System sowie Verfahren und Vorrichtung zur Temperierung eines in einem Fahrzeug angeordneten elektrochemischen Speichers

Die Erfindung betrifft ein System zur Temperierung eines in einem Fahrzeug angeordneten elektrochemischen Speichers nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 der Erfindung. Gemäß Anspruch 10 der Erfindung betrifft dieselbe des Weiteren ein Verfahren zur Temperierung eines in einem Fahrzeug angeordneten elektrochemischen Speichers. Gemäß Anspruch 11 der Erfindung betrifft dieselbe ferner eine Vorrichtung zur Temperierung eines in einem Fahrzeug angeordneten elektrochemischen Speichers.

In der jüngeren Vergangenheit werden aufgrund des ständig knapper werdenden Angebotes an Kraftstoffen für den verbrennungsmotorischen Antrieb von Fahrzeugen, insbesondere

Kraftfahrzeugen, große Anstrengungen unternommen, alternative Antriebsarten zur Verfügung zu stellen. Zunehmend an Bedeutung gewinnt dabei der elektromotorische Antrieb, der aus einem oder mehreren elektrochemischen Speichern, wie Batterien bzw. Akkumulatoren, mit elektrischer Energie versorgt wird. Das Fahrzeug kann dabei als Elektrofahrzeug ausschließlich mittels eines oder mehrerer elektromotorischer Antriebe betrieben werden oder als sogenanntes Hybrid- oder Plug-in- Hybrid-Fahrzeug zum Antrieb sowohl einen Verbrennungsmotor als auch einen oder mehrere Elektromotoren aufweisen. Durch die Fachwelt werden in immer stärkerem Maße Li-Ionen-Akkumulatoren als sogenannte Traktionsbatterien respektive Antriebsbatterien favorisiert, die ihrerseits vorteilhaft keinen Memory-Effekt und eine geringe Selbstentladung aufweisen. Ungeachtet dessen ist der Wirkungsgrad derartiger Akkumulatoren bzw. Batterien temperaturabhängig und nimmt bei niedriger Temperatur stark ab. Darüber hinaus ist festzustellen, dass im Fährbetrieb des Kraftfahrzeugs sowie in der Ladephase derartiger Batterien oder Batteriesysteme durch elektrische Verlustleistung in stromführenden Bauteilen Wärme in das Batteriesystem eingetragen wird, die zu einer hohen thermischen Belastung der Batterien führen kann. Durch den Betrieb der Batterie bei hohen Zellentemperaturen ist bekanntermaßen eine beschleunigte Alterung der Batteriezellen zu verzeichnen, welches mit einer verkürzten Lebensdauer des Batteriesystems einhergeht. Diese Umstände erfordern Temperierungsmaßnahmen des Batteriesystems, um einen Defekt desselben zu vermeiden und eine hohe Lebensdauer desselben zu erzielen sowie ein mittels Elektromotor angetriebenes Fahrzeug sicher betreiben und als Serienfahrzeug umsetzen zu können. Im Hinblick darauf ist es allgemein bekannt, besagtem Batteriesystem ein Temperier- bzw. Kühlsystem zuzuordnen. So offenbart die DE 10 2009 037 138 A1 einen Batteriekasten mit einer Oberschale, einer Unterschale sowie einer die Unterschale zumindest abschnittsweise umgebenden weiteren Schale. Die Unterschale weist dabei eine Struktur, insbesondere Rippenstruktur aus, welche gemeinsam mit der weiteren Schale Kühlkanäle und somit eine abgeschlossene Einheit ausbildet, die separat temperiert werden kann.

Die DE 10 2012 206 495 A1 offenbart eine Anordnung zur Temperierung eines Akkumulators, welche ein Akkumulator-Gehäuse mit darin angeordneten spannungserzeugenden Zellen und eine Fluidmaschine umfasst. Die Fluidmaschine ist dazu vorbereitet, ein Fluid in Bewegung zu setzen, welches den Akkumulator entlang eines durch Gehäusekanäle gebildeten Fluid- Kreislaufes durchströmt. Der Fluidkreislauf ist entweder ausschließlich innerhalb des Gehäuses angeordnet oder umfasst einen Gehäuse-internen Teil und einen Gehäuse-externen Teil. Das den Fluidkreislauf durchströmende Temperierungsfluid ist dabei nicht zum Wärmetransport eingesetzt, sondern dazu, den Wärmedurchgang durch das Gehäuse, insbesondere dessen Gehäuseboden, zu steuern. Wird das Fluid bewegt, erhöht sich der Wärmedurchgang, wird es nicht bewegt, so verringert sich der Wärmedurchgang.

