CN112567898A - 用于安装在可电驱动车辆中的充电装置模块、车辆和用于冷却可电驱动车辆的部件的方法 - Google Patents

用于安装在可电驱动车辆中的充电装置模块、车辆和用于冷却可电驱动车辆的部件的方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种用于安装在可电驱动车辆(21)中的充电装置模块(1)，包括充电装置和用于冷却充电装置的内部冷却回路(5)。内部冷却回路(5)包括用于连接到车辆(21)的主冷却回路(7)的连接点，其中该连接点包括至少一个入口(9)和至少一个出口(11)，并且其中，旁路管线(13)将所述至少一个入口(9)连接到所述至少一个出口(11)，同时绕过内部冷却回路(5)。可致动阀(15)与所述至少一个入口(9)相关联，借助于该阀可以控制冷却剂通过内部冷却回路(5)和旁路管线(13)的流动。

Description

用于安装在可电驱动车辆中的充电装置模块、车辆和用于冷 却可电驱动车辆的部件的方法
技术领域
本发明涉及一种用于安装在可电驱动车辆中的充电装置模块。本发明还涉及一种可电驱动车辆和一种用于冷却可电驱动车辆部件的方法。
背景技术
为了给可电驱动车辆的能量存储器充电，需要安装在充电基础设施(例如，充电柱)中或车辆自身中的充电装置。后一个实施例具有的优点是，车辆的能量存储器可以在常规的电源插座处充电，并且因此例如在车主的车库中充电。
DE 10 2011 090 147 A1公开了使用车辆冷却回路的分支管线来冷却充电装置。
US 2015/0189790 A1和DE 11 2016 003 577 T5公开了具有内部冷却回路的充电装置。
本发明的目的是规定一种用于安装在可电驱动车辆中的充电装置模块，该充电装置模块比常规安装的充电装置具有更长的使用寿命。
还旨在规定一种新的可电驱动车辆和一种用于冷却可电驱动车辆部件的新方法。
发明内容
这些目的通过具有独立权利要求特征的充电装置模块、车辆和方法来实现。从相应的从属权利要求中，有利的发展是显而易见的。
本发明的一个方面规定了一种用于安装在可电驱动车辆中的充电装置模块。充电装置模块具有充电装置和用于冷却充电装置的内部冷却回路，其中，内部冷却回路具有用于连接到车辆的上级冷却回路的连接。上级冷却回路例如是被设计成用于冷却车辆的电驱动马达的冷却回路。在有利的实施例中，上级冷却回路具有热交换器，用于向车辆周围区域释放热量。
连接包括至少一个入口和至少一个出口。这被理解为特别是意味着充电装置具有至少一个入口和至少一个出口作为连接到上级冷却回路的连接。
旁路管线将所述至少一个入口连接到所述至少一个出口，同时绕过内部冷却回路。可致动阀与所述至少一个入口相关联，借助于该阀可以控制冷却剂通过内部冷却回路和旁路管线的流动。
用于安装在可电驱动车辆中的充电装置在这里和下文被理解为意味着所谓的车载充电器，其通常包括整流器和变压器，并控制电能存储器的充电过程。
可电驱动车辆在这里和下文被理解为意味着具有至少一个电操作的驱动马达的车辆，例如电动汽车或所谓的插入式混合动力车辆。
特别地，充电装置处于充电操作中——即，具有施加到其上的工作电流，用于对车辆的电能存储器充电——仅当车辆静止且马达关闭时，也就是说不处于驾驶操作时。
充电装置模块具有的优点是，阀可以以这样的方式被致动，使得只有当充电装置处于充电操作中并且因此需要冷却时，来自车辆的上级冷却回路的冷却剂才流过充电装置。如果充电装置不处于充电操作中，则不需要冷却。充电装置有利地首先连接到车辆的上级冷却回路，但是该冷却回路的冷却剂优选地在车辆处于驾驶操作中且充电装置不处于充电操作中并且因此不需要冷却时不流过该冷却回路。
于是，使用旁路管线可以具有这样的优点，例如在车辆驾驶操作期间从车辆的其他部件带走热量的经加热的冷却剂不会流过充电装置。这大大减少了充电装置上不断变化的热负荷，并延长了其使用寿命。
旁路线路特别地可以在充电装置模块的外壳外部被引导。这具有的优点是，甚至可以几乎排除热量到充电装置的最小传递。此外，该实施例具有的优点是，阀可以集成在外壳的入口端口中。
根据一个实施例，内部冷却回路在冷却器内部被引导，该冷却器与充电装置模块的外壳相关联。在该实施例中，充电装置模块具有例如冷却器，该冷却器法兰连接到其外壳，并且被设计为例如板式冷却器。冷却器从充电装置吸收热量，并且因此在功能上与充电装置相关联。尽管在本实施例中，内部冷却回路没有被容纳在与充电装置相同的外壳中，但是这种类型冷却器在这里也被称为内部“冷却回路”，因为它构成了仅用于冷却充电装置的上级冷却回路的分支。
该阀特别地可以借助于充电装置的控制单元来致动。其具有的优点是，充电装置和冷却剂流之间的紧密连通可以用于防止充电装置过热。例如，将内部冷却回路连接到车辆的上级冷却回路的特定阀位置可以成为充电装置能够开始充电操作的条件。
