DE102016219485A1

DE102016219485A1 - Kraftfahrzeug und Energiespeichereinrichtung

Info

Publication number: DE102016219485A1
Application number: DE102016219485.2A
Authority: DE
Inventors: Markus Thurmeier; Martin Heer; Martin Schüssler; Norbert Enning
Original assignee: Audi AG
Current assignee: Audi AG
Priority date: 2016-10-07
Filing date: 2016-10-07
Publication date: 2018-04-12
Also published as: US20180099557A1; US10150361B2; CN107914561A; CN107914561B

Abstract

Kraftfahrzeug (1), umfassend eine Energiespeichereinrichtung (2) mit wenigstens einem elektrischen Energiespeicher (3) und eine Klimatisierungsvorrichtung (19) zur aktiven Temperierung des Energiespeichers (3), wobei der Energiespeicher (3) in einem Gehäuse (4) aufgenommen ist, wobei an dem Gehäuse (4) wenigstens eine Lufteinlassöffnung (5) und wenigstens eine Luftauslassöffnung (6) vorgesehen sind, und ein Umgebungsluftstrom (11) durch die Lufteinlassöffnung (5) in das Gehäuse (4) und durch die Luftauslassöffnung (6) aus dem Gehäuse (4) zum passiven Kühlen führbar ist.

Description

Die Erfindung betrifft ein Kraftfahrzeug, umfassend eine Energiespeichereinrichtung mit wenigstens einem elektrischen Energiespeicher und eine Klimatisierungsvorrichtung zur aktiven Temperierung des Energiespeichers, wobei der Energiespeicher in einem Gehäuse aufgenommen ist. Daneben betrifft die Erfindung eine Energiespeichereinrichtung.
Für Kraftfahrzeuge mit einem Elektroantrieb, sogenannte Elektrofahrzeuge, sind für deren Betrieb hinreichend dimensionierte Energiespeichereinrichtungen, häufig auch „Hochvoltbatterie“ genannt, erforderlich. In einer solchen Energiespeichereinrichtung werden typischerweise eine Vielzahl von Energiespeichern in Reihe geschaltet und in einem Gehäuse verbaut. Entsprechende Gehäuse für elektrische Energiespeichereinrichtungen sind bekannt und dienen allgemein der Aufnahme respektive der Lagerung von Energiespeicherkomponenten. Zu den Energiespeicherkomponenten gehören neben dem Energiespeicher selbst auch mit diesen elektrisch zu verbindende oder verbundene elektrische oder elektronische Komponenten, wie z. B. Lade- oder Steuerelektroniken. Hierfür weist ein derartiges Gehäuse typischerweise einen entsprechend ausgestalteten Innenraum zur Aufnahme der Energiespeicherkomponenten auf.
Bekanntermaßen entsteht im Betrieb entsprechender Energiespeicherkomponenten Wärme, welche von den Energiespeicherkomponenten sowie aus dem diese aufnehmenden Gehäuse abgeführt werden muss, um ein Überhitzen und eine daraus gegebenenfalls folgende Beschädigung der Energiespeicherkomponenten zu vermeiden.
Die Verwendung separater, an entsprechende Gehäuse anzuschließende Klimatisierungsvorrichtungen bietet die Möglichkeit einer Kühlung bzw. Temperierung entsprechender Energiespeicherkomponenten. Nachteilhaft sind derartige Klimatisierungsvorrichtungen jedoch insbesondere im Hinblick auf verschiedene Betriebszustände des Kraftfahrzeugs, in denen auch eine Wärmeerzeugung des Energiespeichers oder der Lade- bzw. Steuerelektroniken variieren kann. Somit muss eine Kühlleistung der Klimatisierungsvorrichtung derart ausgelegt sein, dass sie beispielsweise bei einer starken Beschleunigung des Kraftfahrzeugs und einer dementsprechend großen Energieentnahme aus dem Energiespeicher und einer daraus resultierenden starken Wärmeentwicklung ausreicht, um die Energiespeichereinrichtung derart zu temperieren, dass eine Schädigung der Energiespeicherkomponenten vermieden wird.
DE 10 2008 034 887 A1 beschreibt eine Kühlvorrichtung für eine Batterie in einem Kraftfahrzeug. Die Kühlvorrichtung umfasst eine mit einem Kühlmittel durchströmbare Kühlplatte, die mit den Batteriezellen wärmeleitend in Verbindung steht. Zudem wird bedarfsweise ein Luftkühler zur Kühlung der Batterie eingesetzt.
