DE102021109740B4

DE102021109740B4 - Kühlsystem mit Zentralventileinrichtung für ein Elektrofahrzeug und Elektrofahrzeug mit einem solchen Kühlsystem

Info

Publication number: DE102021109740B4
Application number: DE102021109740.1A
Authority: DE
Inventors: Philipp Grießl; Michael Lenz
Original assignee: Audi AG
Current assignee: Audi AG
Priority date: 2021-04-19
Filing date: 2021-04-19
Publication date: 2023-02-23
Anticipated expiration: 2041-04-20
Also published as: DE102021109740A1

Abstract

Kühlsystem (100) für ein Elektrofahrzeug (200) oder ein Hybridfahrzeug miteinem ersten Kühlmittelkreislauf (KK1) zur Kühlung von wenigstens einer elektrischen oder/und mechanischen Komponente (14), wobei der erste Kühlmittelkreislauf (KK1) eine erste Kühlmittelpumpe (16) und einen Kühler (18) aufweist;einem zweiten Kühlmittelkreislauf (KK2) zur Kühlung eines elektrischen Energiespeichers (20), insbesondere einer Hochvolt-Batterie, wobei der zweite Kühlmittelkreislauf (KK2) eine zweite Kühlmittelpumpe (22) aufweist; undeinem dritten Kühlmittelkreislauf (KK3) zur Konditionierung des elektrischen Energiespeichers (20), wobei der dritte Kühlmittelkreislauf (KK3) einen Wärmeübertrager (24), insbesondere Chiller, aufweist, der mit einer Kälteanlage (26) des Elektrofahrzeugs in thermischer Wirkverbindung steht, oder/und ein Zusatzheizmodul (28) aufweist;einer Zentralventileinrichtung (12), die mit jedem Kühlmittelkreislauf (KK1, KK2, KK3) in Wirkverbindung steht;wobei jeder Kühlmittelkreislauf (KK1, KK2, KK3) wenigstens einen jeweiligen Kühlmittelvorlauf (KVx) aufweist, der an der Zentralventileinrichtung (12) beginnt, und wenigstens einen jeweiligen Kühlmittelrücklauf (KRx) aufweist, der an der Zentralventileinrichtung (12) endet, wobei die Zentralventileinrichtung (12) in mehrere Schaltstellungen (I-VII) einstellbar ist, wobei in jeder Schaltstellung (I-VII) wenigstens ein Kühlmittelrücklauf (KRx) von jedem Kühlmittelkreislauf (KK1, KK2, KK3) mit wenigstens einem der Kühlmittelvorläufe (KVx) in Verbindung steht,dadurch gekennzeichnet, dass der erste Kühlmittelkreislauf (KK1) einen stromabwärts von der ersten Kühlmittelpumpe (16) und stromaufwärts von dem Kühler (18) abzweigenden Bypassabschnitt (36) aufweist, der an der Zentralventileinrichtung (12) endet und einen Bypass-Kühlmittelrücklauf (KRB) des ersten Kühlmittelkreislaufs (KK1) zu der Zentralventileinrichtung (12) bildet.

