DE102012224121A1 - Expansionsventil für einen Kühlkreislauf - Google Patents

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Expansionsventil, insbesondere für einen Kühlkreislauf, umfassend einen ersten Durchgang, ein erstes Verschlusselement zum wahlweisen Verschließen des ersten Durchgangs, gekennzeichnet durch einen Bypass zur Umgehung des ersten Verschlusselements.

Description

  • Die vorliegende Erfindung betrifft ein Expansionsventil, das insbesondere in einem Kühlkreislauf verwendet wird. Weiterhin umfasst die Erfindung einen Kühlkreislauf, umfassend das Expansionsventil sowie ein Fahrzeug, umfassend den besagten Kühlkreislauf. Dabei wird in dem Fahrzeug der Kühlkreislauf insbesondere dafür verwendet, diejenigen Batterien zu kühlen, die zum Bereitstellen von Energie für einen Antrieb des Fahrzeugs verwendet werden.
  • Gerade in Elektrofahrzeugen und Hybridfahrzeugen wird sehr oft auf Lithium-Ion-Batterien als Energiespeicher zurückgegriffen. Dabei ist das thermische Management von Lithium-Ion-Batterien ein wichtiger Faktor für die Lebensdauer und die Leistungsfreigabe der Batterie. So darf beispielsweise die Spreizung der Temperatur zwischen den Batteriezellen einen gewissen Differenzbetrag nicht überschreiten, während ebenso eine maximale Temperatur aller Zellen eingehalten werden muss. Diese Anforderungen sind auch bei großen Schwankungen im Außentemperaturbereich zu erfüllen. So kann beispielsweise für Automobile gefordert werden, dass die Lithium-Ion-Batterien bei einem Außentemperaturbereich von –10° bis +40°C voll funktionsbereit zur Verfügung steht.
  • Bei kalten Temperaturen unterhalb des Gefrierpunkts entstehen möglicherweise kritische Zustände in einem Kältekreislauf, der zu ungenügender Kühlung bzw. Überschreitung obiger Grenzwerte führen kann. Da sich bei winterlichen Bedingungen stets ein sehr kleines Druckgefälle im Kältekreislauf einstellt, ist dementsprechend ein sehr kleiner Massenstrom an Kältemittel vorhanden. Bei konstanter Kälteleistung eines Kühlers entsteht somit eine hohe Überhitzung des Kältemittels. Diese Überhitzung führt jedoch zu einer großen Spreizung der Temperaturverteilung innerhalb der Batteriezellen, da sich die Temperatur des Kältemittels zwischen dem Einlass und dem Auslass des Kühlers deutlich unterschiedet. So kann sich beispielsweise eine starke Überhitzung der als letztes im Kühlkreislauf angeordneten Batteriezellen ergeben.
  • Es ist daher Aufgabe der Erfindung, einen Kältekreislauf bereitzustellen, der bei einfacher und kostengünstiger Herstellung einen sicheren und zuverlässigen Kühlbetrieb in einem großen Anwendungsbereich ermöglicht.
  • Gelöst wird diese Aufgabe durch die Merkmale des Anspruchs 1.
  • Erfindungsgemäß ist ein Expansionsventil vorgesehen, das insbesondere in einem Kühlkreislauf verwendbar ist, wobei das Expansionsventil einen ersten Durchgang umfasst. Der erste Durchgang ist insbesondere als Einwegdurchgang ausgebildet und kann durch ein erstes Verschlusselement wahlweise verschlossen werden. Der erste Durchgang dient dabei vorteilhafterweise zum Regeln eines Durchflusses eines Kältemittels, wobei der erste Durchgang mit einem Kühler verbunden ist, an den das Expansionsventil das Kältemittel abgibt. Dabei ist bevorzugt vorgesehen, dass das Expansionsventil das Kühlmittel expandiert, wodurch dessen Temperatur sinkt. Durch den Öffnungsgrad des ersten Verschlusselements kann daher die Kühlleistung eines Kühlkreislaufs, der das Expansionsventil umfasst, geregelt werden. Diese Regelung geht stets mit einem Druckverlust einher. Daher weist das Expansionsventil erfindungsgemäß einen Bypass auf, der das erste Verschlusselement umgeht. Auf diese Weise kann der Massenstrom an Kältemittel durch das Expansionsventil erhöht werden. Der Bypass kann bevorzugt derart ausgebildet sein, dass der Durchfluss des Kältemittels durch den Bypass regelbar ist. Insgesamt ermöglicht der Bypass bevorzugt einen höheren Fluss des Kältemittels, wobei das Druckgefälle zwischen einem expandierten Kältemittel nach dem Expansionsventil und einem verdichteten Kältemittel vor dem Expansionsventil konstant bleibt. Somit kann der Bypass die Wirkung des Kühlkreislaufs auch bei sehr geringen Temperaturen, beispielsweise unterhalb des Gefrierpunkts, sicherstellen.
