterschiedlich temperiertem Kühlmittel eingerichtet sein.
Der Kreislauf 20 kann auch eine optionale Kühleinrichtung 24 (z. B. Kühler mit Lüfter) aufweisen, zweckmäßig zusätzlich zu dem weiteren Kreislauf 10 oder anstatt des weiteren Kreislaufs 10. Hieraus folgt, dass die Kühleinrichtung 24 optional ist und der weitere Kreislauf 10 optional ist.
Der Kreislauf 20 umfasst einen ersten Leitungsabschnitt A und einen zweiten Leitungsabschnitt B.
Der erste Leitungsabschnitt A erstreckt sich zweckmäßig stromaufwärts der Leistungselektronik 21 zwischen dem Wärmetauscher X1 und/oder Kühleinrichtung 24 und der Leistungselektronik 21. Der zweite Leitungsabschnitt B erstreckt sich zweckmäßig stromabwärts der Leistungselektronik 21 zwischen der Leistungselektronik 21 und dem Wärmetauscher X1 und/oder der Kühleinrichtung 24.
Die Leistungselektronik 21 und der Wärmetauscher X1 und/oder die Kühleinrichtung 24 können somit z. B. zwischen dem ersten Leitungsabschnitt A und dem zweiten Leitungsabschnitt B positioniert sein, sodass der erste Leitungsabschnitt A einem Leitungsabschnitt stromaufwärts der Leistungselektronik 21 und stromabwärts des Wärmetauschers X1 und/oder der Kühleinrichtung 24 entspricht und/oder der zweite Leitungsabschnitt B einem Leitungsabschnitt stromabwärts der Leistungselektronik 21 und stromaufwärts des Wärmetauschers X1 und/oder der Kühleinrichtung 24 entspricht.
Ein dritter Leitungsabschnitt C des Kreislaufs 20 ist eingerichtet, um eine Bypassleitung zu bilden und z. B. den zweiten Leitungsabschnitt B mit dem Ventil 22 zu verbinden, um Kühlmittel unter Umgehung der Kühleinrichtung 24 und/oder des Wärmetauschers X1 zum Ventil 22 und/oder in den ersten Leitungsabschnitt A zu führen und vorzugsweise somit zurück zur Leistungselektronik 21. Das Ventil 22 ist zweckmäßig in den ersten Leitungsabschnitt A und den dritten Leitungsabschnitt C integriert.
Der dritte Leitungsabschnitt C zweigt an einer Abzweigstelle 25 vom zweiten Leitungsabschnitt B ab. Die Abzweigstellte 25 ist stromabwärts der Leistungselektronik 21 und z. B. stromaufwärts der Kühleinrichtung 24 und/oder des Wärmetauschers X1 positioniert.
Die Kühleinrichtung 24 ist vorzugsweise in den zweiten Leitungsabschnitt B integriert und/oder stromabwärts der Abzweigstelle 25 und z. B. stromaufwärts des Wärmetauschers X1 positioniert.
Der Kreislauf 20 umfasst auch eine Pumpe 23, die zweckmäßig in den ersten Leitungsabschnitt A integriert sein kann. Die Pumpe 23 kann z. B. stromaufwärts der Leistungselektronik 21 und stromabwärts des Ventils 22 und/oder stromabwärts des Wärmetauschers X1 und/oder der Kühleinrichtung 24 in den Kreislauf 20 integriert sein.
Das Kühlmittel des Kreislaufs 20 kann insbesondere Wärme von der Leistungselektronik 21 aufnehmen und die Wärme zur Kühlmitteltemperierung zum Vermeiden einer Kondensatbildung an oder in der Leistungselektronik 21 nutzen, vorzugsweise in Kombination mit mittels des Wärmetauschers X1 und/oder der Kühleinrichtung 24 gekühltem Kühlmittel. Das Ventil 22 umfasst einen ersten Eingang 22.1 , der mittels eines ersten Teilabschnitts A1 des ersten Leitungsabschnitts A mit einem Ausgang des Wärmetauschers X1 und/oder der Kühleinrichtung 24 verbunden ist.
Das Ventil 22 umfasst einen zweiten Eingang 22.2, der mittels des dritten Leitungsabschnitts C mit dem zweiten Leitungsabschnitt B verbunden ist.
Das Ventil 22 umfasst einen Ausgang 22.3, um in Abhängigkeit von Ventil-Schaltstellungen zur Kühlmitteltemperierung (zweckmäßig mittels der Leistungselektronik 21 aufgewärmtes und/oder mittels des weiteren Kreislaufs 10 und/oder der Kühleinrichtung 24 gekühltes) Kühlmittel über einen zweiten Teilabschnitt A2 des ersten Leitungsabschnitt A zur Leistungselektronik 21 weiterzuleiten.
Der erste Eingang 22.1 und/oder der zweite Eingang 22.2 und optional der Ausgang 22.3 kann z. B. eine Öffnungsstellung aufweisen, in der er vollständig geöffnet ist, eine Schließstellung aufweisen, in der er vollständig geschlossen ist, und/oder zumindest eine Zwischenstellung aufweisen, in der er teilweise geöffnet ist.
Das Ventil 22 kann unterschiedliche Schaltstellungen aufweisen, um von der Leistungselektronik 21 erwärmtes Kühlmittel und vom weiteren Kreislauf 10 und/oder der Kühleinrichtung 24 gekühltes Kühlmittel zur Kühlmitteltemperierung wahlweise durchzulassen und/oder zu sperren.
Das Ventil 22 kann z. B. eine Schaltstellung aufweisen, in der der erste Eingang 22.1 vollständig geschlossen ist und der zweite Eingang 22.2 vollständig oder teilweise geöffnet ist, vorzugsweise so, dass (insbesondere von der Leistungselektronik 21 aufgewärmtes) Kühlmittel zwischen dem Ausgang 22.3, der Leistungselektronik 21 und dem zweiten Eingang 22.2 zirkulieren kann, aber ein Zufluss von Kühlmittel über den ersten Eingang 22.1 und vorzugsweise somit von der Kühleinrichtung 24 und/oder von dem Wärmetauscher X1 verhindert werden kann. Dadurch kann ein („kleiner“) Kreislaufmodus ermöglicht werden, der die Leistungselektronik 21 , das Ventil 22 (nämlich den vorzugsweise vollständig oder teilweise geöffneten zweiten Eingang 22.2) und vorzugsweise die Pumpe 23 umfasst, insbesondere bei geschlossenem ersten Eingang 22.1 und somit unter Umgehung bzw. Ausschluss der Kühleinrichtung 24 und/oder des Wärmetauschers X1 . Das Ventil 22 kann z. B. eine Schaltstellung aufweisen, in der der erste Eingang 22.1 teilweise geöffnet ist und der zweite Eingang 22.2 vollständig oder teilweise geöffnet ist, vorzugsweise so, dass (insbesondere von der Leistungselektronik 21 aufgewärmtes) Kühlmittel zwischen dem Ausgang 22.3, der Leistungselektronik 21 und dem zweiten Eingang 22.2 zirkulieren kann, aber auch ein Zufluss von (insbesondere mittels des weiteren Kreislaufs 10 und/oder der Kühleinrichtung 24 gekühltes) Kühlmittel über den ersten Eingang 22.1 und vorzugsweise somit von der Kühleinrichtung 24 und/oder dem Wärmetauscher X1 zugelassen wird. Dadurch kann z. B. ein Kreislaufmodus ermöglicht werden, der die Leistungselektronik 21 , das Ventil 22 (nämlich vorzugsweise den ersten zumindest teilweise geöffneten Eingang
22.1 und den zweiten zumindest teilweise geöffneten Eingang 22.2) und die Kühleinrichtung 24 und/oder den Wärmetauscher X1 und z. B. die Pumpe 23 umfasst.
