DE102010034484A1 - Thermomanagementmodul sowie Kühlsystem mit einem solchen Thermomanagementmodul - Google Patents

Thermomanagementmodul sowie Kühlsystem mit einem solchen Thermomanagementmodul Download PDF

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Thermomanagementmodul zur bedarfsgerechten Verteilung von Kühlmittelströmen in einem Elektrofahrzeug mit einer mehrere Ventile (1, 2, 3) umfassenden Ventilanordnung (4). Erfindungsgemäß sind ein erstes Ventil (1) zum Schalten eines ersten Kühlkreises (5) und eine zweites Ventil (2) zum Schalten eines zweiten Kühlkreises ( Bypass-Kreises (7) vorgesehen sind, wobei der Bypass-Kreis (7) ein Umgehen eines im ersten Kühlkreis (5) angeordneten Kühlers (8) ermöglicht. Ferner betrifft die Erfindung ein Kühlsystem für ein Elektrofahrzeug mit einem solchen Thermomanagementmodul.

Description

  • Gebiet der Erfindung
  • Die Erfindung betrifft ein Thermomanagementmodul zur bedarfsgerechten Verteilung von Kühlmittelströmen in einem Elektrofahrzeug mit einer mehrere Ventile umfassenden Ventilanordnung. Ferner betrifft die Erfindung ein Kühlsystem für ein Elektrofahrzeug mit einem solchen Thermomanagementmodul zur bedarfsgerechten Verteilung von Kühlmittelströmen an mehrere angeschlossene Komponenten.
  • Derzeit befinden sich verschiedene Elektrofahrzeuge in der Entwicklung. Sie umfassen Komponenten, wie beispielsweise Batteriemodule, Leistungselektronik und/oder Elektromotore, die zur Sicherstellung einer optimalen Funktion auf Betriebstemperatur gebracht und/oder gehalten werden müssen. Dabei können die verschiedenen Komponenten verschiedene optimale Betriebstemperaturen aufweisen. Um diesen Belangen gerecht zu werden, weisen Elektrofahrzeuge daher in der Regel mehrere separate Kühlsysteme oder ein zentrales Kühlsystem auf, wobei im letztgenannten Fall jedoch Einbußen im Hinblick auf die zu erwartende Performance und/oder Lebensdauer einzelner eingeschlossener Komponenten in Kauf genommen wird.
  • Darüber hinaus sind Kühlkreisläufe für Brennkraftmaschinen bekannt, welche eine bedarfsgerechte Verteilung und/oder Mischung von Kühlmittelströmen ermöglichen.
  • Stand der Technik
  • Aus der Offenlegungsschrift DE 19849492 A1 geht beispielsweise ein Kühlkreislauf einer Brennkraftmaschine hervor, welcher mit einem Kühler als Wärmetauscher, einer Kühlmittelpumpe und einem den Kühlkreislauf regelnden Steuerglied versehen ist. Der Kühlkreislauf umfasst einen Kühlerkreislauf sowie einen Kurzschlusskreislauf. Ein Steuerventil des Steuerglieds weist je einen Anschluss für den Kühlkreislauf und für den Kurzschlusskreislauf sowie einen Sammelanschluss zur Zu- oder Abfuhr des Kühlmittels zu dem Kühlerkreislauf und zu dem Kurzschlusskreislauf bzw. aus dem Kühlerkreislauf und dem Kurzschlusskreislauf auf. Das Steuerventil ist zudem mit einem Ventilglied versehen, durch das wahlweise eine Sperrstellung den Kühlerkreislauf und den Kurzschlusskreislauf, eine Verbindung zwischen dem Kühlerkreislauf oder dem Kurzschlusskreislauf und dem Sammelanschluss oder eine Verbindung zwischen dem Kühlerkreislauf und dem Kurzschlusskreislauf zu dem Sammelanschluss als Mischbetrieb geschaffen wird. Ferner ist ein Heizungskreislauf zuschaltbar, der einen Mischbetrieb zwischen Beheizen und Kühlen ermöglicht. Der vorgeschlagene Kühlkreislauf soll schnell und ohne große Druckverluste mehrere Regelgrößen ermöglichen.
  • Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Thermomanagementmodul für ein Elektrofahrzeug bereitzustellen, das die Nutzung eines zentralen Kühlsystems zur Sicherstellung einer optimalen Betriebstemperatur mehrerer unterschiedlicher Komponenten ermöglicht. Das Thermomanagementmodul soll dabei eine bedarfsgerechte Verteilung der Kühlmittelströme an die jeweiligen Komponenten sicherstellen.
  • Die Aufgabe wird gelöst durch ein Thermomanagementmodul mit den Merkmalen des Anspruchs 1. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung werden in den Unteransprüchen angegeben. Zur Lösung der Aufgabe wird ferner ein Kühlsystem mit den Merkmalen des Anspruchs 4 angegeben.
  • Offenbarung der Erfindung
  • Das zur bedarfsgerechten Verteilung von Kühlmittelströmen in einem Elektrofahrzeug vorgeschlagene Thermomanagementmodul besitzt eine mehrere Ventile umfassende Ventilanordnung. Erfindungsgemäß sind ein erstes Ventil zum Schalten eines ersten Kühlkreises und ein zweites Ventil zum Schalten eines zweiten Kühlkreises sowie ein drittes Ventil zum Schalten eines Bypass-Kreises vorgesehen, wobei der Bypass-Kreis ein Umgehen eines im ersten Kühlkreis angeordneten Kühlers ermöglicht. Das vorgeschlagene Thermomanagementmodul ermöglicht somit einen Mischbetrieb, der ein Mischen der Kühlmittelströme des ersten Kühlkreises, des zweiten Kühlkreises und/oder des Bypass-Kreises ermöglicht. Ferner kann über die beiden Kühlkreise eine Verteilung der Kühlmittelströme auf verschiedene Komponenten des Elektrofahrzeugs erfolgen. Derartige Komponenten können beispielsweise ein Batteriemodul, ein Elektromotor und/oder eine Leistungselektronik sein. Da die optimale Betriebstemperatur einer Komponente von der einer anderen Komponente abweichen kann, werden die Komponenten ihrem Bedarf entsprechend jeweils einem der beiden Kühlkreise zugeordnet, wobei sich das Temperaturniveau der beiden Kühlkreise sich vorzugsweise unterscheidet. Der Anschluss eines weiteren Kühlkreises ist bei Bedarf ebenfalls möglich.
  • Bevorzugend umfasst das Thermomanagementmodul ferner eine Pumpe zum Fördern des Kühlmittels. Vorzugsweise ist die Pumpe in einem gemeinsamen Gehäuse mit den Ventilen der Ventilanordnung angeordnet. Alternativ kann jedoch auch eine in einem eigenen Gehäuse untergebrachte Pumpe vorgesehen sein, die mit dem Thermomanagementmodul verbindbar ist.
  • Weiterhin bevorzugt umfasst das Thermomanagementmodul wenigstens ein Thermoelement zum Kühlen und/oder Heizen des Kühlmittels. Der Einsatz wenigstens eines Thermoelementes erlaubt somit auch eine Erwärmung des Kühlmittels, um beispielsweise eine Komponente des Elektrofahrzeugs, insbesondere ein Batteriemodul, bei Kaltstart schnell auf die gewünschte Betriebstemperatur zu bringen. Um wahlweise ein Kühlen oder Heizen zu ermöglichen, ist vorzugsweise ein Thermoelement im Bypass-Kreis angeordnet, welcher ein Umgehen des Kühlers des ersten Kühlerkreises ermöglicht. Als Thermoelement kann beispielsweise ein Peltier-Element eingesetzt werden.
  • Das zur Lösung der Aufgabe ebenfalls vorgeschlagene Kühlsystem für ein Elektrofahrzeug umfasst ein Thermomanagementmodul zur bedarfsgerechten Verteilung von Kühlmittelströmen an mehrere angeschlossene Komponenten, insbesondere ein Batteriemodul, einen Elektromotor und/oder eine Leistungselektronik, wobei das Kühlsystem wenigstens einen Kühler in einem ersten Kühlkreis und/oder in einem zweiten Kühlkreis sowie einen Bypass-Kreis zum Umgehen des Kühlers umfasst.
