WO2017080541A1 - Aufnahme-einrichtung für ein fahrzeug - Google Patents

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recording
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recording device
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PCT/DE2016/000394
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Sven Watzke
Alexander RAPPL
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Gentherm Gmbh
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    • H05B1/00—Details of electric heating devices
    • H05B1/02—Automatic switching arrangements specially adapted to apparatus ; Control of heating devices
    • H05B1/0227—Applications

Definitions

  • the invention relates to a receiving device for a vehicle, having at least one tempering device which has at least one thermoelectric device, wherein the at least one thermoelectric device has a Nutz-side and a compensation side.
  • the invention relates to a recording system with at least two recording devices and a vehicle.
  • the invention relates to a method for operating a pick-up device for a vehicle, comprising the step: providing a tempering device which has at least one thermoelectric device, wherein the at least one thermoelectric device has a Nutz-side and a compensation side.
  • the invention relates to a method for operating a recording system with at least two recording devices.
  • Known recording devices are used, for example, as temperable cup holders in motor vehicles use.
  • Embodiments are known in which containers, such as cans, bottles or the like, can be fixed in the cup holder.
  • generic recording devices regularly have a tempering device which has at least one thermoelectric device.
  • Thermoelectric devices usually include a payload side and a balance side.
  • the payload side is the side of a thermoelectric device which, in a considered operating state, is intended to exchange heat energy with a target zone to provide for that heat or cold or to absorb its thermal energy for generating electrical energy.
  • the target zone is, for example, a planar or spatial area which is to be tempered, e.g. an interior of a
  • the balancing side is the side of a thermoelectric device, which is provided in a considered operating state for the exchange of heat energy with the environment to dissipate waste heat of the thermoelectric device into the environment or to supply ambient heat to the thermoelectric device.
  • the invention was therefore based on the object to provide a way to operate a recording device with low energy consumption and improved temperature.
  • the recording device should have a simple structure and the operation can be easily implemented.
  • the object underlying the invention is achieved by a receiving device of the aforementioned type, wherein the temperature control device has at least one regulating device, which acts on the at least one thermoelectric device at least temporarily with a working voltage and the working voltage is a DC voltage.
  • the invention makes use of the knowledge that the working voltage, which is applied to the at least one thermoelectric device, can be adapted to the situation or to the demand as required by a regulating device. To this Way, the energy consumption of the recording device can be reduced and a demand-based tempering done.
  • the recording device may be a device for receiving food or articles of daily use.
  • the receiving device preferably has at least one receptacle into which an object to be tempered can be inserted.
  • the at least one thermoelectric device is preferably positioned in the region of the at least one receptacle, so that an object inserted into the at least one receptacle can be acted upon by heating and / or cooling energy by means of the at least one thermoelectric device.
  • the regulating device is a device for regulating at least one parameter of the recording device.
  • the regulating device can also be set up to regulate a plurality of parameters and / or a plurality of different or similar devices of the recording device.
  • the recording device is designed for operation in vehicles.
  • the recording device can be vehicle-bound or permanently installed in a vehicle.
  • a vehicle is to be understood as a means of transporting persons or goods. This includes in particular road and rail vehicles, motor vehicles, ships and aircraft.
  • a tempering device is a device for tempering at least one target zone, the tempering changing the temperature of the target zone with respect to its initial state, causing and / or maintaining the temperature of the target zone at a desired temperature and / or the tempering of the target zone by one Target difference may differ from an ambient temperature.
  • the thermoelectric device may comprise or be formed as at least one Peltier element and / or a Seebeck element.
  • a Peltier element is a flat semiconductor element, which heats up when a voltage is applied to one side and cools down on an opposite side.
  • a Seebeck element is a flat semiconductor element, which generates an electrical voltage when one of its sides is heated and an opposite side is cooled.
  • the working voltage of the thermoelectric device is a voltage which is applied at least in certain operating states. Their value serves to achieve a specific work purpose.
  • the DC voltage is an electrical voltage whose potential gradient does not reverse over a period considered, ie does not change from positive to negative, but always greater than zero or always less than or equal to zero, in particular during the entire duration of a certain operating state.
  • the regulating device can be designed as a computer-aided system.
  • the working voltage is unclocked.
  • the uncaged working voltage is not pulse width modulated.
  • the value of the working voltage changes at best continuously, in particular, the working voltage is within a voltage range between 9 volts and 16 volts or within an interval of -30% to + 30% by the amount of the supply voltage, wherein the supply voltage is a voltage which directly is provided by a voltage source.
  • the supply voltage may be a battery voltage of, for example, 12 volts, 24 volts, or 48 volts, or a mains voltage, such as 220 volts or 380 volts.
  • Typical of thermoelectric devices or electrothermal transducers is a bell-shaped course of a ⁇ -V curve.
  • the working voltage may be clocked.
  • the value of the pulsed working voltage changes repeatedly, in particular between at least two values.
  • the change of the operating voltage value occurs in particular at regular intervals, for a fixed duration, with zero as one of at least two values, with maximum supply voltage as one of at least two values, with maximum operating voltage as one of at least two values, with maximum working voltage as one of at least two values and / or with a sawtooth, sinusoidal or rectangular voltage-time curve.
  • the operating voltage is a voltage that serves the internal operation of a tempering device.
  • the operating voltage may correspond to the supply voltage and / or be 12 volts, 24 volts or 48 volts, for example from electrochemical storage cells.
  • the operating voltage may also differ from the supply voltage, for example as a result of a transformation of mains high voltage.
  • the clocked working voltage is pulse width modulated.
  • Pulse width modulation is a type of modulation in which a technical quantity, such as the electrical voltage, changes between two values. In this case, the duty cycle of a rectangular pulse is varied at a constant frequency, ie the width of the pulses forming it.
  • the working voltage may be equal to the supply and / or the operating voltage.
  • the recording device has a voltage converter, which rests in operation on a supply voltage.
  • the voltage converter converts an applied input voltage to an output voltage output from the voltage converter.
  • the input voltage is preferably a supply voltage or an operating voltage.
  • the output voltage is preferably an operating voltage or a working voltage.
  • the voltage converter has at least one DC-DC converter or is formed from such.
  • a DC-DC converter is a voltage converter in which at least the output voltage is a DC voltage.
  • the DC-DC converter outputs a working voltage.
  • the input voltage is a DC voltage.
  • the working voltage is different depending on a desired performance of at least one thermoelectric device in two different operating states.
  • the amount of working voltage is less than the supply voltage.
  • the amount of working voltage is less than the operating voltage.
  • the amount of working voltage can also be above the supply or operating voltage, if a component, for example, a 24 volts designed thermoelectric device or a circuit, in particular series connection, multiple components, for example, from three to 6 volts each designed thermoelectric devices in series, this requires.
  • the tempering device is provided for operation on a supply voltage.
  • the supply voltage is a DC voltage.
  • the working voltage has a different amount than the supply voltage.
  • the tempering device is designed for operation with a supply voltage of a DC power source.
  • the regulating device has at least one voltage converter, which in operation rests against a supply voltage and / or at least temporarily Output voltage.
  • the regulating device is formed as such a voltage converter.
  • the voltage converter of the regulator device converts an applied input voltage to an output voltage output from the voltage converter.
  • the input voltage is preferably a supply voltage or an operating voltage.
  • the output voltage is preferably the working voltage of the at least one thermoelectric device.
  • the voltage converter of the regulating device has at least one DC-DC converter or is formed from such.
  • a DC-DC converter is a voltage converter in which at least the output voltage is a DC voltage.
  • the DC-DC converter outputs a working voltage.
  • the input voltage is a DC voltage.
  • the recording device according to the invention is also advantageously further developed in that the output voltage of the voltage converter of the regulating device corresponds to the working voltage.
  • the output voltage of the voltage converter of the regulating device is a DC voltage, which is different from the supply voltage.
  • the voltage converter of the regulating device is set up to convert the operating voltage of a power source to a voltage value below or above the operating voltage.
  • the recording device according to the invention is designed as a glove box, cup holder or cooler, wherein the receiving device is preferably vehicle-mounted or as retrofittable accessories installed in a vehicle or operable in a vehicle.
  • a receiving device is preferred in which the tempering device has at least one fluid conveying device which is adapted to the To dissipate compensating side of the thermoelectric device waste heat by fluid movement and / or supply heat to the compensation side of the thermoelectric device by fluid movement.
  • the compensation side heat-conducting ribs and / or fins can be arranged to increase the heat exchange.
  • a temperature control only via thermoelectric devices is often not sufficient to ensure sufficient heating or cooling of the target zone.
  • the temperature control is further increased.
  • the fluid delivery rate per unit time of the at least one fluid delivery device is different depending on the desired performance in two different operating conditions.
  • the fluid delivery device may comprise one or more fans and / or pumps, in particular radial and axial fans.
  • a fluid is understood to mean a mass without a firmly attached form, wherein the fluid may be, in particular, gas, vapor or granular or liquid. Alternatively, the fluid may also have a mixed form.
  • the fluid may be, for example, water, air or liquid coolant.
  • the fluid delivery device may comprise a pumping system with a fluid circuit, wherein the fluid circuit is in operative connection with the at least one thermoelectric device to apply heat to the compensation side of the at least one thermoelectric device or remove heat from the compensation side of the at least one thermoelectric device.
  • the receiving device may be a cooling device.
  • a cooling device is a device for cooling a target zone, for example by means of one or more thermoelectric devices.
  • the recording device may also be a heating device.
  • a heating device is a device for heating a target zone, for example by means of one or more heating resistors and / or thermoelectric Institutions.
  • the recording device can also be operated as a cooling and heating device.
  • the fluid delivery device and / or the thermoelectric device can be operated with ideal voltage at which the fluid delivery device and / or the thermoelectric device provide the maximum net output.
  • the ideal voltage is preferably the maximum possible working voltage.
  • a fan reaches its maximum speed and its highest delivery volume.
  • the ideal voltage is preferably also the maximum possible working voltage.
  • a heating current reaches its maximum value, so that the heating device supplies the maximum possible heating power in a specific system configuration.
  • the ideal voltage at least in the cooling mode, is usually different from the maximum possible working voltage.
  • the ideal voltage is preferably below the maximum available operating voltage, in particular below the operating voltage.
  • thermoelectric device for heating for example, the maximum achievable voltage for optimal heating is optimal.
  • thermoelectric device for cooling it is expedient to choose a different voltage value in order to optimize the cooling capacity.
  • the regulating device is adapted to set the working voltage of the thermoelectric device and / or the fluid delivery per unit time of the fluid conveyor automatically.
  • the regulating device is coupled to the at least one thermoelectric device and the at least one fluid conveying device in order to prevent the admission of the tempering target zone with heat and / or cooling energy and the fluid flow rate per unit time of at least one fluid conveyor to control.
  • the regulating device is set up to automatically adjust the working voltage as a function of the fluid delivery rate per unit time of the fluid delivery device.
  • the regulating device is set up to automatically adjust the fluid delivery rate per unit time of the fluid delivery device as a function of the operating voltage of the thermoelectric device.
  • the regulating device has information which assigns a setpoint voltage for the at least one thermoelectric device to a fluid delivery rate per unit time.
  • the information can be stored as an algorithm on the Regulier device.
  • the voltage for the at least one thermoelectric device depending on the predetermined fluid flow rate per unit time by the regulating device taking into account the information independently adjustable.
  • the fluid delivery rate per unit time depending on the predetermined voltage of the at least one thermoelectric device by the regulating device taking into account the information independently adjustable.
  • the tempering device has a volume-optimized operating mode.
  • noise-producing components of the pickup device such as the fluid conveyor
  • the delivery rate of the fluid in the fluid delivery device of the receiving device affects the net power of the receiving device.
  • the net power is the heat energy flow which is withdrawn from the target zone in the cooling mode or which of the target zone in the heating mode Is made available.
  • An increase in the flow rate of the fluid generally has a positive effect on the net power, but a negative effect on the noise.
  • a decrease in the flow rate of the fluid generally has a negative effect on the net power, but a positive effect on the noise.
  • Deviations from this may occur, for example, in the resonance range of the fluid delivery device. With such deviations, it may be appropriate to increase the fluid flow under circumstances to leave the resonance range.
  • the fluid conveyor In the standard volume mode, the fluid conveyor is operated at a predetermined fluid delivery rate per unit of time, which is defined based on the optimum ratio between noise generation and net power of the host device.
  • the fluid flow rate per unit time is dynamically adjusted based on the environmental conditions. By detecting the environmental conditions by means of sensors, such as one or more microphones, signals, such as a tacho signal, a signal relating to the use of the hands-free device or the use of mobile phone communication, the delivery rate is adequately reduced and, accordingly, a volume reduction is achieved.
  • a change in the fluid flow rate also changes the maximum possible net power. This requires an adjustment of the maximum electrical power. Reducing the amount of fluid delivered per unit time may result in exceeding the maximum electrical power, causing a significant reduction in horsepower, leading to a reduction in maximum electrical power, and / or requiring the setting of a new maximum horsepower, thereby minimizing power efficiency reduction.
  • parameter sets for the ratios of fluid delivery rate and volume level of the fluid delivery device are stored in the receiving device. If a volume level is measured by an acoustic measuring device, then the fluid Conveyor be adapted so that the fluid conveyor is quieter than the measured ambient noise. The measurement of ambient noise can be averaged over a period of time so that noise, such as conversations or short loud sounds, are not included in the control.
  • the control of the measuring device can ignore clearly deviating peaks and thus only the basic volume level can be taken into account for the regulation of the fluid delivery device.
  • the use of the volume-optimized mode of operation is particularly preferred during the use of a handsfree, at low vehicle speed, at a standstill or with the engine off in a "start-stop" automatic, low radio volume or when the radio is switched off or by measurement data of a noise measurement system
  • the volume-optimized mode of operation may be exited again, such as when operating noise-emitting components in the vehicle, such as a neck warmer, with the air conditioning fan activated, with the window or roof open, or with
  • the detection of the noise level can also be based on the detection of the operating state of the hands-free system, the driving speed, the radio signal, and the detection of background noise, for example when driving on cobblestones
  • the tempering device can have a power-saving operating mode, in which a thermal function is provided with reduced power consumption.
  • the at least one tempering device, the at least one thermoelectric device and / or the at least one fluid conveying device is operated so that the recorded electrical power is reduced compared to at least one other operating mode, preferably in relation to all operating modes with a similar task. This is preferably done by reducing the working voltage.
  • the desired target temperature or target temperature difference is still maintained or desired.
  • at least one tempering device is preferably switched off or its tempering capacity is reduced, while the at least one fluid conveying device is operated further at a reduced or reduced delivery rate.
  • the tempering device may have an operating mode for producing ice.
  • this ice mode is a cooling mode in which the desired target temperature, at least locally in an interior region of the receiver, is zero or less than degrees Celsius.
  • a sensor provides the current temperature on the useful side of the thermoelectric device and / or a sensor detects the ambient temperature of intake air. In this way, ice formation can be controlled and monitored.
  • the tempering device may have an operating mode for preventing ice formation.
  • this anti-ice mode is a heating or cooling mode in which formation of ice in the receiving device is avoided, regardless of a desired target temperature or target temperature difference.
  • at least one tempering device operated as a cooling device is switched off, its cooling capacity is reduced and / or a working voltage applied to it is reduced.
  • the tempering device may have an operating mode for preventing formation of condensate.
  • two modes of operation are set. In a first operating mode, the temperature control device is in a heating mode, wherein the fluid conveyor is switched off in order to achieve a noise reduction. In a second mode of operation, the temperature control device is in a heating mode, wherein the fluid conveyor is operated at a reduced power in order to avoid the formation of condensate on the compensation side.
  • the tempering device may have an operating mode in which the useful power is optimized.
  • the fluid flow rate per unit time is dynamically adjusted based on the environmental conditions.
  • sensors such as one or more microphones, and / or signals, such as a tacho signal, a signal, which relates to the use of the handsfree or the use of mobile phone communication
  • the flow rate is increased adequately and, accordingly, a benefit increase
  • the maximum electrical power can be increased and accordingly the maximum net power can be increased.
  • Increasing the flow rate causes a shift in the point of maximum net power towards a higher electrical power. This causes a lifting of the maximum electric power. This requires setting the new maximum net power.
  • the tempering device avoids the emergence of current peaks when switching on at least one operating mode.
  • a voltage converter can be used, which avoids current peaks in the switch-on. In this way, the Voltage controlled ramped up, preferably in the form of a linear voltage increase.
  • the object underlying the invention is further achieved by a recording system of the aforementioned type, wherein the recording system has a control device which divides the available energy depending on the selected operating mode between the at least two recording devices.
  • a control device which divides the available energy depending on the selected operating mode between the at least two recording devices.
  • the two recording devices are each operable in a heating mode and in a cooling mode.
  • heat energy is supplied to the respective pickup device, in particular, to reach a fixed predetermined or individually selected target temperature higher than the temperature of the environment, or to achieve a temperature difference between an inside area of the respective pickup device and the environment which corresponds to a fixed predetermined or individually selected value.
  • thermal energy is withdrawn from the respective pickup device to reach a predetermined or individually selected target temperature lower than the temperature of the environment, or to achieve a temperature difference between an interior of the respective pickup device and the environment, which corresponds to a fixed or individually selected value.
  • the recording system is further developed advantageous in that at least one operating mode is adjustable by means of the control device, in which a recording device in the heating mode and a Recording device is operated in the cooling mode. If the available electrical power is greater than or equal to the sum of the maximum electrical powers of the recording device operated in the heating mode and the recording device operated in the cooling mode, the recording device operated in the heating mode may be operated in a high-power setpoint mode. Startup mode are operated until the setpoint is reached, with a change to a setpoint hold mode after reaching the setpoint. At the same time, the recording device operated in the cooling mode can be operated in a high-performance setpoint-pre-feed mode until the setpoint value is reached, after which a setpoint-hold mode is reached after reaching the setpoint value.
  • the setpoint pre-feed mode is an operating mode in which at least one tempering device, at least one thermoelectric device and / or at least one fluid conveyor provide useful power at which a desired temperature setpoint and / or a desired temperature difference to Environment is achieved in an appropriate manner.
