DE102018201369A1

DE102018201369A1 - Thermovorrichtung

Info

Publication number: DE102018201369A1
Application number: DE102018201369.1A
Authority: DE
Inventors: Thomas Demmer; Thomas Holzer; Dana Nicgorski
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 2018-01-30
Filing date: 2018-01-30
Publication date: 2019-08-01

Abstract

Die Erfindung geht aus von einer Thermovorrichtung, insbesondere Fahrzeugthermovorrichtung, mit zumindest einem Energieversorgungsthermokreislauf (12a; 12b; 12c) zu einer Temperierung einer Energieversorgungseinheit (14a; 14b; 14c) und mit zumindest einem Kabinenthermokreislauf (16a; 16b; 16c) zu einer Temperierung einer Kabineneinheit (18a; 18b; 18c).Es wird vorgeschlagen, dass die Thermovorrichtung zumindest eine thermische Verbindungseinheit (21a; 21b; 21c), die zu einem Austausch von Wärme zwischen dem Energieversorgungsthermokreislauf (12a, 12b, 12c) und dem Kabinenthermokreislauf (16a, 16b, 16c) vorgesehen ist, aufweist.

Description

Stand der Technik
Es ist bereits eine Thermovorrichtung, insbesondere Fahrzeugthermovorrichtung, mit zumindest einem Energieversorgungsthermokreislauf zu einer Temperierung einer Energieversorgungseinheit und mit zumindest einem Kabinenthermokreislauf zu einer Temperierung einer Kabineneinheit vorgeschlagen worden.
Offenbarung der Erfindung
Die Erfindung geht aus von einer Thermovorrichtung, insbesondere Fahrzeugthermovorrichtung, mit zumindest einem Energieversorgungsthermokreislauf zu einer Temperierung einer Energieversorgungseinheit und mit zumindest einem Kabinenthermokreislauf zu einer Temperierung einer Kabineneinheit.
Es wird vorgeschlagen, dass die Thermovorrichtung zumindest eine thermische Verbindungseinheit, die zu einem Austausch von Wärme zwischen dem Energieversorgungsthermokreislauf und dem Kabinenthermokreislauf vorgesehen ist, aufweist. Unter einer „Thermovorrichtung“ soll insbesondere eine Vorrichtung verstanden werden, die dazu vorgesehen ist, in zumindest einem Arbeitsbereich der Thermovorrichtung eine, insbesondere einstellbare und/oder regelbare, Temperatur bereitzustellen. Vorzugsweise wird die Temperatur durch eine Übertragung von Wärme auf einen und/oder von einem Wärmeträger bereitgestellt. Unter einem „Wärmeträger“ soll insbesondere ein Medium, vorzugsweise ein Fluid, besonders bevorzugt eine Flüssigkeit, verstanden werden, das zu einem Transport von Wärme vorgesehen ist, insbesondere von einem Bereich höherer Temperatur zu einem Bereich niedrigerer Temperatur. Vorzugsweise ist der Transport von Wärme mit einem, insbesondere aktiven, Massentransport des Wärmeträgers verknüpft. Vorzugsweise weist die Thermovorrichtung zumindest eine Fördereinheit, insbesondere eine Pumpeneinheit, eine Kompressoreinheit und/oder eine Gebläseeinheit, zu einem Massentransport des Wärmeträgers auf. Es ist auch denkbar, dass ein Transport von Wärme über eine Konvektion des Wärmeträgers und/oder eine Wärmeleitung entlang des Wärmeträgers realisiert wird.
Vorzugsweise weist die Thermovorrichtung zumindest einen, insbesondere geschlossenen, Thermokreislauf, insbesondere den Energieversorgungsthermokreislauf und/oder den Kabinenthermokreislauf, auf. Der Thermokreislauf, insbesondere der Energieversorgungsthermokreislauf und/oder der Kabinenthermokreislauf, umfasst vorzugsweise zumindest eine Wärmesenke und zumindest eine Wärmequelle, zwischen denen der Wärmeträger zirkuliert, insbesondere mittels der Fördereinheit und/oder aufgrund von Konvektion. Vorzugsweise umfasst der Thermokreislauf eine Führungseinheit zu einer Führung einer Bewegung des Wärmeträgers entlang einer vorgegeben Bahn zwischen der Wärmesenke und der Wärmequelle. Beispielsweise umfasst die Führungseinheit Schläuche, Schächte, Rohre o. dgl. Vorzugsweise umfasst die Führungseinheit eine Wärmeisolierung zu einem gezielten Transport der Wärme zur Wärmesenke. Es ist aber auch vorstellbar, dass ein Teil der Führungseinheit ohne Isolierung ausgestattet ist, um als, insbesondere zusätzliche, Wärmesenke und/oder Wärmequelle zu fungieren. Unter einem „geschlossen“ Thermokreislauf soll insbesondere verstanden werden, dass der Wärmeträger zumindest in einem regulären Betrieb der Thermovorrichtung dazu vorgesehen ist, innerhalb der Führungseinheit und/oder innerhalb einer mit der Führungseinheit fluidtechnisch verbundenen Einheit zu verharren. Es ist denkbar, dass die Führungseinheit eines geschlossenen Thermokreislaufs zumindest eine Zugangseinheit aufweist, um den Wärmeträger, insbesondere im Zuge von Wartungsarbeiten, auszutauschen und/oder, insbesondere aufgrund eines ungewollten Schwunds, nachzufüllen. Alternativ kann der Wärmeträger in einem offenen Thermokreislauf auch ständig, regelmäßig und/oder bedarfsangepasst mittels einer externen Bezugsquelle ausgetauscht werden.
Vorzugsweise weist die Thermovorrichtung zumindest zwei Thermokreisläufe auf. Insbesondere weist die Thermovorrichtung zumindest den Energieversorgungsthermokreislauf zu einer Temperierung einer Energieversorgungseinheit auf. Unter einer „Energieversorgungseinheit“ soll insbesondere eine Einheit verstanden werden, die als Energiereservoir für eine Maschine, insbesondere einen Motor, dient, beispielsweise eine Batterieeinheit, eine Akkumulatoreinheit, eine Treibstofftankeinheit, eine Superkondensatoreinheit oder dergleichen. Vorzugsweise umfasst der Energieversorgungsthermokreislauf zumindest eine Wärmeübertragungseinheit zu einem Austausch von Wärme zwischen dem Wärmeträger und der Energieversorgungseinheit, insbesondere zu einem Erwärmen und/oder Kühlen der Energieversorgungseinheit.
Insbesondere weist die Thermovorrichtung zumindest den Kabinenthermokreislauf zu einer Temperierung einer Kabineneinheit auf. Unter einer „Kabineneinheit“ soll insbesondere eine Einheit mit einem oder mehreren Wandelementen verstanden werden, die einen, insbesondere nach mehreren Seiten, abgetrennten Bedienungsbereich und/oder Arbeitsbereich definiert, beispielsweise eine Fahrerkabine eines Fahrzeugs o. dgl. Vorzugsweise wird bei einer Temperierung der Kabineneinheit ein sich in dem abgetrennten Bereich befindliches Medium, insbesondere Luft, temperiert. Vorzugsweise umfasst der Kabinenthermokreislauf zumindest eine Wärmeübertragungseinheit, insbesondere einen aktiven Heizkörper oder einen Radiator, zu einem Austausch von Wärme zwischen dem Wärmeträger und der Kabineneinheit, insbesondere zu einem Erwärmen der Kabineneinheit.