  • Die Aufgabe wird weiter gelöst durch einen Kühlkreislauf, der einen Kondensator, einen Kühler und einen Verdichter umfasst. Dabei dient der Kondensator zur Abfuhr von Wärme eines verdichteten Kältemittels, so dass die Temperatur des verdichteten Kältemittels gesenkt wird. Der Kondensator erhält verdichtetes Kältemittel von dem Verdichter, der expandiertes Kältemittel vom Kühler aufnimmt und dieses verdichtet. Erfindungsgemäß weist der Kühlkreislauf ein Expansionsventil auf, das die oben beschriebenen Eigenschaften umfasst. Dabei nimmt das Expansionsventil verdichtetes Kältemittel vom Kondensator auf, expandiert dieses und gibt das expandierte Kältemittel an den Kühler aus. Durch die Verwendung des erfindungsgemäßen Expansionsventils in dem Kühlkreislauf kann auch bei niedrigem Druckgefälle zwischen dem expandierten Kältemittel und dem verdichteten Kältemittel ein hoher Massenstrom an Kältemittel sichergestellt werden, wodurch der Kühler eine homogene Kühlleistung erbringen kann. Beispielsweise kann der Kühler mit einem zu kühlenden Objekt verbunden sein, so dass die Verwendung des erfindungsgemäßen Expansionsventils sicherstellt, dass das Kältemittel innerhalb des Kühlers nicht überhitzt und somit eine gleichmäßige Entwärmung des zu kühlenden Objekts realisiert wird.
  • Außerdem wird die Aufgabe gelöst durch ein Fahrzeug, das den beschriebenen Kühlkreislauf umfasst. Als zu kühlendes Objekt ist eine Vielzahl von Batteriezellen des Fahrzeugs vorhanden, die insbesondere Energie zum Antrieb des Fahrzeugs bereitstellen. Bevorzugt sind diese Batterien Lithium-Ion-Batterien. Durch die erfindungsgemäße Verwendung des beschriebenen Expansionsventils kann die Temperatur der einzelnen Batteriezellen einerseits unterhalb einer kritischen Maximaltemperatur gehalten werden, andererseits wird eine gleichmäßige Temperaturverteilung zwischen den Zellen verwirklicht. Daher kann das erfindungsgemäße Expansionsventil sehr vorteilhaft in Elektrofahrzeugen und/oder Hybridfahrzeugen eingesetzt werden, um die verwendeten Fahrzeugbatterien sicher und effektiv zu kühlen.
  • Die Unteransprüche zeigen bevorzugte Weiterbildungen der Erfindung.
  • Bevorzugt ist vorgesehen, dass das Expansionsventil ein zweites Verschlusselement aufweist, wobei das zweite Verschlusselement den ersten Durchgang und den Bypass wahlweise verschließt. Dazu hat das zweite Verschlusselement bevorzugt zumindest drei Stellungen: eine erste Stellung ist vorhanden, in der das zweite Verschlusselement sowohl den Bypass als auch den ersten Durchgang verschließt, wobei dies unabhängig von der Stellung des ersten Verschlusselements geschieht. Ein Fluss des Kältemittels durch das Expansionsventil ist damit ausgeschlossen. In einer zweiten Stellung ist der Bypass verschlossen, während das zweite Verschlusselement den ersten Durchgang freigibt. In dieser Stellung wird der Fluss des Kältemittels durch den ersten Durchgang ausschließlich durch das erste Verschlusselement gesteuert. Dieser Betriebsbereich würde dem standardmäßigen Betrieb eines bekannten Expansionsventils entsprechen. Schließlich kann das Expansionsventil derart geschaltet werden, dass das zweite Verschlusselement in einer dritten Stellung gehalten wird. In dieser dritten Stellung ist sowohl der Bypass als auch der erste Durchgang durch das zweite Verschlusselement geöffnet. Somit kann ein Kältemittel durch den Bypass durch das Expansionsventil gelangen, unabhängig von der aktuellen Stellung des ersten Verschlusselements, das den Durchgang des Kältemittels durch den ersten Durchgang steuert. Mit diesem Aufbau kann ein einziges Verschlusselement dazu verwendet werden, die erfindungsgemäße Funktionalität des Expansionsventils zu realisieren. Je nach aktuellem Umgebungszustand kann daher der Bypass geöffnet oder geschlossen werden, um den Fluss des Kältemittels durch das Expansionsventil zu steuern. Ebenso kann vorteilhafterweise der Fluss des Kältemittels vollständig gestoppt werden.
