Kühlkreislauf

Die Erfindung betrifft einen Kühlkreislauf, insbesondere einen Kühlkreislauf für einen Strom speicher, der bevorzugt in einem Kraftfahrzeug zum Speichern von elektrischer Energie einge setzt wird. Insbesondere weist das Kraftfahrzeug eine elektrische Maschine zum Antrieb des Kraftfahrzeuges auf, wobei die elektrische Maschine durch die in dem Stromspeicher gespei cherte elektrische Energie antreibbar ist.

Gerade elektrisch angetriebene Kraftfahrzeuge sollen möglichst energieeffizient betrieben wer den. Dabei soll insbesondere eine Verlustwärme der Komponenten des Kraftfahrzeuges mög lichst effizient ausgenutzt werden.

Kühlkreisläufe für derartige Kraftfahrzeuge sollen möglichst einfach aufgebaut sein und eine möglichst reduzierte Aktorik (also Mittel zum Trennen oder Verbinden von Teilkühlkreisläufen bzw. zum Umleiten von Volumenströmen eines durch den Kühlkreislauf zirkulierenden Kühlmit tels) aufweisen.

Aus der nachveröffentlichten DE 10 2018 112 108 ist ein Kühlkreislauf mit einer Wärmepumpe bekannt. Dabei sind drei 3/2-Wege-Ventile (also drei Anschlüsse, zwei Schaltstellungen) zur Verschaltung der einzelnen Teilkühlkreisläufe vorgesehen.

Aus der US 2011/0296855 A1 ist eine Kühlkreislaufanordnung mit zwei Betriebsarten bekannt.

In einer ersten Betriebsart werden zwei Teilkühlkreisläufe, der eine dient der Temperierung ei ner Batterie, der andere der Kühlung von elektrischen Komponenten eines Antriebstrangs, mit einander parallel verschaltet. In einer zweiten Betriebsart werden die Teilkühlkreisläufe in Reihe geschaltet. Dabei ist ein Wärmetauscher einer Wärmepumpe immer in dem Teilkühlkreislauf der Batterie angeordnet.

Aus der US 2013/0074525 A1 ist eine Kühlkreisanordnung mit einer Wärmepumpe bekannt, wobei ein Kühlkreislauf für eine Batterie einen Bypass für einen Wärmetauscher der Wärme- pumpe aufweist, so dass die Batterie unter Umgehung des Wärmetauschers durch einen Heizer erwärmt werden kann.

Aus der US 2017/0152957 A1 ist Ventil bekannt, bei dem mehrere Anschlüsse in verschiede nen Weisen miteinander verschaltbar sind. Das Ventil umfasst einen zentral angeordneten, ge genüber den Anschlüssen drehbaren Ventilkörper, der zwei Strömungswege aufweist.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, die mit Bezug auf den Stand der Technik angeführ ten Probleme zumindest teilweise zu lösen. Insbesondere soll ein Kühlkreislauf vorgeschlagen werden, durch den eine effiziente Ausnutzung einer Verlustwärme ermöglicht werden kann, wobei der Kühlkreislauf eine möglichst geringe Aktorik zur Realisierung dieser effizienten Aus nutzung aufweisen soll.

Zur Lösung dieser Aufgaben trägt ein Kühlkreislauf mit den Merkmalen gemäß Patentanspruch 1 bei. Vorteilhafte Weiterbildungen sind Gegenstand der abhängigen Patentansprüche. Die in den Patentansprüchen einzeln aufgeführten Merkmale sind in technologisch sinnvoller Weise miteinander kombinierbar und können durch erläuternde Sachverhalte aus der Beschreibung und/oder Details aus den Figuren ergänzt werden, wobei weitere Ausführungsvarianten der Erfindung aufgezeigt werden.

Es wird ein Kühlkreislauf vorgeschlagen. Insbesondere ist der Kühlkreislauf einem Stromspei cher (einer Batterie) zugeordnet, wobei der Stromspeicher bevorzugt in einem Kraftfahrzeug zum Speichern von elektrischer Energie eingesetzt wird. Insbesondere weist das Kraftfahrzeug eine elektrische Maschine zum Antrieb des Kraftfahrzeuges auf, wobei die elektrische Maschine durch die in dem Stromspeicher gespeicherte elektrische Energie antreibbar ist.

Der Kühlkreislauf weist zumindest eine Mehrzahl von miteinander unterschiedlich verschaltba ren und dabei fluidtechnisch verbindbaren Teilkühlkreisläufen und höchstens zwei Mehr-Wege- Ventilen sowie

• einen ersten Teilkühlkreislauf mit einer ersten Pumpe zur Förderung eines Kühlmittels (z.