Vorzugsweise überträgt die thermische Verbindungseinheit Wärme zwischen dem Energieversorgungsthermokreislauf und dem Kabinenthermokreislauf. Ein Wärmeaustausch kann über Wärmeleitung, Wärmestrahlung und/oder eine Wärmemitführung realisiert sein. Beispielsweise weist die Verbindungseinheit einen Wärmetauscher auf, der Wärme zwischen einem Wärmeträger des Energieversorgungsthermokreislaufs und einem Wärmeträger des Kabinenthermokreislaufs austauscht.
Unter „vorgesehen“ soll insbesondere speziell programmiert, ausgelegt und/oder ausgestattet verstanden werden. Darunter, dass ein Objekt zu einer bestimmten Funktion vorgesehen ist, soll insbesondere verstanden werden, dass das Objekt diese bestimmte Funktion in zumindest einem Anwendungs- und/oder Betriebszustand erfüllt und/oder ausführt.
Durch die erfindungsgemäße Ausgestaltung der Thermovorrichtung kann vorteilhaft Wärme zwischen einer Kabineneinheit und einer Energieversorgungseinheit ausgetauscht werden. Vorteilhaft kann überschüssige Wärme zwischen verschiedenen Thermokreisläufen verteilt und genutzt werden.
Weiter wird vorgeschlagen, dass die thermische Verbindungseinheit zumindest ein fluidtechnisches Verbindungselement zu einem Austausch eines Wärmeträgers zwischen dem Energieversorgungsthermokreislauf und dem Kabinenthermokreislauf aufweist. Insbesondere ist mit dem Austausch des Wärmeträgers ein Austausch von Wärme zwischen dem Energieversorgungsthermokreislauf und dem Kabinenthermokreislauf verknüpft. Dass zwei oder mehr Einheiten „fluidtechnisch“ miteinander verbunden sind, soll insbesondere bedeuten, dass ein Innenbereich einer Einheit von einem Fluid, insbesondere vom Wärmeträger, das sich in einem Innenbereich einer mit dieser Einheit verbundenen Einheit aufhält, durch eine Strömung entlang zumindest einer Bahn erreichbar ist. Vorzugsweise sind fluidtechnisch verbundene Einheiten entlang der verbindenden Bahn dicht bezüglich des Wärmeträgers. Insbesondere ist bei einer voneinander beabstandeten Anordnung der fluidtechnisch verbundenen Einheiten die verbindende Bahn durch zumindest ein Führungselement der Führungseinheit vorgegeben. Insbesondere ist das fluidtechnische Verbindungselement als Kanalelement, Schlauchelement, Schachtelement, Rohrelement, Leitungselement, Ventilelement o. dgl. ausgebildet. Durch die erfindungsgemäße Ausgestaltung der Thermovorrichtung kann ein Wärmeaustausch vorteilhaft effizient gestaltet werden. Insbesondere können Wärmeverluste aufgrund parasitärer Wärmekapazitäten gering gehalten werden.
Weiterhin wird vorgeschlagen, dass die Thermovorrichtung zumindest eine Heizeinheit, insbesondere eine Widerstandsheizung, aufweist, die dazu vorgesehen ist, dem Kabinenthermokreislauf und dem Energieversorgungsthermokreislauf Wärme zuzuführen. Vorzugsweise wirkt die Heizeinheit, insbesondere die Widerstandsheizung, zu einer Zuführung von Wärme in den Kabinenthermokreislauf und/oder in den Energieversorgungsthermokreislauf derart mit dem Kabinenthermokreislauf und mit dem Energieversorgungsthermokreislauf zusammen, dass die Heizeinheit von dem Kabinenthermokreislauf und von dem Energieversorgungsthermokreislauf gemeinsam nutzbar ist. Vorzugsweise ist die Heizeinheit als elektrisch betriebene Widerstandsheizung mit einem Heizwiderstand ausgebildet. Insbesondere weist der Heizwiderstand einen positiven Temperaturkoeffizient auf. Vorzugsweise weist die Heizeinheit eine Heizkammer auf, in welcher Wärme von der Heizeinheit auf den Wärmeträger übertragen wird. Vorzugsweise ist der Heizwiderstand mittig in der Heizkammer angeordnet, sodass er in einem Betrieb des Thermokreislaufs von dem Wärmeträger umflossen wird. Es ist auch denkbar, dass der Heizwiderstand in eine Wandung der Heizkammer integriert ist. Alternativ ist ein Führungselement der Führungseinheit als Heizkammer vorgesehen, an welchem das Heizelement anliegt und/oder in welches das Heizelement integriert ist. Durch die erfindungsgemäße Ausgestaltung der Thermovorrichtung können der Kabinenthermokreislauf und der Energieversorgungskreislauf mit einer vorteilhaft geringen Anzahl an Heizeinheiten mit Wärme versorgt werden. Insbesondere kann vorteilhaft eine platzsparende und kostensparende Thermovorrichtung bereitgestellt werden.
Ferner wird vorgeschlagen, dass die Heizeinheit dazu vorgesehen ist, Wärme über die thermische Verbindungseinheit einzuspeisen. Insbesondere ist die Heizeinheit dazu vorgesehen, Wärme über das fluidtechnische Verbindungselement einzuspeisen. Vorzugweise weist das fluidtechnische Verbindungselement zwischen dem Energieversorgungsthermokreislauf und dem Kabinenthermokreislauf einen Vorlauf und einen Rücklauf auf. Bevorzugt sind der Vorlauf oder der Rücklauf an der Heizeinheit angeordnet, insbesondere fluidtechnisch mit der Heizeinheit verbunden. Besonders bevorzugt sind der Vorlauf und der Rücklauf an der Heizeinheit angeordnet, insbesondere fluidtechnisch mit der Heizeinheit verbunden. Durch die erfindungsgemäße Ausgestaltung kann vorteilhaft mit geringem Aufwand eine gleichmäßige Temperierung mittels des Energieversorgungsthermokreislaufs und des Kabinenthermokreislaufs erreicht werden.
