WO2025252802A1 - Thermomanagementmodul - Google Patents

Thermomanagementmodul

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WO2025252802A1
WO2025252802A1 PCT/EP2025/065475 EP2025065475W WO2025252802A1 WO 2025252802 A1 WO2025252802 A1 WO 2025252802A1 EP 2025065475 W EP2025065475 W EP 2025065475W WO 2025252802 A1 WO2025252802 A1 WO 2025252802A1
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WO
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management module
thermal management
media
valve
structural component
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Pending
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PCT/EP2025/065475
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English (en)
French (fr)
Inventor
Swen Gmeiner
Philippose RAJAN
Tobias Etscheid
Patrick Semmler
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Voss Automotive GmbH
Original Assignee
Voss Automotive GmbH
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Publication date
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    • B60K11/00—Arrangement in connection with cooling of propulsion units
    • B60K11/02—Arrangement in connection with cooling of propulsion units with liquid cooling
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • B60Y2304/00—Optimising design; Manufacturing; Testing
    • B60Y2304/07—Facilitating assembling or mounting
    • B60Y2304/072—Facilitating assembling or mounting by preassembled subunits

Definitions

  • Thermal management module and battery-electric vehicle with at least one such module
  • the invention relates to a thermal management module comprising at least one load-bearing structural component, media channels, at least one valve for controlling mass flows of at least one temperature control medium along at least one media channel, at least one pump for conveying temperature control medium along at least one media channel, and at least one actuator for actuating or adjusting the at least one valve, comprising in particular at least one load-bearing structural component, at least two valves for controlling mass flows of at least one temperature control medium, and at least two pumps for conveying temperature control medium in at least one temperature control circuit of a battery-electric vehicle, a thermal management module comprising controllable electrical and electronic components, in particular valves for controlling mass flows and pumps for conveying temperature control medium, and a battery-electric vehicle with at least one air-flowable radiator and at least one such thermal management module.
  • an increasing number of electronically controlled components such as electrically adjustable control valves, electrically adjustable pumps, and numerous sensors, are arranged along the vehicle's fluid circuits or temperature control circuits, such as cooling circuits.
  • This offers the advantage of demand-based and driving-condition-optimized thermal management, which supports both driving comfort and range optimization.
  • the temperature control medium used is circulated within a closed system of the vehicle's temperature control circuit.
  • Such a circuit comprises, for example, at least a first sub-circuit for temperature control of a traction battery, at least a second sub-circuit for temperature control of at least one electronic component, and, in particular, at least a third sub-circuit comprising a main heat exchanger for absorbing heat from the vehicle's ambient air and transferring it to the surrounding air. which is also through which the temperature control medium flows, allowing heat transfer into and out of the temperature control medium and into the ambient air via the main heat exchanger.
  • the main heat exchanger includes, in particular, an air-flowable cooler.
  • the third sub-circuit, together with other sub-circuits, can also be used to regulate the climate comfort for the interior or cabin of a vehicle.
  • Each of the sub-circuits has a supply and a return line.
  • Conventional thermal management systems are very complex, as they comprise several cooling circuits with a number of components, such as pumps, valves, actuators for controlling the valves, etc., with the cooling circuits being interconnected and nested within each other. Therefore, the provision of thermal management modules is also known, whereby such thermal management modules comprise at least one load-bearing structural component on which at least one component for conveying the temperature control medium and at least one component for mass flow control of the temperature control medium, such as coolant, are arranged.
  • a thermal management module for handling a fluid within a vehicle is known, in particular a vehicle that is at least partially electrically powered.
  • This module comprises a first distribution element, essentially plate-shaped, and a second distribution element, arranged essentially parallel to the first distribution element.
  • the first distribution element and/or the second distribution element comprise, at least partially, a fluid handling element in the form of electromechanical valves, pumps, sensors, inlets, outlets, and channels for guiding the fluid between the inlets, outlets, valves, pumps, and sensors, as well as between or through the distribution elements.
  • the first distribution element and the second distribution element comprise, at least partially, plastic. Inlets and outlets are integrally formed in the first distribution element.
  • Channels are partially integrally formed in the first distribution element and the second distribution element and are fully formed when the distribution elements are connected. Valves, pumps and sensors are only partially integrated into the distribution elements and are only connected by auxiliary elements. Distribution elements are connected or partially routed through and/or inserted into them, completed.
  • EP 4 077 991 B1 discloses a device for handling fluid of an at least partially electrically powered vehicle, comprising a valve assembly with a valve housing, wherein the valve housing has two radially arranged connection openings and one axially arranged connection opening for fluid inflow and/or outflow, a valve body which is arranged within the valve housing and is rotatable about an axial axis of rotation, wherein the valve body has a first arcuate connection channel for connecting two radially arranged connection openings and a second arcuate connection channel for connecting a radially arranged connection opening to an axially arranged connection opening, wherein the two radially arranged connection openings define a base plane which is orthogonal to the axial axis of rotation, and the first arcuate connection channel defines a first connection channel plane.
  • the first connection channel plane has a first angle of inclination relative to the base plane which is greater than 0°.
  • the device comprises a first housing section and a second housing section, wherein the first housing section and the second housing section are adjacent to each other by a fluidically impermeable contour wall.
  • the contour wall is formed in one piece. It is simultaneously the outer wall of the second housing section, whereby the outer wall is identical to the side of the second housing section facing the first housing section.
  • thermal management module in particular is designed to be very space-optimized according to EP 3 746 322 B1, it is also very complex, making the assembly of the numerous components on the thermal management module or its distribution elements time-consuming.
  • the present invention is therefore based on the objective of providing a thermal management module comprising a load-bearing structural component, media channels, and at least one valve for controlling mass flows. to improve a temperature control medium along at least one media path, at least one pump for conveying temperature control medium along at least one media path, at least one actuator for opening and adjusting the at least one valve and at least one sensor element, such as a temperature sensor, in such a way that it is less complex and at the same time cost-effective and simple in design and enables quick and uncomplicated assembly.
  • the problem is solved for a thermal management module according to the preamble of claim 1 in that the supporting structural component serves to separate media-flowing areas and non-media-flowing areas and has a media-carrying side with media channels or first partial profiles of media channels and a dry side opposite the media-carrying side with electrical and/or electronic and/or mechanical components that can be arranged on or therein.
  • the at least one thermal management module is such a thermal management module that is arranged on or in the area of the air-flowing radiator.
  • This component allows for the separation of media-carrying and non-media-carrying areas. This separation is achieved by the load-bearing structural component comprising a media-carrying side with media channels or initial media channel profiles, and a dry side on the opposite side, where electrical, electronic, or mechanical components can be mounted or are already mounted. Due to this clear separation between the media-carrying and dry sides of the load-bearing structural component, the at least one pump and at least one actuator can be easily mounted on the dry side of the load-bearing structural component, and the at least one valve can be easily mounted from the media-carrying side of the load-bearing structural component in just a few steps. Assembly steps are possible.
  • the load-bearing structural component advantageously includes at least one through-opening for the passage of at least one mechanical drive section of a fluid-flowing component, such as at least one valve, from the fluid-carrying side of the load-bearing structural component to its dry side, wherein a seal for the fluid-flowing component can be provided or is provided on the fluid-carrying side of the load-bearing structural component.
  • a mechanical drive section of a fluid-flowing component such as at least one valve
  • a corresponding drive device such as at least one actuator, for actuating or adjusting the at least one valve can be arranged.
  • the at least one valve is thus arranged with its medium-flowing section on the medium-carrying side of the supporting structural component and projects with its at least one mechanical drive section through the supporting structural component to its dry side, where it can be actuated, for example, via the at least one actuator.
  • the at least one pump and the at least one actuator are arranged on the dry side of the supporting structural component to prevent medium from reaching these electrical or electronic components and thus to reliably prevent short circuits.
  • the at least one valve, the at least one pump and/or the at least one actuator and/or the at least one sensor element can be mechanically connected to the supporting structural component by axial attachment, in particular by pushing it on and/or screwing it in, and the at least one pump and/or the at least one actuator and/or the at least one sensor element can simultaneously be electrically connected in a respective end position.
  • the latter applies to the electrically driven components, i.e., the at least one pump, the at least one actuator, and the at least one sensor element. Accordingly, it is possible to connect them axially by pushing them on.
  • the at least one valve, at least one pump, and at least one actuator are mechanically attached to the supporting structural component.
  • a separate electrical connection via cable and/or at least a flexible circuit board or printed circuit board may be provided.
  • the thermal management module may therefore incorporate mechanical and/or electrical plug connections and/or electrical connections via at least a flexible circuit board/printed circuit board and/or by crimping, cold welding, and/or another contacting or connection method.
  • the thermal management module can comprise at least one first circuit board and at least one second circuit board, the latter being provided with at least one conductor track, wherein the first and second circuit boards are designed to be mechanically joinable and simultaneously electrically connectable.
  • the thermal management module By providing at least one conductor track on the second circuit board of the thermal management module, it is possible to easily establish electrical contact between the pump and the actuator when they are attached to the dry side of the supporting structural component of the thermal management module.
  • a respective electrical conductor or other electrical connection element of the at least one pump and the at least one actuator contacts the at least one conductor track of the at least one second circuit board of the thermal management module, which is arranged on the dry side of the supporting structural component.
  • this enables electrical contact between the at least one pump and the at least one actuator via the at least one second circuit board and its conductor tracks.
  • the at least one second circuit board With the conductor tracks applied to it, it is possible to dispense with cables or a cable harness in the thermal management module according to the invention. This thus makes it possible to avoid routing cables or a cable harness within the thermal management module to enable electrical contact between its electrical or electronic components. Electrical contact of sensor elements is also possible on the at least one second circuit board with the conductor track applied to it.
  • Such a sensor element can either be electrically connected directly during mechanical assembly or be provided with at least one flexible circuit board/printed circuit board to electrically connect the sensor element directly to the first and/or second circuit board via a connector provided on the board.
  • the sensor element can, in particular, be part of the flexible circuit board, for example, formed as one end of it and/or embedded within it.
  • At the other end or along the flexible circuit board at least one connector for electrical connection to the first and/or second circuit board of the thermal management module can be arranged.
  • the flexible circuit board/printed circuit board can, in particular, have exposed or freely accessible conductor tracks at its ends.
  • a power supply can be provided, in particular, via the at least one first circuit board, wherein the at least one first circuit board is designed to be mechanically joinable to the at least one second circuit board and simultaneously electrically connectable. Accordingly, the at least one conductor track of the at least one second circuit board can also be electrically connected to at least one conductor track on the at least one first circuit board, which is connectable to or connected to an electrical power supply, when the at least two circuit boards are mechanically joined together.
  • the first circuit board can be equipped with at least one electrical and/or electronic component, such as a power and/or control electronic component.
  • at least one control unit with at least one power electronic component on the first circuit board. This enables the control of the electrical and electronic components of the thermal management module, namely the at least one valve for controlling the mass flow of at least one temperature control medium and the at least one pump for circulating the temperature control medium through the media channels of the thermal management module.
  • the at least one pump and the at least one actuator can be electrically contacted in their respective final positions on the at least one first circuit board and/or the at least one second circuit board.
  • the at least one pump and the at least one actuator can be electrically contacted in their respective final positions on the at least one first circuit board and/or the at least one second circuit board.
  • the remaining pumps and, for example, the at least one actuator are electrically contacted in their respective final positions on the at least one second circuit board when axially mounted on the dry side of the supporting structural component.
  • At least one electrical and/or electronic component on the dry side of the load-bearing structural component, in particular
  • the at least one actuator, at least one pump, at least one mechanical component, and at least one cooling module for cooling the electronic and/or electrical component(s) are arranged in the thermal management module.
  • the at least one electrical and/or electronic component, in particular a power and/or control electronic component, arranged on the at least one first circuit board can be cooled by the at least one cooling module, wherein the at least one cooling module is arranged on or above the at least one electrical and/or electronic component, in particular a power and control electronic component.
  • the cooling module can accordingly be arranged directly where it is needed to cool the electrical and/or electronic components, in particular power and/or control electronic components, which generate a particularly large amount of heat.
  • the at least one cooling module can be arranged in a way that allows airflow in a battery-electric vehicle, thus enabling optimal cooling of the electrical and/or electronic components, in particular the power or control electronic component.
  • the thermal management module can be arranged on or in the area of its air-cooled radiator.
  • the thermal management module with its at least one cooling module, in the battery-electric vehicle above or at the upper edge of the at least one air-permeable radiator of the battery-electric vehicle, or on the at least one air-permeable radiator itself.
  • the thermal management module can also be used in a hybrid vehicle.
  • the thermal management module can also include at least one first covering device for form-fitting covering of the dry side and at least The first cover may include a second covering device for covering the media-carrying side of the load-bearing structural component.
  • the first covering device may have at least one opening for the passage of at least one cooling module located on the dry side of the load-bearing structural component of the thermal management module.
  • the form-fitting cover of the components located on the dry side of the load-bearing structural component of the thermal management module allows for space-saving concealment of these components.
  • the first cover protects the at least one pump and the at least one actuator from external elements. To improve cooling, particularly of the at least one pump, a section of its cylindrical pump body can protrude from the first cover, while the remaining section is protected beneath the cover.
  • At least one second cover device can be provided with second partial profiles of media channels for closing the first partial profiles of media channels arranged on the supporting structural component and completing the media channels of the thermal management module.
  • the second cover device can also have grid-shaped sections.
  • the second cover may include connections for media lines to the thermal management module for supplying and removing temperature control fluids, such as coolant. These connections may be located away from the supporting structural component on which the second cover is mounted, thus facilitating airflow and cooling of the media channels.
  • the second cover may also include connection ports for media lines to the thermal management module for supplying and removing temperature control fluids, such as coolant. These connection ports may be located on the side of the second cover facing away from the supporting structural component.
  • the supporting structural component may also be provided with at least one connection port located at its edge, in fluid contact with the media channels or initial sections of the media channels.
  • Media lines for supplying and removing temperature control media, such as coolant, can also be connected to these connection ports for flowing through the media paths of the supporting structural component of the thermal management module.
  • connection ports of the thermal management module for connecting media lines can therefore be located on the rear and/or underside of the thermal management module, facing away from the air-cooled radiator of the battery-electric vehicle.
  • the connection ports located on the underside of the thermal management module are those located on the supporting structural component. All connection ports of the second cover, which protects the media-carrying side of the supporting structural component, are thus positioned away from the air-cooled radiator of a vehicle. This ensures particularly easy and safe connection of media lines to the connection ports and avoids obstructing the airflow through the radiator.
  • the thermal management module, and in particular its supporting structural component can advantageously include at least one flap valve or check valve along at least one of its media paths.
  • This check valve or flap valve can be arranged, on the one hand, in a first partial profile of a media path within the supporting structural component, and on the other hand, in a second partial profile of the media path within the second cover device for covering the media-carrying side of the supporting structural component.
  • the flap valve designed as a check valve, serves to restrict the flow direction of the medium within the media paths of the thermal management module, thus preventing backflow of the medium in an undesired direction. This makes it possible to prevent undesired coupling of different circuits within the thermal management module in various operating modes.
  • a further objective underlying the present invention is to minimize the number of actuators required to drive the at least two valves. This can be achieved by using one actuator and at least one gear structure to jointly control several valves, wherein the actuator and the valves are connectable to or connected to the at least one gear structure.
  • the at least one gear structure can advantageously comprise at least one rack, wherein the at least one rack is operatively connected to the actuator and the valves.
  • Such a operative connection can be achieved, for example, via gears, wherein the valves and the actuator are operatively connected to the at least one rack via such gears.
  • the gears can be arranged in meshing mode with the teeth of the respective rack in the load-bearing structural component of the thermal management module.
  • the at least one rack for example, three interconnectable or connected racks can be provided, wherein the actuator is operatively connected to one of the three racks and the valves are operatively connected to the other two racks.
  • the actuator can engage the gear in a central region of the at least one rack with respect to its longitudinal extent, and the valves can engage the at least one rack outside this central region.
  • the actuator can engage a central rack located between two outer racks, and the valves can engage the two outer racks arranged laterally to the central rack, with the central rack being connected to the two outer racks.
  • the three racks can be aligned with each other or offset from each other. In the case of an offset arrangement, it is particularly possible to position the central rack offset from the two outer racks. This allows for compensation of manufacturing tolerances in the supporting structural component.
  • the actuator By moving the middle rack, the actuator can also move the outer racks connected to the middle rack. Accordingly, the valves operatively connected to these outer racks are actuated. All these valves are actuated simultaneously. However, not all valves necessarily switch at the same time. For example, a partial rotation of a valve may not turn it from a closed or open position. This can be controlled or regulated via the passages and surfaces of the valve's rotating bodies in relation to the rack movement. To enable suitable positioning of the valves and their gears and racks, the gears and racks, in particular, can have markings that are aligned with each other, thus facilitating proper positioning. Furthermore, additional valves can be arranged on the thermal management module or its supporting structural component, which are actuated by further actuators, provided that these are not to be actuated simultaneously with the valves actuated by the single actuator and the gear structure.
  • the thermal management module can advantageously include at least one tolerance compensation device for compensating for tolerances in the positioning of the valves on the at least one load-bearing structural component, in particular a floating bearing for the valves. This makes it possible, in particular, to compensate for distortion during the production of the load-bearing structural component and the resulting manufacturing tolerances by means of such a tolerance compensation device, especially in the form of a floating bearing for the valves.
  • valves can be centered with respect to their drive shafts, which engage with and are fixed in the gears, from the medium-flow side of the supporting structural component.
  • valve inserts or pistons can be housed in valve pots sealed to the respective drive shaft.
  • the valve pots can be arranged within the supporting structural component with some play.
  • a centering seat can be provided within the respective valve pot in the upper and lower regions of the valve insert or piston.
  • a molded seal can be provided in the direction of the respective valve's drive shaft, or a shaft seal or O-ring can be used in conjunction with a shaft seal.
  • the load-bearing structural component is one such large injection-molded part, where high accuracy requirements exist, particularly regarding the geometry of the valve mounting contours.
  • the general tolerances for the center-to-center distance between two valves according to ISO 20457-TG6 are approximately 400 mm ⁇ 1.15 mm. Therefore, it has been shown that the position of the valves relative to the rack and pinion valve train, its racks, and the respective through-hole of each valve piston shaft or drive shaft must be very precise, with a positional tolerance significantly lower than the center-to-center distance tolerance of the valve piston shafts or drive shafts, for example, a positional tolerance of ⁇ 0.2 mm.
  • the respective valve receptacle can advantageously have at least one calibration element on its inner surface facing the valve to be received or already received therein, and a valve body of the respective valve can be provided on its outer surface with at least one receiving element for receiving the at least one calibration element.
  • the at least one calibration element and the at least one receiving element engage.
  • the calibration elements fit together seamlessly. The positioning of the calibration elements on the inside of the respective valve receptacle can be finely adjusted or set in the injection mold during the production of the supporting structural component.
  • At least one valve piston is housed in the valve cup of a valve.
  • the at least one calibration element can be designed as a rib projecting into the interior of the respective valve receptacle, and the at least one receiving element, arranged on the outer wall of the respective valve cup, can be designed as two spaced-apart, parallel, outwardly projecting ribs.
  • the latter can be spaced such that they can accommodate, or do accommodate, the respective calibration element between them. This allows the valve pot to be guided when it is inserted into the valve receptacle, as soon as the respective calibration element, designed as a bridge, engages between the two bridges of the receptacle element.