Description

Die Erfindung betrifft ein Kühlsystem für ein Elektrofahrzeug oder ein Hybridfahrzeug mit einem ersten Kühlmittelkreislauf zur Kühlung von wenigstens einer elektrischen oder/und mechanischen Komponente, wobei der erste Kühlmittelkreislauf eine erste Kühlmittelpumpe und einen Kühler aufweist; einem zweiten Kühlmittelkreislauf zur Kühlung eines elektrischen Energiespeichers, insbesondere einer Hochvolt-Batterie, wobei der zweite Kühlmittelkreislauf eine zweite Kühlmittelpumpe aufweist; einem dritten Kühlmittelkreislauf zur Konditionierung des elektrischen Energiespeichers, wobei der dritte Kühlmittelkreislauf einen Wärmeübertrager, insbesondere Chiller, aufweist, der mit einer Kälteanlage des Elektrofahrzeugs in thermischer Wirkverbindung steht, oder/und ein Zusatzheizmodul aufweist.
Ein Kühlsystem gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 1 ist aus der DE 10 2020 123 900 A1 bekannt.
Zum technischen Hintergrund wird beispielhaft auf die Dokumente DE 10 2008 008 132 A1 , DE 10 2019 107 190 A1 , DE 10 2015 215 164 A1 und US 2017 / 0 152 957 A1 hingewiesen, aus denen verschiedene andersartig aufgebaute Kühlsysteme für Kraftfahrzeuge bekannt sind.
Im Kühlmittelkreislauf von elektrischen Fahrzeugen werden üblicherweise Misch- und Umschaltventile mit jeweils maximal vier Anschlüssen verbaut. Derartige Ventile werden verwendet, um den Volumenstrom von Kühlmittel nach Bedarf auf die verschiedenen zu kühlenden Komponenten aufzuteilen. Die sich hieraus ergebenden Topologien von Kühlmittelkreisläufen sind dezentral und aufgrund des Einsatzes von unterschiedlichen Ventilen stark verzweigt.
Für zusätzliche Funktionalitäten bzw. Verschaltungen sind bei bekannten Kühlmittelkreisläufen zusätzliche Ventile, wie beispielsweise Rückschlagventile, erforderlich, Dies führt zu einer erhöhten Komplexität und höheren Kosten, insbesondere auch aufgrund eines höheren Entwicklungs- und Montageaufwands. Ferner wird durch den Einsatz zusätzlicher Ventile mehr Bauraum benötigt. Ferner ergeben sich aufgrund der vielfachen Verbindungen von Schläuchen mit den unterschiedlichen Ventilen höhere Druckverluste im Kühlmittelkreislauf, was zu einer größeren Leistungsaufnahme an der Kühlmittelpumpe führt, so dass mehr (elektrische) Energie verbraucht wird, was sich insbesondere bei einem Elektrofahrzeug nachteilig auf die Reichweite auswirkt.
Die der Erfindung zu Grunde liegende Aufgabe wird darin gesehen, ein Kühlsystem mit verbesserter Topologie anzugeben, bei dem die obigen Nachteile vermieden werden können.
Diese Aufgabe wird gelöst durch ein Kühlsystem mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 und durch ein Kraftfahrzeug mit einem solchen Kühlsystem. Vorteilhafte Ausgestaltungen mit zweckmäßigen Weiterbildungen sind in den abhängigen Patentansprüchen angegeben.
Vorgeschlagen wird also ein Kühlsystem für ein Elektrofahrzeug oder ein Hybridfahrzeug mit
einem ersten Kühlmittelkreislauf zur Kühlung von wenigstens einer elektrischen oder/und mechanischen Komponente, wobei der erste Kühlmittelkreislauf eine erste Kühlmittelpumpe und einen Kühler aufweist;
einem zweiten Kühlmittelkreislauf zur Kühlung eines elektrischen Energiespeichers, insbesondere einer Hochvolt-Batterie, wobei der zweite Kühlmittelkreislauf eine zweite Kühlmittelpumpe aufweist;
einem dritten Kühlmittelkreislauf zur Konditionierung des elektrischen Energiespeichers, wobei der dritte Kühlmittelkreislauf einen Wärmeübertrager,
insbesondere Chiller, aufweist, der mit einer Kälteanlage des Elektrofahrzeugs in thermischer Wirkverbindung steht, oder/und ein Zusatzheizmodul aufweist; und
einer Zentralventileinrichtung, die mit jedem Kühlmittelkreislauf in Wirkverbindung steht.
Dabei ist vorgesehen, dass jeder Kühlmittelkreislauf wenigstens einen jeweiligen Kühlmittelvorlauf aufweist, der an der Zentralventileinrichtung beginnt, und wenigstens einen jeweiligen Kühlmittelrücklauf aufweist, der an der Zentralventileinrichtung endet, und dass die Zentralventileinrichtung in mehrere Schaltstellungen einstellbar ist, wobei in jeder Schaltstellung wenigstens ein Kühlmittelrücklauf von jedem Kühlmittelkreislauf mit wenigstens einem der Kühlmittelvorläufe in Verbindung steht.
Erfindungsgemäß weist bei dem Kühlsystem der erste Kühlmittelkreislauf einen stromabwärts von der ersten Kühlmittelpumpe und stromaufwärts von dem Kühler abzweigenden Bypassabschnitt auf, der an der Zentralventileinrichtung endet und einen Bypass-Kühlmittelrücklauf des ersten Kühlmittelkreislaufs zu der Zentralventileinrichtung bildet.
Ein solches Kühlsystem weist eine Topologie auf, die von der Zentralventileinrichtung ausgeht, so dass auf eine Vielzahl einzelner Ventile verzichtet werden kann. Dies ermöglicht eine direkte Verbindung von allen zu kühlenden Komponenten der Zentralventileinrichtung. Durch diese direkte Verbindung können Druckverluste im Vergleich mit bekannten Kühlsystemen reduziert werden, so dass bei gleicher Leistungsaufnahme höhere Kühlmittel-Volumenströme erreicht werden können. Eine im ersten Kühlmittelkreislauf enthaltene elektrische und/oder mechanische Komponente kann beispielsweise eine antriebsseitige Komponente (wie beispielsweise ein Elektromotor) oder eine elektrische Ladeeinrichtung oder ein Stromwandler oder ein Getriebe oder dergleichen sein. Der angesprochene Kühler kann beispielsweise ein Niedertemperaturkühler sein.
Der Bypassabschnitt ermöglicht eine vollständige oder teilweise Umgehung des Kühlers, was basierend auf der Einstellung der Zentralventileinrichtung ermöglicht wird. Dabei kann der Bypassabschnitt als einziger Kühlmittelrücklauf für den ersten Kühlmittelkreislauf wirken. Alternativ kann der Bypass-Kühlmittelrücklauf zusammen mit dem Kühlmittelrücklauf vom Kühler jeweils für einen Teilstrom des rückströmenden Kühlmittels wirken. Weiter kann der Bypassabschnitt mittels der Zentralventilvorrichtung auch gesperrt sein, so dass der gesamte Kühlmittelmassenstrom über den Kühler und den dortigen Kühlmittelrücklauf geführt wird.
Bei dem Kühlsystem können alle Verschaltungen der Kühlmittelkreisläufe einzig mittels Verstellung der Zentralventileinrichtung einstellbar sein.
Dabei kann die Zentralventileinrichtung je nach Schaltstellung als Mischventil oder/und Umschaltventil für einen betreffenden Kühlmittelkreislauf wirken.
Mit anderen Worten ist die Zentralventileinrichtung derart ausgeführt, dass viele oder alle bislang in solchen Kühlsystemen vorhandenen Ventile ersetzt werden können. Dies verringert die Komplexität und Bauteilanzahl des Kühlsystems, was sich positiv auf die Montage und Wartung auswirkt. Ferner können beispielsweise durch den Wegfall von Rückschlagventilen in einzelnen Leitungssträngen bzw. -abschnitten auch akustische Beanstandungen aufgrund einer im Rückschlagventil schlagartig bewegten Kugel ausgeschlossen werden.
Bei dem Kühlsystem kann der erste Kühlmittelkreislauf einen stromabwärts von der ersten Kühlmittelpumpe und stromaufwärts von der zu kühlenden antriebsseitigen Komponente abzweigenden Zusatzabschnitt aufweisen, der an der Zentralventileinrichtung endet und einen Zusatz-Kühlmittelrücklauf des ersten Kühlmittelkreislaufs bildet. Der Zusatz-Kühlmittelrücklauf kann ebenfalls mittels der Zentralventileinrichtung aktiviert bzw. deaktiviert werden. Ferner ist auch möglich, dass nur ein Teilstrom von Kühlmittel durch den Zusatz-Kühlmittelrücklauf strömt und ein Teilstrom beispielsweise durch den Bypass-Kühlmittelrücklauf geführt wird.
Bei dem Kühlsystem kann im ersten Kühlmittelkreislauf stromaufwärts von der ersten Kühlmittelpumpe eine erste Luftabscheidungsvorrichtung angeordnet sein, die mit einem Ausgleichsbehälter verbunden ist. Dabei kann im zweiten Kühlmittelkreislauf stromaufwärts von der zweiten Kühlmittelpumpe eine Ausgleichsleitung abzweigen, die mit dem Ausgleichsbehälter verbunden ist. Hierdurch ist einerseits eine Befüllung des Kühlsystems möglich, indem Kühlmittel im Ausgleichsbehälter eingefüllt wird und über die erste Luftabscheidungsvorrichtung in den ersten Kühlmittelkreislauf gelangt. Ferner ist insbesondere aufgrund der Ausgleichsleitung im zweiten Kühlmittelkreislauf ein zuverlässiger Druck- bzw. Kühlmittelvolumenausgleich gegeben. Dabei kann über die Ausgleichsleitung bei entsprechendem Bedarf beispielsweise Kühlmittel aus dem Ausgleichsbehälter in den zweiten Kühlmittelkreislauf angesogen werden.
Bei dem Kühlsystem kann der dritte Kühlmittelkreislauf einen Chiller-Kühlmittelvorlauf und einen Zusatzheizer-Kühlmittelvorlauf aufweisen, die strömungstechnisch parallel zueinander angeordnet sind, und die je nach Schaltstellung der Zentralventileinrichtung einzeln oder gemeinsam die Funktion des Kühlmittelvorlaufs es dritten Kühlmittelkreislaufs bilden. Hierdurch ist es möglich, Kühlmittel im dritten Kühlmittelkreislauf mittels des Chillers oder/und mittels des Zusatzheizers zu konditionieren bzw. zu erwärmen, sofern dies in einem Betriebszustand des Kühlsystems bzw. des Elektrofahrzeugs erforderlich ist, etwa bei geringen Umgebungstemperaturen oder/und beim Start des Elektrofahrzeugs. Selbstverständlich kann Kühlmittel durch Wärmeaustausch mit dem Kältemittel im Chiller auch gekühlt werden, so dass eine Kühlung des elektrischen Energiespeichers unterstützt wird.
Bei dem Kühlsystem kann der zweite Kühlmittelkreislauf einen Lade-Kühlmittelvorlauf aufweisen, der strömungstechnisch parallel zur zweiten Kühlmittelpumpe angeordnet ist. Der Lade-Kühlmittelvorlauf kann dabei insbesondere von Kühlmittel durchströmt werden, wenn der elektrische Energiespeicher an einer (Schnell-)Ladestation angeschlossen ist und eine erhöhte Kühlung des elektrischen Energiespeichers erforderlich ist.
Bei dem Kühlsystem können die erste Kühlmittelpumpe und die zweite Kühlmittelpumpe mittels der Zentralventileinrichtung strömungstechnisch parallel zueinander geschalten werden. Somit können insbesondere beim (Schnell-)Laden des elektrischen Energiespeichers die beiden Kühlmittelpumpen parallel geschaltet sein, um die Kühlung des elektrischen Energiespeichers zu verbessern.
Bei dem Kühlsystem kann die Zentralventileinrichtung in einer ersten Schaltstellung, die auch als Befüllungsstellung oder Grundstellung bezeichnet werden kann, folgende Verbindungen herstellen:

Kühlmittelrücklauf des ersten Kühlmittelkreislaufs mit dem Kühlmittelvorlauf des zweiten Kühlmittelkreislaufs;
Kühlmittelrücklauf des zweiten Kühlmittelkreislaufs mit dem Kühlmittelvorlauf des dritten Kühlmittelkreislaufs;
Kühlmittelrücklauf des dritten Kühlmittelkreislaufs mit dem Kühlmittelvorlauf des ersten Kühlmittelkreislaufs.

