CN112758062A - 车辆的组合式冷却和水制动系统及冷却车辆的推进装置和水制动车辆的一对车轮的方法 - Google Patents

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Abstract

提供了用于车辆的组合式冷却和水制动系统以及用于冷却车辆的推进装置和水制动车辆的一对车轮的方法。该系统包括第一水再循环环路，该第一水再循环环路具有第一热交换器，该第一热交换器被构造成冷却在第一水再循环环路中流动的水，该第一水再循环环路包括水导管，该水导管用于将热量从被构造成生成用于车辆的推进动力的推进装置输送离开。具有第二热交换器的第二水再循环环路被构造成冷却在该第二水再循环环路中流动的水。减速器被构造成联接到车辆的一对车轮。该第二水再循环环路可以选择性地用于冷却所述推进装置和用于向所述减速器提供水以便进行水制动。

Description

车辆的组合式冷却和水制动系统及冷却车辆的推进装置和水 制动车辆的一对车轮的方法
技术领域
本发明涉及一种用于车辆的组合式冷却和水制动系统。本发明还涉及一种包括这种系统的车辆。本发明进一步涉及一种用于冷却车辆的推进装置和水制动车辆的一对车轮的方法。本发明附加地涉及与所述方法相关的计算机程序、计算机可读介质和控制单元。
本发明能够被应用于重型车辆(诸如卡车、公共汽车和施工装备)。虽然本发明将针对卡车进行描述，但是本发明不限于这种特定的车辆，而是也可以用于其它车辆(诸如轿车)。
背景技术
车辆产业正努力减少CO2排放。已经开发了柴油和汽油的各种替代性方案用于对车辆供能。一个这种替代性方案是电池电动车辆 (battery electric vehicles，BEV)。另一替代性方案是使用氢气。例如，氢的化学能可以在内燃机发动机中转化成机械能或者在燃料电池中转化为电能，以便推进车辆。
另一环境友好的技术转移是使用水制动替代传统的发动机制动。从安全角度来看，水制动也是有利的。它减少了制动器的磨损，而制动器的维护通常是昂贵的，并且它还减少了在例如长下坡中制动器失效的风险。水减速器间接连接到车轮，并且能够被激活以制动车轮。发动机冷却水然后可以被用作水减速器中的工作介质。普通的卡车发动机可以包含1000kg的铁，从而提供高热惯性。虽然水制动对于一些类型的发动机可能工作良好，但是在与具有低热惯性的其它类型的发动机一起使用的情况下(特别是在冷却回路不包括马达的情况下)(在这种情况下，水制动可能大幅地加热冷却系统)，其可能会存在挑战。例如，在燃料电池车辆的情况下，水的温度将被加热到远高于80℃的推荐燃料电池温度限值，并且因此不能用于冷却燃料电池。
因此，期望的是提供一种组合式冷却和水制动系统，该组合式冷却和水制动系统具有较少受限的实施可能性，并且例如也可以结合燃料电池车辆来实施。
发明内容
本发明的目的是减轻现有技术的缺点。在下文中变得显而易见的这个目的和其它目的是通过在所附独立权利要求书中限定的系统和方法来实现的。
根据本发明的第一方面，该目的通过一种用于车辆的组合式冷却和水制动系统来实现，该组合式冷却和水制动系统包括：
-第一水再循环环路，该第一水再循环环路具有第一热交换器，该第一热交换器被构造成冷却在第一水再循环环路中流动的水，该第一水再循环环路包括水导管，该水导管用于将热量从被构造成生成用于车辆的推进动力的推进装置输送离开，
-第二水再循环环路，该第二水再循环环路具有第二热交换器，该第二热交换器被构造成冷却在第二水再循环环路中流动的水，
-减速器，该减速器被构造成联接到车辆的一对车轮，该减速器能够在以下状态之间切换：
о非激活状态，在该非激活状态下，该减速器不影响车轮的旋转速度，以及
о激活状态，在该激活状态下，该减速器使得车轮的旋转速度降低，
其中，第二水再循环环路包括
о第一水导管部分，该第一水导管部分连接第二热交换器和减速器，用于在减速器处于其激活状态时实现水制动，以及
о可关闭的第二水导管部分，该可关闭的第二水导管部分从第二热交换器延伸，用于将热量从所述推进装置输送离开，
其中，系统能够在第一运行模式和第二运行模式之间切换，其中
о在第一运行模式下，该减速器处于非激活状态，并且第二水再循环环路的第二水导管部分与第一水再循环环路的水导管一起将热量从所述推进装置输送离开，并且
о在第二运行模式下，该减速器处于激活状态，并且第一水再循环环路的水导管将热量从所述推进装置输送离开，而第二水再循环环路的第二水导管部分被关闭，从而防止水从第二热交换器流到所述推进装置。