B. ein Gas oder eine Flüssigkeit; bevorzugt aufweisend Wasser oder Öl) durch den Kühl- kreislauf sowie mindestens einer zu temperierenden (also z. B. durch das Kühlmittel durchströmten oder beaufschlagten) ersten Komponente;

• einen zweiten Teilkühlkreislauf mit einer zweiten Pumpe zur Förderung des Kühlmittels durch den Kühlkreislauf sowie mindestens einer zu temperierenden zweiten Komponente auf.

Ein Wärmetauscher einer Wärmepumpe ist in einer ersten Stellung des mindestens einen Mehr-Wege-Ventils mit der ersten Komponente zusammen nur in dem ersten Teilkühlkreislauf und in einer zweiten Stellung des mindestens einen Mehr-Wege-Ventils zusammen mit der zweiten Komponente nur in dem zweiten Teilkühlkreislauf angeordnet.

Eine Wärmepumpe umfasst insbesondere ein eigenes Fluid (also gerade nicht das Kühlmittel des Kühlkreislaufs), das durch Leitungen der Wärmepumpe gefördert wird. Dabei wird das Fluid an einer Stelle verdichtet und erwärmt und an einer anderen Stelle entspannt und dadurch ab gekühlt. Das entspannte und abgekühlte Fluid kann insbesondere dem Wärmetauscher zuge führt werden, so dass über den Wärmetauscher das Kühlmittel mittels des Fluids abkühlbar ist. Insbesondere wird ein Phasenübergang des Fluids ausgenutzt, wobei das Fluid nach der Ver dichtung und Erwärmung verflüssigt und nach der Entspannung in den gasförmigen Zustand überführt wird.

Die Wärmepumpe wird in dem Kühlkreislauf insbesondere zur regelbaren Temperierung des Kühlmittels eingesetzt.

Ein Kühlmittel wird über die erste Pumpe und/oder die zweite Pumpe durch den Kühlkreislauf gefördert. Über die Ventile können unterschiedliche Bereiche des Kühlkreislaufs mit einem Vo lumenstrom des Kühlmittels beaufschlagt werden. Insbesondere können über die Ventile be stimmte, im Kühlkreislauf angeordnete (elektrische) Komponenten mit Kühlmittel beaufschlagt werden, so dass eine Kühlung oder sogar eine Erwärmung der einzelnen Komponenten ermög licht wird. Insbesondere kann so eine Verlustwärme der Komponenten in dem Kühlkreislauf genutzt werden. Insbesondere kann die Verlustwärme einer Komponente über das Kühlmittel zu einer anderen Komponente transportiert werden. Der Kühlkreislauf weist insbesondere höchstens zwei Mehr-Wege-Ventile auf, d. h. der Kühl kreislauf kann (mindestens) ein Mehr-Wege-Ventil oder zwei Mehr-Wege-Ventile aufweisen.

Ein Mehr-Wege-Ventile weist mindestens drei Anschlüsse auf, wobei die Anschlüsse in unter schiedlicher Weise miteinander fluidtechnisch verbindbar sind. Insbesondere kann ein erster Anschluss mit einem zweiten und/oder einem dritten Anschluss verbunden werden. Insbeson dere können auch nur der zweite und der dritte Anschluss miteinander fluidtechnisch verbunden sein.

Der Kühlkreislauf kann insbesondere andere Ventile (aber keine Mehr-Wege-Ventile) aufwei sen, z. B. Rückschlagventile. Rückschlagventile weisen insbesondere nur zwei Anschlüsse auf, die ab einer bestimmten am Ventil anliegenden Druckdifferenz nur in einer Richtung durch- strömbar sind.

Das Kühlmittel wird insbesondere durch den Kühlkreislauf im Kreis gefördert. Dabei kann das Kühlmittel durch den ersten Teilkühlkreislauf und/oder durch den zweiten Teilkühlkreislauf strö men. Ein Teilkühlkreislauf kann z. B. einen Bypass bzw. eine Bypassleitung umfassen, durch den (die) ein Kühlmittel nur bedarfsweise gefördert wird. Weiter kann ein Teilkühlkreislauf einer bestimmten Funktion zugeordnet sein, z. B. um ein schnelles Aufheizen oder Abkühlen nur ei ner bestimmten Komponente oder eine geringe Wärmeableitung an Komponenten, die gerade keine Kühlung oder Erwärmung erfordern, zu realisieren.

Der erste Teilkühlkreislauf weist insbesondere eine erste Pumpe zur Förderung eines Kühlmit tels durch den Kühlkreislauf sowie mindestens eine durch das Kühlmittel zu temperierende ers te Komponente auf.

Der zweite Teilkühlkreislauf weist insbesondere eine zweite Pumpe zur Förderung des Kühlmit tels durch den Kühlkreislauf sowie mindestens eine zu temperierende zweite Komponente auf. Insbesondere kann zumindest zeitweise ein Kühlmittel ausschließlich durch die zweite Pumpe gefördert werden. Insbesondere kann dazu der zweite Teilkühlkreislauf mit der zweiten Pumpe fluidtechnisch von der ersten Pumpe getrennt werden, so dass das Kühlmittel nur durch den zweiten Teilkühlkreislauf und dabei nur durch die zweite Pumpe gefördert wird. Es ist auch möglich, beide Pumpen zur Förderung des Kühlmittels gleichzeitig zu betreiben. Die mindestens eine erste bzw. zweite Komponente ist z. B. eine Leistungselektronik, eine elektrische Maschine, ein Stromspeicher (ein Akkumulator), ein Heizelement zum Aufheizen des Kühlmittels oder ein Wandler, z. B. ein Gleichstromwandler.

Über eine Schaltung des mindestens einen Mehr-Wege-Ventils kann der Wärmetauscher ent weder in dem ersten Teilkühlkreislauf oder in dem zweiten Teilkühlkreislauf angeordnet werden. Die Teilkühlkreisläufe liegen dabei insbesondere fluidtechnisch getrennt voneinander vor, wobei das Kühlmittel in beiden Teilkühlkreisläufen dann insbesondere nur über einen Ausgleichbehäl ter des Kühlkreislaufs fluidtechnisch miteinander verbunden ist.

Ein Ausgleichbehälter liegt insbesondere geodätisch höher als die Teilkühlkreisläufe, so dass diese immer (vollständig) von dem Kühlmittel befüllt sind.

Über die unterschiedliche Zuordnung des Wärmetauschers kann gezielt Wärme aus dem jewei ligen Teilkühlkreislauf abgeführt werden, bzw. eine gezielte Temperierung ggf. nur einer be stimmten Komponente erfolgen. Gleichzeitig wird diese Verschaltung durch höchstens zwei Mehr-Wege-Ventile ermöglicht, so dass nur ein geringer Aktorik-Aufwand erforderlich ist.

Insbesondere ist der Wärmetauscher in einer dritten Stellung des mindestens einen Mehr- Wege-Ventils sowohl mit der ersten Komponente als auch mit der zweiten Komponente in Rei he geschaltet angeordnet.

Insbesondere umfasst der erste Teilkühlkreislauf einen Kühler und eine den Kühler umgehende Bypassleitung, wobei in einer vierten Stellung (und einer zweiten Stellung sowie einer fünften Stellung) des mindestens einen Mehr-Wege-Ventils der Kühler in dem ersten Teilkühlkreislauf angeordnet ist.

Insbesondere kann der Kühler unabhängig von dem Wärmetauscher in den mindestens einen Teilkühlkreislauf eingebunden oder aus diesem entfernt werden.

Insbesondere wird der Kühler über Umgebungsluft beaufschlagt, so dass ein Wärmeaustausch zwischen dem Kühlmittel und der Umgebungsluft erfolgt. Insbesondere ist der Wärmetauscher in einer fünften Stellung des mindestens einen Mehr- Wege-Ventils weder mit der ersten Komponente noch mit der zweiten Komponente zusammen in einem Kühlkreislauf angeordnet. Insbesondere wird der Wärmetauscher dann nicht von ei nem Volumenstrom des Kühlmittels beaufschlagt. Insbesondere wird das Kühlmittel infolge der fünften Stellung des mindestens einen Mehr-Wege-Ventils an dem Wärmetauscher vorbei gelei tet.

Insbesondere umfasst das mindestens eine Mehr-Wege-Ventil ein erstes (Mehr-Wege-)Ventil und ein zweites (Mehr- Wege-) Ventil (der Kühlkreislauf umfasst dann also zwei Mehr-Wege- Ventile), wobei das erste Ventil und das zweite Ventil jeweils vier Anschlüsse umfassen.

Insbesondere umfasst das mindestens eine Mehr-Wege-Ventil ein erstes (Mehr-Wege-)Ventil und ein zweites (Mehr- Wege-) Ventil (der Kühlkreislauf umfasst dann also zwei Mehr-Wege- Ventile), wobei das erste Ventil vier Schaltstellungen und das zweite Ventil zwei Schaltstellun gen aufweist.

Durch die Schaltstellung der zwei Ventile können die unterschiedlichen Schaltungen des min destens einen Mehr-Wege-Ventils realisiert werden.

Insbesondere umfasst das mindestens eine Mehr-Wege-Ventil ein erstes (Mehr-Wege-)Ventil und ein zweites (Mehr- Wege-) Ventil (der Kühlkreislauf umfasst dann also zwei Mehr-Wege- Ventile), wobei das erste Ventil ein Proportional-(Misch-)ventil mit mehreren Zwischenstellun gen zur Regelung eines Volumenstroms über das Ventil und das zweite Ventil ein Umschaltven til ist.