Dabei kann die Zentralventileinrichtung in der ersten Schaltstellung weiter folgende Verbindung herstellen:

Kühlmittelrücklauf des zweiten Kühlmittelkreislaufs mit dem Chiller-Kühlmittelvorlauf und dem Zusatzheizer-Kühlmittelvorlauf des dritten Kühlmittelkreislaufs.

Bei dem Kühlsystem kann die Zentralventileinrichtung in einer zweiten Schaltstellung, die auch als Kühlen bei getrennten Kühlmittelkreisen bezeichnet werden kann, folgende Verbindungen herstellen:

Kühlmittelrücklauf des ersten Kühlmittelkreislaufs mit dem Kühlmittelvorlauf des ersten Kühlmittelkreislaufs;
Kühlmittelrücklauf des zweiten Kühlmittelkreislaufs mit dem Kühlmittelvorlauf des dritten Kühlmittelkreislaufs;
Kühlmittelrücklauf des dritten Kühlmittelkreislaufs mit dem Kühlmittelvorlauf des zweiten Kühlmittelkreislaufs.

Dabei kann die Zentralventileinrichtung in der zweiten Schaltstellung weiter folgende Verbindung herstellen:

Bypass-Kühlmittelrücklauf des ersten Kühlmittelkreislaufs mit dem Kühlmittelvorlauf des ersten Kühlmittelkreislaufs, wobei Kühlmittel aus dem Kühlmittelrücklauf des ersten Kühlmittelkreislaufs und dem Bypass-Kühlmittelrücklauf gemischt werden oder wobei Kühlmittel nur über den Bypass-Kühlmittelrücklauf geleitet wird.

Bei dem Kühlsystem kann die Zentralventileinrichtung in einer dritten Schaltstellung, die auch als DC-Max Laden bezeichnet werden kann, folgende Verbindungen herstellen:

Zusatz-Kühlmittelrücklauf des ersten Kühlmittelkreislaufs mit dem Lade-Kühlmittelvorlauf des zweiten Kühlmittelkreislaufs;
Kühlmittelrücklauf des zweiten Kühlmittelkreislaufs mit dem Kühlmittelvorlauf des dritten Kühlmittelkreislaufs;
Kühlmittelrücklauf des dritten Kühlmittelkreislaufs mit dem zu dem Lade-Kühlmittelvorlauf parallelen Kühlmittelvorlauf des zweiten Kühlmittelkreislaufs;
Kühlmittelrücklauf des dritten Kühlmittelkreislaufs mit dem Kühlmittelvorlauf des ersten Kühlmittelkreislaufs.

Bei dem Kühlsystem kann die Zentralventileinrichtung noch in weitere Schaltstellungen eingestellt werden, so dass weitere Betriebszustände realisiert werden können. Die Zentralventileinrichtung ist also nicht auf die oben erwähnten drei Schaltstellungen beschränkt, sondern umfasst diese drei und weitere Schaltstellungen.
Ein Elektrofahrzeug kann mit einem oben beschriebenen Kühlsystem ausgestattet sein. Insbesondere kann ein solches Kühlsystem in einem vorderen Bereich des Elektrofahrzeugs untergebracht sein. Hierzu können die Zentralventileinrichtung und weite Teile der damit verbundenen Kühlmittelkreisläufe in einer Art zentralem Kühlsystemmodul zusammengefasst werden. Dabei ist es möglich, dass das zentrale Kühlsystemmodul so ausgeführt ist, dass lediglich im Elektrofahrzeug an unterschiedlichen Orten bzw. Positionen angeordnete (Fahrzeug-)Komponenten, wie etwa elektrischer Energiespeicher, Antriebskomponenten oder Kühler, an diesem angeschlossen werden müssen.
Weitere Vorteile und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung von Ausführungsformen unter Bezugnahme auf die Figuren. Dabei zeigt:

1 ein vereinfachtes und schematisches Prinzipschaltbild eines Kühlsystems mit Zentralventileinrichtung;
2 eine Vergrößerung der Zentralventileinrichtung der 1 mit nummerierten Anschlüssen;
3 in den Teilfiguren A) und B) eine erste Schaltstellung der Zentralventileinrichtung in dem Kühlsystem und der mittels der Zentralventileinrichtung hergestellten Verbindungen zwischen jeweiligen Kühlmittelrückläufen und Kühlmittelvorläufen;
4 in den Teilfiguren A) und B) eine zweite Schaltstellung der Zentralventileinrichtung in dem Kühlsystem und der mittels der Zentralventileinrichtung hergestellten Verbindungen zwischen jeweiligen Kühlmittelrückläufen und Kühlmittelvorläufen;
5 in den Teilfiguren A) und B) eine dritte Schaltstellung der Zentralventileinrichtung in dem Kühlsystem und der mittels der Zentralventileinrichtung hergestellten Verbindungen zwischen jeweiligen Kühlmittelrückläufen und Kühlmittelvorläufen;
6 in den Teilfiguren A) und B) eine vierte Schaltstellung der Zentralventileinrichtung in dem Kühlsystem und der mittels der Zentralventileinrichtung hergestellten Verbindungen zwischen jeweiligen Kühlmittelrückläufen und Kühlmittelvorläufen;
7 in den Teilfiguren A) und B) eine fünfte Schaltstellung der Zentralventileinrichtung in dem Kühlsystem und der mittels der Zentralventileinrichtung hergestellten Verbindungen zwischen jeweiligen Kühlmittelrückläufen und Kühlmittelvorläufen;
8 in den Teilfiguren A) und B) eine sechste Schaltstellung der Zentralventileinrichtung in dem Kühlsystem und der mittels der Zentralventileinrichtung hergestellten Verbindungen zwischen jeweiligen Kühlmittelrückläufen und Kühlmittelvorläufen;
9 in den Teilfiguren A) und B) eine siebte Schaltstellung der Zentralventileinrichtung in dem Kühlsystem und der mittels der Zentralventileinrichtung hergestellten Verbindungen zwischen jeweiligen Kühlmittelrückläufen und Kühlmittelvorläufen;
10 das Kühlsystem der 1 mit einem zentralen Thermomanagement-Modul.