Darüber hinaus wird vorgeschlagen, dass der Kabinenthermokreislauf zumindest eine Wärmeübertragungseinheit aufweist, die in Flussrichtung des Wärmeträgers, insbesondere unmittelbar, nach einer Wärmeübertragungseinheit des Energieversorgungsthermokreislaufs angeordnet ist. Insbesondere ist die Wärmeübertragungseinheit des Kabinenthermokreislaufs von der Fördereinheit ausgehend in Flussrichtung des Wärmeträgers nach der Wärmeübertragungseinheit des Energieversorgungsthermokreislaufs angeordnet. Insbesondere ist die thermische Verbindungseinheit von der Fördereinheit ausgehend in Flussrichtung des Wärmeträgers nach der Wärmeübertragungseinheit des Kabinenthermokreislaufs angeordnet. Insbesondere ist die thermische Verbindungseinheit von der Fördereinheit ausgehend in Flussrichtung des Wärmeträgers vor der Wärmeübertragungseinheit des Kabinenthermokreislaufs angeordnet. Vorzugsweise ist eine serielle Anordnung der Wärmeübertragungseinheiten in zumindest einem Betriebszustand, insbesondere während eines Ladevorgangs der Energieversorgungseinheit, dazu vorgesehen, Wärme mittels des Wärmeträgers von der Wärmeübertragungseinheit des Energieversorgungsthermokreislaufs zur Wärmeübertragungseinheit des Kabinenthermokreislaufs zu transportieren. Darunter, dass „eine Wärmeübertragungseinheit unmittelbar nach einer Wärmeübertragungseinheit angeordnet ist“, soll insbesondere verstanden werden, dass zwischen den Wärmeübertragungseinheiten nur Einheiten und/oder Elemente, insbesondere das fluidtechnische Verbindungselement, angeordnet sind, die höchstens zu einer adiabatischen Zustandsänderung des passierenden Wärmeträgers vorgesehen sind. Durch die erfindungsgemäße Ausgestaltung kann vorteilhaft bei einem Betrieb, insbesondere bei einem Ladevorgang, der Energieversorgungseinheit, insbesondere als Nebenprodukt, entstehende Wärme genutzt werden, um die Kabineneinheit zu temperieren. Insbesondere können Energiemengen zum Betrieb der Heizeinheit der Thermovorrichtung gering gehalten werden. Insbesondere kann ein hoher Bedienerkomfort durch eine Vorerwärmung der Kabineneinheit erreicht werden.
Weiter wird vorgeschlagen, dass die Thermovorrichtung zumindest eine Regulierungseinheit insbesondere eine Ventileinheit, zu einer Steuerung eines Wärmestroms zwischen dem Energieversorgungsthermokreislauf und dem Kabinenthermokreislauf aufweist. Unter einer „Regulierungseinheit“ soll insbesondere eine Einheit verstanden werden, die einen Wärmestrom, insbesondere einen Wärmeträgerstrom, durch ein Volumen in Flussrichtung des Wärmestroms, insbesondere in Flussrichtung des Wärmeträgerstroms, nach der Einheit zumindest schaltbar, vorzugsweise einstellbar, macht. Vorzugsweise ist eine Änderung des Wärmestroms durch die Regulierungseinheit einstellbar und/oder regelbar. Insbesondere umfasst die Regulierungseinheit zumindest ein Schaltventil und/oder ein Drosselventil. Vorzugsweise umfasst die Thermovorrichtung zumindest eine Regulierungseinheit, die an der thermischen Verbindungseinheit angeschlossen ist, insbesondere zu einer Anpassung des Wärmestroms zwischen dem Energieversorgungsthermokreislauf und dem Kabinenthermokreislauf. Vorzugsweise umfasst die Thermovorrichtung zumindest eine Regulierungseinheit, die an dem fluidtechnischen Verbindungselement angeordnet ist, insbesondere zu einer Anpassung des Wärmeträgerstroms zwischen dem Energieversorgungsthermokreislauf und dem Kabinenthermokreislauf. Vorzugsweise weist der Energieversorgungsthermokreislauf zumindest eine, insbesondere zusätzliche, Regulierungseinheit zu einer Anpassung eines Wärmeträgerstroms in der Wärmeübertragungseinheit des Energieversorgungsthermokreislaufs auf. Vorzugsweise weist der Kabinenthermokreislauf zumindest eine, insbesondere zusätzliche, Regulierungseinheit zu einer Anpassung eines Wärmeträgerstroms in der Wärmeübertragungseinheit des Kabinenthermokreislaufs auf. Vorzugsweise erfolgt eine Anpassung eines Wärmeträgerstroms durch eine zumindest teilweise Umleitung des Wärmeträgers auf parallel zu einer Wärmeübertragungseinheit angeordnete Führungselemente der Führungseinheit. Alternativ kann ein Wärmeträgerstrom über eine Anpassung einer Förderleistung der Fördereinheit angepasst werden. Durch die erfindungsgemäße Ausgestaltung kann ein Betrieb der verschiedenen Thermokreisläufe vorteilhaft flexibel gestaltet werden. Insbesondere kann die Beheizung eines einzelnen Thermokreislaufs mit der Heizeinheit an und ausgeschaltet werden. Vorteilhaft kann eine absolute und/oder relative Wärmemenge in einem Thermokreislauf und/oder ein Wärmestrom zwischen den Thermokreisläufen angepasst werden.
Ferner wird vorgeschlagen, dass die Thermovorrichtung zumindest eine Schalteinheit zu einem Wechsel zwischen einer parallelen und einer seriellen fluidtechnischen Anbindung einer Wärmeübertragungseinheit des Energieversorgungsthermokreislaufs und einer Wärmeübertragungseinheit des Kabinenthermokreislaufs an die Heizeinheit aufweist. Bevorzugt ist die Schalteinheit elektrisch schaltbar. Vorzugsweise weist die Schalteinheit zumindest zwei stabile Schaltstellungen, insbesondere zur Herstellung eines Thermokreislaufs über verschieden Bahnen für den Wärmeträger, auf. Vorzugsweise ist die Wärmeübertragungseinheit des Energieversorgungsthermokreislaufs bei zumindest einer Schaltstellung der Schalteinheit fluidtechnisch seriell zu, insbesondere vor, einer Wärmeübertragungseinheit des Kabinenthermokreislaufs angeordnet. Vorzugsweise ist die Wärmeübertragungseinheit des Energieversorgungsthermokreislaufs bei zumindest einer weiteren Schaltstellung der Schalteinheit fluidtechnisch parallel zu einer Wärmeübertragungseinheit des Kabinenthermokreislaufs angeordnet. Vorzugsweise umfasst die Schalteinheit zumindest zwei Eingangsöffnungen für den Wärmeträger. Vorzugsweise umfasst die Schalteinheit zumindest zwei Ausgangsöffnungen für den Wärmeträger. Bevorzugt umfasst die Schalteinheit zumindest ein Wegeventil und/oder mehrere Schaltventile. Durch die erfindungsgemäße Ausgestaltung kann vorteilhaft zwischen zumindest zwei Betriebsmodi der Thermovorrichtung gewechselt werden. Insbesondere kann in einem seriellen Betrieb während eines Ladevorgangs der Energieversorgungseinheit entstehende Wärme zur Heizung der Kabineneinheit genutzt werden. Insbesondere kann in einem parallelen Betrieb eine gleichmäßige Beheizung der Wärmeübertragungseinheit des Energieversorgungsthermokreislaufs und der Wärmeübertragungseinheit des Kabinenthermokreislaufs mittels der Heizeinheit erreicht werden.
