WO2023011830A1

WO2023011830A1 - Kühlsystem für ein kraftfahrzeug sowie kraftfahrzeug

Info

Publication number: WO2023011830A1
Application number: PCT/EP2022/068738
Authority: WO
Inventors: Karsten Fabian; Bernd JACOB
Original assignee: Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft
Priority date: 2021-08-05
Filing date: 2022-07-06
Publication date: 2023-02-09
Also published as: KR20230164121A; CN117320905A; DE102021120350A1

Abstract

Kühlsystem (1) für ein Kraftfahrzeug, mit einem von einem Kühlmittel durchströmbaren, ersten Kühlkreislauf (2), mit wenigstens einer in dem ersten Kühlkreislauf (2) angeordneten und <b>dadurch</b> mittels des Kühlmittels zu kühlenden Antriebsmaschine (3), mittels welcher das Kraftfahrzeug antreibbar ist, mit einem in dem ersten Kühlkreislauf (2) angeordneten, ersten Kühler (4) zum Kühlen des den ersten Kühlkreislauf (2) durchströmenden Kühlmittels, mit einem von dem Kühlmittel durchströmbaren, zweiten Kühlkreislauf (5), und mit einem von dem Kühlmittel durchströmbaren Strömungszweig (10), in welchem ein zweiter Kühler (11) zum Kühlen des den Strömungszweig (10) durchströmenden Kühlmittels angeordnet ist. Vorgesehen ist eine Ventileinrichtung (17), welche zwischen einem ersten Schaltzustand und einem zweiten Schaltzustand umschaltbar ist, um <b>dadurch</b> den zweiten Kühler (11) wahlweise und somit bedarfsgerecht dem ersten Kühlkreislauf (2) oder dem zweiten Kühlkreislauf (5) zuzuschalten.

Description

Kühlsystem für ein Kraftfahrzeug sowie Kraftfahrzeug

Die Erfindung betrifft ein Kühlsystem für ein Kraftfahrzeug, insbesondere für einen Kraftwagen gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 . Des Weiteren betrifft die Erfindung ein Kraftfahrzeug, insbesondere einen Kraftwagen, mit einem solchen Kühlsystem.

Die DE 11 2015 002 902 T5 offenbart eine Kältekreislauf-Vorrichtung, mit einer Pumpe auf einer Seite mit einer niedrigen Temperatur. Der JP 2014 201224 A ist ein Wärmemanagementsystem für ein Fahrzeug als bekannt zu entnehmen. Des Weiteren offenbart die DE 102019 132 688 A1 ebenfalls ein Wärmemanagementsystem für ein Kraftfahrzeug. Außerdem ist aus der DE 102017220 376 A1 ein Kühlsystem für ein Kraftfahrzeug bekannt, mit einem elektrischen Energiespeicher zum Antreiben des Kraftfahrzeugs.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein Kühlsystem für ein Kraftfahrzeug sowie ein Kraftfahrzeug mit einem solchen Kühlsystem zu schaffen, sodass sich auf besonders kosten-, gewichts- und bauraumgünstige Weise eine besonders vorteilhafte Kühlung realisieren lässt.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein Kühlsystem mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 sowie durch ein Kraftfahrzeug mit den Merkmalen des Patentanspruchs 15 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.

Ein erster Aspekt der Erfindung betrifft ein auch als Kühleinrichtung bezeichnetes oder ausgebildetes Kühlsystem für ein Kraftfahrzeug, insbesondere für einen vorzugsweise als Personenkraftwagen ausgebildeten Kraftwagen. Dies bedeutet, dass das vorzugsweise als Kraftwagen, insbesondere als Personenkraftwagen, ausgebildete Kraftfahrzeug in seinem vollständig hergestellten Zustand das Kühlsystem aufweist, welches eine Vorrichtung, insbesondere des Kraftfahrzeugs, ist. Das Kühlsystem weist einen von einem Kühlmittel durchströmbaren, ersten Kühlkreislauf auf. Des Weiteren weist das Kühlsystem wenigstens eine in dem ersten Kühlkreislauf angeordnete Antriebsmaschine auf, mittels welcher das Kraftfahrzeug antreibbar ist. Dadurch, dass die Antriebsmaschine in dem ersten Kühlkreislauf angeordnet ist, ist die Antriebsmaschine mittels des den ersten Kühlkreislauf durchströmenden, vorzugsweise flüssigen Kühlmittels zu kühlen. Vorzugsweise umfasst das Kühlmittel zumindest, insbesondere zumindest überwiegend, Wasser, sodass das Kühlmittel beispielsweise auch als Wasser oder Kühlwasser bezeichnet wird. Bei der Antriebsmaschine handelt es sich beispielsweise um eine auch als Verbrennungsmotor bezeichneten Verbrennungskraftmaschine, mittels welcher das Kraftfahrzeug verbrennungsmotorisch antreibbar ist. Somit kann das Kraftfahrzeug beispielsweise ein konventionell antreibbares und somit rein verbrennungsmotorisch, das heißt mittels des Verbrennungsmotors antreibbares Kraftfahrzeug sein, oder das Kraftfahrzeug ist beispielsweise ein Hybrid-Fahrzeug, welches beispielsweise mittels der Verbrennungskraftmaschine und auch mittels wenigstens einer elektrischen Maschine antreibbar ist. Ferner kann es sich bei der Antriebsmaschine um eine elektrische Maschine, insbesondere um die zuvor genannte, elektrische Maschine handeln, mittels welcher das Kraftfahrzeug, insbesondere rein, elektrisch antreibbar ist. Somit kann das Kraftfahrzeug beispielsweise als ein Elektrofahrzeug, insbesondere als ein batterieelektrisches Fahrzeug (BEV), ausgebildet sein. Vorzugsweise ist die elektrische Maschine eine Hochvolt-Komponente, deren elektrische Spannung, insbesondere elektrische Betriebs- und Nennspannung, vorzugsweise größer als 50 V, insbesondere größer als 60 V, ist und ganz vorzugsweise mehrere hundert Volt (V) beträgt. Dadurch können besonders große elektrische Leistungen zum, insbesondere rein, elektrischen Antreiben des Kraftfahrzeugs realisiert werden. In dem ersten Kühlkreislauf ist ein erster Kühler zum Kühlen des den ersten Kühlkreislauf durchströmenden Kühlmittels angeordnet.

Das Kühlsystem weist außerdem einen von dem Kühlmittel durchström baren, zweiten Kühlkreislauf auf. Das Kühlsystem weist außerdem einen von dem Kühlmittel durchströmbaren Strömungszweig auf. In dem Strömungszweig ist ein zusätzlich zu dem ersten Kühler vorgesehener, zweiter Kühler zum Kühlen des den Strömungszweig durchströmenden Kühlmittels angeordnet. Vorzugsweise sind die Kühler separat voneinander ausgebildete und insbesondere voneinander getrennt oder beabstandet angeordnete Komponenten. Insbesondere ist der erste Kühler außerhalb des zweiten Kühlers und der zweite Kühler außerhalb des ersten Kühlers angeordnet.

Vorzugsweise ist der erste Kühlkreislauf ein Hochtemperatur-Kreislauf (HT-Kreislauf), welcher auch als Hochtemperatur-Kreis (HT-Kreis) bezeichnet wird. Des Weiteren ist vorzugsweise der zweite Kühlkreislauf ein Niedertemperatur-Kreislauf (NT-Kreislauf), welcher auch als Niedertemperatur-Kreis (NT-Kreis) bezeichnet wird. Hierunter ist insbesondere zu verstehen, dass das Kühlmittel mit einer ersten Temperatur durch den ersten Kühlkreislauf und mit einer gegenüber der ersten Temperatur geringeren, zweiten Temperatur durch den zweiten Kühlkreislauf hindurchströmt. Beispielsweise ist die zweite Temperatur genau oder wenigstens 10 Grad, insbesondere wenigstens oder genau 20 Grad, geringer als die erste Temperatur. Mit anderen Worten wird beispielsweise die Antriebsmaschine mittels eines ersten Temperaturniveaus des Kühlmittels, insbesondere mittels der ersten Temperatur des Kühlmittels, gekühlt, wobei beispielsweise eine in dem zweiten Kühlkreislauf angeordnete und dadurch mittels des den zweiten Kühlkreislauf durchströmenden Kühlmittels zu kühlende und insbesondere zusätzlich zu der Antriebsmaschine vorgesehene Wärmequelle mittels eines zweiten Temperaturniveaus des Kühlmittels, insbesondere mittels der zweiten Temperatur des Kühlmittels, gekühlt wird, wobei das zweite Temperaturniveau geringer als das erste Temperaturniveau ist. Wieder mit anderen Worten ausgedrückt weist beispielsweise das Kühlmittel während eines Betriebs des Kühlsystems in dem ersten Kühlkreislauf höchstens die erste Temperatur beziehungsweise das erste Temperaturniveau und in dem zweiten Kühlkreislauf höchstens die zweite Temperatur beziehungsweise das zweite Temperaturniveau auf.

Um nun auf besonders kosten-, gewichts- und bauraumgünstige Weise eine besonders vorteilhafte Kühlung oder Kühlleistung realisieren zu können, ist es erfindungsgemäß vorgesehen, dass das Kühlsystem eine Ventileinrichtung aufweist, welche zwischen wenigstens einem ersten Schaltzustand und wenigstens einem zweiten Schaltzustand umschaltbar. Beispielsweise ist die Ventileinrichtung zwischen wenigstens einer den ersten Schaltzustand bewirkenden oder einstellenden, ersten Schaltstellung und wenigstens einer den zweiten Schaltzustand bewirkenden, zweiten Schaltstellung bewegbar, insbesondere rotatorisch und/oder translatorisch bewegbar. Mit anderen Worten weist beispielsweise die Ventileinrichtung ein Ventilelement auf, welches, insbesondere relativ zu einem Ventilgehäuse der Ventileinrichtung, zwischen den Schaltstellungen, insbesondere translatorisch und/oder rotatorisch, bewegbar ist. Dabei ist das Ventilelement zumindest teilweise in dem Ventilgehäuse angeordnet.

In dem ersten Schaltzustand ist der erste Kühlkreislauf über die Ventileinrichtung fluidisch mit dem Strömungszweig verbunden, wodurch zumindest ein Teil des den ersten Kühlkreislauf durchströmenden Kühlmittels durch den zweiten Kühler hindurchführbar und mittels des zweiten Kühlers zu kühlen ist. Mit anderen Worten, strömt das Kühlmittel durch den ersten Kühlkreislauf, während sich die Ventileinrichtung in dem ersten Schaltzustand befindet, so strömt zumindest der genannte Teil des den ersten Kühlkreislauf durchströmenden Kühlmittels durch die Ventileinrichtung, durch den Strömungszweig und durch den zweiten Kühler hindurch und wird mittels des zweiten Kühlers gekühlt. Somit ist in dem ersten Schaltzustand oder durch den ersten Schaltzustand der zweite Kühler dem ersten Kühlkreislauf zugeordnet oder zugeschaltet, sodass zumindest der Teil des den ersten Kühlkreislauf durchströmenden Kühlmittels sowohl mittels des ersten Kühlers als auch mittels des zweiten Kühlers gekühlt wird. Dabei kann insbesondere vorgesehen sein, dass in dem ersten Schaltzustand der Strömungszweig und somit der zweite Kühler, insbesondere mittels der Ventileinrichtung, von dem zweiten Kühlkreislauf fluidisch getrennt sind und/oder dass in dem ersten Schaltzustand ein mittels des zweiten Kühlers bewirktes Kühlen zumindest eines überwiegenden Teils des den zweiten Kühlkreislauf durchströmenden Kühlmittels unterbleibt. Mit anderen Worten ist es denkbar, dass in dem ersten Schaltzustand zumindest ein überwiegender Teil, das heißt zumindest mehr als die Hälfte des den zweiten Kühlkreislauf durchströmenden Kühlmittels nicht durch den zweiten Kühler gekühlt wird, insbesondere da zumindest der überwiegende Teil des den zweiten Kühlkreislauf durchströmenden Kühlmittels in dem ersten Schaltzustand nicht durch den Strömungszweig und somit nicht durch den zweiten Kühler hindurchströmt oder hindurchströmen kann sondern vorzugsweise den Strömungszweig und den zweiten Kühler umgeht.