In 1 ist vereinfacht und schematisch ein Kühlsystem 100 für ein zumindest teilweise elektrisch angetriebenes Kraftfahrzeug 200 dargestellt. Das Kraftfahrzeug 200, insbesondere Elektrofahrzeug, ist dabei in 1 lediglich als schematisches Rechteck um das Kühlsystem 100 herum angedeutet.
Das Kühlsystem 100 bildet insgesamt einen Gesamtkreislauf für Kühlmittel zum Kühlen bzw. Konditionieren bzw. Temperieren von Komponenten des Kraftfahrzeugs 200. Das Kühlsystem weist eine Zentralventileinrichtung 12 auf, die nachfolgend auch alternativ als Zentralventil 12 angesprochen wird.
Das Kühlsystem 100 weist einen ersten Kühlmittelkreislauf KK1 zur Kühlung von wenigstens einer elektrischen oder/und mechanischen Komponente 14 des Kraftfahrzeugs 200 auf. Dabei weist der erste Kühlmittelkreislauf KK1 eine erste Kühlmittelpumpe 16 und einen Kühler 18 auf. Unter dem Begriff elektrische oder/und mechanische Komponente 14 sind hier verschiedene Bauteile zusammengefasst, wie beispielsweise ein hier nicht dargestellter Elektromotor oder/und ein Stromwandler, wie etwa DC/DC-Wandler, ein Getriebe oder dergleichen.
Das Kühlsystem 100 weist ferner einen zweiten Kühlmittelkreislauf KK2 auf zur Kühlung eines elektrischen Energiespeichers 20, insbesondere einer Hochvolt-Batterie, wobei der zweite Kühlmittelkreislauf KK2 eine zweite Kühlmittelpumpe 22 aufweist.
Das Kühlsystem 100 umfasst ferner einen dritten Kühlmittelkreislauf KK3 zur Konditionierung des elektrischen Energiespeichers 20, wobei der dritte Kühlmittelkreislauf KK3 einen Wärmeübertrager 24, insbesondere Chiller, aufweist, der mit einer hier nur vereinfacht als Rechteck dargestellten Kälteanlage 26 des Elektrofahrzeugs in thermischer Wirkverbindung steht. Ferner kann im dritten Kühlmittelkreislauf KK3 ein Zusatzheizmodul 28 vorgesehen sein Das Zusatzheizmodul 28 kann beispielsweise ein elektrischer Zusatzheizer bzw. ein Hochvolt-Heizer sein.
Der zweite Kühlmittelkreislauf KK2 und der dritte Kühlmittelkreislauf KK3 können gemeinsam auch als sogenannter Batteriekreislauf bezeichnet werden.
Das Kühlsystem 100 weist einen Ausgleichsbehälter 30 auf. Mittels des Ausgleichsbehälters 30 kann das Kühlsystem 100 mit Kühlmittel befüllt werden. Der Ausgleichsbehälter 30 steht über einen Leitungsabschnitt 32 mit einer Luftabscheidungsvorrichtung 34 in Verbindung die im ersten Kühlmittelkreislauf KK1 angeordnet ist. Die Luftabscheidungsvorrichtung 34 ist im gezeigten Beispiel stromaufwärts von der ersten Kühlmittelpumpe 16 angeordnet. Wird mit dem Kühlsystem eine Entlüftungsroutine durchgeführt, kann Luft bzw. können Luftblasen über den Leitungsabschnitt 32 in den Ausgleichsbehälter 30 entweichen.
Der erste Kühlmittelkreislauf KK1 weist einen stromabwärts von der ersten Kühlmittelpumpe 16 und stromaufwärts von dem Kühler 18 abzweigenden Bypassabschnitt 36 auf. Der Bypassabschnitt 36 beginnt an einer Abzweigung 38 und endet an der Zentralventileinrichtung 12. Somit bildet der Bypassabschnitt 36 einen sogenannten Bypass-Kühlmittelrücklauf KRB des ersten Kühlmittelkreislaufs KK1 zu der Zentralventileinrichtung 12.
Der erste Kühlmittelkreislauf KK1 kann weiter einen stromabwärts von der ersten Kühlmittelpumpe 16 und stromaufwärts von der zu kühlenden antriebsseitigen Komponente 14 abzweigenden Zusatzabschnitt 40 aufweisen. Der Zusatzabschnitt 40 beginnt an einer Abzweigung 42 und endet an der Zentralventileinrichtung 12. Somit bildet der Zusatzabschnitt 40 einen Zusatz-Kühlmittelrücklauf KRZ des ersten Kühlmittelkreislaufs KK1.
Wie sich aus der obigen Beschreibung des ersten Kühlmittelkreislaufs KK1 ergibt, weist dieser im gezeigten Beispiel ausgehend von der Zentralventileinrichtung 12 einen Kühlmittelvorlauf KV1 und einen den Kühler 18 aufweisenden Kühlmittelrücklauf KR1 auf. Ferner kann Kühlmittel im ersten Kühlmittelkreislauf KK1 auch über den Bypass-Kühlmittelrücklauf KRB oder/und den Zusatz-Kühlmittelrücklauf KRZ wieder zurück zum Zentralventil 12 geführt werden.
Der zweite Kühlmittelkreislauf KK2 weist ausgehend von dem Zentralventil 12 einen Kühlmittelvorlauf KV2 und einen den elektrischen Energiespeicher 20 aufweisenden Kühlmittelrücklauf KR2 auf. Zusätzlich kann der zweite Kühlmittelkreislauf KK2 einen Lade-Kühlmittelvorlauf KVL aufweisen, der strömungstechnisch parallel zur zweiten Kühlmittelpumpe 22 angeordnet ist. der Lade-Kühlmittelvorlauf KVL beginnt beim Zentralventil 12 und endet an einem Abzweig 44, der stromabwärts von der zweiten Kühlmittelpumpe 22 angeordnet ist.
Ferner zweigt im zweiten Kühlmittelkreislauf KK2 stromaufwärts von der zweiten Kühlmittelpumpe 22 eine Ausgleichsleitung 46 ab, die strichpunktiert dargestellt ist. Die Ausgleichsleitung 46 mündet in den Ausgleichsbehälter 30, so dass auf diese Weise ein Kühlmittelausgleich bzw. Druckausgleich in dem Kühlsystem 100 erfolgen kann. Über die Ausgleichsleitung 46 kann auch Luft in den Ausgleichsbehälter 30 entweichen kann.
Der dritte Kühlmittelkreislauf KK3 weist ausgehend von dem Zentralventil 12 einen Kühlmittelvorlauf KV3 und einen Kühlmittelrücklauf KR3 auf. Im gezeigten Beispiel umfasst der dritte Kühlmittelkreislauf KK3 einen Chiller-Kühlmittelvorlauf KVC und einen Zusatzheizer-Kühlmittelvorlauf KVH, die strömungstechnisch parallel zueinander angeordnet sind. Die beiden strömungstechnisch parallelen Vorläufe KVC und KVH münden in einem Abzweig 48.
Bei dem oben unter Bezugnahme auf die 1 beschriebenen Kühlsystem 100 stellt die Zentralventileinrichtung 12 ein zentrales Element dar, das als Ausgangspunkt für die Topologie des Kühlsystems bzw. der Kühlmittelkreisläufe KK1, KK2, KK3 dient. Dabei ist das Zentralventil 12 insbesondere so ausgeführt bzw. ausgestaltet, dass alle Verschaltungen der Kühlmittelkreisläufe KK1, KK2, KK3 einzig mittels Verstellung der Zentralventileinrichtung 12 einstellbar sind. Dabei kann die Zentralventileinrichtung 12 je nach Schaltstellung als Mischventil oder/und Umschaltventil für einen betreffenden Kühlmittelkreislauf KK1, KK2, KK3 wirken.