  • at least one component operates in a high power mode.
  • the high-power mode is an operating mode in which at least one tempering device, at least one thermoelectric device and / or at least one fluid conveyor produces their maximum useful power.
  • at least one component operating in the high-power mode is preferably connected to an ideal voltage causing its maximum net power.
  • the setpoint-hold mode is an operating mode in which at least one tempering device, at least one thermoelectric device and / or at least one fluid conveyor provide a useful power at which a desired temperature setpoint and / or a desired temperature difference to Environment is maintained.
  • at least one component is preferably connected to a working voltage which is reduced with respect to its ideal voltage. If available standing electric power is less than the sum of the maximum electrical powers of the operated in the heating mode recording device and operated in the cooling mode recording device, may preferably be selected between a plurality of operating modes and / or a prioritization.
  • the recording device operated in the heating mode can be operated in the target value prefetching mode, preferably in the high-power targeting mode until the target value is reached after reaching a change to the setpoint hold mode takes place. In this way, unnecessary power of the recording device operated in the cooling mode is provided.
  • the recording device operated in the cooling mode can thus consume the unused power of the recording device operated in the heating mode until the desired value is reached, in the setpoint feed-forward mode, preferably in the high-power setpoint feed-in mode Reaching the setpoint, a change to the setpoint hold mode takes place.
  • the recording device operated in the cooling mode can be operated in the setpoint prefetching mode, preferably in the high-performance setpoint-approaching mode, until the setpoint value is reached, wherein after reaching a change to the setpoint hold mode takes place. In this way, unnecessary power of the recording device operated in the heating mode is provided.
  • the recording device operated in the heating mode can thus, in the setpoint feed-forward mode, preferably in the high-power setpoint feed-in mode, consume the unused power of the recording device operated in the cooling mode until the setpoint value is reached Reaching the setpoint, a change to the setpoint hold mode takes place.
  • the in operated in the heating mode recording device in the setpoint approach mode preferably in the high-performance setpoint pre-run mode
  • the setpoint changes to the setpoint hold mode. In this way, unnecessary power of the recording device operated in the cooling mode is provided to the recording device operated in the heating mode.
  • the recording device operated in the cooling mode can simultaneously consume the unused power of the recording device operated in the heating mode until the target value is reached, wherein at least the minimum power for the recording device operated in the cooling mode Available.
  • the minimum power is an electrical power to achieve a defined minimum useful power. If the priority is on the recording device operated in the cooling mode and the recording device operated in the heating mode is to provide a minimum power, the recording device operated in the cooling mode can be in the setpoint-feed mode, preferably in the high-power setpoint - Pre-operating mode, operated until the setpoint is reached, with a minimum power for the operated in the heating mode recording device must be available. When the setpoint is reached, it changes to the setpoint hold mode. In this way, unnecessary power of the recording device operated in the heating mode is provided to the recording device operated in the cooling mode.
  • the recording device operated in the heating mode can simultaneously consume the unused power of the recording device operated in the cooling mode until the desired value is reached in the setpoint pre-feed mode, whereby at least the minimum power for the recording device operated in the heating mode is reached. Facility is available. When the setpoint is reached, it changes to the setpoint hold mode. If there is no priority, the recording device operated in the heating mode and the recording device operated in the cooling mode can be operated under equal distribution of the available powers in the target value prefetching mode. After reaching the setpoint, a change to the setpoint hold mode takes place. In this way, unused power is provided to the other recording device.
  • At least one operating mode is adjustable by means of the control device, in which a recording device is deactivated and a recording device is operated in the cooling mode. If the available electrical power is greater than or equal to the maximum electrical power of the recording device operated in the cooling mode, the recording device operated in the cooling mode may be operated in a high-power set-point-feed mode until the target value is reached, wherein after reaching the setpoint, a change is made to a setpoint hold mode. When the available electric power is smaller than the maximum electric power of the pickup device operated in the cooling mode, the pickup device operated in the cooling mode can be operated in the target value pickup mode by consuming the available electric power the setpoint is reached, wherein after reaching the setpoint, a change to a setpoint hold mode takes place.
  • At least one operating mode can be set by means of the control device, in which a recording device is deactivated and a recording device is operated in the heating mode. If the available electrical power is greater than or equal to the maximum electric power of the recording device operated in the heating mode, the recording device operated in the heating mode can be operated in a high-performance mode. Setpoint prefeeding mode are operated until the setpoint is reached, whereby after reaching the setpoint, a change to a setpoint hold mode takes place.
  • the recording device operated in the heating mode may be operated in the target value-bringing mode by consuming the available electric power the setpoint is reached, wherein after reaching the setpoint, a change to a setpoint hold mode takes place.
  • At least one operating mode can be set by means of the regulating device, in which case the two receiving devices are each operated in the heating mode.
  • the pickup devices operated in the heating mode may each be operated in the high power set value pickup mode until the set value is reached, wherein after reaching the setpoint, a change to a setpoint hold mode takes place.
  • various different operating modes can be set.
  • the first recording device operated in the heating mode can be operated in the high-performance set-point-feed mode until the target value is reached, wherein after the setpoint value has been reached a setpoint hold mode occurs.
  • the second recording device operated in the heating mode can thus, in the setpoint-pre-feed mode, consume the unneeded power of the first recording device operated in the heating mode until the setpoint value is reached, after which the setpoint value is reached - Mode is done. If there is no priority, the first in the Heating mode operated recording device and the second operated in the heating mode recording device are operated under the same distribution of the available services in the setpoint prefetch mode. After reaching the setpoint, a change to the setpoint hold mode occurs. In this way, unused power is provided to the other recording device.
  • At least one operating mode can be set by means of the regulating device, in which case the two receiving devices are each operated in the cooling mode.
  • the pickup devices operated in the cooling mode may each be operated in the high power set value pickup mode until the target value is reached, wherein after reaching the setpoint, a change to a setpoint hold mode takes place.
  • various different operating modes can be set.
  • the first recording device operated in the cooling mode can be operated in the high-performance set-point-feed mode until the target value is reached, wherein after reaching the target value, a change in a setpoint hold mode occurs.
  • the second recording device operated in the cooling mode can thus consume in the setpoint pre-feed mode the unused power of the first recording device operated in the cooling mode until the setpoint value is reached, after which the setpoint value is reached - Mode is done. If there is no priority, the first recording device operated in the cooling mode and the second recording device operated in the cooling mode can operate under the same distribution of the available powers in the target value feed-forward mode become. After reaching the setpoint, a change to the setpoint hold mode occurs. In this way, unused power is provided to the other recording device.
  • the individual pick-up devices may be, for example, a high-power heating mode, a set-point-pre-heating mode, a set-point hold-heating mode, a high-performance cooling mode, a setpoint pre-set mode. Cooling mode and / or a setpoint hold cooling mode are operated.
  • the high-power heating mode is an operating mode in which at least one temperature control device, at least one thermoelectric device and / or at least one fluid conveyor operates in the high-power mode in the heating mode.
  • the setpoint pre-heating mode is an operating mode in which at least one temperature control device, at least one thermoelectric device and / or at least one fluid conveyor operates in the setpoint pre-set mode in the heating mode.
  • the setpoint hold-heating mode is an operating mode in which at least one temperature control device, at least one thermoelectric device and / or at least one fluid conveyor operates in the setpoint hold mode in the heating mode.
  • the energy-saving heating mode is an operating mode in which at least one tempering device, at least one thermoelectric device and / or at least one fluid conveyor operates in the energy-saving mode in the heating mode.
  • the high-performance cooling mode is an operating mode in which at least one tempering device, at least one thermoelectric device and / or at least one fluid conveyor operates in the high-power mode in the cooling mode.
  • the setpoint-approach cooling mode is an operating mode in which at least one temperature control device, at least one thermoelectric device and / or at least one fluid conveyor operates in the setpoint-pre-set mode in the cooling mode.
  • the setpoint hold cooling mode is an operating mode in which at least one temperature control device, at least one thermoelectric device and / or at least one fluid conveyor operates in the setpoint hold mode in the cooling mode.
  • the maximum electrical power of a temperature control device, a thermoelectric device or a fluid delivery device is the electrical power that is consumed or consumed by a temperature control device, a thermoelectric device or a fluid delivery device in the high power mode.
  • the required electrical power to obtain a maximum net power in the heating mode may be higher than the electrical power required for a maximum net power of the cooling mode. In order to design the voltage converter cost-effective, this can only be designed for the maximum electrical power of the cooling mode.
  • a bypass for example by MosFet, the voltage converter is installed. For this, the operating voltage is switched directly to the tempering device of the recording device.
  • the amount of applied voltage can be selected according to the operation mode. For the maximum cooling capacity, an operating voltage can be selected at which the cooling capacity is maximum. This may correspond to the maximum of a bell curve. For setting a desired temperature difference, the voltage value at which the system reaches the desired temperature difference can be selected.
  • the respective receiving devices may have a voltage converter per tempering device.
  • each receiving device may have exactly one voltage converter.
  • the object underlying the invention is further achieved by a method for operating a recording device of the aforementioned type, wherein the inventive method the Applying the at least one thermoelectric device comprises at least temporarily with a working voltage, wherein the working voltage is a DC voltage.
  • the inventive method the Applying the at least one thermoelectric device comprises at least temporarily with a working voltage, wherein the working voltage is a DC voltage.
  • the method can be used to control the temperature of objects such as beverage containers or the like, in which the object can be inserted into at least one receptacle and the object inserted into the at least one receptacle can be subjected to heat or cooling energy via at least one thermoelectric device, wherein the thermoelectric Device adapted voltage can be provided as a non-clocked DC voltage. Otherwise, the embodiments and modification options described above with regard to the recording device apply.
  • the method according to the invention is further developed advantageously in that the supply voltage is converted by at least one voltage converter and / or the working voltage with which the thermoelectric device is acted upon at least temporarily is set.
  • the embodiments and modification options described above with regard to the recording device apply.
  • waste heat arising on the compensation side of the thermoelectric device is removed by means of a fluid delivery device and / or heat is supplied to the compensation side of the thermoelectric device by means of a fluid delivery device.
  • the compensation side of the at least one thermoelectric device is supplied by means of the fluid conveyor temperature or it is by means of the fluid conveyor temperature from the compensation of the thermoelectric device dissipated.
  • the working voltage in particular depending on the fluid delivery rate per unit time of the fluid conveyor, is set automatically.
  • the fluid delivery rate per unit time of the fluid delivery device in particular depending on the working voltage, set automatically.
  • the fluid delivery rates per time unit of the fluid delivery device are assigned different desired voltages for the at least one thermoelectric device.
  • the fluid delivery rate per unit time can be increased or decreased and in this case a voltage for the at least one thermoelectric device according to this assignment can be adjusted independently.
  • the actual voltage for the at least one thermoelectric device can be increased or decreased and in this case the fluid delivery rate per unit time of the fluid delivery device can be adjusted independently according to this assignment. Otherwise, the embodiments and modification options described above with regard to the recording device apply.
  • a noise level is detected by sensors and / or the fluid delivery rate per unit time of the fluid delivery device is set automatically depending on the detected noise level.
  • the noise level is sensed and / or detected and depending on the detection and / or determination of the fluid delivery per unit time of the fluid conveyor selectively increased or decreased and thereby adjusted independently a voltage for the at least one thermoelectric device according to the assignment.
  • the noise level is detected over a defined time interval and / or determined, evaluated the noise level for the defined time interval and selectively increases or decreases the fluid flow per unit time of the fluid conveyor taking into account the evaluation. Otherwise, the embodiments and modification options described above with regard to the recording device apply.
  • a method is preferred, which is the setting of a volume-optimized operating mode in the tempering device, setting a power-saving operating mode, in which a thermal function with reduced power consumption is provided in the tempering, the setting of an operating mode for Generation of ice at the tempering device, the setting of an operating mode for preventing ice formation in the tempering device and / or setting an operating mode to prevent condensate formation in the tempering device.
  • the designated operating modes the embodiments and modification options described above with respect to the recording device apply.
  • the method according to the invention comprises avoiding the generation of current peaks when switching on at least one operating mode, operating the recording device as a cooling device and / or operating the recording device as a heating device.
  • the embodiments and modification options described above with regard to the recording device apply.
  • the object underlying the invention is also achieved by a method for operating a recording system of the type mentioned, wherein the available energy is divided depending on the selected operating mode between the at least two recording devices.
  • the two recording devices are each operable in a heating mode and in a cooling mode. Otherwise, the embodiments and modification options described above with regard to the recording system apply.
  • the method according to the invention is further characterized by setting an operating mode in which a recording device is operated in the heating mode and a recording device in the cooling mode, setting an operating mode in which a recording device is deactivated and a recording device in is operated in the cooling mode, setting an operation mode in which a recording device is deactivated and a recording device is operated in the heating mode, setting an operation mode in which the two recording devices are respectively operated in the heating mode and / or the setting of an operating mode in which the two recording devices are each operated in the cooling mode, advantageously developed. Otherwise, the embodiments and modification options described above with regard to the recording system apply.
  • the object on which the invention is based is furthermore achieved by a motor vehicle, the motor vehicle according to the invention having one or more receiving devices according to one of the embodiments described above, which is preferably operated with a method for operating a pickup device according to one of the embodiments described above, or wherein the motor vehicle according to the invention comprises a pick-up system according to one of the embodiments described above, which is preferably operated with a method for operating a pick-up system according to one of the embodiments described above.
  • the motor vehicle comprises a receiving device designed as a glove box, cool box, or cup holder of the motor vehicle.
  • the regulating device and / or the regulating device can have intelligent distribution logic by means of which an operating voltage of the motor vehicle can be distributed to a plurality of temperature control devices, a plurality of thermoelectric devices and / or a plurality of fluid conveying devices.
  • receiving device for tempering a beverage container is set up.
  • the beverage container may be formed, for example, by a bottle or by a beverage can.
  • the beverage container can be selectively heated or cooled.
  • a receptacle is provided, in which the beverage container is inserted.
  • the beverage container is fixed by holding elements.
  • a thermoelectric device designed as a Peltier element is provided which is positioned in the region of the receptacle such that the beverage receptacle inserted into the receptacle can be tempered via the Peltier element. The control of the Peltier element is effected by a regulating device.
  • the regulating device can optionally provide for a loading of the beverage container with heat energy or with cold energy.
  • the Peltier element is supplied with untacted direct current.
  • the receiving device additionally comprises a fluid delivery device.
  • the fluid delivery device can be designed as a pumping system and have a fluid circuit in which a fluid is circulated.
  • the fluid may be at least partially composed of water or other liquid substance such as oil or saline. The high heat capacity of such materials favors the efficiency of a Heat exchange.
  • For a circulating movement of the fluid provides a pump. This pump communicates with the regulating device, which specifies a respective actual output of the pump.
  • a certain amount of fluid can be specified via the regulating device, which is to be moved circumferentially per unit of time in the fluid circuit.
  • the pumping system is in operative connection with the Peltier element or removes heat or cold from a compensation side of the Peltier element in order to increase a power of the Peltier element and thereby act upon the beverage container with higher heat energy or cooling energy.
  • a first heat transfer device is provided, which is located below the Peltier element and is formed as part of the fluid circuit or is in flow communication with the fluid circuit.
  • the pump may be surrounded by a sound deadening capsule to reduce a noise level caused by the device.
  • the receiving device also comprises a second heat transfer device, which is in thermal exchange with the buffer and can dissipate heat or cold absorbed by the fluid from the compensation side of the Peltier element. This further counteracts excessive unwanted heating or cooling of the fluid. Heat absorbed by the compensation side of the Peltier element or cold of the fluid is discharged via the second heat transfer device to ambient air of the device.
  • the second heat transfer device may comprise a plurality of heat conducting ribs.
  • the regulating device has information which assigns a respective desired voltage for the Peltier element to a respective amount of fluid to be moved per unit time.
  • the receiving device is installed in a motor vehicle or is designed as part of a motor vehicle. Since an increase in the amount of fluid to be moved per unit time is accompanied by a higher noise level for the recording device, the amount of fluid to be transported per unit time is adapted to an already formed in an interior of the motor vehicle noise level.
  • the adaptation can be such that the noise development of the device does not exceed the noise level already formed in the interior of the motor vehicle.
  • the recording device therefore comprises a sensor by means of which noises can be detected and which is connected to the regulating device. If the noise development detected via the sensor increases, then the pump can be activated by the regulating device in order to increase the amount of fluid to be moved per unit of time. If the noise development detected via the sensor decreases, then the pump can be actuated by the regulating device in order to reduce the amount of fluid to be moved per unit of time.
  • the regulating device can also be in communication with vehicle electronics and adjust or selectively increase or reduce the amount of fluid to be moved, for example, to a vehicle speed or an actual power of an air conditioning device provided for the vehicle interior. If the amount of fluid to be moved is ever Time unit reduced, so the practice has shown that the performance of the Peltier element is made larger when the voltage for the Peltier element is reduced and not maintained. The relationship is illustrated by way of example in FIG. 1a and FIG. 1b. In order to keep the power for the Peltier element as large as possible, it is provided that the regulating device has information which assigns a respective amount of fluid to be moved per unit time of a desired voltage or vice versa which a respective voltage for the Peltier Assign element a respective desired amount of fluid to be moved per unit time.
  • the voltage for the Peltier element can be adjusted according to the information stored on the regulating means.
  • the beverage container for each amount of fluid to be moved per unit time can be controlled as efficiently as possible.
  • a voltage of the Peltier element is increased or decreased and in this case the amount of fluid to be moved per unit time is adjusted in accordance with the deposited information on the Regulier device. For example, a plurality of recordings may be provided, to each of which a separate Peltier element is assigned. The regulating device can then divide an operating voltage of a motor vehicle with the help of an intelligent distribution logic on the Peltier elements of the multiple shots.
  • a Peltier element can be subjected to a voltage at which the Peltier element does not reach its maximum power.
  • the amount of fluid to be moved per unit time is adjusted by the regulating device, taking into account the deposited information on the Regulier device. It is also conceivable that a beverage container by exposure to heat energy or cooling energy its temperature should maintain.
