DE102022109110A1

DE102022109110A1 - Temperiereinrichtung für ein Kraftfahrzeug sowie Kraftfahrzeug

Info

Publication number: DE102022109110A1
Application number: DE102022109110.4A
Authority: DE
Inventors: Stefan Hofmanninger; Andreas Siuka; Dominik Moser; Alexander Lichtenberger; Rene Pichlbauer
Original assignee: Bayerische Motoren Werke AG
Current assignee: Bayerische Motoren Werke AG
Priority date: 2022-04-13
Filing date: 2022-04-13
Publication date: 2023-10-19

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Temperiereinrichtung (1), mit einem von einem Temperierfluid durchströmbaren, ersten Temperierkreislauf (2), mit einer in dem ersten Temperierkreislauf (2) angeordneten und dadurch mittels des den ersten Temperierkreislauf (2) durchströmenden Temperierfluids zu temperierenden Antriebsmaschine (4), mittels welcher das Kraftfahrzeug antreibbar ist, mit einem von dem Temperierfluid durchströmbaren, zweiten Temperierkreislauf (8), und mit wenigstens einem in dem zweiten Temperierkreislauf (8) angeordneten und dadurch mittels des den zweiten Temperierkreislauf (8) durchströmenden Temperierfluids zu temperierenden, elektrischen Energiespeicher (9) zum Speichern von elektrischer Energie. Der erste Temperierkreislauf (2) weist einen ersten Zweig (Z1) auf, in welchem die Antriebsmaschine (4) angeordnet ist. Der erste Temperierkreislauf (2) weist einen parallel zu dem ersten Zweig (Z1) geschalteten, zweiten Zweig (Z2) auf. In dem zweiten Zweig (Z2) ist ein von dem Temperierfluid durchströmbarer, in einem zusätzlich zu den Temperierkreisläufen (2, 8) vorgesehenen, von einem Kältemittel durchströmbaren Kältemittelkreislauf angeordneter und von dem Kältemittel durchströmbarer Wärmetauscher (6) angeordnet.

Description

Die Erfindung betrifft eine Temperiereinrichtung für ein Kraftfahrzeug, insbesondere für einen Kraftwagen, gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1. Des Weiteren betrifft die Erfindung ein Kraftfahrzeug, insbesondere einen Kraftwagen.
Der DE 10 2017 220 376 A1 ist ein Kühlsystem für ein Kraftfahrzeug als bekannt zu entnehmen, mit einem elektrischen Energiespeicher zum Antrieb des Kraftfahrzeugs. Des Weiteren offenbart die DE 10 2019 132 688 A1 ein Wärmemanagementsystem für ein Kraftfahrzeug mit einem Motor-Chiller-Kreislauf, in welchem ein Chiller, ein elektrischer Energiespeicher sowie ein Elektromotor angeordnet sind.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Temperiereinrichtung für ein Kraftfahrzeug sowie ein Kraftfahrzeug zu schaffen, sodass eine besonders vorteilhafte Temperierung realisierbar ist.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine Temperiereinrichtung mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 sowie durch ein Kraftfahrzeug mit den Merkmalen des Patentanspruchs 14 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.
Ein erster Aspekt der Erfindung betrifft eine Temperiereinrichtung für ein Kraftfahrzeug, insbesondere für einen vorzugsweise als Personenkraftwagen ausgebildeten Kraftwagen. Dies bedeutet, dass das vorzugsweise als Kraftwagen, insbesondere als Personenkraftwagen, ausgebildete Kraftfahrzeug in seinem vollständig hergestellten Zustand die Temperiereinrichtung aufweist. Insbesondere kann mittels der Temperiereinrichtung eine besonders vorteilhafte Temperierung, das heißt Kühlung und/oder Erwärmung, des auch als Fahrgastzelle oder Fahrgastraum bezeichneten Innenraums des Kraftfahrzeugs realisiert werden, in dessen Innenraum sich während einer Fahrt des Kraftfahrzeugs Personen, wie beispielsweise der Fahrer des Kraftfahrzeugs aufhalten können. Die Temperiereinrichtung weist einen ersten Temperierkreislauf auf, welcher auch einfach als erster Kreislauf oder erster Temperierkreis bezeichnet wird. Der erste Temperierkreislauf ist von einem Temperierfluid durchströmbar, welches vorzugsweise eine Flüssigkeit ist. Beispielsweise kann das Temperierfluid zumindest, insbesondere zumindest überwiegend, Wasser aufweisen. Die Temperiereinrichtung weist wenigstens eine Antriebsmaschine auf, mittels welcher das Kraftfahrzeug antreibbar ist. Die Antriebsmaschine ist in dem ersten Temperierkreislauf angeordnet und dadurch mittels des den ersten Temperierkreislauf durchströmenden Temperierfluids zu temperieren, das heißt zu kühlen und/oder zu erwärmen. Beispielsweise kann das den ersten Temperierkreislauf durchströmende Temperierfluid zumindest durch einen Teil der Antriebsmaschine hindurchströmen, wodurch die Antriebsmaschine temperiert, das heißt gekühlt und/oder erwärmt werden kann, insbesondere durch einen Wärmeaustausch zwischen dem den ersten Temperierkreislauf durchströmenden Temperierfluid und der Antriebsmaschine. Vorzugsweise handelt es sich bei der Antriebsmaschine um eine elektrische Maschine, die beispielsweise in einem Motorbetrieb und somit als Elektromotor antreibbar ist, mittels welchem das Kraftfahrzeug, insbesondere rein elektrisch angetrieben werden kann. Ganz vorzugsweise ist die Antriebsmaschine, insbesondere die elektrische Maschine, eine Hochvolt-Komponente, deren elektrische Spannung, insbesondere elektrische Betriebs- oder Nennspannung, vorzugsweise größer als 50 Volt, insbesondere größer als 60 Volt ist, ganz vorzugsweise mehrere Hundert Volt beträgt. Hierdurch können besonders große elektrische Leistungen zum, insbesondere rein, elektrischen Antreiben des Kraftfahrzeugs realisiert werden.
Die Temperiereinrichtung kann vorzugsweise eine in dem ersten Temperierkreislauf angeordnete, erste Pumpe aufweisen, mittels welcher das Temperierfluid beispielsweise durch den ersten Temperierkreislauf hindurchgefördert werden kann. Die Temperiereinrichtung weist außerdem einen zweiten Temperierkreislauf auf, welcher von dem Temperierfluid durchströmbar ist. Der zweite Temperierkreislauf wird auch als zweiter Temperierkreis oder zweiter Kreislauf bezeichnet. Die Temperiereinrichtung umfasst außerdem einen elektrischen Energiespeicher, mittels welchem elektrische Energie zu speichern oder gespeichert ist. Der elektrische Energiespeicher wird auch einfach als Energiespeicher bezeichnet und ist in dem zweiten Temperierkreislauf angeordnet, wodurch der elektrische Energiespeicher mittels des den zweiten Temperierkreislauf durchströmenden Temperierfluids zu temperieren, das heißt zu kühlen und/oder zu erwärmen ist. Beispielsweise kann das den zweiten Temperierkreislauf durchströmende Temperierfluid zumindest durch einen Teil des elektrischen Energiespeichers hindurchströmen. Hierdurch kann der elektrische Energiespeicher mittels des den zweiten Temperierkreislauf durchströmenden Temperierfluids temperiert werden, insbesondere durch einen Wärmeaustausch zwischen dem den zweiten Temperierkreislauf durchströmenden Temperierfluid und dem elektrischen Energiespeicher. Der erste Temperierkreislauf wird auch als erster Kreis bezeichnet. Der zweite Temperierkreislauf wird auch als zweiter Kreis bezeichnet. Vorzugsweise ist der elektrische Energiespeicher eine Hochvolt-Komponente, deren elektrische Spannung, insbesondere elektrische Betriebs- oder Nennspannung, vorzugsweise als 50 Volt, insbesondere größer als 60 Volt ist, und ganz vorzugsweise mehrere Hundert Volt beträgt. Insbesondere ist es denkbar, dass die elektrische Maschine mit der in dem Energiespeicher gespeicherten, elektrischen Energie versorgbar ist, wodurch die elektrische Maschine in dem Motorbetrieb betreibbar ist.
Die Temperiereinrichtung kann eine in dem zweiten Temperierkreislauf angeordnete, zweite Pumpe aufweisen, welche zusätzlich zu der ersten Pumpe vorgesehen sein kann. Hierunter ist insbesondere zu verstehen, dass die zweite Pumpe eine zusätzlich zu der ersten Pumpe vorgesehene und bezüglich der ersten Pumpe externe Komponente ist. Umgekehrt ist die erste Pumpe eine zusätzlich zu der zweiten Pumpe vorgesehene und bezüglich der zweiten Pumpe externe Komponente. Vorzugsweise ist die erste Pumpe und/oder die zweite Pumpe eine elektrische Pumpe, das heißt eine elektrisch betreibbare Pumpe. Mittels der zweiten Pumpe kann beispielsweise das Temperierfluid durch den zweiten Temperierkreislauf hindurchgefördert werden.
Um nun eine besonders vorteilhafte Temperierung, insbesondere des Innenraums des Kraftfahrzeugs und/oder des elektrischen Energiespeichers und/oder der Antriebsmaschine realisieren zu können, weist der erste Temperierkreislauf einen ersten Zweig auf. Der erste Zweig ist von dem Temperierfluid durchströmbar. Die Antriebsmaschine ist in dem ersten Zweig angeordnet, wodurch die Antriebsmaschine mittels des den ersten Zweig durchströmenden Temperierfluids temperiert werden kann. Der erste Temperierkreislauf weist außerdem einen zweiten Zweig auf. Der zweite Zweig ist strömungstechnisch parallel zu dem ersten Zweig geschaltet. Dies bedeutet, dass der erste Zweig und der zweite Zweig strömungstechnisch parallel zueinander angeordnet, das heißt parallel zueinander geschaltet sind. Der zweite Zweig ist von dem Temperierfluid durchströmbar. Da der erste Zweig und der zweite Zweig, mithin die Zweige, strömungstechnisch parallel zueinander geschaltet sind, strömt beispielsweise ein erster Teil des den ersten Temperierkreislauf durchströmenden Temperierfluids durch den ersten Zweig, während ein zweiter Teil des den ersten Temperierkreislauf durchströmenden Temperierfluids durch den zweiten Zweig hindurchströmt. Somit teilt sich beispielsweise ein durch das den ersten Temperierkreislauf durchströmenden Temperierfluid gebildeter Strom des den ersten Temperierkreislauf durchströmenden Temperierfluids, insbesondere stromauf der Zweige, in den ersten Teil und in den zweiten Teil, mithin in einen durch den ersten Teil gebildeten, ersten Teilstrom und in einen durch den zweiten Teil gebildeten, zweiten Teilstrom auf, wobei die Teilströme beispielsweise in Summe den auch als Gesamtstrom bezeichneten Strom bilden. Nachdem die Teilströme beispielsweise durch die Zweige hindurchgeströmt sind, vereinigen sich beispielsweise die Teilströme, insbesondere stromab der Zweige, insbesondere wieder, zu dem Gesamtstrom.
In dem zweiten Zweig ist ein Wärmetauscher angeordnet, wodurch der Wärmetauscher von dem den zweiten Zweig durchströmenden Temperierfluid, mithin von dem zweiten Teil, beziehungsweise von dem zweiten Teilstrom durchströmbar ist. Insbesondere ist der Wärmetauscher, welcher auch als erster Wärmetauscher bezeichnet wird, zusätzlich zu der Antriebsmaschine und zusätzlich zu dem Energiespeicher vorgesehen. Wenn im Folgenden die Rede von dem Wärmetauscher ist, so ist darunter, falls nichts anderes angegeben ist, der in dem zweiten Zweig angeordnete, erste Wärmetauscher zu verstehen. Der Wärmetauscher ist auch in einem Kältemittelkreislauf angeordnet, welcher zusätzlich zu dem ersten Temperierkreislauf und zusätzlich zu dem zweiten Temperierkreislauf vorgesehen und von einem insbesondere zusätzlich zu dem Temperierfluid vorgesehenen und insbesondere von dem Temperierfluid unterschiedlichen Kältemittel durchströmbar ist. Somit ist der Wärmetauscher auch von dem Kältemittel durchströmbar. Beispielsweise sind der Kältemittelkreislauf, welcher auch einfach als Kältekreis oder Kältemittelkreis bezeichnet wird, und das Kältemittel Bestandteile oder Elemente einer auch als Klimaanlage bezeichneten, als Klimaanlage ausgebildeten oder als Klimaanlage betreibbaren oder fungierenden Klimatisierungseinrichtung, mittels welcher beispielsweise der Innenraum temperiert werden kann. Insbesondere kann mittels der Klimatisierungseinrichtung dem Innenraum zuzuführende Luft temperiert, das heißt gekühlt und/oder erwärmt werden, wodurch der Innenraum temperiert werden kann. Über den Wärmetauscher kann Wärme zwischen dem Temperierfluid und dem Kältemittel ausgetauscht werden. Insbesondere ist es denkbar, dass der Wärmetauscher eine Kühleinrichtung ist oder als eine Kühleinrichtung betreibbar ist. Ganz insbesondere ist denkbar, dass der Wärmetauscher ein Kondensator ist oder als Kondensator betreibbar ist. Mittels der Kühleinrichtung, insbesondere mittels des Kondensators, kann somit beispielsweise das Kältemittel gekühlt, insbesondere kondensiert, werden, insbesondere dadurch, dass über den Wärmetauscher Wärme von dem den Wärmetauscher durchströmenden Kältemittel an das den Wärmetauscher durchströmende Temperierfluid überführbar ist oder übergeht. Beispielsweise ist die Klimatisierungseinrichtung eine Kompressionskältemaschine oder als eine Kompressionskältemaschine betreibbar. Alternativ oder zusätzlich kann die Klimatisierungseinrichtung eine Wärmepumpe sein oder als eine Wärmepumpe betreibbar sein. Es kann vorgesehen sein, dass der Kältemittelkreislauf fluidisch von dem ersten Temperierkreislauf und/oder fluidisch von dem zweiten Temperierkreislauf getrennt ist.
Beispielsweise ist die Klimatisierungseinrichtung in einem Wärmepumpenbetrieb und somit als die zuvor genannte Wärmepumpe betreibbar. In dem Wärmepumpenbetrieb ist beispielsweise die dem Innenraum zuzuführende Luft mittels der Klimatisierungseinrichtung erwärmbar, wodurch der Innenraum erwärmbar ist. Alternativ oder zusätzlich kann die Klimatisierungseinrichtung in einem Kompressionskältemaschinenbetrieb und somit als die zuvor genannte Kompressionskältemaschine betrieben werden. Mittels der Kompressionskältemaschine, das heißt in dem Kompressionskältemaschinenbetrieb kann die dem Innenraum zuzuführende Luft mittels der Klimatisierungseinrichtung gekühlt werden. Somit kann eine besonders energieeffiziente Temperierung des Innenraums realisiert werden.
Beispielsweise ist dem Kältemittelkreislauf ein insbesondere zusätzlich zu den zuvor genannten Pumpen vorgesehener und einfacher auch als Verdichter oder Kompressor bezeichneter Kältemittelverdichter angeordnet, mittels welchem das Kältemittel durch den Kältemittelkreislauf hindurchgefördert und verdichtet werden kann.
In dem zweiten Zweig ist, insbesondere stromauf oder stromab, des Wärmetauschers ein Proportionalventil angeordnet. Mittels des Proportionalventils ist eine Versorgung des Wärmetauscher mit dem Temperierfluid, das heißt eine Strömung, insbesondere ein Massen- und/oder Volumenstrom, des Temperierfluids durch den Wärmetauscher hindurch einstellbar, das heißt veränderbar. Insbesondere dann, wenn das Proportionalventil in dem zweiten Zweig Z2 stromauf des Wärmetauschers angeordnet ist, kann der Wärmetauscher über das Proportionalventil mit dem Temperierfluid versorgt werden. Insbesondere kann mittels des Proportionalventils eine Strömung, insbesondere ein Massen- und/oder Volumenstrom, des Temperierfluids durch den zweiten Zweig und somit insbesondere durch den Wärmetauscher hindurch eingestellt, das heißt verändert werden.