2 zeigt das Zentralventil 12 in einer vergrößerten schematischen Darstellung mit nummerierten Anschlüssen. In dem dargestellten Beispiel sind Anschlüsse der Zentralventileinrichtung 12 wie folgt den Vorläufen KVx bzw. Rückläufen KRx der jeweiligen Kühlmittelkreisläufe KKn zugeordnet:

Anschluss	Kühlmittelkreislauf KKn	Vorlauf KVx	Rücklauf KRx
1	KK2	KV2	-
2	KK2	KVL	-
3	KK2	-	KR2
4	KK1	-	KR1
5	KK1	-	KRB
6	KK1	KV1	-
7	KK1	-	KRZ
8	KK3	KVC/KV3
9	KK3	KVH	-
10	KK3	-	KR3

Die hier beispielhaft verwendete Nummerierung der Anschlüsse 1 bis 10 kann natürlich auch eine andere sein. Ferner kann die Zentralventileinrichtung 12 auch mehr oder weniger als die hier beispielhaft gezeigten zehn Anschlüsse aufweisen.
Nachfolgend werden unter Bezugnahme auf die 3 bis 9 verschiedene Schaltstellungen der Zentralventileinrichtung bzw. des Zentralventils 12 beschrieben, wobei jeweils in der oberen Figur, die mit A) gekennzeichnet ist, die aktiv durchströmten Leitungen durchgezogen und die nicht durchströmten Leitungen punktiert dargestellt sind. Leitungen bzw. Leitungsabschnitte, die optional durchströmt werden können, sind gestrichelt dargestellt. In der jeweils unteren Figur B) sind die mittels der Zentralventileinrichtung 12 in der jeweiligen Schaltstellung hergestellten Verbindungen zwischen Vorläufen und Rückläufen der verschiedenen Kühlmittelkreisläufe KK1, KK2, KK3 dargestellt. Dabei ist zu beachten, dass sich kreuzende Linien keine fluidtechnische Verbindung darstellen. Eine in der Zentralventileinrichtung 12 vorgesehene bzw. einstellbare Verbindung ist mittels eines schwarzen Punkts dargestellt. Die Schaltstellungen sind mit römischen Ziffern bezeichnet.
3 zeigt eine erste Schaltstellung I des Zentralventils 12. Diese Schaltstellung I kann auch als Grundstellung oder Ausgangsstellung bezeichnet werden. In dieser ersten Schaltstellung I sind folgende Verbindungen hergestellt:

a) Kühlmittelrücklauf KR1 des ersten Kühlmittelkreislaufs KK1 mit dem Kühlmittelvorlauf KV2 des zweiten Kühlmittelkreislaufs KK2; im Zentralventil 12 stehen also die Anschlüsse 4 und 1 miteinander in Verbindung.
b) Kühlmittelrücklauf KR2 des zweiten Kühlmittelkreislaufs KK2 mit dem Kühlmittelvorlauf KV3 (KVC) des dritten Kühlmittelkreislaufs KK3; im Zentralventil 12 stehen also die Anschlüsse 3 und 8 miteinander in Verbindung.
c) Kühlmittelrücklauf KR3 des dritten Kühlmittelkreislaufs KK3 mit dem Kühlmittelvorlauf KV1 des ersten Kühlmittelkreislaufs KK1; im Zentralventil 12 stehen also die Anschlüsse 10 und 6 miteinander in Verbindung.
d) Kühlmittelrücklauf KR2 des zweiten Kühlmittelkreislaufs KK2 mit dem Zusatzheizer-Kühlmittelvorlauf KVH des dritten Kühlmittelkreislaufs KK3; im Zentralventil 12 stehen also die Anschlüsse 3 und 9 miteinander in Verbindung; entsprechend wird der Kühlmittelstrom vom Anschluss 3 innerhalb des Zentralventils auf die Anschlüsse 8 und 9 aufgeteilt bzw. verzweigt.

In der ersten Schaltstellung I sind die Anschlüsse 2, 5 und 7 geblockt bzw. gesperrt, so dass das Kühlmittel in den entsprechenden Leitungsabschnitten KVL, KR3 und KRZ steht bzw. nicht einströmt.
In dieser ersten Schaltstellung (Grundstellung) kann das Kühlsystem 100 beispielsweise befüllt werden über den Ausgleichsbehälter 30. Ferner kann diese erste Schaltstellung auch eine Grundstellung dahingehend sein, dass das Kühlsystem 100 beim Starten der Kühlung bzw. des Elektrofahrzeugs zunächst in dieser Einstellung betrieben wird. In dieser Schaltstellung I ist der erste Kühlmittelkreislauf KK1 strömungstechnisch mit dem zweiten Kühlmittelkreislauf KK2 verbunden.
4 zeigt eine zweite Schaltstellung II des Zentralventils 12. Diese Schaltstellung II kann auch als Kühlen mit getrennten Kreisen bezeichnet werden. In dieser zweiten Schaltstellung II sind folgende Verbindungen hergestellt:

a) Kühlmittelrücklauf KR1 des ersten Kühlmittelkreislaufs KK1 mit dem Kühlmittelvorlauf KV1 des ersten Kühlmittelkreislaufs; im Zentralventil 12 stehen also die Anschlüsse 4 und 6 miteinander in Verbindung;
b) Kühlmittelrücklauf KR2 des zweiten Kühlmittelkreislaufs KK2 mit dem Kühlmittelvorlauf KV3/KVC des dritten Kühlmittelkreislaufs KK3; im Zentralventil 12 stehen also die Anschlüsse 3 und 8 miteinander in Verbindung;
c) Kühlmittelrücklauf KR3 des dritten Kühlmittelkreislaufs KK3 mit dem Kühlmittelvorlauf KV2 des zweiten Kühlmittelkreislaufs KK2; im Zentralventil 12 stehen also die Anschlüsse 10 und 1 miteinander in Verbindung;
d) Optional: Bypass-Kühlmittelrücklauf KRB des ersten Kühlmittelkreislaufs KK1 mit dem Kühlmittelvorlauf KV1 des ersten Kühlmittelkreislaufs KK1, wobei Kühlmittel aus dem Kühlmittelrücklauf KR1 des ersten Kühlmittelkreislaufs KK1 und aus dem Bypass-Kühlmittelrücklauf KRB gemischt wird; im Zentralventil 12 stehen in diesem Fall also die Anschlüsse 4, 5 mit dem Anschluss 6 in Verbindung, wobei die übrigen Verbindungen b) und c) beibehalten werden können. Alternativ kann der gesamte Kühlmittelvolumenstrom auch nur über den Bypass-Kühlmittelrücklauf KRB geleitet werden. In einem solchen Fall würden nur die Anschlüsse 5 und 6 miteinander in Verbindung stehen, Anschluss 4 wäre aber gesperrt.

In der zweiten Schaltstellung II sind die Anschlüsse 2, 7 und 9 geblockt bzw. gesperrt, so dass das Kühlmittel in den entsprechenden Leitungsabschnitten KVL, KRZ und KVH steht bzw. nicht einströmt.
In der Schaltstellung II werden die zu kühlenden Komponenten in getrennten Kreisläufen gekühlt. Antriebsseitige Komponenten 14 werden durch Kühlmittel gekühlt, das nur im ersten Kühlmittelkreislauf zirkuliert mittels der ersten Kühlmittelpumpe 16. Der elektrische Energiespeicher 20 wird durch Kühlmittel gekühlt, das in den strömungstechnisch miteinander verbundenen Kühlmittelkreisläufen KK2 und KK3 zirkuliert mittels der zweiten Kühlmittelpumpe 22. In dieser Schaltstellung II ist der erste Kühlmittelkreislauf KK1 von dem zweiten Kühlmittelkreislauf KK2 getrennt, so dass die beiden Kühlmittelpumpen 16, 22 jeweils autonome Kühlmittelkreisläufe betreiben.
5 zeigt eine dritte Schaltstellung III des Zentralventils 12. Diese Schaltstellung III kann auch als DC-Max Laden bezeichnet werden. In dieser dritten Schaltstellung III sind folgende Verbindungen hergestellt:

