Die Erfindung betrifft eine Versorgungseinheit für ein Fahrzeug und ein Fahrzeug, insbesondere ein elektrisches oder E-Fahrzeug mit einer solchen Versorgungseinheit.

Fahrzeuge, insbesondere Elektrofahrzeuge benötigen ein Kühlsystem, um die Verlustleistungen, die in den Aggregaten (Batterie, E-Maschine, Untersetzungsgetriebe, Lager, etc.) und elektronischen Komponenten (Inverter, DC/DC-Wandler, DC-AC- Wandler, etc.) im Betrieb und beim Laden der Batterie anfallen, abzuführen.

Des Weiteren sind häufig noch elektrische Heizelemente vorhanden, um z.B. den Fahrgastraum zu temperieren.

Die Fahrzeugsysteme weisen hierbei meist mehrere Kühlkreise auf, die zum Teil miteinander gekoppelt werden können, um ein Thermomanagement-System zu bilden. In der Regel ist ein Kühlmittelkreis mit Wasser-Glykol-Basis vorhanden, über den die Wärme an die Umgebung abgeführt wird. Ein weiterer Kreis umfasst eine Wärme- pumpe/AC-Kom pressor zur Klimatisierung des Fahrgastraums oder zur Unterstützung der Wärmeabfuhr aus den Komponenten. Ein dritter Kreis ist in manchen Systemen zur Wärmeabfuhr aus dem Schmier- und Kühlölsystem des Getriebes vorgesehen.

Dabei weisen die Kreise mindestens eine, oft mehrere Pumpen und/oder Verdichter auf, die jeweils einen eigenen Antrieb und eine eigene Steuerung aufweisen.

Diese bekannten Systeme weisen einen geringen Integrationsgrad auf. Die Pumpen und Kompressoren weisen jeweils einen eigenen Antrieb und eine eigene Steuerung auf und benötigen entsprechend viel Bauraum und Verrohrung/Leitungen.

Ein Anbau im Bereich des Antriebs oder die Integration in die Achse ist damit erschwert, meist sogar nicht möglich. Die Komponenten des Thermomanagements sind im Fahrzeug an unterschiedlichen Stellen angebracht und werden über ein Leistungsnetz verbunden.

Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Versorgungseinheit und ein Fahrzeug, insbesondere ein elektrisches Fahrzeug bereitzustellen, die einen oder mehrere der zuvor genannten Nachteile beheben und/oder zumindest verbessern. Insbesondere ist es eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Versorgungseinheit bereitzustellen, die mehrere Fluidkreisläufe antreiben kann, einen geringen Bauraum benötigt und leicht integrierbar ist.

Die Aufgabe wird gemäß einem ersten Aspekt durch eine Versorgungseinheit für ein Fahrzeug gelöst, umfassend eine Vielzahl an Pumpeneinheiten umfassend zumindest eine erste Pumpeneinheit und eine zweite Pumpeneinheit, die zum Pumpen eines Fluids ausgebildet sind, wobei die Vielzahl an Pumpeneinheiten jeweils zum Pumpen des Fluids eine vorbestimmte, insbesondere maximale Pumpenleistung aufweisen. Die Versorgungseinheit umfasst weiter eine erste Antriebskomponente und eine erste Antriebswelle, wobei die erste Antriebskomponente dazu ausgebildet, ein Drehmoment auf die erste Antriebswelle zu übertragen. Zumindest die ersten und zweiten Pumpeneinheiten sind dazu angeordnet und ausgebildet, mittels der ersten Antriebswelle zum Pumpen des Fluids antreibbar zu sein, wobei die erste Antriebskomponente dazu ausgebildet ist, eine erste Antriebsleistung, insbesondere mittels der ersten Antriebswelle an zumindest die ersten und zweiten Pumpeneinheiten, insbesondere die mittels der ersten Antriebswelle betreibbare Vielzahl an Pumpeneinheiten bereitzustellen, die auf zumindest einer der Pumpenleistungen der Vielzahl an Pumpeneinheiten, insbesondere der ersten und zweiten Pumpeneinheiten basiert.

