WO2020148111A1 - Vorrichtung zur energieverteilung und/oder zur energieumwandlung - Google Patents

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Manuel BREMM
Hubert Bischof
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    • Y02T90/14—Plug-in electric vehicles

Definitions

  • the invention relates to a device for energy distribution and / or energy conversion, in particular in a hybrid or electric vehicle, according to the preamble of claim 1.
  • a device for air conditioning a vehicle interior of an electric vehicle is known for example from WO 2012/169 764 A2.
  • heat recovery of various electrical components of the electric vehicle takes place, which are arranged along a heat transfer stream.
  • the object of the invention is to provide a simple and efficient and safe device for energy distribution and / or for energy conversion, in particular in a hybrid or electric vehicle.
  • the device according to the invention with at least one energy-distributing and / or securing unit which is sometimes referred to in the technical field as a power distribution unit (PDU) or power distribution module (PDM), and at least one DC / DC converter and other high-voltage Component includes, is characterized in that it comprises at least one common housing in which the at least one energy-distributing and / or securing The unit and the at least one DC / DC converter are arranged and the other high-voltage components are hermetically encapsulated.
  • OBC On Board Charger
  • the device according to the invention has in the common, hermetically encapsulated housing at least one unit space for accommodating the above-mentioned high-voltage components and at least one spatially separated interface space for the electrical connection and communication with neighboring units.
  • the interface space advantageously has a high-voltage interface area which is provided with one or more high-voltage interfaces.
  • Such interfaces are referred to as high-voltage interfaces in which the transmitted voltage is greater than 60 V, for example.
  • the high-voltage interfaces are formed by an interface to a traction drive of the vehicle, an interface for charging the battery using direct current and / or an interface for charging the battery using alternating current.
  • the interface space advantageously has a low-voltage interface area which is provided with one or more low-voltage interfaces.
  • Such interfaces are referred to as low-voltage interfaces in which the transmitted voltage is less than or equal to a voltage of, for example, 60 V.
  • the low-voltage interfaces are formed by an interface for a stabilized control voltage of, for example, 12 v +/- 1 V, by a redundant interface for a stabilized control voltage of, for example, 12 v +/- 1 V, as is used as an independent backup for aggregates, for example for the car- normal driving of the vehicle is required and / or of at least one further interface which supplies other low-voltage consumers in voltage ranges from, for example, 12 V to 60 V.
  • the interface space advantageously also has a communication interface area which is provided with one or more communication interfaces. These are used for unidirectional or bidirectional signal transmission between the Flochvolt components and other units or control units of the vehicle. They can be designed as one or more of the standard communication standards in vehicles, for example as a CAN bus, as a LIN bus or as an Ethernet, Fast Ethernet or Gigabit Ethernet interface.
  • the housing advantageously has at least one closable opening, which is provided with at least one device for detecting a legitimate or unauthorized opening process.
  • This device can be formed, for example, by a lock, a combination lock, a lock that can be actuated by radio, or a lead seal, the lock preferably being assigned a sensor and recording electronics for logging the opening and closing processes and the authorizations used for this purpose.
  • the lockable opening can only be used by authorized maintenance personnel for the purpose of servicing or replacing defective components.
  • the common housing at least one further heat or waste heat generating electronic, electrical, electromechanical or electrochemical device, in particular further Flochvolt components, net angeord.
  • the arrangement in a common housing enables a direct connection of the various components to one another, so that a number of previously required connecting cables and / or connecting plugs between them can be eliminated or at least reduced.
  • the common housing also allows a very compact, space, weight and free Space-saving accommodation of the various components.
  • due to the accommodation in a common, shielding against electromagnetic radiation there are fewer separate high-voltage components to be tested and shielded, and joint heat dissipation or cooling or use of the waste heat for heating other components or the vehicle interior is possible.
  • the common housing preferably has at least partially a heat-insulating wall.
  • the heat insulation of the wall can be interrupted and additional cooling fins can even be provided on the housing on the outside of the wall.
  • the housing is preferably flowed through by a heat carrier flow, which is connected from the aisle side to the vehicle interior and / or a battery.
  • a central thermal energy management for an electric vehicle is combined in a single common housing, the loss of heat generated during the energy transmission and / or energy conversion of at least one electronic, electrical, electromechanical or electro-chemical device being conducted to a heat transfer stream, which the Flows through the housing.
  • the heat loss is supplied as completely as possible to a heat transfer medium of the heat transfer stream and can thus be used elsewhere.
  • the inputs and outputs for the heat transfer stream are designed as secured openings in the wall of the hermetically sealed housing, which only allow the entry and exit of heat transfer streams, but do not allow access to the high-voltage components arranged inside the housing.
  • the heat transfer stream preferably uses air as the heat transfer medium, but alternatively also cooling water or another cooling fluid or a combination of these.
  • the heat transfer stream can be guided so that the heat from the electronic components is absorbed serially or, alternatively, at least partially in parallel. It is particularly advantageous if the components with a lower waste heat temperature are arranged in front of the components with a higher waste heat temperature, so that a cascade with a continuously increasing temperature in the heat transfer stream is preferably formed.
  • the heat transfer flow can be influenced by means of at least one conveying device, such as a blower or a pump, which in turn are likewise preferably arranged at least with their drive motor in the common housing.
  • a particularly finely metered heat input into the vehicle interior or to the vehicle battery is possible by changing the delivery capacity of the conveyor device.
  • the heat carrier flow emerging from the device can advantageously be divided by means of a controllable switch for heating the vehicle interior and / or the battery.
  • a controllable switch for heating the vehicle interior and / or the battery.