Weiterhin wird vorgeschlagen, dass der Energieversorgungsthermokreislauf eine Kühleinheit aufweist, die fluidtechnisch parallel zu einer Wärmeübertragungseinheit des Kabinenthermokreislaufs an eine Wärmeübertragungseinheit des Energieversorgungsthermokreislaufs angebunden ist. Vorzugsweise weist zumindest der Energieversorgungsthermokreislauf, insbesondere zusätzlich zur Wärmeübertragungseinheit, eine Kühleinheit auf. Vorzugsweise ist die Kühleinheit dazu vorgesehen, dem Energieversorgungsthermokreislauf, insbesondere der Energieversorgungseinheit, Wärme zu entziehen. Vorzugsweise weist die Kühleinheit einen Wärmetauscher auf, der dazu vorgesehen ist, Wärme von dem Wärmeträger im Energieversorgungsthermokreislauf auf ein Kältemittel in einem weiteren Thermokreislauf zu übertragen. Bevorzugt ist der weitere Thermokreislauf der Kühleinheit als Kältekompressionsmaschine und/oder Absorptionskältemaschine ausgebildet. Vorzugsweise sind die Kühleinheit und die Wärmeübertragungseinheit des Kabinenthermokreislaufs fluidtechnisch parallel angeordnet. Vorzugsweise weist die Thermovorrichtung eine Regulierungseinheit auf, um den relativen Wärmeträgerstrom in der Kühleinheit und der Wärmeübertragungseinheit des Kabinenthermokreislaufs einzustellen. Vorzugsweise ist die Kühleinheit zusätzlich dazu vorgesehen, die Kabineneinheit zu kühlen. Insbesondere weist die Kühleinheit einen zusätzlichen Wärmetauscher auf. Vorzugsweise ist der zusätzliche Wärmetauscher dazu vorgesehen, ein sich in der Kabineneinheit befindliches Medium unmittelbar zu kühlen. Es ist aber auch denkbar, dass der Wärmetauscher im Kabinenthermokreislauf angeordnet ist, zu einer über die Wärmeübertragungseinheit mittelbaren Kühlung der Kabineneinheit. Alternativ kann die Kühleinheit des Energieversorgungsthermokreislaufs zu einer gleichzeitigen Kühlung von Energieversorgungsthermokreislauf und Kabinenthermokreislauf parallel zur Heizeinheit angeordnet werden. Es ist auch denkbar, dass der Kabinenthermokreislauf über eine eigenständige, analoge Kühleinheit verfügt. Durch die erfindungsgemäße Ausgestaltung kann Wärme, die bei einem Betrieb, insbesondere bei einem Ladevorgang, der Energieversorgungseinheit entsteht, zuverlässig abgeführt werden, insbesondere unabhängig von einer Beheizung der Kabineneinheit.
Darüber hinaus wird vorgeschlagen, dass die Thermovorrichtung zumindest eine Regeleinheit zu einer voneinander unabhängigen Temperierung des Energieversorgungsthermokreislaufs und des Kabinenthermokreislaufs aufweist. Vorzugsweise umfasst die Regeleinheit zumindest eine Recheneinheit und eine Sensoreinheit. Unter einer „Recheneinheit“ soll insbesondere eine Einheit mit einem Informationseingang, einer Informationsverarbeitung und einer Informationsausgabe verstanden werden. Vorteilhaft weist die Recheneinheit zumindest einen Prozessor, einen Speicher, Ein- und Ausgabeelemente, weitere elektrische Bauteile, ein Betriebsprogramm, Regelroutinen, Steuerroutinen und/oder Berechnungsroutinen auf. Vorzugsweise sind die Bauteile der Recheneinheit auf einer gemeinsamen Platine angeordnet und/oder vorteilhaft in einem gemeinsamen Gehäuse angeordnet. Bevorzugt umfasst die Sensoreinheit zumindest ein Sensorelement, insbesondere pro Thermokreislauf, zur Messung einer Temperatur, eines Fluiddrucks und/oder einer Fluidströmungsgeschwindigkeit. Vorzugsweise ist die Regeleinheit dazu vorgesehen, zumindest die Heizeinheit und/oder die Regulierungseinheit, insbesondere auch die Fördereinheit, die Schalteinheit und/oder sonstige Einheiten und Elemente, die den Wärmeträgerstrom beeinflussen, zu einer Temperierung der Kabineneinheit und/oder der Energieversorgungseinheit zu steuern und/oder zu regeln. Vorzugsweise ist die Regeleinheit dazu vorgesehen, den Energieversorgungsthermokreislauf in einem regulären Betrieb vollautomatisch zu steuern und/oder zu regeln. Vorzugsweise ist der Kabinenthermokreislauf zumindest teilweise über die Ein- und Ausgabeelemente der Recheneinheit, insbesondere von einem Bediener, steuerbar. Vorzugsweise ist die Regeleinheit dazu vorgesehen, über eine Steuerung und/oder Regelung der Wärmeträgerströme und/oder der über die Heizeinheit zugeführten Wärme, eine voneinander unabhängige Temperierung der Energieversorgungseinheit und der Kabineneinheit zu gewährleisten. Unter „einer voneinander unabhängigen Temperierung zweier Einheiten“ soll insbesondere ein Vorgang verstanden werden, bei dem die zwei Einheiten auf unterschiedliche Temperaturen gebracht und/oder gehalten werden. Insbesondere ist die Regeleinheit zu einer Anpassung eines Istwerts einer Temperatur an einen Sollwert dazu vorgesehen, die von der Heizeinheit verbrauchte, insbesondere elektrische, Energie zu minimieren, insbesondere indem ein Wärmeträgerstrom in den Thermokreisläufen umgelenkt wird. Durch die erfindungsgemäße Ausgestaltung kann sichergestellt werden, dass trotz einer kleineren Anzahl an Heizeinheiten als Thermokreisläufen, die Temperierung mittels der verschiedenen Thermokreisläufe vorteilhaft unabhängig voneinander gestaltet werden kann. Insbesondere kann ein Energieverbrauch durch die Heizeinheit vorteilhaft gering gehalten werden.
Ferner wird vorgeschlagen, dass der Energieversorgungsthermokreislauf und der Kabinenthermokreislauf zumindest streckenweise deckungsgleich ausgebildet sind. Unter „zumindest streckenweise deckungsgleich ausgebildet“ soll insbesondere verstanden werden, dass zumindest ein Führungselement der Führungseinheit sowohl Teil des Kabinenthermokreislaufs als auch Teil des Energieversorgungsthermokreislaufs ist. Insbesondere stellen der Kabinenthermokreislauf und der Energieversorgungsthermokreislauf verschieden Äste eines gemeinsamen Thermokreislaufs dar. Vorzugsweise werden der Kabinenthermokreislauf und der Energieversorgungsthermokreislauf von derselben Fördereinheit angetrieben. Durch die erfindungsgemäße Ausgestaltung kann die Thermovorrichtung vorteilhaft kompakt und bauteilsparend ausgebildet werden.
Weiter wird ein Fahrzeug, insbesondere ein Elektrofahrzeug, mit zumindest einer erfindungsgemäßen Thermovorrichtung vorgeschlagen. Vorzugsweise weist das Fahrzeug zumindest eine Kabineneinheit auf. Bevorzugt weist das Fahrzeug zumindest eine Energieversorgungseinheit auf. Vorzugsweise ist die Energieversorgungseinheit zu einer Energieversorgung eines Antriebs einer Fahrzeugbewegung, eines Werkzeugs und/oder eines Arbeitsgeräts vorgesehen. Insbesondere weist ein Elektrofahrzeug zumindest als eine Antriebsart einen Elektromotor auf. Es ist insbesondere auch denkbar, dass zu einer Fortbewegung des Fahrzeugs ein Fremdantrieb vorgesehen ist. Durch die erfindungsgemäße Ausgestaltung kann ein Fahrzeug mit einer platzsparenden und kostensparenden Thermovorrichtung bereitgestellt werden.
Ferner wird ein Verfahren mit einer Thermovorrichtung vorgeschlagen, bei dem zumindest mittels einer thermischen Verbindungseinheit Wärmeenergie zwischen dem Energieversorgungsthermokreislauf und dem Kabinenthermokreislauf ausgetauscht wird. Insbesondere wird das Verfahren mittels der Regeleinheit durchgeführt. Vorzugsweise weist das Verfahren zumindest einen Verfahrensschritt auf, indem ein Wärmestrom, insbesondere ein Wärmeträgerstrom, gesteuert und/oder geregelt wird. Bevorzugt wird ein Wärmestrom, insbesondere ein Wärmeträgerstrom zwischen dem Energieversorgungthermokreislauf und dem Kabinenthermokreislauf gesteuert und/oder geregelt. Durch die erfindungsgemäße Ausgestaltung kann ein vorteilhaft energieeffizientes Verfahren bereitgestellt werden.
Die erfindungsgemäße Thermovorrichtung, das erfindungsgemäße Fahrzeug und/oder das erfindungsgemäße Verfahren sollen/soll hierbei nicht auf die oben beschriebene Anwendung und Ausführungsform beschränkt sein. Insbesondere können/kann die erfindungsgemäße Thermovorrichtung und/oder das erfindungsgemäße Fahrzeug und/oder das erfindungsgemäße Verfahren zu einer Erfüllung einer hierin beschriebenen Funktionsweise eine von einer hierin genannten Anzahl von einzelnen Elementen, Bauteilen und Einheiten abweichende Anzahl aufweisen. Zudem sollen bei den in dieser Offenbarung angegebenen Wertebereichen auch innerhalb der genannten Grenzen liegende Werte als offenbart und als beliebig einsetzbar gelten.
Zeichnungen
Weitere Vorteile ergeben sich aus der folgenden Zeichnungsbeschreibung. In den Zeichnungen sind vier Ausführungsbeispiele der Erfindung dargestellt. Die Zeichnungen, die Beschreibung und die Ansprüche enthalten zahlreiche Merkmale in Kombination. Der Fachmann wird die Merkmale zweckmäßigerweise auch einzeln betrachten und zu sinnvollen weiteren Kombinationen zusammenfassen.
Es zeigen:

1 eine schematische Darstellung eines erfindungsgemäßen Fahrzeugs mit einer erfindungsgemäßen Thermovorrichtung,
2 ein Fließschema der erfindungsgemäßen Thermovorrichtung,
3 ein Flussdiagramm eines erfindungsgemäßen Verfahrens,
4 ein Fließschema einer weiteren erfindungsgemäßen Thermovorrichtung in einer kompakten Bauweise,
5 ein Fließschema einer weiteren erfindungsgemäßen Thermovorrichtung mit einer Schalteinheit und
6 ein Fließschema einer alternativen erfindungsgemäßen Thermovorrichtung mit getrennten Thermokreisläufen.

Beschreibung der Ausführungsbeispiele
1 zeigt eine schematische Darstellung eines Fahrzeugs 40a, insbesondere eines Elektrofahrzeugs, mit zumindest einer Thermovorrichtung 10a. Vorzugsweise weist das Fahrzeug 40a eine Kabineneinheit 18a, insbesondere eine Fahrerkabine, auf. Bevorzugt weist das Fahrzeug 40a eine Energieversorgungseinheit 14a, insbesondere eine Traktionsbatterie auf. Vorzugsweise ist die Energieversorgungseinheit 14a zu einer Energieversorgung eines hier nicht dargestellten Elektromotors zu einer Fortbewegung des Fahrzeugs 40a vorgesehen. Die Thermovorrichtung 10a weist zumindest einen Energieversorgungsthermokreislauf 12a zu einer Temperierung der Energieversorgungseinheit 14a auf. Vorzugsweise weist der Energieversorgungsthermokreislauf 12a eine Wärmeübertragungseinheit 28a zu einer Übertragung von Wärme zwischen der Energieversorgungseinheit 14a und dem Energieversorgungsthermokreislauf 12a auf. Bevorzugt umfasst die Wärmeübertragungseinheit 28a ein schlaufenförmiges Leitungssystem, insbesondere ein metallenes Rohrsystem, zu einer Führung eines Wärmeträgers 25a entlang der Energieversorgungseinheit 14a. Vorzugsweise bedeckt die Wärmeübertragungseinheit 28a zumindest teilweise eine Oberfläche der Energieversorgungseinheit 14a. Es ist aber auch denkbar, dass zu einem besseren Kontakt die Wärmeübertragungseinheit 28a durch die Energieversorgungseinheit 14a hindurchgreift, hineingreift und/oder in die Energieversorgungseinheit 14a integriert ist, insbesondere in ein Gehäuse der Energieversorgungseinheit 14a. Vorzugsweise weist die Thermovorrichtung 10a eine Fördereinheit 42a auf. Vorzugsweise ist die Fördereinheit 42a als Umwälzpumpe ausgelegt. Insbesondere ist die Fördereinheit 42a dazu vorgesehen, den Wärmeträger 25a innerhalb des Energieversorgungsthermokreislaufs 12a zu befördern. Die Thermovorrichtung 10a weist zumindest einen Kabinenthermokreislauf 16a zu einer Temperierung der Kabineneinheit 18a auf. Vorzugsweise umfasst der Kabinenthermokreislaus 16a eine Wärmeübertragungseinheit 26a zu einer Übertragung von Wärme zwischen der Kabineneinheit 18a und dem Kabinenthermokreislauf 16a. Vorzugsweise ist die Wärmeübertragungseinheit 26a dazu vorgesehen, Wärme von dem Wärmeträger 25a auf ein sich in der Kabineneinheit 18a befindlichem Medium zu übertragen. Vorzugsweise umfasst die Wärmeübertragungseinheit 26a einen Radiator und/oder Heizkörper. Vorzugsweise umfasst die Wärmeübertragungseinheit 26a eine Unterstützungsfördereinheit 46a, insbesondere eine Ventilatoreinheit, zu einer Verteilung des an der Wärmeübertragungseinheit 26a erwärmten Mediums 48a in der Kabineneinheit 18a. Vorzugsweise weist die Thermovorrichtung 10a eine Fördereinheit 44a auf. Vorzugsweise ist die Fördereinheit 44a als Umwälzpumpe ausgelegt. Insbesondere ist die Fördereinheit 44a dazu vorgesehen, den Wärmeträger 25a innerhalb des Kabinenthermokreislaufs 16a zu befördern. Die Thermovorrichtung 10a weist zumindest eine Heizeinheit 20a, insbesondere eine Widerstandsheizung, die dazu vorgesehen ist, dem Kabinenthermokreislauf 16a und dem Energieversorgungsthermokreislauf 12a Wärme zuzuführen auf. Bevorzugt ist die Heizeinheit 20a dazu vorgesehen, den Wärmeträger 25a im Kabinenthermokreislauf 16a und/oder im Energieversorgungsthermokreislauf 12a zu erwärmen. Vorzugsweise wandelt die Heizeinheit 20a elektrische Energie in Wärme um. Vorzugsweise umfasst die Heizeinheit 20a ein PTC-Heizelement. Die Heizeinheit 20a, insbesondere die Widerstandsheizung, wirkt zu einer Zuführung von Wärme in den Kabinenthermokreislauf 16a und/oder in den Energieversorgungsthermokreislauf 12a derart mit dem Kabinenthermokreislauf 16a und mit dem Energieversorgungsthermokreislauf 12a zusammen, dass die Heizeinheit 20a von dem Kabinenthermokreislauf 16a und von dem Energieversorgungsthermokreislauf 12a gemeinsam nutzbar ist.