Das Proportionalventil kann beispielsweise zwischen einem ersten Ventilzustand und einem zweiten Ventilzustand umgeschaltet werden. In dem zweiten Ventilzustand gibt das Proportionalventil den zweiten Zweig stärker oder weiter frei als in dem ersten Ventilzustand, sodass beispielsweise das Proportionalventil einen von dem den zweiten Zweig durchströmenden Temperierfluid durchströmbaren Durchströmungsquerschnitt aufweist, welcher in dem zweiten Ventilzustand größer als im ersten Ventilzustand ist. Insbesondere ist der erste Ventilzustand ein Schließzustand, in welchem der zweite Zweig mittels des Proportionalventils verschlossen, das heißt fluidisch versperrt ist, mithin der Strömungsquerschnitt Null beträgt, sodass beispielsweise in dem ersten Ventilzustand, insbesondere in dem Schließzustand eine Versorgung des Wärmetauschers mit dem Temperierfluid über das Proportionalventil unterbleibt. Der zweite Ventilzustand ist beispielsweise ein Offenzustand, in welchem das Proportionalventil den zweiten Zweig, insbesondere stärker, freigibt als in dem ersten Ventilzustand, sodass in dem zweiten Ventilzustand, insbesondere dem Offenzustand, der Wärmetauscher über das Proportionalventil mit dem Temperierfluid versorgbar ist. Das Proportionalventil ist zwischen den Ventilzuständen, mithin in die Ventilzustände schaltbar und darüber hinaus in mehrere Zwischenzustände bringbar. Insbesondere weist beispielsweise das Proportionalventil ein Proportionalventilgehäuse und ein Proportionalventilelement auf, welches relativ zu dem Proportionalventilgehäuse in eine den ersten Ventilzustand bewirkende, erste Schaltstellung und in eine den zweiten Ventilzustand bewirkende, zweite Schaltstellung bewegbar ist. Ferner kann das Proportionalventilelement. Insbesondere kontinuierlich, relativ zu dem Proportionalventilgehäuse in mehrere, die jeweiligen Zwischenzustände bewirkende Zwischenstellungen bewegt werden, wobei die jeweilige Zwischenstellung zwischen den Schaltstellungen liegt. In dem jeweiligen Zwischenzustand beziehungsweise in der jeweiligen Zwischenstellung versperrt das Proportionalventil den zweiten Zweig stärker als in dem zweiten Ventilzustand, und in dem jeweiligen Zwischenzustand, insbesondere in der jeweiligen Zwischenstellung, gibt das Proportionalventil den zweiten Zweig frei und dabei stärker oder weiter frei als in dem ersten Ventilzustand. Insbesondere kann beispielsweise das Proportionalventilelement zumindest im Wesentlichen kontinuierlich in die Schaltstellungen und in die Zwischenstellungen bewegt werden. Das Proportionalventil ermöglicht somit eine Einstellung von unterschiedlichen, den zweiten Zweig und somit den Wärmetauscher durchströmenden und insbesondere gegenüber Null größeren Volumen- und/oder Massenströmen des Temperierfluids insbesondere dadurch, dass das Proportionalventil beziehungsweise das Proportionalventilelement in die Zwischenzustände beziehungsweise die Zwischenstellungen und den zweiten Ventilzustand beziehungsweise die zweite Schaltstellung geschaltet beziehungsweise bewegt werden kann, und insbesondere ermöglicht das Proportionalventil ein fluidisches Versperren des zweiten Zweigs insbesondere dadurch, dass das Proportionalventil beziehungsweise das Proportionalventilelement in den ersten Ventilzustand beziehungsweise in die erste Schaltstellung geschaltet beziehungsweise bewegt werden kann. Somit ist es insbesondere denkbar, dass in der jeweiligen Zwischenstellung beziehungsweise in dem jeweiligen Zwischenzustand der Strömungsquerschnitt größer als Null und größer als in dem ersten Ventilzustand beziehungsweise der ersten Schaltstellung und kleiner als in dem zweiten Ventilzustand beziehungsweise in der zweiten Schaltstellung ist. Insbesondere ist es denkbar, dass durch Bewegen des Proportionalventilelements in die Schaltstellungen und in die Zwischenstellungen der Strömungsquerschnitt zumindest im Wesentlichen kontinuierlich und/oder stetig variierbar, das heißt veränderlich ist, insbesondere zwischen einem beispielsweise Null betragenden Minimalwert, insbesondere im ersten Ventilzustand, und einem gegenüber dem Minimalwert und gegenüber Null größeren Maximalwert, insbesondere in dem zweiten Ventilzustand. Das Proportionalventil ist somit ein Drosselventil oder kann als Drosselventil betrieben werden, da in dem jeweiligen Zwischenzustand der Wärmetauscher über das Proportionalventil mit dem den zweiten Zweig durchströmenden Temperierfluid versorgbar ist oder versorgt wird, jedoch gegenüber dem zweiten Ventilzustand gedrosselt. Mit anderen Worten ist oder wird der Wärmetauscher in dem jeweiligen Zwischenzustand gegenüber dem zweiten Ventilzustand gedrosselt mit dem Temperierfluid über das Proportionalventil versorgbar oder versorgt, wodurch eine besonders bedarfsgerechte Versorgung des Wärmetauschers mit dem Temperierfluid über das Proportionalventil (Drosselventil) realisierbar ist. Insbesondere ist beispielsweise das Proportionalventil als ein 2/2-Drosselventil, ausgebildet.
Die Temperiereinrichtung weist außerdem eine sowohl in dem ersten Temperierkreislauf als auch in dem zweiten Temperierkreislauf angeordnete Ventileinrichtung auf, welche zusätzlich zu dem Proportionalventil vorgesehen und bezüglich des Proportionalventils extern ist. Mit anderen Worten ist die Ventileinrichtung eine bezüglich des Proportionalventils externe Komponente, und umgekehrt ist das Proportionalventil eine bezüglich der Ventileinrichtung externe Komponente. Die Ventileinrichtung ist zumindest zwischen einem ersten Schaltzustand und einem zweiten Schaltzustand diskret umschaltbar. Hierzu weist beispielsweise die Ventileinrichtung ein Ventileinrichtungsgehäuse und ein Ventileinrichtungselement auf, welches relativ zu dem Ventileinrichtungsgehäuse diskret zwischen einer den ersten Schaltzustand bewirkenden, ersten Stellung und einer den zweiten Schaltzustand bewirkenden, zweiten Stellung, insbesondere translatorisch und/oder rotatorisch, bewegbar ist. In dem ersten Schaltzustand unterbleibt eine fluidische Verbindung der Temperierkreisläufe über die Ventileinrichtung, dass heißt innerhalb der Ventileinrichtung beziehungsweise des Ventileinrichtungsgehäuses, sodass in dem ersten Schaltzustand das Temperierfluid insbesondere dann, wenn es, insbesondere mittels der ersten Pumpe und mittels der zweiten Pumpe, gefördert wird, über die Ventileinrichtung und die Zweige in dem ersten Temperierkreislauf und über die Ventileinrichtung und den Energiespeicher in dem zweiten Temperierkreislauf zirkuliert. Dies bedeutet, dass in dem ersten Schaltzustand die Temperierkreisläufe über die Ventileinrichtung nicht fluidisch miteinander verbunden sind. Wieder mit anderen Worten ausgedrückt sind die Temperierkreisläufe in dem ersten Schaltzustand zumindest innerhalb der Ventileinrichtung, insbesondere innerhalb des Ventileinrichtungsgehäuses, nicht fluidisch miteinander verbunden. Wieder mit anderen Worten ausgedrückt ist in dem ersten Schaltzustand eine fluidische Verbindung zwischen dem Temperierkreisläufen innerhalb der Ventileinrichtung, das heißt innerhalb des Ventileinrichtungsgehäuses, unterbrochen, sodass die Temperierkreisläufe in dem Ventileinrichtungsgehäuse, das heißt innerhalb des Ventileinrichtungsgehäuses, nicht fluidisch miteinander verbunden sind. Somit zirkuliert in dem ersten Schaltzustand das Temperierfluid über die Ventileinrichtung und die Zweige in dem ersten Temperierkreislauf, insbesondere wenn oder während das Temperierfluid, insbesondere mittels der ersten Pumpe, durch den ersten Temperierkreislauf hindurchgefördert wird. In dem ersten Schaltzustand zirkuliert das Temperierfluid über die Ventileinrichtung und den Energiespeicher in dem zweiten Temperierkreislauf, insbesondere wenn oder während das Temperierfluid, insbesondere mittels der zweiten Pumpe, durch den zweiten Temperierkreislauf hindurchgefördert wird. Somit laufen beispielsweise in dem ersten Schaltzustand die Pumpen gleichzeitig, sodass beispielsweise das Temperierfluid, insbesondere gleichzeitig, mittels beider Pumpen gefördert wird.
In dem zweiten Schaltzustand sind die Temperierkreisläufe mittels der Ventileinrichtung, das heißt innerhalb der Ventileinrichtung, insbesondere innerhalb des Ventileinrichtungsgehäuses, derart fluidisch miteinander verbunden, dass die Zweige jeweils seriell zu dem Energiespeicher 9 geschaltet sind und das Temperierfluid sowohl die Zweige als auch den Energiespeicher durchströmt, insbesondere dann, wenn in dem zweiten Schaltzustand des Temperierfluid mittels genau einer der Pumpen oder mittels beider Pumpen gefördert wird. Somit ist es denkbar, dass in dem zweiten Schaltzustand bezogen auf die Pumpen genau oder ausschließlich eine der Pumpen läuft, das heißt aktiviert ist, während beispielsweise die andere Pumpe deaktiviert ist, sodass das Temperierfluid bezogen auf die Pumpen ausschließlich mittels der einen Pumpe gefördert wird, oder in dem zweiten Schaltzustand laufen beide Pumpen, insbesondere gleichzeitig, sodass das Temperierfluid, insbesondere gleichzeitig, mittels beider Pumpen gefördert wird.
Wieder mit anderen Worten ausgedrückt gibt in dem zweiten Schaltzustand das Ventileinrichtungselement die fluidische Verbindung zwischen den Temperierkreisläufen innerhalb der Ventileinrichtung, das heißt innerhalb des Ventileinrichtungsgehäuses, frei, sodass die Temperierkreisläufe in dem Ventileinrichtungsgehäuse, das heißt innerhalb des Ventileinrichtungsgehäuses, fluidisch miteinander verbunden sind. In dem zweiten Schaltzustand ist somit beispielsweise über die Ventileinrichtung das Temperierfluid aus den Zweigen in den zweiten Temperierkreislauf zu dem Energiespeicher und das Temperierfluid aus dem Energiespeicher in den ersten Temperierkreislauf zu den Zweigen führbar, wodurch in dem zweiten Schaltzustand die Zweige strömungstechnisch seriell zu dem Energiespeicher geschaltet sind und das Temperierfluid sowohl die Zweige als auch den Energiespeicher durchströmt, insbesondere wenn das Temperierfluid mittels der ersten Pumpe und/oder der zweiten Pumpe gefördert wird. Insbesondere ist es denkbar, dass in dem zweiten Schaltzustand die Pumpen, insbesondere in Strömungsrichtung des die Temperierkreisläufe durchströmenden Temperierfluids, seriell zueinander geschaltet sind. Mit anderen Worten sind beispielsweise im zweiten Schaltzustand die Pumpen strömungstechnisch seriell zueinander angeordnet oder geschaltet, sodass das Temperierfluid auf seinem Weg durch die Temperierkreisläufe beziehungsweise zumindest durch jeweilige Bereiche der Temperierkreisläufe zunächst durch eine der Pumpen und daraufhin durch die andere Pumpe hindurchströmt. Insbesondere ist es vorgesehen, dass in dem zweiten Schaltzustand der Ventileinrichtung die Temperierkreisläufe derart über die oder mittels der Ventileinrichtung miteinander, insbesondere fluidisch, gekoppelt oder verbunden sind, dass in dem zweiten Schaltzustand die Pumpen strömungstechnisch seriell zueinander geschaltet sind, sodass das Temperierfluid insbesondere dann, wenn es mittels zumindest einer der Pumpen oder mittels beider Pumpen gleichzeitig gefördert wird, zunächst durch die eine Pumpe und dann beziehungsweise daraufhin durch die andere Pumpe hindurchströmt.
Die Ventileinrichtung und ihre Schaltzustände ermöglichen eine besonders bedarfsgerechte und vorteilhafte Führung oder Leitung des Temperierfluids, sodass beispielsweise im Temperierfluid enthaltene Wärme, die beispielsweise von dem elektrischen Energiespeicher und/oder von der Antriebsmaschine auf das Temperierfluid übergegangen ist, bedarfsgerecht und vorteilhaft genutzt werden kann, insbesondere um beispielsweise den Innenraum des Kraftfahrzeugs zu temperieren, insbesondere zu erwärmen, insbesondere in dem Wärmepumpenbetrieb. In dem Wärmepumpenbetrieb kann beispielsweise die auf oder an das Temperierfluid übergegangen Wärme, insbesondere über das Kältemittel, genutzt werden, um dem Innenraum zuzuführende Luft und somit den Innenraum zu beheizen. Ein besonders großer Vorteil ist außerdem, dass in dem zweiten Schaltzustand, in welchem die Zweige seriell zu dem Energiespeicher geschaltet sind beziehungsweise die Pumpen seriell zueinander geschaltet sind, beide Pumpen das Temperierfluid fördern können, insbesondere durch die Temperierkreisläufe beziehungsweise zumindest durch die jeweiligen Bereiche der Temperierkreisläufe hindurch. Dadurch können beispielsweise die Pumpen jeweils alleine betrachtet bauraum-, gewichts- und kostengünstig ausgestaltet werden, insbesondere im Vergleich zu einer Verwendung genau einer Pumpe anstelle der beiden Pumpen, da dann die genau eine Pumpe dazu ausgebildet werden müsste, das Temperierfluid, insbesondere gleichzeitig, durch beide Temperierkreisläufe hindurchfördern zu können. Somit können die Kosten, der Bauraumbedarf und das Gewicht der Temperiereinrichtung in einem besonders geringen Rahmen gehalten werden. Außerdem kann eine besonders vorteilhafte und bedarfsgerechte Versorgung des beispielsweise als wassergekühlter Kondensator (WCC) ausgebildeten Wärmetauschers mit dem Temperierfluid realisiert werden, wobei insbesondere eine besonders bedarfsgerechte und vorteilhafte Drosselung des Wärmetauschers darstellbar ist.
Insbesondere ist es denkbar, dass die Ventileinrichtung in Strömungsrichtung des die Temperierkreisläufe durchströmenden Temperierfluids stromauf der ersten Pumpe in dem ersten Temperierkreislauf und stromauf der zweiten Pumpe in dem zweiten Temperierkreislauf angeordnet ist. Des Weiteren ermöglicht es die Erfindung, die Anzahl an Aktoren besonders gering halten zu können, sodass die Teileanzahl, die Kosten, der Bauraumbedarf und das Gewicht der Temperiereinrichtung in einem besonders geringen Rahmen gehalten werden können. Des Weiteren ist durch Verwendung der Ventileinrichtung einerseits und durch Verwendung des Proportionalventils andererseits eine Funktionstrennung realisierbar, in deren Rahmen eine auch als Schalten bezeichnete Schaltfunktion von einer auch als Drosseln bezeichneten Drosselfunktion getrennt werden kann, insbesondere dadurch, dass zur Realisierung der Schaltfunktion die Ventileinrichtung und zur Realisierung der Drosselfunktion das Proportionalventil verwendet wird. Die Drosselfunktion und die Schaltfunktion sind Funktionen, welche durch die Funktionstrennung besonders vorteilhaft und bedarfsgerecht realisiert werden können. Unter der Drosselfunktion ist zu verstehen, dass in dem jeweiligen Zwischenzustand des Proportionalventil das Temperierfluid zwar den zweiten Zweig und somit den ersten Wärmetauscher durchströmt oder durchströmen kann, jedoch gegenüber dem zweiten Ventilzustand (Offenzustand) gedrosselt. Unter der Schaltfunktion ist zu verstehen, dass die Ventileinrichtung, insbesondere unabhängig von dem Proportionalventil, in die Schaltzustände geschaltet werden kann. Außerdem kann das Proportionalventil unabhängig von der Ventileinrichtung in die Zwischenzustände und in die Ventilzustände geschaltet werden und somit den zweiten Zweig beziehungsweise das den zweiten Zweig durchströmende Temperierfluid drosseln.
In vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung weist die Ventileinrichtung, insbesondere das Ventileinrichtungsgehäuse, insbesondere genau oder wenigstens, sechs Anschlüsse auf. Ein auch als erster Strang bezeichneter, erster Teilbereich des ersten Temperierkreislaufs ist an einen ersten der Anschlüsse angeschlossen und somit fluidisch mit dem ersten Anschluss verbunden. Mit anderen Worten ist der erste Teilbereich des ersten Temperierkreislaufs über den ersten Anschluss fluidisch mit der Ventileinrichtung, insbesondere mit dem Ventileinrichtungsgehäuse, verbunden. Außerdem ist der erste Teilbereich an einen zweiten der Anschlüsse angeschlossen und somit fluidisch mit dem zweiten Anschluss verbunden, sodass insbesondere der erste Teilbereich über den zweiten Anschluss fluidisch mit der Ventileinrichtung beziehungsweise mit dem Ventileinrichtungsgehäuse verbunden ist. Dabei sind die Zweige in dem ersten Teilbereich angeordnet. Mit anderen Worten umfasst der erste Teilbereich die Zweige, sodass beispielsweise der erste Teilbereich und somit die Zweige über den ersten Anschluss mit dem Temperierfluid versorgbar sind. Mit anderen Worten ist das Temperierfluid über den ersten Anschluss aus der Ventileinrichtung, insbesondere aus dem Ventileinrichtungsgehäuse, abführbar, das heißt herausleitbar und in den ersten Teilbereich einleitbar und somit dem ersten Teilbereich und somit den Zweigen zuführbar. Das Temperierfluid ist über den zweiten Anschluss aus dem ersten Teilbereich abführbar, das heißt herausleitbar und in die Ventileinrichtung, insbesondere in das Ventileinrichtungsgehäuse, einleitbar.
