WO2017182274A1 - Batteriebetriebenes kraftfahrzeug mit wärmepumpe - Google Patents

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    • Y02T10/60—Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
    • Y02T10/70—Energy storage systems for electromobility, e.g. batteries

Definitions

  • the present invention relates to a motor vehicle having a passenger compartment and a thermally active component, for example an electrical energy store.
  • the battery can also be used to a certain extent as a heat sink or heat source.
  • Passenger compartment removed or waste heat that is generated during the cooling of the passenger compartment, the battery to be heated.
  • this is effected by a cooling circuit of the passenger compartment is coupled via a heat exchanger with a cooling circuit of the battery.
  • This heat exchanger which is designed as a heat pump can thus, for example, active heat from the cooling circuit of the passenger compartment to be pumped into the cooling circuit of the battery, whereby a cooling of the passenger compartment and a heating of the battery takes place, or in the reverse manner, thereby cooling the battery and a heating of the passenger compartment takes place.
  • thermoelectric element for generating a heat flow
  • the first channel is the fluid of a first fluid circuit for temperature control of a first external component can be flowed through, whereas the fluidically separated second channel can be flowed through by a second fluid of a second fluid circuit for controlling the temperature of a second external component.
  • the at least one thermoelectric element is arranged between the first and second components. This should in particular be possible to realize a demand-based cooling or heating of components, in particular of high-performance batteries in hybrid and electric vehicles.
  • Phase change material that can be brought into thermal contact with the passenger compartment of the motor vehicle and with the thermally active component, here with the battery of the motor vehicle.
  • thermodynamic primary circuit From DE 10 2005 048 241 A1 a two-circuit battery cooling system with a thermodynamic primary circuit is known, one via a
  • Switching device controlled compressor includes and with a with the
  • the secondary cooling circuit contains at least one signal to the switching device of the
  • a disadvantage of the known from the prior art motor vehicles is the relatively expensive and technically complex coupling of a battery cooling circuit with an air conditioning system of a passenger compartment.
  • known from the prior art motor vehicles for the thermal coupling of an electrical energy storage with a
  • the present invention therefore deals with the problem for a
  • the present invention is based on the general idea, a
  • the motor vehicle has in a known manner to a passenger compartment and the previously described thermal active component, which may be formed, for example, as an electrical energy storage or as part of the same.
  • a coupling device which is connected on the one hand heat transfer with the thermally active component and on the other hand heat transfer to the passenger compartment.
  • the coupling device has a
  • thermoelectric heat pump is by energizing able to pump thermal energy between the passenger compartment on the one hand and the thermally active component on the other hand.
  • Passenger compartment can be avoided in particular the relatively sluggish detour via a cooling system of the thermally active component and a cooling system of the passenger compartment with a heat exchanger disposed therebetween.
  • the coupling device according to the invention moreover, it is also possible to achieve an exact temperature control with at the same time a constructively low outlay and thus cost-effectively.
  • the coupling device according to the invention is also weight-optimized, which is especially in the automotive industry of decisive advantage.
  • the carrier material is at least partially formed from aluminum.
  • Aluminum is a very good heat conducting material, which is also light.
  • the carrier material may be formed, for example, as strip material and have a sawtooth-like cross-section with teeth arranged in a row adjacent to one another and aligned in opposite directions. The aim of the sawtooth-like cross section is to obtain the largest possible surfaces on the two contact surfaces for the thermally active component and the passenger compartment and at least some flexibility for tolerance compensation.
  • the teeth preferably have a trapezoidal cross section with a free end having a flat plateau. About this particular flat plateau at the free end of each tooth is a surface and thus optimally heat transfer connection to either the thermally active component or the passenger compartment, for example. A floor of the passenger compartment. As a result, for example, a floor heating or a floor cooling of the passenger compartment can be realized.
  • the teeth are glued over their respective flat plateau with the passenger compartment or the thermally active component, wherein the adhesive thermally conductive particles may be added, which increase the thermal conductivity of the adhesive.