  • Weiterhin ist bevorzugt vorgesehen, dass das zweite Verschlusselement ein Magnetventil umfasst. Ein Magnetventil ist einerseits kostengünstig und einfach herzustellen und zu montieren, andererseits sehr einfach und zuverlässig im Betrieb. Es eignet sich daher ideal für die Verwendung in einem kostengünstigen Kühlkreislauf, der sicher und zuverlässig arbeitet.
  • Für eine besonders genaue Steuerung des Flusses des Kältemittels durch das Expansionsventil ist vorteilhaft vorgesehen, dass das zweite Verschlusselement zumindest eine Zwischenstellung zwischen der ersten und der zweiten Stellung und/oder der zweiten und der dritten Stellung aufweist. Alternativ oder zusätzlich kann das zweite Verschlusselement vorteilhafterweise derart ausgebildet sein, dass dieses kontinuierlich zwischen der ersten und der zweiten Stellung und/oder der zweiten und dritten Stellung verfahrbar ist. Ein derartiger Aufbau erlaubt somit eine sehr genaue Steuerung, wodurch die Menge des Kältemittels innerhalb des Kühlers genau bestimmt werden kann. So kann sichergestellt werden, dass eine homogene Kühlung durch den Kühlers möglich ist.
  • Als eine Alternative ist bevorzugt vorgesehen, dass das Expansionsventil ein drittes Verschlusselement aufweist. Das dritte Verschlusselement ist dabei bevorzugt derart eingerichtet, dass dieses den Bypass wahlweise verschließen kann. Dadurch wird die Steuerung des Flusses durch den Bypass von der Steuerung des Flusses durch den ersten Durchgang voneinander entkoppelt. Dies ermöglicht eine weitere Erhöhung der Genauigkeit der Regelung.
  • So kann besonders bevorzugt vorgesehen sein, dass das dritte Verschlusselement einen Öffnungsgrad des Bypasses in Abhängigkeit einer Differenz des Drucks innerhalb des ersten Durchgangs und des Drucks innerhalb eines zweiten Durchgangs des Expansionsventils regelt. Der zweite Durchgang kann bevorzugt das expandierte Kältemittel transportieren, das von dem Kühler an den Verdichter ausgegeben wird. Somit entspricht die Druckdifferenz zwischen dem ersten Durchgang und dem zweiten Durchgang der Differenz des Drucks des verdichteten Kältemittels und des expandierten Kältemittels. Diese Ausführungsform ermöglicht daher sehr vorteilhaft den Öffnungsgrad des Bypasses in Abhängigkeit dieser Druckdifferenz zu regeln. Dies ist insofern von Vorteil; als eine minimale Differenz für einen ordnungsgemäßen Betrieb des Kühlkreislaufs vorhanden sein muss. Sollte die Druckdifferenz zu gering ausfallen, so kann durch das Öffnen des dritten Verschlusselements der Massenstrom an Kältemittel durch das Expansionsventil erhöht werden, wobei das dritte Verschlusselement den Bypass ab einer vordefinierten ersten Differenz verschlossen hält. Sobald die Druckdifferenz die vordefinierte erste Differenz überschreitet, wird der Bypass wieder geschlossen. Diese Umsetzung ist sehr einfach und zuverlässig, was einen sicheren und kostengünstigen Betrieb eines Kühlkreislaufs mit dem erfindungsgemäßen Expansionsventil erlaubt.