Die Drehzahlen von Pumpeneinheiten, wie Kühlmittelpumpen und Verdichtern liegt bei üblichen Thermomanagement-Anwendungen auf einem ähnlichem Niveau bzw. einer ähnlichen Drehzahl. Eine individuelle Drehzahlregelung jeder Pumpeneinheit im Kühlmittelkreis ist nur für sehr wenige, zeitlich begrenzte Betriebssituationen sinnvoller, im Vergleich zu identischen Drehzahlen. Deshalb wird die Versorgungseinheit vorgeschlagen, umfassend zumindest die ersten und zweiten Pumpeneinheiten, die jeweils eine Kühlmittel-, Ölpumpe oder ein Kompressor sein können, die auf einer gemeinsamen Antriebswelle, hier der ersten Antriebswelle mit einem einzigen Antrieb, hier der ersten Antriebskomponente und einer später genannten optionalen gemeinsamen Steuerung betreibbar ist. Die Dimensionierung und/oder die Antriebsleistung der ersten und/oder jeder weiteren Antriebskomponente kann sich am Gesamt-Leistungsbedarf der Vielzahl an Pumpeneinheiten unter Berücksichtigung der Einsatzrandbedingungen orientieren und/oder auf diesen basieren. Gemäß der vorgeschlagenen Lösung weist die erste Antriebskomponente die erste Antriebsleistung auf, die auf zumindest einer der Pumpenleistungen der ersten und zweiten Pumpeneinheiten basiert, insbesondere derart, dass die ersten und zweiten Pumpeneinheit nacheinander und/oder gleichzeitig betreibbar sind. Mittels der vorgeschlagenen Versorgungseinheit kann folglich auf eine weitere Antriebskomponente und eine weitere Antriebswelle für die zweite Pumpeneinheit verzichtet werden, was zu einem reduzierten Bauraum, einem geringen Gewicht und einer einfacheren Integration in ein Fahrzeug führt.

Die Einsatzrandbedingungen können ein Druck- und/oder Volumenstrom sein und/oder charakterisieren, wobei insbesondere der Druck- und Volumenstrom, abhängig vom Pumpentyp der jeweiligen Pumpeneinheit und Temperatur/Viskosität des Fluids, in Wechselwirkung stehen können. Bei hohen Volumenströmen kann der Druck und damit die Leistungsaufnahme bzw. die bereitzustellen Pumpenleistung steigen, während der hydraulische Wirkungsgrad sinkt. Durch Anpassung des Volumenstromes an die Fluidkreisllaufbedürfnisse, insbesondere die Kühlleistungsbedarfe des Fahrzeugs lässt sich die elektrische Leistungsaufnahme der Einheiten des Fahrzeugs reduzieren und damit kann die Effizienz des Gesamtsystems des Fahrzeugs gesteigert werden.

Die Vielzahl an Pumpeneinheiten kann drei, vier oder mehr Pumpeneinheiten umfassen, die insbesondere jeweils eine vorbestimmte, vorteilhafterweise maximale Pumpenleistung aufweisen. Die Pumpenleistungen der Pumpeneinheiten der Vielzahl an Pumpeneinheiten können unterschiedlich und/oder gleich sein. Die drei, vier oder mehr Pumpeneinheiten können dazu angeordnet und ausgebildet sein, mittels der ersten Antriebswelle zum Pumpen des Fluids antreibbar zu sein, wobei die erste Antriebskomponente dazu ausgebildet sein kann, die erste Antriebsleistung, insbesondere mittels der ersten Antriebswelle an zumindest die drei, vier oder mehr Pumpeneinheiten bereitzustellen, die auf den Pumpenleistungen der drei, vier oder mehr Pumpeneinheiten basiert.

Die Vielzahl an Pumpeneinheiten, insbesondere zumindest die ersten und zweiten Pumpeneinheiten können dazu angeordnet und ausgebildet, mittels der ersten Antriebswelle zum Pumpen des Fluids antreibbar zu sein und mit der ersten Antriebswelle gekoppelt und/oder an dieser anordenbar sein und/oder gekoppelt und/oder angeordnet zu sein.

Die Vielzahl an Pumpeneinheiten, insbesondere zumindest die ersten und zweiten Pumpeneinheiten können entlang der ersten Antriebswelle an unterschiedlichen Abschnitten der Antriebswelle koppelbar und/oder anordenbar und/oder gekoppelt und/oder angeordnet sein.

Die Pumpeneinheiten der Vielzahl Pumpeneinheiten können Pumpenräder umfassen. Die Pumpenräder können entsprechend einer Drehrichtung der Pumpenräder seitenverkehrt zueinander anordenbar und/oder angeordnet sein. Eine Ansaugung des Fluids der Pumpeneinheiten kann axial sein und/oder ein Austritt des Fluids kann radial sein.

Die erste Antriebsleistung kann zumindest einer Pumpenleistung entsprechen, welche die höchste Pumpenleistung, insbesondere die höchste maximale Pumpenleistung der Pumpenleistungen der mittels der ersten Antriebskomponente antreibbaren Pumpeneinheiten der Vielzahl an Pumpeneinheiten ist. Alternativ oder zusätzlich kann die erste Antriebsleistung zumindest einer Summe der Pumpenleistungen mittels der ersten Antriebskomponente antreibbaren Pumpeneinheiten der Vielzahl an Pumpeneinheiten entspricht.

Die erste Antriebsleistung kann zusätzlich zu der höchsten Pumpenleistung oder der Summe der Pumpenleistungen eine Sicherheitsleistung aufweisen, die einem vorbestimmten Anteil der höchsten Pumpenleistung oder der Summe der Pumpenleistungen entspricht.

Die erste Antriebsleistung kann gleich, größer gleich oder größer der Summe der Pumpenleistungen zumindest der ersten und zweiten Pumpeneinheiten sein.