Die US 2018/0105062 A1 offenbart ein Batteriegehäuse zur Aufnahme einer Mehrzahl Batteriemodule. An der Unterseite oder an den Seiten der Batteriemodule sind mit Kühlmittel durchströmte Kühlplatten angeordnet, die mit Kühlmittelschnittstellen in Form von Kühlrohren des Batteriegehäuse strömungstechnisch verbunden sind. Die Kühlrohre sind über

Steckverbindungen mit einem außerhalb des Batteriegehäuses angeordneten Kühlsystem verbunden.

Sämtliche vorbeschriebenen Druckschriften schweigen sich über das dem elektrochemischen Speicher zugeordnete Temperierungs- bzw. Kühlsystem aus. Ungeachtet ist es aus der Praxis allgemein bekannt, dem elektrochemischen Speicher ein fahrzeuginternes passives und/oder aktives Kühlsystem zuzuordnen.

So ist beispielsweise aus der US 6 085 854 A eine Batterie mit einer Batterierahmenstruktur bekannt, welche einen äußeren Rahmen, eine Bodenplatte und einen inneren Rahmen aufweist. Die Rahmenstruktur ist dazu eingerichtet, Kühlfluid, insbesondere Kühlluft, durch sämtliche Rahmenteile zu leiten. Hierzu werden Hauptströmungen für das Kühlfluid erzeugt, welche durch Längsrahmenelemente definiert sind. Ergänzt werden besagte Hauptströmungen durch Nebenströmungen, welche durch an die Längsrahmenelemente angeschlossene Querrahmenelemente definiert sind.

Darüber hinaus ist es allgemein bekannt, einen im Fahrzeug angeordneten elektrochemischen Speicher in einen Kühlmittel- und/oder Kältemittel-Kreislauf thermisch einzubinden (vgl. z.B. DE 10 2013 213 114 A1).

Aus der Praxis ist es ferner bekannt, dass gerade beim elektrischen Aufladen der

elektrochemischen Speicher eine erhöhte Temperierungsleistung, insbesondere Kühlleistung, erforderlich ist. Im Fährbetrieb des Fahrzeugs ist im Allgemeinen die Kühlleistung des fahrzeuginternen Temperierungssystems ausreichend. Überdies ist es bekannt, dass insbesondere beim elektrischen Aufladen der elektrochemischen Speicher durch Schnellladung mittels einer externen Ladevorrichtung eine erhöhte Temperierung, insbesondere im Sinne Kühlung erforderlich ist, welche das fahrzeuginterne Temperierungssystem nicht zur Verfügung stellen kann. Hier setzt die nachfolgend beschriebene Erfindung an.

Aufgabe der Erfindung ist es, ein System zur Temperierung eines in einem Fahrzeug angeordneten elektrochemischen Speichers zu schaffen, welches etwaige erforderlichen erhöhten Temperierungsleistungen, insbesondere Kühlleistungen, während eines

Ladevorgangs über eine externe Ladevorrichtung ausreichend Rechnung trägt. Des Weiteren ist es Aufgabe der Erfindung, hierzu ein geeignetes Verfahren zur Temperierung eines in einem Fahrzeug angeordneten elektrochemischen Speichers anzugeben. Ferner ist es Aufgabe der Erfindung, eine Vorrichtung zur Temperierung eines in einem Fahrzeug angeordneten elektrochemischen Speichers zur Verfügung zu stellen.