  • In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung stellt das dritte Verschlusselement einen Öffnungsgrad des Bypasses stets linear zu der Druckdifferenz ein. Auch dies ist eine sehr einfache und kostengünstige Möglichkeit, die erfindungsgemäße Idee umzusetzen. Bei sinkendem Druckgefälle zwischen verdichtetem Kältemittel und expandiertem Kältemittel wird der Bypass linear geöffnet, wodurch der Massenstrom an Kältemittel durch das Expansionsventil linear zur Änderung der Druckdifferenz vergrößert wird. Daher kann trotz geringem Druckunterschied zwischen expandiertem Kühlungsfluid und verdichtetem Kältemittel eine sichere und zuverlässige Kühlung realisiert werden.
  • Vorteilhafterweise ist schließlich ein viertes Verschlusselement vorgesehen, das eingerichtet ist, lediglich den ersten Durchgang wahlweise zu verschließen. Dabei kann das vierte Verschlusselement beispielsweise den kompletten Fluss von Kältemittel durch das Expansionsventil verhindern. Andererseits kann das vierte Verschlusselement ebenfalls von dem Bypass umgangen werden. Das vierte Verschlusselement ist insbesondere dann vorteilhaft, wenn das erste Verschlusselement automatisch geregelt ist. In diesem Fall kann das vierte Verschlusselement den ersten Durchgang unabhängig von der Regelung des ersten Verschlusselements verschließen.
  • Für das erfindungsgemäße Fahrzeug ist vorteilhaft vorgesehen, dass der Kühlkreislauf derart ausgelegt ist, dass eine Differenz der Temperaturen verschiedener Batteriezellen bevorzugt 10°C nicht überschreitet. Besonders bevorzugt wird eine Differenz von 5°C nicht überschritten. Alternativ oder zusätzlich kann der Kühlkreislauf bevorzugt derart ausgelegt sein, dass eine Temperatur einer der Batteriezellen 40°C nicht überschreitet. Diese Werte ergeben einen sicheren und zuverlässigen Betrieb der Batteriezellen, wodurch einerseits die Leistungsentnahme aus den Batteriezellen, andererseits die Lebensdauer der Batteriezellen maximiert wird. Dabei erlaubt das erfindungsgemäße Expansionsventil ein Einhalten der genannten Werte auch bei sehr niedrigen Temperaturen, beispielsweise bei Temperaturen unterhalb des Gefrierpunkts.
  • Weitere Einzelheiten, Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung und den Figuren. Es zeigen:
  • 1 eine schematische Übersicht über einen Kühlkreislauf mit dem Expansionsventil gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel der Erfindung,
  • 2 einen Kühlkreislauf mit dem Expansionsventil gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel der Erfindung,
  • 3 bis 5 das Expansionsventil gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel der Erfindung in drei unterschiedlichen Schaltstellungen,
  • 6 bis 8 das Expansionsventil gemäß einem dritten Ausführungsbeispiel der Erfindung in drei unterschiedlichen Schaltstellungen, und
  • 9 ein Fahrzeug, umfassend einen Kühlkreislauf mit einem Expansionsventil gemäß einem vierten Ausführungsbeispiel der Erfindung.
  • 1 zeigt einen Kühlkreislauf 10, der einen Kondensator 11, einen Kühler 12 und einen Verdichter 13 umfasst. Der Verdichter 13 verdichtet ein Kältemittel und gibt dieses an den Kondensator 11 aus, der Wärme des Kältemittels abführt und das Kältemittel schließlich an ein Expansionsventil 1 ausgibt. Das Expansionsventil 1 dient einerseits zum Expandieren des Kältemittels, um das expandierte Kältemittel an den Kühler 12 auszugeben. Andererseits leitet das Expansionsventil 1 das Kältemittel von dem Kühler 12 an den Verdichter 13 weiter.