  • priorities for battery heating (or Cooling) or for heating or cooling the vehicle interior are advantageously divided by means of a controllable switch for heating the vehicle interior and / or the battery.
  • this also optionally also includes cooling.
  • the invention also relates to an advantageous use of a device according to the invention in a hybrid or electric vehicle.
  • Fig. 1 is a schematic view of a hybrid or electric vehicle with egg nem vehicle interior, a drive and a device according to the invention.
  • FIG. 2 shows a schematic detailed illustration of the device according to the invention with a common housing which has a high-voltage unit area and an interface area with a high-voltage interface area, a low-voltage interface area and a communication interface area.
  • FIG. 1 schematically shows a hybrid or electric vehicle 10 which has a vehicle interior 20 and can be moved by means of at least one drive motor 40 fed by at least one battery 324.
  • the housing 30 has at least one wall 31 1 forming the outer shell. At least one opening 312 is provided in the wall, which can be closed tightly and firmly by means of a door or flap 31 1.
  • a device 314 for monitoring the opening of the flap 31 1 ensures that the flap
  • 31 1 can only be opened by authorized specialist personnel who have the required operating code and / or key and on the other hand each opening and closing process is held unchangeable and indelible with regard to the person performing the process.
  • the device 314 can be formed, for example, by a lock, a combination lock, a radio-controlled lock or a lead seal, the lock preferably being assigned a sensor and recording electronics for recording the opening and closing processes and the authorizations used for this purpose.
  • 312 can therefore only be used by authorized maintenance personnel for the purpose of maintenance or the replacement of defective components.
  • the device 30 according to the invention in the common, her metic encapsulated housing 31 at least one aggregate space 32 for sheltering Flochvolt components and at least one spatially separated interface space 36 for the electrical connection and communication with neighboring aggregates.
  • At least one DC / DC converter 321 and further flochvolt components are accommodated in the unit space 32.
  • the hermetic encapsulation of the housing 31 ensures that no unauthorized interference by the Flochvolt components 321, 322, 323, 324 or 325 can take place.
  • the interface space 36 advantageously has a high-voltage interface area 33 which is provided with one or more high-voltage interfaces 331, 332, 333.
  • Such interfaces are referred to as high-voltage interfaces in which the transmitted voltage is greater than 60 V, for example.
  • the high-voltage interfaces are formed by an interface 331 to a traction drive of the vehicle (eg the electric drive motor 40), an interface 333 for charging the battery 324 by means of direct current and / or an interface 332 for charging the battery 324 by means of alternating current .
  • the interface space 36 advantageously has a low-voltage interface area 34 which is provided with one or more low-voltage interfaces 341, 342, 343.
  • Such interfaces are designated as low-voltage interfaces in which the transmitted voltage is less than or equal to a voltage of, for example, 60 V.
  • the low-voltage interfaces are formed by an interface 341 for a stabilized control voltage of, for example, 12 v +/- 1 V, by a redundant interface 342 for a stabilized control voltage of, for example, 12 v +/- 1 V, as is used as an independent backup, for example Units for autonomous driving of the vehicle 10 is required and / or from at least one further interface 343 which supplies other low-voltage consumers in voltage ranges of, for example, 12 V to 60 V.
  • the interface space 36 also advantageously has a communication interface area 35, which is provided with one or more communication interfaces 351, 352. These are used for unidirectional or bidirectional signal transmission between the high-voltage components 321, 322, 323, 324, 325 and other units or control devices of the vehicle 10. They can be formed as one or more of the communication standards common in vehicles, for example as a CAN bus, as LIN bus or as an Ethernet, Fast Ethernet or Gigabit Ethernet interface. At least one electronic heat, waste heat or waste heat generating electronic, electrical, electromechanical or electro-chemical device, such as the PTC heater or cooler 323 and other high-voltage components 325 is advantageously arranged in the common housing 31.
  • the arrangement in the common housing 31 enables a direct connection of the various high-voltage components 321, 322, 323, 324 or 325 and interfaces 331, 332, 333, 341, 342, 343, 351, 352 to one another and to the outside world, so that a number of previously required connecting cables and / or connecting plugs between them can be eliminated or at least reduced.
  • the common housing 31 also enables a very compact, space, weight and cost-saving accommodation of the various components.
  • the common housing 31 preferably has, at least partially, a heat-insulating wall.
  • the heat insulation of the wall 31 can be interrupted and additional cooling fins 316 can even be provided on the housing 31 on the outside of the wall 31.
  • the housing 31 is preferably flowed through by a heat transfer stream, the output side of which is connected to the vehicle interior 20 and / or a battery.
  • the device 30 according to the invention provides a central thermal energy management for an electric vehicle 10, combined in a single common housing 31, the energy lost during energy transmission and / or energy conversion of at least one electronic, electrical, electromechanical or electrochemical device Heat transfer stream is supplied, which flows through the housing 31. The heat lost is fed as completely as possible to a heat transfer medium of the heat transfer stream and can therefore be used elsewhere.
  • the inputs and outputs for the heat carrier flow are designed as secured openings in the wall 31 1 of the hermetically encapsulated housing 31, which only allow the entry and exit of heat carrier flows, but do not have access to the high-voltage components 321 arranged inside the housing 31. Allow 322, 323, 324 or 325.
  • the heat transfer stream preferably uses air as the heat transfer medium, but alternatively also cooling water or another cooling fluid or a combination of these.
  • the heat transfer stream can be guided so that the heat from the electronic components is absorbed serially or, alternatively, at least partially in parallel. It is particularly advantageous if the components with a lower waste heat temperature are arranged in front of the components with a higher waste heat temperature, so that a cascade with a steadily increasing temperature in the heat transfer stream is preferably formed.
  • the heat transfer flow can be influenced by means of at least one conveying device, such as a blower or a pump, which in turn are likewise preferably arranged at least with their drive motor in the common housing. In connection with the power control and the targeted change in efficiency of the individual electronic components, a particularly finely adjustable heat input into the vehicle interior or to the vehicle battery is possible by changing the delivery capacity of the conveyor device.