另外，该实施例具有的优点是，充电装置可以作为完整的模块出售和交付，而不需要对车辆的控制装置或其软件进行修改以便实现阀控制。
然而，在目前未要求保护的改进中，阀可以替代地或附加地借助于车辆的上级控制装置来致动。如果不可用于充电装置的控制单元的数据旨在用于致动阀，则这可能是有利的。
该阀可以布置在充电装置模块的外壳的外部或内部。如果阀布置在外壳外部，则旁路管线也可以完全在外壳外部被引导，使得从冷却剂到充电装置的热传递最小化。如果阀布置在外壳内部，则这可以具有的优点是，外壳的外部具有特别简单的构造，并且不需要在外壳外部为旁路管线提供安装空间。
根据一个实施例，旁路管线的液压阻力与充电装置的内部冷却回路的液压阻力相匹配。例如，旁路管线的形状和尺寸被设计成使得其至少基本上具有与内部冷却回路相同的液压阻力。这具有的优点是，阀的切换位置不会影响上级冷却回路中的液压条件。因此，没有必要根据阀的切换状态来调节例如冷却剂压力。
本发明的另一方面规定了一种可电驱动车辆，其具有电能存储器和安装在车辆中的至少一个上述充电装置。
本发明的另一方面规定了一种用于借助于在冷却回路中被引导的冷却剂来冷却可电驱动车辆的部件的方法，其中，冷却回路以这样的方式被致动，使得在车辆的驾驶操作期间，冷却剂不流过冷却回路的用于冷却车辆的充电装置的区段。
在这种情况下，充电装置优选地是根据上述示例性实施例中的一个的充电装置，并且冷却回路包含车辆的上级冷却回路和用于冷却充电装置的内部冷却回路，其中后者构成用于冷却充电装置的区段。
在该方法的一个实施例中，充电装置的控制单元以这种方式控制可致动阀的阀位置，使得来自上级冷却回路的冷却剂在充电装置的充电操作期间流过内部冷却回路，并且在车辆的驾驶操作期间流过旁路管线。
车辆和用于冷却车辆部件的方法具有上述与充电装置相关的优点。
附图说明
从以下结合附图描述的示例性实施例中，充电装置、车辆和方法的进一步的优点和有利的改进和发展是明显的。
图1 示意性示出了根据本发明的一个实施例的充电装置模块的示意图，
图2 示意性地示出了根据图1的充电装置模块的细节的透视图，并且
图3 示意性示出了根据当前未要求保护的改进的车辆的示意图。
具体实施方式
根据图1的充电装置模块1被设计为可电驱动车辆21的车载充电器，并且因此可以安装在车辆21中。
充电装置模块1具有外壳3，其中安装有充电装置及其基本部件，其中在图1中没有图示所有这些部件。这些基本部件通常包括整流器和/或变压器以及至少一个控制单元17。充电装置模块1的内部冷却回路5被进一步引导穿过外壳3。
内部冷却回路5从入口9通过充电装置模块通向出口11。内部冷却回路5在入口9和出口11处连接到车辆的上级冷却回路7。为此，入口9和出口11被具体实施为对应的连接端口。
入口9的连接端口还包括阀15，该阀15特别被设计为可电致动阀。阀15的任务是将上级冷却回路7连接到内部冷却回路5抑或旁路管线13，旁路管线13将入口9连接到出口11，同时绕过内部冷却回路5。因此，如果阀15呈现其中上级冷却回路7连接到旁路管线13的切换位置，则冷却剂不流过内部冷却回路5，并且所述内部冷却回路与上级冷却回路7断开。
在阀15的该切换位置（至少在车辆21处于驾驶操作时以及在充电装置不处于充电操作时呈现该切换位置）中，在上级冷却回路7和充电装置之间没有热交换。因此，充电装置不能被车辆21的其他部件已经释放给上级冷却回路7的热量加热。
如果阀15处于其中其内部冷却回路5连接到上级冷却回路7的另一位置中，则冷却剂通过充电装置模块1被导出上级冷却回路7。当充电装置处于充电操作时，呈现该阀位置。
充电装置仅在车辆21不处于驾驶操作时处于充电操作。因此，来自车辆21的上级冷却回路7的冷却剂仅在需要高度冷却的车辆21的部件(例如驱动马达23)不将任何热量引入冷却剂中并且因此所述冷却剂处于低温时才流过充电装置模块1。
在根据图1的实施例中，充电装置的控制单元17电连接到阀15，并被设计成如上所述那样控制阀15。
图2示出了根据图1的充电装置模块1的细节的透视图。在该实施例中，旁路管线13布置在外壳3的外部，并将也具有阀15的入口9连接到出口11。
图3示出了可电驱动车辆21，其包括由上级冷却回路7冷却的电驱动马达23，以及电能存储器25，电能存储器25可以借助于充电装置模块1由外部电源充电。车辆21具有外部电连接27，用于将充电装置连接到外部电源。
与图1的实施例相比，图3的实施例中的阀1不由充电装置的控制单元17致动。相反，车辆具有上级控制装置19，即，被提供来控制充电装置的至少一个功能——例如，阀15的位置——以及车辆在充电装置外部的至少一个另外的功能的控制装置。在本实施例中，控制装置19以类似于针对根据图1的实施例的控制单元17所描述的方式针对充电装置的充电操作和车辆21的驾驶操作来切换阀15位置。

Claims (10)

1.一种用于安装在可电驱动车辆(21)中的充电装置模块(1)，包括充电装置和用于冷却所述充电装置(1)的内部冷却回路(5)，其中，所述内部冷却回路(5)具有用于连接到所述车辆(21)的上级冷却回路(7)的连接，其中，所述连接包括至少一个入口(9)和至少一个出口(11)，并且旁路管线(13)将所述至少一个入口(9)连接到所述至少一个出口(11)，同时绕过所述内部冷却回路(5)，其中，可致动阀(15)与所述至少一个入口(9)相关联，借助于所述阀可以控制冷却剂通过所述内部冷却回路(5)和所述旁路管线(13)的流动，其中，所述阀(15)可以借助于所述充电装置的控制单元(17)来致动。
2.根据前一权利要求所述的充电装置模块(1)，
其中，所述旁路管线(13)在所述充电装置模块(1)的外壳(3)的外部被引导。
3.根据前述权利要求中任一项所述的充电装置模块(1)，
其中，所述阀(15)布置在所述充电装置模块(1)的外壳(3)的外部。
4.根据权利要求1或2所述的充电装置模块(1)，
其中，所述阀(15)布置在所述充电装置模块(1)的外壳(3)内部。
5.根据前述权利要求中任一项所述的充电装置模块(1)，
其中，所述内部冷却回路(5)在所述充电装置模块(1)的外壳(3)内部被引导。
6.根据权利要求1至4中任一项所述的充电装置模块(1)，
其中，所述内部冷却回路(5)在冷却器内部被引导，所述冷却器与所述充电装置模块(1)的外壳(3)相关联。
7.根据前述权利要求中任一项所述的充电装置模块(1)，
其中，所述旁路管线(13)的液压阻力与所述充电装置模块(1)的所述内部冷却回路(5)的液压阻力相匹配。
8.一种可电驱动车辆(21)，其具有电能存储器(25)和至少一个如权利要求1至7中任一项所述的充电装置模块(1)，所述充电装置模块安装在所述车辆(21)中。
9.一种用于借助于在冷却回路(5、7)中被引导的冷却剂来冷却可电驱动车辆(21)的部件的方法，其中，所述冷却回路(5、7)以这样的方式被致动，使得在所述车辆(21)的驾驶操作期间，冷却剂不流过所述冷却回路(5)的用于冷却所述车辆的充电装置的区段，其中，所述车辆(21)具有如权利要求1至7中任一项所述的充电装置模块(1)，并且其中，所述充电装置的控制单元(17)以这样的方式控制所述可致动阀(15)的阀位置，使得来自上级冷却回路(7)的冷却剂在所述充电装置的充电操作期间流过所述内部冷却回路(5)，并且在所述车辆(21)的驾驶操作期间流过所述旁路管线(13)。
10.根据权利要求9所述的方法，
其中，使所述可致动阀(15)的阀位置成为所述充电装置能够开始充电操作的条件，所述阀位置将所述车辆(21)的内部冷却回路(5)连接到所述上级冷却回路(7)。
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