  • the stored information on the Regulier device allow this an association between voltage and the amount to be moved to fluid per unit time, in which the receiving device can apply the beverage container with very low energy consumption with the corresponding heat energy or cooling energy.
  • the regulating device is also connected to a user interface.
  • Instructions for controlling the temperature of the beverage container can be forwarded to the regulating device via the user interface.
  • the regulating device can be given instructions by the user interface, according to which the beverage container is to be supplied with thermal energy or cooling energy. It is also conceivable that the amount of fluid to be moved per unit time is specified manually or via the user interface.
  • thermoelectric Fig. 1 a different operating states of a thermoelectric
  • Figure 1 b shows a detail of Figure 1a in an enlarged view.
  • FIG. 2 shows an embodiment of the recording device according to the invention in a schematic representation.
  • Fig. 3 shows an embodiment of the method according to the invention for operating a recording device.
  • Fig. 1a and Fig. 1 b show a diagram of individual aspects, as in a recording device according to the invention or may be formed when implementing a method according to the invention for operating a recording device.
  • the numeral 100 refers to an electric power of a thermoelectric device as a function of the voltage.
  • Numeral 102 refers to a heat pumping effect of the thermoelectric device as a function of the voltage at a first fluid delivery rate per unit time of a fluid delivery device heat-transmittingly connected to the compensation side of the thermoelectric device.
  • Numeral 104 refers to a heat pumping effect of the thermoelectric device as a function of the voltage at a second fluid delivery rate per unit time of the fluid delivery device heat-transmittingly connected to the compensation side of the thermoelectric device.
  • the first fluid delivery rate per unit time is greater than the second fluid delivery rate per unit time.
  • thermoelectric device the cooling capacity of the thermoelectric device is plotted at the first fluid delivery amount per unit time of the fluid delivery device heat-transmittingly connected to the compensation side of the thermoelectric device.
  • cooling performance of the thermoelectric device at the second fluid delivery amount per unit time is applied to the fluid delivery device heat-transmittingly connected to the compensation side of the thermoelectric device.
  • the cooling capacity 106 results from the difference between the heat pump effect 102 of the thermoelectric device and the electrical power 100 of the thermoelectric device.
  • the cooling capacity 108 results from the difference between the heat pump effect 104 of the thermoelectric device and the electrical power 100 of the thermoelectric device.
  • Point 110 shows the cooling capacity of the thermoelectric device at the first fluid delivery rate per unit time and a voltage of 13.5 volts.
  • Point 112 shows the cooling capacity of the thermoelectric device at the second fluid delivery rate per unit time and a voltage of 13.5 volts.
  • the voltage of 13.5 volts corresponds to the vehicle electrical system voltage of a motor vehicle.
  • Points 110 and 112 indicate that the thermoelectric device does not produce the greatest possible cooling power 106 or 108 at a voltage of 13.5 volts.
  • thermoelectric device On a regulating device of the recording device therefore information is stored, by means of which different fluid flow rates per unit time different target voltages are assigned.
  • the assignment or the information in this case are such that the voltage of the thermoelectric device can be adjusted at each fluid flow rate so that the thermoelectric device provides the greatest possible cooling capacity.
  • the regulating device effects an adaptation of the voltage for the thermoelectric device taking into account the information.
  • the first fluid delivery rate per unit time is assigned a voltage of 10V.
  • the voltage at the first fluid delivery rate per unit time is independently set to 10V by the regulator.
  • the cooling power 106 is then located at point 114 and is enlarged relative to the point 110 at which the thermoelectric device is subjected to a voltage of 13.5 volts. The temperature of an object can thus be carried out under reduced energy consumption with greater cooling capacity 106.
  • FIG. 1 a and FIG. 1 b further clarify a behavior of the recording device, as long as the amount of fluid is lowered.
  • the cooling capacity for this is, as previously mentioned, referred to in paragraph 108. Without adjusting a voltage for the Thermoelectric device or while maintaining the voltage of 10 volts, the cooling capacity 108 of the thermoelectric device according to point 116 would be formed and not fixed here in the optimum effective range of the thermoelectric device. For this reason, again an adjustment of the voltage by means of the previously described information or the previously described assignment, wherein the voltage is lowered from 10 volts to 8 volts. The thermoelectric device is thereby operated in the optimum range of action, which is marked with the numeral 118.
  • the cooling capacity 108 at the second fluid delivery rate per unit time is now formed as large as possible.
  • the adaptation of the voltage can take place at least approximately in real time when the fluid delivery rate per unit of time increases or decreases.
  • the arrow representation with position 120 refers to the adaptation of the voltage.
  • the regulator may include a voltage converter.
  • a voltage can initially be adjusted or increased or decreased, in which case the fluid delivery per unit time is automatically adjusted to take account of the assignment or the information stored on the regulating device, the thermoelectric To operate equipment with the highest possible performance.
  • the tempering device 12 has a thermoelectric device 14, which can be operated as a Peltier element and as a Seebeck element.
  • the thermoelectric device 14 has a useful side 16 and a compensation side 18, wherein the payload side is heat-transmittingly coupled to a temperature control region, so that the temperature control region can be cooled or heated by the thermoelectric device 14.
  • heat conducting ribs 26 are arranged, which promote the heat exchange with the environment.
  • the tempering device 12 comprises a regulating device 20, which acts on the thermoelectric device 14 at least temporarily with a working voltage, wherein the working voltage is a non-clocked DC voltage.
  • the tempering device 12 is provided for operation on a supply voltage, wherein the supply voltage is a DC voltage.
  • the working voltage has a different amount than the supply voltage.
  • the tempering device 12 also includes a fluid conveyor 24, which is designed as a fan and is adapted to discharge at the compensation side 18 of the thermoelectric device 14 waste heat by fluid movement or the compensation side 18 of the thermoelectric device 14 by fluid movement heat supply. The fluid movement is achieved by accelerating the ambient air.
  • the regulating device 20 has a voltage converter 22, which in operation bears against the supply voltage and at least temporarily emits an output voltage, wherein the output voltage of the voltage converter 22 corresponds to the working voltage and is a DC voltage which is different from the supply voltage.
  • the regulating device 20 is also adapted to automatically adjust the working voltage of the thermoelectric device and the fluid delivery per unit time of the fluid conveyor 24, wherein the working voltage of the thermoelectric device 14 depending on the fluid flow per unit time of the fluid conveyor 24 or the fluid flow rate Time unit of the fluid conveyor 24 is automatically adjustable depending on the working voltage of the thermoelectric device 14.
  • the temperature control device 12 can be operated in different operating modes, for example in a volume-optimized operating mode, an energy-saving operating mode, in which a thermal function is provided with reduced power consumption, an operating mode for generating ice, an operating mode for avoiding Ice formation, a mode of operation to prevent condensate formation and an operating mode in which the net power is optimized.
  • the receiving device 10 may be a glove box, a cup holder or a cool box. Furthermore, the recording device 10 can be installed in a vehicle and operated in a vehicle.
  • Fig. 3 illustrates a conceivable implementation of the inventive method for operating a recording device.
  • a noise level formed in the interior of a motor vehicle is detected.
  • the detection can take place, for example, by means of a sensor which is coupled to a regulating device, which is referred to as a control device.
  • a beverage container is inserted into a receptacle and optionally acted upon by thermal energy or cooling energy via a Peltier element.
  • the specification for loading the beverage container with thermal energy or cold energy can be carried out by a user interface which is in communication with the control device.
  • an amount of fluid to be moved per unit time is increased or decreased.
  • the control device has information which allocate amounts of fluid to be moved per unit time of a respective voltage for the Peltier element. If the amount of fluid to be moved per unit time is increased or decreased by the control device takes place preferably in real time an adaptation of the voltage provided for the Peltier element, taking into account the information or the assignment.

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Abstract

Die Erfindung betrifft eine Aufnahme-Einrichtung (10) für ein Fahrzeug, mit mindestens einer Temperier-Einrichtung (12), welche mindestens eine thermoelektrische Einrichtung (14) aufweist, wobei die mindestens eine thermoelektrische Einrichtung (14) eine Nutz-Seite (16) und eine Ausgleichsseite (18) aufweist und die Temperier-Einrichtung (12) mindestens eine Regulier-Einrichtung (20) aufweist, welche die mindestens eine thermoelektrische Einrichtung (14) zumindest zeitweise mit einer Arbeitsspannung beaufschlagt und die Arbeitsspannung eine Gleichspannung ist.

Description

Aufnahme-Einrichtung für ein Fahrzeug
Die Erfindung betrifft eine Aufnahme-Einrichtung für ein Fahrzeug, mit mindestens einer Temperier-Einrichtung, welche mindestens eine thermoelektrische Einrichtung aufweist, wobei die mindestens eine thermoelektrische Einrichtung eine Nutz-Seite und eine Ausgleichsseite aufweist. Außerdem betrifft die Erfindung ein Aufnahmesystem mit mindestens zwei Aufnahme-Einrichtungen sowie ein Fahrzeug.
Darüber hinaus betrifft die Erfindung ein Verfahren zum Betreiben einer Aufnahme-Einrichtung für ein Fahrzeug, mit dem Schritt: Bereitstellen einer Temperier-Einrichtung, welche mindestens eine thermoelektrische Einrichtung aufweist, wobei die mindestens eine thermoelektrische Einrichtung eine Nutz-Seite und eine Ausgleichsseite aufweist. Außerdem betrifft die Erfindung ein Verfahren zum Betreiben eines Aufnahmesystems mit mindestens zwei Aufnahme-Einrichtungen.
Bekannte Aufnahme-Einrichtungen finden beispielsweise als temperierbare Getränkehalter in Kraftfahrzeugen Verwendung. Bekannt sind hierbei Ausführungsformen, bei welchen Behältnisse, wie Dosen, Flaschen oder dergleichen, in dem Getränkehalter fixiert werden können. Zum Temperieren der Getränke weisen gattungsgemäße Aufnahme- Einrichtungen regelmäßig eine Temperier-Einrichtung auf, welche zumindest eine thermoelektrische Einrichtung aufweisen.
Thermoelektrische Einrichtungen umfassen üblicherweise eine Nutz-Seite und eine Ausgleichsseite. Die Nutz-Seite ist die Seite einer thermoelektrischen Einrichtung, welche in einem betrachteten Betriebszustand zum Austausch von Wärme-Energie mit einer Zielzone vorgesehen ist, um für diese Wärme oder Kälte bereitzustellen oder um deren thermische Energie zur Erzeugung elektrischer Energie aufzunehmen. Die Ziel-Zone ist dabei beispielsweise ein flächiger oder räumlicher Bereich, der temperiert werden soll, z.B. ein Innenbereich einer
|Bestätigungskopie| Aufnahme-Einrichtung und/oder darin aufgenommene Produkte beziehungsweise Objekte. Die Ausgleichsseite ist die Seite einer thermoelektrischen Einrichtung, welche in einem betrachteten Betriebszustand zum Austausch von Wärme-Energie mit der Umgebung vorgesehen ist, um Abwärme der thermoelektrischen Einrichtung in die Umgebung abzuführen oder um der thermoelektrischen Einrichtung Umgebungswärme zuzuführen..
Bekannte Aufnahme-Einrichtungen haben jedoch einen hohen Energiebedarf. Die Reduzierung des Energiebedarfs ist insbesondere im Hinblick auf Fahrzeuge mit Elektroantrieb und einer begrenzten Akkumulatoren-Kapazität wünschenswert. Weiterhin wird auch eine Verbesserung der Temperierung angestrebt, um Zielzonen auch auf höhere Temperaturen erwärmen beziehungsweise auf niedrige Temperaturen abkühlen zu können.
Der Erfindung lag somit die Aufgabe zugrunde, eine Möglichkeit zu schaffen, eine Aufnahme-Einrichtung mit einem niedrigen Energieverbrauch und einer verbesserten Temperierung betreiben zu können. Zudem soll die Aufnahme-Einrichtung einen unkomplizierten Aufbau besitzen und der Betrieb einfach umgesetzt werden können.
Die der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe wird gelöst durch eine Aufnahme-Einrichtung der eingangs genannten Art, wobei die Temperier- Einrichtung mindestens eine Regulier-Einrichtung aufweist, welche die mindestens eine thermoelektrische Einrichtung zumindest zeitweise mit einer Arbeitsspannung beaufschlagt und die Arbeitsspannung eine Gleichspannung ist.
Die Erfindung macht sich die Erkenntnis zunutze, dass durch eine Regulier-Einrichtung die Arbeitsspannung, mit welcher die mindestens eine thermoelektrische Einrichtung beaufschlagt wird, situationsabhängig beziehungsweise bedarfsabhängig angepasst werden kann. Auf diese Weise kann der Energieverbrauch der Aufnahme-Einrichtung verringert werden und eine bedarfsgerechte Temperierung erfolgen.
Die erfindungsgemäße Aufnahme-Einrichtung kann eine Einrichtung zum Aufnehmen von Lebensmitteln oder Gebrauchsgegenständen sein. Hierzu weist die Aufnahme-Einrichtung vorzugsweise mindestens eine Aufnahme auf, in welche ein zu temperierendes Objekt einsetzbar ist. Die mindestens eine thermoelektrische Einrichtung ist vorzugsweise in dem Bereich der mindestens einen Aufnahme positioniert, so dass ein in die mindestens eine Aufnahme eingesetztes Objekt mittels der mindestens einen thermoelektrischen Einrichtung mit Wärme- und/oder Kälteenergie beaufschlagbar ist. Die Regulier-Einrichtung ist eine Einrichtung zum Regulieren mindestens eines Parameters der Aufnahme-Einrichtung. Die Regulier-Einrichtung kann auch dazu eingerichtet sein, mehrere Parameter und/oder mehrere verschiedenartige oder gleichartige Einrichtungen der Aufnahme-Einrichtung zu regulieren. Insbesondere ist die Aufnahme-Einrichtung für den Betrieb in Fahrzeugen ausgebildet. Dabei kann die Aufnahme-Einrichtung Fahrzeug-gebunden oder fest in ein Fahrzeug eingebaut sein. Als Fahrzeug ist im Sinne der Erfindung ein Mittel zum Transport von Personen oder Gütern zu verstehen. Davon sind insbesondere Straßen- und Schienenfahrzeuge, Kraftfahrzeuge, Schiffe und Flugzeuge umfasst. Eine Temperier-Einrichtung ist eine Einrichtung zum Temperieren mindestens einer Zielzone, wobei das Temperieren das Verändern der Temperatur der Zielzone gegenüber ihrem Ausgangszustand, das Herbeiführen und/oder Halten der Temperatur der Zielzone auf einer Soll-Temperatur und/oder das Temperieren der Zielzone um eine Soll-Differenz abweichend von einer Umgebungstemperatur umfassen kann. Die thermoelektrische Einrichtung kann mindestens ein Peltier-Element und/oder ein Seebeck-Element umfassen oder als ein solches ausgebildet sein. Ein Peltier-Element ist ein flaches Halbleiter-Element, welches sich bei Anlegen einer elektrischen Spannung auf einer Seite erwärmt und auf einer gegenüberliegenden Seite abkühlt. Ein Seebeck-Element ist ein flaches Halbleiter-Element, welches eine elektrische Spannung erzeugt, wenn eine seiner Seiten erwärmt und eine gegenüberliegende Seite abkühlt wird. Die Arbeitsspannung der thermoelektrischen Einrichtung ist eine Spannung, die zumindest in bestimmten Betriebszuständen angelegt wird. Ihr Wert dient dem Erzielen eines spezifischen Arbeitszwecks. Die Gleichspannung ist eine elektrische Spannung, deren Potential-Gefälle sich über einen betrachteten Zeitraum nicht umkehrt, also nicht von Plus nach Minus wechselt, sondern stets größer gleich null oder aber stets kleiner gleich null ist, insbesondere während der gesamten Dauer eines bestimmten Betriebszustands. Die Regulier-Einrichtung kann als rechnergestütztes System ausgebildet sein.
In einer bevorzugten Ausführungsform ist die Arbeitsspannung ungetaktet. Vorzugsweise ist die ungetaktete Arbeitsspannung nicht Pulsweiten- moduliert. Insbesondere ändert sich der Wert der Arbeitsspannung allenfalls kontinuierlich, insbesondere liegt die Arbeitsspannung innerhalb eines Spannungsbereichs zwischen 9 Volt und 16 Volt oder innerhalb eines Intervalls von -30% bis +30% um den Betrag der Versorgungsspannung, wobei die Versorgungsspannung eine Spannung ist, welche direkt von einer Spannungsquelle bereitgestellt wird. Die Versorgungsspannung kann eine Batteriespannung, von beispielsweise 12 Volt, 24 Volt oder 48 Volt, oder eine Netzspannung, von beispielsweise 220 Volt oder 380 Volt, sein. Typisch für thermoelektrische Einrichtungen beziehungsweise elektrothermische Wandler ist ein glockenförmiger Verlauf einer ΔΤ-V-Kurve. Das heißt, zunehmende Arbeitsspannung steigert zunächst den erzielbaren Temperatur-Effekt, nach Überschreiten einer Ideal-Spannung nimmt der erzielbare Temperatur-Effekt jedoch wieder ab. Denn nun überwiegen die inneren elektrischen Widerstandseffekte, die zu einer Wärmeerzeugung innerhalb der thermoelektrischen Einrichtung führen und dem Wärme-Pumpe-Effekt entgegen wirken. Ein solcher Verlauf ergibt sich allerdings nur bei ungetakteter Gleichspannung. Bei getakteter Spannung weist die ΔΤ-V- Kurve einen linearen Anstieg auf und verläuft weit unterhalb der Glockenkurve. Die so erreichbaren Temperier-Leistungen liegen somit oft deutlich unter denen von ungetakteter Gleichspannung. Dieser Effekt ist umso stärker, je weiter der Arbeitspunkt oberhalb des optimalen Spannungswertes liegt, zum Teil bis zu 90 %.