Der vorbestimmte Anteil kann 5% bis 50%, 10% bis 30%, insbesondere 10% oder 20% der jeweiligen Pumpenleistung, insbesondere der höchsten Pumpenleistung sein. Die Antriebskomponente kann Reserven und/oder die Sicherheitsleistung aufweisen, um seltene ungünstige Bedingungen zum Betreiben der Pumpeneinheiten abzudecken. Die aufzubringende Pumpenleistung der Pumpeneinheiten kann unterschiedlich sein. Die Wahl der Antriebsleistung muss nicht zwingend notwendigerweise die Summe der Pumpenleistungen der Pumpeneinheiten, insbesondere der maximalen Pumpenleistungen entsprechen. Es kann vorteilhaft sein, die Pumpenleistung als Auslastungsgrad zu betrachten. Beispielsweise kann bei einer Pumpenleistung einer ersten Pumpeneinheit die Sicherheitsleistung z.B. 10% von einer Pumpenleistung der ersten Pumpeneinheit von 1000 Watt sein, so dass sich für diese 1000W eine Gesamtleistung von 1100W ergibt. Es könnte eine weitere Pumpeneinheit mit einem Leistungsbedarf von 100W zusammen mit der ersten Pumpeneinheit mittels der Antriebseinheit angetrieben werden, wenn die Antriebseinheit eine Gesamtleistung von 1100 Watt aufbringen kann. Der vorbestimmte Anteil kann 10% bis 20% betragen.

Beispielsweise kann die erste Pumpeneinheit eine Pumpenleistung von 1000 Watt und die zweite Pumpeneinheit eine Pumpenleistung von 100 Watt aufweisen. Folglich wäre die höchste Pumpenleistung 1000 Watt. Es würde ausreichen, eine erste Antriebsleistung mit 1000 Watt bereitzustellen, um die erste und die zweite Pumpeneinheit unterhalb der maximalen Pumpenleistung zu betreiben, da die Pumpenleistung der zweiten Pumpeneinheit kleiner als die Pumpenleistung der ersten Pumpeneinheit ist. Alternativ oder zusätzlich kann die erste Antriebskomponente dazu ausgebildet sein, eine Antriebsleistung bereitzustellen, die zumindest der Summe der Pumpenleistungen, hier 1100 Watt entspricht. Alternativ oder zusätzlich kann die erste Antriebskomponente die Sicherheitsleistung zusätzlich zu der höchsten Pumpenleistung oder der Summe der Pumpenleistungen aufweisen. Bei einem vorbestimmten Anteil von 20% würde die Sicherheitsleistung in Bezug auf die höchste Pumpenleistung hier 200 Watt betragen, in Bezug auf die Summe 220 Watt. Entsprechend würde eine Gesamtleistung der ersten Antriebswelle 1200 Watt in Bezug auf die höchste Pumpenleistung und 1220 Watt in Bezug auf die Summe betragen. Entsprechend könnte sich nur an der höchsten Pumpenleistung von 1000 Watt orientiert werden, da die Antriebsleistung mit Sicherheitsleistung von 1200 Watt zum gleichzeitigen Betreiben der ersten und zweiten Komponenten ausreichen würde.

In Bezug auf die höchste Pumpenleistung kann die erste Antriebsleistung derart bestimmt sein, dass die Antriebsleistung in Bezug auf die Summe der höchsten Pumpenleistung und der Sicherheitsleistung größer gleich der Summe der Pumpenleistungen der ersten und zweiten Pumpeneinheiten ist. Wäre die höchste Pumpenleistung der ersten Pumpeneinheit lediglich 500 Watt und die Pumpenleistung der zweiten Pumpeinheit 100 Watt, wäre eine Summe dieser 600 Watt. Die erste Antriebsleistung basierend auf der höchsten Pumpenleistung wäre bei dem vorbestimmten Anteil von 20% 600 Watt, sodass immer noch beide Pumpeneinheiten gleichzeitig betreibbar wären. Bei einem Unterschreiten der 500 Watt wäre ein gleichzeitiger Betrieb mit der ersten Antriebsleistung basierend auf der höchsten Pumpenleistung nicht mehr möglich oder nur eingeschränkt möglich.

Zuvor und nachfolgend beschriebene Merkmale in Bezug auf die erste Antriebskomponente, die erste Antriebswelle und die mittels der ersten Antriebswelle antreibba- ren Pumpeneinheiten der Vielzahl an Pumpeneinheiten können als Merkmale weiterer Antriebskomponenten, Antriebswellen und Pumpeneinheiten ausgeführt werden.

Je geringer der Unterschied zwischen den Pumpenleistungsbedarfen der einzelnen Pumpeneinheiten ist, desto höher kann der vorbestimmte Anteil der Sicherheitsleistung bestimmt sein. Vorzugsweise ist der vorbestimmte Anteil derart bestimmt, dass die Antriebsleistung größer der Summe der Pumpenleistungen der Pumpeneinheiten ist, um auch bei den ungünstigen Bedingungen alle Pumpeneinheiten betreiben zu können.

