BR112021005565A2

BR112021005565A2 - sistema de arrefecimento, veículo que compreende tal sistema de arrefecimento e um método para arrefecer uma bateria

Info

Publication number: BR112021005565A2
Application number: BR112021005565-7A
Authority: BR
Inventors: Ola Hall
Original assignee: Scania Cv Ab
Priority date: 2018-10-16
Filing date: 2019-09-27
Publication date: 2021-06-29
Also published as: US20210394643A1; SE544022C2; WO2020080991A1; SE1851261A1; EP3867095A4; CN112839836A; EP3867095A1

Abstract

SISTEMA DE ARREFECIMENTO, VEÍCULO QUE COMPREENDE TAL SISTEMA DE ARREFECIMENTO E UM MÉTODO PARA ARREFECER UMA BATERIA. A invenção se refere a um sistema de arrefecimento (1) para revenir uma bateria (4) dentro de um intervalo de temperatura específico, o sistema de arrefecimento compreende um refrigerador (2) e uma linha de refrigerador (2a) disposta em troca de calor com o referido refrigerador (2), uma fonte de calor (5) e uma linha de alta temperatura (5a) disposta em troca de calor com a referida fonte de calor (5), uma linha de bateria (4a) disposta em troca de calor com a bateria (4), pelo menos uma bomba (2b,4b,5b), disposta para transportar, em operação, um fluido de arrefecimento em pelo menos uma dentre as referidas linhas, e um condensador (3) e um circuito de refrigeração (3a) disposto em troca de calor com o referido condensador (3), em que um meio de trabalho é disposto para ser circulado, em operação, no referido circuito de refrigeração (3a), em que uma válvula (17) é disposta para conectar, de modo seletivo, a linha de refrigerador (2a) em troca de calor com a linha de bateria (4a) de modo a fornecer arrefecimento da bateria (4), e em que uma válvula (18) é disposta para conectar, de modo seletivo, a linha de alta temperatura (5a) para troca de calor com a linha de bateria (4a) para aquecer a bateria (4).

Description

“SISTEMA DE ARREFECIMENTO, VEÍCULO QUE COMPREENDE TAL SISTEMA DE ARREFECIMENTO E UM MÉTODO PARA ARREFECER UMA BATERIA” CAMPO DA TÉCNICA

[0001] A invenção refere-se a um sistema de arrefecimento para um veículo e a um veículo que compreende tal sistema de arrefecimento. A invenção também se refere a um método para arrefecer uma bateria em um veículo.

ANTECEDENTES

[0002] Na indústria automotiva, tem se tornado cada vez mais importante ter uma utilização eficiente de recursos, incluindo calor residual. Tipicamente, um veículo contém diferentes fontes de calor que necessitam de arrefecimento e das quais o calor residual pode ser utilizado para aquecer a cabine do veículo e/ou outros recursos do veículo.

[0003] Em um veículo acionado por um motor elétrico, tanto o motor quanto as baterias para acionar o motor podem precisar de arrefecimento a diferentes graus. As baterias devem ser mantidas, em geral, em um intervalo de temperatura entre 15 e 30 °C, que significa que, embora produzam calor residual e precisem de arrefecimento na maior parte do tempo, também há ocasiões em que as baterias precisarão ser aquecidas.

[0004] Isso requer um sistema capaz de entregar e remover calor dependendo de condições de operação atuais e dependendo da temperatura ambiente. Frequentemente, isso pode resultar em sistemas de arrefecimento que compreendem sistemas de aquecimento e arrefecimento separados, que podem necessitar de muito espaço e que podem ainda não ser completamente adaptados para operar em diferentes condições de operação e temperaturas de um modo satisfatório.

[0005] Será vantajoso alcançar um sistema de arrefecimento que supere, ou pelo menos alivie, pelo menos uma ou algumas das desvantagens da técnica anterior. Em particular, será vantajoso com um sistema de arrefecimento, que é adaptado para operar em diferentes condições de operação e temperaturas ambiente de um modo satisfatório.

SUMÁRIO DA INVENÇÃO

[0006] É um objetivo da invenção fornecer um sistema de arrefecimento, que é adaptado para operar em diferentes condições de operação e diferentes temperaturas ambientes, e no qual recursos de sistema de arrefecimento podem ser utilizados de um modo eficiente.

[0007] De acordo com um primeiro aspecto, a invenção se refere a um sistema de arrefecimento para revenir uma bateria dentro de um intervalo de temperatura específico, o sistema de arrefecimento compreende: - um refrigerador e uma linha de refrigerador disposta em troca de calor com o referido refrigerador, - uma fonte de calor e uma linha de alta temperatura disposta em troca de calor com a referida fonte de calor, - uma linha de bateria disposta em troca de calor com a bateria, - pelo menos uma bomba, disposta para transportar, em operação, um fluido de arrefecimento em pelo menos uma dentre as referidas linhas, e - um condensador e um circuito de refrigeração disposto em troca de calor com o referido condensador, em que um meio de trabalho é disposto para ser circulado, em operação, no referido circuito de refrigeração, em que a linha de refrigerador é conectável, de modo seletivo, em troca de calor pelo menos parcial, com a linha de bateria de modo a fornecer arrefecimento da bateria, e em que a linha de alta temperatura é conectável, de modo seletivo, em troca de calor pelo menos parcial com a linha de bateria para aquecer a bateria.

[0008] Com o sistema de arrefecimento da invenção, é possível fornecer uma temperatura desejada a uma bateria independentemente da temperatura ambiente e independentemente de um modo de operação atual.

[0009] O sistema de arrefecimento da invenção fornece, entre outros, a possibilidade de ter uma temperatura na linha de refrigerador, e outra temperatura preferencialmente mais alta na linha de bateria arrefecendo a bateria. Isso permite que o refrigerador opere a uma temperatura ideal e, ao mesmo tempo, forneça um fluido de arrefecimento à linha de bateria de uma temperatura ideal para arrefecer a bateria.

[0010] Nas modalidades da invenção, o meio de trabalho do circuito de refrigeração é disposto para ser arrefecido por troca de calor com o fluido de arrefecimento na linha de alta temperatura no referido condensador.

[0011] Nas modalidades da invenção, o circuito de refrigeração é disposto por meio do refrigerador, o referido refrigerador sendo disposto para aquecer o meio de trabalho do circuito de refrigeração por troca de calor com o fluido de arrefecimento na linha de refrigerador, cujo fluido de arrefecimento é, desse modo, arrefecido. Desse modo, o refrigerador e o condensador contribuirão para revenir a bateria tanto em condições típicas de verão, em que a bateria pode ser arrefecida pelo refrigerador, quanto em condições típicas de inverno, em que a bateria pode ser aquecida pelo condensador.

[0012] Nas modalidades da invenção, o sistema de arrefecimento compreende pelo menos um radiador, que é conectável ao refrigerador, para aquecer, de modo seletivo, o referido refrigerador.

[0013] Nas modalidades da invenção, o sistema de arrefecimento compreende um radiador, que é conectável à linha de alta temperatura, de modo a arrefecer, de modo seletivo, o fluido de arrefecimento na referida linha de alta temperatura, o referido radiador sendo o mesmo radiador que o pelo menos um radiador que é conectável ao refrigerador, ou um radiador separado.