  • Als Bestandteil eines solchen Kühlsystems stellt auch hier das Thermomanagementmodul die bedarfsgerechte Verteilung der Kühlmittelströme an mehrere Komponenten sicher. Bei den Komponenten handelt es sich vorzugsweise um ein Batteriemodul, einen Elektromotor und/oder eine Leistungselektronik. Dabei ist das Batteriemodul an das Kühlsystem vorzugsweise über den ersten Kühlkreis bzw. den Bypass-Kreis und die weiteren Komponenten über den zweiten Kühlkreis angeschlossen. Dem Batteriemodul kann demnach der Kühlmittelstrom des ersten Kühlkreises oder des Bypass-Kreises zugeführt werden, während der Kühlmittelstrom des zweiten Kühlkreises zu den anderen Komponenten gelangt.
  • Zum Fördern des Kühlmittels umfasst das Kühlsystem vorzugsweise eine zentrale Pumpe. Die Pumpe kann Bestandteil des Thermomanagementmoduls sein und dabei innerhalb oder außerhalb des Gehäuses des Thermomanagementmoduls angeordnet sein. Da die Kühlmittelströme über die Ventilanordnung im Thermomanagementmodul zusammengeführt werden können, genügt eine Pumpe für mehrere an das Thermomodul angeschlossene Kreisläufe.
  • Weiterhin bevorzugt umfasst das Kühlsystem wenigstens ein Thermoelement zum Kühlen und/oder Heizen. Beispielsweise kann wenigstens ein Thermoelement ein Peltier-Element sein. Alternativ ist auch der Einsatz anderer kombinierbarer Heiz- und Kühlvorrichtungen möglich. Darüber hinaus können auch zwei Thermoelemente vorgesehen sein, von denen das eine der Erwärmung und das andere der Kühlung des Kühlmittels dient. Auch das Thermoelement bzw. die Thermoelemente können Bestandteil des Thermomanagementmoduls sein. Darüber hinaus können die Thermoelemente in einem eigenen mit dem Thermomanagementmodul verbindbaren Gehäuse oder im Gehäuse des Thermomanagementmoduls angeordnet sein.
  • Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung umfasst das Kühlsystem ein erstes Thermoelement zum Kühlen und ein zweites Thermoelement zum Heizen sowie eine Ventilanordnung zum Schalten der Kühlmittelströme der Thermoelemente. Bei Einsatz zweier Thermoelemente, von denen jeweils ein Element für die zusätzliche Heizleistung und das andere Element im Bedarfsfall für die zusätzliche Kühlleistung verantwortlich sind, kann über die zusätzliche Ventilanordnung die Aktivierung bzw. Deaktivierung des jeweils benötigten Kreises bewirkt werden. Die Ventilanordnung kann hierzu ein Umschaltventil oder alternativ zwei unabhängig schaltbare Regelventile umfassen. Vorzugsweise ist auch die zusätzliche Ventilanordnung Bestandteil des Thermomanagementmoduls.
  • Das vorgeschlagene Thermomanagementmodul stellt eine bedarfsgerechte Verteilung der Kühlmittelströme für die jeweils angeschlossenen Komponenten eines Elektrofahrzeugs durch ein zentrales Kühlsystem sicher. Zugleich ermöglicht das Thermomanagementmodul einen Mischbetrieb, welcher neben einer Kühlung des Kühlmittels auch eine Erwärmung ermöglicht. Insoweit ist das vorgeschlagene Kühlsystem mit einem solchen Thermomanagementmodul auch zum Vorwärmen eines Batteriemoduls bei Kaltstart des Elektrofahrzeugs einsetzbar.
  • Bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung werden nachfolgend anhand der beiliegenden Zeichnungen näher erläutert. Diese zeigen:
  • 1 eine schematische Darstellung eines ersten erfindungsgemäßen Kühlsystems,
  • 2 eine schematische Darstellung eines zweiten erfindungsgemäßen Kühlsystems, und
  • 3 eine schematische Darstellung eines dritten erfindungsgemäßen Kühlsystems mit jeweils einem erfindungsgemäßen Thermomanagementmodul.