  • the present invention further solves the problem of enabling simpler control of the components of the thermal management module.
  • This is achieved by centrally arranging at least one control unit with at least one power electronics component for controlling the electrical and electronic components to be controlled within the thermal management module, and by centrally arranging at least one cooling module for cooling the control unit with the at least one power electronics component within the thermal management module.
  • This makes it possible to control the electrical and electronic components of the thermal management module via the at least one control unit with at least one power electronics component.
  • the thermal management module can be directly controlled because the at least one control unit and the at least one power electronics component are centrally located within the thermal management module.
  • cooling of the heat-generating control unit and the at least one power electronics component is possible via the at least one cooling module, which is also centrally located within the thermal management module.
  • the at least one cooling module can, for example, be designed as a finned radiator and positioned to allow airflow within a battery-electric vehicle. This can be achieved by arranging the thermal management module on or in the area of an air-permeable radiator of the battery-electric vehicle. Both the air-permeable radiator of the battery-electric vehicle and the cooling module can be exposed to airflow for cooling the at least one control unit and the at least one power electronics component. This allows for very efficient heat dissipation via the cooling module, particularly a finned radiator.
  • the at least one control unit can also serve to directly control the electrical and/or electronic components to be controlled electronically.
  • the mechanical control is advantageously achieved via the at least one actuator, which is controlled accordingly by the at least one control unit, so that one or more valves can be actuated by the at least one actuator.
  • pumps can be directly controlled electronically by the at least one control unit.
  • Figure 1 shows a perspective view of an air-flowable radiator of a vehicle with a thermal management module according to the invention arranged on its upper side.
  • Figure 2 shows a perspective rear view of the air-flowable cooler equipped with the thermal management module according to the invention.
  • Figure 3 shows a perspective front view of the thermal management module according to Figure 1.
  • Figure 4 shows a perspective rear view of the thermal management module according to Figure 2 or Figure 3.
  • Figure 5 shows a perspective exploded view of the thermal management module according to Figures 3 and 4.
  • Figure 6a shows a perspective view of a second cover device of the thermal management module according to the invention as shown in Figure 3, with a view of its partial profiles of media paths,
  • Figure 6b shows a perspective view of the second cover device according to Figure 6a, looking towards its connection nozzle.
  • Figure 7a shows a perspective view of a load-bearing structural component of the thermal management module according to Figure 3, looking towards the dry side of the portable structural component according to the invention.
  • Figure 7b shows a perspective view of the load-bearing structural component according to Figure 7a, looking at its media-carrying side, which is opposite the dry side and which is provided with partial profiles of media channels.
  • Figure 8a shows a perspective front view of a first covering device according to the invention for the thermal management module according to Figure 3 for covering the dry side of its supporting structural component.
  • Figure 8b shows a perspective rear view of the first covering device according to Figure 8a
  • Figure 9a shows a top view of the dry side of a load-bearing structural component of the thermal management module according to the invention as shown in Figure 3 in a first embodiment of an actuator with gear structure driving several valves.
  • Figure 9b shows a top view of the dry side of a load-bearing structural component of the thermal management module according to the invention as shown in Figure 3 in a second embodiment of an actuator with gear structure driving several valves.
  • Figure 10 shows a detailed view of the supporting structural component of the thermal management module according to Figure 9b in the area of the actuator driving several valves, whose gear engages in a central rack,
  • Figure 11a shows a perspective view of a gear structure according to the invention for driving four valves of the thermal management module according to Figure 3.
  • Figure 11b shows a perspective exploded view of a second embodiment of a gear structure according to the invention for driving four valves of the thermal management module according to Figure 3.
  • Figure 11c shows a perspective exploded view of the gear structure according to Figure 11a.
  • Figure 12 shows a top view of the media-carrying side of the supporting structural component of the thermal management module according to Figure 3, which is provided with the second cover device.
  • Figure 13 shows a top view of the media-carrying side of the supporting structural component of the thermal management module according to Figure 3 with the second cover device removed from it.
  • Figure 14 shows a perspective detail view of a section of a media path on the media-carrying side of the supporting structural component according to Figure 13 in the area marked D, wherein a flap valve according to the invention is arranged in the media path in this area.
  • Figure 15 shows a top view of the section of the media path on the media-carrying side of the supporting structural component, which is provided with the flap valve according to Figure 14.
  • Figure 16 shows a longitudinal section view along line AA from Figure 15 through the media path in the area of the flap valve.
  • Figure 17 shows a perspective view of an arrangement according to the invention of three circuit boards with pumps, actuators and sensor elements arranged thereon.
  • Figure 18 shows a perspective view of the three circuit boards according to Figure 17 before they are joined together
  • Figure 18a shows a perspective view of the three circuit boards according to Figure 17 after they have been joined together.
  • Figure 19a shows a perspective detail view of the arrangement according to Figure 17 in the area of a pump, an actuator and a sensor element,
  • Figure 19b shows a perspective view of the arrangement according to Figure 17 in the area of a sensor element
  • Figure 20 shows a perspective top view of the media-carrying side of a further embodiment of a load-bearing structural component of the thermal management module according to Figure 3 with a second cover device removed from it.
  • Figure 20a shows a perspective detail view of the supporting structural component according to Figure 20 in the area of a valve receptacle according to the invention, which is provided with calibration elements, and a valve pot according to the invention arranged above this, with external receiving elements for interaction with the calibration elements.
  • Figure 21 shows a side view of the valve receptacle freed from the rest of the supporting structural component according to Figure 20a, with the valve pot of a valve contained therein.
  • Figure 21a shows a sectional view of the isolated valve receptacle with the valve pot included therein, as shown in Figure 21, cut along line B-B from Figure 21.
  • Figure 21b shows a top view of the isolated valve receptacle with the valve pot included therein according to Figure 21.
  • Figure 21c shows a perspective exploded view of the isolated valve mount and valve pot according to Figure 21.
  • Figure 22 shows a top view of the media-carrying side of the supporting structural component according to Figure 20.
  • Figure 22a shows an enlarged detail view of the supporting structural component according to Figure 22 in area E, in which the valve pot of the valve is inserted into the valve receptacle of the supporting structural component.
  • Figure 23 shows a partial cross-sectional view of the load-bearing structural component according to Figures 20 and 22, with a view into the interior of the valves.
  • Figure 23a shows an enlarged detail view of the supporting structural component according to Figure 23 in the area of one of the valve receptacles with a valve pot inserted therein and a valve piston arranged therein, as well as sealing elements for fluidic sealing of the valve against the valve receptacle, and
  • Figure 23b shows an enlarged detail view of the supporting structural component according to Figure 23 in the area of a valve receptacle adjacent to the valve receptacle with valve according to Figure 23a, with a valve pot inserted therein and a valve piston arranged therein, as well as sealing elements for fluidic sealing of the valve against the valve receptacle.
  • FIGS 1 and 2 show a thermal management module 1 arranged on an air-flow radiator 100.
  • the thermal management module 1 is located in the upper edge region 103 of the air-flow radiator 100, which is, in particular, part of a battery-electric vehicle, on the rear side 101 of the air-flow radiator 100.
  • the air-flow radiator 100 is positioned in a vehicle such that its front side 102 is open to airflow, such as, in particular, the airflow from a moving vehicle.
  • the thermal management module 1, located in the upper edge region 103 of the air-flow radiator 100 comprises a cooling module 2. After the thermal management module 1 is attached to the air-flow radiator 100, this cooling module is positioned above it and can therefore also be exposed to airflow, specifically the airflow from a moving vehicle.
  • the cooling module 2 in the embodiment shown in Figure 1, is designed as a finned radiator and, like the air-flowing radiator 100, has a direction of travel F (see arrow) of a vehicle, which, however, is not visible in Figures 1 and 2.
  • the cooling module 2 and the The airflow through the air-permeable cooler 100 is marked in Figure 1 with an arrow L.
  • the cooling module 2 is enclosed in a first cover 3 of a supporting structural component 4 of the thermal management module 1.
  • the thermal management module 1 further comprises a second cover 5 on the side of the supporting structural component 4 opposite the first cover 3.
  • the second cover 5 and the supporting structural component 4 each have connection ports for connecting media lines to the thermal management module 1.
  • the connection ports 50 of the second cover 5 face away from the air-flowing cooler 100 on its rear side 101, making them particularly accessible for connecting media lines for supplying and discharging media to and from the thermal management module 1.
  • connection nozzles 40 are arranged on the underside 41 of the supporting structural component 4, so that they are also easily accessible from the rear 101 of the air-flowing cooler 100, since no other components of a vehicle are arranged on this rear 101 of the air-flowing cooler 100, thus providing space for connecting media lines to the supporting structural component 4 of the thermal management module 1.
  • the thermal management module 1 without the air-flowable cooler 100, can be seen in Figures 3 and 4.
  • Figures 3 and 4 These figures, as well as the exploded view of the thermal management module 1 in Figure 5, clearly show its three-layered structure, including the supporting structural component 4 in the middle layer and the two cover devices 3 and 5.
  • the supporting structural component 4 has a dry side 42 and, on the opposite side, which can be seen particularly well in Figure 7b, a media-carrying side 43. This allows A separation of media-flowing areas of the supporting structural component and non-media-flowing areas is possible.
  • the media-carrying side 43 of the supporting structural component 4 is provided with media channels or first partial profiles 44 of media channels 12 of the thermal management module 1, while electrical, electronic, and mechanical components are arranged on the dry side 42, as can be clearly seen in the exploded view of the thermal management module 1 in Figure 5.
  • the second cover assembly 5 has second partial profiles 51 of media channels, as can be seen in the perspective rear view of the second cover assembly 5 in Figure 6a.
  • the media-carrying side 43 of the supporting structural component 4 not only has the first partial profile 44 of media channels, but also receiving areas 45 for receiving components through which the medium flows, such as, in particular, valves 6 and, if applicable, sections of sensors. These are arranged with their section through which or around which the medium flows on the media-carrying side 43 of the supporting structural component 4 and project through it onto the dry side 42 of the supporting structural component 4, as do the valves 6 with their respective drive shaft 61.
  • the respective drive shaft 61 i.e., a mechanical drive section of a respective valve 6 as a component through which the medium flows, is guided through a respective through-opening 46 of the supporting structural component 4.
  • At least one sealing element is provided, such as a shaft seal or an O-ring in conjunction with a shaft seal.
  • a shaft seal or an O-ring in conjunction with a shaft seal.
  • the pumps 7 serve to convey temperature control fluid through the media channels 12 on the media-carrying side 43 of the supporting structural component 4 of the thermal management module 1.
  • Valves 6, and possibly additional valves 8, which can also be seen in the exploded view of the thermal management module 1 in Figures 5 and 13, are used to control the mass flows through the individual media channels 12 on the media-carrying side 43 of the supporting structural component 4 of the thermal management module 1.
  • Actuators 9, 90, 91, 92 are provided for controlling the valves 6 and 8 and are arranged on the dry side 42 of the supporting structural component 4, as can be seen in particular in Figures 5 and 9a and 9b.
  • a first circuit board 15, a second circuit board 16, and a third circuit board 17 are arranged on the dry side 42 of the supporting structural component 4. This can be seen particularly well in Figures 17, 18, and 18a.
  • the second circuit board 16 and the third circuit board 17 comprise conductive traces and components such as sockets for electrical and mechanical connection to the pumps, actuators, and sensor elements, such as temperature sensors, as well as connectors for connecting the second and third circuit boards to the first circuit board 15. Power is supplied to the thermal management module 1 via the first circuit board 15.
  • the first circuit board 15, the second circuit board 16, and the third circuit board 17 are thus mechanically and electrically connected to one another.
  • the first circuit board 15 has a number of through-holes 150 for this purpose, and the second circuit board 16 and the third circuit board 17 each have a connector 160 or 170, respectively, whose projecting pins 161 or 171 engage in or through the through-holes 150, thereby enabling a mechanical and electrical connection.
  • the conductor tracks of the second circuit board 16 and the third circuit board 17 are extended to the first circuit board 15, which is centrally located in the thermal management module 1, as shown in the Figures 18 and 18a, and also, for example, Figures 9a and 9b, show that at least some of the pumps 7 and actuators 9, 90, 91, 92 are electrically connected via the conductor tracks of the second circuit board 16 and the third circuit board 17.
  • At least one sensor element 18 can be provided which is equipped with a flexible printed circuit board 180, as can be seen particularly well in the enlarged view in Figure 19b.
  • a flexible printed circuit board 180 which is bent over for contact and whose end is inserted into a socket 162, 172 on the respective circuit board 16, 17, once extended, i.e., in the state before insertion and contact, and once bent and its end inserted into the respective socket 162, 172 and thus contacted.
  • At least one socket 162, 172 can be arranged on the second and/or third circuit board 16, 17, into which a plug 181 of the flexible printed circuit board 180 or the latter directly can be inserted.
  • Figures 17, 18, and 18a show several such sockets 162 and 172 arranged by way of example on the second circuit board 16 and the third circuit board 17.
  • a corresponding arrangement with a flexible circuit board 93 and a corresponding socket 153, 163, 173 for contacting the circuit board(s) 15, 16, and 17 can be provided, for example, for at least one of the actuators 9, 90, 91, and 92, as shown in Figures 17 and 18 and 18a. This would allow for compensation of positional tolerances in these actuators.
  • the electrical connections of pumps 7 and actuators 9, 90, 91, 92, where the electrical connections are designed here in the form of flat contacts, are not in direct contact with the conductor tracks on circuit boards 15, 16 and 17, but are connected to the sockets 153, 163, 173 on these boards.
  • the sockets Components 153, 163, and 173 are arranged on circuit boards 15, 16, and 17 and are designed for connection to the terminals in the form of flat contacts.
  • the connection of the sockets to the conductor tracks of circuit boards 15, 16, and 17 can be achieved by soldering or press-fit technology. In press-fit technology, an electrical connection is typically created by pressing a pin into a metallized through-hole in a circuit board and then cold-welding the connection.
  • the cooling module 2 covering part of the first circuit board 15, is also arranged on the dry side 42 of the supporting structural component 4.
  • the cooling module 2 covers one or more electrical or electronic components 19, such as, in particular, a power and/or control electronic component, which dissipates a large amount of heat during operation.
  • electrical or electronic components 19 are shown by way of example in Figures 18 and 18a.
  • the cooling module 2 is arranged in the area of the first circuit board 15, covering them.
  • the at least one power and/or control electronics component in particular a control unit with a power electronics component, for controlling the electrical and electronic components to be controlled, i.e., the pumps 7 and actuators 9, 90, 91, 92, is/are thus centrally arranged in the thermal management module 1, possibly also like the cooling module 2 used for their cooling.
  • the control unit with its power electronics component can directly control the pumps electronically, as well as the actuators 9, 90, 91, 92, the actuators in turn being mechanically controlled.
  • the actuators control valves 6 and 8 of the thermal management module 1.
  • the actuators, or at least some of them, can include their own power electronics component and control unit or intelligence.
  • the central control unit or ECU in the thermal management module 1 can control these actuators, for example, via a bus such as a LIN bus.
  • the first cover assembly 3 has a central through-opening 30 through which the cooling module 2 or its heat sink, here the fins of the finned cooler shown, can pass.
  • the first cover assembly 3 is provided with two projecting receiving sections 31, 32 on both sides adjacent to the through-opening 30. It is also possible, in principle, to provide further through-openings here for the passage of sections of the pumps, so that these can also be cooled in the airflow.
  • the cylindrical pump bodies of the respective pumps 7 can also protrude from the first cover 3 through correspondingly formed through-openings therein, whereby the respective cylindrical pump bodies are sealed against the first cover 3 in order to reliably prevent the ingress of dirt and moisture onto the dry side of the supporting structural component 4.
  • the area of the through-opening 30 is also provided with a sealing element 33 in order to reliably prevent the ingress of dirt, dust, and moisture onto the dry side 43 of the supporting structural component 4 in the area of the cooling module 2 as well.
  • the first cover 3 As can be seen in particular from the rear view of the first cover 3 in Figure 8b, it is also provided with a further sealing element 34 around its circumference in order to completely seal this first cover 3 against the supporting structural component 4.
  • the first cover 3 has several fastening tabs. 35 with fastening openings 36 to allow the first cover device 3 to be connected to the supporting structural component 4, for example by screwing it on.
  • Other fastening options for the first cover device 3 to the supporting structural component 4 are also possible, such as a clamp connection.
  • the second cover 5 is designed as a grid in all areas that are not designed to close media passages 12 or to cover valves or pump sections.
  • the grid-shaped sections 52 can be seen particularly well in Figures 6a and 6b.
  • flap valves 47 can be arranged at certain points in the media channels 12, the first partial profile 44 of media channels, and/or the second partial profile 51 of media channels. These are designed as check valves and serve to prevent backflow of the temperature control medium in an unwanted direction within the media channels 12 on the media-carrying side 43 of the supporting structural component 4, or in the media channels 12 of the thermal management module 1.
  • through-openings 48 which can be opened and closed, are formed along the media channels via the respective flap valve 47, which is designed as a check valve. In the embodiment shown in Figures 14 to 16, the respective flap valve 47, and consequently also the through-opening 48 in the media channel 12, is round.
  • the flap valve 47 is pivotally arranged on a partition wall 148, which is provided with the through-opening 48, via a pivot axis 49.
  • the valves 6 are actuated by the actuator 9.
  • the actuator 9 Only one actuator, namely the actuator 9, is required to actuate all four valves 6.
  • a gear structure 190 is provided in combination with the actuator 9.
  • the gear structure 190 comprises three racks 191, 192, and 193 arranged in alignment with one another, while in the second embodiment shown in Figures 9b and 10 and 11b, the gear structure 190 comprises racks 194, 195, and 196 that are offset from one another.
  • the second rack 195 is offset from the other two racks 194 and 196 in the supporting structural component 4 on its dry side 42.
  • gears 197 and 198 are provided to enable the connection of the respective racks 191 to 193 and 194 to 196 with the actuator 9 and the valves 6, respectively.
  • the gears 197 are mounted on the respective drive shafts 61 of the pumps 6, and the respective gear 198 is operatively connected to the actuator 9 at its output side.
  • the gears 197 engage with the respective racks 191 and 193 and 194 and 196, respectively, while the respective gear 198 engages with the respective racks 192 and 195.
  • the gears 197, 198 as well as the racks 191 to 196 are provided with corresponding markings 199a and 199b respectively, as can be seen in Figures 11b and 11c.
  • the racks 191 to 193 and 194 to 196 are mounted in corresponding rack receptacles 200, 201, which are attached to the dry side 42 of the supporting structural component 4. Such attachment can be effected, for example, by screwing or snapping them on.
  • the rack receptacles 200, 201 also have through-openings 202, 203 through which the respective drive shafts 61 of the valves 6 protrude.
  • the passage openings 202, 203 are clearly larger dimension than the respective drive shaft 61 of the respective valve 6, in order to enable trouble-free passage of the respective drive shaft 61 even with larger tolerances.
  • a tolerance compensation device is provided to compensate for tolerances in the positioning of the valves 6 on the supporting structural component 4.
  • This device takes the form of a floating bearing for the valves.
  • Valve pots 62 in which valve inserts or valve pistons 63 of the valves 6 are received, are arranged with clearance within the supporting structural component 4.
  • the valve pots 62 are sealed to the respective drive shaft 61 of each valve 6.
  • the valve pots 62 of the valves 6 are snapped onto the respective rack mounting 200 or 201 from the rear.