[0014] Nas modalidades da invenção, pelo menos uma válvula é disposta para conectar, de modo seletivo, a linha de refrigerador em troca de calor com a linha de bateria de modo a fornecer arrefecimento da bateria, e em que pelo menos uma válvula é disposta para conectar, de modo seletivo, a linha de alta temperatura para troca de calor com a linha de bateria para aquecer a bateria. As válvulas podem ser reguladas entre um fluxo muito baixo a um fluxo total permitindo que ocorra uma troca de calor desejada a fim de revenir corretamente a bateria.

[0015] Nas modalidades da invenção, a fonte de calor é um motor elétrico, um motor de combustão e/ou um aquecedor elétrico.

[0016] Nas modalidades da invenção, o sistema de arrefecimento compreende uma linha de mistura, em que a linha de refrigerador e/ou a linha de alta temperatura são conectáveis para troca de calor com a linha de bateria por meio da referida linha de mistura. A linha de mistura pode ser usada como um instrumento para fornecer uma temperatura correta à bateria. A linha de mistura fornece uma possibilidade de ter diferentes temperaturas, que pode ser otimizada para cada linha, na linha de alta temperatura, na linha de refrigerador e na linha de bateria, respectivamente. Isso pode ser alcançado em que cada linha tem uma troca de calor parcial individualmente controlada com a linha de mistura. Na realidade, o sistema pode incluir mais de uma linha de mistura, que pode ou não ser interconectada uma à outra.

[0017] Nas modalidades da invenção, o sistema de arrefecimento compreende, ainda, um circuito de CA para fornecer um fluxo de ar de uma temperatura desejada para uma cabine, o condensador sendo disposto para arrefecer um meio de trabalho que é circulado no referido circuito de CA e em que o referido circuito de CA compreende um evaporador para absorver calor para o referido meio de trabalho a partir do fluxo de ar a ser fornecido à cabine à medida que o referido meio de trabalho é evaporado no referido evaporador. Com essa modalidade, o condensador terá uma função dupla, isto é, tanto para revenir a bateria em todas as condições de temperatura ambiente, mas também para climatizar uma cabine em todas as condições de temperatura ambiente.

[0018] Nas modalidades da invenção, a linha de refrigerador, linha de bateria e a linha de alta temperatura são interconectáveis de modo que o mesmo fluido de arrefecimento possa ser circulado em todas as referidas linhas. Esse é um modo compacto e eficaz de alcançar uma troca de calor entre as partes relevantes do sistema de arrefecimento.

[0019] Nas modalidades da invenção, uma válvula de mistura principal é disposta para conectar, de modo seletivo, a linha de refrigerador à linha de bateria, e/ou em que uma válvula de saída de bateria é disposta para conectar, de modo seletivo, a linha de bateria à linha de alta temperatura.

[0020] Nas modalidades da invenção, a linha de bateria compreende uma pluralidade de sublinhas, para arrefecer baterias separadas ou porções separadas da bateria, cada sublinha sendo dotada de uma bomba separada.

[0021] Nas modalidades da invenção, sensores são dispostos para monitorar a temperatura nas diferentes linhas, e em que uma unidade de controle é disposta para controlar a troca de calor entre a linha de refrigerador e a linha de bateria e/ou entre a linha de alta temperatura e a linha de bateria com base nas referidas temperaturas monitoradas. A unidade de controle torna possível automatizar a regulação do sistema de arrefecimento.

[0022] De acordo com um segundo aspecto, a invenção se refere a um veículo que compreende um sistema de arrefecimento, conforme revelado acima.

[0023] De acordo com um terceiro aspecto, a invenção se refere a um método para revenir uma bateria em um veículo, o método compreende as seguintes etapas: - monitorar uma temperatura atual da referida bateria, - com base na referida temperatura monitorada, decidir se a referida bateria precisa ser arrefecida ou aquecida, em que o arrefecimento é decidido como necessário se a temperatura atual estiver acima de uma temperatura limiar alta, e em que o aquecimento é decidido como necessário se a temperatura atual estiver abaixo de uma temperatura limiar baixa, - se a temperatura atual estiver acima da referida temperatura limiar alta, fornecer um fluido de arrefecimento de uma temperatura que é mais baixa do que a referida temperatura limiar alta para arrefecer a referida bateria com fluido de arrefecimento arrefecido em um refrigerador, o referido refrigerador aquecendo, desse modo, um meio de trabalho que é circulado para um condensador onde o mesmo é arrefecido, - se a temperatura atual estiver abaixo da referida temperatura limiar baixa, fornecer um fluido de arrefecimento de uma temperatura que é mais alta do que a referida temperatura limiar baixa para aquecer a referida bateria a partir de uma fonte de calor e/ou referido condensador.

[0024] O método pode compreender, ainda, etapas para climatização de ar de uma cabine em um veículo, o método compreende, desse modo, as seguintes etapas: - monitorar uma temperatura atual da referida cabine, - com base na referida temperatura monitorada, decidir se a referida cabine precisa ser resfriada ou aquecida, em que o arrefecimento é decidido como necessário se a temperatura atual estiver acima de uma temperatura limiar alta, e em que o aquecimento é decidido como necessário se a temperatura atual estiver abaixo de uma temperatura limiar baixa, - se a temperatura atual estiver acima da referida temperatura limiar alta, fornecer troca de calor em um evaporador para o fluxo de ar que entra na cabine com o fluido de trabalho que chega do referido refrigerador, - se a temperatura atual estiver abaixo da referida temperatura limiar baixa, fornecer troca de calor para o fluxo de ar que entra na cabine com o fluido de arrefecimento aquecido pela referida fonte de calor e/ou referido condensador.

[0025] Outras modalidades e vantagens serão evidentes a partir da descrição detalhada e dos desenhos anexos.

BREVE DESCRIÇÃO DOS DESENHOS

[0026] Abaixo, as modalidades específicas da invenção serão descritas com referência aos desenhos anexos, em que;

[0027] A Figura 1 é uma representação esquemática de um sistema de arrefecimento de acordo com uma primeira modalidade,

[0028] A Figura 2 é uma representação esquemática de um sistema de arrefecimento de acordo com uma segunda modalidade,

[0029] A Figura 3 é uma representação esquemática de um sistema de arrefecimento de acordo com uma terceira modalidade,

[0030] A Figura 4 é uma representação esquemática de um sistema de arrefecimento de acordo com uma quarta modalidade,

[0031] A Figura 5 é uma representação esquemática de um sistema de arrefecimento de acordo com uma quinta modalidade,

[0032] A Figura 6 é uma representação esquemática de um sistema de arrefecimento de acordo com uma sexta modalidade,

[0033] A Figura 7 é uma representação esquemática de um sistema de arrefecimento de acordo com uma sétima modalidade,

[0034] A Figura 8 é um diagrama de blocos de um método para climatizar uma bateria, e

[0035] A Figura 9 é um diagrama de blocos de um método para revenir uma cabine de um veículo.

DESCRIÇÃO DETALHADA DAS MODALIDADES MOSTRADAS

[0036] Abaixo, um sistema de arrefecimento 1 em conformidade com a invenção será descrito como um sistema de arrefecimento de um veículo 23. Entretanto, o sistema de arrefecimento também pode ser usado em outras aplicações. O veículo 23 é ilustrado de maneira bem esquemática por uma caixa 23 com linhas pontilhadas que incorporam o sistema de arrefecimento 1. O sistema e métodos de arrefecimento mostrados nas Figuras 2 a 8 também são adaptados para uso em um veículo, embora nenhum veículo seja ilustrado nesses desenhos.

[0037] O sistema de arrefecimento 1 descrito abaixo inclui diversas válvulas, bombas e linhas interconectadas. A fim de distinguir uns dos outros, são fornecidos nomes a alguns desses recursos que não estão relacionados a nada além de sua localização específica no sistema, tipicamente com base na proximidade com outro recurso.

[0038] Na Figura 1, uma primeira modalidade de um sistema de arrefecimento 1 é apresentada. O sistema de arrefecimento compreende um refrigerador 2, que é disposto em uma linha, denotada, na presente invenção, a linha de refrigerador 2a, em que uma bomba, denotada, na presente invenção, a bomba de refrigerador 2b, é disposta para circular um fluido de arrefecimento na referida linha de refrigerador 2a por meio do referido refrigerador 2. A linha de refrigerador 2a é conectável para troca de calor com uma linha de bateria 4a que passa por uma bateria 4 compreendida de uma ou mais partes ou kits de bateria. Ao longo deste relatório descritivo, a expressão conectável para/em “troca de calor” é usada para abranger tanto a troca de calor por meio de mistura de fluido de arrefecimento quanto a troca de calor de fluido de arrefecimento por um trocador de calor.

[0039] Uma bomba de bateria 4b pode ser fornecida para circular o fluido de arrefecimento ao longo da linha de bateria 4a. Na modalidade mostrada, a bateria 4 inclui três kits de bateria individuais que são revenidos em paralelo por meio das sublinhas separadas 4a’, 4a” e 4a’”, cada linha sendo dotada de uma bomba individual 4b’, 4b” e 4b’”. A saída dessas sublinhas 4a’, 4a” e 4a’” chega a montante na linha de bateria 4a em relação à entrada das mesmas sublinhas 4a’, 4a” e 4a’”. Portanto, uma porção do fluido de arrefecimento que passa pelos kits de bateria é recirculada após ter sido misturada com uma porção que chega da linha de bateria 4a.

[0040] A linha de bateria 4a pode ser alimentada a partir de diferentes fontes dependendo de uma necessidade de temperatura atual da bateria. Em condições de verão, a bateria tipicamente precisará ser arrefecida para ser mantida em um típico intervalo de temperatura desejado de 15 a 30 °C. Portanto, em tais condições, o fluido de arrefecimento da linha de refrigerador 2a é disposto para arrefecer a bateria

4. Na modalidade mostrada, a linha de refrigerador 2a é conectada à linha de bateria 4a por meio de uma linha de mistura 9, à qual outras linhas também podem ser conectadas. A linha de mistura 9 permite a possibilidade de controlar a temperatura do fluido de arrefecimento que chega na linha de bateria a partir, entre outros, da linha de refrigerador 2a. Uma válvula de mistura principal 17 é disposta para permitir que uma porção do fluxo na linha de bateria 4a passe na linha de mistura 9. Na modalidade mostrada, a linha de mistura 9 pode ser vista como uma parte da linha de refrigerador 2a.

[0041] A linha de mistura 9, na modalidade mostrada, também é conectável para troca de calor com uma linha de alta temperatura 5a que passa por uma fonte de calor 5. A fonte de calor 5 pode ser um aquecedor elétrico ou pode ser um meio de potência que necessita de arrefecimento, tal como a eletrônica de potência do veículo, um motor elétrico para acionar o veículo, ou pode ser um motor de combustão se tal motor for fornecido no veículo. Na modalidade mostrada, uma válvula de retorno de calor 16 é disposta para permitir um fluxo de retorno para a linha de bateria 4a. A válvula de retorno de calor 16 pode ser aberta, portanto, a partir da linha de alta temperatura 5a quando a bateria 4 precisar ser aquecida. Tipicamente, é permitido que meio de arrefecimento frio saia da linha de bateria 4a para a linha de alta temperatura 5a por meio da válvula de saída de bateria 18, desse modo, a linha de bateria 4a é preenchida com meio de arrefecimento relativamente mais quente por meio da válvula de retorno de calor 16.

[0042] Em condições de verão, aquecimento da bateria 4 não é necessário e as válvulas são controladas para permitir que o fluido de arrefecimento da linha de alta temperatura 5a desvie da linha de bateria 4a. Em outras palavras, a válvula de saída de bateria 18 será fechada. Em vez disso, uma porção do fluxo que passa na linha de mistura 9 (da direita para a esquerda na Figura 1) será redirecionada para a linha de bateria 4a por meio da válvula de retorno de calor 16 e da bomba de bateria 4b. A válvula de mistura principal 17, portanto, pode ser disposta para dividir o fluxo entre a linha de bateria 4a e a linha de mistura 9. Quanto mais arrefecimento a bateria 4 precisar, maior a porção do fluxo que será direcionada para a linha de mistura 9. A linha de alta temperatura 5a é, neste modo, disposta para arrefecer a fonte de calor 5 e para arrefecer um condensador 3.

[0043] O condensador 3 é disposto em um circuito de refrigeração 3a, que também inclui um compressor 6 e uma válvula de expansão 7. O circuito de refrigeração 3a compreende um meio de trabalho que é separado do fluido de arrefecimento do restante do sistema de arrefecimento. O circuito de refrigeração 3a é disposto por meio do refrigerador 2, que cools o fluido de arrefecimento do sistema de arrefecimento e desse modo, ao mesmo tempo, o refrigerador 2 aquece o meio de trabalho no circuito de refrigeração 3a. O meio de trabalho no circuito de refrigeração 3a é arrefecido e condensado, subsequentemente, no condensador 3,

em que o calor emitido a partir do condensador 3 aquecerá o fluido de arrefecimento na linha de alta temperatura 5a.

[0044] De modo adicional, o sistema de arrefecimento 1 inclui um radiador 10 disposto, entre outros, para arrefecer o fluido de arrefecimento que passa através da linha de alta temperatura 5a. Isso é útil em condições de verão em que calor excessivo é produzido e precisa ser liberado para as adjacências. Isso é realizado, portanto, abrindo-se a válvula de desvio de radiador 12 e a válvula de entrada de radiador 14 para o radiador 10 para permitir, desse modo, que o radiador 10 emita calor do fluido de arrefecimento para o ar ambiente.

[0045] Uma vantagem do sistema de arrefecimento da invenção é que partes do sistema de arrefecimento podem ser utilizadas de diferentes modos e para diferentes finalidades sob diferentes condições.

[0046] Em típicas condições de inverno, as baterias da bateria 4 precisarão ser aquecidas para ser mantidas no intervalo de temperatura desejado. Em tais condições, a válvula de radiador 12 será controlada para permitir que o fluido de arrefecimento na linha de alta temperatura 5a desvie do radiador 10. A ideia neste modo é que calor do condensador 3 e da fonte de calor 5, por exemplo, eletrônica de potência de um veículo, será utilizado para manter as baterias a uma temperatura desejada. Isso é alcançado em que um modo controlado em que uma válvula de refrigerador 13 disposta na saída do refrigerador 2 se abre para a extremidade de entrada do radiador 10. Uma válvula de entrada de radiador 14 é disposta para direcionar o fluxo do refrigerador 2 para o radiador 10. A saída do radiador 10 é controlada por uma válvula de saída de radiador 15, por meio da bomba de refrigerador 2b para o refrigerador 2. Neste modo, o radiador 10 será utilizado para fins de aquecimento para aquecer o fluido de arrefecimento que passa através da linha de refrigerador 2a. O refrigerador 2 aquecerá, desse modo, o meio de trabalho do circuito de refrigeração 3a passando pela bomba de expansão 6 para o condensador 3 onde o meio de trabalho será condensado, desse modo, calor será emitido do meio de trabalho do circuito de refrigeração 3a para o fluido de arrefecimento da linha de alta temperatura 5a.

[0047] A bateria 4 é aquecida pelo fluido de arrefecimento na linha de alta temperatura 5a. Isso é alcançado em que uma válvula de retorno de calor 16 permite que um fluxo de fluido de arrefecimento da linha de alta temperatura 5a para a linha de bateria 4a aumente, desse modo, a temperatura do fluido de arrefecimento na linha de bateria 4a. Uma válvula de saída de bateria 18 é disposta para permitir uma troca de calor com a linha de alta temperatura 5a, por exemplo, um fluxo de retorno de volta à linha de alta temperatura 5a. Conforme uma alternativa, um trocador de calor pode ser disposto para fornecer a referida troca de calor.

[0048] Desse modo, um equilíbrio das temperaturas na linha de bateria 4a e na linha de alta temperatura 5a é alcançado. A temperatura da linha de bateria 4a é aumentada de modo que a bateria 4 possa ser mantida a uma temperatura desejada e a temperatura da linha de alta temperatura 5a é diminuída de modo que um arrefecimento relevante da fonte de calor 5 e condensador 3 possa ser alcançado.

[0049] Os sensores são dispostos, preferencialmente, para monitorar a temperatura nas diferentes linhas. As válvulas são controladas em resposta às temperaturas monitoradas de modo a fornecer as temperaturas desejadas nas diferentes linhas, tipicamente na linha de alta temperatura 5a e na linha de bateria 4a. Se o equilíbrio de temperatura não for satisfatório, outros meios de regulação são disponíveis. Se arrefecimento adicional da linha de alta temperatura 5a for necessário, uma quantidade equilibrada do fluido de arrefecimento pode passar através do radiador de alta temperatura 10’ por meio de regulação apropriada das válvulas. De modo adicional, um aquecedor auxiliar 5’ pode ser fornecido para aquecer o fluido de arrefecimento em conexão com a linha de bateria 4a se aquecimento adicional da bateria 4 for desejado. Na modalidade mostrada, um aquecedor auxiliar 5’ é fornecido na linha de bateria 4a.

[0050] Um tanque de expansão 19 é disposto ao longo da linha de alta temperatura 5a para compensar diferenças de temperatura e diferenças de pressão relacionadas no sistema de arrefecimento 1. Linhas de desaeração (não mostradas) são usadas em todas as modalidades mostradas para garantir que o ar dentro do sistema seja direcionado para o tanque de expansão 19. As válvulas de corte nas linhas de desaeração podem ser usadas para evitar perdas de bombeamento, perdas de calor ou mistura de fluido de arrefecimento de diferentes temperaturas.

[0051] Na Figura 2, uma segunda modalidade do sistema de arrefecimento da invenção é revelada. Na segunda modalidade mostrada, um circuito de CA 3b é disposto para fornecer uma temperatura confortável em uma cabine (não mostrada) de um veículo no qual o sistema de arrefecimento 1 é disposto. O circuito de CA da modalidade mostrada compartilha meio de trabalho com o circuito de refrigeração 3a, que é arrefecido pelo condensador 3. O circuito de CA 3b inclui um evaporador 8, uma válvula de expansão 21 e uma válvula de corte 22. O evaporador 8 é disposto para evaporar o meio de trabalho no circuito de CA 3b e fornecer arrefecimento à cabine do veículo. Um ventilador HVAC 24 é disposto para fornecer um fluxo de ar forçado passando pelo evaporador 8, em que HVAC significa Aquecimento, Ventilação e Condicionamento de Ar. Em um modo convencional, o meio de trabalho é evaporado no evaporador 8, desse modo, calor é obtido do fluxo de ar passante que é, desse modo, arrefecido à medida que entra na cabine.

[0052] Nessa segunda modalidade que inclui um circuito de CA 3b para climatização da cabine, o condensador 3 tem uma função dupla em que o mesmo condensa meio de trabalho para o refrigerador 2 e para o evaporador 8. Desse modo, o condensador 3 pode estar em maior necessidade de arrefecimento, e o calor entregue à linha de alta temperatura 5a será, em tal caso, mais importante.

[0053] Nas figuras, o fluxo completo na linha de alta temperatura 5a passa através do aquecedor de cabine 26. Em uma modalidade não mostrada, apenas uma porção do fluxo da linha de alta temperatura 5a passa através do aquecedor de cabine 26, em que a outra porção é disposta para se desviar do referido aquecedor de cabine. Isso pode ser vantajoso para evitar uma queda de pressão na referida linha de alta temperatura 5a.

[0054] Em condições de verão, com uma típica temperatura ambiente de cerca de 25 °C ou maior, a bateria 4 precisa ser arrefecida para ser mantida no típico intervalo de temperatura desejado de 15 a 30 °C. Em tais condições, o fluido de arrefecimento passa da válvula de refrigerador 13 para a linha de mistura 9 por meio da linha de refrigerador 2a, e da linha de bateria 4a para a linha de mistura 9 por meio da válvula de mistura principal 17. O fluido de arrefecimento entra novamente na linha de bateria 4a a partir da linha de mistura 9, por meio da válvula de retorno de calor 16, e flui por meio da bomba de bateria 4b para as linhas de bateria separadas 4a’, 4a”, 4a’”.

[0055] O fluido de arrefecimento na linha de refrigerador 2a que passa pelo refrigerador 2 é arrefecido pelo meio de trabalho evaporado que chega no circuito de refrigeração 3a a partir do condensador 3. O condensador 3 é, por sua vez, arrefecido pelo fluido de arrefecimento que passa através da linha de alta temperatura 5a, que pode ser arrefecida pelo ar ambiente no radiador 10. Um aquecedor de cabine 26 é disposto em conexão com o evaporador 8, e uma aba de mistura de ar 25 é disposta para controlar o fluxo de ar para troca de calor com o evaporador 8 ou o aquecedor de cabine 26, ou passando por ambos sem interação. Em condições de verão, o fluxo de ar será controlado em troca de calor com o evaporador 8 e será, desse modo, arrefecido.

[0056] Em condições de inverno, com uma típica temperatura ambiente de cerca de 5 °C ou menor, o aquecimento tanto da cabine quanto das baterias pode ser necessário, preferencialmente a diferentes temperaturas. Portanto, em tais condições, o fluido de arrefecimento relativamente morno que passa através da linha de alta temperatura 5a aquecerá o ar fornecido à cabine por meio de troca de calor com o aquecedor de cabine 26. A válvula CA 22 é fechada neste modo e evaporação não ocorrerá no evaporador 8. Possivelmente, arrefecimento adicional do fluido de arrefecimento na linha de alta temperatura 5a não é necessário em condições de inverno. Portanto, a válvula de desvio de radiador 12 pode ser controlada para desviar o radiador 10 com o fluxo total de fluido de arrefecimento na linha de alta temperatura 5a.

[0057] Em vez disso, neste modo, o radiador 10 é disposto para retirar calor das adjacências que é utilizado no refrigerador para aquecer o condensador que, por sua vez, aquece a linha de alta temperatura 5a, de modo que a cabine possa ser aquecida por meio do aquecedor de cabine 26. Portanto, neste modo, a válvula de refrigerador 13 se abre para o radiador 10 por meio da válvula de entrada de radiador 14. A válvula de saída de radiador 15 é disposta, desse modo, para direcionar o fluido de arrefecimento que foi aquecido dentro do radiador 10 para a linha de refrigerador 2a, por meio da bomba de refrigerador 2b, e através do refrigerador 2.

[0058] Em típicas condições de primavera ou outono com uma temperatura ambiente de cerca de 10 a 15 °C, o radiador 10 é arrefecido pelo ar ambiente. O circuito de CA 3b está inativo e meio de trabalho não se desloca através do circuito de refrigeração 3a ou do circuito de CA 3b. O fluido de arrefecimento que passa pelo refrigerador 2 não tem, portanto, sua temperatura afetada. O fluido de arrefecimento arrefecido que chega do radiador 10 por meio da válvula de saída de radiador 15 entra na linha de refrigerador 2a. A válvula de retorno de calor 16 é aberta a um grau desejado para alcançar uma temperatura desejada na linha de bateria 4a. Tipicamente, o fluido de arrefecimento que chega do radiador 10 tem uma temperatura de cerca de 10 a 15 °C e uma temperatura apropriada do fluido de arrefecimento para arrefecimento é cerca de 20 °C. Os sensores são dispostos para monitorar as temperaturas e uma unidade de controle pode ser disposta para controlar as válvulas e bombas de modo a alcançar uma temperatura apropriada.

[0059] Um problema nas típicas condições de primavera é que o arrefecimento pode ser necessário não só para a bateria 4, mas também para a linha de alta temperatura 5a. Isso pode ser alcançado em que é permitido que uma porção do fluxo na linha de alta temperatura 5a entre na linha de mistura por meio da válvula de retorno de calor 16, e que um fluido de arrefecimento relativamente mais frio retorna para a linha de alta temperatura 5a por meio da válvula de saída de bateria

18. Conforme uma alternativa, o radiador 10 pode ser utilizado parte do tempo para arrefecer a linha de alta temperatura 5a e parte do tempo para arrefecer a linha de refrigerador 2. Em determinadas condições, entretanto, a capacidade de arrefecimento não é suficiente. Portanto, mais capacidade de arrefecimento pode ser fornecida.

[0060] Na Figura 3, um sistema de arrefecimento 1 de acordo com uma terceira modalidade é mostrado. Nesta modalidade, um segundo radiador é disposto para fornecer mais capacidade de arrefecimento. Os dois radiadores podem ser denotados um radiador de alta temperatura 10’ e um radiador de baixa temperatura 11, embora suas funções possam ser similares. Um ventilador de radiador de baixa temperatura 27 pode ser disposto para fornecer um fluxo forçado passando pelo radiador de baixa temperatura 11 e aumentar sua eficiência de troca de calor, e um ventilador de radiador de alta temperatura 20 pode ser disposto para fornecer um fluxo forçado passando pelo radiador de alta temperatura 10’. O radiador de alta temperatura 10’ é dedicado a arrefecer a linha de alta temperatura 5a. Uma válvula de desvio de radiador 12 é disposta para conectar uma porção selecionável do fluxo na linha de alta temperatura 5a passando pelo radiador de alta temperatura 10’. Portanto, a válvula de desvio de radiador 12 pode ser controlada para circular a linha de alta temperatura 5e e desviar o radiador de alta temperatura 10’, para permitir que o fluxo passe através do radiador de alta temperatura 10’, ou para dividir o fluxo para qualquer grau desejado.

[0061] O radiador de baixa temperatura 11 é disposto para aquecer a linha de refrigerador 2a em um modo de bomba de calor durante condições de inverno e para arrefecer a bateria 4 por meio da linha de mistura 9 em condições de verão e primavera, a menos que a linha de bateria 4a precise de uma temperatura que seja menor do que a temperatura ambiente.

[0062] Uma vantagem principal do sistema de arrefecimento mostrado na Figura 3 é que não existem limitações em relação ao arrefecimento. Em condições de verão, tanto o radiador de alta temperatura 10’ quanto o radiador de baixa temperatura 11 podem ser utilizados para arrefecer fluido de arrefecimento. Um tanque de expansão 19 é disposto e conectado a uma linha que conecta a linha de alta temperatura 5a à linha de bateria 4a. Em contraste com a primeira e segunda modalidades, o sistema de arrefecimento 1 de acordo com a terceira modalidade não envolve uma válvula de retorno de calor 16. O aquecimento e arrefecimento da linha de bateria 4a, contudo, podem ser alcançados por meio de regulação da válvula de controle principal 17, da válvula de saída de bateria 18 e da bomba de bateria 4b, que controla o fluxo geral na linha de bateria 4a.

[0063] Na Figura 4, um sistema de arrefecimento de acordo com uma quarta modalidade é mostrado. Nesta modalidade, um trocador de calor 28 é disposto para substituir a linha de mistura das modalidades descritas acima e fornecer a troca de calor entre a linha de refrigerador 2a e a linha de bateria 4a sem misturar os diferentes fluidos. Uma válvula de desvio de trocador de calor 29 é disposta na linha de bateria 4a para direcionar uma porção desejada do fluido de arrefecimento circulado na linha de bateria para o trocador de calor 28. De outra maneira, o sistema de arrefecimento é quase idêntico ao sistema de arrefecimento de acordo com a terceira modalidade mostrada na Figura 3. Uma válvula de retorno de calor 16 é disposta com uma função um pouco diferente das modalidades acima em que a mesma pode controlar um fluxo tanto da linha de alta temperatura 5a ou da linha de refrigerador 2a para a linha de bateria 4a.

[0064] Na Figura 5, um sistema de arrefecimento de acordo com uma quinta modalidade é mostrado. O sistema de arrefecimento de acordo com esta modalidade é, na maioria dos detalhes, idêntico à quarta modalidade mostrada na Figura 4. Uma primeira diferença é que a válvula de trocador de calor 29’ é disposta na linha de refrigerador 2a em vez de ser disposta na linha de bateria 4a. O resultado, entretanto, é similar em que a troca de calor é alcançada abrindo-se a válvula de trocador de calor 29’ para o trocador de calor 28 e que a troca de calor pode ser evitada, a um grau desejado, abrindo-se a válvula de trocador de calor 29’ para a linha desviando do trocador de calor 28. A válvula de retorno de calor 16 é disposta para conectar uma entrada da linha de alta temperatura 5a à linha de bateria 4a, desse modo, é permitido que um fluxo correspondente saia da linha de bateria 4a para a linha de alta temperatura 5a por meio da válvula de saída de bateria 18. A válvula de retorno de calor 16 também pode ser disposta para conectar uma entrada da linha de refrigerador 2a à linha de bateria 4a, para arrefecer a linha de bateria 4a, mas nesta modalidade, tal troca de calor é tipicamente alcançada por meio do trocador de calor 28 e controlada pela válvula de trocador de calor 29’.

[0065] Uma diferença principal da quarta e quinta modalidades em relação às outras modalidades é que o fluido de arrefecimento é mantido pelo menos parcialmente separado na quarta e quinta modalidades. Portanto, a troca de calor entre a linha de refrigerador 2a e a linha de bateria 4a é realizada por meio de um trocador de calor 28, enquanto nas outras modalidades, a troca de calor é alcançada misturando-se os fluidos de arrefecimento das linhas separadas. Conforme indicado acima, o termo “em troca de calor” é usado para abranger tanto a troca de calor por meio de mistura de fluido de arrefecimento quanto a troca de calor de fluido de arrefecimento efetuada por um trocador de calor, sem mistura dos fluidos de arrefecimento.

[0066] Na Figura 6, um sistema de arrefecimento de acordo com uma sexta modalidade é mostrado, que é idêntico ao sistema de arrefecimento de acordo com a segunda modalidade mostrado na Figura 2, exceto por três detalhes. Primeiramente, a bomba de alta temperatura 5b está localizada a jusante da saída do radiador 10. De modo adicional, primeira e uma segunda fontes de calor auxiliares, tipicamente na forma de aquecedores elétricos, são dispostas no sistema. A primeira fonte de calor auxiliar 5’ é disposta na linha de bateria para fornecer calor dedicado à bateria 4, sempre que tal aquecimento for desejado. A segunda fonte de calor auxiliar 5” é disposta ao longo da linha de alta temperatura 5a entre o condensador 3 e aquecedor de cabine 26 de modo a garantir que sempre haverá calor suficiente para aquecer a cabine.

[0067] Na Figura 7, um sistema de arrefecimento de acordo com uma sétima modalidade é mostrado. Essa sétima modalidade ilustra que a bomba de bateria 4b de todas as outras modalidades pode ser omitida tendo em vista que a circulação do fluido de arrefecimento será fornecida pelas bombas individuais 4b’, 4b” e 4b’” das sublinhas 4a’, 4a” e 4a’” da linha de bateria 4a.

[0068] Quanto às outras modalidades, a válvula de mistura principal 17 controla a quantidade de fluido de arrefecimento da linha de refrigerador 2a que é circulada para a linha de bateria 4a. De modo adicional, em um caso em que aquecimento das baterias 4 é desejado, será permitido que fluido de arrefecimento arrefecido saia da linha de bateria 4a para a linha de alta temperatura 5a por meio da válvula de saída de bateria 18.

[0069] As bombas individuais 4b’, 4b” e 4b’” das sublinhas 4a’, 4a” e 4a’” podem ser individualmente controladas de modo a fornecer arrefecimento individual (ou aquecimento) de cada um dentre os kits de bateria. A temperatura do fluido de arrefecimento será a mesma que entra nas diferentes sublinhas 4a’, 4a” e 4a’”, mas o arrefecimento dos kits de bateria individuais pode ser regulado aplicando-se diferentes fluxos de fluido pelas bombas individuais 4b’, 4b” e 4b’”, de modo que cada kit de bateria obtenha o arrefecimento (ou aquecimento) ideal necessário para o referido kit de bateria.

[0070] Na Figura 8, um método para revenir uma bateria é mostrado na forma de um diagrama de blocos esquemático.

[0071] O método é adaptado para ser realizado com o sistema de arrefecimento descrito acima de acordo com qualquer uma das modalidades. O método compreende, entre outros, as etapas a seguir.

[0072] Primeiramente, a temperatura T da bateria 4 é monitorada, continuamente ou em ocasiões predeterminadas, tais como uma vez a cada intervalo específico ou em ocasiões específicas. A fim de funcionar da melhor maneira possível, a bateria deve ser mantida em uma faixa de temperatura específica, isto é, a temperatura da bateria deve ser mais alta do que uma temperatura limiar baixa TL e mais baixa do que uma temperatura limiar alta TH; TL<T<TH. Em uma típica modalidade, a temperatura limiar baixa TL é cerca de 15 °C e a temperatura limiar alta TH é cerca de 30 °C. Essas são, entretanto, apenas temperaturas exemplificativas e os limiares dependem do tipo específico de bateria usado. O intervalo entre os limiares também pode ser mais largo ou mais estreito, e/ou pode ser dependente de outros parâmetros, tais como a temperatura externa, capacidade de motor usada e similares.

[0073] Se a temperatura T da bateria 4 estiver mais baixa do que a temperatura limiar baixa TL, o aquecimento é considerado necessário e uma unidade de controle controlará válvulas e bombas relevantes do sistema de arrefecimento para fornecer fluido de arrefecimento a partir de uma linha de aquecimento, isto é, a linha de alta temperatura 5a, para a bateria 4. A linha de alta temperatura 5a é normalmente aquecida por uma fonte de calor 5, tipicamente na forma de um motor e/ou eletrônica de potência de um veículo, o referido motor e/ou eletrônica de potência, desse modo, sendo arrefecido a uma temperatura de trabalho apropriada.

[0074] Em conexão com essa etapa de fornecimento de fluido de arrefecimento de uma linha de alta temperatura para a bateria, a temperatura do fluido de arrefecimento na referida linha de alta temperatura é monitorada. Se a temperatura na referida linha de alta temperatura for suficiente para aquecer a bateria, aquecimento prosseguirá regulando-se as válvulas relevantes do sistema de arrefecimento de modo a fornecer quantidade apropriada de fluido de arrefecimento a partir da linha de alta temperatura para a bateria 4.

[0075] Se, por outro lado, a temperatura do fluido de arrefecimento na referida linha de alta temperatura 5a não for suficientemente alta para aquecer a bateria, então, o referido fluido de arrefecimento será aquecido. Em uma primeira etapa, se o radiador de baixa temperatura 11 estiver em uso, o mesmo será desviado de modo que arrefecimento do fluido de arrefecimento seja evitado. Em segundo lugar, o aquecimento pode ser alcançado por meio de uma troca de calor com o condensador 3. O refrigerador 2 fornece calor ao condensador por meio da linha de refrigerador 2a. Se o fluido de arrefecimento na linha de refrigerador 2a for cooler do que a temperatura de ar ambiente, calor pode ser obtido do radiador de alta temperatura 10,10’ e circulado na linha de refrigerador 2a para o refrigerador 2. O aquecimento da bateria pode ser, então, continuamente executado de modo a manter a temperatura T da bateria 4 dentro da faixa de temperatura desejada. Se o aquecimento se tornar too eficaz de modo que a temperatura T da bateria exceda um limiar superior, que pode ser igual ou pode ser menor do que a temperatura limiar alta TH, as válvulas serão reguladas para diminuir a eficiência de aquecimento, ou a emissão de refrigerador pode ser diminuída. Em uma modalidade específica, arrefecimento por meio do circuito de CA 3b não será iniciado quando o aquecimento estiver em andamento.

[0076] Se, de modo contrário, a temperatura T da bateria 4 estiver mais alta do que a temperatura limiar alta TH; T>TH, o arrefecimento é considerado necessário e a unidade de controle controlará válvulas e bombas relevantes do sistema de arrefecimento para fornecer fluido de arrefecimento para arrefecer a bateria 4. Isso é alcançado conectando-se a linha de refrigerador 2a para troca de calor com a linha de bateria 4a, tanto diretamente ou por meio de um trocador de calor 28.

[0077] Nesse momento, a temperatura do fluido de arrefecimento na linha de refrigerador 2a será medida. Se a temperatura do referido fluido de arrefecimento estiver fria o bastante, o arrefecimento da bateria 4 pode ser efetuado por meio de regulação das válvulas e bombas em questão. Se a linha de refrigerador 2a não estiver fria o bastante, a mesma precisará ser arrefecida. A temperatura da linha de refrigerador 2a é, então, comparada à temperatura ambiente. Se a temperatura ambiente estiver mais fria do que a linha de refrigerador, a válvula de refrigerador 13, será controlada para abrir para um radiador 10, 11 de modo a arrefecer a linha de refrigerador 2a por meio do ar ambiente. Se isso não for suficiente, o circuito de refrigeração 3a será ativado. O refrigerador 2 emitirá, desse modo, calor à linha de alta temperatura 5a por meio do condensador 3. A linha de alta temperatura 5a pode ser, se necessário, arrefecida por troca de calor com ar ambiente em um radiador, por exemplo, o radiador de alta temperatura 10, 10’.

[0078] Na Figura 9, um método para climatizar uma cabine de um veículo é mostrado na forma de um diagrama de blocos esquemático. Esse método pode ser realizado paralelamente ao método para revenir uma bateria conforme descrito acima, com o uso dos mesmos recursos, ou pode ser um método separado.

[0079] Primeiramente, a temperatura T2 da cabine é monitorada, continuamente ou em ocasiões predeterminadas, tais como uma vez a cada intervalo específico ou em ocasiões específicas. Por questão de conveniência do condutor e passageiros na cabine, a temperatura dentro da cabine deve ser mantida dentro de uma faixa de temperatura muito estreita tipicamente definida a partir de dentro da cabine. A temperatura da bateria deve ser mais alta do que uma temperatura limiar baixa TL2 e mais baixa do que uma temperatura limiar alta TH2; TL2<T2<TH2. Em uma típica modalidade, a faixa de temperatura da temperatura definida é muito estreita de modo que não seja permitido desvio maior do que meio grau centígrado.

[0080] Se a temperatura T2 da cabine estiver mais baixa do que a temperatura limiar baixa TL2, o aquecimento é considerado necessário e uma unidade de controle controlará válvulas e bombas relevantes do sistema de arrefecimento para fornecer troca de calor no aquecedor de cabine com fluido de arrefecimento de uma linha de aquecimento, isto é, a linha de alta temperatura 5a, para a cabine.

[0081] Se, por outro lado, a temperatura do fluido de arrefecimento na referida linha de aquecimento não for suficiente para aquecer a cabine, então, o referido fluido de arrefecimento será aquecido. Em uma primeira etapa, se o radiador de baixa temperatura 11 estiver em uso, o mesmo será desviado de modo que arrefecimento do fluido de arrefecimento seja evitado. Em segundo lugar, o aquecimento pode ser efetuado por meio de uma troca de calor com o condensador

3. O refrigerador 2 fornece calor ao condensador por meio da linha de refrigerador 2a. Se o fluido de arrefecimento na linha de refrigerador 2a for cooler do que a temperatura de ar ambiente, calor pode ser obtido do radiador de baixa temperatura 10,11 e circulado na linha de refrigerador 2a para o refrigerador 2. O aquecimento da bateria pode ser, então, continuamente executado de modo a manter a temperatura T2 da cabine dentro da faixa de temperatura desejada. Se o aquecimento se tornar too eficaz de modo que a temperatura T2 da bateria exceda um limiar superior, que pode ser igual ou pode ser menor do que a temperatura limiar alta TH2, a temperatura de entrada pode ser facilmente regulada pela aba de mistura de ar 25. Além disso, as válvulas podem ser reguladas para diminuir a eficiência de aquecimento, ou a emissão de refrigerador pode ser diminuída. Normalmente, arrefecimento por meio do circuito CA 3b não será iniciado quando aquecimento estiver em andamento. O fluido de arrefecimento da linha de alta temperatura 5a, nunca pode ser aquecido a uma temperatura maior do que aquela que a elétrica de potência pode operar. Especificamente, o referido fluido de arrefecimento é disposto para arrefecer a elétrica de potência do veículo.

[0082] Se, de modo contrário, a temperatura T2 na cabine estiver mais alta do que a temperatura limiar alta TH2; T2>TH2, arrefecimento é considerado necessário e a unidade de controle comandará o sistema CA para começar a operar.

[0083] Com o sistema de CA em operação, o arrefecimento da cabine é realizado de um modo convencional.

[0084] Acima, a invenção foi descrita com referência a modalidades específicas. Entretanto, a invenção não é limitada a essas modalidades. É evidente a um técnico no assunto que outras modalidades são possíveis dentro do escopo das reivindicações a seguir.

Claims

REIVINDICAÇÕES

1. Sistema de arrefecimento (1) para revenir uma bateria (4) dentro de um intervalo de temperatura específico, o sistema de arrefecimento caracterizado por compreender: - um refrigerador (2) e uma linha de refrigerador (2a) disposta em troca de calor com o referido refrigerador (2), - uma fonte de calor (5,5”) e uma linha de alta temperatura (5a) disposta em troca de calor com a referida fonte de calor (5,5”), - uma linha de bateria (4a) disposta em troca de calor com a bateria (4), - pelo menos uma bomba (2b, 4b, 5b), disposta para transportar, em operação, um fluido de arrefecimento em pelo menos uma dentre as referidas linhas, e - um condensador (3) e um circuito de refrigeração (3a) disposto em troca de calor com o referido condensador (3), em que um meio de trabalho é disposto para ser circulado, em operação, no referido circuito de refrigeração (3a), em que a linha de refrigerador (2a) é conectável, de modo seletivo, em troca de calor com a linha de bateria (4a) de modo a fornecer arrefecimento da bateria (4), e em que a linha de alta temperatura (5a) é conectável, de modo seletivo, em troca de calor com a linha de bateria (4a) para aquecer a bateria (4), em que o meio de trabalho do circuito de refrigeração (3a) é disposto para ser arrefecido por troca de calor com o fluido de arrefecimento na linha de alta temperatura (5a) no referido condensador (3), e em que o circuito de refrigeração (3a) é disposto pelo refrigerador (2), o referido refrigerador sendo disposto para aquecer o meio de trabalho do circuito de refrigeração (3a) por troca de calor com o fluido de arrefecimento na linha de refrigerador (2a), cujo fluido de arrefecimento é arrefecido desse modo, em que o sistema de arrefecimento compreende pelo menos um radiador (10,11), que é conectável ao refrigerador (2), para aquecer, de modo seletivo, o referido refrigerador (2).

2. Sistema de arrefecimento (1), de acordo com a reivindicação 1, em que o sistema de arrefecimento é caracterizado por compreender um radiador (10,10’),

que é conectável à linha de alta temperatura (5a), de modo a arrefecer, de modo seletivo, o fluido de arrefecimento na referida linha de alta temperatura (5a), o referido radiador sendo o mesmo radiador que o pelo menos um radiador (10) que é conectável ao refrigerador (2), ou um radiador separado (10’).

3. Sistema de arrefecimento (1), de acordo com a reivindicação 1 ou 2, caracterizado por pelo menos uma válvula (17, 29, 29’) ser disposta para conectar, de modo seletivo, a linha de refrigerador (2a) em troca de calor com a linha de bateria (4a) de modo a fornecer arrefecimento da bateria (4), e por pelo menos uma válvula (18) ser disposta para conectar, de modo seletivo, a linha de alta temperatura (5a) para troca de calor com a linha de bateria (4a) para aquecer a bateria (4).

4. Sistema de arrefecimento (1), de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 3, caracterizado por a fonte de calor (5,5’) ser um motor elétrico, um motor de combustão e/ou um aquecedor elétrico.

5. Sistema de arrefecimento (1), de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 4, em que o sistema de arrefecimento é caracterizado por compreender uma linha de mistura (9), e por a linha de refrigerador (4a) ser conectável para troca de calor pelo menos parcial com a linha de bateria (4a) por meio da referida linha de mistura (9).

6. Sistema de arrefecimento (1), de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 5, em que o sistema de arrefecimento é caracterizado por compreender uma linha de mistura (9), e por a linha de alta temperatura (5a) ser conectável para troca de calor pelo menos parcial com a linha de bateria (4a) por meio da referida linha de mistura (9).

7. Sistema de arrefecimento (1), de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 6, em que o sistema de arrefecimento é caracterizado por compreender, adicionalmente, um circuito de CA (3b) para fornecer um fluxo de ar de uma temperatura desejada para uma cabine, o condensador (3) sendo disposto para arrefecer um meio de trabalho que é circulado no referido circuito de CA (3b) e por o referido circuito de CA compreender um evaporador (8) para absorver calor para o referido meio de trabalho a partir do fluxo de ar a ser fornecido à cabine à medida que o referido meio de trabalho é evaporado no referido evaporador (8).

8. Sistema de arrefecimento (1), de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 7, caracterizado por a linha de refrigerador (2a), a linha de bateria (4a) e a linha de alta temperatura (5a) serem interconectáveis de modo que o mesmo fluido de arrefecimento possa ser circulado em todas as referidas linhas.

9. Sistema de arrefecimento (1), de acordo com a reivindicação 8, caracterizado por uma válvula de mistura principal (17) ser disposta para conectar, de modo seletivo, a linha de refrigerador (2a) à linha de bateria (4a), e em que uma válvula de saída de bateria (18) é disposta para conectar, de modo seletivo, a linha de bateria (4a) à linha de alta temperatura (5a).

10. Sistema de arrefecimento (1), de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 9, caracterizado por a linha de bateria (4a) compreender uma pluralidade de sublinhas (4a’, 4a”, 4a’”), para arrefecer kits de bateria separados ou porções separadas da bateria (4), cada sublinha sendo dotada de uma bomba separada (4b’, 4b”, 4b’”).

11. Sistema de arrefecimento (1), de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 10, caracterizado por sensores serem dispostos para monitorar a temperatura nas diferentes linhas, e por uma unidade de controle ser disposta para controlar a troca de calor entre a linha de refrigerador (2a) e a linha de bateria (4a) e/ou entre a linha de alta temperatura (5a) e a linha de bateria (4a) com base nas referidas temperaturas monitoradas.

12. Veículo (23) caracterizado por compreender um sistema de arrefecimento (1) conforme definido em qualquer uma das reivindicações 1 a 11.

13. Método para revenir uma bateria (2) em um veículo (23), o método caracterizado por compreender as seguintes etapas: - monitorar uma temperatura atual (T) da referida bateria, - com base na referida temperatura monitorada (T), decidir se a referida bateria precisa ser arrefecida ou aquecida, em que o arrefecimento é decidido como necessário se a temperatura atual (T) estiver acima de uma temperatura limiar alta

(TH), e em que o aquecimento é decidido como necessário se a temperatura atual (T) estiver abaixo de uma temperatura limiar baixa (T L), - se a temperatura atual (T) estiver acima da referida temperatura limiar alta (TH), fornecer um fluido de arrefecimento de uma temperatura que é mais baixa do que a referida temperatura limiar alta (TH) para arrefecer a referida bateria com fluido de arrefecimento arrefecido em um refrigerador (2), o referido refrigerador (2) aquecendo, desse modo, um meio de trabalho que é circulado para um condensador (3) onde o mesmo é arrefecido, - se a temperatura atual (T) estiver abaixo da referida temperatura limiar baixa (T L), fornecer um fluido de arrefecimento de uma temperatura que é mais alta do que a referida temperatura limiar baixa (T L) para aquecer a referida bateria a partir de uma fonte de calor (5, 5’, 5”) e/ou referido condensador (3), - monitorar a temperatura do referido fluido de arrefecimento em uma linha de alta temperatura (5a), - se a temperatura do fluido de arrefecimento na referida linha de alta temperatura (5a) não for suficientemente alta para aquecer a bateria e a temperatura do fluido de arrefecimento em uma linha de refrigerador (2a) disposta em troca de calor com o referido refrigerador (2) for mais fria do que a temperatura ambiente, aquecer o referido refrigerador (2) por meio de calor obtido de pelo menos um radiador (10, 11).

14. Método, de acordo com a reivindicação 13, caracterizado por compreender, adicionalmente, etapas para climatização de ar de uma cabine em um veículo (23), o método compreende as seguintes etapas: - monitorar uma temperatura atual (T2) da referida cabine, - com base na referida temperatura monitorada (T2), decidir se a referida cabine precisa ser arrefecida ou aquecida, em que o arrefecimento é decidido como necessário se a temperatura atual (T2) estiver acima de uma temperatura limiar alta (TH2), e em que o aquecimento é decidido como necessário se a temperatura atual (T2) estiver abaixo de uma temperatura limiar baixa (TL2), - se a temperatura atual (T2) estiver acima da referida temperatura limiar alta (TH2), fornecer troca de calor em um evaporador (8) para o fluxo de ar que entra na cabine com o fluido de trabalho que chega do referido refrigerador (2), - se a temperatura atual (T2) estiver abaixo da referida temperatura limiar baixa (TL2), fornecer troca de calor para o fluxo de ar que entra na cabine com o fluido de arrefecimento aquecido pela referida fonte de calor (5, 5’, 5”) e/ou referido condensador (3).