DE 10 2011 089 489 A1 offenbart ein Kühlsystem zum Kühlen eines elektrischen Energiespeichers eines Kraftfahrzeugs, wobei das Kühlsystem einen Luft-Ansaugkanal aufweist. Ein durch den Luft-Ansaugkanal eintretender Luftstrom kann mittels einer Steuerklappe, die zwischen einem Luftfilter und dem Energiespeicher angeordnet ist, eingestellt werden.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein demgegenüber verbessertes Kraftfahrzeug mit einer Energiespeichereinrichtung anzugeben.
Zur Lösung dieses Problems ist bei einem Kraftfahrzeug der eingangs genannten Art erfindungsgemäß vorgesehen, dass an dem Gehäuse wenigstens eine Lufteinlassöffnung und wenigstens eine Luftauslassöffnung vorgesehen sind, und ein Umgebungsluftstrom durch die Lufteinlassöffnung in das Gehäuse und durch die Luftauslassöffnung aus dem Gehäuse zum passiven Kühlen führbar ist.
Erfindungsgemäß wird also vorgeschlagen, dass einerseits eine Klimatisierungsvorrichtung eingesetzt wird, die beispielsweise ein Gebläse umfassen kann, durch das ein Luftstrom erzeugbar ist und dieser Luftstrom gekühlt werden kann, um anschließend die Energiespeichereinrichtung aktiv zu kühlen. Dies kann beispielsweise dann erfolgen, wenn das Kraftfahrzeug beispielsweise betriebsbereit, also in einem eingeschalteten Zustand, an einer Ampel steht oder unterhalb einer bestimmten Grenzgeschwindigkeit fortbewegt wird. Gleiches gilt allerdings für den Fall, dass das Kraftfahrzeug geparkt ist und beispielsweise geladen wird, da auch hierbei eine Wärmeentwicklung auftreten kann, die eine aktive Temperierung der Energiespeichereinrichtung notwendig macht.
Sobald das Kraftfahrzeug mit einer höheren Geschwindigkeit, die beispielsweise über einer festlegbaren und in einem Steuergerät zur Ansteuerung der Energiespeichereinrichtung hinterlegbaren Grenzgeschwindigkeit liegt, fortbewegt wird, kann ein auf das Kraftfahrzeug auftreffender Fahrtwind bzw. Umgebungsluftstrom zum passiven Kühlen der Energiespeichereinrichtung genutzt werden. Ist der Umgebungsluftstrom beispielsweise aufgrund einer relativ hohen Geschwindigkeit des Kraftfahrzeugs stark genug, kann eine Kühlleistung des in das Gehäuse geführten Umgebungsluftstroms vollständig ausreichen, um die Energiespeichereinrichtung ausreichend zu temperieren, so dass keine Überhitzung der Energiespeicherkomponenten auftritt.
Somit kann in bestimmten Betriebsmodi des Kraftfahrzeugs ein Umgebungsluftstrom zum passiven Kühlen der Energiespeichereinrichtung genutzt werden, so dass die Klimatisierungsvorrichtung zum aktiven Kühlen kleiner dimensioniert werden kann, da insbesondere in Situationen einer relativ großen Energieentnahme aus dem Energiespeicher und der damit verbundenen Wärmeentwicklung der Umgebungsluftstrom zur Temperierung der Energiespeichereinrichtung ausreicht oder zumindest unterstützend zu der Temperierung beitragen kann. Dadurch können sowohl die Herstellungskosten der Energiespeichereinrichtung und somit des gesamten Kraftfahrzeugs gesenkt werden und zugleich die Effizienz einer derartigen Energiespeichereinrichtung und eines zugehörigen Kraftfahrzeug gesteigert werden, da die Klimatisierungsvorrichtung zum aktiven Kühlen kleiner dimensioniert werden kann. Durch die vorgesehene Lufteinlass- sowie Luftauslassöffnung entsteht ein kontinuierlicher Luftstrom durch das Gehäuse der Energiespeichereinrichtung, so dass kein Luftpolster und ein damit verbundener Hitzestau im Innenraum des Gehäuses entsteht. Zudem können im Gehäuse Temperaturleitvorrichtungen, wie z. B. Kühlrippen an einzelnen Energiespeicherkomponenten angebracht sein, um eine möglichst effiziente Wärmeabfuhr von den Energiespeicherkomponenten zu gewährleisten. Außerdem können Luftleitelemente eine gezielte Luftführung von der Lufteinlassöffnung zu der Luftauslassöffnung bewirken.