Ein auch als zweiter Strang bezeichneter, zweiter Teilbereich des ersten Temperierkreislaufs ist an einen dritten der Anschlüsse angeschlossen und somit fluidisch mit dem dritten Anschluss verbunden. Mit anderen Worten ist der zweite Teilbereich über den dritten Anschluss fluidisch mit der Ventileinrichtung, insbesondere mit dem Ventileinrichtungsgehäuse, verbunden. Außerdem ist der zweite Teilbereich des ersten Temperierkreislaufs an einem vierten der Anschlüsse angeschlossen und somit fluidisch mit dem vierten Anschluss verbunden, sodass der zweite Teilbereich des ersten Temperierkreislaufs über den vierten Anschluss fluidisch mit der Ventileinrichtung, insbesondere mit dem Ventileinrichtungsgehäuse, verbunden ist. In dem zweiten Teilbereich ist ein Umgebungsluftkühler angeordnet. Mit anderen Worten umfasst der zweite Teilbereich den Umgebungsluftkühler. Der Umgebungsluftkühler ist zusätzlich zu der Antriebsmaschine, zusätzlich zu dem Energiespeicher und auch zusätzlich zu dem Wärmetauscher vorgesehen. Der Umgebungsluftkühler ist, insbesondere bei einer Vorwärtsfahrt des Kraftfahrzeugs, von Umgebungsluft, mithin von durch Umgebungsluft gebildetem Fahrtwind umströmbar, sodass über den Umgebungsluftkühler das den Umgebungsluftkühler durchströmende Temperierfluid mittels der den Umgebungsluftkühler umströmenden Umgebungsluft gekühlt werden kann. Mit anderen Worten, da der Umgebungsluftkühler in dem zweiten Teilbereich des ersten Temperierkreislaufs angeordnet ist, ist der Umgebungsluftkühler von dem den zweiten Teilbereich durchströmenden Temperierfluid durchströmbar, sodass über den Umgebungsluftkühler Wärme von dem den Umgebungsluftkühler durchströmenden Temperierfluid an die Umgebungsluft übergehen kann, die den Umgebungsluftkühler umströmt. Das Temperierfluid ist über den dritten Anschluss aus der Ventileinrichtung, insbesondere aus dem Ventileinrichtungsgehäuse, abführbar und in den zweiten Teilbereich einleitbar, mithin dem zweiten Teilbereich zuführbar. Das Temperierfluid ist über den vierten Anschluss aus dem zweiten Teilbereich abführbar, mithin herausleitbar und in die Ventileinrichtung, insbesondere in das Ventileinrichtungsgehäuse, einleitbar.
Ein auch als dritter Strang bezeichneter, dritter Teilbereich des zweiten Temperierkreislaufs ist an einen fünften der Anschlüsse angeschlossen und somit fluidisch mit dem fünften Anschluss verbunden, sodass beispielsweise der dritte Teilbereich über den fünften Anschluss fluidisch mit der Ventileinrichtung, insbesondere mit dem Ventileinrichtungsgehäuse, verbunden ist. Der dritte Teilbereich ist an einen sechsten der Anschlüsse angeschlossen und somit fluidisch mit dem sechsten Anschluss verbunden, sodass beispielsweise der dritte Teilbereich des zweiten Temperierkreislaufs über den sechsten Anschluss fluidisch mit der Ventileinrichtung, insbesondere mit dem Ventileinrichtungsgehäuse, verbunden ist. Der elektrische Energiespeicher ist in dem dritten Teilbereich angeordnet. Mit anderen Worten umfasst der dritte Teilbereich den elektrischen Energiespeicher. Das Temperierfluid ist über dem fünften Anschluss aus der Ventileinrichtung, insbesondere aus dem Ventileinrichtungsgehäuse, abführbar, mithin herausleitbar und in den dritten Teilbereich einleitbar. Das Temperierfluid ist über den sechsten Anschluss aus dem dritten Teilbereich ableitbar, mithin herausleitbar und in die Ventileinrichtung, insbesondere in das Ventileinrichtungsgehäuse, einleitbar. Hierdurch kann eine Verschaltung der Teilbereiche über die Ventileinrichtung realisiert werden, sodass eine besonders vorteilhafte und bedarfsgerechte Führung des Temperierfluids und in der Folge eine besonders vorteilhafte Temperierung darstellbar sind.
Eine weitere Ausführungsform zeichnet sich dadurch aus, dass in dem ersten Schaltzustand der erste Anschluss, insbesondere bezogen auf die Anschlüsse ausschließlich, fluidisch mit dem vierten Anschluss, der zweite Anschluss, insbesondere bezogen auf die Anschlüsse ausschließlich, fluidisch mit dem dritten Anschluss und der fünfte Anschluss, insbesondere bezogen auf die Anschlüsse ausschließlich, fluidisch mit dem sechsten Anschluss verbunden ist, wodurch das Temperierfluid über die Ventileinrichtung, die Zweige und den Umgebungsluftkühler in dem ersten Temperierkreislauf zirkuliert, mithin die Ventileinrichtung, die Zweige und den Umgebungsluftkühler durchströmt, insbesondere wenn oder während das Temperierfluid, insbesondere mittels der ersten Pumpe, gefördert wird. Hierdurch kann eine besonders vorteilhafte Temperierung dargestellt werden.
Insbesondere ist es vorgesehen, dass in dem ersten Schaltzustand der erste Anschluss innerhalb der Ventileinrichtung, insbesondere bezogen auf die Anschlüsse ausschließlich, mit dem vierten Anschluss, der zweite Anschluss innerhalb der Ventileinrichtung, insbesondere bezogen auf die beziehungsweise alle Anschlüsse ausschließlich, mit dem dritten Anschluss, der dritte Anschluss innerhalb der Ventileinrichtung, insbesondere bezogen auf die Anschlüsse ausschließlich, mit dem zweiten Anschluss, der vierte Anschluss innerhalb der Ventileinrichtung, insbesondere bezogen auf die beziehungsweise alle Anschlüsse ausschließlich, mit dem ersten Anschluss, der fünfte Anschluss innerhalb der Ventileinrichtung, insbesondere bezogen auf die beziehungsweise alle Anschlüsse ausschließlich, mit dem sechsten Anschluss, und der sechste Anschluss innerhalb der Ventileinrichtung, insbesondere bezogen auf die beziehungsweise alle Anschlüsse ausschließlich, mit dem fünften Anschluss fluidisch verbunden ist.
Um eine besonders vorteilhafte Temperierung realisieren zu können, ist es in weiterer Ausgestaltung der Erfindung vorgesehen, dass in dem zweiten Schaltzustand der erste Anschluss fluidisch, insbesondere bezogen auf die Anschlüsse ausschließlich, mit dem sechsten Anschluss und der zweite Anschluss fluidisch, insbesondere bezogen auf die Anschlüsse ausschließlich, mit dem fünften Anschluss verbunden ist, während der dritte Anschluss fluidisch von dem vierten Anschluss getrennt ist, wodurch das Temperierfluid in dem zweiten Schaltzustand den Umgebungsluftkühler umgeht, mithin nicht durch den Umgebungsluftkühler hindurchströmt und somit nicht mittels des Umgebungsluftkühlers gekühlt wird, insbesondere wenn oder während das Temperierfluid, insbesondere mittels wenigstens einer der Pumpen oder mittels beider Pumpen gefördert wird.
Insbesondere ist es vorgesehen, dass in dem zweiten Schaltzustand der erste Anschluss innerhalb der Ventileinrichtung, insbesondere bezogen auf die Anschlüsse ausschließlich, mit dem sechsten Anschluss, der zweite Anschluss innerhalb der Ventileinrichtung, insbesondere bezogen auf die beziehungsweise alle Anschlüsse ausschließlich, mit dem fünften Anschluss, der fünfte Anschluss innerhalb der Ventileinrichtung, insbesondere bezogen auf die beziehungsweise alle Anschlüsse ausschließlich, mit dem zweiten Anschluss, und der sechste Anschluss innerhalb der Ventileinrichtung, insbesondere bezogen auf die beziehungsweise alle Anschlüsse ausschließlich, mit dem ersten Anschluss fluidisch verbunden ist, während der dritte Anschluss innerhalb der Ventileinrichtung von den beziehungsweise allen anderen Anschlüssen fluidisch getrennt ist, und während der vierte Anschluss innerhalb der Ventileinrichtung von den beziehungsweise allen übrigen Anschlüssen fluidisch getrennt ist.
In der vorliegenden Offenbarung geben Ordnungszahlwörter wie „erster“, „zweiter“, „dritter“ etc. nicht notwendigerweise eine Reihenfolge oder eine zwangsläufig vorgesehene Menge von Elementen, auf die sich die Ordnungszahlwörter beziehen, an, sodass beispielsweise dann, wenn von einem vierten Element die Rede ist, nicht notwendigerweise auch ein erstes Element, ein zweites Element und ein drittes Element vorgesehen sein müssen, sondern die Ordnungszahlwörter werden insbesondere dafür verwendet, um Begriffe, auf die sich die Ordnungszahlwörter beziehen, begrifflich voneinander unterscheiden zu können, um somit auf diese Begriffe eindeutig Bezug nehmen zu können.
Zur Realisierung einer besonders vorteilhaften Temperierung kann es bei einer weiteren Ausführungsform vorgesehen sein, dass die Ventileinrichtung diskret zwischen dem ersten Schaltzustand, dem zweiten Schaltzustand und einem dritten Schaltzustand umschaltbar ist. Somit ist beispielsweise das Ventileinrichtungselement relativ zu dem Ventileinrichtungsgehäuse diskret zwischen der ersten Stellung, der zweiten Stellung und einer den dritten Schaltzustand bewirkenden dritten Stellung, insbesondere translatorisch und/oder rotatorisch, bewegbar. In dem dritten Schaltzustand ist der erste Anschluss fluidisch, insbesondere bezogen auf die Anschlüsse ausschließlich, mit dem sechsten Anschluss und der zweite Anschlüsse, insbesondere bezogen auf die Anschlüsse ausschließlich, mit dem dritten Anschluss verbunden, während der vierte Anschluss fluidisch von dem fünften Anschluss getrennt ist. Insbesondere ist es somit vorzugsweise vorgesehen, dass in dem dritten Schaltzustand die Zweige seriell zu dem Energiespeicher geschaltet sind und das Temperierfluid sowohl die Zweige als auch den Energiespeicher durchströmen, insbesondere während oder wenn das Temperierfluid mittels zumindest einer der Pumpen oder mittels beider Pumpen gefördert wird. Insbesondere ist es vorgesehen, dass in dem dritten Schaltzustand der erste Anschluss innerhalb der Ventileinrichtung, insbesondere bezogen auf die Anschlüsse ausschließlich, mit dem sechsten Anschluss, der zweite Anschluss innerhalb der Ventileinrichtung, insbesondere bezogen auf die beziehungsweise alle Anschlüsse ausschließlich, mit dem dritten Anschluss, der dritte Anschluss innerhalb der Ventileinrichtung, insbesondere bezogen auf die beziehungsweise alle Anschlüsse ausschließlich, mit dem zweiten Anschluss, und der sechste Anschluss innerhalb der Ventileinrichtung, insbesondere bezogen auf die beziehungsweise alle Anschlüsse ausschließlich, mit dem ersten Anschluss fluidisch verbunden ist, während der vierte Anschluss innerhalb der Ventileinrichtung von den beziehungsweise allen anderen Anschlüssen fluidisch getrennt ist, und während der fünfte Anschluss innerhalb der Ventileinrichtung von den beziehungsweise allen übrigen Anschlüssen fluidisch getrennt ist.
Um eine besonders vorteilhafte Temperierung realisieren zu können, ist es in weiterer Ausgestaltung der Erfindung vorgesehen, dass die Ventileinrichtung diskret zwischen dem ersten Schaltzustand, dem zweiten Schaltzustand und einem vierten Schaltzustand umschaltbar ist. Hierfür ist beispielsweise das Ventileinrichtungselement relativ zu dem Ventileinrichtungsgehäuse diskret zwischen der ersten Stellung, der zweiten Stellung und einer den vierten Schaltzustand bewirkenden, vierten Stellung, insbesondere rotatorisch und/oder translatorisch, bewegbar. In dem vierten Schaltzustand ist der erste Anschluss fluidisch, insbesondere bezogen auf die Anschlüsse ausschließlich, mit dem vierten Anschluss und der zweite Anschluss, insbesondere bezogen auf die Anschlüsse ausschließlich, mit dem fünften Anschluss fluidisch verbunden, während der vierte Anschluss fluidisch von dem sechsten Anschluss getrennt ist. Beispielsweise strömt in dem vierten Schaltzustand das Temperierfluid durch die Zweige und insbesondere durch den Umgebungsluftkühler und vorzugsweise umgeht das Temperierfluid in dem vierten Schaltzustand den Energiespeicher. Insbesondere ist es vorgesehen, dass in dem vierten Schaltzustand der erste Anschluss innerhalb der Ventileinrichtung, insbesondere bezogen auf die Anschlüsse ausschließlich, mit dem vierten Anschluss, der zweite Anschluss innerhalb der Ventileinrichtung, insbesondere bezogen auf die beziehungsweise alle Anschlüsse ausschließlich, mit dem fünften Anschluss, der vierte Anschluss innerhalb der Ventileinrichtung, insbesondere bezogen auf die beziehungsweise alle Anschlüsse ausschließlich, mit dem ersten Anschluss, und der fünfte Anschluss innerhalb der Ventileinrichtung, insbesondere bezogen auf die beziehungsweise alle Anschlüsse ausschließlich, mit dem zweiten Anschluss fluidisch verbunden ist, während der dritte Anschluss innerhalb der Ventileinrichtung von den beziehungsweise allen anderen Anschlüssen fluidisch getrennt ist, und während der sechste Anschluss innerhalb der Ventileinrichtung von den beziehungsweise allen übrigen Anschlüssen fluidisch getrennt ist.
Als besonders vorteilhaft hat es sich gezeigt, wenn die Ventileinrichtung diskret zwischen dem ersten Schaltzustand, dem zweiten Schaltzustand und einem fünften Schaltzustand umschaltbar ist, wobei beispielsweise das Ventileinrichtungselement relativ zu dem Ventileinrichtungsgehäuse diskret zwischen der ersten Stellung, der zweiten Stellung und einer den fünften Schaltzustand bewirkenden, fünften Stellung, insbesondere rotatorisch und/oder translatorisch bewegbar ist. In dem fünften Schaltzustand ist der erste Anschluss fluidisch, insbesondere bezogen auf die Anschlüsse ausschließlich, mit dem vierten Anschluss und der fünfte Anschluss, insbesondere bezogen auf die Anschlüsse ausschließlich, mit dem zweiten Anschluss und dem sechsten Anschluss fluidisch verbunden, während der dritte Anschluss fluidisch von dem ersten Anschluss, dem zweiten Anschluss, dem vierten Anschluss, dem fünften Anschluss und dem sechsten Anschluss getrennt ist. Somit strömt beispielsweise in dem fünften Schaltzustand das Temperierfluid durch die Zweige und den Energiespeicher und vorzugsweise auch durch den Umgebungsluftkühler, insbesondere derart, dass die Zweige seriell zu dem Energiespeicher geschaltet sind, und vorzugsweise derart, dass der Umgebungsluftkühler strömungstechnisch parallel zu dem Energiespeicher geschaltet ist.
Insbesondere ist es vorgesehen, dass in dem fünften Schaltzustand der erste Anschluss innerhalb der Ventileinrichtung, insbesondere bezogen auf die Anschlüsse ausschließlich, mit dem vierten Anschluss fluidisch verbunden ist. Beispielsweise ist in dem fünften Schaltzustand der zweite Anschluss innerhalb der Ventileinrichtung, insbesondere bezogen auf die Anschlüsse ausschließlich, derart zumindest mit dem fünften Anschluss fluidisch verbunden, dass das den zweiten Anschluss durchströmende Temperierfluid bezogen auf die Anschlüsse ausschließlich ausschließlich dem fünften Anschluss zuführbar ist, das heißt von dem zweiten Anschluss bezogen auf die Anschlüsse ausschließlich zu dem fünften Anschluss strömt den fünften Anschluss durchströmt. In dem fünften Schaltzustand ist der dritte Anschluss innerhalb der Ventileinrichtung von den beziehungsweise allen übrigen Anschlüssen fluidisch getrennt. In dem fünften Schaltzustand der vierte Anschluss innerhalb der Ventileinrichtung, insbesondere bezogen auf die Anschlüsse ausschließlich, mit dem ersten Anschluss fluidisch verbunden. In dem fünften Schaltzustand der fünfte Anschluss innerhalb der Ventileinrichtung, insbesondere bezogen auf die Anschlüsse ausschließlich, mit dem zweiten Anschluss und dem sechsten Anschluss fluidisch verbunden, sodass das den fünften Anschluss durchströmende Temperierfluid bezogen auf die beziehungsweise alle Anschlüsse ausschließlich aus dem zweiten und sechsten Anschluss stammt. Beispielsweise ist in dem fünften Schaltzustand der sechste Anschluss innerhalb der Ventileinrichtung, insbesondere bezogen auf die Anschlüsse ausschließlich, derart zumindest mit dem fünften Anschluss fluidisch verbunden, dass das den sechsten Anschluss durchströmende Temperierfluid bezogen auf die Anschlüsse ausschließlich dem fünften Anschluss zuführbar ist, das heißt von dem sechsten Anschluss bezogen auf die Anschlüsse ausschließlich zu dem fünften Anschluss strömt den fünften Anschluss durchströmt.
Um eine bedarfsgerechte Temperierung realisieren zu können, ist es in weiterer Ausgestaltung der Erfindung vorgesehen, dass in dem dritten Teilbereich stromauf des Energiespeichers und stromab des fünften Anschlusses ein elektrisches Heizelement zum Erwärmen des Temperierfluids angeordnet ist. Das elektrische Heizelement ist beispielsweise ein elektrischer Durchlauferhitzer, mittels welchem unter Verwendung von elektrischer Energie das den dritten Teilbereich und somit beispielsweise das elektrische Heizelement durchströmende Temperierfluid erwärmt werden kann. Alternativ oder zusätzlich ist in dem dritten Teilbereich stromauf des Energiespeichers und stromab des fünften Anschlusses ein zusätzlich zu dem Umgebungsluftkühler und zusätzlich zu dem Wärmetauscher vorgesehener, zweiter Wärmetauscher zum Temperieren des Temperierfluids angeordnet. Beispielsweise ist der zweite Wärmetauscher Bestandteil der Klimatisierungseinrichtung, wobei es vorzugsweise vorgesehen ist, dass der zweite Wärmetauscher ein sogenannter Chiller ist. Der zweite Wärmetauscher ist beispielsweise sowohl in dem Kältemittelkreislauf als auch in dem dritten Teilbereich angeordnet, sodass der zweite Wärmetauscher sowohl von dem Kältemittel als auch von dem den dritten Teilbereich durchströmenden Temperierfluid durchströmbar ist. Somit kann über den zweiten Wärmetauscher Wärme zwischen dem Kältemittel und dem den dritten Teilbereich durchströmenden Temperierfluid übertragen beziehungsweise ausgetauscht werden. Insbesondere ist es beispielsweise denkbar, dass in dem den zweiten Wärmetauscher durchströmenden Temperierfluid enthaltene Wärme über den zweiten Wärmetauscher auf das den Kältemittelkreislauf und den zweiten Wärmetauscher durchströmende Kältemittel übergeht oder übergehen kann, wodurch das Temperierfluid gekühlt werden kann. Die auf das Kältemittel über den zweiten Wärmetauscher übergegangene und somit in dem Kältemittel enthaltene Wärme kann beispielsweise, insbesondere in dem Wärmepumpenbetrieb, genutzt werden, um die dem Innenraum zuzuführende Luft zu erwärmen, wodurch der Innenraum energieeffizient erwärmt beziehungsweise beheizt werden kann. Hierdurch kann eine besonders energieeffiziente und durch Verwendung der Ventileinrichtung und des Proportionalventils kosten-, gewichts- und bauraumgünstige Temperierung dargestellt werden.
Um eine besonders bedarfsgerechte Führung oder Leitung des Temperierfluids und somit eine besonders bedarfsgerechte und vorteilhafte Temperierung realisieren zu können, ist es in weiterer Ausgestaltung der Erfindung vorgesehen, dass die Temperiereinrichtung eine Verbindungsleitung aufweist, welche an einer stromab des dritten Anschlusses und stromauf des Umgebungsluftkühlers in dem zweiten Teilbereich angeordneten, ersten Verbindungsstelle fluidisch mit dem zweiten Teilbereich und einer stromab des fünften Anschlusses und stromauf des Energiespeichers in dem dritten Teilbereich angeordneten, zweiten Verbindungsstelle fluidisch mit dem dritten Teilbereich verbunden ist.
Dabei hat es sich zur Realisierung einer besonders vorteilhaften Temperierung als besonders vorteilhaft gezeigt, wenn die zweite Verbindungsstelle stromab des Heizelements und/oder stromab des zweiten Wärmetauschers angeordnet ist.
Eine weitere Ausführungsform sieht vor, dass in dem dritten Schaltzustand zumindest ein Teil des Temperierfluids oder das gesamte Temperierfluid mittels der Verbindungsleitung an der ersten Verbindungsstelle aus dem zweiten Teilbereich abzweigbar und an der zweiten Verbindungsstelle in den dritten Teilbereich einleitbar ist, wodurch in dem dritten Schaltzustand das Temperierfluid den Umgebungsluftkühler umgeht, mithin nicht durch den Umgebungsluftkühler hindurchströmt und somit nicht mittels des Umgebungsluftkühlers gekühlt wird. Dabei sind beispielsweise die Zweige seriell zu dem Energiespeicher geschaltet, und das Temperierfluid strömt sowohl durch die Zweige als auch durch den Energiespeicher hindurch.
Bei einer weiteren, besonders vorteilhaften Ausführungsform ist es vorgesehen, dass in dem vierten Schaltzustand das Temperierfluid, das heißt zumindest ein Teil des Temperierfluids oder das gesamte Temperierfluid mittels der Verbindungsleitung an der zweiten Verbindungsstelle aus dem dritten Teilbereich abzweigbar und an der ersten Verbindungsstelle in den zweiten Teilbereich einleitbar ist, wodurch in dem vierten Schaltzustand das Temperierfluid den Umgebungsluftkühler und die Zweige durchströmt und den Energiespeicher umgeht, sodass der Energiespeicher nicht mittels Temperierfluids gekühlt wird, wobei es insbesondere vorgesehen ist, dass die Zweige strömungstechnisch seriell zu dem Umgebungsluftkühler geschaltet sind.
Schließlich hat es sich als besonders vorteilhaft gezeigt, wenn in dem fünften Schaltzustand das Temperierfluid, insbesondere zumindest oder ausschließlich ein Teil des Temperierfluids mittels der Verbindungsleitung an der zweiten Verbindungsstelle aus dem dritten Teilbereich abzweigbar und an der ersten Verbindungsstelle in den zweiten Teilbereich einleitbar ist, wodurch in dem fünften Schaltzustand das Temperierfluid den Umgebungsluftkühler, die Zweige und den Energiespeicher durchströmt, insbesondere derart, dass die Zweige strömungstechnisch seriell zu dem Energiespeicher und seriell zu dem Umgebungsluftkühler geschaltet sind, und vorzugsweise insbesondere derart, dass der Umgebungsluftkühler strömungstechnisch parallel zu dem Energiespeicher geschaltet ist. Beispielsweise wird in dem fünften Schaltzustand ein erster Teil des Temperierfluids mittels der Verbindungsleitung an der zweiten Verbindungsstelle aus dem dritten Teilbereich abgezweigt und an der ersten Verbindungsstelle in den zweiten Teilbereich eingeleitet, sodass der erste Teil den Umgebungsluftkühler durchströmt und ein zweiter Teil des Temperierfluids in dem dritten Teilbereich verbleibt und den Energiespeicher durchströmt. Der erste Teil und der zweite Teil werden beispielsweise insbesondere mittels der oder in der Ventileinrichtung zusammengeführt und in der Folge wieder dem dritten Teilbereich zugeführt.
Als besonders vorteilhaft hat es sich gezeigt, wenn die Ventileinrichtung diskret zwischen dem ersten Schaltzustand, dem zweiten Schaltzustand und einem sechsten Schaltzustand umschaltbar ist, wobei beispielsweise das Ventileinrichtungselement relativ zu dem Ventileinrichtungsgehäuse diskret zwischen der ersten Stellung, der zweiten Stellung und einer den sechsten Schaltzustand bewirkenden, sechsten Stellung, insbesondere rotatorisch und/oder translatorisch bewegbar ist. Insbesondere ist es vorgesehen, dass in dem sechsten Schaltzustand der erste Anschluss innerhalb der Ventileinrichtung, insbesondere bezogen auf die Anschlüsse ausschließlich, mit dem zweiten Anschluss, der zweite Anschluss innerhalb der Ventileinrichtung, insbesondere bezogen auf die beziehungsweise alle Anschlüsse ausschließlich, mit dem ersten Anschluss, der dritte Anschluss innerhalb der Ventileinrichtung, insbesondere bezogen auf die Anschlüsse ausschließlich, mit dem sechsten Anschluss, der vierte Anschluss innerhalb der Ventileinrichtung, insbesondere bezogen auf die beziehungsweise alle Anschlüsse ausschließlich, mit dem fünften Anschluss, der fünfte Anschluss innerhalb der Ventileinrichtung, insbesondere bezogen auf die beziehungsweise alle Anschlüsse ausschließlich, mit dem vierten Anschluss, und der sechste Anschluss innerhalb der Ventileinrichtung, insbesondere bezogen auf die beziehungsweise alle Anschlüsse ausschließlich, mit dem dritten Anschluss fluidisch verbunden ist.
Als besonders vorteilhaft hat es sich ferner gezeigt, wenn die Ventileinrichtung diskret zwischen dem ersten Schaltzustand, dem zweiten Schaltzustand und einem siebten Schaltzustand umschaltbar ist, wobei beispielsweise das Ventileinrichtungselement relativ zu dem Ventileinrichtungsgehäuse diskret zwischen der ersten Stellung, der zweiten Stellung und einer den siebten Schaltzustand bewirkenden, siebten Stellung, insbesondere rotatorisch und/oder translatorisch bewegbar ist. Insbesondere ist es vorgesehen, dass in dem siebten Schaltzustand der erste Anschluss innerhalb der Ventileinrichtung, insbesondere bezogen auf die Anschlüsse ausschließlich, mit dem sechsten Anschluss, der zweite Anschluss innerhalb der Ventileinrichtung, insbesondere bezogen auf die beziehungsweise alle Anschlüsse ausschließlich, mit dem dritten Anschluss, der dritte Anschluss innerhalb der Ventileinrichtung, insbesondere bezogen auf die Anschlüsse ausschließlich, mit dem zweiten Anschluss, der vierte Anschluss innerhalb der Ventileinrichtung, insbesondere bezogen auf die beziehungsweise alle Anschlüsse ausschließlich, mit dem fünften Anschluss, der fünfte Anschluss innerhalb der Ventileinrichtung, insbesondere bezogen auf die beziehungsweise alle Anschlüsse ausschließlich, mit dem vierten Anschluss, und der sechste Anschluss innerhalb der Ventileinrichtung, insbesondere bezogen auf die beziehungsweise alle Anschlüsse ausschließlich, mit dem ersten Anschluss fluidisch verbunden ist.
Offenbart ist auch ein Verfahren zum Betreiben der Temperiereinrichtung gemäß dem ersten Aspekt der Erfindung. Vorteile und vorteilhafte Ausgestaltungen der erfindungsgemäßen Temperiereinrichtung sind als Vorteile und vorteilhafte Ausgestaltungen des Verfahrens anzusehen und umgekehrt.
Ein zweiter Aspekt der Erfindung betrifft ein vorzugsweise als Kraftwagen, insbesondere als Personenkraftwagen ausgebildetes Kraftfahrzeug, welches eine Temperiereinrichtung gemäß dem ersten Aspekt der Erfindung aufweist. Vorteile und vorteilhafte Ausgestaltungen des ersten Aspekts der Erfindung sind als Vorteile und vorteilhafte Ausgestaltungen des zweiten Aspekts der Erfindung anzusehen und umgekehrt.
Weitere Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele mit den zugehörigen Zeichnungen.
Dabei zeigt:

1 eine schematische Darstellung einer ersten Ausführungsform einer Temperiereinrichtung für ein Kraftfahrzeug;
2 eine schematische Darstellung einer zweiten Ausführungsform der Temperiereinrichtung; und
3 eine schematische Darstellung einer dritten Ausführungsform der Temperiereinrichtung.

In den Figuren sind gleiche oder funktionsgleiche Elemente mit gleichen Bezugszeichen versehen.
1 zeigt in einer schematischen Darstellung eine erste Ausführungsform einer Temperiereinrichtung 1 eines vorzugsweise als Kraftwagen, insbesondere als Personenkraftwagen, ausgebildeten Kraftfahrzeugs. Das Kraftfahrzeug weist einen auch als Fahrgastzelle oder Fahrgastraum bezeichneten Innenraum auf, in welchem sich während einer Fahrt des Kraftfahrzeugs Personen wie beispielsweise der Fahrer des Kraftfahrzeugs aufhalten können. Die Temperiereinrichtung 1 weist einen ersten Temperierkreislauf 2 auf, welcher von einem vorzugsweise flüssigen Temperierfluid durchströmbar ist. Insbesondere umfasst das Temperierfluid zumindest Wasser. In dem ersten Temperierkreislauf 2 ist eine von dem den ersten Temperierkreislauf 2 durchströmenden Temperierfluid durchströmbare Komponentenanordnung 3 angeordnet, welche mittels des den ersten Temperierkreislauf 2 durchströmenden Temperierfluids zu temperieren, das heißt zu kühlen und/oder zu erwärmen ist. Hierunter ist insbesondere Folgendes zu verstehen: Die Komponentenanordnung 3 weist mehrere, insbesondere untereinander separat voneinander ausgebildete Komponenten auf, die in dem ersten Temperierkreislauf 2 angeordnet und demzufolge von dem den ersten Temperierkreislauf 2 durchströmenden Temperierfluid durchströmbar und somit mittels des den ersten Temperierkreislauf 2 durchströmenden Temperierfluids zu temperieren, das heißt zu kühlen und/oder zu erwärmen sind. Die Komponentenanordnung 3 und somit die Komponenten der Komponentenanordnung 3 sind Bestandteile der Temperiereinrichtung 1 und somit des Kraftfahrzeugs. Eine erste der Komponenten der Komponentenanordnung 3 ist eine erste Antriebsmaschine 4, mittels welcher das Kraftfahrzeug angetrieben werden kann. Bei der ersten Ausführungsform ist die erste Antriebsmaschine 4 eine elektrische Maschine, mittels welcher das Kraftfahrzeug, insbesondere rein, elektrisch angetrieben werden kann. Eine zweite der Komponenten der Komponentenanordnung 3 ist eine zweite Antriebsmaschine 5, mittels welcher das Kraftfahrzeug angetrieben werden kann. Bei der ersten Ausführungsform ist auch die zweite Antriebsmaschine 5 eine elektrische Maschine, mittels welcher das Kraftfahrzeug, insbesondere rein, elektrisch angetrieben werden kann. Beispielsweise weist das Kraftfahrzeug wenigstens oder genau zwei in Fahrzeuglängsrichtung hintereinander und somit aufeinanderfolgend angeordnete Achsen auf. Die jeweilige Achse umfasst beispielsweise wenigstens oder genau zwei auch als Fahrzeugräder bezeichnete Räder, welche auf in Fahrzeugquerrichtung einander gegenüberliegenden Seiten des Kraftfahrzeugs angeordnet sind. Das jeweilige Rad ist ein jeweiliges Bodenkontaktelement, über welches das Kraftfahrzeug in Fahrzeughochrichtung nach unten hin auf oder an einer Fahrbahn abstützbar oder abgestützt ist. Eine erste der Achsen ist eine Vorderachse, deren Räder auch als Vorderräder bezeichnet werden. Eine zweite der Achsen ist eine Hinterachse, welche in Fahrzeuglängsrichtung hinter der Vorderachse angeordnet ist. Die Räder der Hinterachse werden auch als Hinterräder bezeichnet. Bei der ersten Ausführungsform ist die Antriebsmaschine 4 der Hinterachse zugeordnet, sodass mittels der Antriebsmaschine 4 die Hinterräder, insbesondere rein, elektrisch antreibbar sind, wodurch beispielsweise das Kraftfahrzeug, insbesondere rein, elektrisch angetrieben werden kann. Bei der ersten Ausführungsform ist die Antriebsmaschine 5 der Vorderachse zugeordnet, sodass mittels der Antriebsmaschine 5 die Vorderräder, insbesondere rein, elektrisch angetrieben werden können, wodurch das Kraftfahrzeug beispielsweise, insbesondere rein, elektrisch angetrieben werden kann. Eine dritte der Komponenten der Komponentenanordnung 3 ist ein erster Wärmetauscher 6, welcher im Folgenden noch genauer erläutert wird. Insgesamt ist erkennbar, dass die Antriebsmaschinen 4 und 5 und der erste Wärmetauscher 6 in dem ersten Temperierkreislauf 2 angeordnet und somit von dem den ersten Temperierkreislauf 2 durchströmenden Temperierfluid durchströmbar sind, wobei die Antriebsmaschinen 4 und 5 mittels des den ersten Temperierkreislauf 2 durchströmenden Temperierfluids temperiert, das heißt gekühlt und/oder erwärmt werden können.
Bei der ersten Ausführungsform weist die Temperiereinrichtung 1 eine erste Pumpe 7 auf, welche in dem ersten Temperierkreislauf 2 angeordnet ist. Mittels der ersten Pumpe 7 ist das Temperierfluid durch den ersten Temperierkreislauf 2, welcher auch als erster Kreis bezeichnet wird, hindurchförderbar. Dies bedeutet, dass während eines Betriebs der Temperiereinrichtung 1 mittels der ersten Pumpe 7 das Temperierfluid durch den ersten Temperierkreislauf 2 hindurchförderbar ist oder hindurchgefördert wird.
Des Weiteren weist die Temperiereinrichtung 1 einen von dem Temperierfluid durchströmbaren, zweiten Temperierkreislauf 8 auf, welcher auch als zweiter Kreis bezeichnet wird. Der zweite Kreis ist, wie im Folgenden noch genauer erläutert wird, ein sogenannter HVS-Kreis, denn in dem zweiten Kreis ist ein elektrischer Energiespeicher 9 zum, insbesondere elektrochemischen, Speichern von elektrischer Energie angeordnet. Die Antriebsmaschinen 4 und 5 können mit der in dem Energiespeicher 9 gespeicherten, elektrischen Energie versorgt werden, wodurch die Antriebsmaschinen 4 und 5 in einem Motorbetrieb und somit als Elektromotoren betreibbar sind, um dadurch die Räder, insbesondere rein, elektrisch anzutreiben. Da der elektrische Energiespeicher 9 in dem zweiten Temperierkreislauf 8 (zweiter Kreis) angeordnet ist, kann der elektrische Energiespeicher 9 mittels des den zweiten Temperierkreislauf 8 durchströmenden Temperierfluids temperiert, das heißt gekühlt und/oder erwärmt werden. Der zweite Temperierkreislauf 8 und somit zumindest ein Teil des elektrischen Energiespeichers 9 sind von dem Temperierfluid durchströmbar.
Die Temperiereinrichtung 1 weist bei der ersten Ausführungsform eine zusätzlich zu der Pumpe 7 vorgesehene, zweite Pumpe 10 auf, wobei die Pumpe 7 in dem ersten Temperierkreislauf 2 und die Pumpe 10 in dem zweiten Temperierkreislauf 8 angeordnet ist. Mittels der zweiten Pumpe 10 kann das Temperierfluid durch den zweiten Temperierkreislauf 8 hindurchgefördert werden. Vorzugsweise sind die Pumpen 7 und 10 als elektrische Pumpen, mithin als elektrisch betreibbare Pumpen ausgebildet.
Um nun eine besonders vorteilhafte Temperierung, insbesondere des Innenraums und/oder der Antriebsmaschinen 4 und 5 und/oder des Energiespeichers 9, realisieren zu können, weist der erste Temperierkreislauf 2 einen ersten Zweig Z1 auf, in welchem die Antriebsmaschine 4 angeordnet ist. Des Weiteren weist der erste Temperierkreislauf 2 einen zweiten Zweig Z2 auf, in welchem der erste Wärmetauscher 6 angeordnet ist. Der erste Temperierkreislauf 2 weist außerdem einen dritten Zweig Z3 auf, in welchem die Antriebsmaschine 5 angeordnet ist. Die Zweige Z1, Z2 und Z3 sind von dem Temperierfluid durchströmbar, sodass die in dem Zweig Z1 angeordnete Antriebsmaschine 4 von dem den Zweig Z1 durchströmenden Temperierfluid durchströmbar ist, der in dem Zweig Z2 angeordnete, erste Wärmetauscher 6 von dem den zweiten Zweig Z2 durchströmenden Temperierfluid durchströmbar ist und die in dem dritten Zweig Z3 angeordnete Antriebsmaschine 5 von dem den dritten Zweig Z3 durchströmenden Temperierfluid durchströmbar ist. Die Zweige Z1, Z2 und Z3 sind strömungstechnisch parallel zueinander geschaltet, sodass die erste Antriebsmaschine 4, die zweite Antriebsmaschine 5 und der erste Wärmetauscher 6 strömungstechnisch parallel zueinander geschaltet sind. Dies bedeutet beispielsweise, dass das den ersten Temperierkreislauf 2 durchströmende Temperierfluid stromauf der Komponenten der Komponentenanordnung 3 einen einfach auch als Strom bezeichneten Gesamtstrom bildet, der auf seinem Weg durch den ersten Temperierkreislauf 2, insbesondere an einer Aufzweigstelle AS in wenigstens oder genau drei Teilströme aufteilbar ist oder aufgeteilt wird, nämlich in einen ersten Teilstrom, einen zweiten Teilstrom und einen dritten Teilstrom, wobei vorzugsweise die Teilströme in Summe den Gesamtstrom ergeben. Der erste Teilstrom kann durch den ersten Zweig Z1 strömen, der zweite Teilstrom kann durch den zweiten Zweig Z2 strömen und der dritte Teilstrom kann durch den dritten Zweig Z3 strömen, sodass der erste Zweig Z1 beziehungsweise die Antriebsmaschine 4 von dem ersten Teilstrom, der zweite Zweig Z2 beziehungsweise der erste Wärmetauscher 6 von dem zweiten Teilstrom und die Antriebsmaschine 5 beziehungsweise der dritte Zweig Z3 von dem dritten Teilstrom durchströmbar ist beziehungsweise durchströmt wird. Beispielsweise sind oder werden die Teilströme stromab der Komponenten der Komponentenanordnung 3, insbesondere an einer Zusammenführstelle ZS, wieder zusammenführbar oder zusammengeführt, insbesondere zu dem Gesamtstrom.
Der zweite Wärmetauscher 6 ist in dem zweiten Zweig Z2 und somit in dem ersten Temperierkreislauf 2 sowie auch in einem zusätzlich zu den Temperierkreisläufen 2 und 8 vorgesehenen Kältemittelkreislauf angeordnet, welche in den Figuren nicht dargestellt und von einem Kältemittel durchströmbar ist. Über den ersten Wärmetauscher 6 kann Wärme zwischen dem den Wärmetauscher 6 durchströmenden Temperierfluid und dem den Wärmetauscher 6 durchströmenden Kältemittel ausgetauscht beziehungsweise übertragen werden. Insbesondere ist der Kältemittelkreislauf Bestandteil einer in den Figuren nicht dargestellten Klimatisierungseinrichtung der Temperiereinrichtung 1, welche somit die Klimatisierungseinrichtung umfassen kann. Mittels der Klimatisierungseinrichtung ist auch als Innenraumluft bezeichnete Luft, die dem Innenraum des Kraftfahrzeugs zuzuführen ist oder zugeführt wird, zu temperieren, das heißt zu kühlen und/oder zu erwärmen. Beispielsweise ist die Klimatisierungseinrichtung in einem Kompressionskältemaschinenbetrieb und somit als Kompressionskältemaschine betreibbar, mittels welcher die dem Innenraum zuzuführende Luft (Innenraumluft) gekühlt werden kann oder gekühlt wird. Alternativ oder zusätzlich ist die Klimatisierungseinrichtung in einem Wärmepumpenbetrieb und somit als Wärmepumpe betreibbar, mittels welcher die dem Innenraum zuzuführende Luft (Innenraumluft) erwärmt werden kann oder erwärmt wird. Durch Kühlen der dem Innenraum zuzuführenden Luft kann der Innenraum gekühlt werden und durch Erwärmen der dem Innenraum zuzuführenden Luft kann der Innenraum erwärmt, das heißt beheizt werden. Dabei umfasst die Klimatisierungseinrichtung den zusätzlich zu den Temperierkreisläufen 2 und 8 vorgesehenen Kältemittelkreislauf, welcher auch als Kältekreis bezeichnet wird und von den zusätzlich zu dem Temperierfluid vorgesehenen und von dem Temperierfluid unterschiedlichen Kältemittel durchströmbar ist. Beispielsweise ist in dem Kältemittelkreislauf ein zusätzlich zu den Pumpen 7 und 10 vorgesehener und einfach auch als Verdichter oder Kompressor bezeichneter Kältemittelverdichter angeordnet, mittels welchem das Kältemittel durch den Kältemittelkreislauf hindurchgefördert und verdichtet werden kann oder wird. Bei der ersten Ausführungsform weist die Temperiereinrichtung 1 einen zusätzlich zu dem Wärmetauscher 6 vorgesehenen, zweiten Wärmetauscher 11 auf, welcher auch als Chiller bezeichnet wird. Insbesondere kann der Chiller auch Bestandteil der Klimatisierungseinrichtung sein. Der Chiller ist sowohl in dem zweiten Temperierkreislauf 8 als auch in dem Kältemittelkreislauf angeordnet und somit sowohl von dem den Temperierkreislauf 8 durchströmenden Temperierfluid als auch von dem den Kältemittelkreislauf durchströmenden Kältemittel durchströmbar. Über den Chiller kann Wärme zwischen dem den zweiten Temperierkreislauf 8 durchströmenden Temperierfluid und dem den Kältemittelkreislauf durchströmenden Kältemittel übertragen beziehungsweise ausgetauscht werden. Insbesondere kann über den Chiller Wärme zwischen dem Kältemittel und dem den zweiten Temperierkreislauf 8 durchströmenden Temperierfluid derart ausgetauscht beziehungsweise übertragen werden, dass über den Chiller Wärme von dem den zweiten Temperierkreislauf 8 durchströmenden Temperierfluid auf das Kältemittel übergeht, insbesondere in dem Wärmepumpenbetrieb, wodurch das den Temperierkreislauf 8 durchströmende Temperierfluid gekühlt wird. Die über den Chiller auf das Kältemittel übergegangene und somit im Kältemittel enthaltene Wärme kann beispielsweise genutzt werden, um die Innenraumluft, insbesondere in dem Wärmepumpenbetrieb, zu erwärmen und somit den Innenraum zu beheizen, wodurch der Innenraum besonders energieeffizient beheizt werden kann.
Beispielsweise weist die Klimatisierungseinrichtung einen zusätzlich zu dem Chiller und zusätzlich zu dem ersten Wärmetauscher 6 vorgesehenen Verdampfer zum Verdampfen des Kältemittels auf, wobei der Verdampfer in dem Kältemittelkreislauf angeordnet und somit von dem Kältemittel durchströmbar ist. Beispielsweise ist der Verdampfer von der Innenraumluft umströmbar, sodass beispielsweise über den Verdampfer Wärme von der den Verdampfer umströmenden, insbesondere dem Innenraum zuzuführenden Luft an oder auf das Kältemittel übergehen kann, welches insbesondere in dem Verdampfer oder mittels des Verdampfers verdampft. Hierdurch wird die dem Innenraum zuzuführende Luft mittels des Verdampfers gekühlt.
Ganz vorzugsweise ist der erste Wärmetauscher 6 eine Kühleinrichtung oder der Wärmetauscher 6 ist als eine Kühleinrichtung betreibbar oder fungiert als eine Kühleinrichtung. Mittels der Kühleinrichtung kann beispielsweise das Kältemittel gekühlt werden, insbesondere dadurch, dass über die Kühleinrichtung Wärme von dem die Kühleinrichtung durchströmenden Kältemittel auf das die Kühleinrichtung durchströmende Temperierfluid übertragbar ist oder übertragen wird. Ganz insbesondere ist der Wärmetauscher 6 ein Kondensator zum Kondensieren des Kältemittels, sodass mittels des Kondensators das den Kondensator durchströmende Kältemittel zu kühlen und somit zu kondensieren ist, insbesondere dadurch, dass über den Kondensator Wärme von dem den Kondensator durchströmenden Kältemittel an das den Kondensator durchströmende Temperierfluid übertragbar ist oder übertragen wird.
Insbesondere ist es denkbar, dass die Wärme, die beispielsweise über den Chiller (Wärmetauscher 11) von dem den Chiller (Wärmetauscher 11) durchströmenden Temperierfluid an das Kältemittel übertragbar ist oder übertragen wird und/oder die Wärme, die beispielsweise über den Verdampfer von Luft, die den Verdampfer umströmt, an das den Verdampfer durchströmende Kältemittel übertragbar ist oder übertragen wird, für einen ersten Heizzweck genutzt wird. Der erste Heizzweck sieht vor oder umfasst, dass die dem Innenraum zuzuführende Luft erwärmt wird, wodurch der Innenraum beheizt wird, sodass beispielsweise die über den Chiller auf das Kältemittel übertragene Wärme und/oder die über den Verdampfer auf das Kältemittel übertragene Wärme genutzt wird, um die dem Innenraum zuzuführende Luft und somit den Innenraum zu erwärmen. Dies kann beispielsweise derart erfolgen, dass die über den Chiller auf das Kältemittel übertragene Wärme und/oder die über den Verdampfer auf das Kältemittel übertragene Wärme beispielsweise über einen weiteren, zusätzlichen und von der dem Innenraum zuzuführenden Luft umströmbaren und/oder durchströmbaren Wärmetauscher an oder auf die dem Innenraum zuzuführende Luft übertragbar ist oder übertragen wird, sodass beispielsweise der weitere Wärmetauscher in dem Kältemittelkreislauf angeordnet und von dem Kältemittel durchströmbar ist.
Insbesondere ist oder wird der erste Heizzweck durch den oder in dem Wärmepumpenbetrieb und somit mittels der Wärmepumpe durchführbar oder durchgeführt, das heißt realisierbar oder realisiert. Der erste Heizzweck wird auch als Heizungsfall bezeichnet. Für einen Kühlzweck, welcher auch als Kühlungsfall bezeichnet wird, wird beispielsweise Luft, die den Verdampfer umströmt und somit mittels des Verdampfers auf die beschriebene Weise gekühlt wird, dem Innenraum zugeführt und somit als Innenraumluft verwendet. Ein zweiter Heizzweck kann vorsehen oder umfassen, dass die Wärme, die über den ersten Wärmetauscher 6 von dem Kältemittel an das den Wärmetauscher 6 durchströmende Temperierfluid übertragbar ist oder übertragen wird, genutzt wird, um das den Wärmetauscher 6 durchströmende Temperierfluid zu erwärmen, wobei das den Wärmetauscher 6 durchströmende und über den Wärmetauscher 6 beziehungsweise mittels des Wärmetauschers 6 erwärmte Temperierfluid beispielsweise seine Wärme an den Energiespeicher 9 abgeben kann, wodurch der Energiespeicher 9 erwärmbar ist beziehungsweise erwärmt wird. Ferner ist erkennbar, dass mittels des Chillers (Wärmetauscher 11) das den Wärmetauscher 11 durchströmende Temperierfluid zu kühlen ist, wobei beispielsweise mittels des mittels des Chillers gekühlten Temperierfluids die Antriebsmaschinen 4 und 5 und, über den Wärmetauscher 6, das Kältemittel gekühlt werden können. Ferner kann, insbesondere in dem Wärmepumpenbetrieb, Wärme, die von den Antriebsmaschinen 4 und 5 auf das die Antriebsmaschinen 4 und 5 durchströmende Temperierfluid übergeht, genutzt werden, insbesondere derart, dass beispielsweise die von den Antriebsmaschinen 4 und 5 auf das die Antriebsmaschinen 4 und 5 durchströmende Temperierfluid übergegangene Wärme über den Chiller auf oder an das den Chiller durchströmende Kältemittel übertragen werden kann, insbesondere in dem Wärmepumpenbetrieb, sodass insbesondere mittels des Wärmepumpenbetriebs oder in dem Wärmepumpenbetrieb und somit mittels der Wärmepumpe der Innenraum effizient beheizt werden kann.
Insbesondere ermöglicht es die Temperiereinrichtung 1 auf besonders gewichts-, kosten- und bauraumgünstige sowie energieeffiziente Weise, sowohl den Innenraum als auch den Energiespeicher 9 besonders vorteilhaft erwärmen zu können, mithin auf eine vorteilhaft hohe Temperatur bringen zu können, insbesondere dadurch, dass beispielsweise die Wärme, die von den Antriebsmaschinen 4 und 5 auf das die Antriebsmaschinen 4 und 5 durchströmende Temperierfluid übergeht, genutzt werden kann, um den Energiespeicher 9 und die Innenraumluft zu erwärmen, insbesondere in dem Wärmepumpenbetrieb und somit mittels der Wärmepumpe. Insbesondere kann die Wärme, die von den Antriebsmaschinen 4 und 5 auf das die Antriebsmaschinen 4 und 5 durchströmende Temperierfluid übergegangen und somit in dem Temperierfluid enthalten ist, beispielsweise über den zweiten Wärmetauscher 11 auf das Kältemittel übertragen werden, wodurch das Kältemittel erwärmt wird. Beispielsweise in dem Wärmepumpenbetrieb und/oder über den Kondensator kann die dem Innenraum zuzuführende Luft erwärmt werden, insbesondere derart, dass im Kältemittel enthaltene Wärme, die dadurch in dem Kältemittel enthalten ist, dass die in dem Temperierfluid enthaltene Wärme über den Chiller an das Kältemittel übertragen wurde, in dem Wärmepumpenbetrieb und/oder über den Kondensator an die Luft übertragen wird, die dem Innenraum zugeführt wird, mithin in den Innenraum eingeleitet wird. Alternativ oder zusätzlich kann die im Temperierfluid enthaltene Wärme an den elektrischen Energiespeicher 9 übertragen werden und somit den elektrischen Energiespeicher 9 erwärmen, insbesondere derart, dass das insbesondere durch die Antriebsmaschinen 4 und 5 erwärmte Temperierfluid durch den Energiespeicher 9 hindurchströmt beziehungsweise hindurchgeleitet wird.
Die Temperiereinrichtung 1 umfasst ein Proportionalventil 12, welches in dem zweiten Zweig Z2 stromauf des ersten Wärmetauschers 6 und insbesondere stromab der Aufzweigstelle AS angeordnet ist. Die Temperiereinrichtung 1 umfasst außerdem eine in dem ersten Temperierkreislauf 2 und in dem zweiten Temperierkreislauf 8 angeordnete, zusätzlich zu dem Proportionalventil 12 vorgesehene und bezüglich des Proportionalventils 12 externe Ventileinrichtung 13, wobei umgekehrt betrachtet das Proportionalventil 12 ein bezüglich der Ventileinrichtung 13 externes, zusätzlich zu der Ventileinrichtung 13 vorgesehenes Ventil ist.
Die Ventileinrichtung 13 ist diskret zwischen wenigstens oder genau fünf Schaltzuständen umschaltbar, nämlich einem ersten Schaltzustand S1, einem zweiten Schaltzustand S2, einem dritten Schaltzustand S3, einem vierten Schaltzustand S4 und einem fünften Schaltzustand S5. Die Ventileinrichtung 13 weist beispielsweise ein Ventileinrichtungsgehäuse 14 und ein zumindest teilweise in dem Ventileinrichtungsgehäuse 14 angeordnetes Ventileinrichtungselement 15 auf, welches beispielsweise relativ zu dem Ventileinrichtungsgehäuse 14 zwischen wenigstens oder genau fünf Schaltstellungen, insbesondere rotatorisch und/oder translatorisch, bewegbar ist, nämlich einer den ersten Schaltzustand S1 bewirkenden, ersten Schaltstellung, einer den zweiten Schaltzustand S2 bewirkenden, zweiten Schaltstellung, einer den dritten Schaltzustand S3 bewirkenden, dritten Schaltstellung, einer den vierten Schaltzustand S4 bewirkenden, vierten Schaltstellung und einer den fünften Schaltzustand S5 bewirkenden, fünften Schaltstellung, wobei das Ventileinrichtungselement 15 relativ zu dem Ventileinrichtungsgehäuse 14 diskret zwischen den Schaltstellungen bewegbar ist. Dies bedeutet insbesondere, dass das Ventileinrichtungselement 15 nur beziehungsweise ausschließlich in die Schaltstellungen und nicht auch in zwischen den jeweiligen Schaltstellungen liegende Zwischenstellungen bewegt werden kann. Somit kann die Ventileinrichtung 13 nur in die Schaltzustände S1-5 beziehungsweise in die Schaltstellungen nicht auch zwischen den Schaltzuständen S1-5 liegende, weitere Zwischenzustände geschaltet werden.