Alternativ kann die Arbeitsspannung getaktet sein. Vorzugsweise wechselt der Wert der getakteten Arbeitsspannung wiederholt, insbesondere zwischen mindestens zwei Werten. Der Wechsel des Arbeitsspannungswerts erfolgt insbesondere in regelmäßigen Abständen, für eine festgelegte Dauer, mit Null als einem von mindestens zwei Werten, mit maximaler Versorgungsspannung als einem von mindestens zwei Werten, mit maximaler Betriebsspannung als einem von mindestens zwei Werten, mit maximaler Arbeitsspannung als einem von mindestens zwei Werten und/oder mit einem sägezahnartigem, sinusförmigen oder rechteckförmigen Spannungs-Zeit-Verlauf. Die Betriebsspannung ist eine Spannung, die dem internen Betrieb einer Temperier-Einrichtung dient. Die Betriebsspannung kann der Versorgungsspannung entsprechen und/oder 12 Volt, 24 Volt oder 48 Volt betragen, beispielsweise aus elektrochemischen Speicherzellen. Die Betriebsspannung kann sich aber auch von der Versorgungsspannung unterscheiden, beispielsweise als Resultat einer Transformation von Netz-Hochspannung. Vorzugsweise ist die getaktete Arbeitsspannung Pulsweiten-moduliert. Die Pulsweiten- Modulation ist eine Modulationsart, bei der eine technische Größe, beispielsweise die elektrische Spannung, zwischen zwei Werten wechselt. Dabei wird bei konstanter Frequenz der Tastgrad eines Rechteckpulses variiert, also die Breite der ihn bildenden Impulse. Die Arbeitsspannung kann gleich der Versorgungs- und/oder der Betriebsspannung sein.
In einer anderen Ausführungsform weist die erfindungsgemäße Aufnahme-Einrichtung einen Spannungswandler auf, welcher im Betrieb an einer Versorgungsspannung anliegt. Der Spannungswandler wandelt eine angelegte Eingangsspannung in eine vom Spannungswandler ausgegebene Ausgabespannung um. Die Eingangsspannung ist vorzugsweise eine Versorgungsspannung oder eine Betriebsspannung. Die Ausgabespannung ist vorzugsweise eine Betriebsspannung oder eine Arbeitsspannung. Vorzugsweise hat der Spannungswandler mindestens einen Gleichspannungswandler oder ist aus einem solchen gebildet. Ein Gleichspannungswandler ist ein Spannungswandler bei dem zumindest die Ausgabespannung eine Gleichspannung ist. Vorzugsweise gibt der Gleichspannungswandler eine Arbeitsspannung aus. Vorzugsweise ist auch die Eingangsspannung eine Gleichspannung.
Vorzugsweise ist die Arbeitsspannung in Abhängigkeit von einem gewünschten Betriebsverhalten mindestens einer thermoelektrischen Einrichtung in zwei verschiedenen Betriebszuständen verschieden. Vorzugsweise ist der Betrag der Arbeitsspannung kleiner als die Versorgungsspannung. Vorzugsweise ist der Betrag der Arbeitsspannung kleiner als die Betriebsspannung. Der Betrag der Arbeitsspannung kann aber auch über der Versorgungs- oder Betriebsspannung liegen, wenn eine Komponente, beispielsweise eine auf 24 Volt ausgelegte thermoelektrische Einrichtung oder eine Schaltung, insbesondere Serienschaltung, mehrerer Komponenten, beispielsweise von drei auf jeweils 6 Volt ausgelegten thermoelektrischen Einrichtungen in Serie, dies erfordert.
In einer Weiterbildung der erfindungsgemäßen Aufnahme-Einrichtung ist die Temperier-Einrichtung zum Betrieb an einer Versorgungsspannung vorgesehen. Alternativ oder zusätzlich ist die Versorgungsspannung eine Gleichspannung. Alternativ oder zusätzlich weist die Arbeitsspannung einen anderen Betrag als die Versorgungsspannung auf. Insbesondere ist die Temperier-Einrichtung zum Betrieb mit einer Versorgungsspannung einer Gleichstromquelle ausgelegt.
In einer besonders bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Aufnahme-Einrichtung weist die Regulier-Einrichtung mindestens einen Spannungswandler auf, welcher im Betrieb an einer Versorgungsspannung anliegt und/oder zumindest zeitweise eine Ausgangsspannung abgibt. In einer weiteren Ausführungsform ist die Regulier-Einrichtung als ein solcher Spannungswandler gebildet. Der Spannungswandler der Regulier-Einrichtung wandelt eine angelegte Eingangsspannung in eine vom Spannungswandler ausgegebene Ausgabespannung um. Die Eingangsspannung ist vorzugsweise eine Versorgungsspannung oder eine Betriebsspannung. Die Ausgabespannung ist vorzugsweise die Arbeitsspannung der zumindest einen thermoelektrischen Einrichtung. Vorzugsweise hat der Spannungswandler der Regulier-Einrichtung mindestens einen Gleichspannungswandler oder ist aus einem solchen gebildet. Ein Gleichspannungswandler ist ein Spannungswandler bei dem zumindest die Ausgabespannung eine Gleichspannung ist. Vorzugsweise gibt der Gleichspannungswandler eine Arbeitsspannung aus. Vorzugsweise ist auch die Eingangsspannung eine Gleichspannung.
Die erfindungsgemäße Aufnahme-Einrichtung wird außerdem dadurch vorteilhaft weitergebildet, dass die Ausgabe-Spannung des Spannungswandlers der Regulier-Einrichtung der Arbeitsspannung entspricht. Alternativ oder zusätzlich ist die Ausgabe-Spannung des Spannungswandlers der Regulier-Einrichtung eine Gleichspannung, die anders als die Versorgungsspannung ist. Vorzugsweise ist der Spannungswandler der Regulier-Einrichtung dazu eingerichtet, die Betriebsspannung einer Energie-Quelle auf einen unter- oder oberhalb der Betriebsspannung liegenden Spannungswert zu wandeln.
In einer weiteren Ausführungsform ist die erfindungsgemäße Aufnahme- Einrichtung als Handschuhfach, Getränkehalter oder Kühlbox ausgebildet, wobei die Aufnahme-Einrichtung vorzugsweise fahrzeuggebunden oder als nachrüstbares Zubehör in ein Fahrzeug einbaubar oder in einem Fahrzeug betreibbar ist.
Ferner ist eine erfindungsgemäße Aufnahme-Einrichtung bevorzugt, bei welcher die Temperier-Einrichtung mindestens eine Fluid- Fördereinrichtung aufweist, welche dazu eingerichtet ist, an der Ausgleichsseite der thermoelektrischen Einrichtung anfallende Abwärme durch Fluid-Bewegung abzuführen und/oder der Ausgleichsseite der thermoelektrischen Einrichtung durch Fluid-Bewegung Wärme zuzuführen. An der Ausgleichsseite können Wärmeleitrippen und/oder -lamellen zur Steigerung des Wärmeaustausches ausgeordnet sein. Die Praxis hat gezeigt, dass eine Temperierung nur über thermoelektrische Einrichtungen häufig nicht ausreichend ist, um eine ausreichende Erwärmung oder Abkühlung der Zielzone sicherzustellen. Durch die mindestens eine Fluid-Fördereinrichtung wird die Temperierleistung weiter erhöht. Vorzugsweise ist die Fluidfördermenge je Zeiteinheit der mindestens einen Fluid-Fördereinrichtung in Abhängigkeit von dem gewünschten Betriebsverhalten in zwei verschiedenen Betriebszuständen verschieden. Die Fluid-Fördereinrichtung kann einen oder mehrere Ventilatoren und/oder Pumpen, insbesondere Radial- und Axial- Ventilatoren, umfassen. Im Sinne der Erfindung ist unter einem Fluid eine Masse ohne festgefügte Form zu verstehen, wobei das Fluid insbesondere gas-, dampf- oder granulat-förmig oder flüssig sein kann. Alternativ kann das Fluid auch eine Mischform aufweisen. Das Fluid kann beispielsweise Wasser, Luft oder flüssiges Kühlmittel sein. Die Fluid-Fördereinrichtung kann ein Pumpsystem mit einem Fluidkreislauf umfassen, wobei der Fluidkreislauf mit der mindestens einen thermoelektrischen Einrichtung in Wirkverbindung steht, um die Ausgleichsseite der mindestens einen thermoelektrischen Einrichtung mit Wärme zu beaufschlagen oder Wärme von der Ausgleichsseite der mindestens einen thermoelektrischen Einrichtung abzuführen.
Die Aufnahme-Einrichtung kann eine Kühleinrichtung sein. Eine Kühl- Einrichtung ist eine Einrichtung zum Kühlen einer Zielzone, beispielsweise mittels einer oder mehrerer thermoelektrischen Einrichtungen. Die Aufnahme-Einrichtung kann auch eine Heizeinrichtung sein. Eine Heiz- Einrichtung ist eine Einrichtung zum Heizen einer Zielzone, beispielsweise mittels einer oder mehrerer Heiz-Widerstände und/oder thermoelektrischer Einrichtungen. Die Aufnahme-Einrichtung kann auch als Kühl- und Heizeinrichtung betreibbar sein.
Die Fluid-Fördereinrichtung und/oder die thermoelektrische Einrichtung können mit Ideal-Spannung betrieben werden, bei welcher die Fluid- Fördereinrichtung und/oder die thermoelektrische Einrichtung die maximale Nutzleistung erbringen. Bei einer Fluid-Fördereinrichtung ist die Ideal-Spannung vorzugsweise die maximal mögliche Arbeitsspannung. Dadurch erreicht beispielsweise ein Ventilator seine maximale Drehzahl und sein höchstes Fördervolumen. Bei einer Heiz-Einrichtung ist die Ideal- Spannung vorzugsweise ebenfalls die maximal mögliche Arbeitsspannung. Dadurch erreicht ein Heizstrom seinen maximalen Wert, so dass die Heiz-Einrichtung die in einer bestimmten System- Konfiguration maximal mögliche Heizleistung liefert. Bei einer thermoelektrischen Einrichtung ist die Ideal-Spannung zumindest in dem Kühlbetrieb gewöhnlich verschieden von der maximal möglichen Arbeitsspannung. Die Ideal-Spannung liegt vorzugsweise unterhalb der maximal verfügbaren Arbeitsspannung, insbesondere unterhalb der Betriebsspannung. Sie kann aber auch darüber liegen, wenn eine Komponente oder eine Schaltung mehrerer Komponenten das erfordert. Zur Nutzung einer thermoelektrischen Einrichtung zum Heizen ist beispielsweise die maximal erreichbare Spannung für eine optimale Heizleistung optimal. Zur Nutzung derselben thermoelektrischen Einrichtung zum Kühlen ist es zweckmäßig, einen anderen Spannungswert zu wählen, um die Kühlleistung zu optimieren.
In einer weiteren vorteilhaften Weiterbildung der erfindungsgemäßen Aufnahme-Einrichtung ist die Regulier-Einrichtung dazu eingerichtet, die Arbeitsspannung der thermoelektrischen Einrichtung und/oder die Fluidfördermenge je Zeiteinheit der Fluid-Fördereinrichtung selbsttätig einzustellen. Vorzugsweise ist die Regulier-Einrichtung mit der mindestens einen thermoelektrischen Einrichtung und der mindestens einen Fluid- Fördereinrichtung gekoppelt, um die Beaufschlagung der zu temperierenden Zielzone mit Wärme- und/oder Kälteenergie sowie die Fluidfördermenge je Zeiteinheit der mindestens einen Fluid- Fördereinrichtung zu regeln.
In einer bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Aufnahme- Einrichtung ist die Regulier-Einrichtung dazu eingerichtet, die Arbeitsspannung abhängig von der Fluidfördermenge je Zeiteinheit der Fluid-Fördereinrichtung selbsttätig einzustellen. Alternativ oder zusätzlich ist die Regulier-Einrichtung dazu eingerichtet, die Fluidfördermenge je Zeiteinheit der Fluid-Fördereinrichtung abhängig von der Arbeitsspannung der thermoelektrischen Einrichtung selbsttätig einzustellen. Insbesondere besitzt die Regulier-Einrichtung Informationen, welche eine Soll-Spannung für die mindestens eine thermoelektrische Einrichtung einer Fluidfördermenge je Zeiteinheit zuordnet. Die Informationen können als Algorithmus auf der Regulier-Einrichtung abgelegt sein. Vorzugsweise ist die Spannung für die mindestens eine thermoelektrische Einrichtung in Abhängigkeit der vorgegebenen Fluidfördermenge je Zeiteinheit durch die Regulier-Einrichtung unter Berücksichtigung der Informationen selbständig anpassbar. Alternativ oder zusätzlich ist die Fluidfördermenge je Zeiteinheit in Abhängigkeit der vorgegebenen Spannung der mindestens einen thermoelektrischen Einrichtung durch die Regulier-Einrichtung unter Berücksichtigung der Informationen selbständig anpassbar.
In einer weiteren Ausführungsform der erfindungsgemäßen Aufnahme- Einrichtung weist die Temperier-Einrichtung einen Lautstärke-optimierten Betriebsmodus auf. Für einen Lautstärke-optimierten Betriebsmodus werden geräuscherzeugende Komponenten der Aufnahme-Einrichtung, wie beispielsweise die Fluid-Fördereinrichtung, an die Umgebungsbedingungen in dem Fahrzeug angepasst. Die Fördermenge des Fluids in der Fluid-Fördereinrichtung der Aufnahme-Einrichtung beeinflusst die Nutzleistung der Aufnahme-Einrichtung. Die Nutzleistung ist der Wärme-Energiestrom, welcher der Zielzone in dem Kühlbetrieb entzogen wird oder welcher der Zielzone in dem Heizbetrieb zur Verfügung gestellt wird. Ein Anstieg der Fördermenge des Fluids hat im Allgemeinen einen positiven Effekt auf die Nutzleistung, aber einen negativen Effekt auf die Geräuschentwicklung. Umgekehrt hat eine Abnahme der Fördermenge des Fluids im Allgemeinen einen negativen Effekt auf die Nutzleistung, aber einen positiven Effekt auf die Geräuschentwicklung. Abweichungen hiervon kann es beispielsweise in dem Resonanzbereich der Fluid-Fördereinrichtung geben. Bei solchen Abweichungen kann es zweckmäßig sein, den Fluidstrom unter Umständen zu erhöhen, um den Resonanzbereich zu verlassen. In dem Standard-Lautstärke-Modus wird die Fluid-Fördereinrichtung mit einer vorgegebenen Fluidfördermenge je Zeiteinheit betrieben, welche auf Grundlage des optimalen Verhältnisses zwischen Geräuscherzeugung und Nutzleistung der Aufnahme-Einrichtung definiert ist. In dem Lautstärke-optimierten-Modus wird die Fluidfördermenge je Zeiteinheit auf Basis der Umgebungsbedingungen dynamisch angepasst. Durch die Erfassung der Umgebungsbedingungen mittels Sensoren, wie beispielsweise einem oder mehreren Mikrofonen, Signalen, wie beispielsweise einem Tachosignal, einem Signal, welches die Nutzung der Freisprecheinrichtung oder die Nutzung von Handykommunikation betrifft, wird die Fördermenge angemessen reduziert und dementsprechend eine Lautstärkereduzierung erreicht. Eine Veränderung der Fluid-Fördermenge verändert auch die maximal mögliche Nutzleistung. Das erfordert eine Anpassung der maximalen elektrischen Leistung. Die Reduzierung der Fluidfördermenge je Zeiteinheit kann zur Überschreitung der maximalen elektrischen Leistung führen, eine deutliche Reduzierung der Nutzleistung bedingen, zu einer Verringerung der maximalen elektrischen Leistung führen und/oder das Einstellen einer neuen maximalen Nutzleistung erfordern, wodurch die Nutzleistungs-Reduzierung minimiert wird. Vorzugsweise sind in der Aufnahme-Einrichtung Parametersätze für die Verhältnisse von Fluidförderleistung und Lautstärkepegel der Fluid- Fördereinrichtung hinterlegt. Wenn durch eine akustische Messeinrichtung ein Lautstärkepegel gemessen wird, dann kann die Fluid- Fördereinrichtung so angepasst werden, dass die Fluid-Fördereinrichtung leiser ist als die gemessenen Umgebungsgeräusche. Die Messung der Umgebungsgeräusche kann über einen Zeitraum gemittelt werden, damit Störgeräusche, wie beispielsweise Unterhaltungen oder kurze laute Töne, nicht in die Regelung einbezogen werden. Um solche Störquellen zu eliminieren, können von der Steuerung der Messeinrichtung deutlich abweichende Peaks ignoriert und somit nur der Grundlautstärkepegel für die Regelung der Fluid-Fördereinrichtung berücksichtigt werden. Die Verwendung des Lautstärke-optimierten Betriebsmodus ist besonders bevorzugt während der Benutzung einer Freisprecheinrichtung, bei niedriger Fahrzeuggeschwindigkeit, im Stillstand beziehungsweise bei abgeschalteten Motor bei einer „Start-Stopp" Automatik, bei niedriger Radio-Lautstärke beziehungsweise bei abgeschaltetem Radio oder wenn durch Messdaten eines Geräuschmesssystems ein geringes Geräuschniveau erfasst wird. Wenn ein hohes Geräuschniveau detektiert wird, kann der Lautstärke-optimierte Betriebsmodus wieder verlassen werden, beispielsweise beim Betrieb von geräuschgebenden Komponenten im Fahrzeug, wie einem Nackenwärmer, bei aktiviertem Klimaanlagen-Gebläse, bei offenem Fenster oder Dach, oder bei der Erfassung von Untergrundgeräuschen, wie etwa beim Befahren von Kopfsteinpflaster. Die Erfassung des Geräuschniveaus kann dementsprechend beispielsweise auch über die Erfassung des Betriebszustands der Freisprechanlage, der Fahrgeschwindigkeit, des Radio- beziehungsweise Audiosystemzustands, des Betriebszustands von geräuschgebenden Komponenten, des Motorzustands, der Radiolautstärke, des Fenster- oder Dachzustands oder der Stoßdämpferzustände erfolgen.
