WO2024033202A1 - Cooling system for cooling power electronics and/or for controlling the temperature of a coolant - Google Patents

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WO2024033202A1
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WO
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circuit
cooling
power electronics
valve
cooling system
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PCT/EP2023/071497
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Sven Peters
Andreas Stephan
Doris Haug
Jonas STÖCKL
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Man Truck & Bus Se
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    • H05K5/02Details
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    • B60L2240/54Drive Train control parameters related to batteries
    • B60L2240/545Temperature

Definitions

  • Cooling system for cooling power electronics and/or for coolant temperature control
  • the invention relates to a cooling system, preferably for a motor vehicle, in particular an autonomous or semi-autonomous motor vehicle (e.g. truck or bus).
  • the cooling system is used in particular for cooling power electronics and/or for coolant temperature control to avoid condensation formation on or in the power electronics.
  • the invention also relates to an associated method.
  • An object of the invention is to provide an efficient and/or structurally simple option for cooling power electronics and/or for coolant temperature control to avoid condensation formation on or in power electronics, in particular power electronics for data processing for autonomous or semi-autonomous driving.
  • the invention relates to a cooling system, preferably for a motor vehicle, in particular an autonomous or semi-autonomous motor vehicle, e.g. an autonomous or semi-autonomous truck or bus.
  • a motor vehicle in particular an autonomous or semi-autonomous motor vehicle, e.g. an autonomous or semi-autonomous truck or bus.
  • the cooling system includes a battery cooling circuit, in particular for cooling a (e.g. rechargeable) battery device (e.g. battery device, etc.).
  • the battery device can e.g. B. serve to supply energy to an electric motor for driving the motor vehicle.
  • the battery cooling circuit serves in particular to carry a (e.g. gaseous or liquid) cooling medium.
  • the battery cooling circuit is preferably an accumulator cooling circuit.
  • the cooling system includes power electronics, preferably at least one control device and/or at least one computer (e.g. at least one chip and/or one or more other electronic components, etc.), preferably for data processing for autonomous or semi-autonomous driving of the motor vehicle.
  • the computer can in particular be a high-performance computer.
  • the cooling system includes a second circuit (e.g. cooling circuit) into which the power electronics is integrated and which is set up for cooling the power electronics and/or for coolant temperature control to avoid condensation formation on or in the power electronics.
  • a second circuit e.g. cooling circuit
  • the second circuit serves in particular to carry a (e.g. gaseous or liquid) coolant.
  • a coolant e.g. gaseous or liquid
  • the battery cooling circuit and the second circuit are thermally connected to one another directly or indirectly via a heat exchanger, preferably a plate heat exchanger, in particular so that the battery cooling circuit can be used to generate and/or provide refrigeration and/or cooling power for the second circuit.
  • a thermal connection can thus be established between the battery cooling circuit and the second circuit, enabling heat transfer between these circuits and thus temperature control of the power electronics as required.
  • an indirect or direct thermal connection means that at least one additional, here third cooling circuit is optionally arranged between the battery circuit and the second circuit, this additional cooling circuit being in thermal contact with both the battery circuit and the second circuit, or heat can be transferred between the battery circuit and the second circuit directly or directly via an intermediate heat exchanger.
  • the cooling system has a third circuit, which is expediently thermally connected (e.g. coupled) to the second circuit via a first heat exchanger (e.g. a chiller, in particular an evaporator) and via a second heat exchanger (e.g B. Chiller, in particular evaporator) is expediently thermally connected (e.g. coupled) to the battery cooling circuit, preferably so that the third Circuit can be used to generate and/or provide cooling power (appropriately cold) for the battery cooling circuit and the second circuit.
  • a first heat exchanger e.g. a chiller, in particular an evaporator
  • a second heat exchanger e.g B. Chiller, in particular evaporator
  • One advantage is e.g. B. that by means of the battery cooling circuit and/or the third circuit, a cooling system that is often already present in motor vehicles can be expediently used directly or indirectly to generate refrigeration and/or cooling power in order to cool and/or control the temperature of the power electronics.
  • the cooling system can preferably be set up not only for cooling the power electronics, but preferably also for coolant temperature control in order to avoid condensation formation on or in the power electronics, so that advantageously a temperature on or in the power electronics is essentially above a dew point temperature can be maintained.
  • the battery cooling circuit can e.g. B. a pump and / or z. B. include a cooling device, preferably a cooler with a fan.
  • the battery cooling circuit can be thermally connected (e.g. coupled) to a third circuit via a (e.g. further, in particular second) heat exchanger, preferably a chiller (e.g. evaporator), preferably so, that the third circuit can be used to generate and/or provide cooling and/or cooling power (expediently cold and/or cooling) for the battery cooling circuit and/or the second circuit.
  • a (e.g. further, in particular second) heat exchanger preferably a chiller (e.g. evaporator), preferably so, that the third circuit can be used to generate and/or provide cooling and/or cooling power (expediently cold and/or cooling) for the battery cooling circuit and/or the second circuit.
  • the third circuit can e.g. B. include an expansion element (e.g. expansion valve), a compressor (e.g. compressor) and / or a capacitor.
  • an expansion element e.g. expansion valve
  • a compressor e.g. compressor
  • a capacitor e.g. capacitor
  • the expansion element can in particular be connected upstream of the further heat exchanger, e.g. B. be arranged upstream of the heat exchanger and / or downstream of the compressor and / or condenser.
  • the battery cooling circuit can expediently be integrated between the second circuit and the first circuit.
  • the first heat exchanger can z. B. be a chiller (in particular an evaporator) and / or the second heat exchanger can z. B. be a chiller (especially an evaporator).
  • the third circuit it is possible for the third circuit to include a first expansion element (e.g. an expansion valve) for the first heat exchanger and/or a second expansion element (e.g. an expansion valve) for the second heat exchanger.
  • the third circuit can e.g. B. include a compressor (e.g. compressor) and / or a capacitor.
  • the compressor and/or the condenser can preferably be operatively connected to the first heat exchanger and/or the second heat exchanger.
  • the first expansion element can expediently be connected upstream of the first heat exchanger, e.g. B. be arranged upstream of the first heat exchanger and / or downstream of the compressor and / or condenser.
  • the second expansion element can expediently be connected upstream of the second heat exchanger, e.g. B. be arranged upstream of the second heat exchanger and / or downstream of the compressor and / or condenser.
  • first heat exchanger and in particular its expansion element
  • second heat exchanger and in particular its expansion element
  • the third circuit can expediently be integrated between the battery cooling circuit and the second circuit.
  • the second circuit can e.g. B. include a valve for coolant temperature control in order to avoid condensation formation on or in the power electronics.
  • the valve can e.g. B. be a directional control valve and / or be set up to combine coolant at different temperatures, appropriately in the second circuit.
  • the valve can have at least three connections and/or have at least two switching positions and/or be designed as a 3-way valve, in particular a 3/2-way valve.
  • the second circuit can e.g. B. include a cooling device, e.g. B. a cooler with a fan.
  • the cooling device serves in particular to cool the coolant of the second circuit.
  • the cooling device can e.g. B. a liquid-air heat exchanger, preferably with a fan, the performance of which can be advantageously increased by the fan.
  • the second circuit includes a first line section, which is z. B. can extend upstream of the power electronics, in particular between the first heat exchanger and the power electronics.
  • the second circuit can z. B. include a second line section, which is z. B. can extend downstream of the power electronics between the power electronics and in particular the first heat exchanger.
  • the first line section can thus be coupled, for example, to an input side of the power electronics and to an output side of a heat exchanger, in particular of the first heat exchanger, with alternatively or additionally the second line section z. B. can be coupled to an output side of the power electronics and to an input side of a heat exchanger, in particular the first heat exchanger.
  • a third line section to connect the second line section to the valve and/or to form a bypass line in order to supply coolant (expediently of the second circuit) to the valve and/or in bypassing the cooling device and/or a heat exchanger, in particular the first heat exchanger to lead the first line section and preferably (in particular indirectly) back to the power electronics.
  • the third line section is expediently part of the second circuit.
  • the valve can e.g. B. be integrated into the first and / or third line section.
  • the third line section branch off from the second line section at a branch point.
  • the branch point is preferably downstream of the power electronics and z. B. positioned upstream of the cooling device and / or a heat exchanger, in particular the first heat exchanger.
  • the second circuit can e.g. B. include a pump.
  • the pump can e.g. B. be set up to change, preferably optionally increase and / or reduce, a coolant heat flow or coolant volume flow, preferably for coolant temperature control to avoid condensation formation on or in the power electronics.
  • the change can e.g. B. can be realized by changing the performance of the pump.
  • the pump is preferably integrated into the first line section and/or upstream of the power electronics and z. B. positioned downstream of the valve and/or downstream in particular of the first heat exchanger.
  • the valve preferably comprises a first inlet (which can preferably be connected to an outlet of a heat exchanger, in particular the first heat exchanger, by means of a first section of the first line section) and/or a second inlet (which can preferably be connected to the second line section by means of the third line section can).
  • the valve can expediently comprise an output in order to expediently direct coolant for coolant temperature control from the first inlet and/or from the second inlet to the power electronics and/or into a second section of the first line section, depending on the valve switching positions.
  • the first input can be used in particular to receive coolant cooled by means of the battery cooling circuit, a heat exchanger, in particular the first heat exchanger and/or the cooling device.
  • the second input can be used in particular to receive coolant warmed up by the power electronics.
  • the first input and/or the second input and/or the output may have at least one of the following: an open position in which it is fully open, a closed position in which it is fully closed, and/or at least one intermediate position in which it is partially open.
  • valve for coolant temperature control it is possible for the valve for coolant temperature control to have a switching position in which the first input is completely closed and the second input is completely or partially open, preferably such that coolant (in particular warmed up by the power electronics) flows between the output, the power electronics and can circulate at the second inlet, but an inflow of coolant via the first inlet and preferably thus from the cooling device and/or from a heat exchanger, in particular from the first heat exchanger, is prevented.
  • coolant in particular warmed up by the power electronics
  • a (“small”) circuit or circuit mode can be made possible, which includes the power electronics, the valve (namely the preferably completely or partially opened second input) and preferably the Pump includes, in particular with the first inlet closed and thus excluding the cooling device and / or a heat exchanger, in particular the first heat exchanger.
  • the valve can be used for coolant temperature control, e.g. B. have a switching position in which the first input is partially open and the second input is completely or partially open, preferably in such a way that coolant (in particular warmed up by the power electronics) can circulate between the output, the power electronics and the second input, but an inflow of coolant (in particular cooled by means of the battery cooling circuit and/or the cooling device) via the first inlet and preferably thus from the cooling device and/or a heat exchanger, in particular the first heat exchanger, is also permitted.
  • coolant in particular warmed up by the power electronics
  • a circuit or circuit mode can be made possible, which includes the power electronics, the valve (namely preferably the first at least partially opened input and the second at least partially opened input) and the cooling device and / or a heat exchanger, in particular the first heat exchanger and z.
  • B. includes the pump.
  • the valve for coolant temperature control prefferably has a switching position in which the first input is completely open, preferably in such a way that coolant (in particular cooled by means of the battery cooling circuit and/or the cooling device) circulates between the output, the power electronics and the first input , and in which the second input z. B. is completely closed or z. B. is opened only partially and/or intermittently.
  • the cooling device can e.g. B. be integrated into the second line section, positioned downstream of the power electronics and/or downstream of the branch point, and/or positioned upstream of a heat exchanger, in particular the first heat exchanger and/or the second input.
  • the coolant of the second circuit can in particular absorb heat from the power electronics and use the heat for coolant temperature control to avoid condensation formation on or in the power electronics, preferably in combination with means the battery cooling circuit, a heat exchanger, in particular the first heat exchanger and / or the cooling device cooled coolant.
  • the second circuit can therefore preferably provide at least three different circuit modes, namely preferably a first circuit mode in order to expediently increase the coolant temperature for the power electronics, a second circuit mode in order to expediently increase the coolant temperature for the power electronics reduce, and a third circuit mode that combines the first and second circuit modes.
  • valve is a thermostatic valve and/or a self-adjusting valve for coolant temperature control and thus preferably forms a non-electronically controlled and/or regulated valve.
  • the valve can e.g. B. include an expansion material or expansion fluid that reacts to temperature fluctuations, preferably to influence a coolant flow, e.g. B. to block completely, to let through completely and/or to let through only partially.
  • the valve can e.g. B. include a wax insert and slider.
  • the valve can e.g. B. be set up for temperature fixed value control, preferably to keep the coolant temperature for the power electronics in a predetermined temperature range.
  • the predetermined (e.g. preset) temperature is preferably chosen so that falling below the dew point is excluded in all operating states.
  • the valve can e.g. B. be a mechanical valve.
  • valve it is also possible for the valve to be an electrical valve, in particular an electronically controlled and/or regulated valve.
  • the cooling system can e.g. B. include an electronic control and / or regulating device which is set up to control the valve and / or the pump, preferably for cooling the power electronics and / or for coolant temperature control to avoid condensation formation on or in the power electronics and / or to regulate.
  • an electronic control and / or regulating device which is set up to control the valve and / or the pump, preferably for cooling the power electronics and / or for coolant temperature control to avoid condensation formation on or in the power electronics and / or to regulate.
  • the control and/or regulating device can in particular be set up to control the valve and/or the pump depending on at least one of the following and/or - to regulate: a temperature and/or a humidity of the ambient air of the power electronics, a temperature on or in the power electronics (e.g. a surface temperature of the power electronics), a coolant temperature of the second circuit (e.g. upstream and/or downstream of the power electronics), a coolant temperature of the battery cooling circuit and/or a coolant temperature of the third circuit.
  • the cooling system can e.g. B. include suitable sensors.
  • the control and/or regulating device can, for. B. be set up to carry out an adjustment with at least one dew point curve and / or to keep the coolant temperature of the second circuit in a predetermined temperature range.
  • control and/or regulating device forms part of the power electronics and is therefore preferably coolable by the second circuit, or is made available in addition to the power electronics and, for. B. is decoupled from the second circuit (appropriately thermally).
  • the battery cooling circuit and/or the second circuit preferably includes no evaporator, no expansion element (e.g. expansion valve), no compressor and/or no condenser.
  • the battery cooling circuit can be used in particular to generate and/or provide cooling and/or cooling power for the second circuit, so that preferably cold and/or cooling from the battery cooling circuit can be used by means of the second circuit to cool the power electronics.
  • the battery cooling circuit can (in particular in addition to the battery device) e.g. B. include at least one electronic component (preferably control electronics, at least one chip, processor, at least one power converter (e.g. inverter) and / or one or more other electronic components, etc.).
  • at least one electronic component preferably control electronics, at least one chip, processor, at least one power converter (e.g. inverter) and / or one or more other electronic components, etc.
  • the battery cooling circuit can in particular be set up to cool the at least one electronic component.
  • the at least one electronic component comprises control electronics (e.g. at least one chip, processor, computer, etc.), preferably for controlling the battery device.
  • control electronics e.g. at least one chip, processor, computer, etc.
  • the at least one electronic component can z. B. one Power converters (e.g. inverters), in particular for a motor vehicle air conditioning system.
  • the battery cooling circuit is a low-temperature circuit, is a closed circuit and/or has a (in particular liquid or gaseous) cooling medium (e.g. glycol-water mixture).
  • a (in particular liquid or gaseous) cooling medium e.g. glycol-water mixture
  • the second circuit is a closed circuit, is a high-temperature circuit and/or has a (in particular liquid or gaseous) coolant or refrigerant (e.g. glycol-water mixture).
  • a coolant or refrigerant e.g. glycol-water mixture
  • the third circuit is preferably a refrigeration circuit and expediently has a refrigerant.
  • the power electronics can in particular include a high-performance computer, useful for data processing for autonomous or semi-autonomous driving of the motor vehicle.
  • the coolant temperature control serves in particular to maintain a temperature on or in the power electronics essentially above a dew point temperature, in particular to avoid condensation formation on or in the power electronics.
  • the coolant temperature control can preferably be achieved without reducing a coolant volume flow.
  • the battery cooling circuit is preferably a circuit for cooling a z. B. rechargeable battery device (e.g. battery device etc.).
  • the coolant temperature of the second circuit preferably on or (preferably shortly) before entering the power electronics, to serve as a control variable for controlling the valve and/or the pump.
  • the cooling device of the battery cooling circuit and/or the second circuit in particular provides passive cooling.
  • the invention also includes a motor vehicle, preferably an autonomous or semi-autonomous motor vehicle, with a cooling system as disclosed herein.
  • the motor vehicle is preferably a truck or bus that drives (in particular autonomously or semi-autonomously).
  • the invention also includes a method for a cooling system, preferably a cooling system as disclosed herein. The method may in particular be carried out with a cooling system as disclosed herein.
  • the cooling system comprises a battery cooling circuit for cooling a (e.g. rechargeable) battery device (e.g. battery device etc.), preferably a battery device for supplying energy to an electric motor for driving the motor vehicle, and power electronics, preferably at least one control device and/or at least one Computer, preferably for data processing for autonomous or semi-autonomous driving of the motor vehicle.
  • a battery cooling circuit for cooling a (e.g. rechargeable) battery device (e.g. battery device etc.), preferably a battery device for supplying energy to an electric motor for driving the motor vehicle, and power electronics, preferably at least one control device and/or at least one Computer, preferably for data processing for autonomous or semi-autonomous driving of the motor vehicle.
  • the cooling system comprises a second circuit in which power electronics (preferably at least one control unit and/or at least one computer, e.g. for data processing for autonomous or semi-autonomous driving of the motor vehicle) is integrated and which cools the power electronics and/or which provides coolant temperature control Avoiding the formation of condensation on or in the power electronics.
  • power electronics preferably at least one control unit and/or at least one computer, e.g. for data processing for autonomous or semi-autonomous driving of the motor vehicle
  • the cooling system comprises a third circuit, which is expediently thermally connected (e.g. coupled) to the second circuit via a first heat exchanger and is expediently thermally connected (e.g. coupled) to the battery cooling circuit via a second heat exchanger , preferably so that the third circuit can be used to generate and / or provide cooling power for the battery cooling circuit and the second circuit.
  • Figure 1 shows a cooling system according to a first exemplary embodiment of the invention
  • FIG. 2 shows a cooling system according to a second embodiment of the invention and Figure 3 shows a detailed view of the cooling system, in particular a valve for coolant temperature control.
  • Figures 1 and 3 each show a cooling system 100 according to a first and a second embodiment of the invention. Furthermore, Figure 3 shows a detailed view of the cooling system 100, in particular a valve 22 for coolant temperature control.
  • the cooling system 100 is preferably part of a motor vehicle, e.g. B. an autonomous or semi-autonomous bus or truck.
  • the cooling system 100 shown in Figure 1 comprises a battery cooling circuit 10 for carrying a (e.g. liquid or gaseous) cooling medium, in particular for cooling a battery device (e.g. battery device) 12.
  • the battery device 12 is in particular rechargeable and can e.g. B. serve to supply energy to an electric motor for driving the motor vehicle.
  • the battery cooling circuit 10 is therefore preferably a circuit for cooling a rechargeable battery device 10 (e.g. battery device) and thus in particular forms a battery cooling circuit.
  • the battery cooling circuit 10 also includes a cooling device 11 (e.g. a cooler with a fan) and a pump 13.
  • the cooling medium can e.g. B. be a glycol-water mixture.
  • the battery cooling circuit 10 can also z. B. include an expansion tank 14 (e.g. expansion tank) for the cooling medium of the battery cooling circuit 10.
  • an expansion tank 14 e.g. expansion tank
  • the battery cooling circuit 10 can be in addition to the battery device 12 z. B. include at least one electronic component 15 and be set up to cool the electronic component 15.
  • the electronic component 15 can be, for. B. be control electronics, in particular for controlling the battery device 12.
  • the electronic component 15 can also include a power converter (e.g. inverter), in particular for a motor vehicle air conditioning system.
  • the electronic component 15 is shown as an example between the cooling device 11 and the battery device 12.
  • the electronic component 15 can also z. B. be arranged between the pump 13 and the battery device 12 or at another suitable location.
  • the cooling system 100 also includes a second circuit 20, which is explained in more detail below.
  • the battery cooling circuit 10 and the second circuit 20 are expediently thermally connected to one another via a (e.g. first) heat exchanger X1 (e.g. a plate heat exchanger), so that the battery cooling circuit 10 is used to generate and/or provide cooling and/or cooling power (appropriately cold and/or cool) can be used for the second circuit 20.
  • the heat exchanger X1 can expediently be arranged upstream or downstream of the battery device 12.
  • the cooling system 100 may also include an optional third circuit 30 (appropriately refrigeration circuit).
  • the third circuit 30 can z. B. have a compressor and / or a capacitor, which are summarized schematically in Figure 1 under the reference number 32.
  • the third circuit 30 can also have an expansion element 31 (e.g. an expansion valve).
  • the battery cooling circuit 10 can be thermally connected to the third circuit 30 via a particularly further (e.g. second) heat exchanger or provision of cooling capacity (expediently cold) for the battery cooling circuit 10 and/or the second circuit 20 can be used.
  • a particularly further (e.g. second) heat exchanger or provision of cooling capacity (expediently cold) for the battery cooling circuit 10 and/or the second circuit 20 can be used.
  • the expansion element 31 is expediently connected upstream of the further heat exchanger X2.
  • the battery cooling circuit 10 and the third circuit 30 can be, for. B. be a conventional battery cooling arrangement. This means that all of the components (in particular compressor and/or condenser) of an active refrigeration circuit required to generate cooling capacity are already present and therefore advantageously do not have to be installed again or possibly even operated electrically.
  • the cooling system 100 includes power electronics 21, preferably at least one control device and/or at least one computer (e.g. at least one chip, processor, etc.), preferably for data processing for autonomous or semi-autonomous driving of the motor vehicle.
  • power electronics 21 preferably at least one control device and/or at least one computer (e.g. at least one chip, processor, etc.), preferably for data processing for autonomous or semi-autonomous driving of the motor vehicle.
  • the cooling system 100 is characterized in particular in that the second circuit 20 (expediently cooling circuit) is set up for cooling the power electronics 21 and/or for coolant temperature control to avoid condensation formation on or in the power electronics 21.
  • the second circuit 20 expediently serves to carry a (e.g. liquid or gaseous) coolant (e.g. glycol-water mixture).
  • the battery cooling circuit 10 is expediently integrated between the second circuit 20 and the third circuit 30.
  • the second circuit 20 can z. B. include an expansion tank 50 (e.g. expansion tank) for the coolant of the second circuit 20.
  • an expansion tank 50 e.g. expansion tank
  • the second circuit 20 can include a valve 22 for coolant temperature control to avoid condensation formation on or in the power electronics 21.
  • the valve 22 is preferably a 3-way valve. It can e.g. B. have at least three connections 22.1, 22.2, 22.3 and/or have at least two switching positions and z. B. be designed as a 3/2-way valve. In particular, the valve 22 can be set up to bring together coolant at different temperatures.
  • the second circuit 20 may also have an optional cooling device 24, e.g. B. a cooler with a fan.
  • an optional cooling device 24 e.g. B. a cooler with a fan.
  • the second circuit 20 comprises a first line section A and a second line section B.
  • the first line section A expediently extends upstream of the power electronics 21 between the heat exchanger X1 and the power electronics 21.
  • the second line section B expediently extends downstream of the power electronics 21 between the power electronics 21 and the heat exchanger X1 and/or the cooling device 24.
  • the power electronics 21 and the heat exchanger X1 can therefore z. B. be positioned between the first line section A and the second line section B, so that the first line section A corresponds to a line section upstream of the power electronics 21 and downstream of the heat exchanger X1 and / or the second line section B corresponds to a line section downstream of the power electronics 21 and upstream of the heat exchanger X1 corresponds.
  • a third line section C of the second circuit 20 is set up to form a bypass line and z. B. to connect the second line section B to the valve 22 in order to deliver coolant to the cooling device 24 and/or the heat exchanger X1 Valve 22 and/or into the first line section A and preferably back to the power electronics 21.
  • the valve 22 is expediently integrated into the first line section A and the third line section C.
  • the third line section C branches off from the second line section B at a branch point 25.
  • the branch point 25 is downstream of the power electronics 21 and z. B. positioned upstream of the cooling device 24 and / or the heat exchanger X1.
  • the cooling device 24 is preferably integrated into the second line section B and / or downstream of the branch point 25 and z. B. positioned upstream of the heat exchanger X1.
  • the second circuit 20 also includes a pump 23, which can expediently be integrated into the first line section A.
  • the pump 23 can z. B. be integrated into the second circuit 20 upstream of the power electronics 21 and downstream of the valve 22 and/or downstream of the heat exchanger X1.
  • the coolant of the second circuit 20 can in particular absorb heat from the power electronics 21 and use the heat for coolant temperature control to avoid condensation formation on or in the power electronics 21, preferably in combination with coolant cooled by means of the heat exchanger X1 and/or the cooling device 24.
  • the valve 22 includes a first input 22.1, which is connected to an output of the heat exchanger X1 by means of a first section A1 of the first line section A.
  • the valve 22 includes a second inlet 22.2, which is connected to the second line section B by means of the third line section C.
  • the valve 22 comprises an output 22.3 in order to supply coolant via a second section A2 of the first line section A depending on valve switching positions for coolant temperature control (expediently warmed up by means of the power electronics 21 and/or cooled by means of the battery cooling circuit 10 and/or the cooling device 24). Power electronics 21 to forward.
  • the first input 22.1 and/or the second input 22.2 and optionally the output 22.3 can z. B. have an open position in which it is completely open, have a closed position in which it is completely closed, and / or have at least an intermediate position in which it is partially opened.
  • the valve 22 can have different switching positions in order to selectively let through coolant heated by the power electronics 21 (expediently by means of the second input 22.2) and coolant cooled by the battery cooling circuit 10 and/or the cooling device 24 (expediently by means of the first input 22.1) for coolant temperature control and/or to block.
  • the valve 22 can z. B. have a switching position in which the first input 22.1 is completely closed and the second input 22.2 is completely or partially open, preferably so that coolant (in particular warmed up by the power electronics 21) between the output 22.3, the power electronics 21 and the second Input 22.2 can circulate, but an inflow of coolant via the first input 22.1 and preferably thus from the cooling device 24 and / or from the heat exchanger X1 can be prevented.
  • the valve 22 can z. B. have a switching position in which the first input 22.1 is partially open and the second input 22.2 is completely or partially open, preferably so that coolant (in particular warmed up by the power electronics 21) between the output 22.3, the power electronics 21 and the second Input 22.2 can circulate, but also an inflow of coolant (in particular cooled by means of the battery cooling circuit 10 and / or the cooling device 24) via the first input 22.1 and preferably thus from the cooling device 24 and / or the heat exchanger X1 is permitted.
  • This can z. B. a circuit mode can be made possible, which includes the power electronics 21, the valve 22 (namely preferably the first at least partially open input
  • the pump 23 includes.
  • the valve 22 can z. B. have a switching position in which the first input 22.1 is completely open, preferably in such a way that coolant (in particular cooled by means of the battery cooling circuit 10 and / or the cooling device 24) circulates between the output 22.3, the power electronics 21 and the first input 22.1, and in which the second entrance
  • the power electronics 21, the valve 22 (namely preferably the fully opened first entrance 22.1) and the cooling device 24 and/or the heat exchanger X1 and z. B. includes the pump 23, preferably with the second input 22.2 essentially closed.
  • the valve 22 can z. B. be a thermostat valve and / or a self-adjusting valve for coolant temperature control.
  • the valve 22 can z. B. be a non-electronically controlled and / or regulated valve.
  • the valve 22 can in particular comprise an expansion material or expansion fluid that reacts to temperature fluctuations, preferably in order to influence a coolant flow.
  • the valve 22 can z. B. be set up for fixed temperature control in order to keep the coolant temperature for the power electronics 21 in a predetermined temperature range.
  • the pump 23 can be set up, for example. B. for coolant temperature control to avoid condensation formation on or in the power electronics 21, to change a coolant heat flow or coolant volume flow, preferably to optionally increase and / or reduce.
  • refrigeration and/or cooling power for the second circuit 20, in particular including the battery cooling circuit 10 and/or its refrigeration circuit components such as. B. the third circuit 30.
  • the second circuit 20, the valve 22 and/or the pump 23 it is particularly possible for the second circuit 20, the valve 22 and/or the pump 23 to be set up for coolant temperature control in order to avoid condensation formation on or in the power electronics 21, in particular because this results in a temperature at or in the Power electronics 21 can expediently be kept essentially above a dew point temperature.
  • the valve 22 can in particular also be an electrical valve, in particular an electronically controlled and/or regulated valve.
  • the cooling system 100 may include an electronic control and/or regulating device (not shown in the figures).
  • the control and/or regulating device is expediently set up to control and/or regulate the valve 22 and/or the pump 23 depending on at least one of the following: a temperature and/or a humidity of the ambient air of the power electronics 21, one Temperature on or in the power electronics 21, a coolant temperature of the second circuit 20 (e.g. upstream and/or downstream of the power electronics 21), a coolant temperature of the third circuit 30 and/or a coolant temperature of the battery cooling circuit 10.
  • suitable sensors can be used.
  • the control and/or regulating device can, for. B. be set up to carry out an adjustment with at least one dew point curve and / or to keep the coolant temperature for the power electronics 21 in a predetermined temperature range.
  • the control and/or regulating device can, for. B. form part of the power electronics 21 and can therefore preferably be cooled by the second circuit 20.
  • the control and/or regulating device can also be provided in addition to the power electronics 21 and can be decoupled from the second circuit 20.
  • the battery cooling circuit 10 is expediently a closed low-temperature circuit, the cooling medium (in particular glycol-water mixture) e.g. B. is liquid.
  • the cooling medium in particular glycol-water mixture
  • e.g. B. is liquid.
  • the second circuit 20 is expediently a closed high-temperature circuit, the coolant (in particular glycol-water mixture) being, for example, liquid.
  • the coolant in particular glycol-water mixture
  • the third circuit 30 is expediently a closed refrigeration circuit, the (particularly liquid) refrigerant of which undergoes an aggregate change during operation.
  • the cooling system 100 shown in Figure 2 comprises a battery cooling circuit 10 for carrying a (e.g. liquid or gaseous) cooling medium, in particular for cooling a battery device (e.g. rechargeable battery device) 12.
  • the battery device 12 is in particular rechargeable and can e.g. B. serve to supply energy to an electric motor for driving the motor vehicle.
  • the battery cooling circuit 10 is therefore preferably a circuit for cooling a rechargeable battery device 10 (e.g. battery device) and thus in particular forms a battery cooling circuit.
  • the battery cooling circuit 10 also includes a cooling device 11 (e.g. a cooler with a fan) and a pump 13.
  • the cooling medium can e.g. B. be a glycol-water mixture.
  • the battery cooling circuit 10 can also z. B. include an expansion tank 14 (e.g. expansion tank) for the cooling medium of the battery cooling circuit 10.
  • the battery cooling circuit 10 can be in addition to the battery device 12 z. B. include at least one electronic component 15 and be set up to cool the electronic component 15.
  • the electronic component 15 can be, for. B. be control electronics, in particular for controlling the battery device 12.
  • the electronic component 15 can also include a power converter (e.g. inverter), in particular for a motor vehicle air conditioning system.
  • the electronic component 15 is shown as an example between the cooling device 11 and the battery device 12.
  • the electronic component 15 can also z. B. be arranged between the pump 13 and the battery device 12 or at another suitable location.
  • the cooling system 100 also includes a second circuit 20, which is explained in more detail below.
  • the cooling system 100 also includes a third circuit 30 (appropriately a refrigeration circuit).
  • the third circuit 30 can z. B. have a compressor and / or a capacitor, which are summarized schematically in Figure 2 under the reference number 32.
  • the third circuit 30 is thermally connected to the second circuit 20 via a first heat exchanger X1 (e.g. a chiller, in particular evaporator) and thermally connected to the battery cooling circuit 10 via a second heat exchanger connected, preferably so that the third circuit 30 can be used to generate and / or provide cooling power (expediently cold) for the battery cooling circuit 10 and the second circuit 20.
  • a first heat exchanger X1 e.g. a chiller, in particular evaporator
  • the third circuit 30 is expediently integrated between the battery cooling circuit 10 and the second circuit 20.
  • the third circuit 30 includes a first expansion element 33 (e.g. in an expansion valve) for the first heat exchanger X1 and a second expansion element 31 (e.g. in an expansion valve) for the second heat exchanger X2.
  • a first expansion element 33 e.g. in an expansion valve
  • a second expansion element 31 e.g. in an expansion valve
  • the compressor and/or the condenser are expediently operatively connected to the first heat exchanger X1 and its upstream expansion element 33 and expediently with the second heat exchanger X2 and its upstream expansion element 31 are operatively connected.
  • the first heat exchanger X1 and the second heat exchanger X2 are in particular connected in parallel in the third circuit 30.
  • the battery cooling circuit 10 and the third circuit 30 can in principle be z. B. be a conventional battery cooling arrangement. This means that all of the components (in particular compressor and/or condenser) of an active refrigeration circuit required to generate cooling capacity are already present and therefore advantageously do not have to be installed again or possibly even operated electrically.
  • the cooling system 100 includes power electronics 21, preferably at least one control device and/or at least one computer (e.g. at least one chip, processor, etc.), preferably for data processing for autonomous or semi-autonomous driving of the motor vehicle.
  • power electronics 21 preferably at least one control device and/or at least one computer (e.g. at least one chip, processor, etc.), preferably for data processing for autonomous or semi-autonomous driving of the motor vehicle.
  • the second circuit 20 (expediently cooling circuit) serves in particular for cooling the power electronics 21 and/or for coolant temperature control to avoid condensation formation on or in the power electronics 21.
  • the second circuit 20 expediently serves to carry a (e.g. liquid or gaseous) coolant (e.g. glycol-water mixture).
  • the second circuit 20 can z. B. include an expansion tank 50 (e.g. expansion tank) for the coolant of the second circuit 20.
  • an expansion tank 50 e.g. expansion tank
  • the second circuit 20 can include a valve 22 for coolant temperature control to avoid condensation formation on or in the power electronics 21.
  • the valve 22 is preferably a 3-way valve. It can e.g. B. have at least three connections 22.1, 22.2, 22.3 and/or have at least two switching positions and z. B. be designed as a 3/2-way valve. In particular, the valve 22 can be set up to bring together coolant at different temperatures.
  • the second circuit 20 may also have an optional cooling device 24, e.g. B. a cooler with a fan.
  • an optional cooling device 24 e.g. B. a cooler with a fan.
  • the second circuit 20 comprises a first line section A and a second line section B.
  • the first line section A expediently extends upstream of the power electronics 21 between the first heat exchanger X1 and the power electronics 21.
  • the second line section B expediently extends downstream of the power electronics 21 between the power electronics 21 and the first heat exchanger X1 and/or the cooling device 24.
  • the power electronics 21 and the first heat exchanger X1 can therefore z. B. be positioned between the first line section A and the second line section B, so that the first line section A corresponds to a line section upstream of the power electronics 21 and downstream of the first heat exchanger X1 and / or the second line section B corresponds to a line section downstream of the power electronics 21 and upstream of the first Heat exchanger X1 corresponds.
  • a third line section C of the second circuit 20 is set up to form a bypass line and z. B. to connect the second line section B with the valve 22 in order to lead coolant to the valve 22 and/or into the first line section A, bypassing the cooling device 24 and/or the first heat exchanger X1, and preferably back to the power electronics 21.
  • the valve 22 is expediently integrated into the first line section A and the third line section C.
  • the third line section C branches off from the second line section B at a branch point 25.
  • the branch point 25 is downstream of the power electronics 21 and z. B. positioned upstream of the cooling device 24 and/or the first heat exchanger X1.
  • the cooling device 24 is preferably integrated into the second line section B and / or downstream of the branch point 25 and z. B. positioned upstream of the first heat exchanger X1.
  • the second circuit 20 also includes a pump 23, which can expediently be integrated into the first line section A.
  • the pump 23 can z. B. be integrated into the second circuit 20 upstream of the power electronics 21 and downstream of the valve 22 and/or downstream of the first heat exchanger X1.
  • the coolant of the second circuit 20 can in particular absorb heat from the power electronics 21 and use the heat for coolant temperature control to avoid condensation formation on or in the power electronics 21, preferably in combination with coolant cooled by means of the first heat exchanger X1 and/or the cooling device 24.
  • the valve 22 includes a first input 22.1, which is connected to an output of the first heat exchanger X1 by means of a first section A1 of the first line section A.
  • the valve 22 includes a second inlet 22.2, which is connected to the second line section B by means of the third line section C.
  • the valve 22 comprises an output 22.3 in order to supply coolant via a second section A2 of the first line section A depending on valve switching positions for coolant temperature control (expediently warmed up by means of the power electronics 21 and/or cooled by means of the battery cooling circuit 10 and/or the cooling device 24). Power electronics 21 to forward.
  • the first input 22.1 and/or the second input 22.2 and optionally the output 22.3 can z. B. have an open position in which it is completely open, have a closed position in which it is completely closed, and / or have at least an intermediate position in which it is partially opened.
  • the valve 22 can have different switching positions in order to selectively let through coolant heated by the power electronics 21 (expediently by means of the second input 22.2) and coolant cooled by the battery cooling circuit 10 and/or the cooling device 24 (expediently by means of the first input 22.1) for coolant temperature control and/or to block.
  • the valve 22 can z. B. have a switching position in which the first input 22.1 is completely closed and the second input 22.2 is completely or partially open, preferably so that coolant (in particular warmed up by the power electronics 21) between the output 22.3, the power electronics 21 and the second Input 22.2 can circulate, but an inflow of coolant via the first input 22.1 and preferably thus from the cooling device 24 and / or from the first heat exchanger X1 can be prevented.
  • the valve 22 can z. B. have a switching position in which the first input 22.1 is partially open and the second input 22.2 is completely or partially open, preferably so that coolant (in particular warmed up by the power electronics 21) between the output 22.3, the power electronics 21 and the second Input 22.2 can circulate, but also an inflow of coolant (in particular cooled by means of the battery cooling circuit 10 and / or the cooling device 24) via the first input 22.1 and preferably thus from the cooling device 24 and / or the first heat exchanger X1 is permitted.
  • This can z. B.
  • a circulation mode can be made possible, which includes the power electronics 21, the valve 22 (namely preferably the first at least partially open input 22.1 and the second at least partially open input 22.2) and the cooling device 24 and / or the first heat exchanger X1 and z.
  • the pump 23 includes.
  • the valve 22 can z. B. have a switching position in which the first input 22.1 is completely open, preferably in such a way that coolant (in particular cooled by means of the battery cooling circuit 10 and / or the cooling device 24) circulates between the output 22.3, the power electronics 21 and the first input 22.1, and in which the second entrance 22.2 is completely closed or is only partially and/or intermittently opened.
  • B. includes the pump 23, preferably with the second input 22.2 essentially closed.
  • the valve 22 can z. B. be a thermostat valve and / or a self-adjusting valve for coolant temperature control.
  • the valve 22 can z. B. be a non-electronically controlled and / or regulated valve.
  • the valve 22 can in particular comprise an expansion material or expansion fluid that reacts to temperature fluctuations, preferably in order to influence a coolant flow.
  • the valve 22 can z. B. be set up for fixed temperature control in order to keep the coolant temperature for the power electronics 21 in a predetermined temperature range.
  • the pump 23 can be set up, for example. B. for coolant temperature control to avoid condensation formation on or in the power electronics 21, to change a coolant heat flow or coolant volume flow, preferably to optionally increase and / or reduce.
  • cooling and/or cooling power for the second circuit 20, in particular including the battery cooling circuit 10 and/or the third circuit 30.
  • the second circuit 20, the valve 22 and/or the pump 23 it is particularly possible for the second circuit 20, the valve 22 and/or the pump 23 to be set up for coolant temperature control in order to avoid condensation formation on or in the power electronics 21, in particular because this results in a temperature at or in the Power electronics 21 can expediently be kept essentially above a dew point temperature.
  • the valve 22 can in particular also be an electrical valve, in particular an electronically controlled and/or regulated valve.
  • the cooling system 100 may include an electronic control and/or regulating device (not shown in the figures).
  • the control and/or regulating device is expediently set up to control and/or regulate the valve 22 and/or the pump 23 depending on at least one of the following: a temperature and/or a humidity of the ambient air of the power electronics 21, one Temperature on or in the power electronics 21, a coolant temperature of the second circuit 20 (e.g. upstream and/or downstream of the power electronics 21), a coolant temperature of the third circuit 30 and/or a coolant temperature of the battery cooling circuit 10.
  • suitable sensors can be used.
  • the control and/or regulating device can, for. B. be set up to carry out an adjustment with at least one dew point curve and / or to keep the coolant temperature for the power electronics 21 in a predetermined temperature range.
  • the control and/or regulating device can, for. B. form part of the power electronics 21 and can therefore preferably be cooled by the second circuit 20.
  • the control and/or regulating device can also be provided in addition to the power electronics 21 and can be decoupled from the second circuit 20.
  • the battery cooling circuit 10 is expediently a closed low-temperature circuit, the cooling medium (in particular glycol-water mixture) e.g. B. is liquid.
  • the second circuit 20 is expediently a closed high-temperature circuit, the coolant (in particular glycol-water mixture) being, for example, liquid.
  • the third circuit 30 is expediently a closed refrigeration circuit, the (particularly liquid) refrigerant of which undergoes an aggregate change during operation.
  • Cooling device preferably cooler with fan
  • Cooling device preferably cooler with fan
  • a first line section preferably upstream of the power electronics and downstream of the first heat exchanger and/or the cooling device 24
  • B second line section preferably downstream of the power electronics and upstream of the first heat exchanger and / or the cooling device 24 C third line section, preferably bypass line to bypass the cooling device 24 and/or the first heat exchanger
  • X1 first heat exchanger preferably chiller
  • X2 second heat exchanger preferably chiller

Abstract

The invention relates to a cooling system (100), preferably for a motor vehicle, comprising a battery cooling circuit (10) for cooling a battery device (12) and comprising power electronics (21), preferably for processing data for an autonomous or a partially autonomous drive of the motor vehicle. The cooling system (100) comprises a second circuit (20) into which the power electronics (21) are integrated and which is designed to cool the power electronics (21) and/or to control the temperature of the coolant in order to prevent the formation of condensation on or in the power electronics (21). The invention also relates to a corresponding method.

Description

Kühlsystem zum Kühlen einer Leistungselektronik und/oder zur Kühlmitteltemperierung Cooling system for cooling power electronics and/or for coolant temperature control
Beschreibung Description
Die Erfindung betrifft ein Kühlsystem, vorzugsweise für ein Kraftfahrzeug, insbesondere ein autonom oder teilautonom fahrendes Kraftfahrzeug (z. B. Lastkraftwagen oder Omnibus). Das Kühlsystem dient insbesondere zum Kühlen einer Leistungselektronik und/oder zur Kühlmitteltemperierung zum Vermeiden einer Kondensatbildung an oder in der Leistungselektronik. Die Erfindung betrifft auch ein zugehöriges Verfahren. The invention relates to a cooling system, preferably for a motor vehicle, in particular an autonomous or semi-autonomous motor vehicle (e.g. truck or bus). The cooling system is used in particular for cooling power electronics and/or for coolant temperature control to avoid condensation formation on or in the power electronics. The invention also relates to an associated method.
Aus der Praxis ist es bekannt, Leistungselektronik wie z. B. Kraftfahrzeug-Steuergeräte zu belüften und damit zu kühlen. Leistungselektronik in Form von z. B. Hochleistungsrechnern zur Datenverarbeitung zum autonomen oder teilautonomen Fahren benötigen üblicherweise aber eine effizientere Kühlung als herkömmliche Kraftfahrzeug-Steuergeräte. Eine übermäßige Kühlung der Leistungselektronik und/oder kalte Witterung (z. B. in Kombination mit geringer Auslastung der Leistungselektronik und/oder bei warmer und/oder feuchter Umgebung der Leistungselektronik) kann aber dazu führen, dass sich an oder in der Leistungselektronik nachteilhaft Kondensat bildet. It is known from practice that power electronics such as B. to ventilate and thus cool motor vehicle control devices. Power electronics in the form of e.g. B. high-performance computers for data processing for autonomous or semi-autonomous driving usually require more efficient cooling than conventional motor vehicle control units. However, excessive cooling of the power electronics and/or cold weather (e.g. in combination with low utilization of the power electronics and/or in a warm and/or humid environment of the power electronics) can lead to disadvantageous condensation forming on or in the power electronics .
Eine Aufgabe der Erfindung ist es, eine effiziente und/oder konstruktiv einfache Möglichkeit zur Kühlung von Leistungselektronik und/oder zur Kühlmitteltemperierung zum Vermeiden einer Kondensatbildung an oder in Leistungselektronik zur Verfügung zu stellen, insbesondere Leistungselektronik zur Datenverarbeitung zum autonomen oder teilautonomen Fahren. An object of the invention is to provide an efficient and/or structurally simple option for cooling power electronics and/or for coolant temperature control to avoid condensation formation on or in power electronics, in particular power electronics for data processing for autonomous or semi-autonomous driving.
Diese Aufgabe kann mit den Merkmalen der unabhängigen Ansprüche gelöst werden. Vorteilhafte Weiterbildungen sind in den Unteransprüchen offenbart oder ergeben sich aus der folgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele der Erfindung. This task can be solved with the features of the independent claims. Advantageous developments are disclosed in the subclaims or result from the following description of preferred exemplary embodiments of the invention.
Die Erfindung betrifft ein Kühlsystem, vorzugsweise für ein Kraftfahrzeug, insbesondere ein autonom oder teilautonom fahrendes Kraftfahrzeug, z.B. ein autonom oder teilautonom fahrender Lastkraftwagen oder Omnibus. The invention relates to a cooling system, preferably for a motor vehicle, in particular an autonomous or semi-autonomous motor vehicle, e.g. an autonomous or semi-autonomous truck or bus.
Das Kühlsystem umfasst einen Batteriekühlkreislauf, insbesondere zum Kühlen einer (z. B. aufladbaren) Batterieeinrichtung (z. B. Akkueinrichtung etc.). Die Batterieeinrichtung kann z. B. zur Energieversorgung eines Elektromotors zum Antreiben des Kraftfahrzeugs dienen.The cooling system includes a battery cooling circuit, in particular for cooling a (e.g. rechargeable) battery device (e.g. battery device, etc.). The battery device can e.g. B. serve to supply energy to an electric motor for driving the motor vehicle.
Der Batteriekühlkreislauf dient insbesondere zum Führen eines (z. B. gasförmigen oder flüssigen) Kühlmediums. Der Batteriekühlkreislauf ist vorzugsweise ein Akkumulatorkühlkreislauf. The battery cooling circuit serves in particular to carry a (e.g. gaseous or liquid) cooling medium. The battery cooling circuit is preferably an accumulator cooling circuit.
Das Kühlsystem umfasst Leistungselektronik, vorzugsweise zumindest ein Steuergerät und/oder zumindest ein Rechner (z. B. zumindest ein Chip und/oder eine oder mehrere andere Elektronikkomponenten etc.), vorzugsweise zur Datenverarbeitung zum autonomen o- der teilautonomen Fahren des Kraftfahrzeugs. Der Rechner kann insbesondere ein Hochleistungsrechner sein. The cooling system includes power electronics, preferably at least one control device and/or at least one computer (e.g. at least one chip and/or one or more other electronic components, etc.), preferably for data processing for autonomous or semi-autonomous driving of the motor vehicle. The computer can in particular be a high-performance computer.
Das Kühlsystem umfasst einen zweiten Kreislauf (z. B. Kühlkreislauf), in den die Leistungselektronik eingebunden ist und der zum Kühlen der Leistungselektronik und/oder zur Kühlmitteltemperierung zum Vermeiden einer Kondensatbildung an oder in der Leistungselektronik eingerichtet ist. The cooling system includes a second circuit (e.g. cooling circuit) into which the power electronics is integrated and which is set up for cooling the power electronics and/or for coolant temperature control to avoid condensation formation on or in the power electronics.
Der zweite Kreislauf dient insbesondere zum Führen eines (z. B. gasförmigen oder flüssigen) Kühlmittels. The second circuit serves in particular to carry a (e.g. gaseous or liquid) coolant.
Gemäß der Erfindung sind der Batteriekühlkreislauf und der zweite Kreislauf mittelbar oder unmittelbar über einen Wärmetauscher, vorzugsweise einen Plattenwärmetauscher, thermisch miteinander verbunden, insbesondere sodass der Batteriekühlkreislauf zur Erzeugung und/oder zur Bereitstellung von Kälte- und/oder Kühlleistung für den zweiten Kreislauf nutzbar ist. Es lässt sich somit eine thermische Verbindung zwischen den Batteriekühlkreislauf und dem zweiten Kreislauf herstellen, sodass eine Wärmeübertragung zwischen diesen Kreisläufen und damit bedarfsgerechte Temperierung der Leistungselektronik ermöglicht wird. Unter einer mittelbaren oder unmittelbaren thermischen Verbindung wird in diesem Zusammenhang verstanden, dass wahlweise wenigstens ein zusätzlicher, hier dritter Kühlkreislauf zwischen dem Batteriekreislauf und dem zweiten Kreislauf angeordnet ist, wobei dieser zusätzliche Kühlkreislauf in thermischem Kontakt sowohl mit dem Batteriekreislauf als auch dem zweiten Kreislauf steht, oder aber zwischen dem Batteriekreislauf und dem zweiten Kreislauf unmittelbar oder direkt über einen zwischengeschalteten Wärmeübertrager Wärme übertragbar ist. According to the invention, the battery cooling circuit and the second circuit are thermally connected to one another directly or indirectly via a heat exchanger, preferably a plate heat exchanger, in particular so that the battery cooling circuit can be used to generate and/or provide refrigeration and/or cooling power for the second circuit. A thermal connection can thus be established between the battery cooling circuit and the second circuit, enabling heat transfer between these circuits and thus temperature control of the power electronics as required. In this context, an indirect or direct thermal connection means that at least one additional, here third cooling circuit is optionally arranged between the battery circuit and the second circuit, this additional cooling circuit being in thermal contact with both the battery circuit and the second circuit, or heat can be transferred between the battery circuit and the second circuit directly or directly via an intermediate heat exchanger.
Gemäß einer speziellen Weiterbildung verfügt das Kühlsystem über einen dritten Kreislauf, der über einen ersten Wärmetauscher (z. B. einen Chiller, insbesondere Verdampfer) mit dem zweiten Kreislauf zweckmäßig thermisch verbunden (z. B. gekoppelt) ist und über einen zweiten Wärmetauscher (z. B. Chiller, insbesondere Verdampfer) mit dem Batteriekühlkreislauf zweckmäßig thermisch verbunden (z. B. gekoppelt) ist, vorzugsweise sodass der dritte Kreislauf zur Erzeugung und/oder zur Bereitstellung von Kälteleistung (zweckmäßig Kälte) für den Batteriekühlkreislaufs und den zweiten Kreislauf nutzbar ist. According to a special development, the cooling system has a third circuit, which is expediently thermally connected (e.g. coupled) to the second circuit via a first heat exchanger (e.g. a chiller, in particular an evaporator) and via a second heat exchanger (e.g B. Chiller, in particular evaporator) is expediently thermally connected (e.g. coupled) to the battery cooling circuit, preferably so that the third Circuit can be used to generate and/or provide cooling power (appropriately cold) for the battery cooling circuit and the second circuit.
Ein Vorteil ist z. B., dass mittels des Batteriekühlkreislaufs und/oder des dritten Kreislaufs ein oftmals in Kraftfahrzeugen bereits vorhandenes Kühlsystem zweckmäßig direkt oder indirekt zur Erzeugung von Kälte- und/oder Kühlleistung genutzt werden kann, um die Leistungselektronik zu kühlen und/oder zu temperieren. Alternativ oder ergänzend ist ein Vorteil, dass das Kühlsystem vorzugsweise nicht nur zur Kühlung der Leistungselektronik eingerichtet sein kann, sondern vorzugsweise auch zur Kühlmitteltemperierung, um eine Kondensatbildung an oder in der Leistungselektronik zu vermeiden, sodass vorteilhaft eine Temperatur an oder in der Leistungselektronik im Wesentlichen über einer Taupunkttemperatur gehalten werden kann. One advantage is e.g. B. that by means of the battery cooling circuit and/or the third circuit, a cooling system that is often already present in motor vehicles can be expediently used directly or indirectly to generate refrigeration and/or cooling power in order to cool and/or control the temperature of the power electronics. Alternatively or additionally, an advantage is that the cooling system can preferably be set up not only for cooling the power electronics, but preferably also for coolant temperature control in order to avoid condensation formation on or in the power electronics, so that advantageously a temperature on or in the power electronics is essentially above a dew point temperature can be maintained.
Der Batteriekühlkreislauf kann z. B. eine Pumpe und/oder z. B. eine Kühleinrichtung umfassen, vorzugsweise einen Kühler mit Lüfter. The battery cooling circuit can e.g. B. a pump and / or z. B. include a cooling device, preferably a cooler with a fan.
Es ist möglich, dass der Batteriekühlkreislauf über einen (z. B. weiteren, insbesondere zweiten) Wärmetauscher, vorzugsweise einen Chiller (z. B. Verdampfer), mit einem dritten Kreislauf thermisch (z. B. gekoppelt) verbunden ist, vorzugsweise so, dass der dritte Kreislauf zur Erzeugung und/oder Bereitstellung von Kälte- und/oder Kühlleistung (zweckmäßig Kälte und/oder Kühle) für den Batteriekühlkreislauf und/oder den zweiten Kreislauf nutzbar ist. It is possible for the battery cooling circuit to be thermally connected (e.g. coupled) to a third circuit via a (e.g. further, in particular second) heat exchanger, preferably a chiller (e.g. evaporator), preferably so, that the third circuit can be used to generate and/or provide cooling and/or cooling power (expediently cold and/or cooling) for the battery cooling circuit and/or the second circuit.
Der dritte Kreislauf kann z. B. ein Expansionsorgan (z. B. Expansionsventil), einen Kompressor (z. B. Verdichter) und/oder einen Kondensator umfassen. The third circuit can e.g. B. include an expansion element (e.g. expansion valve), a compressor (e.g. compressor) and / or a capacitor.
Das Expansionsorgan kann insbesondere dem weiteren Wärmetauscher vorgeschaltet sein, z. B. stromaufwärts des Wärmetauschers und/oder stromabwärts des Kompressors und/oder Kondensators angeordnet sein. The expansion element can in particular be connected upstream of the further heat exchanger, e.g. B. be arranged upstream of the heat exchanger and / or downstream of the compressor and / or condenser.
Der Batteriekühlkreislauf kann zweckmäßig zwischen den zweiten Kreislauf und den ersten Kreislauf eingebunden sein. The battery cooling circuit can expediently be integrated between the second circuit and the first circuit.
Auf vorteilhafte Wweise kann der erste Wärmetäuscher z. B. ein Chiller (insbesondere ein Verdampfer) sein und/oder der zweite Wärmetauscher kann z. B. ein Chiller (insbesondere ein Verdampfer) sein. Es ist möglich, dass der dritte Kreislauf ein erstes Expansionsorgan (z. B. ein Expansionsventil) für den ersten Wärmetauscher umfasst und/oder ein zweites Expansionsorgan (z. B. ein Expansionsventil) für den zweiten Wärmetauscher umfasst. In an advantageous manner, the first heat exchanger can z. B. be a chiller (in particular an evaporator) and / or the second heat exchanger can z. B. be a chiller (especially an evaporator). It is possible for the third circuit to include a first expansion element (e.g. an expansion valve) for the first heat exchanger and/or a second expansion element (e.g. an expansion valve) for the second heat exchanger.
Der dritte Kreislauf kann z. B. einen Kompressor (z. B. Verdichter) und/oder einen Kondensator umfassen. Der Kompressor und/oder der Kondensator kann vorzugsweise mit dem ersten Wärmetauscher und/oder dem zweiten Wärmetauscher zweckmäßig wirkverbunden sein. The third circuit can e.g. B. include a compressor (e.g. compressor) and / or a capacitor. The compressor and/or the condenser can preferably be operatively connected to the first heat exchanger and/or the second heat exchanger.
Das erste Expansionsorgan kann zweckmäßig dem ersten Wärmetauscher vorgeschaltet sein, z. B. stromaufwärts des ersten Wärmetauschers und/oder stromabwärts des Kompressors und/oder Kondensators angeordnet sein. The first expansion element can expediently be connected upstream of the first heat exchanger, e.g. B. be arranged upstream of the first heat exchanger and / or downstream of the compressor and / or condenser.
Das zweite Expansionsorgan kann zweckmäßig dem zweiten Wärmetauscher vorgeschaltet sein, z. B. stromaufwärts des zweiten Wärmetauschers und/oder stromabwärts des Kompressors und/oder Kondensators angeordnet sein. The second expansion element can expediently be connected upstream of the second heat exchanger, e.g. B. be arranged upstream of the second heat exchanger and / or downstream of the compressor and / or condenser.
Es ist möglich, dass der erste Wärmetauscher (und insbesondere sein Expansionsorgan) und der zweite Wärmetauscher (und insbesondere sein Expansionsorgan) im dritten Kreislauf parallel geschaltet sind. It is possible for the first heat exchanger (and in particular its expansion element) and the second heat exchanger (and in particular its expansion element) to be connected in parallel in the third circuit.
Der dritte Kreislauf kann zweckmäßig zwischen den Batteriekühlkreislauf und den zweiten Kreislauf eingebunden sein. The third circuit can expediently be integrated between the battery cooling circuit and the second circuit.
Der zweite Kreislauf kann z. B. ein Ventil zur Kühlmitteltemperierung umfassen, um eine Kondensatbildung an oder in der Leistungselektronik zu vermeiden. The second circuit can e.g. B. include a valve for coolant temperature control in order to avoid condensation formation on or in the power electronics.
Das Ventil kann z. B. ein Wegeventil sein und/oder zum Zusammenführen von unterschiedlich temperiertem Kühlmittel zweckmäßig des zweiten Kreislaufs eingerichtet sein. Alternativ oder ergänzend kann das Ventil zumindest drei Anschlüsse aufweisen und/oder zumindest zwei Schaltstellungen aufweisen und/oder als ein 3-Wegeventil, insbesondere ein 3/2-Wege- ventil, ausgeführt sein. The valve can e.g. B. be a directional control valve and / or be set up to combine coolant at different temperatures, appropriately in the second circuit. Alternatively or additionally, the valve can have at least three connections and/or have at least two switching positions and/or be designed as a 3-way valve, in particular a 3/2-way valve.
Der zweite Kreislauf kann z. B. eine Kühleinrichtung umfassen, z. B. einen Kühler mit Lüfter. Die Kühleinrichtung dient insbesondere zum Kühlen des Kühlmittels des zweiten Kreislaufs. The second circuit can e.g. B. include a cooling device, e.g. B. a cooler with a fan. The cooling device serves in particular to cool the coolant of the second circuit.
Die Kühleinrichtung kann z. B. ein Flüssigkeit-Luft-Wärmetauscher vorzugsweise mit Lüfter sein, dessen Leistung durch den Lüfter vorteilhaft gesteigert werden kann. Es ist möglich, dass der zweite Kreislauf einen ersten Leitungsabschnitt umfasst, der sich z. B. stromaufwärts der Leistungselektronik insbesondere zwischen dem ersten Wärmetauscher und der Leistungselektronik erstrecken kann. Alternativ oder ergänzend kann der zweite Kreislauf z. B. einen zweiten Leitungsabschnitt umfassen, der sich z. B. stromabwärts der Leistungselektronik zwischen der Leistungselektronik und insbesondere dem ersten Wärmetauscher erstrecken kann. The cooling device can e.g. B. a liquid-air heat exchanger, preferably with a fan, the performance of which can be advantageously increased by the fan. It is possible that the second circuit includes a first line section, which is z. B. can extend upstream of the power electronics, in particular between the first heat exchanger and the power electronics. Alternatively or additionally, the second circuit can z. B. include a second line section, which is z. B. can extend downstream of the power electronics between the power electronics and in particular the first heat exchanger.
Der erste Leitungsabschnitt kann somit z.B. an eine Eingangsseite der Leistungselektronik und an eine Ausgangsseite eines Wärmetauschers insbesondere des ersten Wärmetauschers gekoppelt sein, wobei alternativ oder ergänzend der zweite Leitungsabschnitt z. B. an eine Ausgangsseite der Leistungselektronik und an eine Eingangsseite eines Wärmetauschers, insbesondere des ersten Wärmetauschers gekoppelt sein kann. The first line section can thus be coupled, for example, to an input side of the power electronics and to an output side of a heat exchanger, in particular of the first heat exchanger, with alternatively or additionally the second line section z. B. can be coupled to an output side of the power electronics and to an input side of a heat exchanger, in particular the first heat exchanger.
Es ist möglich, dass ein dritter Leitungsabschnitt den zweiten Leitungsabschnitt mit dem Ventil verbindet und/oder eine Bypassleitung bildet, um Kühlmittel (zweckmäßig des zweiten Kreislaufs) unter Umgehung der Kühleinrichtung und/oder eines Wärmetauschers, insbesondere des ersten Wärmetauschers zum Ventil und/oder in den ersten Leitungsabschnitt und vorzugsweises somit (insbesondere mittelbar) zurück zur Leistungselektronik zu führen. It is possible for a third line section to connect the second line section to the valve and/or to form a bypass line in order to supply coolant (expediently of the second circuit) to the valve and/or in bypassing the cooling device and/or a heat exchanger, in particular the first heat exchanger to lead the first line section and preferably (in particular indirectly) back to the power electronics.
Der dritte Leitungsabschnitt ist zweckmäßig Teil des zweiten Kreislaufs. The third line section is expediently part of the second circuit.
Das Ventil kann z. B. in den ersten und/oder dritten Leitungsabschnitt integriert sein. The valve can e.g. B. be integrated into the first and / or third line section.
Es ist möglich, dass der dritte Leitungsabschnitt an einer Abzweigstelle vom zweiten Leitungsabschnitt abzweigt. It is possible for the third line section to branch off from the second line section at a branch point.
Die Abzweigstelle ist vorzugsweise stromabwärts der Leistungselektronik und z. B. stromaufwärts der Kühleinrichtung und/oder eines Wärmetauschers, insbesondere des ersten Wärmetauschers positioniert. The branch point is preferably downstream of the power electronics and z. B. positioned upstream of the cooling device and / or a heat exchanger, in particular the first heat exchanger.
Der zweite Kreislauf kann z. B. eine Pumpe umfassen. The second circuit can e.g. B. include a pump.
Die Pumpe kann z. B. eingerichtet sein, um, vorzugsweise zur Kühlmitteltemperierung zum Vermeiden einer Kondensatbildung an oder in der Leistungselektronik, einen Kühlmittel-Wärmestrom oder Kühlmittel-Volumenstrom zu verändern, vorzugsweise wahlweise zu erhöhen und/oder zu reduzieren. Das Verändern kann z. B. durch eine Leistungsänderung der Pumpe realisiert werden. Die Pumpe ist vorzugsweise in den ersten Leitungsabschnitt integriert und/oder stromaufwärts der Leistungselektronik und z. B. stromabwärts des Ventils und/oder stromabwärts insbesondere des ersten Wärmetauschers positioniert. The pump can e.g. B. be set up to change, preferably optionally increase and / or reduce, a coolant heat flow or coolant volume flow, preferably for coolant temperature control to avoid condensation formation on or in the power electronics. The change can e.g. B. can be realized by changing the performance of the pump. The pump is preferably integrated into the first line section and/or upstream of the power electronics and z. B. positioned downstream of the valve and/or downstream in particular of the first heat exchanger.
Das Ventil umfasst vorzugsweise einen ersten Eingang (der vorzugsweise mittels eines ersten Teilabschnitts des ersten Leitungsabschnitts mit einem Ausgang eines Wärmetauschers, insbesondere des ersten Wärmetauschers verbunden sein kann) und/oder einen zweiten Eingang (der vorzugsweise mittels des dritten Leitungsabschnitts mit dem zweiten Leitungsabschnitt verbunden sein kann). Alternativ oder ergänzend kann das Ventil zweckmäßig einen Ausgang umfassen, um in Abhängigkeit von Ventil-Schaltstellungen Kühlmittel zweckmäßig zur Kühlmitteltemperierung vom ersten Eingang und/oder vom zweiten Eingang zur Leistungselektronik zu leiten und/oder in einen zweiten Teilabschnitt des ersten Leitungsabschnitts zu führen. The valve preferably comprises a first inlet (which can preferably be connected to an outlet of a heat exchanger, in particular the first heat exchanger, by means of a first section of the first line section) and/or a second inlet (which can preferably be connected to the second line section by means of the third line section can). Alternatively or additionally, the valve can expediently comprise an output in order to expediently direct coolant for coolant temperature control from the first inlet and/or from the second inlet to the power electronics and/or into a second section of the first line section, depending on the valve switching positions.
Der erste Eingang ist insbesondere zur Aufnahme von mittels des Batteriekühlkreislaufs, eines Wärmetauschers, insbesondere des ersten Wärmetauschers und/oder der Kühleinrichtung gekühltem Kühlmittel nutzbar. The first input can be used in particular to receive coolant cooled by means of the battery cooling circuit, a heat exchanger, in particular the first heat exchanger and/or the cooling device.
Der zweite Eingang ist insbesondere zur Aufnahme von mittels der Leistungselektronik aufgewärmtem Kühlmittel nutzbar. The second input can be used in particular to receive coolant warmed up by the power electronics.
Der erste Eingang und/oder der zweite Eingang und/oder der Ausgang kann zumindest eines von Folgendem aufweisen: eine Öffnungsstellung, in der er vollständig geöffnet ist, eine Schließstellung, in der er vollständig geschlossen ist, und/oder zumindest eine Zwischenstellung, in der er teilweise geöffnet ist. The first input and/or the second input and/or the output may have at least one of the following: an open position in which it is fully open, a closed position in which it is fully closed, and/or at least one intermediate position in which it is partially open.
Es ist möglich, dass das Ventil zur Kühlmitteltemperierung eine Schaltstellung aufweist, in der der erste Eingang vollständig geschlossen ist und der zweite Eingang vollständig oder teilweise geöffnet ist, vorzugsweise so, dass (insbesondere von der Leistungselektronik aufgewärmtes) Kühlmittel zwischen dem Ausgang, der Leistungselektronik und dem zweiten Eingang zirkulieren kann, aber ein Zufluss von Kühlmittel über den ersten Eingang und vorzugsweise somit von der Kühleinrichtung und/oder von einem Wärmetauscher, insbesondere von dem ersten Wärmetauscher verhindert wird. Dadurch kann z. B. ein („kleiner“) Kreislauf oder Kreislaufmodus ermöglicht werden, der die Leistungselektronik, das Ventil (nämlich den vorzugsweise vollständig oder teilweise geöffneten zweiten Eingang) und vorzugsweise die Pumpe umfasst, insbesondere bei geschlossenem ersten Eingang und somit unter Ausschluss der Kühleinrichtung und/oder eines Wärmetauschers, insbesondere des ersten Wärmetauschers. It is possible for the valve for coolant temperature control to have a switching position in which the first input is completely closed and the second input is completely or partially open, preferably such that coolant (in particular warmed up by the power electronics) flows between the output, the power electronics and can circulate at the second inlet, but an inflow of coolant via the first inlet and preferably thus from the cooling device and/or from a heat exchanger, in particular from the first heat exchanger, is prevented. This can z. B. a (“small”) circuit or circuit mode can be made possible, which includes the power electronics, the valve (namely the preferably completely or partially opened second input) and preferably the Pump includes, in particular with the first inlet closed and thus excluding the cooling device and / or a heat exchanger, in particular the first heat exchanger.
Das Ventil kann zur Kühlmitteltemperierung z. B. eine Schaltstellung aufweisen, in der der erste Eingang teilweise geöffnet ist und der zweite Eingang vollständig oder teilweise geöffnet ist, vorzugsweise so, dass (insbesondere von der Leistungselektronik aufgewärmtes) Kühlmittel zwischen dem Ausgang, der Leistungselektronik und dem zweiten Eingang zirkulieren kann, aber auch ein Zufluss von (insbesondere mittels des Batteriekühlkreislaufs und/oder der Kühleinrichtung gekühltes) Kühlmittel über den ersten Eingang und vorzugsweise somit von der Kühleinrichtung und/oder einem Wärmetauscher, insbesondere dem ersten Wärmetauscher zugelassen wird. Dadurch kann z. B. ein Kreislauf oder Kreislaufmodus ermöglicht werden, der die Leistungselektronik, das Ventil (nämlich vorzugsweise den ersten zumindest teilweise geöffneten Eingang und den zweiten zumindest teilweise geöffneten Eingang) und die Kühleinrichtung und/oder einen Wärmetauscher, insbesondere den ersten Wärmetauscher und z. B. die Pumpe umfasst. The valve can be used for coolant temperature control, e.g. B. have a switching position in which the first input is partially open and the second input is completely or partially open, preferably in such a way that coolant (in particular warmed up by the power electronics) can circulate between the output, the power electronics and the second input, but an inflow of coolant (in particular cooled by means of the battery cooling circuit and/or the cooling device) via the first inlet and preferably thus from the cooling device and/or a heat exchanger, in particular the first heat exchanger, is also permitted. This can z. B. a circuit or circuit mode can be made possible, which includes the power electronics, the valve (namely preferably the first at least partially opened input and the second at least partially opened input) and the cooling device and / or a heat exchanger, in particular the first heat exchanger and z. B. includes the pump.
Es ist möglich, dass das Ventil zur Kühlmitteltemperierung eine Schaltstellung aufweist, in der der erste Eingang vollständig geöffnet ist, vorzugsweise so, dass (insbesondere mittels des Batteriekühlkreislaufs und/oder der Kühleinrichtung gekühltes) Kühlmittel zwischen dem Ausgang, der Leistungselektronik und dem ersten Eingang zirkuliert, und in der der zweite Eingang z. B. vollständig geschlossen ist oder z. B. nur teilweise und/oder intermittierend geöffnet wird. Dadurch kann ein („großer“) Kreislauf oder Kreislaufmodus ermöglicht werden, der die Leistungselektronik, das Ventil (nämlich vorzugsweise den vollständig geöffneten ersten Eingang) und die Kühleinrichtung und/oder einen Wärmetauscher, insbesondere den ersten Wärmetauscher und z. B. die Pumpe umfasst, vorzugsweise bei im Wesentlichen geschlossenem zweiten Eingang. It is possible for the valve for coolant temperature control to have a switching position in which the first input is completely open, preferably in such a way that coolant (in particular cooled by means of the battery cooling circuit and/or the cooling device) circulates between the output, the power electronics and the first input , and in which the second input z. B. is completely closed or z. B. is opened only partially and/or intermittently. This allows a (“large”) circuit or circuit mode to be made possible, which includes the power electronics, the valve (namely preferably the fully opened first inlet) and the cooling device and/or a heat exchanger, in particular the first heat exchanger and e.g. B. includes the pump, preferably with the second input essentially closed.
Die Kühleinrichtung kann z. B. in den zweiten Leitungsabschnitt integriert sein, stromabwärts der Leistungselektronik und/oder stromabwärts der Abzweigstelle positioniert sein, und/oder stromaufwärts eines Wärmetauschers, insbesondere des ersten Wärmetauschers und/oder des zweiten Eingangs positioniert sein. The cooling device can e.g. B. be integrated into the second line section, positioned downstream of the power electronics and/or downstream of the branch point, and/or positioned upstream of a heat exchanger, in particular the first heat exchanger and/or the second input.
Das Kühlmittel des zweiten Kreislaufs kann insbesondere Wärme von der Leistungselektronik aufnehmen und die Wärme zur Kühlmitteltemperierung zum Vermeiden einer Kondensatbildung an oder in der Leistungselektronik nutzen, vorzugsweise in Kombination mit mittels des Batteriekühlkreislaufs, eines Wärmetauschers, insbesondere des ersten Wärmetauschers und/oder der Kühleinrichtung gekühltem Kühlmittel. The coolant of the second circuit can in particular absorb heat from the power electronics and use the heat for coolant temperature control to avoid condensation formation on or in the power electronics, preferably in combination with means the battery cooling circuit, a heat exchanger, in particular the first heat exchanger and / or the cooling device cooled coolant.
Im Kontext der Erfindung kann der zweite Kreislauf somit vorzugsweise zumindest drei unterschiedliche Kreislaufmodi zur Verfügung stellen, nämlich vorzugsweise einen ersten Kreislaufmodus, um die Kühlmittel-Temperatur für die Leistungselektronik zweckmäßig zu erhöhen, einen zweiten Kreislaufmodus, um die Kühlmittel-Temperatur für die Leistungselektronik zweckmäßig zu reduzieren, und einen dritten Kreislaufmodus, der den ersten und den zweiten Kreislaufmodus miteinander kombiniert. In the context of the invention, the second circuit can therefore preferably provide at least three different circuit modes, namely preferably a first circuit mode in order to expediently increase the coolant temperature for the power electronics, a second circuit mode in order to expediently increase the coolant temperature for the power electronics reduce, and a third circuit mode that combines the first and second circuit modes.
Es ist möglich, dass das Ventil ein Thermostatventil und/oder ein zur Kühlmitteltemperierung sich selbst einstellendes Ventil ist und vorzugsweise somit ein nicht elektronisch gesteuertes und/oder geregeltes Ventil bildet. It is possible that the valve is a thermostatic valve and/or a self-adjusting valve for coolant temperature control and thus preferably forms a non-electronically controlled and/or regulated valve.
Das Ventil kann z. B. ein auf Temperaturschwankungen reagierendes Dehnmaterial oder Dehnfluid umfassen, vorzugsweise um einen Kühlmittel-Durchfluss zu beeinflussen, z. B. vollständig zu sperren, vollständig durchzulassen und/oder nur teilweise durchzulassen. Das Ventil kann z. B. einen Wachseinsatz und Schieber umfassen. The valve can e.g. B. include an expansion material or expansion fluid that reacts to temperature fluctuations, preferably to influence a coolant flow, e.g. B. to block completely, to let through completely and/or to let through only partially. The valve can e.g. B. include a wax insert and slider.
Das Ventil kann z. B. zur Temperatur-Festwertsteuerung eingerichtet sein, vorzugsweise um die Kühlmitteltemperatur für die Leistungselektronik in einem vorbestimmten Temperaturbereich zu halten. Die vorbestimmte (z. B. voreingestellte) Temperatur wird dabei vorzugsweise so gewählt, dass eine Taupunktunterschreitung in allen Betriebszuständen ausgeschlossen ist. The valve can e.g. B. be set up for temperature fixed value control, preferably to keep the coolant temperature for the power electronics in a predetermined temperature range. The predetermined (e.g. preset) temperature is preferably chosen so that falling below the dew point is excluded in all operating states.
Das Ventil kann z. B. ein mechanisches Ventil sein. The valve can e.g. B. be a mechanical valve.
Es ist aber auch möglich, dass das Ventil ein elektrisches Ventil ist, insbesondere ein elektronisch gesteuertes und/oder geregeltes Ventil. However, it is also possible for the valve to be an electrical valve, in particular an electronically controlled and/or regulated valve.
Das Kühlsystem kann z. B. eine elektronische Steuer- und/oder Regeleinrichtung umfassen, die eingerichtet ist, um, vorzugsweise zum Kühlen der Leistungselektronik und/oder zur Kühlmitteltemperierung zum Vermeiden einer Kondensatbildung an oder in der Leistungselektronik, das Ventil und/oder die Pumpe zu steuern und/oder zu regeln. The cooling system can e.g. B. include an electronic control and / or regulating device which is set up to control the valve and / or the pump, preferably for cooling the power electronics and / or for coolant temperature control to avoid condensation formation on or in the power electronics and / or to regulate.
Die Steuer- und/oder Regeleinrichtung kann insbesondere eingerichtet sein, um das Ventil und/oder die Pumpe in Abhängigkeit von zumindest einem von folgendem zu steuern und/o- der zu regeln: einer Temperatur und/oder einer Feuchtigkeit einer Umgebungsluft der Leistungselektronik, einer Temperatur an oder in der Leistungselektronik (z. B. einer Oberflächentemperatur der Leistungselektronik), einer Kühlmittel-Temperatur des zweiten Kreislaufs (z. B. stromaufwärts und/oder stromabwärts der Leistungselektronik), einer Kühlmedium- Temperatur des Batteriekühlkreislaufs und/oder einer Kältemittel-Temperatur des dritten Kreislaufs. Zur Temperaturerfassung kann das Kühlsystem z. B. geeignete Sensorik umfassen. The control and/or regulating device can in particular be set up to control the valve and/or the pump depending on at least one of the following and/or - to regulate: a temperature and/or a humidity of the ambient air of the power electronics, a temperature on or in the power electronics (e.g. a surface temperature of the power electronics), a coolant temperature of the second circuit (e.g. upstream and/or downstream of the power electronics), a coolant temperature of the battery cooling circuit and/or a coolant temperature of the third circuit. To record the temperature, the cooling system can e.g. B. include suitable sensors.
Die Steuer- und/oder Regeleinrichtung kann z. B. eingerichtet sein, um einen Abgleich mit zumindest einer Taupunktkurve auszuführen und/oder um die Kühlmittel-Temperatur des zweiten Kreislaufs in einem vorbestimmten Temperaturbereich zu halten. The control and/or regulating device can, for. B. be set up to carry out an adjustment with at least one dew point curve and / or to keep the coolant temperature of the second circuit in a predetermined temperature range.
Es ist möglich, dass die Steuer- und/oder Regeleinrichtung einen Teil der Leistungselektronik bildet und somit vorzugsweise vom zweiten Kreislauf kühlbar ist, oder zusätzlich zur Leistungselektronik zur Verfügung gestellt ist und z. B. vom zweiten Kreislauf (zweckmäßig thermisch) entkoppelt ist. It is possible that the control and/or regulating device forms part of the power electronics and is therefore preferably coolable by the second circuit, or is made available in addition to the power electronics and, for. B. is decoupled from the second circuit (appropriately thermally).
Der Batteriekühlkreislauf und/oder der zweite Kreislauf umfasst vorzugsweise keinen Verdampfer, kein Expansionsorgan (z. B. Expansionsventil), keinen Kompressor und/oder keinen Kondensator. The battery cooling circuit and/or the second circuit preferably includes no evaporator, no expansion element (e.g. expansion valve), no compressor and/or no condenser.
Auf vorteilhafte Weise kann der Batteriekühlkreislauf insbesondere zur Erzeugung und/oder Bereitstellung von Kälte- und/oder Kühlleistung für den zweiten Kreislauf genutzt werden, sodass vorzugsweise Kälte und/oder Kühle aus dem Batteriekühlkreislauf mittels des zweiten Kreislaufs zur Kühlung der Leistungselektronik genutzt werden kann. Advantageously, the battery cooling circuit can be used in particular to generate and/or provide cooling and/or cooling power for the second circuit, so that preferably cold and/or cooling from the battery cooling circuit can be used by means of the second circuit to cool the power electronics.
Der Batteriekühlkreislauf kann (insbesondere zusätzlich zu der Batterieeinrichtung) z. B. zumindest eine Elektronikkomponente umfassen (vorzugsweise Steuerelektronik, zumindest ein Chip, Prozessor, zumindest einen Stromrichter (z. B. Wechselrichter) und/oder eine oder mehrere andere Elektronikkomponenten etc.). The battery cooling circuit can (in particular in addition to the battery device) e.g. B. include at least one electronic component (preferably control electronics, at least one chip, processor, at least one power converter (e.g. inverter) and / or one or more other electronic components, etc.).
Der Batteriekühlkreislauf kann insbesondere zum Kühlen der zumindest einen Elektronikkomponente eingerichtet sein. The battery cooling circuit can in particular be set up to cool the at least one electronic component.
Bevorzugt umfasst die zumindest eine Elektronikkomponente Steuerelektronik (z. B. zumindest einen Chip, Prozessor, Rechner etc.), vorzugsweise zum Steuern der Batterieeinrichtung. Alternativ oder ergänzend kann die zumindest eine Elektronikkomponente z. B. einen Stromrichter (z. B. Wechselrichter) umfassen, insbesondere für eine Kraftfahrzeug-Klimaanlage. Preferably, the at least one electronic component comprises control electronics (e.g. at least one chip, processor, computer, etc.), preferably for controlling the battery device. Alternatively or additionally, the at least one electronic component can z. B. one Power converters (e.g. inverters), in particular for a motor vehicle air conditioning system.
Es ist möglich, dass der Batteriekühlkreislauf ein Niedertemperatur-Kreislauf ist, ein geschlossener Kreislauf ist und/oder ein (insbesondere flüssiges oder gasförmiges) Kühlmedium aufweist (z. B. Glycol-Wasser-Mischung). It is possible that the battery cooling circuit is a low-temperature circuit, is a closed circuit and/or has a (in particular liquid or gaseous) cooling medium (e.g. glycol-water mixture).
Es ist möglich, dass der zweite Kreislauf ein geschlossener Kreislauf ist, ein Hochtemperatur-Kreislauf ist und/oder ein (insbesondere flüssiges oder gasförmiges) Kühl- oder Kältemittel aufweist (z. B. Glycol-Wasser-Mischung). It is possible that the second circuit is a closed circuit, is a high-temperature circuit and/or has a (in particular liquid or gaseous) coolant or refrigerant (e.g. glycol-water mixture).
Der dritte Kreislauf ist vorzugsweise ein Kältekreislauf und weist zweckmäßig ein Kältemittel auf. The third circuit is preferably a refrigeration circuit and expediently has a refrigerant.
Zu erwähnen ist, dass die Leistungselektronik insbesondere einen Hochleistungsrechner umfassen kann, zweckmäßig zur Datenverarbeitung zum autonomen oder teilautonomen Fahren des Kraftfahrzeugs. It should be mentioned that the power electronics can in particular include a high-performance computer, useful for data processing for autonomous or semi-autonomous driving of the motor vehicle.
Zu erwähnen ist auch, dass die Kühlmitteltemperierung insbesondere dazu dient, eine Temperatur an oder in der Leistungselektronik im Wesentlichen über einer Taupunkttemperatur zu halten, insbesondere zum Vermeiden einer Kondensatbildung an oder in der Leistungselektronik. It should also be mentioned that the coolant temperature control serves in particular to maintain a temperature on or in the power electronics essentially above a dew point temperature, in particular to avoid condensation formation on or in the power electronics.
Zu erwähnen ist des Weiteren, dass die Kühlmitteltemperierung vorzugsweise ohne Reduzierung eines Kühlmittelvolumenstroms erzielt werden kann. It should also be mentioned that the coolant temperature control can preferably be achieved without reducing a coolant volume flow.
Zu erwähnen ist auch, dass der Batteriekühlkreislauf vorzugsweise ein Kreislauf zum Kühlen einer z. B. aufladbaren Batterieeinrichtung (z. B. Akkueinrichtung etc.) ist. It should also be mentioned that the battery cooling circuit is preferably a circuit for cooling a z. B. rechargeable battery device (e.g. battery device etc.).
Es ist möglich, dass die Kühlmittel-Temperatur des zweiten Kreislaufs, vorzugsweise am o- der (vorzugsweise kurz) vor Eintritt in die Leistungselektronik, als Regelgröße zum Regeln des Ventils und/oder der Pumpe dient. Die Kühleinrichtung des Batteriekühlkreislaufs und/oder des zweiten Kreislaufs stellt insbesondere eine passive Kühlung zur Verfügung. It is possible for the coolant temperature of the second circuit, preferably on or (preferably shortly) before entering the power electronics, to serve as a control variable for controlling the valve and/or the pump. The cooling device of the battery cooling circuit and/or the second circuit in particular provides passive cooling.
Die Erfindung umfasst auch ein Kraftfahrzeug, vorzugsweise autonom oder teilautonom fahrendes Kraftfahrzeug, mit einem Kühlsystem wie hierin offenbart. The invention also includes a motor vehicle, preferably an autonomous or semi-autonomous motor vehicle, with a cooling system as disclosed herein.
Das Kraftfahrzeug ist vorzugsweise ein (insbesondere autonom oder teilautonom) fahrender Lastkraftwagen oder Omnibus. Die Erfindung umfasst auch ein Verfahren für ein Kühlsystem, vorzugsweise ein Kühlsystem wie hierin offenbart. Das Verfahren kann insbesondere mit einem Kühlsystem wie hierin offenbart ausgeführt werden. The motor vehicle is preferably a truck or bus that drives (in particular autonomously or semi-autonomously). The invention also includes a method for a cooling system, preferably a cooling system as disclosed herein. The method may in particular be carried out with a cooling system as disclosed herein.
Das Kühlsystem umfasst einen Batteriekühlkreislauf zum Kühlen einer (z. B. aufladbaren) Batterieeinrichtung (z. B. Akkueinrichtung etc.), vorzugsweise einer Batterieeinrichtung zur Energieversorgung eines Elektromotors zum Antreiben des Kraftfahrzeugs, und Leistungselektronik, vorzugsweise zumindest ein Steuergerät und/oder zumindest ein Rechner, vorzugsweise zur Datenverarbeitung zum autonomen oder teilautonomen Fahren des Kraftfahrzeugs. The cooling system comprises a battery cooling circuit for cooling a (e.g. rechargeable) battery device (e.g. battery device etc.), preferably a battery device for supplying energy to an electric motor for driving the motor vehicle, and power electronics, preferably at least one control device and/or at least one Computer, preferably for data processing for autonomous or semi-autonomous driving of the motor vehicle.
Das Kühlsystem umfasst einen zweiten Kreislauf, in den Leistungselektronik (vorzugsweise zumindest ein Steuergerät und/oder zumindest ein Rechner, z. B. zur Datenverarbeitung zum autonomen oder teilautonomen Fahren des Kraftfahrzeugs) eingebunden ist und der die Leistungselektronik kühlt und/oder der eine Kühlmitteltemperierung zum Vermeiden einer Kondensatbildung an oder in der Leistungselektronik ausführt. The cooling system comprises a second circuit in which power electronics (preferably at least one control unit and/or at least one computer, e.g. for data processing for autonomous or semi-autonomous driving of the motor vehicle) is integrated and which cools the power electronics and/or which provides coolant temperature control Avoiding the formation of condensation on or in the power electronics.
Gemäß einer besonderen Ausführungsform umfasst das Kühlsystem einen dritten Kreislauf, der über einen ersten Wärmetauscher mit dem zweiten Kreislauf zweckmäßig thermisch verbunden (z. B. gekoppelt) ist und über einen zweiten Wärmetauscher mit dem Batteriekühlkreislauf zweckmäßig thermisch verbunden (z. B. gekoppelt) ist, vorzugsweise sodass der dritte Kreislauf zur Erzeugung und/oder zur Bereitstellung von Kälteleistung für den Batteriekühlkreislauf und den zweiten Kreislauf nutzbar ist. According to a particular embodiment, the cooling system comprises a third circuit, which is expediently thermally connected (e.g. coupled) to the second circuit via a first heat exchanger and is expediently thermally connected (e.g. coupled) to the battery cooling circuit via a second heat exchanger , preferably so that the third circuit can be used to generate and / or provide cooling power for the battery cooling circuit and the second circuit.
Die Offenbarung zum Kühlsystem gilt zweckmäßig auch für das Verfahren. The disclosure regarding the cooling system also applies to the method.
Die zuvor beschriebenen bevorzugten Ausführungsbeispiele und Merkmale der Erfindung können zweckmäßig miteinander kombiniert werden. Andere vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen offenbart oder ergeben sich aus der nachstehenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele der Erfindung in Verbindung mit den beigefügten Figuren. The preferred exemplary embodiments and features of the invention described above can be expediently combined with one another. Other advantageous developments of the invention are disclosed in the subclaims or result from the following description of preferred exemplary embodiments of the invention in conjunction with the attached figures.
Figur 1 zeigt ein Kühlsystem gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel der Erfindung, Figure 1 shows a cooling system according to a first exemplary embodiment of the invention,
Figur 2 zeigt ein Kühlsystem gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel der Erfindung und Figur 3 zeigt eine Detailansicht des Kühlsystems, insbesondere eines Ventil zur Kühlmitteltemperierung. Figure 2 shows a cooling system according to a second embodiment of the invention and Figure 3 shows a detailed view of the cooling system, in particular a valve for coolant temperature control.
Figur 1 und 3 zeigen jeweils ein Kühlsystem 100 gemäß einem ersten und einem zweiten Ausführungsbeispiel der Erfindung. Ferner zeigt Figur 3 eine Detailansicht des Kühlsystems 100, insbesondere eines Ventils 22 zur Kühlmitteltemperierung. Figures 1 and 3 each show a cooling system 100 according to a first and a second embodiment of the invention. Furthermore, Figure 3 shows a detailed view of the cooling system 100, in particular a valve 22 for coolant temperature control.
Das Kühlsystem 100 ist vorzugsweise Teil eines Kraftfahrzeugs, z. B. eines autonom oder teilautonom fahrenden Omnibusses oder Lastkraftwagens. The cooling system 100 is preferably part of a motor vehicle, e.g. B. an autonomous or semi-autonomous bus or truck.
Das in Figur 1 dargestellte Kühlsystem 100 umfasst einen Batteriekühlkreislauf 10 zum Führen eines (z. B. flüssigen oder gasförmigen) Kühlmediums, insbesondere zum Kühlen einer Batterieeinrichtung (z. B. Akkueinrichtung) 12. Die Batterieeinrichtung 12 ist insbesondere aufladbar und kann z. B. zur Energieversorgung eines Elektromotors zum Antreiben des Kraftfahrzeugs dienen. Der Batteriekühlkreislauf 10 ist somit vorzugsweise ein Kreislauf zum Kühlen einer aufladbaren Batterieeinrichtung 10 (z. B. Akkueinrichtung) und bildet somit insbesondere einen Akkumulatorkühlkreislauf. The cooling system 100 shown in Figure 1 comprises a battery cooling circuit 10 for carrying a (e.g. liquid or gaseous) cooling medium, in particular for cooling a battery device (e.g. battery device) 12. The battery device 12 is in particular rechargeable and can e.g. B. serve to supply energy to an electric motor for driving the motor vehicle. The battery cooling circuit 10 is therefore preferably a circuit for cooling a rechargeable battery device 10 (e.g. battery device) and thus in particular forms a battery cooling circuit.
Der Batteriekühlkreislauf 10 umfasst auch eine Kühleinrichtung 11 (z. B. einen Kühler mit Lüfter) und eine Pumpe 13. Das Kühlmedium kann z. B. eine Glycol-Wasser-Mischung sein. The battery cooling circuit 10 also includes a cooling device 11 (e.g. a cooler with a fan) and a pump 13. The cooling medium can e.g. B. be a glycol-water mixture.
Der Batteriekühlkreislauf 10 kann auch z. B. einen Expansionstank 14 (z. B. Ausgleichsbehälter) für das Kühlmedium des Batteriekühlkreislauf 10 umfassen. The battery cooling circuit 10 can also z. B. include an expansion tank 14 (e.g. expansion tank) for the cooling medium of the battery cooling circuit 10.
Des Weiteren kann der Batteriekühlkreislauf 10 zusätzlich zu der Batterieeinrichtung 12 z. B. zumindest eine Elektronikkomponente 15 umfassen und eingerichtet sein, um die Elektronikkomponente 15 zu kühlen. Bei der Elektronikkomponente 15 kann es sich z. B. um Steuerelektronik handeln, insbesondere zum Steuern der Batterieeinrichtung 12. Alternativ oder ergänzend kann die Elektronikkomponente 15 aber auch einen Stromrichter (z. B. Wechselrichter) umfassen, insbesondere für eine Kraftfahrzeug-Klimaanlage. Furthermore, the battery cooling circuit 10 can be in addition to the battery device 12 z. B. include at least one electronic component 15 and be set up to cool the electronic component 15. The electronic component 15 can be, for. B. be control electronics, in particular for controlling the battery device 12. Alternatively or additionally, the electronic component 15 can also include a power converter (e.g. inverter), in particular for a motor vehicle air conditioning system.
In Figur 1 ist die Elektronikkomponente 15 beispielhaft zwischen der Kühleinrichtung 11 und der Batterieeinrichtung 12 eingezeichnet. Die Elektronikkomponente 15 kann aber auch z. B. zwischen der Pumpe 13 und der Batteriereinrichtung 12 oder an anderer geeigneter Stelle angeordnet sein. In Figure 1, the electronic component 15 is shown as an example between the cooling device 11 and the battery device 12. The electronic component 15 can also z. B. be arranged between the pump 13 and the battery device 12 or at another suitable location.
Das Kühlsystem 100 umfasst auch einen zweiten Kreislauf 20, der weiter unten näher erläutert wird. Der Batteriekühlkreislauf 10 und der zweite Kreislauf 20 sind über einen (z. B. ersten) Wärmetauscher X1 (z. B. einen Plattenwärmetauscher) zweckmäßig thermisch miteinander verbunden, sodass der Batteriekühlkreislauf 10 zur Erzeugung und/oder Bereitstellung von Kälte- und/oder Kühlleistung (zweckmäßig Kälte und/oder Kühle) für den zweiten Kreislauf 20 genutzt werden kann. Der Wärmetauscher X1 kann zweckmäßig stromaufwärts oder stromabwärts der Batterieeinrichtung 12 angeordnet sein. The cooling system 100 also includes a second circuit 20, which is explained in more detail below. The battery cooling circuit 10 and the second circuit 20 are expediently thermally connected to one another via a (e.g. first) heat exchanger X1 (e.g. a plate heat exchanger), so that the battery cooling circuit 10 is used to generate and/or provide cooling and/or cooling power (appropriately cold and/or cool) can be used for the second circuit 20. The heat exchanger X1 can expediently be arranged upstream or downstream of the battery device 12.
Das Kühlsystem 100 kann auch einen optionalen dritten Kreislauf 30 (zweckmäßig Kältekreislauf) umfassen. Der dritte Kreislauf 30 kann z. B. einen Kompressor und/oder einen Kondensator aufweisen, die in Figur 1 schematisch unter dem Bezugszeichen 32 zusammengefasst sind. Auch kann der dritte Kreislauf 30 eine Expansionsorgan 31 (z. B. ein Expansionsventil) aufweisen. The cooling system 100 may also include an optional third circuit 30 (appropriately refrigeration circuit). The third circuit 30 can z. B. have a compressor and / or a capacitor, which are summarized schematically in Figure 1 under the reference number 32. The third circuit 30 can also have an expansion element 31 (e.g. an expansion valve).
Der Batteriekühlkreislauf 10 kann über einen insbesondere weiteren (z. B. zweiten) Wärmetauscher X2, vorzugsweise einen Chiller (z. B. Verdampfer), mit dem dritten Kreislauf 30 thermisch verbunden sein, insbesondere so, dass der dritte Kreislauf 30 zur Erzeugung und/oder Bereitstellung von Kälteleistung (zweckmäßig Kälte) für den Batteriekühlkreislauf 10 und/oder den zweiten Kreislauf 20 nutzbar ist. The battery cooling circuit 10 can be thermally connected to the third circuit 30 via a particularly further (e.g. second) heat exchanger or provision of cooling capacity (expediently cold) for the battery cooling circuit 10 and/or the second circuit 20 can be used.
Das Expansionsorgan 31 ist zweckmäßig dem weiteren Wärmetauscher X2 vorgeschaltet. The expansion element 31 is expediently connected upstream of the further heat exchanger X2.
Bei dem Batteriekühlkreislauf 10 und dem dritten Kreislauf 30 kann es sich z. B. um eine herkömmliche Batteriekühlanordnung handeln. Damit sind vorteilhaft bereits alle zur Erzeugung von Kälteleistung erforderlichen Komponenten (insbesondere Kompressor und/oder Kondensator) eines aktiven Kältekreislaufs vorhanden und müssen somit vorteilhaft nicht noch einmal verbaut oder ggf. sogar elektrisch betrieben werden. The battery cooling circuit 10 and the third circuit 30 can be, for. B. be a conventional battery cooling arrangement. This means that all of the components (in particular compressor and/or condenser) of an active refrigeration circuit required to generate cooling capacity are already present and therefore advantageously do not have to be installed again or possibly even operated electrically.
Das Kühlsystem 100 umfasst Leistungselektronik 21 , vorzugsweise zumindest ein Steuergerät und/oder zumindest einen Rechner (z. B. zumindest ein Chip, Prozessor etc.), vorzugsweise zur Datenverarbeitung zum autonomen oder teilautonomen Fahren des Kraftfahrzeugs. The cooling system 100 includes power electronics 21, preferably at least one control device and/or at least one computer (e.g. at least one chip, processor, etc.), preferably for data processing for autonomous or semi-autonomous driving of the motor vehicle.
Das Kühlsystem 100 zeichnet sich insbesondere dadurch aus, dass der zweite Kreislauf 20 (zweckmäßig Kühlkreislauf) zum Kühlen der Leistungselektronik 21 und/oder zur Kühlmitteltemperierung zum Vermeiden einer Kondensatbildung an oder in der Leistungselektronik 21 eingerichtet ist. Der zweite Kreislauf 20 dient zweckmäßig zum Führen eines (z. B. flüssigen oder gasförmigen) Kühlmittels (z. B. Glycol-Wasser-Mischung). Der Batteriekühlkreislauf 10 ist zweckmäßig zwischen den zweiten Kreislauf 20 und den dritten Kreislauf 30 eingebunden. The cooling system 100 is characterized in particular in that the second circuit 20 (expediently cooling circuit) is set up for cooling the power electronics 21 and/or for coolant temperature control to avoid condensation formation on or in the power electronics 21. The second circuit 20 expediently serves to carry a (e.g. liquid or gaseous) coolant (e.g. glycol-water mixture). The battery cooling circuit 10 is expediently integrated between the second circuit 20 and the third circuit 30.
Der zweite Kreislauf 20 kann z. B. einen Expansionstank 50 (z. B. Ausgleichsbehälter) für das Kühlmittel des zweiten Kreislaufs 20 umfassen. The second circuit 20 can z. B. include an expansion tank 50 (e.g. expansion tank) for the coolant of the second circuit 20.
Eine Besonderheit ist, dass der zweite Kreislauf 20 ein Ventil 22 zur Kühlmitteltemperierung zum Vermeiden einer Kondensatbildung an oder in der Leistungselektronik 21 umfassen kann. Das Ventil 22 ist vorzugsweise ein 3-Wegeventil. Es kann z. B. zumindest drei Anschlüsse 22.1 , 22.2, 22.3 aufweisen und/oder zumindest zwei Schaltstellungen aufweisen und z. B. als ein 3/2-Wegeventil ausgeführt sein. Insbesondere kann das Ventil 22 zum Zusammenführen von unterschiedlich temperiertem Kühlmittel eingerichtet sein. A special feature is that the second circuit 20 can include a valve 22 for coolant temperature control to avoid condensation formation on or in the power electronics 21. The valve 22 is preferably a 3-way valve. It can e.g. B. have at least three connections 22.1, 22.2, 22.3 and/or have at least two switching positions and z. B. be designed as a 3/2-way valve. In particular, the valve 22 can be set up to bring together coolant at different temperatures.
Der zweite Kreislauf 20 kann auch eine optionale Kühleinrichtung 24 aufweisen, z. B. einen Kühler mit Lüfter. The second circuit 20 may also have an optional cooling device 24, e.g. B. a cooler with a fan.
Der zweite Kreislauf 20 umfasst einen ersten Leitungsabschnitt A und einen zweiten Leitungsabschnitt B. The second circuit 20 comprises a first line section A and a second line section B.
Der erste Leitungsabschnitt A erstreckt sich zweckmäßig stromaufwärts der Leistungselektronik 21 zwischen dem Wärmetauscher X1 und der Leistungselektronik 21. The first line section A expediently extends upstream of the power electronics 21 between the heat exchanger X1 and the power electronics 21.
Der zweite Leitungsabschnitt B erstreckt sich zweckmäßig stromabwärts der Leistungselektronik 21 zwischen der Leistungselektronik 21 und dem Wärmetauscher X1 und/oder der Kühleinrichtung 24. The second line section B expediently extends downstream of the power electronics 21 between the power electronics 21 and the heat exchanger X1 and/or the cooling device 24.
Die Leistungselektronik 21 und der Wärmetauscher X1 können somit z. B. zwischen dem ersten Leitungsabschnitt A und dem zweiten Leitungsabschnitt B positioniert sein, sodass der erste Leitungsabschnitt A einem Leitungsabschnitt stromaufwärts der Leistungselektronik 21 und stromabwärts des Wärmetauschers X1 entspricht und/oder der zweite Leitungsabschnitt B einem Leitungsabschnitt stromabwärts der Leistungselektronik 21 und stromaufwärts des Wärmetauschers X1 entspricht. The power electronics 21 and the heat exchanger X1 can therefore z. B. be positioned between the first line section A and the second line section B, so that the first line section A corresponds to a line section upstream of the power electronics 21 and downstream of the heat exchanger X1 and / or the second line section B corresponds to a line section downstream of the power electronics 21 and upstream of the heat exchanger X1 corresponds.
Ein dritter Leitungsabschnitt C des zweiten Kreislaufs 20 ist eingerichtet, um eine Bypassleitung zu bilden und z. B. den zweiten Leitungsabschnitt B mit dem Ventil 22 zu verbinden, um Kühlmittel unter Umgehung der Kühleinrichtung 24 und/oder des Wärmetauschers X1 zum Ventil 22 und/oder in den ersten Leitungsabschnitt A zu führen und vorzugsweise somit zurück zur Leistungselektronik 21 . Das Ventil 22 ist zweckmäßig in den ersten Leitungsabschnitt A und den dritten Leitungsabschnitt C integriert. A third line section C of the second circuit 20 is set up to form a bypass line and z. B. to connect the second line section B to the valve 22 in order to deliver coolant to the cooling device 24 and/or the heat exchanger X1 Valve 22 and/or into the first line section A and preferably back to the power electronics 21. The valve 22 is expediently integrated into the first line section A and the third line section C.
Der dritte Leitungsabschnitt C zweigt an einer Abzweigstelle 25 vom zweiten Leitungsabschnitt B ab. Die Abzweigstelle 25 ist stromabwärts der Leistungselektronik 21 und z. B. stromaufwärts der Kühleinrichtung 24 und/oder des Wärmetauschers X1 positioniert. The third line section C branches off from the second line section B at a branch point 25. The branch point 25 is downstream of the power electronics 21 and z. B. positioned upstream of the cooling device 24 and / or the heat exchanger X1.
Die Kühleinrichtung 24 ist vorzugsweise in den zweiten Leitungsabschnitt B integriert und/oder stromabwärts der Abzweigstelle 25 und z. B. stromaufwärts des Wärmetauschers X1 positioniert. The cooling device 24 is preferably integrated into the second line section B and / or downstream of the branch point 25 and z. B. positioned upstream of the heat exchanger X1.
Der zweite Kreislauf 20 umfasst auch eine Pumpe 23, die zweckmäßig in den ersten Leitungsabschnitt A integriert sein kann. Die Pumpe 23 kann z. B. stromaufwärts der Leistungselektronik 21 und stromabwärts des Ventils 22 und/oder stromabwärts des Wärmetauschers X1 in den zweiten Kreislauf 20 integriert sein. The second circuit 20 also includes a pump 23, which can expediently be integrated into the first line section A. The pump 23 can z. B. be integrated into the second circuit 20 upstream of the power electronics 21 and downstream of the valve 22 and/or downstream of the heat exchanger X1.
Das Kühlmittel des zweiten Kreislaufs 20 kann insbesondere Wärme von der Leistungselektronik 21 aufnehmen und die Wärme zur Kühlmitteltemperierung zum Vermeiden einer Kondensatbildung an oder in der Leistungselektronik 21 nutzen, vorzugsweise in Kombination mit mittels des Wärmetauschers X1 und/oder der Kühleinrichtung 24 gekühltem Kühlmittel. The coolant of the second circuit 20 can in particular absorb heat from the power electronics 21 and use the heat for coolant temperature control to avoid condensation formation on or in the power electronics 21, preferably in combination with coolant cooled by means of the heat exchanger X1 and/or the cooling device 24.
Das Ventil 22 umfasst einen ersten Eingang 22.1 , der mittels eines ersten Teilabschnitts A1 des ersten Leitungsabschnitts A mit einem Ausgang des Wärmetauschers X1 verbunden ist. The valve 22 includes a first input 22.1, which is connected to an output of the heat exchanger X1 by means of a first section A1 of the first line section A.
Das Ventil 22 umfasst einen zweiten Eingang 22.2, der mittels des dritten Leitungsabschnitts C mit dem zweiten Leitungsabschnitt B verbunden ist. The valve 22 includes a second inlet 22.2, which is connected to the second line section B by means of the third line section C.
Das Ventil 22 umfasst einen Ausgang 22.3, um in Abhängigkeit von Ventil-Schaltstellungen zur Kühlmitteltemperierung (zweckmäßig mittels der Leistungselektronik 21 aufgewärmtes und/oder mittels des Batteriekühlkreislaufs 10 und/oder der Kühleinrichtung 24 gekühltes) Kühlmittel über einen zweiten Teilabschnitt A2 des ersten Leitungsabschnitts A zur Leistungselektronik 21 weiterzuleiten. The valve 22 comprises an output 22.3 in order to supply coolant via a second section A2 of the first line section A depending on valve switching positions for coolant temperature control (expediently warmed up by means of the power electronics 21 and/or cooled by means of the battery cooling circuit 10 and/or the cooling device 24). Power electronics 21 to forward.
Der erste Eingang 22.1 und/oder der zweite Eingang 22.2 und optional der Ausgang 22.3 kann z. B. eine Öffnungsstellung aufweisen, in der er vollständig geöffnet ist, eine Schließstellung aufweisen, in der er vollständig geschlossen ist, und/oder zumindest eine Zwischenstellung aufweisen, in der er teilweise geöffnet ist. Das Ventil 22 kann unterschiedliche Schaltstellungen aufweisen, um von der Leistungselektronik 21 erwärmtes Kühlmittel (zweckmäßig mittels des zweiten Eingangs 22.2) und vom Batteriekühlkreislauf 10 und/oder der Kühleinrichtung 24 gekühltes Kühlmittel (zweckmäßig mittels des ersten Eingangs 22.1) zur Kühlmitteltemperierung wahlweise durchzulassen und/oder zu sperren. The first input 22.1 and/or the second input 22.2 and optionally the output 22.3 can z. B. have an open position in which it is completely open, have a closed position in which it is completely closed, and / or have at least an intermediate position in which it is partially opened. The valve 22 can have different switching positions in order to selectively let through coolant heated by the power electronics 21 (expediently by means of the second input 22.2) and coolant cooled by the battery cooling circuit 10 and/or the cooling device 24 (expediently by means of the first input 22.1) for coolant temperature control and/or to block.
Das Ventil 22 kann z. B. eine Schaltstellung aufweisen, in der der erste Eingang 22.1 vollständig geschlossen ist und der zweite Eingang 22.2 vollständig oder teilweise geöffnet ist, vorzugsweise so, dass (insbesondere von der Leistungselektronik 21 aufgewärmtes) Kühlmittel zwischen dem Ausgang 22.3, der Leistungselektronik 21 und dem zweiten Eingang 22.2 zirkulieren kann, aber ein Zufluss von Kühlmittel über den ersten Eingang 22.1 und vorzugsweise somit von der Kühleinrichtung 24 und/oder von dem Wärmetauscher X1 verhindert werden kann. Dadurch kann ein („kleiner“) Kreislaufmodus ermöglicht werden, der die Leistungselektronik 21 , das Ventil 22 (nämlich den vorzugsweise vollständig oder teilweise geöffneten zweiten Eingang 22.2) und vorzugsweise die Pumpe 23 umfasst, insbesondere bei geschlossenem ersten Eingang 22.1 und somit unter Umgehung bzw. Ausschluss der Kühleinrichtung 24 und/oder des Wärmetauschers X1 . The valve 22 can z. B. have a switching position in which the first input 22.1 is completely closed and the second input 22.2 is completely or partially open, preferably so that coolant (in particular warmed up by the power electronics 21) between the output 22.3, the power electronics 21 and the second Input 22.2 can circulate, but an inflow of coolant via the first input 22.1 and preferably thus from the cooling device 24 and / or from the heat exchanger X1 can be prevented. This allows a (“small”) circuit mode to be made possible, which includes the power electronics 21, the valve 22 (namely the preferably completely or partially opened second input 22.2) and preferably the pump 23, in particular with the first input 22.1 closed and thus bypassing or .Exclusion of the cooling device 24 and/or the heat exchanger X1.
Das Ventil 22 kann z. B. eine Schaltstellung aufweisen, in der der erste Eingang 22.1 teilweise geöffnet ist und der zweite Eingang 22.2 vollständig oder teilweise geöffnet ist, vorzugsweise so, dass (insbesondere von der Leistungselektronik 21 aufgewärmtes) Kühlmittel zwischen dem Ausgang 22.3, der Leistungselektronik 21 und dem zweiten Eingang 22.2 zirkulieren kann, aber auch ein Zufluss von (insbesondere mittels des Batteriekühlkreislaufs 10 und/oder der Kühleinrichtung 24 gekühltes) Kühlmittel über den ersten Eingang 22.1 und vorzugsweise somit von der Kühleinrichtung 24 und/oder dem Wärmetauscher X1 zugelassen wird. Dadurch kann z. B. ein Kreislaufmodus ermöglicht werden, der die Leistungselektronik 21 , das Ventil 22 (nämlich vorzugsweise den ersten zumindest teilweise geöffneten EingangThe valve 22 can z. B. have a switching position in which the first input 22.1 is partially open and the second input 22.2 is completely or partially open, preferably so that coolant (in particular warmed up by the power electronics 21) between the output 22.3, the power electronics 21 and the second Input 22.2 can circulate, but also an inflow of coolant (in particular cooled by means of the battery cooling circuit 10 and / or the cooling device 24) via the first input 22.1 and preferably thus from the cooling device 24 and / or the heat exchanger X1 is permitted. This can z. B. a circuit mode can be made possible, which includes the power electronics 21, the valve 22 (namely preferably the first at least partially open input
22.1 und den zweiten zumindest teilweise geöffneten Eingang 22.2) und die Kühleinrichtung 24 und/oder den Wärmetauscher X1 und z. B. die Pumpe 23 umfasst. 22.1 and the second at least partially open entrance 22.2) and the cooling device 24 and / or the heat exchanger X1 and z. B. the pump 23 includes.
Das Ventil 22 kann z. B. eine Schaltstellung aufweisen, in der der erste Eingang 22.1 vollständig geöffnet ist, vorzugsweise so, dass (insbesondere mittels des Batteriekühlkreislaufs 10 und/oder der Kühleinrichtung 24 gekühltes) Kühlmittel zwischen dem Ausgang 22.3, der Leistungselektronik 21 und dem ersten Eingang 22.1 zirkuliert, und in der der zweite EingangThe valve 22 can z. B. have a switching position in which the first input 22.1 is completely open, preferably in such a way that coolant (in particular cooled by means of the battery cooling circuit 10 and / or the cooling device 24) circulates between the output 22.3, the power electronics 21 and the first input 22.1, and in which the second entrance
22.2 vollständig geschlossen ist oder nur teilweise und/oder intermittierend geöffnet wird. Dadurch kann ein („großer“) Kreislaufmodus ermöglicht werden, der die Leistungselektronik 21 , das Ventil 22 (nämlich vorzugsweise den vollständig geöffneten ersten Eingang 22.1) und die Kühleinrichtung24 und/oder den Wärmetauscher X1 und z. B. die Pumpe 23 umfasst, vorzugsweise bei im Wesentlichen geschlossenem zweiten Eingang 22.2. 22.2 is completely closed or is only partially and/or intermittently opened. This allows a (“large”) circuit mode to be enabled that the power electronics 21, the valve 22 (namely preferably the fully opened first entrance 22.1) and the cooling device 24 and/or the heat exchanger X1 and z. B. includes the pump 23, preferably with the second input 22.2 essentially closed.
Das Ventil 22 kann z. B. ein Thermostatventil sein und/oder ein zur Kühlmitteltemperierung sich selbst einstellendes Ventil sein. Das Ventil 22 kann z. B. ein nicht elektronisch gesteuertes und/oder geregeltes Ventil sein. The valve 22 can z. B. be a thermostat valve and / or a self-adjusting valve for coolant temperature control. The valve 22 can z. B. be a non-electronically controlled and / or regulated valve.
Das Ventil 22 kann insbesondere ein auf Temperaturschwankungen reagierendes Dehnmaterial oder Dehnfluid umfassen, vorzugsweise um einen Kühlmittel-Durchfluss zu beeinflussen. The valve 22 can in particular comprise an expansion material or expansion fluid that reacts to temperature fluctuations, preferably in order to influence a coolant flow.
Das Ventil 22 kann z. B. zur Temperatur-Festwertsteuerung eingerichtet sein, um die Kühlmitteltemperatur für die Leistungselektronik 21 in einem vorbestimmten Temperaturbereich zu halten. The valve 22 can z. B. be set up for fixed temperature control in order to keep the coolant temperature for the power electronics 21 in a predetermined temperature range.
Eine Besonderheit ist, dass die Pumpe 23 eingerichtet sein kann, um, z. B. zur Kühlmitteltemperierung zum Vermeiden einer Kondensatbildung an oder in der Leistungselektronik 21 , einen Kühlmittel-Wärmestrom oder Kühlmittel-Volumenstrom zu verändern, vorzugsweise wahlweise zu erhöhen und/oder zu reduzieren. A special feature is that the pump 23 can be set up, for example. B. for coolant temperature control to avoid condensation formation on or in the power electronics 21, to change a coolant heat flow or coolant volume flow, preferably to optionally increase and / or reduce.
Im Kontext der Erfindung ist es insbesondere möglich, Kälte- und/oder Kühlleistung (zweckmäßig Kälte und/oder Kühle) für den zweiten Kreislauf 20 zu erzeugen, insbesondere unter Einbeziehung des Batteriekühlkreislaufs 10 und/oder dessen Kältekreislaufkomponenten wie z. B. des dritten Kreislaufs 30. In the context of the invention, it is in particular possible to generate refrigeration and/or cooling power (expediently refrigeration and/or cooling) for the second circuit 20, in particular including the battery cooling circuit 10 and/or its refrigeration circuit components such as. B. the third circuit 30.
Im Kontext der Erfindung ist es insbesondere möglich, dass der zweite Kreislauf 20, das Ventil 22 und/oder die Pumpe 23 zur Kühlmitteltemperierung eingerichtet sind, um eine Kondensatbildung an oder in der Leistungselektronik 21 zu vermeiden, insbesondere weil dadurch eine Temperatur an oder in der Leistungselektronik 21 zweckmäßig im Wesentlichen über einer Taupunkttemperatur gehalten werden kann. In the context of the invention, it is particularly possible for the second circuit 20, the valve 22 and/or the pump 23 to be set up for coolant temperature control in order to avoid condensation formation on or in the power electronics 21, in particular because this results in a temperature at or in the Power electronics 21 can expediently be kept essentially above a dew point temperature.
Das Ventil 22 kann insbesondere auch ein elektrisches Ventil sein, insbesondere ein elektronisch gesteuertes und/oder geregeltes Ventil. The valve 22 can in particular also be an electrical valve, in particular an electronically controlled and/or regulated valve.
Das Kühlsystem 100 kann eine (in den Figuren nicht gezeigte) elektronische Steuer- und/oder Regeleinrichtung umfassen. Die Steuer- und/oder Regeleinrichtung ist zweckmäßig eingerichtet, um das Ventil 22 und/oder die Pumpe 23 in Abhängigkeit von zumindest einem von folgendem zu steuern und/oder zu regeln: einer Temperatur und/oder einer Feuchtigkeit einer Umgebungsluft der Leistungselektronik 21 , einer Temperatur an oder in der Leistungselektronik 21 , einer Kühlmittel-Temperatur des zweiten Kreislaufs 20 (z. B. stromaufwärts und/oder stromabwärts der Leistungselektronik 21), einer Kältemittel-Temperatur des dritten Kreislaufs 30 und/oder einer Kühlmedium-Temperatur des Batteriekühlkreislaufs 10. Zur jeweiligen Temperaturerfassung kann z. B. eine geeignete Sensorik genutzt werden. The cooling system 100 may include an electronic control and/or regulating device (not shown in the figures). The control and/or regulating device is expediently set up to control and/or regulate the valve 22 and/or the pump 23 depending on at least one of the following: a temperature and/or a humidity of the ambient air of the power electronics 21, one Temperature on or in the power electronics 21, a coolant temperature of the second circuit 20 (e.g. upstream and/or downstream of the power electronics 21), a coolant temperature of the third circuit 30 and/or a coolant temperature of the battery cooling circuit 10. To record the respective temperature, e.g. B. suitable sensors can be used.
Die Steuer- und/oder Regeleinrichtung kann z. B. eingerichtet sein, um einen Abgleich mit zumindest einer Taupunktkurve auszuführen und/oder um die Kühlmittel-Temperatur für die Leistungselektronik 21 in einem vorbestimmten Temperaturbereich zu halten. The control and/or regulating device can, for. B. be set up to carry out an adjustment with at least one dew point curve and / or to keep the coolant temperature for the power electronics 21 in a predetermined temperature range.
Die Steuer- und/oder Regeleinrichtung kann z. B. einen Teil der Leistungselektronik 21 bilden und somit vorzugsweise vom zweiten Kreislauf 20 kühlbar sein. Die Steuer- und/oder Regeleinrichtung kann aber auch zusätzlich zur Leistungselektronik 21 zur Verfügung gestellt sein und vom zweiten Kreislauf 20 entkoppelt sein. The control and/or regulating device can, for. B. form part of the power electronics 21 and can therefore preferably be cooled by the second circuit 20. The control and/or regulating device can also be provided in addition to the power electronics 21 and can be decoupled from the second circuit 20.
Der Batteriekühlkreislauf 10 ist zweckmäßig ein geschlossener Niedertemperatur-Kreislauf, dessen Kühlmedium (insbesondere Glycol-Wasser-Mischung) z. B. flüssig ist. The battery cooling circuit 10 is expediently a closed low-temperature circuit, the cooling medium (in particular glycol-water mixture) e.g. B. is liquid.
Der zweite Kreislauf 20 ist zweckmäßig ein geschlossener Hochtemperatur-Kreislauf, dessen Kühlmittel (insbesondere Glycol-Wasser-Mischung) z.B. flüssig ist. The second circuit 20 is expediently a closed high-temperature circuit, the coolant (in particular glycol-water mixture) being, for example, liquid.
Der dritte Kreislauf 30 ist zweckmäßig ein geschlossener Kältekreislauf, dessen (insbesondere flüssiges) Kältemittel im Betrieb eine Aggregatsänderung erfährt. The third circuit 30 is expediently a closed refrigeration circuit, the (particularly liquid) refrigerant of which undergoes an aggregate change during operation.
Das in Figur 2 dargestellte Kühlsystem 100 umfasst einen Batteriekühlkreislauf 10 zum Führen eines (z. B. flüssigen oder gasförmigen) Kühlmediums, insbesondere zum Kühlen einer Batterieeinrichtung (z. B. Akkueinrichtung) 12. Die Batterieeinrichtung 12 ist insbesondere aufladbar und kann z. B. zur Energieversorgung eines Elektromotors zum Antreiben des Kraftfahrzeugs dienen. Der Batteriekühlkreislauf 10 ist somit vorzugsweise ein Kreislauf zum Kühlen einer aufladbaren Batterieeinrichtung 10 (z. B. Akkueinrichtung) und bildet somit insbesondere einen Akkumulatorkühlkreislauf. The cooling system 100 shown in Figure 2 comprises a battery cooling circuit 10 for carrying a (e.g. liquid or gaseous) cooling medium, in particular for cooling a battery device (e.g. rechargeable battery device) 12. The battery device 12 is in particular rechargeable and can e.g. B. serve to supply energy to an electric motor for driving the motor vehicle. The battery cooling circuit 10 is therefore preferably a circuit for cooling a rechargeable battery device 10 (e.g. battery device) and thus in particular forms a battery cooling circuit.
Der Batteriekühlkreislauf 10 umfasst auch eine Kühleinrichtung 11 (z. B. einen Kühler mit Lüfter) und eine Pumpe 13. Das Kühlmedium kann z. B. eine Glycol-Wasser-Mischung sein. Der Batteriekühlkreislauf 10 kann auch z. B. einen Expansionstank 14 (z. B. Ausgleichsbehälter) für das Kühlmedium des Batteriekühlkreislauf 10 umfassen. The battery cooling circuit 10 also includes a cooling device 11 (e.g. a cooler with a fan) and a pump 13. The cooling medium can e.g. B. be a glycol-water mixture. The battery cooling circuit 10 can also z. B. include an expansion tank 14 (e.g. expansion tank) for the cooling medium of the battery cooling circuit 10.
Des Weiteren kann der Batteriekühlkreislauf 10 zusätzlich zu der Batterieeinrichtung 12 z. B. zumindest eine Elektronikkomponente 15 umfassen und eingerichtet sein, um die Elektronikkomponente 15 zu kühlen. Bei der Elektronikkomponente 15 kann es sich z. B. um Steuerelektronik handeln, insbesondere zum Steuern der Batterieeinrichtung 12. Alternativ oder ergänzend kann die Elektronikkomponente 15 aber auch einen Stromrichter (z. B. Wechselrichter) umfassen, insbesondere für eine Kraftfahrzeug-Klimaanlage. Furthermore, the battery cooling circuit 10 can be in addition to the battery device 12 z. B. include at least one electronic component 15 and be set up to cool the electronic component 15. The electronic component 15 can be, for. B. be control electronics, in particular for controlling the battery device 12. Alternatively or additionally, the electronic component 15 can also include a power converter (e.g. inverter), in particular for a motor vehicle air conditioning system.
In Figur 2 ist die Elektronikkomponente 15 beispielhaft zwischen der Kühleinrichtung 11 und der Batterieeinrichtung 12 eingezeichnet. Die Elektronikkomponente 15 kann aber auch z. B. zwischen der Pumpe 13 und der Batteriereinrichtung 12 oder an anderer geeigneter Stelle angeordnet sein. In Figure 2, the electronic component 15 is shown as an example between the cooling device 11 and the battery device 12. The electronic component 15 can also z. B. be arranged between the pump 13 and the battery device 12 or at another suitable location.
Das Kühlsystem 100 umfasst auch einen zweiten Kreislauf 20, der weiter unten näher erläutert wird. The cooling system 100 also includes a second circuit 20, which is explained in more detail below.
Das Kühlsystem 100 umfasst auch einen dritten Kreislauf 30 (zweckmäßig Kältekreislauf). Der dritte Kreislauf 30 kann z. B. einen Kompressor und/oder einen Kondensator aufweisen, die in Figur 2 schematisch unter dem Bezugszeichen 32 zusammengefasst sind. The cooling system 100 also includes a third circuit 30 (appropriately a refrigeration circuit). The third circuit 30 can z. B. have a compressor and / or a capacitor, which are summarized schematically in Figure 2 under the reference number 32.
Der dritte Kreislauf 30 ist über einen ersten Wärmetauscher X1 (z. B. einen Chiller, insbesondere Verdampfer) mit dem zweiten Kreislauf 20 thermisch verbunden und über einen zweiten Wärmetauscher X2 (z. B. einen Chiller, insbesondere Verdampfer) mit dem Batteriekühlkreislauf 10 thermisch verbunden, vorzugsweise sodass der dritte Kreislauf 30 zur Erzeugung und/oder zur Bereitstellung von Kälteleistung (zweckmäßig Kälte) für den Batteriekühlkreislauf 10 und den zweiten Kreislauf 20 nutzbar ist. The third circuit 30 is thermally connected to the second circuit 20 via a first heat exchanger X1 (e.g. a chiller, in particular evaporator) and thermally connected to the battery cooling circuit 10 via a second heat exchanger connected, preferably so that the third circuit 30 can be used to generate and / or provide cooling power (expediently cold) for the battery cooling circuit 10 and the second circuit 20.
Der dritte Kreislauf 30 ist zweckmäßig zwischen den Batteriekühlkreislauf 10 und den zweiten Kreislauf 20 eingebunden. The third circuit 30 is expediently integrated between the battery cooling circuit 10 and the second circuit 20.
Der dritte Kreislauf 30 umfasst ein erstes Expansionsorgan 33 (z. B. in Expansionsventil) für den ersten Wärmetauscher X1 und ein zweites Expansionsorgan 31 (z. B. in Expansionsventil) für den zweiten Wärmetauscher X2. The third circuit 30 includes a first expansion element 33 (e.g. in an expansion valve) for the first heat exchanger X1 and a second expansion element 31 (e.g. in an expansion valve) for the second heat exchanger X2.
Der Kompressor und/oder der Kondensator sind zweckmäßig mit ersten Wärmetauscher X1 und seinem vorgeschalteten Expansionsorgan 33 wirkverbunden und zweckmäßig mit dem zweiten Wärmetauscher X2 und seinem vorgeschalteten Expansionsorgan 31 wirkverbun- den. The compressor and/or the condenser are expediently operatively connected to the first heat exchanger X1 and its upstream expansion element 33 and expediently with the second heat exchanger X2 and its upstream expansion element 31 are operatively connected.
Der erste Wärmetauscher X1 und der zweite Wärmetauscher X2 sind im dritten Kreislauf 30 insbesondere parallel geschaltet. Bei dem Batteriekühlkreislauf 10 und dem dritten Kreislauf 30 kann es sich im Prinzip z. B. um eine herkömmliche Batteriekühlanordnung handeln. Damit sind vorteilhaft bereits alle zur Erzeugung von Kälteleistung erforderlichen Komponenten (insbesondere Kompressor und/oder Kondensator) eines aktiven Kältekreislaufs vorhanden und müssen somit vorteilhaft nicht noch einmal verbaut oder ggf. sogar elektrisch betrieben werden. The first heat exchanger X1 and the second heat exchanger X2 are in particular connected in parallel in the third circuit 30. The battery cooling circuit 10 and the third circuit 30 can in principle be z. B. be a conventional battery cooling arrangement. This means that all of the components (in particular compressor and/or condenser) of an active refrigeration circuit required to generate cooling capacity are already present and therefore advantageously do not have to be installed again or possibly even operated electrically.
Das Kühlsystem 100 umfasst Leistungselektronik 21 , vorzugsweise zumindest ein Steuergerät und/oder zumindest einen Rechner (z. B. zumindest ein Chip, Prozessor etc.), vorzugsweise zur Datenverarbeitung zum autonomen oder teilautonomen Fahren des Kraftfahrzeugs. The cooling system 100 includes power electronics 21, preferably at least one control device and/or at least one computer (e.g. at least one chip, processor, etc.), preferably for data processing for autonomous or semi-autonomous driving of the motor vehicle.
Der zweite Kreislauf 20 (zweckmäßig Kühlkreislauf) dient insbesondere zum Kühlen der Leistungselektronik 21 und/oder zur Kühlmitteltemperierung zum Vermeiden einer Kondensatbildung an oder in der Leistungselektronik 21 . Der zweite Kreislauf 20 dient zweckmäßig zum Führen eines (z. B. flüssigen oder gasförmigen) Kühlmittels (z. B. Glycol-Wasser-Mi- schung). The second circuit 20 (expediently cooling circuit) serves in particular for cooling the power electronics 21 and/or for coolant temperature control to avoid condensation formation on or in the power electronics 21. The second circuit 20 expediently serves to carry a (e.g. liquid or gaseous) coolant (e.g. glycol-water mixture).
Der zweite Kreislauf 20 kann z. B. einen Expansionstank 50 (z. B. Ausgleichsbehälter) für das Kühlmittel des zweiten Kreislaufs 20 umfassen. The second circuit 20 can z. B. include an expansion tank 50 (e.g. expansion tank) for the coolant of the second circuit 20.
Eine Besonderheit ist, dass der zweite Kreislauf 20 ein Ventil 22 zur Kühlmitteltemperierung zum Vermeiden einer Kondensatbildung an oder in der Leistungselektronik 21 umfassen kann. Das Ventil 22 ist vorzugsweise ein 3-Wegeventil. Es kann z. B. zumindest drei Anschlüsse 22.1 , 22.2, 22.3 aufweisen und/oder zumindest zwei Schaltstellungen aufweisen und z. B. als ein 3/2-Wegeventil ausgeführt sein. Insbesondere kann das Ventil 22 zum Zusammenführen von unterschiedlich temperiertem Kühlmittel eingerichtet sein. A special feature is that the second circuit 20 can include a valve 22 for coolant temperature control to avoid condensation formation on or in the power electronics 21. The valve 22 is preferably a 3-way valve. It can e.g. B. have at least three connections 22.1, 22.2, 22.3 and/or have at least two switching positions and z. B. be designed as a 3/2-way valve. In particular, the valve 22 can be set up to bring together coolant at different temperatures.
Der zweite Kreislauf 20 kann auch eine optionale Kühleinrichtung 24 aufweisen, z. B. einen Kühler mit Lüfter. The second circuit 20 may also have an optional cooling device 24, e.g. B. a cooler with a fan.
Der zweite Kreislauf 20 umfasst einen ersten Leitungsabschnitt A und einen zweiten Leitungsabschnitt B. Der erste Leitungsabschnitt A erstreckt sich zweckmäßig stromaufwärts der Leistungselektronik 21 zwischen dem ersten Wärmetauscher X1 und der Leistungselektronik 21 . The second circuit 20 comprises a first line section A and a second line section B. The first line section A expediently extends upstream of the power electronics 21 between the first heat exchanger X1 and the power electronics 21.
Der zweite Leitungsabschnitt B erstreckt sich zweckmäßig stromabwärts der Leistungselektronik 21 zwischen der Leistungselektronik 21 und dem ersten Wärmetauscher X1 und/oder der Kühleinrichtung 24. The second line section B expediently extends downstream of the power electronics 21 between the power electronics 21 and the first heat exchanger X1 and/or the cooling device 24.
Die Leistungselektronik 21 und der erste Wärmetauscher X1 können somit z. B. zwischen dem ersten Leitungsabschnitt A und dem zweiten Leitungsabschnitt B positioniert sein, sodass der erste Leitungsabschnitt A einem Leitungsabschnitt stromaufwärts der Leistungselektronik 21 und stromabwärts des ersten Wärmetauschers X1 entspricht und/oder der zweite Leitungsabschnitt B einem Leitungsabschnitt stromabwärts der Leistungselektronik 21 und stromaufwärts des ersten Wärmetauschers X1 entspricht. The power electronics 21 and the first heat exchanger X1 can therefore z. B. be positioned between the first line section A and the second line section B, so that the first line section A corresponds to a line section upstream of the power electronics 21 and downstream of the first heat exchanger X1 and / or the second line section B corresponds to a line section downstream of the power electronics 21 and upstream of the first Heat exchanger X1 corresponds.
Ein dritter Leitungsabschnitt C des zweiten Kreislaufs 20 ist eingerichtet, um eine Bypassleitung zu bilden und z. B. den zweiten Leitungsabschnitt B mit dem Ventil 22 zu verbinden, um Kühlmittel unter Umgehung der Kühleinrichtung 24 und/oder des ersten Wärmetauschers X1 zum Ventil 22 und/oder in den ersten Leitungsabschnitt A zu führen und vorzugsweise somit zurück zur Leistungselektronik 21. Das Ventil 22 ist zweckmäßig in den ersten Leitungsabschnitt A und den dritten Leitungsabschnitt C integriert. A third line section C of the second circuit 20 is set up to form a bypass line and z. B. to connect the second line section B with the valve 22 in order to lead coolant to the valve 22 and/or into the first line section A, bypassing the cooling device 24 and/or the first heat exchanger X1, and preferably back to the power electronics 21. The valve 22 is expediently integrated into the first line section A and the third line section C.
Der dritte Leitungsabschnitt C zweigt an einer Abzweigstelle 25 vom zweiten Leitungsabschnitt B ab. Die Abzweigstelle 25 ist stromabwärts der Leistungselektronik 21 und z. B. stromaufwärts der Kühleinrichtung 24 und/oder des ersten Wärmetauschers X1 positioniert. The third line section C branches off from the second line section B at a branch point 25. The branch point 25 is downstream of the power electronics 21 and z. B. positioned upstream of the cooling device 24 and/or the first heat exchanger X1.
Die Kühleinrichtung 24 ist vorzugsweise in den zweiten Leitungsabschnitt B integriert und/oder stromabwärts der Abzweigstelle 25 und z. B. stromaufwärts des ersten Wärmetauschers X1 positioniert. The cooling device 24 is preferably integrated into the second line section B and / or downstream of the branch point 25 and z. B. positioned upstream of the first heat exchanger X1.
Der zweite Kreislauf 20 umfasst auch eine Pumpe 23, die zweckmäßig in den ersten Leitungsabschnitt A integriert sein kann. Die Pumpe 23 kann z. B. stromaufwärts der Leistungselektronik 21 und stromabwärts des Ventils 22 und/oder stromabwärts des ersten Wärmetauschers X1 in den zweiten Kreislauf 20 integriert sein. The second circuit 20 also includes a pump 23, which can expediently be integrated into the first line section A. The pump 23 can z. B. be integrated into the second circuit 20 upstream of the power electronics 21 and downstream of the valve 22 and/or downstream of the first heat exchanger X1.
Das Kühlmittel des zweiten Kreislaufs 20 kann insbesondere Wärme von der Leistungselektronik 21 aufnehmen und die Wärme zur Kühlmitteltemperierung zum Vermeiden einer Kondensatbildung an oder in der Leistungselektronik 21 nutzen, vorzugsweise in Kombination mit mittels des ersten Wärmetauschers X1 und/oder der Kühleinrichtung 24 gekühltem Kühlmittel. The coolant of the second circuit 20 can in particular absorb heat from the power electronics 21 and use the heat for coolant temperature control to avoid condensation formation on or in the power electronics 21, preferably in combination with coolant cooled by means of the first heat exchanger X1 and/or the cooling device 24.
Das Ventil 22 umfasst einen ersten Eingang 22.1 , der mittels eines ersten Teilabschnitts A1 des ersten Leitungsabschnitts A mit einem Ausgang des ersten Wärmetauschers X1 verbunden ist. The valve 22 includes a first input 22.1, which is connected to an output of the first heat exchanger X1 by means of a first section A1 of the first line section A.
Das Ventil 22 umfasst einen zweiten Eingang 22.2, der mittels des dritten Leitungsabschnitts C mit dem zweiten Leitungsabschnitt B verbunden ist. The valve 22 includes a second inlet 22.2, which is connected to the second line section B by means of the third line section C.
Das Ventil 22 umfasst einen Ausgang 22.3, um in Abhängigkeit von Ventil-Schaltstellungen zur Kühlmitteltemperierung (zweckmäßig mittels der Leistungselektronik 21 aufgewärmtes und/oder mittels des Batteriekühlkreislaufs 10 und/oder der Kühleinrichtung 24 gekühltes) Kühlmittel über einen zweiten Teilabschnitt A2 des ersten Leitungsabschnitts A zur Leistungselektronik 21 weiterzuleiten. The valve 22 comprises an output 22.3 in order to supply coolant via a second section A2 of the first line section A depending on valve switching positions for coolant temperature control (expediently warmed up by means of the power electronics 21 and/or cooled by means of the battery cooling circuit 10 and/or the cooling device 24). Power electronics 21 to forward.
Der erste Eingang 22.1 und/oder der zweite Eingang 22.2 und optional der Ausgang 22.3 kann z. B. eine Öffnungsstellung aufweisen, in der er vollständig geöffnet ist, eine Schließstellung aufweisen, in der er vollständig geschlossen ist, und/oder zumindest eine Zwischenstellung aufweisen, in der er teilweise geöffnet ist. The first input 22.1 and/or the second input 22.2 and optionally the output 22.3 can z. B. have an open position in which it is completely open, have a closed position in which it is completely closed, and / or have at least an intermediate position in which it is partially opened.
Das Ventil 22 kann unterschiedliche Schaltstellungen aufweisen, um von der Leistungselektronik 21 erwärmtes Kühlmittel (zweckmäßig mittels des zweiten Eingangs 22.2) und vom Batteriekühlkreislauf 10 und/oder der Kühleinrichtung 24 gekühltes Kühlmittel (zweckmäßig mittels des ersten Eingangs 22.1) zur Kühlmitteltemperierung wahlweise durchzulassen und/oder zu sperren. The valve 22 can have different switching positions in order to selectively let through coolant heated by the power electronics 21 (expediently by means of the second input 22.2) and coolant cooled by the battery cooling circuit 10 and/or the cooling device 24 (expediently by means of the first input 22.1) for coolant temperature control and/or to block.
Das Ventil 22 kann z. B. eine Schaltstellung aufweisen, in der der erste Eingang 22.1 vollständig geschlossen ist und der zweite Eingang 22.2 vollständig oder teilweise geöffnet ist, vorzugsweise so, dass (insbesondere von der Leistungselektronik 21 aufgewärmtes) Kühlmittel zwischen dem Ausgang 22.3, der Leistungselektronik 21 und dem zweiten Eingang 22.2 zirkulieren kann, aber ein Zufluss von Kühlmittel über den ersten Eingang 22.1 und vorzugsweise somit von der Kühleinrichtung 24 und/oder von dem ersten Wärmetauscher X1 verhindert werden kann. Dadurch kann ein („kleiner“) Kreislaufmodus ermöglicht werden, der die Leistungselektronik 21 , das Ventil 22 (nämlich den vorzugsweise vollständig oder teil- weise geöffneten zweiten Eingang 22.2) und vorzugsweise die Pumpe 23 umfasst, insbesondere bei geschlossenem ersten Eingang 22.1 und somit unter Umgehung bzw. Ausschluss der Kühleinrichtung 24 und/oder des ersten Wärmetauschers X1 . The valve 22 can z. B. have a switching position in which the first input 22.1 is completely closed and the second input 22.2 is completely or partially open, preferably so that coolant (in particular warmed up by the power electronics 21) between the output 22.3, the power electronics 21 and the second Input 22.2 can circulate, but an inflow of coolant via the first input 22.1 and preferably thus from the cooling device 24 and / or from the first heat exchanger X1 can be prevented. This allows a (“small”) circuit mode to be enabled, which includes the power electronics 21, the valve 22 (namely the preferably complete or partial wisely opened second input 22.2) and preferably the pump 23, in particular with the first input 22.1 closed and thus bypassing or excluding the cooling device 24 and / or the first heat exchanger X1.
Das Ventil 22 kann z. B. eine Schaltstellung aufweisen, in der der erste Eingang 22.1 teilweise geöffnet ist und der zweite Eingang 22.2 vollständig oder teilweise geöffnet ist, vorzugsweise so, dass (insbesondere von der Leistungselektronik 21 aufgewärmtes) Kühlmittel zwischen dem Ausgang 22.3, der Leistungselektronik 21 und dem zweiten Eingang 22.2 zirkulieren kann, aber auch ein Zufluss von (insbesondere mittels des Batteriekühlkreislaufs 10 und/oder der Kühleinrichtung 24 gekühltes) Kühlmittel über den ersten Eingang 22.1 und vorzugsweise somit von der Kühleinrichtung 24 und/oder dem ersten Wärmetauscher X1 zugelassen wird. Dadurch kann z. B. ein Kreislaufmodus ermöglicht werden, der die Leistungselektronik 21 , das Ventil 22 (nämlich vorzugsweise den ersten zumindest teilweise geöffneten Eingang 22.1 und den zweiten zumindest teilweise geöffneten Eingang 22.2) und die Kühleinrichtung 24 und/oder den ersten Wärmetauscher X1 und z. B. die Pumpe 23 umfasst. The valve 22 can z. B. have a switching position in which the first input 22.1 is partially open and the second input 22.2 is completely or partially open, preferably so that coolant (in particular warmed up by the power electronics 21) between the output 22.3, the power electronics 21 and the second Input 22.2 can circulate, but also an inflow of coolant (in particular cooled by means of the battery cooling circuit 10 and / or the cooling device 24) via the first input 22.1 and preferably thus from the cooling device 24 and / or the first heat exchanger X1 is permitted. This can z. B. a circulation mode can be made possible, which includes the power electronics 21, the valve 22 (namely preferably the first at least partially open input 22.1 and the second at least partially open input 22.2) and the cooling device 24 and / or the first heat exchanger X1 and z. B. the pump 23 includes.
Das Ventil 22 kann z. B. eine Schaltstellung aufweisen, in der der erste Eingang 22.1 vollständig geöffnet ist, vorzugsweise so, dass (insbesondere mittels des Batteriekühlkreislaufs 10 und/oder der Kühleinrichtung 24 gekühltes) Kühlmittel zwischen dem Ausgang 22.3, der Leistungselektronik 21 und dem ersten Eingang 22.1 zirkuliert, und in der der zweite Eingang 22.2 vollständig geschlossen ist oder nur teilweise und/oder intermittierend geöffnet wird. Dadurch kann ein („großer“) Kreislaufmodus ermöglicht werden, der die Leistungselektronik 21 , das Ventil 22 (nämlich vorzugsweise den vollständig geöffneten ersten Eingang 22.1) und die Kühleinrichtung24 und/oder den ersten Wärmetauscher X1 und z. B. die Pumpe 23 umfasst, vorzugsweise bei im Wesentlichen geschlossenem zweiten Eingang 22.2. The valve 22 can z. B. have a switching position in which the first input 22.1 is completely open, preferably in such a way that coolant (in particular cooled by means of the battery cooling circuit 10 and / or the cooling device 24) circulates between the output 22.3, the power electronics 21 and the first input 22.1, and in which the second entrance 22.2 is completely closed or is only partially and/or intermittently opened. This allows a (“large”) circuit mode to be enabled, which includes the power electronics 21, the valve 22 (namely preferably the fully opened first input 22.1) and the cooling device 24 and/or the first heat exchanger X1 and z. B. includes the pump 23, preferably with the second input 22.2 essentially closed.
Das Ventil 22 kann z. B. ein Thermostatventil sein und/oder ein zur Kühlmitteltemperierung sich selbst einstellendes Ventil sein. Das Ventil 22 kann z. B. ein nicht elektronisch gesteuertes und/oder geregeltes Ventil sein. The valve 22 can z. B. be a thermostat valve and / or a self-adjusting valve for coolant temperature control. The valve 22 can z. B. be a non-electronically controlled and / or regulated valve.
Das Ventil 22 kann insbesondere ein auf Temperaturschwankungen reagierendes Dehnmaterial oder Dehnfluid umfassen, vorzugsweise um einen Kühlmittel-Durchfluss zu beeinflussen. The valve 22 can in particular comprise an expansion material or expansion fluid that reacts to temperature fluctuations, preferably in order to influence a coolant flow.
Das Ventil 22 kann z. B. zur Temperatur-Festwertsteuerung eingerichtet sein, um die Kühlmitteltemperatur für die Leistungselektronik 21 in einem vorbestimmten Temperaturbereich zu halten. Eine Besonderheit ist, dass die Pumpe 23 eingerichtet sein kann, um, z. B. zur Kühlmitteltemperierung zum Vermeiden einer Kondensatbildung an oder in der Leistungselektronik 21 , einen Kühlmittel-Wärmestrom oder Kühlmittel-Volumenstrom zu verändern, vorzugsweise wahlweise zu erhöhen und/oder zu reduzieren. The valve 22 can z. B. be set up for fixed temperature control in order to keep the coolant temperature for the power electronics 21 in a predetermined temperature range. A special feature is that the pump 23 can be set up, for example. B. for coolant temperature control to avoid condensation formation on or in the power electronics 21, to change a coolant heat flow or coolant volume flow, preferably to optionally increase and / or reduce.
Im Kontext der Erfindung ist es insbesondere möglich, Kälte- und/oder Kühlleistung (zweckmäßig Kälte und/oder Kühle) für den zweiten Kreislauf 20 zu erzeugen, insbesondere unter Einbeziehung des Batteriekühlkreislaufs 10 und/oder des dritten Kreislaufs 30. In the context of the invention, it is in particular possible to generate cooling and/or cooling power (expediently cold and/or cooling) for the second circuit 20, in particular including the battery cooling circuit 10 and/or the third circuit 30.
Im Kontext der Erfindung ist es insbesondere möglich, dass der zweite Kreislauf 20, das Ventil 22 und/oder die Pumpe 23 zur Kühlmitteltemperierung eingerichtet sind, um eine Kondensatbildung an oder in der Leistungselektronik 21 zu vermeiden, insbesondere weil dadurch eine Temperatur an oder in der Leistungselektronik 21 zweckmäßig im Wesentlichen über einer Taupunkttemperatur gehalten werden kann. In the context of the invention, it is particularly possible for the second circuit 20, the valve 22 and/or the pump 23 to be set up for coolant temperature control in order to avoid condensation formation on or in the power electronics 21, in particular because this results in a temperature at or in the Power electronics 21 can expediently be kept essentially above a dew point temperature.
Das Ventil 22 kann insbesondere auch ein elektrisches Ventil sein, insbesondere ein elektronisch gesteuertes und/oder geregeltes Ventil. The valve 22 can in particular also be an electrical valve, in particular an electronically controlled and/or regulated valve.
Das Kühlsystem 100 kann eine (in den Figuren nicht gezeigte) elektronische Steuer- und/oder Regeleinrichtung umfassen. The cooling system 100 may include an electronic control and/or regulating device (not shown in the figures).
Die Steuer- und/oder Regeleinrichtung ist zweckmäßig eingerichtet, um das Ventil 22 und/oder die Pumpe 23 in Abhängigkeit von zumindest einem von folgendem zu steuern und/oder zu regeln: einer Temperatur und/oder einer Feuchtigkeit einer Umgebungsluft der Leistungselektronik 21 , einer Temperatur an oder in der Leistungselektronik 21 , einer Kühlmittel-Temperatur des zweiten Kreislaufs 20 (z. B. stromaufwärts und/oder stromabwärts der Leistungselektronik 21), einer Kältemittel-Temperatur des dritten Kreislaufs 30 und/oder einer Kühlmedium-Temperatur des Batteriekühlkreislaufs 10. Zur jeweiligen Temperaturerfassung kann z. B. eine geeignete Sensorik genutzt werden. The control and/or regulating device is expediently set up to control and/or regulate the valve 22 and/or the pump 23 depending on at least one of the following: a temperature and/or a humidity of the ambient air of the power electronics 21, one Temperature on or in the power electronics 21, a coolant temperature of the second circuit 20 (e.g. upstream and/or downstream of the power electronics 21), a coolant temperature of the third circuit 30 and/or a coolant temperature of the battery cooling circuit 10. To record the respective temperature, e.g. B. suitable sensors can be used.
Die Steuer- und/oder Regeleinrichtung kann z. B. eingerichtet sein, um einen Abgleich mit zumindest einer Taupunktkurve auszuführen und/oder um die Kühlmittel-Temperatur für die Leistungselektronik 21 in einem vorbestimmten Temperaturbereich zu halten. The control and/or regulating device can, for. B. be set up to carry out an adjustment with at least one dew point curve and / or to keep the coolant temperature for the power electronics 21 in a predetermined temperature range.
Die Steuer- und/oder Regeleinrichtung kann z. B. einen Teil der Leistungselektronik 21 bilden und somit vorzugsweise vom zweiten Kreislauf 20 kühlbar sein. Die Steuer- und/oder Regeleinrichtung kann aber auch zusätzlich zur Leistungselektronik 21 zur Verfügung gestellt sein und vom zweiten Kreislauf 20 entkoppelt sein. Der Batteriekühlkreislauf 10 ist zweckmäßig ein geschlossener Niedertemperatur-Kreislauf, dessen Kühlmedium (insbesondere Glycol-Wasser-Mischung) z. B. flüssig ist. The control and/or regulating device can, for. B. form part of the power electronics 21 and can therefore preferably be cooled by the second circuit 20. The control and/or regulating device can also be provided in addition to the power electronics 21 and can be decoupled from the second circuit 20. The battery cooling circuit 10 is expediently a closed low-temperature circuit, the cooling medium (in particular glycol-water mixture) e.g. B. is liquid.
Der zweite Kreislauf 20 ist zweckmäßig ein geschlossener Hochtemperatur-Kreislauf, dessen Kühlmittel (insbesondere Glycol-Wasser-Mischung) z.B. flüssig ist. Der dritte Kreislauf 30 ist zweckmäßig ein geschlossener Kältekreislauf, dessen (insbesondere flüssiges) Kältemittel im Betrieb eine Aggregatsänderung erfährt. The second circuit 20 is expediently a closed high-temperature circuit, the coolant (in particular glycol-water mixture) being, for example, liquid. The third circuit 30 is expediently a closed refrigeration circuit, the (particularly liquid) refrigerant of which undergoes an aggregate change during operation.
Die Erfindung ist nicht auf die oben beschriebenen bevorzugten Ausführungsbeispiele beschränkt. Vielmehr ist eine Vielzahl von Varianten und Abwandlungen möglich, die ebenfalls von dem Erfindungsgedanken Gebrauch machen und deshalb in den Schutzbereich fallen. Darüber hinaus beansprucht die Erfindung auch Schutz für den Gegenstand und die Merkmale der Unteransprüche unabhängig von den in Bezug genommenen Merkmalen und Ansprüchen. The invention is not limited to the preferred embodiments described above. Rather, a large number of variants and modifications are possible, which also make use of the inventive idea and therefore fall within the scope of protection. In addition, the invention also claims protection for the subject matter and the features of the subclaims independently of the referenced features and claims.
Bezugszeichenliste Reference symbol list
10 Batteriekühlkreislauf 10 battery cooling circuit
11 Kühleinrichtung, vorzugsweise Kühler mit Lüfter 11 Cooling device, preferably cooler with fan
12 Batterieeinrichtung, vorzugsweise Akkueinrichtung 12 battery device, preferably battery device
13 Pumpe, insbesondere des Batteriekühlkreislaufs 13 pump, especially the battery cooling circuit
14 Expansionstank 14 expansion tank
15 zumindest eine Elektronikkomponente 15 at least one electronic component
20 zweiter Kreislauf, vorzugsweise Kühlkreislauf 20 second circuit, preferably cooling circuit
21 Leistungselektronik 21 Power Electronics
22 Ventil, vorzugsweise zur Kühlmitteltemperierung 22 valve, preferably for coolant temperature control
22.1 erster Eingang 22.1 first entrance
22.2 zweiter Eingang 22.2 second entrance
22.3 Ausgang 22.3 Exit
23 Pumpe 23 pump
24 Kühleinrichtung, vorzugsweise Kühler mit Lüfter 24 Cooling device, preferably cooler with fan
25 Abzweigstelle 25 branch point
A erster Leitungsabschnitt, vorzugsweise stromaufwärts der Leistungselektronik und stromabwärts des ersten Wärmetauschers und/oder der Kühleinrichtung 24 A first line section, preferably upstream of the power electronics and downstream of the first heat exchanger and/or the cooling device 24
A1 erster Teilabschnitt A1 first section
A2 zweiter Teilabschnitt A2 second section
B zweiter Leitungsabschnitt, vorzugsweise stromabwärts der Leistungselektronik und stromaufwärts des ersten Wärmetauschers und/oder der Kühleinrichtung 24 C dritter Leitungsabschnitt, vorzugsweise Bypassleitung zur Umgehung der Kühleinrichtung 24und/oder des ersten Wärmetauschers B second line section, preferably downstream of the power electronics and upstream of the first heat exchanger and / or the cooling device 24 C third line section, preferably bypass line to bypass the cooling device 24 and/or the first heat exchanger
30 dritter Kreislauf, vorzugsweise Kältekreislauf 30 third circuit, preferably refrigeration circuit
31 Expansionsorgan für zweiten Wärmetauscher 32 Kondensator und/oder Verdichter 31 Expansion element for second heat exchanger 32 Condenser and/or compressor
33 Expansionsorgan für ersten Wärmetauscher 33 Expansion element for first heat exchanger
X1 erster Wärmetauscher, vorzugsweise Chiller X1 first heat exchanger, preferably chiller
X2 zweiterWärmetauscher, vorzugsweise Chiller, X2 second heat exchanger, preferably chiller,
50 Expansionstank t Kühlmittel-Temperatur 50 expansion tank t coolant temperature
100 Kühlsystem 100 cooling system

Claims

Patentansprüche Patent claims
1. Kühlsystem (100), vorzugsweise für ein Kraftfahrzeug, vorzugsweise ein autonom oder teilautonom fahrendes Kraftfahrzeug, insbesondere Lastkraftwagen oder Omnibus, mit: einem Batteriekühlkreislauf (10) zum Kühlen einer Batterieeinrichtung (12), vorzugsweise einer Batterieeinrichtung (12) zur Energieversorgung eines Elektromotors zum Antreiben des Kraftfahrzeugs, und 1. Cooling system (100), preferably for a motor vehicle, preferably an autonomous or semi-autonomous motor vehicle, in particular a truck or bus, with: a battery cooling circuit (10) for cooling a battery device (12), preferably a battery device (12) for supplying energy to an electric motor for driving the motor vehicle, and
Leistungselektronik (21), vorzugsweise zumindest ein Steuergerät und/oder zumindest ein Rechner, vorzugsweise zur Datenverarbeitung zum autonomen oder teilautonomen Fahren des Kraftfahrzeugs, wobei das Kühlsystem (100) einen zweiten Kreislauf (20) umfasst, in den die Leistungselektronik (21) eingebunden ist und der zum Kühlen der Leistungselektronik (21) und/oder zur Kühlmitteltemperierung zum Vermeiden einer Kondensatbildung an oder in der Leistungselektronik (21) eingerichtet ist, dadurch gekennzeichnet, dass der Batteriekühlkreislauf (10) und der zweite Kreislauf (20) mittelbar oder unmnittelbar über einen Wärmetauscher (X1), vorzugsweise einen Plattenwärmetauscher, thermisch miteinander verbunden sind, insbesondere sodass der Batteriekühlkreislauf (10) zur Erzeugung und/oder zur Bereitstellung von Kälte- und/oder Kühlleistung für den zweiten Kreislauf (20) nutzbar ist. Power electronics (21), preferably at least one control device and/or at least one computer, preferably for data processing for autonomous or semi-autonomous driving of the motor vehicle, wherein the cooling system (100) comprises a second circuit (20) into which the power electronics (21) is integrated and which is set up for cooling the power electronics (21) and/or for coolant temperature control to avoid condensation formation on or in the power electronics (21), characterized in that the battery cooling circuit (10) and the second circuit (20) are connected directly or indirectly via one Heat exchangers (X1), preferably a plate heat exchanger, are thermally connected to one another, in particular so that the battery cooling circuit (10) can be used to generate and/or provide refrigeration and/or cooling power for the second circuit (20).
2. Kühlsystem (100) nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass der Batteriekühlkreislauf (10) eine Pumpe (13) umfasst und/oder eine Kühleinrichtung (11) umfasst, vorzugsweise einen Kühler mit Lüfter. 2. Cooling system (100) according to claim 1, characterized in that the battery cooling circuit (10) comprises a pump (13) and / or comprises a cooling device (11), preferably a cooler with a fan.
3. Kühlsystem (100) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Batteriekühlkreislauf (10) über einen insbesondere weiteren Wärmetauscher (X2), vorzugsweise einen Chiller, mit einem dritten Kreislauf (30) thermisch verbunden ist, vorzugsweise so, dass der dritte Kreislauf (30) zur Erzeugung und/oder Bereitstellung von Kälte- und/oder Kühlleistung für den Batteriekühlkreislauf (10) und/oder den zweiten Kreislauf (20) nutzbar ist. 3. Cooling system (100) according to one of the preceding claims, characterized in that the battery cooling circuit (10) is thermally connected to a third circuit (30) via a particularly further heat exchanger (X2), preferably a chiller, preferably in such a way that third circuit (30) for generation and/or provision of refrigeration and/or cooling capacity can be used for the battery cooling circuit (10) and/or the second circuit (20).
4. Kühlsystem (100) nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der dritte Kreislauf (30) ein Expansionsorgan (31), einen Kompressor und einen Kondensator umfasst. 4. Cooling system (100) according to claim 3, characterized in that the third circuit (30) comprises an expansion member (31), a compressor and a condenser.
5. Kühlsystem (100) nach einem der Ansprüche 3 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Batteriekühlkreislauf (10) zwischen den zweiten Kreislauf (20) und den dritten Kreislauf (30) eingebunden ist. 5. Cooling system (100) according to one of claims 3 to 4, characterized in that the battery cooling circuit (10) is integrated between the second circuit (20) and the third circuit (30).
6. Kühlsystem (100) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der zweite Kreislauf (20) ein Ventil (22) zur Kühlmitteltemperierung zum Vermeiden einer Kondensatbildung an oder in der Leistungselektronik (21) umfasst. 6. Cooling system (100) according to one of the preceding claims, characterized in that the second circuit (20) comprises a valve (22) for coolant temperature control to avoid condensation formation on or in the power electronics (21).
7. Kühlsystem (100) nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Ventil (22) ein Wegeventil ist, insbesondere ein 3-Wegeventil und/oder 3/2-Wegeventil, zum Zusammenführen von unterschiedlich temperiertem Kühlmittel eingerichtet ist, und/oder zumindest drei Anschlüsse (22.1 , 22.2, 22.3) und/oder zumindest zwei Schaltstellungen aufweist. 7. Cooling system (100) according to claim 6, characterized in that the valve (22) is a directional valve, in particular a 3-way valve and / or 3/2-way valve, is set up to bring together coolant at different temperatures, and / or at least has three connections (22.1, 22.2, 22.3) and / or at least two switching positions.
8. Kühlsystem (100) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der zweite Kreislauf (20) eine Kühleinrichtung (24) umfasst, vorzugsweise einen Kühler mit Lüfter. 8. Cooling system (100) according to one of the preceding claims, characterized in that the second circuit (20) comprises a cooling device (24), preferably a cooler with a fan.
9. Kühlsystem (100) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der zweite Kreislauf (20) umfasst: einen ersten Leitungsabschnitt (A), vorzugsweise der sich stromaufwärts der Leistungselektronik (21) zwischen dem Wärmetauscher (X1) und der Leistungselektronik (21) erstreckt, und/oder einen zweiten Leitungsabschnitt (B), vorzugsweise der sich stromabwärts der Leistungselektronik (21) zwischen der Leistungselektronik (21) und dem Wärmetauscher (X1) erstreckt. 9. Cooling system (100) according to one of the preceding claims, characterized in that the second circuit (20) comprises: a first line section (A), preferably upstream of the power electronics (21) between the heat exchanger (X1) and the power electronics ( 21), and/or a second line section (B), preferably which extends downstream of the power electronics (21) between the power electronics (21) and the heat exchanger (X1).
10. Kühlsystem (100) nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass ein dritter Leitungsabschnitt (C) den zweiten Leitungsabschnitt (B) mit dem Ventil (22) verbindet und/oder eine Bypassleitung bildet, um Kühlmittel unter Umgehung der Kühleinrichtung (24) und/oder des Wärmetauschers (X1) zum Ventil (22) und/oder in den ersten Leitungsabschnitt (A) zuführen und vorzugsweise somit zurück zur Leistungselektronik (21). 10. Cooling system (100) according to claim 9, characterized in that a third line section (C) connects the second line section (B) to the valve (22) and / or forms a bypass line to coolant bypassing the cooling device (24) and / or the heat exchanger (X1) to the valve (22) and/or into the first line section (A) and preferably back to the power electronics (21).
11. Kühlsystem (100) nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass der dritte Leitungsabschnitt (C) an einer Abzweigstelle (25) vom zweiten Leitungsabschnitt (B) abzweigt und/oder das Ventil (22) in den ersten Leitungsabschnitt (A) und den dritten Leitungsabschnitt (C) integriert ist. 11. Cooling system (100) according to claim 10, characterized in that the third line section (C) branches off from the second line section (B) at a branch point (25) and / or the valve (22) in the first line section (A) and the third line section (C) is integrated.
12. Kühlsystem (100) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der zweite Kreislauf (20) eine Pumpe (23) umfasst, vorzugsweise in den ersten Leitungsabschnitt (A) integriert und/oder stromaufwärts der Leistungselektronik (21) und stromabwärts des Ventils (22). 12. Cooling system (100) according to one of the preceding claims, characterized in that the second circuit (20) comprises a pump (23), preferably integrated into the first line section (A) and / or upstream of the power electronics (21) and downstream of the Valve (22).
13. Kühlsystem (100) nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Pumpe (23) eingerichtet ist, um, vorzugsweise zur Kühlmitteltemperierung zum Vermeiden einer Kondensatbildung an oder in der Leistungselektronik (21), einen Kühlmittel-Wärmestrom o- der Kühlmittel-Volumenstrom zu verändern, vorzugsweise wahlweise zu erhöhen und/oder zu reduzieren. 13. Cooling system (100) according to claim 12, characterized in that the pump (23) is set up to, preferably for coolant temperature control to avoid condensation formation on or in the power electronics (21), a coolant heat flow or the coolant volume flow to change, preferably either to increase and / or reduce.
14. Kühlsystem (100) nach einem der Ansprüche 6 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass das Ventil (22) aufweist: einen ersten Eingang (22.1), vorzugsweise der mittels eines ersten Teilabschnitts14. Cooling system (100) according to one of claims 6 to 13, characterized in that the valve (22) has: a first inlet (22.1), preferably by means of a first section
(A1) des ersten Leitungsabschnitts (A) mit einem Ausgang des Wärmetauschers (X1) verbunden ist, einen zweiten Eingang (22.2), vorzugsweise der mittels des dritten Leitungsabschnitts (C) mit dem zweiten Leitungsabschnitt (B) verbunden ist, und einen Ausgang (22.3), um in Abhängigkeit von Ventil-Schaltstellungen Kühlmittel vom ersten Eingang (22.1) und/oder vom zweiten Eingang (22.2) zur Leistungselektronik (21) zu leiten und/oder in einen zweiten Teilabschnitt (A2) des ersten Leitungsabschnitts (A) zu führen. (A1) of the first line section (A) is connected to an output of the heat exchanger (X1), a second input (22.2), preferably which is connected to the second line section (B) by means of the third line section (C), and an output ( 22.3) in order to direct coolant from the first input (22.1) and/or from the second input (22.2) to the power electronics (21) and/or into a second section (A2) of the first line section (A), depending on the valve switching positions lead.
15. Kühlsystem (100) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Wärmetäuscher (X1) und/oder der zweite Wärmetauscher (X2) ein Chiller ist. 15. Cooling system (100) according to one of the preceding claims, characterized in that the heat exchanger (X1) and / or the second heat exchanger (X2) is a chiller.
16. Kühlsystem (100) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der dritte Kreislauf (30) ein erstes Expansionsorgan (33) für den ersten Wärmetauscher (X1) und/oder ein zweites Expansionsorgan (31) für den zweiten Wärmetauscher (X2) umfasst. 16. Cooling system (100) according to one of the preceding claims, characterized in that the third circuit (30) has a first expansion element (33) for the first heat exchanger (X1) and / or a second expansion element (31) for the second heat exchanger (X2 ).
17. Kühlsystem (100) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der zweite Kreislauf (20) eine Kühleinrichtung (24) umfasst, vorzugsweise einen Kühler mit Lüfter. 17. Cooling system (100) according to one of the preceding claims, characterized in that the second circuit (20) comprises a cooling device (24), preferably a cooler with a fan.
18. Kühlsystem (100) nach einem der Ansprüche 14 bis 17, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Eingang (22.1) und/oder der zweite Eingang (22.2) eine Öffnungsstellung aufweist, in der er vollständig geöffnet ist, eine Schließstellung aufweist, in der er vollständig geschlossen ist, und zumindest eine Zwischenstellung aufweist, in der er teilweise geöffnet ist. 18. Cooling system (100) according to one of claims 14 to 17, characterized in that the first entrance (22.1) and / or the second entrance (22.2) has an open position in which it is completely open, has a closed position in which it is completely closed and has at least one intermediate position in which it is partially open.
19. Kühlsystem (100) nach einem der Ansprüche 6 bis 18, dadurch gekennzeichnet, dass das Ventil (22) zur Kühlmitteltemperierung eine Schaltstellung aufweist, in der der erste Eingang (22.1) vollständig geschlossen ist und der zweite Eingang (22.2) vollständig oder teilweise geöffnet ist, vorzugsweise so, dass Kühlmittel zwischen dem Ausgang (22.3), der Leistungselektronik (21) und dem zweiten Eingang (22.2) zirkulieren kann, aber ein Zufluss von Kühlmittel über den ersten Eingang (22.1) verhindert wird. 19. Cooling system (100) according to one of claims 6 to 18, characterized in that the valve (22) for coolant temperature control has a switching position in which the first input (22.1) is completely closed and the second input (22.2) is completely or partially closed is opened, preferably so that coolant can circulate between the output (22.3), the power electronics (21) and the second input (22.2), but an inflow of coolant via the first input (22.1) is prevented.
20. Kühlsystem (100) nach einem der Ansprüche 6 bis 19, dadurch gekennzeichnet, dass das Ventil (22) zur Kühlmitteltemperierung eine Schaltstellung aufweist, in der der erste Eingang (22.1) teilweise geöffnet ist und der zweite Eingang (22.2) vollständig oder teilweise geöffnet ist, vorzugsweise so, dass Kühlmittel zwischen dem Ausgang (22.3), der Leistungselektronik (21) und dem zweiten Eingang (22.2) zirkulieren kann, aber auch ein Zufluss von Kühlmittel über den ersten Eingang (22.1) zugelassen wird. 20. Cooling system (100) according to one of claims 6 to 19, characterized in that the valve (22) for coolant temperature control has a switching position in which the first input (22.1) is partially open and the second input (22.2) is completely or partially open is opened, preferably in such a way that coolant can circulate between the output (22.3), the power electronics (21) and the second input (22.2), but also an inflow of coolant via the first input (22.1) is permitted.
21. Kühlsystem (100) nach einem der Ansprüche 6 bis 20, dadurch gekennzeichnet, dass das Ventil (22) zur Kühlmitteltemperierung eine Schaltstellung aufweist, in der der erste Eingang (22.1) vollständig geöffnet ist, vorzugsweise so, dass Kühlmittel zwischen dem Ausgang (22.3), der Leistungselektronik (21) und dem ersten Eingang (22.1) zirkulieren kann, und vorzugsweise in der der zweite Eingang (22.2) vollständig geschlossen ist oder nur teilweise und/oder intermittierend geöffnet wird. 21. Cooling system (100) according to one of claims 6 to 20, characterized in that the valve (22) has a switching position for coolant temperature control, in which the first input (22.1) is completely open, preferably so that coolant can circulate between the output (22.3), the power electronics (21) and the first input (22.1), and preferably in which the second input (22.2) is completely open is closed or is only partially and/or intermittently opened.
22. Kühlsystem (100) nach einem der Ansprüche 9 bis 21, dadurch gekennzeichnet, dass die Kühleinrichtung (24) in den zweiten Leitungsabschnitt (B) integriert ist, stromabwärts der Leistungselektronik (21) und/oder stromabwärts der Abzweigstelle (25) positioniert ist, und/oder stromaufwärts des Wärmetauschers (X1) und/oder des ersten Eingangs (22.1) positioniert ist. 22. Cooling system (100) according to one of claims 9 to 21, characterized in that the cooling device (24) is integrated into the second line section (B), is positioned downstream of the power electronics (21) and / or downstream of the branch point (25). , and/or positioned upstream of the heat exchanger (X1) and/or the first inlet (22.1).
23. Kühlsystem (100) nach einem der Ansprüche 6 bis 22, dadurch gekennzeichnet, dass das Ventil (22) ein Thermostatventil ist und/oder ein zur Kühlmitteltemperierung sich selbst einstellendes Ventil ist und vorzugsweise somit ein nicht elektronisch gesteuertes und/oder geregeltes Ventil bildet. 23. Cooling system (100) according to one of claims 6 to 22, characterized in that the valve (22) is a thermostat valve and / or is a self-adjusting valve for coolant temperature control and preferably thus forms a non-electronically controlled and / or regulated valve .
24. Kühlsystem (100) nach einem der Ansprüche 6 bis 23, dadurch gekennzeichnet, dass das Ventil (22) ein auf Temperaturschwankungen reagierendes Dehnmaterial oder Dehnfluid umfasst, vorzugsweise um einen Kühlmittel-Durchfluss zu beeinflussen. 24. Cooling system (100) according to one of claims 6 to 23, characterized in that the valve (22) comprises an expansion material or expansion fluid that reacts to temperature fluctuations, preferably in order to influence a coolant flow.
25. Kühlsystem (100) nach einem der Ansprüche 6 bis 24, dadurch gekennzeichnet, dass das Ventil (22) zur Temperatur-Festwertsteuerung eingerichtet ist, um die Kühlmitteltemperatur für die Leistungselektronik (21) in einem vorbestimmten Temperaturbereich zu halten. 25. Cooling system (100) according to one of claims 6 to 24, characterized in that the valve (22) is set up for temperature fixed value control in order to keep the coolant temperature for the power electronics (21) in a predetermined temperature range.
26. Kühlsystem (100) nach einem der Ansprüche 6 bis 25, dadurch gekennzeichnet, dass das Ventil (22) ein elektrisches Ventil ist, insbesondere ein elektronisch gesteuertes und/oder geregeltes Ventil. 26. Cooling system (100) according to one of claims 6 to 25, characterized in that the valve (22) is an electrical valve, in particular an electronically controlled and / or regulated valve.
27. Kühlsystem (100) nach einem der Ansprüche 6 bis 26, dadurch gekennzeichnet, dass das Kühlsystem (100) eine elektronische Steuer- und/oder Regeleinrichtung umfasst, die eingerichtet ist, um, vorzugsweise zum Kühlen der Leistungselektronik (21) und/oder zur Kühlmitteltemperierung zum Vermeiden einer Kondensatbildung an oder in der Leistungselektronik (21), das Ventil (22) und/oder die Pumpe (23) zu steuern und/oder zu regeln. 27. Cooling system (100) according to one of claims 6 to 26, characterized in that the cooling system (100) comprises an electronic control and / or regulating device which is set up to, preferably for cooling, the power electronics (21) and / or to Coolant temperature control to avoid condensation formation on or in the power electronics (21), to control and/or regulate the valve (22) and/or the pump (23).
28. Kühlsystem (100) nach Anspruch 27, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuer- und/oder Regeleinrichtung eingerichtet ist, um das Ventil (22) und/oder die Pumpe (23) in Abhängigkeit von zumindest einem von folgendem zu steuern und/oder zu regeln: einer Temperatur und/oder einer Feuchtigkeit einer Umgebungsluft der Leistungselektronik (21), einer Temperatur an oder in der Leistungselektronik (21), einer Kühlmittel-Temperatur des zweiten Kreislaufs (20), insbesondere stromaufwärts und/oder stromabwärts der Leistungselektronik (21), einer Kühlmedium-Temperatur des Batteriekühlkreislaufs (10), und/oder einer Kältemittel-Temperatur des dritten Kreislaufs (30). 28. Cooling system (100) according to claim 27, characterized in that the control and / or regulating device is set up to control and / or the valve (22) and / or the pump (23) depending on at least one of the following to regulate: a temperature and/or a humidity of an ambient air of the power electronics (21), a temperature on or in the power electronics (21), a coolant temperature of the second circuit (20), in particular upstream and/or downstream of the power electronics (21 ), a coolant temperature of the battery cooling circuit (10), and / or a coolant temperature of the third circuit (30).
29. Kühlsystem (100) nach Anspruch 27 oder 28, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuer- und/oder Regeleinrichtung eingerichtet ist, um einen Abgleich mit zumindest einer Taupunktkurve auszuführen und/oder um die Kühlmittel-Temperatur des zweiten Kreislaufs (20) in einem vorbestimmten Temperaturbereich zu halten. 29. Cooling system (100) according to claim 27 or 28, characterized in that the control and / or regulating device is set up to carry out an adjustment with at least one dew point curve and / or to adjust the coolant temperature of the second circuit (20) in one to maintain a predetermined temperature range.
30. Kühlsystem (100) nach einem der Ansprüche 27 bis 29, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuer- und/oder Regeleinrichtung einen Teil der Leistungselektronik (21) bildet und somit vorzugsweise vom zweiten Kreislauf (20) kühlbar ist, oder zusätzlich zur Leistungselektronik (21) zur Verfügung gestellt ist und vom zweiten Kreislauf (20) entkoppelt ist. 30. Cooling system (100) according to one of claims 27 to 29, characterized in that the control and / or regulating device forms part of the power electronics (21) and can therefore preferably be cooled by the second circuit (20), or in addition to the power electronics ( 21) is provided and is decoupled from the second circuit (20).
31. Kühlsystem (100) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Batteriekühlkreislauf (10) und/oder der dritte Kreislauf (30) zur Erzeugung und/oder Bereitstellung von Kühl- und/oder Kälteleistung für den zweiten Kreislauf (20) dient und vorzugsweise somit Kühle und/oder Kälte aus dem Batteriekühlkreislauf (10) und/oder dem dritten Kreislauf (30) mittels des zweiten Kreislaufs (20) zur Kühlung der Leistungselektronik (21) genutzt wird. 31. Cooling system (100) according to one of the preceding claims, characterized in that the battery cooling circuit (10) and / or the third circuit (30) for generating and / or providing cooling and / or refrigeration power for the second circuit (20) serves and preferably coolness and/or cold from the battery cooling circuit (10) and/or the third circuit (30) is used by means of the second circuit (20) to cool the power electronics (21).
32. Kühlsystem (100) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Batteriekühlkreislauf (10) ein Niedertemperatur-Kreislauf ist und/oder ein flüssiges Kühlmedium aufweist, der zweite Kreislauf (20) ein Hochtemperatur-Kreislauf ist und/oder ein flüssiges Kühlmittel aufweist, und/oder der dritte Kreislauf (30) ein Kältekreislauf ist und/oder ein Kältemittel aufweist. 32. Cooling system (100) according to one of the preceding claims, characterized in that the battery cooling circuit (10) is a low-temperature circuit and / or has a liquid cooling medium, the second circuit (20) is a high-temperature circuit and / or a liquid Has coolant, and / or the third circuit (30) is a refrigeration circuit and / or has a refrigerant.
33. Kraftfahrzeug, vorzugsweise autonom oder teilautonom fahrendes Kraftfahrzeug, insbesondere Lastkraftwagen oder Omnibus, mit einem Kühlsystem (100) nach einem der vorhergehenden Ansprüche. 33. Motor vehicle, preferably an autonomous or semi-autonomous motor vehicle, in particular a truck or bus, with a cooling system (100) according to one of the preceding claims.
34. Verfahren für ein Kühlsystem (100), vorzugsweise nach einem der Ansprüche 1 bis 32, mit: einem Batteriekühlkreislauf (10) zum Kühlen einer Batterieeinrichtung (12), vorzugsweise einer Batterieeinrichtung (12) zur Energieversorgung eines Elektromotors zum Antreiben des Kraftfahrzeugs, einem zweiten Kreislauf (20), in den Leistungselektronik (21), vorzugsweise zumindest ein Steuergerät und/oder zumindest ein Rechner, vorzugsweise zur Datenverarbeitung zum autonomen oder teilautonomen Fahren des Kraftfahrzeugs, eingebunden ist und der die Leistungselektronik (21) kühlt und/oder der eine Kühlmitteltemperierung zum Vermeiden einer Kondensatbildung an oder in der Leistungselektronik (21) ausführt, und einem dritten Kreislauf (30), der über einen ersten Wärmetauscher (X1) mit dem zweiten Kreislauf (20) thermisch verbunden ist und über einen zweiten Wärmetauscher (X2) mit dem Batteriekühlkreislauf (10) thermisch verbunden ist, vorzugsweise sodass der dritte Kreislauf (30) zur Erzeugung und/oder zur Bereitstellung von Kälteleistung für den Batteriekühlkreislauf (10) und den zweiten Kreislauf (20) nutzbar ist. 34. Method for a cooling system (100), preferably according to one of claims 1 to 32, with: a battery cooling circuit (10) for cooling a battery device (12), preferably a battery device (12) for supplying energy to an electric motor for driving the motor vehicle, a second circuit (20), in which power electronics (21), preferably at least one control device and / or at least one computer, preferably for data processing for autonomous or semi-autonomous driving of the motor vehicle, is integrated and which cools the power electronics (21) and / or the one Coolant temperature control to avoid condensation formation on or in the power electronics (21), and a third circuit (30), which is thermally connected to the second circuit (20) via a first heat exchanger (X1) and via a second heat exchanger (X2). is thermally connected to the battery cooling circuit (10), preferably so that the third circuit (30) can be used to generate and / or provide cooling power for the battery cooling circuit (10) and the second circuit (20).
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