Eine besonders bevorzugte Variante der Erfindung kann vorsehen, dass die Energiespeichereinrichtung im Bereich zwischen der Kraftfahrzeugfront und der Fahrgastzelle angeordnet ist, so dass ein durch einen Fahrtwind erzeugter und auf die Fahrzeugfront auftreffender Umgebungsluftstrom durch die Lufteinlassöffnung in das Gehäuse führbar ist. Somit ist es erfindungsgemäß möglich, dass die Energiespeichereinrichtung durch einen Stoßfängerüberzug und/oder einen Kraftfahrzeuggrill zumindest teilweise sichtgeschützt angeordnet ist, wobei der Umgebungsluftstrom beispielsweise durch entsprechende Öffnungen des Kraftfahrzeuggrills direkt zu dem Gehäuse der Energiespeichereinrichtung führbar ist.
Dementsprechend kann es bei dem erfindungsgemäßen Kraftfahrzeug vorgesehen sein, dass die Lufteinlassöffnung auf einer zu der Kraftfahrzeugfront hin gerichteten Seite des Gehäuses angeordnet ist und die Luftauslassöffnung auf einer zu dem Kraftfahrzeugheck hingerichteten Seite des Gehäuses angeordnet ist. Erfindungsgemäß kann der Umgebungsluftstrom somit möglichst effizient, ohne unnötige strömungshemmende Umlenkung in das Gehäuse der Energiespeichereinrichtung geführt sein. Zudem besteht die Möglichkeit, dass die Lufteinlassöffnung, die auf der zu der Kraftfahrzeugfront hin gerichteten Seite des Gehäuses angeordnet ist, im Verhältnis zu der Luftauslassöffnung, die auf der zu dem Kraftfahrzeugheck hin gerichteten Seite des Gehäuses angeordnet ist, versetzt angeordnet ist. Das bedeutet, dass im Rahmen der Erfindung die Lufteinlass- und Luftauslassöffnung beispielsweise in diagonal gegenüberliegenden Ecken des Gehäuses der Energiespeichereinrichtung angeordnet sein können. Dadurch würde der in das Gehäuse geführte Umgebungsluftstrom zumindest teilweise quer durch das Gehäuse geführt werden, wodurch die Kühlleistung verbessert werden kann. Es kann somit sein, dass der Luftstrom von der Lufteinlass- zu der Luftauslassöffnung innerhalb des Gehäuses mehrfach von innenliegenden Wandungen des Gehäuses und/oder entsprechenden Luftleitelementen, die im Inneren des Gehäuses angeordnet sind, abgelenkt wird und dadurch beispielsweise eine vollständige Umströmung einzelner Energiespeicherkomponenten erreichbar ist.
Eine besonders bevorzugte Variante der Erfindung kann vorsehen, dass eine den Umgebungsluftstrom durch die Lufteinlass- und Luftauslassöffnung einstellende Regelungsvorrichtung vorgesehen ist. Bei einer derartigen Regelungsvorrichtung kann es sich beispielsweise um ein verstellbares Luftleitelement handeln, das sowohl im Innenraum des Gehäuses der Energiespeichereinrichtung oder außerhalb am Gehäuse der Energiespeichereinrichtung angeordnet ist. Eine derartige Regelungsvorrichtung kann somit sowohl den durch die Lufteinlassöffnung in das Gehäuse der Energiespeichereinrichtung eintretenden Umgebungsluftstrom als auch den bereits durch das Gehäuse der Energiespeichereinrichtung geführten und durch die Luftauslassöffnung aus dem Gehäuse austretenden Luftstrom, beispielsweise durch Verschwenken eines entsprechenden Luftleitelements, einstellen. Erfindungsgemäß besteht zudem die Möglichkeit, dass ein der Lufteinlassöffnung zugeordnetes Element, wie z. B. ein schwenkbares Luftleitelement, der Regelungsvorrichtung unabhängig von einem der Luftauslassöffnung zugeordneten Elementen oder einem im Innenraum des Gehäuses angeordneten Element ansteuerbar respektive einstellbar ist.
Bei dem erfindungsgemäßen Kraftfahrzeug kann die Regelungsvorrichtung wenigstens eine verstellbare Jalousie und/oder wenigstens eine verstellbare Klappe zum Verschließen der Lufteinlass- und/oder Luftauslassöffnung umfassen, wobei die Jalousie und/oder die Klappe zwischen einer Offen- und einer Schließstellung, über eine Steuerungseinrichtung gesteuert, bewegbar ist oder sind.