  • the adhesive thermally conductive particles may be added, which increase the thermal conductivity of the adhesive.
  • the carrier material has at least two separate Z-shaped elements, each with an electric heat pump. This makes it possible to
  • the coupling device is designed such that it compensates for distance tolerances between the thermally active component and the passenger compartment. This can be achieved, for example, in that the Z-shaped elements or the band-shaped carrier material are elastic and thus able to easily compensate for manufacturing tolerances and / or installation tolerances.
  • the thermally active component is a housing of the electrical
  • thermoelectric heat pump is integrated into the carrier material. Also integrated can also be flowing and supply
  • thermoelectric heat pump Disposal lines of the thermoelectric heat pump, so that the coupling device according to the invention as a preassembled module with
  • thermoelectric heat pump can be kept, which reduces in particular an assembly cost.
  • FIG. 1 shows a detailed representation of a motor vehicle in the region of a coupling device according to the invention between a thermally active component and a passenger compartment,
  • FIG. 2 shows a representation as in FIG. 1, but with a carrier material which has Z-shaped elements, FIG.
  • Fig. 3 is a representation as in Fig. 1, but with a
  • Coupling device which is able to compensate for distance tolerances between the passenger compartment and the thermally active component.
  • a motor vehicle 1 according to the invention has a passenger compartment 2 and a thermally active component 3.
  • the thermally active component 3 can, for example, as an electrical
  • Energy storage 4 as a housing 5 of the electric energy storage 4, as a cooling device within or on the vehicle battery 6, as a current conductor 7 or as a cell connector 8 may be formed. According to the invention is now a
  • Coupling device 9 is provided, which is connected on the one hand heat transfer with the thermally active component 3 and on the other hand heat transfer to the passenger compartment 2.
  • the coupling device 9 has a
  • thermoelekthsche heat pump 1 thermally conductive or heat and current conductive substrate 10 and at least one thermoelekthsche heat pump 1 1, which with the
  • Carrier material 10 is in heat-conducting or heat and current-conducting contact.
  • the carrier material 10 is preferably formed at least partially of aluminum and thereby not only lightweight, but also very good
  • the carrier material 10 can moreover be formed as a band material (cf., FIGS. 1 and 3) and have a sawtooth-like cross-section with teeth 12, 12 'arranged in a row and arranged in alternately opposite directions.
  • the aim of the sawtooth-like cross section is to obtain the largest possible contact surfaces on the two contact surfaces to the thermally active component 3 and the passenger compartment 2 and at least some flexibility for tolerance compensation. If one considers the teeth 12, 12 'according to FIGS. 1 and 3, they each have a trapezoidal cross-section with a flat plateau 13, 13' having free end. About the flat plateau 13 while the teeth 12 are flat and thus good heat transfer coupled with the passenger compartment 2, while the teeth 12 'over their respective flat plateau 13' area with the thermally active
  • Component 3 are coupled. For better heat transfer while the respective plateau 13, 13 'may be glued or soldered to the passenger compartment 2 or the thermally active component 3, wherein in the case of bonding a good heat conducting adhesive is used.
  • the carrier material 10 of the coupling device 9 has at least two separate, Z-shaped elements 14 each having an electric heat pump 11.
  • the Z-shaped elements 14 are each heat-transmitting with a foot 15 with the thermally active component 3 and with a head 16 heat transfer connected to the passenger compartment 2.
  • the coupling device 9 can also be designed such that it can compensate for distance tolerances between the thermally active component 3 and the passenger compartment 2. Such distance tolerances may be given, for example, by an inclination of the passenger compartment 2 relative to the thermally active component 3, as shown, for example, according to FIG. 3.