In dem zweiten Schaltzustand ist der zweite Kühlkreislauf über die Ventileinrichtung fluidisch mit dem Strömungszweig verbunden, wodurch zumindest ein Teil des den ersten Kühlkreislauf durchströmenden Kühlmittels durch den zweiten Kühler hindurchführbar und mittels des zweiten Kühlers zu kühlen ist. Mit anderen Worten, strömt das Kühlmittel durch den zweiten Kühlkreislauf, während sich die Ventileinrichtung in dem zweiten Schaltzustand befindet, so strömt zumindest der genannte Teil des den zweiten Kühlkreislauf durchströmenden Kühlmittels durch die Ventileinrichtung, durch den Strömungszweig und durch den zweiten Kühler hindurch und wird mittels des zweiten Kühlers gekühlt. Somit ist in dem zweiten Schaltzustand oder durch den zweiten Schaltzustand der zweite Kühler dem zweiten Kühlkreislauf zugeordnet oder zugeschaltet, sodass zumindest der Teil des den zweiten Kühlkreislauf durchströmenden Kühlmittels mittels des zweiten Kühlers gekühlt wird. Dabei kann insbesondere vorgesehen sein, dass in dem zweiten Schaltzustand der Strömungszweig und somit der zweite Kühler, insbesondere mittels der Ventileinrichtung, von dem ersten Kühlkreislauf fluidisch getrennt sind und/oder dass in dem zweiten Schaltzustand ein mittels des zweiten Kühlers bewirktes Kühlen zumindest eines überwiegenden Teils des den ersten Kühlkreislauf durchströmenden Kühlmittels unterbleibt. Mit anderen Worten ist es denkbar, dass in dem zweiten Schaltzustand zumindest ein überwiegender Teil, das heißt zumindest mehr als die Hälfte des den ersten Kühlkreislauf durchströmenden Kühlmittels nicht durch den zweiten Kühler gekühlt wird, insbesondere da zumindest der überwiegende Teil des den ersten Kühlkreislauf durchströmenden Kühlmittels in dem zweiten Schaltzustand nicht durch den Strömungszweig und somit nicht durch den zweiten Kühler hindurchströmt oder hindurchströmen kann sondern vorzugsweise den Strömungszweig und den zweiten Kühler umgeht.

Insgesamt ist erkennbar, dass die Ventileinrichtung zwischen dem ersten Schaltzustand und dem zweiten Schaltzustand umgeschaltet werden kann, um dadurch den zweiten Kühler wahlweise und somit bedarfsgerecht dem ersten Kühlkreislauf oder dem zweiten Kühlkreislauf zuzuschalten, das heißt wahlweise und somit bedarfsgerecht mit dem ersten Kühlkreislauf oder dem zweiten Kühlkreislauf zu verbinden.

Um eine besonders hohe Kühlleistung realisieren zu können, ist es bei einer Ausführungsform der Erfindung vorgesehen, dass der erste Kühler als ein von Luft, insbesondere Umgebungsluft, umströmbarer, erster Umgebungsluftkühler ausgebildet ist, über welchen das den ersten Kühlkreislauf durchströmende Kühlmittel mittels der den ersten Umgebungsluftkühler umströmenden Luft zu kühlen ist. Dabei ist der zweite Kühler als ein von Luft, insbesondere Umgebungsluft, umströmbarer, zweiter Umgebungsluftkühler ausgebildet, über weichen das den zweiten Kühlkreislauf durchströmende Kühlmittel mittels der den ersten Umgebungsluftkühler umströmenden Luft zu kühlen ist. Vorzugsweise sind die Umgebungsluftkühler jeweilige Einzelkomponenten, wobei der erste Umgebungsluftkühler ein bezüglich des zweiten Umgebungsluftkühlers externer, zusätzlicher Kühler ist beziehungsweise umgekehrt. Der jeweilige Umgebungsluftkühler ist beispielsweise bei einer Fahrt, insbesondere Vorwärtsfahrt, des Kraftfahrzeugs von Fahrtwind und somit von Luft, insbesondere Umgebungsluft, umströmbar. Über den jeweiligen Umgebungsluftkühler kann das den jeweiligen Kühlkreislauf durchströmende und somit den jeweiligen Umgebungsluftkühler durchströmende Kühlmittel mittels der den jeweiligen Umgebungsluftkühler umströmenden Luft gekühlt werden, insbesondere dadurch, dass Wärme von dem den jeweiligen Umgebungsluftkühler durchströmenden Kühlmittel über den jeweiligen Umgebungsluftkühler an die Luft übergeht, die den jeweiligen Umgebungsluftkühler umströmt. Eine weitere Ausführungsform zeichnet sich durch wenigstens einen, auch als erster Wärmeübertrager bezeichneten, Wärmeübertrager aus, welcher mit einem der Kühlkreisläufe fluidisch verbunden und dadurch zumindest von dem zuvor genannten Teil oder zumindest von einem weiteren Teil des den einen Kühlkreislauf durchströmenden Kühlmittels durchströmbar ist. Der wenigstens eine Wärmeübertrager ist zusätzlich zu den Kühlern vorgesehen, sodass der wenigstens eine Wärmeübertrager vorzugsweise außerhalb der Kühler angeordnet ist und sodass vorzugsweise die Kühler außerhalb des Wärmeübertrager angeordnet sind. Der wenigstens eine Wärmeübertrager ist auch in einem von einem weiteren Fluid durchströmbaren Fluidkreislauf angeordnet und dadurch auch von dem weiteren Fluid durchströmbar, wodurch über den wenigstens einen Wärmeübertrager Wärme zwischen dem weiteren Fluid und dem den wenigstens einen Wärmeübertrager durchströmenden Kühlmittel austauschbar ist. Vorzugsweise ist der Fluidkreislauf von dem einen Kühlkreislauf und vorzugsweise auch von dem anderen Kühlkreislauf fluidisch getrennt. Mit andere Worten ist es vorzugsweise vorgesehen, dass der Fluidkreislauf von beiden Kühlkreisläufen fluidisch getrennt ist. Insbesondere ist der Fluidkreislauf zusätzlich zu den Kühlkreisläufen vorgesehen. Beispielsweise ist der eine Kühlkreislauf der erste Kühlkreislauf, sodass dann der andere Kühlkreislauf der zweiten Kühlkreislauf ist. Ist beispielsweise der eine Kühlkreislauf der zweite Kühlkreislauf, dann ist der andere Kühlkreislauf der erste Kühlkreislauf.

Da der wenigstens eine Wärmeübertrager ist sowohl fluidisch mit dem einen Kühlkreislauf verbunden als auch in einem insbesondere zusätzlich zu den Kühlkreisläufen vorgesehenen Fluidkreislauf, welcher auch als Fluidkreis bezeichnet wird, angeordnet ist, ist der wenigstens eine Wärmeübertrager sowohl von dem Teil oder dem weiteren Teil des Kühlmittels als auch von dem den Fluidkreislauf durchströmenden, weiteren Fluid durchströmbar. Über den wenigstens einen Wärmeübertrager kann Wärme zwischen dem den wenigstens einen Wärmeübertrager durchströmenden, weiteren Fluid und dem den wenigstens einen Wärmeübertrager durchströmenden Kühlmittel übertragen, das heißt ausgetauscht werden. Beispielsweise ist der wenigstens eine Wärmeübertrager ein Kühler zum Kühlen des beispielsweise als Kältemittel ausgebildeten, weiteren Fluids. Insbesondere ist der wenigstens eine Wärmeübertrager ein Kondensator zum Kondensieren des beispielsweise als Kältemittel ausgebildeten, weiteren Fluids.

Um eine besonders gute Kühlleistung des Kühlsystems insgesamt realisieren zu können, ist es in weiterer Ausgestaltung der Erfindung vorgesehen, dass der wenigstens eine Wärmeübertrager als ein Kühlelement ausgebildet ist, über welchen zum Kühlen des weiteren Fluids Wärme von dem weiteren Fluid an das den wenigstens einen Wärmeübertrager durchströmende Kühlmittel übertragbar ist.

Bei einer besonders vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung ist ein in dem anderen Kühlkreislauf und in dem von dem weiteren Fluid durchströmbaren Fluidkreislauf angeordneter und dadurch sowohl von dem den anderen Kühlkreislauf durchströmenden Kühlmittel als auch von dem weiteren Fluid durchströmbarer, zusätzlich zu dem wenigstens einen Wärmeübertrager vorgesehener, zweiter Wärmeübertrager vorgesehen, über welchen Wärme zwischen dem den zweiten Wärmeübertrager durchströmenden Kühlmittel und dem weiteren Fluid übertragbar ist. Hierdurch kann eine besonders gute Kühlung dargestellt werden.

Dabei hat es sich als besonders vorteilhaft gezeigt, wenn der zweite Wärmeübertrager als eine Kühleinrichtung ausgebildet ist, über welche zum Kühlen des den zweiten Wärmeübertrager durchströmenden Kühlmittels Wärme von dem den zweiten Wärmeübertrager durchströmenden Kühlmittel auf das weitere Fluid übertragbar ist. Der zweite Wärmeübertrager wird auch als Chiller bezeichnet. Mittels des zweiten Wärmeübertragers kann das weitere Fluid genutzt werden, um das den zweiten Kühlkreislauf durchströmende Kühlmittel zu kühlen, wodurch beispielsweise die Wärmequelle besonders effektiv und effizient gekühlt werden kann.

Bei einer weiteren, besonders vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung ist der Fluidkreislauf ein Kältemittelkreislauf einer als Kompressionskältemaschine betreibbaren und auch als Klimaanlage bezeichneten Klimaeinrichtung, deren Kältemittelkreislauf von dem weiteren Fluid als Kältemittel durchströmbar ist. Dadurch kann eine besonders vorteilhafte Kühlung dargestellt werden.

Dabei hat es sich als besonders vorteilhaft gezeigt, wenn der wenigstens eine Wärmeübertrager (erster Wärmeübertrager) als ein Kondensator zum Kondensieren des Kältemittels ausgebildet ist. Hierdurch kann eine besonders effektive und effiziente Kühlung realisiert werden.

In weiterer, besonders vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung weist das Kühlsystem einen Strömungspfad auf, welcher an einer ersten Verbindungsstelle, welche in Strömungsrichtung des den ersten Kühlkreislauf durchströmenden Kühlmittels stromab des ersten Kühlers und stromauf der Antriebsmaschine angeordnet ist, fluidisch mit dem ersten Kühlkreislauf verbunden ist. Dabei ist der erste Kühlkreislauf der eine Kühlkreislauf, sodass der zweite Kühlkreislauf der andere Kühlkreislauf ist. Des Weiteren ist der Strömungspfad an einer zweiten Verbindungsstelle, welche in Strömungsrichtung des den ersten Kühlkreislauf durchströmenden Kühlmittels stromab der Antriebsmaschine und stromauf des ersten Kühlers angeordnet ist, fluidisch mit dem ersten Kühlkreislauf verbunden. Dadurch ist der Strömungspfad zumindest von dem Teil des den ersten Kühlkreislauf durchströmenden Kühlmittels durchströmbar. Der wenigstens eine Wärmeübertrager (erster Wärmeübertrager) ist sowohl in dem Strömungspfad als auch in dem von dem weiteren Fluid durchströmbaren Fluidkreislauf angeordnet dadurch sowohl von dem den Strömungspfad durchströmenden Kühlmittel als auch von dem weiteren Fluid durchströmbar ist. In dem ersten Schaltzustand ist der Strömungszweig über die Ventileinrichtung mit dem Strömungspfad und über den Strömungspfad mit dem ersten Kühlkreislauf fluidisch verbunden, sodass beispielsweise in dem ersten Schaltzustand zumindest der Teil des den ersten Kühlkreislauf durchströmenden Kühlmittels zumindest über einen Teilbereich des Strömungspfads der Ventileinrichtung zuführbar und über die Ventileinrichtung in den Strömungszweig einleitbar ist. Somit kann in dem ersten Schaltzustand zumindest der Teil des den ersten Kühlkreislauf durchströmenden Kühlmittels über den Strömungspfad durch den zweiten Kühler hindurchgeführt und mittels des zweiten Kühlers gekühlt werden. Hierdurch ist eine besonders gute Kühlung darstellbar. Insbesondere kann der Strömungspfad zusätzlich zu den Kühlkreisläufen und zusätzlich zu dem Strömungszweig vorgesehen sein. ist.