Zumindest die ersten und zweiten Pumpeneinheiten können an und/oder auf der ersten Antriebswelle angeordnet sein.

Die ersten und zweiten Pumpeneinheiten können entlang der ersten Antriebswelle zumindest abschnittsweise angrenzend aneinander und/oder in einem vorbestimmten Abstand zueinander entlang der Antriebswelle angeordnet und/oder gekoppelt sein.

Die erste Antriebskomponente kann entlang der ersten Antriebswelle vor, zwischen der ersten und der zweiten Pumpeneinheit oder nach der Vielzahl an Pumpeneinheiten angeordnet und/oder gekoppelt sein. Vorteilhaft erweist sich eine Anordnung, bei der die erste Pumpeneinheit eine Kühlmittelpumpe, insbesondere eine Kreiselpumpe ist und entlang der ersten Antriebswelle vor der ersten Antriebskomponente, insbesondere der ersten Antriebskomponenten in Form eines elektrischen Motors angeordnet ist. Entlang der Antriebswelle betrachtet nach der ersten Antriebskomponente kann die erste Antriebswelle, welche eine Motorwelle sein kann, herausgeführt und mit einer, bevorzugt formschlüssigen Wellenverbindung ausgebildet sein, um die zweite Pumpeneinheit, insbesondere eine Ölpumpe, vorzugsweise in Gerotor-, oder Zahnradausführung anzutreiben. Andere Arten von Pumpeneinheiten wie Flügelzellen sind grundsätzlich ebenfalls möglich. Weiterhin kann die erste Antriebswelle derart ausgebildet sein, dass diese durch die Ölpumpe hindurch verläuft und entlang der ersten Antriebswelle betrachtet nach der Ölpumpe eine weitere Pumpe oder ein Kompressor/Verdichter einer Wärmepumpe und/oder einer Klimaanlage anordenbar und/oder koppelbar sind, um diese oder diesen anzutreiben. Der Kompressor kann ein Scroll-Verdichter sein oder als Schrägscheiben-Aufbau ausgeführt sein. Besonders vorteilhaft erweist sich eine verstellbare Schrägscheibe, um die Leistung des Verdichters unabhängig von der (Antriebs-) Drehzahl der ersten Antriebskomponente und/oder der ersten Antriebswelle einstellen zu können, um eine einfache Antriebskomponentensteuerung der ersten Antriebskomponente, insbesondere eine Motorsteuerung dessen zu ermöglichen. In einer weiteren Ausführung kann eine Verdichterleistung des Verdichters auch durch eine Drehzahlregelung der ersten Antriebskomponente erfolgen, wobei sich Volumenströme bzw. die Pumpenleistungen der Pumpeneinheiten jeweils gleichzeitig ändern. Je nach Anforderung des Gesamtsystems kann die Steuerung mittels der Steuerung einfach oder mit aufwendiger, genauer Drehzahlregelung ausgebildet sein. Eine Kombination zwischen verstellbarer Schrägscheibe und Drehzahlregelung kann bereitgestellt sein, um die Sicherheitsleistung reduzieren zu können.

In einer weiteren Variante wird vorgeschlagen nur die erste Pumpeneinheit, insbesondere die Kühlmittelpumpe und die zweite Pumpeneinheit, insbesondere den Verdichter mit der ersten Antriebskomponente zu kombinieren, da je nach Ausführung der Ölversorgung/Kühlung eines Getriebes oder eines elektrischen Antriebs des Fahrzeugs keine aktive Ölversorgung erforderlich ist, oder es sinnvoll ist diese direkt in das Fahrzeug zu integrieren.

In einer weiteren Variante können die erste und zweite Pumpeneinheit, insbesondere in Form von Kühlmittelpumpen mit der ersten Antriebskomponente ausgeführt werden, wenn insbesondere zwei Kühlmittelkreise mit jeweils einer Kühlmittelpumpe gefördert werden sollen. Besonders vorteilhaft erscheint hierbei eine Ausführung der Kühlmittelpumpen als Kreiselpumpen, mit insbesondere dazwischenliegender ersten Antriebskomponente, vorteilhafterweise in Form eines Motors.

Die Versorgungseinheit kann weiter eine zweite Antriebskomponente und eine zweite Antriebswelle umfassen, wobei die zweite Antriebskomponente dazu ausgebildet ist, ein Drehmoment auf die zweite Antriebswelle zu übertragen. Die Vielzahl an Pumpeneinheiten kann zumindest eine dritte Pumpeneinheit umfassen, die dazu angeordnet und ausgebildet ist, mittels der zweiten Antriebswelle antreibbar zu sein. Die zweite Antriebskomponente kann dazu ausgebildet sein, eine zweite Antriebsleistung zumindest an die dritte Pumpeneinheit bereitzustellen, die auf der Pumpenleistung der dritten Pumpeneinheit basiert, wobei insbesondere die erste Pumpeneinheit eine Kühlmittelpumpe, die zweite Pumpeneinheit eine Ölpumpe und die dritte Pumpeneinheit ein Kompressor ist. In einer Variante kann die Versorgungseinheit die erste Antriebskom ponente für die ersten und zweiten Pumpeneinheiten aufweisen, die insbesondere in Form von Kühlmittel- und Ölpumpe ausgeführt sind und die dritte Pumpeneinheit, insbesondere den Kompressor mit der zweiten Antriebskomponente und somit einem eigenen Antrieb, hier der zweiten Antriebskomponente zu versehen, was geringfügige Vorteile in der Leistungsanpassung an die unterschiedlichen Betriebsbedingungen des Fahrzeugs bringt.