  • Ausführliche Beschreibung der Zeichnungen
  • Die in 1 schematisch dargestellte erste Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Kühlsystems zur Sicherstellung der optimalen Betriebstemperatur mehrere Komponenten 13, 14 und 15 eines Elektrofahrzeugs umfasst einen ersten Kühlkreis 5, einen zweiten Kühlkreis 6 sowie einen Bypass-Kreis 7, deren Kühlmittelströme über eine Ventilanordnung 4 schaltbar sind. Die Ventilanordnung 4 umfasst drei Ventile 1, 2, 3, von denen jedes Ventil einem Kühlkreis bzw. Bypass-Kreis zugeordnet ist. Damit ist je nach Schaltstellung der Ventile 1, 2, 3 der Ventilanordnung 4 das Zu- oder Abschalten eines Kühlkreises bzw. Bypass-Kreises möglich. Der Bypass-Kreis 7 ermöglicht die Umgehung eines im ersten Kühlkreis 5 angeordneten Kühlers 8, so dass über den Bypass-Kreis 7 ein Kühlmittelstrom zuschaltbar ist, der gegenüber dem des ersten Kühlkreises 5 warmer ist. Um das Kühlmittel ggf. zusätzlich zu erwärmen, kann ferner ein Thermoelement 10 im Bypass-Kreis 7 angeordnet sein. Um das über den Bypass-Kreis 7 erwärmte oder den Kühlkreis 5 gekühlte Kühlmittel einer angeschlossenen Komponente 13, vorliegend einem Batteriemodul 13, zuzuführen, weist das Kühlsystem der 1 zudem eine Pumpe 9 auf. Die Pumpe 9 ist derart im Kühlsystem angeordnet, dass eine weitere Pumpe für den zweiten Kühlkreis 6 entbehrlich ist. Über die Pumpe 9 wird demnach das Kühlmittel auf die beiden Kühlkreise 5, 6 bzw. den Bypass-Kreis 7 verteilt. Die Temperierung des Kühlmittels erfolgt dann durch einen oder mehrere Kühler, die jeweils den Kühlkreisen 5, 6 zugeordnet sind und/oder durch das Thermoelement 10, welches im Bypass-Kreis 7 angeordnet ist. Bei den im zweiten Kühlkreis 6 angeordneten Komponenten 14, 15 handelt es sich vorzugsweise um einen Elektromotor 14 und eine Leistungselektronik 15, welche über einen jedenfalls im zweiten Kühlkreis 6 angeordneten Kühler 12 zwecks Kühlung mit gekühltem Kühlmittel versorgt werden.
  • Das Thermomanagementmodul des Kühlsystems der 1 umfasst wenigstens die drei Ventile 1, 2, 3 der Ventilanordnung 4 zum Schalten der Kühlmittelströme der Kühlkreise 5, 6 bzw. des Bypass-Kreises 7. Darüber hinaus kann das Thermomanagementmodul auch die Pumpe 9 umfassen. Ferner ist es möglich, das Thermoelement 10 in das Thermomanagementmodul zu integrieren. Auf diese Weise kann eine besonders kompakte Anordnung geschaffen werden.