Das Ventil 22 kann z. B. eine Schaltstellung aufweisen, in der der erste Eingang 22.1 vollständig geöffnet ist, vorzugsweise so, dass (insbesondere mittels des weiteren Kreislaufs 10 und/oder der Kühleinrichtung 24 gekühltes) Kühlmittel zwischen dem Ausgang 22.3, der Leistungselektronik 21 und dem ersten Eingang 22.1 zirkuliert, und in der der zweite Eingang
22.2 vollständig geschlossen ist oder nur teilweise und/oder intermittierend geöffnet wird. Dadurch kann ein („großer“) Kreislaufmodus ermöglicht werden, der die Leistungselektronik 21 , das Ventil 22 (nämlich vorzugsweise den vollständig geöffneten ersten Eingang 22.1) und die Kühleinrichtung24 und/oder den Wärmetauscher (zweckmäßig Kälte und/oder Kühle)X1 und z. B. die Pumpe 23 umfasst, vorzugsweise bei im Wesentlichen geschlossenem zweiten Eingang 22.2.
Das Ventil 22 kann z. B. ein Thermostatventil sein und/oder ein zur Kühlmitteltemperierung sich selbst einstellendes Ventil sein. Das Ventil 22 kann z. B. ein nicht elektronisch gesteuertes und/oder geregeltes Ventil sein.
Das Ventil 22 kann insbesondere ein auf Temperaturschwankungen reagierendes Dehnmaterial oder Dehnfluid umfassen, vorzugsweise um einen Kühlmittel-Durchfluss zu beeinflussen.
Das Ventil 22 kann z. B. zur Temperatur-Festwertsteuerung eingerichtet sein, um die Kühlmitteltemperatur für die Leistungselektronik 21 in einem vorbestimmten Temperaturbereich zu halten. Die Pumpe 23 kann z. B. eingerichtet sein, um, zweckmäßig zur Kühlmitteltemperierung zum Vermeiden einer Kondensatbildung an oder in der Leistungselektronik 21 , einen Kühlmittel- Wärmestrom oder Kühlmittel-Volumenstrom zu verändern, vorzugsweise wahlweise zu erhöhen und/oder zu reduzieren.
Im Kontext der Erfindung ist es insbesondere möglich, Kälte- und/oder Kühlleistung für den Kreislauf 20 zu erzeugen, insbesondere unter Einbeziehung der Kühleinrichtung 24, des zumindest einen weiteren Kreislaufs 10 und/oder des unten erörterten zusätzlichen Kreislaufs 30, insbesondere einer Kraftfahrzeugklimaanlage und/oder deren Kältekreislaufkomponenten und/oder einer Batteriekühlanordnung und/oder deren Kältekreislaufkomponenten.
Im Kontext der Erfindung ist es insbesondere möglich, dass der Kreislauf 20, das Ventil 22 und/oder die Pumpe 23 zur Kühlmitteltemperierung eingerichtet sind, um eine Kondensatbildung an oder in der Leistungselektronik 21 zu vermeiden, insbesondere weil dadurch eine Temperatur an oder in der Leistungselektronik 21 zweckmäßig im Wesentlichen über einer Taupunkttemperatur gehalten werden kann.
Das Ventil 22 kann insbesondere auch ein elektrisches Ventil sein, insbesondere ein elektronisch gesteuertes und/oder geregeltes Ventil.
Das Kühlsystem 100 kann eine (in den Figuren nicht gezeigte) elektronische Steuer- und/oder Regeleinrichtung umfassen.
Die Steuer- und/oder Regeleinrichtung ist zweckmäßig eingerichtet, um das Ventil 22 und/oder die Pumpe 23 in Abhängigkeit von zumindest einem von folgendem zu steuern und/oder zu regeln: einer Temperatur und/oder einer Feuchtigkeit einer Umgebungsluft der Leistungselektronik 21 , einer Temperatur an oder in der Leistungselektronik 21 , einer Kühlmittel-Temperatur des Kreislaufs 20 (z. B. stromaufwärts und/oder stromabwärts der Leistungselektronik 21), einer Kühlmedium-Temperatur des weiteren Kreislaufs 10 und/oder einer Kältemittel- Temperatur des zusätzlichen Kreislaufs 30 (siehe unten). Zur jeweiligen Temperaturerfassung kann z. B. eine geeignete Sensorik genutzt werden.
Die Steuer- und/oder Regeleinrichtung kann z. B. eingerichtet sein, um einen Abgleich mit zumindest einer Taupunktkurve auszuführen und/oder um die Kühlmittel-Temperatur für die Leistungselektronik 21 in einem vorbestimmten Temperaturbereich zu halten. Die Steuer- und/oder Regeleinrichtung kann z. B. einen Teil der Leistungselektronik 21 bilden und somit vorzugsweise vom Kreislauf 20 kühlbar sein. Die Steuer- und/oder Regeleinrichtung kann aber auch zusätzlich zur Leistungselektronik 21 zur Verfügung gestellt sein und vom Kreislauf 20 entkoppelt sein.
Das Kühlsystem 100 kann auch einen in Figur 1 nur schematisch dargestellten, optionalen zusätzlichen Kreislauf 30 (zweckmäßig Kältekreislauf) umfassen.
Der weitere Kreislauf 10 kann zweckmäßig über einen insbesondere weiteren Wärmetauscher X2, vorzugsweise einen Chiller (z. B. Verdampfer), mit dem zusätzlichen Kreislauf 30 thermisch verbunden sein, insbesondere so, dass der zusätzliche Kreislauf 30 zur Erzeugung und/oder Bereitstellung von Kälteleistung für den weiteren Kreislauf 10 und/oder den Kreislauf 20 nutzbar ist.
Der zusätzliche Kreislauf 30 kann z. B. einen Kompressor und/oder einen Kondensator aufweisen. Auch kann der zusätzliche Kreislauf 30 ein Expansionsorgan (z. B. Expansionsventil) zweckmäßig stromaufwärts des weiteren Wärmetauschers X2 aufweisen.
Der weitere Kreislauf 10 ist zweckmäßig zwischen den Kreislauf 20 und den zusätzlichen Kreislauf 30 eingebunden.
Bei diesem Ausführungsbeispiel kann der weitere Kreislauf 10 vorzugsweise ein Batteriekühlkreislauf mit einer Kühleinrichtung (z. B. Kühler mit Lüfter) sein, aber vorzugsweise ohne Verdampfer, ohne Kondensator, ohne Kompressor und/oder ohne Expansionsorgan. Der zusätzliche Kreislauf 20 kann vorzugsweise ein Kältekreislauf mit insbesondere einem Kondensator, einem Kompressor und einem Expansionsorgan sein, insbesondere zur Erzeugung von Kälteleistung für den weiteren Kreislauf 10, wobei die Kälteleistung mittels des Wärmetauschers X1 zweckmäßig mittelbar auch für den Kreislauf 20 genutzt werden kann.
Das Kühlsystem 100 ist vorzugsweise Teil eines Kraftfahrzeugs, z. B. eines autonom oder teilautonom fahrenden Omnibusses oder Lastkraftwagens.
Das Kühlsystem 100 umfasst einen ersten Kreislauf 10 (z. B. Kältekreislauf) zum Führen eines (z. B. flüssigen oder gasförmigen) Kältemediums, vorzugsweise einen Kreislauf einer Klimaanlage zum Kühlen eines Innenraums des Kraftfahrzeugs. Der erste Kreislauf 10 bildet somit zweckmäßig einen Klimaanlagen-Kreislauf, insbesondere Klimaanlagen-Kältekreislauf. Der erste Kreislauf 10 kann z. B. einen Kompressor und einen Kondensator aufweisen, die in Figur 1 schematisch unter dem Bezugszeichen 40 zusammengefasst sind. Das Kältemedium kann zweckmäßig im Betrieb seinen Aggregatszustand ändern. Der erste Kreislauf 10 umfasst auch einen Verdampfer 50.
Bei dem ersten Kreislauf 10 kann es sich z. B. um einen herkömmlichen Kältekreislauf einer Kraftfahrzeug-Klimaanlage handeln. Mittels einer Kraftfahrzeug-Klimaanlage sind vorteilhaft bereits alle zur Erzeugung von Kälteleistung erforderlichen Komponenten (insbesondere Kompressor (z. B. Verdichter) und/oder Kondensator) eines aktiven Kältekreislaufs vorhanden und müssen somit vorteilhaft nicht noch einmal verbaut oder ggf. sogar elektrisch betrieben werden.