a) Zirkulations-Kühlmittelrücklauf KRZ des ersten Kühlmittelkreislaufs KK1 mit dem Lade-Kühlmittelvorlauf KVL des zweiten Kühlmittelkreislaufs KK2; im Zentralventil 12 stehen also die Anschlüsse 7 und 2 miteinander in Verbindung;
b) Kühlmittelrücklauf KR2 des zweiten Kühlmittelkreislaufs KK2 mit dem Kühlmittelvorlauf KV3/KVC des dritten Kühlmittelkreislaufs KK3; im Zentralventil 12 stehen also die Anschlüsse 3 und 8 miteinander in Verbindung;
c) Kühlmittelrücklauf KR3 des dritten Kühlmittelkreislaufs KK3 mit dem zu dem Lade-Kühlmittelvorlauf KVL parallelen Kühlmittelvorlauf KV2 des zweiten Kühlmittelkreislaufs KK2; in dem Zentralventil 12 stehen also die Anschlüsse 10 und 1 miteinander in Verbindung;
d) Kühlmittelrücklauf KR3 des dritten Kühlmittelkreislaufs KK3 mit dem Kühlmittelvorlauf KV1 des ersten Kühlmittelkreislaufs KK1; in dem Zentralventil 12 stehen also die Anschlüsse 10 und 6 miteinander in Verbindung;
e) Optional: Bypass-Kühlmittelrücklauf KRB des ersten Kühlmittelkreislaufs KK1 mit dem Kühlmittelvorlauf KV1 des ersten Kühlmittelkreislaufs KK1, wobei Kühlmittel aus dem Kühlmittelrücklauf KR3 des dritten Kühlmittelkreislaufs KK3 und dem Bypass-Kühlmittelrücklauf KRB gemischt werden.

Bei den oben für die dritte Schaltstellung III beschriebenen Verbindungen c) und d) ist anzumerken, dass der Kühlmittelmassenstrom innerhalb des Zentralventils auf die Anschlüsse 1 und 6 verteilt wird. In der dritten Schaltstellung III sind die beiden Kühlmittelpumpen 16, 22 parallel zueinander geschaltet. Hierdurch wird insbesondere an dem elektrischen Energiespeicher 20 eine verbesserte bzw. gesteigerte Kühlung erreicht, was insbesondere beim (Schnell-)Laden des Energiespeichers 20 nützlich ist. In dieser Schaltstellung III ist der erste Kühlmittelkreislauf KK1 strömungstechnisch mit dem zweiten Kühlmittelkreislauf KK2 verbunden. In diesem Fall kann ein Kühlmittelausgleich bzw. eine Entlüftung unter Einbezug des Ausgleichsbehälters 30 stattfinden.
In der dritten Schaltstellung III sind die Anschlüsse 4 und 9 geblockt bzw. gesperrt, so dass das Kühlmittel in den entsprechenden Leitungsabschnitten KR1 und KVH steht bzw. nicht einströmt.
6 zeigt eine vierte Schaltstellung IV des Zentralventils 12. Diese Schaltstellung IV kann auch als kombinierte Kreise bezeichnet werden. In dieser vierten Schaltstellung IV sind folgende Verbindungen hergestellt:

a) Kühlmittelrücklauf KR1 des ersten Kühlmittelkreislaufs KK1 mit dem Kühlmittelvorlauf KV2 des zweiten Kühlmittelkreislaufs KK2; im Zentralventil 12 stehen also die Anschlüsse 4 und 1 miteinander in Verbindung;
b) Kühlmittelrücklauf KR2 des zweiten Kühlmittelkreislaufs KK2 mit dem Kühlmittelvorlauf KV3/KVC des dritten Kühlmittelkreislaufs KK3; im Zentralventil 12 stehen also die Anschlüsse 3 und 8 miteinander in Verbindung;
c) Kühlmittelrücklauf KR3 des dritten Kühlmittelkreislaufs KK3 mit dem Kühlmittelvorlauf KV1 des ersten Kühlmittelkreislaufs KK1; in dem Zentralventil 12 stehen also die Anschlüsse 10 und 6 miteinander in Verbindung;
d) Optional: Bypass-Kühlmittelrücklauf KRB des ersten Kühlmittelkreislaufs KK1 mit dem Kühlmittelvorlauf KV2 des zweiten Kühlmittelkreislaufs KK2, wobei Kühlmittel aus dem Kühlmittelrücklauf KR1 des ersten Kühlmittelkreislaufs KK1 und dem Bypass-Kühlmittelrücklauf KRB gemischt werden oder wobei Kühlmittel nur über den Bypass-Kühlmittelrücklauf KRB geleitet wird.

In der vierten Schaltstellung IV sind die Anschlüsse 2, 7 und 9 geblockt bzw. gesperrt, so dass das Kühlmittel in den entsprechenden Leitungsabschnitten KVL, KRZ und KVH steht bzw. nicht einströmt.
In dieser Schaltstellung IV ist der erste Kühlmittelkreislauf KK1 strömungstechnisch mit dem zweiten Kühlmittelkreislauf KK2 verbunden. In diesem Fall kann ein Kühlmittelausgleich bzw. eine Entlüftung unter Einbezug des Ausgleichsbehälters 30 stattfinden.
7 zeigt eine fünfte Schaltstellung V des Zentralventils 12. Diese Schaltstellung V kann auch als Heizen der Batterie bezeichnet werden. In dieser fünften Schaltstellung V sind folgende Verbindungen hergestellt:

a) Bypass-Kühlmittelrücklauf KRB des ersten Kühlmittelkreislaufs KK1 mit dem Kühlmittelvorlauf KV1 des ersten Kühlmittelkreislaufs KK1; im Zentralventil 12 stehen also die Anschlüsse 5 und 6 miteinander in Verbindung;
b) Kühlmittelrücklauf KR2 des zweiten Kühlmittelkreislaufs KK2 mit dem Zusatzheizer-Kühlmittelvorlauf KVH des dritten Kühlmittelkreislaufs KK3; im Zentralventil 12 stehen also die Anschlüsse 3 und 9 miteinander in Verbindung;
c) Kühlmittelrücklauf KR3 des dritten Kühlmittelkreislaufs KK3 mit dem Kühlmittelvorlauf KV2 des zweiten Kühlmittelkreislaufs KK2; in dem Zentralventil 12 stehen also die Anschlüsse 10 und 1 miteinander in Verbindung;
d) Optional: Kühlmittelrücklauf KR1 des ersten Kühlmittelkreislaufs KK1 mit dem Kühlmittelvorlauf KV1, so dass der Kühlmittelvolumenstrom auf den Kühlmittelrücklauf KR1 und den Bypass-Kühlmittelrücklauf KRB aufgeteilt wird.

In der fünften Schaltstellung V sind die Anschlüsse 2, 4, 7 und 8 geblockt bzw. gesperrt, so dass das Kühlmittel in den entsprechenden Leitungsabschnitten KVL, KR1, KRZ und KVC steht bzw. nicht einströmt.
In der Schaltstellung V kann Kühlmittel mittels des Zusatzheizers 28 im dritten Kühlmittelkreislauf erwärmt werden. Das erwärmte Kühlmittel strömt dann in den zweiten Kühlmittelkreislauf KK2, wo es Wärme an den elektrischen Energiespeicher 20 abgeben kann, so dass dieser temperiert bzw. konditioniert wird. In dieser Schaltstellung V ist der erste Kühlmittelkreislauf KK1 von dem zweiten Kühlmittelkreislauf KK2 getrennt, so dass die beiden Kühlmittelpumpen 16, 22 jeweils autonome Kühlmittelkreisläufe betreiben.
8 zeigt eine sechste Schaltstellung VI des Zentralventils 12. Diese Schaltstellung VI kann auch als Wärmepumpenbetrieb bezeichnet werden. In dieser sechsten Schaltstellung VI sind folgende Verbindungen hergestellt:

a) Bypass-Kühlmittelrücklauf KRB des ersten Kühlmittelkreislaufs KK1 mit dem (Chiller-)Kühlmittelvorlauf KV3/KVC des dritten Kühlmittelkreislaufs KK3; im Zentralventil 12 stehen also die Anschlüsse 5 und 8 miteinander in Verbindung;
b) Kühlmittelrücklauf KR2 des zweiten Kühlmittelkreislaufs KK2 mit dem Kühlmittelvorlauf KV2 des zweiten Kühlmittelkreislaufs KK2; im Zentralventil 12 stehen also die Anschlüsse 3 und 1 miteinander in Verbindung;
c) Kühlmittelrücklauf KR3 des dritten Kühlmittelkreislaufs KK3 mit dem Kühlmittelvorlauf KV1 des ersten Kühlmittelkreislaufs KK1; in dem Zentralventil 12 stehen also die Anschlüsse 10 und 6 miteinander in Verbindung.