  • Eine alternative Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Kühlsystems ist in der 2 schematisch dargestellt. Im Unterschied zu der Ausführungsform der 1 weist das Kühlsystem nicht nur ein Thermoelement 10, sondern zwei Thermoelemente 10, 11 auf, von denen das Thermoelement 10 zum Kühlen und das Thermoelement 11 zum Erwärmen des Kühlmittels eingesetzt wird. Über eine Ventilanordnung 16, welche vorliegend ein Umschaltventil ist, wird entweder das Thermoelement 10 oder das Thermoelement 11 zu- oder abgeschaltet. Somit kann eine zusätzliche Kühlleistung oder eine Heizleistung bewirkt werden, wobei letztere vorzugsweise dann genutzt wird, wenn der Bypass-Kreis 7 über das Ventil 3 der Ventilanordnung 4 geschaltet und der erste Kühlkreis 5 über das Ventil 1 der Ventilanordnung 4 gesperrt ist. Damit kann der Komponente 13, bei der es sich wiederum um ein Batteriemodul 13 handelt, gezielt derart temperiertes Kühlmittel zugeführt werden, dass beispielsweise bei extrem kalten Temperaturen (Winterbetrieb) das Batteriemodul 13 vorgewärmt wird. In diesem Fall ist vorzugsweise lediglich der Bypass-Kreis 7 aktiv. Das zweite Thermoelement 11 stellt demgegenüber eine zusätzliche Kühlleistung zur Verfügung, mittels welcher das Batteriemodul 13 weiter heruntergekühlt werden kann, sollte die Kühlleistung des Kühlers 8 nicht genügen.
  • Die Ausführungsform der 3 stellt eine Weiterbildung der Ausführungsform der 2 dar und unterscheidet sich von dieser dadurch, dass die Ventilanordnung 16 anstelle eines Umschaltventils zwei unabhängig schaltbare Ventile 17, 18 in Form von Regelventilen umfasst. Die Ventilanordnung 16 ermöglicht somit ein Mischen der Kühlmittelströme der Thermoelemente 10, 11, so dass das Temperaturniveau im Bypass-Kreis 7 und/oder im ersten Kühlkreis 5 beliebig einstellbar ist.
  • Unabhängig von den drei schematisch dargestellten Ausführungsformen eines erfindungsgemäßen Kühlsystems sind weitere Ausgestaltungen möglich, die nur geringfügige Abwandlungen erfordern. Die Erfindung erstreckt sich auch auf. derartige Ausgestaltungen. Beispielsweise kann der Kühler 12 im zweiten Kühlkreis 6 entfallen und die Kühlleistung allein über den Kühler 8 im ersten Kühlkreis 5 bewirkt werden. Ferner können mehr oder weniger Komponenten 13, 14, 15 an das Kühlsystem angeschlossen sein. Schließlich kann ein weiterer Kühlkreis und/oder Bypass-Kreis in das Kühlsystem integriert werden. In diesem Fall umfasst die Ventilanordnung 4 ein dem weiteren Kühlkreis zugeordnetes Ventil, um diesen zu- oder abzuschalten.
  • Bezugszeichenliste
    • 1
    Ventil
    2
    Ventil
    3
    Ventil
    4
    Ventilanordnung
    5
    Kühlkreis
    6
    Kühlkreis
    7
    Bypass-Kreis
    8
    Kühler
    9
    Pumpe
    10
    Thermoelement
    11
    Thermoelement
    12
    Kühler
    13
    Komponente, Batteriemodul
    14
    Komponente, Elektromotor
    15
    Komponente, Leistungselektronik
    16
    Ventilanordnung
    17
    Ventil
    18
    Ventil
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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  • Zitierte Patentliteratur
    • DE 19849492 A1 [0004]

Claims (8)

  1. Thermomanagementmodul zur bedarfsgerechten Verteilung von Kühlmittelströmen in einem Elektrofahrzeug mit einer mehrere Ventile (1, 2, 3) umfassenden Ventilanordnung (4), dadurch gekennzeichnet, dass ein erstes Ventil (1) zum Schalten eines ersten Kühlkreises (5) und eine zweites Ventil (2) zum Schalten eines zweiten Kühlkreises (6) sowie ein drittes Ventil (3) zum Schalten eines Bypass-Kreises (7) vorgesehen sind, wobei der Bypass-Kreis (7) ein Umgehen eines im ersten Kühlkreis (5) angeordneten Kühlers (8) ermöglicht.
  2. Thermomanagementmodul nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Modul eine Pumpe (9) zum Fördern des Kühlmittels umfasst.
  3. Thermomanagementmodul nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Modul wenigstens ein Thermoelement (10, 11) zum Kühlen und/oder Heizen des Kühlmittels umfasst.