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Abstract

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Energiespeicherung, zur Energieverteilung und/oder zur Energieumwandlung an einem Hybrid- oder Elektrofahrzeug (10), umfassend wenigstens ein Hochvolt-System (30) mit wenigstens einem Hochvolt-Aggregat (321, 322, 324, 325). Um eine einfache, effiziente und sichere Vorrichtung zu schaffen, ist erfindungsgemäß vorgesehen, dass das Hochvolt-System (30) ein hermetisch gekapseltes Gehäuse (31) mit wenigstens einer Wand (311) aufweist, in dem wenigstens ein Aggregateraum (32) zur Aufnahme der Hochvolt-Aggregate (321, 322, 324, 325) und wenigstens ein Schnittstellenraum (36) zur Aufnahme wenigstens eines Schnittstellenbereiches (33, 34, 35) angeordnet sind.

Description

Vorrichtung zur Energieverteilung und/oder zur Energieumwandlung
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Energieverteilung und/oder zur Ener gieumwandlung, insbesondere in einem Hybrid- oder Elektrofahrzeug, gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 .
Eine Vorrichtung zur Klimatisierung eines Fahrzeuginnenraums eines Elektrofahr zeugs ist beispielsweise aus WO 2012/169 764 A2 bekannt. Bei dieser bekannten Vorrichtung erfolgt eine Wärmerückgewinnung verschiedener elektrischer Kompo nenten des Elektrofahrzeugs, die entlang eines Wärmeträgerstroms angeordnet sind.
Aufgabe der Erfindung ist es, eine einfache und effiziente und sichere Vorrichtung zur Energieverteilung und/oder zur Energieumwandlung, insbesondere in einem Hybrid- oder Elektrofahrzeug, zu schaffen.
Diese Aufgabe wird durch eine Vorrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den darauf bezogenen Unteransprüchen angegeben.
Die erfindungsgemäße Vorrichtung mit wenigstens einer energieverteilenden und/oder absichernden Einheit, die in der Fachwelt manchmal auch als Power- Distribution-Unit (PDU) oder Power Distribution Module (PDM) bezeichnet wird, und wenigstens einen DC/DC-Wandler und weitere Hochvolt-Komponenten um fasst, zeichnet sich dadurch aus, dass sie wenigstens ein gemeinsames Gehäuse umfasst, in dem die wenigstens eine energieverteilende und/oder absichernde Einheit und der wenigstens eine DC/DC-Wandler angeordnet sowie die weiteren Hochvolt-Komponenten hermetisch gekapselt sind. Als weitere Hochvolt-Kompo- nenten sind folgende Komponenten zu nennen: eine Batterie, eine Vorrichtung zum Laden der Batterie (OBC = On Board Charger), ein Heizer oder Kühler, ein Wechselrichter oder eine Steuerung eines Klimakompressors. Durch die hermeti sche Kapselung ist gewährleistet, dass keine unerlaubten Eingriffe von Dritten auf die Hochvolt-Komponenten stattfinden können.
Vorzugsweise weist die erfindungsgemäße Vorrichtung im gemeinsamen, herme tisch gekapselten Gehäuse wenigstens einen Aggregateraum zur Beherbergung der vorstehend genannten Hochvolt-Komponenten und wenigstens einen davon räumlich abgetrennten Schnittstellen-Raum für die elektrische Verbindung und die Kommunikation mit benachbarten Aggregaten auf.
Vorteilhaft weist der Schnittstellen-Raum einen Hochvolt-Schnittstellen-Bereich auf, der mit einer oder mehreren Hochvolt-Schnittstellen versehen ist. Als Hoch- volt-Schnittstellen werden solche Schnittstellen bezeichnet, bei der die übertra gene Spannung größer als beispielsweise 60 V ist. Die Hochvolt-Schnittstellen werden gebildet von einer Schnittstelle zu einem Traktionsantrieb des Fahrzeugs, einer Schnittstelle für das Laden der Batterie mittels Gleichstrom und/oder einer Schnittstelle für das Laden der Batterie mittels Wechselstrom.
Vorteilhaft weist der Schnittstellen-Raum einen Niedervolt-Schnittstellen-Bereich auf, der mit einer oder mehreren Niedervolt-Schnittstellen versehen ist. Als Nie- dervolt-Schnittstellen werden solche Schnittstellen bezeichnet, bei der die übertra gene Spannung kleiner oder gleich einer Spannung von beispielsweise 60 V ist. Die Niedervolt-Schnittstellen werden gebildet von einer Schnittstelle für eine stabi lisierte Steuerspannung von beispielsweise 12 v +/- 1 V, von einer redundanten Schnittstelle für eine stabilisierte Steuerspannung von beispielsweise 12 v +/- 1 V, wie sie als eigenständiges Backup beispielsweise für Aggregate für das Auto- nome Fahren des Fahrzeugs benötigt wird und/oder von wenigstens einer weite ren Schnittstelle, die andere Niedervolt-Verbraucher in Spannungsbereichen von beispielsweise 12 V bis 60 V versorgt.
Vorteilhaft weist der Schnittstellen-Raum auch einen Kommunikations-Schnittstel- len-Bereich auf, der mit einer oder mehreren Kommunikations-Schnittstellen ver sehen ist. Diese dienen zur unidirektionalen oder bidirektionalen Signalübertra gung zwischen den Flochvoltkomponenten und anderen Aggregaten oder Steuer geräten des Fahrzeugs. Sie können als eine oder mehrere der in Fahrzeugen üb lichen Kommunikationsstandards ausgebildet sein, beispielsweise als CAN-Bus, als LIN-Bus oder als Ethernet-, Fast Ethernet- oder Gigabit-Ethernet-Schnittstelle.
Vorteilhafterweise weist das Gehäuse wenigstens eine verschließbare Öffnung auf, die mit wenigstens einer Einrichtung zum Nachweis eines legitimen oder un erlaubten Öffnungsvorgangs versehen ist. Diese Einrichtung kann beispielsweise von einem Schloss, einem Zahlenschloss, einem über Funk betätigbaren Schloss oder einer Verplombung gebildet werden, wobei dem Schloss vorzugsweise ein Sensor und eine Aufzeichnungs-Elektronik zum Mitprotokollieren der Öffnungs und Schließvorgänge und der dazu verwendeten Berechtigungen zugeordnet ist. Die verschließbare Öffnung kann nur von dazu autorisiertem Wartungspersonal zum Zwecke der Wartung oder des Austausches defekter Komponenten genutzt werden.
Vorteilhaft ist im gemeinsamen Gehäuse wenigstens eine weitere Verlustwärme oder Abwärme erzeugende elektronische, elektrische, elektromechanische oder elektrochemische Vorrichtung, insbesondere weitere Flochvolt-Bauteile, angeord net. Die Anordnung in einem gemeinsamen Gehäuse ermöglicht eine unmittel bare Verbindung der verschiedenen Bauteile miteinander, so dass eine Anzahl von bislang benötigten Verbindungskabeln und/oder Verbindungssteckern zwi schen diesen entfallen oder zumindest reduziert werden können. Das gemein same Gehäuse ermöglicht auch eine sehr kompakte, platz-, gewichts- und kos- tensparende Unterbringung der verschiedenen Bauteile. Darüber hinaus sind auf grund der Unterbringung in einem gemeinsamen, gegen elektromagnetische Strahlungen abschirmenden Gehäuse weniger separat zu prüfende und abzu schirmende Hochvoltkomponenten vorhanden und es ist eine gemeinsame Wär meableitung oder Kühlung oder eine Nutzung der Abwärme zur Beheizung ande rer Komponenten oder des Fahrzeuginnenraums möglich.
Vorzugsweise weist das gemeinsame Gehäuse zumindest partiell eine wärmeiso lierende Wandung auf. In Bereichen des Gehäuses, in denen Bauteile mit einer erhöhten Wärmeentwicklung angeordnet sind, kann die Wärmeisolierung der Wandung unterbrochen werden und es können auf der Außenseite der Wandung sogar zusätzliche Kühlrippen am Gehäuse vorgesehen sein.
Das Gehäuse wird bevorzugt von einem Wärmeträgerstrom durchströmt, der aus gangsseitig mit dem Fahrzeuginnenraum und/oder einer Batterie verbunden ist. Durch die erfindungsgemäße Vorrichtung erfolgt ein zentrales, in einem einzigen gemeinsamen Gehäuse vereinigtes Thermoenergiemanagement für ein Elektro fahrzeug, wobei die bei der Energieübertragung und/oder Energieumwandlung wenigstens einer elektronischen, elektrischen, elektromechanischen oder elektro chemischen Vorrichtung entstehende Verlustwärme einem Wärmeträgerstrom zu geführt wird, welcher das Gehäuse durchströmt. Die Verlustwärme wird dabei möglichst vollständig einem Wärmeträgermedium des Wärmeträgerstroms zuge führt und kann somit an anderer Stelle genutzt werden. Die Ein- und Ausgänge für den Wärmeträgerstrom sind als gesicherte Öffnungen in der Wand des herme tisch gekapselten Gehäuses ausgebildet, die lediglich den Ein- und Austritt von Wärmeträgerströmen zulassen, aber keinen Zugriff auf die im Inneren des Gehäu ses angeordneten Hochvoltkomponenten zulassen.
Wenn in dieser Anmeldung von„elektronischen Bauteilen“ gesprochen wird, sind davon auch immer elektrische, elektromechanische oder elektrochemische Vor richtungen mit umfasst. Die bevorzugt im gemeinsamen Gehäuse angeordnete Vorrichtung zum Laden der Batterie (OBC = On Board Charger) und weitere elektronische Bauteile, die mit einer Leistungselektronik versehen sind, wandeln in der Regel einen signifi kanten Teil der ihnen zugeführten Energie in Verlustwärme oder Abwärme um.
Mit der vorliegenden Erfindung ist es möglich, für alle Bauteile, die nennenswerte Energieverluste durch Wärmeentwicklung aufweisen, diese Verlustanteile gesam melt einer Beheizung des Fahrzeuginnenraums und/oder einer Vorerwärmung der Batterie zuzuführen.
Der Wärmeträgerstrom verwendet als Wärmeträger bevorzugt Luft, alternativ dazu aber auch Kühlwasser bzw. eine anderes Kühlfluid oder eine Kombination aus diesen. Der Wärmeträgerstrom kann dabei so geführt werden, dass die Ab wärme der elektronischen Bauteile seriell aufgenommen wird oder alternativ dazu auch zumindest teilweise parallel. Es ist insbesondere vorteilhaft, wenn die Kom ponenten mit einer niedrigeren Abwärme-Temperatur vor den Komponenten mit einer höheren Abwärme-Temperatur angeordnet sind, so dass bevorzugt eine Kaskade mit einer stetig ansteigenden Temperatur im Wärmeträgerstrom ausge bildet ist.
Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung ist der Wärmeträgerstrom mittels we nigstens einer Fördereinrichtung, wie eines Gebläses oder einer Pumpe beein flussbar, die ihrerseits ebenfalls bevorzugt zumindest mit ihrem Antriebsmotor im gemeinsamen Gehäuse angeordnet sind. In Verbindung mit der Leistungsansteu- erung und der gezielten Wirkungsgrad-Veränderung der einzelnen elektronischen Bauteile ist durch eine Veränderung der Förderleistung der Fördereinrichtung ein besonders fein dosierbarer Wärmeeintrag in den Fahrzeuginnenraum oder zur Fahrzeugbatterie möglich.
Vorteilhaft ist der aus der Vorrichtung austretende Wärmeträgerstrom mittels einer steuerbaren Weiche für eine Erwärmung des Fahrzeuginnenraums und/oder der Batterie aufteilbar. Dabei können im Steuergerät bevorzugt je nach Außentempe ratur und Ladezustand der Batterie Prioritäten für eine Batterie-Erwärmung (oder Kühlung) oder für eine Erwärmung oder Kühlung des Fahrzeuginnenraums ge setzt werden.
Wenn vorstehend im Zusammenhang mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung von einer Erwärmung oder Heizung des Fahrzeuginnenraums oder der Batterie gesprochen wird, ist damit ebenso optional auch eine Kühlung umfasst.
Die Erfindung betrifft auch eine vorteilhafte Verwendung einer erfindungsgemä ßen Vorrichtung in einem Hybrid- oder Elektrofahrzeug.
Nachfolgend werden Ausführungsbeispiele der erfindungsgemäßen Vorrichtung unter Bezugnahme auf die Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:
Fig. 1 eine schematische Ansicht eines Hybrid- oder Elektrofahrzeugs mit ei nem Fahrzeuginnenraum, einem Antrieb und einer erfindungsgemäßen Vorrichtung, und
Fig. 2 eine schematische Detail-Darstellung der erfindungsgemäßen Vorrich tung mit einem gemeinsamen Gehäuse, das einen Hochvolt-Aggregate- raum und einen Schnittstellenraum mit einem Hochvolt-Schnittstellenbe reich, einem Niedervolt-Schnittstellenbereich und einem Kommunikati ons-Schnittstellenbereich aufweist.
In Figur 1 ist ein Hybrid- oder Elektrofahrzeug 10 schematisch dargestellt, das ei nen Fahrzeuginnenraum 20 aufweist und mittels eines von wenigstens einer Bat- terie 324 gespeisten wenigstens einen Antriebsmotors 40 bewegbar ist.
Eine in Figur 2 im Detail dargestellte Vorrichtung zur Energieverteilung und/oder zur Energieumwandlung 30 mit wenigstens einer energieverteilenden und/oder absichernden Einheit, die in der Fachwelt manchmal auch als Power-Distribution- Unit (PDU) oder Power Distribution Module (PDM) bezeichnet wird, ist mit allen in ihr enthaltenen, nachfolgend im Detail beschriebenen Aggregaten von einem ge meinsamen, hermetisch gekapselten Gehäuse 31 umgeben. Das Gehäuse 30 weist wenigsten eine die Außenhülle bildende Wand 31 1 auf. In der Wand ist wenigstens eine Öffnung 312 vorgesehen, die mittels einer Tür oder Klappe 31 1 dicht und fest verschließbar ist. Mittels einer Einrichtung 314 zur Überwachung der Öffnung der Klappe 31 1 wird gewährleistet, dass die Klappe
31 1 zum einen nur durch autorisiertes Fachpersonal geöffnet werden kann, das über den erforderlichen Bedien-Code und/oder Schlüssel verfügt und zum ande ren jeder Öffnungs- und Schließvorgang zeitlich und bezüglich der den Vorgang durchführenden Person unveränderbar und unlöschbar festgehalten wird.
Die Einrichtung 314 kann beispielsweise von einem Schloss, einem Zahlen schloss, einem über Funk betätigbaren Schloss oder einer Verplombung gebildet werden, wobei dem Schloss vorzugsweise ein Sensor und eine Aufzeichnungs- Elektronik zum Mitprotokollieren der Öffnungs- und Schließvorgänge und der dazu verwendeten Berechtigungen zugeordnet ist. Die verschließbare Öffnung
312 kann somit nur von dazu autorisiertem Wartungspersonal zum Zwecke der Wartung oder des Austausches defekter Komponenten genutzt werden.
Vorzugsweise weist die erfindungsgemäße Vorrichtung 30 im gemeinsamen, her metisch gekapselten Gehäuse 31 wenigstens einen Aggregateraum 32 zur Beher bergung von Flochvolt-Komponenten und wenigstens einen davon räumlich abge trennten Schnittstellen-Raum 36 für die elektrische Verbindung und die Kommuni kation mit benachbarten Aggregaten auf.
Im Aggregateraum 32 sind wenigstens ein DC/DC-Wandler 321 und weitere Flochvolt-Komponenten aufgenommen. Als weitere Flochvolt-Komponenten sind folgende Komponenten zu nennen: eine Batterie 324, eine Vorrichtung zum La den der Batterie 322 (OBC = On Board Charger), ein Fleizer oder Kühler 323 so wie optional eine weitere Flochvolt-Kom ponente 325, wie ein Wechselrichter oder eine Steuerung eines Klimakompressors. Durch die hermetische Kapselung des Gehäuses 31 ist gewährleistet, dass keine unerlaubten Eingriffe von Dritten auf die Flochvolt-Komponenten 321 , 322, 323, 324 oder 325 stattfinden können. Vorteilhaft weist der Schnittstellen-Raum 36 einen Hochvolt-Schnittstellen-Bereich 33 auf, der mit einer oder mehreren Hochvolt-Schnittstellen 331 , 332, 333 verse hen ist. Als Hochvolt-Schnittstellen werden solche Schnittstellen bezeichnet, bei der die übertragene Spannung größer als beispielsweise 60 V ist. Die Hochvolt- Schnittstellen werden gebildet von einer Schnittstelle 331 zu einem Traktionsan trieb des Fahrzeugs (z.B. dem elektrischen Antriebsmotor 40), einer Schnittstelle 333 für das Laden der Batterie 324 mittels Gleichstrom und/oder einer Schnitt stelle 332 für das Laden der Batterie 324 mittels Wechselstrom. Vorteilhaft weist der Schnittstellen-Raum 36 einen Niedervolt-Schnittstellen-Be- reich 34 auf, der mit einer oder mehreren Niedervolt-Schnittstellen 341 , 342, 343 versehen ist. Als Niedervolt-Schnittstellen werden solche Schnittstellen bezeich net, bei der die übertragene Spannung kleiner oder gleich einer Spannung von beispielsweise 60 V ist. Die Niedervolt-Schnittstellen werden gebildet von einer Schnittstelle 341 für eine stabilisierte Steuerspannung von beispielsweise 12 v +/- 1 V, von einer redundanten Schnittstelle 342 für eine stabilisierte Steuerspannung von beispielsweise 12 v +/- 1 V, wie sie als eigenständiges Backup beispielsweise für Aggregate für das Autonome Fahren des Fahrzeugs 10 benötigt wird und/oder von wenigstens einer weiteren Schnittstelle 343, die andere Niedervolt-Verbrau- eher in Spannungsbereichen von beispielsweise 12 V bis 60 V versorgt.
Vorteilhaft weist der Schnittstellen-Raum 36 auch einen Kommunikations-Schnitt- stellen-Bereich 35 auf, der mit einer oder mehreren Kommunikations-Schnittstel len 351 , 352 versehen ist. Diese dienen zur unidirektionalen oder bidirektionalen Signalübertragung zwischen den Hochvoltkomponenten 321 , 322, 323, 324, 325 und anderen Aggregaten oder Steuergeräten des Fahrzeugs 10. Sie können als eine oder mehrere der in Fahrzeugen üblichen Kommunikationsstandards ausge bildet sein, beispielsweise als CAN-Bus, als LIN-Bus oder als Ethernet-, Fast Ethernet- oder Gigabit-Ethernet-Schnittstelle. Vorteilhaft ist im gemeinsamen Gehäuse 31 wenigstens eine Verlustwärme oder Abwärme erzeugende elektronische, elektrische, elektromechanische oder elekt rochemische Vorrichtung, wie der PTC-Heizer oder -Kühler 323 und weitere Hochvolt-Bauteile 325 angeordnet.
Die Anordnung im gemeinsamen Gehäuse 31 ermöglicht eine unmittelbare Ver bindung der verschiedenen Hochvolt-Komponenten 321 , 322, 323, 324 oder 325 und Schnittstellen 331 , 332, 333, 341 , 342, 343, 351 , 352 miteinander und zur Au ßenwelt, so dass eine Anzahl von bislang benötigten Verbindungskabeln und/oder Verbindungssteckern zwischen diesen entfallen oder zumindest reduziert werden können. Das gemeinsame Gehäuse 31 ermöglicht auch eine sehr kompakte, platz-, gewichts- und kostensparende Unterbringung der verschiedenen Bauteile.
Darüber hinaus sind aufgrund der Unterbringung in dem gemeinsamen, gegen elektromagnetische Strahlungen abschirmenden Gehäuse 31 weniger separat zu prüfende und abzuschirmende Hochvoltkomponenten vorhanden und es ist eine gemeinsame Wärmeableitung oder Kühlung oder eine Nutzung der Abwärme zur Beheizung anderer Komponenten oder des Fahrzeuginnenraums 20 möglich.
Vorzugsweise weist das gemeinsame Gehäuse 31 zumindest partiell eine wärme isolierende Wandung auf. In Bereichen 315 des Gehäuses 31 , in denen Bauteile mit einer erhöhten Wärmeentwicklung angeordnet sind, kann die Wärmeisolierung der Wandung 31 unterbrochen werden und es können auf der Außenseite der Wandung 31 sogar zusätzliche Kühlrippen 316 am Gehäuse 31 vorgesehen sein.
Das Gehäuse 31 wird bevorzugt von einem Wärmeträgerstrom durchströmt, der ausgangsseitig mit dem Fahrzeuginnenraum 20 und/oder einer Batterie verbun den ist. Durch die erfindungsgemäße Vorrichtung 30 erfolgt ein zentrales, in ei nem einzigen gemeinsamen Gehäuse 31 vereinigtes Thermoenergiemanagement für ein Elektrofahrzeug 10, wobei die bei der Energieübertragung und/oder Ener gieumwandlung wenigstens einer elektronischen, elektrischen, elektromechani schen oder elektrochemischen Vorrichtung entstehende Verlustwärme einem Wärmeträgerstrom zugeführt wird, welcher das Gehäuse 31 durchströmt. Die Ver lustwärme wird dabei möglichst vollständig einem Wärmeträgermedium des Wär- meträgerstroms zugeführt und kann somit an anderer Stelle genutzt werden. Die Ein- und Ausgänge für den Wärmeträgerstrom sind als gesicherte Öffnungen in der Wand 31 1 des hermetisch gekapselten Gehäuses 31 ausgebildet, die ledig lich den Ein- und Austritt von Wärmeträgerströmen zulassen, aber keinen Zugriff auf die im Inneren des Gehäuses 31 angeordneten Hochvoltkomponenten 321 , 322, 323, 324 oder 325 zulassen.
Wenn in dieser Anmeldung von„elektronischen Bauteilen“ gesprochen wird, sind davon auch immer elektrische, elektromechanische oder elektrochemische Vor richtungen mit umfasst.
Die bevorzugt im gemeinsamen Gehäuse 31 angeordnete Vorrichtung zum Laden der Batterie 322 (OBC = On Board Charger) und weitere elektronische Bauteile 321 , die mit einer Leistungselektronik versehen sind, wandeln in der Regel einen signifikanten Teil der ihnen zugeführten Energie in Verlustwärme oder Abwärme um. Mit der vorliegenden Erfindung ist es möglich, für alle Bauteile, die nennens werte Energieverluste durch Wärmeentwicklung aufweisen, diese Verlustanteile gesammelt einer Beheizung des Fahrzeuginnenraums 20 und/oder einer Vorer wärmung der Batterie 324 zuzuführen.
Der Wärmeträgerstrom verwendet als Wärmeträger bevorzugt Luft, alternativ dazu aber auch Kühlwasser bzw. eine anderes Kühlfluid oder eine Kombination aus diesen. Der Wärmeträgerstrom kann dabei so geführt werden, dass die Ab wärme der elektronischen Bauteile seriell aufgenommen wird oder alternativ dazu auch zumindest teilweise parallel. Es ist insbesondere vorteilhaft, wenn die Kom ponenten mit einer niedrigeren Abwärme-Temperatur vor den Komponenten mit einer höheren Abwärme-Temperatur angeordnet sind, so dass bevorzugt eine Kaskade mit einer stetig ansteigenden Temperatur im Wärmeträgerstrom ausge bildet ist. Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung ist der Wärmeträgerstrom mittels we nigstens einer Fördereinrichtung, wie eines Gebläses oder einer Pumpe beein flussbar, die ihrerseits ebenfalls bevorzugt zumindest mit ihrem Antriebsmotor im gemeinsamen Gehäuse angeordnet sind. In Verbindung mit der Leistungsansteu- erung und der gezielten Wirkungsgrad-Veränderung der einzelnen elektronischen Bauteile ist durch eine Veränderung der Förderleistung der Fördereinrichtung ein besonders fein dosierbarer Wärmeeintrag in den Fahrzeuginnenraum oder zur Fahrzeugbatterie möglich.
Bezugszeichenliste
Hybrid- oder Elektrofahrzeug
Fahrzeuginnenraum
Vorrichtung zur Energieverteilung und/oder zur Energieumwandlung Gehäuse (von 30)
Wand (von 31 )
Öffnung (in 311 )
Klappe
Einrichtung zur Überwachung der Öffnung (von 313)
(wärmeableitende) Bereiche (von 311 )
Kühlrippen
Aggregateraum (von 30)
DC/DC-Wandler
Vorrichtung zum Laden von 324 [On Board Charger (OBC)]
PTC-Heizer/Kühler
Batterie
(weitere) Hochvolt-Komponente
(erster = Hochvolt-) Schnittsteilen-Bereich (von 30)
Schnittstelle Traktionsantrieb (Traction)
Schnittstelle AC-Laden (AC Load)
Schnittstelle DC-Laden (DC Load)
(zweiter = Niedrigvolt-) Schnittstellenbereich (von 30)
(erste) Niedrigvolt-Schnittstelle
(zweite) Niedrigvolt-Schnittstelle
(dritte) Niedrigvolt-Schnittstelle
(dritter = Kommunikations-) Schnittstellenbereich (von 30)
(erste) Kommunikationsschnittstelle
(zweite) Kommunikationsschnittstelle
Schnittstellenraum
Antriebsmotor

Claims

Patentansprüche
1. Vorrichtung zur Energiespeicherung, zur Energieverteilung und/oder zur Energieumwandlung an einem Hybrid- oder Elektrofahrzeug (10), umfas- send wenigstens ein Hochvolt-System (30) mit wenigstens einem Hochvolt-
Aggregat (321 , 322, 324, 325), dadurch gekennzeichnet, dass das Hoch- volt-System (30) ein hermetisch gekapseltes Gehäuse (31 ) mit wenigstens einer Wand (311 ) aufweist, in dem wenigstens ein Aggregateraum (32) zur Aufnahme der Hochvolt-Aggregate (321 , 322, 324, 325) und wenigstens ein Schnittstellenraum (36) zur Aufnahme wenigstens eines Schnittstellen bereiches (33, 34, 35) angeordnet sind.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die Hoch- volt-Aggregate (321 , 322, 324, 325) wenigstens eine Batterie (324) und/o- der wenigstens eine Vorrichtung (322) zum Laden der Batterie (324) und/o der wenigstens einen DC/DC-Wandler (321 ) und/oder wenigstens eine wei tere Hochvolt-Komponente (325) aufweisen.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass ein erster Schnittstellenbereich als Hochvolt-Schnittstellenbereich (33) ausge bildet ist.
4. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein zweiter Schnittstellenbereich als Niedervolt- Schnittstellenbereich (34) ausgebildet ist.
5. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein dritter Schnittstellenbereich als Kommunikations- Schnittstellenbereich (35) ausgebildet ist.
6. Vorrichtung nach einer der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Wand (311 ) des Gehäuses (31 ) wenigstens eine mittels einer Klappe (313) verschließbare Öffnung (312) aufweist.
7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass der we nigstens einen verschließbaren Öffnung (312) eine Einrichtung zur Über wachung (314) der Öffnungs- und Schließvorgänge der Klappe (313) zuge ordnet ist.
8. Vorrichtung nach einer der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Wand (311 ) des Gehäuses (31 ) wenigstens teilweise thermisch isolierenden Eigenschaften aufweist.
9. Vorrichtung nach einer der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Wand (311 ) des Gehäuses (31 ) wenigstens teilweise wärmeableitende Bereiche (315) aufweist.
10. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die wärme- ableitenden Bereiche von Kühlrippen (316) gebildet werden.
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Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102019100877A1 (de) * 2019-01-15 2020-07-16 Eugen Forschner Gmbh Vorrichtung zur Energieverteilung und/oder zur Energieumwandlung
DE102020129075A1 (de) 2020-11-04 2022-05-05 Eugen Forschner Gmbh Zweiteilige interlock-verbindungsanordnung und gehäuse-deckel-system mit einer zweiteiligen interlock-verbindungsanordnung
DE102023120163B4 (de) * 2023-07-28 2025-04-30 Schaeffler Technologies AG & Co. KG Steuergerät mit Zonenkonzept
DE102024209415A1 (de) * 2024-09-27 2026-04-02 Zf Friedrichshafen Ag Temperierungsvorrichtung für ein Thermomanagementsystem einer elektrischen Antriebsachse eines Kraftfahrzeugs

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20070087266A1 (en) * 2005-10-18 2007-04-19 Debbi Bourke Modular battery system
WO2012169764A2 (en) 2011-06-10 2012-12-13 Lg Electronics Inc. Air conditioner in electric vehicle
EP2624432A1 (de) * 2010-09-30 2013-08-07 Hitachi Automotive Systems, Ltd. Stromwandlervorrichtung
DE102014225033A1 (de) * 2014-05-14 2015-11-19 Hyundai Motor Company Hybrid-Energie-Steuervorrichtung für ein Fahrrad

Family Cites Families (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6177879B1 (en) * 1997-05-09 2001-01-23 Honda Giken Kogyo Kabushiki Kaisha Battery rental system and apparatus
US20030209375A1 (en) * 1999-01-25 2003-11-13 Zip Charge Corporation Electrical vehicle energy supply system, electrical vehicle battery, electrical vehicle battery charging apparatus, battery supply apparatus, and electrical vehicle battery management system
DE102006034020A1 (de) * 2006-07-22 2008-04-30 Daimler Ag Kraftfahrzeug
KR102116226B1 (ko) * 2012-06-13 2020-05-28 알리손 트랜스미션, 인크. 에너지 저장 시스템을 위한 배터리 어레이 안전 커버
DE102013215245A1 (de) * 2013-08-02 2015-02-05 Robert Bosch Gmbh Sicherheitsvorrichtung, Einrichtung
KR102269779B1 (ko) * 2014-03-28 2021-06-28 삼성전자주식회사 전자 장치의 화면 표시 방법 및 그 전자 장치
WO2015162664A1 (ja) * 2014-04-21 2015-10-29 株式会社エニイワイヤ 組立用物品管理システム
KR101754874B1 (ko) * 2015-09-03 2017-07-06 주식회사 유라코퍼레이션 광 센서가 구비된 차량용 콘센트 어셈블리
DE102019100877A1 (de) * 2019-01-15 2020-07-16 Eugen Forschner Gmbh Vorrichtung zur Energieverteilung und/oder zur Energieumwandlung
CN111298772B (zh) 2020-02-27 2021-03-30 浙江大学 一种用于吸附分离丙炔丙烯的层状多孔材料及其制备方法和应用

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20070087266A1 (en) * 2005-10-18 2007-04-19 Debbi Bourke Modular battery system
EP2624432A1 (de) * 2010-09-30 2013-08-07 Hitachi Automotive Systems, Ltd. Stromwandlervorrichtung
WO2012169764A2 (en) 2011-06-10 2012-12-13 Lg Electronics Inc. Air conditioner in electric vehicle
DE102014225033A1 (de) * 2014-05-14 2015-11-19 Hyundai Motor Company Hybrid-Energie-Steuervorrichtung für ein Fahrrad

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
See also references of EP3911533A1

Also Published As

Publication number Publication date
CN113329906A (zh) 2021-08-31
US11981275B2 (en) 2024-05-14
EP3911533A1 (de) 2021-11-24
DE102019100877A1 (de) 2020-07-16
CN113329906B (zh) 2024-11-29
US20220063528A1 (en) 2022-03-03

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