Alternativ oder zusätzlich kann die Temperier-Einrichtung einen Energiespar-Betriebsmodus aufweisen, bei dem eine thermische Funktion bei verringertem Leistungsverbrauch zur Verfügung gestellt wird. Vorzugsweise werden in dem Energiespar-Modus die mindestens eine Temperier-Einrichtung, die mindestens eine thermoelektrische Einrichtung und/oder die mindestens eine Fluid-Fördereinrichtung so betrieben, dass die aufgenommene elektrische Leistung gegenüber mindestens einem anderen Betriebsmodus reduziert ist, vorzugsweise gegenüber allen Betriebsmodi mit gleichartiger Aufgabe. Vorzugsweise geschieht dies durch eine Verringerung der Arbeitsspannung. Vorzugsweise wird in diesem Modus die gewünschte Ziel-Temperatur oder Ziel-Temperatur- Differenz weiterhin gehalten oder angestrebt. Vorzugsweise wird dazu mindestens eine Temperier-Einrichtung abgeschaltet oder ihre Temperierleistung reduziert, während die mindestens eine Fluid- Fördereinrichtung bei unverminderter oder verminderter Förderleistung weiter betrieben wird.
Alternativ oder zusätzlich kann die Temperier-Einrichtung einen Betriebsmodus zur Erzeugung von Eis aufweisen. Vorzugsweise ist dieser Eis-Modus ein Kühlmodus, bei dem die gewünschte Ziel-Temperatur zumindest örtlich in einem Innenbereich der Aufnahme-Einrichtung Null oder weniger als Grad Celsius beträgt. Vorzugsweise liefert ein Sensor die aktuelle Temperatur auf der Nutzseite der thermoelektrischen Einrichtung und/oder ein Sensor erfasst die Umgebungstemperatur von Einsaugluft. Auf diese Weise kann die Eisbildung gesteuert und überwacht werden.
Alternativ oder zusätzlich kann die Temperier-Einrichtung einen Betriebsmodus zur Vermeidung von Eisbildung aufweisen. Vorzugsweise ist dieser Anti-Eis-Modus ein Heiz- oder Kühlmodus, bei dem unabhängig von einer gewünschten Ziel-Temperatur oder Ziel-Temperatur-Differenz eine Bildung von Eis in der Aufnahme-Einrichtung vermieden wird. Vorzugsweise wird in mindestens einem Anti-Eis-Modus mindestens eine als Kühl-Einrichtung betriebene Temperier-Einrichtung abgeschaltet, ihre Kühlleistung reduziert und/oder eine an sie angelegte Arbeitsspannung vermindert.
Alternativ oder zusätzlich kann die Temperier-Einrichtung einen Betriebsmodus zur Vermeidung von Kondensat-Bildung aufweisen. Insbesondere können zur Kondenswasservermeidung auf der Ausgleichsseite der mindestens einen thermoelektrischen Einrichtung zwei Betriebsmodi eingestellt werden. In einem ersten Betriebsmodus befindet sich die Temperier-Einrichtung in einem Heizmodus, wobei die Fluid- Fördereinrichtung abgeschaltet ist, um eine Geräuschreduzierung zu erreichen. In einem zweiten Betriebsmodus befindet sich die Temperier- Einrichtung in einem Heizmodus, wobei die Fluid-Fördereinrichtung mit einer reduzierten Leistung betrieben wird, um die Kondensat-Bildung auf der Ausgleichsseite zu vermeiden.
Alternativ oder zusätzlich kann die Temperier-Einrichtung einen Betriebsmodus aufweisen, in welchem die Nutzleistung optimiert ist. In dem Nutzleistungs-optimierten-Modus wird die Fluidfördermenge je Zeiteinheit auf Basis der Umgebungsbedingungen dynamisch angepasst. Durch die Erfassung der Umgebungsbedingungen mittels Sensoren, wie beispielsweise einem oder mehreren Mikrofonen, und/oder Signalen, wie beispielsweise einem Tachosignal, einem Signal, welches die Nutzung der Freisprecheinrichtung oder die Nutzung von Handykommunikation betrifft, wird die Fördermenge angemessen erhöht und dementsprechend eine Nutzleistungserhöhung erreicht. Auf Grundlage der Fördermengen- Anpassung kann die maximale elektrische Leistung erhöht werden und dementsprechend die maximale Nutzleistung angehoben werden. Das Erhöhen der Fördermenge bewirkt ein Verschieben des Punktes der maximalen Nutzleistung in Richtung einer höheren elektrischen Leistung. Das bewirkt ein Anheben der maximalen elektrischen Leistung. Dies erfordert das Einstellen der neuen maximalen Nutzleistung.
In einer weiteren Ausführungsform der erfindungsgemäßen Aufnahme- Einrichtung vermeidet die Temperier-Einrichtung eine Entstehung von Stromspitzen beim Einschalten mindestens eines Betriebsmodus. Zur Vermeidung von Stromspitzen beim Einschalten der Aufnahme- Einrichtung kann ein Spannungswandler zum Einsatz kommen, welcher in dem Einschaltmoment Stromspitzen vermeidet. Auf diese Weise wird die Spannung kontrolliert hochgefahren, vorzugsweise in Form eines linearen Spannungsanstiegs.
Die der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe wird ferner gelöst durch ein Aufnahmesystem der eingangs genannten Art, wobei das Aufnahmesystem eine Regel-Einrichtung aufweist, welche die verfügbare Energie je nach gewähltem Betriebsmodus zwischen den mindestens zwei Aufnahme-Einrichtungen aufteilt. Durch die betriebsmodusabhängige Aufteilung der verfügbaren Energie wird eine situationsabhängige beziehungsweise bedarfsabhängige Energieverteilung umgesetzt, welche zu einer Verringerung des Energiebedarfs und gleichzeitig zu einer bedarfsgerechten Temperierung führt. Das Aufnahmesystem kann auch eine Vielzahl Aufnahme-Einrichtungen aufweisen.
In einer besonders bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Aufnahmesystems sind die zwei Aufnahme-Einrichtungen jeweils in einem Heizmodus und in einem Kühlmodus betreibbar. In dem Heizmodus wird der jeweiligen Aufnahme-Einrichtung Wärmeenergie zugeführt, insbesondere um eine fest vorgegebene oder individuell ausgewählte Zieltemperatur zur erreichen, die höher als die Temperatur der Umgebung ist, oder um eine Temperaturdifferenz zwischen einem Innenbereich der jeweiligen Aufnahme-Einrichtung und der Umgebung zu erreichen, die einem fest vorgegebenen oder individuell ausgewählten Wert entspricht. In dem Kühlmodus wird der jeweiligen Aufnahme-Einrichtung Wärmeenergie entzogen, um eine fest vorgegebene oder individuell ausgewählte Zieltemperatur zur erreichen, die niedriger als die Temperatur der Umgebung ist, oder um eine Temperaturdifferenz zwischen einem Innenbereich der jeweiligen Aufnahme-Einrichtung und der Umgebung zu erreichen, die einem fest vorgegebenen oder individuell ausgewählten Wert entspricht.
Das Aufnahmesystem wird ferner dadurch vorteilhaft weitergebildet, dass mittels der Regel-Einrichtung zumindest ein Betriebsmodus einstellbar ist, bei welchem eine Aufnahme-Einrichtung in dem Heizmodus und eine Aufnahme-Einrichtung in dem Kühlmodus betrieben wird. Wenn die zur Verfügung stehende elektrische Leistung größer oder gleich der Summe der maximalen elektrischen Leistungen der in dem Heizmodus betriebenen Aufnahme-Einrichtung und der in dem Kühlmodus betriebenen Aufnahme-Einrichtung ist, kann die in dem Heizmodus betriebene Aufnahme-Einrichtung in einem Hochleistungs-Sollwert- Heranführ-Modus betrieben werden bis der Sollwert erreicht ist, wobei nach Erreichen des Sollwerts ein Wechsel in einen Sollwert-Halte-Modus erfolgt. Gleichzeitig kann die in dem Kühlmodus betriebene Aufnahme- Einrichtung in einem Hochleistungs-Sollwert-Heranführ-Modus betrieben werden bis der Sollwert erreicht ist, wobei nach Erreichen des Sollwerts ein Wechsel in einen Sollwert-Halte-Modus erfolgt. Der Sollwert- Heranführ-Modus ist ein Betriebsmodus, bei dem mindestens eine Temperier-Einrichtung, mindestens eine thermoelektrische Einrichtung und/oder mindestens eine Fluid-Fördereinrichtung eine Nutzleistung erbringen, bei der ein gewünschter Temperatur-Sollwert und/oder eine gewünschte Temperatur-Differenz zur Umgebung in zweckmäßiger Weise erreicht wird. Vorzugsweise arbeitet dazu mindestens eine Komponente in einem Hochleistungs-Modus. Der Hochleistungs-Modus ist ein Betriebsmodus, bei dem mindestens eine Temperier-Einrichtung, mindestens eine thermoelektrische Einrichtung und/oder mindestens eine Fluid-Fördereinrichtung ihre maximale Nutzleistung erbringt. Vorzugsweise ist dazu mindestens eine in dem Hochleistungsmodus arbeitende Komponente an eine ihre maximale Nutzleistung bewirkende Ideal- Spannung angeschlossen. Der Sollwert-Halte-Modus ist ein Betriebsmodus, bei dem mindestens eine Temperier-Einrichtung, mindestens eine thermoelektrische Einrichtung und/oder mindestens eine Fluid-Fördereinrichtung eine Nutzleistung erbringen, bei der ein gewünschter Temperatur-Sollwert und/oder eine gewünschte Temperatur- Differenz zur Umgebung aufrecht erhalten wird. Vorzugsweise ist dazu mindestens eine Komponente an eine gegenüber ihrer Ideal-Spannung reduzierten Arbeitsspannung angeschlossen. Wenn die zur Verfügung stehende elektrische Leistung kleiner als die Summe der maximalen elektrischen Leistungen der in dem Heizmodus betriebenen Aufnahme- Einrichtung und der in dem Kühlmodus betriebenen Aufnahme-Einrichtung ist, kann vorzugsweise zwischen mehreren Betriebsmodi ausgewählt werden und/oder eine Priorisierung erfolgen. Wenn die Priorität auf der in dem Heizmodus betriebenen Aufnahme-Einrichtung liegt, kann die in dem Heizmodus betriebene Aufnahme-Einrichtung in dem Sollwert-Heranführ- Modus, vorzugsweise in dem Hochleistungs- Sollwert-Heranführ-Modus betrieben werden bis der Sollwert erreicht ist, wobei nach dem Erreichen ein Wechsel in den Sollwert-Halte-Modus erfolgt. Auf diese Weise wird nicht benötigte Leistung der in dem Kühlmodus betriebenen Aufnahme- Einrichtung zur Verfügung gestellt. Die in dem Kühlmodus betriebene Aufnahme-Einrichtung kann somit in dem Sollwert-Heranführ-Modus, vorzugsweise in dem Hochleistungs-Sollwert-Heranführ-Modus, die nicht benötigte Leistung der in dem Heizmodus betriebenen Aufnahme- Einrichtung verbrauchen bis der Sollwert erreicht ist, wobei nach Erreichen des Sollwerts ein Wechsel in den Sollwert-Halte-Modus erfolgt. Wenn die Priorität auf der in dem Kühlmodus betriebenen Aufnahme-Einrichtung liegt, kann die in dem Kühlmodus betriebene Aufnahme-Einrichtung in dem Sollwert-Heranführ-Modus, vorzugsweise in dem Hochleistungs- Sollwert-Heranführ-Modus, betrieben werden bis der Sollwert erreicht ist, wobei nach dem Erreichen ein Wechsel in den Sollwert-Halte-Modus erfolgt. Auf diese Weise wird nicht benötigte Leistung der in dem Heizmodus betriebenen Aufnahme-Einrichtung zur Verfügung gestellt. Die in dem Heizmodus betriebene Aufnahme-Einrichtung kann somit in dem Sollwert-Heranführ-Modus, vorzugsweise in dem Hochleistungs-Sollwert- Heranführ-Modus, die nicht benötigte Leistung der in dem Kühlmodus betriebenen Aufnahme-Einrichtung verbrauchen bis der Sollwert erreicht ist, wobei nach Erreichen des Sollwerts ein Wechsel in den Sollwert-Halte- Modus erfolgt. Wenn die Priorität auf der in dem Heizmodus betriebenen Aufnahme-Einrichtung liegt und die in dem Kühlmodus betriebene Aufnahme-Einrichtung eine Mindestleistung erbringen soll, kann die in dem Heizmodus betriebene Aufnahme-Einrichtung in dem Sollwert- Heranführ-Modus, vorzugsweise in dem Hochleistungs-Sollwert- Heranführ-Modus, betrieben werden bis der Sollwert erreicht ist, wobei eine Mindestleistung für die in dem Kühlmodus betriebene Aufnahme- Einrichtung zur Verfügung stehen muss. Bei Erreichen des Sollwerts erfolgt ein Wechsel in den Sollwert-Halte-Modus. Auf diese Weise wird nicht benötigte Leistung der in dem Kühlmodus betriebenen Aufnahme- Einrichtung der in dem Heizmodus betriebenen Aufnahme-Einrichtung zur Verfügung gestellt. Die in dem Kühlmodus betriebene Aufnahme- Einrichtung kann gleichzeitig in dem Sollwert-Heranführ-Modus die nicht verwendete Leistung der in dem Heizmodus betriebenen Aufnahme- Einrichtung verbrauchen bis der Sollwert erreicht ist, wobei mindestens die Mindestleistung für die in dem Kühlmodus betriebene Aufnahme- Einrichtung zur Verfügung steht. Bei Erreichen des Sollwerts erfolgt ein Wechsel in den Sollwert-Halte-Modus. Die Mindestleistung ist eine elektrische Leistung zum Erreichen einer definierten minimalen Nutzleistung. Wenn die Priorität auf der in dem Kühlmodus betriebenen Aufnahme-Einrichtung liegt und die in dem Heizmodus betriebene Aufnahme-Einrichtung eine Mindestleistung erbringen soll, kann die in dem Kühlmodus betriebene Aufnahme-Einrichtung in dem Sollwert- Heranführ-Modus, vorzugsweise in dem Hochleistungs-Sollwert- Heranführ-Modus, betrieben werden bis der Sollwert erreicht ist, wobei eine Mindestleistung für die in dem Heizmodus betriebene Aufnahme- Einrichtung zur Verfügung stehen muss. Bei Erreichen des Sollwerts erfolgt ein Wechsel in den Sollwert-Halte-Modus. Auf diese Weise wird nicht benötigte Leistung der in dem Heizmodus betriebenen Aufnahme- Einrichtung der in dem Kühlmodus betriebenen Aufnahme-Einrichtung zur Verfügung gestellt. Die in dem Heizmodus betriebene Aufnahme- Einrichtung kann gleichzeitig in dem Sollwert-Heranführ-Modus die nicht verwendete Leistung der in dem Kühlmodus betriebenen Aufnahme- Einrichtung verbrauchen bis der Sollwert erreicht ist, wobei mindestens die Mindestleistung für die in dem Heizmodus betriebenen Aufnahme- Einrichtung zur Verfügung steht. Bei Erreichen des Sollwerts erfolgt ein Wechsel in den Sollwert-Halte-Modus. Wenn keine Priorität vorliegt, können die in dem Heizmodus betriebene Aufnahme-Einrichtung und die in dem Kühlmodus betriebene Aufnahme-Einrichtung unter gleicher Aufteilung der verfügbaren Leistungen in dem Sollwert-Heranführ-Modus betrieben werden. Nach Erreichen des Sollwerts erfolgt ein Wechsel in den Sollwert-Halte-Modus. Auf diese Weise wird nicht benötigte Leistung der jeweils anderen Aufnahme-Einrichtung zur Verfügung gestellt.
Alternativ oder zusätzlich ist mittels der Regel-Einrichtung zumindest ein Betriebsmodus einstellbar, bei welchem eine Aufnahme-Einrichtung deaktiviert ist und eine Aufnahme-Einrichtung in dem Kühlmodus betrieben wird. Wenn die zur Verfügung stehende elektrische Leistung größer oder gleich der maximalen elektrischen Leistung der in dem Kühlmodus betriebenen Aufnahme-Einrichtung ist, kann die in dem Kühlmodus betriebene Aufnahme-Einrichtung in einem Hochleistungs- Sollwert-Heranführ-Modus betrieben werden bis der Sollwert erreicht ist, wobei nach Erreichen des Sollwerts ein Wechsel in einen Sollwert-Halte- Modus erfolgt. Wenn die zur Verfügung stehende elektrische Leistung kleiner als die maximale elektrische Leistung der in dem Kühlmodus betriebenen Aufnahme-Einrichtung ist, kann die in dem Kühlmodus betriebene Aufnahme-Einrichtung in dem Sollwert-Heranführ-Modus unter Verbrauch der zur Verfügung stehenden elektrischen Leistung betrieben werden bis der Sollwert erreicht ist, wobei nach Erreichen des Sollwerts ein Wechsel in einen Sollwert-Halte-Modus erfolgt.
Alternativ oder zusätzlich ist mittels der Regel-Einrichtung zumindest ein Betriebsmodus einstellbar, bei welchem eine Aufnahme-Einrichtung deaktiviert ist und eine Aufnahme-Einrichtung in dem Heizmodus betrieben wird. Wenn die zur Verfügung stehende elektrische Leistung größer oder gleich der maximalen elektrischen Leistung der in dem Heizmodus betriebenen Aufnahme-Einrichtung ist, kann die in dem Heizmodus betriebene Aufnahme-Einrichtung in einem Hochleistungs- Sollwert-Heranführ-Modus betrieben werden bis der Sollwert erreicht ist, wobei nach Erreichen des Sollwerts ein Wechsel in einen Sollwert-Halte- Modus erfolgt. Wenn die zur Verfügung stehende elektrische Leistung kleiner als die maximale elektrische Leistung der in dem Heizmodus betriebenen Aufnahme-Einrichtung ist, kann die in dem Heizmodus betriebene Aufnahme-Einrichtung in dem Sollwert-Heranführ-Modus unter Verbrauch der zur Verfügung stehenden elektrischen Leistung betrieben werden bis der Sollwert erreicht ist, wobei nach Erreichen des Sollwerts ein Wechsel in einen Sollwert-Halte-Modus erfolgt.