  4. Kühlsystem für ein Elektrofahrzeug mit einem Thermomanagementmodul nach einem der vorhergehenden Ansprüche zur bedarfsgerechten Verteilung von Kühlmittelströmen an mehrere angeschlossene Komponenten (13, 14, 15), wobei das Kühlsystem wenigstens einen Kühler (8, 12) in einem ersten Kühlkreis (5) und/oder in einem zweiten Kühlkreis (6) sowie einen Bypass-Kreis (7) zum Umgehen des Kühlers (8) umfasst.
  5. Kühlsystem nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Kühlsystem eine zentrale Pumpe (9) umfasst.
  6. Kühlsystem nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Kühlsystem wenigstens ein Thermoelement (10, 11) zum Kühlen und/oder Heizen umfasst.
  7. Kühlsystem nach einem der Ansprüche 4 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Kühlsystem ein erstes Thermoelement (10) zum Kühlen und ein zweites Thermoelement (11) zum Heizen sowie eine Ventilanordnung (16) zum Schalten der Kühlmittelströme der Thermoelemente (10, 11) umfasst.
  8. Kühlsystem nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Ventilanordnung (16) ein Umschaltventil oder zwei unabhängig schaltbare Ventile (17, 18), insbesondere zwei unabhängig schaltbare Regelventile, umfasst.
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Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102012211116A1 (de) 2012-06-28 2014-01-02 Schaeffler Technologies AG & Co. KG Thermomanagementmodul mit mehrteiligem Gehäuse
DE102013212837B4 (de) * 2012-07-02 2015-07-09 Ford Global Technologies, Llc Heiz- und Kühlmittelkreislauf für ein Elektrofahrzeug und Verfahren zu dessen Betrieb
DE102017215984A1 (de) * 2017-09-11 2019-03-14 Continental Automotive Gmbh Steuermodul zur Klimatisierung einer Batterie
DE102017128361A1 (de) 2017-11-30 2019-06-06 Schaeffler Technologies AG & Co. KG Kühlsystem-Parksperrenbetätigungszylinder-Anordnung
DE102019111826A1 (de) * 2019-05-07 2020-11-12 Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt e.V. Kühlsystem zum Kühlen mehrerer Wärmequellen sowie Verfahren zur Regelung eines Kühlmittelstroms
DE102019111829A1 (de) * 2019-05-07 2020-11-12 Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt e.V. Regelventil zur Regelung eines Kühlmittelstroms in einem Kühlsystem
DE102020203448A1 (de) 2020-03-18 2021-09-23 Mahle International Gmbh Getriebe für ein Elektro- oder Hybridfahrzeug

Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP5510424B2 (ja) * 2011-09-26 2014-06-04 トヨタ自動車株式会社 電気自動車
JP5945306B2 (ja) * 2014-09-04 2016-07-05 トヨタ自動車株式会社 車両用熱管理システム
US10220722B2 (en) * 2016-08-22 2019-03-05 Ford Global Technologies, Llc Operation of combined cooling circuit for power electronics and battery
DE102018205345B4 (de) * 2018-04-10 2020-06-04 Ford Global Technologies, Llc Elektromotor mit Flüssigkeitskühlung und Verwendung eines derartigen Elektromotors
CN108808982A (zh) * 2018-08-01 2018-11-13 青岛斯蒂文森创新技术有限公司 热发发电器及其操作方法及应用该热发发电器的加热装置

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE19849492A1 (de) 1998-10-27 2000-05-11 Daimler Chrysler Ag Steuervorrichtung für einen Kühlkreislauf einer Brennkraftmaschine

Family Cites Families (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0327249Y2 (de) * 1984-10-26 1991-06-12
US4742689A (en) * 1986-03-18 1988-05-10 Mydax, Inc. Constant temperature maintaining refrigeration system using proportional flow throttling valve and controlled bypass loop
US4832068A (en) * 1987-12-21 1989-05-23 American Standard Inc. Liquid/gas bypass