  • Das Expansionsventil 1 umfasst ein viertes Verschlusselement 30, das einen Durchgang des Kältemittels durch das Expansionsventil 1 wahlweise verhindert. In dem Fall, in dem dieser Durchgang verhindert ist, kann das Kältemittel über einen Bypass 4, der über ein Magnetventil regelbar ist, zu dem Kühler 12 gelangen. In einem anderen Fall kann Kältemittel sowohl durch das Expansionsventil 1 als auch durch den Bypass 4 zu dem Kühler 12 gelangen, so dass der Massenstrom an Kältemittel im Vergleich zum Expansionsventil 1 allein, erhöht. Diese Erhöhung geht ohne Veränderung des Druckunterschieds zwischen dem verdichteten Fluid vor dem Expansionsventil 1 und dem expandierten Kältemittel nach dem Expansionsventil 1 einher. Dies erlaubt die vorteilhafte Verwendung des Kühlkreislaufs 10 auch bei sehr kalten Temperaturen, wie sie beispielsweise bei winterlichen Bedingungen auftreten.
  • 2 zeigt den Kühlkreislauf 10 aus 1, wobei eine zweite Ausführungsform des Expansionsventils 1 verwendet ist. In diesem Fall ist der Bypass 4 in das Expansionsventil 1 integriert, so dass ein gemeinsames Verschlusselement, das zweite Verschlusselement 5, den Fluss des expandierten Kühlmittels von dem Kondensator 11 zu dem Kühler 12 steuert.
  • Die Stellungen des zweiten Verschlusselements 5 sind in den 3 bis 5 dargestellt.
  • So zeigt 3 das Expansionsventil 1 gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel der Erfindung. Das Expansionsventil 1 umfasst das zweite Verschlusselement 5, das sowohl einen ersten Durchgang 2 als auch den Bypass 4 wahlweise verschließt. Der erste Durchgang 2 wird außerdem wahlweise durch ein erstes Verschlusselement 3 verschlossen. In dem in 3 dargestellten Fall verschließt das zweite Verschlusselement 5 sowohl den ersten Durchgang 2 als auch den Bypass 4. Somit ist ein Fluss des Kältemittels durch das Expansionsventil 1 nicht möglich.
  • In 4 ist das Expansionsventil 1 aus 3 dargestellt, wobei das zweite Verschlusselement 5 in einer zweiten Schaltstellung befindlich dargestellt ist. In der zweiten Schaltstellung öffnet das zweite Schaltelement 5 den ersten Durchgang 2, so dass ein Fluss des Kältemittels über das erste Verschlusselement 3 eingestellt werden kann. Ein Fluss des Kältemittels durch den Bypass 4 ist jedoch weiterhin nicht möglich.
  • 5 zeigt schließlich eine dritte Schaltstellung des zweiten Schaltelements 5, bei dem sowohl der zweite Durchgang 2 als auch der Bypass 4 geöffnet sind. In diesem Fall kann das Kältemittel einerseits durch den Bypass 4 durch das Expansionsventil 1 gelangen, andererseits kann das Kältemittel durch den ersten Durchgang 2 durch das Expansionsventil 1 gelangen, wobei hier eine Regelung durch das erste Verschlusselement 3 erfolgt.
  • 6 zeigt ein Expansionsventil 1 gemäß einem dritten Ausführungsbeispiel der Erfindung. In diesem Ausführungsbeispiel weist das Expansionsventil 1 wiederum einen ersten Durchgang 2 sowie ein erstes Verschlusselement 3 zum wahlweise verschließen des ersten Durchgangs 2 auf. Außerdem ist ein Bypass 4 vorhanden. Ein drittes Verschlusselement 6 dient zum Verschließen des Bypasses 4, wobei das dritte Verschlusselement 6 den Bypass 4 wahlweise öffnen kann. Dazu weist das dritte Verschlusselement 6 ein Federelement 60 auf, dass das dritte Verschlusselement 6 in einem verschlossenen Zustand hält. In diesem Fall wirkt auf das dritte Verschlusselement 6 einerseits ein Druck des Kältemittels, dass sich innerhalb des ersten Durchgangs 2 und des Bypasses 4 befindet, auf der anderen Seite wirkt auf das dritte Verschlusselement 6 die Kraft des Federelements 60, sowie der Druck eines Kältemittels, dass sich innerhalb eines zweiten Durchgangs 7 durch das Expansionsventil 1 befindet. Sobald der Druck innerhalb des ersten Durchgangs 2 und des Bypasses 4 höher wird als der Druck des Kältemittels innerhalb des zweiten Durchgangs 7 zusammen mit dem Druck, der von dem Federelement 60 ausgeübt wird, so öffnet das dritte Verschlusselement 6 den Bypass 4. Es entsteht daher eine automatische Regelung, die den Öffnungsgrad des Bypasses 4 innerhalb des Expansionsventils 1 regelt.