  • thermoelectric heat pump 1 1 can also be integrated into the carrier material 10 or arranged on this. It is important only a thermally conductive or heat and current conductive contact for
  • the coupling device 9 can be a particularly structurally simple, efficient, lightweight and space-optimized
  • Heat transfer between a thermally active component 3 and a passenger compartment 2 of a motor vehicle 1 can be achieved without requiring a comparatively complex and slow detour via respective separate
  • Cooling systems must be taken. Is, for example, on the thermally active
  • Component 3 is a heat surplus, so this can over a
  • thermoelectric heat pumps 1 1 Energizing the thermoelectric heat pumps 1 1 in the direction of
  • Heat pumps 1 1 can also heat energy from the passenger compartment 2 to the thermally active component 3, for example.

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Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Kraftfahrzeug (1) mit einem Fahrgastraum (2) und einer thermisch aktiven Komponente (3), insbesondere einem elektrischen Energiespeicher (4). Erfindungswesentlich ist dabei, -dass eine Kopplungseinrichtung (9) vorgesehen ist, die einerseits wärmeübertragend mit der thermisch aktiven Komponente (3) und andererseits wärmeübertragend mit dem Fahrgastraum (2) verbunden ist, -dass die Kopplungseinrichtung (9) ein wärmeleitendes oder wärme-und stromleitendes Trägermaterial (10) aufweist, -dass zumindest eine thermoelektrische Wärmepumpe (11) vorgesehen ist, die mit dem Trägermaterial (10) in wärmeleitendem oder wärme-und stromleitendem Kontakt steht.

Description

BATTERIEBETRIEBENES KRAFTFAHRZEUG MIT WÄRMEPUMPE
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Kraftfahrzeug mit einem Fahrgastraum und einer thermisch aktiven Komponente, bspw. einem elektrischen Energiespeicher.
Große Lithium-Ionen-Batterien, insbesondere flache Unterflurbatterien verfügen aufgrund ihrer hohen Masse von 300 kg und mehr über eine relativ hohe
Wärmekapazität. Auch wenn eine Betriebstemperatur der Batterie in einem relativ engen Fenster von 10°C bis 40°C gehalten werden muss, um die volle
Leistungsfähigkeit gewährleisten und die Zellalterung minimieren zu können, kann die Batterie in einem gewissen Umfang auch gezielt als Wärmesenke oder Wärmequelle genutzt werden. So kann bspw. Wärme zum Heizen eines
Fahrgastraums entnommen oder Abwärme, die beim Kühlen des Fahrgastraums anfällt, der Batterie zu deren Erwärmung zugeführt werden. Üblicherweise wird dies dadurch bewirkt, dass ein Kühlkreislauf des Fahrgastraums über einen Wärmeübertrager mit einem Kühlkreislauf der Batterie gekoppelt ist. Über diesen Wärmeübertrager, der als Wärmepumpe ausgebildet ist kann somit bspw. aktiv Wärme aus dem Kühlkreislauf des Fahrgastraums in den Kühlkreislauf der Batterie gepumpt werden, wodurch ein Kühlen des Fahrgastraums und ein Beheizen der Batterie erfolgt, oder in umgekehrter Weise, wodurch ein Kühlen der Batterie und ein Beheizen des Fahrgastraums erfolgt.
Aus der DE 10 2012 222 635 A1 ist ein Wärmeübertrager mit einer ersten Komponenten mit einem ersten Kanal und einer zweiten Komponente mit einem zweiten Kanal sowie mit einem thermoelektrischen Element zur Generierung eines Wärmestroms bekannt. Der erste Kanal ist dabei vom Fluid eines ersten Fluidkreislaufs zur Temperierung einer ersten externen Komponente durchströmbar, wogegen der hiervon fluidisch getrennte zweite Kanal von einem zweiten Fluid eines zweiten Fluidkreislaufs zur Temperierung einer zweiten externen Komponente durchströmbar ist. Das zumindest eine thermoelektrische Element ist dabei zwischen der ersten und zweiten Komponente angeordnet. Hierdurch soll es insbesondere möglich sein, eine bedarfsgerechte Kühlung bzw. Heizung von Komponenten, insbesondere von Hochleistungsbatterien in Hybrid- und Elektrofahrzeugen zu realisieren.