2 zeigt ein Fließdiagramm der Thermovorrichtung 10a. Die Thermovorrichtung 10a weist zumindest eine thermische Verbindungseinheit 21a, die zu einem Austausch von Wärme zwischen dem Energieversorgungsthermokreislauf 12a und dem Kabinenthermokreislauf 16a vorgesehen ist, auf. Die thermische Verbindungseinheit 21a weist zumindest ein fluidtechnisches Verbindungselement 22a, 24a zu einem Austausch eines Wärmeträgers 25a zwischen dem Energieversorgungsthermokreislauf 12a und dem Kabinenthermokreislauf 16a auf. Vorzugsweise ist die Heizeinheit 20a im Energieversorgungsthermokreislauf 12a angeordnet. Vorzugsweise wird zumindest ein Teil des erwärmten Wärmeträgers 25a aus dem Energieversorgungsthermokreislauf 12a ausgekoppelt. Bevorzugt wird ein Teil des erwärmten Wärmeträgers 25a über das Verbindungselement 24a in den Kabinenthermokreislauf 16a, insbesondere in Flussrichtung des Wärmeträgers 25a vor der Wärmeübertragungseinheit 26a des Kabinenthermokreislaufs 16a, eingespeist. Bevorzugt wird zu einem Druckausgleich ein Teil des erkalteten Wärmeträgers 25a aus dem Kabinenthermokreislauf 16a ausgekoppelt. Bevorzugt wird ein Teil des erkalteten Wärmeträgers 25a über das Verbindungselement 22a in den Energieversorgungsthermokreislauf 12a, insbesondere in Flussrichtung des Wärmeträgers 25a vor der Heizeinheit 20a, eingespeist. Zusätzlich ist das fluidtechnische Verbindungselement 22a, 24a in zumindest einem Betriebsmodus der Thermovorrichtung 10a dazu vorgesehen, Wärme von der Wärmeübertragungseinheit 28a des Energieversorgungsthermokreislaufs 12a auf die Wärmeübertragungseinheit 26a des Kabinenthermokreislaufs 16a zu übertragen. Insbesondere ist in dem Betriebsmodus, beispielsweise zum Laden der Energieversorgungseinheit 14a, die Fördereinheit 42a und insbesondere die Heizeinheit 20a abgeschaltet, sodass der die Wärmeübertragungseinheit 28a passierende Wärmeträger 25a mittels der Fördereinheit 44a über das fluidtechnische Verbindungselement 22a in den Kabinenthermokreislauf 16a eingespeist wird. Die Thermovorrichtung 10a weist zumindest eine Regulierungseinheit 30a, 32a, insbesondere eine Ventileinheit, zu einer Steuerung eines Wärmestroms zwischen dem Energieversorgungsthermokreislauf 12a und dem Kabinenthermokreislauf 16a auf. Vorzugsweise ist über die Regulierungseinheit 30a, 32a ein Anteil des Wärmeträgers 25a einstellbar, der zwischen dem Energieversorgungsthermokreislauf 12a und dem Kabinenthermokreislauf 16a ausgetauscht wird. Bevorzugt umfasst die Regulierungseinheit 30a, 32a ein Wegeventil, insbesondere ein Stetigventil, und/oder ein Drosselventil. Die Thermovorrichtung 10a weist zumindest eine Regeleinheit 38a zu einer voneinander unabhängigen Temperierung des Energieversorgungsthermokreislaufs 12a und des Kabinenthermokreislaufs 16a auf. Vorzugsweise umfasst die Regeleinheit 38a zumindest eine Recheneinheit und eine Sensoreinheit. Vorzugsweise umfasst die Sensoreinheit zumindest je ein Temperatursensorelement zu einer Temperaturmessung an der Energieversorgungseinheit 14a und in der Kabineneinheit 18a. Vorzugsweise regelt und/oder steuert die Regeleinheit 38a die Regulierungseinheiten 30a, 32a und/oder die Heizeinheit 20a. Es ist auch denkbar, dass die Regeleinheit 38a die Fördereinheiten 42a, 44a steuert. Insbesondere ist die Regeleinheit 38a dazu vorgesehen, Wärmeträgerströme innerhalb und/oder zwischen den Thermokreisläufen mit einer Heizleistung der Heizeinheit 20a abzustimmen, insbesondere zu einem Erreichen von voneinander unterschiedlichen Temperaturen der Kabineneinheit 18a und/oder der Energieversorgungseinheit 14a.
3 zeigt ein Flussdiagramm eines Verfahrens mit der Thermovorrichtung 10a, bei dem zumindest mittels einer thermischen Verbindungseinheit 21a Wärmeenergie zwischen dem Energieversorgungsthermokreislauf 12a und dem Kabinenthermokreislauf 16a ausgetauscht wird. Vorzugsweise wird in einem ersten Schritt eine Messung 62a mittels einer Sensoreinheit der Regeleinheit 38a durchgeführt. Insbesondere wird bei der Messung 62a eine Temperatur der Energieversorgungseinheit 14a und/oder der Kabineneinheit 18a erfasst. Bevorzugt wird in einem weiteren Verfahrensschritt in einem Vergleich 64a eine Abweichung der erfassten Temperatur von einem Sollwert festgestellt. Bei einer Abweichung wird in einem weiteren Verfahrensschritt eine Anpassung des Wärmestroms 66a mit der Regulierungseinheit 30a, 32a durchgeführt. Insbesondere ist die Anpassung des Wärmestroms 66a abhängig davon, ob die Wärmeübertragungseinheit 28a als Wärmequelle, insbesondere aufgrund von Abwärme der Energieversorgungseinheit 14a, oder als Wärmesenke, insbesondere zu einem Beheizen der Energieversorgungseinheit 14a, vorgesehen ist. Vorzugsweise wird in einem weiteren Verfahrensschritt eine Anpassung einer Heizleistung 68a der Heizeinheit 20a durchgeführt.
In den 4 bis 6 ist je ein weiteres Ausführungsbeispiel der Erfindung gezeigt. Die nachfolgenden Beschreibungen und die Zeichnungen beschränken sich im Wesentlichen auf die Unterschiede zwischen den Ausführungsbeispielen, wobei bezüglich gleich bezeichneter Bauteile, insbesondere in Bezug auf Bauteile mit gleichen Bezugszeichen, grundsätzlich auch auf die Zeichnungen und/oder die Beschreibung der anderen Ausführungsbeispiele, insbesondere der 1 bis 3, verwiesen werden kann. Zur Unterscheidung der Ausführungsbeispiele ist der Buchstabe a den Bezugszeichen des Ausführungsbeispiels in den 1 bis 3 nachgestellt. In den Ausführungsbeispielen der 4 bis 6 ist der Buchstabe a durch die Buchstaben b bis d ersetzt.
4 zeigt ein Fließdiagramm einer Thermovorrichtung 10b, insbesondere einer Fahrzeugthermovorrichtung. Die Thermovorrichtung 10b weist zumindest einem Energieversorgungsthermokreislauf 12b zu einer Temperierung einer Energieversorgungseinheit 14b auf. Die Thermovorrichtung 10b weist zumindest einen Kabinenthermokreislauf 16b zu einer Temperierung einer Kabineneinheit 18b auf. Die Thermovorrichtung 10b weist zumindest eine thermische Verbindungseinheit 21b, die zu einem Austausch von Wärme zwischen dem Energieversorgungsthermokreislauf 12b und dem Kabinenthermokreislauf 16b vorgesehen ist, auf. Der Energieversorgungsthermokreislauf 12b und der Kabinenthermokreislauf 16b sind zumindest streckenweise deckungsgleich ausgebildet. Vorzugsweise fällt eine deckungsgleiche Strecke mit einem fluidtechnischen Verbindungselement 22b der thermischen Verbindungseinheit 21b zusammen. Die Thermovorrichtung 10b weist zumindest eine Heizeinheit 20b auf, die dazu vorgesehen ist, Wärme über die thermische Verbindungseinheit 21b einzuspeisen. Insbesondere ist eine Heizeinheit 20b an das fluidtechnische Verbindungselement 22b zwischen dem Energieversorgungsthermokreislauf 12b und dem Kabinenthermokreislauf 16b angebunden. Insbesondere ist die Heizeinheit 20b Teil der deckungsgleichen, insbesondere durch das Verbindungselement 22b gebildeten, Strecke. Vorzugsweise ist die Heizeinheit 20b sowohl Teil des Energieversorgungsthermokreislaufs 12b als auch des Kabinenthermokreislaufs 16b. Insbesondere werden die Wärmeübertragungseinheiten 26b, 28b von der Heizeinheit 20b parallel mit Wärme versorgt. Vorzugsweise kann eine Aufteilung des Wärmeträgerstroms in den Energieversorgungsthermokreislauf 12b und in den Kabinenthermokreislauf 16b in Flussrichtung des Wärmeträgers 25b nach der Heizeinheit 20b durch die Regulierungseinheit 30b eingestellt werden. Insbesondere bei einer Abschaltung der Heizeinheit 20b wird durch eine Vermengung der Wärmeträgerströme auf der deckungsgleichen Strecke, insbesondere in dem fluidtechnischen Verbindungselement 22b, Wärme zwischen dem Energieversorgungsthermokreislauf 12b und dem Kabinenthermokreislauf 16b übertragen. Es ist insbesondere auch denkbar, dass die Fördereinheit 42b, 44b Teil der deckungsgleichen Strecke ist, um insbesondere eine der Fördereinheiten 42b, 44b einzusparen (vgl. 4). Vorzugsweise weisen/weist der Energieversorgungsthermokreislauf 12b und/oder der Kabinenthermokreislauf 16b eine zusätzliche Regulierungseinheit 32b, 34b auf. Bevorzugt ist mittels der Regulierungseinheit 32b, 34b zu einer individuellen Temperierung der Energieversorgungseinheit 14b und/oder der Kabineneinheit 18b eine zumindest teilweise Umleitung des Wärmeträgers 25b auf einen Bypass 50b, 52b möglich. Hinsichtlich weiterer Merkmale und/oder Funktionen der Thermovorrichtung 10b darf insbesondere auf die Beschreibung der 1 bis 3 verwiesen werden.
5 zeigt ein Fließdiagramm einer Thermovorrichtung 10c, insbesondere einer Fahrzeugthermovorrichtung. Die Thermovorrichtung 10c weist zumindest einen Energieversorgungsthermokreislauf 12c zu einer Temperierung einer Energieversorgungseinheit 14c auf. Die Thermovorrichtung 10c weist zumindest einen Kabinenthermokreislauf 16c zu einer Temperierung einer Kabineneinheit 18c auf. Die Thermovorrichtung 10c weist zumindest eine thermische Verbindungseinheit 21c, die zu einem Austausch von Wärme zwischen dem Energieversorgungsthermokreislauf 12c und dem Kabinenthermokreislauf 16c vorgesehen ist, auf. Die Thermovorrichtung 10c umfasst zumindest eine Schalteinheit 36c zu einem Wechsel zwischen einer parallelen und einer seriellen fluidtechnischen Anbindung einer Wärmeübertragungseinheit 28c des Energieversorgungsthermokreislaufs 12c und einer Wärmeübertragungseinheit 26c des Kabinenthermokreislaufs 16c an die Heizeinheit 20c. Vorzugsweise weist die Schalteinheit 36c zumindest zwei stabile Schaltstellungen 54c, 56c, insbesondere zur Herstellung eines Thermokreislaufs über verschiedene Bahnen für den Wärmeträger 25c, auf. Vorzugsweise ist die Wärmeübertragungseinheit 28c des Energieversorgungsthermokreislaufs 12c bei zumindest einer Schaltstellung 54c der Schalteinheit 36c fluidtechnisch seriell zu, insbesondere vor, der Wärmeübertragungseinheit 26c des Kabinenthermokreislaufs 16c angeordnet. Insbesondere ist die Wärmeübertragungseinheit 26c des Kabinenthermokreislaufs 16c über ein fluidtechnisches Verbindungselement 24c mit der Wärmübertragungseinheit 28c des Energieversorgungsthermokreislaufs 12c verbunden. Vorzugsweise ist die Wärmeübertragungseinheit 28c des Energieversorgungsthermokreislaufs 12c bei zumindest einer weiteren Schaltstellung 56c der Schalteinheit 36c fluidtechnisch parallel zu einer Wärmeübertragungseinheit 26c des Kabinenthermokreislaufs 16c angeordnet. Vorzugsweise umfasst die Schalteinheit 36c zumindest zwei Eingangsöffnungen für den Wärmeträger 25c. Vorzugsweise umfasst die Schalteinheit 36c zumindest zwei Ausgangsöffnungen für den Wärmeträger 25c. Der Kabinenthermokreislaufs 16c weist zumindest eine Wärmeübertragungseinheit 26c auf, die in Flussrichtung des Wärmeträgers 25c, insbesondere unmittelbar, nach der Wärmeübertragungseinheit 28c des Energieversorgungsthermokreislauf 12c angeordnet ist. Insbesondere ist die Wärmeübertragungseinheit 26c in der seriellen Schaltstellung 54c der Schalteinheit 36c, insbesondere unmittelbar, nach der Wärmeübertragungseinheit 28c angeordnet. Der Energieversorgungsthermokreislauf 12c weist eine Kühleinheit 37c auf, die fluidtechnisch parallel zu einer Wärmeübertragungseinheit 26c des Kabinenthermokreislaufs 16c an eine Wärmeübertragungseinheit 28c des Energieversorgungsthermokreislaufs 12c angebunden ist. Vorzugsweise ist über die Regulierungseinheit 32c ein Wärmeträgerstrom zwischen der Kühleinheit 37c und der Wärmeübertragungseinheit 26c zumindest schaltbar, vorzugsweise einstellbar und/oder regelbar. Hinsichtlich weiterer Merkmale und/oder Funktionen der Thermovorrichtung 10c darf insbesondere auf die Beschreibung der 1 bis 4 verwiesen werden.