Das Kühlsystem 100 umfasst Leistungselektronik 21 , vorzugsweise zumindest ein Steuergerät und/oder zumindest einen Rechner (z. B. zumindest ein Chip, Prozessor etc.), vorzugsweise zur Datenverarbeitung zum autonomen oder teilautonomen Fahren des Kraftfahrzeugs.
Das Kühlsystem 100 zeichnet sich insbesondere dadurch aus, dass es einen zweiten Kreislauf 20 (zweckmäßig Kühlkreislauf) zum Kühlen der Leistungselektronik 21 und/oder zur Kühlmitteltemperierung zum Vermeiden einer Kondensatbildung an oder in der Leistungselektronik 21 umfasst. Der zweite Kreislauf 20 dient zweckmäßig zum Führen eines (z. B. flüssigen oder gasförmigen) Kühlmittels.
Der erste Kreislauf 10 und der zweite Kreislauf 20 sind über einen Wärmetauscher 30 (z. B. einen Plattenwärmetauscher) zweckmäßig thermisch miteinander verbunden, sodass der erste Kreislauf 10 zur Erzeugung von Kälteleistung (zweckmäßig Kälte) für den zweiten Kreislauf 20 genutzt werden kann. Dem Wärmetauscher 30 ist insbesondere ein Expansionsorgan 11 (z. B. ein Expansionsventil) vorgeschaltet, das ebenfalls Teil des ersten Kreislaufs 10 ist. Es ist auch möglich, dass der Wärmetauscher 30 als Chiller (z. B. Verdampfer) ausgeführt ist. Auch dem Verdampfer 50 kann ein Expansionsorgan 12 (z. B. ein Expansionsventil) vorgeschaltet sein, das zweckmäßig ebenfalls Teil des ersten Kreislaufs 10 ist. Der erste Kreislauf 10 kann somit z. B. zwei Expansionsorgane 11 und 12 aufweisen.
Der zweite Kreislauf 20 kann z. B. einen Expansionstank 60 für das Kühlmittel des zweiten Kreislaufs 20 umfassen. Eine Besonderheit ist, dass der zweite Kreislauf 20 ein Ventil 22 zur Kühlmitteltemperierung zum Vermeiden einer Kondensatbildung an oder in der Leistungselektronik 21 umfassen kann. Das Ventil 22 ist vorzugsweise ein 3-Wegeventil. Es kann z. B. zumindest drei Anschlüsse 22.1 , 22.2, 22.3 aufweisen und/oder zumindest zwei Schaltstellungen aufweisen und z. B. als ein 3-Wegeventil, insbesondere ein 3/2-Wegeventil, ausgeführt sein. Insbesondere kann das Ventil 22 zum Zusammenführen von unterschiedlich temperiertem Kühlmittel eingerichtet sein.
Der zweite Kreislauf 20 kann auch eine optionale Kühleinrichtung 24 aufweisen, z. B. einen Kühler mit Lüfter.
Der zweite Kreislauf 20 umfasst einen ersten Leitungsabschnitt A und einen zweiten Leitungsabschnitt B.
Der erste Leitungsabschnitt A erstreckt sich zweckmäßig stromaufwärts der Leistungselektronik 21 zwischen dem Wärmetauscher 30 und der Leistungselektronik 21.
Der zweite Leitungsabschnitt B erstreckt sich zweckmäßig stromabwärts der Leistungselektronik 21 zwischen der Leistungselektronik 21 und dem Wärmetauscher 30.
Die Leistungselektronik 21 und der Wärmetauscher 30 können somit z. B. zwischen dem ersten Leitungsabschnitt A und dem zweiten Leitungsabschnitt B positioniert sein, sodass der erste Leitungsabschnitt A einem Leitungsabschnitt stromaufwärts der Leistungselektronik 21 und stromabwärts des Wärmetauschers 30 entspricht und/oder der zweite Leitungsabschnitt B einem Leitungsabschnitt stromabwärts der Leistungselektronik 21 und stromaufwärts des Wärmetauschers 30 entspricht.
Ein dritter Leitungsabschnitt C des zweiten Kreislaufs 20 ist eingerichtet, um eine Bypassleitung zu bilden und z. B. den zweiten Leitungsabschnitt B mit dem Ventil 22 zu verbinden, um Kühlmittel unter Umgehung der Kühleinrichtung 24 und/oder des Wärmetauschers 30 zum Ventil 22 und/oder in den ersten Leitungsabschnitt A zu führen und vorzugsweise somit zurück zur Leistungselektronik 21 . Das Ventil 22 ist zweckmäßig in den ersten Leitungsabschnitt A und den dritten Leitungsabschnitt C integriert.
Der dritte Leitungsabschnitt C zweigt an einer Abzweigstelle 25 vom zweiten Leitungsabschnitt B ab. Die Abzweigstelle 25 ist stromabwärts der Leistungselektronik 21 und z. B. stromaufwärts der Kühleinrichtung 24 und/oder des Wärmetauschers 30 positioniert. Die Kühleinrichtung 24 ist vorzugsweise in den zweiten Leitungsabschnitt B integriert und/oder stromabwärts der Abzweigstelle 25 und z. B. stromaufwärts des Wärmetauschers 30 positioniert.
Der zweite Kreislauf 20 umfasst auch eine Pumpe 23, die zweckmäßig in den ersten Leitungsabschnitt A integriert sein kann. Die Pumpe 23 kann z. B. stromaufwärts der Leistungselektronik 21 und stromabwärts des Ventils 22 und/oder stromabwärts des Wärmetauschers 30 in den zweiten Kreislauf 20 integriert sein.
Das Kühlmittel des zweiten Kreislaufs 20 kann insbesondere Wärme von der Leistungselektronik 21 aufnehmen und die Wärme zur Kühlmitteltemperierung zum Vermeiden einer Kondensatbildung an oder in der Leistungselektronik 21 nutzen, vorzugsweise in Kombination mit mittels des Wärmetauschers 30 und/oder der Kühleinrichtung 24 gekühltem Kühlmittel.
Das Ventil 22 umfasst einen ersten Eingang 22.1 , der mittels eines ersten Teilabschnitts A1 des ersten Leitungsabschnitts A mit einem Ausgang des Wärmetauschers 30 verbunden ist.
Das Ventil 22 umfasst einen zweiten Eingang 22.2, der mittels des dritten Leitungsabschnitts C mit dem zweiten Leitungsabschnitt B verbunden ist.
Das Ventil 22 umfasst einen Ausgang 22.3, um in Abhängigkeit von Ventil-Schaltstellungen zur Kühlmitteltemperierung (zweckmäßig mittels der Leistungselektronik 21 aufgewärmtes und/oder mittels des ersten Kreislaufs 10 und/oder der Kühleinrichtung 24 gekühltes) Kühlmittel über einen zweiten Teilabschnitt A2 des ersten Leitungsabschnitt A zur Leistungselektronik 21 weiterzuleiten.
Der erste Eingang 22.1 und/oder der zweite Eingang 22.2 und optional der Ausgang 22.3 kann z. B. eine Öffnungsstellung aufweisen, in der er vollständig geöffnet ist, eine Schließstellung aufweisen, in der er vollständig geschlossen ist, und/oder zumindest eine Zwischenstellung aufweisen, in der er teilweise geöffnet ist.