Aus der DE 10 2009 058 842 A1 ist ein gattungsgemäßes Kraftfahrzeug mit einem Fahrgastraum und einer thermisch aktiven Komponente, hier einem elektrischen Energiespeicher, bekannt. Darüber hinaus vorgesehen ist ein
Phasenwechselmaterial, das mit dem Fahrgastraum des Kraftfahrzeugs und mit der thermisch aktiven Komponente, hier mit der Batterie des Kraftfahrzeugs, in thermischen Kontakt bringbar ist.
Aus der DE 10 2005 048 241 A1 ist ein Zweikreisbatteriekühlsystem mit einem thermodynamischen Primärkreislauf bekannt, der einen über eine
Schalteinrichtung gesteuerten Verdichter umfasst und mit einem mit dem
Primärkreislauf thermodynamisch koppelbaren Sekundärkreislauf zur Kühlung von Elektroaggregaten wie bspw. einer Batterie. Der Sekundärkühlkreislauf enthält dabei zumindest ein auf ein Signal der Schalteinrichtung des
Primärkreises ansprechendes Bauteil.
Nachteilig bei den aus dem Stand der Technik bekannten Kraftfahrzeugen ist jedoch, die vergleichsweise teure und technisch aufwendige Kopplung eines Batteriekühlkreislaufs mit einer Klimaanlage eines Fahrgastraums. Darüber hinaus weisen die aus dem Stand der Technik bekannten Kraftfahrzeuge zur thermischen Kopplung eines elektrischen Energiespeichers mit einem
Fahrgastraum einen erhöhten Package-Aufwand sowie ein erhebliches Mehrgewicht durch die erforderliche Kopplung auf. Bei einer thermischen
Kopplung über separate Kühlkreisläufe bzw. separate Fluidkreisläufe weisen derartige Systeme darüber hinaus eine lediglich geringe Dynamik aufgrund der hohen parasitären thermischen Massen auf.
Die vorliegende Erfindung beschäftigt sich daher mit dem Problem, für ein
Kraftfahrzeug der gattungsgemäßen Art eine verbesserte oder zumindest eine alternative Ausführungsform anzugeben, die insbesondere die aus dem Stand der Technik bekannten Nachteile überwindet.
Dieses Problem wird erfindungsgemäß durch den Gegenstand des unabhängigen Anspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Ausführungsformen sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.
Die vorliegende Erfindung beruht auf dem allgemeinen Gedanken, eine
Wärmeübertragung zwischen einem Fahrgastraum eines Kraftfahrzeugs und einer thermisch aktiven Komponente, bspw. einem elektrischen Energiespeicher, nicht mehr indirekt über zwei separate Kühlkreisläufe und damit mit geringer Dynamik zu realisieren, sondern direkt über eine zwischen dem Fahrgastraum und der thermisch aktiven Komponente angeordneten Kopplungseinrichtung mit einer thermoelektrischen Wärmepumpe. Das erfindungsgemäße Kraftfahrzeug weist dabei in bekannter Weise einen Fahrgastraum und die zuvor beschriebene thermische aktive Komponente auf, welche bspw. als elektrischer Energiespeicher oder als Teil desselben ausgebildet sein kann. Erfindungsgemäß vorgesehen ist nun eine Kopplungseinrichtung, die einerseits wärmeübertragend mit der thermisch aktiven Komponente und andererseits wärmeübertragend mit dem Fahrgastraum verbunden ist. Die Kopplungseinrichtung weist dabei ein
wärmeleitendes oder wärme- und stromleitendes Trägermaterial auf, sowie zumindest eine thermoelektrische Wärmepumpe, die mit dem Trägermaterial in wärmeleitendem oder wärme- und stromleitendem Kontakt steht. Eine derartige thermoelektrische Wärmepumpe ist dabei durch Bestromung in der Lage, thermische Energie zwischen dem Fahrgastraum einerseits und der thermisch aktiven Komponente andererseits zu pumpen. Mit der direkten Kopplung der thermisch aktiven Komponente über die Kopplungseinrichtung mit dem
Fahrgastraum kann insbesondere der relativ träge Umweg über ein Kühlsystem der thermisch aktiven Komponente und ein Kühlsystem des Fahrgastraums mit einem dazwischen angeordneten Wärmeübertrager vermieden werden. Mit der erfindungsgemäßen Kopplungseinrichtung lässt sich darüber hinaus auch eine exakte Temperierung bei gleichzeitig konstruktiv geringem Aufwand und damit kostengünstig erreichen. Im Vergleich zu herkömmlichen
Wärmekopplungssystemen ist die erfindungsgemäße Kopplungseinrichtung auch gewichtsoptimiert, was insbesondere im Kraftfahrzeugbau von entscheidendem Vorteil ist.