Die Versorgungseinheit kann weiter eine Steuerung umfassen, die zum Steuern der Vielzahl an Pumpeneinheiten, insbesondere zumindest einer der ersten bis dritten Pumpeneinheiten, und/oder der ersten und/oder zweiten Antriebskomponente ausgebildet ist, wobei die Steuerung insbesondere zum Steuern basierend auf zumindest einem Anforderungsparameter der Vielzahl an Pumpeneinheiten, der ersten Pumpeneinheit, der zweiten Pumpeneinheit, der dritten Pumpeneinheit, der ersten Antriebskomponente und/oder der zweiten Antriebskomponente ausgebildet ist. Der zumindest eine Anforderungsparameter kann eine von der jeweiligen Pumpeneinheit zur Verfügung zu stellende Pumpenleistung, eine von der jeweiligen Pumpeneinheit aufzubringende Drehzahl, ein von der jeweiligen Pumpeneinheit zu pumpendes Fluidvolumen und/oder ein von der jeweiligen Pumpeneinheit zu pumpendender Fluidvolumenstrom sein.

Die erste und/oder die zweite Antriebskomponente kann einen Motor, insbesondere den Spaltrohr-Motor umfassen oder ein solcher sein, der dazu ausgebildet ist, das Drehmoment zu erzeugen und auf die erste oder zweite Antriebswelle zu übertragen. Besonders vorteilhaft kann das zu fördernde Kühlmittel zur Kühlung der ersten und/oder zweiten Antriebskomponente eingesetzt werden, indem dieser als Spaltrohr-Motor (ähnlich Umwälzpumpe im Heizkreis in einer Zentralheizung) ausgeführt wird.

Eine Verlustleistung der ersten und/oder zweiten Antriebskomponente kann genutzt werden, wenn mittels des Kühlmittels geheizt werden soll. Dies kann einen Wirkungsgrad des Gesamtsystems des Fahrzeugs erhöhen.

Dabei kann ein dichtendes Element (Rohr) zwischen einem Stator und einem Rotor des Motors in einen Luftspalt zwischen diesen eingebracht werden und verhindert damit das Eindringen von Kühlmittel in den Stator bzw. Kontakt zu stromführenden Bauteilen. Das Kühlmittel kann zentral durch die Rotorwelle an einer Saugseite des Pumpenrads angesaugt, in den Raum zwischen Rotor und Stator geführt und anschließend hinter dem Pumpenrad wieder dem Kühlmittelkreis zurückgeführt.

Alternativ oder zusätzlich kann die erste und/oder die zweite Antriebskomponente ein Nebenaggregat sein. Das Fahrzeug kann einen Motor zum Antreiben des Fahrzeugs aufweisen. Die Antriebskomponenten können ein weiterer Motor sein oder einen solchen umfassen und folglich als Nebenaggregate bezeichnet werden.

Die erste und/oder die zweite Antriebskomponente können eine mechanische Komponente umfassen oder eine solche sein, wobei die mechanische Komponente dazu ausgebildet ist, an ein Untersetzungsgetriebe, eine Zwischenwelle einer Antriebswelle und/oder an die Antriebswelle eines Antriebs, insbesondere eines Motors des Fahrzeugs anordenbar und/oder koppelbar zu sein, um ein Drehmoment des Untersetzungsgetriebes, der Zwischenwelle und/oder der Antriebswelle auf die jeweilige Antriebswelle zu übertragen. Die mechanische Komponente kann insbesondere derart ausgebildet sein, dass diese kein Motor ist und/oder das Drehmoment von einem Drehmoment bereitstellenden Motor oder einer Drehmoment bereitstellenden Welle das Drehmoment an die erste Antriebswelle überträgt.

In dieser Variante kann ein Motor zum Betreiben der Pumpeneinheiten entfallen und diese können mechanisch über die Antriebskomponente antreibbar sein, indem die Pumpeneinheiten vorteilhafterweise direkt an die Achse des Untersetzungsgetriebes oder an die Antriebswelle der E-Maschine in Wirkverbindung gebracht werden. Vorteilhafterweise kann bei einem zweistufigem Reduziergetriebe der Antrieb über eine Zwischenwelle erfolgen, damit die Drehzahl der Pumpeneinheiten im üblichen Betriebsbereich von nicht mehr als 8000 rpm bleibt.

Vorteile erweisen sich vor allem im reduzierten Bauraum und reduzierten Kosten, da kein Motor und keine Steuerung benötigt werden. Durch eine Abkoppelung des Radantriebs, z.B. durch eine sog. Disconnect-Einrichtung, wäre ein Antrieb der Pumpeneinheiten durch den Fahrantriebsmotor auch im Stillstand des Fahrzeugs möglich, sodass ein Betrieb des Thermomanagement-Systems im Stillstand möglich ist. Sinnvoll kann sich diese Ausführung bei einem Allradsystem mit einer Sekundärachse, insbesondere einer so genannten „Boost-Achse“ erweisen, da diese bei geringen Geschwindigkeiten und Lasten abgekoppelt ist und nur bei Bedarf zum Antrieb des Fahrzeuges zugeschaltet wird.

Diese Variante kann besonders vorteilhaft bei Sekundärantrieben sein, die nur bei bestimmten Leistungsanforderungen des Fahrers und/oder des Fahrzeugs gebraucht werden und den Großteil des Fahrzeuglebens nur mittransportiert werden. Dort macht eine Trenneinrichtung grundsätzlich Sinn, um die Effizienz des Fahrzeugge- triebs zu steigern.

Bei Zuschaltung des Sekundärantriebes als Antriebs-Booster für das Fahrzeug ist die Drehzahl meist sehr hoch oder steigt sehr schnell an, sodass der Betrieb der Pumpeneinheiten ohne Einschränkung möglich ist. Im Zustand „getrennt“ kann die installierte Leistung des Sekundär-Fahrzeugantriebs als Antriebskomponente dauerhaft unabhängig von der Fahrgeschwindigkeit verwendet werden. Damit sind wesentliche System -Kosteneinsparungen möglich, da der Fahrzeugantrieb ohnehin zur Verfügung steht. Insbesondere bei Anwendungen, die hohe Leistungen an Kühl-ZKlimati- sierungssysteme (z.B. Tiefkühltransporte, Personentransporte, etc.) benötigen, kann eine zusätzliche Antriebsmaschine und/oder -komponente mit bis zu 50kW verwendet werden. Durch die Koppelung an die Sekundärantriebsachse kann diese entfallen.

Die Pumpeneinheiten der Vielzahl an Pumpeneinheiten, insbesondere die erste, die zweite und/oder die dritte Pumpeneinheit können eine Kühlmittelpumpe, eine Ölpumpe, ein Verdichter und/oder ein Kompressor sein, wobei das zu pumpende Fluid insbesondere ein Kühlmittel, ein Kältemittel, ein Öl oder Kühlöl ist.

Die Kühlmittelpumpe kann eine Kreiselpumpe sein, die Ölpumpe kann eine Gerotor- ölpumpe sein oder in Form einer Zahnradausführung ausgebildet sein und/oder der Kompressor kann ein Scrollkompressor sein oder in Form einer Schrägscheibenausführung ausgebildet sein. Der Kompressor kann ein Klimakompressor sein. Die Aufgabe wird gemäß einem zweiten Aspekt durch ein Fahrzeug, insbesondere ein elektrisches oder E-Fahrzeug gelöst, umfassend eine Versorgungseinheit gemäß dem ersten Aspekt. Das Fahrzeug kann einen Motor, insbesondere einen elektrischen Motor umfassen.

Merkmale, die in Bezug auf die Versorgungseinheit gemäß dem ersten Aspekt beschrieben wurden, können als Merkmale des Fahrzeugs gemäß dem zweiten Aspekt ausgeführt werden.

Bevorzugte Ausführungsbeispiele werden exemplarisch anhand der beiliegenden Figuren erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 ein erstes Ausführungsbeispiel einer Versorgungseinheit mit ersten bis dritten Pumpeneinheiten;

Fig. 2 ein zweites Ausführungsbeispiel einer Versorgungseinheit mit ersten und zweiten Pumpeneinheiten;

Fig. 3 ein drittes Ausführungsbeispiel einer Versorgungseinheit mit einer mechanischen Antriebskomponente; und

Fig. 4 ein viertes Ausführungsbeispiel einer Versorgungseinheit mit ersten und zweiten Pumpeneinheiten.

In den Figuren sind gleiche oder im Wesentlichen funktionsgleiche beziehungsweise -ähnliche Elemente mit den gleichen Bezugszeichen bezeichnet.

Fig. 1 zeigt ein erstes Ausführungsbeispiel einer Versorgungseinheit 100 für ein Fahrzeug 200 mit einer Vielzahl an Pumpeneinheiten, hier erster bis dritter Pumpeneinheiten 110, 120, 130. Die erste Pumpeneinheit 110 ist eine Kühlmittelpumpe mit einer gezeigten Ansaugstelle 111. Die zweite Pumpeneinheit 120 ist eine Ölpumpe, insbesondere eine Kühlölpumpe und die dritte Pumpeneinheit 130 ist ein Kompressor, insbesondere ein Klimakompressor mit Kühl- und/oder Kältemittelschnittstellen 131 , 132. Die Vielzahl an Pumpeneinheiten 110, 120, 130 sind zum Pumpen eines Fluids ausgebildet. Die Kühlmittelpumpe 110 ist zum Pumpen von Kühlmittel und die Ölpumpe 120 ist zum Pumpen von Öl ausgebildet. Die Versorgungseinheit 1 10, insbesondere die Vielzahl an Pumpeneinheiten 110, 120, 130 ist dazu ausgebildet, mit Fluidkreisen des Fahrzeugs 200 verbindbar zu sein. Das Fahrzeug 200 kann ein Thermomanage- ment-System aufweisen, das die Temperaturen einzelner Einheiten des Fahrzeugs 200, wie einer Fahrgastzelle, einer Batterie, einem Motor, usw. durch das Einstellen entsprechender Fluidkreise einstellt.

Die ersten bis dritten Pumpeneinheiten 110, 120, 130 weisen vorbestimmte Pumpenleistungen auf, die zumindest teilweise unterschiedlich oder identisch sein können. Insbesondere weist jede der Pumpeneinheiten 1 10, 120, 130 eine maximale zur Verfügung stellbare Pumpenleistung auf, die die jeweilige Pumpeneinheit maximal erbringen kann.

Die Versorgungseinheit 100 umfasst weiter eine Antriebskom ponente 140 und eine Antriebswelle 150, wobei die Antriebskomponente 140 dazu ausgebildet, ein Drehmoment auf die Antriebswelle 150 zu übertragen. Die Antriebskomponente 140 kann ein Nebenaggregat und/oder ein Motor sein, der dazu ausgebildet ist, das Drehmoment zu erzeugen.

Wie in der Fig. 1 gezeigt ist, sind die Pumpeneinheiten 110, 120, 130 dazu angeordnet und ausgebildet, mittels der Antriebswelle 150 zum Pumpen des jeweiligen Fluids antreibbar zu sein. Dabei erstreckt sich die Antriebswelle 150 zumindest teilweise durch die und/oder bis zu den Pumpeneinheiten 110, 120, 130, sodass die Pumpeneinheiten 110, 120, 130 entlang der Antriebswelle 150 dicht aneinandergereiht angeordnet werden können.

Gemäß der Fig. 1 ist auf der linken Seite der Antriebskomponente 140 die Kühlmittelpumpe 110 und auf der rechten Seite der Antriebskomponente 140 die zweite Pumpeneinheit 120 und anschließend die dritte Pumpeneinheit 130 angeordnet. Folglich ist die Antriebskomponente 140 zwischen der ersten und zweiten Pumpeneinheit 110, 120 angeordnet. Weiter können die Pumpeneinheiten 110, 120, 130 zumindest abschnittsweise aneinander und/oder an die Antriebskomponente 140 angrenzen. Ein Abstand entlang der Antriebskomponente 150 zwischen den Pumpeneinheiten 110, 120, 130 und der Antriebskomponente 140 kann minimal gewählt werden, um eine möglichst kompakte Bauweise zu ermöglichen.

Die Antriebskomponente 140 ist dazu ausgebildet, eine erste Antriebsleistung an die Pumpeneinheiten 110, 120, 130 bereitzustellen, wobei die Antriebsleistung auf zumindest einer der Pumpenleistungen der Pumpeneinheiten 110, 120, 130 basiert.

Die Antriebsleistung kann zumindest einer Pumpenleistung entsprechen, welche die höchste Pumpenleistung der Pumpenleistungen der mittels der ersten Antriebskomponente 140 antreibbaren Pumpeneinheiten 110, 120, 130 der Vielzahl an Pumpeneinheiten ist. Alternativ oder zusätzlich kann die Antriebsleistung zumindest einer Summe der Pumpenleistungen mittels der Antriebskomponente 140 antreibbaren Pumpeneinheiten 110, 120, 130 der Vielzahl an Pumpeneinheiten entsprechen.

Die maximale Pumpenleistung der ersten Pumpeneinheit 1 10 kann 50 Watt, die maximale Pumpenleistung der zweiten Pumpeneinheit 120 kann 50 Watt und die maximale Pumpenleistung der dritten Pumpeneinheit kann 2000 Watt betragen. Folglich ist die höchste Pumpenleistung die Pumpenleistung der dritten Pumpeneinheit 130. Die Summe der Pumpenleistungen beträgt 2100 Watt.

Würde die Antriebskomponente 140 eine Antriebsleistung aufweisen, die zumindest der höchsten, insbesondere der höchsten maximalen Pumpenleistung entspricht, würde diese zumindest 2000 Watt betragen. Entsprechend könnten die ersten bis dritten Pumpeneinheiten 110, 120, 130 gleichzeitig betrieben werden, sofern nicht die maximale Pumpenleistung der dritten Pumpeneinheit 130 benötigt wird oder eine Summe der von den Pumpeneinheiten 110, 120, 130 zur Verfügung zu stellenden Leistungen kleiner als 2000 Watt ist.

Die Antriebskomponente 140 kann zusätzlich zu der Antriebsleistung eine Sicherheitsleistung aufweisen, sodass sich die Gesamtleistung der Antriebskomponente 140 aus der Antriebsleistung und der Sicherheitsleistung ergibt. Die Sicherheitsleistung kann ein vorbestimmter Anteil der höchsten, insbesondere maximalen Pumpenleistung einer der Pumpeneinheiten 1 10, 120, 130 oder der Summe der Pumpenleistungen der Pumpeneinheiten 1 10, 120, 130 sein. Beispielsweise kann der vorbestimmte Anteil 5% betragen. Gemäß dem vorherigen Beispiel der Antriebsleistung mit 2000 Watt beträgt die Sicherheitsleistung 100 Watt, sodass die Gesamtleistung der Antriebskomponente 2100 Watt betragen würde. Dies würde sogar bei maximalen Pumpenleistungen der Pumpeneinheiten 110, 120, 130 einen gleichzeitigen Betrieb mit maximalen Pumpenleistungen der Pumpeneinheiten 110, 120, 130 ermöglichen.

Fig. 2 zeigt ein zweites Ausführungsbeispiel einer Versorgungseinheit 100, wobei im Vergleich zu der Fig. 1 die Versorgungseinheit 100 der Fig. 2 nur die ersten und dritten Pumpeneinheiten 1 10, 130 umfasst. Dieses Ausführungsbeispiel kann vorteilhaft sein, da je nach Ausführung der Ölversorgung/Kühlung eines Getriebes des Fahrzeugs 200, welches insbesondere ein elektrisches Fahrzeug 200 sein kann oder eines elektrischen Antriebes keine aktive Ölversorgung erforderlich ist, oder es sinnvoll ist diese direkt in dieses zu integrieren.

Fig. 3 zeigt ein drittes Ausführungsbeispiel einer Versorgungseinheit 100, wobei im Vergleich zu den Fig. 1 und 2 die Versorgungseinheit 100 die zweiten und dritten Pumpeneinheiten 120, 130 aufweist. Weiter weist die Versorgungseinheit 100 als Antriebskomponente hier eine mechanische Komponente 160 auf, welche an eine Achse eines Untersetzungsgetriebes oder an eine Antriebswelle des Motors des Fahrzeugs 200, insbesondere einer E-Maschine dessen in Wirkverbindung gebracht wird. Bei einem zweistufigem Reduziergetriebe kann der Antrieb über die Zwischenwelle erfolgen, damit die Drehzahl der Pumpeneinheiten 120, 130 in einem Betriebsbereich von <8000 rpm bleiben.

Fig. 4 zeigt ein viertes Ausführungsbeispiel einer Versorgungseinheit 100 mit zwei Kühlmittelpumpen 110, die auf zwei gegenüberliegenden Seiten der Antriebskomponente 140, hier in Form eines Antriebs oder Motors, und an der Antriebswelle 150 angeordnet sind. Mittels diesem Ausführungsbeispiel kann mit jeder Kühlmittelpumpe 110 jeweils ein Kühlmittelkreislauf mit Kühlmittel versorgt bzw. das Kühlmittel durch diese gepumpt werden, sodass vorteilhafterweise zwei Kühlmittelkreisläufe bedienbar sind. Alternativ können zwei unabhängige Kühlmittelkreisläufe bedienbar sein o- der die zweite Pumpeneinheit 120 zur Förderdruckerhöhung in einem Kühlmittelkreislauf dienen. Es wurde nur beispielhaft auf einen Kühlmittelkreislauf eingegangen, wobei die Erfindung nicht auf Kühlmittelkreisläufe eingeschränkt sind. Es kann sich um andere Fluide handeln, welche mittels der Pumpeneinheiten 110, 120, 130 gepumpt werden, wie Kühlöl.

Die Versorgungseinheiten 100 der Fig. 1 bis 4 können jeweils eine Steuerung (nicht gezeigt) umfassen, die dazu ausgebildet ist, die Einheiten der jeweiligen Versorgungseinheit 100 zu steuern. Folglich bedarf es für die Steuerung von zwei oder mehr Pumpeneinheiten 110, 120, 130 und der Antriebskomponente 140 lediglich eine einzige Steuerung.

Fig. 5 zeigt ein Fahrzeug 200 mit einer Versorgungseinheit 100 gemäß einer der Fig. 1 bis 4. Mittels der Versorgungseinheit wird eine besonders bauraumeffiziente und einfache Bereitstellung von zwei oder mehr Pumpeneinheiten bereitgestellt, sodass weiter ein vereinfachter Anschluss der jeweiligen Fluidkreisläufe an die Pumpeneinheiten ermöglicht wird.

Bezuqszeichen

Versorgungseinheit erste Pumpeneinheit Ansaugschnittstelle zweite Pumpeneinheit dritte Pumpeneinheit Fluidschnittstelle Fluidschnittstelle Antriebskomponente Antriebswelle mechanische Komponente

Fahrzeug