Alternativ oder zusätzlich ist mittels der Regel-Einrichtung zumindest ein Betriebsmodus einstellbar, bei welchem die zwei Aufnahme-Einrichtungen jeweils in dem Heizmodus betrieben werden. Wenn die zur Verfügung stehende elektrische Leistung größer oder gleich der Summe der maximalen elektrischen Leistungen der in dem Heizmodus betriebenen Aufnahme-Einrichtungen ist, können die in dem Heizmodus betriebenen Aufnahme-Einrichtungen jeweils in dem Hochleistungs-Sollwert- Heranführ-Modus betrieben werden bis der Sollwert erreicht ist, wobei nach Erreichen des Sollwerts ein Wechsel in einen Sollwert-Halte-Modus erfolgt. Wenn die zur Verfügung stehende elektrische Leistung kleiner als die Summe der maximalen elektrischen Leistungen der in dem Heizmodus betriebenen Aufnahme-Einrichtungen ist, können verschiedene unterschiedliche Betriebsmodi eingestellt werden. Wenn die Priorität auf der ersten in dem Heizmodus betriebenen Aufnahme-Einrichtung liegt, kann die erste in dem Heizmodus betriebene Aufnahme-Einrichtungen in dem Hochleistungs-Sollwert-Heranführ-Modus betrieben werden bis der Sollwert erreicht ist, wobei nach Erreichen des Sollwerts ein Wechsel in einen Sollwert-Halte-Modus erfolgt. Die zweite in dem Heizmodus betriebene Aufnahme-Einrichtung kann somit in dem Sollwert-Heranführ- Modus die nicht benötigte Leistung der ersten in dem Heizmodus betriebenen Aufnahme-Einrichtung verbrauchen bis der Sollwert erreicht ist, wobei nach Erreichen des Sollwerts ein Wechsel in den Sollwert-Halte- Modus erfolgt. Wenn keine Priorität vorliegt, können die erste in dem Heizmodus betriebene Aufnahme-Einrichtung und die zweite in dem Heizmodus betriebene Aufnahme-Einrichtung unter gleicher Aufteilung der verfügbaren Leistungen in dem Sollwert-Heranführ-Modus betrieben werden. Nach Erreichen des Sollwerts erfolgt ein Wechsel in den Sollwert- Halte-Modus. Auf diese Weise wird nicht benötigte Leistung der jeweils anderen Aufnahme-Einrichtung zur Verfügung gestellt.
Alternativ oder zusätzlich ist mittels der Regel-Einrichtung zumindest ein Betriebsmodus einstellbar, bei welchem die zwei Aufnahme-Einrichtungen jeweils in dem Kühlmodus betrieben werden. Wenn die zur Verfügung stehende elektrische Leistung größer oder gleich der Summe der maximalen elektrischen Leistungen der in dem Kühlmodus betriebenen Aufnahme-Einrichtungen ist, können die in dem Kühlmodus betriebenen Aufnahme-Einrichtungen jeweils in dem Hochleistungs-Sollwert- Heranführ-Modus betrieben werden bis der Sollwert erreicht ist, wobei nach Erreichen des Sollwerts ein Wechsel in einen Sollwert-Halte-Modus erfolgt. Wenn die zur Verfügung stehende elektrische Leistung kleiner als die Summe der maximalen elektrischen Leistungen der in dem Kühlmodus betriebenen Aufnahme-Einrichtungen ist, können verschiedene unterschiedliche Betriebsmodi eingestellt werden. Wenn die Priorität auf der ersten in dem Kühlmodus betriebenen Aufnahme-Einrichtung liegt, kann die erste in dem Kühlmodus betriebene Aufnahme-Einrichtungen in dem Hochleistungs-Sollwert-Heranführ-Modus betrieben werden bis der Sollwert erreicht ist, wobei nach Erreichen des Sollwerts ein Wechsel in einen Sollwert-Halte-Modus erfolgt. Die zweite in dem Kühlmodus betriebene Aufnahme-Einrichtung kann somit in dem Sollwert-Heranführ- Modus die nicht benötigte Leistung der ersten in dem Kühlmodus betriebenen Aufnahme-Einrichtung verbrauchen bis der Sollwert erreicht ist, wobei nach Erreichen des Sollwerts ein Wechsel in den Sollwert-Halte- Modus erfolgt. Wenn keine Priorität vorliegt, können die erste in dem Kühlmodus betriebene Aufnahme-Einrichtung und die zweite in dem Kühlmodus betriebene Aufnahme-Einrichtung unter gleicher Aufteilung der verfügbaren Leistungen in dem Sollwert-Heranführ-Modus betrieben werden. Nach Erreichen des Sollwerts erfolgt ein Wechsel in den Sollwert- Halte-Modus. Auf diese Weise wird nicht benötigte Leistung der jeweils anderen Aufnahme-Einrichtung zur Verfügung gestellt.
Entsprechend der obigen Ausführungen können die einzelnen Aufnahme- Einrichtungen somit beispielsweise ein einem Hochleistungs-Heiz-Modus, einem Sollwert-Heranführ-Heiz-Modus, einem Sollwert-Halte-Heiz-Modus, einem Hochleistungs-Kühl-Modus, einem Sollwert-Heranführ-Kühl-Modus und/oder einem Sollwert-Halte-Kühl-Modus betrieben werden. Der Hochleistungs-Heiz-Modus ist ein Betriebsmodus, bei dem mindestens eine Temperier-Einrichtung, mindestens eine thermoelektrische Einrichtung und/oder mindestens eine Fluid-Fördereinrichtung im Hochleistungs-Modus im Heiz-Modus arbeitet. Der Sollwert-Heranführ- Heiz-Modus ist ein Betriebsmodus, bei dem mindestens eine Temperier- Einrichtung, mindestens eine thermoelektrische Einrichtung und/oder mindestens eine Fluid-Fördereinrichtung im Sollwert-Heranführ-Modus im Heiz-Modus arbeitet. Der Sollwert-Halte-Heiz-Modus ist ein Betriebsmodus, bei dem mindestens eine Temperier-Einrichtung, mindestens eine thermoelektrische Einrichtung und/oder mindestens eine Fluid-Fördereinrichtung im Sollwert-Halte-Modus im Heiz-Modus arbeitet. Der Energiespar-Heiz-Modus ist ein Betriebsmodus, bei dem mindestens eine Temperier-Einrichtung, mindestens eine thermoelektrische Einrichtung und/oder mindestens eine Fluid-Fördereinrichtung im Energiespar-Modus im Heiz-Modus arbeitet. Der Hochleistungs-Kühl- Modus ist ein Betriebsmodus, bei dem mindestens eine Temperier- Einrichtung, mindestens eine thermoelektrische Einrichtung und/oder mindestens eine Fluid-Fördereinrichtung im Hochleistungs-Modus im Kühl- Modus arbeitet. Der Sollwert-Heranführ-Kühl-Modus ist ein Betriebsmodus, bei dem mindestens eine Temperier-Einrichtung, mindestens eine thermoelektrische Einrichtung und/oder mindestens eine Fluid-Fördereinrichtung im Sollwert-Heranführ-Modus im Kühl-Modus arbeitet. Der Sollwert-Halte-Kühl-Modus ist ein Betriebsmodus, bei dem mindestens eine Temperier-Einrichtung, mindestens eine thermoelektrische Einrichtung und/oder mindestens eine Fluid- Fördereinrichtung im Sollwert-Halte-Modus im Kühl-Modus arbeitet. Die maximale elektrische Leistung einer Temperier-Einrichtung, einer thermoelektrischen Einrichtung oder einer Fluid-Fördereinrichtung ist die elektrische Leistung, welche von einer Temperier-Einrichtung, einer thermoelektrischen Einrichtung oder einer Fluid-Fördereinrichtung im Hochleistungs-Modus aufgenommen beziehungsweise verbraucht wird.
Die benötigte elektrische Leistung um eine maximale Nutzleistung im Heizmodus zu erhalten kann höher liegen als die elektrische Leistung, welche für eine maximale Nutzleistung des Kühlmodus erforderlich ist. Um den Spannungswandler kostengünstig auszulegen, kann dieser nur auf die maximale elektrische Leistung des Kühlmodus ausgelegt werden. Um die maximale elektrische Leistung für den Heizmodus der Aufnahme- Einrichtung zuzuführen, wird eine Überbrückung, beispielsweise per MosFet, des Spannungswandlers eingebaut. Dafür wird die Betriebsspannung direkt auf die Temperier-Einrichtung der Aufnahme- Einrichtung aufgeschaltet.
Die Höhe der angelegten Spannung kann entsprechend dem Betriebsmodus gewählt werden. Für die maximale Kühlleistung kann eine Betriebs-Spannung gewählt werden, bei welcher die Kühlleistung maximal ist. Dies kann dem Maximum einer Glocken-Kurve entsprechen. Für das Einstellen einer Soll-Temperaturdifferenz kann der Spannungswert gewählt werden, bei welchem das System die gewünschte Temperatur- Differenz erreicht.
Die jeweiligen Aufnahme-Einrichtungen können einen Spannungs- Wandler je Temperier-Einrichtung aufweisen. Alternativ kann jede Aufnahme-Einrichtung genau einen Spannungs-Wandler aufweisen.
Die der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe wird ferner gelöst durch ein Verfahren zum Betreiben einer Aufnahme-Einrichtung der eingangs genannten Art, wobei das erfindungsgemäße Verfahren das Beaufschlagen der mindestens einen thermoelektrischen Einrichtung zumindest zeitweise mit einer Arbeitsspannung umfasst, wobei die Arbeitsspannung eine Gleichspannung ist. Hinsichtlich der Vorteile und Modifikationen des erfindungsgemäßen Verfahrens zum Betreiben einer Aufnahme-Einrichtung wird auf die Vorteile und Modifikationen der erfindungsgemäßen Aufnahme-Einrichtung verwiesen.
Das Verfahren kann zur Temperierung von Objekten wie Getränkebehältnissen oder dergleichen dienen, bei welchem das Objekt in mindestens eine Aufnahme eingesetzt werden kann und das in die mindestens eine Aufnahme eingesetzte Objekt mit Wärme- oder Kälteenergie über wenigstens eine thermoelektrische Einrichtung beaufschlagt werden kann, wobei der thermoelektrische Einrichtung die angepasste Spannung als nicht-getaktete Gleichspannung zur Verfügung gestellt werden kann. Im Übrigen gelten die zuvor in Bezug auf die Aufnahme-Einrichtung beschriebenen Ausgestaltungen und Modifikationsmöglichkeiten.
Das erfindungsgemäße Verfahren wird ferner dadurch vorteilhaft weitergebildet, dass die Versorgungsspannung durch mindestens einen Spannungswandler gewandelt und/oder die Arbeitsspannung, mit welcher die thermoelektrische Einrichtung zumindest zeitweise beaufschlagt wird, eingestellt wird. Im Übrigen gelten die zuvor in Bezug auf die Aufnahme- Einrichtung beschriebenen Ausgestaltungen und Modifikationsmöglichkeiten.
In einer Weiterbildung des erfindungsgemäßen Verfahrens wird an der Ausgleichsseite der thermoelektrischen Einrichtung anfallende Abwärme mittels einer Fluid-Fördereinrichtung abgeführt und/oder Wärme der Ausgleichsseite der thermoelektrischen Einrichtung mittels einer eine Fluid-Fördereinrichtung zugeführt. Vorzugsweise wird der Ausgleichsseite der mindestens einen thermoelektrischen Einrichtung mittels der Fluid- Fördereinrichtung Temperatur zugeführt oder es wird mittels der Fluid- Fördereinrichtung Temperatur von der Ausgleichsseite der thermoelektrischen Einrichtung abgeführt. Im Übrigen gelten die zuvor in Bezug auf die Aufnahme-Einrichtung beschriebenen Ausgestaltungen und Modifikationsmöglichkeiten.
In einer besonders bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens wird die Arbeitsspannung, insbesondere abhängig von der Fluidfördermenge je Zeiteinheit der Fluid-Fördereinrichtung, selbsttätig eingestellt. Alternativ oder zusätzlich wird die Fluidfördermenge je Zeiteinheit der Fluid-Fördereinrichtung, insbesondere abhängig von der Arbeitsspannung, selbsttätig eingestellt. Vorzugsweise werden den Fluidfördermengen je Zeiteinheit der Fluid-Fördereinrichtung unterschiedliche Soll-Spannungen für die mindestens eine thermoelektrische Einrichtung zugeordnet. Alternativ oder zusätzlich kann die Fluidfördermenge je Zeiteinheit vergrößert oder verkleinert werden und hierbei eine Spannung für die mindestens eine thermoelektrische Einrichtung gemäß dieser Zuordnung selbständig angepasst werden. Alternativ kann die Ist-Spannung für die mindestens eine thermoelektrische Einrichtung vergrößert oder verkleinert werden und hierbei die Fluidfördermenge je Zeiteinheit der Fluid-Fördereinrichtung gemäß dieser Zuordnung selbständig angepasst werden. Im Übrigen gelten die zuvor in Bezug auf die Aufnahme-Einrichtung beschriebenen Ausgestaltungen und Modifikationsmöglichkeiten.
In einer anderen Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens wird ein Geräuschpegel sensorisch erfasst und/oder die Fluidfördermenge je Zeiteinheit der Fluid-Fördereinrichtung abhängig von dem erfassten Geräuschpegel selbsttätig eingestellt. Vorzugsweise wird der Geräuschpegel sensorisch erfasst und/oder festgestellt und in Abhängigkeit der Erfassung und/oder Feststellung die Fluidfördermenge je Zeiteinheit der Fluid-Fördereinrichtung selektiv vergrößert oder verkleinert und hierdurch eine Spannung für die mindestens eine thermoelektrische Einrichtung gemäß der Zuordnung selbständig angepasst. Vorzugsweise wird der Geräuschpegel über ein definiertes Zeitintervall erfasst und/oder festgestellt, der Geräuschpegel für das definierte Zeitintervall ausgewertet und die Fluidfördermenge je Zeiteinheit der Fluid-Fördereinrichtung unter Berücksichtigung der Auswertung selektiv vergrößert oder verkleinert. Im Übrigen gelten die zuvor in Bezug auf die Aufnahme-Einrichtung beschriebenen Ausgestaltungen und Modifikationsmöglichkeiten.
Außerdem ist ein Verfahren bevorzugt, welches das Einstellen eines Lautstärke-optimierten Betriebsmodus bei der Temperier-Einrichtung, das Einstellen eines Energiespar-Betriebsmodus, bei dem eine thermische Funktion bei verringertem Leistungsverbrauch zur Verfügung gestellt wird bei der Temperier-Einrichtung, das Einstellen eines Betriebsmodus zur Erzeugung von Eis bei der Temperier-Einrichtung, das Einstellen eines Betriebsmodus zur Vermeidung von Eisbildung bei der Temperier- Einrichtung und/oder das Einstellen eines Betriebsmodus zur Vermeidung von Kondensat-Bildung bei der Temperier-Einrichtung umfasst. Hinsichtlich der bezeichneten Betriebsmodi gelten die zuvor in Bezug auf die Aufnahme-Einrichtung beschriebenen Ausgestaltungen und Modifikationsmöglichkeiten.
Insbesondere umfasst das erfindungsgemäße Verfahren das Vermeiden der Entstehung von Stromspitzen beim Einschalten mindestens eines Betriebsmodus, das Betreiben der Aufnahme-Einrichtung als Kühleinrichtung und/oder das Betreiben der Aufnahme-Einrichtung als Heizeinrichtung. Im Übrigen gelten die zuvor in Bezug auf die Aufnahme- Einrichtung beschriebenen Ausgestaltungen und Modifikationsmöglichkeiten.
Die der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe wird außerdem durch ein Verfahren zum Betreiben eines Aufnahmesystems der eingangs genannten Art gelöst, wobei die verfügbare Energie je nach gewähltem Betriebsmodus zwischen den mindestens zwei Aufnahme-Einrichtungen aufgeteilt wird. Hinsichtlich der Vorteile und Modifikationen des erfindungsgemäßen Verfahrens wird auf die Vorteile und Modifikationen des erfindungsgemäßen Aufnahmesystems verwiesen. In einer besonders bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens sind die zwei Aufnahme-Einrichtungen jeweils in einem Heizmodus und in einem Kühlmodus betreibbar sind. Im Übrigen gelten die zuvor in Bezug auf das Aufnahmesystem beschriebenen Ausgestaltungen und Modifikationsmöglichkeiten.
Das erfindungsgemäße Verfahren wird außerdem durch das Einstellen eines Betriebsmodus, bei welchem eine Aufnahme-Einrichtung in dem Heizmodus und eine Aufnahme-Einrichtung in dem Kühlmodus betrieben wird, das Einstellen eines Betriebsmodus, bei welchem eine Aufnahme- Einrichtung deaktiviert ist und eine Aufnahme-Einrichtung in dem Kühlmodus betrieben wird, das Einstellen eines Betriebsmodus, bei welchem eine Aufnahme-Einrichtung deaktiviert ist und eine Aufnahme- Einrichtung in dem Heizmodus betrieben wird, das Einstellen eines Betriebsmodus, bei welchem die zwei Aufnahme-Einrichtungen jeweils in dem Heizmodus betrieben werden und/oder das Einstellen eines Betriebsmodus, bei welchem die zwei Aufnahme-Einrichtungen jeweils in dem Kühlmodus betrieben werden, vorteilhaft weitergebildet. Im Übrigen gelten die zuvor in Bezug auf das Aufnahmesystem beschriebenen Ausgestaltungen und Modifikationsmöglichkeiten.