Dadurch, dass die Ventileinrichtung zwischen den Schaltzuständen umschaltbar ist, der Strömungszweig, insbesondere im Vergleich zu herkömmlichen Lösungen, kein fester Bestandteil des ersten oder zweiten Kühlkreislaufs und kein fester Bestandteil des Ström ungs pfads, sondern der Strömungszweig kann wahlweise und somit bedarfsgerecht, insbesondere über den Strömungspfad, dem ersten Kühlkreislauf oder dem zweiten Kühlkreislauf zugeschaltet, mithin wahlweise mit dem ersten Kühlkreislauf oder mit dem zweiten Kühlkreislauf fluidisch verbunden werden.

Beispielsweise kann an der ersten Verbindungsstelle zumindest ein Teil des den ersten Kühlkreislauf durchströmenden Kühlmittels aus dem ersten Kühlkreislauf abgezweigt und in den Strömungspfad eingeleitet werden und daraufhin den Strömungspfad durchströmen, mithin von der ersten Verbindungsstelle zu der zweiten Verbindungsstelle strömen. An der zweiten Verbindungsstelle kann das abgezweigte und den Strömungspfad durchströmende Kühlmittel aus dem Strömungspfad ausströmen und (wieder) in den ersten Kühlkreislauf einströmen, mithin eingeleitet werden. Da die erste Verbindungsstelle stromab des ersten Kühlers und stromauf der Antriebsmaschine und die zweite Verbindungsstelle stromab der Antriebsmaschine und stromauf des ersten Kühlers angeordnet ist, umgehen der Strömungspfad und somit das das den Strömungspfad durchströmende Kühlmittel die Antriebsmaschine. Dies bedeutet, dass das den Strömungspfad durchströmende Kühlmittel auf seinem Weg von der ersten Verbindungsstelle zu der zweiten Verbindungsstelle nicht durch die Antriebsmaschine hindurchströmt, das heißt die Antriebsmaschine umgeht.

Die einfach auch als Ventil bezeichnete Ventileinrichtung ist beispielsweise in dem Strömungspfad stromauf des wenigstens einen Wärmeübertragers angeordnet. Dies bedeutet, dass die Ventileinrichtung in Strömungsrichtung des den Strömungspfad durchströmenden Kühlmittels stromauf des wenigstens einen Wärmeübertragers und dabei stromab der ersten Verbindungsstelle angeordnet sein kann.

Insbesondere kann vorgesehen sein, dass in dem zweiten Schaltzustand der Strömungszweig über die Ventileinrichtung, das heißt mittels der Ventileinrichtung, mit dem zweiten Kühlkreislauf fluidisch verbunden, wodurch der zweite Kühler in dem zweiten Kühlkreislauf angeordnet ist. Somit strömt das den zweiten Kühlkreislauf durchströmende Kühlmittel auf seinem Weg durch den zweiten Kühlkreislauf durch den zweiten Kühler und beispielsweise durch die Wärmequelle hindurch und wird somit in dem zweiten Schaltzustand, insbesondere auch, mittels des zweiten Kühlers gekühlt. Somit kann beispielsweise in dem zweiten Schaltzustand, das heißt durch den zweiten Schaltzustand, eine starke Kühlung des den zweiten Kühlkreislauf durchströmenden Kühlmittels und somit beispielsweise der Wärmequelle realisiert werden.

Beispielsweise ist in dem zweiten Schaltzustand der Strömungszweig mittels der Ventileinrichtung von dem Strömungspfad derart fluidisch getrennt, dass das den Strömungspfad durchströmende Kühlmittel auf seinem Weg von der ersten Verbindungsstelle zu der zweiten Verbindungsstelle unter Umgehung des zweiten Kühlers von der ersten Verbindungsstelle über die Ventileinrichtung und insbesondere den wenigstens einen Wärmeübertrager zu der zweiten Verbindungsstelle führbar ist, das heißt strömt. Mit anderen Worten strömt das den Strömungspfad durchströmende Kühlmittel auf seinem Weg von der ersten Verbindungsstelle zu der zweiten Verbindungsstelle von der ersten Verbindungsstelle über die Ventileinrichtung insbesondere zu dem wenigstens einen Wärmeübertrager und beispielsweise über den wenigstens einen Wärmeübertrager zu der zweiten Verbindungsstelle, ohne dabei jedoch durch den zweiten Kühler hindurchzuströmen und damit ohne mittels des zweiten Kühlers gekühlt zu werden. Wieder mit anderen Worten ausgedrückt strömt das den Strömungspfad durchströmende Kühlmittel auf seinem weg von der ersten zu der zweiten Verbindungsstelle von der ersten Verbindungsstelle durch die Ventileinrichtung hindurch, daraufhin beispielsweise durch den wenigstens einen Wärmeübertrager hindurch und daraufhin zu der zweiten Verbindungsstelle, wobei das den Strömungspfad durchströmende Kühlmittel auf seinem Weg von der ersten zur zweiten Verbindungsstelle den zweiten Kühler umgeht, mithin nicht durch den zweiten Kühler hindurchströmt, und das den Strömungspfad durchströmende Kühlmittel strömt auf seinem Weg von der ersten Verbindungsstelle zu der zweiten Verbindungsstelle auch nicht durch den zweiten Kühlkreislauf. Dies bedeutet auch, dass in dem zweiten Schaltzustand der zweite Umgebungsluftkühler nicht in dem Strömungspfad zwischen den Verbindungsstellen angeordnet ist.

In dem ersten Schaltzustand ist der Strömungszweig über die Ventileinrichtung, das heißt mittels der Ventileinrichtung, mit dem Strömungspfad fluidisch verbunden, wodurch der zweite Kühler stromab der ersten Verbindungsstelle und beispielsweise stromauf des wenigstens einen Wärmeübertragers und stromauf der zweiten Verbindungsstelle in dem Strömungspfad angeordnet ist. Somit strömt in dem ersten Schaltzustand das den Strömungspfad durchströmende Kühlmittel auf seinem Weg von der ersten Verbindungsstelle zu der zweiten Verbindungsstelle, welche in Strömungsrichtung des den Strömungspfad durchströmenden Kühlmittels stromab der ersten Verbindungsstelle angeordnet ist, auch durch den zweiten Kühler, und zwar vorzugsweise bevor das den Strömungspfad durchströmende Kühlmittel den wenigstens einen Wärmeübertrager durchströmt. Mit anderen Worten strömt das den Strömungspfad durchströmende Kühlmittel auf seinem Weg von der ersten Verbindungsstelle zu der zweiten Verbindungsstelle beispielsweise zunächst durch den zweiten Umgebungsluftkühler und wird somit zunächst mittels des zweiten Umgebungsluftkühlers gekühlt. Daraufhin strömt das den Strömungspfad durchströmende Kühlmittel auf seinem Weg von der ersten zu der zweiten Verbindungsstelle beispielsweise durch den wenigstens einen Wärmeübertrager, woraufhin beispielsweise das den Strömungspfad durchströmende Kühlmittel zu der zweiten Verbindungsstelle strömt und an der zweiten Verbindungsstelle in den ersten Kühlkreislauf eingeleitet wird.

In dem ersten Schaltzustand ist beispielsweise der zweite Kühlkreislauf mittels der Ventileinrichtung von dem Strömungszweig derart getrennt, dass in dem ersten Schaltzustand zumindest ein überwiegender Teil und somit zumindest mehr als die Hälfte des den zweiten Kühlkreislauf durchströmenden Kühlmittels, insbesondere das gesamte, den zweiten Kühlkreislauf durchströmende Kühlmittel, nicht durch den Strömungszweig und somit nicht durch den zweiten Umgebungsluftkühler hindurchströmt. Somit wird in dem ersten Schaltzustand das Kühlmittel, welches durch den zweiten Kühlkreislauf hindurchströmt, zumindest überwiegend nicht mittels des zweiten Kühlers (und auch beispielsweise nicht mittels des ersten Kühlers) gekühlt.

Da beispielsweise in dem ersten Schaltzustand der zweite Kühler stromauf des wenigstens einen Wärmeübertragers in dem Strömungspfad angeordnet ist, ist in dem ersten Schaltzustand eine Vorlaufkühlung bezüglich des wenigstens einen Wärmeübertragers vorgesehen, da das den Strömungspfad durchströmende Kühlmittel zunächst mittels des zweiten Kühlers gekühlt wird und daraufhin den wenigstens Wärmeübertrager durchströmt. Hierdurch kann das den Strömungspfad durchströmende Kühlmittel eine vorteilhaft geringe Temperatur aufweisen, wenn das den Strömungspfad durchströmende Kühlmittel durch den wenigstens einen Wärmeübertrager hindurchströmt. In der Folge kann beispielsweise mittels des wenigstens einen Wärmeübertragers das weitere Fluid besonders vorteilhaft gekühlt werden, insbesondere durch einen Wärmeübergang von dem weiteren Fluid über den wenigstens einen Wärmeübertrager auf das den Strömungspfad durchströmende und mittels des zweiten Kühlers gekühlte Kühlmittel. Hierdurch kann das weitere Fluid besonders stark gekühlt werden.

Es ist somit erkennbar, dass durch die einfach auch als Ventil bezeichnete Ventileinrichtung bedarfsgerecht umgeschaltet werden kann, insbesondere zwischen der genannten Vorlaufkühlung und einer Direktkühlung der Wärmequelle. Ferner ist erkennbar, dass mittels der Ventileinrichtung der zusätzlich zu dem ersten Kühler vorgesehene, zweite Kühler bedarfsgerecht, das heißt wahlweise dem zweiten Kühlkreislauf und somit beispielsweise der Wärmequelle (zweiter Schaltzustand) oder dem Strömungspfad und somit dem wenigstens einen Wärmeübertrager (erster Schaltzustand) zugewiesen oder zugeschaltet werden kann.

Dadurch, dass die Ventileinrichtung wahlweise und somit bedarfsgerecht zwischen den Schaltzuständen umgeschaltet werden kann, können zusätzliche Wärmeübertrager oder Kühler vermieden werden beziehungsweise die Anzahl an solchen Kühlern oder Wärmeübertragern kann besonders gering gehalten werden. Mit anderen Worten ist es nicht erforderlich, sowohl dem Strömungspfad oder dem ersten Kühlkreislauf als auch dem zweiten Kühlkreislauf einen jeweiligen, eigenen, separaten Kühler zuzuordnen, sodass die Teileanzahl und somit das Gewicht, die Kosten und der Bauraumbedarf des Kühlsystems besonders gering gehalten werden können. Insbesondere können eine Anzahl und Größe von Kühlflächen gering gehalten werden, sodass eine besonders vorteilhafte Aerodynamik des Kraftfahrzeugs darstellbar ist. Gleichzeitig ist eine vorteilhafte Kühlleistung darstellbar, da, insbesondere je nach Fahr- oder Belastungssituation, wahlweise das den zweiten Kühlkreislauf durchströmende Kühlmittel oder das den ersten Kühlkreislauf und/oder den Strömungspfad durchströmende Kühlmittel mittels des zweiten Kühlers gekühlt werden kann.

Um eine besonders gute Kühlung realisieren zu können, ist bei einer weiteren Ausführungsform in dem zweiten Kühlkreislauf die wenigstens eine, zusätzlich zu der Antriebsmaschine vorgesehene Wärmequelle angeordnet ist, welche mittels des den zweiten Kühlkreislauf durchströmenden Kühlmittels zu kühlen ist.