Bei der ersten Ausführungsform weist die Ventileinrichtung 13, insbesondere das Ventileinrichtungsgehäuse 14, insbesondere genau, sechs Anschlüsse A1, A2, A3, A4, A5 und A6 auf. Ein erster Teilbereich T1 des ersten Temperierkreislaufs 2 ist an den ersten Anschluss A1 und an den zweiten Anschluss A2 angeschlossen und somit über die Anschlüsse A1 und A2 fluidisch mit der Ventileinrichtung 13, insbesondere mit dem Ventileinrichtungsgehäuse 14, verbunden. Dabei sind die Zweige Z1, Z2 und Z3 in dem ersten Teilbereich T1 angeordnet, mithin Bestandteile des ersten Teilbereichs T1. Auch die Pumpe 7 ist in dem ersten Teilbereich T1 angeordnet. Somit ist das Temperierfluid über den ersten Anschluss A1 aus der Ventileinrichtung 13, insbesondere aus dem Ventileinrichtungsgehäuse 14 abführbar, mithin herausleitbar und in den ersten Teilbereich T1 einleitbar, und das Temperierfluid ist über den zweiten Anschluss A2 aus dem ersten Teilbereich T1 abführbar und in die Ventileinrichtung 13, insbesondere in das Ventileinrichtungsgehäuse 14, einleitbar.
Ein zweiter Teilbereich T2 des ersten Temperierkreislaufs 2 ist an den dritten Anschluss A3 und den vierten Anschluss A4 angeschlossen und somit über die Anschlüsse A3 und A4 fluidisch mit der Ventileinrichtung 13, insbesondere mit dem Ventileinrichtungsgehäuse 14, verbunden. Aus 1 ist erkennbar, dass in dem zweiten Teilbereich T2 ein zusätzlich zu den Wärmetauschern 6 und 11 und insbesondere auch zusätzlich zu dem Verdampfer und zusätzlich zu dem gegebenenfalls vorgesehenen, weiteren Wärmetauscher vorgesehener Umgebungsluftkühler 16 angeordnet, welcher auch als Radiator bezeichnet wird und von Umgebungsluft, mithin von in einer Umgebung des Kraftfahrzeugs insgesamt angeordneter Luft umströmbar ist. Insbesondere bei einer Vorwärtsfahrt des Kraftfahrzeugs kann durch die Umgebungsluft gebildeter Fahrtwind den Radiator umströmen. Da der Radiator in dem zweiten Teilbereich T2 und somit in dem ersten Temperierkreislauf 2 angeordnet ist, ist der Radiator von dem den Temperierkreislauf 2 durchströmenden Temperierfluid beziehungsweise von dem den zweiten Teilbereich T2 durchströmenden Temperierfluid durchströmbar, sodass über dem Radiator Wärme von dem den Radiator durchströmenden Temperierfluid an die den Radiator umströmende Umgebungsluft übergehen kann. Hierdurch kann das den Radiator durchströmende Temperierfluid gekühlt werden.
Dem Radiator (Umgebungsluftkühler 16) ist ein Lüfter 17 zugeordnet, mittels welchem die Umgebungsluft gefördert werden kann, derart, dass die mittels des Lüfters 17 geförderte Umgebungsluft den Radiator umströmt. Ganz vorzugsweise ist der Lüfter 17 ein elektrischer Lüfter, mithin ein elektrisch betreibbarer Lüfter. Über einen dritten Anschluss A3 ist das Temperierfluid aus der Ventileinrichtung 13, insbesondere aus dem Ventileinrichtungsgehäuse 14, abführbar, mithin herausleitbar und in den zweiten Teilbereich T2 einleitbar und dadurch beispielsweise dem Radiator zuführbar, und über den vierten Anschluss A4 ist das Temperierfluid aus dem zweiten Teilbereich T2 abführbar und in die Ventileinrichtung 13, insbesondere das Ventileinrichtungsgehäuse 14, einleitbar.
Ein dritter Teilbereich T3 des zweiten Temperierkreislaufs 8 ist an den fünften Anschluss A5 und an den sechsten Anschluss A6 angeschlossen und somit über die Anschlüsse A5 und A6 fluidisch mit der Ventileinrichtung 13, insbesondere mit dem Ventileinrichtungsgehäuse 14, verbunden. Aus 1 ist erkennbar, dass der Energiespeicher 9 in dem Teilbereich T3 angeordnet ist, mithin Bestandteil des Teilbereichs T3 ist. Bei der ersten Ausführungsform ist auch die Pumpe 10 in dem dritten Teilbereich T3 angeordnet. Somit ist das Temperierfluid über den fünften Anschluss A5 aus der Ventileinrichtung 13, insbesondere aus dem Ventileinrichtungsgehäuse 14, abführbar und in den dritten Teilbereich T3 einleitbar und somit beispielsweise dem Energiespeicher 9 und auch der Pumpe 10 zuführbar, und das Temperierfluid ist über den sechsten Anschluss A6 aus dem dritten Teilbereich T3 abführbar und in die Ventileinrichtung 13, insbesondere in das Ventileinrichtungsgehäuse 14, einleitbar.
Wie im Folgenden noch genau erläutert wird, zirkuliert in dem ersten Schaltzustand S1 das Temperierfluid über die Ventileinrichtung 13 und über die Zweige Z1, Z2 und Z3 in dem ersten Temperierkreislauf 2, insbesondere wenn oder während das Temperierfluid, insbesondere mittels der Pumpe 7, durch den ersten Temperierkreislauf 2 hindurchgefördert wird. Außerdem zirkuliert das Temperierfluid in dem ersten Schaltzustand S1 über die Ventileinrichtung 13 und den Energiespeicher 9 in dem zweiten Temperierkreislauf 8, insbesondere während oder wenn das Temperierfluid, insbesondere mittels der Pumpe 10 durch den zweiten Temperierkreislauf 8 hindurchgefördert wird. in dem ersten Schaltzustand S1 unterbleibt eine fluidische Verbindung der Temperierkreisläufe 2 und 8 über die Ventileinrichtung 13 miteinander unterbleibt, sodass in dem ersten Schaltzustand S1 das Temperierfluid über die Ventileinrichtung 13 und die Zweige Z1 und Z2 in dem ersten Temperierkreislauf 2 und über die Ventileinrichtung 13 und den Energiespeicher 9 in dem zweiten Temperierkreislauf 8 zirkuliert. In dem ersten Schaltzustand S1 sind die Kreise, insbesondere zumindest die Teilbereiche T1 und T3, innerhalb der Ventileinrichtung 13 derart, insbesondere fluidisch, voneinander getrennt dass das zunächst die Pumpe 10 und dann den Energiespeicher 9 beziehungsweise den Teilbereich T3 durchströmende Temperierfluid von dem Teilbereich T3 kommend zu der Ventileinrichtung 13 strömt und die Ventileinrichtung 13 durchströmt, nicht mittels der Ventileinrichtung 13 in den ersten Kreis geleitet wird, sondern nach der Ventileinrichtung 13 zumindest vorübergehend oder dauerhaft in dem zweiten Kreis verbleibt und insbesondere daraufhin wieder die Pumpe 10 und den Energiespeicher 9 beziehungsweise den dritten Teilbereich T3 durchströmt. Insbesondere bezogen auf den ersten Kreis sind die Kreise in dem ersten Schaltzustand S1 innerhalb der Ventileinrichtung 13 derart, insbesondere fluidisch, voneinander getrennt und/oder derart parallel zueinander geschaltet, dass das stromauf der Ventileinrichtung 13 zunächst den ersten Kreis beziehungsweise zumindest den Teilbereich T1 durchströmende Temperierfluid auf seinem Weg durch die Ventileinrichtung 13 mittels der Ventileinrichtung 13 nicht in den zweiten Kreis geleitet wird, sondern stromab beziehungsweise nach der Ventileinrichtung 13 in dem ersten Kreis verbleibt und daraufhin wieder den Teilbereich T1 beziehungsweise die Pumpe 7 und die Komponentenanordnung 3 durchströmt.
In dem zweiten Schaltzustand S2 sind die Temperierkreisläufe 2 und 8 mittels der Ventileinrichtung 13, das heißt innerhalb der Ventileinrichtung fluidisch miteinander verbunden und dadurch seriell zueinander geschaltet sind, wodurch die Zweige Z1 und Z2 seriell zu dem Energiespeicher 9 geschaltet sind und das Temperierfluid sowohl die Zweige Z1 und Z2 als auch den Energiespeicher 9 durchströmt. Beispielsweise ist in dem zweiten Schaltzustand S2 mittels der Ventileinrichtung 13 das Temperierfluid aus den Zweigen Z1, Z2 und Z3, insbesondere aus dem dritten Teilbereich T3 in den zweiten Temperierkreislauf 8, insbesondere in den dritten Teilbereich T3, zu dem Energiespeicher 9 führbar, und das Temperierfluid aus dem Energiespeicher 9, insbesondere aus dem dritten Teilbereich T3, ist mittels der Ventileinrichtung 13 in dem zweiten Schaltzustand S2 in den ersten Temperierkreislauf 2, insbesondere in den ersten Teilbereich T1, zu den Zweigen Z1, Z2 und Z3 führbar, wodurch in dem zweiten Schaltzustand S2 die Zweige Z1, Z2 und Z3, mithin die Komponentenanordnung 3 strömungstechnisch seriell zu dem Energiespeicher 9 geschaltet sind. Somit strömt das Temperierfluid in dem zweiten Schaltzustand S2 sowohl durch die Zweige Z1, Z2 und Z3 als auch durch den Energiespeicher 9 hindurch, insbesondere während oder wenn das Temperierfluid mittels wenigstens einer der Pumpen 7 und 10, insbesondere mittels beider Pumpen 7 und 10, gefördert wird.
Insbesondere ist es vorgesehen, dass in dem zweiten Schaltzustand S2 die Kreise, insbesondere die Teilbereiche T1 und T3, mittels der Ventileinrichtung 13 derart, insbesondere fluidisch, miteinander gekoppelt oder verbunden oder verschaltet sind, dass die Teilbereiche T1 und T3 und somit die Pumpen 7 und 10 strömungstechnisch seriell zueinander geschaltet sind. Somit strömt das Temperierfluid auf seinem Weg durch die Kreise beziehungsweise durch die Teilbereiche T1 und T3 zunächst durch eine der Pumpen 7 und 10 und daraufhin durch die jeweils andere Pumpe 10 beziehungsweise 7, das heißt zunächst beispielsweise durch die Komponentenanordnung 3 und dann durch den Energiespeicher 9 oder umgekehrt.
Bei der ersten Ausführungsform ist in dem ersten Schaltzustand S1 der erste Anschluss A1 fluidisch mit dem vierten Anschluss A4, der zweite Anschluss A2 fluidisch mit dem dritten Anschluss A3 und der fünfte Anschluss A5 fluidisch mit dem sechsten Anschluss A6 verbunden, wodurch das Temperierfluid über die Ventileinrichtung 13, die Zweige Z1, Z2 und Z3 und den Umgebungsluftkühler 16 in dem ersten Temperierkreislauf 2 zirkuliert, mithin auf seinem Weg durch den ersten Temperierkreislauf 2 sowohl die Zweige Z1, Z2 und Z3 als auch den Umgebungsluftkühler 16 durchströmt. Der Umgebungsluftkühler 16 wird auch als Hochtemperatur-Kühler (HT-Kühler) bezeichnet.
Bei der ersten Ausführungsform ist in dem dritten Teilbereich T3 stromauf des Energiespeichers 9, insbesondere stromauf der Pumpe 10, der zweite Wärmetauscher 11 angeordnet. Außerdem ist bei der ersten Ausführungsform in dem dritten Teilbereich T3 stromauf des Energiespeichers 9, insbesondere stromauf der Pumpe 10, ein elektrisches Heizelement 18 angeordnet, welches auch als elektrischer Durchlaufheizer bezeichnet wird oder als elektrischer Durchlaufheizer (EDH) bezeichnet wird. Bei der ersten Ausführungsform ist das elektrische Heizelement 18 in dem dritten Teilbereich T3 stromauf des zweiten Wärmetauschers 11 angeordnet. In dem ersten Schaltzustand zirkuliert das Temperierfluid über die Ventileinrichtung 13, den Energiespeicher 9, den Wärmetauscher 11 und das elektrische Heizelement 18 in dem zweiten Temperierkreislauf 8, sodass das Temperierfluid auf seinem Weg durch den zweiten Temperierkreislauf 8 sowohl den Energiespeicher 9 als auch den Wärmetauscher und das Heizelement 18 durchströmt.
In dem zweiten Schaltzustand S2 ist der erste Anschluss A1 fluidisch mit dem sechsten Anschluss A6 und der zweite Anschluss A2 fluidisch mit dem fünften Anschluss A5 verbunden, während der dritte Anschluss A3 fluidisch von dem vierten Anschluss A4 getrennt ist, wodurch das Temperierfluid den Umgebungsluftkühler 16 umgeht. Dies bedeutet, dass in dem zweiten Schaltzustand S2 die Temperierkreisläufe 2 und 8 mittels der Ventileinrichtung 13, das heißt innerhalb der Ventileinrichtung 13 derart fluidisch miteinander verbunden sind, dass die Teilbereiche T1 und T3 fluidisch miteinander verbunden sind, sodass die Zweige Z1 und Z2 jeweils seriell zu dem Energiespeicher 9 geschaltet sind und das Temperierfluid sowohl die Zweige Z1 und Z2 als auch den Energiespeicher 9 durchströmt, insbesondere während eine fluidische Verbindung des Teilbereiches T2 mit den Teilbereichen T1 und T3 innerhalb der Ventileinrichtung 13 unterbleibt. Dies bedeutet, dass der Teilbereich T2 innerhalb der Ventileinrichtung 13 nicht mit dem Teilbereich T1 fluidisch verbunden ist, und der Teilbereich T2 ist innerhalb der Ventileinrichtung 13 nicht mit dem Teilbereich T3 fluidisch verbunden ist. Der Teilbereich T2 ist also innerhalb der Ventileinrichtung 13 sowohl von dem Teilbereich T1 als auch von dem Teilbereich T3 fluidisch getrennt. In der folge strömt in dem zweiten Schaltzustand S2 das Temperierfluid auf seinem Weg durch die Temperierkreisläufe 2 und 8 die in dem zweiten Schaltzustand S2 strömungstechnisch seriell zueinander geschalteten Teilbereiche T3 und T1 hindurch, insbesondere nacheinander, jedoch umgeht das Temperierfluid auf seinem Weg durch die Temperierkreisläufe 2 und 8 in dem zweiten Schaltzustand den Teilbereich T2 und somit den Umgebungsluftkühler 16. Dies erfolgt insbesondere derart, dass das Temperierfluid, nachdem es den Teilbereich T1 durchströmt hat, mittels der Ventileinrichtung 13 in den Teilbereich T3 eingeleitet wird, wobei das Temperierfluid, nachdem es den Teilbereich T3 durchströmt hat, mittels der Ventileinrichtung 13 wieder in den Teilbereich T1 eingeleitet wird, sodass das Temperierfluid den Teilbereich T2 nicht durchströmt, mithin den Teilbereich umgeht.
In dem dritten Schaltzustand S3 ist der ersten Anschluss A1 fluidisch mit dem sechsten Anschluss A6 und der zweite Anschluss A2 fluidisch mit dem dritten Anschluss A3 verbunden, während der vierte Anschluss A4 fluidisch von dem fünften Anschluss A5 getrennt ist. In dem vierten Schaltzustand S4 ist der erste Anschluss A1 fluidisch mit dem vierten Anschluss A4 und der zweite Anschluss A2 fluidisch mit dem fünften Anschluss A5 verbunden, während der dritte Anschluss A3 fluidisch von dem sechsten Anschluss A6 getrennt ist. In dem fünften Schaltzustand S5 ist der erste Anschluss A1 fluidisch mit dem vierten Anschluss A4 verbunden. Außerdem ist in dem Schaltzustand S5 der fünfte Anschluss A5 fluidisch sowohl mit dem zweiten Anschluss A2 als auch mit dem sechsten Anschluss A6 verbunden, und in dem fünften Schaltzustand S5 ist der dritte Anschluss A3 fluidisch von dem ersten Anschluss A1, von dem zweiten Anschluss A2, von dem vierten Anschluss A4, von dem fünften Anschluss A5 und von dem sechsten Anschluss A6 getrennt. Somit werden in dem fünften Schaltzustand S5 eine den Anschluss A2 durchströmende, erste Strömung und eine den Anschluss A6 durchströmende, zweite Strömung des Temperierfluids zu einer den Anschluss A5 durchströmenden, dritten Strömung des Temperierfluids zusammengeführt, wobei beispielsweise die erste Strömung und die zweite Strömung in Summe die dritte Strömung ergeben.
Die Temperiereinrichtung 1 weist des Weiteren einen Ausgleichsbehälter 19 auf, in welchem eine Menge 20 des Temperierfluids aufnehmbar oder aufgenommen ist, um dadurch Volumen und/oder Mengenschwankungen des Temperierfluids in den Kreisen kompensieren zu können.
Des Weiteren weist die Temperiereinrichtung 1 bei der ersten Ausführungsform eine Verbindungsleitung 21 auf, welche an einer stromab des dritten Anschlusses A3 und insbesondere stromauf des Umgebungsluftkühlers 16 in dem zweiten Teilbereich T2 angeordneten, ersten Verbindungsstelle V1 fluidisch mit dem zweiten Teilbereich T2 verbunden ist. Des Weiteren ist die Verbindungsleitung 21 an einer stromab des fünften Anschlusses A5 und stromauf des Energiespeichers 9, insbesondere stromauf der Pumpe 10, in dem dritten Teilbereich T3 angeordneten, zweiten Verbindungsstelle V2 fluidisch mit dem dritten Teilbereich T3 verbunden. Aus 1 ist erkennbar, dass die zweite Verbindungsstelle V2 in dem dritten Teilbereich T3 stromab des zweiten Wärmetauschers 11 und stromab des elektrischen Heizelements 18 angeordnet ist. Es ist erkennbar, dass der zweite Teilbereich T2 einen ersten Längenbereich aufweist, welcher sich, insbesondere durchgängig, das heißt unterbrechungsfrei von dem dritten Anschluss A3 bis zu der Verbindungsstelle V1 erstreckt. Es ist auch erkennbar, dass der zweite Teilbereich T2 einen zweiten Längenbereich aufweist, welcher sich, insbesondere durchgängig, das heißt unterbrechungsfrei von der ersten Verbindungsstelle V1 bis zu dem Anschluss A4 erstreckt. Dabei ist der Umgebungsluftkühler 16 in dem zweiten Längenbereich angeordnet. Der dritte Teilbereich T3 weist einen dritten Längenbereich auf, welcher sich, insbesondere durchgängig, das heißt unterbrechungsfrei von dem Anschluss A5 bis zu der Verbindungsstelle V2 erstreckt. Der dritte Teilbereich T3 weist auch einen vierten Längenbereich auf, welcher sich, insbesondere durchgängig, das heißt unterbrechungsfrei von der Verbindungsstelle V2 bis zu dem Anschluss A6 erstreckt. Dabei ist der Energiespeicher 9 in dem vierten Längenbereich angeordnet, und der zweite Wärmetauscher 11 und das elektrische Heizelement 18 sind in dem dritten Längenbereich angeordnet. Insbesondere umgeht somit zumindest ein überwiegender Teil des Temperierfluids in dem zweiten Schaltzustand den ersten und zweiten Längenbereich und vorzugsweise auch die Verbindungsleitung 21. Beispielsweise ist es vorgesehen, dass in dem ersten Schaltzustand ein Strömen des Temperierfluids durch die Verbindungsleitung 21 von einem der Kreise in den anderen Kreis unterbleibt, oder aber ein zumindest überwiegender Teil des den jeweiligen Kreis durchströmenden Temperierfluids strömt nicht durch die Verbindungsleitung 21. Alternativ oder zusätzlich ist es beispielsweise vorgesehen, dass in dem zweiten Schaltzustand S2 ein Strömen des Temperierfluids durch die Verbindungsleitung 21 unterbleibt, oder in dem zweiten Schaltzustand S2 strömt zumindest ein überwiegender Teil des den jeweiligen Kreis durchströmenden Temperierfluids nicht durch die Verbindungsleitung 21.
In dem dritten Schaltzustand S3 ist oder wird das Temperierfluid mittels der Verbindungsleitung 21 an der ersten Verbindungsstelle V1 aus dem zweiten Teilbereich T2 abzweigbar oder abgezweigt und an der zweiten Verbindungsstelle V2 in den dritten Teilbereich T3 einleitbar oder eingeleitet, wodurch in dem dritten Schaltzustand S3 das Temperierfluid den Umgebungsluftkühler 16 umgeht, die Zweige Z1, Z2 und Z3 seriell zu dem Energiespeicher 9 geschaltet sind und das Temperierfluid sowohl die Zweige Z1, Z2 und Z3 als auch den Energiespeicher 9 durchströmt. Insbesondere ist es vorgesehen, dass in dem dritten Schaltzustand S3 das Temperierfluid den ersten Längenbereich, die Verbindungsleitung und den vierten Längenbereich durchströmt und den zweiten Längenbereich und den dritten Längenbereich umgeht. Außerdem strömt das Temperierfluid durch den ersten Teilbereich T1 hindurch.
In dem ersten Schaltzustand S1 strömt das den zweiten Temperierkreislauf 8 durchströmende Temperierfluid durch das Heizelement 18, durch den zweiten Wärmetauscher 11 und durch den Energiespeicher 9 hindurch. In dem ersten Schaltzustand S1 strömt das den ersten Temperierkreislauf 2 durchströmende Temperierfluid durch die Zweige Z1, Z2 und Z3 und durch den Umgebungsluftkühler 16 hindurch. In dem zweiten Schaltzustand S2 strömt das Temperierfluid durch das Heizelement 18, den zweiten Wärmetauscher 11 und den Energiespeicher 9 hindurch. In dem zweiten Schaltzustand S2 strömt das Temperierfluid durch die Zweige Z1, Z2 und Z3 hindurch und umgeht den Teilbereich T2 und somit den Umgebungsluftkühler 16. In dem dritten Schaltzustand S3 strömt das Temperierfluid durch die Zweige Z1, Z2 und Z3 und durch den Energiespeicher 9, den ersten Längenbereich, den vierten Längenbereich und die Verbindungsleitung 21 hindurch, umgeht jedoch den zweiten Längenbereich und den dritten Längenbereich und somit den Wärmetauscher 11 und das Heizelement 18. Im Grunde entspricht der dritte Schaltzustand dem zweiten Schaltzustand insbesondere im Hinblick darauf, dass sowohl in dem zweiten Schaltzustand als auch in dem dritten Schaltzustand die Zweige Z1, Z2 und Z3 seriell zu dem Energiespeicher 9 geschaltet sind, im Hinblick darauf, dass sowohl in dem zweiten Schaltzustand S2 als auch in dem dritten Schaltzustand S3 die Pumpen 7 und 10 seriell zueinander geschaltet sind, und im Hinblick darauf, dass das Temperierfluid den Umgebungsluftkühler 16 umgeht.
Der zweite Schaltzustand und der dritte Schaltzustand S3 unterscheiden sich jedoch insbesondere dadurch voneinander, dass in dem zweiten Schaltzustand das Temperierfluid das Heizelement 18 und den zweiten Wärmetauscher 11 durchströmt, wobei in dem dritten Schaltzustand S3 das Temperierfluid das Heizelement 18 und den zweiten Wärmetauscher 11 umgeht, insbesondere dadurch, dass in dem dritten Schaltzustand S3 das Temperierfluid mittels der Ventileinrichtung 13 und dabei über den dritten Anschluss A3 in den Teilbereich T2 eingeleitet und dadurch an dem Heizelement 18 und an dem zweiten Wärmetauscher 11 vorbeigeleitet wird, jedoch an der Verbindungsstelle V1 mittels der Verbindungsleitung 21 aus dem Teilbereich T2 abgezweigt und an der Verbindungsstelle V2 in den Teilbereich T3 eingeleitet wird. Da jedoch die Verbindungsstelle V2 in dem Teilbereich T3 stromab des Heizelements 18 und stromab des zweiten Wärmetauschers 11 angeordnet ist, strömt das Temperierfluid, welches an der Verbindungsstelle V2 in den Teilbereich T3 eingeleitet wird, nicht durch das Heizelement 18 und auch nicht durch den Wärmetauscher 11.
In dem vierten Schaltzustand S4 ist oder wird das Temperierfluid mittels der Verbindungsleitung 21 an der zweiten Verbindungsstelle V2 aus dem dritten Teilbereich T3 abzweigbar oder abgezweigt und an der ersten Verbindungsstelle V1 in den zweiten Teilbereich T2 einleitbar oder eingeleitet, wodurch in dem vierten Schaltzustand S4 das Temperierfluid den Umgebungsluftkühler und die Zweige Z1, Z2 und Z3 durchströmt und den Energiespeicher 9 umgeht. In dem vierten Schaltzustand S4 strömt das Temperierfluid durch den dritten Längenbereich, die Verbindungsleitung 21, den zweiten Längenbereich und den ersten Teilbereich hindurch, umgeht jedoch den ersten Längenbereich und den vierten Längenbereich und somit den Energiespeicher 9. Der vierte Schaltzustand entspricht im Grunde dem zweiten Schaltzustand S2, insbesondere im Hinblick darauf, dass sowohl in dem zweiten Schaltzustand S2 als auch in dem vierten Schaltzustand S4 das Temperierfluid durch die Zweige Z1, Z2 und Z3 hindurchströmt, und im Hinblick darauf, dass sowohl in dem zweiten Schaltzustand S2 als auch in dem vierten Schaltzustand S4 das Temperierfluid durch den zweiten Wärmetauscher 11 und durch das Heizelement 18 hindurchströmt, jedoch unterscheiden sich die Schaltzustände S2 und S4 dadurch voneinander, dass das Temperierfluid in dem zweiten Schaltzustand den Umgebungsluftkühler 16 umgeht und durch den Energiespeicher 9 hindurchströmt, wobei das Temperierfluid in dem vierten Schaltzustand S4 den Umgebungsluftkühler 16 hindurchströmt und den Energiespeicher 9 umgeht, mithin nicht durch den Energiespeicher 9 hindurchströmt. Dies erfolgt derart, dass das von dem fünften Anschluss A5 kommende Temperierfluid das Heizelement 18 und den zweiten Wärmetauscher 11 durchströmt und daraufhin jedoch an der Verbindungsstelle V2 mittels der Verbindungsleitung 21 aus dem Teilbereich T3 abgezweigt und an der Verbindungsstelle V1 in den zweiten Teilbereich T2 eingeleitet wird, sodass das von dem fünften Anschluss A5 kommende Temperierfluid nicht zu dem und nicht durch den Energiespeicher 9 strömt, sondern vorher abgezweigt wird und daraufhin den Umgebungsluftkühler 16 durchströmt und daraufhin über die Anschlüsse A1 und A4 in den Teilbereich T1 eingeleitet wird und daraufhin über die Anschlüsse A2 und A5 wieder in den Teilbereich T3 eingeleitet wird. In dem fünften Schaltzustand S5 ist oder wird das Temperierfluid mittels der Verbindungsleitung 21 an der weiten Verbindungsstelle V2 aus dem dritten Teilbereich T3 abzweigbar oder abgezweigt und an der ersten Verbindungsstelle V1 in den zweiten Teilbereich T2 einleitbar oder eingeleitet, wodurch in dem fünften Schaltzustand S5 das Temperierfluid den Umgebungsluftkühler 16, die Zweige Z1, Z2 und Z3 und den Energiespeicher 9 durchströmt. Beispielsweise ist es vorgesehen, dass in dem vierten Schaltzustand die Pumpe 7 betrieben wird, mithin das Temperierfluid fördert, während beispielsweise die Pumpe 10 stillsteht, mithin ein durch die Pumpe 10 bewirktes Fördern des Temperierfluids unterbleibt. In dem fünften Schaltzustand kann vorgesehen sein, dass das Temperierfluid mittels der Pumpe 7 gefördert wird, und dass beispielsweise das Temperierfluid mittels der Pumpe 10 gefördert wird, sodass beispielsweise in dem fünften Schaltzustand beide Pumpen 7 und 10 gleichzeitig laufen beziehungsweise aktiviert sind, mithin das Temperierfluid gleichzeitig mittels beider Pumpen 7 und 10 gefördert wird. In dem dritten Schaltzustand ist es beispielsweise vorgesehen, dass beide Pumpen 7 und 10 gleichzeitig laufen beziehungsweise aktiviert sind, mithin das Temperierfluid mittels beider Pumpen 7 und 10 gleichzeitig gefördert wird. In dem zweiten Schaltzustand kann vorgesehen sein, dass beide Pumpen 7 und 10 gleichzeitig laufen, das heißt gleichzeitig aktiviert sind, sodass beispielsweise in dem zweiten Schaltzustand S2 das Temperierfluid gleichzeitig mittels beider Pumpen 7 und 10 gefördert wird. In dem ersten Schaltzustand S1 kann vorgesehen sein, dass beide Pumpen 7 und 10 gleichzeitig laufen beziehungsweise aktiviert sind, mithin das Temperierfluid gleichzeitig mittels beider Pumpen 7 und 10 gefördert wird. In dem fünften Schaltzustand strömt das Temperierfluid durch den dritten Längenbereich, die Verbindungsleitung 21 und den zweiten Längenbereich und durch den vierten Längenbereich hindurch, umgeht jedoch den ersten Längenbereich.
In dem fünften Schaltzustand S5 ist der Energiespeicher 9 strömungstechnisch parallel zu dem Umgebungsluftkühler 16 geschaltet. Ferner ist beispielsweise in dem fünften Schaltzustand S5 sowohl der Energiespeicher 9 als auch der Umgebungsluftkühler 16 strömungstechnisch seriell zu den Zweigen Z1, Z2 und Z3 sowie insbesondere auch seriell zu den zweiten Wärmetauscher 11 und zu dem Heizelement 18 geschaltet.
2 zeigt eine zweite Ausführungsform der Temperiereinrichtung 1. Bei der zweiten Ausführungsform kann die Ventileinrichtung 13 diskret zwischen dem ersten Schaltzustand S1, dem zweiten Schaltzustand S2, dem dritten Schaltzustand S3, dem vierten Schaltzustand S4, dem fünften Schaltzustand S5 und einem sechsten Schaltzustand S6 umgeschaltet werden, sodass beispielsweise das Ventileinrichtungselement 15 auch diskret in eine den sechsten Schaltzustand S6 bewirkende, sechste Schaltstellung relativ zu dem Ventileinrichtungsgehäuse 14 bewegt werden kann. In dem optional vorgesehenen, sechsten Schaltzustand S6 ist der Anschluss A2 fluidisch mit dem Anschluss A1 verbunden, der Anschluss A4 ist fluidisch mit dem Anschluss A5 verbunden, und der Anschluss A6 ist fluidisch mit dem Anschluss A3 verbunden. Beispielsweise ist es in dem sechsten Schaltzustand S6 vorgesehen, dass mittels der Pumpe 7 das Temperierfluid, insbesondere durch den ersten Teilbereich T1, gefördert wird, insbesondere während ein durch die Pumpe 10 bewirktes Fördern des Temperierfluids unterbleibt. Somit zirkuliert beispielsweise das Temperierfluid in dem sechsten Schaltzustand S6 über die Ventileinrichtung 13 und die Zweige Z1, Z2 und Z3 in dem ersten Temperierkreislauf 2, insbesondere in dem Teilbereich T1, wobei das Temperierfluid den Umgebungsluftkühler 16, insbesondere den zweiten Teilbereich T2, umgeht.
Insbesondere ist es im zweiten Schaltzustand S2 vorgesehen, dass ein Strömen des Temperierfluids durch den Umgebungsluftkühler 16 unterbleibt. In dem dritten Schaltzustand kann vorgesehen sein, dass ein Strömen des Temperierfluids durch den Umgebungsluftkühler 16 unterbleibt, sodass ein Strömen des Temperierfluids durch den Wärmetauscher 11 und das Heizelement 18 unterbleibt. In dem vierten Schaltzustand S4 unterbleibt beispielsweise ein Strömen des Temperierfluids durch den Energiespeicher 9. In dem sechsten Schaltzustand S6 unterbleibt beispielsweise ein Strömen des Temperierfluids durch den Umgebungsluftkühler 16, und es unterbleibt ein Strömen des Temperierfluids durch den Energiespeicher 9 und es unterbleibt ein Strömen durch den zweiten Wärmetauscher 11 und durch das Heizelement 18.
3 zeigt eine dritte Ausführungsform der Temperiereinrichtung 1. Bei der dritten Ausführungsform kann die Ventileinrichtung 13 diskret zwischen dem Schaltzustand S1, dem Schaltzustand S2, dem Schaltzustand S3, dem Schaltzustand S4, dem Schaltzustand S5 und einem siebten Schaltzustand S7 und beispielsweise auch dem sechsten Schaltzustand S6 umgeschaltet werden, wobei beispielsweise bei der dritten Ausführungsform das Ventileinrichtungselement 15 relativ zu dem Ventileinrichtungsgehäuse 14 diskret zwischen der ersten Schaltstellung, der zweiten Schaltstellung, der dritten Schaltstellung, der vierten Schaltstellung, der fünften Schaltstellung und einer den sieben Schaltstand S7 bewirkenden, siebten Schaltstellung sowie vorzugsweise sechsten Schaltstellung, insbesondere rotatorisch und/oder transitorisch, bewegt werden kann. In dem siebten Schaltzustand S7 ist der erste Anschluss A1, insbesondere bezogen auf die Anschlüsse A1-6 (ausschließlich) mit dem Anschluss A6 fluidisch verbunden, und der Anschluss A2 ist, insbesondere bezogen auf die Anschlüsse A1-6 ausschließlich, mit dem Anschluss A3 fluidisch verbunden, und der Anschluss A4 ist, insbesondere bezogen auf die Anschlüsse A1-6 ausschließlich, mit dem Anschluss A5 fluidisch verbunden.