Bei einem Proportionalventil kann ein Volumenstrom über das Ventil zwischen z. B. zwei An schlüssen durch die Ventilstellung (insbesondere stufenlos) kontinuierlich verstellt (also ausge hend von dem durch die jeweilige Pumpe geförderten Volumenstrom verkleinert) werden. Dem gegenüber kann bei einem Umschaltventil ein Volumenstrom nur umgeleitet, aber nicht verstellt (also z. B. kontinuierlich verkleinert) werden. Insbesondere wird ein Kühlkreislauf vorgeschlagen, der trotz einer geringen Anzahl von Aktori- kelementen (hier die Ventile) eine Vielzahl von unterschiedlichen Betriebsarten aufweist (hier mindestens fünf verschiedene Betriebsarten, die der jeweiligen Stellung des mindestens einen Mehr-Wege-Ventils zugeordnet sind).

Der Kühlkreislauf ist insbesondere einem elektrisch betriebenen Antriebsstrang eines Kraftfahr zeugs zugeordnet.

Es wird weiter ein Verfahren zum Betrieb des beschriebenen Kühlkreislaufs vorgeschlagen, wobei der Kühlkreislauf ein Steuergerät zur Regelung der ersten Pumpe, der zweiten Pumpe und des mindestens einen Mehr-Wege-Ventils aufweist, wobei durch das Steuergerät unter schiedliche Stellungen des mindestens einen Ventils auswählbar sind zur Ausbildung unter schiedlicher fluidtechnischer Verbindungen innerhalb des Kühlkreislaufs.

Insbesondere wird durch die unterschiedlichen Stellungen des mindestens einen Mehr-Wege- Ventils eine bestimmte Beaufschlagung des Kühlkreislaufs mit Kühlmittel bewirkt.

Es wird weiter ein Kraftfahrzeug vorgeschlagen, zumindest aufweisend zumindest eine elektri sche erste Komponente zum Antrieb des Kraftfahrzeuges, einen Stromspeicher als elektrische zweite Komponente, den beschriebenen Kühlkreislauf zum Temperieren der elektrischen Kom ponenten und ein Steuergerät zur Regelung der ersten Pumpe, der zweiten Pumpe und des mindestens einen Mehr-Wege-Ventils, wobei durch das Steuergerät unterschiedliche Stellun gen des mindestens einen Ventils auswählbar sind zur Ausbildung unterschiedlicher fluidtechni scher Verbindungen innerhalb des Kühlkreislaufs.

Das Steuergerät ist zumindest zum Betreiben des Kühlkreislaufs geeignet ausgeführt. Das Steuergerät ist insbesondere zur Durchführung des beschriebenen Verfahrens geeignet ausge führt.

Die Ausführungen zu dem Verfahren und dem Kühlkreislauf gelten gleichermaßen für das Kraft fahrzeug und umgekehrt. Über die unterschiedliche Verschaltung der Teilkühlkreisläufe eines Kühlkreislaufs können ins besondere unterschiedliche Funktionen realisiert werden. So können einzelne Komponenten z. B. in einem geschlossen ausgeführten (zweiten) Teilkühlkreislauf (mit eigener - zweiter - Pum pe) erwärmt werden. Dafür kann z. B. nach Einstellen bzw. Beenden eines (Fahr-)Betriebs des Kraftfahrzeuges weiter vorliegende Abwärme der mindestens einen (elektrischen) Komponente (und ggf. weiterer Komponenten des Kraftfahrzeuges) in dem (zweiten) Teilkühlkreislauf ge speichert werden und zum Erwärmen einer ausgewählten Komponente verwendet werden. Ins besondere kann so z. B. ein in dem Kühlkreislauf, bzw. in dem (zweiten) Teilkühlkreislauf, an geordneter Stromspeicher mit der Verlustwärme temperiert werden. Damit kann die Wärme energie des Kraftfahrzeuges genutzt und z. B. in den Stromspeicher übertragen werden. Die so in dem Stromspeicher gespeicherte Wärme kann insbesondere für Neustarts des Kraftfahrzeu ges wieder genutzt werden, wobei der Bedarf hinsichtlich einer Vorheizung des Stromspeichers reduziert werden kann.

Weiter kann ein Teilkühlkreislauf gebildet werden, in dem das Kühlmittel durch eine Komponen te beheizt, also erwärmt, wird, z. B. durch ein Heizelement, insbesondere ein PTC-Heizelement. Infolge der Beheizung kann z. B. ein Stromspeicher auf eine erforderliche bzw. günstige Be triebstemperatur erwärmt werden. Die fluidtechnische Abtrennung des Teilkühlkreislaufs von den anderen Bereichen des Kühlkreislaufs ermöglicht, dass andere Komponenten zeitgleich nicht beheizt, sondern ggf. gekühlt werden können.

Weiter können bestimmte Komponenten nach Start der ersten Pumpe gezielt mit Kühlmittel beaufschlagt und gekühlt werden, während andere Komponenten erst zu einem späteren Zeit punkt mit einer Kühlleistung bzw. dem Volumenstrom des Kühlmittels beaufschlagt werden.

Insbesondere werden unterschiedliche (elektrische) Komponenten durch voneinander unter schiedliche Teilkühlkreisläufe temperiert.

Das beschriebene Verfahren zum Betrieb des Kühlkreislaufs kann auch von einem Computer bzw. mit einem Prozessor des Steuergeräts ausgeführt werden.

Es wird demnach auch ein System zur Datenverarbeitung vorgeschlagen, das einen Prozessor umfasst, der so angepasst/konfiguriert ist, dass er das Verfahren ausführt. Es kann ein computerlesbares Speichermedium vorgesehen sein, das Befehle umfasst, die bei der Ausführung durch einen Computer/Prozessor diesen veranlassen, das vorgeschlagene Ver fahren auszuführen.

Die Ausführungen zu dem Verfahren sind insbesondere auf den Kühlkreislauf, das Kraftfahr zeug, das System, das Speichermedium oder das computerimplementierte Verfahren übertrag bar und umgekehrt.

Vorsorglich sei angemerkt, dass die hier verwendeten Zahlwörter („erste“,„zweite“, ...) vorran gig (nur) zur Unterscheidung von mehreren gleichartigen Gegenständen, Größen oder Prozes sen dienen, also insbesondere keine Abhängigkeit und/oder Reihenfolge dieser Gegenstände, Größen oder Prozesse zueinander zwingend vorgeben. Sollte eine Abhängigkeit und/oder Rei henfolge erforderlich sein, ist dies hier explizit angegeben oder es ergibt sich offensichtlich für den Fachmann beim Studium der konkret beschriebenen Ausgestaltung.

Die Erfindung sowie das technische Umfeld werden nachfolgend anhand der beiliegenden Figu ren näher erläutert. Es ist darauf hinzuweisen, dass die Erfindung durch die angeführten Aus führungsbeispiele nicht beschränkt werden soll. Insbesondere ist es, soweit nicht explizit anders dargestellt, auch möglich, Teilaspekte der in den Figuren erläuterten Sachverhalte zu extrahie ren und mit anderen Bestandteilen und Erkenntnissen aus der vorliegenden Beschreibung zu kombinieren. Insbesondere ist darauf hinzuweisen, dass die Figuren und insbesondere die dar gestellten Größenverhältnisse nur schematisch sind. Es zeigen:

Fig. 1 : ein Kraftfahrzeug mit elektrischen Komponenten, einem Steuergerät sowie einem

Kühlkreislauf;

Fig. 2: den Kühlkreislauf nach Fig. 1 mit einer dritten Stellung der Mehr-Wege-Ventile, wobei zur Umgehung des Kühlers eine Bypassleitung mit Kühlmittel beaufschlagt ist;

Fig. 3: den Kühlkreislauf nach Fig. 1 mit einer ersten Stellung der Mehr-Wege-Ventile; Fig. 4: den Kühlkreislauf nach Fig. 1 mit einer fünften Stellung der Mehr-Wege-Ventile;

Fig. 5: den Kühlkreislauf nach Fig. 1 mit einer zweiten Stellung der Mehr-Wege-Ventile;

und

Fig. 6: den Kühlkreislauf nach Fig. 1 mit einer vierten Stellung der Mehr-Wege-Ventile, wobei ein Kühler mit Kühlmittel beaufschlagt ist.

Fig. 1 zeigt ein Kraftfahrzeug 35 mit elektrischen Komponenten 8, 10, 36, 37, 40, einem Steuer gerät 34 sowie einem Kühlkreislauf 1. Das Kraftfahrzeug 35 weist mehrere Komponenten 8, 10, 36, 37, 40 zum Antrieb des Kraftfahrzeuges 35 auf. Die erste elektrische Komponente 8 ist z. B. ein Wärmetauscher für einen DC-DC-Wandler. Die zweite Komponente 10 ist ein Stromspei cher. Das Kraftfahrzeug 35 umfasst weiter einen Wärmetauscher für eine Leistungselektronik (dritte Komponente 36), einen Wärmetauscher für eine elektrische Maschine (vierte Komponen te 37), einen Wärmetauscher für ein Ladegerät mit einer induktiven Leiterplatte (fünfte Kompo nente 40). In dem Kühlkreislauf 1 sind weiter ein HV-Heizelement 41 und ein Kühler 16 ange ordnet.

Das Kraftfahrzeug 35 umfasst weiter ein Steuergerät 34 zum Ansteuern der ersten Pumpe 6, der zweiten Pumpe 9, des ersten Ventils 4 und des zweiten Ventils 5.

Das erste Ventil 4 ist ein Mehr-Wege-Ventil, das einen ersten Anschluss 20 (ausgehend vom Kühler 16), einen zweiten Anschluss 21 (hin zum zweiten Teilkühlkreislauf 3), einen dritten An schluss 22 (ausgehend von der Bypassleitung 17) und einen vierten Anschluss 23 (hin zur ers ten Pumpe 6) aufweist.

Das erste Ventil 4 ist ein Proportionalventil. Das erste Ventil 4 umfasst einen zentral angeordne ten, gegenüber den Anschlüssen 20, 21 , 22, 23 drehbaren Ventilkörper, der im Folgenden in zumindest vier verschiedenen Schaltstellungen 28, 29, 30, 31 angeordnet ist.

Das zweite Ventil 5 ist ein Umschaltventil mit zwei verschiedenen Schaltstellungen 32, 33 und vier Anschlüssen 24, 25, 26, 27. Über den fünften Anschluss 24 strömt das Kühlmittel 7 ausge hend vom ersten Teilkühlkreislauf 3 hin zum zweiten Ventil 5, über den sechsten Anschluss 25 ausgehend von dem zweiten Ventil 5 hin zum Heizelement 41 , über den siebten Anschluss 26 ausgehend von der zweiten Komponente 10 hin zum zweiten Ventil 5 und über den achten An schluss 27 hin zum Wärmetauscher 11.

Der Kühlkreislauf 1 weist einen Ausgleichbehälter 38 auf, über den eine ausreichende Füllung des Kühlkreislauf 1 mit Kühlmittel 7 gewährleistet wird.

In Fig. 2 zeigt den Kühlkreislauf 1 nach Fig. 1 mit einer dritten Stellung 15 der Mehr-Wege- Ventile 4, 5, wobei zur Umgehung des Kühlers 16 eine Bypassleitung 17 mit Kühlmittel 7 beauf schlagt ist. In dieser dritten Stellung 15 ist der Ventilkörper im ersten Ventil 4 in einer vierten Schaltstellung 31 so angeordnet, dass das Kühlmittel 7 über den dritten Anschluss 22 hin zum zweiten Anschluss 21 strömt. Der erste Anschluss 20 und der vierte Anschluss 23 sind durch den Ventilkörper verschlossen.

In dieser dritten Stellung 15 ist das zweite Ventil 5 in einer sechsten Schaltstellung 33 so ge schaltet, dass das Kühlmittel 7 über den siebten Anschluss 26 hin zum achten Anschluss 27 strömt.

In dieser dritten Stellung 15 wird das Kühlmittel 7 durch die erste Pumpe 6 im Kreis gefördert, wobei die erste Komponente 8, die zweite Komponente 10, die dritte Komponente 36, die vierte Komponente 37, die fünfte Komponente 40, die Bypassleitung 17 und der Wärmetauscher 11 in Reihe geschaltet sind.

In der dritten Stellung 15 erfolgt eine Temperierung der Komponenten 8, 10, 36, 37, 40 über den Wärmetauscher 11.

In dieser dritten Stellung 15 wird Abwärme der Komponente 8, 36, 37, 40 hin zur zweiten Kom ponente 10 und über den Wärmetauscher 11 aus dem Kühlkreislauf 1 abgeführt und ggf. über die Wärmepumpe 12 z. B. einem Innenraum des Kraftfahrzeugs 35 zugeführt.

Fig. 3 zeigt den Kühlkreislauf 1 nach Fig. 1 mit einer ersten Stellung 13 der Mehr-Wege-Ventile 4, 5, wobei zur Umgehung des Kühlers 16 eine Bypassleitung 17 mit Kühlmittel 7 beaufschlagt ist. In dieser ersten Stellung 13 ist der Ventilkörper im ersten Ventil 4 in einer vierten Schaltstel- lung 31 so angeordnet, dass das Kühlmittel 7 über den dritten Anschluss 22 hin zum zweiten Anschluss 21 strömt. Der erste Anschluss 20 und der vierte Anschluss 23 sind durch den Ven tilkörper verschlossen.

In dieser ersten Stellung 13 ist das zweite Ventil 5 in einer fünften Schaltstellung 32 so geschal tet, dass das Kühlmittel 7 über den siebten Anschluss 26 hin zum sechsten Anschluss 25 strömt.

In dieser ersten Stellung 13 wird das Kühlmittel 7 durch die erste Pumpe 6 durch den ersten Teilkühlkreislauf 2 gefördert, wobei die erste Komponente 8, die dritte Komponente 36, die vier te Komponente 37, die fünfte Komponente 40, die Bypassleitung 17 und der Wärmetauscher 11 in Reihe geschaltet sind. Über das zweite Ventil 5 wird das Kühlmittel des ersten Teilkühlkreis laufs 2 über den fünften Anschluss 24 hin zum achten Anschluss 27 und weiter zum Wärmetau scher 11 gefördert.

In dieser ersten Stellung 13 wird das Kühlmittel 7 durch die zweite Pumpe 9 durch den zweiten Teilkühlkreislauf 3 gefördert, wobei die zweite Komponente 10 und das Heizelement 41 in Rei he geschaltet sind.