6 zeigt ein Fließdiagramm einer Thermovorrichtung 10d, insbesondere einer Fahrzeugthermovorrichtung. Die Thermovorrichtung 10d weist zumindest einen Energieversorgungsthermokreislauf 12d zu einer Temperierung einer Energieversorgungseinheit 14d auf. Die Thermovorrichtung 10d weist zumindest einen Kabinenthermokreislauf 16d zu einer Temperierung einer Kabineneinheit 18d auf. Die Thermovorrichtung 10d weist zumindest eine Heizeinheit 20d auf, insbesondere eine Widerstandsheizung, die dazu vorgesehen ist, dem Kabinenthermokreislauf 16d und dem Energieversorgungsthermokreislauf 12d Wärme zuzuführen. Vorzugsweise weist die Heizeinheit 20d zumindest zwei voneinander beabstandete, insbesondere fluidtechnisch getrennte, Anschlussstellen 58d, 60d auf. Bevorzugt umfasst jede Anschlussstelle 58d, 60d eine Fluidzufuhr und eine Fluidabfuhr. Vorzugsweise sind an verschiedenen Anschlussstellen 58d, 60d verschiedene Thermokreisläufe angeschlossen. Vorzugsweise weist die Heizeinheit 20d zumindest ein Heizelement auf, das dem Wärmeträger 25d der angeschlossenen Thermokreisläufe Wärme zuführt. Hinsichtlich weiterer Merkmale und/oder Funktionen der Thermovorrichtung 10d darf auf die Beschreibung der 1 bis 4 verwiesen werden. Die Heizeinheit 20d, insbesondere die Widerstandsheizung, wirkt zu einer Zuführung von Wärme in den Kabinenthermokreislauf 16d und/oder in den Energieversorgungsthermokreislauf 12d derart mit dem Kabinenthermokreislauf 16d und mit dem Energieversorgungsthermokreislauf 12d zusammen, dass die Heizeinheit 20d von dem Kabinenthermokreislauf 16d und von dem Energieversorgungsthermokreislauf 12d gemeinsam nutzbar ist. Hinsichtlich weiterer Merkmale und/oder Funktionen der Thermovorrichtung 10c darf insbesondere auf die Beschreibung der 1 bis 5 verwiesen werden.

Claims

Thermovorrichtung, insbesondere Fahrzeugthermovorrichtung, mit zumindest einem Energieversorgungsthermokreislauf (12a; 12b; 12c) zu einer Temperierung einer Energieversorgungseinheit (14a; 14b; 14c) und mit zumindest einem Kabinenthermokreislauf (16a; 16b; 16c) zu einer Temperierung einer Kabineneinheit (18a; 18b; 18c), gekennzeichnet durch zumindest eine thermische Verbindungseinheit (21a; 21b; 21c), die zu einem Austausch von Wärme zwischen dem Energieversorgungsthermokreislauf (12a, 12b, 12c) und dem Kabinenthermokreislauf (16a, 16b, 16c) vorgesehen ist.
Thermovorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die thermische Verbindungseinheit (21a; 21b; 21c) zumindest ein fluidtechnisches Verbindungselement (22a, 24a; 22b; 22c) zu einem Austausch eines Wärmeträgers (25a; 25b; 25c) zwischen dem Energieversorgungsthermokreislauf (12a, 12b, 12c) und dem Kabinenthermokreislauf (16a, 16b, 16c) aufweist.
Thermovorrichtung zumindest nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 und insbesondere nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch zumindest eine Heizeinheit (20a; 20b; 20c; 20d), insbesondere eine Widerstandsheizung, die dazu vorgesehen ist, dem Kabinenthermokreislauf (16a; 16b; 16c; 16d) und dem Energieversorgungsthermokreislauf (12a; 12b; 12c; 12d) Wärme zuzuführen.
Thermovorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Heizeinheit (20b; 20c) dazu vorgesehen ist, Wärme über die thermische Verbindungseinheit (21a; 21b; 21c) einzuspeisen.
Thermovorrichtung zumindest nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Kabinenthermokreislauf (16c) zumindest eine Wärmeübertragungseinheit (26c) aufweist, die in einer Flussrichtung des Wärmeträgers (25c), insbesondere unmittelbar, nach einer Wärmeübertragungseinheit (28c) des Energieversorgungsthermokreislaufs (12c) angeordnet ist.
Thermovorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch zumindest eine Regulierungseinheit (30a, 32a; 30b; 30c, 32c), insbesondere Ventileinheit, zu einer Steuerung eines Wärmestroms zwischen dem Energieversorgungsthermokreislauf (12a; 12b; 12c) und dem Kabinenthermokreislauf (16a; 16b; 16c).
Thermovorrichtung zumindest nach Anspruch 2, gekennzeichnet durch zumindest eine Schalteinheit (36c) zu einem Wechsel zwischen einer parallelen und einer seriellen fluidtechnischen Anbindung einer Wärmeübertragungseinheit (28c) des Energieversorgungsthermokreislaufs (12c) und einer Wärmeübertragungseinheit (26c) des Kabinenthermokreislaufs (16c) an die Heizeinheit (20c).
Thermovorrichtung zumindest nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Energieversorgungsthermokreislauf (12c) eine Kühleinheit (37c) aufweist, die fluidtechnisch parallel zu einer Wärmeübertragungseinheit (26c) des Kabinenthermokreislaufs (16c) an eine Wärmeübertragungseinheit (28c) des Energieversorgungsthermokreislaufs (12c) angebunden ist.
Thermovorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch zumindest eine Regeleinheit (38a; 38b; 38c; 38d) zu einer voneinander unabhängigen Temperierung des Energieversorgungsthermokreislaufs (12a; 12b; 12c; 12d) und des Kabinenthermokreislaufs (16a; 16b; 16c; 16d).
Thermovorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Energieversorgungsthermokreislauf (12a; 12b; 12c) und der Kabinenthermokreislauf (16a; 16b; 16c) zumindest streckenweise deckungsgleich ausgebildet sind.
Fahrzeug, insbesondere Elektrofahrzeug, mit zumindest einer Thermovorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche.
Verfahren mit einer Thermovorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 10 bei dem zumindest mittels einer thermischen Verbindungseinheit Wärmeenergie zwischen dem Energieversorgungsthermokreislauf (12a, 12b, 12c) und dem Kabinenthermokreislauf (16a, 16b, 16c) ausgetauscht wird.