Ausgehend von einem System zur Temperierung eines in einem Fahrzeug angeordneten elektrochemischen Speichers, wobei dem elektrochemischen Speicher zumindest ein erster Wärmetauscher zugeordnet ist, welcher in einen ersten fahrzeuginternen Temperierungsmittel- Kreislauf integriert ist, wird die gestellte Aufgabe dadurch gelöst, dass dem elektrochemischen Speicher zusätzlich zumindest ein zweiter Wärmetauscher zugeordnet ist, welcher mit einer fahrzeugexternen Temperierungs-Vorrichtung strömungstechnisch verbunden oder verbindbar ist und im verbundenen Zustand mit derselben einen fahrzeugexternen Temperierungsmittel- Kreislauf ausbildet.

Durch diese Maßnahme ist mit minimalem zusätzlichen Ausrüstungsaufwand (zweiter

Wärmetauscher) am Fahrzeug ein Thermomanagement für den elektrochemischen Speicher mit erhöhten Temperierungsleistungen, insbesondere Kühlleistungen, während eines

Ladevorgangs über eine externe Ladevorrichtung ermöglicht. D. h., gerade im Zustand des Aufladens, insbesondere Schnellladens, des elektrochemischen Speichers mittels einer externen Ladevorrichtung, welcher Ladezustand erfahrungsgemäß mit erhöhter Erwärmung des elektrochemischen Speichers einhergeht, wird die erforderliche hohe Kühlleistung extern zur Verfügung gestellt oder zusätzlich zur fahrzeuginternen Kühlleistung extern beigesteuert. Die hierzu erforderlichen Kühlvorrichtungen, ausgenommen des zumindest einen zweiten

Wärmetauschers, sind vorteilhafterweise nicht Bestandteil des Fahrzeugs.

Die Unteransprüche beschreiben bevorzugte Weiterbildungen oder Ausgestaltungen der Erfindung.

Danach ist die fahrzeugexterne Temperierungs-Vorrichtung bevorzugt Bestandteil einer externen Ladevorrichtung zum elektrischen Aufladen des elektrochemischen Speichers. D. h. insbesondere, dass die fahrzeugexterne Temperierungs-Vorrichtung bevorzugt in besagte externe Ladevorrichtung räumlich integriert ist. Hierdurch ist ein externes Kombinationssystem respektive Modul aus einer elektrischen Ladevorrichtung und einer Temperierungs-Vorrichtung, insbesondere Kühlvorrichtung geschaffen, welches sich einfach handhaben und kostengünstig installieren lässt.

Gemäß einer praxisnahen Weiterbildung der Erfindung ist die externe Ladevorrichtung durch eine Ladesäule gebildet, die bevorzugt besagte Temperierungsvorrichtung integral aufweist. Unter einer Ladesäule wird dabei eine Ladestation für elektrisch betriebene Fahrzeuge verstanden, die in ihrer Bauweise meist einer Zapfsäule für konventionelle Kraftstoffe nachempfunden ist.

Wie die Erfindung weiter vorsieht, handelt es sich bei dem ersten fahrzeuginternen

Temperierungsmittel-Kreislauf bevorzugt um einen Kühlmittel-Kreislauf. Besagter Kühlmittel- Kreislauf kann in Fortbildung der Erfindung mit einem bei Bedarf aktivierbaren zweiten fahrzeuginternen Temperierungsmittel-Kreislauf in Form eines Kältemittel-Kreislaufes thermisch verbunden oder verbindbar sein.

Was den fahrzeugexternen Temperierungsmittel-Kreislauf anbelangt, handelt es sich hier bevorzugt um einen Kühlmittel-Kreislauf, alternativ einen Kältemittel-Kreislauf, wobei in

Anlehnung an den ersten fahrzeuginternen Temperierungsmittel-Kreislauf bei Einsatz eines fahrzeugexternen Kühlmittel-Kreislaufes dieser mit einem fahrzeugexternen Kältekreislauf kombiniert sein kann.

Unter Kühlmittel werden vorliegend bevorzugt flüssige (z. B. Wasser, Wasser-Glykol-Gemisch, etc.), alternativ jedoch auch gasförmige Stoffe oder Stoffgemische (z. B. Luft), zum Transport von Wärme verstanden, wobei Kühlmittel lediglich in der Lage sind, in einem Kühlzyklus die Enthalpie entlang des Temperaturgradienten zu einer Stelle niedrigerer Temperatur zu transportieren. Im Unterschied dazu kann ein Kältemittel (z. B. C02, R1234yf, etc.) dies in einem Kältezyklus entgegen einem Temperaturgradienten tun, so dass die

Umgebungstemperatur höher sein darf als die Temperatur des zu kühlenden

elektrochemischen Speichers.

Darüber hinaus wird gemäß dieser Erfindung unter einem Temperierungsmittel auch ein flüssiger oder gasförmiger Wärmeträger verstanden, der bei Bedarf auch Wärme an den elektrochemischen Speicher abgibt. Dies kann sich beispielsweise als erforderlich erweisen, wenn das Fahrzeug in kalter oder äußerst kalter Umgebung betrieben wird, da bekanntermaßen auch eine niedere Umgebungstemperatur sich nachteilig sowohl auf die Leistung des elektrochemischen Speichers als auch auf das Ladeverhalten desselben auswirken kann.

Wie die Erfindung noch vorsieht, ist der zumindest eine erste Wärmetauscher bevorzugt innerhalb eines Gehäuses des elektrochemischen Speichers, d. h., unmittelbar benachbart zu Speichermodulen und/oder Speicherzellen des elektrochemischen Speichers angeordnet, da die Temperierung des elektrochemischen Speichers im fahrzeuginternen Temperierungs- Kreislauf überwiegend mittels elektrisch nicht leitender Temperierungsfluide erfolgt, welches dieser besonderen Anordnung nicht entgegen steht.

Demgegenüber ist der zumindest eine zweite Wärmetauscher bevorzugt außerhalb des besagten Gehäuses des elektrochemischen Speichers angeordnet, jedoch mit dem Gehäuse thermisch verbunden. Diese Anordnung resultiert aus der Erkenntnis, dass der gebildete fahrzeugexterne Temperierungsmittel-Kreislauf auch mit elektrisch leitendem

Temperierungsfluid betrieben werden kann und somit nicht auf elektrisch nichtleitende

Temperierungsfluide beschränkt ist. Im Falle eines etwaigen Defektes, insbesondere einer Leckage im fahrzeugexternen Temperierungsmittel-Kreislauf ist hierdurch wirkungsvoll verhindert, dass Temperierungsfluid in das Gehäuse eintritt und so den elektrochemischen Speicher beschädigt oder gar zerstört. Weiter bevorzugt ist der zumindest eine zweite Wärmetauscher an einem Gehäuseboden eines/des Gehäuses des elektrochemischen Speichers angeordnet. Eine derartige Anordnung lässt sich einfach und kostengünstig realisieren. Der zumindest eine zweite Wärmetauscher muss dabei nicht zwingend integraler Bestandteil des besagten Gehäuses sein, sondern kann auch als separates Anbauteil des Fahrzeugs oder des Gehäuses des elektrochemischen Speichers ausgebildet sein.

Das Verfahren zur Temperierung eines in einem Fahrzeug angeordneten elektrochemischen Speichers mittels eines Temperierungssystems der vorbeschriebenen Art zeichnet sich insbesondere dadurch aus, dass im Fährbetrieb des Fahrzeugs der elektrochemische Speicher über den zumindest einen ersten, in den ersten fahrzeuginternen Temperierungsmittel-Kreislauf integrierten Wärmetauscher temperiert wird, wogegen im Falle des elektrischen Aufladens des elektrochemischen Speichers mittels der externen Ladevorrichtung oder Ladesäule der elektrochemische Speicher wenigstens über den zumindest einen zweiten, in den

fahrzeugexternen Temperierungsmittel-Kreislauf integrierten Wärmetauscher temperiert wird.