Das Ventil 22 kann unterschiedliche Schaltstellungen aufweisen, um von der Leistungselektronik 21 erwärmtes Kühlmittel (zweckmäßig mittels des zweiten Eingangs 22.2) und vom ersten Kreislauf 10 und/oder der Kühleinrichtung 24 gekühltes Kühlmittel (zweckmäßig mittels des ersten Eingangs 22.1) zur Kühlmitteltemperierung wahlweise durchzulassen und/oder zu sperren. Das Ventil 22 kann z. B. eine Schaltstellung aufweisen, in der der erste Eingang 22.1 vollständig geschlossen ist und der zweite Eingang 22.2 vollständig oder teilweise geöffnet ist, vorzugsweise so, dass (insbesondere von der Leistungselektronik 21 aufgewärmtes) Kühlmittel zwischen dem Ausgang 22.3, der Leistungselektronik 21 und dem zweiten Eingang 22.2 zirkulieren kann, aber ein Zufluss von Kühlmittel über den ersten Eingang 22.1 und vorzugsweise somit von der Kühleinrichtung 24 und/oder von dem Wärmetauscher 30 verhindert werden kann. Dadurch kann ein („kleiner“) Kreislaufmodus ermöglicht werden, der die Leistungselektronik 21 , das Ventil 22 (nämlich den vorzugsweise vollständig oder teilweise geöffneten zweiten Eingang 22.2) und vorzugsweise die Pumpe 23 umfasst, insbesondere bei geschlossenem ersten Eingang 22.1 und somit unter Umgehung bzw. Ausschluss der Kühleinrichtung 24 und/oder des Wärmetauschers 30.
Das Ventil 22 kann z. B. eine Schaltstellung aufweisen, in der der erste Eingang 22.1 teilweise geöffnet ist und der zweite Eingang 22.2 vollständig oder teilweise geöffnet ist, vorzugsweise so, dass (insbesondere von der Leistungselektronik 21 aufgewärmtes) Kühlmittel zwischen dem Ausgang 22.3, der Leistungselektronik 21 und dem zweiten Eingang 22.2 zirkulieren kann, aber auch ein Zufluss von (insbesondere mittels des ersten Kreislaufs 10 und/oder der Kühleinrichtung 24 gekühltes) Kühlmittel über den ersten Eingang 22.1 und vorzugsweise somit von der Kühleinrichtung 24 und/oder dem Wärmetauscher 30 zugelassen wird. Dadurch kann z. B. ein Kreislaufmodus ermöglicht werden, der die Leistungselektronik 21 , das Ventil 22 (nämlich vorzugsweise den ersten zumindest teilweise geöffneten Eingang
22.1 und den zweiten zumindest teilweise geöffneten Eingang 22.2) und die Kühleinrichtung 24 und/oder den Wärmetauscher 30 und z. B. die Pumpe 23 umfasst.
Das Ventil 22 kann z. B. eine Schaltstellung aufweisen, in der der erste Eingang 22.1 vollständig geöffnet ist, vorzugsweise so, dass (insbesondere mittels des ersten Kreislaufs 10 und/oder der Kühleinrichtung 24 gekühltes) Kühlmittel zwischen dem Ausgang 22.3, der Leistungselektronik 21 und dem ersten Eingang 22.1 zirkuliert, und in der der zweite Eingang
22.2 vollständig geschlossen ist oder nur teilweise und/oder intermittierend geöffnet wird. Dadurch kann ein („großer“) Kreislaufmodus ermöglicht werden, der die Leistungselektronik 21 , das Ventil 22 (nämlich vorzugsweise den vollständig geöffneten ersten Eingang 22.1) und die Kühleinrichtung24 und/oder den Wärmetauscher 30 und z. B. die Pumpe 23 umfasst, vorzugsweise bei im Wesentlichen geschlossenem zweiten Eingang 22.2. Das Ventil 22 kann z. B. ein Thermostatventil sein und/oder ein zur Kühlmitteltemperierung sich selbst einstellendes Ventil sein. Das Ventil 22 kann z. B. ein nicht elektronisch gesteuertes und/oder geregeltes Ventil sein.
Das Ventil 22 kann insbesondere ein auf Temperaturschwankungen reagierendes Dehnmaterial oder Dehnfluid umfassen, vorzugsweise um einen Kühlmittel-Durchfluss zu beeinflussen.
Das Ventil 22 kann z. B. zur Temperatur-Festwertsteuerung eingerichtet sein, um die Kühlmitteltemperatur für die Leistungselektronik 21 in einem vorbestimmten Temperaturbereich zu halten.
Eine Besonderheit ist, dass die Pumpe 23 eingerichtet sein kann, um zur Kühlmitteltemperierung zum Vermeiden einer Kondensatbildung an oder in der Leistungselektronik 21 einen Kühlmittel-Wärmestrom oder Kühlmittel-Volumenstrom zu verändern, vorzugsweise wahlweise zu erhöhen und/oder zu reduzieren.
Im Kontext der Erfindung ist es insbesondere möglich, Kälteleistung (zweckmäßig Kälte) für den zweiten Kreislauf 20 zu erzeugen, insbesondere unter Einbeziehung einer Kraftfahrzeugklimaanlage und/oder deren Kältekreislaufkomponenten.
Im Kontext der Erfindung ist es insbesondere möglich, dass der zweite Kreislauf 20, das Ventil 22 und/oder die Pumpe 23 zur Kühlmitteltemperierung eingerichtet sind, um eine Kondensatbildung an oder in der Leistungselektronik 21 zu vermeiden, insbesondere weil dadurch eine Temperatur an oder in der Leistungselektronik 21 zweckmäßig im Wesentlichen über einer Taupunkttemperatur gehalten werden kann.
Das Ventil 22 kann insbesondere auch ein elektrisches Ventil sein, insbesondere ein elektronisch gesteuertes und/oder geregeltes Ventil.
Das Kühlsystem 100 kann eine (in den Figuren nicht gezeigte) elektronische Steuer- und/oder Regeleinrichtung umfassen.
Die Steuer- und/oder Regeleinrichtung ist zweckmäßig eingerichtet, um das Ventil 22 und/oder die Pumpe 23 in Abhängigkeit von zumindest einem von folgendem zu steuern und/oder zu regeln: einer Temperatur und/oder einer Feuchtigkeit einer Umgebungsluft der Leistungselektronik 21 , einer Temperatur an oder in der Leistungselektronik 21 , einer Kühlmittel-Tem- peratur des zweiten Kreislaufs 20 (z. B. stromaufwärts und/oder stromabwärts der Leistungselektronik 21), und/oder einer Kältemedium-Temperatur des ersten Kreislaufs 10. Zur jeweiligen Temperaturerfassung kann z. B. eine geeignete Sensorik genutzt werden.
Die Steuer- und/oder Regeleinrichtung kann z. B. eingerichtet sein, um einen Abgleich mit zumindest einer Taupunktkurve auszuführen und/oder um die Kühlmittel-Temperatur für die Leistungselektronik 21 in einem vorbestimmten Temperaturbereich zu halten.
Die Steuer- und/oder Regeleinrichtung kann z. B. einen Teil der Leistungselektronik 21 bilden und somit vorzugsweise vom zweiten Kreislauf 20 kühlbar sein. Die Steuer- und/oder Regeleinrichtung kann aber auch zusätzlich zur Leistungselektronik 21 zur Verfügung gestellt sein und vom zweiten Kreislauf 20 entkoppelt sein.
Der erste Kreislauf 10 ist zweckmäßig ein geschlossener Kältekreislauf, dessen Kältemittel z. B. flüssig sein kann und im Betrieb seinen Aggregatszustand ändern kann.
Der zweite Kreislauf 20 ist zweckmäßig ein geschlossener Hochtemperatur-Kreislauf, dessen Kühlmittel z.B. flüssig ist.
Das in Figur 2 dargestellte Kühlsystem 100 ist vorzugsweise Teil eines Kraftfahrzeugs, z. B. eines autonom oder teilautonom fahrenden Omnibusses oder Lastkraftwagens.
Das Kühlsystem 100 gemäß Figur 2 umfasst einen ersten Kreislauf 10 (z. B. Kältekreislauf) zum Führen eines (z. B. flüssigen oder gasförmigen) Kältemediums, vorzugsweise einen Kreislauf einer Klimaanlage zum Kühlen eines Innenraums des Kraftfahrzeugs. Der erste Kreislauf 10 bildet somit zweckmäßig einen Klimaanlagen-Kreislauf, insbesondere Klimaan- lagen-Kältekreislauf.
Der erste Kreislauf 10 kann z. B. einen Kompressor und einen Kondensator aufweisen, die in Figur 2 schematisch unter dem Bezugszeichen 40 zusammengefasst sind. Das Kältemedium kann zweckmäßig im Betrieb seinen Aggregatszustand ändern. Der erste Kreislauf 10 umfasst auch einen Verdampfer 50.
Bei dem ersten Kreislauf 10 kann es sich z. B. um einen herkömmlichen Kältekreislauf einer Kraftfahrzeug-Klimaanlage handeln. Mittels einer Kraftfahrzeug-Klimaanlage sind vorteilhaft bereits alle zur Erzeugung von Kälteleistung erforderlichen Komponenten (insbesondere Kompressor (z. B. Verdichter) und/oder Kondensator) eines aktiven Kältekreislaufs vorhanden und müssen somit vorteilhaft nicht noch einmal verbaut oder ggf. sogar elektrisch betrieben werden.
Das Kühlsystem 100 umfasst Leistungselektronik 21 , vorzugsweise zumindest ein Steuergerät und/oder zumindest einen Rechner (z. B. zumindest ein Chip, Prozessor etc.), vorzugsweise zur Datenverarbeitung zum autonomen oder teilautonomen Fahren des Kraftfahrzeugs.
Das Kühlsystem 100 zeichnet sich insbesondere dadurch aus, dass es einen zweiten Kreislauf 20 (zweckmäßig Kühlkreislauf) zum Kühlen der Leistungselektronik 21 und/oder zur Kühlmitteltemperierung zum Vermeiden einer Kondensatbildung an oder in der Leistungselektronik 21 umfasst. Der zweite Kreislauf 20 dient zweckmäßig zum Führen eines (z. B. flüssigen oder gasförmigen) Kühlmittels.
Der erste Kreislauf 10 und der zweite Kreislauf 20 sind über einen Wärmetauscher 30 (z. B. einen Plattenwärmetauscher) zweckmäßig thermisch miteinander verbunden, sodass der erste Kreislauf 10 zur Erzeugung von Kälteleistung (zweckmäßig Kälte) für den zweiten Kreislauf 20 genutzt werden kann. Dem Wärmetauscher 30 ist insbesondere ein Expansionsorgan 11 (z. B. ein Expansionsventil) vorgeschaltet, das ebenfalls Teil des ersten Kreislaufs 10 ist. Es ist auch möglich, dass der Wärmetauscher 30 als Chiller (z. B. Verdampfer) ausgeführt ist. Auch dem Verdampfer 50 kann ein Expansionsorgan 12 (z. B. ein Expansionsventil) vorgeschaltet sein, das zweckmäßig ebenfalls Teil des ersten Kreislaufs 10 ist. Der erste Kreislauf 10 kann somit z. B. zwei Expansionsorgane 11 und 12 aufweisen.
Der zweite Kreislauf 20 kann z. B. einen Expansionstank 60 für das Kühlmittel des zweiten Kreislaufs 20 umfassen.
Eine Besonderheit ist, dass der zweite Kreislauf 20 ein Ventil 22 zur Kühlmitteltemperierung zum Vermeiden einer Kondensatbildung an oder in der Leistungselektronik 21 umfassen kann. Das Ventil 22 ist vorzugsweise ein 3-Wegeventil. Es kann z. B. zumindest drei Anschlüsse 22.1 , 22.2, 22.3 aufweisen und/oder zumindest zwei Schaltstellungen aufweisen und z. B. als ein 3-Wegeventil, insbesondere ein 3/2-Wegeventil, ausgeführt sein. Insbesondere kann das Ventil 22 zum Zusammenführen von unterschiedlich temperiertem Kühlmittel eingerichtet sein. Der zweite Kreislauf 20 kann auch eine optionale Kühleinrichtung 24 aufweisen, z. B. einen Kühler mit Lüfter.
Der zweite Kreislauf 20 umfasst einen ersten Leitungsabschnitt A und einen zweiten Leitungsabschnitt B.
Der erste Leitungsabschnitt A erstreckt sich zweckmäßig stromaufwärts der Leistungselektronik 21 zwischen dem Wärmetauscher 30 und der Leistungselektronik 21.
Der zweite Leitungsabschnitt B erstreckt sich zweckmäßig stromabwärts der Leistungselektronik 21 zwischen der Leistungselektronik 21 und dem Wärmetauscher 30.
Die Leistungselektronik 21 und der Wärmetauscher 30 können somit z. B. zwischen dem ersten Leitungsabschnitt A und dem zweiten Leitungsabschnitt B positioniert sein, sodass der erste Leitungsabschnitt A einem Leitungsabschnitt stromaufwärts der Leistungselektronik 21 und stromabwärts des Wärmetauschers 30 entspricht und/oder der zweite Leitungsabschnitt B einem Leitungsabschnitt stromabwärts der Leistungselektronik 21 und stromaufwärts des Wärmetauschers 30 entspricht.
Ein dritter Leitungsabschnitt C des zweiten Kreislaufs 20 ist eingerichtet, um eine Bypassleitung zu bilden und z. B. den zweiten Leitungsabschnitt B mit dem Ventil 22 zu verbinden, um Kühlmittel unter Umgehung der Kühleinrichtung 24 und/oder des Wärmetauschers 30 zum Ventil 22 und/oder in den ersten Leitungsabschnitt A zu führen und vorzugsweise somit zurück zur Leistungselektronik 21. Das Ventil 22 ist zweckmäßig in den ersten Leitungsabschnitt A und den dritten Leitungsabschnitt C integriert.
Der dritte Leitungsabschnitt C zweigt an einer Abzweigstelle 25 vom zweiten Leitungsabschnitt B ab. Die Abzweigstelle 25 ist stromabwärts der Leistungselektronik 21 und z. B. stromaufwärts der Kühleinrichtung 24 und/oder des Wärmetauschers 30 positioniert.
Die Kühleinrichtung 24 ist vorzugsweise in den zweiten Leitungsabschnitt B integriert und/oder stromabwärts der Abzweigstelle 25 und z. B. stromaufwärts des Wärmetauschers 30 positioniert.
Der zweite Kreislauf 20 umfasst auch eine Pumpe 23, die zweckmäßig in den ersten Leitungsabschnitt A integriert sein kann. Die Pumpe 23 kann z. B. stromaufwärts der Leistungselektronik 21 und stromabwärts des Ventils 22 und/oder stromabwärts des Wärmetauschers 30 in den zweiten Kreislauf 20 integriert sein. Das Kühlmittel des zweiten Kreislaufs 20 kann insbesondere Wärme von der Leistungselektronik 21 aufnehmen und die Wärme zur Kühlmitteltemperierung zum Vermeiden einer Kondensatbildung an oder in der Leistungselektronik 21 nutzen, vorzugsweise in Kombination mit mittels des Wärmetauschers 30 und/oder der Kühleinrichtung 24 gekühltem Kühlmittel.
Das Ventil 22 umfasst einen ersten Eingang 22.1 , der mittels eines ersten Teilabschnitts A1 des ersten Leitungsabschnitts A mit einem Ausgang des Wärmetauschers 30 verbunden ist.
Das Ventil 22 umfasst einen zweiten Eingang 22.2, der mittels des dritten Leitungsabschnitts C mit dem zweiten Leitungsabschnitt B verbunden ist.
Das Ventil 22 umfasst einen Ausgang 22.3, um in Abhängigkeit von Ventil-Schaltstellungen zur Kühlmitteltemperierung (zweckmäßig mittels der Leistungselektronik 21 aufgewärmtes und/oder mittels des ersten Kreislaufs 10 und/oder der Kühleinrichtung 24 gekühltes) Kühlmittel über einen zweiten Teilabschnitt A2 des ersten Leitungsabschnitt A zur Leistungselektronik 21 weiterzuleiten.
Der erste Eingang 22.1 und/oder der zweite Eingang 22.2 und optional der Ausgang 22.3 kann z. B. eine Öffnungsstellung aufweisen, in der er vollständig geöffnet ist, eine Schließstellung aufweisen, in der er vollständig geschlossen ist, und/oder zumindest eine Zwischenstellung aufweisen, in der er teilweise geöffnet ist.
Das Ventil 22 kann unterschiedliche Schaltstellungen aufweisen, um von der Leistungselektronik 21 erwärmtes Kühlmittel (zweckmäßig mittels des zweiten Eingangs 22.2) und vom ersten Kreislauf 10 und/oder der Kühleinrichtung 24 gekühltes Kühlmittel (zweckmäßig mittels des ersten Eingangs 22.1) zur Kühlmitteltemperierung wahlweise durchzulassen und/oder zu sperren.
Das Ventil 22 kann z. B. eine Schaltstellung aufweisen, in der der erste Eingang 22.1 vollständig geschlossen ist und der zweite Eingang 22.2 vollständig oder teilweise geöffnet ist, vorzugsweise so, dass (insbesondere von der Leistungselektronik 21 aufgewärmtes) Kühlmittel zwischen dem Ausgang 22.3, der Leistungselektronik 21 und dem zweiten Eingang 22.2 zirkulieren kann, aber ein Zufluss von Kühlmittel über den ersten Eingang 22.1 und vorzugsweise somit von der Kühleinrichtung 24 und/oder von dem Wärmetauscher 30 verhindert werden kann. Dadurch kann ein („kleiner“) Kreislaufmodus ermöglicht werden, der die Leistungselektronik 21 , das Ventil 22 (nämlich den vorzugsweise vollständig oder teilweise geöffneten zweiten Eingang 22.2) und vorzugsweise die Pumpe 23 umfasst, insbesondere bei geschlossenem ersten Eingang 22.1 und somit unter Umgehung bzw. Ausschluss der Kühleinrichtung 24 und/oder des Wärmetauschers 30.
Das Ventil 22 kann z. B. eine Schaltstellung aufweisen, in der der erste Eingang 22.1 teilweise geöffnet ist und der zweite Eingang 22.2 vollständig oder teilweise geöffnet ist, vorzugsweise so, dass (insbesondere von der Leistungselektronik 21 aufgewärmtes) Kühlmittel zwischen dem Ausgang 22.3, der Leistungselektronik 21 und dem zweiten Eingang 22.2 zirkulieren kann, aber auch ein Zufluss von (insbesondere mittels des ersten Kreislaufs 10 und/oder der Kühleinrichtung 24 gekühltes) Kühlmittel über den ersten Eingang 22.1 und vorzugsweise somit von der Kühleinrichtung 24 und/oder dem Wärmetauscher 30 zugelassen wird. Dadurch kann z. B. ein Kreislaufmodus ermöglicht werden, der die Leistungselektronik 21 , das Ventil 22 (nämlich vorzugsweise den ersten zumindest teilweise geöffneten Eingang
22.1 und den zweiten zumindest teilweise geöffneten Eingang 22.2) und die Kühleinrichtung 24 und/oder den Wärmetauscher 30 und z. B. die Pumpe 23 umfasst.
Das Ventil 22 kann z. B. eine Schaltstellung aufweisen, in der der erste Eingang 22.1 vollständig geöffnet ist, vorzugsweise so, dass (insbesondere mittels des ersten Kreislaufs 10 und/oder der Kühleinrichtung 24 gekühltes) Kühlmittel zwischen dem Ausgang 22.3, der Leistungselektronik 21 und dem ersten Eingang 22.1 zirkuliert, und in der der zweite Eingang
22.2 vollständig geschlossen ist oder nur teilweise und/oder intermittierend geöffnet wird. Dadurch kann ein („großer“) Kreislaufmodus ermöglicht werden, der die Leistungselektronik 21 , das Ventil 22 (nämlich vorzugsweise den vollständig geöffneten ersten Eingang 22.1) und die Kühleinrichtung24 und/oder den Wärmetauscher 30 und z. B. die Pumpe 23 umfasst, vorzugsweise bei im Wesentlichen geschlossenem zweiten Eingang 22.2.
Das Ventil 22 kann z. B. ein Thermostatventil sein und/oder ein zur Kühlmitteltemperierung sich selbst einstellendes Ventil sein. Das Ventil 22 kann z. B. ein nicht elektronisch gesteuertes und/oder geregeltes Ventil sein.
Das Ventil 22 kann insbesondere ein auf Temperaturschwankungen reagierendes Dehnmaterial oder Dehnfluid umfassen, vorzugsweise um einen Kühlmittel-Durchfluss zu beeinflussen.
Das Ventil 22 kann z. B. zur Temperatur-Festwertsteuerung eingerichtet sein, um die Kühlmitteltemperatur für die Leistungselektronik 21 in einem vorbestimmten Temperaturbereich zu halten. Eine Besonderheit ist, dass die Pumpe 23 eingerichtet sein kann, um zur Kühlmitteltemperierung zum Vermeiden einer Kondensatbildung an oder in der Leistungselektronik 21 einen Kühlmittel-Wärmestrom oder Kühlmittel-Volumenstrom zu verändern, vorzugsweise wahlweise zu erhöhen und/oder zu reduzieren.
Im Kontext der Erfindung ist es insbesondere möglich, Kälteleistung (zweckmäßig Kälte) für den zweiten Kreislauf 20 zu erzeugen, insbesondere unter Einbeziehung einer Kraftfahrzeugklimaanlage und/oder deren Kältekreislaufkomponenten.
Im Kontext der Erfindung ist es insbesondere möglich, dass der zweite Kreislauf 20, das Ventil 22 und/oder die Pumpe 23 zur Kühlmitteltemperierung eingerichtet sind, um eine Kondensatbildung an oder in der Leistungselektronik 21 zu vermeiden, insbesondere weil dadurch eine Temperatur an oder in der Leistungselektronik 21 zweckmäßig im Wesentlichen über einer Taupunkttemperatur gehalten werden kann.
Das Ventil 22 kann insbesondere auch ein elektrisches Ventil sein, insbesondere ein elektronisch gesteuertes und/oder geregeltes Ventil.
Das Kühlsystem 100 kann eine (in den Figuren nicht gezeigte) elektronische Steuer- und/oder Regeleinrichtung umfassen.
Die Steuer- und/oder Regeleinrichtung ist zweckmäßig eingerichtet, um das Ventil 22 und/oder die Pumpe 23 in Abhängigkeit von zumindest einem von folgendem zu steuern und/oder zu regeln: einer Temperatur und/oder einer Feuchtigkeit einer Umgebungsluft der Leistungselektronik 21 , einer Temperatur an oder in der Leistungselektronik 21 , einer Kühlmittel-Temperatur des zweiten Kreislaufs 20 (z. B. stromaufwärts und/oder stromabwärts der Leistungselektronik 21), und/oder einer Kältemedium-Temperatur des ersten Kreislaufs 10. Zur jeweiligen Temperaturerfassung kann z. B. eine geeignete Sensorik genutzt werden.
Die Steuer- und/oder Regeleinrichtung kann z. B. eingerichtet sein, um einen Abgleich mit zumindest einer Taupunktkurve auszuführen und/oder um die Kühlmittel-Temperatur für die Leistungselektronik 21 in einem vorbestimmten Temperaturbereich zu halten.
Die Steuer- und/oder Regeleinrichtung kann z. B. einen Teil der Leistungselektronik 21 bilden und somit vorzugsweise vom zweiten Kreislauf 20 kühlbar sein. Die Steuer- und/oder Regeleinrichtung kann aber auch zusätzlich zur Leistungselektronik 21 zur Verfügung gestellt sein und vom zweiten Kreislauf 20 entkoppelt sein. Der erste Kreislauf 10 ist zweckmäßig ein geschlossener Kältekreislauf, dessen Kältemittel z. B. flüssig sein kann und im Betrieb seinen Aggregatszustand ändern kann.
Der zweite Kreislauf 20 ist zweckmäßig ein geschlossener Hochtemperatur-Kreislauf, dessen Kühlmittel z.B. flüssig ist. Die Erfindung ist nicht auf die oben beschriebenen bevorzugten Ausführungsbeispiele beschränkt. Vielmehr ist eine Vielzahl von Varianten und Abwandlungen möglich, die ebenfalls von dem Erfindungsgedanken Gebrauch machen und deshalb in den Schutzbereich fallen. Darüber hinaus beansprucht die Erfindung auch Schutz für den Gegenstand und die Merkmale der Unteransprüche unabhängig von den in Bezug genommenen Merkmalen und An- Sprüchen.
Bezugszeichenliste
10 erster Kreislauf, vorzugsweise Kältekreislauf einer Klimaanlage, insbesondere Kraftfahrzeug-Klimaanlage
11 Expansionsorgan
12 Expansionsorgan
20 zweiter Kreislauf, vorzugsweise Kühlkreislauf
21 Leistungselektronik
22 Ventil, vorzugsweise zur Kühlmitteltemperierung
22.1 erster Eingang
22.2 zweiter Eingang
22.3 Ausgang
23 Pumpe
24 Kühleinrichtung, vorzugsweise Kühler mit Lüfter
25 Abzweigstelle
30 Wärmetauscher
A erster Leitungsabschnitt, vorzugsweise stromaufwärts der Leistungselektronik und stromabwärts des Wärmetauschers und/oder der Kühleinrichtung
A1 erster Teilabschnitt
A2 zweiter Teilabschnitt
B zweiter Leitungsabschnitt, vorzugsweise stromabwärts der Leistungselektronik und stromaufwärts des Wärmetauschers und/oder der Kühleinrichtung
C dritter Leitungsabschnitt, vorzugsweise Bypassleitung zur Umgehung der Kühleinrichtung und/oder des Wärmetauschers X1 Wärmetauscher
40 Kompressor und/oder Kondensator
50 Verdampfer
60 Expansionstank t Kühlmittel-Temperatur
100 Kühlsystem

Claims

Patentansprüche
1 . Kühlsystem (100), vorzugsweise für ein Kraftfahrzeug, vorzugsweise ein autonom oder teilautonom fahrendes Kraftfahrzeug, insbesondere Lastkraftwagen oder Omnibus, mit: einem ersten Kreislauf (10), vorzugsweise einem Kältekreislauf einer Klimaanlage, insbesondere zum Kühlen eines Innenraums des Kraftfahrzeugs, und einer Leistungselektronik (21), die vorzugsweise zumindest ein Steuergerät und/oder zumindest einen Rechner, vorzugsweise zur Datenverarbeitung zum autonomen oder teilautonomen Fahren des Kraftfahrzeugs aufweist, gekennzeichnet durch einen zweiten Kreislauf (20) zum Kühlen der Leistungselektronik (21) und/oder zur Kühlmitteltemperierung zum Vermeiden einer Kondensatbildung an oder in der Leistungselektronik (21), wobei der erste Kreislauf (10) und der zweite Kreislauf (20) über einen Wärmetauscher (X1 , 30), vorzugsweise einen Plattenwärmetauscher oder einen Chiller, thermisch miteinander verbunden sind, insbesondere sodass der erste Kreislauf (10) zur Erzeugung von Kälteleistung für den zweiten Kreislauf (20) nutzbar ist, und im zweiten Kreislauf (20) ein Ventil (22) zur Kühlmitteltemperierung zum Vermeiden einer Kondensatbildung an oder in der Leistungselektronik (21)angeordnet ist.
2. Kühlsystem (100) nach Anspruch 1 , einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass dem Wärmetauscher (30) ein Expansionsorgan (11) vorgeschaltet ist oder der Wärmetauscher (30) ein Expansionsorgan (11) umfasst und das Expansionsorgan (11) dem ersten Kreislauf (10) zugeordnet ist, insbesondere von Kältemedium des ersten Kreislaufs (10) durchströmbar ist.
3. Kühlsystem (100) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der zweite Kreislauf (20) ein Ventil (22) zur Kühlmitteltemperierung zum Vermeiden einer Kondensatbildung an oder in der Leistungselektronik (21) umfasst.
4. Kühlsystem (100) nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Kühlsystem (100) zumindest einen weiteren Kreislauf (10) umfasst.
5. Kühlsystem nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass der weitere Kreislauf (10) und der erste und/oder der zweite Kreislauf (10, 20) über einen Wärmetauscher (X1 , 30), vorzugsweise einen Plattenwärmetauscher, thermisch miteinander verbunden sind, insbesondere sodass der weitere Kreislauf (10) zur Erzeugung und/oder Bereitstellung von Kälte- und/oder Kühlleistung für den Kreislauf (20) nutzbar ist.
6. Kühlsystem (100) nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass der weitere Kreislauf (10) über einen insbesondere weiteren Wärmetauscher (X2), vorzugsweise einen Chiller, mit einem zusätzlichen Kreislauf (30) thermisch verbunden ist, vorzugsweise sodass der zusätzliche Kreislauf (30) zur Erzeugung und/oder Bereitstellung von Kälteleistung für den Kreislauf (20) und/oder den weiteren Kreislauf (10) nutzbar ist.
7. Kühlsystem (100) nach einem der Ansprüche 4 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass der weitere Kreislauf (10) und/oder der zusätzliche Kreislauf (30) zumindest eines von folgendem umfasst: ein Expansionsorgan, einen Kompressor, einen Kondensator, einen Verdampfer, und/oder eine Kühleinrichtung, vorzugsweise einen Kühler mit Lüfter.
8. Kühlsystem (100) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Ventil (22) ein Wegeventil ist, insbesondere ein 3-Wegeventil und/oder 3/2-Wegeventil, zum Zusammenführen von unterschiedlich temperiertem Kühlmittel eingerichtet ist, und/oder zumindest drei Anschlüsse (22.1 , 22.2, 22.3) und/oder zumindest zwei Schaltstellungen aufweist.
9. Kühlsystem (100) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der zweite Kreislauf (20) eine Kühleinrichtung (24) umfasst.
10. Kühlsystem (100) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der erste und/oder der zweite Kreislauf (10, 20) umfasst: einen ersten Leitungsabschnitt (A), der sich vorzugsweise stromaufwärts der Leistungselektronik (21) zwischen dem Wärmetauscher (30) und der Leistungselektronik (21) erstreckt, und/oder einen zweiten Leitungsabschnitt (B),der sich vorzugsweise stromabwärts der Leistungselektronik (21) zwischen der Leistungselektronik (21) und dem Wärmetauscher (30) erstreckt.
11. Kühlsystem (100) nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass ein dritter Leitungsabschnitt (C) den zweiten Leitungsabschnitt (B) mit dem Ventil (22) verbindet und/oder eine Bypassleitung bildet, um Kühlmittel unter Umgehung der Kühleinrichtung (24) und/oder des Wärmetauschers (30) zum Ventil (22) und/oder in den ersten Leitungsabschnitt (A) zu führen und vorzugsweise somit zurück zur Leistungselektronik (21).
12. Kühlsystem (100) nach Anspruch 11 , dadurch gekennzeichnet, dass der dritte Leitungsabschnitt (C) an einer Abzweigstelle (25) vom zweiten Leitungsabschnitt (B) abzweigt und/oder das Ventil (22) in den ersten Leitungsabschnitt (A) und den dritten Leitungsabschnitt (C) integriert ist.
13. Kühlsystem (100) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der erste und/oder der zweite Kreislauf (10, 20) eine Pumpe (23) umfasst, vorzugsweise in den ersten Leitungsabschnitt (A) integriert und/oder stromaufwärts der Leistungselektronik (21) und stromabwärts des Ventils (22) und/oder stromabwärts des Wärmetauschers (30).
14. Kühlsystem (100) nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Pumpe (23) eingerichtet ist, um, vorzugsweise zur Kühlmitteltemperierung zum Vermeiden einer Kondensatbildung an oder in der Leistungselektronik (21), einen Kühlmittel-Wärmestrom o- der Kühlmittel-Volumenstrom zu verändern, vorzugsweise wahlweise zu erhöhen und/oder zu reduzieren.
15. Kühlsystem (100) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Ventil (22) aufweist: einen ersten Eingang (22.1), vorzugsweise der mittels eines ersten Teilabschnitts
(A1) des ersten Leitungsabschnitts (A) mit einem Ausgang des Wärmetauschers (30) verbunden ist, einen zweiten Eingang (22.2), vorzugsweise der mittels des dritten Leitungsabschnitts (C) mit dem zweiten Leitungsabschnitt (B) verbunden ist, und einen Ausgang (22.3), um in Abhängigkeit von Ventil-Schaltstellungen Kühlmittel vom ersten Eingang (22.1) und/oder vom zweiten Eingang (22.2) zur Leistungselektronik (21) zu leiten und/oder in einen zweiten Teilabschnitt (A2) des ersten Leitungsabschnitts (A) zu führen.
16. Kühlsystem (100) nach Anspruch 15 dadurch gekennzeichnet, dass der erste Eingang (22.1) und/oder der zweite Eingang (22.2) eine Öffnungsstellung aufweist, in der er vollständig geöffnet ist, eine Schließstellung aufweist, in der er vollständig geschlossen ist, und zumindest eine Zwischenstellung aufweist, in der er teilweise geöffnet ist.
17. Kühlsystem (100) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Ventil (22) zur Kühlmitteltemperierung eine Schaltstellung aufweist, in der der erste Eingang (22.1) vollständig geschlossen ist und der zweite Eingang (22.2) vollständig oder teilweise geöffnet ist, vorzugsweise so, dass Kühlmittel zwischen dem Ausgang (22.3), der Leistungselektronik (21) und dem zweiten Eingang (22.2) zirkulieren kann, aber ein Zufluss von Kühlmittel über den ersten Eingang (22.1) verhindert wird.
18. Kühlsystem (100) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Ventil (22) zur Kühlmitteltemperierung eine Schaltstellung aufweist, in der der erste Eingang (22.1) teilweise geöffnet ist und der zweite Eingang (22.2) vollständig oder teilweise geöffnet ist, vorzugsweise so, dass Kühlmittel zwischen dem Ausgang (22.3), der Leistungselektronik (21) und dem zweiten Eingang (22.2) zirkulieren kann, aber auch ein Zufluss von Kühlmittel über den ersten Eingang (22.1) zugelassen wird.
19. Kühlsystem (100) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Ventil (22) zur Kühlmitteltemperierung eine Schaltstellung aufweist, in der der erste Eingang (22.1) vollständig geöffnet ist, vorzugsweise so, dass Kühlmittel zwischen dem Ausgang (22.3), der Leistungselektronik (21) und dem ersten Eingang (22.1) zirkulieren kann, und vorzugsweise in der der zweite Eingang (22.2) vollständig geschlossen ist oder nur teilweise und/oder intermittierend geöffnet wird.
20. Kühlsystem (100) nach einem der Ansprüche 10 bis 19, dadurch gekennzeichnet, dass die Kühleinrichtung (24) in den zweiten Leitungsabschnitt (B) integriert ist, stromabwärts der Leistungselektronik (21) und/oder stromabwärts der Abzweigstelle (25) positioniert ist, und/oder stromaufwärts des Wärmetauschers (30) und/oder des ersten Eingangs (22.1) positioniert ist.
21. Kühlsystem (100) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Ventil (22) ein Thermostatventil ist und/oder ein zur Kühlmitteltemperierung sich selbst einstellendes Ventil ist und vorzugsweise somit ein nicht elektronisch gesteuertes und/oder geregeltes Ventil bildet.
22. Kühlsystem (100) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Ventil (22) ein auf Temperaturschwankungen reagierendes Dehnmaterial oder Dehnfluid umfasst, vorzugsweise um einen Kühlmittel-Durchfluss zu beeinflussen.
23. Kühlsystem (100) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Ventil (22) zur Temperatur-Festwertsteuerung eingerichtet ist, um die Kühlmitteltemperatur für die Leistungselektronik (21) in einem vorbestimmten Temperaturbereich zu halten.
24. Kühlsystem (100) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Ventil (22) ein elektrisches Ventil ist, insbesondere ein elektronisch gesteuertes und/oder geregeltes Ventil.
25. Kühlsystem (100) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Kühlsystem (100) eine elektronische Steuer- und/oder Regeleinrichtung umfasst, die eingerichtet ist, um, vorzugsweise zum Kühlen der Leistungselektronik (21) und/oder zur Kühlmitteltemperierung zum Vermeiden einer Kondensatbildung an oder in der Leistungselektronik (21), das Ventil (22) und/oder die Pumpe (23) zu steuern und/oder zu regeln.
26. Kühlsystem (100) nach Anspruch 25, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuer- und/oder Regeleinrichtung eingerichtet ist, um das Ventil (22) und/oder die Pumpe (23) in Abhängigkeit von zumindest einem von folgendem zu steuern und/oder zu regeln: einer Temperatur und/oder einer Feuchtigkeit einer Umgebungsluft der Leistungselektronik (21), einer Temperatur an oder in der Leistungselektronik (21), einer Kühlmittel-Temperatur des zweiten Kreislaufs (20), insbesondere stromaufwärts und/oder stromabwärts der Leistungselektronik (21), und/oder einer Kältemedium-Temperatur des ersten Kreislaufs (10).
27. Kühlsystem (100) nach Anspruch 25 oder 26, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuer- und/oder Regeleinrichtung eingerichtet ist, um einen Abgleich mit zumindest einer Taupunktkurve auszuführen und/oder um die Kühlmittel-Temperatur in einem vorbestimmten Temperaturbereich zu halten.
28. Kühlsystem (100) nach einem der Ansprüche 25 bis 27, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuer- und/oder Regeleinrichtung einen Teil der Leistungselektronik (21) bildet und somit vorzugsweise vom zweiten Kreislauf (20) kühlbar ist, oder zusätzlich zur Leistungselektronik (21) zur Verfügung gestellt ist und vom zweiten Kreislauf (20) entkoppelt ist.
29. Kühlsystem (100) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Kreislauf (10) umfasst: einen Verdampfer (50), dem vorzugsweise ein Expansionsorgan (12) vorgeschaltet ist, einen Kompressor und/oder einen Kondensator.
30. Kühlsystem (100) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Kreislauf (10) zur Kälteleistungserzeugung für den zweiten Kreislauf (20) dient und vorzugsweise somit Kälte aus dem ersten Kreislauf (10) mittels des zweiten Kreislaufs (20) zur Kühlung der Leistungselektronik (21) genutzt wird.
31. Kühlsystem (100) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Kreislauf (10) ein Kältekreislauf ist, ein geschlossener Kreislauf ist und/oder ein Kältemedium aufweist, und/oder der zweite Kreislauf (20) ein geschlossener Kreislauf ist, ein Hochtemperatur- Kreislauf ist und/oder ein flüssiges Kühlmittel aufweist.
32. Kraftfahrzeug, vorzugsweise autonom oder teilautonom fahrendes Kraftfahrzeug, insbesondere Lastkraftwagen oder Omnibus, mit einem Kühlsystem (100) nach einem der vorhergehenden Ansprüche.
33. Verfahren für ein Kühlsystem (100), vorzugsweise nach einem der Ansprüche 1 bis 32, mit: einem ersten Kreislauf (10), vorzugsweise einem Kältekreislauf einer Klimaanlage, insbesondere zum Kühlen eines Innenraums des Kraftfahrzeugs, und
Leistungselektronik (21), vorzugsweise zumindest ein Steuergerät und/oder zumindest ein Rechner, vorzugsweise zur Datenverarbeitung zum autonomen oder teilautonomen Fahren des Kraftfahrzeugs, gekennzeichnet durch einen zweiten Kreislauf (20), der die Leistungselektronik (21) kühlt und/oder der eine Kühlmitteltemperierung ausführt, um eine Kondensatbildung an oder in der Leistungselektronik (21) zu vermeiden.
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