Beispielsweise unterbleibt in dem siebten Schaltzustand S7 ein strömendes Temperierfluids durch die Verbindungsleitung 21, oder zumindest ein überwiegender Teil des den jeweiligen kreisdurchströmenden Temperierfluids strömt nicht durch die Verbindungsleitung 21. In dem siebten Schaltzustand S7 sind die Zweige Z1, Z2 und Z3 strömungstechnisch seriell zu dem Umgebungsluftkühler 16 und seriell zu dem Energiespeicher 9 und auch seriell zu dem Heizelement 18 und zu dem zweiten Wärmetauscher 11 angeordnet. Mit anderen Worten, in dem siebten Schaltzustand S7 sind die Komponentenanordnung 3, der Umgebungsluftkühler 16, das Heizelement 18, der zweite Wärmetauscher 11 und der Energiespeicher 9 allesamt seriell zueinander geschaltet, sodass auch die Pumpen 7 und 10 seriell zueinander geschaltet sind. Beispielsweise sind in dem siebten Schaltzustand S7 die Pumpen 7 und 10 gleichzeitig aktiviert, sodass beispielsweise in dem siebten Schaltzustand S7 das Temperierfluid mittels beider Pumpen 7 und 10 gleichzeitig gefördert wird. In dem ersten Schaltzustand sind die Zweige Z1, Z2 und Z3, mithin die Komponentenanordnung 3 strömungstechnisch seriell zu dem Umgebungsluftkühler 16 geschaltet, wobei beispielsweise die Komponentenanordnung 3 und der Umgebungsluftkühler 16 eine Bauteilanordnung bilden, die strömungstechnisch parallel zu dem Energiespeicher 9 geschaltet ist in dem ersten Schaltzustand S1. In dem zweiten Schaltzustand S2 ist die Komponentenanordnung 3 strömungstechnisch seriell zu dem Heizelement 18 und zu dem Wärmetauscher 11 und auch zu dem Energiespeicher 9 geschaltet, weil das Temperierfluid in dem zweiten Schaltzustand S2 dem Umgebungsluftkühler 16 umgeht. In dem dritten Schaltzustand S3 ist die Komponentenanordnung 3 strömungstechnisch seriell zu dem Energiespeicher 9 geschaltet, wobei das Temperierfluid sowohl in dem Umgebungsluftkühler 16 als auch das Heizelement 18 und dem zweiten Wärmetauscher umgeht. In dem vierten Schaltzustand S4 ist die Komponentenanordnung 3 strömungstechnisch seriell zu dem Umgebungsluftkühler 16 und auch seriell zu dem Heizelement 18 und dem zweiten Wärmetauscher 11 angeordnet, sodass der Umgebungsluftkühler 16 strömungstechnisch seriell zu der Komponentenanordnung 3, zu dem Heizelement 18 und zu dem Wärmetauscher 11 geschaltet ist, wobei das Temperierfluid den Energiespeicher 9 umgeht. In dem fünften Schaltzustand S5 ist die Komponentenanordnung 3 strömungstechnisch seriell zu dem Heizelement 18 und zu dem Wärmetauscher 11 und zu dem Umgebungsluftkühler 16 angeordnet, sodass der Umgebungsluftkühler 16 strömungstechnisch seriell zu der Komponentenanordnung 3, zu dem Heizelement 18, zu dem Wärmetauscher 11 und zu der Komponentenanordnung 3 geschaltet ist, und der Energiespeicher 9 ist seriell zu dem Heizelement 18, zu dem Wärmetauscher 11 und zu der Komponentenanordnung 3 geschaltet, wobei der Energiespeicher 9 strömungstechnisch parallel zu dem Umgebungsluftkühler 16 geschaltet ist. In dem fünften Schaltzustand S5 strömt das Temperierfluid durch die Komponentenanordnung 3, das Heizelement 18, der Wärmetauscher 11, der Energiespeicher 9 und den Umgebungsluftkühler 16. In dem vierten Schaltzustand S4 strömt das Temperierfluid durch die Komponentenanordnung 3, das Heizelement 18, dem Wärmetauscher 11 und den Umgebungsluftkühler 16, wobei das Temperierfluid den Energiespeicher 9 umgeht. In dem dritten Schaltzustand S3 strömt das Temperierfluid durch die Komponentenanordnung 3 und in den Energiespeicher 9, wobei das Temperierfluid das Heizelement 18, den Wärmetauscher 11 und den Umgebungsluftkühler 16 umgeht. In dem zweiten Schaltzustand S2 strömt das Temperierfluid durch die Komponentenanordnung 3, das Heizelement 18, den Wärmetauscher 11 und den Energiespeicher 9, wobei das Temperierfluid den Umgebungsluftkühler 16 umgeht. In dem ersten Schaltzustand S1 strömt das Temperierfluid durch die Komponentenanordnung 3, das Heizelement 18, den Wärmetauscher 11, den Energiespeicher 9 und den Umgebungsluftkühler 16. In den sechsten Schaltzustand S6 strömt das Temperierfluid durch die Komponentenanordnung 3, wobei das Temperierfluid das Heizelement 18, den Wärmetauscher 11, den Energiespeicher 9 und den Umgebungsluftkühler 16 umgeht. In dem siebten Schaltzustand S7 strömt das Temperierfluid durch die Komponentenanordnung 3, den Umgebungsluftkühler 16, das Heizelement 18, den Wärmetauscher 11 und den Energiespeicher 9, und zwar seriell, das heißt nacheinander in der genannten Reihenfolge. Somit kann eine besonders vorteilhafte und bedarfsgerechte Temperierung dargestellt werden.
Bezugszeichenliste

1: Temperiereinrichtung
2: erster Temperierkreislauf
3: Komponentenanordnung
4: erste Antriebsmaschine
5: zweite Antriebsmaschine
6: erster Wärmetauscher
7: Pumpe
8: zweiter Temperierkreislauf
9: Energiespeicher
10: Pumpe
11: zweiter Wärmetauscher
12: Proportionalventil
13: Ventileinrichtung
14: Ventileinrichtungsgehäuse
15: Ventileinrichtungselement
16: Umgebungsluftkühler
17: Lüfter
18: elektrisches Heizelement
19: Ausgleichsbehälter
20: Menge
21: Verbindungsleitung
A1: erster Anschluss
A2: zweiter Anschluss
A3: dritter Anschluss
A4: vierter Anschluss
A5: fünfter Anschluss
A6: sechster Anschluss
AS: Aufzweigstelle
S1: erster Schaltzustand
S2: zweiter Schaltzustand
S3: dritter Schaltzustand
S4: vierter Schaltzustand
S5: fünfter Schaltzustand
S6: sechster Schaltzustand
S7: siebter Schaltzustand
T1: erster Teilbereich
T2: zweiter Teilbereich
T3: dritter Teilbereich
V1: erste Verbindungsstelle
V2: zweite Verbindungsstelle
Z1: erster Zweig
Z2: zweiter Zweig
Z3: dritter Zweig
ZS: Zusammenführstelle

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

DE 102017220376 A1 [0002]
DE 102019132688 A1 [0002]

Claims

Temperiereinrichtung (1) für ein Kraftfahrzeug, mit einem von einem Temperierfluid durchströmbaren, ersten Temperierkreislauf (2), mit wenigstens einer in dem ersten Temperierkreislauf (2) angeordneten und dadurch mittels des den ersten Temperierkreislauf (2) durchströmenden Temperierfluids zu temperierenden Antriebsmaschine (4), mittels welcher das Kraftfahrzeug antreibbar ist, mit einem von dem Temperierfluid durchströmbaren, zweiten Temperierkreislauf (8), und mit wenigstens einem in dem zweiten Temperierkreislauf (8) angeordneten und dadurch mittels des den zweiten Temperierkreislauf (8) durchströmenden Temperierfluids zu temperierenden, elektrischen Energiespeicher (9) zum Speichern von elektrischer Energie, dadurch gekennzeichnet, dass: - der erste Temperierkreislauf (2) einen ersten Zweig (Z1) aufweist, in welchem die Antriebsmaschine (4) angeordnet ist, - der erste Temperierkreislauf (2) einen parallel zu dem ersten Zweig (Z1) geschalteten, zweiten Zweig (Z2) aufweist, - in dem zweiten Zweig (Z2) ein von dem den zweiten Zweig (Z2) durchströmenden Temperierfluid durchströmbarer, auch in einem zusätzlich zu den Temperierkreisläufen (2, 8) vorgesehenen, von einem Kältemittel durchströmbaren Kältemittelkreislauf angeordneter und dadurch auch von dem Kältemittel durchströmbarer Wärmetauscher (6) angeordnet ist, über welchen Wärme zwischen dem Temperierfluid und dem Kältemittel austauschbar ist, - in dem zweiten Zweig (Z2) ein Proportionalventil (12) angeordnet ist, und - die Temperiereinrichtung (1) eine in dem ersten Temperierkreislauf (2) und in dem zweiten Temperierkreislauf (8) angeordnete, zusätzlich zu dem Proportionalventil (12) vorgesehene und bezüglich des Proportionalventils (12) externe Ventileinrichtung (13) aufweist, welche diskret umschaltbar ist zumindest zwischen: o einem ersten Schaltzustand (S1), in welchem eine fluidische Verbindung der Temperierkreisläufe (2, 8) über die Ventileinrichtung (13) unterbleibt, sodass in dem ersten Schaltzustand das Temperierfluid über die Ventileinrichtung (13) und die Zweige (Z1, Z2) in dem ersten Temperierkreislauf (2) und über die Ventileinrichtung (13) und den Energiespeicher (9) in dem zweiten Temperierkreislauf (8) zirkuliert, und o einem zweiten Schaltzustand (S2), in welchem die Temperierkreisläufe (2, 8) mittels der Ventileinrichtung (13) fluidisch miteinander verbunden und dadurch seriell zueinander geschaltet sind, wodurch die Zweige (Z1, Z2) seriell zu dem Energiespeicher (9) geschaltet sind und das Temperierfluid sowohl die Zweige (Z1, Z2) als auch den Energiespeicher (9) durchströmt.
Temperiereinrichtung (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Ventileinrichtung (13) sechs Anschlüsse (A1, A2, A3, A4, A5, A6) aufweist, wobei: - ein erster Teilbereich (T1) des ersten Temperierkreislaufs (2), in dessen ersten Teilbereich (T1) die Zweige (Z1, Z2) angeordnet sind, fluidisch mit einem ersten der Anschlüsse (A1, A2, A3, A4, A5, A6) und fluidisch mit einem zweiten der Anschlüsse (A1, A2, A3, A4, A5, A6) verbunden ist, wodurch das Temperierfluid über den ersten Anschluss (A1) aus der Ventileinrichtung (13) abführbar und in den ersten Teilbereich (T1) einleitbar und über den zweiten Anschluss (A2) aus dem ersten Teilbereich (T1) abführbar und in die Ventileinrichtung (13) einleitbar ist, - ein zweiter Teilbereich (T2) des ersten Temperierkreislaufs (2), in dessen zweiten Teilbereich (T2) ein Umgebungsluftkühler (16) angeordnet ist, über welchen das den Umgebungsluftkühler (16) durchströmende Temperierfluid mittels den Umgebungsluftkühler (16) umströmender Umgebungsluft zu kühlen ist, fluidisch mit einem dritten der Anschlüsse (A1, A2, A3, A4, A5, A6) und fluidisch mit einem vierten der Anschlüsse (A1, A2, A3, A4, A5, A6) verbunden ist, wodurch das Temperierfluid über den dritten Anschluss (A3) aus der Ventileinrichtung (13) abführbar und in den zweiten Teilbereich (T2) einleitbar und über den vierten Anschluss (A4) aus dem zweiten Teilbereich (T2) abführbar und in die Ventileinrichtung (13) einleitbar ist, und - ein dritter Teilbereich (T3) des zweiten Temperierkreislaufs (8), in dessen dritten Teilbereich (T3) der Energiespeicher (9) angeordnet ist, fluidisch mit einem fünften der Anschlüsse (A1, A2, A3, A4, A5, A6) und fluidisch mit einem sechsten der Anschlüsse (A1, A2, A3, A4, A5, A6) verbunden ist, wodurch das Temperierfluid über den fünften Anschluss (A5) aus der Ventileinrichtung (13) abführbar und in den dritten Teilbereich (T3) einleitbar und über den sechsten Anschluss (A6) aus dem dritten Teilbereich (T3) abführbar und in die Ventileinrichtung (13) einleitbar ist.
Temperiereinrichtung (1) nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass in dem ersten Schaltzustand (S1) der erste Anschluss (A1) innerhalb der Ventileinrichtung (13) fluidisch mit dem vierten Anschluss (A4), der zweite Anschluss (A2) innerhalb der Ventileinrichtung (13) fluidisch mit dem dritten Anschluss (A3) und der fünfte Anschluss (A5) innerhalb der Ventileinrichtung (13) fluidisch mit dem sechsten Anschluss (A6) verbunden ist.
Temperiereinrichtung (1) nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass in dem zweiten Schaltzustand (S2) der erste Anschluss (A1) fluidisch mit dem sechsten Anschluss (A6) und der zweite Anschluss (A2) fluidisch mit dem fünften Anschluss (A5) verbunden ist, während der dritte Anschluss (A3) und der vierte Anschluss (A4) fluidisch voneinander und von den anderen Anschlüssen (A1, A2, A5, A6) getrennt sind, wodurch das Temperierfluid den Umgebungsluftkühler (16) umgeht.
Temperiereinrichtung (1) nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Ventileinrichtung (13) diskret umschaltbar ist zumindest zwischen dem ersten Schaltzustand (S1), dem zweiten Schaltzustand (S2) und einem dritten Schaltzustand (S3), in welchem der erste Anschluss (A1) fluidisch mit dem sechsten Anschluss (A6) und der zweite Anschluss (A2) fluidisch mit dem dritten Anschluss (A3) verbunden ist, während der vierte Anschluss (A4) und der fünfte Anschluss (A5) fluidisch voneinander und von den Anderen Anschlüssen (A1, A2, A3, A6) getrennt sind.
Temperiereinrichtung (1) nach einem der Ansprüche 2 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Ventileinrichtung (13) diskret umschaltbar ist zumindest zwischen dem ersten Schaltzustand (S1), dem zweiten Schaltzustand (S2) und einem vierten Schaltzustand (S4), in welchem der erste Anschluss (A1) fluidisch mit dem vierten Anschluss (A4) und der zweite Anschluss (A2) fluidisch mit dem fünften Anschluss (A5) verbunden ist, während der dritte Anschluss (A3) und der sechste Anschluss (A6) fluidisch voneinander und von den anderen Anschlüssen (A1, A2, A4, A5) getrennt sind.
Temperiereinrichtung (1) nach einem der Ansprüche 2 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Ventileinrichtung (13) diskret umschaltbar ist zumindest zwischen dem ersten Schaltzustand (S1), dem zweiten Schaltzustand (S2) und einem fünften Schaltzustand (S5), in welchem der erste Anschluss (A1) fluidisch mit dem vierten Anschluss (A4) und der fünfte Anschluss (A5) fluidisch mit dem zweiten Anschluss (A2) und dem sechsten Anschluss (A6) verbunden ist, während der dritte Anschluss (A3) von dem ersten, zweiten, vierten, fünften und sechsten Anschluss (A1, A2, A4, A5, A6) getrennt ist.
Temperiereinrichtung (1) nach einem der Ansprüche 2 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass in dem dritten Teilbereich (T3) stromauf des Energiespeichers (9) und stromab des fünften Anschlusses (A5) ein elektrisches Heizelement (18) zum Erwärmen des Temperierfluids und/oder ein zusätzlich zu dem Umgebungsluftkühler (16) und zusätzlich zu dem Wärmetauscher (6) vorgesehener, zweiter Wärmetauscher (11) zum Temperieren des Temperierfluids angeordnet ist.
Temperiereinrichtung (1) nach einem der Ansprüche 2 bis 8, gekennzeichnet durch eine Verbindungsleitung (21), welche an einer stromab des dritten Anschlusses (A3) und stromauf des Umgebungsluftkühlers (16) angeordneten, ersten Verbindungsstelle (V1) fluidisch mit dem zweiten Teilbereich (T2) und an einer stromab des fünften Anschlusses (A5) und stromauf des Energiespeichers (9) angeordneten, zweiten Verbindungsstelle (V2) fluidisch mit dem dritten Teilbereich (T3) verbunden ist.
Temperiereinrichtung (1) nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die zweite Verbindungsstelle (V2) stromab des Heizelements (18) und/oder des zweiten Wärmetauschers (11) angeordnet ist.
Temperiereinrichtung (1) nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, dass in dem dritten Schaltzustand (S3) zumindest ein überwiegender Teil des den zweiten Teilbereich (T2) durchströmenden Temperierfluids mittels der Verbindungsleitung (21) an der ersten Verbindungsstelle (V1) aus dem zweiten Teilbereich (T2) abzweigbar und an der zweiten Verbindungsstelle (V2) in den dritten Teilbereich (T3) einleitbar ist, wodurch in dem dritten Schaltzustand (S3) das Temperierfluid den Umgebungsluftkühler (16) umgeht, die Zweige (Z1, Z2) seriell zu dem Energiespeicher (9) geschaltet sind und das Temperierfluid sowohl die Zweige (Z1, Z2) als auch den Energiespeicher (9) durchströmt.
Temperiereinrichtung (1) nach einem der Ansprüche 9 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass in dem vierten Schaltzustand (S4) zumindest ein überwiegender Teil des den dritten Teilbereich (T3) durchströmenden Temperierfluids mittels der Verbindungsleitung (21) an der zweiten Verbindungsstelle (V2) aus dem dritten Teilbereich (T3) abzweigbar und an der ersten Verbindungsstelle (V1) in den zweiten Teilbereich (T2) einleitbar ist, wodurch in dem vierten Schaltzustand (S4) das Temperierfluid den Umgebungsluftkühler (16) und die Zweige (Z1, Z2) durchströmt und den Energiespeicher (9) umgeht.
Temperiereinrichtung (1) nach einem der Ansprüche 9 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass in dem fünften Schaltzustand (S5) ein Teil des den dritten Teilbereich durchströmenden Temperierfluids mittels der Verbindungsleitung (21) an der zweiten Verbindungsstelle (V2) aus dem dritten Teilbereich (T3) abzweigbar und an der ersten Verbindungsstelle (V1) in den zweiten Teilbereich (T2) einleitbar ist, wodurch in dem fünften Schaltzustand (S5) das Temperierfluid den Umgebungsluftkühler (16), die Zweige (Z1, Z2) und den Energiespeicher (9) durchströmt.
Kraftfahrzeug, mit einer Temperiereinrichtung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche.