WO2024078734A1 - Thermomanagementsystem und fahrzeug mit zumindest einem solchen - Google Patents

Thermomanagementsystem und fahrzeug mit zumindest einem solchen Download PDF

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WO2024078734A1
WO2024078734A1 PCT/EP2023/025416 EP2023025416W WO2024078734A1 WO 2024078734 A1 WO2024078734 A1 WO 2024078734A1 EP 2023025416 W EP2023025416 W EP 2023025416W WO 2024078734 A1 WO2024078734 A1 WO 2024078734A1
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WO
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thermal management
component
management module
temperature control
structural component
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Application number
PCT/EP2023/025416
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English (en)
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Swen Gmeiner
Otfried Schwarzkopf
Martin Sachse
Markus Hasberg
Jan Hartmann
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Voss Automotive Gmbh
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Publication date
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    • B60H1/00—Heating, cooling or ventilating [HVAC] devices
    • B60H1/00271—HVAC devices specially adapted for particular vehicle parts or components and being connected to the vehicle HVAC unit
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Definitions

  • Thermal management system and vehicle with at least one such
  • the invention relates to a thermal management system for regulating mass flows of a tempering medium in a closed system of a tempering circuit of a vehicle, wherein the tempering circuit comprises at least a first sub-circuit for tempering a battery, at least a second sub-circuit for tempering at least one electronic component and at least a third sub-circuit, comprising at least one heat exchanger which serves to absorb heat from ambient air and/or release heat to it and to transfer heat into the tempering medium and/or from it, wherein the sub-circuits each comprise supply and return lines, as well as a vehicle with at least one thermal management module.
  • Such a temperature control circuit comprises at least a first sub-circuit, which is used to control the temperature of a traction battery, at least a second sub-circuit, which is used to control the temperature of at least one electronic component, and at least a third sub-circuit, which comprises a heat exchanger, which is used to absorb heat from the ambient air of the vehicle and to release heat to it and which, of course, is also flowed through by the temperature control medium, so that heat can be transferred into the temperature control medium and from this to the ambient air through the heat exchanger.
  • the climate comfort for the interior or cabin of a vehicle can also be regulated via the third sub-circuit.
  • Each of the sub-circuits has a flow line and a return line.
  • DE 10 2020 206 268 A1 discloses a thermal management system for a battery of a motor vehicle, in particular an electric vehicle, a battery-electric vehicle or a hybrid electric vehicle, which comprises a control unit, a first coolant circuit, the first coolant circuit having a battery, a chiller and a first pump, and a second coolant circuit, the second coolant circuit having an electric auxiliary heater, a heater heat exchanger and a second pump, the first and second coolant circuits being thermally or thermally-fluidically coupled to one another via a coupling device.
  • the control unit is designed such that the outputs of the first pump and the second pump are regulated to meet the requirements for thermal management.
  • This prior art document shows the complexity of such a thermal management system with multiple cooling circuits with a number of components, such as pumps, batteries, electric auxiliary heaters, etc., the cooling circuits being coupled to one another and nested within one another.
  • DE 10 2021 102 473 A1 proposes a thermal management module for a cooling system for a motor vehicle with an electric drive system, which has a module housing with a plurality of cooling fluid connections, wherein the cooling fluid connections have a first cooling fluid connection, a second cooling fluid connection and a third cooling fluid connection, and a control valve arranged in the module housing is provided for controlling a fluid flow between the cooling fluid connections.
  • the thermal management module has a first connecting line for passing cooling fluid through, wherein the first connecting line couples the first cooling fluid connection to the second cooling fluid connection in a fluid-communicating manner.
  • the thermal management module according to this prior art of DE 10 2021 102 473 A1 is, however, very complex and expensive and is therefore expensive in the form of a 9/x-way valve for regulating the cooling medium in various branches of the cooling system.
  • a control valve designed as a rotary slide valve is arranged inside the module housing of the thermal management module according to this.
  • the control valve has valve chambers with valve chamber openings that can be brought into line with the corresponding cooling fluid connections, so that at least two cooling fluid connections can be connected to one another in a fluid-communicating manner via a valve chamber.
  • the present invention is therefore based on the object of creating a thermal management system comprising a closed system of a temperature control circuit of a vehicle in which temperature control medium can flow or flows, wherein the temperature control circuit comprises at least three partial circuits, as well as a vehicle with at least one such thermal management system in which the above-mentioned disadvantages of the prior art are overcome and a coupling and interconnection of the partial circuits and a temperature control medium feed can take place centrally.
  • the thermal management system comprises at least one thermal management module, which comprises at least one supporting structural component on which at least one component for conveying the temperature control medium and at least one component for controlling the mass flow can be arranged or is arranged or is integrated into it.
  • the thermal management system comprises at least one Thermal management module, which comprises at least one supporting structural component on which at least one component for conveying the temperature control medium and at least one component for controlling the mass flow can be arranged or is arranged or is integrated into it.
  • the vehicle comprises at least one such Thermal management system.
  • the thermal management module includes at least one supporting structural component on which at least one component for conveying the tempering medium and at least one component for controlling the mass flow of the tempering medium, such as coolant as a tempering medium, can be or are arranged or into which these components can be or are integrated.
  • the thermal management module or its at least one supporting structural component preferably fluidically connects at least two of the partial circuits of the tempering circuit to one another, particularly preferably three partial circuits of the tempering circuit. The supply and return lines of the at least two, in particular the at least three, partial circuits are connected via the
  • Thermal management module can be or is connected to one another fluidically.
  • the sub-circuits are preferably those that are self-contained, so that there is no short circuit to another sub-circuit, for example, and which can be or are connected to the thermal management module via a flow and return line.
  • the at least one component for conveying the tempering medium and also the at least one component for controlling the mass flow can be standard components, thus not custom-made, as is the case with the special valve according to DE 10 2021 102 473 A1, so that the costs for such a thermal management module can be significantly reduced compared to the state of the art.
  • the very complex special valve according to this state of the art merely replaces the function of conventional standard valves, but does not combine them, in contrast to the present thermal management module. It also does not include any components for conveying the tempering medium, such as pumping devices or sensor devices, in contrast to the present
  • Thermal management module does not increase the complexity of the valve function, but rather Common standard components, in particular standard valves, can be arranged in the load-bearing structural component.
  • the present thermal management system comprises at least one thermal management module, within which the partial circuits can be coupled and on, at or in its supporting structural component components for conveying the temperature control medium and for controlling the mass flow and possibly at least one sensor device can be or are arranged.
  • the thermal management module or its at least one supporting structural component thus comprises fluidic connection paths, in particular fluid channels, for fluidically connecting the partial circuits that can be connected to it, as well as at least one component for conveying the temperature control medium and at least one component for controlling the mass flow.
  • the supply and return lines of the partial circuits can each preferably be connected or are connected to the thermal management module or its supporting structural component.
  • the thermal management module with its at least one supporting structural component thus enables a centralized coupling of the at least three sub-circuits via the internal fluid paths or fluid channels of the supporting structural component, an interconnection of the sub-circuits by the at least one component arranged on or at or in this for mass flow control and a temperature control medium conveyance by the at least one component arranged on or at or in this for temperature control medium conveyance.
  • the at least one component for mass flow control and the at least one component for temperature control medium conveyance can be conventional standard components that are attached to, on or in the at least one supporting structural component.
  • the supporting structural component thus offers a structure for attaching these standard components.
  • At least one component for conveying the temperature control medium in particular at least two components for conveying the temperature control medium, and at least two components for conveying the mass flow can be provided as components of the thermal management module for conveying the temperature control medium and for controlling the mass flow.
  • a component of the thermal management module for conveying the temperature control medium is designed, for example, as a pump device for conveying the temperature control medium, and such a component for regulating the mass flow of the temperature control medium is designed, in particular, as a valve.
  • the thermal management module or its supporting structural component advantageously comprises at least one pump device for conveying the temperature control medium and at least two valves for regulating the mass flows of the temperature control medium, in particular at least two pump devices for conveying the temperature control medium and at least two valves for regulating the mass flows of the temperature control medium.
  • the at least two valves can advantageously be designed as standard valves, so that they are comparatively inexpensive.
  • a standard valve is understood here to mean, in particular, a 2/2-way valve, a 3/2-way valve, a 3/3-way valve, a 4/2-way valve or a 4/3-way valve.
  • the provision of one or two pumping devices for conveying the tempering medium and two valves for regulating the mass flows of the tempering medium as components of the thermal management module, which are arranged on or in the supporting structural component of the thermal management module, can be used in particular to regulate the tempering medium mass flows in three sub-circuits of the tempering circuit of a vehicle, which is in particular an electric vehicle, battery-electric vehicle or hybrid vehicle, and thus in particular comprises a traction battery.
  • the tempering circuit of such a vehicle comprises at least one first sub-circuit for tempering the battery or traction battery of the vehicle.
  • the tempering circuit further comprises at least one third sub-circuit, which comprises a heat exchanger that serves to extract heat from the ambient air surrounding the vehicle. to absorb and/or release heat to them and also to regulate the climate comfort in the interior or cabin of a vehicle.
  • the absorbed and/or released heat is transferred to the tempering medium or removed from the tempering medium.
  • a heat exchanger of the at least one third sub-circuit is thus arranged in particular at the front end of a vehicle and is fluidically connected to the thermal management module or its supporting structural component via the third sub-circuit.
  • the first sub-circuit for tempering the battery or traction battery of the vehicle is also fluidically connected to the thermal management module or its supporting structural component, as is the second sub-circuit for tempering the electronic components, such as the power electronics.
  • the tempering medium that is conveyed or flows in the sub-circuits can be, for example, coolant, e.g. cooling water, in particular cooling water with antifreeze.
  • the thermal management module preferably fluidically connects at least two of the partial circuits of the temperature control circuit, in particular three partial circuits of the temperature control circuit, with one another, wherein the supply and return lines of the at least two partial circuits can be or are connected to one another fluidically via the thermal management module.
  • the thermal management module preferably fluidically connects at least two of the partial circuits of the temperature control circuit, in particular three partial circuits of the temperature control circuit, with one another, wherein the supply and return lines of the at least two partial circuits can be or are connected to one another fluidically via the thermal management module.
  • only two partial circuits only one valve and one pumping device can be provided, with more than two partial circuits, more than one valve and one pumping device, in particular with three partial circuits, two valves and two pumping devices.
  • the at least two valves serve to regulate the corresponding mass flows of the temperature control medium, so that appropriately tempered temperature control medium can be conveyed into the respective partial circuit of the temperature control circuit via the at least one pumping device, which is also arranged on or in the thermal management module or its at least one supporting structural component.
  • the supporting structural component of the thermal management module is advantageously designed as a plate and/or essentially flat. This enables a space-saving design of the supporting structural component, while at the same time allowing a stable, rigid design.
  • the at least one Components for conveying the temperature control medium and the at least one component for mass flow control can be arranged approximately parallel to one another on the plate-like and/or essentially flat supporting structural component.
  • the at least one or two pump devices and the at least two valves in particular can be arranged in approximately the same alignment with one another, thus approximately parallel to one another, on or in the supporting structural component.
  • the approximately parallel alignment refers in particular to the drive axes of the at least one component for conveying the temperature control medium and the at least one component for mass flow control, which can be arranged approximately parallel to one another and approximately perpendicular to the supporting structural component.
  • the drive axes are understood to mean a drive hub or shaft of an actuator or rotor or rotary piston of the valve, and in the case of a pump device, the drive shaft thereof.
  • the thermal management module Due to the approximately parallel alignment of the drive axes of the components to be arranged on the supporting structural component of the thermal management module (component(s) for mass flow control and component(s) for conveying the tempering medium), it is comparatively easy to equip the supporting structural component of the thermal management module with the at least one pump device as a component for conveying the tempering medium and the at least two valves or standard valves as components for mass flow control of the tempering medium. This can be done from one side in approximately the same alignment of the respective drive axes of the components to be arranged on the supporting structural component, thus the at least one pump device and the at least two valves.
  • the supporting structural component comprises at least one fluid path, in particular at least one fluid channel, for fluidically connecting the components arranged on or within the supporting structural component, i.e. for fluidically connecting the at least one component for conveying the tempering medium and the at least one component for controlling the mass flow of the tempering medium, and also for fluidically Connecting at least two components for mass flow control of the temperature control medium to each other.
  • the supporting structural component advantageously has fluid connection devices for connecting the supply and return lines of the partial circuits of the temperature control circuit, wherein the fluid connection devices are fluidically connected to the at least one fluid path, in particular fluid channel, within the supporting structural component and/or on it.
  • the fluid connection devices are fluidically connected to the at least one fluid path, in particular fluid channel, within the supporting structural component and/or on it.
  • the fluid connection devices on, on or within the supporting structural component can also advantageously be fluidically connectable or connected to the at least one component for conveying the tempering medium and the at least one component for controlling the mass flow.
  • the at least one component for conveying the tempering medium such as a pumping device, and the at least one component for controlling the mass flow of the tempering medium, i.e. in particular the at least two valves or standard valves, are advantageously arranged along the at least one fluid path, in particular the at least one fluid channel, within or on the supporting structural component. Accordingly, the fluid connection devices that are fluidically connected to the at least one fluid path within or on the supporting structural component are also fluidically connected to the at least one pumping device and the at least two valves as components.
  • the fluid connection devices are thus also fluidically connected to the heat exchangers and/or heat sources and/or heat sinks of the individual sub-circuits after the sub-circuits have been connected. Connection, thus correspond fluidically with these.
  • the at least three sub-circuits of the temperature control circuit comprise heat exchangers and/or heat sources and/or heat sinks, which either lead to heating or cooling of the temperature control medium as it flows through the respective sub-circuit within it.
  • four sub-circuits of the temperature control circuit of a vehicle can be fluidically coupled to one another via the thermal management module, with the four sub-circuits comprising heat exchangers and/or temperature control devices or heat sources and/or heat sinks.
  • the thermal management module can also advantageously be fluidically connected or coupled to five sub-circuits of the temperature control circuit of a vehicle, with the five sub-circuits comprising heat exchangers and/or temperature control devices or heat sources and/or heat sinks.
  • the number of fluid connection devices of the thermal management module can be adapted accordingly to the number of sub-circuits of the temperature control circuit of a vehicle to be connected to it.
  • the supporting structural component is also advantageous for the supporting structural component to be at least partially lattice-shaped. This enables thermal decoupling of individual areas of the supporting structural component from other adjacent areas, since little or hardly any heat is/can be transferred via the respective lattice-shaped section of the supporting structural component. Other areas of the supporting structural component can be thermally coupled in a targeted manner, whereby in these areas, for example, no lattice-shaped design of the supporting structural component is then provided.
  • plastic injection molding geometries that are completely closed are usually provided. This results in a relatively large projected surface area in relation to the component volume, which inevitably leads to an injection molding machine park that must be able to manufacture such large components when producing such a thermal management module.
  • the supporting structural component according to the invention on the other hand, areas that are not intended to fulfill fluidic functions are advantageously formed in a grid-like manner. This also allows the dimensions of a corresponding injection molding machine for producing the thermal management module or its supporting structural component to be reduced compared to the prior art.
  • the use of materials when producing an injection-molded supporting structural component of the thermal management module can also be reduced compared to the prior art and the distortion of the component can also be reduced compared to the large-volume injection molding geometries of the prior art.
  • the thermal management module is usually arranged in the engine compartment of a vehicle.
  • the at least one supporting structural component is advantageously integrated approximately horizontally into the engine compartment, in particular close to under the hood of the vehicle. This means that the fluid connection devices of the thermal management module are easily accessible, so that media lines of the partial circuits of the temperature control circuit can be connected to them without any problem.
  • a different arrangement of the thermal management module or of its at least one supporting structural component in the vehicle is also possible, such as a vertical or other arrangement.
  • the thermal management module or its supporting structural component can thus bundle the at least one component for conveying the tempering medium, i.e. the at least one pumping device, and the at least one component for controlling the mass flow of the tempering medium, i.e. in particular the at least two valves or standard valves, on or in the supporting structural component of the thermal management module.
  • Complex control of the mass flows of tempering medium, in particular coolant, within the thermal management module or its supporting structural component is possible using standard components in the form of the at least one pumping device and the at least two valves or standard valves. This leads to a significant cost reduction in Comparison to the prior art.
  • Media lines of the individual sub-circuits of the temperature control circuit of a vehicle can be easily mounted on the fluid connection devices on the supporting structural component.
  • the individual components for conveying the temperature control medium and for controlling the mass flow of the temperature control medium can be connected directly to one another without the need for an additional line, so that the number of lines or media lines can be reduced compared to the prior art. Since the at least one component for conveying the temperature control medium and the at least one component for controlling the mass flow are arranged on or within the supporting structural component and are fluidically connected to the at least one fluid path within or on the supporting structural component, it is not necessary to provide further media lines in the area of the thermal management module for this purpose. For example, three to five heat exchangers or temperature control components or temperature control devices can be connected via the thermal management module by connecting a corresponding number of sub-circuits of the temperature control circuit of a vehicle.
  • the thermal management module can be used to connect or separate sub-circuits of the temperature control circuit, whereby all components arranged on the thermal management module or integrated into its supporting structural component, which are used to convey the temperature control medium or to regulate the mass flow of the temperature control medium, can be fluidically connected to one another or are connected or fluidically interconnected. Fluidically interconnecting means that several sub-circuits can have a common fluid flow.
  • FIG. 1 is a schematic diagram of a first embodiment of a thermal management system according to the invention with a Temperature control circuit with three sub-circuits and a thermal management module according to the invention
  • FIG. 2 is a schematic diagram of a second embodiment of a thermal management system according to the invention with a temperature control circuit with five sub-circuits and a thermal management module according to the invention
  • Figure 3 is a plan view of a first embodiment of a thermal management module according to the invention with two pumping devices and two valves,
  • Figure 4 shows a second embodiment of a thermal management module according to the invention with two pump devices and two valves, which are arranged in two sub-modules of the thermal management module that are not fluidically connected to one another,
  • Figure 5 is a plan view of a distributor piece for distributing a temperature control medium within a thermal management module according to the invention with one inlet and two outlets,
  • Figure 6 is a bottom view of a third embodiment of a thermal management module according to the invention with two pumping devices
  • Figure 7 is a plan view of a fourth embodiment of a thermal management module according to the invention with two pumping devices,
  • Figure 8 is a plan view of a section of a thermal management module according to the invention in the area of three fluid connection devices,
  • Figure 9 is a plan view of another embodiment of a thermal management module according to the invention.
  • Figure 10 is a plan view of a further embodiment of a thermal management module according to the invention with two pumping devices and two valves, and.
  • FIG 11 is a sketchy plan view of a vehicle with a thermal management system according to the invention with a temperature control circuit with several sub-circuits and a thermal management module according to the invention.
  • Figure 1 shows a schematic diagram of a thermal management system 200 with a temperature control circuit 100 with three sub-circuits, namely a first sub-circuit 101, which serves to temperature control a battery 106 or traction battery 106 or a corresponding battery system, a second sub-circuit 102, which serves to temperature control electronic components 107, and a third sub-circuit 103, which comprises a heat exchanger 108 in a front region of a vehicle 300 (see Figure 11), which serves to absorb heat from the ambient air and release heat to it or to transfer heat from the ambient air into the temperature control medium, which flows through the third sub-circuit 103, and from there to release heat to the ambient air.
  • a first sub-circuit 101 which serves to temperature control a battery 106 or traction battery 106 or a corresponding battery system
  • This third sub-circuit 103 is therefore the comfort circuit, since it is used to air-condition the interior of the vehicle, while the first sub-circuit 101 is used to control the temperature of the battery or traction battery 106 of the vehicle 300 and the second sub-circuit 102 is used to control the temperature of at least one electronic component 107.
  • a so-called HVAC Heating Ventilation Air Conditioning Unit
  • ventilation flaps in the dashboard of the vehicle, which essentially contains at least two heat exchangers.
  • this is a heating heat exchanger through which cooling water, in particular cooling water heated in winter, is passed. This heating heat exchanger is usually coupled to the comfort circuit, i.e. to the third sub-circuit 103.
  • the heat of the cooling water can be provided by waste heat from various vehicle components, although the amount of heat lost in a battery-electric vehicle (BEV) is usually not sufficient, or by a PTC auxiliary heater 206 or by a heat exchanger of a heat pump 205, as indicated in Figure 2, which means operating a refrigeration circuit in reverse mode or supplying the required heat through the hot side of a refrigeration circuit.
  • an evaporator of the refrigeration circuit can be arranged there, which is suitable for cooling air using the same method.
  • a third heat exchanger can also be provided.
  • Such a heat exchanger can be a heat exchanger of a It can be a heat pump that provides heat.
  • heat can be transferred directly to the air or heat can be provided to the cooling circuit and from there heat is transferred to the air.
  • the aforementioned PTC auxiliary heater 206 which is not a PTC heat exchanger, only provides heat with the aid of electrical energy, which it transfers to the cooling water as a temperature control medium.
  • the position of this additional electrical heat source in the sub-circuits can be chosen relatively arbitrarily. For example, it can be arranged in the comfort circuit, i.e. the third sub-circuit 103, or in a separate circuit that is connected via the thermal management module 1.
  • Such a PTC auxiliary heater 206 can be arranged at any point in the coolant system, but is not part of a refrigerant circuit.
  • the evaporator mentioned above is a component of the refrigerant circuit in which refrigerant evaporates. In the process, heat is absorbed by the refrigerant.
  • the evaporator can heat an air stream in the HVAC unit.
  • a chiller 204 is, in addition to the evaporator of the refrigerant circuit, another heat exchanger on the so-called cold side of the refrigerant circuit.
  • the chiller 204 is usually arranged parallel to the evaporator, or in series if necessary.
  • the chiller 204 cools a component or another tempering medium, such as cooling water, is not arranged in the HVAC unit and does not cool an air flow.
  • FIG. 1 thus shows the minimum number of sub-circuits 101, 102 and 103 of such a temperature control circuit 100 of a vehicle for controlling the temperature of its components
  • Figure 2 shows three further sub-circuits 104, 105, 109.
  • All sub-circuits 101, 102 and 103 of the temperature control circuit 100 according to Figure 1 are fluidically connected to a thermal management module 1.
  • a thermal management module 1 This means, that both the respective feed lines 110, 112, 114 of the three partial circuits 101, 102, 103 and their respective return lines 111, 113, 115 are each fluidically connected to the thermal management module 1.
  • These individual partial circuits 101, 102 and 103 can be fluidically connected to one another or separated from one another via the thermal management module 1.
  • the thermal management module 1 comprises at least one pump device and at least two valves. This will be discussed in more detail below. All three partial circuits 101, 102, 103 are self-contained, as can be seen from Figure 1. There is therefore no short circuit between them.
  • the respective supply and return lines 110, 111, 112, 113, 114, 115 of the three sub-circuits 101, 102, 103 are fluidically connected to the thermal management module 1.
  • the temperature control circuit 100 comprises five sub-circuits, the three sub-circuits 101, 102 and 103 correspond to those shown in Figure 1.
  • the temperature control circuit 100 also comprises a fourth sub-circuit, which comprises the chiller 204 as an interface to a refrigeration circuit of an air conditioning system, a fifth sub-circuit 105 with a heat exchanger or the heat pump 205 as an interface to a refrigeration circuit, and a sixth sub-circuit 109, which comprises a heat generator, in particular the PTC auxiliary heater 206.
  • the PTC auxiliary heater 206 and thus the sixth sub-circuit 109 can be provided separately from the fifth sub-circuit 105 with the heat pump or the heat exchanger as an interface to the refrigeration circuit, or both can be connected in series or in parallel. Furthermore, it is fundamentally possible for the PTC auxiliary heater 206 to be included in the third sub-circuit 103. In any case, in Figures 1 and 2, dashed lines in the individual sub-circuits 101, 102, 103, 104, 105, 109 indicate that additional components are included there or can be included there. Accordingly, the PTC auxiliary heater 206 can be integrated into the fifth sub-circuit 105 or also in the third sub-circuit 103.
  • the second sub-circuit 102 can comprise various types of components as electronic components 107, individually, selectively, in series or in parallel.
  • Four different types of Electronic components are indicated in Figure 2, namely a power electronics 207 as a heat exchanger, which is integrated here by way of example into the second sub-circuit 102, or an electric motor 208 or an inverter 209 as a heat exchanger, or also a charger 210, also as a heat exchanger, or further electronic components 107, which are indicated by way of example by the box 211. All of these electronic components 107 are thus each heat exchangers that can release heat into the second sub-circuit 102 of the temperature control circuit 100. Further electronic components can also be provided, but cooling them would not be necessary or sensible.
  • the PTC auxiliary heater also basically represents such a component.
  • Electronic components 107 are therefore only understood here to mean those that generate enormous heat output and therefore require cooling. Likewise, the heat that is coupled into the temperature control medium, such as cooling water, can also be used elsewhere.
  • the electronic components 107 are therefore power electronics 207, control units, inverter 209, charger 210.
  • the electric motor 208 also has to be cooled, but this is not usually done directly via the coolant, but rather the (then first) coolant cools a second coolant that is independent of the first coolant, such as a thermal oil. Indirect cooling of the electric motor 208 thus takes place.
  • Each of the sub-circuits 104, 105 and 109 also has a flow and a return. These can also be seen in Figure 2 and are identified there with the reference numerals 116 to 121, with the flow having the reference numerals 116, 118, 120 and the return having the reference numerals 117, 119 and 121.
  • the chiller 204 and the heat pump 205 or the heat exchanger can also be provided individually or selectively or in series or parallel to one another. Depending on the design, fewer sub-circuits than shown in Figure 2 can be provided with the corresponding number of components 204, 205 and 206 present in these sub-circuits.
  • FIG. 3 shows a plan view of a thermal management module 1 according to the invention as a schematic diagram.
  • the thermal management module 1 comprises two pump devices 2, 3 and two valves 4, 5. These are fluidically connected to one another and to fluid connection devices 6, 7, 8, 9 via fluid channels 20, 21, 30, 31, 40, 41, 50.
  • the first pump device 2 is thus fluidically connected to the valve 4 via the fluid channel 21, the valve 4 is connected to the valve 5 via the fluid channel 41, and the second pump device 3 is connected to the valve 5 via the fluid channel 31.
  • All components of the two pump devices 2, 3 and the valves 4, 5 as well as all fluid channels 20, 21, 30, 31, 40, 41, 50 are arranged on a supporting structural component 10 of the thermal management module 1.
  • the supporting structural component 10 is approximately U-shaped in this embodiment, but can also have a different shape.
  • the U-shape of the load-bearing structural component 10 allows thermal and possibly acoustic decoupling in the area of the gap 11 between the two legs 12, 13 of the U-shaped load-bearing structural component 10, as well as the possibility of movement, thus the possibility of compensating for loads on the load-bearing structural component 10.
  • the thermal and acoustic decoupling makes it possible for the two legs 12, 13 provided with the two pump devices 2, 3 to be thermally separated from one another, thus at least having less thermal influence on one another.
  • the respective pump devices 2 and 3 are fluidically connected to the valves 4, 5 assigned to them, and the two valves 4, 5 are connected to one another.
  • Fastening points 14, 15, 16 are arranged on the outside of the load-bearing structural component 10 of the thermal management module 1, here in the form of fastening tabs.
  • Fastening tabs serve to fasten the supporting structural component 10 of the thermal management module 1 in a vehicle, for example in the engine compartment of a vehicle.
  • FIG. 4 shows an alternative embodiment of the thermal management module 1.
  • the two pump devices 2, 3 and the two valves 4, 5 are arranged on the supporting structural component, which is designed here without the gap 11, i.e. not U-shaped, but has an approximately rectangular shape in plan view.
  • no The two valves 4, 5 are connected to one another within the thermal management module 1 or on its supporting structural component 10.
  • a fluidic connection is only provided between the respective pump device 2 or 3 and the valve 4, 5 assigned to it.
  • the valve 4 is accordingly fluidically connected to a fluid connection device 18 via a further fluid channel 42 and the valve 5 is fluidically connected to a fluid connection device 19 via a further fluid channel 51.
  • the thermal management module 1 therefore comprises two sub-modules 1 a and 1 b, wherein the sub-module 1 a comprises the components of the first pumping device 2 and the valve 4 with the corresponding associated fluid channels 20, 21, 40, 42 and the corresponding fluid connection devices 6, 7, 18, while the second sub-module 1 b of the thermal management module 1 comprises the components of the second pumping device 3 and the valve 5 with the associated fluid channels 30, 31, 50, 51 and the fluid connection devices 8, 9, 19 fluidically connected thereto.
  • fastening points 14, 15, 16, 17 are provided, each in the form of fastening tabs.
  • the number of fastening points for fastening the load-bearing structural component 10 in a vehicle can depend on the respective application, whereby in principle three fastening points can be sufficient in many cases.
  • FIG. 5 shows a schematic diagram of a distributor piece 60 or T-piece as part of the thermal management module 1.
  • the distributor piece 60 has a sketched inlet 61 and two outlets 62, 63.
  • the two outlets 62, 63 are fluidically connected to the inlet by a fluid channel 64, 65.
  • Such fluidic connections for distributing temperature control medium within the thermal management module 1 can also be provided on the latter or in its supporting structural component 10 or on its supporting structural component 10.
  • Figures 6 to 10 show various design variants of the thermal management module 1, each of which has grid-shaped areas 70 in the area of the respective supporting structural component 10 of the thermal management module 1.
  • a very large grid-shaped area 70 of the supporting structural component 10 is provided, as is the case in Figure 9.
  • the two design variants differ, among other things, in the different number of fluid connection devices and, accordingly, also valves.
  • the number of fluid connection devices 160, 161, 162, 163, 164, 165, 166, 167, 168, 169, 170, 171 is significantly greater in the embodiment according to Figure 9 than the number of fluid connection devices 6, 7, 8, 9 in the embodiment according to Figure 6. This shows that any number of fluid connection devices in combination with standard valves and standard pump devices can be provided as components of the thermal management module 1.
  • Both embodiment variants according to Figure 6 and Figure 9 each comprise two pump devices 2, 3, the embodiment according to Figure 6 only two valves 4, 5, but the embodiment according to Figure 9 has three valves 4, 5, 80.
  • fluid channels 175 and 180 which respectively connect the fluid connection devices 160, 161, 162, 163, 164, 165, 166, 167, 168, 169, 170, 171 and 6, 7, 8, 9 to one another or to the pump devices 2, 3 and the valves 4, 5, 80, are provided in the embodiment according to Figure 9.
  • the grid-shaped area 70 is smaller in the embodiment of the thermal management module 1 in Figure 7.
  • two pump devices 2, 3 are integrated as components or fluid components of the thermal management module in its supporting structural component 10.
  • at least one valve 4 or 5 is also arranged in the supporting structural component 10 or on it.
  • Thermal decoupling can be achieved through the grid-shaped areas 70, since the webs 71 and the openings 72, which are delimited by the webs 71, lead to such a corresponding thermal decoupling. Furthermore, The grid-shaped regions 70 prove to be advantageous compared to the full-surface design of the load-bearing structural component 10 according to Figure 4, since the risk of crack formation under load stresses is significantly lower when the grid-shaped regions 70 are provided.
  • drive axes more precisely the drive shafts 25, 35 and 45, 55, of the pump devices 2, 3 arranged on the supporting structural component 10 of the thermal management module 1 and of the actuator (not shown) of the valves 4 and 5 are arranged approximately parallel to one another and, in relation to the supporting structural component 10, approximately perpendicular to it.
  • Figure 8 shows a section of the supporting structural component 10 in the area of three fluid connection devices 90, 91, 92, with a further fluid connection device 93 arranged perpendicular to the fluid connection device 91 in the area of the fluid channel 93 leading to it.
  • the fluid connection devices can be arranged not only in one plane, but also perpendicular to it.
  • the fluid connection devices in Figure 6 the fluid connection device 9 and in Figure 10 the fluid connection device 94, can also be arranged at an angle other than 90° to the plane of the supporting structural component 10.
  • electrical connectors 22, 32 of the two pump devices 2, 3 can be arranged in the usual way on their upper side. It is therefore easily possible to supply the pump devices 2, 3 with electrical current via at least one electrical connecting line.
  • FIG 11 shows a sketch of a top view of the vehicle 300, which has two front wheels 301, two rear wheels 302, a front vehicle area 303 with heat exchanger 108 and inverter 209, in the area of one front wheel 301 chiller 204 and a tempering medium tank 212, e.g. coolant tank, in the area of the other front wheel 301 the PTC auxiliary heater 206, in the transition from the front vehicle area 303 to a middle vehicle area 304, the thermal management module 1 of the thermal management system 200, in the middle vehicle area 304 the battery 106 and in the rear vehicle area 305 the electric motor 208 with the power electronics 207 and the charger 210.
  • a tempering medium tank 212 e.g. coolant tank
  • a number of fluid lines of the individual sub-circuits of the temperature control circuit 100 of the vehicle 300 extend between the thermal management module 1 and the individual vehicle components mentioned above.
  • Two pump devices 2, 3 and two valves 4, 5 are accommodated on the thermal management module 1 for conveying the temperature control medium and for regulating the mass flows of temperature control medium in the individual sub-circuits of the temperature control circuit 100.
  • the supporting structural component 10 of the thermal management module 1 is designed as an injection-molded part in the embodiments shown in the figures, so that any desired embodiments can be produced cost-effectively.
  • the supporting structural component 10 can then be fitted with the corresponding fluid components in the form of pumping devices and valves or standard pumping devices and standard valves, regardless of the application-specific optimized shape of the supporting structural component 10, without any problems and advantageously from one side.
  • thermal management module which comprises at least one supporting structural component on which at least one component for conveying the temperature control medium and at least one component for controlling the mass flow can be arranged or is arranged or integrated into it
  • numerous others can be formed, in particular any combination of the individual features of these, wherein the thermal management module or its supporting structural component each serves to create a structure for attaching conventional standard components, i.e. standard valves and standard pumping devices.
  • Fluid connection device temperature control circuit 1 first sub-circuit second sub-circuit third sub-circuit fourth sub-circuit fifth sub-circuit 6
  • Battery/traction battery7 Electronic component8
  • Heat exchanger 9 sixth sub-circuit 0 flow from 101 1 return from 101 2 flow from 102 3 return from 102 4 flow from 103 Return of 103

Abstract

Bei einem Thermomanagementsystem (200), umfassend ein geschlossenes System eines Temperierkreislaufs (100) eines Fahrzeugs (300), in dem Temperiermedium strömbar ist oder strömt, wobei der Temperierkreislauf (100) zumindest einen ersten Teilkreislauf (101 ) zum Temperieren einer Batterie (106), wie einer Traktionsbatterie, zumindest einen zweiten Teilkreislauf (102) zum Temperieren zumindest einer Elektronikkomponente (107) und zumindest einen dritten Teilkreislauf (103), umfassend zumindest einen Wärmeübertrager (108), der zur Wärmeaufnahme aus Umgebungsluft und/oder Wärmeabgabe an diese und zur Wärmeübertragung in das Temperiermedium und/oder aus diesem dient, umfasst, wobei die T eilkreisläufe jeweils Vor- und Rückläufe (111, 112, 113, 114, 115, 116, 117, 118, 119, 120, 121) umfassen, umfasst das Thermomanagementsystem (200) zumindest ein Thermomanagementmodul (1 ). Letzteres umfasst das zumindest ein tragendes Strukturbauteil (10), auf dem zumindest eine Komponente zur Temperiermediumförderung (2, 3) und zumindest eine Komponente zur Massenstromregelung (4, 5, 80) anordbar oder angeordnet oder in dieses integriert sind.

Description

Thermomanagementsystem und Fahrzeug mit zumindest einem solchen
Die Erfindung betrifft ein Thermomanagementsystem zum Regeln von Massenströmen eines Temperiermediums in einem geschlossenen System eines Temperierkreislaufs eines Fahrzeugs, wobei der Temperierkreislauf zumindest einen ersten Teilkreislauf zum Temperieren einer Batterie, zumindest einen zweiten Teilkreislauf zum Temperieren zumindest einer Elektronikkomponente und zumindest einen dritten Teilkreislauf, umfassend zumindest einen Wärmeübertrager, der zur Wärmeaufnahme aus Umgebungsluft und/oder Wärmeabgabe an diese und zur Wärmeübertragung in das Temperiermedium und/oder aus diesem dient, umfasst, wobei die Teilkreisläufe jeweils Vor- und Rückläufe umfassen, sowie ein Fahrzeug mit zumindest einem Thermomanagementmodul.
In heutigen Fahrzeugen, insbesondere Elektrofahrzeugen und Hybridfahrzeugen, sind immer mehr elektronisch geregelte Komponenten, wie beispielsweise elektrisch verstellbare Regelventile, elektrisch verstellbare Pumpen, eine Vielzahl von Sensoren etc., entlang von Fluidkreisläufen bzw. Temperierkreisläufen, wie Kühlkreisläufen, des Fahrzeugs angeordnet. Hierdurch ergibt sich der Vorteil eines bedarfsgerechten und fahrzustandsoptimierten Thermomanagements, das einerseits den Fahrkomfort, andererseits eine Reichweitenoptimierung unterstützt. Das jeweils verwendete Temperiermedium wird in einem geschlossenen System eines Temperierkreislaufs eines Fahrzeugs geführt. Ein solcher Temperierkreislauf umfasst zumindest einen ersten Teilkreislauf, der zum Temperieren einer Traktionsbatterie dient, zumindest einen zweiten Teilkreislauf, der zum Temperieren zumindest einer Elektronikkomponente dient, und zumindest einen dritten Teilkreislauf, der einen Wärmeübertrager umfasst, der zur Wärmeaufnahme aus der Umgebungsluft des Fahrzeugs und zur Wärmeabgabe an diese dient und der selbstverständlich ebenfalls vom Temperiermedium durchströmt wird, so dass eine Wärmeübertragung in das Temperiermedium und aus diesem heraus an die Umgebungsluft durch den Wärmeübertrager erfolgen kann. Über den dritten Teilkreislauf kann auch der Klimakomfort für Innenraum bzw. Kabine eines Fahrzeugs geregelt werden. Jeder der Teilkreisläufe weist jeweils einen Vorlauf und einen Rücklauf auf. Beispielsweise ist aus der DE 10 2020 206 268 A1 ein Thermomanagementsystem für eine Batterie eines Kraftfahrzeugs, insbesondere eines Elektrofahrzeugs, eines batterielektrischen Fahrzeugs oder eines Hybridelektrokraftfahrzeugs, bekannt, das eine Steuereinheit, einen ersten Kühlmittelkreislauf, wobei der erste Kühlmittelkreislauf eine Batterie, einen Chiller und eine erste Pumpe aufweist, und einen zweiten Kühlmittelkreislauf umfasst, wobei der zweite Kühlmittelkreislauf einen elektrischen Zuheizer, einen Heizungswärmetauscher und eine zweite Pumpe aufweist, wobei der erste und der zweite Kühlmittelkreislauf über eine Kopplungsvorrichtung thermisch oder thermisch-fluidisch miteinander gekoppelt sind. Die Steuereinheit ist dabei so ausgebildet, dass die Leistungen der ersten Pumpe und der zweiten Pumpe zur Erfüllung der Anforderungen an ein Thermomanagement geregelt werden. Aus dieser Druckschrift des Standes der Technik lässt sich die Komplexität eines solchen Thermomanagementsystems mit mehreren Kühlkreisläufen mit einer Anzahl von Komponenten, wie Pumpen, Batterien, elektrischen Zuheizern, etc. entnehmen, wobei die Kühlkreisläufe miteinander gekoppelt und ineinander verschachtelt sind.
Zur Lösung dieser Problematik wird in der DE 10 2021 102 473 A1 ein Thermomanagementmodul für ein Kühlsystem für ein Kraftfahrzeug mit einem elektrischen Antriebssystem vorgeschlagen, das ein Modulgehäuse mit mehreren Kühlfluidanschlüssen aufweist, wobei die Kühlfluidanschlüsse einen ersten Kühlfluidanschluss, einen zweiten Kühlfluidanschluss sowie einen dritten Kühlfluidanschluss aufweisen, und ein im Modulgehäuse angeordnetes Stellventil zum Steuern eines Fluiddurchflusses zwischen den Kühlfluidanschlüssen vorgesehen ist. Das Thermomanagementmodul weist eine erste Verbindungsleitung zum Durchleiten von Kühlfluid auf, wobei die erste Verbindungsleitung den ersten Kühlfluidanschluss mit dem zweiten Kühlfluidanschluss fluidkommunizierend koppelt. Das Thermomanagementmodul gemäß diesem Stand der Technik der DE 10 2021 102 473 A1 ist allerdings sehr komplex und aufwendig und somit teuer aufgebaut in Form eines 9/x-Wegeventils zur Regelung des Kühlmediums in verschiedenen Zweigen des Kühlsystems. Im Inneren des Modulgehäuses des Thermomanagementmoduls gemäß diesem Stand der Technik ist ein Innenraum ausgebildet, in dem ein als Drehschieber ausgebildetes Stellventil angeordnet ist. Mittels des Stellventils ist eine fluidkommunizierende Kopplung zwischen den einzelnen Kühlfluidanschlüssen schaltbar sowie unterbrechbar. Hierzu weist das Stellventil Ventilkammern mit Ventilkammeröffnungen auf, die mit den entsprechenden Kühlfluidanschlüssen in Deckung gebracht werden können, so dass zumindest zwei Kühlfluidanschlüsse über eine Ventilkammer miteinander fluidkommunizierend verbunden werden können. Dies erweist sich nicht nur aufgrund der Komplexität dieses Thermomanagementmoduls als nachteilig, sondern auch im Hinblick darauf, dass dieses Thermomanagementmodul auf eine spezielle Anwendung ausgerichtet und nicht vielseitig bzw. universell einsetzbar ist. Dies führt zu einer vergleichsweise geringen Stückzahl an Thermomanagementmodulen, die in dieser Weise gefertigt werden, und dementsprechend zu vergleichsweise hohen Kosten eines solchen Thermomanagementmoduls. Aufgrund der Komplexität der Ausgestaltung dieses Thermomanagementmoduls ist es ebenfalls vergleichsweise fehleranfällig.
Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Thermomanagementsystem umfassend ein geschlossenes System eines Temperierkreislaufs eines Fahrzeugs, in dem Temperiermedium strömbar ist oder strömt, wobei der Temperierkreislauf zumindest drei Teilkreisläufe umfasst, sowie ein Fahrzeug mit zumindest einem solchen Thermomanagementsystem zu schaffen, bei dem die vorstehend genannten Nachteile des Standes der Technik überwunden werden und eine Kopplung und Verschaltung der Teilkreisläufe und eine Temperiermediumförderung zentralisiert erfolgen können.
Die Aufgabe wird für ein Thermomanagementsystem nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 dadurch gelöst, dass das Thermomanagementsystem zumindest ein Thermomanagementmodul umfasst, das zumindest ein tragendes Strukturbauteil umfasst, auf dem zumindest eine Komponente zur Temperiermediumförderung und zumindest eine Komponente zur Massenstromregelung anordbar oder angeordnet oder in dieses integriert sind. Für ein Fahrzeug, insbesondere Elektrofahrzeug, batterieelektrisches Fahrzeug oder Hybridfahrzeug, wird die Aufgabe dadurch gelöst, dass das Fahrzeug zumindest ein solches Thermomanagementsystem umfasst. Weiterbildungen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen definiert.
Dadurch wird ein Thermomanagementsystem geschaffen, das zumindest ein Thermomanagementmodul umfasst. Das Thermomanagementmodul umfasst zumindest ein tragendes Strukturbauteil, auf dem zumindest eine Komponente zur Temperiermediumförderung und zumindest eine Komponente zur Massenstromregelung des Temperiermediums, wie beispielsweise von Kühlmittel als Temperiermedium, angeordnet werden können oder angeordnet sind bzw. in das diese Komponenten integriert werden können oder sind. Das Thermomanagementmodul bzw. dessen zumindest eine tragende Strukturbauteil verbindet vorzugsweise zumindest zwei der Teilkreisläufe des Temperierkreislaufs fluidisch miteinander, besonders bevorzugt drei Teilkreisläufe des Temperierkreislaufs. Die Vor- und Rückläufe der zumindest zwei, insbesondere der zumindest drei, Teilkreisläufe sind über das
Thermomanagementmodul fluidisch miteinander verbindbar oder verbunden. Unter den Teilkreisläufen werden vorzugsweise solche verstanden, die in sich geschlossen sind, somit z.B. kein Kurzschluss zu einem anderen Teilkreislauf vorliegt und die jeweils über Vor- und Rücklauf an das Thermomanagementmodul angeschlossen sein können oder angeschlossen sind.
Die zumindest eine Komponente zur Temperiermediumförderung und auch die zumindest eine Komponente zur Massenstromregelung können Standardkomponenten sein, somit keine Spezialanfertigungen, wie dies bei dem Spezialventil gemäß der DE 10 2021 102 473 A1 der Fall ist, so dass die Kosten für ein solches Thermomanagementmodul gegenüber dem Stand der Technikdeutlich verringert werden können. Das sehr komplex aufgebaute Spezialventil gemäß diesem Stand der Technik ersetzt lediglich die Funktion herkömmlicher Standardventile, bündelt diese jedoch nicht, im Unterschied zum vorliegenden Thermomanagementmodul. Es umfasst auch keine Komponenten zur Temperiermediumförderung, wie Pumpeinrichtungen, oder Sensoreinrichtungen, im Unterschied zum vorliegenden
Thermomanagementmodul. Mit dem vorliegenden Thermomanagementmodul wird nicht die Komplexität der Ventilfunktion erhöht, sondern auf bzw. an bzw. in dessen tragendem Strukturbauteil können übliche Standardkomponenten angeordnet werden, insbesondere Standardventile.
Im Unterschied zu der DE 10 2020 206 268 A1 umfasst das vorliegende Thermomanagementsystem zumindest ein Thermomanagementmodul, innerhalb dessen die Teilkreisläufe gekoppelt werden können und auf, an bzw. in dessen tragendem Strukturbauteil Komponenten zur Temperiermediumförderung und zur Massenstromregelung und ggf. zumindest eine Sensoreinrichtung angeordnet werden können bzw. angeordnet sind. Das Thermomanagementmodul bzw. dessen zumindest eines tragendes Strukturbauteil umfasst somit fluidische Verbindungswege, insbesondere Fluidkanäle, zum fluidischen Verbinden der Teilkreisläufe, die an diesem angeschlossen werden (können), ebenso wie zumindest eine Komponente zur Temperiermediumförderung und zumindest eine Komponente zur Massenstromregelung. Die Vor- und Rückläufe der Teilkreisläufe sind jeweils vorzugsweise an das Thermomanagementmodul bzw. dessen tragendes Strukturbauteil anschließbar oder angeschlossen. Das Thermomanagementmodul mit seinem zumindest einen tragenden Strukturbauteil ermöglicht somit zentralisiert eine Kopplung der zumindest drei Teilkreisläufe über die inneren Fluidwege bzw. Fluidkanäle des tragenden Strukturbauteils, eine Verschaltung der Teilkreisläufe durch die zumindest eine auf oder an oder in diesem angeordnete Komponente zur Massenstromregelung und eine Temperiermediumförderung durch die zumindest eine auf oder an oder in diesem angeordnete Komponente zur Temperiermediumförderung. Die zumindest eine Komponente zur Massenstromregelung und die zumindest eine Komponente zur Temperiermediumförderung können übliche Standardkomponenten sein, die auf, an oder in dem zumindest einen tragenden Strukturbauteil angebracht werden. Das tragende Strukturbauteil bietet somit eine Struktur zur Anbringung dieser Standardkomponenten.
Als Komponenten des Thermomanagementmoduls zur Temperiermediumförderung und zur Massenstromregelung können zumindest eine Komponente zur Temperiermediumförderung, insbesondere zumindest zwei Komponenten zur Temperiermediumförderung, und zumindest zwei Komponenten zur Massenstromförderung vorgesehen sein. Eine solche Komponente des Thermomanagementmoduls zur Temperiermediumförderung ist beispielsweise als Pumpeinrichtung ausgebildet zum Fördern des Temperiermediums und eine solche Komponente zur Massenstromregelung des Temperiermediums ist insbesondere als Ventil ausgebildet. Vorteilhaft umfasst das Thermomanagementmodul bzw. dessen tragendes Strukturbauteil zumindest eine Pumpeinrichtung zum Fördern des Temperiermediums und zumindest zwei Ventile zur Regelung der Massenströme des Temperiermediums, insbesondere zumindest zwei Pumpeinrichtungen zum Fördern des Temperiermediums und zumindest zwei Ventile zur Regelung der Massenströme des Temperiermediums. Die zumindest zwei Ventile können vorteilhaft als Standardventile ausgebildet sein, so dass sie vergleichsweise kostengünstig sind. Unter einem Standardventil wird hier insbesondere ein 2/2-Wegeventil, ein 3/2-Wegeventil, ein 3/3- Wegeventil, ein 4/2-Wegeventil bzw. ein 4/3-Wegeventil verstanden. Das Vorsehen einer oder zweier Pumpeinrichtung(en) zum Fördern des Temperiermediums und zweier Ventile zur Regelung der Massenströme des Temperiermediums als Komponenten des Thermomanagementmoduls, die auf oder in dem tragenden Strukturbauteil des Thermomanagementmoduls angeordnet sind, können insbesondere zum Regeln der Temperiermedium- Massenströme in drei Teilkreisläufen des Temperierkreislaufs eines Fahrzeugs dienen, das insbesondere ein Elektrofahrzeug, batterieelektrisches Fahrzeug oder Hybridfahrzeug ist, somit insbesondere eine Traktionsbatterie umfasst. Der Temperierkreislauf eines solchen Fahrzeugs umfasst den zumindest einen ersten Teilkreislauf zum Temperieren der Batterie bzw. Traktionsbatterie des Fahrzeugs. Er umfasst ferner den zumindest einen zweiten Teilkreislauf zum Temperieren zumindest einer Elektronikkomponente, wie beispielsweise der Leistungselektronik, eines oder mehrerer Steuergeräte, eines Inverters, eines Chargers, ggf. eines Elektromotors, der auch in einem separaten Teilkreislauf mit einem Thermoöl als Temperiermedium angeordnet sein kann, oder anderer Elektronikkomponenten, die temperiert werden müssen bzw. sollen, wobei zu solchen anderen Elektronikkomponenten vorliegend nicht andere elektrische Komponenten, wie ein elektrischer Zuheizer, gehören. Dieser würde in einem separaten Teilkreislauf angeordnet. Der Temperierkreislauf umfasst ferner den zumindest einen dritten Teilkreislauf, der einen Wärmeübertrager umfasst, der dazu dient, aus der das Fahrzeug umgebenden Umgebungsluft Wärme aufzunehmen und/oder an diese abzugeben und auch den Klimakomfort im Innenraum bzw. einer Kabine eines Fahrzeugs zu regeln. Die aufgenommene und/oder abgegebene Wärme wird auf das Temperiermedium übertragen oder von dem Temperiermedium entnommen. Ein solcher Wärmeübertrager des zumindest einen dritten Teilkreislaufs ist somit insbesondere am vorderen Ende eines Fahrzeugs angeordnet und über den dritten Teilkreislauf mit dem Thermomanagementmodul bzw. dessen tragendem Strukturbauteil fluidisch verbunden. Auch der erste Teilkreislauf zum Temperieren der Batterie bzw. Traktionsbatterie des Fahrzeugs ist mit dem Thermomanagementmodul bzw. dessen tragenden Strukturbauteil fluidisch verbunden, ebenso wie der zweite Teilkreislauf zum Temperieren der Elektronikkomponenten, wie beispielsweise der Leistungselektronik. Das Temperiermedium, das in den Teilkreisläufen gefördert wird bzw. strömt, kann beispielsweise Kühlmittel, z.B. Kühlwasser, insbesondere Kühlwasser mit Frostschutzmittel, sein.
Das Thermomanagementmodul verbindet vorzugsweise zumindest zwei der Teilkreisläufe des Temperierkreislaufs, insbesondere drei Teilkreisläufe des Temperierkreislaufs, fluidisch miteinander, wobei die Vor- und Rückläufe der zumindest zwei Teilkreisläufe über das Thermomanagementmodul fluidisch miteinander verbindbar oder verbunden sind. Bei lediglich zwei Teilkreisläufen können lediglich ein Ventil und eine Pumpeinrichtung vorgesehen sein, bei mehr als zwei Teilkreisläufen mehr als ein Ventil und eine Pumpeinrichtung, insbesondere bei drei Teilkreisläufen zwei Ventile und zwei Pumpeinrichtungen. Die zumindest zwei Ventile dienen der Regelung der entsprechenden Massenströme des Temperiermediums, so dass entsprechend temperiertes Temperiermedium in den jeweiligen Teilkreislauf des Temperierkreislaufs über die zumindest eine Pumpeinrichtung, die ebenfalls auf oder in dem Thermomanagementmodul bzw. dessen zumindest einen tragendem Strukturbauteil angeordnet ist, gefördert werden kann.
Das tragende Strukturbauteil des Thermomanagementmoduls ist vorteilhaft plattenartig und/oder im Wesentlichen flach ausgebildet. Hierdurch ist zum einen eine platzsparende Ausgestaltung des tragenden Strukturbauteils möglich, zum anderen zugleich eine stabile biegesteife Ausgestaltung. Die zumindest eine Komponente zur Temperiermediumförderung und die zumindest eine Komponente zur Massenstromregelung können auf dem plattenartig und/oder im Wesentlichen flach ausgebildeten tragenden Strukturbauteil etwa parallel zueinander ausgerichtet angeordnet sein oder werden. Hierbei können die insbesondere zumindest eine oder zwei Pumpeinrichtung(en) und die insbesondere zumindest zwei Ventile in etwa gleicher Ausrichtung zueinander, somit etwa parallel zueinander ausgerichtet, auf bzw. in dem tragenden Strukturbauteil angeordnet werden. Die etwa parallele Ausrichtung bezieht sich hierbei insbesondere auf die Antriebsachsen der zumindest einen Komponente zur Temperiermediumförderung und der zumindest einen Komponente zur Massenstromregelung, die entsprechend etwa parallel zueinander und in Bezug zu den tragenden Strukturbauteil etwa senkrecht zu diesem anordbar oder angeordnet sind. Unter den Antriebsachsen wird bei dem Ventil eine Antriebsnabe oder -welle eines Aktuators bzw. Rotor oder Drehkolben des Ventils, bei einer Pumpeinrichtung deren Antriebswelle verstanden. Aufgrund der etwa parallelen Ausrichtung der Antriebsachsen der auf dem tragenden Strukturbauteil des Thermomanagementmoduls anzuordnenden Komponenten (Komponente(n) zur Massenstromregelung und Komponente(n) zur Temperiermediumförderung) ist ein vergleichsweise einfaches Bestücken des tragenden Strukturbauteils des Thermomanagementmoduls mit der zumindest einen Pumpeinrichtung als Komponente zur Temperiermediumförderung und der zumindest zwei Ventile bzw. Standardventile als Komponenten zur Massenstromregelung des Temperiermediums möglich. Diese können von einer Seite aus in jeweils etwa gleicher Ausrichtung der jeweiligen Antriebsachsen der auf dem tragenden Strukturbauteil anzuordnenden Komponenten erfolgen, somit der zumindest einen Pumpeinrichtung und der zumindest zwei Ventile.
Weiter vorteilhaft umfasst das tragende Strukturbauteil zumindest einen Fluidweg, insbesondere zumindest einen Fluidkanal, zum fluidischen Verbinden der auf oder innerhalb des tragenden Strukturbauteils angeordneten Komponenten, also zum fluidischen Verbinden der zumindest einen Komponente zur Temperiermediumförderung und der zumindest einen Komponente zur Massenstromregelung des Temperiermediums, und auch zum fluidischen Verbinden der zumindest zwei Komponenten zur Massenstromregelung des Temperiermediums untereinander.
Ferner weist das tragende Strukturbauteil vorteilhaft Fluidanschlusseinrichtungen zum Anschließen der Vor- und Rückläufe der Teilkreisläufe des Temperierkreislaufs auf, wobei die Fluidanschlusseinrichtungen fluidisch mit dem zumindest einen Fluidweg, insbesondere Fluidkanal, innerhalb des tragenden Strukturbauteils und/oder auf diesem in Verbindung stehen. Hierdurch ist es somit möglich, an den Fluidanschlusseinrichtungen die Vor- und Rückläufe der Teilkreisläufe des Temperierkreislaufs des Fahrzeugs anzuschließen, so dass das Temperiermedium über die Fluidanschlusseinrichtungen in den zumindest einen Fluidweg im Inneren oder auf dem tragenden Strukturbauteil des Thermomanagementmoduls gelangen kann.
Die Fluidanschlusseinrichtungen an dem, auf dem oder innerhalb des tragenden Strukturbauteils können ferner vorteilhaft fluidisch mit der zumindest einen Komponente zur Temperiermediumförderung und der zumindest einen Komponente zur Massenstromregelung verbindbar oder verbunden sein. Die zumindest eine Komponente zur Temperiermediumförderung, wie eine Pumpeinrichtung, und die zumindest eine Komponente zur Massenstromregelung des Temperiermediums, also insbesondere die zumindest zwei Ventile bzw. Standardventile, sind vorteilhaft entlang des zumindest einen Fluidweges, insbesondere des zumindest einen Fluidkanals, innerhalb des oder auf dem tragenden Strukturbauteil angeordnet. Dementsprechend stehen auch die Fluidanschlusseinrichtungen, die fluidisch mit dem zumindest einen Fluidweg innerhalb des tragenden Strukturbauteils oder auf diesem fluidisch in Verbindung stehen, auch mit der zumindest einen Pumpeinrichtung und den zumindest zwei Ventilen als Komponenten in fluidischer Verbindung.
Da die zumindest drei Teilkreisläufe des Temperierkreislaufs eines Fahrzeugs mit dem Thermomanagementmodul über dessen Fluidanschlusseinrichtungen fluidisch verbunden werden, stehen die Fluidanschlusseinrichtungen nach dem Anschließen der Teilkreisläufe fluidisch somit auch mit den Wärmeübertragern und/oder Wärmequellen und/oder Wärmesenken der einzelnen Teilkreisläufe in Verbindung, korrespondieren fluidisch somit mit diesen. Wie bereits vorstehend erwähnt, umfassen die zumindest drei Teilkreisläufe des Temperierkreislaufs Wärmeübertrager und/oder Wärmequellen und/oder Wärmesenken, die entweder zum Erwärmen oder zum Abkühlen des Temperiermediums beim Durchströmen des jeweiligen Teilkreislaufs innerhalb von diesem führen.
Über das Thermomanagementmodul können beispielsweise auch vier Teilkreisläufe des Temperierkreislaufs eines Fahrzeugs miteinander fluidisch gekoppelt werden, wobei die vier Teilkreisläufe Wärmeübertrager und/oder Temperiereinrichtungen bzw. Wärmequellen und/oder Wärmesenken umfassen. Weiter vorteilhaft kann das Thermomanagementmodul mit fünf Teilkreisläufen des Temperierkreislaufs eines Fahrzeugs fluidisch verbunden bzw. gekoppelt werden, wobei die fünf Teilkreisläufe Wärmeübertrager und/oder Temperiereinrichtungen bzw. Wärmequellen und/oder Wärmesenken umfassen. Ferner ist selbstverständlich auch ein fluidisches Verbinden des Thermomanagementmoduls mit mehr als fünf Teilkreisläufen des Temperierkreislaufs eines Fahrzeugs möglich. Die Anzahl der Fluidanschlusseinrichtungen des Thermomanagementmoduls kann entsprechend an die Anzahl der mit diesem zu verbindenden Teilkreisläufe des Temperierkreislaufs eines Fahrzeugs angepasst werden.
Weiter vorteilhaft ist das tragende Strukturbauteil zumindest teilweise gitterförmig ausgebildet. Hierdurch ist eine thermische Entkopplung einzelner Bereiche des tragenden Strukturbauteils von anderen benachbarten Bereichen möglich, da über den jeweiligen gitterförmigen Abschnitt des tragenden Strukturbauteils wenig oder kaum Wärme übertragen wird/werden kann. Andere Bereiche des tragenden Strukturbauteils können gezielt thermisch gekoppelt werden, wobei in diesen Bereichen dann beispielsweise keine gitterförmige Ausbildung des tragenden Strukturbauteils vorgesehen wird. Bei bekannten Thermomanagementmodulen sind üblicherweise vollflächig geschlossene Kunststoffspritzgussgeometrien vorgesehen. Hierdurch ergibt sich in Bezug auf das Bauteilvolumen ein relativ großer projizierter Flächeninhalt, der zwangsläufig im Rahmen der Herstellung eines solchen Thermomanagementmoduls zu einem Spritzgussmaschinenpark führt, der in der Lage sein muss, derartige große Bauteile zu fertigen. Große Flächen führen nämlich zu großen Zuhaltekräften der Maschine und hierdurch zu hohen Investitionskosten und dementsprechend auch zu hohen Bauteilkosten. Bei dem erfindungsgemäßen tragenden Strukturbauteil werden demgegenüber vorteilhaft Bereiche, die nicht fluidische Funktionen erfüllen sollen, gitterförmig ausgebildet. Hierdurch lassen sich auch die Abmessungen einer entsprechenden Spritzgussmaschine zum Herstellen des Thermomanagementmoduls bzw. von dessen tragendem Strukturbauteil gegenüber dem Stand der Technik reduzieren. Ebenfalls kann der Materialeinsatz beim Herstellen eines spritzgegossenen tragenden Strukturbauteils des Thermomanagementmoduls gegenüber dem Stand der Technik reduziert und auch der Verzug des Bauteils gegenüber den großvolumigen Spritzgussgeometrien des Standes der Technik reduziert werden.
Das Thermomanagementmodul wird zumeist im Motorraum eines Fahrzeugs angeordnet. Das zumindest eine tragende Strukturbauteil wird vorteilhaft etwa waagerecht in den Motorraum integriert, insbesondere nahe unter der Motorhaube des Fahrzeugs. Dies führt dazu, dass die Fluidanschlusseinrichtungen des Thermomanagementmoduls gut zugänglich sind, so dass Medienleitungen der Teilkreisläufe des Temperierkreislaufs an diese problemlos angeschlossen werden können. Alternativ ist jedoch auch eine abweichende Anordnung des Thermomanagementmoduls bzw. von dessen zumindest einem tragenden Strukturbauteil im Fahrzeug möglich, wie z.B. eine vertikale oder anderweitige Anordnung.
Durch das Thermomanagementmodul bzw. dessen tragendes Strukturbauteil können somit die zumindest eine Komponente zur Temperiermediumförderung, also die zumindest eine Pumpeinrichtung, und die zumindest eine Komponente zur Massenstromregelung des Temperiermediums, somit insbesondere die zumindest zwei Ventile bzw. Standardventile, auf bzw. in dem tragenden Strukturbauteil des Thermomanagementmoduls gebündelt werden. Es sind komplexe Regelungen der Massenströme an Temperiermedium, insbesondere Kühlmittel, innerhalb des Thermomanagementmoduls bzw. dessen tragendem Strukturbauteil unter Verwendung von Standardkomponenten in Form der zumindest einen Pumpeinrichtung und der zumindest zwei Ventile bzw. Standardventile möglich. Dies führt zu einer deutlichen Kostenreduzierung im Vergleich zum Stand der Technik. Medienleitungen der einzelnen Teilkreisläufe des Temperierkreislaufs eines Fahrzeugs, wie beispielsweise eines Kühlmittelkreislaufs, können auf einfache Art und Weise an den Fluidanschlusseinrichtungen an dem tragenden Strukturbauteil montiert werden. Die einzelnen Komponenten zur Temperiermediumförderung und zur Massenstromregelung des Temperiermediums können ohne das Erfordernis einer zusätzlichen Leitung direkt miteinander verbunden werden, so dass die Anzahl an Leitungen bzw. Medienleitungen hier gegenüber dem Stand der Technik reduziert werden kann. Da die zumindest eine Komponente zur Temperiermediumförderung und die zumindest eine Komponente zur Massenstromregelung auf dem bzw. innerhalb des tragenden Strukturbauteils angeordnet und fluidisch mit dem zumindest einen Fluidweg innerhalb bzw. auf dem tragenden Strukturbauteil verbunden sind, ist es nicht erforderlich, weitere Medienleitungen im Bereich des Thermomanagementmoduls hierfür vorzusehen. Über das Thermomanagementmodul können beispielsweise drei bis fünf Wärmeübertrager oder Temperierkomponenten bzw. Temperiereinrichtungen durch Anschließen einer entsprechenden Anzahl an Teilkreisläufen des Temperierkreislaufs eines Fahrzeugs verbunden werden.
Über das Thermomanagementmodul können somit Teilkreisläufe des Temperierkreislaufs gekoppelt oder getrennt werden, wobei alle auf dem Thermomanagementmodul angeordneten bzw. in dessen tragendes Strukturbauteil integrierten Komponenten, die der Temperiermedienförderung bzw. der Massenstromregelung des Temperiermediums dienen, miteinander fluidisch verbindbar oder verbunden oder strömungstechnisch verschaltet sind. Ein strömungstechnisches Verschalten bedeutet, dass mehrere Teilkreisläufe einen gemeinsamen Fluidstrom aufweisen können.
Zur näheren Erläuterung der Erfindung werden im Folgenden Ausführungsbeispiele von dieser näher anhand der Zeichnungen beschrieben. Diese zeigen in:
Figur 1 eine Prinzipskizze einer ersten Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Thermomanagementsystems mit einem Temperierkreislauf mit drei Teilkreisläufen und einem erfindungsgemäßen Thermomanagementmodul,
Figur 2 eine Prinzipskizze einer zweiten Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Thermomanagementsystems mit einem Temperierkreislauf mit fünf Teilkreisläufen und einem erfindungsgemäßen Thermomanagementmodul,
Figur 3 eine Draufsicht auf eine erste Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Thermomanagementmoduls mit zwei Pumpeinrichtungen und zwei Ventilen,
Figur 4 eine zweite Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Thermomanagementmoduls mit zwei Pumpeinrichtungen und zwei Ventilen, wobei diese in zwei nicht fluidisch miteinander verbundenen Teilmodulen des Thermomanagementmoduls angeordnet sind,
Figur 5 eine Draufsicht auf ein Verteilerstück zum Verteilen eines Temperiermediums innerhalb eines erfindungsgemäßen Thermomanagementmoduls mit einem Einlass und zwei Auslässen,
Figur 6 eine Unteransicht einer dritten Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Thermomanagementmoduls mit zwei Pumpeinrichtungen,
Figur 7 eine Draufsicht auf eine vierte Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Thermomanagementmoduls mit zwei Pumpeinrichtungen,
Figur 8 eine Draufsicht auf einen Ausschnitt eines erfindungsgemäßen Thermomanagementmoduls im Bereich dreier Fluidanschlusseinrichtungen,
Figur 9 eine Draufsicht auf eine weitere Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Thermomanagementmoduls,
Figur 10 eine Draufsicht auf eine weitere Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Thermomanagementmoduls mit zwei Pumpeinrichtungen und zwei Ventilen, und.
Figur 11 eine skizzenhafte Draufsicht auf ein Fahrzeug mit einem erfindungsgemäßen Thermomanagementsystems mit einem Temperierkreislauf mit mehreren Teilkreisläufen und einem erfindungsgemäßen Thermomanagementmodul. Figur 1 zeigt eine Prinzipskizze eines Thermomanagementsystems 200 mit einem Temperierkreislauf 100 mit drei Teilkreisläufen, nämlich einem ersten Teilkreislauf 101 , der zum Temperieren einer Batterie 106 bzw. Traktionsbatterie 106 bzw. eines entsprechenden Batteriesystems dient, einem zweiten Teilkreislauf 102, der zum Temperieren von Elektronikkomponenten 107 dient, und einem dritten Teilkreislauf 103, der einen Wärmeübertrager 108 in einem vorderen Bereich eines Fahrzeugs 300 (siehe Figur 11 ) umfasst, der zur Wärmeaufnahme aus der Umgebungsluft und Wärmeabgabe an diese bzw. zur Wärmeübertragung der Wärme aus der Umgebungsluft in das Temperiermedium, das durch den dritten Teilkreislauf 103 strömt, und aus diesem zur Wärmeabgabe an die Umgebungsluft dient. Dieser dritte Teilkreislauf 103 ist somit der Komfortkreislauf, da er zur Klimatisierung des Innenraums des Fahrzeugs dient, während der erste Teilkreislauf 101 zum Temperieren der Batterie bzw. Traktionsbatterie 106 des Fahrzeugs 300 dient und der zweite Teilkreislauf 102 zum Temperieren der zumindest einen Elektronikkomponente 107. Zur Temperierung des Innenraums des Fahrzeugs 300 kann hinter Lüftungsklappen im Dashboard des Fahrzeugs eine sog. HVAC (Heating Ventilation Air Conditioning Unit) eingesetzt werden, die im Wesentlichen zumindest zwei Wärmetauscher beinhaltet. Dies ist zum einen ein Heizungswärmetauscher, durch den Kühlwasser, insbesondere im Winter erwärmtes Kühlwasser, geleitet wird. Dieser Heizungswärmetauscher ist üblicherweise an den Komfortkreislauf gekoppelt, also an den dritten Teilkreislauf 103. Die für den Innenraum vorgesehene Luft bzw. Außen- oder Umgebungsluft strömt durch Ventilation über den Heizungswärmetauscher und wird dabei erwärmt. Die Wärme des Kühlwassers kann durch Abwärme verschiedener Fahrzeugkomponenten bereitgestellt werden, wobei die bei einem batterieelektrischen Fahrzeug (BEV) abfallende Wärmemenge jedoch meist nicht ausreichen wird, oder durch einen PTC-Zuheizer 206 oder durch einen Wärmetauscher einer Wärmepumpe 205, wie sie in Figur 2 angedeutet sind, was einen Betrieb eines Kältekreises im Umkehrbetrieb bedeutet bzw. ein Liefern erforderlicher Wärme durch die heiße Seite eines Kältekreises. Ferner kann dort ein Verdampfer des Kältekreislaufs angeordnet werden, der geeignet ist, nach dem gleichen Verfahren Luft zu kühlen. Außerdem kann auch ein dritter Wärmetauscher vorgesehen sein. Ein solcher kann ein Wärmetauscher einer Wärmepumpe sein, der Wärme bereitstellt. Alternativ kann Wärme direkt an die Luft übertragen werden oder Wärme wird dem Kühlkreislauf bereitgestellt und von diesem erfolgt ein Wärmeübertrag an die Luft.
Der vorstehend genannte PTC-Zuheizer 206, der kein PTC-Wärmetauscher ist, stellt lediglich unter Zuhilfenahme elektrischer Energie Wärme bereit, die er in das Kühlwasser als Temperiermedium überträgt. Die Position dieser zusätzlichen elektrischen Wärmequelle in den Teilkreisläufen kann relativ beliebig gewählt werden. Möglich ist z.B. die Anordnung im Komfortkreislauf, also dem dritten Teilkreislauf 103, oder in einem separaten Kreislauf, der über das Thermomanagementmodul 1 zugeschaltet wird. Ein solcher PTC-Zuheizer 206 kann zwar an einer beliebigen Stelle im Kühlmittelsystem angeordnet werden, ist jedoch nicht Teil eines Kältemittelkreislaufs.
Der vorstehend bereits erwähnte Verdampfer ist eine Komponente des Kältemittelkreislaufes, in dem Kältemittel verdampft. Dabei wird Wärme durch das Kältemittel aufgenommen. Der Verdampfer kann einen Luftstrom in der HVAC- Einheit erwärmen.
Ein Chiller 204 ist neben dem Verdampfer des Kältemittelkreislaufes ein weiterer Wärmetauscher an der sog. kalten Seite des Kältemittelkreislaufes. Der Chiller 204 wird meist parallel, ggf. in Reihe, zu dem Verdampfer angeordnet. Der Chiller 204 kühlt eine Komponente oder ein anderes Temperiermedium, wie Kühlwasser, ist nicht in der HVAC-Einheit angeordnet und kühlt keinen Luftstrom.
Es können somit zwei bis drei oder sogar mehr Wärmequellen und Wärmesenken in die einzelnen Teilkreisläufe und somit auch in den Temperierkreislauf 100 integriert oder separat angeordnet werden. In Figur 1 ist somit der Minimalumfang an Teilkreisläufen 101 , 102 und 103 eines solchen Temperierkreislaufs 100 eines Fahrzeugs zum Temperieren von dessen Komponenten gezeigt, in Figur 2 drei weitere Teilkreisläufe 104, 105, 109.
Alle Teilkreisläufe 101 , 102 und 103 des Temperierkreislaufs 100 gemäß Figur 1 sind mit einem Thermomanagementmodul 1 fluidisch verbunden. Dies bedeutet, dass sowohl die jeweiligen Vorläufe 110, 112, 114 der drei T eilkreisläufe 101 , 102, 103 als auch deren jeweilige Rückläufe 111 , 113, 115 jeweils an das Thermomanagementmodul 1 fluidisch angeschlossen sind. Über das Thermomanagementmodul 1 können diese einzelnen Teilkreisläufe 101 , 102 und 103 miteinander fluidisch verbunden bzw. voneinander getrennt werden. Zu diesem Zweck umfasst das Thermomanagementmodul 1 zumindest eine Pumpeneinrichtung und zumindest zwei Ventile. Hierauf wird weiter unten näher eingegangen. Alle drei Teilkreisläufe 101 , 102, 103 sind in sich geschlossen, wie Figur 1 zu entnehmen ist. Es liegt somit kein Kurzschluss zwischen diesen vor. Die jeweiligen Vor- und Rückläufe 110, 111 , 112, 113, 114, 115 der drei Teilkreisläufe 101 , 102, 103 sind fluidisch an das Thermomanagementmodul 1 angeschlossen.
In Figur 2 umfasst der Temperierkreislauf 100 fünf Teilkreisläufe, die drei Teilkreisläufe 101 , 102 und 103 entsprechen dabei den in Figur 1 gezeigten. Zusätzlich zu diesen umfasst der Temperierkreislauf 100 noch einen vierten Teilkreislauf, der den Chiller 204 als Schnittstelle zu einem Kältekreislauf einer Klimaanlage umfasst, einen fünften Teilkreislauf 105 mit einem Wärmeübertrager bzw. der Wärmepumpe 205 als Schnittstelle zu einem Kältekreislauf, und einen sechsten Teilkreislauf 109, der einen Wärmeerzeuger, insbesondere den PTC- Zuheizer 206, umfasst. Der PTC-Zuheizer 206 und somit der sechste Teilkreislauf 109 kann separat zu dem fünften Teilkreislauf 105 mit der Wärmepumpe bzw. dem Wärmeübertrager als Schnittstelle zum Kältekreislauf vorgesehen oder beide in Reihe oder parallel geschaltet werden. Ferner ist es grundsätzlich möglich, dass der PTC-Zuheizer 206 in den dritten Teilkreislauf 103 mit aufgenommen wird. Ohnehin ist in den Figuren 1 und 2 jeweils durch gestrichelte Linien in den einzelnen Teilkreisläufen 101 , 102, 103, 104, 105, 109 angedeutet, dass dort weitere Komponenten enthalten sein bzw. dort aufgenommen werden können. Dementsprechend kann der PTC-Zuheizer 206 mit in den fünften Teilkreislauf 105 integriert sein oder aber auch im dritten Teilkreislauf 103.
Der zweite Teilkreislauf 102 kann als Elektronikkomponenten 107 verschiedene Arten von Komponenten einzeln, selektiv, in Reihe oder parallel geschaltet umfassen. Beispielhaft sind hier vier verschiedene Arten von Elektronikkomponenten in Figur 2 angedeutet, nämlich eine Leistungselektronik 207 als Wärmeübertrager, die hier beispielhaft in den zweiten Teilkreislauf 102 integriert ist, oder ein Elektromotor 208 oder ein Inverter 209 als Wärmeübertrager, oder auch ein Charger 210, ebenfalls als Wärmeübertrager, oder aber weitere Elektronikkomponenten 107, die durch das Kästchen 211 beispielhaft angedeutet sind. Alle diese Elektronikkomponenten 107 sind somit jeweils Wärmeübertrager, die Wärme in den zweiten Teilkreislauf 102 des Temperierkreislaufs 100 abgeben können. Es können noch weitere Elektronikkomponenten vorgesehen werden, deren Kühlung jedoch nicht notwendig oder sinnvoll wäre. Auch der PTC-Zuheizer stellt grundsätzlich eine solche Komponente dar. Unter Elektronikkomponenten 107 werden daher hier nur solche verstanden, die enorme Wärmeleistung erzeugen und daher der Kühlung bedürfen. Ebenso kann die Wärme, die in das Temperiermedium, wie Kühlwasser, eingekoppelt wird, auch an anderer Stelle genutzt werden. Bei den Elektronikkomponenten 107 handelt es sich daher um Leistungselektroniken 207, Steuergeräte, Inverter 209, Charger 210. Ferner ist auch der Elektromotor 208 zu kühlen, jedoch geschieht dies in der Regel nicht direkt über das Kühlmittel, sondern das (dann erste) Kühlmittel kühlt ein weiteres vom ersten Kühlmittel unabhängiges zweites Kühlmittel, wie z.B. ein Thermoöl. Es findet somit eine indirekte Kühlung des Elektromotors 208 statt.
Jeder der Teilkreisläufe 104, 105 und 109 weist ebenfalls jeweils einen Vorlauf und einen Rücklauf auf. Diese sind in Figur 2 ebenfalls zu sehen und dort mit den Bezugszeichen 116 bis 121 gekennzeichnet, wobei die Vorläufe die Bezugszeichen 116, 118, 120 und die Rückläufe die Bezugszeichen 117, 119 und 121 tragen. Auch der Chiller 204 und die Wärmepumpe 205 bzw. der Wärmeübertrager können jeweils einzeln bzw. selektiv oder in Reihe oder auch parallel zueinander vorgesehen werden. Je nach Ausgestaltung können somit auch weniger Teilkreisläufe als in Figur 2 gezeigt mit der entsprechenden Anzahl an in diesen Teilkreisläufen vorhandenen Komponenten 204, 205 und 206 vorgesehen sein.
Figur 3 zeigt eine Draufsicht auf ein erfindungsgemäßes Thermomanagementmodul 1 als Prinzipskizze. Das Thermomanagementmodul 1 umfasst zwei Pumpeinrichtungen 2, 3 sowie zwei Ventile 4, 5. Diese sind über Fluidkanäle 20, 21 , 30, 31 , 40, 41 , 50 sowohl untereinander als auch mit Fluidanschlusseinrichtungen 6, 7, 8, 9 fluidisch verbunden. Die erste Pumpeinrichtung 2 ist somit über den Fluidkanal 21 mit dem Ventil 4, das Ventil 4 mit dem Ventil 5 über den Fluidkanal 41 und die zweite Pumpeinrichtung 3 mit dem Ventil 5 über den Fluidkanal 31 fluidisch verbunden. Alle Komponenten der beiden Pumpeinrichtungen 2, 3 und der Ventile 4, 5 sowie alle Fluidkanäle 20, 21 , 30, 31 , 40, 41 , 50 sind auf einem tragenden Strukturbauteil 10 des Thermomanagementmoduls 1 angeordnet. Das tragende Strukturbauteil 10 ist in dieser Ausführungsvariante etwa U-förmig ausgebildet, kann jedoch auch eine andere Formgebung aufweisen. Durch die U-Form des tragenden Strukturbauteils 10 kann im Bereich des Spaltes 11 zwischen den beiden Schenkeln 12, 13 des u- förmigen tragenden Strukturbauteils 10 eine thermische und ggf. auch akustische Entkopplung und ferner eine Bewegungsmöglichkeit, somit die Möglichkeit zum Ausgleich von Lastbeaufschlagungen auf den tragenden Strukturbauteil 10, ausgeglichen werden. Das thermische und akustische Entkoppeln ermöglicht es, dass einerseits die beiden mit den beiden Pumpeinrichtungen 2, 3 versehenen Schenkel 12, 13 thermisch voneinander getrennt werden können, somit sich zumindest weniger thermisch gegenseitig beeinflussen. Fluidisch sind jedoch die jeweiligen Pumpeinrichtungen 2 bzw. 3 mit den ihnen zugeordneten Ventilen 4, 5 sowie die beiden Ventile 4, 5 untereinander verbunden.
An dem tragenden Strukturbauteil 10 des Thermomanagementmoduls 1 sind außenseitig Befestigungsstellen 14, 15, 16 angeordnet, hier in Form von Befestigungslaschen. Die Befestigungsstellen 14, 15, 16 bzw.
Befestigungslaschen dienen dazu, das tragende Strukturbauteil 10 des Thermomanagementmoduls 1 in einem Fahrzeug befestigen zu können, beispielsweise im Motorraum eines Fahrzeugs.
In Figur 4 ist eine alternative Ausführungsform des Thermomanagementmoduls 1 gezeigt. Auf dessen tragendem Strukturbauteil, das hier ohne den Spalt 11 , also nicht U-förmig, ausgebildet ist, sondern eine in der Draufsicht etwa Rechteckform aufweist, sind wiederum die beiden Pumpeinrichtungen 2, 3 sowie die beiden Ventile 4, 5 angeordnet. Allerdings ist in dieser Ausführungsvariante keine Verbindung der beiden Ventile 4, 5 miteinander innerhalb des Thermomanagementmoduls 1 bzw. auf dessen tragendem Strukturbauteil 10 vorgesehen. Eine fluidische Verbindung ist lediglich zwischen der jeweiligen Pumpeinrichtung 2 bzw. 3 und dem jeweils dieser zugeordneten Ventil 4, 5 vorgesehen. Das Ventil 4 ist dementsprechend über einen weiteren Fluidkanal 42 mit einer Fluidanschlusseinrichtung 18 fluidisch verbunden und das Ventil 5 über einen weiteren Fluidkanal 51 mit einer Fluidanschlusseinrichtung 19 fluidisch verbunden. Das Thermomanagementmodul 1 umfasst in der in Figur 4 gezeigten Ausführungsvariante daher zwei Teilmodule 1 a und 1 b, wobei das Teilmodul 1 a die Komponenten der ersten Pumpeinrichtung 2 und des Ventils 4 mit den entsprechend zugehörigen Fluidkanälen 20, 21 , 40, 42 und den entsprechenden Fluidanschlusseinrichtungen 6, 7, 18 umfasst, während das zweite Teilmodul 1 b des Thermomanagementmoduls 1 die Komponenten der zweiten Pumpeinrichtung 3 und des Ventils 5 mit den zugehörigen Fluidkanälen 30, 31 , 50, 51 und den mit diesen fluidisch verbundenen Fluidanschlusseinrichtungen 8, 9, 19 umfasst.
Im Unterschied zu der Ausführungsform nach Figur 3 sind bei der Ausführungsform des Thermomanagementmoduls 1 gemäß Figur 4 vier Befestigungsstellen 14, 15, 16, 17 jeweils auch wiederum in Form von Befestigungslaschen vorgesehen. Die Anzahl der Befestigungsstellen zum Befestigen des tragenden Strukturbauteils 10 in einem Fahrzeug kann von dem jeweiligen Anwendungsfall abhängig gemacht werden, wobei im Prinzip drei Befestigungsstellen in vielen Fällen ausreichend sein können.
Figur 5 zeigt eine Prinzipskizze eines Verteilerstücks 60 bzw. T-Stücks als Teil des Thermomanagementmoduls 1 . Das Verteilerstück 60 weist einen skizzierten Einlass 61 und zwei Auslässe 62, 63 auf. Die beiden Auslässe 62, 63 sind mit dem Einlass durch jeweils einen Fluidkanal 64, 65 fluidisch verbunden. Auch solche fluidischen Verbindungen zum Verteilen von Temperiermedium innerhalb des Thermomanagementmoduls 1 können auf diesem bzw. in dessen tragendem Strukturbauteil 10 oder auf dessen tragendem Strukturbauteil 10 vorgesehen werden. In den Figuren 6 bis 10 sind verschiedene Ausführungsvarianten des Thermomanagementmoduls 1 gezeigt, die jeweils gitterförmige Bereiche 70 im Bereich des jeweils tragenden Strukturbauteils 10 des Thermomanagementmoduls 1 aufweisen. Bei der Ausführungsvariante nach Figur 6 ist ein sehr großer gitterförmiger Bereich 70 des tragenden Strukturbauteils 10 vorgesehen, in Figur 9 ebenfalls. Die beiden Ausführungsvarianten unterscheiden sich unter anderem durch die unterschiedliche Anzahl an Fluidanschlusseinrichtungen und dementsprechend auch Ventilen. Die Anzahl der Fluidanschlusseinrichtungen 160, 161 , 162, 163, 164, 165, 166, 167, 168, 169, 170, 171 ist bei der Ausführungsform nach Figur 9 deutlich größer als die Anzahl der Fluidanschlusseinrichtungen 6, 7, 8, 9 bei der Ausführungsform nach Figur 6. Dies zeigt, dass eine beliebige Anzahl an Fluidanschlusseinrichtungen in Kombination mit Standardventilen und Standard-Pumpeinrichtungen als Komponenten des Thermomanagementmoduls 1 vorgesehen sein können. Beide Ausführungsvarianten nach Figur 6 und Figur 9 umfassen jeweils zwei Pumpeinrichtungen 2, 3, die Ausführungsform nach Figur 6 lediglich zwei Ventile 4, 5, die Ausführungsform nach Figur 9 jedoch drei Ventile 4, 5, 80.
Dementsprechend sind auch mehr Fluidkanäle 175 bzw. 180, die jeweils die Fluidanschlusseinrichtungen 160, 161 , 162, 163, 164, 165, 166, 167, 168, 169, 170, 171 bzw. 6, 7, 8, 9 miteinander bzw. mit den Pumpeinrichtungen 2, 3 und den Ventilen 4, 5, 80 verbinden, bei der Ausführungsvariante nach Figur 9 vorgesehen.
Der gitterförmige Bereich 70 ist bei der Ausführungsvariante des Thermomanagementmoduls 1 in Figur 7 kleiner ausgebildet. Auch bei dieser Ausführungsvariante sind zwei Pumpeinrichtungen 2, 3 als Komponenten bzw. Fluidkomponenten des Thermomanagementmoduls in dessen tragendes Strukturbauteil 10 integriert. Auch bei dieser Ausführungsvariante ist zumindest ein Ventil 4 bzw. 5 ebenfalls im tragenden Strukturbauteil 10 bzw. auf diesem angeordnet.
Durch die gitterförmigen Bereiche 70 kann eine thermische Entkopplung erfolgen, da die Stege 71 und die Öffnungen 72, die von den Stegen 71 umgrenzt werden, zu einer solchen entsprechenden thermischen Entkopplung führen. Ferner erweisen sich die gitterförmigen Bereiche 70 gegenüber der vollflächigen Ausgestaltung des tragenden Strukturbauteils 10 nach Figur 4 als vorteilhaft, da bei Lastbeanspruchungen die Gefahr von Rissbildung bei Vorsehen der gitterförmigen Bereiche 70 deutlich geringer ist.
Wie insbesondere Figur 7 gut zu entnehmen ist, sind Antriebsachsen, genauer die Antriebswellen 25, 35 und 45, 55, der auf dem tragenden Strukturbauteil 10 des Thermomanagementmoduls 1 angeordneten Pumpeinrichtungen 2, 3 und des (nicht gezeigten) Aktuators der Ventile 4 und 5 etwa parallel zueinander und in Bezug zu dem tragenden Strukturbauteil 10 etwa senkrecht zu diesem angeordnet.
In Figur 8 ist ein Ausschnitt des tragenden Strukturbauteils 10 im Bereich dreier Fluidanschlusseinrichtungen 90, 91 , 92 gezeigt, wobei eine weitere Fluidanschlusseinrichtung 93 senkrecht zu der Fluidanschlusseinrichtung 91 im Bereich des zu dieser führenden Fluidkanals 93 angeordnet ist. Dies zeigt, dass die Fluidanschlusseinrichtungen nicht nur in einer Ebene, sondern auch senkrecht zu dieser angeordnet sein können. Wie auch den Figuren 6 und Figur 10 entnommen werden kann, können die Fluidanschlusseinrichtungen, in Figur 6 die Fluidanschlusseinrichtung 9 und in Figur 10 die Fluidanschlusseinrichtung 94, auch in einem von 90° abweichenden Winkel zur Ebene des tragenden Strukturbauteils 10 angeordnet sein. Wie ebenfalls Figur 10 entnommen werden kann, können elektrische Verbinder 22, 32 der beiden Pumpeinrichtungen 2, 3 in gewohnter Weise auf deren Oberseite angeordnet werden. Es ist somit problemlos möglich, die Pumpeinrichtungen 2, 3 über zumindest eine elektrische Verbindungsleitung mit elektrischem Strom zu versorgen. Ferner ist es möglich, elektrische Verbindungsleitungen in das Thermomanagementmodul 1 zu integrieren oder zumindest auf diesem anzuordnen.
In Figur 11 ist skizzenhaft eine Draufsicht auf das Fahrzeug 300 gezeigt, wobei dieses zwei Vorderräder 301 , zwei Hinterräder 302, einen vorderen Fahrzeugbereich 303 mit Wärmeübertrager 108 und Inverter 209, im Bereich des einen Vorderrades 301 Chiller 204 und einen Temperiermediumtank 212, z.B. Kühlmitteltank, im Bereich des anderen Vorderrades 301 den PTC-Zuheizer 206, im Übergang vom vorderen Fahrzeugbereich 303 in einen mittleren Fahrzeugbereich 304 das Thermomanagementmodul 1 des Thermomanagementsystems 200, im mittleren Fahrzeugbereich 304 die Batterie 106 und im hinteren Fahrzeugbereich 305 den Elektromotor 208 mit der Leistungselektronik 207 und den Charger 210 umfasst. Erkennbar erstreckt sich eine Anzahl von Fluidleitungen der einzelnen Teilkreisläufe des Temperierkreislaufs 100 des Fahrzeugs 300 zwischen dem Thermomanagementmodul 1 und den einzelnen vorstehend genannten Fahrzeugkomponenten. Auf dem Thermomanagementmodul 1 sind zwei Pumpeinrichtungen 2, 3 und zwei Ventile 4, 5 aufgenommen zur Förderung des Temperiermediums und zur Regelung der Massenströme an Temperiermedium in den einzelnen Teilkreisläufen des Temperierkreislaufs 100.
Das tragende Strukturbauteil 10 des Thermomanagementmoduls 1 ist in den in den Figuren gezeigten Ausführungsvarianten als Spritzgussteil ausgebildet, so dass beliebige Ausführungsvarianten kostengünstig hergestellt werden können. Ein Bestücken des tragenden Strukturbauteils 10 mit den entsprechenden Fluidkomponenten in Form von Pumpeinrichtungen und Ventilen bzw. Standard- Pumpeinrichtungen und Standard-Ventilen kann unabhängig von der anwendungsspezifisch optimierten Formgebung des tragenden Strukturbauteils 10 nachfolgend vorteilhaft von einer Seite aus problemlos erfolgen.
Neben den im Vorstehenden beschriebenen und in den Figuren gezeigten Ausführungsformen von Thermomanagementsystemen, umfassend zumindest ein Thermomanagementmodul, das zumindest ein tragendes Strukturbauteil umfasst, auf dem zumindest eine Komponente zur Temperiermediumförderung und zumindest eine Komponente zur Massenstromregelung anordbar oder angeordnet oder in dieses integriert sind, können noch zahlreiche weitere gebildet werden, insbesondere auch beliebige Kombinationen der einzelnen Merkmale von diesen, wobei das Thermomanagementmodul bzw. dessen tragendes Strukturbauteil jeweils dazu dient, eine Struktur zur Anbringung üblicher Standardkomponenten, also von Standard-Ventilen und Standard- Pumpeinrichtungen, zu schaffen. Bezugszeichenliste
1 Thermomanagementmodul
1a Teilmodul
1 b Teilmodul
2 erste Pumpeinrichtung
3 zweite Pumpeinrichtung
4 Ventil
5 Ventil
6 Fluidanschlusseinrichtung
7 Fluidanschlusseinrichtung
8 Fluidanschlusseinrichtung
9 Fluidanschlusseinrichtung
10 tragendes Strukturbauteil
11 Spalt
12 erster Schenkel
13 zweiter Schenkel
14 Befestigungsstelle
15 Befestigungsstelle
16 Befestigungsstelle
17 Befestigungsstelle
18 Fluidanschlusseinrichtung
19 Fluidanschlusseinrichtung
20 Fluidkanal
21 Fluidkanal
22 elektrischer Verbinder
25 Antriebwelle
30 Fluidkanal
31 Fluidkanal
32 elektrischer Verbinder
35 Antriebswelle
40 Fluidkanal
41 Fluidkanal
42 Fluidkanal Antriebswelle Fluidkanal Fluidkanal Antriebswelle Verteilerstück Einlass Auslass Auslass Fluidkanal Fluidkanal gitterförmiger Bereich Steg Öffnung Ventil
Fluidanschlusseinrichtung Fluidanschlusseinrichtung Fluidanschlusseinrichtung Fluidkanal
Fluidanschlusseinrichtung Temperierkreislauf 1 erster Teilkreislauf zweiter Teilkreislauf dritter Teilkreislauf vierter Teilkreislauf fünfter Teilkreislauf 6 Batterie/T raktionsbatterie7 Elektronikkomponente8 Wärmeübertrager 9 sechster Teilkreislauf 0 Vorlauf von 101 1 Rücklauf von 101 2 Vorlauf von 102 3 Rücklauf von 102 4 Vorlauf von 103 Rücklauf von 103
Vorlauf von 104
Rücklauf von 104
Vorlauf von 105
Rücklauf von 105
Vorlauf von 109
Rücklauf von 109
Fluidanschlusseinrichtung
Fluidanschlusseinrichtung
Fluidanschlusseinrichtung
Fluidanschlusseinrichtung
Fluidanschlusseinrichtung
Fluidanschlusseinrichtung
Fluidanschlusseinrichtung
Fluidanschlusseinrichtung
Fluidanschlusseinrichtung
Fluidanschlusseinrichtung
Fluidanschlusseinrichtung
Fluidanschlusseinrichtung
Fluidkanal
Fluidkanal
Thermomanagementsystem
Chiller
Wärmepumpe
PTC-Zuheizer
Leistungselektronik
Elektromotor
Inverter
Charger weitere Elektronikomponenten
Temperiermediumtank/Kühlmitteltank
Fahrzeug
Vorderrad
Hinterrad vorderer Fahrzeugbereich mittlerer Fahrzeugbereich hinterer Fahrzeugbereich

Claims

Ansprüche Thermomanagementsystem (200), umfassend ein geschlossenes System eines Temperierkreislaufs (100) eines Fahrzeugs (300), in dem Temperiermedium strömbar ist oder strömt, wobei der Temperierkreislauf (100) zumindest einen ersten Teilkreislauf (101 ) zum Temperieren einer Batterie (106), wie einer Traktionsbatterie, zumindest einen zweiten Teilkreislauf (102) zum Temperieren zumindest einer Elektronikkomponente (107) und zumindest einen dritten Teilkreislauf
(103), umfassend zumindest einen Wärmeübertrager (108), der zur Wärmeaufnahme aus Umgebungsluft und/oder Wärmeabgabe an diese und zur Wärmeübertragung in das Temperiermedium und/oder aus diesem dient, umfasst, wobei die Teilkreisläufe jeweils Vor- und Rückläufe (111 , 112, 113, 114, 115, 116, 117, 118, 119, 120, 121 ) umfassen, dadurch gekennzeichnet, dass das Thermomanagementsystem (200) zumindest ein Thermomanagementmodul (1 ) umfasst, das zumindest ein tragendes Strukturbauteil (10) umfasst, auf dem zumindest eine Komponente zur Temperiermediumförderung (2, 3) und zumindest eine Komponente zur Massenstromregelung (4, 5, 80) anordbar oder angeordnet oder in dieses integriert sind. Thermomanagementsystem (200) nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die Komponenten des Thermomanagementmoduls (1 ) zur Temperiermediumförderung und zur Massenstromregelung, insbesondere zumindest zwei Komponenten zur Temperiermediumförderung und zumindest zwei Komponenten zur Massenstromförderung, zumindest eine Pumpeinrichtung (2, 3) zum Fördern des Temperiermediums und zumindest zwei Ventile (4, 5, 80) zur Regelung der Massenströme des Temperiermediums umfassen, insbesondere zumindest zwei Pumpeinrichtungen (2, 3) zum Fördern des Temperiermediums und zumindest zwei Ventile (4, 5, 80) zur Regelung der Massenströme des Temperiermediums. Thermomanagementsystem (200) nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die zumindest zwei Ventile (4, 5, 80) Standardventile sind, insbesondere als Standardventil zumindest ein 2/2-Wegeventil, 3/2-Wegeventil, 3/3- Wegeventil, 4/2-Wegeventil, 4/3-Wegeventil vorgesehen ist. Thermomanagementsystem (200) nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Thermomanagementmodul (1 ) zumindest zwei Teilkreisläufe (101 ,
102, 103, 104, 105, 109) des Temperierkreislaufs (100) miteinander fluidisch verbindet, wobei die Vor- und Rückläufe (111 , 112, 113, 114, 115, 116, 117, 118, 119, 120, 121 ) der zumindest zwei Teilkreisläufe (101 , 102,
103, 104, 105, 109) über das Thermomanagementmodul (1 ) fluidisch miteinander verbindbar oder verbunden sind. Thermomanagementsystem (200) nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das tragende Strukturbauteil (10) des Thermomanagementmoduls (1 ) plattenartig und/oder im Wesentlichen flach ausgebildet ist, wobei die zumindest eine Komponente zur Temperiermediumförderung und die zumindest eine Komponente zur Massenstromregelung auf dem tragenden Strukturbauteil (10) etwa parallel zueinander ausgerichtet anordbar oder angeordnet sind. Thermomanagementsystem (200) nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass
Antriebsachsen (25, 35, 45) der auf dem tragenden Strukturbauteil (10) des Thermomanagementmoduls (1 ) angeordneten zumindest einen Komponente zur Temperiermediumförderung (2, 3) und zumindest einen Komponente zur Massenstromregelung (4, 5, 80) etwa parallel zueinander und in Bezug zu dem tragenden Strukturbauteil (10) etwa senkrecht zu diesem angeordnet sind. Thermomanagementsystem (200) nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das tragende Strukturbauteil (10) des Thermomanagementmoduls (1 ) zumindest einen Fluidweg, insbesondere zumindest einen Fluidkanal (40, 41 , 42, 50, 51 , 64, 65, 93, 175, 180), umfasst zum fluidischen Verbinden der zumindest einen Komponente zur Temperiermediumförderung (2, 3) und der zumindest einen Komponente zur Massenstromregelung (4, 5, 80) auf oder innerhalb des tragenden Strukturbauteils (10). Thermomanagementsystem (200) nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das tragende Strukturbauteil (10) des Thermomanagementmoduls (1 ) Fluidanschlusseinrichtungen (6, 7, 8, 9, 18, 19, 90, 91 , 92, 94, 160, 161 , 162, 163, 164, 165, 166, 167, 168, 169, 170, 171 ) aufweist zum Anschließen der Vor- und Rückläufe (111 , 112, 113, 114, 115, 116, 117, 118, 119, 120, 121 ) der Teilkreisläufe (101 , 102, 103, 104, 105, 109) des Temperierkreislaufs (100). Thermomanagementsystem (200) nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Fluidanschlusseinrichtungen (6, 7, 8, 9, 18, 19, 90, 91 , 92, 94, 160, 161 , 162, 163, 164, 165, 166, 167, 168, 169, 170, 171 ) auf dem oder innerhalb des tragenden Strukturbauteils (10) des Thermomanagementmoduls (1 ) fluidisch mit der zumindest einen Komponente zur Temperiermediumförderung (2, 3) und der zumindest einen Komponente zur Massenstromregelung (4, 5, 80) verbindbar oder verbunden sind. Thermomanagementsystem (200) nach einem der vorstehenden
Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das tragende Strukturbauteil (10) des Thermomanagementmoduls (1 ) zumindest teilweise gitterförmig ausgebildet ist. Fahrzeug (300), insbesondere Elektrofahrzeug, batterieelektrisches
Fahrzeug oder Hybridfahrzeug, dadurch gekennzeichnet, dass das Fahrzeug (300) zumindest ein Thermomanagementsystem (200) nach einem der vorstehenden Ansprüche umfasst.
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