Dies erfolgt bevorzugt unter Einsatz einer entsprechenden elektronischen Regel- und

Steuereinheit, die weiter bevorzugt Bestandteil des Fahrzeugs ist und gegebenenfalls mit einer Regel- und Steuereinheit der externen Ladevorrichtung und/oder der fahrzeugexternen

Temperierungs-Vorrichtung korrespondiert. Die besagte elektronische Regel- und Steuereinheit kann insoweit geeignete Sensorvorrichtungen zur Feststellung eines aktuellen

Betriebszustandes des Fahrzeugs, nämlich Fährbetrieb oder Fahrzeugstand zum elektrischen Aufladen des elektrochemischen Speichers, sowie zur Bestimmung der aktuell zu

verzeichnenden elektrischen Ladung des elektrochemischen Speichers und der aktuell zu verzeichnenden Temperatur desselben aufweisen. Bei Feststellung eines Erfordernisses zum elektrischen Laden und/oder Temperieren wird das besagte elektrische Laden und/oder eine Temperierung des elektrochemischen Speichers bewirkt, wobei in Abhängigkeit eines festgestellten Betriebszustandes des Fahrzeugs, nämlich Fährbetrieb oder Fahrzeugstand zum elektrischen Aufladen des elektrochemischen Speichers, und einer bestimmten vorgegebenen oder ermittelten Temperierungsleistung zumindest einer der vorbeschriebenen

Temperierungsmittel-Kreisläufe zum Einsatz kommt bzw. aktiviert wird. Im Aufladefall mittels der externen Ladevorrichtung ist jedoch vorgesehen, dass wenigstens der externe

Temperierungsmittel-Kreislauf zum Einsatz kommt bzw. aktiviert wird.

Die Vorrichtung zur Temperierung eines in einem Fahrzeug angeordneten elektrochemischen Speichers zeichnet sich im Wesentlichen aus durch eine fahrzeugexterne Temperierungs- Vorrichtung zur temporären Ausbildung eines fahrzeugexternen Temperierungs-Kreislaufes in Kombination mit zumindest einem, dem elektrochemischen Speicher zugeordneten,

fahrzeugfesten Wärmetauscher.

Vorteilhaft ist die fahrzeugexterne Temperierungs-Vorrichtung integraler Bestandteil einer externen Ladevorrichtung zum elektrischen Aufladen des elektrochemischen Speichers.

Hierdurch ist ein externes Kombinationssystem respektive Modul aus einer elektrischen

Ladevorrichtung und einer Temperierungs-Vorrichtung, insbesondere Kühlvorrichtung geschaffen, welches sich einfach handhaben und kostengünstig installieren lässt.

Nachstehend wird die Erfindung anhand eines in der Zeichnung schematisch dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert. Sie ist jedoch nicht auf dieses beschränkt, sondern erfasst alle durch die Patentansprüche definierten Ausgestaltungen. Es zeigen:

Fig. 1 ein Fließbild des erfindungsgemäßen Temperierungssystems.

Gemäß der einzigen Fig. 1 ist der zu temperierende elektrochemische Speicher mit dem Bezugszeichen 1 versehen. Dieser ist in einem nicht zeichnerisch dargestellte Fahrzeug, beispielsweise einem elektrisch betriebenen oder betreibbaren Kraftfahrzeug, wie einem Elektrofahrzeug oder einem Plug-in- Hybrid-Fahrzeug, angeordnet und weist ein Gehäuse 2 auf, in welchem lediglich beispielgebend drei untereinander elektrisch zusammengeschaltete Speichermodule 3 mit jeweils zumindest einer, vorzugsweise einer Mehrzahl nicht zeichnerisch dargestellter elektrochemischer Speicherzellen angeordnet sind.

Dem elektrochemischen Speicher 1 ist ein erster Wärmetauscher 4 zugeordnet, welcher in einen ersten fahrzeuginternen Temperierungsmittel-Kreislauf 5 integriert ist. Der besagte erste Wärmetauscher 4 ist innerhalb des Gehäuses 2 des elektrochemischen Speichers 1 , gemäß diesem Ausführungsbeispiel oberhalb und unmittelbar benachbart zu den Speichermodulen 3 angeordnet, wodurch eine wirkungsvolle Temperierung derselben mittels des ersten

fahrzeuginternen Temperierungsmittel-Kreislaufs 5 insbesondere während des Betreibens des Fahrzeugs bzw. während der Fahrt desselben ermöglicht ist.

