WO2012022507A2 - Thermomanagementmodul sowie kühlsystem mit einem solchen thermomanagementmodul - Google Patents

Thermomanagementmodul sowie kühlsystem mit einem solchen thermomanagementmodul Download PDF

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Thomas Traudt
Michael Bogner
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Schaeffler Technologies Gmbh & Co. Kg
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Definitions

  • the invention relates to a thermal management module for the demand-oriented distribution of coolant flows in an electric vehicle with a multi-valve valve arrangement. Furthermore, the invention relates to a cooling system for an electric vehicle with such a thermal management module for the needs-based distribution of coolant flows to a plurality of connected components.
  • cooling circuits for internal combustion engines are known, which enable a needs-based distribution and / or mixture of coolant flows.
  • a cooling circuit of an internal combustion engine emerges, which is provided with a cooler as a heat exchanger, a coolant pump and a control element controlling the cooling circuit.
  • the cooling circuit includes a radiator circuit and a short circuit.
  • a control valve of the control member has a respective connection for the cooling circuit and for the short circuit and a hunt group for supply or discharge of the coolant to the radiator circuit and to the short circuit or from the radiator circuit and the short circuit.
  • the control valve is also provided with a valve member through which either a blocking position the cooler circuit and the short circuit, a connection between the cooler circuit or the short circuit and the hunt group or a connection between see the cooler circuit and the short circuit to the hunt group is created as a mixed operation.
  • a heating circuit is switchable, which allows a mixed operation between heating and cooling.
  • the proposed cooling circuit should allow several controlled variables quickly and without large pressure losses.
  • the thermal management module is intended to ensure a demand-based distribution of the coolant flows to the respective components.
  • thermo management module having the features of claim 1.
  • Advantageous developments of the invention are specified in the subclaims.
  • a cooling system with the features of claim 4 is further specified. Disclosure of the invention
  • the thermal management module proposed for the demand-oriented distribution of coolant flows in an electric vehicle has a valve arrangement comprising a plurality of valves.
  • a first valve for switching a first cooling circuit and a second valve for switching a second cooling circuit and a third valve for switching a bypass circuit are provided, wherein the bypass circuit allows bypassing a cooler arranged in the first cooling circuit.
  • the proposed thermal management module thus enables a mixing operation, which allows a mixing of the coolant flows of the first cooling circuit, the second cooling circuit and / or the bypass circuit.
  • a distribution of the coolant flows to different components of the electric vehicle can take place via the two cooling circuits.
  • Such components may be, for example, a battery module, an electric motor and / or power electronics. Since the optimum operating temperature of one component may differ from that of another component, the components are assigned to one of the two cooling circuits according to their requirements, wherein the temperature level of the two cooling circuits preferably differs. The connection of another cooling circuit is also possible if required.
  • the thermal management module further comprises a pump for conveying the coolant.
  • the pump is arranged in a common housing with the valves of the valve assembly.
  • the thermal management module comprises at least one thermocouple for cooling and / or heating the coolant.
  • the use of at least one thermocouple therefore also allows the coolant to be heated in order, for example, to bring a component of the electric vehicle, in particular a battery module, quickly to the desired operating temperature during a cold start.
  • a thermocouple arranged in the bypass circuit, which allows bypassing the radiator of the first radiator circuit.
  • a thermocouple for example, a Peltier element can be used.
  • the cooling system for an electric vehicle also proposed for solving the problem comprises a thermal management module for the demand-oriented distribution of coolant flows to a plurality of connected components, in particular a battery module, an electric motor and / or power electronics, the cooling system comprising at least one cooler in a first cooling circuit and / or in a second cooling circuit and a bypass circuit for bypassing the radiator.
  • the thermal management module ensures the needs-based distribution of the coolant flows to several components.
  • the components are preferably a battery module, an electric motor and / or power electronics.
  • the battery module is preferably connected to the cooling system via the first cooling circuit or the bypass circuit and the other components via the second cooling circuit.
  • the battery module can accordingly be supplied with the coolant flow of the first cooling circuit or of the bypass circuit, while the coolant flow of the second cooling circuit reaches the other components.
  • the cooling system preferably comprises a central pump.
  • the pump can be part of the thermal management module and be arranged inside or outside the housing of the thermal management module. Since the coolant flows can be brought together via the valve arrangement in the thermal management module, one pump suffices for several circuits connected to the thermal module.