  • Die Abbildung in 6 zeigt das dritte Verschlusselement 6 in einer geöffneten Stellung. Somit ist ein Fluss des Kältemittels durch den Bypass 4 unabhängig von der Stellung des ersten Verschlusselements 3 möglich. Weiterhin weist das Expansionsventil 1 ein viertes Verschlusselement 30 auf, dass dazu eingerichtet ist, den gesamten Fluss des Kältemittels durch das Expansionsventil 1 zu stoppen. In diesem Fall ist das vierte Verschlusselement 30 in geschlossener Position gezeigt, so dass unabhängig von den Stellungen des ersten Verschlusselements 3 und des dritten Verschlusselements 6 der Fluss des Kältemittels nicht möglich ist.
  • 7 zeigt das Expansionsventil 1 aus 6, wobei im Unterschied zu 6 das vierte Verschlusselement 30 in geöffneter Stellung dargestellt ist. In diesem Fall kann das Kältemittel über den Bypass 4 durch das Expansionsventil 1 gelangen. Außerdem kann das Kältemittel durch den ersten Durchgang 2 gelangen, wobei das erste Verschlusselement 3 die Menge des Kältemittels, dass durch den ersten Durchgang 2 gelangt, steuert.
  • In 8 ist das Expansionsventil 1 aus 7 dargestellt, wobei in dieser Figur das dritte Verschlusselement 6 in geschlossener Stellung gezeigt ist. Somit ist der Fluss des Kühlmittels nur durch den ersten Durchgang 2 möglich, der von dem dritten Verschlusselement 3 geregelt ist. Dieser Fall stellt beispielsweise die klassische Arbeitsweise eines bekannten Expansionsventil dar.
  • 9 zeigt ein Fahrzeug 100, dass mit einem Kühlkreislauf 10 ausgerüstet ist, wobei der Kühlkreislauf 10 wiederum einen Verdichter 13, einen Kondensator 11 und einen Kühler 12 umfasst. Der Kühler 12 ist derart angeordnet, dass dieser eine Vielzahl von Batteriezellen 14 kühlt, die Energie zum Antrieb des Fahrzeugs 100 bereitstellen.
  • Weiterhin wird in dem Kühlkreislauf 10 das erfindungsgemäße Expansionsventil 1 verwendet, so dass über das Expansionsventil 1 ein Fluss des Kühlmittels durch den Kühler 12 in vorteilhafter Weise derart gesteuert werden kann, dass stets eine optimale Menge an Kältemittel innerhalb des Kühlers 12 vorhanden ist. Auf diese Weise wird eine homogene Kühlung der Batteriezellen 14 des Fahrzeugs 100 sichergestellt, indem vorgegebene Betriebstemperaturen der Batteriezellen 14 eingehalten werden. Beispielsweise ist sichergestellt, dass die einzelnen Batteriezellen 14 eine Temperaturdifferenz von insbesondere nicht mehr als 5°C aufweisen. Andererseits überschreitet die Maximaltemperatur der Batteriezellen 14 eine Höchsttemperatur von 40°C nicht.
  • Bezugszeichenliste
    • 1
    Expansionsventil
    10
    Kühlkreislauf
    11
    Kondensator
    12
    Kühler
    13
    Verdichter
    100
    Fahrzeug
    2
    erster Durchgang
    3
    erstes Verschlusselement
    30
    viertes Verschlusselement
    4
    Bypass
    5
    zweites Verschlusselement
    6
    drittes Verschlusselement
    60
    Federelement
    7
    zweiter Durchgang

Claims (13)

  1. Expansionsventil (1), insbesondere für einen Kühlkreislauf (10), umfassend: – einen ersten Durchgang (2), und – ein erstes Verschlusselement (3) zum wahlweisen Verschließen des ersten Durchgangs (2), gekennzeichnet durch – einen Bypass (4) zur Umgehung des ersten Verschlusselements (3).
  2. Expansionsventil (1) nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch ein zweites Verschlusselement (5) zum wahlweisen Verschließen des ersten Durchgangs (2) und des Bypasses (4), wobei das zweite Verschlusselement (5) zumindest – eine erste Stellung aufweist, in der der erste Durchgang (2) und der Bypass (4) unabhängig von dem ersten Verschlusselement (3) verschlossen sind, – eine zweite Stellung aufweist, in der der erste Durchgang (2) von dem ersten Verschlusselement (3) geöffnet oder geschlossen wird und der Bypass (4) geschlossen ist, und – eine dritte Stellung aufweist, in der der erste Durchgang (2) von dem ersten Verschlusselement (3) geöffnet oder geschlossen wird und der Bypass (4) geöffnet ist.
  3. Expansionsventil (1) nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das zweite Verschlusselement (5) ein Magnetventil umfasst.
  4. Expansionsventil (1) nach einem der Ansprüche 2 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass das zweite Verschlusselement (5) zumindest eine Zwischenstellung zwischen der ersten Stellung und der zweiten Stellung und/oder der zweiten Stellung und der dritten Stellung aufweist und/oder das zweite Verschlusselement kontinuierlich zwischen der ersten Stellung und der zweiten Stellung und/oder der zweiten Stellung und der dritten Stellung verfahrbar ist.
  5. Expansionsventil (1) nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch ein drittes Verschlusselement (6), das eingerichtet ist, den Bypass (4) wahlweise zu verschließen.
  6. Expansionsventil (1) nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass das dritte Verschlusselement (5) einen Öffnungsgrad des Bypasses (4) in Abhängigkeit einer Differenz des Drucks innerhalb des ersten Durchgangs und des Drucks innerhalb eines zweiten Durchgangs (7) des Expansionsventils (1) regelt.
  7. Expansionsventil (1) nach einem der Ansprüche 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass das dritte Verschlusselement (6) ein Federelement (60) umfasst, dass bis zu einer vordefinierten ersten Differenz den Bypass (4) verschlossen hält und bei Überschreiten der vordefinierten ersten Differenz den Bypass (4) öffnet.
  8. Expansionsventil (1) nach einem der Ansprüche 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass das dritte Verschlusselement (6) einen Öffnungsgrad des Bypasses (4) linear zu der Differenz einstellt.
  9. Expansionsventil (1) nach einem der Ansprüche 5 bis 8, gekennzeichnet durch ein viertes Verschlusselement (30), wobei das vierte Verschlusselement (30) eingerichtet ist, den ersten Durchgang (2) wahlweise zu verschließen.
  10. Expansionsventil (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Verschlusselement (3) den Öffnungsgrad des ersten Durchgangs in Abhängigkeit von einer Differenz zwischen einem Druck innerhalb eines zweiten Durchgangs und einem vordefinierten Referenzdruck regelt.
  11. Kühlkreislauf (10), umfassend: – einen Kondensator (11), der Wärme eines verdichteten Kältemittels an eine Umgebung abgibt, – einen Kühler (12), der mit zumindest einem zu kühlenden Objekt verbindbar ist, und der Wärme der zu kühlenden Objekte an ein expandiertes Kältemittel abgibt, – einen Verdichter (13), der das expandierte Kältemittel von dem Kühler (12) aufnimmt und der verdichtetes Kältemittel an den Kondensator (11) ausgibt, und – ein Expansionsventil (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, das das verdichtete Kältemittel von dem Kondensator (11) aufnimmt und das expandierte Kältemittel an den Kühler (12) ausgibt.
  12. Fahrzeug (100), umfassend einen Kühlkreislauf nach Anspruch 11, wobei das zu kühlende Objekt eine Vielzahl von Batteriezellen (14) des Fahrzeugs (100), die insbesondere Energie zum Antrieb des Fahrzeugs (100) liefern, umfasst.
  13. Fahrzeug (100) nach Anspruch 12, wobei der Kühlkreislauf derart ausgelegt ist, dass eine Differenz der Temperaturen verschiedener Batteriezellen (14) 10°C, bevorzugt 5°C nicht überschreitet und/oder die Temperatur einer Batteriezelle (14) 40°C nicht überschreitet.
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