Bei einer vorteilhaften Weiterbildung der erfindungsgemäßen Lösung ist das Trägermaterial zumindest teilweise aus Aluminium ausgebildet. Aluminium stellt dabei einen sehr gut wärmeleitenden Werkstoff dar, der zudem leicht ist. Das Trägermaterial kann dabei bspw. als Bandmaterial ausgebildet sein und einen sägezahnartigen Querschnitt mit in einer Reihe aneinander angeordneten und alternierend entgegen gesetzt ausgerichteten Zähnen aufweisen. Ziel des sägezahnartigen Querschnitts ist es dabei, möglichst große Flächen an den beiden Kontaktflächen zur thermisch aktiven Komponente und zum Fahrgastraum sowie eine zumindest gewisse Flexibilität zum Toleranzausgleich zu erhalten. Die Zähne besitzen dabei vorzugsweise einen trapezförmigen Querschnitt mit einem ein flächiges Plateau aufweisenden freien Ende. Über dieses jeweilige flächige Plateau am freien Ende des jeweiligen Zahns erfolgt eine flächige und damit optimal wärmeübertragende Anbindung an entweder die thermisch aktive Komponente oder den Fahrgastraum, bspw. einen Boden des Fahrgastraums. Hierdurch lässt sich bspw. eine Fußbodenheizung bzw. eine Fußbodenkühlung des Fahrgastraums realisieren.
Bei einer vorteilhaften Weiterbildung der erfindungsgemäßen Lösung sind die Zähne über ihr jeweiliges flächiges Plateau mit dem Fahrgastraum oder der thermisch aktiven Komponente verklebt, wobei dem Kleber thermisch leitende Partikel zugesetzt sein können, die die Wärmeleitfähigkeit des Klebstoffs erhöhen. Selbstverständlich ist auch ein Verlöten der Zähne mit der thermisch aktiven Komponente denkbar.
Bei einer alternativen Ausführungsform der erfindungsgemäßen Lösung weist das Trägermaterial zumindest zwei separate Z-förmige Elemente mit jeweils einer elektrischen Wärmepumpe auf. Hierdurch ist es möglich, die
Kopplungseinrichtung äußerst einfach an individuelle Einbauräume anzupassen, nämlich durch das Vorsehen bzw. Weglassen weiterer oder einzelner Z-förmiger Elemente.
Bei einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform der erfindungsgemäßen Lösung ist die Kopplungseinrichtung derart ausgebildet, dass diese Abstandstoleranzen zwischen der thermisch aktiven Komponente und dem Fahrgastraum ausgleicht. Dies kann bspw. dadurch erreicht werden, dass die Z-förmigen Elemente oder das bandförmige Trägermaterial elastisch ausgebildet und damit in der Lage sind, Fertigungstoleranzen und/oder Einbautoleranzen einfach auszugleichen.
Insbesondere ist auch denkbar, dass die Kopplungseinrichtung einen an einen Zwischenraum zwischen dem Fahrgastraum und der thermisch aktiven
Komponente angepassten Querschnitt aufweist und dadurch formschlüssig zwischen diesen eingesetzt werden kann. Durch eine entsprechende Ausbildung lässt sich dabei die Kopplungseinrichtung an nahezu jeglichen Zwischenraum vergleichsweise einfach anpassen. Bei einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform der erfindungsgemaßen Lösung ist die thermisch aktive Komponente ein Gehäuse des elektrischen
Energiespeichers, bspw. einer Fahrzeugbatterie, eine Kühleinrichtung innerhalb oder an der Fahrzeugbatterie, ein Stromleiter oder ein Zellverbinder. Bereits diese nicht abschließende Aufzählung lässt erahnen, welche mannigfaltige Ausführungsformen der thermisch aktiven Komponente denkbar sind, so dass mit der erfindungsgemäßen Kopplungseinrichtung unterschiedlichste thermisch aktive Komponenten mit dem Fahrgastraum wärmeübertragend koppelbar sind.
Bei einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform der erfindungsgemäßen Lösung ist die thermoelektrische Wärmepumpe in das Trägermaterial integriert. Ebenfalls integriert können zusätzlich sein auch strömführende Ver- und
Entsorgungsleitungen der thermoelektrischen Wärmepumpen, so dass die erfindungsgemäße Kopplungseinrichtung als vormontierte Baugruppe mit
Trägermaterial und mit daran angebrachten bzw. darin integrierten
thermoelektrischen Wärmepumpen vorgehalten werden kann, was insbesondere einen Montageaufwand reduziert.
Weitere wichtige Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen, aus den Zeichnungen und aus der zugehörigen
Figurenbeschreibung anhand der Zeichnungen.
Es versteht sich, dass die vorstehend genannten und die nachstehend noch zu erläuternden Merkmale nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar sind, ohne den Rahmen der vorliegenden Erfindung zu verlassen. Bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt und werden in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert, wobei sich gleiche Bezugszeichen auf gleiche oder ähnliche oder funktional gleiche Komponenten beziehen.
Es zeigen, jeweils schematisch,
Fig. 1 eine Detaildarstellung aus einem Kraftfahrzeug im Bereich einer erfindungsgemäßen Kopplungseinrichtung zwischen einer thermisch aktiven Komponente und einem Fahrgastraum,
Fig. 2 eine Darstellung wie in Fig. 1 , jedoch mit einem Trägermaterial, welches Z-förmige Elemente aufweist,
Fig. 3 eine Darstellung wie in Fig. 1 , jedoch mit einer
Kopplungseinrichtung, welche in der Lage ist, Abstandstoleranzen zwischen dem Fahrgastraum und der thermisch aktiven Komponente auszugleichen.
Entsprechend den Fig. 1 bis 3 weist ein erfindungsgemäßes Kraftfahrzeug 1 einen Fahrgastraum 2 sowie eine thermisch aktive Komponente 3 auf. Die thermisch aktive Komponente 3 kann dabei bspw. als elektrischer
Energiespeicher 4, als Gehäuse 5 des elektrischen Energiespeichers 4, als Kühleinrichtung innerhalb oder an der Fahrzeugbatterie 6, als Stromleiter 7 oder als Zellverbinder 8 ausgebildet sein. Erfindungsgemäß ist nun eine
Kopplungseinrichtung 9 vorgesehen, die einerseits wärmeübertragend mit der thermisch aktiven Komponente 3 und andererseits wärmeübertragend mit dem Fahrgastraum 2 verbunden ist. Die Kopplungseinrichtung 9 weist ein
wärmeleitendes oder wärme- und stromleitendes Trägermaterial 10 sowie zumindest eine thermoelekthsche Wärmepumpe 1 1 auf, die mit dem
Trägermaterial 10 in wärmeleitendem oder wärme- und stromleitenden Kontakt steht.
Das Trägermaterial 10 ist dabei vorzugsweise zumindest teilweise aus Aluminium ausgebildet und dadurch nicht nur leicht, sondern auch besonders gut
wärmeleitend. Das Trägermaterial 10 kann darüber hinaus als Bandmaterial ausgebildet sein (vgl. Fig. 1 und 3) und einen sägezahnartigen Querschnitt mit in einer Reihe angeordneten und alternierend entgegen gesetzt ausgerichteten Zähnen 12, 12' aufweisen. Ziel des sägezahnartigen Querschnitts ist es dabei, möglichst große Anlageflächen an den beiden Kontaktflächen zur thermisch aktiven Komponente 3 und zum Fahrgastraum 2 sowie eine zumindest gewisse Flexibilität zum Toleranzausgleich zu erhalten. Betrachtet man dabei die Zähne 12, 12' gemäß den Fig. 1 und 3, so weisen diese jeweils einen trapezförmigen Querschnitt mit einem ein flächiges Plateau 13, 13' aufweisenden freien Ende auf. Über das flächige Plateau 13 sind dabei die Zähne 12 flächig und damit gut wärmeübertragend mit dem Fahrgastraum 2 gekoppelt, während die Zähne 12' über ihr jeweiliges flächiges Plateau 13' flächig mit der thermisch aktiven
Komponente 3 gekoppelt sind. Zum besseren Wärmeübertrag kann dabei das jeweilige Plateau 13, 13' mit dem Fahrgastraum 2 oder der thermisch aktiven Komponente 3 verklebt oder verlötet sein, wobei im Falle einer Verklebung ein gut wärmeleitender Klebstoff verwendet wird.
Betrachtet man nun die Ausführungsform gemäß der Fig. 2, so kann man erkennen, dass in diesem Fall das Trägermaterial 10 der Kopplungseinrichtung 9 zumindest zwei separate, Z-förmige Elemente 14 mit jeweils einer elektrischen Wärmepumpe 1 1 aufweist. Die Z-förmigen Elemente 14 sind dabei jeweils mit einem Fuß 15 wärmeübertragend mit der thermisch aktiven Komponente 3 und mit einem Kopf 16 wärmeübertragend mit dem Fahrgastraum 2 verbunden. Durch eine derartige Aufsplittung der Kopplungseinrichtung 9 kann eine besonders leichte und einfache Anpassung an unterschiedliche geometrische
Gegebenheiten erreicht werden.
Die Kopplungseinrichtung 9 kann darüber hinaus derart ausgebildet sein, dass sie Abstandstoleranzen zwischen der thermisch aktiven Komponente 3 und dem Fahrgastraum 2 ausgleichen kann. Derartige Abstandstoleranzen können bspw. durch eine Schrägstellung des Fahrgastraums 2 relativ zur thermisch aktiven Komponente 3 gegeben sein, wie dies bspw. gemäß der Fig. 3 dargestellt ist. Darüber hinaus ist das Trägermaterial 10 der Kopplungseinrichtung 9
üblicherweise so elastisch ausgebildet, dass es allein aufgrund seiner Elastizität zumindest geringe Fertigungs- bzw. Maßtoleranzen ausgleichen kann. Die thermoelektrische Wärmepumpe 1 1 kann darüber hinaus in das Trägermaterial 10 integriert sein oder aber auf diesem angeordnet werden. Wichtig ist dabei lediglich ein wärmeleitender oder wärme- und stromleitender Kontakt zum
Trägermaterial 10.
Mit der erfindungsgemäßen Kopplungseinrichtung 9 kann eine besonders konstruktiv einfache, effiziente, leichte und zugleich bauraumoptimierte
Wärmeübertragung zwischen einer thermisch aktiven Komponente 3 und einem Fahrgastraum 2 eines Kraftfahrzeugs 1 erreicht werden, ohne dass hierfür ein vergleichsweise aufwendiger und träger Umweg über jeweilige separate
Kühlsysteme genommen werden muss. Ist bspw. an der thermisch aktiven
Komponente 3 ein Wärmeüberschuss vorhanden, so kann dieser über ein
Bestromen der thermoelektrischen Wärmepumpen 1 1 in Richtung des
Fahrgastraums 2 abtransportiert und dort zur Beheizung desselben verwendet werden. Durch eine umgekehrte Bestromung der thermoelektrischen
Wärmepumpen 1 1 kann auch Wärmeenergie vom Fahrgastraum 2 hin zur thermisch aktiven Komponente 3, bspw. dem elektrischen Energiespeicher 4, des Kraftfahrzeugs gepumpt und diese dadurch beheizt und der Fahrgastraum gekühlt werden.
*****

Claims

Ansprüche
1 . Kraftfahrzeug (1 ) mit einem Fahrgastraum (2) und einer thermisch aktiven Komponente (3), insbesondere einem elektrischen Energiespeicher (4), dadurch gekennzeichnet,
- dass eine Kopplungseinrichtung (9) vorgesehen ist, die einerseits
wärmeübertragend mit der thermisch aktiven Komponente (3) und andererseits wärmeübertragend mit dem Fahrgastraum (2) verbunden ist,
- dass die Kopplungseinrichtung (9) ein wärmeleitendes oder wärme- und stromleitendes Trägermaterial (10) aufweist,
- dass zumindest eine thermoelektrische Wärmepumpe (1 1 ) vorgesehen ist, die mit dem Trägermaterial (10) in wärmeleitendem oder wärme- und stromleitendem Kontakt steht.
2. Kraftfahrzeug nach Anspruch 1 ,
dadurch gekennzeichnet,
dass das Trägermaterial (10) zumindest teilweise aus Aluminium ausgebildet ist.
3. Kraftfahrzeug nach Anspruch 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet,
dass das Trägermaterial (10) als Bandmaterial ausgebildet ist und einen sägezahnartigen Querschnitt mit in einer Reihe aneinander angeordneten und alternierend entgegengesetzt ausgerichteten Zähnen (12,12') aufweist.
4. Kraftfahrzeug nach Anspruch 3,
dadurch gekennzeichnet, dass die Zähne (12,12') einen trapezförmigen Querschnitt mit einem ein flächiges Plateau (13,13') aufweisenden freien Ende aufweisen.
5. Kraftfahrzeug nach Anspruch 4,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Zähne (12,12') abwechslungsweise über ihr jeweiliges flächiges Plateau (13,13') wärmeübertragend mit dem Fahrgastraum (2) oder der thermisch aktiven Komponente (3) verbunden sind.
6. Kraftfahrzeug nach Anspruch 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet,
dass das Trägermaterial (10) zumindest zwei separate z-förmige Elemente (14) mit jeweils einer elektrischen Wärmepumpe (1 1 ) aufweist.
7. Kraftfahrzeug nach Anspruch 6,
dadurch gekennzeichnet,
dass die z-förmigen Elemente (14) jeweils mit einem Fuß (15)
wärmeübertragend mit der thermisch aktiven Komponente (3) und mit einem Kopf (16) wärmeübertragend mit dem Fahrgastraum (2) verbunden sind.
8. Kraftfahrzeug nach einem der vorherigen Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Kopplungseinrichtung (9) derart ausgebildet ist, dass sie
Abstandstoleranzen zwischen der thermisch aktiven Komponente (3) und dem Fahrgastraum (2) ausgleicht.
9. Kraftfahrzeug nach einem der vorherigen Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass die thernnisch aktive Komponente (3) ein Gehäuse (5) des elektrischen Energiespeichers (4), eine Kühleinrichtung innerhalb oder an der
Fahrzeugbatterie (6), ein Stromleiter (7) oder ein Zellverbinder (8) ist.
10. Kraftfahrzeug nach einem der vorherigen Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
dass die thermisch aktive Komponente (3) in das Trägermaterial (10) integriert ist.
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