本发明基于这样的认识，即，冷却系统可以暂时被划分成两个部分，使得例如在需要在延长的时间段期间进行制动的情况下(例如，在长下坡中或在应该致动水制动的其它情况下)，一个部分可以维持用于冷却推进装置，而另一部分暂时用于水制动。因此，发明人已经认识到，闭合回路的水流动通路可以被构造成被分隔成用于将热量从推进装置输送离开的第一水再循环环路和用于使水穿过减速器以提供水制动的第二水再循环环路。
通过提供可以被分隔成两个单独的水再循环环路的系统，由水制动生成的高温可以被保持远离推进装置，该推进装置可以被单独的水再循环环路冷却。此外，在正常运行中，当不需要制动时，系统的两个部分可以共同用于冷却推进装置，从而在车辆的正常运行中实现非常良好的冷却能力。
根据上文中清楚的是，第一水再循环环路可以连续用于冷却推进装置，而第二水再循环环路可以在大部分时间用于冷却推进装置，但是当其用于水制动时与该推进装置热脱离。
根据至少一个示例性实施例，该系统可以包括控制单元，该控制单元被构造成执行所述第一运行模式和所述第二运行模式之间的切换。控制单元可以被编程为作为对某些输入参数的反应来执行切换，这些输入参数例如可以是长下坡的指示或长持续时间制动可能有益的一些其它情况(例如当电池满充电时)的指示。
控制单元可以包括微处理器、微控制器、可编程数字信号处理器或另一可编程设备。控制单元也可以(或替代地)包括专用集成电路、可编程门阵列或可编程阵列逻辑、可编程逻辑设备或数字信号处理器。在控制单元包括可编程设备(诸如以上提及的微处理器、微控制器或可编程数字信号处理器)的情况下，处理器还可以包括控制可编程设备的运行的计算机可执行代码。
根据至少一个示例性实施例，该系统还能够在第二运行模式之后且在返回第一运行模式之前的第三运行模式下运行，其中在所述第三运行模式下，减速器从或已经从第二运行模式下使用的激活状态切换到非激活状态，并且第二水再循环环路的第二水导管部分维持关闭。这是有利的，因为已经用于水制动的水的温度可能太高而不能被传递到推进装置，并且因此第二水再循环环路的第二水导管部分可以在冷却时段期间维持关闭。这反映在至少一个示例性实施例中，根据所示至少一个示例性实施例，当第二水再循环环路中的水的温度已经下降到预定值或低于预定值时，控制单元被构造成从第三运行模式切换到第一运行模式。合适地，该系统包括用于确定第二水再循环环路中的水的温度的温度传感器。控制单元可以从温度传感器接收温度传感器信号，并且可以基于所述信号确定第二水导管部分应该维持关闭还是可以被打开。
在至少一些示例性实施例中，在所述第三运行模式期间，减速器可以以泵送模式运行，而不提供水制动。因此，在水制动之后，在非激活状态下(即，在影响车轮的旋转速度方面是非激活的)，减速器可以泵送第二水再循环环路的所述第一水导管部分中的经加热的水，使得水再循环通过第二热交换器以用于进行冷却。当再循环的水已经充分被冷却下来时，系统可以再次以第一运行模式运行，从而打开关闭的第二水导管部分。在其它示例性实施例中，可以在第二水再循环环路的第一水导管部分中提供单独的泵，用于在系统的第三运行模式期间泵送水。根据至少一些示例性实施例，可以设置单独的泵用于在系统的第二运行模式下(即，当减速器处于其水制动激活状态时)也向减速器提供水。因此，减速器本身不一定需要任何泵送功能，但是在示例性实施例中可以依赖于第二水再循环环路的第一水导管部分中的单独的泵。控制单元可以合适地以可操作的方式连接以控制这种单独的泵。
根据至少一个示例性实施例，第二热交换器的面积大于第一热交换器的面积。这是有利的，因为当减速器处于其激活状态时，生成大量的热量，并且因此较大的冷却能力可能期望的。因此，通过使用更大的热交换器面积来冷却第二水再循环环路中的水，可以有效地冷却减速器。
根据至少一个示例性实施例，第二水再循环环路包括位于所述推进装置上游的第一阀，其中所述第一阀在所述第一运行模式下是打开的，并且在所述第二运行模式下是关闭的。因此，当第一阀关闭时，第二水再循环环路的第二水导管部分关闭，从而防止水从第二热交换器流到推进装置。阀为关闭第二水循环环路的一部分提供了有效的手段。合适地，控制单元可以以可操作的方式连接以控制所述第一阀的打开和关闭。
根据至少一个示例性实施例，第二水再循环环路包括位于所述推进装置下游的第二阀，其中所述第二阀在所述第一运行模式下是打开的，并且在所述第二运行模式下是关闭的。类似于第一阀，第二阀可以以可操作方式连接到控制单元并由该控制单元控制。具有位于推进装置的下游的附加第二阀是有利的，这是因为它降低了经加热的制动水回流到推进装置的风险。在第二水再循环环路的第一水导管部分和第二水导管部分具有一个或多个公共接头的情况下，情况尤其如此。这种公共接头反映在至少一个示例性实施例中。
因此，根据至少一个示例性实施例，第二水再循环环路的第一水导管部分和第二水导管部分具有一个或多个公共接头或分支点。例如，在第二热交换器的上游可以有一个接头(或分支点)，和/或在第二热交换器的下游可以有一个接头(或分支点)。
在一些示例性实施例中，第一水再循环环路可以与第二水再循环环路具有公共接头，例如在推进装置的下游但是在第一热交换器和第二热交换器的上游。替代地或附加地，在推进装置的上游或甚至在推进装置处，可以有两个再循环环路的接头。
在至少一些示例性实施例中，第一热交换器和第二热交换器可以彼此流体地并联连接，而在其它示例性实施例中，它们可以串联连接。
根据本发明的第二方面，该目的通过包括根据第一方面的系统(包括其任何实施例)的车辆来实现。
根据至少一个示例性实施例，所述推进装置包括燃料电池堆，所述车辆还包括一个或多个储藏罐，所述一个或多个储藏罐被构造成包含氢气并向燃料电池堆提供氢气。通过总是让一个热交换器向燃料电池堆供应冷却水，其温度能够被保持在适当的水平，即使另一热交换器在水制动阶段期间可能暂时断开也是如此。
根据至少一个示例性实施例，车辆呈卡车的形式，包括：
-驾驶室，该驾驶室具有前部和后部，并且还具有将驾驶室的前部和后部互连的两个侧向侧部，
-所述储藏罐，所述储藏罐被固定在驾驶室的后部后面，
-所述推进装置，以及
-壁，该壁被设置在驾驶室后面且在储藏罐的侧面，该壁在竖直平面内具有其主要延伸部，其中所述壁容纳所述第二热交换器。
通过减少储藏罐在卡车的横向方向上的延伸部，即，通过不允许储藏罐到达卡车的侧向侧部中的至少一个侧向侧部(或与驾驶室的侧向侧部中的至少一个侧向侧部对准)，驾驶室的后部后面的容积被释放用于其它目的。这种在驾驶室的后部后面具有较大竖直高度的自由空间可以有利地用于冷却目的。因此，包括所述第二热交换器的较大的壁可以被设置在驾驶室后面，使得能够提供较大的热交换器面积，这有利于在第二运行模式下冷却减速器，并且在第一运行模式下冷却燃料电池堆。相比于在例如热交换器位于底盘下方的情况下，附加益处包括热交换器更容易保持清洁，并避免灰尘堵塞延伸穿过其中的任何气流通路。因此，可以使用更有效的热交换器芯。
根据本发明的第三方面，该目的通过一种用于冷却车辆的推进装置和水制动车辆的一对车轮的方法来实现，该方法包括：
-提供第一水再循环环路，该第一水再循环环路具有第一热交换器，该第一热交换器被构造成冷却在第一水再循环环路中流动的水，第一水再循环环路包括水导管，该水导管用于将热量从被构造成生成用于车辆的推进动力的推进装置输送离开，
-将减速器联接到车辆的一对车轮，
-提供第二水再循环环路，该第二水再循环环路具有第二热交换器，该第二热交换器被构造成冷却在第二水再循环环路中流动的水，该第二水再循环环路包括
о第一水导管部分，该第一水导管部分连接第二热交换器和减速器，用于在减速器处于激活状态时实现水制动，以及
о可关闭的第二水导管部分，该可关闭的第二水导管部分从第二热交换器延伸，用于将热量从所述推进装置输送离开，
该方法进一步包括以下步骤：
-在第一运行模式下，
о将减速器设定或维持在非激活状态下，在该非激活状态下，该减速器不影响车轮的旋转速度，
о使用第一水再循环环路和第二水再循环环路两者将热量从推进装置输送离开，
-在第二运行模式下，
о将减速器设定或维持在激活状态下，在该激活状态下该减速器使得车轮的旋转速度降低，
о仅使用第一水再循环环路和第二水再循环环路中的第一水再循环环路来将热量从推进装置输送离开。
根据第三方面(包括其任何实施例)的方法的优点在很大程度上类似于第一方面的系统和第二方面的车辆(包括其任何实施例)的优点。下面简要呈现一些示例性实施例。
根据至少一个示例性实施例，该方法还包括以下步骤：
-在第二运行模式之后并且在返回到第一运行模式之前的第三运行模式下，
о将减速器从第二运行模式的激活状态切换到非激活状态，
о仅使用第一水再循环环路和第二水再循环环路中的第一水再循环环路来将热量从推进装置输送离开，
о允许第二水再循环环路中的水的温度降至预定值或低于预定值。
根据至少一个示例性实施例，该方法包括当第二水再循环环路中的水的温度已经下降到所述预定值或低于所述预定值时，返回到所述第一运行模式。
根据本发明的第四方面，该目的通过一种计算机程序来实现，该计算机程序包括程序代码组件，该程序代码组件用于当所述程序在计算机上运行时执行第三方面的方法(包括其任何实施例)的步骤。
根据本发明的第五方面，该目的通过携载计算机程序的计算机可读介质来实现，该计算机程序包括程序代码组件，该程序代码组件用于在所述程序在计算机上运行的情况下执行第三方面的方法(包括其任何实施例)的步骤。
根据本发明的第六方面，该目的通过被构造成执行根据第三方面的方法(包括其任何实施例)的步骤的控制单元来实现。
本发明的另外的优点和有利特征在以下描述和从属权利要求中公开。
附图说明
参考附图，下文是作为示例引用的本发明的实施例的更详细的描述。
在附图中：
图1示出了包括根据本发明的至少一个示例性实施例的组合式冷却和水制动系统的车辆。
图2示意性地示出了根据本发明的至少一个示例性实施例的组合式冷却和水制动系统。
图3a示出了设有多个储藏罐的车辆。
图3b示出了设置在图3a的储藏罐侧面的壁，其中该壁容纳根据本发明的至少一个示例性实施例的组合式冷却和水制动系统的一部分。
图4示出了根据本发明的至少一个示例性实施例的本发明的方法。
图5示出了根据本发明的至少另一示例性实施例的本发明的方法。
具体实施方式
图1示出了包括根据本发明的至少一个示例性实施例的组合式冷却和水制动系统(图1中未示出)的车辆1。尽管车辆1以卡车的形式示出，但是根据本发明可以提供其它类型的车辆，诸如公共汽车、建筑装备或乘用车。
卡车(车辆1)包括驾驶室2，驾驶员可以在该驾驶室2中操作车辆1。车辆1包括多个负重轮4，本文中被示出为两对车轮，然而在其它实施例中，可以存在不同数量的车轮，诸如三对、四对或更多对车轮。车辆可以具有推进装置(图1中未示出)，该推进装置被构造成生成车辆的推进动力。推进装置例如可以是内燃机发动机、电池供电的电动马达或由燃料电池供电的马达。
将针对图2的示意性图示描述系统的示例性实施例。
因此，图2示意性地示出了根据本发明的至少一个示例性实施例的组合式冷却和水制动系统200。该图示是相对于车辆的某些部分的示意性轮廓作出的，然而，应当理解的是，系统部件的特定位置可以不同于示例性图示中放置。在图示中，已经示意性地指示了车辆的驾驶室202和车辆的一对后轮204。在驾驶室202处，例如在驾驶室下方，可以设置推进装置210，诸如包括燃料电池堆210。在驾驶室202后面，可以设置用于包含氢气的储藏罐212，该氢气可以被供应到燃料电池堆 210。尽管未示出，但是储藏罐212可以以合适的方式由附接到车辆底盘的支架固持。
系统200的所示示例性实施例包括第一水再循环环路220。第一水再循环环路220具有第一热交换器222，该第一热交换器222被构造成冷却在第一水再循环环路220中流动的水。第一水再循环环路220 包括水导管，所述水导管用于将热量从推进装置210(燃料电池堆)输送离开。提供泵224来泵送已经从推进装置210吸收热量的水。在泵 224的下游，可以设置恒温器226，该恒温器226感测导管中水的温度，并且如果温度高于预定值，则水被引导至第一热交换器222以在返回到推进装置210之前被冷却下来。如果恒温器226确定水的温度仍然足够低，则水可以被返回到推进装置210，而不被引导通过第一热交换器222。
系统200的所示示例性实施例还包括第二水再循环环路230。第二水再循环环路230具有第二热交换器232，该第二热交换器232被构造成冷却在第二水再循环环路230中流动的水。
在进入到第二水再循环环路230的细节中之前，应该注意的是，系统200的所示示例性实施例还包括减速器250。减速器250被构造成联接到车辆的一对后轮204。减速器250能够在非激活状态和激活状态之间切换。在非激活状态下，减速器250不影响车轮204的旋转速度。在激活状态下，减速器250使车轮204的旋转速度降低。
回到第二水再循环环路230的细节，它包括第一水导管部分234 和第二水导管部分236。第一水导管部分234连接第二热交换器232和减速器250，用于在减速器250处于其激活状态时实现水制动。第二水导管部分236从第二热交换器232延伸，用于将热量从推进装置210 输送离开。第二水导管部分236可以例如借助于第一阀240关闭。第二水导管部分236也能够合适地借助于第二阀242关闭。第一阀240 位于第二热交换器232的下游且位于推进装置210的上游。第二阀242 位于推进装置210的下游且位于第二热交换器232的上游。
系统200能够在第一运行模式和第二运行模式之间切换。在第一运行模式下，减速器250处于非激活状态，并且第二水再循环环路230 的第二水导管部分236与第一水再循环环路220的水导管一起将热量从推进装置210输送离开。因此，在所示示例性实施例中，第一阀240 和第二阀242是打开的，以允许水经由第二热交换器232再循环到推进装置210。如图2中所示，第一水再循环环路220和第二水再循环环路230可以具有从推进装置210到恒温器226的公共区段260，并且然后恒温器226的下游在分支点262处被分成两个单独的区段。然而，在其它示例性实施例中，第一水再循环环路和第二水再循环环路可以作为单独的区段从推进装置离开，并且可以为相应的再循环环路提供两个单独的泵和恒温器。
在第二运行模式下，减速器250处于激活状态，并且第一水再循环环路220的水导管将热量从推进装置210输送离开，而第二水再循环环路230的第二水导管部分236被关闭，从而防止水从第二热交换器232流到推进装置210。因此，在第二运行模式下，第一阀240被关闭。合适地，在所示示例性实施例中，第二阀242也被关闭，以便避免水从第一水再循环环路220流失到第二水再循环环路230。
合适地，系统200可以包括控制单元270，该控制单元270被构造成执行所述第一运行模式和所述第二运行模式之间的切换。控制单元270因此可以以可操作的方式连接到第一阀240、第二阀242和减速器250，以便控制所述第一阀240和第二阀242的打开和关闭，以及所述减速器250的激活和停用。除了控制刚刚提及的部件之外，该控制单元270也可以合适地以可操作的方式连接以控制其它部件(例如泵 224和/或恒温器226)和/或与其它部件通信。
控制单元270可以包括处理电路或者可以被包括在处理电路中。处理电路可以包括微处理器、微控制器、可编程数字信号处理器或另一可编程设备。处理电路也可以(或替代地)包括专用集成电路、可编程门阵列或可编程阵列逻辑、可编程逻辑设备或数字信号处理器。在处理电路包括可编程设备(诸如以上提及的微处理器、微控制器或可编程数字信号处理器)的情况下，处理器还可以包括计算机可执行代码，该计算机可执行代码控制可编程设备的运行。应当理解的是，通过处理电路提供的全部或部分功能可以至少部分地与控制单元270 集成在一起。
因为临时水制动(即，第二运行模式)导致第二再循环环路230 的第一水导管部分234中的水的温度的强烈升高，所以能够建议推迟第二再循环环路230的第二水导管部分236的打开，直到温度已经下降到足以能够再次用于冷却推进装置210。因此，系统200可以合适地进一步以第三运行模式运行，该第三运行模式是从第二运行模式切换回到第一运行模式之前的中间运行模式。在第三运行模式下，减速器 250从或已经从激活状态(在第二运行模式下使用)切换到非激活状态，并且第二水再循环环路230的第二水导管部分236维持关闭。因此，在第二水导管部分236被再次打开之前(并且因此在图2中第一阀240 和第二阀242被再次打开之前)，允许第二热交换器232将在第一水导管部分234中循环的高温水冷却下来。
控制单元270可以被构造成当第二水再循环环路230中，特别是第一水导管部分234中的水的温度已经下降到预定值或低于预定值时，从第三运行模式切换。合适地，温度传感器(未示出)可以被设置在第一水导管部分234中，并且这种温度传感器可以合适地以可操作的方式连接到控制单元270。
在至少一些示例性实施例中，在所述第三运行模式期间，减速器 250可以以泵送模式运行，而不提供水制动。因此，在水制动之后，在非激活状态下(即，在影响车轮的旋转速度方面是非激活的)，减速器250可以泵送第二水再循环环路230的所述第一水导管部分234中的经加热的水，使得水再循环通过第二热交换器232以便进行冷却。当再循环的水已经被充分被冷却下来时，系统200可以再次以第一运行模式运行，从而打开关闭的第二水导管部分236。在其它示例性实施例中，可以在第二水再循环环路230的第一水导管部分234中提供单独的泵(未示出)，用于在系统的第三运行模式期间泵送水。根据至少一些示例性实施例，可以设置单独的泵用于在系统200的第二运行模式下(即，当减速器250处于其水制动激活状态时)也向减速器250 提供水。因此，减速器250本身不一定需要任何泵送功能，而是在示例性实施例中可以依赖于第二水再循环环路230的第一水导管部分234 中的单独的泵。控制单元270可以合适地以可操作的方式连接以控制这种单独的泵。
为了在水制动后有效地将第一水导管部分234中的水冷却下来，如果第二热交换器232具有较大的热交换器面积，则是有利的。例如，第二热交换器232的面积可以合适地大于第一热交换器222的面积。已经发现的是，提供较大的热交换器面积的有利方式是通过利用卡车的驾驶室202后面的空间。现在将结合图3a和图3b进行讨论。
图3a示出了设有多个储藏罐212的车辆10。储藏罐212可以合适地由附接到车辆10的底盘14的支架(未示出)固持。储藏罐212可以包含氢气，该氢气可以被供应到车辆10的燃料电池堆。在车辆10 的驾驶室12后面提供这种储藏罐212本身是已知的。然而，驾驶室12后面的空间用于冷却目的的利用是未知的。如图3b中所示，车辆20 包括驾驶室22，并且根据本发明的至少一个示例性实施例，壁50可以被设置在储藏罐212的侧面，其中壁50可以具有中空的内部，该中空的内部容纳图2中所示的组合式冷却和水制动系统200的一部分。特别地，壁50可以容纳第二热交换器232。壁50在竖直平面(即，附图的平面)中具有其主要延伸部。
虽然图3b是侧视图，但是应当理解的是，在储藏罐212的另一个侧向侧部上，可以有相对应的第二壁，也在驾驶室22的后面。这种第二壁可以容纳冷却和水制动系统的另一部分，例如第三热交换器。在下面的讨论中，将仅参考图3b中所示的壁50。然而，应当理解的是，在具有这种第二壁的实施例中，关于壁50讨论的特征可以等同地适用于以上提及的第二壁。
壁50具有长度L、宽度W、厚度T，其中长度大于宽度，并且宽度大于厚度。换句话说，L＞W＞T。如图3b中所示，由于卡车上没有上部障碍物，壁50的长度L可以合适地在车辆20的竖直方向(也称为横摆方向)上延伸。壁50的宽度W可以在卡车的纵向方向(也称为滚动方向)上延伸。壁50的厚度T(图3b中未示出)因此可以在卡车的横向方向(也称为俯仰方向)上延伸，即，垂直于附图的平面延伸。
壁50具有面向储藏罐212的内侧和相反面向的外侧。合适地，外侧可以形成驾驶室22的侧向侧部中的一个的延续部。因此，壁50的外侧可以合适地与驾驶室22的侧向侧部对准，并形成车辆20的空气动力学套件的一部分。壁50是中空的，使得在壁50的内侧和外侧之间存在用于第二热交换器的空间。
壁50可以被直接或间接安装在底盘24上。例如，可以设置用于固持储藏罐212的支架，并且该支架可以被附接到底盘24。在这种情况下，壁50可以以合适的方式安装到支架。
壁50的厚度可以在50mm至300mm的范围内，诸如在60mm至 200mm的范围内，例如在80mm至120mm的范围内。例如，从内侧到外侧，壁50可以跨越大约100mm，从而在横向方向上为储藏罐212 留下大量空间。如上所提及那样，中空壁50可以容纳第二热交换器。壁50和壁50内部中可用的大面积特别适合于该目的。热交换器的核心可以非常薄(诸如30mm至100mm)，其可以由更厚的框架固持。风扇也可以装配在薄壁50内部。因此，薄壁50与较大的可用热交换器面积相结合有利于创建有效的冷却，而不会对储藏罐212的尺寸造成任何实质性的损害。可以想象的是，在一些示例性实施例中，一些部件在内侧上从壁50突出出来。例如，为热交换器的一个或多个风扇提供动力的一个或多个马达可以从壁50突出出来，并且甚至在一些示例性实施例中，这种风扇的一部分可以从壁50突出出来。
壁50可以以合适的方式包括一个或多个能量吸收结构，从而形成用于储藏罐212的碰撞保护。例如，中空的壁50可以包括可变形材料，该可变形材料在冲击时吸收至少一部分能量，使得减少量的冲击能量或没有冲击能量到达储藏罐212。因此，包含壁50的中空的热交换器具有多种益处。除了提供较大的可接近区域用于有效冷却之外，它还可以改善车辆20的空气动力学特性以及提供碰撞保护。
车辆20包括用于连接和牵引拖车的连接器26。因此，壁50可以被构造成在驾驶室22的后部和被牵引的拖车之间延伸。合适地，驾驶室22、壁50和被牵引的拖车可以形成基本上连续的轮廓，其间只有很小的间隙，从而改善了整个组合式车辆的空气动力学特性。
图4示出了根据本发明的至少一个示例性实施例的本发明的方法 100。因此，提供了一种用于冷却车辆的推进装置和水制动车辆的一对车轮的方法100，包括：
-在步骤S1中，提供第一水再循环环路，该第一水再循环环路具有第一热交换器，该第一热交换器被构造成冷却在第一水再循环环路中流动的水，该第一水再循环环路包括水导管，该水导管用于将热量从被构造成生成用于车辆的推进动力的推进装置输送离开，
-在步骤S2将减速器联接到车辆的一对车轮，
-在步骤S3中，提供第二水再循环环路，该第二水再循环环路具有第二热交换器，该第二热交换器被构造成冷却在第二水再循环环路中流动的水，第二水再循环环路包括
о第一水导管部分，该第一水导管部分连接第二热交换器和减速器，用于在减速器处于其激活状态中时实现水制动，以及
о可关闭的第二水导管部分，该可关闭的第二水导管部分从第二热交换器延伸，用于将热量从所述推进装置输送离开，
该方法(100)还包括：
在第一运行模式下，
о在步骤S4中，将减速器设定或维持在非激活状态中，在该非激活状态中，该减速器不影响车轮的旋转速度，
о在步骤S5中，使用第一水再循环环路和第二水再循环环路两者将热量从推进装置输送离开，
在第二运行模式下，
о在步骤S6中，将减速器设定或维持在激活状态中，在该激活状态中，该减速器使得车轮的旋转速度降低，
о在步骤S7中，仅使用第一水再循环环路和第二水再循环环路中的第一水再循环环路来将热量从推进装置输送离开。
图5示出了根据本发明的至少另一示例性实施例的方法110。除了图4中方法100的步骤S1至S7之外，图5中的方法110还包括以下步骤：
在第二运行模式之后的第三运行模式下并且在返回到第一运行模式之前，
о在步骤S8中，将减速器从第二运行模式的激活状态切换到非激活状态，
о在步骤S9中，仅使用第一水再循环环路和第二水再循环环路中的第一水再循环环路来将热量从推进装置输送离开，
о在步骤S10中，允许第二水再循环环路中的水的温度降至预定值或低于预定值。
方法110还可以包括：
-在步骤S11中，当第二水再循环环路中的水的温度已经下降到所述预定值或低于所述预定值时，返回到所述第一运行模式。
应当理解，图4的方法100中的步骤S1至S7和图5的方法中的步骤S1至S11不一定需要按时间顺序执行。例如，步骤S1至S3可以以任何顺序执行或彼此同时执行。类似地，步骤S6和S7可以以任何顺序执行或同时执行。
应当理解的是，本发明不限于以上描述的和附图中所示的实施例；而是，本领域技术人员将认识到，在所附权利要求书的范围内可以进行许多改变和修改。
例如，尽管图2仅示出了一个第一热交换器222和一个第二热交换器232，但是能够想到具有多个第一热交换器和/或多个第二热交换器。而且，尽管热交换器已经被示出为被布置成彼此流体并联，但是在其它示例性实施例中，从流体流动的角度来看，它们可以被串联布置。同样地，阀的设置和阀的数量可以根据第一再循环环路220和第二再循环环路230的布置和布局而变化。不管其它示例性实施例中的以上提及的变化和可能性如何，它们都具有共同之处，即，在正常运行条件下(第一运行模式)，两个水再循环环路可以用于将热量从推进装置210输送离开，并且当需要水制动时，所示再循环环路中的一个再循环环路被断开而不将热量从推进装置210输送离开，并且如此断开的再循环环路中的水替代地在减速器250中用于水制动，并且因此降低减速器250以可操作的方式联接到的车轮204的速度。

Claims (17)

1.一种用于车辆(1、20)的组合式冷却和水制动系统(200)，包括：
-第一水再循环环路(220)，所述第一水再循环环路(220)具有第一热交换器(222)，所述第一热交换器(222)被构造成冷却在所述第一水再循环环路中流动的水，所述第一水再循环环路包括水导管，所述水导管用于将热量从被构造成生成用于所述车辆的推进动力的推进装置(210)输送离开，
-第二水再循环环路(230)，所述第二水再循环环路(230)具有第二热交换器(232)，所述第二热交换器(232)被构造成冷却在所述第二水再循环环路中流动的水，
-减速器(250)，所述减速器(250)被构造成联接到所述车辆的一对车轮(204)，所述减速器能够在以下状态之间切换：
ο非激活状态，在所述非激活状态下，所述减速器不影响所述车轮的旋转速度，以及
ο激活状态，在所述激活状态下，所述减速器使得所述车轮的旋转速度降低，
其中，所述第二水再循环环路包括：
ο第一水导管部分(234)，所述第一水导管部分(234)连接所述第二热交换器和所述减速器，用于在所述减速器处于其激活状态时实现水制动，以及
ο能够关闭的第二水导管部分(236)，所述能够关闭的第二水导管部分(236)从所述第二热交换器延伸，用于将热量从所述推进装置输送离开，
其中，所述系统能够在第一运行模式和第二运行模式之间切换，其中
ο在所述第一运行模式下，所述减速器处于所述非激活状态，并且所述第二水再循环环路的所述第二水导管部分与所述第一水再循环环路的所述水导管一起将热量从所述推进装置输送离开，并且
ο在所述第二运行模式下，所述减速器处于所述激活状态，并且所述第一水再循环环路的所述水导管将热量从所述推进装置输送离开，而所述第二水再循环环路的所述第二水导管部分被关闭，从而防止水从所述第二热交换器流到所述推进装置。
2.根据权利要求1所述的系统(200)，包括控制单元(270)，所述控制单元(270)被构造成在所述第一运行模式和所述第二运行模式之间执行切换。
3.根据权利要求2所述的系统(200)，其中，所述系统还能够在所述第二运行模式之后且在返回所述第一运行模式之前的第三运行模式下运行，其中在所述第三运行模式下，所述减速器(250)从或已经从在所述第二运行模式下使用的所述激活状态切换到所述非激活状态，并且所述第二水再循环环路(230)的所述第二水导管部分(236)维持关闭。
4.根据权利要求3所述的系统(200)，其中，所述控制单元(270)被构造成当所述第二水再循环环路(230)中的水的温度已经下降到预定值或低于所述预定值时，从所述第三运行模式切换到所述第一运行模式。
5.根据权利要求1至4中的任一项所述的系统(200)，其中，所述第二热交换器(232)的面积大于所述第一热交换器(222)的面积。
6.根据权利要求1至5中的任一项所述的系统(200)，其中，所述第二水再循环环路(230)包括位于所述推进装置(210)上游的第一阀(240)，其中，所述第一阀在所述第一运行模式下是打开的，并且在所述第二运行模式下是关闭的。
7.根据权利要求6所述的系统(200)，其中，所述第二水再循环环路(230)包括位于所述推进装置(210)下游的第二阀(242)，其中，所述第二阀(242)在所述第一运行模式下是打开的，并且在所述第二运行模式下是关闭的。
8.一种车辆(1、20)，所述车辆(1、20)包括根据权利要求1至7中的任一项所述的系统(200)。
9.根据权利要求8所述的车辆(1、20)，其中，所述推进装置(210)包括燃料电池堆，所述车辆还包括一个或多个储藏罐(212)，所述一个或多个储藏罐(212)被构造成包含氢气并向所述燃料电池堆提供氢气。
10.根据权利要求9所述的车辆(1、20)，其中，所述车辆呈卡车的形式，包括：
-驾驶室(22、202)，所述驾驶室(22、202)具有前部和后部，并且还具有将所述驾驶室的所述前部和所述后部互连的两个侧向侧部，
-所述储藏罐(212)，所述储藏罐(212)被固定在所述驾驶室的所述后部后面，
-所述推进装置(210)，以及
-壁(50)，所述壁(50)被设置在所述驾驶室后面且在所述储藏罐的侧面，所述壁在竖直平面内具有其主要延伸部，其中，所述壁容纳所述第二热交换器(232)。
11.根据权利要求8所述的车辆(1、20)，其中，所述推进装置是电池供电的电动马达。
12.一种用于冷却车辆的推进装置和水制动车辆的一对车轮的方法(100、110)，包括：
-提供(S1)第一水再循环环路，所述第一水再循环环路具有第一热交换器，所述第一热交换器被构造成冷却在所述第一水再循环环路中流动的水，所述第一水再循环环路包括水导管，所述水导管用于将热量从被构造成生成用于所述车辆的推进动力的推进装置输送离开，
-将减速器联接(S2)到所述车辆的一对车轮，
-提供(S3)第二水再循环环路，所述第二水再循环环路具有第二热交换器，所述第二热交换器被构造成冷却在所述第二水再循环环路中流动的水，所述第二水再循环环路包括：
ο第一水导管部分，所述第一水导管部分连接所述第二热交换器和所述减速器，用于在所述减速器处于激活状态时实现水制动，以及
ο能够关闭的第二水导管部分，所述能够关闭的第二水导管部分从所述第二热交换器延伸，用于将热量从所述推进装置输送离开，
所述方法进一步包括以下步骤：
-在第一运行模式下，
ο将所述减速器设定或维持(S4)在非激活状态下，在所述非激活状态下，所述减速器不影响所述车轮的旋转速度，
ο使用(S5)所述第一水再循环环路和所述第二水再循环环路两者将热量从所述推进装置输送离开，
-在第二运行模式下，
ο将所述减速器设定或维持(S6)在激活状态下，在所述激活状态下，所述减速器使得所述车轮的旋转速度降低，
ο仅使用(S7)所述第一水再循环环路和所述第二水再循环环路中的所述第一水再循环环路来将热量从所述推进装置输送离开。
13.根据权利要求12所述的方法(110)，还包括以下步骤：
-在所述第二运行模式之后的第三运行模式下并且在返回到所述第一运行模式之前，
ο将所述减速器从所述第二运行模式的所述激活状态切换(S8)到所述非激活状态，
ο仅使用(S9)所述第一水再循环环路和所述第二水再循环环路中的所述第一水再循环环路来将热量从所述推进装置输送离开，
ο允许(S10)所述第二水再循环环路中的水的温度降至预定值或低于所述预定值。
14.根据权利要求13所述的方法(110)，包括当所述第二水再循环环路中的水的温度已经下降到所述预定值或低于所述预定值时，返回(S11)到所述第一运行模式。
15.一种计算机程序，所述计算机程序包括程序代码组件，所述程序代码组件用于当所述程序在计算机上运行时执行权利要求12至14中的任一项所述的步骤。
16.一种携载计算机程序的计算机可读介质，所述计算机程序包括程序代码组件，所述程序代码组件用于当所述程序在计算机上运行时执行权利要求12至14中的任一项所述的步骤。
17.一种控制单元(270)，所述控制单元(270)被构造成执行根据权利要求12至14中的任一项所述的方法的步骤。
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