Der erste Teilkühlkreislauf 2 und der zweite Teilkühlkreislauf 3 sind in einer Parallelschaltung angeordnet und fluidtechnisch voneinander getrennt.

In der ersten Stellung 13 kann der Stromspeicher (die zweite Komponente 10) über das Heiz element 41 aufgeheizt werden. Die im ersten Teilkühlkreislauf 2 angeordneten Komponenten 8, 36, 37, 40 werden durch den Wärmetauscher 11 temperiert.

In dieser ersten Stellung 13 wird Abwärme der Komponente 8, 36, 37, 40 über den Wärmetau scher 11 aus dem Kühlkreislauf 1 abgeführt und ggf. über die Wärmepumpe 12 z. B. einem In nenraum des Kraftfahrzeugs zugeführt. Parallel dazu kann die zweite Komponente 10 über das Heizelement 41 beheizt werden.

Fig. 4 zeigt den Kühlkreislauf 1 nach Fig. 1 mit einer fünften Stellung 19 der Mehr-Wege-Ventile 4, 5, wobei der Kühler 16 mit Kühlmittel 7 beaufschlagt ist. In dieser fünften Stellung 19 ist der Ventilkörper im ersten Ventil 4 in einer zweiten Schaltstellung 29 so angeordnet, dass das Kühlmittel 7 über den ersten Anschluss 20 hin zum vierten Anschluss 23 und hin zur ersten Pumpe 6 strömt. Der zweite Anschluss 21 und der dritte Anschluss 22 sind durch den Ventil körper verschlossen.

In dieser fünften Stellung 19 ist das zweite Ventil 5 in einer fünften Schaltstellung 32 so ge schaltet, dass das Kühlmittel 7 über den siebten Anschluss 26 hin zum sechsten Anschluss 25 strömt.

In dieser fünften Stellung 19 wird das Kühlmittel 7 durch die erste Pumpe 6 durch den ersten Teilkühlkreislauf 2 gefördert, wobei die erste Komponente 8, die dritte Komponente 36, die vier te Komponente 37, die fünfte Komponente 40 und der Kühler 16 in Reihe geschaltet sind. Über das erste Ventil 4 wird das Kühlmittel 7 des ersten Teilkühlkreislaufs 2 unter Umgehung des zweiten Ventils 5 und des Wärmetauschers 11 direkt zurück zur ersten Pumpe 6 gefördert.

In dieser fünften Stellung 19 wird das Kühlmittel 7 durch die zweite Pumpe 9 durch den zweiten Teilkühlkreislauf 3 gefördert, wobei die zweite Komponente 10 und das Heizelement 41 in Rei he geschaltet sind.

Der erste Teilkühlkreislauf 2 und der zweite Teilkühlkreislauf 3 sind in einer Parallelschaltung angeordnet und fluidtechnisch voneinander getrennt.

In der fünften Stellung 19 kann der Stromspeicher (die zweite Komponente 10) über das Heiz element 41 aufgeheizt werden. Die im ersten Teilkühlkreislauf 2 angeordneten Komponenten 8, 36, 37, 40 werden durch den Kühler 16 temperiert.

In einer hier nicht dargestellten weiteren Stellung könnte der Ventilkörper im ersten Ventil 4 in einer ersten Schaltstellung 28 (in Fig. 4 angedeutet) so angeordnet sein, dass das Kühlmittel 7 über den dritten Anschluss 22 hin zum vierten Anschluss 23 und hin zur ersten Pumpe 6 strömt. Der erste Anschluss 20 und der zweite Anschluss 21 wären dann durch den Ventilkörper ver schlossen. ln dieser ersten Schaltstellung 28 würde das Kühlmittel 7 durch die erste Pumpe 6 durch den ersten Teilkühlkreislauf 2 gefördert, wobei die erste Komponente 8, die dritte Komponente 36, die vierte Komponente 37, die fünfte Komponente 40 und die Bypassleitung 17 in Reihe ge schaltet wären. Über das erste Ventil 4 würde das Kühlmittel 7 des ersten Teilkühlkreislaufs 2 unter Umgehung des zweiten Ventils 5 und des Wärmetauschers 11 direkt zurück zur ersten Pumpe 6 gefördert. Die im ersten Teilkühlkreislauf 2 angeordneten Komponenten 8, 36, 37, 40 würden dann weder durch den Kühler 16 noch den Wärmetauscher 11 temperiert.

In dieser fünften Stellung 19 erfolgt eine gezielte Kühlung der Komponenten 8, 36, 37, 40 durch den Kühler 16. Parallel dazu kann die zweite Komponente 10 über das Heizelement 41 beheizt werden.

Fig. 5 zeigt den Kühlkreislauf 1 nach Fig. 1 mit einer zweiten Stellung 14 der Mehr-Wege- Ventile 4, 5, wobei der Kühler 16 mit Kühlmittel 7 beaufschlagt ist. In dieser zweiten Stellung 14 ist der Ventilkörper im ersten Ventil 4 in einer zweiten Schaltstellung 29 so angeordnet, dass das Kühlmittel 7 über den ersten Anschluss 20 hin zum vierten Anschluss 23 und hin zur ersten Pumpe 6 strömt. Der zweite Anschluss 21 und der dritte Anschluss 22 sind durch den Ventil körper verschlossen.

In dieser zweiten Stellung 14 ist das zweite Ventil 5 in einer sechsten Schaltstellung 33 so ge schaltet, dass das Kühlmittel 7 über den siebten Anschluss 26 hin zum achten Anschluss 27 strömt.

In dieser zweiten Stellung 14 wird das Kühlmittel 7 durch die erste Pumpe 6 durch den ersten Teilkühlkreislauf 2 gefördert, wobei die erste Komponente 8, die dritte Komponente 36, die vier te Komponente 37, die fünfte Komponente 40 und der Kühler 16 in Reihe geschaltet sind. Über das erste Ventil 4 wird das Kühlmittel 7 des ersten Teilkühlkreislaufs 2 unter Umgehung des zweiten Ventils 5 und des Wärmetauschers 11 direkt zurück zur ersten Pumpe 6 gefördert.

In dieser zweiten Stellung 14 wird das Kühlmittel 7 durch die zweite Pumpe 9 durch den zweiten Teilkühlkreislauf 3 gefördert, wobei die zweite Komponente 10, der Wärmetauscher 11 und das Rückschlagventil 39 in Reihe geschaltet sind. Das Heizelement 41 wird hier umgangen. Der erste Teilkühlkreislauf 2 und der zweite Teilkühlkreislauf 3 sind in einer Parallelschaltung angeordnet und fluidtechnisch voneinander getrennt.

In der zweiten Stellung 14 kann der Stromspeicher (die zweite Komponente 10) über den Wär metauscher 11 temperiert werden. Die im ersten Teilkühlkreislauf 2 angeordneten Komponen ten 8, 36, 37, 40 werden durch den Kühler 16 temperiert.

In dieser zweiten Stellung 19 erfolgt eine gezielte Kühlung der Komponenten 8, 36, 37, 40 durch den Kühler 16. Parallel dazu wird die zweite Komponente 10 über den Wärmetauscher 11 gekühlt.

Fig. 6 zeigt den Kühlkreislauf 1 nach Fig. 1 mit einer vierten Stellung 18 der Mehr-Wege-Ventile 4, 5, wobei ein Kühler 16 mit Kühlmittel 7 beaufschlagt ist. In dieser vierten Stellung 18 ist der Ventilkörper im ersten Ventil 4 in einer dritten Schaltstellung 30 so angeordnet, dass das Kühl mittel 7 über den ersten Anschluss 20 hin zum zweiten Anschluss 21 strömt. Der erste dritte Anschluss 22 und der vierte Anschluss 23 sind durch den Ventilkörper verschlossen.

In dieser vierten Stellung 18 ist das zweite Ventil 5 in einer sechsten Schaltstellung 33 so ge schaltet, dass das Kühlmittel 7 über den siebten Anschluss 26 hin zum achten Anschluss 27 strömt.

In dieser vierten Stellung 18 wird das Kühlmittel 7 durch die erste Pumpe 6 im Kreis gefördert, wobei die erste Komponente 8, die zweite Komponente 10, die dritte Komponente 36, die vierte Komponente 37, die fünfte Komponente 40 und der Kühler 16 (sowie der abgeschaltete Wär metauscher 11) in Reihe geschaltet sind.

In der vierten Stellung 18 erfolgt eine Temperierung (Kühlung) der Komponenten 8, 10, 36, 37, 40 über den Kühler 16. Bezugszeichenliste Kühlkreislauf

erster Teilkühlkreislauf

zweiter Teilkühlkreislauf

erstes Ventil

zweites Ventil

erste Pumpe

Kühlmittel

erste Komponente

zweite Pumpe

zweite Komponente

Wärmetauscher

Wärmepumpe

erste Stellung

zweite Stellung

dritte Stellung

Kühler

Bypassleitung

vierte Stellung

fünfte Stellung

erster Anschluss

zweiter Anschluss

dritter Anschluss

vierter Anschluss

fünfter Anschluss

sechster Anschluss

siebter Anschluss

achter Anschluss

erste Schaltstellung

zweite Schaltstellung dritte Schaltstellung vierte Schaltstellung fünfte Schaltstellung sechste Schaltstellung Steuergerät

Kraftfahrzeug dritte Komponente vierte Komponente Ausgleich behälter Rückschlagventil fünfte Komponente Heizelement