  • the valve pots 62 each have projecting locking elements 64.
  • the four valves 6 can thus be adjusted with respect to their relative positioning to ensure optimal movement of the gears 197 connected to them along the respective racks 191, 193 and 194, 196, even with manufacturing tolerances. Angular misalignment between the valves can also be compensated for by their floating bearings.
  • a centering seat can be provided for the valves 6 in the lower or upper region of the respective valve insert or valve piston 63.
  • the actuator 9 engages the respective second rack 192 or 195 with its gear 198.
  • the respective second rack 192 or 195 is in driving contact with the two adjacent racks 191 and 193 or 194 and 196, respectively, and is either aligned with them, as shown in the The embodiment shown in Figure 9a or offset from it, as shown in Figures 9b and 10, is used in each case.
  • the gear 198 connected to the actuator 9 drives the respective first and third racks 191, 193 and 194, 196, respectively.
  • This also drives the gears 197 connected to the respective drive shafts 61 of the valves 6, which mesh with the respective racks 191, 193 and 194, 196.
  • This allows for adjustment of the respective media flows through the valves 6. All four valves 6 are thus adjusted simultaneously by a single actuator 9. This results in a reduced number of actuator components and therefore a smaller footprint for the entire thermal management module 1 compared to prior art solutions.
  • the further actuators 90, 91, 92 are each operatively connected to individual valves 8 in order to be able to control them independently of the valves 6.
  • the load-bearing structural component 4 is one such large injection-molded component, where high accuracy requirements exist, particularly regarding the geometry of the valve mounting contours.
  • the general tolerances for the center-to-center distance between two valves according to ISO 20457-TG6 are approximately 400 mm ⁇ 1.15 mm.
  • calibration elements 140 are provided in the valve receptacles 141 in the supporting structural component 4 in conjunction with a valve pot 65, each of which accommodates a valve piston 66 (shown in Figures 23, 23a, 23b).
  • the valve pot 65 has receiving elements 67 on its outer wall 265 for receiving the calibration elements 140. This allows for fine centering of the valve piston 66.
  • the positioning of the calibration elements 140 which are arranged on the inner surface 142 of the respective valve receptacle 141 facing the valve pot 65, can be finely adjusted or set in the injection mold during the production of the supporting structural component 4.
  • the calibration elements 140 are shown as webs projecting into the interior of the valve receptacles 141, and the receiving elements 67, arranged on the outer surface of the respective outer wall 265 of the valve pots 65, are designed as two spaced-apart, parallel, outwardly projecting webs that are spaced apart from each other such that they can accommodate, or do accommodate, the respective calibration element 140 between them.
  • the valve pots 65 can be inserted into the valve receptacles 141, with the calibration elements 140 engaging the receiving elements 67 providing guidance during the insertion process.
  • the valve pots 65 can thus be arranged in a very precise position in the valve receptacles 141 in the supporting structural component 4.
  • Figures 21 to 21c show, on the one hand, one of the valve receptacles 141 of the supporting structural component 4 from Figures 20 and 20a, respectively, in isolation, i.e., detached from the supporting structural component 4, and on the other hand, the valve housing 65.
  • a very precise design of the geometry of the valve receptacle 141 is possible.
  • any potential distortion of the valve housing 65 can be kept much smaller than any potential distortion of the supporting structural component 4 as a whole.
  • Figures 22 and 23 show a top view of the media-carrying side 43 of the supporting structural component 4 according to Figure 20, with one of the valve receptacles 141 with the valve pot 65 arranged therein shown as an enlarged detail in Figure 22a.
  • the respective valve pistons 66 within the valve pots 65 and sealing elements 68 as valve seals for sealing the valves 6 against the valve receptacles 141 of the supporting structural component 4 can be seen.
  • the sealing elements 68 are arranged at the transition to the media channels 12 to ensure sufficient sealing of the valve pots 65 against the respective valve receptacle 141 in the area of the transition to the respective media channel 12 and thus to prevent unwanted internal leakage between the media channels 12.
  • a seal in the direction of the dry side 42 of the load-bearing structural component 4 can be achieved by a sealing element which is inserted into the passage opening 46, see in particular Figure 20a, or arranged around it, in particular on a step provided there.
  • valve pot 65 in the valve receptacle 141 of the valve 6 from the detail view in Figure 20a is shown enlarged, including the valve piston 66 and sealing elements 68
  • valve pot 65 in the valve receptacle 141 from Figures 21 to 21c is shown enlarged together with the valve piston 66 and sealing elements 68.
  • valves 6 differ in that, in the valves 6 according to Figures 20a and 23b, three openings 69, oriented approximately at right angles to each other, are formed in the respective outer wall 265 of the valve pot 65 for the inflow and outflow of medium, whereas in the valves 6 according to Figures 21 to 21c and 23a, two of the three openings 69 in the outer wall 265 of the valve pot 65 are located close to each other and One opening 69 is positioned approximately flush with one of the other two openings 69. Accordingly, the valve piston 66 of the valve 6 according to Figures 20a and 23b also differs from that of the valve 6 according to Figures 21 to 21c and 23a.
  • circuit boards 15, 16, and 17 By providing circuit boards 15, 16, and 17, short paths for the main electronic components of the thermal management module 1 and direct contact between them on circuit boards 15, 16, and 17 can be ensured. This proves particularly advantageous because the provision of conductor tracks on the second and third circuit boards 16 and 17 eliminates the need for a wiring harness. Through suitable routing of the conductor tracks on the two circuit boards 16 and 17, as well as on circuit board 15, all electrical and electronic components of the thermal management module can be optimally electrically contacted and supplied with an electrical current.
  • the three circuit boards 15, 16, 17 are simply plugged onto the dry side 42 of the supporting structural component and are thus already electrically connected to each other.
  • the remaining components of the thermal management module 1 can also be mechanically connected to the supporting structural component 4 simply by axially inserting them into it. If necessary, they can also be electrically connected to the circuit boards 15 to 17 simultaneously once they reach their respective final positions. As explained above with regard to any sensor elements and actuators, it is also possible to equip one or more of the components of the thermal management module with at least one flexible printed circuit board and to arrange at least one corresponding socket for electrical connection on at least one of the circuit boards 15, 16, or 17. Thus, the mechanical and electrical connections are not made in a single assembly step. The electrical connection on the circuit board(s) 15, 16, or 17 is made separately from the mechanical connection. This allows for simple assembly of the individual components of the thermal management module onto its supporting structural component 4.
  • the dry side 42 of the load-bearing structural component 4 can already be fitted with one or more rack mounts for receiving the racks 191 to 196 of the Gear structure 190 can be provided for driving the valves 6 via the actuator 9 or by joining it with corresponding rack mounts 200, 201. Since the gears 197 are also simply pushed onto the drive shafts 61 of the valves 6, simple and quick assembly is possible for them as well. The same applies to the gear 198 and the actuator 9.
  • the two cover devices 3 and 5 can also be easily connected to the supporting structural component 4 of the thermal management module 1, in particular by screw or plug connections. On the media-carrying side 43 of the supporting structural component 4, joining these with the second cover device 5 enables the completion and corresponding closure of the media paths 12.
  • connection ports 50 provided in the second cover 5 and the connection ports 40 arranged at the edge of the supporting structural component 4 allow media lines (not shown in the figures) to be connected to and from the thermal management module 1 for supplying and removing temperature control medium. This is easily accomplished due to the simple accessibility from the rear and underside of the thermal management module 1.
  • the thermal management module 1 can either be arranged independently in a vehicle, such as a battery-electric vehicle, or, as shown in Figures 1 and 2, in the upper edge region 103 of the air-flowable radiator 100 of a vehicle, such as a battery-electric vehicle.
  • This position facilitates the direct flow of cooling air around the cooling module 2 for cooling at least one power electronics component or a control unit with a power electronics component, which is arranged centrally on the dry side 43 of the supporting structural component 4 of the thermal management module 1 on the first circuit board 15.
  • This enables simple and effective cooling of the control unit and power electronics components of the thermal management module 1.
  • a corresponding orientation of the cooling module 2 adjacent to the airflow of the air-cooled radiator 100 is therefore advantageous for cooling the power electronics components of the thermal management module 1.
  • a thermal management module which includes a load-bearing
  • numerous other components can be formed, in each of which the supporting structural component serves to separate areas through which the medium flows and areas that do not, and has a media-carrying side with media channels or parts thereof and a dry side opposite the media-carrying side with electrical, electronic and mechanical components arranged or arrangable there.
  • Connection nozzle second partial profile of media paths, grid-shaped section, media-flowable section

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Abstract

Bei einem Thermomanagementmodul (1), umfassend ein tragendes Strukturbauteil (4), Medienwege (12), zumindest ein Ventil (6, 8) zum Steuern von Massenströmen zumindest eines Temperiermediums entlang zumindest eines Medienwegs (12), zumindest eine Pumpe (7) zum Fördern von Temperiermedium entlang zumindest eines Medienwegs (12), zumindest einen Aktuator (9, 90, 91, 92) zum Ein- und Verstellen des zumindest einen Ventils (6, 8) und zumindest ein Sensorelement (18), dient das tragende Strukturbauteil (4) zum Trennen von mediendurchströmten Bereichen und nicht-mediendurchströmten Bereichen und weist eine medienführende Seite (43) mit Medienwegen (12) oder ersten Teilprofilen (44) von Medienwegen (12) und eine der medienführenden Seite (43) gegenüberliegende Trockenseite (42) mit darauf oder darin anordbaren oder angeordneten elektrischen und/oder elektronischen und/oder mechanischen Komponenten (6, 7, 8, 9, 19, 90, 91, 92, 190) auf. Bei einem batterieelektrischen Fahrzeug mit zumindest einem luftdurchströmbaren Kühler (100) und zumindest einem Thermomanagementmodul ist das zumindest eine Thermomanagementmodul ein solches Thermomanagementmodul (1), das an dem oder im Bereich des luftdurchströmbaren Kühlers angeordnet ist.

Description

Thermomanagementmodul sowie batterieelektrisches Fahrzeug mit zumindest einem solchen
Die Erfindung betrifft ein Thermomanagementmodul, umfassend zumindest ein tragendes Strukturbauteil, Medienwege, zumindest ein Ventil zum Steuern von Massenströmen zumindest eines Temperiermediums entlang zumindest eines Medienwegs, zumindest eine Pumpe zum Fördern von Temperiermedium entlang zumindest eines Medienwegs und zumindest einen Aktuator zum Betätigen bzw. Einstellen des zumindest einen Ventils, umfassend insbesondere zumindest ein tragendes Strukturbauteil, zumindest zwei Ventile zum Steuern von Massenströmen zumindest eines Temperiermediums und zumindest zwei Pumpen zum Fördern von Temperiermedium in zumindest einem Temperierkreislauf eines batterieelektrischen Fahrzeugs, ein Thermomanagementmodul, umfassend anzusteuernde elektrische und elektronische Komponenten, insbesondere Ventile zum Steuern von Massenströmen und Pumpen zum Fördern von Temperiermedium, sowie ein batterieelektrisches Fahrzeug mit zumindest einem luftdurchströmbaren Kühler und zumindest einem solchen Thermomanagementmodul.
In heutigen batterieelektrischen Fahrzeugen, also 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 z.B. zumindest einen ersten Teilkreislauf, der zum Temperieren einer Traktionsbatterie dient, zumindest einen zweiten Teilkreislauf, der zum Temperieren zumindest einer Elektronikkomponente dient, und insbesondere zumindest einen dritten Teilkreislauf, der einen Hauptwärmeübertrager umfasst, der zur Wärmeaufnahme aus der Umgebungsluft des Fahrzeugs und zur Wärmeabgabe an diese dient und der ebenfalls vom Temperiermedium durchströmt wird, so dass eine Wärmeübertragung in das Temperiermedium und aus diesem heraus an die Umgebungsluft durch den Hauptwärmeübertrager erfolgen kann. Der Hauptwärmeübertrager umfasst insbesondere einen luftdurchströmbaren Kühler. Über den dritten Teilkreislauf kann zusammen mit anderen Teilkreisläufen auch der Klimakomfort für Innenraum bzw. Kabine eines Fahrzeugs geregelt werden. Jeder der Teilkreisläufe weist jeweils einen Vorlauf und einen Rücklauf auf. Die herkömmlichen Thermomanagementsysteme sind sehr komplex aufgebaut, da diese mehrere Kühlkreisläufe mit einer Anzahl von Komponenten, wie Pumpen, Ventilen, Aktuatoren zum Ansteuern der Ventile, etc. umfassen, wobei die Kühlkreisläufe miteinander gekoppelt und ineinander verschachtelt sind. Daher ist das Vorsehen von Thermomanagementmodulen ebenfalls bekannt wobei solche Thermomanagementmodule zumindest ein tragendes Strukturbauteil umfassen, auf dem zumindest eine Komponente zur Temperiermediumförderung und zumindest eine Komponente zur Massenstromregelung des Temperiermediums, wie beispielsweise von Kühlmittel als Temperiermedium, angeordnet werden.
Aus der EP 3 746 322 B1 ein Thermomanagementmodul zur Handhabung eines Fluids innerhalb eines Fahrzeugs bekannt, insbesondere eines zumindest teilweise elektrisch angetriebenen Fahrzeugs, bei dem ein im Wesentlichen plattenförmig ausgebildetes erstes Verteilelement und ein zweites, im Wesentlichen parallel zu dem ersten Verteilelement angeordnetes Verteilelement vorgesehen sind, wobei das erste Verteilelement und/oder das zweite Verteilelement zumindest bereichsweise ein Fluidhandhabungselement in Form von elektromotorischen Ventilen, Pumpen, Sensoren, Zuläufen, Abgängen sowie Kanälen zum Führen des Fluids zwischen den Zuläufen, Abgängen, Ventilen, Pumpen, Sensoren sowie zwischen den Verteilelementen bzw. durch diese hindurch, umfasst bzw. umfassen und wobei das erste Verteilelement und das zweite Verteilelement zumindest bereichsweise Kunststoff umfassen. Zuläufe sowie Abgänge sind integral in dem ersten Verteilelement ausgebildet. Kanäle sind teilweise integral in dem ersten Verteilelement und dem zweiten Verteilelement ausgebildet und werden bei der Verbindung der Verteilelemente vollständig ausgebildet. Ventile, Pumpen und Sensoren sind nur teilweise in den Verteilelementen ausgebildet und werden erst durch Hilfselemente, die mit den Verteilelementen verbunden bzw. teilweise durch diese hindurchgeführt und/oder in diese eingeführt werden, komplettiert.
Die EP 4 077 991 B1 offenbart eine Vorrichtung zur Handhabung von Fluid eines zumindest teilweise elektrisch angetriebenen Fahrzeugs, mit einer Ventileinrichtung mit Ventilgehäuse, wobei das Ventilgehäuse zwei radial angeordnete Anschlussöffnungen und eine axial angeordnete Anschlussöffnung zum Ein- und/oder Ausströmen von Fluid aufweist, einem Ventilkörper, welcher innerhalb des Ventilgehäuses angeordnet und um eine axiale Rotationsachse drehbar ausgebildet ist, wobei der Ventilkörper einen ersten bogenförmig ausgebildeten Verbindungskanal zum Verbinden von zwei radial angeordneten Anschlussöffnungen und einen zweiten bogenförmig ausgebildeten Verbindungskanal zum Verbinden einer radial angeordneten Anschlussöffnung mit einer axial angeordneten Anschlussöffnung aufweist, wobei die zwei radial angeordneten Anschlussöffnungen eine Basisebene definieren, welche orthogonal zur axialen Rotationsachse ausgebildet ist, und der erste bogenförmige Verbindungskanal eine erste Verbindungskanalebene definiert. Die erste Verbindungskanalebene weist gegenüber der Basisebene einen ersten Neigungswinkel auf, welcher größer 0° ist. Die Vorrichtung umfasst einen ersten Gehäuseabschnitt und einen zweiten Gehäuseabschnitt, wobei der erste Gehäuseabschnitt und der zweite Gehäuseabschnitt durch eine fluidisch undurchlässige Konturwand aneinander angrenzend ausgebildet sind. Die Konturwand ist einstückig ausgebildet. Sie ist gleichzeitig die Außenwand des zweiten Gehäuseabschnitts, wodurch die Außenwand identisch ist mit der zum ersten Gehäuseabschnitt orientierten Seite des zweiten Gehäuseabschnitts.
Zwar ist insbesondere das Thermomanagementmodul nach der EP 3 746 322 B1 sehr bauraumoptimiert aufgebaut, jedoch zugleich auch sehr komplex, so dass die Montage der zahlreichen Komponenten auf dem Thermomanagementmodul bzw. dessen Verteilelementen aufwendig ist.
Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Thermomanagementmodul, umfassend ein tragendes Strukturbauteil, Medienwege, zumindest ein Ventil zum Steuern von Massenströmen zumindest eines Temperiermediums entlang zumindest eines Medienwegs, zumindest eine Pumpe zum Fördern von Temperiermedium entlang zumindest eines Medienwegs, zumindest einen Aktuator zum Ein- und Verstellen des zumindest einen Ventils und zumindest ein Sensorelement, wie z.B. einen Temperaturmesser, dahingehend zu verbessern, dass dieses weniger komplex und zugleich kostengünstig und einfach aufgebaut ist und eine schnelle und unkomplizierte Montage ermöglicht.
Die Aufgabe wird für ein Thermomanagementmodul nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 dadurch gelöst, dass das tragende Strukturbauteil zum Trennen von mediendurchströmten Bereichen und nicht-mediendurchströmten Bereichen dient und eine medienführende Seite mit Medienwegen oder ersten Teilprofilen von Medienwegen und eine der medienführenden Seite gegenüberliegende Trockenseite mit darauf oder darin anordbaren oder angeordneten elektrischen und/oder elektronischen und/oder mechanischen Komponenten aufweist. Für ein batterieelektrisches Fahrzeug mit zumindest einem luftdurchströmbaren Kühler und zumindest einem Thermomanagementmodul wird die Aufgabe dadurch gelöst, dass das zumindest eine Thermomanagementmodul ein solches Thermomanagementmodul ist, das an dem oder im Bereich des luftdurchströmbaren Kühlers angeordnet ist. Weiterbildungen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen definiert.
Dadurch wird ein Thermomanagementmodul geschaffen, das ein tragendes Strukturbauteil aufweist, das es ermöglicht, mediendurchströmte Bereiche und nicht-mediendurchströmte Bereiche voneinander zu trennen, wobei dies dadurch ermöglicht wird, dass das tragende Strukturbauteil eine medienführende Seite mit Medienwegen bzw. ersten Teilprofilen von Medienwegen umfasst und auf seiner gegenüberliegenden Seite eine Trockenseite, auf der elektrische, elektronische bzw. mechanische Komponenten aufgefügt werden können bzw. aufgefügt sind. Aufgrund dieser klaren Trennung zwischen der medienführenden Seite und der Trockenseite des tragenden Strukturbauteils ist eine einfache Montage der zumindest einen Pumpe und des zumindest einen Aktuators auf der Trockenseite des tragenden Strukturbauteils und des zumindest einen Ventils von der medienführenden Seite des tragenden Strukturbauteils aus in wenigen Montageschritten möglich. Das tragende Strukturbauteil umfasst vorteilhaft zumindest eine Durchgangsöffnung zum Durchtritt zumindest eines mechanischen Antriebsabschnitts einer mediendurchströmbaren Komponente, wie zumindest eines Ventils, von der medienführenden Seite des tragenden Strukturbauteils zu dessen Trockenseite, wobei eine Abdichtung der mediendurchströmbaren Komponente auf der medienführenden Seite des tragenden Strukturbauteils vorgesehen werden kann oder ist. Ein solcher mechanischer Antriebsabschnitt einer mediendurchströmbaren Komponente, wie zumindest eines Ventils, kann beispielsweise dessen Antriebswelle sein. Dieser ragt somit von der medienführenden Seite des tragenden Strukturbauteils durch dieses hindurch auf dessen Trockenseite. Auf der Trockenseite des tragenden Strukturbauteils kann eine entsprechende Antriebseinrichtung, wie zumindest ein Aktuator, zum Betätigen bzw. Einstellen und Verstellen des zumindest einen Ventils angeordnet sein. Das zumindest eine Ventil wird somit mit seinem mediumdurchströmten Abschnitt auf der medienführenden Seite des tragenden Strukturbauteils angeordnet und ragt mit seinem zumindest einen mechanischen Antriebsabschnitt durch das tragende Strukturbauteil hindurch auf dessen Trockenseite, wo es beispielsweise über den zumindest einen Aktuator betätigt werden kann. Die zumindest eine Pumpe und der zumindest eine Aktuator werden demgegenüber auf der Trockenseite des tragenden Strukturbauteils angeordnet, um zu vermeiden, dass Medium zu diesen elektrischen bzw. elektronischen Komponenten gelangt und somit um Kurzschlüsse sicher vermeiden zu können.
Weiter vorteilhaft können das zumindest eine Ventil, die zumindest eine Pumpe und/oder der zumindest eine Aktuator und/oder das zumindest eine Sensorelement auf dem tragenden Strukturbauteil durch axiales Auffügen, insbesondere Aufstecken und/oder Einschrauben, mit dem tragenden Strukturbauteil mechanisch verbunden werden oder sein und die zumindest eine Pumpe und/oder der zumindest eine Aktuator und/oder das zumindest eine Sensorelement in einer jeweiligen Endlage zugleich elektrisch kontaktiert werden oder sein. Letzteres gilt somit für die elektrisch angetriebenen Komponenten, also die zumindest eine Pumpe, den zumindest einen Aktuator und das zumindest eine Sensorelement. Dementsprechend ist es möglich, durch axiales Aufstecken das zumindest eine Ventil, die zumindest eine Pumpe und den zumindest einen Aktuator auf dem tragenden Strukturbauteil mechanisch zu befestigen. Erreicht die zumindest eine Pumpe und der zumindest eine Aktuator ihrer jeweilige Endlage beim axialen Steckvorgang, kann dort zugleich ein elektrisches Kontaktieren erfolgen, da in dieser Endposition bzw. Endlage zumindest ein elektrisches Anschlusselement der Pumpe bzw. zumindest ein elektrisches Anschlusselement des Aktuators elektrisch leitend mit zumindest einem elektrischen Kontaktelement im oder auf dem tragenden Strukturbauteil verbunden werden kann. Es ist somit kein weiterer elektrischer Kontaktierungsschritt erforderlich, um ein elektrisches Anschließen der zumindest einen Pumpe und des zumindest einen Aktuators vorzusehen. Vielmehr werden diese direkt in ihrer Endlage nach dem mechanischen Befestigen durch axiales Auffügen auf dem tragenden Strukturbauteil auch elektrisch kontaktiert. Hierdurch wird die Montage des Thermomanagementmoduls gegenüber den Lösungen des Standes der Technik deutlich vereinfacht und zugleich sicherer. Zumindest für einen Teil von Pumpen und/oder Aktuatoren und/oder Sensorelementen kann jedoch auch ein separates elektrisches Anschließen bzw. Verbinden über Kabel und/oder zumindest eine flexible Platine bzw. Leiterplatte vorgesehen sein/werden. Es können in dem Thermomanagementmodul somit ein mechanisches und/oder elektrisches Steckverbinden und/oder ein elektrisches Verbinden über zumindest eine flexible Platine/Leiterplatte und/oder durch Aufpressen, Kaltschweißen und/oder eine andere Kontaktierungs- bzw. Verbindungsart vorgesehen werden.
Zum elektrischen Kontaktieren kann das Thermomanagementmodul zumindest eine erste Platine und zumindest eine zweite, mit zumindest einer Leiterbahn versehene Platine umfasst, wobei die zumindest eine erste Platine und die zumindest eine zweite Platine mechanisch fügbar und hierbei zugleich elektrisch miteinander verbindbar ausgebildet sind. Durch das Vorsehen zumindest einer Leiterbahn auf der zumindest einen zweiten Platine des Thermomanagementmoduls ist es möglich, ein elektrisches Kontaktieren der zumindest einen Pumpe und des zumindest einen Aktuators bei deren Aufstecken auf die Trockenseite des tragenden Strukturbauteils des Thermomanagementmoduls auf einfache Art und Weise zu ermöglichen. Nach dem axialen Auffügen auf die Trockenseite des tragenden Strukturbauteils berührt z.B. ein jeweiliger elektrischer Leiter oder ein anderes elektrisches Anschlusselement der zumindest einen Pumpe und des zumindest einen Aktuators die zumindest eine Leiterbahn der zumindest einen zweiten Platine des Thermomanagementmoduls, die auf der Trockenseite des tragenden Strukturbauteils angeordnet ist. Dementsprechend kann hierdurch ein elektrisches Kontaktieren der zumindest einen Pumpe und des zumindest einen Aktuators über die zumindest eine zweite Platine mit ihren Leiterbahnen erfolgen. Durch das Vorsehen der zumindest einen zweiten Platine mit den darauf aufgebrachten Leiterbahnen ist es möglich, auf Kabel bzw. einen Kabelbaum bei dem erfindungsgemäßen Thermomanagementmodul zu verzichten. Es wird hierdurch somit ermöglicht, ein Verlegen von Kabeln bzw. einem Kabelbaum im Thermomanagementmodul zum Ermöglichen eines elektrischen Kontaktierens von dessen elektrischen bzw. elektronischen Komponenten zu vermeiden. Auch ein elektrisches Kontaktieren von Sensorelementen ist auf der zumindest einen zweiten Platine mit der darauf aufgebrachten zumindest einen Leiterbahn möglich.
Ein solches Sensorelement kann entweder direkt beim mechanischen Verbinden auch elektrisch verbunden werden oder z.B. mit zumindest einer flexiblen Platine/Leiterplatte versehen sein oder werden, um das Sensorelement über diese direkt bzw. einen an dieser vorgesehenen Stecker mit der zumindest einen ersten und/oder zweiten Platine elektrisch zu verbinden. Das Sensorelement kann insbesondere Teil der flexiblen Platine sein, z.B. als deren eines Ende ausgebildet und/oder in diese eingegossen sein. Am anderen Ende oder entlang der flexiblen Platine kann zumindest ein Stecker zum elektrischen Verbinden mit der zumindest einen ersten und/oder zweiten Platine des Thermomanagementmoduls angeordnet sein. Zum Einstecken in eine entsprechende Buchse auf der ersten und/oder zweiten Platine des Thermomanagementmoduls kann die flexible Platine/Leiterplatte insbesondere endseitig freigelegte bzw. frei zugängliche Leiterbahnen aufweisen. Ein elektrisches Verbinden des Sensorelements erfolgt dann durch Einstecken der flexiblen Leiterplatte/Platine in die entsprechende Buchse. Eine Stromversorgung kann insbesondere über die zumindest eine erste Platine vorgesehen werden, wobei die zumindest eine erste Platine mit der zumindest einen zweiten Platine einerseits mechanisch fügbar, andererseits zugleich elektrisch verbindbar ausgebildet ist. Dementsprechend kann die zumindest eine Leiterbahn der zumindest einen zweiten Platine mit zumindest einer Leiterbahn auf der zumindest einen ersten Platine, welche mit einer elektrischen Stromversorgung verbindbar oder verbunden ist, beim mechanischen Aufeinanderfügen der zumindest zwei Platinen ebenfalls elektrisch verbunden werden.
Ferner kann die zumindest eine erste Platine mit zumindest einer elektrischen und/oder elektronischen Komponente, wie beispielsweise einer Leistungs- und/oder Regelelektronikkomponente, versehen sein oder werden. Insbesondere ist es möglich, zumindest eine Steuerungseinrichtung mit zumindest einer Leistungselektronikkomponente auf der zumindest einen ersten Platine anzuordnen. Durch diese ist ein Ansteuern der anzusteuernden elektrischen und elektronischen Komponenten des Thermomanagementmoduls möglich, somit des zumindest einen Ventils zum Steuern von Massenströmen zumindest eines Temperiermediums und der zumindest einen Pumpe zum Fördern von Temperiermedium durch die Medienwege des Thermomanagementmoduls.
Die zumindest eine Pumpe und der zumindest eine Aktuator können nach dem axialen Auffügen auf das tragende Strukturbauteil somit in ihrer jeweiligen Endlage auf der zumindest einen ersten Platine und/oder der zumindest einen zweiten Platine elektrisch kontaktiert werden. Beispielsweise kann bei Vorsehen mehrerer Pumpen zumindest eine von diesen beim axialen Auffügen auf der Trockenseite des tragenden Strukturbauteils in ihrer jeweiligen Endlage auf der zumindest einen ersten Platine elektrisch kontaktiert werden, während die übrigen Pumpen und beispielsweise auch der zumindest eine Aktuator bei deren axialen Auffügen auf der Trockenseite des tragenden Strukturbauteils in ihrer jeweiligen Endlage auf der zumindest einen zweiten Platine elektrisch kontaktiert werden.
Weiter vorteilhaft können auf der Trockenseite des tragenden Strukturbauteils zumindest eine elektrische und/oder elektronische Komponente, insbesondere der zumindest eine Aktuator und die zumindest eine Pumpe, zumindest eine mechanische Komponente und zumindest ein Kühlmodul zum Kühlen der elektronischen und/oder elektrischen Komponente(n) angeordnet sein. Ferner kann die auf der zumindest einen ersten Platine angeordnete zumindest eine elektrische und/oder elektronische Komponente, insbesondere Leistungs- und/oder Regelelektronikkomponente, durch das zumindest eine Kühlmodul kühlbar sein, wobei das zumindest eine Kühlmodul in Anordnung auf oder über der zumindest einen elektrischen und/oder elektronischen Komponente, insbesondere Leistungs- und Regelelektronikkomponente, angeordnet wird oder ist. Das Kühlmodul kann entsprechend direkt dort angeordnet werden, wo es benötigt wird, um die besonderes viel Wärme abgebenden elektrischen und/oder elektronischen Komponenten, insbesondere Leistungs- und/oder Regelelektronikkomponenten, zu kühlen. Besonders vorteilhaft kann das zumindest eine Kühlmodul in einem batterieelektrischen Fahrzeug luftdurchströmt angeordnet werden, so dass ein optimales Kühlen der elektrischen und/oder elektronischen Komponenten, insbesondere der Leistungs- oder Regelelektronikkomponente, möglich ist. Bei einem batterieelektrischen Fahrzeug mit zumindest einem luftdurchströmbaren Kühler kann das Thermomanagementmodul an dem oder im Bereich von dessen luftdurchströmbaren Kühler angeordnet sein oder werden. Insbesondere ist es vorteilhaft möglich, das Thermomanagementmodul mit seinem zumindest einen Kühlmodul in Anordnung im batterieelektrischen Fahrzeug oberhalb des oder am oberen Rand des zumindest einen luftdurchströmbaren Kühlers des batterieelektrischen Fahrzeugs oder auf dem zumindest einen luftdurchströmbaren Kühler anzuordnen, so dass sowohl der luftdurchströmbare Kühler des batterieelektrischen Fahrzeugs als auch das zumindest eine auf der Trockenseite des tragenden Strukturbauteils des Thermomanagementmoduls angeordnete Kühlmodul luftdurchströmbar, also vorallem vom Fahrtwind beim Fahren des batterieelektrischen Fahrzeugs durchströmbar, im Fahrzeugfrontbereich angeordnet werden können. Grundsätzlich kann das Thermomanagementmodul auch in einem Hybridfahrzeug verwendet werden.
Das Thermomanagementmodul kann ferner zumindest eine erste Abdeckeinrichtung zum formfolgenden Abdecken der Trockenseite und zumindest eine zweite Abdeckeinrichtung zum Abdecken der medienführenden Seite des tragenden Strukturbauteils umfassen. Insbesondere ist es auch möglich, nur die zumindest eine zweite Abdeckeinrichtung vorzusehen, wenn ein Abdecken der Trockenseite des tragenden Strukturbauteils nicht erforderlich erscheint. Ebenfalls ist ein lediglich teilweises Abdecken der Trockenseite des tragenden Strukturbauteils möglich. Die erste Abdeckeinrichtung kann zumindest eine Durchgangsöffnung zum Durchtritt zumindest des zumindest einen auf der Trockenseite des tragenden Strukturbauteils des Thermomanagementmoduls angeordneten Kühlmoduls aufweisen. Hierdurch ist es somit möglich, über die zumindest eine erste Abdeckeinrichtung alle Komponenten, die auf der Trockenseite des tragenden Strukturbauteils des Thermomanagementmoduls angeordnet sind, nach außen gegen ein Eindringen von Schmutz und Feuchtigkeit zu schützen und lediglich das zumindest eine Kühlmodul durch die zumindest eine Durchgangsöffnung in der ersten Abdeckeinrichtung nach außen vorstehen zu lassen, um ein Umströmen von diesem mit kühlender Luft zu ermöglichen. Im Bereich der zumindest einen Durchgangsöffnung zum Durchtritt des zumindest einen Kühlmoduls kann zumindest eine Dichtung vorgesehen werden, um im Bereich des zumindest einen Kühlmoduls ein Eindringen von Schmutz, Staub oder auch Feuchtigkeit sicher vermeiden zu können. Durch das formfolgende Abdecken der Komponenten, die auf der Trockenseite des tragenden Strukturbauteils des Thermomanagementmoduls angeordnet sind, ist ein platzsparendes Abdecken dieser Komponenten möglich. Durch die erste Abdeckeinrichtung können insbesondere die zumindest eine Pumpe und der zumindest eine Aktuator nach außen geschützt werden. Um ein besseres Kühlen gerade der zumindest einen Pumpe zu ermöglichen, kann ein Abschnitt von deren zylindrischem Pumpenkörper aus der ersten Abdeckeinrichtung herausragen, während der verbleibende Abschnitt unterhalb der ersten Abdeckeinrichtung geschützt aufgenommen ist bzw. wird.
Weiter vorteilhaft kann die zumindest eine zweite Abdeckeinrichtung mit zweiten Teilprofilen von Medienwegen versehen sein zum Verschließen der ersten Teilprofile von Medienwegen, die auf dem tragenden Strukturbauteil angeordnet sind, und Vervollständigen der Medienwege des Thermomanagementmoduls. Weiter vorteilhaft kann die zweite Abdeckeinrichtung gitterförmige Abschnitte umfassen, so dass die zweite Abdeckeinrichtung in diesen Bereichen ebenfalls luftdurchströmbar ist und somit insbesondere die Medienwege kühlbar sind. Ferner kann die zweite Abdeckeinrichtung Anschlussstutzen zum Anschließen von Medienleitungen an dem Thermomanagementmodul zum Zu- und Abführen von Temperiermedium, wie Kühlmittel, umfassen. Die an der zweiten Abdeckeinrichtung angeordneten Anschlussstutzen zum Anschließen von Medienleitungen können insbesondere weggerichtet von dem tragenden Strukturbauteil, an dem die zweite Abdeckeinrichtung angeordnet wird, angeordnet sein, somit auf der von dem tragenden Strukturbauteil weggerichteten Seite der zweiten Abdeckeinrichtung. Hierdurch ist ein sehr gutes Anschließen von Medienleitungen an diesen Anschlussstutzen möglich, da diese leicht zugänglich sind, wenn das Thermomanagementmodul insbesondere auf der Oberseite oder am oberen Rand eines luftdurchströmbaren Kühlers eines batterieelektrischen Fahrzeugs angeordnet wird. Auch das tragende Strukturbauteil kann mit zumindest einem in Fluidverbindung mit den Medienwegen oder ersten Teilprofilen von Medienwegen stehenden, randseitig am tragenden Strukturbauteil angeordneten Anschlussstutzen versehen sein. An diesen Anschlussstutzen können ebenfalls Medienleitungen zum Zuführen und Abführen von Temperiermedium, wie Kühlmittel, zum Durchströmen der Medienwege des tragenden Strukturbauteils des Thermomanagementmoduls angeschlossen werden.
Die Anschlussstutzen des Thermomanagementmoduls zum Anschließen von Medienleitungen können somit bezüglich des luftdurchströmbaren Kühlers des batterieelektrischen Fahrzeugs auf der vom luftdurchströmbaren Kühler abgewandten Rückseite und/oder Unterseite des Thermomanagementmoduls angeordnet sein. Die an der Unterseite des Thermomanagementmoduls angeordneten Anschlussstutzen sind hierbei die an dem tragenden Strukturbauteil angeordneten Anschlussstutzen. Alle Anschlussstutzen der zweiten Abdeckeinrichtung zum Abdecken der medienführenden Seite des tragenden Strukturbauteils sind somit weggerichtet von einem luftdurchströmbaren Kühler eines Fahrzeugs angeordnet, um ein besonders einfaches und sicheres Anschließen von Medienleitungen an den Anschlussstutzen zu ermöglichen und das Durchströmen des luftdurchströmbaren Kühlers mit Luft nicht zu stören. Das Thermomanagementmodul, insbesondere dessen tragendes Strukturbauteil, kann weiter vorteilhaft zumindest ein Klappenventil bzw. Rückschlagventil entlang zumindest eines seiner Medienwege umfassen. Das zumindest eine Rückschlagventil bzw. Klappenventil kann hierbei einerseits in einem ersten Teilprofil eines Medienwegs des tragenden Strukturbauteils, andererseits in einem zweiten Teilprofil des Medienwegs der zweiten Abdeckeinrichtung zum Abdecken der medienführenden Seite des tragenden Strukturbauteils angeordnet sein oder werden. Das als Rückschlagklappe ausgebildete Klappenventil dient zum Beschränken der Fließrichtung von Medium innerhalb der Medienwege des Thermomanagementmoduls, somit zum Verhindern bzw. Unterbinden eines Rückströmens von Medium in eine unerwünschte Richtung. Hierdurch ist es möglich, in verschiedenen Betriebsmodi des Thermomanagementmoduls eine unerwünschte Kopplung verschiedener Kreisläufe des Thermomanagementmoduls zu unterbinden.
Eine weitere der vorliegenden Erfindung zugrundeliegende Aufgabe besteht ferner darin, die Anzahl an Aktuatoren zum Antreiben der zumindest zwei Ventile so gering wie möglich zu halten. Dies kann dadurch erreicht werden, dass ein Aktuator und zumindest eine Getriebestruktur zum gemeinsamen Ansteuern mehrerer Ventile dienen, wobei der Aktuator und die Ventile mit der zumindest einen Getriebestruktur verbindbar oder verbunden sind.
Hierdurch ist es möglich, zumindest zwei Ventile zum Steuern von Massenströmen zumindest eines Temperiermediums über nur einen Aktuator und zumindest eine Getriebestruktur gemeinsam einzustellen bzw. zu betätigen, so dass die Anzahl an Aktuatoren zum Betätigen dieser Ventile auf einen für alle diese Ventile anstelle eines sonst üblichen Aktuators je Ventil reduziert werden kann. Dies ist einerseits kostengünstig gegenüber dem Vorsehen eines jeweiligen Aktuators für ein jeweiliges Ventil und andererseits reduziert sich gegebenenfalls auch die Anzahl an Komponenten, die auf dem tragenden Strukturbauteil des Thermomanagementmoduls angeordnet werden, wobei für die zumindest eine Getriebestruktur jedoch Komponenten, im Vergleich zu einem Aufbau ohne diese, hinzukommen. Die zumindest eine Getriebestruktur kann weiter vorteilhaft zumindest eine Zahnstange umfassen, wobei die zumindest eine Zahnstange mit dem Aktuator und den Ventilen wirkverbunden ist. Eine solche Wirkverbindung kann beispielsweise über Zahnräder erfolgen, wobei die Ventile und der Aktuator über solche Zahnräder mit der zumindest einen Zahnstange wirkverbunden werden bzw. sind. Insbesondere ist es möglich, zumindest eine Antriebswelle eines jeweiligen Ventils und zumindest einen Abtrieb des Aktuators mit jeweils zumindest einem Zahnrad zu versehen. Die Zahnräder können kämmend mit den Zähnen der jeweiligen Zahnstange im tragenden Strukturbauteil des Thermomanagementmoduls angeordnet werden. Je nach Anzahl der über die Getriebestruktur, insbesondere die zumindest eine Zahnstange, anzutreibenden Ventile können beispielsweise drei miteinander verbindbare oder verbundene Zahnstangen vorgesehen werden, wobei der Aktuator mit einer der drei Zahnstangen wirkverbunden wird oder ist und die Ventile mit den beiden anderen Zahnstangen wirkverbunden werden oder sind. Hierdurch ist es möglich, eine besonders optimale Anordnung des Aktuators und der Ventile im tragenden Strukturbauteil zu ermöglichen. Beispielsweise kann der Aktuator in einem bezüglich der Längserstreckung der zumindest einen Zahnstange mittleren Bereich von dieser mit seinem Zahnrad angreifen und die Ventile außerhalb des mittleren Bereichs an der zumindest einen Zahnstange angreifen. Bei Vorsehen der vorstehend bereits genannten drei Zahnstangen kann der Aktuator an einer zwischen zwei äußeren Zahnstangen angeordneten mittleren Zahnstange angreifen und die Ventile an den beiden äußeren Zahnstangen, die seitlich von der mittleren Zahnstange angeordnet sind, angreifen, wobei die mittlere Zahnstange mit den beiden seitlichen Zahnstangen verbunden ist oder wird. Die drei Zahnstangen können dabei fluchtend zueinander angeordnet werden oder sein oder versetzt zueinander. Bei einem versetzten Anordnen ist es insbesondere möglich, die mittlere Zahnstange gegenüber den beiden äußeren Zahnstangen versetzt anzuordnen. Hierdurch ist eine Kompensation von Fertigungstoleranzen des tragenden Strukturbauteils möglich.
Der Aktuator kann durch Bewegen der mittleren Zahnstange auch die äußeren, mit der mittleren Zahnstange verbundenen Zahnstangen bewegen und dementsprechend die mit diesen äußeren Zahnstangen Wirkverbundenen Ventile betätigen. Alle diese Ventile werden dementsprechend gleichzeitig betätigt. Allerdings schalten nicht unbedingt alle Ventile zwangsläufig gleichzeitig. Vielmehr kann beispielsweise eine Teildrehung eines Ventils dieses nicht aus einer Schließ- oder Öffnungsposition drehen. Dies kann über Durchlässe und Flächen der Rotationskörper der Ventile in Bezug auf die Zahnstangenbewegung gesteuert bzw. geregelt werden. Um ein geeignetes Positionieren der Ventile und von deren Zahnrädern und der Zahnstangen vornehmen zu können, können insbesondere die Zahnräder und Zahnstangen Markierungen aufweisen, die aneinander ausgerichtet werden und somit ein geeignetes Positionieren erleichtert wird. Es können ferner weitere Ventile am Thermomanagementmodul bzw. dessen tragendem Strukturbauteil angeordnet werden, die durch weitere Aktuatoren betätigt werden, sofern diese nicht gleichzeitig mit den durch den einen Aktuator und die Getriebestruktur betätigbaren Ventilen betätigt werden sollen.
Das Vorsehen dreier Zahnstangen eignet sich, wie vorstehend erwähnt, insbesondere zum Kompensieren von Fertigungstoleranzen. Da die Zahnräder und Zahnstangen auf dem tragenden Strukturbauteil, insbesondere dessen Trockenseite, ortsfest angeordnet werden, es jedoch bei der Herstellung des tragenden Strukturbauteils zu Fertigungstoleranzen aufgrund von Verzug kommen kann, erweist es sich das Vorsehen der drei Zahnstangen als vorteilhaft. Weiter vorteilhaft kann das Thermomanagementmodul zumindest eine Toleranzausgleichseinrichtung zum Ausgleich von Toleranzen im Bereich der Positionierung der Ventile auf dem zumindest einen tragenden Strukturbauteil umfassen, insbesondere eine schwimmende Lagerung der Ventile als Toleranzausgleichseinrichtung vorgesehen sein. Hierdurch ist es möglich, insbesondere einen Verzug bei der Herstellung des tragenden Strukturbauteils und die sich hieraus ergebenden Fertigungstoleranzen durch eine solche Toleranzausgleichseinrichtung insbesondere in Form einer schwimmenden Lagerung der Ventile auszugleichen. Durch eine solche schwimmende Lagerung sind ein Einstellen der Position der Ventile zueinander und eine Reduzierung eines Winkelversatzes zwischen den Ventilen möglich, um einen optimalen Eingriff der mit den Antriebswellen der Ventile verbundenen Zahnräder in die Zahnstangen zu ermöglichen. Eine Zentrierung der Ventile bezüglich ihrer Antriebswellen, die in die Zahnräder eingreifen und in diesen fixiert werden, ist von der mediumdurchströmbaren Seite des tragenden Strukturbauteils her möglich. Zur schwimmenden Lagerung der Ventile können Ventileinsätze bzw. Ventilkolben der Ventile in zur jeweiligen Antriebswelle der Ventile abgedichteten Ventiltöpfen aufgenommen und die Ventiltöpfe mit Bewegungsspielraum im tragenden Strukturbauteil angeordnet sein bzw. werden. Hierbei ist das Vorsehen eines Zentriersitzes innerhalb des jeweiligen Ventiltopfs im oberen und unteren Bereich des Ventileinsatzes bzw. Ventilkolbens möglich. Zum Abdichten der Ventiltöpfe ist beispielsweise das Vorsehen einer Formdichtung in Richtung zur Antriebswelle des jeweiligen Ventils möglich bzw. einer Wellendichtung oder eines O-Rings in Verbindung mit einer Wellenrichtung.
Gerade bei großen Spritzgussbauteilen ist es aufgrund Verzugs schwierig, geringe Toleranzen bei der Herstellung einzuhalten. Das tragende Strukturbauteil ist ein solches großes Spritzgussbauteil, bei dem hohe Genauigkeitsanforderungen vorallem an die Geometrie der Konturen von Ventilaufnahmen zur Aufnahme der Ventile in dem tragenden Strukturbauteil bestehen. Die allgemeinen Toleranzen betragen für den Achsabstand zwischen zwei Ventilen nach ISO20457-TG6 beispielsweise ca. 400 mm ± 1 ,15 mm. Es hat sich daher gezeigt, dass die Lage der Ventile zum Zahnstangenventiltrieb bzw. dessen Zahnstangen bzw. der jeweiligen Durchgangsöffnung einer jeweiligen Ventilkolbenwelle bzw. Antriebswelle des jeweiligen Ventils sehr genau ausfallen sollte, je nach Ausführung mit einer Positionstoleranz von deutlich weniger als der Achsabstandstoleranz der Ventilkolbenwellen bzw. Antriebswellen der Ventile, beispielsweise mit einer Positionstoleranz von ± 0,2 mm. Daher kann zum genauen Positionieren der Ventile in Ventilaufnahmen des tragenden Strukturbauteils weiter vorteilhaft die jeweilige Ventilaufnahme auf ihrer zum darin aufzunehmenden oder aufgenommenen Ventil gerichteten Innenseite zumindest ein Kalibrierelement aufweisen und ein Ventiltopf des jeweiligen Ventils außenseitig auf seiner Außenwandung mit zumindest einem Aufnahmeelement zur Aufnahme des zumindest einen Kalibrierelements versehen sein. Beim Einstecken eines jeweiligen Ventiltopfs in eine jeweilige Ventilaufnahme greifen das zumindest eine Kalibrierelement und das zumindest eine Aufnahmeelement vorteilhaft ineinander. Die Positionierung der Kalibrierelemente auf der Innenseite der jeweiligen Ventilaufnahme kann im Spritzgusswerkzeug beim Herstellen des tragenden Strukturbauteils entsprechend fein angepasst bzw. eingestellt werden, In dem Ventiltopf eines Ventils wird zumindest ein Ventilkolben aufgenommen. Dieser ragt mit seiner Antriebswelle durch die entsprechende Durchgangsöffnung im tragenden Strukturbauteil von dessen medienführender Seite zu dessen Trockenseite hindurch. Durch das Vorsehen des zumindest einen Kalibrierelements an der jeweiligen Ventilaufnahme und des zumindest einen Aufnahmeelements am jeweiligen Ventiltopf eines jeweiligen Ventils ist es möglich, eine exakte Positionierung des Ventiltopfs des Ventils in der Ventilaufnahme vorzusehen. Hierdurch ist daher auch eine Feinzentrierung des Ventilkolbens in der Durchgangsöffnung im tragenden Strukturbauteil des Thermomanagementmoduls möglich. Das zumindest eine Kalibrierelement kann als in das Innere der jeweiligen Ventilaufnahme vorkragender Steg und das zumindest eine außenseitig an der Außenwandung des jeweiligen Ventiltopfs angeordnete Aufnahmeelement als zwei zueinander beabstandete, parallel zueinander verlaufende, nach außen vorkragende Stege ausgebildet sein. Letztere können einen solchen Abstand zueinander aufweisen, dass sie zwischen sich das jeweilige Kalibrierelement aufnehmen können bzw. aufnehmen. Hierdurch ist eine Führung des Ventiltopfs bei dessen Einfügen in die Ventilaufnahme möglich, sobald das jeweilige als Steg ausgebildete Kalibierelement zwischen die beiden Stege des Aufnahmeelements eingreift.
Durch die vorliegende Erfindung wird weiter die Aufgabe gelöst, ein einfacheres Ansteuern der Komponenten des Thermomanagementmoduls zu ermöglichen. Dies wird dadurch erreicht, dass zumindest eine Steuerungseinrichtung mit zumindest einer Leistungselektronikkomponente zum Ansteuern der anzusteuernden elektrischen und elektronischen Komponenten zentral im Thermomanagementmodul angeordnet sind und zumindest ein Kühlmodul zum Kühlen der Steuerungseinrichtung mit der zumindest einen Leistungselektronikkomponente zentral in dem Thermomanagementmodul angeordnet ist. Hierdurch ist es somit möglich, über die zumindest eine Steuerungseinrichtung mit zumindest einer Leistungselektronikkomponente die anzusteuernden elektrischen und elektronischen Komponenten des Thermomanagementmoduls direkt anzusteuern, da die zumindest eine Steuerungseinrichtung mit der zumindest einen Leistungselektronikkomponente zusammen zentral im Thermomanagementmodul angeordnet sind. Ferner ist ein Kühlen der stark wärmeabgebenden Steuerungseinrichtung und der zumindest einen Leistungselektronikkomponente über das zumindest eine Kühlmodul, das ebenfalls zentral im Thermomanagementmodul angeordnet ist, möglich. Das zumindest eine Kühlmodul kann beispielsweise als Rippenkühler ausgebildet und luftdurchströmt in einem batterieelektrischen Fahrzeug angeordnet werden. Dies kann dadurch erfolgen, dass das Thermomanagementmodul an einem oder im Bereich eines luftdurchströmbaren Kühlers des batterieelektrischen Fahrzeugs angeordnet wird. Dabei kann sowohl der luftdurchströmbare Kühler des batterieelektrischen Fahrzeugs als auch das Kühlmodul zum Kühlen der zumindest einen Steuerungseinrichtung mit der zumindest einen Leistungselektronikkomponente durch Fahrtwind bzw. durch Luft umströmt werden. Hierdurch ist ein sehr guter Wärmeabtransport über das Kühlmodul, insbesondere ein Rippenkühler, möglich.
Die zumindest eine Steuerungseinrichtung kann ferner zum direkten elektronischen Ansteuern der anzusteuernden elektrischen und/oder elektronischen Komponenten dienen. Das mechanische Ansteuern erfolgt hierbei vorteilhaft über den zumindest einen Aktuator, der von der zumindest einen Steuerungseinrichtung entsprechend angesteuert wird, so dass ein oder mehrere Ventile durch den zumindest einen Aktuator entsprechend betätigt werden können. Beispielsweise können Pumpen durch die zumindest eine Steuerungseinrichtung direkt elektronisch angesteuert werden. Grundsätzlich besteht die Möglichkeit, einen oder mehrere Aktuatoren mit eigener/eigenen Steuerungseinrichtung(en) zu versehen.
Zur näheren Erläuterung der Erfindung werden im Folgenden Ausführungsbeispiele von dieser näher anhand der Zeichnungen beschrieben. Diese zeigen in: Figur 1 eine perspektivische Ansicht eines luftdurchströmbaren Kühlers eines Fahrzeugs mit einem an dessen Oberseite angeordneten erfindungsgemäßen Thermomanagementmodul,
Figur 2 eine perspektivische Rückansicht des mit dem erfindungsgemäßen Thermomanagementmodul versehenen luftdurchströmbaren Kühlers,
Figur 3 eine perspektivische Vorderansicht des Thermomanagementmoduls gemäß Figur 1 ,
Figur 4 eine perspektivische Rückansicht des Thermomanagementmoduls gemäß Figur 2 bzw. Figur 3,
Figur 5 eine perspektivische Explosionsansicht des Thermomanagementmoduls gemäß Figur 3 und 4,
Figur 6a eine perspektivische Ansicht einer erfindungsgemäßen zweiten Abdeckeinrichtung des Thermomanagementmoduls gemäß Figur 3 mit Blick auf deren Teilprofile von Medienwegen,
Figur 6b eine perspektivische Ansicht der zweiten Abdeckeinrichtung gemäß Figur 6a mit Blick auf deren Anschlussstutzen,
Figur 7a eine perspektivische Ansicht eines erfindungsgemäßen tragenden Strukturbauteils des Thermomanagementmoduls gemäß Figur 3, mit Blick auf die erfindungsgemäße Trockenseite des tragbaren Strukturbauteils,
Figur 7b eine perspektivische Ansicht des tragenden Strukturbauteils gemäß Figur 7a mit Blick auf dessen medienführende Seite, die der Trockenseite gegenüberliegt und die mit Teilprofilen von Medienwegen versehen ist,
Figur 8a eine perspektivische Vorderansicht einer erfindungsgemäßen ersten Abdeckeinrichtung des Thermomanagementmoduls gemäß Figur 3 zum Abdecken der Trockenseite von dessen tragendem Strukturbauteil,
Figur 8b eine perspektivische Rückansicht der ersten Abdeckeinrichtung gemäß Figur 8a,
Figur 9a eine Draufsicht auf die Trockenseite eines erfindungsgemäßen tragenden Strukturbauteils des Thermomanagementmoduls gemäß Figur 3 in einer ersten Ausführungsvariante eines mehrere Ventile antreibenden Aktuators mit Getriebestruktur, Figur 9b eine Draufsicht auf die Trockenseite eines erfindungsgemäßen tragendes Strukturbauteils des Thermomanagementmoduls gemäß Figur 3 in einer zweiten Ausführungsvariante eines mehrere Ventile antreibenden Aktuators mit Getriebestruktur,
Figur 10 eine Detailansicht des tragenden Strukturbauteils des Thermomanagementmoduls gemäß Figur 9b im Bereich des mehrere Ventile antreibenden Aktuators, dessen Zahnrad in Eingriff in einer mittleren Zahnstange steht,
Figur 11 a eine perspektivische Ansicht einer erfindungsgemäßen Getriebestruktur zum Antrieb von vier Ventilen des Thermomanagementmoduls gemäß Figur 3,
Figur 11 b eine perspektivische Explosionsansicht einer zweiten Ausführungsvariante einer erfindungsgemäßen Getriebestruktur zum Antrieb von vier Ventilen des Thermomanagementmoduls gemäß Figur 3,
Figur 11 c eine perspektivische Explosionsansicht der Getriebestruktur gemäß Figur 11 a,
Figur 12 eine Draufsicht auf die mit der zweiten Abdeckeinrichtung versehene medienführende Seite des tragenden Strukturbauteils des Thermomanagementmoduls gemäß Figur 3,
Figur 13 eine Draufsicht auf die medienführende Seite des tragenden Strukturbauteils des Thermomanagementmoduls gemäß Figur 3 mit von dieser abgenommener zweiter Abdeckeinrichtung,
Figur 14 eine perspektivische Detailansicht eines Abschnitts eines Medienweges der medienführenden Seite des tragenden Strukturbauteils gemäß Figur 13 im mit D gekennzeichneten Bereich, wobei in diesem Bereich ein erfindungsgemäßes Klappenventil im Medienweg angeordnet ist,
Figur 15 eine Draufsicht auf den mit dem Klappenventil gemäß Figur 14 versehenen Abschnitt des Medienweges der medienführenden Seite des tragenden Strukturbauteils,
Figur 16 eine Längsschnittansicht entlang der Linie A-A aus Figur 15 durch den Medienweg im Bereich des Klappenventils, Figur 17 eine perspektivische Ansicht einer erfindungsgemäßen Anordnung dreier erfindungsgemäßer Platinen mit darauf angeordneten Pumpen, Aktuatoren und Sensorelementen,
Figur 18 eine perspektivische Ansicht der drei Platinen gemäß Figur 17 vor deren Verbinden miteinander,
Figur 18a eine perspektivische Ansicht der drei Platinen gemäß Figur 17 nach deren Verbinden miteinander,
Figur 19a eine perspektivische Detailansicht der Anordnung gemäß Figur 17 im Bereich einer Pumpe, eines Aktuators und eines Sensorelements,
Figur 19b eine perspektivische Ansicht der Anordnung gemäß Figur 17 im Bereich eines Sensorelements,
Figur 20 eine perspektivische Draufsicht auf die medienführende Seite einer weiteren Ausführungsform eines erfindungsgemäßen tragenden Strukturbauteils des Thermomanagementmoduls gemäß Figur 3 mit von dieser abgenommener zweiter Abdeckeinrichtung,
Figur 20a eine perspektivische Detailansicht des tragenden Strukturbauteils gemäß Figur 20 im Bereich einer erfindungsgemäßen Ventilaufnahme des tragenden Strukturbauteils, die mit Kalibrierelementen versehen ist. und eines über dieser angeordneten erfindungsgemäßen Ventiltopfs eines Ventils mit außenseitigen Aufnahmeelementen zum Zusammenwirken mit den Kalibrierelementen,
Figur 21 eine Seitenansicht der vom übrigen tragenden Strukturbauteil freigestellten Ventilaufnahme gemäß Figur 20a mit darin aufgenommenem Ventiltopf eines Ventils,
Figur 21 a eine Schnittansicht der freigestellten Ventilaufnahme mit darin aufgenommenem Ventiltopf gemäß Figur 21 , geschnitten entlang der Linie B-B aus Figur 21 ,
Figur 21 b eine Draufsicht auf die freigestellte Ventilaufnahme mit darin aufgenommenem Ventiltopf gemäß Figur 21 ,
Figur 21 c eine perspektivische Explosionsansicht der freigestellten Ventilaufnahme und des Ventiltopfs gemäß Figur 21 ,
Figur 22 eine Draufsicht auf die medienführende Seite des tragenden Strukturbauteils gemäß Figur 20, Figur 22a eine vergrößerte Detailansicht des tragenden Strukturbauteils gemäß Figur 22 im Bereich E, in dem der Ventiltopf des Ventils in die Ventilaufnahme des tragenden Strukturbauteils eingesetzt ist,
Figur 23 eine teilweise Querschnittsansicht des tragenden Strukturbauteils gemäß Figur 20 und Figur 22, mit Einblick in das Innere der Ventile,
Figur 23a eine vergrößerte Detailansicht des tragenden Strukturbauteils gemäß Figur 23 im Bereich einer der Ventilaufnahmen mit in dieser eingesetztem Ventiltopf und darin angeordnetem Ventilkolben eines Ventils sowie Dichtelementen zum fluidischen Abdichten des Ventils gegenüber der Ventilaufnahme, und
Figur 23b eine vergrößerte Detailansicht des tragenden Strukturbauteils gemäß Figur 23 im Bereich einer der Ventilaufnahme mit Ventil gemäß Figur 23a benachbarten Ventilaufnahme mit in dieser eingesetztem Ventiltopf und darin angeordnetem Ventilkolben eines Ventils sowie Dichtelementen zum fluidischen Abdichten des Ventils gegenüber der Ventilaufnahme.
In den Figuren 1 und 2 ist ein Thermomanagementmodul 1 in Anordnung an einem luftdurchströmbaren Kühler 100 gezeigt. Das Thermomanagement 1 ist hierbei im oberen Randbereich 103 des luftdurchströmbaren Kühlers 100, der insbesondere Teil eines batterieelektrischen Fahrzeugs ist, auf der Rückseite 101 des luftdurchströmbaren Kühlers 100 angeordnet. Der luftdurchströmbare Kühler 100 wird in einem Fahrzeug so angeordnet, dass dessen Vorderseite 102 von Luft durchströmbar ist, wie insbesondere von Fahrtwind. Das im oberen Randbereich 103 des luftdurchströmbaren Kühlers 100 angeordnete Thermomanagementmodul 1 umfasst ein Kühlmodul 2. Dieses ist nach dem Anordnen des Thermomanagementmoduls 1 an dem luftdurchströmbaren Kühler 100 oberhalb von diesem angeordnet und kann daher ebenfalls von Luft durchströmt werden, also insbesondere vom Fahrtwind eines sich bewegendes Fahrzeugs. Das Kühlmodul 2 ist in der in Figur 1 gezeigten Ausführungsvariante als Rippenkühler ausgebildet und weist ebenso wie der luftdurchströmbare Kühler 100 in Fahrtrichtung F (siehe Pfeil) eines Fahrzeugs, das allerdings in den Figuren 1 und 2 nicht zu sehen ist. Der auf das Kühlmodul 2 und den luftdurchströmbaren Kühler 100 auftreffende Luftstrom ist in Figur 1 mit einen Pfeilen L gekennzeichnet.
Das Kühlmodul 2 ist aufgenommen in einer ersten Abdeckeinrichtung 3 eines tragenden Strukturbauteils 4 des Thermomanagementmoduls 1 . Das Thermomanagementmodul 1 umfasst ferner auf der der ersten Abdeckeinrichtung 3 gegenüberliegenden Seite des tragenden Strukturbauteils 4 eine zweite Abdeckeinrichtung 5 auf. Wie insbesondere Figur 2, jedoch auch den Detailansichten der zweiten Abdeckeinrichtung 5 und des tragenden Strukturbauteils 4 in den Figuren 6b und 7b besonders gut entnommen werden kann, weisen die zweite Abdeckeinrichtung 5 und das tragende Strukturbauteil 4 jeweils Anschlussstutzen zum Anschließen von Medienleitungen an dem Thermomanagementmodul 1 auf. Die Anschlussstutzen 50 der zweiten Abdeckeinrichtung 5 weisen auf der Rückseite 101 des luftdurchströmbaren Kühlers 100 in Richtung weg von diesem, so dass sie für ein Verbinden mit Medienleitungen zum Zuführen und Abführen von Medium zu und von dem Thermomanagementmodul 1 besonders gut erreichbar sind. Die Anschlussstutzen 40 sind am tragenden Strukturbauteil 4 an dessen Unterseite 41 angeordnet, so dass auch diese von der Rückseite 101 des luftdurchströmbaren Kühlers 100 gut zugänglich sind, da auf dieser Rückseite 101 des luftdurchströmbaren Kühlers 100 keine weiteren Komponenten eines Fahrzeugs angeordnet werden, somit Raum zum Anschließen von Medienleitungen an dem tragenden Strukturbauteil 4 des Thermomanagementmoduls 1 zur Verfügung steht.
Das Thermomanagementmodul 1 ist als solches, also ohne den luftdurchströmbaren Kühler 100, den Figuren 3 und 4 zu entnehmen. Diesen sowie der Explosionsansicht des Thermomanagementmoduls 1 in Figur 5 ist der dreilagige Aufbau des Thermomanagementmoduls 1 mit dem als mittlere Lage vorgesehenen tragenden Strukturbauteil 4 und den beiden Abdeckeinrichtungen 3 und 5 ebenfalls sehr gut zu entnehmen. Das tragende Strukturbauteil 4 weist, wie insbesondere auch Figur 7a besonders gut entnommen werden kann, eine Trockenseite 42 und auf der gegenüberliegenden Seite, die Figur 7b besonders gut entnommen werden kann, eine medienführende Seite 43 auf. Hierdurch ist eine Trennung von mediendurchströmten Bereichen des tragenden Strukturbauteils und von nicht-mediendurchströmten Bereichen von diesem möglich. Die medienführende Seite 43 des tragenden Strukturbauteils 4 ist mit Medienwegen bzw. ersten Teilprofilen 44 von Medienwegen 12 des Thermomanagementmoduls 1 versehen, während auf der Trockenseite 42 elektrische, elektronische und mechanische Komponenten angeordnet werden, wie insbesondere der Explosionsansicht des Thermomanagementmoduls 1 in Figur 5 sehr gut entnommen werden kann. Zum Vervollständigen der Medienwege 12 weist die zweite Abdeckeinrichtung 5 jeweils zweite Teilprofile 51 von Medienwegen auf, wie der perspektivischen Rückansicht der zweiten Abdeckeinrichtung 5 in Figur 6a zu entnehmen ist. Durch Aufeinanderfügen von tragendem Strukturbauteil 4 und zweiter Abdeckeinrichtung 5 entstehen geschlossene Medienwege 12, entlang derer Temperiermedien, wie Kühlmittel, durch das Thermomanagementmodul bzw. dessen Ventile und Pumpen sowie entlang von Sensoren, wie beispielsweise Temperatursensoren, geführt werden können.
Wie ebenfalls Figur 7b entnommen werden kann, weist die medienführende Seite 43 des tragenden Strukturbauteils 4 nicht nur das erste Teilprofil 44 von Medienwegen auf, sondern auch Aufnahmebereiche 45 zum Aufnehmen von mediumdurchströmbaren Komponenten, wie insbesondere Ventilen 6 und ggf. auch Abschnitten von Sensoren. Diese werden mit ihrem mediumdurch- oder -umströmbaren Abschnitt auf der medienführenden Seite 43 des tragenden Strukturbauteils 4 angeordnet und ragen durch dieses auf die Trockenseite 42 des tragenden Strukturbauteils 4 hindurch, wie die Ventile 6 mit ihrer jeweiligen Antriebswelle 61 . Die jeweilige Antriebswelle 61 , also ein mechanischer Antriebsabschnitt eines jeweiligen Ventils 6 als mediumdurchströmbarer Komponente, wird durch eine jeweilige Durchgangsöffnung 46 des tragenden Strukturbauteils 4 hindurchgeführt. Um einen Durchtritt von Medium von der medienführenden Seite 43 in Richtung der Trockenseite 42 des tragenden Strukturbauteils 4 sicher zu vermeiden, ist zumindest ein Dichtelement vorgesehen, wie beispielsweise ein Wellendichtring oder ein O-Ring in Verbindung mit einer Wellendichtung. Dies ist in den Figuren nicht zu sehen. Auf der Trockenseite 42 des tragenden Strukturbauteils 4 werden insbesondere Pumpen 7 angeordnet, die zum Fördern von Temperiermedium in zumindest einen Temperierkreislauf insbesondere eines batterieelektrischen Fahrzeugs, in das das Thermomanagementmodul 1 aufgenommen wird, dienen. Dementsprechend dienen die Pumpen 7 zum Fördern von Temperiermedium durch die Medienwege 12 auf der medienführenden Seite 43 des tragenden Strukturbauteils 4 des Thermomanagementmoduls 1 . Zum Steuern der Massenströme durch die einzelnen Medienwege 12 auf der medienführenden Seite 43 des tragenden Strukturbauteils 4 des Thermomanagementmoduls 1 dienen die Ventile 6 bzw. ggf. auch noch weitere Ventile 8, die ebenfalls der Explosionsansicht des Thermomanagementmoduls 1 in Figur 5 und Figur 13 zu entnehmen sind. Zum Ansteuern der Ventile 6 bzw. 8 sind Aktuatoren 9, 90, 91 , 92 vorgesehen und auf der Trockenseite 42 des tragenden Strukturbauteils 4 angeordnet, wie insbesondere den Figuren 5 sowie 9a und 9b zu entnehmen ist.
Zur elektrischen Versorgung der Ventile 6 und Aktuatoren 9, 90, 91 , 92 sind auf der Trockenseite 42 des tragenden Strukturbauteils 4 ferner eine erste Platine 15 sowie eine zweite Platine 16 und eine dritte Platine 17 angeordnet. Dies kann insbesondere den Figuren 17 sowie 18 und 18a sehr gut entnommen werden. Die zweite Platine 16 und die dritte Platine 17 umfassen dabei Leiterbahnen und Bauteile, wie Buchsen zum elektrischen und mechanischen Verbinden mit den Pumpen, Aktuatoren und Sensorelementen, wie Temperatursensoren, sowie Steckern zum Verbinden der zweiten und dritten Platine mit der ersten Platine 15. Eine Stromzufuhr zu dem Thermomanagementmodul 1 wird über die erste Platine 15 ermöglicht. Die erste Platine 15, die zweite Platine 16 und die dritte Platine 17 sind somit miteinander mechanisch und elektrisch verbunden. In dem in den Figuren 18 und 18a gezeigten Ausführungsbeispiel weist die erste Platine 15 hierfür eine Anzahl von Durchgangsöffnungen 150 und die zweite Platine 16 sowie die dritte Platine 17 jeweils einen Stecker 160 bzw. 170 auf, der mit seinen vorkragenden Stiften 161 bzw. 171 in die Durchgangsöffnungen 150 ein- bzw. durch diese hindurch greifen und hierdurch eine mechanische und elektrische Verbindung ermöglichen kann. Dementsprechend werden die Leiterbahnen der zweiten Platine 16 und der dritten Platine 17 auf die erste Platine 15 weitergeführt, die zentral im Thermomanagementmodul 1 angeordnet ist, wie den Figuren 18 und 18a und beispielsweise auch den Figuren 9a und 9b zu entnehmen ist. Mit den Leiterbahnen der zweiten Platine 16 und der dritten Platine 17 sind zumindest ein Teil der Pumpen 7 und Aktuatoren 9, 90, 91 , 92 elektrisch verbunden. Eine solche elektrische Kontaktierung erfolgt beispielsweise kabellos, lediglich durch Aufstecken bzw. Auffügen und ggf. Verschrauben der Pumpen 7 und Aktuatoren 9, 90, 91 , 92 auf dem tragenden bzw. das tragende Strukturbauteil 4, wie Figur 17 in Kombination mit den Figuren 18 und 18a zu entnehmen ist. Figur 19a zeigt in vergrößerter Darstellung ein Detail der in Figur 17 gezeigten Anordnung der Pumpen 7 und Aktuatoren 9, 90, 91 , 92, nämlich im Bereich der Pumpe 7 und des Aktuators 92.
Beispielsweise kann zumindest ein Sensorelement 18 vorgesehen sein, das mit einer flexiblen Leiterplatte/Platine 180 versehen ist, wie der vergrößerten Ansicht in Figur 19b besonders gut entnommen werden kann. Dort ist, wie auch in den Figuren 17 und Figur 19a, zur Verdeutlichung, dass es sich um eine flexible Leiterplatte/Platine 180 handelt, die zum Kontaktieren umgebogen und mit ihrem Ende in eine Buchse 162, 172 auf der jeweiligen Platine 16, 17 eingesteckt wird, einmal ausgestreckt, also im Zustand vor dem Stecken und Kontaktieren, und einmal gebogen und mit ihrem Ende in die jeweilige Buchse 162, 172 eingesteckt und somit kontaktiert gezeigt. Auf der zweiten und/oder dritten Platine 16, 17 kann zumindest eine Buchse 162, 172 angeordnet sein, in die ein Stecker 181 der flexiblen Leiterplatte/Platine 180 oder letztere direkt eingesteckt werden kann. In den Figuren 17, 18, 18a sind beispielhaft mehrere solcher Buchsen 162, 172 auf der zweiten Platine 16 und dritten Platine 17 angeordnet. Eine entsprechende Anordnung mit einer flexiblen Platine/Leiterplatte 93 und einer entsprechenden Buchse 153, 163, 173, zum Kontaktieren auf der oder den Platinen 15, 16, 17 kann z.B. für zumindest einen der Aktuatoren 9, 90, 91 , 92 vorgesehen werden bzw. sein, wie in den Figuren 17 und 18, 18a gezeigt. Hierüber wäre bei diesen ein Ausgleich von Lagetoleranzen möglich.
Elektrische Anschlüsse der Pumpen 7 und Aktuatoren 9, 90, 91 , 92, wobei die elektrischen Anschlüsse hier in Form von Flachkontakten ausgebildet sind, stehen nicht in direktem Kontakt zu den Leiterbahnen auf den Platinen 15, 16 und 17, sondern sind mit den Buchsen 153, 163, 173 auf diesen verbunden. Die Buchsen 153, 163, 173 sind auf den Platinen 15, 16, 17 angeordnet und zum Verbinden mit den Anschlüssen in Form der Flachkontakte geeignet ausgebildet, wobei ein Verbinden der Buchsen mit den Leiterbahnen der Platinen 15, 16, 17 durch Löten oder Press-Fit-Technik erfolgen kann. Bei der Press-Fit-Technik wird üblicherweise eine elektrische Pressverbindung durch Einpressen eines Stiftes in ein metallisiertes Durchgangsloch einer Leiterplatte bzw. Platine und im Zuge eines Kaltschweißprozesses eine elektrische Verbindung geschaffen. Es wird somit nicht nur eine elektrische Verbindung, sondern auch eine mechanische Verbindung zwischen der eingesetzten Buchse und der Platine herstellt. Nach Erreichen einer jeweiligen Endlage der jeweiligen Pumpe 7 bzw. des jeweiligen Aktuators 9, 90, 91 , 92 auf dem tragenden Strukturbauteil 4 erfolgt somit direkt auch ein elektrisches Kontaktieren von diesen. Die kann ebenfalls der Kombination der Figuren 17 und 18, 18a entnommen werden, wobei die Pumpen 7 und Aktuatoren 9, 90, 91 , 92 mit ihren elektrischen Anschlüssen dort auf die Buchsen 153, 163, 173 der ersten Platine 15, zweiten Platine 16 und dritten Platine 17 aufgefügt sind.
Wie insbesondere ebenfalls den Figuren 9a und 9b zu entnehmen ist, ist auch das Kühlmodul 2, einen Teil der ersten Platine 15 überdeckend, auf der Trockenseite 42 des tragenden Strukturbauteils 4 angeordnet. Das Kühlmodul 2 überdeckt hierbei eine oder mehrere elektrische bzw. elektronische Komponente(n) 19, wie insbesondere eine Leistungs- und/oder Regelelektronikkomponente, die im Betrieb eine große Wärmemenge abgibt. Solche elektrischen bzw. elektronischen Komponenten 19 sind in den Figuren 18 und 18a beispielhaft gezeigt. Um diese kühlen zu können, ist das Kühlmodul 2, diese überdeckend, im Bereich der ersten Platine 15 angeordnet. Die zumindest eine Leistungs- und/oder Regelelektronikkomponente, insbesondere Steuerungseinrichtung mit Leistungselektronikkomponente, zum Ansteuern der anzusteuernden elektrischen und elektronischen Komponenten, also der Pumpen 7 und Aktuatoren 9, 90, 91 , 92, ist/sind somit zentral im Thermomanagementmodul 1 angeordnet, gegebenenfalls auch wie das zu deren Kühlung dienende Kühlmodul 2. Die Steuerungseinrichtung mit ihrer Leistungselektronikkomponente kann direkt elektronisch die Pumpen ansteuern, ebenso die Aktuatoren 9, 90, 91 , 92, wobei die Aktuatoren ihrerseits mechanisch die Ventile 6, 8 des Thermomanagementmoduls 1 ansteuern. Die Aktuatoren oder zumindest ein Teil von diesen kann/können ihre eigene Leistungselektronikkomponente und Steuerungseinrichtung bzw. Intelligenz umfassen. Die zentrale Steuerungseinrichtung bzw. ECU im Thermomanagementmodul 1 kann dabei diese Aktuatoren z.B. über einen Bus, wie einen LIN-Bus, steuern.
Wie den Detailansichten der ersten Abdeckeinrichtung 3 in den Figuren 8a und 8b zu entnehmen ist, weist diese zentral eine Durchgangsöffnung 30 auf, durch die das Kühlmodul 2 bzw. dessen Kühlkörper, hier die Rippen des gezeigten Rippenkühlers, hindurchtreten können. Zum formfolgenden Abdecken der benachbart zu dem Kühlmodul 2 auf dem tragenden Strukturbauteil 4 angeordneten Pumpen 7 ist die erste Abdeckeinrichtung 3 mit zwei vorkragenden Aufnahmeabschnitten 31 , 32 beidseitig benachbart zur Durchgangsöffnung 30 versehen. Grundsätzlich ist es ebenfalls möglich, hier weitere Durchgangsöffnungen vorzusehen zum Durchtritt von Abschnitten der Pumpen, um diese ebenfalls im Luftstrom kühlen zu können. Dementsprechend können die zylindrisch ausgebildeten Pumpenkörper der jeweiligen Pumpen 7 ebenfalls aus der ersten Abdeckeinrichtung 3 durch entsprechend darin ausgebildete Durchgangsöffnungen herausragen, wobei die jeweiligen zylindrischen Pumpenkörper gegenüber der erste Abdeckeinrichtung 3 abgedichtet werden, um ein Eindringen von Schmutz und Feuchtigkeit auf die Trockenseite des tragenden Strukturbauteils 4 sicher vermeiden zu können. Auch der Bereich der Durchgangsöffnung 30 ist mit einem Dichtelement 33 versehen, um auch im Bereich des Kühlmoduls 2 ein Eindringen von Schmutz, Staub und Feuchtigkeit auf die Trockenseite 43 des tragenden Strukturbauteils 4 sicher vermeiden zu können.
Wie insbesondere der Rückansicht der ersten Abdeckeinrichtung 3 in Figur 8b zu entnehmen ist, ist diese auch umlaufend mit einem weiteren Dichtelement 34 versehen, um diese erste Abdeckeinrichtung 3 umlaufend vollständig gegenüber dem tragenden Strukturbauteil 4 abdichten zu können. Wie ebenfalls insbesondere der Rückansicht der ersten Abdeckeinrichtung 3 in Figur 8b zu entnehmen ist, weist die erste Abdeckeinrichtung 3 mehrere Befestigungslaschen 35 mit Befestigungsöffnungen 36 auf, um die erste Abdeckeinrichtung 3 beispielsweise durch Verschrauben mit dem tragenden Strukturbauteil 4 verbinden zu können. Ebenfalls sind andere Befestigungsmöglichkeiten der ersten Abdeckeinrichtung 3 an dem tragenden Strukturbauteil 4 möglich, wie eine Klemmverbindung.
Um ein zusätzliches Kühlen des Thermomanagementmoduls 1 auch von dessen Rückseite, also der Seite, an der die zweite Abdeckeinrichtung 5 angeordnet ist, vornehmen zu können, insbesondere um dort keinen zusätzlichen Wärmestau zu verursachen, ist die zweite Abdeckeinrichtung 5 in all' den Bereichen, die nicht zum Verschließen von Medienwegen 12 bzw. Abdecken von Ventilen oder Pumpenabschnitten ausgebildet sind, gitterförmig ausgebildet. Die gitterförmigen Abschnitte 52 können insbesondere den Figuren 6a und 6b besonders gut entnommen werden.
Wie insbesondere den Figuren 13 bis 16 zu entnehmen ist, können an einigen Stellen in den Medienwegen 12 bzw. dem ersten Teilprofil 44 von Medienwegen und/oder dem zweiten Teilprofil 51 von Medienwegen Klappenventile 47 angeordnet sein. Diese sind als Rückschlagklappen ausgebildet und dienen zum Unterbinden eines Rückströmens von Temperiermedium in eine ungewollte Richtung innerhalb der Medienwege 12 auf der medienführenden Seite 43 des tragenden Strukturbauteils 4 bzw. in den Medienwegen 12 des Thermomanagementmoduls 1. Wie insbesondere den Figuren 14 bis 16 zu entnehmen ist, sind über das jeweilige Klappenventil 47 in Ausbildung als Rückschlagklappe offen- und verschließbare Durchgangsöffnungen 48 entlang der Medienwege ausgebildet. In der in den Figuren 14 bis 16 gezeigten Ausführungsvariante ist das jeweilige Klappenventil 47 und dementsprechend auch die Durchgangsöffnung 48 im Medienweg 12 rund ausgebildet. Dies kann bei einer anderen Ausführungsvariante auch anders ausgeführt werden. Ferner ist das Klappenventil 47 über eine Gelenkachse 49 gelenkig an einer mit der Durchgangsöffnung 48 versehenen Zwischenwand 148 angeordnet. Auch dies kann in einer anderen Ausführungsvariante anders ausgeführt werden. Wie den Figuren 9a bis 11 c zu entnehmen ist, werden die Ventile 6 durch den Aktuator 9 angesteuert. Es ist somit nur ein Aktuator, nämlich der Aktuator 9, zur Ansteuerung aller vier Ventile 6 vorgesehen. Um dies zu ermöglichen, ist eine Getriebestruktur 190 in Kombination mit dem Aktuator 9 vorgesehen. Die Getriebestruktur 190 umfasst in der in den Figuren 9a, 11 a und 11 c gezeigten Ausführungsvariante drei fluchtend zueinander angeordnete Zahnstangen 191 , 192, 193, während die Getriebestruktur 190 in der zweiten Ausführungsvariante gemäß Figur 9b bzw. 10 und 11 b zueinander versetzte Zahnstangen 194, 195 und 196 umfasst. Die zweite Zahnstange 195 ist dabei versetzt zu den beiden anderen Zahnstangen 194 und 196 in dem tragenden Strukturbauteil 4 auf dessen Trockenseite 42 angeordnet. Um eine Verbindung der jeweiligen Zahnstangen 191 bis 193 bzw. 194 bis 196 mit dem Aktuator 9 bzw. den Ventilen 6 zu ermöglichen, sind jeweils Zahnräder 197, 198 vorgesehen. Die Zahnräder 197 werden auf die jeweiligen Antriebswellen 61 der Pumpen 6 aufgefügt und das jeweilige Zahnrad 198 mit dem Aktuator 9 an dessen Abtriebsseite wirkverbunden. Die Zahnräder 197 werden mit den jeweiligen Zahnstangen 191 , 193 bzw. 194, 196 in Eingriff gebracht, während das jeweilige Zahnrad 198 mit der jeweiligen Zahnstange 192, 195 in Eingriff gebracht wird. Um die Positionierung der Zahnräder und Zahnstangen zueinander schnell korrekt vornehmen zu können, sind die Zahnräder 197, 198 ebenso wie die Zahnstangen 191 bis 196 mit entsprechenden Markierungen 199a bzw. 199b versehen, wie den Figuren 11 b und 11 c zu entnehmen ist.
Die Zahnstangen 191 bis 193 bzw. 194 bis 196 sind in entsprechenden Zahnstangenaufnahmen 200, 201 gelagert, die auf der Trockenseite 42 des tragenden Strukturbauteils 4 befestigt werden. Eine solche Befestigung kann beispielsweise über Verschrauben oder Aufstecken erfolgen. Die Zahnstangenaufnahmen 200, 201 weisen ferner Durchgangsöffnungen 202, 203 auf, durch die die jeweiligen Antriebswellen 61 der Ventile 6 hindurchragen. Auf der zu den Zahnstangen 191 , 193 bzw. 194, 196 und den Zahnrädern 197 gerichteten Seite 204, 205 der beiden Zahnstangenaufnahmen 200, 201 sind jeweils Aufnahmevertiefungen 206, 207 ausgebildet, die die jeweilige Durchgangsöffnung 202, 203 umgeben und in denen das jeweilige Zahnrad 197 drehbar aufgenommen wird. Die Durchgangsöffnungen 202, 203 sind deutlich größer dimensioniert als die jeweilige Antriebswelle 61 des jeweiligen Ventils 6, um auch bei größeren Toleranzen einen problemlosen Durchtritt der jeweiligen Antriebswelle 61 zu ermöglichen.
Da es bezüglich des tragenden Strukturbauteils bei dessen Herstellung zu Fertigungstoleranzen aufgrund von Verzugs, jedoch auch zu einer Summierung von Fertigungstoleranzen während der Montage des Thermomanagementmoduls kommen kann, ist eine Toleranzausgleichseinrichtung zum Ausgleich von Toleranzen im Bereich der Positionierung der Ventile 6 am tragenden Strukturbauteil 4 in Form einer schwimmenden Lagerung der Ventile vorgesehen. Hierbei sind Ventiltöpfe 62, in denen Ventileinsätze bzw. Ventilkolben 63 der Ventile 6 aufgenommen werden, mit Bewegungsspielraum in dem tragenden Strukturbauteil 4 angeordnet. Um einen Austritt von Temperiermedium von der medienführenden Seite 43 in Richtung der Trockenseite 42 des tragenden Strukturbauteils 4 zu vermeiden, sind die Ventiltöpfe 62 zur jeweiligen Antriebswelle 61 des jeweiligen Ventils 6 abgedichtet. Bei der in Figur 11 b gezeigten Ausführungsvariante werden die Ventiltöpfe 62 der Ventile 6 an der jeweiligen Zahnstangenaufnahme 200 bzw. 201 rückseitig verrastet. Zu diesem Zweck weisen die Ventiltöpfe 62 jeweils vorkragende Rastelemente 64 auf.
Die vier Ventile 6 können somit bezüglich ihrer Positionierung zueinander geeignet eingestellt werden, um auch bei Fertigungstoleranzen ein optimales Bewegen der mit diesen verbundenen Zahnräder 197 entlang der jeweiligen Zahnstange 191 , 193 bzw. 194, 196 zu ermöglichen. Auch ein Winkelversatz zwischen den Ventilen kann über die schwimmende Lagerung von diesen ausgeglichen werden. Für die Ventile 6 kann ein Zentriersitz im unteren oder oberen Bereich des jeweiligen Ventileinsatzes bzw. Ventilkolbens 63 vorgesehen werden.
Wie den Figuren 9a und 9b sowie 10 weiter zu entnehmen ist, greift der Aktuator 9 mit seinem Zahnrad 198 an der jeweiligen zweiten Zahnstange 192 bzw. 195 an. Die jeweilige zweite Zahnstange 192 bzw. 195 steht mit den jeweils benachbarten beiden Zahnstangen 191 und 193 bzw. 194 und 196 in mitnehmendem Kontakt, ist entweder fluchtend mit diesen angeordnet, wie in der Ausführungsform gemäß Figur 9a gezeigt oder versetzt zu diesen, wie in den Figuren 9b und 10 gezeigt. In jedem Falle wird durch Bewegen der jeweiligen zweiten Zahnstange 192 bzw. 195 durch das mit dem Aktuator 9 verbundene Zahnrad 198 die jeweilige erste und dritte Zahnstange 191 , 193 bzw. 194, 196 mitgenommen. Hierdurch werden auch die mit den jeweiligen Antriebswellen 61 der Ventile 6 verbundenen Zahnräder 197, die mit den jeweiligen Zahnstangen 191 , 193 bzw. 194, 196 kämmen, mitgenommen. Hierüber ist ein Einstellen der jeweiligen Medienströme, die die Ventile 6 durchströmen, möglich. Alle vier Ventile 6 werden somit gleichzeitig über nur einen einzigen Aktuator 9 verstellt. Dies führt zu einem verminderten Aufwand an Komponenten in Form von Aktuatoren und somit zu einem geringeren Platzbedarf des gesamten Thermomanagementmoduls 1 im Vergleich zu den Lösungen des Standes der Technik.
Wie den Figuren 9a und 9b und ebenfalls Figur 10 und auch der Explosionsansicht in Figur 5 zu entnehmen ist, sind die weiteren Aktuatoren 90, 91 , 92 jeweils mit einzelnen Ventilen 8 wirkverbunden, um diese unabhängig von den Ventilen 6 ansteuern zu können.
Gerade bei großen Spritzgussbauteilen ist es aufgrund Verzugs schwierig, geringe Toleranzen bei der Herstellung einzuhalten. Das tragende Strukturbauteil 4 ist ein solches großes Spritzgussbauteil, bei dem hohe Genauigkeitsanforderungen vorallem an die Geometrie der Konturen der Ventilaufnahmen zur Aufnahme der Ventile in dem tragenden Strukturbauteil 4 bestehen. Die allgemeinen Toleranzen betragen für den Achsabstand zwischen zwei Ventilen nach ISO20457-TG6 beispielsweise ca. 400 mm ± 1 ,15 mm. Es hat sich daher gezeigt, dass die Lage der Ventile 6 zum Zahnstangenventiltrieb bzw. dessen Zahnstangen 191 , 193 bzw. 194, 196 bzw. der jeweiligen Durchgangsöffnung 46 einer jeweiligen Ventilkolbenwelle oder Antriebswelle 61 des jeweiligen Ventils 6 sehr genau ausfallen sollte, je nach Ausführung mit einer Positionstoleranz von deutlich weniger als der Achsabstandstoleranz der Ventilkolbenwellen bzw. Antriebswellen 61 der Ventile 6, beispielsweise mit einer Positionstoleranz von ± 0,2 mm. Eine Möglichkeit eines solch genauen Positionierens der Ventile 6 in Ventilaufnahmen 141 des tragenden Strukturbauteils 4 ist in den Figuren 20 bis 22a gezeigt. Wie diesen zu entnehmen ist, sind Kalibrierelemente 140 in den Ventilaufnahmen 141 im tragenden Strukturbauteil 4 in Verbindung mit einem jeweiligen einen Ventilkolben 66 (in Figuren 23, 23a, 23b gezeigt) aufnehmenden Ventiltopf 65 vorgesehen. Der Ventiltopf 65 weist außenseitig auf seiner Außenwandung 265 Aufnahmeelemente 67 zur Aufnahme der Kalibrierelemente 140 auf. Hierdurch ist eine Feinzentrierung des Ventilkolbens 66 möglich. Die Positionierung der Kalibrierelemente 140, die auf der zu dem Ventiltopf 65 weisenden Innenseite 142 der jeweiligen Ventilaufnahme 141 angeordnet sind, kann im Spritzgusswerkzeug beim Herstellen des tragenden Strukturbauteils 4 entsprechend fein angepasst bzw. eingestellt werden, Die Kalibrierelemente 140 sind in den Figuren 20 bis 22a als in das Innere der Ventilaufnahmen 141 vorkragende Stege und die außenseitig an der jeweiligen Außenwandung 265 der Ventiltöpfe 65 angeordneten Aufnahmeelemente 67 als zwei zueinander beabstandete, parallel zueinander verlaufende, nach außen vorkragende Stege ausgebildet, die einen solchen Abstand zueinander aufweisen, dass sie zwischen sich das jeweilige Kalibrierelement 140 aufnehmen können bzw. aufnehmen. Somit können die Ventiltöpfe 65 in die Ventilaufnahmen 141 eingefügt werden, wobei die in die Aufnahmeelemente 67 eingreifenden Kalibierelemente 140 eine Führung beim Steckvorgang ermöglichen. Die Ventiltöpfe 65 können somit in einer sehr genauen Positionierung in den Ventilaufnahmen 141 im tragenden Strukturbauteil 4 angeordnet werden.
In den Figuren 21 bis 21 c sind einerseits eine der Ventilaufnahmen 141 des tragenden Strukturbauteils 4 aus Figur 20 bzw. 20a in Alleinstellung, also freigestellt aus dem tragenden Strukturbauteil 4, als auch der Ventiltopf 65 gezeigt. Wie insbesondere der Schnittansicht in Figur 21 a zu entnehmen ist, ist eine sehr präzise Ausbildung der Geometrie der Ventilaufnahme 141 möglich. Ferner kann ein möglicher Verzug des Ventiltopfes 65 sehr viel geringer als ein möglicher Verzug des tragenden Strukturbauteils 4 als Gesamtbauteil gehalten werden. Durch das Vorsehen der außenseitig an der Außenwandung 265 des Ventiltopfs 65 angeordneten Aufnahmeelemente 67 in Kombination mit den Kalibrierelementen 140 in der jeweiligen Ventilaufnahme 141 des tragenden Strukturbauteils 4 können zudem lokale geometrische Eigenschaften, wie Rundheit, Zylindrizität, Ebenheit, Koaxialität, die für die Ventilfunktion und insbesondere die Abdichtfunktion des Ventils 6 im Bereich der Antriebswelle 61 seines Ventilkolbens 66 gegenüber der Durchgangsöffnung 46 im tragenden Strukturbauteils 4 benötigt werden, erreicht werden. Sie ermöglichen damit die Integration von Ventilen 6 in das tragende Strukturbauteil 4 als großem Spritzgussbauteil.
In den Figuren 22 und 23 ist jeweils das tragende Strukturbauteil 4 nach Figur 20 in der Draufsicht auf die medienführende Seite 43 gezeigt, wobei eine der Ventilaufnahmen 141 mit darin angeordnetem Ventiltopf 65 in Figur 22a als vergrößertes Detail dargestellt ist. In den Schnittansichten der Figur 23 und vorallem der Figuren 23a und 23b sind die jeweiligen Ventilkolben 66 innerhalb der Ventiltöpfe 65 und Dichtelemente 68 als Ventildichtungen zum Abdichten der Ventile 6 gegenüber den Ventilaufnahmen 141 des tragenden Strukturbauteils 4 zu sehen. Die Dichtelemente 68 sind jeweils im Übergang zu den Medienwegen 12 angeordnet, um eine ausreichende Abdichtung der Ventiltöpfe 65 gegenüber der jeweiligen Ventilaufnahme 141 im Bereich des Übergangs zu dem jeweiligen Medienweg 12 sicherzustellen und somit eine ungewollte interne Leckage zwischen den Medienwegen 12 verhindern zu können. Eine Abdichtung in Richtung der Trockenseite 42 des tragenden Strukturbauteils 4 kann durch ein Dichtelement, das in die Durchgangsöffnung 46, siehe insbesondere Figur 20a, eingelegt bzw. diese umgebend, insbesondere auf einem dort vorgesehenen Absatz angeordnet wird, erfolgen.
In Figur 23b ist der Ventiltopf 65 in der Ventilaufnahme 141 des Ventils 6 aus der Detailansicht in Figur 20a mit Ventilkolben 66 und Dichtelementen 68 vergrößert gezeigt, während in Figur 23a der Ventiltopf 65 in der Ventilaufnahme 141 aus den Figuren 21 bis 21 c zusammen mit Ventilkolben 66 und Dichtelementen 68 vergrößert gezeigt sind. Diese Ventile 6 unterscheiden sich dadurch, dass bei den Ventilen 6 nach den Figuren 20a und 23b drei etwa rechtwinklig zueinander ausgerichtete Öffnungen 69 zum Ein- und Ausströmen von Medium in der jeweiligen Außenwandung 265 des Ventiltopfs 65 ausgebildet sind, während bei den Ventilen 6 nach den Figuren 21 bis 21 c und 23a zwei der drei Öffnungen 69 in der Außenwandung 265 des Ventiltopfs 65 dicht benachbart zueinander und die eine Öffnung 69 etwa fluchtend zu einer der beiden anderen Öffnungen 69 positioniert ist. Dementsprechend unterscheidet sich auch der Ventilkolben 66 des Ventils 6 nach den Figuren 20a und 23b von dem des Ventils 6 nach den Figuren 21 bis 21 c und 23a.
Durch das Vorsehen der Platinen 15, 16, 17 können kurze Wege für die Hauptelektronikkomponenten des Thermomanagementmoduls 1 und ein direktes Kontaktieren von diesen auf den Platinen 15, 16, 17 vorgesehen werden. Dies erweist sich insbesondere auch dadurch als vorteilhaft, da durch das Vorsehen der mit Leiterbahnen versehenen zweiten und dritten Platine 16, 17 ein Kabelbaum eingespart werden kann. Durch geeignetes Routing der Leiterbahnen der beiden Platinen 16, 17 und auch auf der Platine 15 können alle elektrischen und elektronischen Komponenten des Thermomanagementmoduls in optimaler Weise elektrisch kontaktiert und mit einer elektrischen Strom- bzw.
Spannungsquelle verbunden werden. Die drei Platinen 15, 16, 17 werden lediglich auf der Trockenseite 42 des tragenden Strukturbauteils aufgesteckt und hierbei bereits miteinander elektrisch verbunden.
Auch die übrigen Komponenten des Thermomanagementmoduls 1 können lediglich durch axiales Aufstecken auf das tragende Strukturbauteil 4 mit diesen mechanisch und gegebenenfalls zugleich bei Erreichen ihrer jeweiligen Endlage auch elektrisch mit den Platinen 15 bis 17 verbunden werden. Wie bereits vorstehend im Hinblick auf gegebenenfalls vorgesehene Sensorelemente und die Aktuatoren erläutert, ist es ebenfalls möglich, ein oder mehrere der Komponenten des Thermomanagementmoduls mit (jeweils) zumindest einer flexiblen Leiterplatte/Platine zu versehen und auf zumindest einer der Platinen 15, 16, 17 zumindest eine entsprechende Buchse zum elektrischen Kontaktieren anzuordnen. Somit erfolgen ein mechanisches und ein elektrisches Verbinden nicht in einem Montageschritt. Das elektrische Kontaktieren/Verbinden auf der/den Platinen 15, 16, 17 erfolgt getrennt vom mechanischen. Es ist somit eine einfache Montage der einzelnen Komponenten des Thermomanagementmoduls auf dessen tragendem Strukturbauteil 4 möglich. Die Trockenseite 42 des tragenden Strukturbauteils 4 kann bereits mit einer oder mehreren Zahnstangenaufnahmen zum Aufnehmen der Zahnstangen 191 bis 196 der Getriebestruktur 190 zum Antreiben der Ventile 6 über den Aktuator 9 versehen sein oder durch Fügen mit entsprechenden Zahnstangenaufnahmen 200, 201 versehen werden. Da auch die Zahnräder 197 lediglich auf die Antriebswellen 61 der Ventile 6 aufgesteckt werden, ist auch für diese eine einfache und schnelle Montage möglich. Entsprechendes gilt auch für das Zahnrad 198 und den Aktuator 9. Auch die beiden Abdeckeinrichtungen 3 und 5 können auf einfache Art und Weise mit dem tragenden Strukturbauteil 4 des Thermomanagementmoduls 1 verbunden werden, insbesondere durch Schraub- oder Steckverbindungen. Auf der medienführenden Seite 43 des tragenden Strukturbauteils 4 wird durch das Fügen von diesen mit der zweiten Abdeckeinrichtung 5 das Vervollständigen und dementsprechend Schließen der Medienwege 12 ermöglicht. Über die in der zweiten Abdeckeinrichtung 5 vorgesehenen Anschlussstutzen 50 sowie die randseitig am tragenden Strukturbauteil 4 angeordneten Anschlussstutzen 40 können in den Figuren nicht gezeigte Medienleitungen zum Zuführen und Abführen von Temperiermedium zu und von dem Thermomanagementmodul 1 angeschlossen werden. Dies ist durch die einfache Zugänglichkeit von der Rückseite und Unterseite des Thermomanagementmoduls problemlos 1 möglich. Das Thermomanagementmodul 1 kann entweder autark in einem Fahrzeug, wie einem batterieelektrischen Fahrzeug, angeordnet werden oder, wie in den Figuren 1 und 2 gezeigt, im oberen Randbereich 103 des luftdurchströmbaren Kühlers 100 eines Fahrzeugs, wie eines batterieelektrischen Fahrzeugs. Diese Position begünstigt es, direkt auch das Kühlmodul 2 zum Kühlen zumindest einer Leistungselektronikkomponente bzw. einer Steuerungseinrichtung mit einer Leistungselektronikkomponente, die auf der ersten Platine 15 zentral auf der Trockenseite 43 des tragenden Strukturbauteils 4 des Thermomanagementmoduls 1 angeordnet sind, mit kühlender Luft zu umströmen. Hierdurch ist ein einfaches und wirkungsvolles Kühlen von Steuerungseinrichtung und Leistungselektronikkomponenten des Thermomanagementmoduls 1 möglich. Eine entsprechende Ausrichtung des Kühlmoduls 2 angrenzend zum Luftstrom des luftdurchströmbaren Kühlers 100 ist somit zum Kühlen der Leistungselektronikkomponenten des Thermomanagementmoduls 1 vorteilhaft.
Neben den im Vorstehenden beschriebenen und in den Figuren gezeigten Ausführungsvarianten eines Thermomanagementmoduls, das ein tragendes Strukturbauteil, Medienwege, zumindest ein Ventil, zumindest eine Pumpe und zumindest einen Aktuator umfasst, können noch zahlreiche weitere gebildet werden, bei denen jeweils das tragende Strukturbauteil zum Trennen von mediumdurchströmten Bereichen und nicht-mediumdurchströmten Bereichen dient und eine medienführende Seite mit Medienwegen bzw. Teilen von diesen und eine der medienführenden Seite gegenüberliegende Trockenseite mit dort angeordneten oder anordbaren elektrischen, elektronischen und mechanischen Komponenten aufweist.
Bezugszeichenliste
1 Thermomanagementmodul
2 Kühlmodul
3 erste Abdeckeinrichtung
4 tragendes Strukturbauteil
5 zweite Abdeckeinrichtung
6 Ventil
7 Pumpe
8 Ventil
9 Aktuator
10 Vorderseite
11 Rückseite
12 Medienweg
13 Unterseite
15 erste Platine
16 zweite Platine
17 dritte Platine
18 Sensorelement
19 elektrische/elektronische Komponente
30 Durchgangsöffnung
31 auskragender Aufnahmeabschnitt
32 auskragender Aufnahmeabschnitt
33 Dichtelement
34 Dichtelement
35 Befestigungslasche
36 Befestigungsöffnung
40 Anschlussstutzen
41 Unterseite
42 Trockenseite
43 medienführende Seite
44 erstes Teilprofil von Medienwegen
45 Aufnahmebereich
46 Durchgangsöffnung Klappenventil
Durchgangsöffnung
Gelenkachse
Anschlussstutzen zweites Teilprofil von Medienwegen gitterförmiger Abschnitt mediendurchströmbarer Abschnitt
Antriebswelle
Ventiltopf
Ventileinsatz/Ventilkolben
Rastelement
Ventiltopf
Ventilkolben
Aufnahmeelement
Dichtelement
Öffnung
Aktuator
Aktuator
Aktuator flexible Platine/Leiterplatte luftdurchströmbarer Kühler Rückseite
Vorderseite oberer Randbereich
Kalibrierelement
Ventilaufnahme
Innenseite
Zwischenwand
Durchgangsöffnung
Buchse
Stecker
Stift
Buchse
Buchse 70 Stecker 71 Stift 72 Buchse 73 Buchse 80 flexible Leiterplatte/Platine
181 Stecker
190 Getriebestruktur
191 erste Zahnstange
192 zweite Zahnstange
193 dritte Zahnstange
194 erste Zahnstange
195 zweite Zahnstange
196 dritte Zahnstange
197 Zahnrad
198 Zahnrad
199a Markierung am Zahnrad
199b Markierung an Zahnstange
200 erste Zahnstangenaufnahme
201 zweite Zahnstangenaufnahme
202 Durchgangsöffnung
203 Durchgangsöffnung
204 Seite
205 Seite
206 Aufnahmevertiefung
207 Aufnahmevertiefung
265 Außenwandung von 65
F Fahrtrichtung
L Luftstrom

Claims

Ansprüche
1 . Thermomanagementmodul (1 ), umfassend ein tragendes Strukturbauteil (4), Medienwege (12), zumindest ein Ventil (6, 8) zum Steuern von Massenströmen zumindest eines Temperiermediums entlang zumindest eines Medienwegs (12), zumindest eine Pumpe (7) zum Fördern von Temperiermedium entlang zumindest eines Medienwegs (12), zumindest einen Aktuator (9, 90, 91 , 92) zum Ein- und Verstellen des zumindest einen Ventils (6, 8) und zumindest ein Sensorelement (18), dadurch gekennzeichnet, dass das tragende Strukturbauteil (4) zum Trennen von mediendurchströmten Bereichen und nicht-mediendurchströmten Bereichen dient und eine medienführende Seite (43) mit Medienwegen (12) oder ersten Teilprofilen (44) von Medienwegen (12) und eine der medienführenden Seite (43) gegenüberliegende Trockenseite (42) mit darauf oder darin anordbaren oder angeordneten elektrischen und/oder elektronischen und/oder mechanischen Komponenten (6, 7, 8, 9, 19, 90, 91 , 92, 190) aufweist.
2. Thermomanagementmodul (1 ) nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass das tragende Strukturbauteil (4) zumindest eine Durchgangsöffnung (46) zum Durchtritt zumindest eines mechanischen Antriebsabschnitts (61 ) einer mediendurchströmbaren Komponente, insbesondere zumindest eines Ventils (6), von der medienführenden Seite (43) des tragenden Strukturbauteils (4) zu dessen Trockenseite (42) umfasst, wobei eine Abdichtung der mediendurchströmbaren Komponente, insbesondere des zumindest einen Ventils (6), auf der medienführenden Seite (43) des tragenden Strukturbauteils (4) vorgesehen ist.
3. Thermomanagementmodul (1 ) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das zumindest eine Ventil (6, 8), die zumindest eine Pumpe (7) und/oder der zumindest eine Aktuator (9, 90, 91 , 92) und/oder das zumindest eine Sensorelement auf dem tragenden Strukturbauteil (4) durch axiales Auffügen, insbesondere Aufstecken und/oder Einschrauben, mit dem tragenden Strukturbauteil (4) mechanisch verbindbar oder verbunden und die zumindest eine Pumpe (7) und/oder der zumindest eine Aktuator (9, 90, 91 , 92) und/oder das zumindest eine Sensorelement (18) in einer jeweiligen Endlage zugleich elektrisch kontaktierbar oder kontaktiert sind.
4. Thermomanagementmodul (1 ) nach einem der vorstehenden Ansprüche oder nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 , dadurch gekennzeichnet, dass das Thermomanagementmodul (1 ) zumindest eine erste Platine (15), insbesondere zumindest eine erste Platine mit zumindest einer elektrischen und/oder elektronischen Komponente (19), insbesondere Leistungs- und/oder Regelelektronikkomponente, und zumindest eine zweite, mit zumindest einer Leiterbahn versehene Platine (16, 17) umfasst, wobei die zumindest eine erste Platine (15) und die zumindest eine zweite Platine (16, 17) miteinander mechanisch fügbar oder gefügt und hierbei zugleich elektrisch miteinander verbindbar ausgebildet oder verbunden sind.
5. Thermomanagementmodul (1 ) nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die zumindest eine Pumpe (7) und der zumindest eine Aktuator (9, 90, 91 , 92) beim axialen Auffügen auf dem tragenden Strukturbauteil (4) in einer jeweiligen Endlage auf der zumindest einen ersten und/oder zweiten und/oder dritten Platine (15, 16, 17) elektrisch kontaktierbar oder kontaktiert sind.
6. Thermomanagementmodul (1 ) nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass auf der Trockenseite (42) des tragenden Strukturbauteils (4) zumindest eine elektrische und/oder elektronische Komponente, insbesondere der zumindest eine Aktuator (9, 90, 91 , 92) und die zumindest eine Pumpe (7), zumindest eine mechanische Komponente (190) und zumindest ein Kühlmodul (2) zum Kühlen zumindest einer elektronischen und/oder elektrischen Komponente angeordnet sind.
7. Thermomanagementmodul (1 ) nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die auf der zumindest einen ersten Platine (15) angeordnete zumindest eine elektrische und/oder elektronische Komponente (19), insbesondere Leistungs- und/oder Regelelektronikkomponente, durch das zumindest eine Kühlmodul (2) kühlbar ist, wobei das zumindest eine Kühlmodul (2) in Anordnung auf oder über der zumindest einen elektrischen und/oder elektronischen Komponente (19), insbesondere Leistungs- und/oder Regelelektronikkomponente, anordbar oder angeordnet ist.
8. Thermomanagementmodul (1 ) nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Thermomanagementmodul (1 ) zumindest eine erste Abdeckeinrichtung (3) zum formfolgenden Abdecken der Trockenseite (42) und zumindest eine zweite Abdeckeinrichtung (5) zum Abdecken der medienführenden Seite (43) des tragenden Strukturbauteils (4) umfasst.
9. Thermomanagementmodul (1 ) nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Abdeckeinrichtung (3) zumindest eine Durchgangsöffnung (30) zum Durchtritt zumindest des zumindest einen auf der Trockenseite (42) des tragenden Strukturbauteils (4) des Thermomanagementmoduls (1 ) angeordneten Kühlmoduls (2) aufweist.
10. Thermomanagementmodul (1 ) nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, dass die zweite Abdeckeinrichtung (5) mit zweiten Teilprofilen (51 ) von Medienwegen (12) versehen ist zum Verschließen der ersten Teilprofile (44) von Medienwegen (12) und Vervollständigen der Medienwege (12) des tragenden Strukturbauteils (4) des Thermomanagementmoduls (1 ).
11 . Thermomanagementmodul (1 ) nach Anspruch 8, 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, dass die zweite Abdeckeinrichtung (5) gitterförmige Abschnitte (52) umfasst.
12. Thermomanagementmodul (1 ) nach einem der Ansprüche 8 bis 11 , dadurch gekennzeichnet, dass die zweite Abdeckeinrichtung (5) Anschlussstutzen (50) zum Anschließen von Medienleitungen an dem Thermomanagementmodul (1 ) umfasst.
13. Thermomanagementmodul (1 ) nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das tragende Strukturbauteil (4) mit zumindest einem in Fluidverbindung mit den Medienwegen (12) oder ersten Teilprofilen (44) von Medienwegen (12) stehenden randseitig am tragenden Strukturbauteil (4) angeordneten Anschlussstutzen (40) versehen ist.
14. Thermomanagementmodul (1 ) nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Thermomanagementmodul (1 ), insbesondere dessen tragendes Strukturbauteil (4), zumindest ein Klappenventil (48) entlang zumindest eines seiner Medienwege (12) oder seiner ersten Teilprofile (44) von Medienwegen (12) umfasst.
15. Thermomanagementmodul (1 ), umfassend zumindest ein tragendes Strukturbauteil (4), zumindest zwei Ventile (6) zum Steuern von Massenströmen zumindest eines Temperiermediums und zumindest zwei Pumpen (7) zum Fördern von Temperiermedium in zumindest einem Temperierkreislauf eines batterieelektrischen Fahrzeugs, dadurch gekennzeichnet, dass ein Aktuator (9) und zumindest eine Getriebestruktur (190) zum gemeinsamen Ansteuern mehrerer Ventile (6) dienen, wobei der Aktuator (9) und die Ventile (6) mit der zumindest einen Getriebestruktur (190) verbindbar oder verbunden sind.
16. Thermomanagementmodul (1 ) nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass die zumindest eine Getriebestruktur (190) zumindest eine Zahnstange (191 , 192, 193, 194, 195, 196) umfasst, insbesondere drei miteinander verbindbare oder verbundene Zahnstangen (191 , 192, 193, 194, 195, 196), wobei die zumindest eine Zahnstange (191 , 192, 193, 194, 195, 196) mit dem Aktuator (9) und den Ventilen (6) wirkverbunden ist.
17. Thermomanagementmodul (1 ) nach Anspruch 15 oder 16, dadurch gekennzeichnet, dass die Ventile (6) und der Aktuator (9) über Zahnräder (197, 198) mit der zumindest einen Zahnstange (191 , 192, 193, 194, 195, 196) wirkverbunden sind, insbesondere zumindest eine Antriebswelle (61 ) eines jeweiligen Ventils (6) und zumindest ein Abtrieb des Aktuators (9) jeweils mit zumindest einem Zahnrad (197, 198) versehbar oder versehen ist.
18. Thermomanagementmodul (1 ) nach einem der Ansprüche 15 bis 17, dadurch gekennzeichnet, dass der Aktuator (9) in einem bezüglich der Längserstreckung der zumindest einen Zahnstange (191 , 192, 193, 194, 195, 196) mittleren Bereich oder einer zwischen zwei äußeren Zahnstangen (191 , 193, 194, 196) angeordneten mittleren Zahnstange (192, 195) mit seinem Zahnrad (198) an dieser angreift und die Ventile (6) außerhalb des mittleren Bereichs an der zumindest einen Zahnstange oder an den äußeren Zahnstangen (191 , 193, 194, 196) angreifen.
19. Thermomanagementmodul (1 ) nach einem der Ansprüche 15 bis 18, dadurch gekennzeichnet, dass das Thermomanagementmodul (1 ) zumindest eine Toleranzausgleichseinrichtung zum Ausgleich von Toleranzen im Bereich der Positionierung der Ventile (6) auf dem zumindest einen tragenden Strukturbauteil (4) umfasst, insbesondere eine schwimmende Lagerung der Ventile (6) als Toleranzausgleichseinrichtung vorgesehen ist.
20. Thermomanagementmodul (1 ) nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, dass zur schwimmenden Lagerung der Ventile (6) Ventileinsätze oder Ventilkolben (63) der Ventile (6) in zur jeweiligen Antriebswelle (61 ) der Ventile (6) abgedichteten Ventiltöpfen (62) aufgenommen und die Ventiltöpfe (62) mit Bewegungsspielraum im tragenden Strukturbauteil (4) angeordnet sind.
21 . Thermomanagementmodul (1 ) nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, dass zum genauen Positionieren der Ventile (6) in Ventilaufnahmen (141 ) des tragenden Strukturbauteils (4) die jeweilige Ventilaufnahme (141 ) auf ihrer zum darin aufzunehmenden oder aufgenommenen Ventil (6) gerichteten Innenseite (142) zumindest ein Kalibrierelement (140) aufweist und ein Ventiltopf (65) des jeweiligen Ventils (6) außenseitig auf seiner Außenwandung (265) mit zumindest einem Aufnahmeelement (67) zur Aufnahme des zumindest einen Kalibrierelements (140) versehen ist.
22. Thermomanagementmodul (1 ), umfassend anzusteuernde elektrische und elektronische Komponenten, insbesondere zumindest einen Aktuator (9, 90, 91 , 92) zum elektrischen Ansteuern zumindest zweier Ventile (6, 8) zum Steuern von Massenströmen zumindest eines Temperiermediums und zumindest zwei Pumpen (7) zum Fördern von Temperiermedium, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest eine Steuerungseinrichtung mit zumindest einer Leistungselektronikkomponente zum Ansteuern der anzusteuernden elektrischen und elektronischen Komponenten zentral im Thermomanagementmodul (1 ) angeordnet sind und zumindest ein Kühlmodul (2) zum Kühlen der Steuerungseinrichtung mit der zumindest einen Leistungselektronikkomponente zentral in dem Thermomanagementmodul (1 ) angeordnet ist.
23. Thermomanagementmodul (1 ) nach Anspruch 22, dadurch gekennzeichnet, dass die zumindest eine Steuerungseinrichtung zum direkten elektronischen Ansteuern der anzusteuernden elektrischen und/oder elektronischen Komponenten dient.
24. Batterieelektrisches Fahrzeug mit zumindest einem luftdurchströmbaren Kühler (100) und zumindest einem Thermomanagementmodul, dadurch gekennzeichnet, dass das zumindest eine Thermomanagementmodul ein Thermomanagementmodul (1 ) nach einem der vorstehenden Ansprüche ist, das an dem oder im Bereich des luftdurchströmbaren Kühlers angeordnet ist.
25. Batterieelektrisches Fahrzeug nach Anspruch 24, dadurch gekennzeichnet, dass
Anschlussstutzen (40, 50) des Thermomanagementmoduls (1 ) zum Anschließen von Medienleitungen bezüglich des luftdurchströmbaren Kühlers (100) auf der vom luftdurchströmbaren Kühler (100) abgewandten Rückseite (11 ) und/oder Unterseite (13) des Thermomanagementmoduls (1 ) angeordnet sind.
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