CH680579A5 (en) * 1990-07-19 1992-09-30 Max Horlacher Battery-operated electric vehicle - uses temp. regulating system for optimising battery operating temp. to extend working life
SE523669C2 (sv) * 2002-09-13 2004-05-11 Volvo Constr Equip Holding Se Kylsystem till ett fordon och fordon innefattande kylsystemet
US6845632B1 (en) * 2003-12-05 2005-01-25 Kendro Laboratory Products, Lp Cooling circuit apparatus and method
DE102004035879A1 (de) * 2004-07-23 2006-02-16 Daimlerchrysler Ag Kühlsystem, insbesondere für ein Kraftfahrzeug, und Verfahren zum Kühlen einer Wärmequelle
US20080006044A1 (en) * 2006-07-10 2008-01-10 Ziming Tan Method for controlling temperature
DE102007056204A1 (de) * 2007-11-22 2009-05-28 Robert Bosch Gmbh Energieversorgung
US8393551B2 (en) * 2008-07-18 2013-03-12 GM Global Technology Operations LLC Coolant systems for electric and hybrid-electric vehicles
JP2010119282A (ja) * 2008-10-17 2010-05-27 Denso Corp 熱マネージメントシステム
DE102008054949A1 (de) * 2008-12-19 2010-06-24 Robert Bosch Gmbh Verfahren zum Einstellen der Temperatur mindestens eines Batterieelements einer wiederaufladbaren Batterie
GB2462904B (en) * 2009-07-29 2010-09-29 Protean Holdings Corp Cooling system for a hybrid electric vehicle (HEV)

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE19849492A1 (de) 1998-10-27 2000-05-11 Daimler Chrysler Ag Steuervorrichtung für einen Kühlkreislauf einer Brennkraftmaschine

Cited By (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102012211116A1 (de) 2012-06-28 2014-01-02 Schaeffler Technologies AG & Co. KG Thermomanagementmodul mit mehrteiligem Gehäuse
WO2014000995A1 (de) 2012-06-28 2014-01-03 Schaeffler Technologies AG & Co. KG Thermomanagementmodul mit mehrteiligem gehäuse
DE102013212837B4 (de) * 2012-07-02 2015-07-09 Ford Global Technologies, Llc Heiz- und Kühlmittelkreislauf für ein Elektrofahrzeug und Verfahren zu dessen Betrieb
US11264656B2 (en) 2017-09-11 2022-03-01 Vitesco Technologies GmbH Control module for the temperature control of a battery
CN111095665A (zh) * 2017-09-11 2020-05-01 维特思科科技有限责任公司 用于对电池进行空气调节的控制模块
DE102017215984A1 (de) * 2017-09-11 2019-03-14 Continental Automotive Gmbh Steuermodul zur Klimatisierung einer Batterie
DE102017215984B4 (de) 2017-09-11 2023-11-09 Vitesco Technologies GmbH Steuermodul zur Klimatisierung einer Batterie
CN111095665B (zh) * 2017-09-11 2023-11-24 维特思科科技有限责任公司 用于对电池进行空气调节的控制模块
DE102017128361A1 (de) 2017-11-30 2019-06-06 Schaeffler Technologies AG & Co. KG Kühlsystem-Parksperrenbetätigungszylinder-Anordnung
DE102019111826A1 (de) * 2019-05-07 2020-11-12 Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt e.V. Kühlsystem zum Kühlen mehrerer Wärmequellen sowie Verfahren zur Regelung eines Kühlmittelstroms
DE102019111829A1 (de) * 2019-05-07 2020-11-12 Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt e.V. Regelventil zur Regelung eines Kühlmittelstroms in einem Kühlsystem
DE102019111829B4 (de) 2019-05-07 2022-12-29 Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt e.V. Regelventil zur Regelung eines Kühlmittelstroms in einem Kühlsystem
DE102019111826B4 (de) 2019-05-07 2024-01-04 Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt e.V. Kühlsystem zum Kühlen mehrerer Wärmequellen sowie Verfahren zur Regelung eines Kühlmittelstroms
DE102020203448A1 (de) 2020-03-18 2021-09-23 Mahle International Gmbh Getriebe für ein Elektro- oder Hybridfahrzeug

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