Die der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe wird ferner durch ein Kraftfahrzeug gelöst, wobei das erfindungsgemäße Kraftfahrzeug eine oder mehrere Aufnahme-Einrichtungen gemäß einer der vorstehend beschriebenen Ausführungsformen aufweist, welche vorzugsweise mit einem Verfahren zum Betreiben einer Aufnahme-Einrichtung nach einer der vorstehend beschriebenen Ausführungsformen betrieben wird, oder wobei das erfindungsgemäße Kraftfahrzeug ein Aufnahmesystem nach einer der vorstehend beschriebenen Ausführungsformen aufweist, welches vorzugsweise mit einem Verfahren zum Betreiben eines Aufnahmesystems gemäß einer der vorstehend beschriebenen Ausführungsformen betrieben wird. Beispielsweise umfasst das Kraftfahrzeug eine als Handschuhfach, Kühlbox, oder Getränkehalter des Kraftfahrzeuges ausgebildete Aufnahme-Einrichtung. Die Regulier-Einrichtung und/oder die Regel- Einrichtung kann eine intelligente Verteillogik besitzen, mittels welcher eine Betriebsspannung des Kraftfahrzeuges auf mehrere Temperier- Einrichtungen, mehrere thermoelektrische Einrichtungen und/oder mehrere Fluid-Fördereinrichtungen verteilt werden kann.
In einer beispielhaften Ausführungsform ist Aufnahme-Einrichtung zur Temperierung eines Getränkebehältnisses eingerichtet. Das Getränkebehältnis kann beispielsweise durch eine Flasche oder durch eine Getränkedose ausgebildet sein. Durch die Aufnahme-Einrichtung kann das Getränkebehältnis selektiv erwärmt oder gekühlt werden. Um das Getränkebehältnis während seiner Temperierung zu halten, ist eine Aufnahme vorgesehen, in welche das Getränkebehältnis eingesetzt ist. In der Aufnahme wird das Getränkebehältnis über Halteelemente fixiert. Außerdem ist eine als Peltier-Element ausgebildete thermoelektrische Einrichtung vorgesehen, welche derart im Bereich der Aufnahme positioniert ist, dass via dem Peltier-Element das in die Aufnahme eingesetzte Getränkebehältnis temperiert werden kann. Die Ansteuerung des Peltier-Elementes erfolgt durch eine Regulier-Einrichtung. So kann die Regulier-Einrichtung wahlweise für eine Beaufschlagung des Getränkebehältnisses mit Wärmeenergie oder mit Kälteenergie sorgen. Zur Beaufschlagung des Getränkebehältnisses mit Wärmeenergie beziehungsweise Kälteenergie wird das Peltier-Element mit ungetaktetem Gleichstrom versorgt. Um den Effekt der durch das Peltier-Element bewirkten Kühlung beziehungsweise Erwärmung weiter zu verbessern, umfasst die Aufnahme-Einrichtung zudem eine Fluid-Fördereinrichtung. Die Fluid-Fördereinrichtung kann als Pumpsystem ausgebildet sein und einen Fluidkreislauf aufweisen, in welchem ein Fluid umlaufend bewegt wird. Das Fluid kann zumindest teilweise aus Wasser oder einer anderen flüssigen Substanz, wie Öl oder Salzlösung, bestehen. Die hohe Wärmekapazität solcher Materialien begünstigt die Effizienz eines Wärmeaustauschs. Für eine umlaufende Bewegung des Fluids sorgt eine Pumpe. Diese Pumpe steht mit der Regulier-Einrichtung in Verbindung, welche eine jeweilige Ist-Leistung der Pumpe vorgibt. Somit kann über die Regulier-Einrichtung ein bestimmter Betrag an Fluid vorgegeben werden, welcher je Zeiteinheit im Fluidkreislauf umlaufend bewegt werden soll. Das Pumpsystem steht mit dem Peltier-Element in Wirkverbindung beziehungsweise greift Wärme oder Kälte von einer Ausgleichsseite des Peltier-Elementes ab, um eine Leistung des Peltier-Elementes zu steigern und hierdurch das Getränkebehältnis mit höherer Wärmeenergie beziehungsweise Kälteenergie zu beaufschlagen. Hierzu ist eine erste Wärmeübertragungseinrichtung vorgesehen, die sich unterhalb des Peltier-Elementes befindet und als Bestandteil des Fluidkreislaufes ausgebildet ist beziehungsweise mit dem Fluidkreislauf in Strömungsverbindung steht. Die Pumpe kann von einer geräuschdämpfenden Kapsel umgeben sein, um einen durch die Einrichtung verursachten Geräuschpegel zu reduzieren. Um einen möglichst großen Betrag an Wärme beziehungsweise Kälte von der Ausgleichsseite des Peltier-Elementes abgreifen zu können und um einer zu starken ungewollten Erwärmung des Fluids entgegenzuwirken, ist ein als Bestandteil des Fluidkreislaufes ausgebildeter Zwischenspeicher vorgesehen. Bei umlaufender Bewegung des Fluids passiert das Fluid den Zwischenspeicher. Die Aufnahme-Einrichtung umfasst außerdem eine zweite Wärmeübertragungseinrichtung, die mit dem Zwischenspeicher im Temperaturaustausch steht und über das Fluid von der Ausgleichsseite des Peltier-Elementes aufgenommene Wärme beziehungsweise Kälte abführen kann. Hierdurch wird weiterhin einer zu starken ungewollten Erwärmung oder Abkühlung des Fluids entgegengewirkt. Von der Ausgleichsseite des Peltier-Elementes aufgenommene Wärme beziehungsweise Kälte des Fluids wird über die zweite Wärmeübertragungseinrichtung an Umgebungsluft der Einrichtung abgeführt. Hierzu kann die zweite Wärmeübertragungseinrichtung eine Vielzahl an Wärmeleit-Rippen umfassen. Insbesondere können hierbei Wärmeleit-Rippen mit dem Zwischenspeicher in Anlage stehen. Um das Objekt möglichst effizient durch das Peltier-Element mit Wärmebeziehungsweise Kälteenergie zu beaufschlagen, besitzt die Regulier- Einrichtung Informationen, welche eine jeweilige Soll-Spannung für das Peltier-Element einem jeweiligen Betrag an zu bewegendem Fluid je Zeiteinheit zuordnen. In der Praxis kann es beispielsweise sein, dass die Aufnahme-Einrichtung in einem Kraftfahrzeug installiert ist beziehungsweise als Bestandteil eines Kraftfahrzeuges ausgebildet ist. Da mit einer Vergrößerung des Betrages an zu bewegendem Fluid je Zeiteinheit eine höhere Geräuschentwicklung für die Aufnahme- Einrichtung einhergehend ist, wird der zu befördernde Betrag an Fluid je Zeiteinheit an einen bereits in einem Innenraum des Kraftfahrzeuges ausgebildeten Geräuschpegel angepasst. Insbesondere kann die Anpassung derart sein, dass die Geräuschentwicklung der Einrichtung den im Innenraum des Kraftfahrzeuges bereits ausgebildeten Geräuschpegel nicht übersteigt. Derartige Ausführungsformen haben sich als vorteilhaft erwiesen, um Passagiere eines Kraftfahrzeuges nicht durch eine von der Aufnahme-Einrichtung herbeigeführte Geräuschentwicklung zu stören. Die Aufnahme-Einrichtung umfasst daher einen Sensor, mittels welchem Geräusche erfasst werden können und welcher mit der Regulier- Einrichtung in Verbindung steht. Nimmt die über den Sensor erfasste Geräuschentwicklung zu, so kann durch die Regulier-Einrichtung die Pumpe angesteuert werden, um den Betrag des zu bewegenden Fluids je Zeiteinheit zu vergrößern. Nimmt die über den Sensor erfasste Geräuschentwicklung ab, so kann durch die Regulier-Einrichtung die Pumpe angesteuert werden, um den Betrag des zu bewegenden Fluids je Zeiteinheit zu verkleinern. Auch kann die Regulier-Einrichtung mit einer Fahrzeugelektronik in Verbindung stehen und den Betrag des zu bewegenden Fluids beispielsweise an eine Fahrzeuggeschwindigkeit oder eine Ist-Leistung einer für den Fahrzeuginnenraum vorgesehenen Klimatisierungseinrichtung anpassen beziehungsweise selektiv vergrößern oder verkleinern. Wird der Betrag des zu bewegenden Fluids je Zeiteinheit verkleinert, so hat die Praxis gezeigt, dass die Leistung des Peltier-Elementes größer ausgebildet ist, wenn die Spannung für das Peltier-Element reduziert und nicht beibehalten wird. Der Zusammenhang wird beispielhaft in Fig. 1a und Fig. 1 b verdeutlicht. Um die Leistung für das Peltier-Element möglichst groß zu halten, ist vorgesehen, dass die Regulier-Einrichtung Informationen besitzt, welche einem jeweiligen Betrag an zu bewegendem Fluid je Zeiteinheit einer Soll-Spannung zuordnen beziehungsweise vice versa welche einer jeweiligen Spannung für das Peltier-Element einen jeweiligen Soll-Betrag an zu bewegendem Fluid je Zeiteinheit zuordnen. Sofern demnach der Betrag an zu bewegendem Fluid je Zeiteinheit durch die Regulier-Einrichtung vergrößert oder verkleinert wird, kann die Spannung für das Peltier-Element gemäß den auf der Regulier-Einrichtung hinterlegten Informationen angepasst werden. Durch die Anpassung der Spannung kann das Getränkebehältnis für jeden Betrag an zu bewegendem Fluid je Zeiteinheit möglichst effizient temperiert werden. Es kann zudem vorgesehen sein, dass zunächst eine Spannung des Peltier-Elementes vergrößert oder verkleinert wird und hierbei der Betrag an zu bewegendem Fluid je Zeiteinheit gemäß den auf der Regulier-Einrichtung hinterlegten Informationen angepasst wird. Beispielsweise können mehrere Aufnahmen vorgesehen sein, denen jeweils ein eigenes Peltier-Element zugeordnet ist. Die Regulier- Einrichtung kann sodann eine Betriebsspannung eines Kraftfahrzeuges unter Zuhilfenahme einer intelligenten Verteillogik auf die Peltier-Elemente der mehreren Aufnahmen aufteilen. Hierbei kann ggf. ein Peltier-Element mit einer Spannung beaufschlagt werden, bei welcher das Peltier-Element seine maximale Leistung nicht erreicht. Um das Getränkebehältnis dennoch möglichst effizient mit Wärmeenergie beziehungsweise Kälteenergie zu beaufschlagen, wird der Betrag an zu bewegendem Fluid je Zeiteinheit durch die Regulier-Einrichtung unter Berücksichtigung der auf der Regulier-Einrichtung hinterlegten Informationen angepasst. Auch ist denkbar, dass ein Getränkebehältnis durch Beaufschlagung mit Wärmeenergie beziehungsweise Kälteenergie seine Temperatur beibehalten soll. Die auf der Regulier-Einrichtung hinterlegten Informationen erlauben hierbei eine Zuordnung zwischen Spannung und dem zu bewegendem Betrag an Fluid je Zeiteinheit, bei welcher die Aufnahme-Einrichtung das Getränkebehältnis bei sehr geringem Energieverbrauch mit der entsprechenden Wärmeenergie beziehungsweise Kälteenergie beaufschlagen kann. Die Regulier- Einrichtung steht zudem mit einer Benutzerschnittstelle in Verbindung. Über die Benutzerschnittstelle können an die Regulier-Einrichtung Anweisungen zur Temperierung des Getränkebehältnisses weitergegeben werden. Beispielsweise können der Regulier-Einrichtung durch die Benutzerschnittstelle Anweisungen gegeben werden, wonach das Getränkebehältnis mit Wärmeenergie oder Kälteenergie beaufschlagt werden soll. Auch ist denkbar, dass der Betrag an zu bewegendem Fluid je Zeiteinheit manuell beziehungsweise via die Benutzerschnittstelle vorgegeben wird.
Nachfolgend werden bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung unter Bezugnahme auf die beiliegenden Zeichnungen näher erläutert und beschrieben. Dabei zeigen:
Fig. 1 a verschiedene Betriebszustände einer thermoelektrischen
Einrichtung und einer Fluid-Fördereinrichtung einer erfindungsgemäßen Aufnahme-Einrichtung;
Fig. 1 b einen Ausschnitt aus Fig. 1a in einer vergrößerten Darstellung;
Fig. 2 ein Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Aufnahme- Einrichtung in einer schematischen Darstellung; und
Fig. 3 ein Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Verfahrens zum Betreiben einer Aufnahme-Einrichtung.
Fig. 1a und Fig. 1 b zeigen anhand eines Diagrammes einzelne Aspekte, wie sie bei einer erfindungsgemäßen Aufnahme-Einrichtung beziehungsweise bei Umsetzung eines erfindungsgemäßen Verfahrens zum Betreiben einer Aufnahme-Einrichtung ausgebildet sein können.
So verweist die Ziffer 100 auf eine elektrische Leistung einer thermoelektrischen Einrichtung in Abhängigkeit von der Spannung. Die die Ziffer 102 verweist auf einen Wärmepumpeneffekt der thermoelektrischen Einrichtung in Abhängigkeit von der Spannung bei einer ersten Fluidfördermenge je Zeiteinheit einer wärmeübertragend mit der Ausgleichsseite der thermoelektrischen Einrichtung verbundenen Fluid- Fördereinrichtung. Die die Ziffer 104 verweist auf einen Wärmepumpeneffekt der thermoelektrischen Einrichtung in Abhängigkeit von der Spannung bei einer zweiten Fluidfördermenge je Zeiteinheit der wärmeübertragend mit der Ausgleichsseite der thermoelektrischen Einrichtung verbundenen Fluid-Fördereinrichtung. Die erste Fluidfördermenge je Zeiteinheit ist dabei größer als die zweite Fluidfördermenge je Zeiteinheit.
Weiter ist unter Verweis mit Ziffer 106 die Kühlleistung der thermoelektrischen Einrichtung bei der ersten Fluidfördermenge je Zeiteinheit der wärmeübertragend mit der Ausgleichsseite der thermoelektrischen Einrichtung verbundenen Fluid-Fördereinrichtung angetragen. Unter Verweis mit Ziffer 108 ist die Kühlleistung der thermoelektrischen Einrichtung bei der zweiten Fluidfördermenge je Zeiteinheit der wärmeübertragend mit der Ausgleichsseite der thermoelektrischen Einrichtung verbundenen Fluid-Fördereinrichtung angetragen.
Die Kühlleistung 106 ergibt sich aus der Differenz des Wärmepumpeneffekts 102 der thermoelektrischen Einrichtung und der elektrischen Leistung 100 der thermoelektrischen Einrichtung. Die Kühlleistung 108 ergibt sich aus der Differenz des Wärmepumpeneffekts 104 der thermoelektrischen Einrichtung und der elektrischen Leistung 100 der thermoelektrischen Einrichtung. Der Punkt 110 zeigt die Kühlleistung der thermoelektrischen Einrichtung bei der ersten Fluidfördermenge je Zeiteinheit und einer Spannung von 13,5 Volt. Der Punkt 112 zeigt die Kühlleistung der thermoelektrischen Einrichtung bei der zweiten Fluidfördermenge je Zeiteinheit und einer Spannung von 13,5 Volt. Die Spannung von 13,5 Volt entspricht der Bordnetzspannung eines Kraftfahrzeuges. Die Punkte 110 und 112 lassen erkennen, dass die thermoelektrische Einrichtung bei einer Spannung von 13,5 Volt nicht die größtmögliche Kühlleistung 106 beziehungsweise 108 erzeugt.
Auf einer Regulier-Einrichtung der Aufnahme-Einrichtung sind daher Informationen hinterlegt, mittels welcher unterschiedlichen Fluidfördermengen je Zeiteinheit unterschiedliche Soll-Spannungen zugeordnet werden. Die Zuordnung beziehungsweise die Informationen sind hierbei dergestalt, dass die Spannung der thermoelektrischen Einrichtung bei jeder Fluid-Fördermenge so eingestellt werden kann, dass die thermoelektrische Einrichtung die größtmögliche Kühlleistung erbringt.
Wird die Fluidfördermenge je Zeiteinheit vorgegeben, so bewirkt die Regulier-Einrichtung eine Anpassung der Spannung für die thermoelektrische Einrichtung unter Berücksichtigung der Informationen. Vorliegend ist der ersten Fluidfördermenge je Zeiteinheit eine Spannung von 10V zugeordnet. Somit wird die Spannung bei der ersten Fluidfördermenge je Zeiteinheit selbständig durch die Regulier-Einrichtung auf 10V eingestellt. Die Kühlleistung 106 befindet sich sodann im Punkt 114 und ist gegenüber dem Punkt 110, bei welchem die thermoelektrische Einrichtung mit einer Spannung von 13,5 Volt beaufschlagt wird, vergrößert ausgebildet. Die Temperierung eines Objektes kann somit unter reduziertem Energieaufwand mit größerer Kühlleistung 106 erfolgen.
Die Darstellungen aus Fig. 1a und Fig. 1 b verdeutlicht weiterhin ein Verhalten der Aufnahme-Einrichtung, sofern die Fluidmenge abgesenkt wird. Die Kühlleistung hierfür ist, wie vorhergehend erwähnt, unter Verweis mit Ziffer 108 angetragen. Ohne Anpassung einer Spannung für die thermoelektrische Einrichtung beziehungsweise unter Beibehaltung der Spannung von 10 Volt wäre die Kühlleistung 108 der thermoelektrischen Einrichtung gemäß Punkt 116 ausgebildet und hierbei nicht im optimalen Wirkbereich der thermoelektrischen Einrichtung festgesetzt. Aus diesem Grunde erfolgt erneut eine Anpassung der Spannung mittels der vorherig beschriebenen Informationen beziehungsweise der vorherig beschriebenen Zuordnung, wobei die Spannung von 10 Volt auf 8 Volt abgesenkt wird. Die thermoelektrische Einrichtung wird hierdurch im optimalen Wirkbereich betrieben, welcher mit der Ziffer 118 gekennzeichnet ist. Die Kühlleistung 108 bei der zweiten Fluidfördermenge je Zeiteinheit ist nun größtmöglich ausgebildet. Die Anpassung der Spannung kann bei Vergrößerung beziehungsweise Verkleinerung der Fluidfördermenge je Zeiteinheit zumindest näherungsweise in Echtzeit erfolgen. Die Pfeildarstellung mit Position 120 verweist auf die Anpassung der Spannung. Um die Spannung anzupassen, kann die Regulier-Einrichtung einen Spannungswandler aufweisen. Aus Gründen der Vollständigkeit sei zudem erwähnt, dass in der Praxis auch eine Spannung zunächst eingestellt beziehungsweise vergrößert oder verkleinert werden kann, wobei sodann unter Berücksichtigung der Zuordnung beziehungsweise der auf der Regulier- Einrichtung hinterlegten Informationen die Fluidfördermenge je Zeiteinheit automatisch angepasst wird, um die thermoelektrische Einrichtung mit größtmöglicher Leistung zu betreiben.
Fig. 2 zeigt eine Aufnahme-Einrichtung 10 für ein Fahrzeug mit einer Temperier-Einrichtung 12. Die Temperier-Einrichtung 12 weist eine thermoelektrische Einrichtung 14 auf, welche als Peltier-Element und als Seebeck-Element betrieben werden kann.
Die thermoelektrische Einrichtung 14 weist eine Nutz-Seite 16 und eine Ausgleichsseite 18 auf, wobei die Nutz-Seite wärmeübertragend mit einem Temperierbereich gekoppelt ist, sodass der Temperierbereich durch die thermoelektrische Einrichtung 14 gekühlt oder beheizt werden kann. An der Ausgleichseite 18 der thermoelektrischen Einrichtung 14 sind Wärmeleitrippen 26 angeordnet, welche den Wärmeaustausch mit der Umgebung fördern.
Die Temperier-Einrichtung 12 umfasst eine Regulier-Einrichtung 20, welche die thermoelektrische Einrichtung 14 zumindest zeitweise mit einer Arbeitsspannung beaufschlagt, wobei die Arbeitsspannung eine ungetaktete Gleichspannung ist. Die Temperier-Einrichtung 12 ist zum Betrieb an einer Versorgungsspannung vorgesehen, wobei die Versorgungsspannung eine Gleichspannung ist. Außerdem weist die Arbeitsspannung einen anderen Betrag als die Versorgungsspannung auf. Die Temperier-Einrichtung 12 umfasst außerdem eine Fluid- Fördereinrichtung 24, welche als Ventilator ausgebildet und dazu eingerichtet ist, an der Ausgleichsseite 18 der thermoelektrischen Einrichtung 14 anfallende Abwärme durch Fluid-Bewegung abzuführen oder der Ausgleichsseite 18 der thermoelektrischen Einrichtung 14 durch Fluid-Bewegung Wärme zuzuführen. Die Fluidbewegung wird durch das Beschleunigen der Umgebungsluft erreicht.
Die Regulier-Einrichtung 20 weist einen Spannungswandler 22 auf, welcher im Betrieb an der Versorgungsspannung anliegt und zumindest zeitweise eine Ausgangsspannung abgibt, wobei die Ausgabe-Spannung des Spannungswandlers 22 der Arbeitsspannung entspricht und eine Gleichspannung ist, die anders als die Versorgungsspannung ist. Die Regulier-Einrichtung 20 ist außerdem dazu eingerichtet, die Arbeitsspannung der thermoelektrischen Einrichtung und die Fluidfördermenge je Zeiteinheit der Fluid-Fördereinrichtung 24 selbsttätig einzustellen, wobei die Arbeitsspannung der thermoelektrischen Einrichtung 14 abhängig von der Fluidfördermenge je Zeiteinheit der Fluid- Fördereinrichtung 24 oder die Fluidfördermenge je Zeiteinheit der Fluid- Fördereinrichtung 24 abhängig von der Arbeitsspannung der thermoelektrischen Einrichtung 14 selbsttätig einstellbar ist. Die Temperier-Einrichtung 12 kann in unterschiedlichen Betriebsmodi betrieben werden, beispielsweise in einem Lautstärke-optimierten Betriebsmodus, einem Energiespar-Betriebsmodus, bei dem eine thermische Funktion bei verringertem Leistungsverbrauch zur Verfügung gestellt wird, einem Betriebsmodus zur Erzeugung von Eis, einem Betriebsmodus zur Vermeidung von Eisbildung, einem Betriebsmodus zur Vermeidung von Kondensat-Bildung und einem einen Betriebsmodus, in welchem die Nutzleistung optimiert ist.
Die Aufnahme-Einrichtung 10 kann ein Handschuhfach, ein Getränkehalter oder eine Kühlbox sein. Ferner ist die Aufnahme- Einrichtung 10 in ein Fahrzeug einbaubar und in einem Fahrzeug betreibbar.
Das Blockdiagramm der Fig. 3 verdeutlicht eine denkbare Umsetzung für das erfindungsgemäße Verfahren zum Betreiben einer Aufnahme- Einrichtung. So wird im Rahmen eines Verfahrensschrittes ein im Innenraum eines Kraftfahrzeuges ausgebildeter Geräuschpegel erfasst. Die Erfassung kann beispielsweise mittels eines Sensors erfolgen, der an eine als Steuerungseinrichtung bezeichnete Regulier-Einrichtung gekoppelt ist. Zudem wird ein Getränkebehältnis in eine Aufnahme eingesetzt und wahlweise mit Wärmeenergie oder Kälteenergie über ein Peltier-Element beaufschlagt. Die Vorgabe zur Beaufschlagung des Getränkebehältnisses mit Wärmeenergie oder Kälteenergie kann durch eine Benutzerschnittstelle erfolgen, welche mit der Steuerungseinrichtung in Verbindung steht.
In Abhängigkeit von einer ggf. mittels des Sensors erfolgten Erfassung des Geräuschpegels wird sodann ein Betrag eines zu bewegenden Fluids je Zeiteinheit vergrößert oder verkleinert. Die Steuerungseinrichtung besitzt Informationen, welche Beträge an zu bewegendem Fluid je Zeiteinheit einer jeweiligen Spannung für das Peltier-Element zuordnen. Sofern der Betrag des zu bewegenden Fluids je Zeiteinheit durch die Steuerungseinrichtung vergrößert oder verkleinert wird, erfolgt vorzugsweise in Echtzeit eine Anpassung der für das Peltier-Element vorgesehenen Spannung unter Berücksichtigung der Informationen beziehungsweise der Zuordnung.
Bezugszeichen
Aufnahme-Einrichtung
Temperier-Einrichtung
thermoelektrische Einrichtung
Nutz-Seite
Ausgleichsseite
Regulier-Einrichtung
Spannungswandler der Regulier-Einrichtung Fluid-Fördereinrichtung
Wärmetransportrippen
elektrische Leistung
Wärmepumpeneffekt
Wärmepumpeneffekt
Kühlleistung
Kühlleistung
Arbeitspunkte
Spannungsanpassung

Claims

Ansprüche
1. Aufnahme-Einrichtung (10) für ein Fahrzeug, mit
mindestens einer Temperier-Einrichtung (12), welche mindestens eine thermoelektrische Einrichtung (14) aufweist, wobei die mindestens eine thermoelektrische Einrichtung (14) eine Nutz-Seite (16) und eine Ausgleichsseite (18) aufweist,
dadurch gekennzeichnet, dass die Temperier-Einrichtung (12) mindestens eine Regulier-Einrichtung (20) aufweist, welche die mindestens eine thermoelektrische Einrichtung (14) zumindest zeitweise mit einer Arbeitsspannung beaufschlagt und die
Arbeitsspannung eine Gleichspannung ist.
2. Aufnahme-Einrichtung (10) nach Anspruch 1 ,
dadurch gekennzeichnet, dass die Arbeitsspannung ungetaktet ist.
3. Aufnahme-Einrichtung (10) nach Anspruch 1 oder 2,
gekennzeichnet durch einen Spannungswandler, welcher im Betrieb an einer Versorgungsspannung anliegt.
4. Aufnahme-Einrichtung (10) nach einem der vorstehenden
Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass die Temperier-Einrichtung (12) zum Betrieb an einer Versorgungsspannung vorgesehen ist, die
Versorgungsspannung eine Gleichspannung ist und/oder die
Arbeitsspannung einen anderen Betrag als die
Versorgungsspannung aufweist.
5. Aufnahme-Einrichtung (10) nach einem der vorstehenden
Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass die Regulier-Einrichtung (20) mindestens einen Spannungswandler (22) aufweist, welcher im Betrieb an einer Versorgungsspannung anliegt und/oder zumindest zeitweise eine Ausgangsspannung abgibt.
6. Aufnahme-Einrichtung (10) nach einem der vorstehenden
Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass die Ausgabe-Spannung des
Spannungswandlers (22) der Regulier-Einrichtung (20) der
Arbeitsspannung entspricht und/oder eine Gleichspannung ist, die anders als die Versorgungsspannung ist.
7. Aufnahme-Einrichtung (10) nach einem der vorstehenden
Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass die Aufnahme-Einrichtung (10) als Handschuhfach, Getränkehalter oder Kühlbox ausgebildet ist, wobei die Aufnahme-Einrichtung (10) vorzugsweise fahrzeuggebunden oder als nachrüstbares Zubehör in ein Fahrzeug einbaubar oder in einem Fahrzeug betreibbar ist.
8. Aufnahme-Einrichtung (10) nach einem der vorstehenden
Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass die Temperier-Einrichtung (12) mindestens eine Fluid-Fördereinrichtung (24) aufweist, welche dazu eingerichtet ist, an der Ausgleichsseite (18) der thermoelektrischen Einrichtung (14) anfallende Abwärme durch Fluid-Bewegung abzuführen und/oder der Ausgleichsseite (18) der thermoelektrischen
Einrichtung (14) durch Fluid-Bewegung Wärme zuzuführen.
9. Aufnahme-Einrichtung (10) nach Anspruch 8,
dadurch gekennzeichnet, dass die Regulier-Einrichtung (20) dazu eingerichtet ist, die Arbeitsspannung und/oder die Fluidfördermenge je Zeiteinheit der Fluid-Fördereinrichtung (24) selbsttätig einzustellen.
10. Aufnahme-Einrichtung (10) nach Anspruch 9,
dadurch gekennzeichnet, dass die Regulier-Einrichtung (20) dazu eingerichtet ist, die Arbeitsspannung abhängig von der
Fluidfördermenge je Zeiteinheit der Fluid-Fördereinrichtung (24) und/oder die Fluidfördermenge je Zeiteinheit der Fluid-
Fördereinrichtung (24) abhängig von der Arbeitsspannung selbsttätig einzustellen.
Aufnahme-Einrichtung (10) nach einem der vorstehenden
Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass die Temperier-Einrichtung (12) einen, mehrere oder sämtliche der folgenden Betriebsmodi aufweist:
einen Lautstärke-optimierten Betriebsmodus;
einen Energiespar-Betriebsmodus, bei dem eine thermische
Funktion bei verringertem Leistungsverbrauch zur Verfügung gestellt wird;
einen Betriebsmodus zur Erzeugung von Eis;
einen Betriebsmodus zur Vermeidung von Eisbildung; einen Betriebsmodus zur Vermeidung von Kondensat-Bildung; einen Betriebsmodus, in welchem die Nutzleistung optimiert ist.
Aufnahme-Einrichtung (10) nach einem der vorstehenden
Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass die Temperier-Einrichtung (12) eine Entstehung von Stromspitzen beim Einschalten mindestens eines Betriebsmodus vermeidet.
13. Aufnahmesystem, mit
mindestens zwei Aufnahme-Einrichtungen (10), welche vorzugsweise nach einem der vorstehenden Ansprüche ausgebildet sind; gekennzeichnet durch eine Regel-Einrichtung, welche die verfügbare Energie je nach gewähltem Betriebsmodus zwischen den
mindestens zwei Aufnahme-Einrichtungen (10) aufteilt.
Aufnahmesystem nach Anspruch 13,
dadurch gekennzeichnet, dass die zwei Aufnahme-Einrichtungen (10) jeweils in einem Heizmodus und in einem Kühlmodus betreibbar sind.
Aufnahmesystem nach Anspruch 14,
dadurch gekennzeichnet, dass mittels der Regel-Einrichtung zumindest ein Betriebsmodus der folgenden Betriebsmodi einstellbar ist:
zumindest ein Betriebsmodus, bei welchem eine Aufnahme- Einrichtung (10) in dem Heizmodus und eine Aufnahme- Einrichtung (10) in dem Kühlmodus betrieben wird;
zumindest ein Betriebsmodus, bei welchem eine Aufnahme- Einrichtung (10) deaktiviert ist und eine Aufnahme-Einrichtung (10) in dem Kühlmodus betrieben wird;
zumindest ein Betriebsmodus, bei welchem eine Aufnahme- Einrichtung (10) deaktiviert ist und eine Aufnahme-Einrichtung (10) in dem Heizmodus betrieben wird;
zumindest ein Betriebsmodus, bei welchem die zwei Aufnahme- Einrichtungen (10) jeweils in dem Heizmodus betrieben werden; zumindest ein Betriebsmodus, bei welchem die zwei Aufnahme- Einrichtungen (10) jeweils in dem Kühlmodus betrieben werden.
Verfahren zum Betreiben einer Aufnahme-Einrichtung (10) für ein
Fahrzeug, mit dem Schritt:
Bereitstellen einer Temperier-Einrichtung (12), welche mindestens eine thermoelektrische Einrichtung (14) aufweist, wobei die mindestens eine thermoelektrische Einrichtung (14) eine Nutz-Seite (16) und eine Ausgleichsseite (18) aufweist, gekennzeichnet durch den Schritt:
Beaufschlagen der mindestens einen thermoelektrischen Einrichtung (14) zumindest zeitweise mit einer
Arbeitsspannung, wobei die Arbeitsspannung eine Gleichspannung ist.
17. Verfahren nach Anspruch 16,
gekennzeichnet durch zumindest einen der folgenden Schritte:
Wandeln der Versorgungsspannung durch mindestens einen Spannungswandler (22);
Einstellen der Arbeitsspannung, mit welcher die
thermoelektrische Einrichtung (14) zumindest zeitweise beaufschlagt wird.
18. Verfahren nach Anspruch 16 oder 17,
gekennzeichnet durch zumindest einen der folgenden Schritte:
Abführen von an der Ausgleichsseite (18) der
thermoelektrischen Einrichtung (14) anfallender Abwärme mittels einer Fluid-Fördereinrichtung (24);
Zuführen von Wärme an der Ausgleichsseite (18) der thermoelektrischen Einrichtung (14) mittels einer eine Fluid- Fördereinrichtung (24).
19. Verfahren nach einem der Ansprüche 16 bis 18,
gekennzeichnet durch zumindest einen der folgenden Schritte: selbsttätiges Einstellen der Arbeitsspannung, insbesondere abhängig von der Fluidfördermenge je Zeiteinheit der Fluid- Fördereinrichtung (24); selbsttätiges Einstellen der Fluidfördermenge je Zeiteinheit der Fluid-Fördereinrichtung (24), insbesondere abhängig von der Arbeitsspannung.
Verfahren nach einem der Ansprüche 16 bis 19,
gekennzeichnet durch zumindest einen der folgenden Schritte:
sensorisches Erfassen eines Geräuschpegels;
selbsttätiges Einstellen der Fluidfördermenge je Zeiteinheit der
Fluid-Fördereinrichtung (24) abhängig von dem erfassten
Geräuschpegel.
Verfahren nach einem der Ansprüche 16 bis 20,
gekennzeichnet durch zumindest einen der folgenden Schritte:
Einstellen eines Lautstärke-optimierten Betriebsmodus bei der
Temperier-Einrichtung (12);
Einstellen eines Energiespar-Betriebsmodus, bei dem eine thermische Funktion bei verringertem Leistungsverbrauch zur Verfügung gestellt wird, bei der Temperier-Einrichtung (12); Einstellen eines Betriebsmodus zur Erzeugung von Eis bei der Temperier-Einrichtung (12);
Einstellen eines Betriebsmodus zur Vermeidung von Eisbildung bei der Temperier-Einrichtung (12);
Einstellen eines Betriebsmodus zur Vermeidung von
Kondensat-Bildung bei der Temperier-Einrichtung (12).
Verfahren zum Betreiben eines Aufnahmesystems mit mindestens zwei Aufnahme-Einrichtungen (10), welche jeweils vorzugsweise nach einem der vorstehenden Ansprüche betrieben werden, gekennzeichnet durch den Schritt:
Aufteilen der verfügbaren Energie je nach gewähltem
Betriebsmodus zwischen den mindestens zwei Aufnahme- Einrichtungen (10).
23. Verfahren nach Anspruch 22,
dadurch gekennzeichnet, dass die zwei Aufnahme-Einrichtungen (10) jeweils in einem Heizmodus und in einem Kühlmodus betreibbar sind.
24. Verfahren nach Anspruch 22 oder 23,
gekennzeichnet durch zumindest einen der folgenden Schritte:
Einstellen eines Betriebsmodus, bei welchem eine Aufnahme- Einrichtung (10) in dem Heizmodus und eine Aufnahme- Einrichtung (10) in dem Kühlmodus betrieben wird; Einstellen eines Betriebsmodus, bei welchem eine Aufnahme- Einrichtung (10) deaktiviert ist und eine Aufnahme-Einrichtung (10) in dem Kühlmodus betrieben wird;
Einstellen eines Betriebsmodus, bei welchem eine Aufnahme- Einrichtung (10) deaktiviert ist und eine Aufnahme-Einrichtung (10) in dem Heizmodus betrieben wird;
Einstellen eines Betriebsmodus, bei welchem die zwei Aufnahme-Einrichtungen (10) jeweils in dem Heizmodus betrieben werden;
Einstellen eines Betriebsmodus, bei welchem die zwei Aufnahme-Einrichtungen (10) jeweils in dem Kühlmodus betrieben werden. 25. Kraftfahrzeug, mit
einer oder mehreren Aufnahme-Einrichtungen (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 12, welche vorzugsweise mit einem
Verfahren nach einem der Ansprüche 16 bis 21 betrieben werden; oder
- einem Aufnahmesystem nach einem der Ansprüche 13 bis 15, welches vorzugsweise mit einem Verfahren nach einem der Ansprüche 22 bis 24 betrieben wird.
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