Dabei hat es sich als besonders vorteilhaft gezeigt, wenn die wenigstens eine Wärmequelle ein elektrischer Energiespeicher zum, insbesondere elektrochemischen, Speichern von elektrischer Energie ist. Beispielsweise ist der elektrische Energiespeicher eine Batterie, insbesondere eine Sekundärbatterie. Vorzugsweise ist der elektrische Energiespeicher eine Hochvolt-Komponente, deren elektrische Spannung, insbesondere elektrische Betriebs- und Nennspannung, vorzugsweise größer als 50 V, insbesondere größer als 60 V, ist und ganz vorzugsweise mehrere hundert Volt (V) beträgt. Beispielsweise ist der elektrische Energiespeicher eine Hochvolt-Batterie (HV-Batterie). Da der elektrische Energiespeicher vorzugsweise als eine Hochvolt-Komponente ausgebildet ist, wird der elektrische Energiespeicher auch als Hochvolt-Speicher (HVS) bezeichnet. Beispielsweise kann die zuvor genannte, zum, insbesondere rein, elektrischen Antreiben des Kraftfahrzeugs vorgesehene beziehungsweise ausgebildete elektrische Maschine in einem Motorbetrieb und somit als Elektromotor betrieben werden, mittels welchem das Kraftfahrzeug, insbesondere rein, elektrisch antreibbar ist. Um die elektrische Maschine in dem Motorbetrieb zu betreiben, wird die elektrische Maschine mit der in dem Energiespeicher gespeicherten, elektrischen Energie versorgt. Da der elektrische Energiespeicher in dem zweiten Kühlkreislauf angeordnet ist, und da der zweite Kühlkreislauf von dem Kühlmittel durchströmbar ist, kann der elektrische Energiespeicher mittels des den zweiten Kühlkreislauf durchströmenden Kühlmittels gekühlt werden.

Eine weitere Ausführungsform zeichnet sich dadurch aus, dass die wenigstens eine Wärmequelle ein Ladeluftkühler ist, mittels welchem auch als Verbrennungsluft oder Ladeluft bezeichnet Luft, die mittels wenigstens eines Verdichters verdichtet ist oder wurde und wenigstens einem Brennraum einer Verbrennungskraftmaschine des Kraftfahrzeugs zuzuführen ist, gekühlt werden kann. Die verdichtete Luft kann somit insbesondere in dem zweiten Schaltzustand, besonders gut gekühlt werden, insbesondere dann, wenn die Verbrennungskraftmaschine über eine längere Zeitspanne eine hohe Leistung bereitstellt.

Um besonders bedarfsgerecht und schnell zwischen den Schaltzuständen umschalten zu können, sodass eine besonders vorteilhafte Kühlung bedarfsgerecht darstellbar ist, ist es in weiterer Ausgestaltung der Erfindung vorgesehen, dass die Ventileinrichtung elektrisch, das heißt unter Nutzung von elektrischer Energie beziehungsweise elektrischem Strom aus zumindest einem der Schaltzustände in den anderen Schaltzustand schaltbar ist.

Um bedarfsgerecht sowie kosten- und gewichtsgünstig zwischen den Schaltzuständen umschalten zu können, ist in weiterer Ausgestaltung der Erfindung eine vorzugsweise als mechanische Feder ausgebildete oder wenigstens eine mechanische Feder umfassende Federeinrichtung vorgesehen, mittels welcher die Ventileinrichtung aus dem anderen Schaltzustand in den einen Schaltzustand schaltbar ist.

Um eine besonders vorteilhafte Kühlung zu realisieren, ist es in weiterer Ausgestaltung der Erfindung vorgesehen, dass der wenigstens eine Wärmeübertrager in Strömungsrichtung des den Fluidkreislauf durchströmenden, weiteren Fluids stromauf des zweiten Wärmeübertragers in dem Fluidkreislauf angeordnet ist.

Vorzugsweise ist es vorgesehen, dass das den Fluidkreislauf durchströmende, weitere Fluid in flüssigem Zustand des weiteren Fluids durch den zweiten Wärmeübertrager hindurchströmt. Somit ist vorzugsweise der zweite Wärmeübertrager ein Flüssigkeits- Flüssigkeits-Wärmeübertrager, über welchen Wärme zwischen dem flüssigen Kühlmittel und dem zumindest in dem zweiten Wärmeübertrager flüssigen, weiteren Fluid übertragen werden kann.

Ein zweiter Aspekt der Erfindung betrifft ein vorzugsweise als Kraftwagen, insbesondere als Personenkraftwagen, ausgebildetes Kraftfahrzeug, welches ein Kühlsystem gemäß dem ersten Aspekt der Erfindung aufweist. Vorteile und vorteilhafte Ausgestaltungen des ersten Aspekts der Erfindung sind als Vorteile und vorteilhafte Ausgestaltungen des zweiten Aspekts der Erfindung anzusehen und umgekehrt.

Weitere Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung eines bevorzugten Ausführungsbeispiels mit den zugehörigen Zeichnungen. Dabei zeigt: Fig. 1 eine schematische Darstellung einer ersten Ausführungsform eines

Kühlsystems für ein Kraftfahrzeug, wobei sich eine Ventileinrichtung des Kühlsystems in einem ersten Schaltzustand befindet;

Fig. 2 eine weitere schematische Darstellung des Kühlsystems gemäß der ersten Ausführungsform, wobei sich die Ventileinrichtung in einem zweiten Schaltzustand befindet;

Fig. 3 eine schematische Darstellung einer zweiten Ausführungsform des

Kühlsystems;

Fig. 4 eine schematische Darstellung eines optionalen Teils des Kühlsystems gemäß der zweiten Ausführungsform; und

Fig. 5 eine schematische Darstellung einer dritten Ausführungsform des

Kühlsystems;

In den Figuren sind gleiche oder funktionsgleiche Elemente mit gleichen Bezugszeichen versehen.

Fig. 1 und 2 zeigen in einer jeweiligen, schematischen Darstellung eine erste Ausführungsform eines Kühlsystems 1 für ein vorzugsweise als Kraftwagen, insbesondere Personenkraftwagen, ausgebildetes Kraftfahrzeug. Das Kühlsystem 1 weist einen von einem vorzugsweise flüssigen Kühlmittel durchströmbaren, ersten Kühlkreislauf 2 auf. In dem ersten Kühlkreislauf 2 ist eine Antriebsmaschine 3 angeordnet, mittels welcher das Kraftfahrzeug antreibbar ist. Die Antriebsmaschine 3 ist beispielsweise ein Verbrennungsmotor oder aber eine elektrische Maschine, mittels welcher beispielsweise das Kraftfahrzeug, insbesondere rein, elektrisch angetrieben werden kann. Zudem ein Teilbereich der Antriebsmaschine 3 kann von dem den ersten Kühlkreislauf 2 durchströmenden Kühlmittel durchströmt werden, wodurch die Antriebsmaschine 3 mittels des den ersten Kühlkreislauf 2 durchströmenden Kühlmittels gekühlt werden kann. Die Antriebsmaschine 3 kann insbesondere dadurch gekühlt werden, dass Wärme von der Antriebsmaschine 3 an das Kühlmittel übergeht, das den ersten Kühlkreislauf 2 und somit die Antriebsmaschine 3 durchströmt. Insbesondere ist der Kühlkreislauf 2 ein Hochtemperatur-Kühlkreislauf (HT-Kühlkreislauf). Das Kühlsystem 1 weist einen ersten Umgebungsluftkühler 4 auf, welcher ein erster Kühler und in dem ersten Kühlkreislauf 2 angeordnet und demzufolge von dem den ersten Kühlkreislauf 2 durchströmenden Kühlmittel durchströmbar ist. Der erste Umgebungsluftkühler 4 wird auch als Hochtemperatur-Kühler (HT-Kühler) bezeichnet. Der erste Umgebungsluftkühler 4 wird auch als erste Kühler bezeichnet und ist von Luft, insbesondere Umgebungsluft, durchströmbar. Dies bedeutet insbesondere, dass bei einer Fahrt, insbesondere einer Vorwärtsfahrt, des Kraftfahrzeugs Luft, insbesondere Umgebungsluft, Fahrtwind bildet, weicher den ersten Umgebungsluftkühler 4 umströmen kann. Über den Umgebungsluftkühler 4 kann das den Umgebungsluftkühler 4 durchströmende Kühlmittel mittels der den Umgebungsluftkühler 4 umströmenden Luft gekühlt werden.

Das Kühlsystem 1 weist außerdem einen von dem Kühlmittel durchströmbaren, zweiten Kühlmittelkreislauf 5 auf, welcher beispielsweise als ein Niedertemperatur-Kreislauf (NT- Kreislauf) ausgebildet ist. In dem zweiten Kühlkreislauf 5 ist ein elektrischer Energiespeicher 6 angeordnet. Somit kann beispielsweise zumindest ein Teilbereich des Energiespeichers 6 von dem den Kühlkreislauf 5 durchströmenden Kühlmittel durchströmt werden, sodass der Energiespeicher 6 mittels des den Kühlkreislauf durchströmenden Kühlmittels gekühlt werden kann. Dies erfolgt insbesondere durch einen Wärmeübergang von dem Energiespeicher an das den Kühlkreislauf 5 und somit den Energiespeicher 6 durchströmende Kühlmittel. Das Kühlsystem 1 weist bei dem in Fig. 1 gezeigten Ausführungsbeispiel einen Ausgleichsbehälter 7 auf, welcher ein den Kühlkreisläufen 2 und 5 gemeinsamer Ausgleichsbehälter ist. In dem Ausgleichsbehälter 7 ist eine in Fig. 1 mit 8 bezeichnete Menge des Kühlmittels aufgenommen. Mittels des Ausgleichsbehälters 7 und insbesondere mittels der in dem Ausgleichsbehälter 7 zumindest vorübergehend aufgenommenen Menge 8 können Mengen- und/oder Volumenschwankungen des Kühlmittels in beiden Kühlkreisläufen 2 und 5 kompensiert, das heißt ausgeglichen werden. Hierzu ist der Ausgleichsbehälter 7, insbesondere direkt, mit dem Kühlkreislauf 2 verbunden, sodass Kühlmittel aus dem Kühlkreislauf 2 in den Ausgleichsbehälter 7 sowie Kühlmittel aus dem Ausgleichsbehälter 7 in den Kühlkreislauf 2 strömen kann. Um zu vermeiden, einen zweiten Ausgleichsbehälter einsetzen zu müssen, ist eine sehr dünne und somit als Drossel fungierende und/oder eine Drossel aufweisende Versorgungsleitung 9 vorgesehen, über welche die Kühlkreisläufe 2 und 5 fluidisch miteinander verbunden sein können, insbesondere und vorzugsweise ausschließlich zu dem Zweck, dass über die Versorgungsleitung 9 und dem Kühlkreislauf 2 mittels des Ausgleichsbehälters 7 und mittels der in dem Ausgleichsbehälter 7 aufgenommenen Menge 8 des Kühlmittels Volumen- und/oder Mengenschwankungen des Kühlmittels in dem Kühlkreislauf 5 kompensiert werden können.

Das Kühlsystem 1 weist des Weiteren einen von dem Kühlmittel durchströmbaren Strömungszweig 10 auf. In dem Strömungszweig 10 ist ein von Luft, insbesondere Umgebungsluft, umströmbarer, zweiter Umgebungsluftkühler 11 angeordnet, welcher ein zweiter Kühler und zusätzlich zu dem Umgebungsluftkühler 4 vorgesehen ist. Auch der Umgebungsluftkühler 11 wird bei der zuvor genannten Fahrt, insbesondere Vorwärtsfahrt, des Kraftfahrzeugs von dem Fahrtwind und somit von der den Fahrtwind bildenden Luft umströmt, sodass über den Umgebungsluftkühler 11 das den Strömungszweig 10 durchströmende Kühlmittel zu kühlen ist beziehungsweise gekühlt wird.

Bei dem in den Figuren gezeigten Ausführungsbeispiel weist das Kühlsystem 1 einen zusätzlich zu den Kühlkreisläufen 2 und 5 vorgesehenen Fluidkreislauf in Form eines Kältemittelkreislauf 12 auf, welcher auch als Kältekreislauf bezeichnet wird. Der Kältemittelkreislauf 12 ist von einem weiteren Fluid in Form eines Kältemittels durchströmbar. Das Kältemittel wird insbesondere verwendet, um Luft, die dem Innenraum des Kraftfahrzeugs zugeführt wird beziehungsweise zuzuführen ist, zu kühlen. Hierzu ist in dem Kältemittelkreislauf 12 ein als Kondensator 13 ausgebildeter, erster Wärmeübertrager angeordnet, welcher zum Kühlen und dadurch zum Kondensieren des Kältemittels ausgebildet ist. Beispielsweise strömt das Kältemittel in flüssigem Zustand des Kältemittels durch zumindest einen Teilbereich des Kondensators 13 und/oder das Kältemittel strömt in flüssigem Zustand des Kältemittels aus dem Kondensator 13 aus, da das Kältemittel mittels des Kondensators 13 kondensiert und somit verflüssigt wird.

In dem Kältemittelkreislauf 12 ist ein zweiter Wärmeübertrager angeordnet, welcher als Chiller 14 bezeichnet wird. Aus Fig. 1 ist erkennbar, dass in Strömungsrichtung des den Kältemittelkreislauf 12 durchströmenden Kältemittels der Kondensator 13 stromauf des Chillers 14 angeordnet ist.

Um nun auf besonders kosten-, gewichts- und bauraumgünstige Weise eine besonders vorteilhafte Kühlung realisieren zu können, weist das Kühlsystem 1 einen Strömungspfad 15 auf, welcher an einer ersten Verbindungsstelle V1 und an einer zweiten Verbindungsstelle V2 fluidisch mit dem ersten Kühlkreislauf 2 verbunden ist. In Strömungsrichtung des den Kühlkreislauf 2 durchströmenden Kühlmittels ist die Verbindungsstelle V1 stromab des Umgebungsluftkühlers 4 und stromauf der Antriebsmaschine 3 angeordnet. In dem Kühlkreislauf 2 ist eine Pumpe 16 angeordnet, mittels welcher das Kühlmittel durch den Kühlkreislauf 2 hindurchgefördert werden kann oder wird. Aus Fig. 1 ist erkennbar, dass die Pumpe 16 stromab des Umgebungsluftkühlers 4 und stromauf der Antriebsmaschine 3 angeordnet ist, wobei die Verbindungsstelle V1 stromab der Pumpe 16 und stromauf der Antriebsmaschine 3 angeordnet ist. Die Verbindungsstelle V2 ist in Strömungsrichtung des den ersten Kühlkreislauf 2 durchströmenden Kühlmittels stromab der Antriebsmaschine 3 und stromauf des ersten Umgebungsluftkühlers 4 angeordnet. Der Kondensator 13 (der wenigstens eine Wärmeübertrager) ist dabei sowohl in dem Kältemittelkreislauf 12 als auch in dem Strömungspfad 15 angeordnet, sodass der Kondensator 13 sowohl von dem Kältemittel als auch von dem vorzugsweise flüssigen, den Strömungspfad 15 durchströmenden Kühlmittel durchströmbar ist. Mittels des Kondensators 13 kann das Kältemittel insbesondere derart gekühlt und dadurch kondensiert werden, dass über den Kondensator 13 Wärme von dem den Kondensator 13 durchströmenden Kältemittel an das den Kondensator 13 durchströmende Kühlmittel übergeht. Dadurch fungiert oder arbeitet der Kondensator 13 als Kühlelement zum Kühlen des Kältemittels (weiteres Fluid). Da der Kondensator 13 in dem Strömungspfad 15 angeordnet ist, ist der Kondensator 13 in Strömungsrichtung des den Strömungspfad 15 durchströmenden Kühlmittels stromab der Verbindungsstelle V1 und stromauf der Verbindungsstelle V2 angeordnet. Mittels des Strömungspfads 15 kann zumindest ein Teil des den Kühlkreislauf 2 durchströmenden Kühlmittels aus dem Kühlkreislauf 2 abgezweigt und in den Strömungspfad 15 eingeleitet werden, wobei der abgezweigte Teil des Kühlmittels den Strömungspfad 15 durchströmen und dabei von der Verbindungsstelle V1 und der Verbindungsstelle V2 strömen kann. An der Verbindungsstelle V2 wird das den Strömungspfad 15 durchströmende Kühlmittel, das heißt der abgezweigte Teil wieder in den Kühlkreislauf 2 eingeleitet, woraufhin der Teil insbesondere mit dem übrigen, den Kühlkreislauf 2 durchströmenden Kühlmittel wieder zu dem Umgebungsluftkühler 4 strömen und diesen durchströmen kann.

Ferner ist erkennbar, dass der Strömungspfad 15 strömungstechnisch parallel zu der Antriebsmaschine 3 geschaltet ist, da das den Strömungspfad 15 durchströmende Kühlmittel die Antriebsmaschine 3 umgeht, mithin nicht durch die Antriebsmaschine 3 hindurchströmt.

Das Kühlsystem 1 weist ferner eine einfach auch als Ventil bezeichnete und beispielsweise als 6/2-Wege-Ventil ausgebildete Ventileinrichtung 17 auf, welche auch als Schaltventil bezeichnet wird. Die Ventileinrichtung 17 ist zwischen wenigstens einem in Fig. 1 gezeigten, ersten Schaltzustand und mindestens einem in Fig. 2 gezeigten, zweiten Schaltzustand umschaltbar. Die Ventileinrichtung 17 ist Strömungsrichtung des den Strömungspfad 15 durchströmenden Kühlmittels stromauf des Kondensators 13 und stromab der Verbindungsstelle V1 angeordnet.

In dem in Fig. 2 gezeigten zweiten Schaltzustand ist der Strömungszweig 10 über die Ventileinrichtung 17 mit dem zweiten Kühlkreislauf 5 fluidisch verbunden, wobei in dem zweiten Schaltzustand der zweite Umgebungsluftkühler 11 in dem zweiten Kühlkreislauf 5 angeordnet ist. Insbesondere ist in dem zweiten Schaltzustand der Strömungszweig 10 mittels der Ventileinrichtung 17 derart von dem Strömungspfad 15 getrennt, dass das den Strömungspfad 15 durchströmende Kühlmittel auf seinem Weg von der Verbindungsstelle V1 zu der Verbindungsstelle V2 unter Umgehung des zweiten Umgebungsluftkühlers 11 von der ersten Verbindungsstelle V1 über die Ventileinrichtung 17 und den Kondensator 13 zu der zweiten Verbindungsstelle V2 führbar ist beziehungsweise strömt.

Aus Fig. 1 und 2 ist des Weiteren erkennbar, dass der Chiller 14 sowohl in dem Kältemittelkreislauf 12 als auch in dem zweiten Kühlkreislauf 5 angeordnet und somit sowohl von dem Kältemittel als auch von dem den zweiten Kühlkreislauf 5 durchströmenden Kühlmittel durchströmbar ist. Es ist erkennbar, dass in dem zweiten Schaltzustand der zweite Umgebungsluftkühler 11 stromauf des Chillers 14 und stromab des elektrischen Energiespeichers 6 in dem zweiten Kühlkreislauf 5 angeordnet ist, wobei in Strömungsrichtung des den zweiten Kühlkreislauf 5 durchströmenden Kühlmittels der Chiller 14 stromauf des Energiespeichers 6 angeordnet ist. Dies bedeutet, dass in dem zweiten Schaltzustand der Strömungszweig 10 über die Ventileinrichtung 17 mit dem zweiten Kühlkreislauf 5 derart fluidisch verbunden ist, dass der zweite Umgebungsluftkühler 11 stromauf des Chillers 14 und stromab des elektrischen Energiespeichers 6 in dem zweiten Kühlkreislauf 5 angeordnet ist. Insbesondere kann der Chiller 14 als Kühleinrichtung fungieren, mittels welcher das den Kühlkreislauf 5 durchströmende Kühlmittel zu kühlen ist oder gekühlt wird, insbesondere derart, dass über den Chiller 14 Wärme von dem den Chiller 14 durchströmenden Kühlmittel an das den Chiller 14 durchströmende Kältemittel übergeht. Nach dem Chiller 14 kann das insbesondere mittels des Chillers 14 gekühlte Kühlmittel durch den Energiespeicher 6 hindurchströmen, wodurch der Energiespeicher 6 vorteilhaft gekühlt werden kann. Insbesondere in dem zweiten Schaltzustand kann das Kühlmittel, nachdem es durch den Energiespeicher 6 hindurchgeströmt ist, durch den zweiten Umgebungsluftkühler 11 hindurchströmen und wird somit mittels des zweiten Umgebungsluftkühlers 11 gekühlt, woraufhin das Kühlmittel zu dem und durch den Chiller 14 strömen kann oder strömt. In dem zweiten ersten ist der Strömungszweig 10 über die Ventileinrichtung 17 mit dem Strömungspfad 15 fluidisch derart verbunden, wodurch der zweite Umgebungsluftkühler 11 in Strömungsrichtung des den Strömungspfad 115 durchströmenden Kühlmittels stromab der ersten Verbindungsstelle V1 und stromauf des Kondensators 13 in dem Strömungspfad 15 angeordnet ist. Aus Fig. 1 und 2 ist erkennbar, dass mittels der Ventileinrichtung 17 der zusätzlich zu dem Umgebungsluftkühler 4 vorgesehene Umgebungsluftkühler 11 bedarfsgerecht und somit wahlweise dem Kühlkreislauf 5 und somit dem Energiespeicher 6 und dem Chiller oder dem Strömungspfad 15 und somit dem Kondensator 13 zugeordnet, zugewiesen oder zugeschaltet werden kann. Insbesondere in dem ersten Schaltzustand kann mittels des Umgebungsluftkühlers 11 eine Vorlaufkühlung für den Kondensator 13 realisiert werden.

In dem in Fig. 1 gezeigten, ersten Schaltzustand ist der zweite Kühlkreislauf 5 mittels der Ventileinrichtung 17 von dem Strömungszweig 10 getrennt, derart, dass zumindest ein überwiegender Teil des den zweiten Kühlkreislauf 5 durchströmenden Kühlmittels nicht durch den Strömungszweig 10 und somit nicht durch den zweiten Umgebungsluftkühler 11 hindurchströmt.

Die Schaltzustände der Ventileinrichtung 17 beziehen sich insbesondere zumindest auf einen solchen jeweiligen Zustand, in welchem eine Strömung des Kühlmittels durch die Versorgungsleitung 9 unterbleibt, das heißt ein Ausgleich von Volumen- und/oder Mengenschwankungen mittels des Ausgleichsbehälters 7 unterbleibt. Wieder mit anderen Worten ausgedrückt erfolgt bei den Schaltzuständen keine Betrachtung der Versorgungsleitung 9.