  • the cooling system comprises at least one thermocouple for cooling and / or heating.
  • at least one thermocouple may be a Peltier element.
  • two thermocouples may be provided, one of which serves for heating and the other for cooling the coolant.
  • the thermocouple or thermocouples can also be part of the thermal management module.
  • the thermocouples may be arranged in a separate connectable to the thermal management module housing or in the housing of the thermal management module.
  • the cooling system comprises a first thermocouple for cooling and a second thermocouple for heating and a valve arrangement for switching the coolant flows of the thermocouples.
  • the valve arrangement may comprise a switching valve or alternatively two independently switchable control valves.
  • the additional valve arrangement is part of the thermal management module.
  • the proposed thermal management module ensures a demand-based distribution of the coolant flows for each connected components of an electric vehicle by a central cooling system.
  • the thermal management module allows a mixed operation, which also allows heating in addition to cooling the coolant.
  • the proposed cooling system with such a thermal management module can also be used for preheating a battery module during cold start of the electric vehicle.
  • FIG. 2 is a schematic representation of a second cooling system according to the invention.
  • FIG 3 is a schematic representation of a third cooling system according to the invention, each with a thermal management module according to the invention.
  • the valve assembly 4 comprises three valves 1, 2, 3, each of which valve is associated with a cooling circuit or bypass circuit. This is depending on the switching position of the valves 1, 2, 3 of the valve assembly 4, the connection or disconnection of a cooling circuit or bypass circuit possible.
  • the bypass circuit 7 allows the bypass of a cooler 8 arranged in the first cooling circuit 5, so that a coolant flow which is warmer than that of the first cooling circuit 5 can be switched on via the bypass circuit 7.
  • a thermocouple 10 can also be arranged in the bypass circuit 7.
  • the cooling system of FIG. 1 also has a pump 9.
  • the pump 9 is arranged in the cooling system such that a further pump for the second cooling circuit 6 is dispensable. Accordingly, the coolant is distributed to the two cooling circuits 5, 6 or the bypass circuit 7 via the pump 9.
  • the temperature of the coolant is then carried out by one or more coolers, which are each associated with the cooling circuits 5, 6 and / or by the thermocouple 10, Wel- Ches in the bypass circuit 7 is arranged.
  • the components 14, 15 arranged in the second cooling circuit 6 are preferably an electric motor 14 and power electronics 15, which are supplied with cooled coolant via a cooler 12, which is in any case arranged in the second cooling circuit 6.
  • the thermal management module of the cooling system of FIG. 1 comprises at least the three valves 1, 2, 3 of the valve assembly 4 for switching the coolant flows of the cooling circuits 5, 6 and the bypass circuit 7.
  • the thermal management module may also include the pump 9.
  • An alternative embodiment of a cooling system according to the invention is shown schematically in FIG. In contrast to the embodiment of Fig. 1, the cooling system not only a thermocouple 10, but two thermocouples 10, 11, of which the thermocouple 10 is used for cooling and the thermocouple 1 for heating the coolant.
  • thermocouple 10 Via a valve arrangement 16, which in the present case is a change-over valve, either the thermocouple 10 or the thermocouple 11 is switched on or off.
  • a valve arrangement 16 which in the present case is a change-over valve
  • the latter is preferably used when the bypass circuit 7 connected via the valve 3 of the valve assembly 4 and the first cooling circuit 5 is blocked via the valve 1 of the valve assembly 4.
  • the component 13, which in turn is a battery module 13, specifically tempered coolant are supplied so that, for example, at extremely cold temperatures (winter operation), the battery module 13 is preheated.
  • the bypass circuit 7 is active.
  • thermocouple 11 provides an additional cooling capacity, by means of which the battery module 13 can be further cooled down, should the cooling capacity of the radiator 8 not suffice.
  • the embodiment of Fig. 3 represents a development of the embodiment of Fig. 2 and differs from this in that the valve assembly 16 instead of a switching valve comprises two independently switchable valves 17, 18 in the form of control valves. The valve assembly 16 thus enables a mixing of the coolant flows of the thermocouples 10, 11, so that the temperature level in the bypass circuit 7 and / or in the first cooling circuit 5 is arbitrarily adjustable.
  • the radiator 12 can be omitted in the second cooling circuit 6 and the cooling capacity can be effected solely via the radiator 8 in the first cooling circuit 5.
  • more or less components 13, 14, 15 may be connected to the cooling system.
  • another cooling circuit and / or bypass circuit can be integrated into the cooling system.
  • the valve arrangement 4 comprises a valve associated with the further cooling circuit in order to switch it on or off.

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Thermomanagementmodul zur bedarfsgerechten Verteilung von Kühlmittelströmen in einem Elektrofahrzeug mit einer mehrere Ventile (1, 2, 3) umfassenden Ventilanordnung (4). Erfindungsgemäß sind ein erstes Ventil (1) zum Schalten eines ersten Kühlkreises (5) und eine zweites Ventil (2) zum Schalten eines zweiten Kühlkreises (6) sowie ein drittes Ventil (3) zum Schalten eines Bypass-Kreises (7) vorgesehen, wobei der Bypass-Kreis (7) ein Umgehen eines im ersten Kühlkreis (5) angeordneten Kühlers (8) ermöglicht. Ferner betrifft die Erfindung ein Kühlsystem für ein Elektrofahrzeug mit einem solchen Thermomanagementmodul.

Description

Bezeichnung der Erfindung
Thermomanagementmodul sowie Kühlsystem mit einem solchen Thermoma- nagementmodul
Beschreibung
Gebiet der Erfindung
Die Erfindung betrifft ein Thermomanagementmodul zur bedarfsgerechten Verteilung von Kühlmittelströmen in einem Elektrofahrzeug mit einer mehrere Ventile umfassenden Ventilanordnung. Ferner betrifft die Erfindung ein Kühlsystem für ein Elektrofahrzeug mit einem solchen Thermomanagementmodul zur be- darfsgerechten Verteilung von Kühlmittelströmen an mehrere angeschlossene Komponenten.
Derzeit befinden sich verschiedene Elektrofahrzeuge in der Entwicklung. Sie umfassen Komponenten, wie beispielsweise Batteriemodule, Leistungselektro- nik und/oder Elektromotore, die zur Sicherstellung einer optimalen Funktion auf Betriebstemperatur gebracht und/oder gehalten werden müssen. Dabei können die verschiedenen Komponenten verschiedene optimale Betriebstemperaturen aufweisen. Um diesen Belangen gerecht zu werden, weisen Elektrofahrzeuge daher in der Regel mehrere separate Kühlsysteme oder ein zentrales Kühlsys- tem auf, wobei im letztgenannten Fall jedoch Einbußen im Hinblick auf die zu erwartende Performance und/oder Lebensdauer einzelner eingeschlossener Komponenten in Kauf genommen wird.
Darüber hinaus sind Kühlkreisläufe für Brennkraftmaschinen bekannt, welche eine bedarfsgerechte Verteilung und/oder Mischung von Kühlmittelströmen ermöglichen. Stand der Technik
Aus der Offenlegungsschrift DE 19849492 A1 geht beispielsweise ein Kühlkreislauf einer Brennkraftmaschine hervor, welcher mit einem Kühler als Wär- metauscher, einer Kühlmittelpumpe und einem den Kühlkreislauf regelnden Steuerglied versehen ist. Der Kühlkreislauf umfasst einen Kühlerkreislauf sowie einen Kurzschlusskreislauf. Ein Steuerventil des Steuerglieds weist je einen Anschluss für den Kühlkreislauf und für den Kurzschlusskreislauf sowie einen Sammelanschluss zur Zu- oder Abfuhr des Kühlmittels zu dem Kühlerkreislauf und zu dem Kurzschlusskreislauf bzw. aus dem Kühlerkreislauf und dem Kurzschlusskreislauf auf. Das Steuerventil ist zudem mit einem Ventilglied versehen, durch das wahlweise eine Sperrstellung den Kühlerkreislauf und den Kurzschlusskreislauf, eine Verbindung zwischen dem Kühlerkreislauf oder dem Kurzschlusskreislauf und dem Sammelanschluss oder eine Verbindung zwi- sehen dem Kühlerkreislauf und dem Kurzschlusskreislauf zu dem Sammelanschluss als Mischbetrieb geschaffen wird. Ferner ist ein Heizungskreislauf zuschaltbar, der einen Mischbetrieb zwischen Beheizen und Kühlen ermöglicht. Der vorgeschlagene Kühlkreislauf soll schnell und ohne große Druckverluste mehrere Regelgrößen ermöglichen.