Der erste fahrzeuginterne Temperierungsmittel-Kreislauf 5 ist vorliegend durch einen Kühlmittel- Kreislauf 5a gebildet, in welchem Kühlmittel, wie beispielsweise Wasser oder ein Wasser- Glykol-Gemisch, mittels einer Pumpe 6 im Kreislauf durch einen an sich bekannten und demgemäß nicht zeichnerisch dargestellten Kühler hindurchgeführt wird. Hierdurch wird mittels den besagten Kühler um- und/oder durchströmender Umgebungsluft das Kühlmittel gekühlt bzw. demselben Wärme entzogen.

Um die Kühlleistung des in den ersten fahrzeuginternen Temperierungsmittel-Kreislauf 5 in Form des Kühlmittel-Kreislaufes 5a integrierten ersten Wärmetauschers 4 zu erhöhen, ist gemäß diesem Ausführungsbeispiel der besagte Kühlmittel-Kreislauf 5a mit einem bei Bedarf aktivierbaren zweiten fahrzeuginternen Temperierungsmittel-Kreislauf 7 in Form eines nunmehr Kältemittel-Kreislaufes 7a thermisch verbunden bzw. verbindbar.

Im an sich bekannten Kältemittel-Kreislauf 7a ist ein Kältemittel, wie beispielsweise C02 oder R1234yf, in einem geschlossenen Kreislauf geführt. Der Kältemittel-Kreislauf 7a umfasst in einer einfachen Ausgestaltung desselben in Fließrichtung des Kältemittels gesehen

nacheinander einen Kompressor 8, auch als Verdichter bezeichnet, einen Verflüssiger 9, auch als Kondensator bezeichnet, eine Drosseleinrichtung 10 und einen Verdampfer 11. Der Verflüssiger 9 ist luft- oder wassergekühlt. Der Verdampfer 11 ist innerhalb einer

Wärmetauschervorrichtung 12 mit dem als Kühlmittel-Kreislauf 5a ausgebildeten ersten fahrzeuginternen Temperierungsmittel-Kreislauf 5 thermisch verbunden. In Abhängigkeit der aktuell erforderlichen Kühlleistung wird der zweite fahrzeuginterne Temperierungsmittel- Kreislauf 7 in Form des Kältemittel-Kreislaufes 7a aktiviert oder deaktiviert.

Um auch eine Temperierung des elektrochemischen Speichers 1 im Sinne von Erwärmung desselben zu ermöglichen, ist bevorzugt in den ersten fahrzeuginternen Temperierungsmittel- Kreislauf 5 eine nicht zeichnerisch dargestellte Heizeinrichtung, vorzugsweise elektrisch betriebene Heizeinrichtung, integriert oder integrierbar. Bei Bedarf erwärmt die Heizeinrichtung das Kühlmittel, welches die aufgenommene Wärmeenergie über den ersten Wärmetauscher 4 an die Speichermodule 3 abgibt.

Wie bereits oben dargetan, kann gerade beim elektrischen Aufladen des elektrochemischen Speichers 1 im Stand des Fahrzeugs mittels einer externen Ladevorrichtung 13 eine erhöhte Temperierungsleistung, insbesondere Kühlleistung, erforderlich sein, welche das

fahrzeuginterne Temperierungssystem, das gemäß diesem Ausführungsbeispiel zwei fahrzeuginterne Temperierungsmittel-Kreisläufe 5, 7 aufweist, nicht zur Verfügung stellen kann. In Fig. 1 ist eine externe Ladevorrichtung 13 nach Art einer sogenannten Ladesäule 13a gezeigt. Unter einer Ladesäule 13a wird dabei eine Ladestation für elektrisch betriebene Fahrzeuge verstanden, die in ihrer Bauweise meist einer Zapfsäule für konventionelle

Kraftstoffe nachempfunden ist. Die Ladesäule 13a weist gemäß ihrer Bestimmung ein Ladekabel 14 auf, an dessen freiem Ende ein Ladestecker 15 angeordnet ist, der mit einer nicht zeichnerisch dargestellten und mit dem elektrochemischen Speicher 1 elektrisch verbundenen Ladebuchse des Fahrzeugs korrespondiert. Die Ladeleistung ist gemäß diesem

Ausführungsbeispiel mit >150KW angegeben, welche für eine Schnellladung des

elektrochemischen Speichers 1 geeignet ist.