Der Kältemittelkreislauf 12 ist ein Kältemittelkreislauf einer als Kompressionskältemaschine ausgebildeten oder betreibbaren Klimaeinrichtung des Kraftfahrzeugs. Dabei ist in dem Kältemittelkreislauf 12 ein Kältemittelverdichter 18 angeordnet, mittels welchem das Kältemittel durch den Kältemittelkreislauf 12 hindurchgefördert werden kann. Außerdem kann mittels des Kältemittelverdichters 18 das Kältemittel verdichtet werden. Der Kältemittelverdichter 18 ist in Strömungsrichtung des den Kältemittelkreislauf 12 durchströmenden Kältemittels stromab des Chillers 14 und stromauf des Kondensators 13 angeordnet. In dem Kältemittelkreislauf 12 ist stromauf des Kondensators 13 und stromab des Kältemittelverdichters 18 beispielsweise ein weiterer Kondensator 19 angeordnet, welcher auch als Wärmepumpenkondensator bezeichnet wird oder ausgebildet ist. In dem Kältemittelkreislauf 12 ist stromab des Kondensators 13 ein Verdampfer 20 angeordnet, welcher strömungstechnisch parallel zu dem Chiller 14 geschaltet ist. Mittels des Verdampfers 20 wird das Kältemittel verdampft, wodurch beispielsweise Luft, die den Verdampfer 20 umströmt und/oder durchströmt, gekühlt wird. Die mittels des Verdampfers

20 gekühlte Luft wird beispielsweise dem Innenraum des Kraftfahrzeugs zugeführt. Stromab des Kondensators 13 und stromauf des Verdampfers 20 ist ein Expansionsventil

21 zum Expandieren des Kältemittels angeordnet. Dabei ist es denkbar, dass stromab des Kondensators 13 und stromauf des Chillers 14 ein weiteres Expansionsventil 22 angeordnet ist, mittels welchem das Kältemittel expandiert werden kann. Das Expansionsventil 21 ist strömungstechnisch parallel zu dem Chiller 14 und parallel zu dem Expansionsventil 22 geschaltet, so dass das Expansionsventil 22 strömungstechnisch parallel zu dem Verdampfer 20 und parallel zu dem Expansionsventil 21 geschaltet ist. Der Kältemittelverdichter 18 ist stromab des Verdampfers 20 und des Chillers 14 angeordnet.

Außerdem kann in dem Kältemittelkreislauf 12 ein interner Wärmetauscher 23 angeordnet sein, welcher teilweise stromauf des Kältemittelverdichters 18 und stromab des Chillers 14 und des Verdampfers 20 und teilweise stromab des Kondensators 13 und stromauf des Chillers 14 und des Verdampfers 20 angeordnet ist. Mittels des Wärmetauschers 23 kann beispielsweise Wärme von dem Kältemittel, welches von dem Kondensator 13 zu dem Chiller 14 und dem Verdampfer 20 strömt, auf das Kältemittel übertragen werden, welches von dem Verdampfer 20 und dem Chiller 14 zu dem Kältemittelverdichter 18 strömt. Dadurch kann ein besonders effizienter Betrieb der Klimaeinrichtung realisiert werden.

Des Weiteren ist in dem Kühlkreislauf 5 eine zusätzlich zu der Pumpe 16 vorgesehene Pumpe 24 angeordnet, mittels welcher das Kühlmittel durch den zweiten Kühlkreislauf 5 hindurchgefördert werden kann oder wird. Es ist denkbar, dass die Pumpe 16 und/oder die Pumpe 24 als elektrisch betreibbare Pumpe ausgebildet ist.

Des Weiteren ist zumindest dem Umgebungsluftkühler 4 ein auch als Gebläse bezeichneter Lüfter 25 zugeordnet, mittels welchem Luft gefördert werden kann. Die mittels des Lüfters 25 geförderte Luft umströmt den Umgebungsluftkühler 4, wodurch mittels des Umgebungsluftkühlers 4 auch dann das den Umgebungsluftkühler 4 durchströmende Kühlmittel gekühlt werden kann, wenn das Kraftfahrzeug stillsteht oder nur langsam fährt. Es ist denkbar, dass die Umgebungsluftkühler 4 und 11 in Fahrzeuglängsrichtung miteinander beziehungsweise aufeinanderfolgend angeordnet sind, insbesondere derart, dass einer der Umgebungsluftkühler 4 und 11 in Fahrzeuglängsrichtung nach vorne hin durch den jeweils anderen Umgebungsluftkühler 11 beziehungsweise 4 zumindest teilweise überlappt ist. Vorzugsweise ist der Lüfter 25 ein elektrischer Lüfter, mithin ein elektrisch betreibbarer Lüfter.

Beispielsweise ist die Ventileinrichtung 17 elektrisch aus dem ersten in den zweiten Schaltzustand umschaltbar und beispielsweise in dem zweiten Schaltzustand zu halten. Dabei ist beispielsweise eine Federeinrichtung 26 vorgesehen, mittels welcher die Ventileinrichtung 17 aus dem zweiten Schaltzustand in den ersten Schaltzustand schaltbar ist.

Fig. 3 zeigt in einer schematischen Darstellung eine zweite Ausführungsform des Kühlsystems 1. Es ist erkennbar, dass in dem Kühlkreislauf 2 zwei separat voneinander ausgebildete und somit einzelne Wärmequellen Q1 und Q2 angeordnet sind, wobei die Wärmequellen Q1 und Q2 strömungstechnisch, das heißt in Strömungsrichtung des den Kühlkreislauf 2 durchströmenden Kühlmittels, parallel zueinander angeordnet oder geschaltet sind. Hierzu ist beispielsweise die Wärmequelle Q1 in einem ersten Zweig S1 des Kühlkreislaufs 2 angeordnet, und die Wärmequelle Q2 ist in einem zweiten Zweig S2 des Kühlkreislaufs 2 angeordnet, wobei die Zweige S1 und S2 strömungstechnisch parallel zueinander geschaltet oder angeordnet sind. Insbesondere ist es denkbar, dass eine der Wärmequellen Q1 und Q2, insbesondere die Wärmequelle Q2, die beispielsweise als elektrische Maschine ausgebildete Antriebsmaschine 3 ist. Des Weiteren ist es denkbar, dass die andere der Wärmequellen Q1 und Q2, insbesondere die Wärmequelle Q1, eine zusätzlich zur Antriebsmaschine 3 vorgesehene, zweite Antriebsmaschine ist, mittels welcher das Kraftfahrzeug antreibbar ist, wobei die zweite Antriebsmaschine eine insbesondere weitere elektrische Maschine zum, insbesondere rein, elektrischen Antreiben des Kraftfahrzeugs sein kann, und die zweite elektrische Maschine ist ein Verbrennungsmotor. Ferner ist es denkbar, dass die Wärmequelle Q1 die Antriebsmaschine 3 ist, wobei es denkbar ist, dass die dann beispielsweise die Wärmequelle Q2 die zweite Antriebsmaschine ist.

Es ist erkennbar, dass der Kühlkreislauf 2 an einer insbesondere stromauf der Wärmequellen Q1 und Q2 und stromab des Umgebungsluftkühlers 4 angeordneten Aufzweigstelle A in oder auf die Strömungszweige S1 und S2 aufzweigt, welche an einer Zusammenführstelle Z wieder zusammengeführt sind. Die Zusammenführstelle Z ist stromab der Wärmequellen Q1 und Q2 und stromauf des Umgebungsluftkühlers 4 angeordnet. Somit strömt beispielsweise dann, wenn das Kühlmittel durch den Kühlkreislauf 2 hindurchströmt, ein erster Teil des den Kühlkreislauf 2 durchströmenden Kühlmittels durch den Zweig S1 und somit durch die Wärmequelle Q1, und ein zweiter Teil des den Kühlkreislauf 2 durchströmenden Kühlmittels strömt durch den Zweig S2 und somit durch die Wärmequelle Q2. Somit wird die Wärmequelle Q1 mittels des ersten Teils des den Kühlkreislauf 2 durchströmenden Kühlmittels gekühlt, und die Wärmequelle Q2 wird mittels des zweiten Teils des den Kühlkreislauf 2 durchströmenden Kühlmittels gekühlt. Insbesondere wird an der Aufzweigstelle A eine den ersten Teil und den zweiten Teil umfassende und auch als Gesamtströmung bezeichnete Strömung des den Kühlkreislauf 2 durchströmenden Kühlmittels auf den ersten Teil und den zweiten Teil aufgeteilt, wobei an der Zusammenführstelle Z der erste Teil und der zweite Teil wieder zusammengeführt werden, insbesondere zu der Gesamtströmung. Insbesondere ist es denkbar, dass die Gesamtströmung oder zumindest ein Teil, insbesondere zumindest ein überwiegender Teil, der Gesamtströmung durch den Umgebungsluftkühler 4 hindurchströmen und mittels des Umgebungsluftkühlers 4 gekühlt werden kann.

In Fig. 3 befindet sich die Ventileinrichtung 17 in dem ersten Schaltzustand, in welchem der erste Kühlkreislauf 2, insbesondere über den Zweig S2, über die Ventileinrichtung 17 fluidisch mit dem Strömungszweig 10 verbunden ist, wodurch zumindest ein Teil des den ersten Kühlkreislauf 2 durchströmenden Kühlmittels, insbesondere der erste Teil des den ersten Kühlkreislauf 2 durchströmenden Kühlmittels, durch den zweiten Umgebungsluftkühler 11 hindurchführbar und mittels des zweiten Umgebungsluftkühlers 11 zu kühlen ist, mithin durch den zweiten Umgebungsluftkühler 2 hindurchgeführt und mittels des zweiten Umgebungsluftkühlers 11 gekühlt wird. Nachdem der zweite Teil des den Kühlkreislauf 2 durchströmenden Kühlmittels mittels des Umgebungsluftkühlers 11 gekühlt wurde, strömt das den Strömungszweig 10 durchströmende Kühlmittel, mithin der zweite Teil des Kühlmittels, über die Ventileinrichtung 17 aus dem Strömungszweig 10 aus und in den Kühlkreislauf 2, insbesondere den Zweig S2, ein, wobei das mittels des Umgebungsluftkühlers 11 gekühlte Kühlmittel die Wärmequelle Q2 durchströmt und hierdurch kühlt. Es ist erkennbar, dass die Ventileinrichtung 17 in dem Strömungszweig 10 und in dem Zweig S2 angeordnet ist, derart, dass die Ventileinrichtung 17 in Strömungsrichtung des den Zweig S2 durchströmenden Kühlmittels stromauf der Wärmequelle Q2 und insbesondere stromab der Aufzweigstelle A angeordnet ist.

Bei der zweiten Ausführungsform ist in dem zweiten Kühlkreislauf 5 eine Wärmequelle Q3 angeordnet, welche zusätzlich zu den Wärmequellen Q1 und Q2 vorgesehen ist. Die Wärmequellen Q1, Q2 und Q3 sind jeweils außerhalb voneinander angeordnet. Insbesondere ist die Wärmequelle Q3 der elektrische Energiespeicher 6. Wieder mit anderen Worten ausgedrückt ist der Energiespeicher 6 eine Wärmequelle, welche mittels des den zweiten Kühlkreislauf 5 durchströmenden Kühlmittels zu kühlen ist, das heißt gekühlt wird, wobei bei der zweiten Ausführungsform die in dem zweiten Kühlkreislauf 5 angeordnete und mittels des den zweiten Kühlkreislauf 5 durchströmenden Kühlmittels zu kühlende Wärmequelle die Wärmequelle Q3 ist.

In dem in Fig. 3 gezeigten, ersten Schaltzustand strömt das den Kühlkreislauf 5 durchströmende Kühlmittel auf seinem Weg von der Wärmequelle Q3 zu dem Chiller 14 durch die Ventileinrichtung 17 hindurch und umgeht den Umgebungsluftkühler 11. Mit anderen Worten strömt das den Kühlkreislauf 5 durchströmende Kühlmittel auf seinem Weg von der Wärmequelle Q3 zu dem Chiller 14 in dem ersten Schaltzustand nicht durch den Umgebungsluftkühler 11 und wird somit nicht mittels des Umgebungsluftkühlers 11 gekühlt. Anstelle des Chillers 14 könnte ein anderer Wärmeübertrager, insbesondere ein anderer Verdampfer, vorgesehen sein.

