LU504428B1 - Kühlgerät einer Ladeeinrichtung zum Aufladen eines Elektrofahrzeugs - Google Patents
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Abstract
Bin Kuhlgerat (11) einer Ladeeinrichtung (1) zum Aufladen eines Elektrofahrzeugs (4) umfasst eine erste Kuhlbaugruppe umfassend einen mit einer Tragstruktur (110) verbundenen, aber galvanisch von der Tragstruktur (110) getrennten, ersten Warmetauscher (16A) und eine mit der Tragstruktur (110) verbundene, aber galvanisch von der Tragstruktur (110) getrennte, erste Kuhlmittelpumpe (18A) zum Erzeugen eines 10 ersten Kuhlmittelstroms. Das Kuhlgerat (11) umfasst zudem eine zweite Kuhlbaugruppe umfassend einen mit der Tragstruktur (110) verbundenen, aber galvanisch von der Tragstruktur (110) getrennten, zweiten Warmetauscher (16B) und eine mit der Tragstruktur (110) verbundene, aber galvanisch von der Tragstruktur (110) getrennte, zweite Kuhlmittelpumpe (18B) zum Erzeugen eines zweiten Kuhlmittelstroms. Die erste 15 Kuhlbaugruppe und die zweite Kuhlbaugruppe sind galvanisch voneinander getrennt, sodass der erste Kuhlmittelstrom und der zweite Kuhlmittelstrom elektrisch voneinander isoliert sind. Ein Lufter (14) 1st zum Erzeugen eines Luftstroms an dem ersten Warmetauscher (16A) und dem zweiten Warmetauscher (16B) ausgebildet
Description
Kühlgerät einer Ladeeinrichtung zum Aufladen eines Elektrofahrzeugs LU504428
Die Erfindung betrifft ein Kühlgerät einer Ladeeinrichtung zum Aufladen eines
Elektrofahrzeugs nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
Ein derartiges Kühlgerät umfasst eine Tragstruktur und einen an der Tragstruktur befestigten Lüfter.
Das Kühlgerät ist Bestandteil einer Ladeeinrichtung, die zum Aufladen eines
Elektrofahrzeugs ausgestaltet ist. Die Ladeeinrichtung, die üblicherweise baulich stationär an einem Ladeplatz zum Aufladen eines Elektrofahrzeugs installiert ist, kann zum Beispiel über ein Ladekabel und einen daran angeordneten Ladestecker mit einem Elektrofahrzeug verbunden werden, indem der Ladestecker in eine sogenannte Ladedose auf Seiten des
Elektrofahrzeugs eingesteckt wird und somit eine elektrische Verbindung zwischen der
Ladeeinrichtung und dem Elektrofahrzeug hergestellt wird.
Ladestrôme kônnen als Gleichstrom oder als Wechselstrom übertragen werden, wobei insbesondere Ladestrôme in Form von Gleichstrom eine große Stromstärke, beispielsweise größer als 500 À oder sogar größer als 700A, bei Nutzfahrzeugen gegebenenfalls gar in der Größenordnung von 3000A, aufweisen und zu einer Erwärmung des Kabels genauso wie eines mit dem Kabel verbundenen Steckverbinderteils führen kônnen.
Generell kann eine Erwärmung an einem Kabel, insbesondere einem Ladekabel, und einem mit dem Kabel verbundenen Steckverbinderteil zumindest verlangsamt werden, indem stromführende Baugruppen überdimensioniert werden. So können zum Beispiel
Leitungen in einem Kabel mit einem vergleichsweise großen Querschnitt ausgebildet sein, um die Stromtragfähigkeit solcher Leitungen zu vergrößern. Zudem können auch
Kontaktelemente eines Steckverbinderteils überdimensioniert werden, um einer übermäßigen Erwärmung an den Kontaktelementen des Steckverbinderteils entgegenzuwirken.
Einer Uberdimensionierung von stromführenden Bauteilen sind jedoch an einem
Ladekabel dadurch Grenzen gesetzt, dass die Überdimensionierung zu einer
Gewichtsvergrößerung führt und zudem die Flexibilität beeinträchtigt und damit die
Handhabung des Ladekabels für einen Nutzer erschwert. Aus diesem Grund wird an einem
Ladekabel und einem damit verbundenen Steckverbinderteil in Form eines Ladesteckers eine aktive Kühlung verwendet, im Rahmen derer ein Kühlmittelfluss entlang des LU504428
Ladekabels und durch das Steckverbinderteil geführt wird, der Wärme an dem Ladekabel und dem Steckverbinderteil aufnimmt und ableitet.
Ein aus der DE 10 2010 007 975 B4 bekanntes Ladekabel weist eine Kühlleitung auf, die eine Zuleitung und eine Rückleitung für ein Kühlmittel umfasst und somit einen
Kühlmittelfluss hin und zurück in dem Ladekabel ermöglicht. Die Kühlleitung der DE 10 2010 007 975 B4 dient hierbei zum einen zum Abführen von an einem Energiespeicher eines Fahrzeugs entstehender Verlustwärme, zudem aber auch zum Kühlen des Kabels ansich.
Die DE 10 2017 120 725 A1 beschreibt eine Entwärmungsvorrichtung zum Anbringen an einer elektrischen Leitung mit einem flexiblen oder biegeschlaffen, hülsen- oder schlauchförmigen Grundkörper, der einen zwischen einer Innenwandung und einer
Außenwandung eingeschlossenen Kühlmittelraum sowie eine an die Innenwandung angrenzende Durchgangsöffnung zur Aufnahme der Leitung aufweist.
Die DE 20 2019 005 522 U1 beschreibt eine Kabeldurchführung für ein fluidgeführtes
Kabel.
Als Kühlmittel zum Kühlen einer Ladeeinrichtung zum Aufladen eines Elektrofahrzeugs, insbesondere zum Kühlen eines mit der Ladeeinrichtung verbundenen Ladekabels und eines daran angeordneten Ladesteckers, wird üblicherweise ein Kühlmittel verwendet, das aus einer Mischung von Wasser und Frostschutzmittel besteht. Ein solches wasserbasiertes Kühlmittel ist üblicherweise elektrisch leitfähig, sodass bei einer Kühlung mit einem wasserbasierten Kühlmittel dafür Sorge zu tragen ist, dass die elektrische
Sicherheit und Spannungsfestigkeit, insbesondere die elektrische Isolierung zwischen
Kontaktelementen und anderen stromführenden Bauteilen der Ladeeinrichtung, nicht beeinträchtigt ist.
Um die elektrische Sicherheit zu gewährleisten, besteht die Möglichkeit, zu kühlende stromführende Bauteile elektrisch von dem Kühlmittel zu isolieren, beispielsweise indem
Abschnitte der Kontaktelemente und anderer stromführender Bauteile, an denen das
Kühlmittel entlang strömt, mit einer elektrischen Isolierung, insbesondere einer elektrisch isolierenden Isolationsschicht, versehen werden. Dies hat gegebenenfalls jedoch den
Nachteil, dass der thermische Übertrag und somit die Kühlwirkung gegebenenfalls reduziert ist, weil eine elektrische Isolation gegebenenfalls den thermischen Widerstand LU504428 vergrößert und somit die Wärmeableitung beeinträchtigt.
Bei einer aus der EP 3 459 087 B1 bekannten Ladeeinrichtung sind getrennte Kühlgeräte vorgesehen, die galvanisch getrennte Kühlmittelkreisläufe zum Bereitstellen einer Kühlung an einem Ladekabel erzeugen.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein Kühlgerät einer Ladeeinrichtung sowie eine
Ladeeinrichtung zur Verfügung zu stellen, die eine effiziente Kühlung insbesondere an einem Ladekabel und einem Ladestecker an der Ladeeinrichtung ermöglichen.
Diese Aufgabe wird durch einen Gegenstand mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.
Demnach weist das Kühlgerät eine erste Kühlbaugruppe umfassend einen mit der
Tragstruktur verbundenen, aber galvanisch von der Tragstruktur getrennten, ersten
Wärmetauscher und eine mit der Tragstruktur verbundene, aber galvanisch von der
Tragstruktur getrennte, erste Kühlimittelpumpe zum Erzeugen eines ersten
Kühlmittelstroms durch den Wärmetauscher auf. Das Kühlgerät umfasst zudem eine zweite
Kühlbaugruppe umfassend einen mit der Tragstruktur verbundenen, aber galvanisch von der Tragstruktur getrennten, zweiten Wärmetauscher und eine mit der Tragstruktur verbundene, aber galvanisch von der Tragstruktur getrennte, zweite Kiihimittelpumpe zum
Erzeugen eines zweiten Kühlmittelstroms durch den zweiten Wärmetauscher. Die erste
Kühlbaugruppe und die zweite Kühlbaugruppe sind galvanisch voneinander getrennt, sodass der erste Kühlmittelstrom und der zweite Kühlmittelstrom elektrisch voneinander isoliert sind. Der Lüfter ist hierbei zum Erzeugen eines Luftstroms an dem ersten
Wärmetauscher und dem zweiten Wärmetauscher ausgebildet.
Das Kühlgerät weist somit funktional getrennte Kühlbaugruppen auf. Eine erste
Kühlbaugruppe umfasst einen ersten Wärmetauscher und eine erste Kühlmittelpumpe und erzeugt im Betrieb einen ersten Kühlmittelstrom zum Beispiel zum Kühlen eines ersten
Kontaktelements eines mit einem Ladekabel der Ladeeinrichtung verbundenen
Ladesteckers. Eine zweite Kühlbaugruppe umfasst demgegenüber einen zweiten
Wärmetauscher und eine zweite Kühlmittelpumpe und erzeugt einen zweiten
Kühlmittelstrom zum Beispiel zum Kühlen eines zweiten Kontaktelements des
Ladesteckers. Dadurch, dass die Kühlbaugruppen galvanisch voneinander getrennt sind und somit die durch die Kühlbaugruppen erzeugten Kühlmittelströme elektrisch voneinander isoliert sind, besteht eine elektrische Trennung zwischen den durch das
Kühlgerät erzeugten Kühlmittelkreisläufen. Eine elektrische Leitfähigkeit des Kühlmittels LU504428 der Kühlmittelströme kann somit die elektrische Sicherheit der Ladeeinrichtung nicht beeinträchtigen, was ermöglicht, die Kühlmittelströme unmittelbar an den jeweils zugeordneten stromführenden Bauteilen entlang strömen zu lassen, ohne dass für eine elektrische Isolierung des jeweiligen Kühlmittelstroms von den stromführenden Bauteilen
Sorge zu tragen ist.
Die Kühlbaugruppen sind an einer gemeinsamen Tragstruktur, auch bezeichnet als
Chassis, angeordnet. An der Tragstruktur ist auch ein Lüfter befestigt, der den
Kühlbaugruppen gemeinsam zugeordnet ist und einen Luftstrom erzeugt, der im Betrieb den ersten Wärmetauscher der ersten Kühlbaugruppe und den zweiten Wärmetauscher der zweiten Kühlbaugruppe umströmt und somit Wärme an den Wärmetauschern aufnehmen und ableiten kann.
Die Tragstruktur kann beispielsweise aus einem elektrisch leitfähigen Material, zum
Beispiel aus einem metallischen Blechmaterial, gefertigt sein. Der Lüfter ist an der
Tragstruktur angeordnet und dabei nicht in besonderer Weise gegenüber der Tragstruktur isoliert.
Die Komponenten der Kühlbaugruppen, insbesondere der erste Wärmetauscher und die erste Kihlmittelpumpe der ersten Kühlbaugruppe sowie der zweite Wärmetauscher und die zweite KühImittelpumpe der zweiten Kühlbaugruppe sind demgegenüber relativ zu der
Tragstruktur isoliert und zudem voneinander galvanisch getrennt, sodass durch die
Kühlbaugruppen geleitete Kühlmittelströme elektrisch voneinander isoliert sind.
Ein Wärmetauscher weist üblicherweise metallisch leitfähige Komponenten auf. Dadurch, dass jeder Wärmetauscher jedoch galvanisch von der Tragstruktur getrennt ist und zudem auch galvanisch von dem jeweils anderen Wärmetauscher separiert ist, besteht eine elektrische Trennung zwischen den Wärmetauschern. Dies gilt genauso auch für die
Kühlmittelbumpen, sodass durch die Kühlbaugruppen erzeugte Kühlmittelströme elektrisch voneinander isoliert sind und somit ein Kontakt der Kühlmittelströme mit stromführenden
Bauteilen in Kauf genommen werden kann, ohne dass dadurch die elektrische Sicherheit der Ladeeinrichtung beeinträchtigt ist.
Dadurch, dass die Kühlmittelströme unmittelbar an den Kontaktelementen und anderen zu kühlenden, stromfiihrenden Bauteilen, zum Beispiel Ladeleitungen im Ladekabel, entlang strömen können, kann Wärme effizient an den zu kühlenden Komponenten aufgenommen werden, ohne dass ein thermischer Wärmeübertrag zum Beispiel durch eine elektrische LU504428
Isolierung zwischen dem jeweiligen Kühlmittelstrom und den zu kühlenden Komponenten beeinträchtigt ist. 5 Das Kühlgerät ist Bestandteil der Ladeeinrichtung und zum Beispiel im Inneren der
Ladeeinrichtung in einem Gerätegehäuse der Ladeeinrichtung installiert. Die Tragstruktur trägt hierbei die Kühlbaugruppen gemeinsam. Die Tragstruktur trägt zudem den Lüfter. Es wird somit ein einheitliches Kühlgerät geschaffen, das als Einheit im Gerätegehäuse der
Ladeeinrichtung installiert ist.
In einer Ausgestaltung weist das Kühlgerät ein aus einem elektrisch isolierenden Material gefertigtes Montageelement auf, über das der erste Wärmetauscher und der zweite
Wärmetauscher mit der Tragstruktur verbunden sind. Das Montageelement stellt die
Verbindung zwischen den Wärmetauschern und der Tragstruktur her und isoliert dabei die
Wärmetauscher von der Tragstruktur. Das Montageelement kann zum Beispiel aus einem
Kunststoffmaterial gefertigt sein. Vorzugsweise wird ein einheitliches Montageelement zum
Verbinden beider Wärmetauscher mit der Tragstruktur verwendet.
In einer Ausgestaltung ist das Montageelement durch einen Rahmen ausgebildet, an dem der erste Wärmetauscher und der zweite Wärmetauscher angeordnet sind und der mit der
Tragstruktur verbunden ist. Der Rahmen nimmt hierbei eine Zwischenlage zwischen den
Wärmetauschern und der Tragstruktur ein.
In einer Ausgestaltung ist der Lüfter derart relativ zu dem Rahmen angeordnet, dass der durch den Lüfter erzeugte Luftstrom den Rahmen durchströmt. Die Wärmetauscher sind an dem Rahmen angeordnet. Der Lüfter ist so zu dem Rahmen platziert, dass im Betrieb ein durch den Lüfter erzeugter Luftstrom durch den Rahmen hindurch strömt und somit den
Wärmetauscher umströmt. Wärme wird somit über den durch den Lüfter erzeugten
Luftstrom an den Wärmetauschern aufgenommen und abgeleitet.
In einer Ausgestaltung sind der erste Wärmetauscher und der zweite Wärmetauscher, betrachtet entlang einer Ebene, benachbart zueinander angeordnet. Die Wärmetauscher können zum Beispiel jeweils näherungsweise eine Quaderform, mit einer flächigen
Erstreckung entlang der Ebene, aufweisen. Beispielsweise strömt der durch den Lüfter erzeugte Luftstrom (näherungsweise) senkrecht zu der Ebene und umströmt die entlang der Ebene benachbart zueinander angeordneten Wärmetauscher.
In einer Ausgestaltung weisen der erste Wärmetauscher und der zweite Wärmetauscher LU504428 je eine Rippenstruktur auf. Ein durch den Lüfter erzeugter Luftstrom umströmt den ersten
Wärmetauscher und den zweiten Wärmetauscher jeweils an der Rippenstruktur. Eine solche Rippenstruktur, bei der zum Beispiel zwischen benachbarten Rippen
Strömungsöffnungen gebildet sind, dient der Oberflächenvergrößerung und ermöglicht eine Wärmeaufnahme und Ableitung an dem jeweiligen Wärmetauscher durch den umströmenden Luftstrom.
Ein jeder Wärmetauscher ist ausgestaltet, Wärme dem jeweiligen Kühlmittelstrom zu entziehen und den Kühlmittelstrom somit herunterzukühlen.
In einer Ausgestaltung weist die erste Kühlbaugruppe einen ersten Kühlmitteltank und die zweite Kühlbaugruppe einen zweiten Kühlmitteltank auf. Der erste Kühlmitteltank und der zweite Kühlmitteltank dienen zum Zwischenspeichern von Kühlmittel zum Bereitstellen des ersten Kühlmittelflusses und des zweiten Kühlmittelflusses. Beispielsweise sind der erste
Kühlmitteltank und der zweite Kühlmitteltank jeweils aus einem elektrisch isolierenden
Material gefertigt, dabei aber so an der Tragstruktur angeordnet, dass der erste
Kühlmitteltank und der zweite Kühlmitteltank mechanisch fest mit der Tragstruktur verbunden sind und die Tragstruktur somit den ersten Kühlmitteltank und den zweiten
KuhImitteltank trägt.
In einer Ausgestaltung ist der erste Kühlmitteltank über erste Verbindungsleitungen einerseits an den ersten Wärmetauscher und andererseits an die erste Kühlmittelpumpe angeschlossen. Der zweite Kühlmitteltank ist demgegenüber über zweite
Verbindungsleitungen einerseits an den zweiten Wärmetauscher und andererseits an die zweite Kühlmittelpumpe angeschlossen. Insbesondere kann sich eine Verbindungsleitung jeweils zwischen dem Kühlmitteltank und einem Anschluss des Wärmetauschers und eine weitere Verbindungsleitung zwischen dem Kühlmitteltank und der Kuhimittelpumpe erstrecken, sodass, angetrieben durch die Kühlmittelpumpe im Betrieb, für jede
Kühlbaugruppe ein Kühlmittelfluss durch den Wärmetauscher erzeugt werden kann. Der jeweilige Kühlmitteltank dient hierbei zur Zwischenspeicherung des Kühlmittels beispielsweise in einem geschlossenen Kühlmittelkreislauf.
In einer Ausgestaltung ist die erste KühImittelpumpe über zumindest ein aus einem elektrisch isolierenden Material gefertigtes, erstes Halteelement mit der Tragstruktur verbunden. Die zweite Kühlmittelpumpe ist demgegenüber über zumindest ein aus einem elektrisch isolierenden Material gefertigtes, zweites Halteelement mit der Tragstruktur verbunden. Eine jede Kühlmittelpumpe ist somit elektrisch gegenüber der Tragstruktur LU504428 isoliert, dabei mechanisch aber fest mit der Tragstruktur verbunden.
Das erste Halteelement und das zweite Halteelement können beispielsweise jeweils aus einem Kunststoffmaterial gefertigt sein. Das jeweilige Halteelement kann beispielsweise einerseits über eine Schraubverbindung mit der Tragstruktur und andererseits über eine
Schraubverbindung mit der zugeordneten Kühlmittelpumpe verbunden sein.
In einer Ausgestaltung weisen die erste Kühlmittelpumpe und die zweite Kühlmittelpumpe jeweils einen Niedervoltmotor mit einer Motorspannung kleiner oder gleich 48 V auf. Ein solcher Niedervoltmotor wird mit einer vergleichsweise kleinen Motorspannung gespeist, was ermöglicht, die Motoren der Kühlmittelbumpen ohne gemeinsame Erdung zu betreiben. Dadurch, dass die Kühlmittelpbumpen nicht an eine gemeinsame Erdung angeschlossen sind, wird die galvanische Trennung der Kühlbaugruppen auch durch eine
Erdung elektrischer Komponenten der Kühlbaugruppen nicht beeinträchtigt.
In einer Ausgestaltung weist eine Ladeeinrichtung zum Aufladen eines Elektrofahrzeugs eine Leistungselektronik zum Erzeugen eines Ladestroms, ein Ladekabel, einen an dem
Ladekabel angeordneten Ladestecker zum Verbinden mit einem Gegenstecker des
Elektrofahrzeugs und ein Kühlgerät der vorangehend beschriebenen Art zum Kühlen des
Ladesteckers und/oder des Ladekabels auf. Das Kühlgerät und die Leistungselektronik der
Ladeeinrichtung sind üblicherweise gemeinsam in einem Gerätegehäuse der
Ladeeinrichtung eingefasst und nach außen hin feuchtigkeitsdicht abgedichtet. Über das
Ladekabel und den daran angeordneten Ladestecker kann demgegenüber eine
Verbindung zu einem Elektrofahrzeug hergestellt werden, um einen Ladevorgang zum
Aufladen des Elektrofahrzeugs durchzuführen.
Über die Leistungselektronik der Ladeeinrichtung wird im Betrieb der Ladeeinrichtung ein
Ladestrom erzeugt, der über das mit der Ladeeinrichtung verbundene Ladekabel hin zum
Elektrofahrzeug zu übertragen ist. Ladeleitungen verlaufen innerhalb des mit der
Ladeeinrichtung verbundenen Ladekabels und dienen zum Übertragen eines Ladestroms zwischen der Ladeeinrichtung und dem Elektrofahrzeug. Die Ladeleitungen können insbesondere Leitungsadern bereitstellen, die innerhalb eines Kabelmantels des
Ladekabels geführt sind und jeweils mit einem zugeordneten Lastkontakt eines einen
Ladestecker verwirklichenden Steckverbinderteils am Ende des Ladekabels verbunden sind. Über die Ladeleitungen wird somit im Betrieb ein Ladestrom übertragen.
Wird über die Ladeeinrichtung ein Ladestrom in Form eines Gleichstroms erzeugt, können LU504428 in dem Ladekabel beispielsweise zwei Ladeleitungen geführt sein.
Die Ladeeinrichtung kann aber auch einen Ladestrom in Form eines Wechselstroms erzeugen. In diesem Fall können in dem Ladekabel beispielsweise auch mehr als zwei
Ladeleitungen erstreckt sein, die gemeinsam einen Ladestrom in Form eines zum Beispiel dreiphasigen Ladestroms übertragen.
Die Ladeeinrichtung weist in einer Ausgestaltung zusätzlich ein Anschlussmodul auf, über das eine Verbindung von elektrischen Leitungen innerhalb des Gerätegehäuses der
Ladeeinrichtung mit Ladeleitungen des Ladekabels hergestellt ist. An dem Anschlussmodul kann zudem eine Verbindung von kühlmittelführenden Verbindungsleitungen innerhalb des
Gerätegehäuses mit Kühlmittelleitungen des Ladekabels hergestellt werden.
In einer Ausgestaltung ist ein Paar von ersten Kühlmittelleitungen zum Leiten des ersten
Kühlmittelflusses an den ersten Wärmetauscher und an die erste Kühlmittelpumpe angeschlossen. Ein Paar von zweiten Kühlmittelleitungen zum Leiten des zweiten
Kühlmittelflusses ist demgegenüber an den zweiten Wärmetauscher und an die zweite
Kühimittelpumpe angeschlossen. Die ersten Kühlmittelleitungen und die zweiten
Kühlmittelleitungen können beispielsweise in dem Ladekabel geführt sein und somit eine
Kühlung an dem Ladekabel sowie an dem mit dem Ladekabel verbundenen Ladestecker bereitstellen.
In einer Ausgestaltung strömt der erste Kühlmittelfluss als geschlossener, erster
Kühlmittelkreislauf durch die erste Kühlbaugruppe und das Paar von ersten
Kühlmittelleitungen. Der zweite Kühlmittelfluss strömt demgegenüber als geschlossener, zweiter Kühlmittelkreislauf durch die zweite Kühlbaugruppe und das Paar von zweiten
Kühlmittelleitungen. Über die erste Kühlbaugruppe und die zweite Kühlbaugruppe, die galvanisch voneinander getrennt sind, werden somit elektrisch voneinander separierte
Kühlmittelkreisläufe hergestellt, im Rahmen derer je ein Kühlmittelfluss durch die
Kühlmittelleitungen beispielsweise an dem Ladekabel und an dem Ladestecker strömt und somit eine Kühlung an dem Ladekabel und/oder dem Ladestecker bereitstellt.
Über das Paar von ersten Kühlmittelleitungen kann insbesondere ein Vorlauf und Rücklauf des Kühlmittels entlang des Ladekabels zur Bereitstellung des ersten Kühlmittelkreislaufes bereitgestellt werden. Über das Paar von zweiten Kühlmittelleitungen kann demgegenüber ein Vorlauf und Rücklauf des Kühlmittels entlang des Ladekabels zur Bereitstellung des LU504428 zweiten Kühlmittelkreislaufes bereitgestellt werden.
In einer Ausgestaltung weist das Ladekabel eine mit einem ersten Kontaktelement des
Ladesteckers verbundene, erste Ladeleitung und eine mit einem zweiten Kontaktelement des Ladesteckers verbundene, zweite Ladeleitung auf. Über die Ladeleitung kann beispielsweise ein Ladestrom in Form eines Gleichstroms zwischen den als
Gleichstromkontakten dienenden Kontaktelementen des Ladestecker geleitet werden. Das
Paar von ersten Kühlmittelleitungen ist hierbei vorzugsweise in dem Ladekabel zum
Aufnehmen von Wärme an der ersten Ladeleitung und/oder an dem ersten Kontaktelement geführt. Das Paar von zweiten Kühlmittelleitungen ist demgegenüber vorzugsweise in dem
Ladekabel zum Aufnehmen von Wärme an der zweiten Ladeleitung und/oder an dem zweiten Kontaktelement geführt. Über die Kühlmittelleitungen kann somit Wärme an den unterschiedlichen Ladeleitungen und/oder an den unterschiedlichen Kontaktelementen aufgenommen werden, wobei die über die Kühlmittelleitungen bereitgestellten
Kühlmittelströme elektrisch voneinander isoliert sind.
Beispielsweise sind die Ladeleitungen jeweils als Hohlleitungen ausgeführt und nehmen in ihrem Inneren jeweils eine schlauchförmige Kühlmittelleitung auf. Eine jede Ladeleitung kann beispielsweise durch ein schlauchförmiges, elektrisch leitfähiges Geflecht, zum
Beispiel ein Kupfergeflecht, verwirklicht sein, das eine jeweils zugeordnete
Kühlmittelleitung umgibt, sodass über die jeweilige Kühlmittelleitung Kühlmittel innerhalb der Ladeleitung strömen und somit Wärme in und unmittelbar an der Ladeleitung aufnehmen und abführen kann.
Beispielsweise können für jedes Kontaktelement zwei Ladeleitungen vorgesehen sein, denen jeweils eine Kühlmittelleitung zugeordnet ist. Die zwei ersten Kühlmittelleitungen sind somit zwei ersten Ladeleitungen, die mit dem ersten Kontaktelement verbunden sind, zugeordnet. Die zwei zweiten Kühlmittelleitungen sind demgegenüber zwei zweiten
Ladeleitungen, die mit dem zweiten Kontaktelement verbunden sind, zugeordnet. Die
Kühlmittelleitungen können sich zum Beispiel schlauchförmig innerhalb der jeweils zugeordneten Ladeleitung erstrecken.
In einer Ausgestaltung ist der erste Kühlmittelfluss galvanisch mit der ersten Ladeleitung und/oder dem ersten Kontaktelement in Kontakt. Der zweite Kühlmittelfluss ist demgegenüber galvanisch mit der zweiten Ladeleitung und/oder dem zweiten
Kontaktelement in Kontakt. Der jeweilige Kühlmittelfluss umströmt somit die zugeordnete
Ladeleitung und/oder das zugeordnete Kontaktelement oder eine mit dem Kontaktelement LU504428 verbundene, stromführende Komponente unmittelbar, also ohne eine dazwischenliegende elektrische Isolierung. Beispielsweise kann der jeweilige Kühlmittelfluss an einer mit dem zugeordneten Kontaktelement verbundenen Stromschiene entlang strömen, sodass
Wärme unmittelbar an der Stromschiene aufgenommen und von der Stromschiene abgeleitet werden kann.
Der der Erfindung zugrunde liegende Gedanke soll nachfolgend anhand der in den Figuren dargestellten Ausführungsbeispiele näher erläutert werden. Es zeigen:
Fig. 1 eine Ansicht eines Ladesystems, umfassend eine Ladeeinrichtung und ein daran angeschlossenes Ladekabels mit einem Ladestecker;
Fig. 2 eine Teilschnittansicht der Ladeeinrichtung;
Fig. 3 eine Ansicht eines Kühlgeräts der Ladeeinrichtung;
Fig. 4 eine Explosionsansicht des Kühlgeräts;
Fig. 5 eine andere Ansicht des Kühlgeräts;
Fig. 6 eine Ansicht des Kühlgeräts, mit von einem zentralen Lüfter getrennten
Kühlbaugruppen;
Fig. 7 eine Schnittansicht einer Befestigung einer Kihimittelpumpe an einer
Tragstruktur;
Fig. 8 eine Ansicht eines Ladesteckers an einem Ladekabel;
Fig. 9 eine andere Ansicht des Ladesteckers;
Fig. 10 eine Ansicht des Ladesteckers, ohne ein Gehauseteil;
Fig. 11 eine Ansicht einer Kontaktbaugruppe des Ladesteckers; und
Fig. 12 eine Draufsicht auf die Kontaktbaugruppe.
Fig. 1 zeigt eine Ansicht eines Ladesystems, das durch eine baulich fest installierte LU504428
Ladeeinrichtung 1 mit einem Ladekabel 2 und einem mit dem Ladekabel 2 verbundenen
Steckverbinderteil 3 in Form eines Ladesteckers verwirklicht ist. Das Steckverbinderteil 3 in Form des Ladesteckers ist zum Aufladen des Elektrofahrzeugs 4 mit einer Ladedose 5 auf Seiten des Elektrofahrzeugs 4 zu verbinden, sodass über das Ladekabel 2 und den daran angeordneten Ladestecker 3 eine elektrische Verbindung zwischen der
Ladeeinrichtung 1 und dem Elektrofahrzeug 4 hergestellt ist und somit Ladeströme von der
Ladeeinrichtung 1 hin zum Elektrofahrzeug 4 zum Aufladen von Batterien des
Elektrofahrzeugs 4 strömen können.
Die Ladeeinrichtung 1 weist, wie aus der Teilschnittansicht gemäß Fig. 2 ersichtlich, eine
Leistungselektronik 10 zum Erzeugen eines Ladestroms, ein Kühlgerät 11 und ein
Ladeanschlussmodul 12 auf. Im Betrieb erzeugt die Leistungselektronik 10 einen
Ladestrom und leitet diesen an das Ladeanschlussmodul 12. Mit dem
Ladeanschlussmodul 12 ist das Ladekabel 2 mit darin eingefassten Ladeleitungen verbunden, sodass der Ladestrom über das Ladekabel 2 hin zum Elektrofahrzeug 4 geleitet werden kann.
Im Rahmen eines Schnellladevorgangs können Ladeströme großer Stromstärke, zum
Beispiel größer als 500A, gegebenenfalls gar größer als 700A, bei Nutzfahrzeugen sogar gleich oder größer als 3000 A übertragen werden. Weil bei solchen Stromstärken eine
Erwärmung von stromführenden Bauteilen in der Ladeeinrichtung 1, im Ladekabel 2 und auch im Steckverbinderteil 3 auftritt, ist dafür Sorge zu tragen, dass durch eine solche
Erwärmung die Betriebssicherheit der Ladeeinrichtung 1, des Ladekabels 2 und des
Steckverbinderteils 3 nicht gefährdet ist.
Während stromführende Komponenten innerhalb der Ladeeinrichtung 1, insbesondere
Zuleitungen, über die die Leistungselektronik 10 mit dem Ladeanschlussmodul 12 verbunden ist, mit großem Leitungsquerschnitt, beispielsweise in einer Größenordnung von 300 mm? oder darüber, dimensioniert sein können und somit durch Dimensionierung der Komponenten einer übermäßigen Erwärmung entgegengewirkt werden kann, sind der
Dimensionierung von Ladeleitungen im Ladekabel 2 und von stromführenden
Komponenten des Steckverbinderteils 3 Grenzen gesetzt, weil mit der Erhöhung des
Leitungsquerschnitts auch eine Erhöhung des Gewichts und zudem eine Beeinträchtigung der Flexibilität und dadurch der Handhabbarkeit insbesondere des Ladekabels 2 einhergeht.
An dem Ladekabel 2 und vorzugsweise auch an dem Steckverbinderteil 3 wird daher über LU504428 das Kühlgerät 11 eine aktive Kühlung bereitgestellt, indem Kühlmittel über das
Ladeanschlussmodul 12 in das Ladekabel 2 eingeleitet, über das Ladekabel 2 hin zum
Steckverbinderteil 3 geleitet und über das Ladekabel 2 anschließend zum
Ladeanschlussmodul 12 auch wieder zurückgeleitet wird. Uber das Kühlmittel kann Wärme an dem Ladekabel 2 und an Komponenten des Steckverbinderteils 3 aufgenommen und abgeführt werden, sodass einer übermäßigen Erwärmung des Ladekabels 2 und des
Steckverbinderteils 3 entgegengewirkt ist.
Das in einem Ausführungsbeispiel in Fig. 3 bis 7 dargestellte Kühlgerät 11 weist eine
Tragstruktur 110 auf, an der ein Lüfter 14 angeordnet ist, der zum Erzeugen eines
Luftstroms dient. Über ein Montageelement 15 in Form eines aus einem elektrisch isolierenden Material hergestellten Rahmens sind Wärmetauscher 16A, 16B mit der
Tragstruktur 110 verbunden, wobei der Lüfter 14 so relativ zu dem Rahmen 15 und den daran angeordneten Wärmetauschern 16A, 16B angeordnet ist, dass ein durch den Lüfter 14 erzeugter Luftstrom den Rahmen 15 durchströmt und die Wärmetauscher 16A, 16B jeweils im Bereich einer Rippenstruktur 163 umströmt.
Die Wärmetauscher 16A, 16B sind entlang einer (der Erstreckungsebene des Rahmens 15 entsprechenden) Ebene benachbart zueinander angeordnet und weisen jeweils eine quaderförmige Gestalt auf. Rippen der Rippenstruktur 163 eines jeden Wärmetauschers 16A, 16B sind durch Strömungsöffnungen voneinander getrennt, sodass ein durch den
Lüfter 14 erzeugter Luftstrom die Wärmetauscher 16A, 16B im Bereich der jeweiligen
Rippenstruktur 163 durchströmen kann.
Über eine Montageschnittstelle 162A, 162B sind die Wärmetauscher 16A, 16B jeweils fest mit dem Rahmen 15 und darüber mit der Tragstruktur 110 verbunden, wobei die
Wärmetauscher 16A, 16B über das Montageelement 15 in Form des Rahmens galvanisch von der zum Beispiel aus einem Metallblech gefertigten Tragstruktur 110 getrennt sind.
Die Wärmetauscher 16A, 16B sind jeweils Bestandteil einer Kühlbaugruppe, die zum
Erzeugen eines Kühlmittelflusses durch ein zugeordnetes Paar von Kühlmittelleitungen 20A, 21A bzw. 20B, 21B in dem Ladekabel 2 dient, wie dies nachfolgend anhand von Fig. 8 bis 12 noch beschrieben werden soll. Die durch die Kühlbaugruppen erzeugten
Kühlmittelflüsse sind hierbei elektrisch voneinander isoliert, indem Komponenten der
Kühlbaugruppen galvanisch voneinander getrennt sind. Eine Flüssigkeitssäule der
Kühlmittelflüsse beeinträchtig somit die elektrische Sicherheit der Ladeeinrichtung 1 nicht.
Eine jede Kühlbaugruppe weist, neben dem Wärmetauscher 16A, 16B, einen
Kühlmitteltank 17A, 17B und eine Kühlmittelpumpe 18A, 18B auf. Der Kühlmitteltank 17A, 17B ist über eine Verbindungsleitung 171A, 171B an einen Anschluss 161A, 161B des jeweils zugeordneten Wärmetauschers 16A, 16B angeschlossen. Über eine weitere
Verbindungsleitung 170A, 170B ist der Kühlmitteltank 17A, 17B mit der jeweils zugeordneten Kühlmittelbumpe 18A, 18B verbunden.
Jeder Wärmetauscher 16A, 16B ist über einen Anschluss 160A, 160B mit einer Fluidleitung 120, 121 und darüber mit dem Anschlussmodul 12 verbunden. Eine jede Kühlmittelpumpe 18A, 18B ist über eine weitere Fluidleitung 122, 123 mit dem Anschlussmodul 12 verbunden. Durch die Fluidleitungen 120-123 sind die Kühlbaugruppen über das
Anschlussmodul 12 an die Kühlmittelleitungen 20A, 21A bzw. 20B, 21B des Ladekabels 2 angeschlossen, sodass über eine jede Kihlbaugruppe ein geschlossener
Kühlmittelkreislauf bereitgestellt wird.
Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel dienen die Kühlmitteltanks 17A, 17B als
Zwischenspeicher für das Kühlmittel im Rahmen des jeweiligen Kühlmittelkreislaufs. Die
Kühlmitteltanks 17A, 17B sind aus einem elektrisch isolierenden Material gefertigt und an der Tragstruktur 110 angeordnet.
Die Kühlmittelpumpen 18A, 18B sind über Halteelemente 180A, 180B jeweils mit der
Tragstruktur 110 verbunden, wie dies aus Fig. 4 in Zusammenschau mit der Schnittansicht gemäß Fig. 7 ersichtlich ist. Die Halteelemente 180A, 180B sind hierbei aus einem elektrisch isolierenden Material gefertigt und trennen somit die Tragstruktur 110 galvanisch von der jeweiligen Kühlmittelpumpe 18A, 18B.
Die Kühlmittelbumpen 18A, 18B sind bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel jeweils mit einem Niedervoltmotor mit einer Motorspannung kleiner oder gleich 48 V, zum Beispiel 24 V oder 30 V, ausgestaltet. Solche Niedervoltmotoren ermöglichen das Betreiben der
Kühlmittelpumpen 18A, 18B, ohne dass die Niedervoltmotoren der Kühlmittelpbumpen 18A, 18B an eine gemeinsame Erdung angeschlossen sind. Über eine jeweils zugeordnete
Zuleitung 181 (siehe Fig. 7) wird eine jede KühImittelpumpe 18A, 18B bestromt, um auf diese Weise an jeder Kühlbaugruppe einen Kühlmittelfluss anzutreiben.
Der Lüfter 14 ist den Kühlbaugruppen, insbesondere den Wärmetauschern 16A, 16B, gemeinsam zugeordnet. An den Wärmetauschern 16A, 16B wird hierbei Wärme, die von dem Ladekabel 2 und dem Ladestecker 3 abgeführt wird, dem jeweiligen Kihimittelstrom LU504428 entzogen und der Kühlmittelstrom somit heruntergekühlt. Uber den durch den Lüfter 14 erzeugten Luftstrom wird im Betrieb Wärme von den Wärmetauschern 16A, 16B abgeführt, sodass über die durch die Kühlbaugruppen erzeugten Kühlmittelflüsse eine aktive Kühlung an dem Ladekabel 2 und dem damit verbundenen Ladestecker 3 bereitgestellt wird.
Ein Ausführungsbeispiel eines mit dem Ladekabel 2 verbundenen Ladesteckers 3 ist in
Fig. 8 und 9 dargestellt. Der Ladestecker 3 weist ein Gehäuse 30 auf, das durch ein oder mehrere Gehäuseteile gebildet ist und an dem Steckabschnitt 300, 301 geformt sind, die entlang einer Steckrichtung E mit dem zugeordneten Gegenstecker 5 in Form der
Ladedose an dem Fahrzeug 4 verbunden werden können.
An dem Steckabschnitt 300 sind zwei Kontaktelemente 31A, 31B zum Übertragen eines
Ladestroms in Form eines Gleichstroms angeordnet. An dem anderen Steckabschnitt 301 sind demgegenüber Kontaktelemente 32 zum Beispiel zum Übertragen von Steuersignalen angeordnet.
Wie dies aus Fig. 10 bis 12 ersichtlich ist, sind innerhalb des Ladesteckers 3 Ladeleitungen 22A, 23A, 22B, 23B mit den Kontaktelementen 31A, 31B verbunden. Einem jeden
Kontaktelement 31A, 31B sind hierbei zwei Ladeleitungen 22A, 23A bzw. 22B, 23B zugeordnet, die jeweils mit einer mit dem Kontaktelement 31A, 31B verbundenen
Stromschiene 33A, 33B verbunden sind und somit einen Ladestrom in die Stromschiene 33A, 33B und darüber in das Kontaktelement 31A, 31B einspeisen.
Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel sind die Ladeleitungen 22A, 23A bzw. 22B, 23B als Hohlleitungen ausgeführt, innerhalb derer jeweils eine Kühlmittelleitung 20A, 21A bzw. 20B, 21B in Form eines Kühlmittelschlauches geführt ist. Die Ladeleitungen 22A, 23A bzw. 22B, 23B sind zum Beispiel jeweils durch ein Geflecht ausgestaltet, zum Beispiel ein
Kupfergeflecht, das die jeweils zugeordnete Kihimittelleitung 20A, 21A, 20B, 21B schlauchférmig umgibt und das in einem isolierenden Kabelmantel eingefasst ist.
Die Kühimittelleitungen 20A, 21A sind der ersten Kühlbaugruppe (umfassend den
Wärmetauscher 16A, den Kihimitteltank 17A und die Kihimittelpumpe 18A) des
Kühlgeräts 11 zugeordnet und über das Anschlussmodul 12 mit den Fluidleitungen 120, 122 verbunden, sodass über die erste Kihlbaugruppe und die Kihimittelleitungen 20A, 21A ein erster geschlossener Kühlmittelkreislauf zum Kühlen des Kontaktelements 31A und der dem Kontaktelement 31A zugeordneten Ladeleitungen 22A, 23A hergestellt ist.
Die Kühlmittelleitungen 20B, 21B sind demgegenüber der zweiten Kühlbaugruppe (umfassend den Wärmetauscher 16B, den Kühlmitteltank 17B und die Kühlmittelpumpe 18B) des Kühlgeräts 11 zugeordnet und über das Anschlussmodul 12 mit den
Fluidleitungen 121, 123 verbunden, sodass über die zweite Kühlbaugruppe und die
Kühlmittelleitungen 20B, 21B ein zweiter geschlossener Kühlmittelkreislauf zum Kühlen des Kontaktelements 31B und der dem Kontaktelement 31B zugeordneten Ladeleitungen 22B, 23B hergestellt ist.
Wie dies aus Fig. 11 in Zusammenschau mit Fig. 12 ersichtlich ist, sind die
Kühlmittelleitungen 20A, 21A bzw. 20B, 21B jeweils an eine zugeordnete Kühleinheit 34A, 34B angeschlossen, innerhalb derer der jeweilige Kühlmittelfluss F, wie in Fig. 12 eingezeichnet, umgelenkt wird und die zugeordnete Stromschiene 33A, 33B umstrémt.
Eine der Kiihimittelleitungen 20A, 21A bzw. 20B, 21B dient hierbei als Vorlauf für das
Kühlmittel, die andere als Rücklauf.
Uber die jeweilige Kühleinheit 34A, 34B wird eine Kühlung insbesondere im Bereich der jeweils zugeordneten Stromschiene 33A, 33B und darüber an dem zugeordneten
Kontaktelement 31A, 31B bereitgestellt.
Weil die Kühlbaugruppen des Kühlgeräts 11 galvanisch voneinander getrennt sind, sind die durch die Kühlbaugruppen erzeugten Kihimittelflisse elektrisch voneinander isoliert.
Die Kühlmittelflüsse beeinträchtigen somit eine Isolierung zwischen den Kontaktelementen 31A, 31B nicht.
Dies ermöglicht, dass das Kühlmittel innerhalb der Kühleinheiten 34A, 34B die
Stromschienen 33A, 33B unmittelbar, unter elektrischem Kontakt, umstrômen kann, sodass Wärme effizient an den Stromschienen 33A, 33B und darüber an den
Kontaktelementen 31A, 31B aufgenommen und abgeleitet werden kann. Eine elektrische
Leitfähigkeit des Kühlmittels ist hierbei unkritisch, weil die KühImittelkreisläufe durch die galvanische Trennung der Kühlbaugruppen elektrisch voneinander isoliert sind.
Wie dies aus Fig. 10 und 11 ersichtlich ist, sind die elektrischen Ladeleitungen 22A, 22B, 23A, 23B des Ladekabels 2 als Hohlleitungen ausgeführt und nehmen in ihrem Inneren
Jeweils eine schlauchférmige Kihimittelleitung 20A, 20B, 21A, 21B konzentrisch auf, sodass im Betrieb Kühlmittel im Inneren der Ladeleitungen 22A, 22B, 23A, 23B strömt und somit Wärme unmittelbar innerhalb der Ladeleitungen 22A, 22B, 23A, 23B aufgenommen LU504428 und abgeführt werden kann.
Die elektrischen Ladeleitungen 22A, 22B, 23A, 23B können zum Beispiel durch ein schlauchférmiges Kupfergeflecht verwirklicht sein, in dem der Ladestrom geleitet wird.
Die Kühlmittelleitung 20A, 20B, 21A, 21B einer jeden Ladeleitung 22A, 22B, 23A, 23B ist mit einem zugeordneten Kihimittelanschluss des Anschlussmoduls 12 verbunden. Ein
Kühlmittelfluss wird hierbei im KuhImittelvorlauf in eine der Kihimittelleitungen 20A, 21A bzw. 20B, 21B des jeweiligen Paares von Ladeleitungen 22A, 23A bzw. 22B, 23B eingespeist. Uber die andere Kühlmittelleitung 20A, 21A bzw. 20B, 21B des Paares von
Ladeleitungen 22A, 23A bzw. 22B, 23B wird im Kühlmittelrücklauf der Kihimittelfluss zurück zum Kühlgerät 11 geführt.
Für jedes Paar von Ladeleitungen 22A, 23A bzw. 22B, 23B ergibt sich somit ein geschlossener Kihimittelkreislauf, wobei in einer Ladeleitung 22A, 22B, 23A, 23B des jeweiligen Paares von Ladeleitungen 22A, 23A bzw. 22B, 23B der Kühlmittelfluss im
Kühlmittelvorlauf und in der anderen Ladeleitung 22A, 22B, 23A, 23B im Kühlmittelrücklauf strömt.
Der Kühlmittelfluss kann insbesondere aus einem Gemisch von Wasser und Frostschutz bestehen. Auch ein ölbasiertes Kühlmittel ist jedoch verwendbar.
Bezugszeichenliste LUS04428 1 Ladeeinrichtung 10 Leistungselektronik 11 Kühlgerät 110 Tragstruktur (Chassis) 111 Blende 12 Ladeanschlussmodul 120-123 Fluidleitung 13 Gerätegehäuse 14 Lüfter
Montageelement (Montagerahmen) 16A, 16B Wärmetauscher 160A, 160B Anschluss 15 161A, 161B Anschluss 162A, 162B Montageschnittstelle 163 Rippenstruktur 17A, 17B Kühlmitteltank 170A, 170B Leitung 171A,171B Leitung 18A, 18B Kihimittelpumpe 180A, 180B Halteelement 181 Elektrische Zuleitung 2 Ladekabel 20A, 20B Kühlmittelleitung 21A, 21B Kühlmittelleitung 22h, 22B Ladeleitung 23A, 23B Ladeleitung 3 Ladestecker 30 Gehäuse 300, 301 Steckabschnitt 31A, 31B Kontaktelement 32 Kontaktelemente 33A, 33B Strombalken 34A,34B Kühleinheit 4 Elektrofahrzeug 5 Ladebuchse (Inlet)
E Steckrichtung LU504428
F Kühlmittelfluss
Claims (17)
1. Kühlgerät (11) einer Ladeeinrichtung (1) zum Aufladen eines Elektrofahrzeugs (4), mit einer Tragstruktur (110) und einem an der Tragstruktur (110) befestigten Lüfter (14), gekennzeichnet durch eine erste Kühlbaugruppe umfassend einen mit der Tragstruktur (110) verbundenen, aber galvanisch von der Tragstruktur (110) getrennten, ersten Wärmetauscher (16A) und eine mit der Tragstruktur (110) verbundene, aber galvanisch von der Tragstruktur (110) getrennte, erste Kühimittelpumpe (18A) zum Erzeugen eines ersten Kühlmittelstroms durch den ersten Wärmetauscher (16A) und eine zweite Kühlbaugruppe umfassend einen mit der Tragstruktur (110) verbundenen, aber galvanisch von der Tragstruktur (110) getrennten, zweiten Wärmetauscher (16B) und eine mit der Tragstruktur (110) verbundene, aber galvanisch von der Tragstruktur (110) getrennte, zweite Kiihimittelpumpe (18B) zum Erzeugen eines zweiten Kühlmittelstroms durch den zweiten Wärmetauscher (16B), wobei die erste Kühlbaugruppe und die zweite Kühlbaugruppe galvanisch voneinander getrennt sind, sodass der erste Kühlmittelstrom und der zweite Kühlmittelstrom elektrisch voneinander isoliert sind, wobei der Lüfter (14) zum Erzeugen eines Luftstroms an dem ersten Wärmetauscher (16A) und dem zweiten Wärmetauscher (16B) ausgebildet ist.
2. Kühlgerät (11) nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch ein aus einem elektrisch isolierenden Material gefertigtes Montageelement (15), über das der erste Wärmetauscher (16A) und der zweite Wärmetauscher (16B) mit der Tragstruktur verbunden sind.
3. Kühlgerät (11) nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Montagelement (15) durch einen Rahmen ausgebildet ist, an dem der erste Wärmetauscher (16A) und der zweite Wärmetauscher (16B) angeordnet sind und der mit der Tragstruktur (110) verbunden ist.
4. Kühlgerät (11) nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Lüfter (14) derart relativ zu dem Rahmen angeordnet ist, dass der durch den Lüfter (14) erzeugte Luftstrom den Rahmen durchströmt.
5. Kühlgerät (11) nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch LU504428 gekennzeichnet, dass der erste Wärmetauscher (16A) und der zweite Wärmetauscher (16B), betrachtet entlang einer Ebene, benachbart zueinander angeordnet sind, wobei der durch den Lüfter (14) erzeugte Luftstrom senkrecht zu der Ebene strömt.
6. Kühlgerät (11) nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Wärmetauscher (16A) und der zweite Wärmetauscher (16B) je eine Rippenstruktur (163) aufweisen, durch die der durch den Lüfter (14) erzeugte Luftstrom strömt.
7. Kühlgerät (11) nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Kühlbaugruppe einen ersten Kühlmitteltank (17A) und die zweite Kühlbaugruppe einen zweiten Kühlmitteltank (17B) aufweisen.
8. Kühlgerät (11) nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Kühlmitteltank (17A) und der zweite Kühlmitteltank (17B) jeweils aus einem elektrisch isolierenden Material gefertigt sind.
9. Kühlgerät (11) nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Kühlmitteltank (17A) über erste Verbindungsleitungen (170A, 171A) an den ersten Wärmetauscher (16A) und an die erste Kihimittelpumpe (18A) angeschlossen ist und dass der zweite Kühlmitteltank (17B) über zweite Verbindungsleitungen (170B, 171B) an den zweiten Wärmetauscher (16B) und an die zweite Kühlmittelpumpe (18B) angeschlossen ist.
10. Kühlgerät (11) nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Kühlmittelbumpe (18A) über zumindest ein aus einem elektrisch isolierenden Material gefertigtes, erstes Haltelement (180A) mit der Tragstruktur (110) verbunden ist und dass die zweite Kühlmittelpumpe (18B) über zumindest ein aus einem elektrisch isolierenden Material gefertigtes, zweites Haltelement (180B) mit der Tragstruktur (110) verbunden ist.
11. Kühlgerät (11) nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Kühlmittelpumpe (18A) und die zweite Kühlmittelpbumpe (18B) je einen Niedervoltmotor mit einer Motorspannung kleiner oder gleich 48V aufweisen, wobei die erste Kuhimittelpumpe (18A) und die zweite LU504428 Kühlmittelpumpe (18B) nicht gemeinsam geerdet sind.
12. Ladeeinrichtung (1) zum Aufladen eines Elektrofahrzeugs (4), mit einer Leistungselektronik (10) zum Erzeugen eines Ladestroms, einem Ladekabel (2), einem an dem Ladekabel (2) angeordneten Ladestecker (3) zum Verbinden mit einem Gegenstecker (5) eines Elektrofahrzeugs (4) und einem Kühlgerät (11) nach einem der vorangehenden Ansprüche zum Kühlen des Ladesteckers (3) und/oder des Ladekabels (2).
13. Ladeeinrichtung (1) nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass ein Paar von ersten Kühlmittelleitungen (20A, 21A) zum Leiten des ersten Kihimittelflusses an den ersten Wärmetauscher (16A) und an die erste Kiihimittelpumpe (18A) angeschlossen ist und dass ein Paar von zweiten Kühlmittelleitungen (20B, 21B) zum Leiten des zweiten Kühlmittelflusses an den zweiten Wärmetauscher (16B) und an die zweite Kühlmittelpumpe (18B) angeschlossen ist.
14. Ladeeinrichtung (1) nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Kühlmittelfluss als geschlossener, erster Kühlmittelkreislauf durch die erste Kühlbaugruppe und das Paar von ersten Kühlmittelleitungen (20A, 21A) strömt und der zweite Kühlmittelfluss als geschlossener, zweiter Kühlmittelkreislauf durch die zweite Kühlbaugruppe und das Paar von zweiten Kühlmittelleitungen (20A, 21A) strömt.
15. Ladeeinrichtung (1) nach Anspruch 13 oder 14, dadurch gekennzeichnet, dass das Ladekabel (2) eine mit einem ersten Kontaktelement (31A) des Ladesteckers (3) verbundene, erste Ladeleitung (22A, 23A) und eine mit einem zweiten Kontaktelement (31B) des Ladesteckers (3) verbundene, zweite Ladeleitung (22B, 23B) aufweist.
16. Ladeeinrichtung (1) nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass das Paar von ersten Kühlmittelleitungen (20A, 21A) in dem Ladekabel (2) zum Aufnehmen von Wärme an der ersten Ladeleitung (22A, 23A) und/oder an dem ersten Kontaktelement (31A) geführt ist und dass das Paar von zweiten Kühlmittelleitungen (20B, 21B) in dem Ladekabel (2) zum Aufnehmen von Wärme an der zweiten Ladeleitung (22B, 23B) und/oder an dem zweiten Kontaktelement (31B) geführt ist.
17. Ladeeinrichtung (1) nach Anspruch 15 oder 16, dadurch gekennzeichnet, dass der LU504428 erste Kühlmittelfluss galvanisch mit der ersten Ladeleitung (22A, 23A) und/oder dem ersten Kontaktelement (31A) in Kontakt ist und dass der zweite Kühlmittelfluss galvanisch mit der zweiten Ladeleitung (22B, 23B) und/oder dem zweiten Kontaktelement (31B) in Kontakt ist.
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| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| FG | Patent granted |
Effective date: 20241206 |