Im Hinblick auf den vorstehend beschriebenen Umstand bezüglich einer etwaige erforderlichen erhöhten Kühlleistung beim elektrischen Aufladen des elektrochemischen Speichers 1 mittels einer externen Ladevorrichtung 13 ist dem elektrochemischen Speicher 1 zusätzlich ein zweiter Wärmetauscher 16 zugeordnet. Der zweite Wärmetauscher 16 ist mit einer äußerst

schematisch dargestellten fahrzeugexternen Temperierungs-Vorrichtung 17

strömungstechnisch über Rohr- und/oder Schlauchleitungen 18 sowie unter Zuhilfenahme nicht zeichnerisch dargestellter, an sich bekannter Rohr- und/oder Schlauchschnellverbinder verbunden oder verbindbar. In Fig. 1 ist der zweite Wärmetauscher 16 in einem

strömungstechnisch verbundenen Zustand mit der besagten Temperierungs-Vorrichtung 17 gezeigt, wodurch ein mittels Pumpe 19 betriebener fahrzeugexterner Temperierungsmittel- Kreislauf 20 ausgebildet ist.

Der zweite Wärmetauscher 16 ist außerhalb des Gehäuses 2 des elektrochemischen Speichers 1 , vorliegend am Gehäuseboden 2a angeordnet, jedoch mit dem Gehäuse 2 respektive dessen Gehäuseboden 2a thermisch verbunden. Diese Anordnung resultiert aus der Erkenntnis, dass der gebildete fahrzeugexterne Temperierungsmittel-Kreislauf 20 sowohl mit elektrisch leitenden Temperierungsfluid / Kühlmittel betrieben werden kann und somit nicht auf elektrisch nichtleitende Temperierungsfluide / Kühlmittel beschränkt ist. Im Falle eines etwaigen Defektes, insbesondere einer Leckage im fahrzeugexternen Temperierungsmittel-Kreislauf 20 ist hierdurch wirkungsvoll verhindert, dass Temperierungsfluid in das Gehäuse 2 eintritt und so den elektrochemischen Speicher 1 beschädigt oder gar zerstört.

Durch diese Maßnahme ist mit minimalem zusätzlichen Ausrüstungsaufwand (zweiter

Wärmetauscher 16) am Fahrzeug ein Thermomanagement für den elektrochemischen Speicher 1 mit erhöhten Temperierungsleistungen, insbesondere Kühlleistungen, während eines

Ladevorgangs über eine externe Ladevorrichtung 13 ermöglicht.

Wie der Fig. 1 weiter zu entnehmen ist, ist die fahrzeugexterne Temperierungs-Vorrichtung 17 gemäß einer bevorzugten Ausführungsform Bestandteil der externen Ladevorrichtung 13 zum elektrischen Aufladen des elektrochemischen Speichers 1 bzw. in die externe Ladevorrichtung 13 in Form der Ladesäule 13a räumlich integriert.

Was den fahrzeugexternen Temperierungsmittel-Kreislauf 20 anbelangt, handelt es sich hier bevorzugt um einen Kühlmittel-Kreislauf 20a, wobei in Anlehnung an den ersten

fahrzeuginternen Temperierungsmittel-Kreislauf 5 dieser fahrzeugexterne Kühlmittel-Kreislauf 20a mit einem nicht zeichnerisch dargestellten fahrzeugexternen Kältekreislauf kombiniert sein kann. Alternativ kann der fahrzeugexterne Temperierungsmittel-Kreislauf 20 selbstverständlich auch durch einen Kältemittel-Kreislauf gebildet sein.

Das Verfahren zur Temperierung eines in einem Fahrzeug angeordneten elektrochemischen Speichers mittels eines Temperierungssystems der vorbeschriebenen Art zeichnet sich insbesondere dadurch aus, dass im Fährbetrieb des Fahrzeugs der elektrochemische Speicher 1 über den zumindest einen ersten, in den ersten fahrzeuginternen Temperierungsmittel- Kreislauf 5 integrierten Wärmetauscher 4 temperiert wird, wogegen im Falle des elektrischen Aufladens des elektrochemischen Speichers 1 mittels der externen Ladevorrichtung 13 oder Ladesäule 13a der elektrochemische Speicher 1 bedarfsweise entweder über den zumindest einen ersten, in den ersten fahrzeuginternen Temperierungsmittel-Kreislauf 5 integrierten Wärmetauscher 4 und/oder über den zumindest einen zweiten, in den fahrzeugexternen Temperierungsmittel-Kreislauf 20 integrierten Wärmetauscher 16 temperiert wird.

Um das fahrzeuginterne Temperierungssystem zu schonen, ist jedoch im Fall des Aufladens des elektrochemischen Speichers 1 mittels einer externen Ladevorrichtung 13 bevorzugt vorgesehen, dass die fahrzeugexterne Temperierungs-Vorrichtung 17 zum Einsatz kommt, sofern deren Temperierungsleistung ausreichend ist. Wird festgestellt, dass die

Temperierungsleistung der fahrzeugexternen Temperierungs-Vorrichtung 17 nicht ausreicht, kann zusätzlich noch das fahrzeuginterne Temperierungssystem aktiviert werden.

Die Temperierung des elektrochemischen Speichers 1 erfolgt bevorzugt unter Einsatz einer nicht zeichnerisch dargestellten elektronischen Regel- und Steuereinheit, die weiter bevorzugt Bestandteil des Fahrzeugs ist und gegebenenfalls mit einer Regel- und Steuereinheit der externen Ladevorrichtung 13 und/oder der fahrzeugexternen Temperierungs-Vorrichtung 17 korrespondiert. Die elektronische Regel- und Steuereinheit weist hierzu bevorzugt, jedoch ohne Anspruch auf Vollständigkeit, geeignete Sensorvorrichtungen zur Feststellung eines aktuellen Betriebszustandes des Fahrzeugs, nämlich Fährbetrieb oder Fahrzeugstand zum elektrischen Aufladen des elektrochemischen Speichers 1 , sowie zur Bestimmung der aktuell zu verzeichnenden elektrischen Ladung des elektrochemischen Speichers 1 und der aktuell zu verzeichnenden Temperatur desselben auf.

Bei Feststellung eines Erfordernisses zum elektrischen Laden und/oder Temperieren wird das elektrische Laden und/oder eine Temperierung des elektrochemischen Speichers 1

beispielsweise derart bewirkt, dass in Abhängigkeit des sensierten Betriebszustandes des Fahrzeugs und einer bestimmten vorgegebenen oder ermittelten Temperierungsleistung zumindest einer der vorbeschriebenen Temperierungsmittel-Kreisläufe 5, 20, im Aufladefall mittels der externen Ladevorrichtung 13 jedoch wenigstens der externe Temperierungsmittel- Kreislauf 20 zum Einsatz kommt bzw. aktiviert wird.

Um auch eine Temperierung des elektrochemischen Speichers 1 im Sinne von Erwärmung desselben zu ermöglichen, kann auch in den fahrzeugexternen Temperierungsmittel-Kreislauf 20 eine nicht zeichnerisch dargestellte Heizeinrichtung, vorzugsweise elektrisch betriebene Heizeinrichtung, integriert oder integrierbar sein. Bei Bedarf erwärmt die Heizeinrichtung das Kühlmittel, welches die aufgenommene Wärmeenergie über den zweiten Wärmetauscher 16 an die Speichermodule 3 abgibt.

Bezugszeichenliste elektrochemischer Speicher

Gehäuse

a Gehäuseboden

Speichermodul

erster Wärmetauscher

erster fahrzeuginterner T emperierungsmittel-Kreislaufa Kühlmittel-Kreislauf

Pumpe

zweiter fahrzeuginterner Temperierungsmittel-Kreislaufa Kältemittel-Kreislauf

Kompressor

Verflüssiger

0 Drosseleinrichtung

1 Verdampfer

2 Wärmetauschervorrichtung

3 externe Ladevorrichtung

3a Ladesäule

4 Ladekabel

5 Ladestecker

6 zweiter Wärmetauscher

7 fahrzeugexterne Temperierungs-Vorrichtung

8 Rohr- und/oder Schlauchleitungen

9 Pumpe

0 fahrzeugexterner Temperierungsmittel-Kreislauf0a Kühlmittel-Kreislauf