In der sechsten Schaltstellung VI sind die Anschlüsse 2, 4, 7 und 9 geblockt bzw. gesperrt, so dass das Kühlmittel in den entsprechenden Leitungsabschnitten KVL, KR1, KRZ und KVH steht bzw. nicht einströmt.
In der Schaltstellung VI nimmt das Kühlmittel im Bereich der antriebsseitigen Komponente(n) 14 im ersten Kühlmittelkreislauf KK1 Wärme auf. Das erwärmte Kühlmittel strömt unter Umgehung des Kühlers 18 mittels des Bypass-Kühlmittelrücklaufs KRB in den dritten Kühlmittelkreislauf KK3 und dort in den Chiller 24. Im Chiller 24 gibt das Kühlmittel Wärme an das Kältemittel der Kälteanlage 26 des Kraftfahrzeugs 200 ab. Der Chiller 24 arbeitet folglich als Wasser-Wärmepumpe für die Kälteanlage 26. In dieser Schaltstellung VI ist der erste Kühlmittelkreislauf KK1 von dem zweiten Kühlmittelkreislauf KK2 getrennt, so dass die beiden Kühlmittelpumpen 16, 22 jeweils autonome Kühlmittelkreisläufe betreiben.
9 zeigt eine siebte Schaltstellung VII des Zentralventils 12. Diese Schaltstellung VII kann auch als Wärmeüberschussfunktion bezeichnet werden. In dieser siebten Schaltstellung VII sind folgende Verbindungen hergestellt:

a) Kühlmittelrücklauf KR1 des ersten Kühlmittelkreislaufs KK1 mit dem (Chiller-)Kühlmittelvorlauf KV3/KVC und dem Zusatzheizer-Kühlmittelvorlauf KVH des dritten Kühlmittelkreislaufs KK3; im Zentralventil 12 stehen also die Anschlüsse 4 und 8, 9 miteinander in Verbindung.
b) Bypass-Kühlmittelrücklauf KRB des ersten Kühlmittelkreislaufs KK1 mit dem (Chiller-)Kühlmittelvorlauf KV3/KVC und dem Zusatzheizer-Kühlmittelvorlauf KVH des dritten Kühlmittelkreislaufs KK3; im Zentralventil 12 stehen also die Anschlüsse 5 und 8, 9 miteinander in Verbindung;
c) Kühlmittelrücklauf KR2 des zweiten Kühlmittelkreislaufs KK2 mit dem Kühlmittelvorlauf KV2 des zweiten Kühlmittelkreislaufs KK2; im Zentralventil 12 stehen also die Anschlüsse 3 und 1 miteinander in Verbindung;
d) Kühlmittelrücklauf KR3 des dritten Kühlmittelkreislaufs KK3 mit dem Kühlmittelvorlauf KV1 des ersten Kühlmittelkreislaufs KK1; in dem Zentralventil 12 stehen also die Anschlüsse 10 und 6 miteinander in Verbindung.

In der siebten Schaltstellung VII sind die Anschlüsse 2 und 7 geblockt bzw. gesperrt, so dass das Kühlmittel in den entsprechenden Leitungsabschnitten KVL und KRZ steht bzw. nicht einströmt.
In der Schaltstellung VII zirkuliert das Kühlmittel hauptsächlich in den Kühlkreisen KK1 und KK3, wobei der Kühlmittelkreislauf KK2 hiervon gesondert betrieben wird. Bei der sogenannten Wärmeüberschussfunktion wird das Kühlmittel in den Kühlmittelkreisläufen KK1 und KK3 so zirkuliert, dass Wärme aus dem System in die Umgebung ggf. mittels der Kälteanlage des Fahrzeugs abgeführt werden kann. Dabei kann das Kühlmittel insbesondere im dritten Kühlmittelkreislauf KK3 im Bereich des Chillers 24 Wärme aufnehmen oder abgeben und im Bereich des Zusatzheizers 28 Wärme aufnehmen. In dieser Schaltstellung VII ist der erste Kühlmittelkreislauf KK1 von dem zweiten Kühlmittelkreislauf KK2 getrennt, so dass die beiden Kühlmittelpumpen 16, 22 jeweils autonome Kühlmittelkreisläufe betreiben.
10 zeigt das Kühlsystem 100 der 1, wobei ein sogenanntes zentrales Thermomanagement-Modul 300 schraffiert dargestellt ist. In dem Modul 300 können die unter der Schraffur liegenden Komponenten des Kühlsystems 100 zusammengefasst bzw. integriert werden. Ein solches zentrales Thermomanagement-Modul 300 kann als modulares Bauteil zur Verfügung gestellt werden, so dass es lediglich noch mit dem Kühler 18, dem elektrischen Energiespeicher 20 und den antriebsseitigen Komponenten 14 verbunden werden muss. Hierdurch wird der Aufwand beim Zusammenbau eines Kraftfahrzeugs 200 reduziert.
Die im Rahmen des hier vorgestellten Kühlsystems 100 eingesetzte Zentralventileinrichtung 12 kann einen Aufbau aufweisen, wie er beispielsweise in den zeitgleich von der Anmelderin eingereichten Anmeldungen DE 10 2021 109 739 A1 mit dem Titel „Zentralventileinrichtung mit drehbarem Verstellelement für ein Kühlsystem eines Kraftfahrzeugs, Kühlsystem und Elektrofahrzeug mit einem solchen Kühlsystem“ und DE 10 2021 109 742 A1 mit dem Titel „Zentralventileinrichtung mit Anschlussraster und drehbarem Verstellelement für ein Kühlsystem eines Kraftfahrzeugs und Elektrofahrzeug mit einem solchen Kühlsystem“ beschrieben ist. Es wird insbesondere in Bezug auf den inneren Aufbau und die sich hieraus ergebenden Schaltstellungen innerhalb der Zentralventileinrichtung 12 auf den Inhalt dieser beiden Anmeldungen Bezug genommen.