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Thermomanage- mentmodul für ein Elektrofahrzeug bereitzustellen, das die Nutzung eines zentralen Kühlsystems zur Sicherstellung einer optimalen Betriebstemperatur mehrerer unterschiedlicher Komponenten ermöglicht. Das Thermomanagementmo- dul soll dabei eine bedarfsgerechte Verteilung der Kühlmittelströme an die jeweiligen Komponenten sicherstellen.
Die Aufgabe wird gelöst durch ein Thermomanagementmodul mit den Merkmalen des Anspruchs 1. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung werden in den Unteransprüchen angegeben. Zur Lösung der Aufgabe wird ferner ein Kühlsystem mit den Merkmalen des Anspruchs 4 angegeben. Offenbarung der Erfindung
Das zur bedarfsgerechten Verteilung von Kühlmittelströmen in einem Elektro- fahrzeug vorgeschlagene Thermomanagementmodul besitzt eine mehrere Ven- tile umfassende Ventilanordnung. Erfindungsgemäß sind ein erstes Ventil zum Schalten eines ersten Kühlkreises und ein zweites Ventil zum Schalten eines zweiten Kühlkreises sowie ein drittes Ventil zum Schalten eines Bypass-Kreises vorgesehen, wobei der Bypass-Kreis ein Umgehen eines im ersten Kühlkreis angeordneten Kühlers ermöglicht. Das vorgeschlagene Thermomanagement- modul ermöglicht somit einen Mischbetrieb, der ein Mischen der Kühlmittelströme des ersten Kühlkreises, des zweiten Kühlkreises und/oder des Bypass- Kreises ermöglicht. Ferner kann über die beiden Kühlkreise eine Verteilung der Kühlmittelströme auf verschiedene Komponenten des Elektrofahrzeugs erfolgen. Derartige Komponenten können beispielsweise ein Batteriemodul, ein Elektromotor und/oder eine Leistungselektronik sein. Da die optimale Betriebstemperatur einer Komponente von der einer anderen Komponente abweichen kann, werden die Komponenten ihrem Bedarf entsprechend jeweils einem der beiden Kühlkreise zugeordnet, wobei sich das Temperaturniveau der beiden Kühlkreise sich vorzugsweise unterscheidet. Der Anschluss eines weiteren Kühlkreises ist bei Bedarf ebenfalls möglich.
Bevorzugend umfasst das Thermomanagementmodul ferner eine Pumpe zum Fördern des Kühlmittels. Vorzugsweise ist die Pumpe in einem gemeinsamen Gehäuse mit den Ventilen der Ventilanordnung angeordnet. Alternativ kann jedoch auch eine in einem eigenen Gehäuse untergebrachte Pumpe vorgesehen sein, die mit dem Thermomanagementmodul verbindbar ist.
Weiterhin bevorzugt umfasst das Thermomanagementmodul wenigstens ein Thermoelement zum Kühlen und/oder Heizen des Kühlmittels. Der Einsatz we- nigstens eines Thermoelementes erlaubt somit auch eine Erwärmung des Kühlmittels, um beispielsweise eine Komponente des Elektrofahrzeugs, insbesondere ein Batteriemodul, bei Kaltstart schnell auf die gewünschte Betriebstemperatur zu bringen. Um wahlweise ein Kühlen oder Heizen zu ermöglichen, ist vorzugsweise ein Thermoelement im Bypass-Kreis angeordnet, welcher ein Umgehen des Kühlers des ersten Kühlerkreises ermöglicht. Als Thermoelement kann beispielsweise ein Peltier-Element eingesetzt werden. Das zur Lösung der Aufgabe ebenfalls vorgeschlagene Kühlsystem für ein E- lektrofahrzeug umfasst ein Thermomanagementmodul zur bedarfsgerechten Verteilung von Kühlmittelströmen an mehrere angeschlossene Komponenten, insbesondere ein Batteriemodul, einen Elektromotor und/oder eine Leistungselektronik, wobei das Kühlsystem wenigstens einen Kühler in einem ersten Kühlkreis und/oder in einem zweiten Kühlkreis sowie einen Bypass-Kreis zum Umgehen des Kühlers umfasst.
Als Bestandteil eines solchen Kühlsystems stellt auch hier das Thermomanagementmodul die bedarfsgerechte Verteilung der Kühlmittelströme an mehrere Komponenten sicher. Bei den Komponenten handelt es sich vorzugsweise um ein Batteriemodul, einen Elektromotor und/oder eine Leistungselektronik. Dabei ist das Batteriemodul an das Kühlsystem vorzugsweise über den ersten Kühlkreis bzw. den Bypass-Kreis und die weiteren Komponenten über den zweiten Kühlkreis angeschlossen. Dem Batteriemodul kann demnach der Kühlmit- telstrom des ersten Kühlkreises oder des Bypass-Kreises zugeführt werden, während der Kühlmittelstrom des zweiten Kühlkreises zu den anderen Komponenten gelangt.
Zum Fördern des Kühlmittels umfasst das Kühlsystem vorzugsweise eine zent- rale Pumpe. Die Pumpe kann Bestandteil des Thermomanagementmoduls sein und dabei innerhalb oder außerhalb des Gehäuses des Thermomanagementmoduls angeordnet sein. Da die Kühlmittelströme über die Ventilanordnung im Thermomanagementmodul zusammengeführt werden können, genügt eine Pumpe für mehrere an das Thermomodul angeschlossene Kreisläufe.
Weiterhin bevorzugt umfasst das Kühlsystem wenigstens ein Thermoelement zum Kühlen und/oder Heizen. Beispielsweise kann wenigstens ein Thermoelement ein Peltier-Element sein. Alternativ ist auch der Einsatz anderer kombi- nierbarer Heiz- und Kühlvorrichtungen möglich. Darüber hinaus können auch zwei Thermoelemente vorgesehen sein, von denen das eine der Erwärmung und das andere der Kühlung des Kühlmittels dient. Auch das Thermoelement bzw. die Thermoelemente können Bestandteil des Thermomanagementmoduls sein. Darüber hinaus können die Thermoelemente in einem eigenen mit dem Thermomanagementmodul verbindbaren Gehäuse oder im Gehäuse des Thermomanagementmoduls angeordnet sein.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung umfasst das Kühl- System ein erstes Thermoelement zum Kühlen und ein zweites Thermoelement zum Heizen sowie eine Ventilanordnung zum Schalten der Kühlmittelströme der Thermoelemente. Bei Einsatz zweier Thermoelemente, von denen jeweils ein Element für die zusätzliche Heizleistung und das andere Element im Bedarfsfall für die zusätzliche Kühlleistung verantwortlich sind, kann über die zu- sätzliche Ventilanordnung die Aktivierung bzw. Deaktivierung des jeweils benötigten Kreises bewirkt werden. Die Ventilanordnung kann hierzu ein Umschaltventil oder alternativ zwei unabhängig schaltbare Regelventile umfassen. Vorzugsweise ist auch die zusätzliche Ventilanordnung Bestandteil des Thermomanagementmoduls.
Das vorgeschlagene Thermomanagementmodul stellt eine bedarfsgerechte Verteilung der Kühlmittelströme für die jeweils angeschlossenen Komponenten eines Elektrofahrzeugs durch ein zentrales Kühlsystem sicher. Zugleich ermöglicht das Thermomanagementmodul einen Mischbetrieb, welcher neben einer Kühlung des Kühlmittels auch eine Erwärmung ermöglicht. Insoweit ist das vorgeschlagene Kühlsystem mit einem solchen Thermomanagementmodul auch zum Vorwärmen eines Batteriemoduls bei Kaltstart des Elektrofahrzeugs einsetzbar. Bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung werden nachfolgend anhand der beiliegenden Zeichnungen näher erläutert. Diese zeigen: 1 eine schematische Darstellung eines ersten erfindungsgemäßen Kühl Systems,
2 eine schematische Darstellung eines zweiten erfindungsgemäßen Kühl Systems, und
3 eine schematische Darstellung eines dritten erfindungsgemäßen Kühlsystems mit jeweils einem erfindungsgemäßen Thermomanagementmo- dul.
Ausführliche Beschreibung der Zeichnungen
Die in Fig. 1 schematisch dargestellte erste Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Kühlsystems zur Sicherstellung der optimalen Betriebstemperatur mehrere Komponenten 13, 14 und 15 eines Elektrofahrzeugs umfasst einen ersten Kühlkreis 5, einen zweiten Kühlkreis 6 sowie einen Bypass-Kreis 7, deren Kühlmittelströme über eine Ventilanordnung 4 schaltbar sind. Die Ventilanordnung 4 umfasst drei Ventile 1 , 2, 3, von denen jedes Ventil einem Kühlkreis bzw. Bypass-Kreis zugeordnet ist. Damit ist je nach Schaltstellung der Ventile 1 , 2, 3 der Ventilanordnung 4 das Zu- oder Abschalten eines Kühlkreises bzw. Bypass-Kreises möglich. Der Bypass-Kreis 7 ermöglicht die Umgehung eines im ersten Kühlkreis 5 angeordneten Kühlers 8, so dass über den Bypass-Kreis 7 ein Kühlmittelstrom zuschaltbar ist, der gegenüber dem des ersten Kühlkreises 5 wärmer ist. Um das Kühlmittel ggf. zusätzlich zu erwärmen, kann ferner ein Thermoelement 10 im Bypass-Kreis 7 angeordnet sein. Um das über den Bypass-Kreis 7 erwärmte oder den Kühlkreis 5 gekühlte Kühlmittel einer angeschlossenen Komponente 13, vorliegend einem Batteriemodul 13, zuzuführen, weist das Kühlsystem der Fig. 1 zudem eine Pumpe 9 auf. Die Pumpe 9 ist derart im Kühlsystem angeordnet, dass eine weitere Pumpe für den zweiten Kühlkreis 6 entbehrlich ist. Über die Pumpe 9 wird demnach das Kühlmittel auf die beiden Kühlkreise 5, 6 bzw. den Bypass-Kreis 7 verteilt. Die Temperierung des Kühlmittels erfolgt dann durch einen oder mehrere Kühler, die jeweils den Kühlkreisen 5, 6 zugeordnet sind und/oder durch das Thermoelement 10, wel- ches im Bypass-Kreis 7 angeordnet ist. Bei den im zweiten Kühlkreis 6 angeordneten Komponenten 14, 15 handelt es sich vorzugsweise um einen Elektromotor 14 und eine Leistungselektronik 15, welche über einen jedenfalls im zweiten Kühlkreis 6 angeordneten Kühler 12 zwecks Kühlung mit gekühltem Kühlmittel versorgt werden.
Das Thermomanagementmodul des Kühlsystems der Fig. 1 umfasst wenigstens die drei Ventile 1 , 2, 3 der Ventilanordnung 4 zum Schalten der Kühlmittelströme der Kühlkreise 5, 6 bzw. des Bypass-Kreises 7. Darüber hinaus kann das Thermomanagementmodul auch die Pumpe 9 umfassen. Ferner ist es möglich, das Thermoelement 10 in das Thermomanagementmodul zu integrieren. Auf diese Weise kann eine besonders kompakte Anordnung geschaffen werden. Eine alternative Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Kühlsystems ist in der Fig. 2 schematisch dargestellt. Im Unterschied zu der Ausführungsform der Fig. 1 weist das Kühlsystem nicht nur ein Thermoelement 10, sondern zwei Thermoelemente 10, 11 auf, von denen das Thermoelement 10 zum Kühlen und das Thermoelement 1 zum Erwärmen des Kühlmittels eingesetzt wird. Über eine Ventilanordnung 16, welche vorliegend ein Umschaltventil ist, wird entweder das Thermoelement 10 oder das Thermoelement 11 zu- oder abgeschaltet. Somit kann eine zusätzliche Kühlleistung oder eine Heizleistung bewirkt werden, wobei letztere vorzugsweise dann genutzt wird, wenn der Bypass- Kreis 7 über das Ventil 3 der Ventilanordnung 4 geschaltet und der erste Kühl- kreis 5 über das Ventil 1 der Ventilanordnung 4 gesperrt ist. Damit kann der Komponente 13, bei der es sich wiederum um ein Batteriemodul 13 handelt, gezielt derart temperiertes Kühlmittel zugeführt werden, dass beispielsweise bei extrem kalten Temperaturen (Winterbetrieb) das Batteriemodul 13 vorgewärmt wird. In diesem Fall ist vorzugsweise lediglich der Bypass-Kreis 7 aktiv. Das zweite Thermoelement 11 stellt demgegenüber eine zusätzliche Kühlleistung zur Verfügung, mittels welcher das Batteriemodul 13 weiter heruntergekühlt werden kann, sollte die Kühlleistung des Kühlers 8 nicht genügen. Die Ausführungsform der Fig. 3 stellt eine Weiterbildung der Ausführungsform der Fig. 2 dar und unterscheidet sich von dieser dadurch, dass die Ventilanordnung 16 anstelle eines Umschaltventils zwei unabhängig schaltbare Ventile 17, 18 in Form von Regelventilen umfasst. Die Ventilanordnung 16 ermöglicht so- mit ein Mischen der Kühlmittelströme der Thermoelemente 10, 11 , so dass das Temperaturniveau im Bypass-Kreis 7 und/oder im ersten Kühlkreis 5 beliebig einstellbar ist.
Unabhängig von den drei schematisch dargestellten Ausführungsformen eines erfindungsgemäßen Kühlsystems sind weitere Ausgestaltungen möglich, die nur geringfügige Abwandlungen erfordern. Die Erfindung erstreckt sich auch auf derartige Ausgestaltungen. Beispielsweise kann der Kühler 12 im zweiten Kühlkreis 6 entfallen und die Kühlleistung allein über den Kühler 8 im ersten Kühlkreis 5 bewirkt werden. Ferner können mehr oder weniger Komponenten 13, 14, 15 an das Kühlsystem angeschlossen sein. Schließlich kann ein weiterer Kühlkreis und/oder Bypass-Kreis in das Kühlsystem integriert werden. In diesem Fall umfasst die Ventilanordnung 4 ein dem weiteren Kühlkreis zugeordnetes Ventil, um diesen zu- oder abzuschalten.
Bezugszeichenliste
1 Ventil
2 Ventil
3 Ventil
4 Ventilanordnung
5 Kühlkreis
6 Kühlkreis
7 Bypass-Kreis
8 Kühler
9 Pumpe
10 Thermoelement
11 Thermoelement
12 Kühler
13 Komponente, Batteriemodul
14 Komponente, Elektromotor
15 Komponente, Leistungselektronik
16 Ventilanordnung
17 Ventil
18 Ventil

Claims

Patentansprüche
1 . Thermomanagementmodul zur bedarfsgerechten Verteilung von Kühlmittelströmen in einem Elektrofahrzeug mit einer mehrere Ventile (1 , 2, 3) umfas- senden Ventilanordnung (4), dadurch gekennzeichnet, dass ein erstes Ventil (1 ) zum Schalten eines ersten Kühlkreises (5) und eine zweites Ventil (2) zum Schalten eines zweiten Kühlkreises (6) sowie ein drittes Ventil (3) zum Schalten eines Bypass-Kreises (7) vorgesehen sind, wobei der Bypass- Kreis (7) ein Umgehen eines im ersten Kühlkreis (5) angeordneten Küh- lers (8) ermöglicht.
2. Thermomanagementmodul nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass das Modul eine Pumpe (9) zum Fördern des Kühlmittels umfasst.
3. Thermomanagementmodul nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Modul wenigstens ein Thermoelement (10, 1 1 ) zum Kühlen und/oder Heizen des Kühlmittels umfasst.
4. Kühlsystem für ein Elektrofahrzeug mit einem Thermomanagementmodul nach einem der vorhergehenden Ansprüche zur bedarfsgerechten Verteilung von Kühlmittelströmen an mehrere angeschlossene Komponenten (13, 14, 15), wobei das Kühlsystem wenigstens einen Kühler (8, 12) in einem ersten Kühlkreis (5) und/oder in einem zweiten Kühlkreis (6) sowie einen Bypass- Kreis (7) zum Umgehen des Kühlers (8) umfasst.
5. Kühlsystem nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Kühlsystem eine zentrale Pumpe (9) umfasst.
6. Kühlsystem nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Kühlsystem wenigstens ein Thermoelement (10, 1 1 ) zum Kühlen und/oder
Heizen umfasst.
7. Kühlsystem nach einem der Ansprüche 4 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Kühlsystem ein erstes Thermoelement (10) zum Kühlen und ein zweites Thermoelement (1 1 ) zum Heizen sowie eine Ventilanordnung (16) zum Schalten der Kühlmittelströme der Thermoelemente (10, 1 1 ) umfasst.
8. Kühlsystem nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Ventilanordnung (16) ein Umschaltventil oder zwei unabhängig schaltbare Ventile ( 7, 18), insbesondere zwei unabhängig schaltbare Regelventile, umfasst.
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