Somit besteht erfindungsgemäß die Möglichkeit, dass bei mehreren vorgesehenen Lufteinlass- und/oder Luftauslassöffnungen jeweils eine Jalousie oder eine Klappe vorgesehen ist, die jeweils mehrere Lufteinlass- oder Luftauslassöffnungen verschließt. Erfindungsgemäß besteht allerdings auch die Möglichkeit, dass mehrere Lufteinlass- und/oder Luftauslassöffnungen jeweils von einer gesonderten Jalousie oder Klappe verschließbar sind. Diese mehrere Jalousien oder Klappen können von der Steuerungseinrichtung getrennt angesteuert werden. Alternativ oder ergänzend besteht allerdings auch die Möglichkeit, dass von der Steuerungseinrichtung bestimmte Ansteuerungssignale erzeugbar sind, in deren Abhängigkeit die einzelnen Jalousien und/oder Klappen oder Untergruppen der Jalousien und/oder Klappen oder alle Jalousien und/oder Klappen in bestimmte festlegbare Verstellpositionen verstellt werden. Zudem können auch an den Jalousien und/oder Klappen feststehende Luftleitelemente angeordnet sein, die eine Luftführung im Bereich der Lufteinlass- und/oder Luftauslassöffnung verbessern.
Erfindungsgemäß kann die Jalousie und/oder die Klappe zumindest teilweise sichtbar im Bereich der Fahrzeugfront angeordnet sein. Dabei handelt es sich typischerweise um die Jalousie und/oder die Klappe zum Verschließen der Lufteinlassöffnung. Durch die Anordnung der Jalousie und/oder der Klappe direkt an der Fahrzeugfront stellt die Jalousie und/oder die Klappe ein Element dar, auf den ein durch einen Fahrtwind verursachter Umgebungsluftstrom direkt auftrifft, wonach durch Verstellen der Jalousie und/oder der Klappe von der Offen- in die Schließstellung der Strömungswiderstandskoeffizient des Kraftfahrzeugs veränderbar ist. Somit kann insbesondere bei hohen Geschwindigkeiten des Kraftfahrzeugs die Jalousie und/oder die Klappe durch die Steuerungseinrichtung derart angesteuert werden, dass ein in das Gehäuse der Energiespeichereinrichtung eintretender Umgebungsluftstrom zur Temperierung der Energiespeicherkomponenten ausreicht, wobei die Jalousie und/oder die Klappe nicht vollständig geöffnet ist oder sind, wodurch der Strömungswiderstandskoeffizient des Kraftfahrzeugs entsprechend veränderbar ist.
Dabei kann bei einer Variante der Erfindung wenigstens ein Luftleitkanal vorgesehen sein, der mit einem Ende mit dem Gehäuse verbunden ist und die Jalousie und/oder die Klappe an einem anderen Ende des Luftleitkanals, das im Bereich der Fahrzeugfront beispielsweise in oder an einem Kühlergrill angeordnet ist, befestigt ist. Somit besteht erfindungsgemäß die Möglichkeit, dass die Jalousie und/oder Klappe zwar im Bereich der Fahrzeugfront angeordnet ist, während das Gehäuse der Energiespeichereinrichtung von der Fahrzeugfront beabstandet in Richtung der Fahrgastzelle angeordnet ist und mit dem Luftleitkanal verbunden ist. Dadurch erhält man eine höhere Flexibilität bezüglich der Gesamtkonstruktion und/oder der genauen Einbauposition der Energiespeichereinrichtung.
Eine besonders bevorzugte Variante der Erfindung kann zudem vorsehen, dass die Steuerungseinrichtung zur Ansteuerung der Regelungsvorrichtung in Abhängigkeit einer Temperatur des Energiespeichers und/oder einer Umgebungstemperatur des Kraftfahrzeugs und/oder in Abhängigkeit einer Fahrgeschwindigkeit des Kraftfahrzeugs und/oder in Abhängigkeit eines in der Steuerungseinrichtung hinterlegten thermischen Energiespeichermodells ausgebildet ist. Beispielsweise können im Gehäuse der Energiespeichereinrichtung mehrere Temperatursensoren an unterschiedlichen Stellen, insbesondere an den Stellen, an denen eine besonders große Wärmeentwicklung zu erwarten ist, sogenannte Hot-Spots, angeordnet sein. Ergänzend oder alternativ kann durch einen oder mehrere Temperatursensoren zur Erfassung einer Umgebungstemperatur des Kraftfahrzeugs diese bei der Ansteuerung der Regelungsvorrichtung ebenfalls berücksichtigt werden. Wie zuvor bereits erläutert kann auch eine in Abhängigkeit der Fahrgeschwindigkeit des Kraftfahrzeugs erfolgende Ansteuerung der Regelungsvorrichtung erfolgen, um insbesondere ein möglichst optimales Verhältnis zwischen Kühlleistung der Energiespeichereinrichtung und Strömungswiderstandskoeffizient des Kraftfahrzeugs zu erzielen. Durch ein thermisches Energiespeichermodell kann der in das Gehäuse eintretende Umgebungsluftstrom durch entsprechendes Verstellen der Regelungsvorrichtung beispielsweise bereits verstärkt werden, noch bevor ein tatsächlicher Temperaturanstieg im Innenraum des Gehäuses der Energiespeichereinrichtung messbar ist, wodurch der beispielsweise durch eine Beanspruchung verursachte Temperaturanstieg der Energiespeicherkomponenten insgesamt reduziert werden kann. Das Energiespeichermodell beschreibt beispielsweise einen Temperaturanstieg der einzelnen Energiespeicherkomponenten in Abhängigkeit verschiedener definierbarer Beanspruchungsfahrzyklen. Dieses thermische Energiespeichermodell kann beispielsweise in der Steuerungseinrichtung hinterlegt sein.
Zudem kann es erfindungsgemäß vorgesehen sein, dass die Steuerungseinrichtung zur Ansteuerung der Regelungsvorrichtung in Abhängigkeit von durch einen Regensensor erfassten Sensordaten ausgebildet ist. Das bedeutet, dass bei Ermittlung eines Niederschlags in Abhängigkeit von durch den Regensensor erfassten Sensordaten die Regelungsvorrichtung respektive die Jalousie und/oder die Klappe von einer offen in ihre Schließstellung verstellt werden, um zu verhindern, dass beispielsweise Regenwasser durch die Lufteinlassöffnung in das Gehäuse der Energiespeichereinrichtung eintritt. Es kann natürlich vorgesehen sein, dass die Jalousie und/oder Klappe in einem solchen Fall nicht vollständig verschlossen wird, solange lediglich ein geringfügiger Niederschlag erfasst wurde und ein Eindringen von Feuchtigkeit in das Gehäuse somit ohnehin relativ unwahrscheinlich ist.
Daneben betrifft die Erfindung eine Energiespeichereinrichtung mit wenigstens einem elektrischen Energiespeicher und einem Gehäuse mit wenigstens einer Lufteinlassöffnung und wenigstens einer Luftauslassöffnung, wobei ein Umgebungsluftstrom durch die Lufteinlassöffnung in das Gehäuse und die Luftauslassöffnung aus dem Gehäuse zum passiven Kühlen führbar ist. Die Energiespeichereinrichtung kann entsprechend den zum erfindungsgemäßen Verfahren erläuterten Merkmalen weitergebildet werden.
Weitere Vorteile und Einzelheiten der Erfindung werden nachfolgend anhand zweier Ausführungsbeispiele unter Bezugnahme auf die Zeichnungen erläutert. Die Zeichnungen sind schematische Darstellungen und zeigen:
1 ein Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Kraftfahrzeugs;
2 eine Prinzipdarstellung der bereits in 1 gezeigten Energiespeichereinrichtung in einer seitlichen Ansicht;
3 eine weitere Prinzipdarstellung der bereits in 1 und 2 gezeigten Energiespeichereinrichtung in einer seitlichen Ansicht; und
4 ein weiteres Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Energiespeichereinrichtung in einer seitlichen Ansicht.
1 zeigt ein Kraftfahrzeug 1 umfassend eine Energiespeichereinrichtung 2 mit zwei elektrischen Energiespeichern 3. Die Energiespeicher 3 sind in einem Gehäuse 4 aufgenommen. In der seitlichen Prinzipdarstellung der Energiespeichereinrichtung 2 gemäß 2 ist dargestellt, dass an dem Gehäuse 4 eine Lufteinlassöffnung 5 und eine Luftauslassöffnung 6 vorgesehen sind. Während die Lufteinlassöffnung 5 an einer zu der Kraftfahrzeugfront 7 hin gerichteten Seite 8 des Gehäuses 4 angeordnet ist, ist die Luftauslassöffnung 6 auf einer zu dem Kraftfahrzeugheck (nicht gezeigt) hin gerichteten Seite 9 des Gehäuses 4 angeordnet.
Die Energiespeichereinrichtung 2 ist im Bereich zwischen der Kraftfahrzeugfront 7 und der Fahrgastzelle 10 angeordnet. Ein durch einen Fahrtwind erzeugter und auf die Fahrzeugfront 7 auftreffender Umgebungsluftstrom 11, dargestellt durch die gestrichelten Pfeile, trifft in der in 1 gezeigten Darstellung unter anderem auf eine schwenkbare Klappe 12 einer Verstelleinrichtung 13, da sich die Klappe 12 in ihrer Schließstellung befindet. Dadurch verschließt die Klappe 12 einen hinter ihr befindlichen Luftleitkanal 14 und somit auch die mit dem anderen Ende des Luftleitkanals 14 verbundene Lufteinlassöffnung 5 des Gehäuses 4. Somit ist durch die schwenkbare Klappe 12 der Verstelleinrichtung 13 der Anteil des Umgebungsluftstroms 11, der durch die Lufteinlassöffnung 5 in das Gehäuse 4 gelangt, einstellbar. Durch eine weitere schwenkbare Klappe 15 der Verstelleinrichtung 13 ist die Luftauslassöffnung 6, wie in 2 gezeigt, verschließbar. Somit kann durch die schwenkbare Klappe 15 der Verstelleinrichtung 13 der Anteil des Umgebungsluftstroms 11, der durch die Luftauslassöffnung 6 aus dem Gehäuse 4 gelangt, eingestellt werden. In diesem Ausführungsbeispiel sind beide schwenkbare Klappen 12, 15 der Verstelleinrichtung 13 von einer Steuerungseinrichtung 16 getrennt voneinander ansteuerbar. Somit kann zumindest ein Teil des Umgebungsluftstroms 11 individuell in Abhängigkeit einer jeweiligen Betriebssituation durch die Lufteinlassöffnung 5 in das Gehäuse 4 der Energiespeichereinrichtung 2 und durch die Luftauslassöffnung 6 aus dem Gehäuse 4 geführt werden.
Die verschwenkbare Klappe 12 ist derart im Bereich der Fahrzeugfront 7 angeordnet, dass sie einerseits sichtbar ist und andererseits durch Verstellen der Klappe 12 von der Offen- in die Schließstellung der Strömungswiderstandskoeffizient des Kraftfahrzeugs 1 veränderbar ist, da der Umgebungsluftstrom 11 bei geschlossener Klappe 12 durch die veränderte Außenform des Kraftfahrzeugs derart abgeleitet wird, dass ein durch den Umgebungsluftstrom verursachter Druckwiderstand auf die Fahrzeugfront 7 verändert wird. Durch den Einsatz eines Luftleitkanals 14 kann dieser Effekt trotz des von der Fahrzeugfront 7 in Richtung der Fahrgastzelle 10 beabstandeten Gehäuses 4 der Energiespeichereinrichtung 2 genutzt werden.
Die Steuerungseinrichtung 16 ist im gezeigten Ausführungsbeispiel derart ausgebildet, dass sie die Regelungsvorrichtung 13 mit den beiden schwenkbaren Klappen 12, 15 in Abhängigkeit einer Temperatur der Energiespeichereinrichtung 2, einer Fahrgeschwindigkeit des Kraftfahrzeugs 1 und in Abhängigkeit einer Auswertung von durch einen Regensensor 17, der an einer Windschutzscheibe 18 des Kraftfahrzeugs 1 angeordnet ist, erfassten Regensensordaten ansteuert. Dementsprechend wird die Klappe 12, die im Bereich der Fahrzeugfront 7 angeordnet ist, von der Steuerungseinrichtung 16 derart angesteuert, dass sie von einer Offen- in ihre Schließstellung verschwenkt wird, wenn in Abhängigkeit einer Auswertung der von dem Regensensor 17 erfassten Regensensordaten ein Niederschlag im Umfeld des Kraftfahrzeugs ermittelt wird. Dadurch wird sichergestellt, dass beispielsweise kein Spritzwasser in das Gehäuse 4 der Energiespeichereinrichtung 2 gelangen kann. Die Regensensordaten stellt der Regensensor 17 der Steuerungseinrichtung 16 zur Verfügung, indem er sie über ein Kommunikationsbussystem (nicht gezeigt), an dem der Regensensor 17 und die Steuerungseinrichtung 16 angeschlossen sind, an die Steuerungseinrichtung 16 überträgt.
Bewegt sich das Kraftfahrzeug 1 mit einer Geschwindigkeit unterhalb einer bestimmten Grenzgeschwindigkeit fort, die während einer initialen Programmierung der Steuerungseinrichtung 16 in einem Speicher der Steuerungseinrichtung 16 hinterlegt wurde, steuert die Steuerungseinrichtung 16 nur die Klappe 12, die im Bereich der Fahrzeugfront 7 angeordnet ist, derart an, dass sie in ihre Schließstellung bewegt wird. Unterhalb der Grenzgeschwindigkeit ist mit einer ausreichenden Kühlleistung durch eine Anströmung durch den Umgebungsluftstrom 11 nicht zu rechnen, wonach in dieser Situation zumindest hauptsächlich mittels einer Klimatisierungsvorrichtung 19, die ebenfalls zwischen der Fahrzeugfront 7 und der Fahrgastzelle 10 angeordnet ist, die Kühlung der Energiespeichereinrichtung 2 erfolgt. Damit ein durch die Klimatisierungsvorrichtung 19 respektive ein Gebläse (nicht gezeigt) der Klimatisierungsvorrichtung 19 erzeugter und gekühlter Luftstrom nicht wirkungslos in Richtung der Lufteinlassöffnung 5 entweicht, beispielsweise wenn das Kraftfahrzeug 1 steht, wird die Klappe 12 von einer Offen- in ihre Schließstellung verschwenkt. Bewegt sich das Kraftfahrzeug 1 mit einer Geschwindigkeit größer der in der Steuerungseinrichtung 16 hinterlegten Grenzgeschwindigkeit fort und überschreitet die Temperatur der Energiespeichereinrichtung einen ebenfalls in der Steuerungseinrichtung 16 hinterlegten Temperaturgrenzwert, während im Rahmen einer Auswertung der von dem Regensensor 17 erfassten Regensensordaten kein Niederschlag im Umfeld des Kraftfahrzeugs 1 ermittelt wird, wird sowohl die Klappe 12 als auch die Klappe 15, wie in 3 gezeigt von ihrer Schließstellung in eine Offenstellung verschwenkt. Dadurch kann zumindest ein Teil des Umgebungsluftstroms 11 durch den Luftleitkanal 14 in das Gehäuse 4 der Energiespeichereinrichtung 2 hindurch und aus der Luftaustrittsöffnung 6 aus dem Gehäuse 4 nach erfolgter Kühlung der Energiespeicher 3 austreten.
4 zeigt ein alternatives Ausführungsbeispiel unter Verwendung der gleichen Bezugszeichen, insofern die gleiche technische Funktion erfüllt wird. Die Energiespeichereinrichtung 2 umfasst wiederum ein Gehäuse 4, in dem zwei Energiespeicher 3 angeordnet sind und sowohl eine Lufteinlassöffnung 5 als auch eine Luftauslassöffnung 6. Die Luftauslassöffnung 6 wird wie im vorherigen Beispiel durch eine an dem Gehäuse 4 schwenkbar gelagerte Klappe 15 verschlossen. Anders als im vorherigen Ausführungsbeispiel ist die Klappe 12 ebenfalls direkt an dem Gehäuse 4 der Energiespeichereinrichtung 2 angeordnet. Dementsprechend kommt im zweiten Ausführungsbeispiel gemäß 4 kein Luftleitkanal zum Einsatz. Wird eine derartige Energiespeichereinrichtung 2 beispielsweise in dem Kraftfahrzeug 1 eingesetzt kann diese nicht wie im vorherigen Ausführungsbeispiel beabstandet zu der Fahrzeugfront 7 zwischen der Fahrzeugfront 7 und der Fahrgastzelle 10 angeordnet sein, wenn gleichzeitig durch die Klappe 12 respektive deren Bewegung zwischen einer Schließ- und einer Offenstellung Einfluss auf den Strömungswiderstandskoeffizienten des Kraftfahrzeugs 1 Einfluss genommen werden soll.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

DE 102008034887 A1 [0005]
DE 102011089489 A1 [0006]

Claims

Kraftfahrzeug (1), umfassend eine Energiespeichereinrichtung (2) mit wenigstens einem elektrischen Energiespeicher (3) und eine Klimatisierungsvorrichtung (19) zur aktiven Temperierung des Energiespeichers (3), wobei der Energiespeicher (3) in einem Gehäuse (4) aufgenommen ist, dadurch gekennzeichnet, dass an dem Gehäuse (4) wenigstens eine Lufteinlassöffnung (5) und wenigstens eine Luftauslassöffnung (6) vorgesehen sind, und ein Umgebungsluftstrom (11) durch die Lufteinlassöffnung (5) in das Gehäuse (4) und durch die Luftauslassöffnung (6) aus dem Gehäuse (4) zum passiven Kühlen führbar ist.
Kraftfahrzeug nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Energiespeichereinrichtung (2) im Bereich zwischen der Kraftfahrzeugfront (7) und der Fahrgastzelle (10) angeordnet ist, so dass ein durch einen Fahrtwind erzeugter und auf die Fahrzeugfront (7) auftreffender Umgebungsluftstrom (11) durch die Lufteinlassöffnung (5) in das Gehäuse (4) führbar ist.
Kraftfahrzeug nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Lufteinlassöffnung (5) auf einer zu der Kraftfahrzeugfront (7) hin gerichteten Seite (8) des Gehäuses (4) angeordnet ist und die Luftauslassöffnung (6) auf einer zu dem Kraftfahrzeugheck hin gerichteten Seite (9) des Gehäuses (4) angeordnet ist.
Kraftfahrzeug nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine den Umgebungsluftstrom (11) durch die Lufteinlass- (5) und Luftauslassöffnung (6) einstellende Regelungsvorrichtung (13) vorgesehen ist.
Kraftfahrzeug nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Regelungsvorrichtung (13) wenigstens eine verstellbare Jalousie und/oder wenigstens eine verstellbare Klappe (12) zum Verschließen der Lufteinlass- (5) und/oder Luftauslassöffnung (6) umfasst, wobei die Jalousie und/oder die Klappe (12) zwischen einer Offen- und einer Schließstellung, über eine Steuerungseinrichtung (16) gesteuert, bewegbar ist oder sind.
Kraftfahrzeug nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Jalousie und/oder die Klappe (12) zumindest teilweise sichtbar im Bereich der Fahrzeugfront (7) angeordnet sind.
Kraftfahrzeug nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens ein Luftleitkanal (14) vorgesehen ist, der mit einem Ende mit dem Gehäuse (4) verbunden ist und die Jalousie und/oder Klappe (12) an einem anderen Ende des Luftleitkanals (14), das im Bereich der Fahrzeugfront (7) angeordnet ist, befestigt ist.
Kraftfahrzeug nach einem der Ansprüche 5 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuerungseinrichtung (16) zur Ansteuerung der Regelungsvorrichtung (13) in Abhängigkeit einer Temperatur des Energiespeichers (3) und/oder einer Umgebungstemperatur des Kraftfahrzeugs (1) und/oder in Abhängigkeit einer Fahrgeschwindigkeit des Kraftfahrzeugs (1) und/oder in Abhängigkeit eines in der Steuerungseinrichtung (16) hinterlegten thermischen Energiespeichermodells ausgebildet ist.
Kraftfahrzeug nach einem der Ansprüche 4 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuerungseinrichtung (16) zur Ansteuerung der Regelungsvorrichtung (13) in Abhängigkeit von durch einen Regensensor (17) erfassten Sensordaten ausgebildet ist.
Energiespeichereinrichtung (2) mit wenigstens einem elektrischen Energiespeicher (3) und einem Gehäuse (4) mit wenigstens einer Lufteinlassöffnung (5) und wenigstens einer Luftauslassöffnung (6), wobei ein Umgebungsluftstrom (11) durch die Lufteinlassöffnung (5) in das Gehäuse (4) und durch die Luftauslassöffnung (6) aus dem Gehäuse (4) zum passiven Kühlen führbar ist.
Energiespeichereinrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass eine den Umgebungsluftstrom (11) durch die Lufteinlass- (5) und Luftauslassöffnung (6) einstellende Regelungsvorrichtung (13) vorgesehen ist.
Energiespeichereinrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Regelungsvorrichtung (13) wenigstens eine verstellbare Jalousie und/oder wenigstens eine verstellbare Klappe (12) zum Verschließen der Lufteinlass- (5) und/oder Luftauslassöffnung (6) umfasst, wobei die Jalousie und/oder die Klappe (12) zwischen einer Offen- und einer Schließstellung, über eine Steuerungseinrichtung (16) gesteuert, bewegbar ist oder sind.
Energiespeichereinrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuerungseinrichtung (16) zur Ansteuerung der Regelungsvorrichtung (13) in Abhängigkeit einer Temperatur des Energiespeichers (3) und/oder einer Umgebungstemperatur und/oder von durch einen Regensensor (17) erfassten Sensordaten und/oder in Abhängigkeit eines in der Steuerungseinrichtung (16) hinterlegten thermischen Energiespeichermodells ausgebildet ist.