Claims

Kühlsystem (100) für ein Elektrofahrzeug (200) oder ein Hybridfahrzeug mit einem ersten Kühlmittelkreislauf (KK1) zur Kühlung von wenigstens einer elektrischen oder/und mechanischen Komponente (14), wobei der erste Kühlmittelkreislauf (KK1) eine erste Kühlmittelpumpe (16) und einen Kühler (18) aufweist; einem zweiten Kühlmittelkreislauf (KK2) zur Kühlung eines elektrischen Energiespeichers (20), insbesondere einer Hochvolt-Batterie, wobei der zweite Kühlmittelkreislauf (KK2) eine zweite Kühlmittelpumpe (22) aufweist; und einem dritten Kühlmittelkreislauf (KK3) zur Konditionierung des elektrischen Energiespeichers (20), wobei der dritte Kühlmittelkreislauf (KK3) einen Wärmeübertrager (24), insbesondere Chiller, aufweist, der mit einer Kälteanlage (26) des Elektrofahrzeugs in thermischer Wirkverbindung steht, oder/und ein Zusatzheizmodul (28) aufweist; einer Zentralventileinrichtung (12), die mit jedem Kühlmittelkreislauf (KK1, KK2, KK3) in Wirkverbindung steht; wobei jeder Kühlmittelkreislauf (KK1, KK2, KK3) wenigstens einen jeweiligen Kühlmittelvorlauf (KVx) aufweist, der an der Zentralventileinrichtung (12) beginnt, und wenigstens einen jeweiligen Kühlmittelrücklauf (KRx) aufweist, der an der Zentralventileinrichtung (12) endet, wobei die Zentralventileinrichtung (12) in mehrere Schaltstellungen (I-VII) einstellbar ist, wobei in jeder Schaltstellung (I-VII) wenigstens ein Kühlmittelrücklauf (KRx) von jedem Kühlmittelkreislauf (KK1, KK2, KK3) mit wenigstens einem der Kühlmittelvorläufe (KVx) in Verbindung steht, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Kühlmittelkreislauf (KK1) einen stromabwärts von der ersten Kühlmittelpumpe (16) und stromaufwärts von dem Kühler (18) abzweigenden Bypassabschnitt (36) aufweist, der an der Zentralventileinrichtung (12) endet und einen Bypass-Kühlmittelrücklauf (KRB) des ersten Kühlmittelkreislaufs (KK1) zu der Zentralventileinrichtung (12) bildet.
Kühlsystem (100) nach Anspruch 1, wobei alle Schaltstellungen (I-VII) der Kühlmittelkreisläufe (KK1, KK2, KK3) einzig mittels Verstellung der Zentralventileinrichtung (12) einstellbar sind.
Kühlsystem (100) nach Anspruch 2, wobei die Zentralventileinrichtung (12) je nach Schaltstellung (I-VII) als Mischventil oder/und Umschaltventil für einen betreffenden Kühlmittelkreislauf (KK1, KK2, KK3) wirkt.
Kühlsystem (100) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der erste Kühlmittelkreislauf (KK1) einen stromabwärts von der ersten Kühlmittelpumpe (16) und stromaufwärts von der zu kühlenden antriebsseitigen Komponente (14) abzweigenden Zusatzabschnitt (40) aufweist, der an der Zentralventileinrichtung (12) endet und einen Zusatz-Kühlmittelrücklauf (KRZ) des ersten Kühlmittelkreislaufs (KK1) bildet.
Kühlsystem (100) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei im ersten Kühlmittelkreislauf (KK1) stromaufwärts von der ersten Kühlmittelpumpe (16) eine erste Luftabscheidungsvorrichtung (34) angeordnet ist, die mit einem Ausgleichsbehälter (30) verbunden ist.
Kühlsystem (100) nach Anspruch 5, wobei im zweiten Kühlmittelkreislauf (KK2) stromaufwärts von der zweiten Kühlmittelpumpe (22) eine Ausgleichsleitung (46) abzweigt, die mit dem Ausgleichsbehälter (30) verbunden ist.
Kühlsystem (100) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der dritte Kühlmittelkreislauf (KK3) einen Chiller-Kühlmittelvorlauf (KVC) und einen Zusatzheizer-Kühlmittelvorlauf (KVH) aufweist, die strömungstechnisch parallel zueinander angeordnet sind und die je nach Schaltstellung der Zentralventileinrichtung (12) einzeln oder gemeinsam die Funktion des Kühlmittelvorlaufs (KV3) des dritten Kühlmittelkreislaufs (KK3) bilden.
Kühlsystem (100) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der zweite Kühlmittelkreislauf (KK2) einen Lade-Kühlmittelvorlauf (KVL) aufweist, der strömungstechnisch parallel zur zweiten Kühlmittelpumpe (22) angeordnet ist.
Kühlsystem (100) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die erste Kühlmittelpumpe (16) und die zweite Kühlmittelpumpe (22) mittels der Zentralventileinrichtung (12) strömungstechnisch parallel zueinander schaltbar sind.
Kühlsystem (100) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Zentralventileinrichtung (12) in einer ersten Schaltstellung (I) folgende Verbindungen herstellt: Kühlmittelrücklauf (KR1) des ersten Kühlmittelkreislaufs (KK1) mit dem Kühlmittelvorlauf (KV2) des zweiten Kühlmittelkreislaufs (KK2); Kühlmittelrücklauf (KR2) des zweiten Kühlmittelkreislaufs (KK2) mit dem Kühlmittelvorlauf (KV3, KVC) des dritten Kühlmittelkreislaufs (KK3); Kühlmittelrücklauf (KR3) des dritten Kühlmittelkreislaufs (KK3) mit dem Kühlmittelvorlauf (KV1) des ersten Kühlmittelkreislaufs (KK1).
Kühlsystem (100) nach Anspruch 10, wobei die Zentralventileinrichtung (12) in der ersten Schaltstellung (I) folgende Verbindung herstellt: Kühlmittelrücklauf (KR2) des zweiten Kühlmittelkreislaufs (KK2) mit dem Chiller-Kühlmittelvorlauf (KVC) und dem Zusatzheizer-Kühlmittelvorlauf (KVH) des dritten Kühlmittelkreislaufs (KK3).
Kühlsystem (100) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Zentralventileinrichtung (12) in einer zweiten Schaltstellung (II) folgende Verbindungen herstellt: Kühlmittelrücklauf (KR1) des ersten Kühlmittelkreislaufs (KK1) mit dem Kühlmittelvorlauf (KV1) des ersten Kühlmittelkreislaufs (KK1); Kühlmittelrücklauf (KR2) des zweiten Kühlmittelkreislaufs (KK2) mit dem Kühlmittelvorlauf (KV3, KVC) des dritten Kühlmittelkreislaufs (KK3); Kühlmittelrücklauf (KR3) des dritten Kühlmittelkreislaufs (KK3) mit dem Kühlmittelvorlauf (KV2) des zweiten Kühlmittelkreislaufs (KK2).
Kühlsystem (100) nach Anspruch 12, wobei die Zentralventileinrichtung (12) in der zweiten Schaltstellung (II) folgende Verbindung herstellt: Bypass-Kühlmittelrücklauf (KRB) des ersten Kühlmittelkreislaufs (KK1) mit dem Kühlmittelvorlauf (KV1) des ersten Kühlmittelkreislaufs (KK1), wobei Kühlmittel aus dem Kühlmittelrücklauf (KR1) des ersten Kühlmittelkreislaufs (KK1) und dem Bypass-Kühlmittelrücklauf (KRB) gemischt werden oder wobei Kühlmittel nur über den Bypass-Kühlmittelrücklauf (KRB) geleitet wird.
Kühlsystem (100) nach Anspruch 8, wobei die Zentralventileinrichtung (12) in einer dritten Schaltstellung (III) folgende Verbindungen herstellt: Zusatz-Kühlmittelrücklauf (KRZ) des ersten Kühlmittelkreislaufs (KK1) mit dem Lade-Kühlmittelvorlauf (KVL) des zweiten Kühlmittelkreislaufs (KK2); Kühlmittelrücklauf (KR2) des zweiten Kühlmittelkreislaufs (KK2) mit dem Kühlmittelvorlauf (KV3, KVC) des dritten Kühlmittelkreislaufs (KK3); Kühlmittelrücklauf (KR3) des dritten Kühlmittelkreislaufs (KK3) mit dem zu dem Lade-Kühlmittelvorlauf (KVL) parallelen Kühlmittelvorlauf (KV2) des zweiten Kühlmittelkreislaufs (KK2); Kühlmittelrücklauf (KR3) des dritten Kühlmittelkreislaufs (KK3) mit dem Kühlmittelvorlauf (KV1) des ersten Kühlmittelkreislaufs (KK1).
Elektrofahrzeug (200) mit einem Kühlsystem (100) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche.