DE102024001299A1

DE102024001299A1 - Klimatisierungseinrichtung für ein Kraftfahrzeug, Kraftfahrzeug sowie Verfahren zum Betreiben einer solchen Klimatisierungseinrichtung

Info

Publication number: DE102024001299A1
Application number: DE102024001299.0A
Authority: DE
Inventors: Rene Wirtz
Original assignee: Mercedes Benz Group AG
Current assignee: Mercedes Benz Group AG
Priority date: 2024-04-24
Filing date: 2024-04-24
Publication date: 2025-10-30

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Klimatisierungseinrichtung (14), mit einem von einem Kältemittel durchströmbaren Kreislauf (16), mit einem in dem Kreislauf (16) angeordneten Kältemittelverdichter (18) zum Fördern und Verdichten des Kältemittels, mit einem von einem von dem Kältemittel unterschiedlichen ersten Fluid um- und/oder durchströmbaren und in dem Kreislauf (16) angeordneten ersten Wärmetauscher (20), welcher in einem Wärmepumpenbetrieb der Klimatisierungseinrichtung (14) als ein Verdampfer zum Verdampfen des Kältemittels betreibbar ist, sodass in dem Wärmepumpenbetrieb unter Erwärmen des Kältemittels und unter Kühlen des ersten Fluids über den ersten Wärmetauscher (20) Wärme von dem ersten Fluid auf das Kältemittel übertragbar ist, und mit einem von einem von dem Kältemittel unterschiedlichen zweiten Fluid um- und/oder durchströmbaren, in dem Kreislauf (16) angeordneten zweiten Wärmetauscher (22), welcher in dem Wärmepumpenbetrieb der Klimatisierungseinrichtung (14) als Kühler zum Kühlen des in dem Wärmepumpenbetrieb mittels des ersten Wärmetauscher (20) erwärmten Kältemittels betreibbar ist.

Description

Die Erfindung betrifft eine Klimatisierungseinrichtung für ein Kraftfahrzeug gemäß dem Oberbegriff von Patentanspruch 1. Des Weiteren betrifft die Erfindung ein Kraftfahrzeug mit einer solchen Klimatisierungseinrichtung. Die Erfindung betrifft auch ein Verfahren zum Betreiben einer solchen Klimatisierungseinrichtung.
Die DE 10 2007 009 571 A1 offenbart ein System für den Wärmetauscher in mindestens einer Räumlichkeit in einem Kraftfahrzeug. Außerdem gehören die DE 10 2011 076 897 A1 , die DE 10 2014 112 498 A1 , die DE 10 2017 118 425 A1 , die DE 10 2017 206 180 A1 , die DE 10 2021 203 852 A1 , die DE 10 2022 108 475 A1 , die EP 3 444 542 B1 , die HUE 050949 T2 , die US 9 067 476 B2 , die US 10 1118 458 B2 und die US 11 479 083 B2 zum Stand der Technik.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein Klimatisierungseinrichtung für ein Kraftfahrzeug, ein Kraftfahrzeug mit einer solchen Klimatisierungseinrichtung sowie ein Verfahren zum Betreiben einer solchen Klimatisierungseinrichtung zu schaffen, sodass eine besonders vorteilhafte Klimatisierung eines Innenraums des Kraftfahrzeugs realisiert werden kann. Diese Aufgabe wird durch eine Klimatisierungseinrichtung mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1, durch ein Kraftfahrzeug mit den Merkmalen des Patentanspruchs 7 sowie durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Patentanspruchs 9 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen mit zweckmäßigen Weiterbildungen der Erfindung sind in den übrigen Ansprüchen angegeben.
Ein erster Aspekt der Erfindung betrifft eine Klimatisierungseinrichtung für ein einfach auch als Fahrzeug bezeichnetes Kraftfahrzeug, dessen auch als Fahrgastzelle, Fahrgastraum oder Kabine bezeichneter Innenraum durch einen beispielsweise als selbsttragende Karosserie ausgebildeten Aufbau des Kraftfahrzeugs gebildet ist. Somit weist das vorzugsweise als Kraftwagen, insbesondere als Personenkraftwagen, in seinem vollständig hergestellten Zustand die Klimatisierungseinrichtung und den Innenraum auf. Während einer Fahrt des Kraftfahrzeugs können sich im Innenraum des Kraftfahrzeugs Personen wie beispielsweise die Fahrerin oder der Fahrer des Kraftfahrzeugs aufhalten.
Die Klimatisierungseinrichtung weist einen auch als erster Kreislauf bezeichneten Kreislauf auf, welcher von einem Kältemittel durchströmbar ist. Wenn zuvor und im Folgenden die Rede von dem Kreislauf ist, so ist darunter, falls nichts anderes angegeben ist, der von dem Kältemittel durchströmbare erste Kreislauf zu verstehen. Die Klimatisierungseinrichtung weist einen in dem Kreislauf angeordneten Kältemittelverdichter auf, mittels welchem das Kältemittel durch den auch als Kältemittelkreislauf bezeichneten, ersten Kreislauf hindurchgefördert werden kann. Außerdem kann mittels des Kältemittelverdichters das Kältemittel verdichtet werden. Die Klimatisierungseinrichtung weist auch einen ersten Wärmetauscher auf, welcher von einem von dem Kältemittel unterschiedlichen ersten Fluid um und/oder durchströmbar ist. Der erste Wärmetauscher ist in dem ersten Kreislauf angeordnet und dadurch von dem Kältemittel durchströmbar. In einem Wärmepumpenbetrieb der Klimatisierungseinrichtung ist oder wird der erste Wärmetauscher als ein Verdampfer betreibbar oder betrieben, mittels welchem das Kältemittel zu verdampfen oder verdampft wird. Mit anderen Worten ist oder wird die Klimatisierungseinrichtung, insbesondere zumindest vorübergehend, in dem genannten Wärmepumpenbetrieb und sowie als eine Wärmepumpe betreibbar oder betrieben, wobei in dem Wärmepumpenbetrieb der erste Wärmetauscher als der genannte Verdampfer betreibbar oder betrieben wird. Somit ist oder wird in dem Wärmepumpenbetrieb mittels des ersten Wärmetauschers das Kältemittel zu verdampfen oder verdampft. Durch mittels des ersten Wärmetauschers bewirktes oder bewirkbares Verdampfen des Kältemittels ist oder wird in dem Wärmepumpenbetrieb unter Erwärmen des Kältemittels und unter Kühlen des ersten Fluids über den ersten Wärmetauscher Wärme von dem ersten Fluid auf das Kältemittel übertragbar oder übertragen.
Die Klimatisierungseinrichtung weist außerdem einen, insbesondere zusätzlich zu dem ersten Wärmetauscher vorgesehenen und/oder vollständig von dem ersten Wärmetauscher beabstandeten, zweiten Wärmetauscher auf, welcher von einem von dem Kältemittel unterschiedlichen zweiten Fluid um- und/oder durchströmbar ist. Außerdem ist der zweite Wärmetauscher in dem Kreislauf angeordnet und dadurch von dem Kältemittel durchströmbar. In dem Wärmepumpenbetrieb ist oder wird der zweite Wärmetauscher als Kühler zum Kühlen des in dem Wärmepumpenbetrieb mittels des ersten Wärmetauschers erwärmten Kältemittels betreibbar oder betrieben, sodass in dem Wärmepumpenbetrieb unter Erwärmen des zweiten Fluids und unter Kühlen des Kältemittels über den zweiten Wärmetauscher Wärme von dem Kältemittel auf das zweite Fluid übertragbar ist oder übertragen wird.
Unter dem Merkmal, dass der erste Wärmetauscher von dem Kältemittel durchströmbar ist oder durchströmt wird, ist zu verstehen, dass der erste Wärmetauscher zumindest in dem Wärmepumpenbetrieb von dem Kältemittel durchströmbar oder durchströmt wird. Unter dem Merkmal, dass der erste Wärmetauscher von dem ersten Fluid um- und/oder durchströmbar ist oder um- und/oder durchströmt wird, ist zu verstehen, dass der erste Wärmetauscher zumindest in dem Wärmepumpenbetrieb von dem ersten Fluid um- und/oder durchströmbar ist oder um- und/oder durchströmt wird. Unter dem Merkmal, dass der zweite Wärmetauscher von dem Kältemittel durchströmbar ist oder durchströmt wird, ist zu verstehen, dass der zweite Wärmetauscher zumindest in dem Wärmepumpenbetrieb von dem Kältemittel durchströmbar oder durchströmt wird. Unter dem Merkmal, dass der zweite Wärmetauscher von dem zweiten Fluid um- und/oder durchströmbar ist oder um- und/oder durchströmt wird, ist zu verstehen, dass der zweite Wärmetauscher zumindest in dem ersten Wärmepumpenbetrieb von dem zweiten Fluid um- und/oder durchströmbar ist oder um- und/oder durchströmt wird.
Das erste Fluid und das zweite Fluid können das gleiche Fluid sein. Insbesondere ist unter dem ersten Fluid ein erster Fluidstrom zu verstehen, wobei in dem Wärmepumpenbetrieb unter Erwärmen des Kältemittels und unter Kühlen des ersten Fluidstroms über den ersten Wärmetauscher Wärme von dem ersten Fluidstrom auf das Kältemittel übertragbar ist oder übertragen wird. Insbesondere ist unter dem zweiten Fluid ein zweiter Fluidstrom zu verstehen, wobei in dem Wärmepumpenbetrieb und unter Erwärmen des zweiten Fluidstroms und unter Kühlen des Kältemittels über den zweiten Wärmetauscher Wärme von dem Kältemittel auf den zweiten Fluidstrom übertragbar ist oder übertragen wird. Ferner ist es denkbar, dass die Fluide voneinander unterschiedliche Fluide sind, sodass das erste Fluid ein von dem zweiten Fluid unterschiedliches Fluid ist und umgekehrt. Beispielsweise ist oder umfasst das erste Fluid Luft oder eine erste Flüssigkeit. Beispielsweise ist oder umfasst das zweite Fluid Luft oder eine zweite Flüssigkeit. Die erste Flüssigkeit und die zweite Flüssigkeit können die gleiche Flüssigkeit sein.
Ferner ist es denkbar, dass die erste Flüssigkeit eine von der ersten Flüssigkeit unterschiedliche Flüssigkeit ist und umgekehrt.
Mittels des erwärmten zweiten Fluids ist oder wird in dem Wärmepumpenbetrieb der Innenraum des Kraftfahrzeugs beheizbar oder beheizt. Hierfür kann beispielsweise vorgesehen sein, insbesondere dann, wenn das zweite Fluid Luft ist, dass in dem Wärmepumpenbetrieb das zweite Fluid in den Innenraum einleitbar ist oder eingeleitet wird, um hierdurch den Innenraum zu beheizen, das heißt zu erwärmen. Ferner ist es denkbar, dass beispielsweise ein insbesondere zusätzlich zu dem ersten Wärmetauscher und zusätzlich zu dem zweiten Wärmetauscher vorgesehener, auch als Heizungswärmetauscher bezeichneter weiterer Wärmetauscher vorgesehen ist, welcher beispielsweise von Luft umströmbar und/oder durchströmbar ist, die in den Innenraum einleitbar ist und dadurch auch als Kabinenluft bezeichnet wird. Somit ist oder wird in dem Wärmepumpenbetrieb der Heizungswärmetauscher von der Kabinenluft um- und/oder durchströmbar ist oder um- und/oder durchströmt, und in dem Wärmepumpenbetrieb ist oder wird die Kabinenluft in den Innenraum einleitbar oder eingeleitet. In dem Wärmepumpenbetrieb ist oder wird mittels des zweiten Fluids und mittels des Heizungswärmetauschers die Kabinenluft erwärmbar oder erwärmt, insbesondere dadurch, dass in dem Wärmepumpenbetrieb über den Heizungswärmetauscher Wärme von dem erwärmten zweiten Fluid auf die Kabinenluft übertragbar ist oder übertragen wird. Dabei ist es vorzugsweise vorgesehen, dass das zweite Fluid ein von der Kabinenluft unterschiedliches Fluid ist. Beispielsweise ist ein insbesondere zusätzlich zu dem ersten Kreislauf vorgesehener Heizungskreislauf vorgesehen, welcher von dem zweiten Fluid durchströmbar oder durchströmt wird. Der Heizungswärmetauscher ist beispielsweise in dem Heizungskreislauf angeordnet und von dem zweiten Fluid durchströmbar, und somit ist oder wird der Heizungswärmetauscher zumindest in dem Wärmepumpenbetrieb von dem zweiten Fluid durchströmbar oder durchströmt, und in dem Wärmepumpenbetrieb ist oder wird über den Heizungswärmetauscher Wärme von dem erwärmten zweiten Fluid auf die Kabinenluft übertragbar oder übertragen, die in dem Wärmepumpenbetrieb in den Innenraum einleitbar ist oder eingeleitet wird. Außerdem ist oder wird in dem Wärmepumpenbetrieb der Heizungswärmetauscher von der Kabinenluft umströmbar oder umströmt. Durch Einleiten der erwärmten Kabinenluft ist oder wird in dem Wärmepumpenbetrieb der Innenraum zu beheizen oder beheizt.
Die Klimatisierungseinrichtung weist auch wenigstens ein, insbesondere vollständig, außerhalb des Kreislaufs angeordnetes und vorzugsweise als Festkörper ausgebildetes Bauelement auf, welches auch als erstes Bauelement bezeichnet wird. Wenn zuvor und im Folgenden die Rede von dem Bauelement ist, so ist darunter, falls nichts anderes angegeben ist, das erste Bauelement zu verstehen. Das Bauelement ist dazu ausgebildet, elektrische Energie, insbesondere elektrischen Strom, zu übertragen. Alternativ oder zusätzlich ist das Bauelement dazu ausgebildet, elektrische Energie, insbesondere elektrischen Strom, insbesondere elektrochemisch, in sich zu speichern.
Um nun eine besonders energieeffiziente und somit eine besonders vorteilhafte Erwärmung, mithin Beheizung des Innenraums realisieren zu können, ist es erfindungsgemäß vorgesehen, dass die Klimatisierungseinrichtung wenigstens eine als Festkörper ausgebildete Übertragungsleitung aufweist, über welche Wärme von dem Bauelement auf das erste Fluid und/oder das Kältemittel und/oder den ersten Wärmetauscher übertragbar ist. Unter dem Merkmal, dass die Übertragungsleitung als ein Festkörper ausgebildet ist, muss nicht notwendigerweise verstanden werden, dass die Übertragungsleitung einstückig, das heißt aus einem einzigen Stück gebildet und somit als ein Monoblock ausgebildet ist, sondern die Übertragungsleitung kann mehrere, beispielsweise separat voneinander ausgebildete und beispielsweise miteinander verbundene und/oder sich gegenseitig direkt berührende Teile aufweisen, welche als Festkörper ausgebildet sind. Die Übertragungsleitung weist wenigstens oder genau einen thermischen Transistor auf, dessen Wärmeleitfähigkeit durch Anlegen einer elektrischen Spannung an den thermischen Transistor veränderbar, das heißt einstellbar ist. Der thermische Transistor wird auch als Thermotransistor bezeichnet. Die Übertragungsleitung stellt einen Wärmeübertragungspfad dar oder bereit, über welchen Wärme übertragen werden kann. Dabei ist der thermische Transistor in dem einfach auch als Übertragungspfad oder Pfad bezeichneten Wärmeübertragungspfad angeordnet, dessen Wärmeleitfähigkeit durch Verändern der Wärmeleitfähigkeit des thermischen Transistors veränderbar ist. Somit kann über den Wärmeübertragungspfad bedarfsgerecht Wärme übertragen werden, und zwar beispielsweise von dem Bauelement auf das erste Fluid und/oder das Kältemittel und/oder den ersten Wärmetauscher. Wird beispielsweise über den Übertragungspfad, das heißt mittels der Übertragungsleitung Wärme von dem Bauelement auf das erste Fluid übertragen, so wird das erste Fluid erwärmt. Wird beispielsweise über die Übertragungsleitung Wärme von dem Bauelement auf den ersten Wärmetauscher übertragen, so kann zumindest ein Teil der auf den ersten Wärmetauscher mittels der Übertragungsleitung übertragenen Wärme von dem ersten Wärmetauscher auf das Kältemittel übertragen werden.
Die Erfindung ermöglicht es, von dem Bauelement bereitgestellte oder bereitstellbare, auch als Abwärme bezeichnet Wärme zu nutzen, um das erste Fluid und/oder das Kältemittel und/oder den Wärmeübertrager und beispielsweise den ersten Wärmetauscher das Kältemittel zu erwärmen. Da beispielsweise Wärme von dem ersten Fluid über den ersten Wärmetauscher auf das Kältemittel übergehen kann, kann die von dem Bauelement bereitgestellte oder bereitstellbare Wärme genutzt werden, um das Kältemittel zu erwärmen, mithin um Wärmeenergie in das Kältemittel einzuspeisen. Die in das Kältemittel eingespeiste Wärmeenergie kann über den zweiten Wärmetauscher genutzt werden, um das zweite Fluid zu erwärmen. Mit anderen Worten kann durch die Erfindung auf besonders effiziente und effektive Weise eine besonders große, in dem Kältemittel enthaltene Wärmemenge oder Wärmeenergie realisiert werden, da mittels der Übertragungsleitung Wärme von dem Bauelement, insbesondere direkt, auf das Kältemittel und/oder, insbesondere direkt, auf das erste Fluid und von dem ersten Fluid über den ersten Wärmetauscher auf das Kältemittel und/oder, insbesondere direkt, auf den ersten Wärmetauscher und beispielsweise von dem ersten Wärmetauscher auf das Kältemittel übertragen werden kann. Aufgrund der dadurch in dem Kältemittel enthaltenen, sehr großen Wärmemenge oder Wärmeenergie kann über den zweiten Wärmetauscher das zweite Fluid besonders gut erwärmt werden, sodass infolgedessen das zweite Fluid eine hohe Temperatur aufweisen kann. In der Folge kann mittels des zweiten Fluids der Innenraum effektiv und effizient beheizt, das heißt erwärmt werden.
Da die Übertragungsleitung als ein Festkörper ausgebildet ist, kann die Wärme, insbesondere ausschließlich, per Konduktion von dem Bauelement auf das erste Fluid und/oder das Kältemittel und/oder den ersten Wärmetauscher übertragen werden, wodurch eine effektive und effiziente Wärmeübertragung und in der Folge eine energieeffiziente Beheizung des Innenraums darstellbar sind.
Vorzugsweise ist der thermische Transistor ein thermischer Festkörpertransistor. Beispielsweise kann der thermische Transistor ein elektrochemischer thermischer Festkörpertransistor sein. Ein solcher elektrochemischer thermischer Festkörpertransistor wird auch als Solid-State-Electrochemical-Thermal-Transistor (SETC) bezeichnet und ist bereits aus dem Stand der Technik bekannt.
In vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung ist es vorgesehen, dass die Übertragungsleitung einerseits das Bauelement und andererseits einen als Festkörper ausgebildeten und direkt von dem ersten Fluid und/oder von dem Kältemittel an- und/oder umströmbaren Wandungsbereich aufweist oder jeweils direkt kontaktiert. Bei einer ersten Variante ist der Wandungsbereich ein Wandungsbereich eines zusätzlich zu den Wärmetauschern vorgesehenen zweiten Bauelements. Bei einer zweiten Variante ist der Wandungsbereich ein Wandungsbereich des ersten Wärmetauschers. Hierdurch kann eine effektive und effiziente Übertragung der von dem Bauelement bereitgestellten oder bereitstellbaren Wärme über die Übertragungsleitung auf das erste Fluid und/oder das Kältemittel realisiert werden, wodurch der Innenraum effektiv und effizient beheizt werden kann.
Dabei hat es sich als besonders vorteilhaft gezeigt, wenn das zweite Bauelement von den Wärmetauschern vollständig beabstandet ist. Hierdurch ist eine effektive und effiziente Beheizung des Innenraums darstellbar.
Um den Innenraum besonders vorteilhaft beheizen zu können, ist es in weiterer Ausgestaltung der Erfindung vorgesehen, dass das zweite Bauelement separat von den Wärmetauschern ausgebildet und beispielsweise zumindest mittelbar, insbesondere direkt, mit den Wärmetauschern verbunden ist. Beispielsweise ist das zweite Bauelement eine von dem Kältemittel durchströmbare Leitung, über welche beispielsweise das Kältemittel von dem ersten Wärmetauscher zu dem zweiten Wärmetauscher oder von dem zweiten Wärmetauscher zu dem ersten Wärmetauscher führbar ist.
Eine weitere Ausführungsform zeichnet sich dadurch aus, dass die Übertragungsleitung über ihre gesamte, von dem Bauelement zu dem Wandungsbereich durchgängig verlaufende Erstreckung hinweg durchgängig als ein Festkörper ausgebildet ist, mithin einen festen Aggregatszustand aufweist. Dadurch kann Wärme besonders vorteilhaft von dem Bauelement abgeführt und auf das erste Fluid und/oder das Kältemittel und/oder den ersten Wärmetauscher übertragen werden.
Um das erste Fluid und in der Folge über den ersten Wärmetauscher das Kältemittel und in der Folge über den zweiten Wärmetauscher das zweite Fluid besonders effektiv und effizient erwärmen und in der Folge den Innenraum besonders effektiv und effizient beheizen zu können, ist es in weiterer Ausgestaltung der Erfindung vorgesehen, dass die Klimatisierungseinrichtung einen zusätzlich zu dem ersten Kreislauf vorgesehenen und von dem ersten Fluid durchströmbaren zweiten Kreislauf aufweist, in welchem das zweite Bauelement angeordnet ist, welches als ein insbesondere zusätzlich zu dem ersten Wärmetauscher und zusätzlich zu dem zweiten Wärmetauscher vorgesehener dritter Wärmetauscher ist, der von dem ersten Fluid durchströmbar ist. Vorzugsweise ist das erste Fluid eine Flüssigkeit. Vorzugsweise ist der zweite Kreislauf geschlossen. Vorzugsweise ist der zweite Kreislauf, insbesondere vollständig, von dem ersten Kreislauf fluidisch getrennt.
Ein zweiter Aspekt der Erfindung betrifft ein einfach auch als Fahrzeug bezeichnetes Kraftfahrzeug, dessen auch als Fahrgastzelle, Fahrgastraum oder Kabine bezeichneter Innenraum durch einen beispielsweise als selbsttragende Karosserie ausgebildeten Aufbau des Kraftfahrzeugs gebildet ist. Das Kraftfahrzeug gemäß dem zweiten Aspekt der Erfindung weist eine Klimatisierungseinrichtung gemäß dem ersten Aspekt der Erfindung auf. Vorteile und vorteilhafte Ausgestaltungen des ersten Aspekts der Erfindung sind als Vorteile und vorteilhafte Ausgestaltungen des zweiten Aspekts der Erfindung anzusehen und umgekehrt.
Um den Innenraum des Kraftfahrzeugs besonders energieeffizient beheizen zu können, ist es bei einer Ausführungsform des zweiten Aspekts der Erfindung vorgesehen, dass das Kraftfahrzeug wenigstens eine elektrische Maschine aufweist, mittels welcher das Kraftfahrzeug, insbesondere rein, elektrisch antreibbar ist. Vorzugsweise ist die elektrische Maschine eine Hochvolt-Komponente, deren elektrische Spannung, insbesondere elektrische Betriebs- oder Nennspannung, vorzugsweise größer als 50 Volt, insbesondere größer als 60 Volt, ist und ganz vorzugsweise mehrere hundert Volt beträgt. Außerdem weist das Kraftfahrzeug vorzugsweise einen elektrischen Energiespeicher auf, welcher auch als Batterie bezeichnet wird und vorzugsweise als eine Sekundärbatterie ausgebildet ist. Mittels des elektrischen Energiespeichers, das heißt in dem elektrischen Energiespeicher ist elektrische Energie, insbesondere elektrochemisch, gespeichert oder zu speichern. Vorzugsweise ist der elektrische Energiespeicher eine Hochvolt-Komponente, deren elektrische Spannung, insbesondere Betriebs- oder Nennspannung, vorzugsweise größer als 50 Volt, insbesondere größer als 60 Volt, ist und ganz vorzugsweise mehrere hundert Volt beträgt. Die elektrische Maschine ist mit der in dem elektrischen Energiespeicher gespeicherten oder zu speichernden, elektrischen Energie versorgbar, wodurch beispielsweise die elektrische Maschine in einem Motorbetrieb und somit als Elektromotor betreibbar ist, mittels welchem das Kraftfahrzeug, insbesondere rein, elektrisch antreibbar ist. Das Kraftfahrzeug ist somit vorzugsweise als ein Hybridfahrzeug oder aber als ein Elektrofahrzeug, insbesondere als ein batterieelektrisches Fahrzeug (BEV), ausgebildet.
Vorzugsweise ist es dabei vorgesehen, dass das Bauelement die elektrische Maschine aufweist oder ist. Alternativ oder zusätzlich ist es vorgesehen, dass das Bauelement eine Leistungselektronik aufweist oder ist, über welche die elektrische Maschine mit der elektrischen Energie, die in dem elektrischen Energiespeicher zu speichern oder gespeichert ist, versorgbar ist. Alternativ oder zusätzlich ist es vorgesehen, dass das Bauelement den elektrischen Energiespeicher aufweist oder der elektrische Energiespeicher ist. Alternativ oder zusätzlich ist es vorgesehen, dass das Bauelement wenigstens eine Leitung ist oder aufweist, über welche die elektrische Maschine mit der in dem elektrischen Energiespeicher gespeicherten oder zu speichernden elektrischen Energie versorgbar ist. Dadurch kann Wärme, die bei herkömmlichen Lösungen ungenutzt verlorengeht, genutzt werden, indem sie über die Übertragungsleitung effektiv und effizient auf das Kältemittel und/oder das erste Fluid und/oder den ersten Wärmetauscher übertragbar ist oder übertragen wird. In der Folge kann der Innenraum effektiv und effizient beheizt werden.
Ein zweiter Aspekt der Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betreiben einer Klimatisierungseinrichtung gemäß dem ersten Aspekt der Erfindung. Vorteile und vorteilhafte Ausgestaltungen des ersten Aspekts der und des zweiten Aspekts der Erfindung sind als Vorteile und vorteilhafte Ausgestaltungen des dritten Aspekts der Erfindung anzusehen und umgekehrt.
Um den Innenraum besonders energieeffizient beheizen zu können, ist es bei einer Ausführungsform des dritten Aspekts der Erfindung vorgesehen, dass mittels des wenigstens einen Temperatursensors eine auch als Innenraumtemperatur bezeichnete Temperatur im Innenraum erfasst, das heißt gemessen wird. Dabei ist es vorgesehen, dass die Wärmeleitfähigkeit des thermischen Transistors in Abhängigkeit von der erfassten, mithin gemessenen Temperatur verändert wird.
Beispielsweise kann der thermische Transistor zwischen wenigstens oder genau zwei, insbesondere voneinander unterschiedlichen, Zuständen umgeschaltet werden, nämlich einem ersten Zustand und einem zweiten Zustand. Beispielsweise kann der thermische Transistor durch Anlegen der elektrischen Spannung an den thermischen Transistor von einem der Zustände in den anderen Zustand umgeschaltet werden, sodass beispielsweise durch Beenden des Anlegens der elektrischen Spannung an den thermischen Transistor der thermische Transistor von dem anderen Zustand in den einen Zustand umschaltbar ist. In dem ersten Zustand weist die Wärmeleitfähigkeit des thermischen Transistors beispielsweise einen von null unterschiedlichen ersten Wert auf, dessen erster Absolutbetrag von null unterschiedlich ist. In dem zweiten Zustand weist die Wärmeleitfähigkeit einen zweiten Wert auf, dessen zweiter Absolutbetrag von dem ersten Absolutbetrag unterschiedlich ist. Beispielsweise ist der zweite Absolutbetrag von null unterschiedlich, oder der zweite Absolutbetrag beziehungsweise der zweite Wert beträgt null. Hierdurch kann die von dem Bauelement bereitgestellte oder bereitstellbare Wärme bedarfsgerecht auf das erste Fluid und/oder den ersten Wärmetauscher und/oder das Kältemittel übertragen werden.
Das erste Fluid, der erste Wärmetauscher und das Kältemittel werden zusammenfassend auch als Ziel oder Zielbereich bezeichnet, da die von dem Bauelement bereitgestellte oder bereitstellbare Wärme über die Übertragungsleitung auf den Zielbereich übertragbar oder insbesondere zumindest dem Wärmepumpenbetrieb übertragen wird. Dabei bezieht sich die veränderbare Wärmeleitfähigkeit des thermischen Transistors insbesondere auf eine Übertragung der von dem Bauelement bereitgestellten oder bereitstellbaren Wärme von dem Bauelement über die Übertragungsleitung hin zu dem Zielbereich betrachtet, mithin auf eine Übertragungsrichtung, die von dem Bauelement über die Übertragungsleitung hin zu dem Zielbereich verläuft.
Beispielsweise ist oder wird die Klimatisierungseinrichtung zumindest vorübergehend in einem Kühlbetrieb und somit als Kompressionskältemaschine betreibbar oder betrieben, wobei in dem Kühlbetrieb die Kabinenluft mittels der Klimatisierungseinrichtung zu kühlen ist oder gekühlt wird, wodurch der Innenraum in dem Kühlbetrieb zu kühlen ist oder gekühlt wird. Somit oder wird beispielsweise die zuvor genannte Wärmepumpe in dem Kühlbetrieb invers zu dem Wärmepumpenbetrieb betreibbar oder betrieben.
Das Bauelement ist beispielsweise ein elektrischer Verbraucher. Die von dem Bauelement bereitstellbare oder bereitgestellte Wärme, die bei der Erfindung besonders effektiv und effizient zum Beheizen des Innenraums genutzt werden kann, wird durch elektrische Energie erzeugt oder bewirkt, die durch das Bauelement hindurchfließt und/oder in dem Bauelement gespeichert ist oder gespeichert wird. Das Bauelement ist oder fungiert somit als ein Wärmereservoir, welches Wärme bereitstellt oder bereitstellen kann, die über die Übertragungsleitung effektiv genutzt werden kann, um den Innenraum zu beheizen. Bei der Erfindung kann das Wärmereservoir, mithin das Bauelement, sozusagen wahlweise an die Wärmepumpe angekoppelt oder von der Wärmepumpe abgekoppelt werden. Um das Wärmereservoir, mithin die von dem Bauelement bereitgestellte oder bereitstellbare Wärme zu nutzen, um den Innenraum zu beheizen, wird das Bauelement über die Übertragungsleitung und mittels des thermischen Transistors an die Wärmepumpe, insbesondere thermisch, angekoppelt, indem der erste Zustand des thermischen Transistors eingestellt, das heißt aktiviert wird oder ist. Um, insbesondere in dem Kühlbetrieb oder während des Kühlbetriebs, das Wärmereservoir, mithin das Bauelement, insbesondere thermisch, von der invers betriebenen Wärmepumpe, das heißt von der Kompressionskältemaschine abzukoppeln, ist oder wird der zweite Wärmezustand des thermischen Transistors aktiviert, das heißt eingestellt. Dadurch kann beispielsweise eine unerwünschte Übertragung der von dem Bauelement bereitgestellten oder bereitstellbaren Wärme auf das Kältemittel übertragen werden. In der Folge kann insbesondere in dem Kühlbetrieb das Kältemittel vorteilhaft genutzt werden, um insbesondere durch Verdampfen des Kältemittels die Kabinenluft, die in den Innenraum einleitbar ist oder eingeleitet wird, zu kühlen, wodurch der Innenraum vorteilhaft gekühlt werden kann.
Der Erfindung liegen insbesondere die folgenden Erkenntnisse und Überlegungen zugrunde: Fahrzeuge mit elektrischem Antrieb besitzen nicht mehr die Möglichkeit, von einem Verbrennungsmotor bereitgestellte oder bereitstellbare Wärme zum Erwärmen des Innenraums zu verwenden. Vorzugsweise wird daher für eine Klimatisierung des Innenraums eine Klimatisierungseinrichtung und dabei insbesondere eine Wärmepumpe verwendet. Vorteilhafterweise benutzt die Wärmepumpe Wärme wie beispielsweise Widerstandswärme von elektrischem Strom, der beispielsweise in einer Batterie gespeichert wird und/oder von elektrischen Verbrauchern genutzt wird, indem sozusagen die Wärmepumpe diese Wärme in den Innenraum hineinpumpt. Die Wärmepumpe kann beispielsweise im Sommer zur Kühlung der Kabinenluft, welche auch als Innenraumluft bezeichnet wird, genutzt werden. Hierbei sollte aber die beispielsweise durch elektrischen Strom erzeugte Wärme, die beispielsweise von Verbrauchern und/oder Speichern wie beispielsweise einer Batterie bereitgestellt wird, von der Wärmepumpe abgekoppelt werden, das heißt von abgehalten werden, übermäßig auf das Kältemittel übertragen zu werden, um den Innenraum effektiv und effizient zu kühlen. Da bei der Erfindung zumindest in dem Wärmepumpenbetrieb die von dem Bauelement bereitgestellte oder bereitstellbare Wärme effektiv und effizient genutzt werden kann, um den Innenraum zu beheizen, können ein hoher Komfort von sich im Innenraum aufhaltenden Personen sowie eine hohe insbesondere elektrische Reichweite des Kraftfahrzeugs realisiert werden, da vermieden werden kann, dass eine übermäßig große, in dem elektrischen Energiespeicher gespeicherte Menge an elektrischer Energie verwendet wird, um den Innenraum beziehungsweise die Kabinenluft elektrisch zu beheizen.
Weitere, der Erfindung zugrunde liegende Erkenntnisse sind, dass der elektrische Energiespeicher über elektrische Leitungen mit einem sehr großen Leitungsdurchmesser mit einem übrigen elektrischen Netz des Fahrzeugs verbunden sein kann. Insbesondere können Metallträger, die mit Batterieelektroden fest verschweißt sind, als Teil des auch als Leitungssystem bezeichneten elektrischen Netzes genutzt werden. Im Allgemeinen ist ein guter elektrischer Leiter auch als ein guter thermischer Leiter (Wiedemann-Franzsches-Gesetz), sodass über den elektrischen Leiter in der Regel auch Wärme, die in der Batterie bei Lade- und Entladevorgängen und Verbrauchern nach dem Joule-Lenz-Gesetz entsteht, abgeleitet werden kann. Die Erfindung kann im elektrischen Netz erzeugte, insbesondere joulesche Wärme als Wärmereservoir für die Wärmepumpe, mithin den Wärmepumpenbetrieb, nutzen. Hierbei werden beispielsweise von elektrischen Zu- und Ableitungen der Batterie, vorteilhafterweise möglichst nahe an Batteriezellen der Batterie, und Verbrauchern wärmeleitende Abzweigungen insbesondere in Form der jeweiligen Übertragungsleitung montiert. Die jeweilige Übertragungsleitung weist einen jeweiligen thermischen Transistor auf und ist beispielsweise mit Hauptleitungen verbunden. Der thermische Transistor kann beispielsweise so konstruiert sein, wie es aus dem Stand der Technik bekannt ist, wobei andere Realisierungen denkbar sind. Über eine beziehungsweise die an den thermischen Transistor angelegte elektrische Spannung kann die Wärmeleitfähigkeit des thermischen Transistors eingestellt, insbesondere gesteuert oder geregelt, werden. Insbesondere kann über die insbesondere extern an den thermischen Transistor angelegte elektrische Spannung zwischen den genannten zwei Zuständen umgeschaltet werden. Dabei ist der erste Zustand ein thermisch leitender Zustand des thermischen Transistors, und der zweite Zustand ist ein gegenüber dem ersten Zustand thermisch isolierender Zustand. Durch abwechselndes Anlegen der elektrischen Spannung an den thermischen Transistor und Beenden des Anlegens der elektrischen Spannung an den thermischen Transistor kann der thermische Transistor bedarfsgerecht und abwechselnd zwischen dem ersten Zustand und dem zweiten Zustand umgeschaltet, das heißt hin- und hergeschaltet werden. Der erste Zustand wird auch als Ein-Zustand oder „EIN“ bezeichnet, und der zweite Zustand wird auch als Aus-Zustand oder „AUS“ bezeichnet.
Beispielsweise können an der Batterie, den elektrischen Verbrauchern, insbesondere Motoren und der Leistungselektronik, sowie entlang von elektrischen Leitungen Temperatursensoren angebracht sein. Die Leistungselektronik ist oder umfasst beispielsweise einen Inverter. Die Temperatursensoren können in unterschiedlicher Form realisiert werden, von einem Widerstandsthermometer bis zu einem Thermometer, das mittels der Quanteneffekte in einem Stickstoff-Fehlstellen-Farbzentrum (NV-Zentrum) in Diamant über eine optische Anregung und Auslegung hochpräzise die Temperatur messen kann. Dem jeweiligen thermischen Transistor ist beispielsweise ein jeweiliger Temperatursensor zugeordnet, welcher vorteilhafterweise in unmittelbarer Nähe des jeweiligen Transistors angebracht ist und die, insbesondere joulesche Wärme des jeweiligen Verbrauchers misst. Die Information über die aktuellen Temperaturen werden beispielsweise in ein zentrales Klimasteuergerät oder einen zentralen Bordcomputer gespeist. Ebenfalls werden beispielsweise Informationen über einen aktuellen Ist-Wert und einen aktuellen Soll-Wert der auch als Innenraumtemperatur bezeichneten Temperatur im Innenraum an das Steuergerät gesendet.
In dem Wärmepumpenbetrieb ist der Wirkungsgrad der Wärmepumpe und somit der Klimatisierungseinrichtung desto größer, je höher die Temperatur der Wärmequelle ist. In dem Kühlbetrieb jedoch wird der Wirkungsgrad der Klimatisierungseinrichtung desto höher, je geringer die Temperatur der Wärmequelle ist. Um diese Änderung der Temperatureigenschaften der Wärmequelle zu erreichen, kann der Zielbereich über die Übertragungsleitung und mittels des thermischen Transistors wahlweise mit der Wärmequelle thermisch gekoppelt (erster Zustand des thermischen Transistors) oder von der Wärmequelle thermisch abgekoppelt (zweiter Zustand des thermischen Transistors) werden. Die zuvor genannte Wärmequelle ist insbesondere das genannte Bauelement. Mit anderen Worten, das insbesondere zentrale Klimasteuergerät nutzt beispielsweise zum Ansteuern des thermischen Transistors, das heißt zum Umschalten des thermischen Transistors zwischen den Zuständen mittels der Temperatursensoren gemessene Temperaturen von, insbesondere sämtlichen, Verbrauchern der Batterie und den elektrischen Leitungen, wobei die Temperatursensoren beispielsweise die insbesondere joulesche Wärme messen. Die mittels der Temperatursensoren gemessenen Temperaturen sind somit Eingangsgrößen für das Klimasteuergerät, welches in Abhängigkeit von den Eingangsgrößen den thermischen Transistor zwischen den Zuständen umschaltet. Zusätzlich wird beispielsweise eine Temperatur der Klimatisierungseinrichtung als weitere Eingangsgröße für das Klimasteuergerät genutzt, wobei die Temperatur der Klimatisierungseinrichtung beispielsweise eine Temperatur des Kältemittels ist. Weiterhin wird beispielsweise auch die Innenraumtemperatur als Eingangsgröße für das einfach auch als Steuergerät bezeichnete Klimasteuergerät verwendet, und beispielsweise wird eine von einer sich im Innenraum aufhaltenden Person gewünschte Soll-Temperatur als eine Eingangsgröße für das Klimasteuergerät verwendet. Diese gewünschte Soll-Temperatur wird auch als Wunschtemperatur bezeichnet und kann beispielsweise über eine beliebige Nutzerschnittstelle an das Klimasteuergerät weitergeleitet werden. Um beispielsweise zu entscheiden, ob der Innenraum beheizt oder gekühlt werden soll, das heißt um zu entscheiden, ob die Klimatisierungseinrichtung in dem Wärmepumpenbetrieb oder dem Kühlbetrieb betrieben wird, wird beispielsweise in einem ersten Schritt eine in dem Innenraum herrschende Ist-Temperatur mit der Soll-Temperatur verglichen. Ist die Ist-Temperatur größer als die Soll-Temperatur, dann wird der Innenraum gekühlt, mithin die Klimatisierungseinrichtung in dem Kühlbetrieb betrieben. Ist die Ist-Temperatur geringer als die Soll-Temperatur, dann wird der Innenraum beheizt, mithin aufgewärmt, sodass die Klimatisierungseinrichtung in dem Wärmepumpenbetrieb betrieben wird. Beispielsweise in einem weiteren Schritt werden mittels des Steuergeräts die Temperaturen der Verbraucher mit der Temperatur der Klimatisierungseinrichtung verglichen. Wird die Klimatisierungseinrichtung in dem Kühlbetrieb betrieben, wird der thermische Transistor in den ersten Zustand geschaltet, wenn die gemessene Temperatur des Verbrauchers beziehungsweise des Bauelements kleiner ist als die Temperatur der Klimatisierungseinrichtung. Dadurch kann die Wärme von der Wärmequellenanlage beziehungsweise dem Kältemittel an das Bauelement abfließen. Sollte die Temperatur des Verbrauchers beziehungsweise des Bauelements höher als die Temperatur der Wärmequellenanlage, insbesondere des Kältemittels, sein, dann wird der zweite Zustand des Transistors aktiviert, sodass keine weitere Wärme von dem Bauelement an die Wärmequellenanlage beziehungsweise den Zielbereich fließen kann. Dies wird beispielsweise für jede einzelne Transistor-/Sensor-Paarung einzeln vorgenommen. Dadurch wird die Wärmequellenanlage beziehungsweise der Zielbereich so kühl wie möglich gehalten und der Wirkungsgrad der Klimatisierungseinrichtung beim Kühlen des Innenraums besonders hoch gehalten werden. Wird die Klimatisierungseinrichtung in dem Wärmepumpenbetrieb betrieben, so wird der thermische Transistor genau umgekehrt zu dem oben beschriebenen geschaltet. Ist die Temperatur des Bauelements höher als die Temperatur der Wärmequellenanlage, das heißt des Zielbereichs, dann wird der thermische Transistor in den ersten Zustand geschaltet, sodass Wärme von dem Bauelement auf den Zielbereich übertragen werden kann. Sollte die Temperatur der Wärmequelle, das heißt des Zielbereichs höher sein als die Temperatur des Bauelements, wird der thermische Transistor in dem zweiten Zustand geschaltet, damit keine Wärme unerwünschterweise von dem Zielbereich über die Übertragungsleitung an das Bauelement abfließen kann. Auch hierbei wird beispielsweise jedes Transistor-/Sensor-Paar separat angesteuert. Dadurch kann die Temperatur des Zielbereichs vorteilhaft hoch gehalten werden, sodass die Klimatisierungseinrichtung mit einem hohen Wirkungsgrad in dem Wärmepumpenbetrieb betrieben werden kann.
Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung eines bevorzugten Ausführungsbeispiels sowie anhand der Zeichnung. Die vorstehend in der Beschreibung genannten Merkmale und Merkmalskombinationen sowie die nachfolgend in der Figurenbeschreibung genannten und/oder in den Figuren alleine gezeigten Merkmale und Merkmalskombinationen sind nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar, ohne den Rahmen der Erfindung zu verlassen.
Die Zeichnung zeigt in:

1 eine schematische Darstellung eines Kraftfahrzeugs mit einer Klimatisierungseinrichtung; und
2 ein Blockdiagramm zum Veranschaulichen eines Verfahrens zum Betreiben der Klimatisierungseinrichtung.

In den Figuren sind gleiche oder funktionsgleiche Elemente mit den gleichen Bezugszeichen versehen.
1 zeigt in einer schematischen Darstellung ein einfach auch als Fahrzeug bezeichnetes Kraftfahrzeug 10, dessen auch als Fahrgastzelle oder Fahrgastraum oder Kabine bezeichneter Innenraum mit 12 bezeichnet ist. Während einer Fahrt des vorzugsweise als Kraftwagen, insbesondere als Personenkraftwagen, ausgebildeten und einfach auch als Fahrzeug bezeichneten Kraftfahrzeugs 10 können sich im Innenraum 12 Personen wie beispielsweise der Fahrer oder die Fahrerin des Kraftfahrzeugs 10 aufhalten. Das Kraftfahrzeug 10 weist eine Klimatisierungseinrichtung 14 auf, welche wahlweise in einem Wärmepumpenbetrieb und somit als Wärmepumpe zum Beheizen des Innenraums 12 oder in einem Kühlbetrieb und somit als Kompressionskältemaschine zum Kühlen des Innenraums 12 betrieben werden kann. 2 zeigt ein Blockdiagramm, anhand dessen ein Verfahren zum Betreiben der Klimatisierungseinrichtung 14 beschrieben wird. Wie im Folgenden noch genauer erläutert wird, wird beispielsweise bei dem Verfahren die Klimatisierungseinrichtung 14 während einer ersten Zeitspanne in dem Wärmepumpenbetrieb betrieben, wobei beispielsweise bei dem Verfahren die Klimatisierungseinrichtung 14 während einer zweiten Zeitspanne in dem Kühlbetrieb betrieben wird. Die zweite Zeitspanne schließt sich beispielsweise an die erste Zeitspanne an, oder die zweite Zeitspanne geht der ersten Zeitspanne vorweg.
Die Klimatisierungseinrichtung 14 weist einen von einem Kältemittel durchströmbaren ersten Kreislauf 16 auf, welcher auch als Kältekreislauf oder Kältemittelkreislauf bezeichnet wird. Die Klimatisierungseinrichtung 14 weist einen in dem Kreislauf 16 angeordneten Kältemittelverdichter 18 auf, mittels welchem das Kältemittel durch den Kältemittelkreislauf hindurchgefördert werden kann. Außerdem kann mittels des Kältemittelverdichters 18 das Kältemittel verdichtet werden. Die Klimatisierungseinrichtung 14 weist einen ersten Wärmetauscher 20 auf, welcher in dem ersten Kreislauf 16 angeordnet und dadurch von dem Kältemittel durchströmbar ist. Außerdem ist der erste Wärmetauscher 20 von einem von dem Kältemittel unterschiedlichen ersten Fluid um- und/oder durchströmbar. Der erste Wärmetauscher 20 ist oder wird in dem Wärmepumpenbetrieb als ein Verdampfer betreibbar oder betrieben, mittels welchem in dem Wärmepumpenbetrieb das Kältemittel z verdampfen ist oder verdampft wird, sodass in dem Wärmepumpenbetrieb unter Erwärmen des Kältemittels und unter Kühlen des ersten Fluids über den ersten Wärmetauscher 20 Wärme von dem ersten Fluid auf das Kältemittel übertragbar ist oder übertragen wird.
Die Klimatisierungseinrichtung 14 weist einen zweiten Wärmetauscher 22 auf, welcher in dem ersten Kreislauf 16 angeordnet und dadurch von dem Kältemittel durchströmbar ist. Außerdem ist der zweite Wärmetauscher 22 von einem von dem Kältemittel unterschiedlichen zweiten Fluid umströmbar und/oder durchströmbar. Der zweite Wärmetauscher 22 ist oder wird in dem Wärmepumpenbetrieb als Kühler zum Kühlen des in dem Wärmepumpenbetrieb mittels des ersten Wärmetauschers 20 erwärmten Kältemittels betreibbar oder betrieben, sodass in dem Wärmepumpenbetrieb unter Erwärmen des zweiten Fluids und unter Kühlen des Kältemittels über den zweiten Wärmetauscher 22 Wärme von dem Kältemittel auf das zweite Fluid übertragbar oder übertragen wird.
Bei dem in den Figuren gezeigten Ausführungsbeispiel weist die Klimatisierungseinrichtung 14 einen zweiten Kreislauf 24 auf, welcher von dem ersten Fluid durchströmbar ist oder durchströmt wird. Beispielsweise ist das erste Fluid eine Flüssigkeit. Außerdem weist bei dem in den Figuren gezeigten Ausführungsbeispiel die Klimatisierungseinrichtung 14 einen dritten Kreislauf 26 auf, welcher von dem zweiten Fluid durchströmbar ist oder durchströmt wird. Beispielsweise ist das zweite Fluid eine Flüssigkeit. Beispielsweise ist oder umfasst das erste Fluid Wasser. Beispielsweise ist oder umfasst das zweite Fluid Wasser. Beispielsweise sind die Kreisläufe 16, 24 und 26 paarweise fluidisch voneinander getrennt. Mittels des in dem Wärmepumpenbetrieb erwärmten zweiten Fluids ist oder wird in dem Wärmepumpenbetrieb der Innenraum 12 des Kraftfahrzeugs 10 beheizbar oder beheizt. Hierfür ist beispielsweise in dem dritten Kreislauf 26 ein insbesondere zusätzlich zu den Wärmetauschern 20 und 22 vorgesehener, weiterer Wärmetauscher 28 vorgesehen, welcher auch als Heizungswärmetauscher bezeichnet wird. Der Heizungswärmetauscher ist in dem dritten Kreislauf 26 angeordnet und dadurch von dem zweiten Fluid durchströmbar. Außerdem ist oder wird beispielsweise der Heizungswärmetauscher von Luft um- und/oder durchströmbar oder um- und/oder durchströmt, welche in den Innenraum 12 einleitbar ist oder eingeleitet wird und daher auch als Innenraumluft oder Kabinenluft bezeichnet wird. In dem Wärmepumpenbetrieb ist oder wird über den Heizungswärmetauscher Wärme von dem erwärmten zweiten Fluid auf die den Heizungswärmetauscher um- und/oder durchströmende Kabinenluft übertragbar oder übertragen, und in dem Wärmepumpenbetrieb ist oder wird die den Heizungswärmetauscher um- und/oder durchströmende Kabinenluft in den Innenraum 12 einleitbar oder eingeleitet. Da über den Heizungswärmetauscher Wärme von dem erwärmten zweiten Fluid auf die Kabinenluft übertragbar ist oder übertragen wird, und da die Kabinenluft in den Innenraum 12 einleitbar ist oder eingeleitet wird, ist oder wird hierdurch der Innenraum 12 beheizbar oder beheizt. Beispielsweise ist oder wird der zweite Wärmetauscher 22 in dem Wärmepumpenbetrieb als ein Kondensator betreibbar oder betrieben, mittels welchem in dem Wärmepumpenbetrieb das Kältemittel zu kühlen und dadurch zu kondensieren ist oder gekühlt und dadurch kondensiert wird.
In 1 besonders schematisch dargestellt ist eine elektronische Recheneinrichtung 30, mittels welcher das Verfahren durchgeführt wird. Die elektronische Recheneinrichtung 30 wird auch als Steuergerät, Klimatisierungssteuergerät oder Klimasteuergerät bezeichnet.
Das Kraftfahrzeug 10 weist wenigstens eine elektrische Maschine 32 auf, mittels welcher das Kraftfahrzeug 10, insbesondere rein, elektrisch antreibbar ist. Beispielsweise kann die elektrische Maschine 32 über ein Getriebe 34 des Kraftfahrzeugs 10 wenigstens oder genau zwei Fahrzeugräder des Kraftfahrzeugs 10 und dadurch das Kraftfahrzeug 10, insbesondere rein, elektrisch antreiben. Das Kraftfahrzeug 10 weist auch einen ersten elektrischen Energiespeicher 36 auf, welcher auch als Hochvolt-Batterie bezeichnet wird und eine Hochvolt-Komponente ist. Beispielsweise ist der elektrische Energiespeicher 36 eine Lithium-Ionen-Batterie, insbesondere eine Lithium-Ionen-Hochvoltbatterie. In dem elektrischen Energiespeicher 36 ist die elektrische Energie zu speichern oder gespeichert, mit welcher die elektrische Maschine 32 insbesondere über eine Leistungselektronik 38 des Kraftfahrzeugs 10 versorgbar ist. Der elektrische Energiespeicher 36 ist eine Hochvolt-Komponente, deren erste elektrische Spannung, insbesondere erste elektrische Betriebs- oder Nennspannung, beispielsweise größer als 50 Volt, insbesondere größer als 60 Volt, ist und ganz vorzugsweise mehrere hundert Volt beträgt. Das Kraftfahrzeug 10 weist außerdem einen zweiten elektrischen Energiespeicher 40 auf, welcher eine Niedervoltbatterie ist. Der elektrische Energiespeicher 40 ist somit eine Niedervolt-Komponente, deren zweite elektrische Spannung, insbesondere zweite elektrische Betriebs- oder Nennspannung, geringer als die erste elektrische Spannung ist und beispielsweise höchstens 48 Volt, insbesondere höchstens 16 Volt, beträgt. In 1 ist ein Hochvoltkabel mit 42 bezeichnet. Über das Hochvoltkabel 42 kann die in dem Energiespeicher 36 gespeicherte Energie zur Leistungselektronik 38 und über diese zur elektrischen Maschine 32 geführt werden. Ein Batteriemanagementsystem (BMS) zum Betreiben, insbesondere Steuern oder Regeln, des elektrischen Energiespeichers 36 ist mit 44 bezeichnet. Ein Ladeanschluss ist mit 46 bezeichnet, wobei über den Ladeanschluss 46 der elektrische Energiespeicher 36 mit einer bezüglich des Kraftfahrzeugs 10 externen Energiequelle elektrisch verbindbar ist. Die Energiequelle ist beispielsweise eine Ladestation und kann elektrische Energie bereitstellen, die über den Ladeanschluss 46 auf den Energiespeicher 36 übertragen werden kann, um dadurch die von der externen Energiequelle bereitgestellte elektrische Energie in dem Energiespeicher 36 zu speichern. Außerdem sind in 1 Ansteuerleitungen mit 48 bezeichnet.
Die elektrische Maschine 32, die Leistungselektronik 38, der elektrische Energiespeicher 36 und das auch als Hochvoltleitung bezeichnete Hochvoltkabel 42 sind Bauelemente des Kraftfahrzeugs 10, dessen Bauelemente dazu ausgebildet sind, elektrische Energie zu übertragen und/oder in sich zu speichern. Durch das Übertragen und/oder Speichern der elektrischen Energie entsteht beispielsweise auch als Abwärme bezeichnete Wärme, die von dem Bauelement bereitstellbar ist oder bereitgestellt wird. Bei herkömmlichen Lösungen geht diese Abwärme ungenutzt verloren. Wie im Folgenden noch genauer erläutert wird, kann nun jedoch diese Abwärme effektiv und effizient genutzt werden, um den Innenraum 12 zu beheizen, das heißt zu erwärmen. Das jeweilige Bauelement wird, wie im Folgenden noch genauer erläutert wird, als Wärmereservoir oder Wärmequelle verwendet, um den Innenraum 12 energieeffizient beheizen zu können.
Dem jeweiligen Bauelement ist hierfür eine, insbesondere jeweilige, als Festkörper ausgebildete Übertragungsleitung 50a-d zugeordnet, über welche die jeweilige, von dem jeweiligen Bauelement bereitgestellte oder bereitstellbare Abwärme von dem jeweiligen Bauelement auf einen Zielbereich übertragbar ist, und zwar, insbesondere ausschließlich, per Konduktion. Bei dem in den Figuren gezeigten Ausführungsbeispiel ist der Zielbereich das erste Fluid, sodass bei dem in den Figuren gezeigten Ausführungsbeispiel die von dem jeweiligen Bauelement bereitgestellte oder bereitstellbare Abwärme über die jeweilige, dem jeweiligen Bauelement zugeordnete Übertragungsleitung 50a-d auf das erste Fluid übertragbar ist, und zwar vorzugsweise, insbesondere ausschließlich, per Konduktion. Dabei weist die jeweilige Übertragungsleitung 50a-d wenigstens oder genau einen jeweiligen thermischen Transistor 52a-d auf, dessen Wärmeleitfähigkeit durch Anlegen einer elektrischen Spannung an den jeweiligen thermischen Transistor 52a-d veränderbar, das heißt einstellbar ist.
Bei dem in den Figuren gezeigten Ausführungsbeispiel ist es vorgesehen, dass die jeweilige Übertragungsleitung 50a-d einerseits das jeweilige Bauelement aufweist oder direkt kontaktiert, und dass die jeweilige Übertragungsleitung 50a-d andererseits einen als Festkörper ausgebildeten und direkt von dem ersten Fluid anströmbaren und/oder umströmbaren Wandungsbereich W aufweist oder direkt kontaktiert. Bei dem in den Figuren gezeigten Ausführungsbeispiel ist der Wandungsbereich D ein Wandungsbereich eines zusätzlich zu den Wärmetauschern 20 und 22 vorgesehenen zweiten Bauelements, welches bei dem in den Figuren gezeigten Ausführungsbeispiel als ein dritter Wärmetauscher 54 ausgebildet ist. Der dritte Wärmetauscher 54 ist in dem zweiten Kreislauf 24 angeordnet und dadurch von dem ersten Fluid durchströmbar.
Auf seinem Weg durch den zweiten Kreislauf 24 und somit durch den Wärmetauscher 54 hindurch berührt das erste Fluid den Wandungsbereich W direkt, sodass das erste Fluid auf seinem Weg durch den Kreislauf 24 und den Wärmetauscher 54 hindurch den Wandungsbereich W direkt an- und/oder umströmt. Dadurch kann die von dem jeweiligen Bauelement mittels der jeweiligen Übertragungsleitung 50a-d abgeführte Abwärme effektiv und effizient auf das erste Fluid übertragen werden, wodurch das erste Fluid erwärmt wird. Über den Wärmetauscher 20 kann in dem Wärmepumpenbetrieb Wärme von dem erwärmten ersten Fluid auf das Kältemittel übertragen werden, wodurch das Kältemittel erwärmt wird. In dem Wärmepumpenbetrieb kann über den Wärmetauscher 22 Wärme von dem erwärmten Kältemittel auf das zweite Fluid übertragen werden, welches hierdurch erwärmt wird. Über den Heizungswärmetauscher kann von dem erwärmten zweiten Fluid Wärme auf die Kabinenluft übertragen werden, wodurch der Innenraum 12 effektiv und effizient beheizt werden kann.
Der jeweilige thermische Transistor 52a-d kann durch Anlegen der elektrischen Spannung an den jeweiligen thermischen Transistor 52a-d zwischen einem ersten Zustand und einem zweiten Zustand umgeschaltet werden. In dem ersten Zustand weist die Wärmeleitfähigkeit des jeweiligen thermischen Transistors 52a-d einen ersten Wert auf, dessen erster Absolutbetrag von null unterschiedlich ist. In dem zweiten Zustand weist der jeweilige thermische Transistor 52a-d einen zweiten Wert auf, dessen zweiter Absolutbetrag geringer als der erste Absolutbetrag ist. Somit ist in dem jeweiligen ersten Zustand die jeweilige Wärmeleitfähigkeit des jeweiligen thermischen Transistors 52a-d im Hinblick auf eine Übertragung der jeweiligen von dem jeweiligen Bauelement bereitgestellten oder bereitstellbaren Abwärme von dem jeweiligen Bauelement hin zu dem Zielbereich größer als in dem jeweiligen zweiten Zustand. Somit ist der jeweilige thermische Transistor 52a-d in seinem jeweiligen ersten Zustand eingeschaltet, das heißt aktiviert, und der jeweilige thermische Transistor 52a-d ist in seinem jeweiligen zweiten Zustand deaktiviert, das heißt ausgeschaltet. Beispielsweise ist der jeweilige thermische Transistor 52a-d durch Anlegen der elektrischen Spannung an den jeweiligen thermischen Transistor 52a-d aus einem der Zustände in den anderen Zustand umschaltbar. Wird das Anlegen der elektrischen Spannung an den jeweiligen Transistor 52a-d beendet, so wird hierdurch beispielsweise der jeweilige thermische Transistor 52a-d aus dem anderen Zustand in den einen Zustand umgeschaltet. Beispielsweise ist der eine Zustand der erste Zustand, und beispielsweise ist der andere Zustand der zweite Zustand.
In dem ersten Kreislauf 16 ist auch ein Expansionsorgan 56 angeordnet, welches beispielsweise ein Expansionsventil ist. Mittels des Expansionsorgans 56 ist oder wird in dem Wärmepumpenbetrieb das Kältemittel zu entspannen oder entspannt, mithin zu expandieren oder expandiert.
Bei dem in den Figuren gezeigten Ausführungsbeispiel ist dem jeweiligen Bauelement ein jeweiliger Temperatursensor 58a-d zugeordnet, mittels welchem eine jeweilige, auch als Bauelementtemperatur bezeichnete Temperatur des jeweiligen Bauelements erfassbar ist oder erfasst wird, welchem der jeweilige Temperatursensor 58a-d zugeordnet ist. Dem Innenraum 12 ist ein Temperatursensor 60 zugeordnet, mittels welchem eine auch als Innenraumtemperatur oder Kabinentemperatur bezeichnete Temperatur in dem Innenraum 12 erfassbar ist oder erfasst wird. Dem Wärmetauscher 54 ist ein Temperatursensor 62 zugeordnet, mittels welchem eine auch als Zieltemperatur oder Zielbereichstemperatur bezeichnete Temperatur des Wärmetauschers 54 und/oder des Zielbereichs, mithin vorliegend des ersten Fluids erfassbar oder erfasst wird. Die jeweilige Bauelementtemperatur wird auch als jeweilige Quellentemperatur bezeichnet. Die Zielbereichstemperatur wird auch als Anlagentemperatur oder Wärmequellenanlagetemperatur bezeichnet.
Beispielsweise stellt der jeweilige Temperatursensor 58a-d, 60 und 62 ein jeweiliges, insbesondere elektrisches, auch als Sensorsignal bezeichnetes Signal bereit, wobei das jeweilige, von dem jeweiligen Temperatursensor 58a-d, 60, 62 bereitgestellte Sensorsignal die jeweilige Temperatur charakterisiert, mithin angibt, die mittels des Temperatursensors 58a-d, 60, 62 erfasst wird. Die Sensorsignale werden an die elektronische Recheneinrichtung 30 übermittelt und von der elektronischen Recheneinrichtung 30 empfangen, welche auch als Steuergerät bezeichnet wird. In Abhängigkeit von den mittels der Temperatursensoren 58a-d, 60 und 62 erfassten Temperaturen kann das Steuergerät die thermischen Transistoren 52a-d ansteuern, wobei durch Ansteuern des jeweiligen Transistors 52a-d der jeweilige Transistor 52a-d wahlweise in den jeweiligen ersten Zustand oder den jeweiligen zweiten Zustand zu schalten ist oder geschaltet wird.
In 2 ist durch einen Block 64 eine Soll-Temperatur des Innenraums 12 veranschaulicht, wobei die Soll-Temperatur beispielsweise von einer sich in dem Innenraum 12 aufhaltenden Person insbesondere über eine Bedienschnittstelle eingestellt werden kann. Durch einen Pfeil 66 ist veranschaulicht, dass, beispielsweise mittels des Steuergeräts, die Soll-Temperatur mit der mittels des Temperatursensors 60 gemessenen Innentemperatur als Ist-Temperatur verglichen wird. Ergibt der Vergleich der Soll-Temperatur mit der Ist-Temperatur, dass die Soll-Temperatur größer als die Ist-Temperatur ist, so wird die Klimatisierungseinrichtung 14 in dem durch einen Pfeil 68 veranschaulichten, auch als Heizbetrieb bezeichneten Wärmepumpenbetrieb betrieben. Ergibt der Vergleich der Soll-Temperatur mit der Ist-Temperatur, dass die Soll-Temperatur geringer als die Ist-Temperatur ist, so wird die Klimatisierungseinrichtung 14 in dem durch einen Pfeil 70 veranschaulichten Kühlbetrieb betrieben. Die mittels des Temperatursensors 60 erfasste, das heißt gemessene Ist-Temperatur ist durch einen Block 72 veranschaulicht. Mit anderen Worten veranschaulicht der Pfeil 66 einen ersten Vergleich, bei welchem die Ist-Temperatur mit der Soll-Temperatur verglichen wird. Ein Block 74 veranschaulicht einen zweiten Vergleich, bei welchem die jeweilige Zielbereichstemperatur mit der jeweiligen Bauelementtemperatur verglichen wird. Ergibt der zweite Vergleich, der für das jeweilige Bauelement durchgeführt wird, dass die jeweilige Bauelementtemperatur geringer als die Zielbereichstemperatur ist, so wird, wie durch einen Pfeil 76 veranschaulicht ist, für den Wärmepumpenbetrieb der jeweilige, dem jeweiligen Bauelement zugeordnete thermische Transistor 52a-d aktiviert, das heißt in seinem jeweiligen mit Z1 bezeichneten ersten Zustand geschaltet. Ergibt der zweite Vergleich jedoch, dass die jeweilige Bauelementtemperatur höher oder größer als die Zielbereichstemperatur ist, so wird für den Wärmepumpenbetrieb der jeweilige, dem jeweiligen Bauelement zugeordnete thermische Transistor 52a-d, wie es durch einen Pfeil 78 veranschaulicht ist, deaktiviert, das heißt in seinen mit Z2 bezeichneten zweiten Zustand geschaltet. Ergibt der zweite Vergleich, dass die jeweilige Temperatur des jeweiligen Bauelements, das heißt die jeweilige Bauelementtemperatur größer oder höher als die Zielbereichstemperatur ist, so wird für den Kühlbetrieb der jeweilige, dem jeweiligen Bauelement zugeordnete thermische Transistor 52a-d, wie es durch einen Pfeil 80 veranschaulicht ist, aktiviert, das heißt in seinen ersten Zustand Z1 geschaltet. Ergibt der zweite Vergleich, dass die jeweilige Bauelementtemperatur geringer als die Zielbereichstemperatur ist, so wird der jeweilige, dem jeweiligen Bauelement zugeordnete thermische Transistor 52a-d für den Kühlbetrieb, wie es durch einen Pfeil 82 veranschaulicht ist, deaktiviert, das heißt in seinen jeweiligen zweiten Zustand Z2 geschaltet. Hierdurch können sowohl der Wärmepumpenbetrieb als auch der Kühlbetrieb mit einem hohen Wirkungsgrad durchgeführt werden, da sowohl im Kühlbetrieb als auch im Wärmepumpenbetrieb ein übermäßiger Wärmeabfluss von dem Zielbereich über die Übertragungsleitung 50a-d zu den Bauelementen vermieden werden kann und ein vorteilhafter Wärmetransport von den Bauelementen über die Übertragungsleitung 50a-d zu dem Zielbereich gewährleistet werden kann.
Bezugszeichenliste

10: Kraftfahrzeug
12: Innenraum
14: Klimatisierungseinrichtung
16: erster Kreislauf
18: Kältemittelverdichter
20: erster Wärmetauscher
22: zweiter Wärmetauscher
24: zweiter Kreislauf
26: dritter Kreislauf
28: weiterer Wärmetauscher
30: elektronische Recheneinrichtung
32: elektrische Maschine
34: Getriebe
36: elektrischer Energiespeicher
38: Leistungselektronik
40: elektrischer Energiespeicher
42: Hochvoltkabel
44: Batteriemanagementsystem
46: Ladeanschluss
48: Steuerleitung
50a-d: Übertragungsleitung
52a-d: thermischer Transistor
54: dritter Wärmetauscher
56: Expansionsorgan
58a-d: Temperatursensor
60: Temperatursensor
62: Temperatursensor
64: Block
66: Pfeil
70: Pfeil
72: Block
74: Block
76: Pfeil
78: Pfeil
80: Pfeil
82: Pfeil
W: Wandungsbereich
Z1: erster Zustand
Z2: zweiter Zustand

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

DE 10 2007 009 571 A1 [0002]
DE 10 2011 076 897 A1 [0002]
DE 10 2014 112 498 A1 [0002]
DE 10 2017 118 425 A1 [0002]
DE 10 2017 206 180 A1 [0002]
DE 10 2021 203 852 A1 [0002]
DE 10 2022 108 475 A1 [0002]
EP 3 444 542 B1 [0002]
HUE 050949 T2 [0002]
US 9 067 476 B2 [0002]
US 10 1118 458 B2 [0002]
US 11 479 083 B2 [0002]

Claims

Klimatisierungseinrichtung (14) für ein Kraftfahrzeug (10), mit einem von einem Kältemittel durchströmbaren Kreislauf (16), mit einem in dem Kreislauf (16) angeordneten Kältemittelverdichter (18) zum Fördern und Verdichten des Kältemittels, mit einem von einem von dem Kältemittel unterschiedlichen ersten Fluid um- und/oder durchströmbaren und in dem Kreislauf (16) angeordneten und dadurch von dem Kältemittel durchströmbaren ersten Wärmetauscher (20), welcher in einem Wärmepumpenbetrieb der Klimatisierungseinrichtung (14) als ein Verdampfer zum Verdampfen des Kältemittels betreibbar ist, sodass in dem Wärmepumpenbetrieb unter Erwärmen des Kältemittels und unter Kühlen des ersten Fluids über den ersten Wärmetauscher (20) Wärme von dem ersten Fluid auf das Kältemittel übertragbar ist, mit einem von einem von dem Kältemittel unterschiedlichen zweiten Fluid um- und/oder durchströmbaren, in dem Kreislauf (16) angeordneten und dadurch von dem Kältemittel durchströmbaren zweiten Wärmetauscher (22), welcher in dem Wärmepumpenbetrieb der Klimatisierungseinrichtung (14) als Kühler zum Kühlen des in dem Wärmepumpenbetrieb mittels des ersten Wärmetauscher (20) erwärmten Kältemittels betreibbar ist, sodass in dem Wärmepumpenbetrieb unter Erwärmen des zweiten Fluids und unter Kühlen des Kältemittels über den zweiten Wärmetauscher (22) Wärme von dem Kältemittel auf das zweite Fluid übertragbar, mittels welchem in dem Wärmepumpenbetrieb ein Innenraum (12) des Kraftfahrzeugs (10) beheizbar ist, und mit wenigstens einem außerhalb des Kreislaufs (16) angeordneten Bauelement (32, 36, 38, 42), welches dazu ausgebildet ist, elektrische Energie zu übertragen und/oder in sich zu speichern, gekennzeichnet durch wenigstens eine als Festkörper ausgebildete Übertragungsleitung (50a-d), über welche Wärme von dem Bauelement (32, 36, 38, 42) auf das erste Fluid und/oder das Kältemittel und/oder den ersten Wärmetauscher (20) übertragbar ist, wobei die Übertragungsleitung (50a-d) wenigstens oder genau einen thermischen Transistor (52a-d) aufweist, dessen Wärmeleitfähigkeit durch Anlegen einer elektrischen Spannung an den thermischen Transistor (52a-d) veränderbar ist.
Klimatisierungseinrichtung (14) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Übertragungsleitung (50a-d) einerseits das Bauelement (32, 36, 38, 42) und andererseits einen als Festkörper ausgebildeten und direkt von dem ersten Fluid und/oder von dem Kältemittel an- und/oder umströmbaren Wandungsbereich (W) aufweist oder jeweils direkt kontaktiert, wobei der Wandungsbereich (W): - ein Wandungsbereich eines zusätzlich zu den Wärmetauschern (20, 22) vorgesehenen zweiten Bauelements (54) ist; oder - ein Wandungsbereich des ersten Wärmetauschers (20) ist.
Klimatisierungseinrichtung (14) nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das zweite Bauelement (54) von den Wärmetauschern (20, 22) vollständig beabstandet ist.
Klimatisierungseinrichtung (14) nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass das zweite Bauelement (54) separat von den Wärmetauschern (20, 22) ausgebildet ist.
Klimatisierungseinrichtung (14) nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Übertragungsleitung (50a-d) über ihre gesamte, von dem Bauelement (32, 36, 38, 42) zu dem Wandungsbereich (W) durchgängig verlaufende Erstreckung hinweg durchgängig als ein Festkörper ausgebildet ist.
Klimatisierungseinrichtung (14) nach einem der Ansprüche 2 bis 5, gekennzeichnet durch einen zusätzlich zu dem Kreislauf (16) als erstem Kreislauf vorgesehenen und von dem ersten Fluid durchströmbaren zweiten Kreislauf (24), in welchem das zweite Bauelement (54) als dritter Wärmetauscher (54) angeordnet ist, welcher von dem ersten Fluid durchströmbar ist.
Kraftfahrzeug (10), mit einer Klimatisierungseinrichtung (14) nach einem der vorhergehenden Ansprüche.
Kraftfahrzeug (10) nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Kraftfahrzeug (10) wenigstens eine elektrische Maschine (32), mittels welcher das Kraftfahrzeug (10) elektrisch antreibbar ist, und einen elektrischen Energiespeicher (36) aufweist, mittels welchem elektrische Energie gespeichert oder zu speichern ist, mit welcher die elektrische Maschine (32) versorgbar ist, wobei: - das Bauelement (32, 36, 38, 42) die elektrische Maschine (32) aufweist oder ist; und/oder - das Bauelement (32, 36, 38, 42) eine Leistungselektronik (38) aufweist oder ist, über welche die elektrische Maschine (32) mit der elektrischen Energie versorgbar ist; und/oder - das Bauelement (32, 36, 38, 42) den elektrischen Energiespeicher (36) aufweist oder der elektrische Energiespeicher ist; und/oder - das Bauelement (32, 36, 38, 42) wenigstens eine Leitung (42) ist oder aufweist, über welche die elektrische Maschine (32) mit der elektrischen Energie versorgbar ist.
Verfahren zum Betreiben einer Klimatisierungseinrichtung (14) nach einem der Ansprüche 1 bis 7.
Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass mittels wenigstens eines Temperatursensors (60) eine Temperatur im Innenraum (12) erfasst wird, wobei die Wärmeleitfähigkeit des thermischen Transistors (52a-d) in Abhängigkeit von der erfassten Temperatur verändert wird.