Befindet sich die Ventileinrichtung 17 in dem zweiten Schaltzustand, so ist der zweite Kühlkreislauf 5 über die Ventileinrichtung 17 fluidisch mit dem Strömungszweig 10 verbunden, wodurch zumindest ein Teil des den zweiten Kühlkreislauf 5 durchströmenden Kühlmittels, insbesondere das gesamte, den zweiten Kühlkreislauf 5 durchströmende Kühlmittel durch den zweiten Umgebungsluftkühler 11 hindurchführbar und mittels des zweiten Umgebungsluftkühlers 11 zu kühlen ist, mithin durch den zweiten Umgebungsluftkühler 11 hindurchgeführt und mittels des zweiten Umgebungsluftkühlers 11 gekühlt wird. Befindet sich die Ventileinrichtung 17 in dem zweiten Schaltzustand, so wird, da die Ventileinrichtung 17 in dem Kühlkreislauf 5 stromab der Wärmequelle Q3 und stromauf des Chillers 14 angeordnet ist, das Kühlmittel auf seinem Weg von der Wärmequelle Q3 zu dem Chiller 14 aus dem Kühlkreislauf 5 abgezweigt und über die Ventileinrichtung 17 in den Strömungszweig 10 eingeleitet, woraufhin das Kühlmittel den Strömungszweig 10 und somit den Umgebungsluftkühler 11 durchströmt und mittels des Umgebungsluftkühlers 11 gekühlt wird. Daraufhin wird das den Strömungszweig 10 durchströmende Kühlmittel über die Ventileinrichtung 17 wieder in den Kühlkreislauf 5 eingeleitet, woraufhin das mittels des Umgebungsluftkühlers 11 gekühlte Kühlmittel den Kühlkreislauf 5 durchströmen und insbesondere durch den Chiller 14 hindurchströmen kann. Mittels des Chillers 14 kann das den Chiller 14 und dabei den Kühlkreislauf 5 durchströmende Kühlmittel, insbesondere zusätzlich zu dem Umgebungsluftkühler 11 , gekühlt werden, sodass eine effektive und effiziente Kühlung der Wärmequelle Q3 realisiert werden kann. Wie bei der ersten Ausführungsform ist auch bei der zweiten Ausführungsform die Versorgungsleitung 9 optional, sodass die Versorgungsleitung 9 entfallen kann. Optional vorgesehen ist auch ein Ausgleichsbehälter 29, welcher insbesondere dann vorgesehen ist, wenn die Versorgungsleitung 9 entfällt. Insbesondere kann dann der Ausgleichsbehälter 26 dem zweiten Kühlkreislauf 5 zugeordnet sein, um mittels des Ausgleichsbehälters 26 Volumen- und/oder Mengenschwankungen des Kühlmittels in dem Kühlkreislauf 5 zu kompensieren. Ist beispielsweise die Versorgungsleitung 9 vorgesehen, so reicht beispielsweise einer der Ausgleichsbehälter 7 und 26 aus, um mittels des einen Ausgleichsbehälters 7 beziehungsweise 26 Volumen- und/oder Mengenschwankungen des Kühlmittels in den Kühlkreisläufen 2 und 5 kompensieren zu können. Die Anordnung der Pumpen 16 und 24 sowie die Anordnung der Wärmequellen Q1, Q2 und Q3 sowie die Anordnung der Umgebungsluftkühler 4 und 11 und des Chillers 14, welche Wärmesenken sind, kann selbstverständlich variieren. Auch bei der zweiten Ausführungsform kann mittels der Ventileinrichtung 17 der Umgebungsluftkühler 11 wahlweise dem Kühlkreislauf 2 oder dem Kühlkreislauf 5 zugeschaltet, mithin wahlweise mit dem Kühlkreislauf 2 oder mit dem Kühlkreislauf 5 verbunden werden, um dadurch bedarfsgerecht eine besonders effektive und effiziente Kühlung insbesondere entweder der Wärmequelle Q2 oder der Wärmequelle Q3 beziehungsweise der Wärmequellen Q1 und Q2 und der Wärmequelle Q3 zu realisieren.

Fig. 4 zeigt in einer schematischen Darstellung den Kältemittelkreislauf 12, welcher Bestandteil des Kühlsystems 1 gemäß der in Fig. 3 gezeigten zweiten Ausführungsform sein kann und optional vorgesehen ist. Dies bedeutet, dass der Kältemittelkreislauf 12 gegebenenfalls entfallen kann. Es ist erkennbar, dass die Wärmequelle Q2 in dem Kältemittelkreislauf 12 angeordnet ist. In Strömungsrichtung des den Kältemittelkreislauf 12 durchströmenden Kältemittels ist die Wärmequelle Q2 in dem Kältemittelkreislauf 12 stromab des Kältemittelverdichters 18 und stromauf des Expansionsventils 22 angeordnet. Insbesondere kann die Wärmequelle Q2 ein Kondensator zum Kondensieren des Kältemittels sein oder als ein Kondensator zum Kondensieren des Kältemittels fungieren oder arbeiten, insbesondere derart, dass über die Wärmequelle Q2 Wärme zwischen dem den Kältemittelkreislauf 12 durchströmenden Kältemittel und dem den Kühlkreislauf 2, insbesondere den Zweig S2, durchströmenden Kühlmittel austauschbar ist, insbesondere derart, dass über die Wärmequelle Q2 Wärme von dem Kältemittel an das den Kühlkreislauf 2, insbesondere den Zweig S2, und dadurch die Wärmequelle Q2 durchströmenden Kühlmittels übertragbar ist. Hierdurch kann das Kältemittel über die Wärmequelle Q2 gekühlt werden. Bei der in Fig. 3 gezeigten, zweiten Ausführungsform wird in dem zweiten Schaltzustand das den Kühlkreislauf 5 durchströmende Kühlmittel auf seinem Weg von der Wärmequelle Q3 zu dem Chiller 14 über die Ventileinrichtung 17 aus dem Kühlkreislauf 5 abgezweigt, in den Strömungszweig 10 eingeleitet und somit durch den Umgebungsluftkühler 11 hindurchgeleitet und mittels des Umgebungsluftkühlers 11 gekühlt, woraufhin das den Strömungszweig 10 durchströmende Kühlmittel über die Ventileinrichtung 17 wieder aus dem Strömungszweig 10 ausgeleitet und in den Kühlkreislauf 5 eingeleitet wird, woraufhin das mittels des Umgebungsluftkühlers 11 gekühlte Kühlmittel zu dem und durch den Chiller 14 hindurchströmen kann. In dem zweiten Schaltzustand umgeht das den Kühlkreislauf 2 durchströmende Kühlmittel auf seinem Weg von der Aufzweigstelle A zu der Zusammenführstelle Z den Strömungszweig 10 und den Umgebungsluftkühler 11 und wird somit auf seinem Weg von der Aufzweigstelle A zu der Zusammenführstelle Z und dabei durch die Wärmequelle Q2 nicht mittels des Umgebungsluftkühlers 11 gekühlt.

Schließlich zeigt Fig. 5 eine dritte Ausführungsform des Kühlsystems 1. Es ist beispielsweise denkbar, dass die erste Ausführungsform und/oder die zweite Ausführungsform des Kühlsystems 1 bei einem Elektrofahrzeug, insbesondere bei einem batterieelektrischen Fahrzeug, mithin bei einem Hybridfahrzeug oder bei einem rein elektrisch antreibbaren Fahrzeug zum Einsatz kommen. Dabei ist es insbesondere denkbar, dass die in Fig. 5 gezeigte dritte Ausführungsform des Kühlsystems bei einem konventionellen und somit rein verbrennungsmotorisch antreibbaren Fahrzeug zum Einsatz kommt.

Das beispielsweise mit dem Kühlsystem 1 gemäß der dritten Ausführungsform ausgestattete Kraftfahrzeug weist beispielsweise den zuvor genannten Verbrennungsmotor als die Antriebsmaschine 3 auf und ist mittels des Verbrennungsmotors antreibbar. Der Verbrennungsmotor weist wenigstens einen oder mehrere Brennräume auf, in denen während eines befeuerten Betriebs des Verbrennungsmotors Verbrennungsvorgänge ablaufen. Bei dem jeweiligen Verbrennungsvorgang wird ein jeweiliges Gemisch verbrannt, welches Luft, die auch als Verbrennungsluft bezeichnet wird, und einen insbesondere flüssigen Kraftstoff umfasst. Um einen besonders effizienten Betrieb des Verbrennungsmotors zu realisieren, wird die Verbrennungsluft mittels wenigstens eines Verdichters verdichtet, wobei die verdichtete Luft auch als Ladeluft bezeichnet wird. Die Luft kann einen auch als Einlasstrakt bezeichneten Ansaugtrakt des Verbrennungsmotors durchströmen und wird mittels des Ansaugtrakts in den jeweiligen Brennraum geleitet. Dabei ist der zuvor genannte, wenigstens eine Verdichter in dem Ansaugtrakt angeordnet. Des Weiteren ist in dem Ansaugtrakt stromab des Verdichters ein Ladeluftkühler 27 angeordnet, welcher von der verdichteten und dadurch erwärmten Luft durchströmbar ist. Mittels des Ladeluftkühlers 27 kann die verdichtete und dadurch erwärmte Luft gekühlt werden, insbesondere bevor sie in den jeweiligen Brennraum einströmt. Aus Fig. 5 ist erkennbar, dass der Ladeluftkühler 27 in dem zweiten Kühlkreislauf 5 angeordnet ist, sodass der Ladeluftkühler 27 von dem den Kühlkreislauf 5 durchströmenden und vorzugsweise flüssigen Kühlmittel und von der Ladeluft durchströmbar ist. Über den Ladeluftkühler 27 kann Wärme zwischen der Ladeluft und dem den Ladeluftkühler 27 durchströmenden Kühlmittel ausgetauscht werden, insbesondere derart, dass über den Ladeluftkühler 27 Wärme von der verdichteten Luft an das den Ladeluftkühler 27, das heißt den Kühlkreislauf 5, durchströmende Kühlmittel übergehen kann. Hierdurch wird die Ladeluft über den Ladeluftkühler 27 gekühlt. Es ist somit erkennbar, dass bei der dritten Ausführungsform anstelle des Energiespeichers 6 beziehungsweise anstelle der Wärmequelle Q3 der Ladeluftkühler 27 verwendet wird, oder bei der dritten Ausführungsform wird als die Wärmequelle Q3 der Ladeluftkühler 27 verwendet.

In Fig. 5 befindet sich die Ventileinrichtung 17 in dem ersten Schaltzustand, in welchem der erste Kühlkreislauf 2 über die Ventileinrichtung 17 fluidisch mit dem Strömungszweig 10 verbunden ist, wodurch zumindest ein Teil des den ersten Kühlkreislauf 2 durchströmenden Kühlmittels, insbesondere zumindest ein überwiegender Teil des den ersten Kühlkreislauf 2 durchströmenden Kühlmittels über das gesamte, den ersten Kühlkreislauf durchströmende Kühlmittel, durch den zweiten Umgebungsluftkühler 11 hindurchgeführt und mittels des zweiten Umgebungsluftkühlers 11 gekühlt wird, insbesondere bevor das Kühlmittel durch die Antriebsmaschine 3 (Verbrennungsmotor) hindurchströmt. In dem ersten Schaltzustand umgeht das den Kühlkreislauf 5 durchströmende Kühlmittel den Umgebungsluftkühler 11 und wird somit nicht mittels des Umgebungsluftkühlers 11 gekühlt.

In dem zweiten Schaltzustand strömt das den Kühlkreislauf 2 durchströmende Kühlmittel auf seinem Weg von dem Umgebungsluftkühler 4 zu der Antriebsmaschine 3 durch die Ventileinrichtung 17 und umgeht dabei jedoch den Strömungszweig 10 und somit den Umgebungsluftkühler 11, sodass in dem zweiten Schaltzustand das den Kühlkreislauf 2 durchströmende Kühlmittel auf seinem Weg von dem Umgebungsluftkühler 4 zu der Antriebsmaschine 3 nicht mittels des Umgebungskühlers 11 gekühlt wird. In dem zweiten Schaltzustand wird das den Kühlkreislauf 5 durchströmende Kühlmittel mittels der Ventileinrichtung 17 aus dem Kühlkreislauf 5 abgezweigt und in den Strömungszweig 10 eingeleitet, sodass das den Kühlkreislauf 5 durchströmende Kühlmittel durch den Strömungszweig 10 hindurchströmt und somit mittels des Umgebungsluftkühlers 11 gekühlt wird, woraufhin das mittels des Umgebungsluftkühlers 11 gekühlte, den Strömungszweig 10 durchströmende Kühlmittel durch den Ladeluftkühler 27 hindurchströmt und somit über den Ladeluftkühler 27 die Ladeluft kühlt.

Bei der dritten Ausführungsform ist in dem Kühlkreislauf 5 und dabei stromab des Ladeluftkühlers 27 und stromauf der Ventileinrichtung 17 ein dritter Kühler 28 angeordnet, welcher insbesondere zusätzlich zu den Umgebungsluftkühlern 4 und 11 vorgesehen und außerhalb der Umgebungsluftkühler 4 und 11 angeordnet ist. Vorzugsweise ist der dritte Kühler 28 ein dritter Umgebungsluftkühler, welcher bei der zuvor genannten Fahrt, insbesondere Vorwärtsfahrt, von Umgebungsluft und somit von Luft umströmbar ist. Der Kühler 28 ist von dem den Kühlkreislauf 5 durchströmenden Kühlmittel durchströmbar, sodass über den dritten Kühler 28 das den Kühlkreislauf 5 durchströmende Kühlmittel mittels der den Kühler 28 umströmenden Luft gekühlt werden kann.

Wie auch bei der zweiten Ausführungsform ist auch bei der dritten Ausführungsform die Versorgungsleitung 9 optional, sodass die Versorgungsleitung 9 entfallen kann. Optional ist beispielsweise auch der Ausgleichsbehälter 26, welcher in Fig. 5 gezeigt ist.

Insgesamt ist erkennbar, dass bei der ersten Ausführungsform, der zweiten Ausführungsform und der dritten Ausführungsform die Ventileinrichtung 17 zwischen dem ersten Schaltzustand und dem zweiten Schaltzustand umschaltbar ist. In dem ersten Schaltzustand ist der erste Kühlkreislauf 2 über die Ventileinrichtung 17 fluidisch mit dem Strömungszweig 10 verbunden, wodurch zumindest ein Teil des den ersten Kühlkreislauf 2 durchströmenden Kühlmittels durch den zweiten Umgebungsluftkühler 11 hindurchführbar und mittels des zweiten Umgebungsluftkühlers 11 zu kühlen ist. In dem zweiten Schaltzustand ist der zweite Kühlkreislauf 5 über die Ventileinrichtung 17 fluidisch mit dem Strömungszweig 10 verbunden, wodurch zumindest ein Teil des den zweiten Kühlkreislauf 5 durchströmenden Kühlmittels durch den zweiten Umgebungsluftkühler 11 hindurchführbar und mittels des zweiten Umgebungsluftkühlers 11 zu kühlen ist. Bei der ersten Ausführungsform ist in dem in Fig. 1 gezeigten ersten Schaltzustand der Strömungszweig 10 über die Ventileinrichtung 17 mit dem Strömungspfad 15 und über den Strömungspfad 15 mit dem ersten Kühlkreislauf 2 fluidisch verbunden, wodurch zumindest der zuvor genannte Teil des ersten Kühlkreislauf 2 durchströmenden Kühlmittels über den Strömungspfad 15 durch den zweiten Umgebungsluftkühler 11 hindurchführbar und mittels des zweiten Umgebungsluftkühlers 11 zu kühlen ist. Bezugszeichenhste

1 Kühlsystem

2 erster Kühlkreislauf

3 Antriebsmaschine

4 erster Umgebungsluftkühler

5 zweiter Kühlkreislauf

6 elektrischer Energiespeicher

7 Ausgleichsbehälter

8 Menge

9 Versorgungsleitung

10 Strömungszweig

11 zweiter Umgebungsluftkühler

12 Kältemittelkreislauf

13 Kondensator

14 Chiller

15 Strömungspfad

16 Pumpe

17 Ventileinrichtung

18 Kältemittelverdichter

19 Kondensator

20 Verdampfer

21 Expansionsventil

22 Expansionsventil

23 interner Wärmetauscher

24 Pumpe

25 Lüfter

26 Federeinrichtung

27 Ladeluftkühler

28 Kühler

29 Ausgleichsbehälter

A Aufzweigstelle

Q1 Wärmequelle

Q2 Wärmequelle

Q3 Wärmequelle

S1 Zweig S2 Zweig

V1 erste Verbindungsstelle

V2 zweite Verbindungsstelle

Z Zusammenführstelle

Claims

Patentansprüche Kühlsystem (1) für ein Kraftfahrzeug, mit einem von einem Kühlmittel durchströmbaren, ersten Kühlkreislauf (2), mit wenigstens einer in dem ersten Kühlkreislauf (2) angeordneten und dadurch mittels des Kühlmittels zu kühlenden Antriebsmaschine (3), mittels welcher das Kraftfahrzeug antreibbar ist, mit einem in dem ersten Kühlkreislauf (2) angeordneten, ersten Kühler (4) zum Kühlen des den ersten Kühlkreislauf (2) durchströmenden Kühlmittels, mit einem von dem Kühlmittel durchströmbaren, zweiten Kühlkreislauf (5), und mit einem von dem Kühlmittel durchströmbaren Strömungszweig (10), in welchem ein zweiter Kühler (11) zum Kühlen des den Strömungszweig (10) durchströmenden Kühlmittels angeordnet ist, gekennzeichnet durch eine Ventileinrichtung (17), welche umschaltbar ist zwischen:

- einem ersten Schaltzustand, in welchem der erste Kühlkreislauf (2) über die Ventileinrichtung (17) fluidisch mit dem Strömungszweig (10) verbunden ist, wodurch zumindest ein Teil des den ersten Kühlkreislauf (2) durchströmenden Kühlmittels durch den zweiten Kühler (11) hindurchführbar und mittels des zweiten Kühlers (11) zu kühlen ist, und

- einem zweiten Schaltzustand, in welchem der zweite Kühlkreislauf (5) über die Ventileinrichtung (17) fluidisch mit dem Strömungszweig (10) verbunden ist, wodurch zumindest ein Teil des den zweiten Kühlkreislauf (5) durchströmenden Kühlmittels durch den zweiten Kühler (11) hindurchführbar und mittels des zweiten Kühlers (11) zu kühlen ist. Kühlsystem (1) nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass:

- der erste Kühler (4) als ein von Luft umströmbarer, erster Umgebungsluftkühler ausgebildet ist, über welchen das den ersten Kühlkreislauf (2) durchströmende Kühlmittel mittels der den ersten Umgebungsluftkühler umströmenden Luft zu kühlen ist, und

- der zweite Kühler (11) als ein von Luft umströmbarer, zweiter Umgebungsluftkühler ausgebildet ist, über weichen das den zweiten Kühlkreislauf (5) durchströmende Kühlmittel mittels der den ersten Umgebungsluftkühler umströmenden Luft zu kühlen ist. Kühlsystem (1) nach Anspruch 1 oder 2, gekennzeichnet durch wenigstens einen mit einem der Kühlkreisläufe (2, 5) fluidisch verbundenen und dadurch zumindest von dem Teil oder zumindest von einem weiteren Teil des den einen Kühlkreislauf (2, 5) durchströmenden Kühlmittels durchströmbaren und zusätzlich zu den Kühlern (4, 11) vorgesehenen Wärmeübertrager (13), welcher in einem von einem weiteren Fluid durchströmbaren Fluidkreislauf (12) angeordnet und dadurch auch von dem weiteren Fluid durchströmbar ist, wodurch über den Wärmeübertrager (13) Wärme zwischen dem weiteren Fluid und dem den Wärmeübertrager (13) durchströmenden Kühlmittel austauschbar ist. Kühlsystem (1) nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der wenigstens eine Wärmeübertrager (13) als ein Kühlelement ausgebildet ist, über welchen zum Kühlen des weiteren Fluids Wärme von dem weiteren Fluid an das den wenigstens einen Wärmeübertrager (13) durchströmende Kühlmittel übertragbar ist. Kühlsystem (1) nach Anspruch 3 oder 4, gekennzeichnet durch einen in dem anderen Kühlkreislauf (2, 5) und in dem von dem weiteren Fluid durchströmbaren Fluidkreislauf (12) angeordneten und dadurch sowohl von dem den anderen Kühlkreislauf (2, 5) durchströmenden Kühlmittel als auch von dem weiteren Fluid durchströmbaren, zusätzlich zu dem wenigstens einen Wärmeübertrager (13) vorgesehenen, zweiten Wärmeübertrager (14), über weichen Wärme zwischen dem den zweiten Wärmeübertrager (14) durchströmenden Kühlmittel und dem weiteren Fluid übertragbar ist. Kühlsystem (1) nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass der zweite Wärmeübertrager (14) als eine Kühleinrichtung ausgebildet ist, über welche zum Kühlen des den zweiten Wärmeübertrager (14) durchströmenden Kühlmittels Wärme von dem den zweiten Wärmeübertrager (14) durchströmenden Kühlmittel auf das weitere Fluid übertragbar ist. Kühlsystem (1) nach einem der Ansprüche 3 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Fluidkreislauf (12) ein Kältemittelkreislauf einer als Kompressionskältemaschine betreibbaren Klimaeinrichtung ist, deren Kältemittelkreislauf (12) von dem weiteren Fluid als Kältemittel durchströmbar ist. Kühlsystem (1) nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass der wenigstens eine Wärmeübertrager (13) als ein Kondensator (13) zum Kondensieren des Kältemittels ausgebildet ist. Kühlsystem (1) nach einem der Ansprüche 3 bis 7, gekennzeichnet durch einen Strömungspfad (15), welcher an einer ersten Verbindungsstelle (V1), welche in Strömungsrichtung des den ersten Kühlkreislauf (2) durchströmenden Kühlmittels stromab des ersten Kühlers (4) und stromauf der Antriebsmaschine (3) angeordnet ist, und an einer zweiten Verbindungsstelle (V2), welche in Strömungsrichtung des den ersten Kühlkreislauf (2) durchströmenden Kühlmittels stromab der Antriebsmaschine (3) und stromauf des ersten Kühlers (4) angeordnet ist, fluidisch mit dem ersten Kühlkreislauf (2), welcher der eine Kühlkreislauf (2, 5) ist, verbunden und dadurch zumindest von dem Teil des den ersten Kühlkreislauf (2) durchströmenden Kühlmittels durchströmbar ist, wobei der wenigstens eine Wärmeübertrager (13) sowohl in dem Strömungspfad (15) als auch in dem von dem weiteren Fluid durchströmbaren Fluidkreislauf (12) angeordnet dadurch sowohl von dem den Strömungspfad (15) durchströmenden Kühlmittel als auch von dem weiteren Fluid durchströmbar ist, und wobei in dem ersten Schaltzustand der Strömungszweig (10) über die Ventileinrichtung (17) mit dem Strömungspfad (15) und über den Strömungspfad (15) mit dem ersten Kühlkreislauf (2) fluidisch verbunden ist, wodurch zumindest der Teil des den ersten Kühlkreislauf (2) durchströmenden Kühlmittels über den Strömungspfad (15) durch den zweiten Kühler (11) hindurchführbar und mittels des zweiten Kühlers (11) zu kühlen ist. Kühlsystem (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass in dem zweiten Kühlkreislauf (5) wenigstens eine zusätzlich zu der Antriebsmaschine (3) vorgesehene Wärmequelle (6) angeordnet ist, welche mittels des den zweiten Kühlkreislauf (5) durchströmenden Kühlmittels zu kühlen ist. Kühlsystem nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die wenigstens eine Wärmequelle (6) ein elektrischer Energiespeicher zum Speichern von elektrischer Energie ist. Kühlsystem nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die wenigstens eine Wärmequelle (6) ein Ladeluftkühler zum Kühlen von mittels wenigstens eines Verdichters verdichteter und wenigstens einem Brennraum einer Verbrennungskraftmaschine des Kraftfahrzeugs zuzuführender Luft ist. Kühlsystem (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Ventileinrichtung (17) elektrisch aus zumindest einem der Schaltzustände in den anderen Schaltzustand schaltbar ist. Kühlsystem (1) nach Anspruch 14, gekennzeichnet durch eine Federeinrichtung (26), mittels welcher die Ventileinrichtung (17) aus dem anderen Schaltzustand in den einen Schaltzustand schaltbar ist. Kraftfahrzeug, mit einem Kühlsystem (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche.