CN115023359A - 用于对乘客舱的空气进行空气调节并且用于通过机动车辆的传动系的部件进行热传递的系统以及操作该系统的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及用于对乘客舱中的空气进行空气调节以及用于通过传动系(具体是机动车辆的电动传动系)的部件进行热传递的系统(1a、1b、1c)。系统(1a、1b、1c)展示了一个冷却剂回路(3)以及一个制冷剂回路(2a、2b、2c),冷却剂回路(3)具有两个制冷剂‑冷却剂热交换器(10、12)和一个用于向环境空气进行热传递的冷却剂‑空气热交换器(50),制冷剂回路(2a、2b、2c)具有:一个用于对乘客舱的供应空气进行加热的第一制冷剂‑空气热交换器(5);一个用于通过环境空气进行热传递的第二制冷剂‑空气热交换器(6),其具有一个上游的第一膨胀元件(7);一个第一流动路径(16),其具有一个用于对乘客舱的供应空气进行调节的第三制冷剂‑空气热交换器(8)和一个上游的第二膨胀元件(9);以及一个第二流动路径(17),其具有一个第一制冷剂‑冷却剂热交换器(10)和一个上游的第三膨胀元件(11)。此外,制冷剂回路(2a、2b、2c)被制造成具有一个具有第二制冷剂‑冷却剂热交换器(12)和一个上游的第四膨胀元件(13)的第三流动路径(18),其中,第三流动路径(18)沿第一流动路径(16)和第二流动路径(17)的下游制冷剂的流动方向布置。此外,本发明涉及用于操作系统(1a、1b、1c)的方法。

Description

用于对乘客舱的空气进行空气调节并且用于通过机动车辆的 传动系的部件进行热传递的系统以及操作该系统的方法
技术领域
本发明涉及用于对乘客舱的空气进行空气调节并且用于通过传动系、具体是机动车辆的电动传动系的部件进行热传递的系统。该系统展示了一个冷却剂回路以及一个制冷剂回路,冷却剂回路具有制冷剂-冷却剂热交换器和一个用于向环境空气进行热传递的冷却剂-空气热交换器。制冷剂回路被制造成具有用于对乘客舱的供应空气进行加热并且用于通过环境空气进行热传递的制冷剂-空气热交换器以及膨胀元件,其中,制冷剂回路展示了不同的流动路径。此外,本发明涉及操作该系统的方法。
背景技术
从现有技术中已知具有不同驱动概念的机动车辆。该概念基于通过内燃发动机、电动马达或两种马达类型的组合的驱动。因此,具有内燃发动机驱动器和马达驱动器的组合的机动车辆展示了混合动力驱动,使得机动车辆可以由电动马达或内燃发动机驱动,或者由电动马达和内燃发动机两者驱动,其中,具有混合动力驱动的机动车辆(其电池可以经由内燃发动机进行充电以及在供电干线上进行充电并且被指定为插电式混合动力车辆或者简称为PHEV的“插电式混合动力电动车辆”)被主要制造成具有与其电池仅能够经由内燃发动机进行充电的机动车辆的电池相比更大功率的电池。
一方面,与配备有纯粹由内燃发动机驱动的驱动器的动力车辆相比,具有电动或混合动力驱动器的常规机动车辆大多展示了更高的冷需求,这是因为它们被制造成诸如高电压电池、内部充电单元、变压器、逆变器以及电动马达的具有附加的部件的事实。除了空气调节系统的制冷剂回路外,混合动力电动车辆(HEV)被制造成具有冷却剂回路,在冷却剂回路中,用于消散由驱动部件散发的热而循环的冷却剂引导通过空气冷却式热交换器。
具体地,为了保持高电压电池的容许温度极限,具有用于与空气调节系统的制冷剂回路进行热耦合的附加制冷剂-冷却剂热交换器的冷却剂回路旨在用于电池的冷却,或者直接用冷却剂冷却的热交换器被制造为电池冷却器。操作成用于电池冷却的冷却剂-制冷剂热交换器作为制冷剂的蒸发器也称为制冷器。
如已知的,用于PHEV的热分配的系统因此展示了至少一个制冷剂回路和一个冷却剂回路。
另一方面,如已知的,电动车辆和具有混合动力驱动器的车辆以及燃料电池车辆和由高效内燃发动机驱动的车辆不会在较低环境温度下根据热舒适性的要求产生足够的废热来加热乘客舱。
被制造为PTC加热器的例如用于对流入乘客舱的供应空气进行加热的电加热器代表了廉价且节省安装空间的第一解决方案。然而,设置有PTC加热器的系统在用于对乘客舱的供应空气进行加热的低排气温度下展示了高能耗。此外,电池电动车辆(BEV)的可行路程因不能以节能方式操作的电动辅助加热器而降低。
节能的第二解决方案是具有热泵功能的空气调节系统,该空气调节系统使用各种热源和散热器,但是与具有电加热器的第一解决方案相比,该空气调节系统需要显著更大的安装空间。
发明内容
技术问题
从现有技术可知,具有热泵功能的用于电池电动车辆(BEV)内部的热分配的空气调节系统的形成高度复杂并且在制冷剂侧、冷却剂侧和空气侧需要多个部件,这会产生高的系统成本。
本发明的任务是提供一种用于对乘客舱中的空气进行空气调节并且用于通过机动车辆、具体是具有纯电动驱动或组合电动马达和内燃发动机驱动的机动车辆的驱动部件进行热传递的系统。除了对乘客舱的供应空气的舒适加热外,还必须能够使用该系统调节传动系的部件,具体是使用不同的散热器和热源来保持电驱动的高压电池的温度。该系统将被设计成使得其展示了高度的灵活性和功能性,具体是在大量不同操作模式下的操作,同时在任何时候都具有低复杂性和最高的操作效率。制造、维护和操作成本以及系统所需的安装空间要最小。
本发明的任务通过具有独立专利权利要求的特征的对象来解决。从属专利权利要求中规定了其他实施方式。
问题的解决方案
该任务通过根据本发明的用于对乘客舱中的空气进行空气调节并且用于通过传动系、具体是机动车辆的电动传动系的部件、还通过连接不同的热源和散热器进行热传递的系统来解决,该系统也被称为热流管理系统。
例如,电动马达、内部充电单元、变压器或逆变器被视为机动车辆的电动传动系的部件。电池,具体是高压电池,也可以被视为电动传动系的部件。
系统展示了一个制冷剂回路和至少一个冷却剂回路。冷却剂回路被制造成具有一个第一制冷剂-冷却剂热交换器、一个第二制冷剂-冷却剂热交换器和一个用于向环境空气进行热传递的冷却剂-空气热交换器。
制冷剂回路展示了一个压缩机、一个用于对乘客舱的供应空气进行加热的第一制冷剂-空气热交换器和一个用于通过环境空气进行热传递的第二制冷剂-空气热交换器、以及上游的膨胀元件。此外,制冷剂回路被制造成具有一个第一流动路径和一个第二流动路径,其中,一个具有一个上游的第二膨胀元件的用于对乘客舱的供应空气进行调节的第三制冷剂-空气热交换器布置在第一流动路径内,并且用于在用于维持机动车辆的至少一个第一驱动部件例如电池的温度的冷却剂与具有上游第三膨胀元件的制冷剂之间进行热传递的第一制冷剂-冷却剂热交换器布置在第二流动路径内。所述第一流动路径和所述第二流动路径被制造成使得它们每个都从一个分支点延伸至一个合并点,并且可以彼此独立地且同时被供应制冷剂。
根据本发明的构思,制冷剂回路展示了一个第三流动路径以及一个上游的第四膨胀元件,第三流动路径具有用于冷却传动系的部件,例如内部充电单元、变压器或逆变器的第二制冷剂-冷却剂热交换器,其中,第三流动路径沿第一流动路径和第二流动路径的下游制冷剂的流动方向布置,具体是第一流动路径和第二流动路径的合并点。
在第三流动路径内形成第四膨胀元件的情况下,用于在第一流动路径内对乘客舱的供应空气进行调节的第三制冷剂-空气热交换器和第二流动路径内的第一制冷剂-冷却剂热交换器可以被操作为蒸发器和制冷剂的冷凝器/气体冷却器。膨胀元件均优选地被制造为膨胀阀。
如果制冷剂的液化是在欠临界操作下进行的,例如,使用制冷剂R134a或在某些环境条件下使用二氧化碳,则热交换器被称为冷凝器。部分热传递是在恒定温度下进行的。在超临界操作或在热交换器中热的输出超临界的情况下,制冷剂的温度持续降低。在这种情况下,热交换器也被称为气体冷却器。在某些环境条件或制冷剂回路的操作模式下,可能发生超临界操作,例如,以二氧化碳作为制冷剂。
根据本发明的优选实施方式,第二流动路径中的制冷剂回路被制造成具有围绕第一制冷剂-冷却剂热交换器和第三膨胀元件的一个第一旁通流动路径,具体是为了减少系统在其中在第一制冷剂-冷却剂热交换器中没有热要传递的模式下操作时制冷剂的压力损失。围绕第一制冷剂-冷却剂热交换器和第三膨胀元件的第一旁通流动路径优选地展示了一个截止阀。
根据本发明的另一实施方式,一个第四流动路径预留在制冷剂回路内,其中,第三流动路径和第四流动路径可以彼此独立地且同时被供应制冷剂,并且被制造成使得它们每个都从一个分支点延伸至一个合并点。
第三流动路径和第四流动路径的分支点可以被制造成与第一流动路径和第二流动路径的合并点一起,这意味着作为一个组件,尤其是作为具有四个连接部的分支点。
第四流动路径优选地沿制冷剂的流动方向,被制造成具有一个截止阀和一个蓄能器。
根据本发明的另一有利实施方式,制冷剂回路展示了围绕第一膨胀元件和用于通过环境空气进行热传递的第二制冷剂-空气热交换器的一个第二旁通流动路径。第二旁通流动路径从一个分支点延伸至一个合并点,其中,分支点布置在用于对乘客舱的供应空气进行加热的第一制冷剂-空气热交换器与布置在用于通过环境空气进行热传递的第二制冷剂-空气热交换器的上游的第一膨胀元件之间,并且合并点布置在用于通过环境空气进行热传递的第二制冷剂-空气热交换器与第一分支点之间。
围绕第一膨胀元件和用于通过环境空气进行热传递的第二制冷剂-空气热交换器的第二旁通流动路径优选地展示了截止阀。
本发明的特别优点是,制冷剂回路展示了一个回路内部热交换器,该回路内部热交换器一方面布置在用于通过环境空气进行热传递的第二制冷剂-空气热交换器与第一流动路径和第二流动路径的分支点之间,并且另一方面具体是沿制冷剂的流动方向的蓄能器的下游布置在第四流动路径内。
循环内部热交换器通常用于高压制冷剂和低压制冷剂之间的热传递,其中,一方面,液体制冷剂在冷凝或液化后进一步冷却,并且另一方面,压缩机的上游吸入气体过热。
根据本发明的另一实施方式,制冷剂回路展示了围绕用于对乘客舱的供应空气进行加热的一个第一制冷剂-空气热交换器的第三旁通流动路径。第三旁通流动路径从布置在压缩机与第一制冷剂-空气热交换器之间的一个分支点延伸直到布置在第一制冷剂-空气热交换器与第一膨胀元件之间的一个合并点,第一膨胀元件布置在用于通过环境空气进行热传递的第二制冷剂-空气热交换器的上游。第三旁通流动路径的分支点优选地被制造为三通阀。
根据本发明的另一优选实施方式,冷却剂回路展示了两个与制冷剂回路热耦合的冷却剂部分回路,其中,第一制冷剂-冷却剂热交换器被制造为制冷剂回路与一个第一冷却剂部分回路之间的热连接,并且第二制冷剂-冷却剂热交换器被制造为制冷剂回路与冷却剂回路的一个第二冷却剂部分回路之间的热连接。
第一冷却剂部分回路优选地展示了一个第一馈送装置和一个第一冷却剂-热交换器,而第二冷却剂部分回路优选地展示了一个第二馈送装置和一个第二冷却剂-热交换器,其中,第一冷却剂-热交换器优选地被制造成保持机动车辆的传动系的一个第一部件,具体是电池例如高压电池的温度,而第二冷却剂-热交换器优选地被制造成用于冷却机动车辆的传动系的部件,例如电动马达、内部充电单元、变压器或逆变器。
具有特别的优势的是,第一冷却剂部分回路经由一个第一分支点和一个第一合并点嵌入冷却剂回路中,而第二冷却剂部分回路优选地经由一个第二分支点和一个第二合并点集成到冷却剂回路中。分支点可以被制造为三通阀。
冷却剂部分回路均优选地在合并点上连接至冷却剂回路的一个第一连接部,并且在分支点上连接至冷却剂回路的一个第二连接部,使得第一冷却剂-热交换器和第二冷却剂-热交换器均在它们的冷却剂侧连接至冷却剂-空气热交换器。冷却剂部分回路可以被共同操作为冷却剂回路,或者被操作成彼此独立且在流体上彼此完全地分离,其中,冷却剂部分回路中的每一个分配一个闭合的部分量的冷却剂。
本发明的任务还通过根据本发明的用于操作上述系统的一个第一方法来解决,该系统用于对乘客舱的空气进行空气调节并且用于在用于对乘客舱的供应空气进行加热加热模式下通过机动车辆的驱动部件进行热传递。该方法展示了以下步骤:
-使热在流动通过操作为冷凝器/气体冷却器的第一制冷剂-空气热交换器时从以高压水平在制冷剂回路中循环的制冷剂传递至乘客舱的供应空气,其中,供应空气被加热直到最终温度;
-制冷剂随后引导通过第一流动路径,其中,制冷剂在几乎没有压力损失的情况下通过完全打开的第二膨胀元件,并且在操作为冷凝器/气体冷却器的第三制冷剂-空气热交换器中使热传递至乘客舱的供应空气,其中,供应空气被预热,以及
-制冷剂随后引导通过第三流动路径,其中,制冷剂在流动通过第四膨胀元件时膨胀至低压水平,并且在从冷却剂回路的第二冷却剂部分回路中循环的冷却剂吸收热的情况下在第二制冷剂-冷却剂热交换器中被蒸发和过热,其中冷却剂被冷却。
乘客舱的供应空气在流动通过第三制冷剂-空气热交换器时被预热,随后在流动通过第一制冷剂-空气热交换器时加热到所需的出口温度。机动车辆的传动系的部件用作热源。
本发明的任务还通过根据本发明的用于操作上述系统的第二方法来解决,该系统用于对乘客舱的空气进行空气调节并且用于在用于对乘客舱的供应空气进行加热的加热模式下通过机动车辆的驱动部件进行热传递。该方法展示了以下步骤:
–使热在流动通过操作为冷凝器/气体冷却器的第一制冷剂-空气热交换器时从以高压水平在制冷剂回路中循环的制冷剂传递至乘客舱的供应空气,其中,供应空气被加热直到最终温度;
-制冷剂在流动通过第一膨胀元件时膨胀至中压或低压水平,以及制冷剂在流动通过操作为蒸发器的第二制冷剂-空气热交换器时,使热从环境空气传递至制冷剂,其中,通过中压水平调节从环境空气吸收的热的量,以及
-制冷剂随后引导通过第三流动路径,其中,制冷剂在流动通过第四膨胀元件时从中压水平膨胀至低压水平,或者第四膨胀元件完全打开,并且制冷剂在从冷却剂回路的第二冷却剂部分回路中循环的冷却剂吸收热的情况下在第二制冷剂-冷却剂热交换器中被蒸发和过热。
环境空气和机动车辆的传动系的部件用作热源。
根据本发明的另一实施方式,当制冷剂在流动通过第一膨胀元件时膨胀至低压水平时,在制冷剂回路的吸入侧的制冷剂被分为一个通过第三流动路径的第一部分质量流和一个通过一个第四流动路径的第二部分质量流。制冷剂的部分质量流在合并点上混合,并被压缩机吸入。
本发明的任务还通过根据本发明的用于操作上述系统的第二方法来解决,该系统用于对乘客舱中的空气进行空气调节并且用于在用于加热一个驱动部件、具体是电池的模式下通过机动车辆的驱动部件进行热传递。该方法展示了以下步骤:
–使以高压水平在制冷剂回路中循环的制冷剂引导通过第二流动路径,其中,制冷剂通过完全打开的第三膨胀元件,并且在操作为冷凝器/气体冷却器的第一制冷剂-冷却剂热交换器中使热传递至第一冷却剂部分回路中循环的冷却剂,其中,冷却剂被加热,并将加热后的冷却剂馈送至要加热的驱动部件,以及
-制冷剂随后引导通过第三流动路径,其中,制冷剂在流动通过第四膨胀元件时膨胀至低压水平,并且在从冷却剂回路的第二冷却剂部分回路中循环的冷却剂吸收热的情况下在第二制冷剂-冷却剂热交换器中蒸发和过热,其中,冷却剂被冷却。
冷却后的冷却剂优选地馈送至传动系的至少一个部件,并冷却该部件。
本发明的有利实施方式使得该系统能够用在具有电动马达驱动器或由电动马达和内燃发动机组成的混合动力驱动器的机动车辆中。
总之,具体地对于纯电动驱动的或具有内燃发动机的混合动力电动车辆(HEV)而言,根据本发明的具有集成的热泵功能的系统展示了各种优点:
-它通过冷却、除湿和加热对乘客舱的空气进行空气调节以及保持温度,具体是冷却或加热电池以及冷却传动系的部件,在非常宽范围的环境温度内满足针对电动车辆的热管理的所有要求。
-高程度的废热回收,其中,通过利用制冷剂回路中的废热并且从电动传动系的部件中回收热对乘客舱的供应空气进行节能加热,以及
-最大的运行效率,具有高程度的废热利用,具有高的灵活性和功能性;
-在制冷剂侧和空气侧的紧凑的设计和较低的复杂性;
-在制造、维护和运行期间低的成本。
该系统、具体是制冷剂回路独立于制冷剂,并且因此也被设计成用于R134a、R744、R1234yf、R290或其他制冷剂。
附图说明
本发明的实施方式的其他细节、特征和优点来自以下参照相应附图的对实施方式的示例的描述。图示示出了以下内容:
图1:一个具有一个制冷剂回路和一个展示了与制冷剂回路热耦合的两个冷却剂部分回路的冷却剂回路的第一系统,该系统用于对乘客舱的空气进行空气调节并且用于通过机动车辆的驱动部件进行热传递;
图2:一个类似于图1所示的系统的具有一个循环内部热交换器的第二系统,该系统用于对乘客舱的空气进行空气调节并且用于通过机动车辆的驱动部件进行热传递;
图3:一个类似于图2所示的系统的具有围绕第一制冷剂-空气热交换器的一个附加旁通流动路径的第三系统,用于对乘客舱的空气进行空气调节并且用于通过机动车辆的驱动部件进行热传递,;
图4a:在制冷系统模式下操作制冷剂回路期间,以及在操作具有对传动系、具体是电动传动系的部件的被动冷却的冷却剂回路期间根据图2的第二系统;
图4b:在操作具有对电池的主动冷却的制冷剂回路期间,以及在操作具有对传动系、具体是电动传动系的部件的被动冷却的冷却剂回路期间根据图2的第二系统;
图4c:在具有对电池的主动冷却的制冷剂系统模式下操作制冷剂回路期间,以及在操作具有对传动系、具体是电动传动系的部件的被动冷却的冷却剂回路期间根据图2的第二系统;
图5a:在操作具有对电池的被动冷却的冷却剂回路期间,以及在操作传动系、具体是电动传动系的部件期间根据图2的第二系统;
图5b:在再加热模式下操作制冷剂回路期间,以及在操作具有对电池和传动系、具体是电动传动系的部件的被动冷却的冷却剂回路期间根据图2的第二系统;
图5c:在再加热模式下操作具有对电池和传动系、具体是电动传动系的部件主动冷却的制冷剂回路期间根据图2的第二系统;
图6a:在以环境空气作为制冷剂的热源的加热模式下操作制冷剂回路期间根据图2的第二系统;
图6b:在具有对传动系、具体是电动传动系的部件的主动冷却,以及从而作为制冷剂的热源的加热模式下操作制冷剂回路期间根据图2的第二系统;
图6c:在以环境空气作为制冷剂的热源以及具有对传动系、具体是电动传动系的部件的主动冷却,以及从而作为制冷剂的热源的加热模式下操作制冷剂回路期间根据图2的第二系统;
图6d:在操作根据图6c的以及在低压侧被分为制冷剂质量流的制冷剂回路期间根据图2的第二系统,以及
图7:在操作具有对电池的加热以及具有对传动系、具体是电动传动系的部件的主动冷却,以及从而作为制冷剂的热源的制冷剂回路期间根据图2的第二系统。
具体实施方式
图1示出了一个具有一个制冷剂回路2a和一个展示了与制冷剂回路2a热耦合的两个冷却剂部分回路3-1、3-2的冷却剂回路3的第一系统1a,该系统用于对乘客舱的空气进行空气调节并且用于通过机动车辆的驱动部件进行热传递。
制冷剂回路2a沿制冷剂的流动方向展示了一个用于吸入和压缩制冷剂的压缩机4、一个被操作为冷凝器/气体冷却器并且用于对乘客舱的供应空气进行加热的第一制冷剂-空气热交换器5、以及一个用于通过环境空气进行热传递的具有一个上游第一膨胀元件7、具体是膨胀阀的第二制冷剂-空气热交换器6。
此外,制冷剂回路2a被制造成具有:一起布置在一个第一流动路径16中的一个用于通过乘客舱的供应空气进行热传递的第三制冷剂-空气热交换器8和一个上游的第二膨胀元件9;一起布置在一个第二流动路径17中的一个用于保持电池的正确温度的第一制冷剂-冷却剂热交换器10和一个上游第三膨胀元件11;以及一起布置在一个第三流动路径18中的一个用于冷却传动系、具体是电动传动系的部件的第二制冷剂-冷却剂热交换器12和一个上游的第四膨胀元件13。
第一流动路径16和第二流动路径17每个都从一个第一分支点14延伸至一个第一合并点15,并且制冷剂可以根据需要单独地或共同地同时流动通过第一流动路径16和第二流动路径17。
在从用于通过环境空气进行热传递的第二制冷剂-空气热交换器6流出后,制冷剂质量流可以在第一分支点14处分为两个部分质量流。根据需要,部分质量流的百分比的范围可以在0%至100%之间。
一个第四流动路径19从优选地布置在第一流动路径16中的一个第二分支点20延伸至第二合并点21,其中,第二分支点20还可以被制造成与第一流动路径16和第二流动路径17的第一合并点15一起。
由于具有第二制冷剂-冷却剂热交换器12和上游的膨胀元件13的第三流动路径18从第二分支点20延伸至第二合并点21的事实,因此制冷剂质量流可以在第二分支点20处依次分为两个部分质量流。根据需要,部分质量流量的百分比的范围可以在0%至100%之间。
随着形成附加的第二制冷剂-冷却剂热交换器12,实现了制冷剂回路2a的高吸热功率。
制冷剂在第二合并点21处被压缩机4吸入。制冷剂回路2a闭合。
此外,第二流动路径17展示了一个第三分支点22和一个第三合并点23,其中在第三分支点22与第三合并点23之间一个第一旁通流动路径24围绕具有上游的第三膨胀元件11的第一制冷剂-冷却剂热交换器10延伸。因此,第三分支点22被制造成在第一分支点14与第三膨胀元件11之间,而第三合并点23分别布置在第一制冷剂-冷却剂热交换器10与第一合并点15和第二分支点20之间。第一旁通流动路径24被制造成具有一个第一截止阀25。
通过使用布置成围绕第一制冷剂-冷却剂热交换器10的第一旁通流动路径24,可以使制冷剂回路2a的低压侧的制冷剂侧压力损失最小化。
此外,制冷剂回路2a展示了一个第四分支点26和一个第四合并点27,在它们之间,一个第二旁通流动路径28围绕具有上游第一膨胀元件7的用于通过环境空气进行热传递的第二制冷剂-空气热交换器6延伸。因此,在用于对乘客舱的供应空气进行加热的第一制冷剂-空气热交换器5与第一膨胀元件7之间产生第四分支点26,而第四合并点27布置在第二制冷剂-空气热交换器6与第一分支点14之间。第二旁通流动路径28被制造成具有一个第二截止阀29。
为了防止引导通过第二旁通流动路径28的制冷剂质量流回流到第二制冷剂-空气热交换器6中,在第四合并点27与第二制冷剂-空气热交换器6之间预留了一个第一止回装置30、具体是止回阀。
类似地,为了防止引导通过第二流动路径17的制冷剂质量流回流到布置在第一流动路径16中的第三制冷剂-空气热交换器8,在第二分支点20与第三制冷剂-空气热交换器8之间布置了第二止回装置31、具体是止回阀。
第四流动路径19展示了一个蓄能器32和一个第三截止阀33。
具有第二制冷剂-冷却剂热交换器12的从第二分支点20开始并延伸至第二合并点21的第三流动路径18以及具有蓄能器32的第四流动路径19可以同时被供应制冷剂。
系统1a被配置成使得第三制冷剂-空气热交换器8和第一制冷剂-冷却剂热交换器10(也被称为制冷器、具体是电池制冷器)可以在制冷剂回路2a的低压侧被操作为蒸发器以及在制冷剂回路2a的高压侧被操作为冷凝器/气体冷却器,这取决于需要或操作模式,使得第三制冷剂-空气热交换器8可以被操作为用于对乘客舱的供应空气进行加热的空气冷却式冷凝器/气体冷却器,并且第一制冷剂-冷却剂热交换器10可以被操作为用于加热电池的冷却剂冷却式冷凝器/气体冷却器。与常规系统相比,在制冷剂回路2a的高压侧和低压侧的热交换器8、10的交替操作使系统1a的使用灵活性最大化,并产生大量的操作模式。
被优选地配置为膨胀阀的膨胀元件7、9、11、13被制造成使得膨胀元件7、9、11、13能够根据需要完全关闭,使得能够在操作模式之间,具体是在加热模式与制冷系统模式之间可以无级地进行切换并且无需关闭压缩机4。借助于通过第二制冷剂-空气热交换器6的制冷剂的流动方向的逆转来形成制冷剂回路2a是不必要的,这特别导致了简化的油管理,因为在制冷剂回路2a中避免了油阱和制冷剂阱。
第一制冷剂-冷却剂热交换器10与冷却剂回路3的第一冷却剂部分回路3-1建立了热连接。第一冷却剂部分回路3-1展示了一个第一馈送装置40,具体是泵或冷却剂泵,其通过第一冷却剂部分回路3-1,例如为第一制冷剂-冷却剂热交换器10和一个第一冷却剂-热交换器41馈送冷却剂。第一冷却剂-热交换器41被制造成专门维持电池例如高压电池的温度。
第一冷却剂部分回路3-1具体是在环境空气温度较高的情况下用于冷却电池,并将电池的温度保持在规定的极限值以下。
第一冷却剂部分回路3-1经由一个第一分支点42和一个第一合并点43集成到冷却剂回路3中,其中,一方面,第一馈送装置40和第一冷却剂-热交换器41以及另一方面,第一冷却剂-热交换器10,布置在冷却剂回路3的第一分支点42与第一合并点43之间。第一分支点42被制造成具有三通阀。
第二制冷剂-冷却剂热交换器12与冷却剂回路3的第二冷却剂部分回路3-2建立了热连接。第二冷却剂部分回路3-2展示了一个第二馈送装置44,具体是泵或冷却剂泵,其通过第二冷却剂部分回路3-2,例如为第二制冷剂-冷却剂热交换器12和一个第二冷却剂-热交换器45馈送冷却剂。第二冷却剂-热交换器45被制造成专门用于冷却机动车辆的传动系、具体是诸如电动马达、内部充电单元、变压器或逆变器的电动传动系的部件。
第二冷却剂部分回路3-2经由一个第二分支点46和一个第二合并点47集成到冷却剂回路3中,其中,一方面,第二馈送装置44和第二冷却剂-热交换器45,以及另一方面,第二制冷剂-冷却剂热交换器12,布置在冷却剂回路3的第二分支点46与第二合并点47之间。第二分支点46被制造成具有三通阀。
第二冷却剂部分回路3-2(也被称为冷水组)可以用于从传动系、具体是电动传动系的部件回收废热,其中,热作为汽化热被传递至制冷剂回路2a中循环的制冷剂。这样,除了可能的加热功率外,使系统1a的效率最大化。
特别地针对在加热模式下的操作,形成具有第二冷却剂部分回路3-2的系统1a允许积聚由驱动部件、具体是电动驱动部件产生的废热,并允许使第二制冷剂-冷却剂热交换器12中的制冷剂可以用作汽化热。这种废热回收有助于提高机动车辆的整体能效和热效率。否则必须作为热损失功率进行平衡的热被系统1a作为汽化热吸收,这使系统1a在加热模式下运行时的功率和效率最大化。
在使用制冷剂R134a、R1234yf或R290的制冷剂回路2a的欠临界模式下,例如,在加热模式或再加热模式下操作,系统1a的效率和功率得到了提高,具体是参照具有循环内部热交换器制冷剂回路的形成,具体是如下图所示。
一方面,冷却剂回路3的冷却剂部分回路3-1、3-2可以彼此独立地操作,其中,冷却剂部分回路3-1、3-2中的每一个分配一部分量的冷却剂,冷却剂根据操作模式在冷却剂部分回路3-1、3-2中的一个内循环。冷却剂部分回路3-1、3-2在流体上彼此完全地分离。
另一方面,两个冷却剂部分回路3-1、3-2可以经由一个第一连接部48和一个第二连接部49相互连接,并且被操作为公共冷却剂回路3。冷却剂回路3展示了一个用于通过环境空气进行热传递的冷却剂-空气热交换器50,其中,通过第一冷却剂-热交换器41馈送的冷却剂和通过第二冷却剂-热交换器45馈送的冷却剂都可以引导至冷却剂-空气热交换器50,以便将由电池和/或传动系的部件吸收的热散发到环境空气中。该操作模式被称为通过第一冷却剂-热交换器41对电池的被动冷却、或通过第二冷却剂-热交换器45对传动系的部件的被动冷却。与被动冷却相比,在主动冷却的情况下,由电池吸收的热在第一制冷剂-冷却剂热交换器10中被传递至制冷剂,或者由传动系的部件吸收的热在第二制冷剂-冷却剂热交换器12中传递至制冷剂。
在冷却剂回路3中循环的冷却剂可以在作为分支点的第一连接部48上分为一个通过第一冷却剂-热交换器41的第一部分质量流和一个通过第二冷却剂-热交换器45的第二部分质量流。部分质量流在作为合并点的第二连接部49上再次混合,并且被引导至冷却剂-空气热交换器50,其中,冷却剂的部分质量流的百分比的范围可以根据需要在0%至100%之间。
为了防止不期望的回流,具体是从第一冷却剂部分回路3-1流入冷却剂回路3的其他部件中,在第一冷却剂部分回路3-1的第一合并点43与第一连接部48之间预留了止回装置51。止回装置51优选地被制造为止回阀。
在使用第二制冷剂-冷却剂热交换器12的情况下,显著降低了冷却剂回路3内附加冷却剂阀的复杂性和必要性,具体是通过将所有冷却部件连接至一个单独的热交换器而引起的复杂性和必要性。
用于对乘客舱的供应空气进行加热的第一制冷剂-空气热交换器5与第三制冷剂-空气热交换器8一起布置在用于调节供应空气的空气调节单元的壳体60内,其中,制冷剂回路2a的可以被操作为蒸发器或冷凝器/气体冷却器的第三制冷剂空气-热交换器8沿用于对乘客舱的供应空气进行加热的第一制冷剂-空气热交换器5的供应空气上游的流动方向61布置,使得例如乘客舱的供应空气在加热模式下操作的系统1a内被加热,或者当流动通过被操作为制冷剂的蒸发器的第三制冷剂-空气热交换器8时,乘客舱的除湿和/或冷却的空气供应可以在再加热模式下操作的系统1a内被再加热。
为了能够对所供应的空气进行加热,可以在空气调节单元的壳体60内预留附加热交换器62。可以操作为选项的热-热热交换器62可以被制造为用于对流入乘客舱的供应空气进行加热的电PTC加热器,具体是高电压PTC加热器,在空气侧提供更高和自适应的加热功率和动态。热-热热交换器62布置在制冷剂回路2a的第一制冷剂-空气热交换器5的下游供应空气的流动方向61上。
乘客舱的供应空气可以通过布置在壳体60中的并且沿制冷剂回路2a的第三制冷剂-空气热交换器8与第一制冷剂-空气热交换器5之间的供应空气的流动方向61布置的气流导引装置63被分为部分质量流,一个第一部分质量流引导至第一制冷剂-空气热交换器5或附加热-热热交换器62,并且旁通中的第二部分质量流引导成围绕第一制冷剂-空气热交换器5或附加热-热热交换器62。根据需要,部分质量流的百分比的范围可以在0%至100%之间。
冷却剂回路3的被制造成通过环境空气进行热传递的冷却剂-空气热交换器50以及制冷剂回路2a的一个第二冷却剂-空气热交换器6以指定的顺序沿着环境空气的流动方向65布置在机动车辆的车身的前部区域中的壳体64内。环境空气流动通过作为第一热交换器的冷却剂回路3的冷却剂-空气热交换器50。替选地,可以同时向热交换器6、50供应环境空气。
图2示出了具有一个制冷剂回路2b和展示了与制冷剂回路2b热耦合的两个冷却剂部分回路3-1、3-2的冷却剂回路3的另一系统1b,该系统1b用于对乘客舱的空气进行空气调节并且用于通过机动车辆的驱动部件进行热传递。根据图2的系统1b与图1所示的系统1a的唯一不同之处在于形成了循环内部热交换器34。系统1a、1b的其他部件、具体是制冷剂回路2a、2b与冷却剂回路3都是相同的,因此,就其实施方式和布置而言,参照图1中关于系统1a的说明。
一方面,制冷剂回路2b的循环内部热交换器34布置在第二制冷剂-空气热交换器6与第一流动路径16和第二流动路径17的第一分支点14之间,第二制冷剂-空气热交换器6用于通过环境空气、具体是沿制冷剂的流动方向的第四合并点27的下游的环境空气进行热传递。制冷剂回路2b的这一区域可以以高压水平被供应制冷剂。
另一方面,制冷剂回路2b的循环内部热交换器34预留在第四流动路径19内,其在第二分支点20或第一合并点15与第二合并点21之间延伸,并且沿制冷剂的流动方向布置在蓄能器32的下游。制冷剂回路2b的这一区域中的制冷剂始终展示了低压水平,并且被压缩机4吸入。
图3示出了具有一个制冷剂回路2c和展示了与制冷剂回路2c热耦合的两个冷却剂部分回路3-1、3-2的冷却剂回路3的另一替选的系统1c,该系统1c用于对乘客舱的空气进行空气调节并且用于通过机动车辆的驱动部件进行热传递。替选的系统1c与图2中所示的系统1b的唯一不同之处在于围绕用于对乘客舱的供应空气进行加热的第一制冷剂-空气热交换器5的一个附加的第三旁通流动路径35。由于系统1b、1c的其他部件、具体是制冷剂回路2b、2c与冷却剂回路3的其他部件是相同的,因此,参照图2所示的关于系统1b的说明或图1所示的关于系统1a的说明。
制冷剂回路2c的第三旁通流动路径35从一个第五分支点36延伸直到一个第五合并点37,其中,第五分支点36布置在压缩机4与第一制冷剂-空气热交换器5之间并且优选地被制造为三通阀。第五合并点37预留在制冷剂-空气热交换器5与第一膨胀元件7之间,第一膨胀元件7具体地沿第二旁通流动路径28的第四分支点26的上游的制冷剂的流动方向布置在第二制冷剂-空气热交换器6的上游。
为了防止制冷剂质量流引导通过第三旁通流动路径35回流至第一制冷剂空气-热交换器5,一个第三止回装置38、具体是止回阀预留在第一制冷剂-空气热交换器5与第五合并点37之间。
在下文中,示出了在不同的操作模式下的图2所示的系统1b,具体是在制冷系统模式、再加热模式或加热模式下的关于乘客舱的供应空气以及具有对电池和传动系、具体是电动传动系的部件的主动或被动冷却的制冷剂回路2b。在该上下文中,被动冷却被理解为通过冷却剂在冷却剂回路3中循环进行冷却,其中冷却剂将热输出至环境空气中。在主动冷却的情况下,传递至冷却剂的热被散发至在制冷剂回路2b中循环的制冷剂中。
制冷剂或冷却剂流动通过的制冷剂回路2b和冷却剂回路3的连接管均通过实线突出显示,而未供应制冷剂或冷却剂的连接管则通过虚线突出显示。
在制冷系统模式下操作根据图2的系统1b的制冷剂回路2b期间,以及在操作具有对根据图4a的传动系、具体是电动传动系的部件的被动冷却的冷却剂回路3期间,在第三制冷剂-空气热交换器8中,由乘客舱的供应空气传递至制冷剂的热在第二制冷剂-空气热交换器6中由制冷剂传递至环境空气。
从压缩机4流出的高压制冷剂在操作为冷凝器/气体冷却器的第二制冷剂-空气热交换器6中冷却或减温以及根据需要液化和过冷。随后,制冷剂引导通过循环内部热交换器34并进一步冷却。
布置在第一制冷剂-空气热交换器5与第二制冷剂-空气热交换器6之间的第一膨胀元件7完全打开,使得制冷剂以相同的压力水平、具体是高压水平流动通过两个热交换器5、6。制冷剂在几乎没有压力损失的情况下通过膨胀元件7。
布置在壳体60内的流动导引装置63被设置成使得流动通过壳体60的供应空气绕过第一制冷剂-空气热交换器5。第一制冷剂-空气热交换器5没有被供应乘客舱的供应空气,使得没有热在第一制冷剂-空气热交换器5中传递。
此外,与系统1b相比,在根据图3的系统1c的情况下,可以将制冷剂引导通过制冷剂回路2c的第三旁通流动路径35绕过第一制冷剂-空气热交换器5直接到达第二制冷剂-空气热交换器6,使得第一制冷剂-空气热交换器5没有被供应制冷剂,从而避免在制冷剂回路2c的高压侧的在制冷剂流动通过第一制冷剂-空气热交换器5时可能产生的压降。
在第一分支点14处,制冷剂引导至第一流动路径16中到达第二膨胀元件9,并且在流动通过第二膨胀元件9时膨胀至低压水平。在操作为蒸发器的第三制冷剂-空气热交换器8中,制冷剂被蒸发,并且根据需要在从乘客舱的供应空气吸收热的情况下过热,其中,供应空气被冷却和/或除湿。随后,制冷剂在流动通过循环内部热交换器34的低压侧时被进一步加热或过热,并且被压缩机4吸入。在循环内部热交换器34中,高压水平的制冷剂将热传递至低压水平的制冷剂。
第二流动路径17和第三流动路径18两者以及围绕第二制冷剂-空气热交换器6的第二旁通流动路径28均关闭,并且都没有被供应制冷剂,其中,具体是第三膨胀元件11和第一截止阀25以及第四膨胀元件13和第二截止阀29完全关闭。
冷却剂通过布置在驱动部件的第二冷却剂-热交换器45与冷却剂-空气热交换器50之间的第二馈送装置44循环。第二冷却剂-热交换器45中的由驱动部件传递至在冷却剂回路3中循环的冷却剂的热由冷却剂-空气热交换器50中的冷却剂传递至环境空气。冷却剂没有流动通过第一冷却剂-热交换器41。
环境空气优选地通过鼓风机沿流动方向65被吸入壳体64,然后馈送至冷却剂-空气热交换器50以从冷却剂吸收热,然后进一步馈送至第二制冷剂-空气热交换器6以从制冷剂吸收热。
图4B示出了在操作具有对电池的主动冷却的制冷剂回路2b期间,以及在操作具有对传动系、具体是电动传动系的部件的被动冷却的冷却剂回路3期间根据图2的系统1b。
与根据图4a的系统1b的操作模式相比,第一区别在于第一冷却剂部分电路3-1的第一馈送装置40的操作,以及由此对电池的主动冷却的操作。冷却剂在第一制冷剂-冷却剂热交换器10与第一冷却剂-热交换器41之间的第一冷却剂部分回路3-1中循环,其中,第一冷却剂-热交换器41中的由电池散发的热在第一制冷剂-冷却剂热交换器10中传递至在制冷剂回路2b中循环的制冷剂。第一冷却剂部分回路3-1与根据图4a的操作模式中描述的模式分开操作,其中,在第一冷却剂部分回路3-1和其他冷却剂回路3中循环的冷却剂的部分量不彼此混合。
如图4a所示,与系统1b、具体是制冷剂回路2b的操作模式相比,另一区别在于第一分支点14处的制冷剂仅被引导至第二流动路径17中到达第三膨胀元件11,并且在流动通过第三膨胀元件11时膨胀至低压水平。在第一制冷剂-冷却剂热交换器10中,制冷剂被蒸发,并且如果需要,在从第一冷却剂部分回路3-1中循环的冷却剂吸收热的情况下过热,其中,冷却剂被冷却。随后,当流动通过循环内部热交换器34的低压侧时,制冷剂被进一步加热或过热,并且被压缩机4吸入。
第一流动路径16和第二流动路径17的第一旁通流动路径24两者以及第三流动路径18和围绕第二制冷剂-空气热交换器6的第二旁通流动路径28均关闭,并且都没有被供应制冷剂,其中,具体是第二膨胀元件9和第一截止阀25,以及第四膨胀元件13和第二截止阀29完全关闭。
根据图4c,在具有对电池的主动冷却的制冷剂系统模式下操作系统1b的制冷剂回路2b期间,以及在操作具有对传动系、具体是电动传动系的部件的被动冷却的冷却剂回路3期间,第三制冷剂-空气热交换器8中的由乘客舱的供应空气传递至在制冷剂回路2b中循环的制冷剂的热、以及由电池传递至第一冷却剂-热交换器41中的冷却剂的热、以及由第一制冷剂-冷却剂热交换器10中的冷却剂传递至制冷剂回路2a中循环的制冷剂的热由第二制冷剂-空气热交换器6中的制冷剂传递至环境空气。
根据图4b,与系统1b、具体是制冷剂回路2b的操作模式不同,制冷剂在第一分支点14处分为两个部分质量流——一个通过第一流动路径16的第一部分质量流和一个通过第二流动路径17的第二部分质量流。
引导通过第一流动路径16的第一部分质量流的制冷剂引导通过第二膨胀元件9,并且在流动通过第二膨胀元件9时膨胀至低压水平。在操作为蒸发器的第三制冷剂-空气热交换器8中,制冷剂被蒸发,并且如果需要在从乘客舱的供应空气吸收热的情况下过热,其中,供应空气被冷却和/或除湿。
引导通过第二流动路径17的第二部分质量流的制冷剂引导通过第三膨胀元件11,并且在流动通过第三膨胀元件11时膨胀至低压水平。在第一制冷剂-冷却剂热交换器10中,制冷剂被蒸发,并且如果需要在从第一冷却剂部分回路3-1中循环的冷却剂吸收热的情况下过热,其中,冷却剂被冷却。
随后,制冷剂的部分质量流在第一合并点15处彼此混合,并且在流动通过循环内部热交换器34的低压侧时被进一步加热或过热,并且被压缩机4吸入。
第二流动路径17的第一旁通流动路径24以及第三流动路径18和围绕第二制冷剂-空气热交换器6的第二旁通流动路径28均关闭,并且都没有被供应制冷剂,其中,具体是第一截止阀25和第四膨胀阀13以及第二截止阀29完全关闭。
图5a至图5c分别示出了在再加热模式下操作期间根据图2的系统1b,而图6a至图6d分别示出了在加热模式下操作期间根据图2的系统1b。
在加热模式或再加热模式下操作系统1b期间,来自空气调节系统的废热,具体是第三制冷剂-空气热交换器8中由乘客舱的供应空气传递至制冷剂回路2b中循环的制冷剂的热或由电池或传动系、具体是电动传动系的至少一个其他部件传递至制冷剂回路2b中循环的制冷剂的热以及由环境空气传递至制冷剂回路2b中循环的制冷剂的热两者可以用于对乘客舱供应的供应空气进行加热。电池和传动系的至少一个其他部件以及环境空气可以用作热源。
图5a示出了在操作具有对电池和传动系、具体是电动传动系的部件两者的被动冷却的冷却剂回路3期间根据图2的第二系统。制冷剂回路2b的压缩机4未进行操作。
冷却剂通过第一馈送装置40馈送通过第一冷却剂-热交换器41以冷却电池,并且通过第二馈送装置44馈送通过第二冷却剂-热交换器45以冷却驱动部件,均到达冷却剂-热交换器50。从冷却剂-空气热交换器50流出后,冷却剂在作为分支点的第一连接部48上分为一个通过第一冷却剂-热交换器41的第一部分质量流和一个通过第二冷却剂-热交换器45的第二部分质量流。部分质量流在作为合并点的第二连接部49上混合,然后引导至冷却剂-空气热交换器50中。通过馈送装置40、44调节通过平行流动路径的适当冷却剂质量流或其在平行流动路径上的分布。
由电池和驱动部件传递至冷却剂回路3中循环的冷却剂的热由冷却剂-空气热交换器50中的冷却剂传递至环境空气。
冷却剂回路3的馈送装置40、44也可以彼此独立地操作,使得用于冷却电池的第一冷却剂-热交换器41和用于冷却驱动部件的第二冷却剂-热交换器45彼此独立地被供应冷却剂,并且电池和驱动部件两者都被动地且彼此独立地被冷却。
图5b示出了在再加热模式下操作制冷剂回路2b,以及操作具有对电池和传动系、具体是系统1b的电动传动系的部件两者的被动冷却的冷却剂回路3。
与根据图5a的系统1b相反,制冷剂回路2b的压缩机4正在操作。从压缩机4流出的高压制冷剂被减温,并且如果需要在操作为冷凝器/气体冷却器的第一制冷剂-空气热交换器5中被液化并且可能过冷。布置在壳体60内部的流动导引装置63被设置成使得流动通过壳体60的供应空气引导至一个第一部分空气流中到达第一制冷剂-空气热交换器5并且引导至围绕第一制冷剂-空气热交换器5的一个第二部分空气流。因此,第一制冷剂-空气热交换器5仅被供应一部分先前冷却和/或除湿的乘客舱的供应空气。乘客舱的空气供应被加热到所需的温度,其中,传递至供应空气的热经由流动导引装置63的位置进行调节。
此外,与系统1b相比,如图3所示的系统1c提供了将第五分支点36处的制冷剂分为一个通过第一制冷剂-空气热交换器5的第一部分质量流和一个通过第三旁通流动路径35的第二部分质量流的可能性,其中,制冷剂的第二部分质量流被引导成使得其绕过第一制冷剂-空气热交换器5。制冷剂的部分质量流在第五合并点37处再次彼此混合。
随后,制冷剂被进一步冷却或液化,并且如果需要,在流动通过操作为冷凝器/气体冷却器的第二制冷剂-空气热交换器时过冷。布置在第一制冷剂-空气热交换器5与第二制冷剂-空气热交换器6之间的第一膨胀元件7完全打开,使得制冷剂以相同的压力水平、具体是高压水平流动通过两个热交换器5、6。制冷剂在几乎没有压力损失的情况下通过膨胀元件7。
具体地,在环境空气温度较低的情况下,第一膨胀元件7可以被设置成使得制冷剂膨胀至高压水平与低压水平之间的中压水平,以能够对要散发到环境空气中的热进行调节。
随后,制冷剂引导通过循环内部热交换器34并且被进一步冷却。
在第一分支点14处,制冷剂引导至第一流动路径16中到达第二膨胀元件9,并且在流动通过第二膨胀元件9时膨胀至低压水平。在操作为蒸发器的第三制冷剂-空气热交换器8中,制冷剂被蒸发,并且如果需要,在从乘客舱的供应空气吸收热的情况下过热,其中,供应空气被冷却和/或除湿。随后,制冷剂在流动通过循环内部热交换器34的低压侧时被进一步加热或过热,并且被压缩机4吸入。
第二流动路径17和第三流动路径18两者以及围绕第二制冷剂-空气热交换器6的第二旁通流动路径28均关闭,并且都没有被供应制冷剂,其中,具体是第三膨胀元件11和第一截止阀25,以及第四膨胀元件13和第二截止阀29完全关闭。
环境空气优选地通过鼓风机沿流动方向65被吸入壳体64,然后馈送至冷却剂-空气热交换器50以从冷却剂吸收热,然后进一步馈送至第二制冷剂-空气热交换器6以从制冷剂吸收热。
根据环境空气的温度,在如图5c所示的操作模式下操作期间,还可以经由第一冷却剂部分回路3-1利用第一制冷剂-冷却剂热交换器10和第一冷却剂-热交换器41主动地冷却具体是电池,其中,电池排出的热被传递至制冷剂回路2b中循环的制冷剂。电池的废热可以用作热源。
根据图5b,与系统1b,具体是制冷剂回路2b的操作模式不同,制冷剂在第一分支点14处分为两个部分质量流——一个通过第一流动路径16的第一部分质量流和一个通过第二流动路径17的第二部分质量流。引导至第二流动路径17中的第二部分质量流的制冷剂引导至第三膨胀元件11,并且在流动通过第三膨胀元件11时膨胀至低压水平。在第一制冷剂-冷却剂热交换器10中,制冷剂被蒸发,并且如果需要,在从第一冷却剂部分回路3-1中循环的冷却剂吸收热的情况下过热,其中,冷却剂被冷却。
随后,制冷剂的部分质量流在第一合并点15处彼此混合,并且在流动通过循环内部热交换器34的低压侧时被进一步加热或过热,并且被压缩机4吸入。
第二流动路径17的第一旁通流动路径24,以及第三流动路径18和围绕第二制冷剂-空气热交换器6的第二旁通流动路径28均关闭,并且都没有被供应制冷剂,其中,具体是第一截止阀25和第四膨胀元件13以及第二截止阀29完全关闭。
具体地,在环境空气温度较低的情况下,第一膨胀元件7可以被设置成使得制冷剂膨胀至中压或低压水平,以能够将环境空气中的热传递至现在操作为蒸发器的第二制冷剂-空气热交换器6中的制冷剂。通过设置中压水平来对从环境空气中吸收的热进行调节。环境空气用作热源。
从第二制冷剂-空气热交换器6流出后,制冷剂引导通过循环内部热交换器34,并且如果需要被进一步冷却。
制冷剂在流动通过第一膨胀元件7时已膨胀至低压水平,然后第二膨胀元件9完全打开,使得制冷剂在几乎没有压力损失的情况下通过膨胀元件9。第二制冷剂-空气热交换器6和第三制冷剂-空气热交换器8以相同压力水平即低压水平被供应制冷剂。
图6a示出了在以环境空气作为制冷剂的热源的加热模式下操作制冷剂回路2b期间根据图2的系统1b。
从压缩机4流出的高压制冷剂在操作为冷凝器/气体冷却器的第一制冷剂-空气热交换器5中被减温和液化,以及可能过冷。布置在壳体60内的流动导引装置63被设置成使得流动通过壳体60的供应空气引导至第一制冷剂-空气热交换器5。因此,第一制冷剂-空气热交换器5优选地被供应乘客舱的供应空气的整个气流。乘客舱的供应空气被加热至所需的温度。
制冷剂在流动通过第一膨胀元件7时膨胀至低压水平,以能够从操作为蒸发器的第二制冷剂-空气热交换器6的环境空气吸收热。环境空气用作制冷剂的热源。
在第一分支点14处,制冷剂仅被引导至第二流动路径17中,并且在第三分支点22处引导至第一旁通流动路径24中,并因此围绕第一制冷剂-冷却剂热交换器10,以使制冷剂回路2b的低压侧或吸入侧的压降最小化。随后,来自压缩机4的制冷剂被循环内部热交换器34吸入。由于制冷剂在循环内部热交换器34两侧的温度水平几乎相同,因此没有热在循环内部热交换器34中传递。
第一流动路径16和展示了第一制冷剂-冷却剂热交换器10的第二流动路径17两者以及第三流动路径18和围绕第二制冷剂-空气热交换器6的第二旁通流动路径28均关闭,并且都没有被供应制冷剂,其中,具体是第二膨胀元件9和第三膨胀元件11,以及第四膨胀元件13和第二截止阀29完全关闭。
如图6a未示出的,也可以在对电池和/或传动系、具体是系统1b的电动传动系的部件进行被动冷却的同时操作冷却剂回路3。
图6b示出了在具有对传动系、具体是电动传动系的部件的主动冷却,以及从而作为制冷剂的热源的加热模式下操作制冷剂回路2b期间根据图2的系统1b。
从压缩机4流出的高压制冷剂在操作为冷凝器/气体冷却器的第一制冷剂-空气热交换器5中被减温和液化。随后,制冷剂引导通过第二旁通流动路径28并围绕第二制冷剂-空气热交换器6,以能够使制冷剂回路2b高压侧的压降最小化。
在第一分支点14处,制冷剂仅流入第一流动路径16中,然后流入操作为冷凝器/气体冷却器的第三制冷剂-空气热交换器8。第二膨胀元件9完全打开,使得制冷剂在几乎没有压力损失的情况下通过膨胀元件9。热交换器5、8以相同的压力水平,具体是高压水平被供应制冷剂。制冷剂被进一步液化,并且如果需要在第三制冷剂-空气热交换器8中过冷。
这样,与具有制冷剂回路的系统相比,仅需要通过一个冷凝器/气体冷却器就可以提高系统1b的效率。
布置在壳体60内的流动导引装置63被设置成使得整个供应空气在流动通过第三制冷剂-空气热交换器8后,引导至第一制冷剂-空气热交换器5。供应空气在流动通过第三制冷剂-空气热交换器8时被预热,随后在第一制冷剂-空气热交换器5中加热至乘客舱所需的温度。
从第三制冷剂-空气热交换器8流出后,制冷剂在第二分路点20处引导至第三流动路径18中到达第四膨胀元件13。制冷剂在流动通过第四膨胀元件13时膨胀至低压水平,并且在从第二冷却剂部分回路3-2中循环的冷却剂吸收热的情况下在第二制冷剂-冷却剂热交换器12中被蒸发和过热,其中,冷却剂被冷却。传动系、具体是电动传动系的部件用作制冷剂的热源,随后制冷剂被压缩机4吸入。
第二流动路径17和第四流动路径19两者以及具有第二制冷剂-空气热交换器6的流动路径均关闭,并且都没有被供应制冷剂,具体是第一膨胀元件7和第三膨胀元件11,以及第一截止阀25和第三截止阀33完全关闭。
如图6b未示出的,也可以在对系统1b的电池进行被动冷却的同时操作冷却剂回路3,其中冷却剂仅在第一冷却剂-热交换器41与冷却剂-空气热交换器50之间循环,将由电池散发的热传递至环境空气。
如图6c和图6d所示,在以环境空气作为制冷剂的热源以及具有对传动系、具体是电动传动系的部件的主动冷却,以及从而作为制冷剂的热源的加热模式下操作根据图2的系统1b,具体是制冷剂回路2b期间,从压缩机4流出的高压制冷剂在操作为冷凝器/气体冷却器的第一制冷剂-空气热交换器5中被减温并至少部分地液化。
布置在壳体60内的流动导引装置63被设置成使得流动通过壳体60的供应空气被引导至第一制冷剂-空气热交换器5。因此,第一制冷剂-空气热交换器5优选地被供应乘客舱的供应空气的整个气流。乘客舱的供应空气被加热至所需的温度。
制冷剂在流动通过第一膨胀元件7时膨胀至中压或低压水平,以能够从操作为蒸发器的第二制冷剂-空气热交换器6中的环境空气吸收热。通过设置中压水平来调节从环境空气吸收的热。环境空气用作制冷剂的热源。
在第一分支点14处,制冷剂仅被引导至第二流动路径17中,并且在第三分支点22处,制冷剂被引导至第一旁通流动路径24中,并因此围绕第一制冷剂-冷却剂热交换器10,以能够使制冷剂回路2b的低压侧或吸入侧的压降最小化。
在根据图6c的系统1b的操作模式中,制冷剂在第二分支点20处仅被引导至第三流动路径18中到达第四膨胀元件13,以从驱动部件吸收最大热。制冷剂在流动通过第四膨胀元件13时从中压水平膨胀至低压水平,并且在从第二冷却剂部分回路3-2中循环的冷却剂吸收热的情况下在第二制冷剂-冷却剂热交换器12中被蒸发和过热。传动系、具体是电动传动系的部件用作制冷剂的热源,随后制冷剂被压缩机4吸入。
制冷剂在流动通过第一膨胀元件7时已膨胀至低压水平,第四膨胀元件13完全打开,使得制冷剂在几乎没有压力损失的情况下通过膨胀元件13。第二制冷剂-空气热交换器6和第二制冷剂-冷却剂热交换器12以相同压力水平即低压水平被供应制冷剂。
第一流动路径16和展示了第一制冷剂-冷却剂热交换器10的第二流动路径17两者以及第四流动路径19和围绕第二制冷剂-空气热交换器6的第二旁通流动路径28均关闭,并且都没有被供应制冷剂,其中,具体是第二膨胀元件9和第三膨胀元件11,以及第二截止阀29和第三截止阀33完全关闭。
在根据图6d的系统1b的操作模式中,制冷剂在流动通过第一膨胀元件7时已膨胀至低压水平,并且在制冷剂回路2b的吸入侧分为两个平行的部分质量流,具体是为了能够使制冷剂的吸入侧压力损失最小化,其中,制冷剂质量流分为一个通过第三流动路径18的第一部分质量流和一个通过第四流动路径19的第二部分质量流。第四膨胀元件13完全打开,使得制冷剂在几乎没有压力损失的情况下通过膨胀元件13。部分质量流在第二合并点21处混合,并且被压缩机4吸入。如针对根据图6c的操作模式所描述的,第一部分质量流的制冷剂在从第二冷却剂部分回路3-2中循环的冷却剂吸收热的情况下在第二制冷剂-冷却剂热交换器12中被蒸发和过热。由于制冷剂的温度水平在循环内部热交换器34的两侧几乎相同,因此在循环内部热交换器34中没有热被传递。
对于所有适当的操作模式,可以连接热交换器62进行加热,专门用于对乘客舱的供应空气的辅助加热。
在通过第一冷却剂部分回路3-1和第一制冷剂-冷却剂热交换器10对电池进行主动冷却,同时通过第二冷却剂部分回路3-2和第二制冷剂-冷却剂热交换器12对传动系的部件进行主动冷却的情况下,以及在这两种情况下将热作为汽化热输出至制冷剂回路2b,来自电池的废热和来自电驱动部件的废热都可以被回收,而不会将冷却剂流彼此混合。上述两种情况下的废热用作系统1b的附加热源,以显著提高热系统1b的加热功率和效率,并增强系统1b的功能性。
与制冷剂-冷却剂热交换器10、12的串联布置相比,通过第一制冷剂-冷却剂热交换器10和第二制冷剂-冷却剂热交换器12的单独形成,在加热模式下,使热系统1b的功能和效率最大化,从而也使冷却剂侧的复杂性最小化。
图7b示出了根据图2在操作具有对电池的加热以及具有对传动系、具体是电动传动系的部件的主动冷却,并且因此作为制冷剂的热源的制冷剂回路2b期间的系统1b。
冷却剂回路3的馈送装置40、44正在操作,并且冷却剂部分回路3-1、3-2彼此独立地操作,使得用于对电池的加热的第一冷却剂-热交换器41和用于对驱动部件的主动冷却的第二冷却剂-热交换器45彼此独立地被供应冷却剂。第一冷却剂部分回路3-1的冷却剂在第一制冷剂-冷却剂热交换器10与第一冷却剂-热交换器41之间循环,其中,第一冷却剂-热交换器41中的输出至电池的热在第一制冷剂-冷却剂热交换器10中传递至在制冷剂回路2b中循环的冷却剂。第二冷却剂部分回路3-2的冷却剂在第二冷却剂-冷却剂热交换器12与第二冷却剂-热交换器45之间循环,其中,在第二冷却剂-热交换器45中由驱动部件输出至冷却剂的热在第二制冷剂-冷却剂热交换器12中传递至制冷剂回路2b中循环的制冷剂。
从压缩机4流出的高压制冷剂引导通过第一制冷剂-空气热交换器5,随后引导通过围绕第二制冷剂-空气热交换器6的第二旁通流动路径28,以使制冷剂回路2b的高压侧的压降最小化。
布置在壳体60内的流动导引装置63被设置成使得流动通过壳体60的供给空气绕过第一制冷剂-空气热交换器5。第一制冷剂-空气热交换器5没有被供应乘客舱的供应空气,因此没有热在第一制冷剂-空气热交换器5中传递。
此外,如所知,与系统1b相比,在根据图3的系统1c的情况下,可以将制冷剂引导通过制冷剂回路2c的第三旁通流动路径35,绕过第一制冷剂-空气热交换器5,直接进入第二旁通流动路径28,使得第一制冷剂-空气热交换器5没有被供应制冷剂,附加地导致避免了当制冷剂流动通过第一制冷剂-空气热交换器5时可能产生的制冷剂回路2c的高压侧的压降。
随后,在第一分支点14处,制冷剂仅引导至第二流动路径17中到达第三膨胀元件11。第三膨胀元件11完全打开,使得制冷剂以高压水平流动通过第一制冷剂-冷却剂热交换器10。制冷剂在几乎没有压力损失的情况下通过膨胀元件11。制冷剂在操作为冷凝器/气体冷却器的第一制冷剂-冷却剂热交换器10中被减温、液化并且如果需要被过冷,并且将热输出至冷却剂,其中,冷却剂被加热。
在第二分支点20处,制冷剂仅引导至第三流动路径18中到达第四膨胀元件13。制冷剂在流动通过第四膨胀元件13时膨胀至低压水平,并且在从第二冷却剂部分回路3-2中循环的冷却剂吸收热的情况下在第二制冷剂-冷却剂热交换器12中被蒸发和过热,其中,冷却剂被冷却。传动系、具体是电动传动系的部件用作制冷剂的热源,随后制冷剂被压缩机4吸入。
第一流动路径16和第二流动路径17的第一旁通流动路径24两者,以及第四流动路径19和第二制冷剂-空气热交换器6的流动路径均闭合,并且都没有被供应制冷剂,其中,具体是第一膨胀元件7和第二膨胀元件9,以及第一截止阀25和第三截止阀33完全关闭。
工业适用性
本发明涉及一种用于对乘客舱的空气进行空气调节并且用于通过传动系、具体是机动车辆的电动传动系的部件进行热传递的系统。该系统展示了一个冷却剂回路以及一个制冷剂回路,冷却剂回路具有制冷剂-冷却剂热交换器和一个用于向环境空气进行热传递的冷却剂-空气热交换器。制冷剂回路被制造成具有用于对乘客舱的供应空气进行加热并且用于通过环境空气进行热传递的制冷剂-空气热交换器,以及膨胀元件,其中,制冷剂回路展示了不同的流动路径。此外,本发明涉及一种用于操作该系统的方法。

Claims (23)

1.一种用于对乘客舱的空气进行空气调节以及用于通过机动车辆的传动系的部件进行热传递的系统(1a、1b、1c),所述系统(1a、1b、1c)展示了一个冷却剂回路(3)以及一个制冷剂回路(2a、2b、2c),所述冷却剂回路(3)具有一个第一制冷剂-冷却剂热交换器(10)、一个第二制冷剂-冷却剂热交换器(12)和一个用于向环境空气进行热传递的冷却剂-空气热交换器(50),所述制冷剂回路(2a、2b、2c)具有
-一个压缩机(4),
-一个第一制冷剂-空气热交换器(5),所述第一制冷剂-空气热交换器(5)用于对所述乘客舱的供应空气进行加热,
-一个第二制冷剂-空气热交换器(6),所述第二制冷剂-空气热交换器(6)用于通过所述环境空气进行热传递,并具有一个上游的第一膨胀元件(7),
-一个第一流动路径(16),所述第一流动路径(16)具有一个第三制冷剂-空气热交换器(8)和一个上游的第二膨胀元件(9),所述第三制冷剂-空气热交换器(8)用于对所述乘客舱的供应空气进行调节,以及
-一个第二流动路径(17),所述第二流动路径(17)具有所述第一制冷剂-冷却剂热交换器(10)和一个上游的第三膨胀元件(11),所述第一制冷剂-冷却剂热交换器(10)用于在用于维持所述机动车辆的至少一个第一驱动部件的温度的冷却剂与制冷剂之间进行热传递,
其中,
-所述第一流动路径(16)和所述第二流动路径(17)每个都从一个分支点(14)延伸直到一个合并点(15),并且能够彼此独立地且同时被供应制冷剂;
-所述制冷剂回路(2a、2b、2c)展示了一个第三流动路径(18),所述第三流动路径(18)具有所述第二制冷剂-冷却剂热交换器(12)和一个上游的第四膨胀元件(13),所述第二制冷剂-冷却剂热交换器(12)用于冷却所述传动系的部件,其中,所述第三流动路径(18)沿所述第一流动路径(16)和所述第二流动路径(17)的下游制冷剂的流动方向布置。
2.根据权利要求1所述的系统(1a、1b、1c),其特征在于,所述第二流动路径(17)中的所述制冷剂回路(2a、2b、2c)被制造成具有围绕所述第一制冷剂-冷却剂热交换器(10)和所述第三膨胀元件(11)的一个旁通流动路径(24)。
3.根据权利要求2所述的系统(1a、1b、1c),其特征在于,围绕所述第一制冷剂-冷却剂热交换器(10)和所述第三膨胀元件(11)的所述第一旁通流动路径(24)展示了一个截止阀(25)。
4.根据权利要求1至3中一项所述的系统(1a、1b、1c),其特征在于,所述制冷剂回路(2a、2b、2c)展示了一个第四流动路径(19),其中,所述第三流动路径(18)和所述第四流动路径(19)被制造成使得它们能够彼此独立地且同时被供应制冷剂。
5.根据权利要求4所述的系统(1a、1b、1c),其特征在于,所述第四流动路径(19)被制造成具有一个截止阀(33)和一个蓄能器(32)。
6.根据权利要求1至5中一项所述的系统(1a、1b、1c),其特征在于,所述制冷剂回路(2a、2b、2c)被制造成具有围绕用于通过环境空气进行热传递的所述第二制冷剂-空气热交换器(6)和所述第一膨胀元件(7)的一个第二旁通流动路径(28),所述第二旁通流动路径(28)从分支点(26)延伸至合并点(27),其中,所述分支点(26)布置在用于对所述乘客舱的供应空气进行加热的所述第一制冷剂-空气热交换器(5)与布置在用于通过环境空气进行热传递的所述第二制冷剂-空气热交换器(6)的上游的所述第一膨胀元件(7)之间,并且所述合并点(27)布置在用于通过环境空气进行热传递的所述第二制冷剂-空气热交换器(6)与所述第一分支点(14)之间。
7.根据权利要求6所述的系统(1a、1b、1c),其特征在于,围绕所述第一膨胀元件(7)和用于通过环境空气进行热传递的所述第二制冷剂-空气热交换器(6)的所述第二旁通流动路径(28)展示了一个截止阀(29)。
8.根据权利要求4至7中一项所述的系统(1b、1c),其特征在于,所述制冷剂回路(2b、2c)展示了一个循环内部热交换器(34),所述循环内部热交换器(34)一方面布置在用于通过环境空气进行热传递的所述第二制冷剂-空气热交换器(6)与所述第一流动路径(16)和所述第二流动路径(17)的分支点(14)之间,并且另一方面布置在所述第四流动路径(19)内。
9.根据权利要求1至8中一项所述的系统(1c),其特征在于,所述制冷剂回路(2c)展示了围绕用于对所述乘客舱的供应空气进行加热的所述第一制冷剂-空气热交换器(5)的一个第三旁通流动路径(35),所述第三旁通流动路径(35)从一个分支点(36)延伸直到一个合并点(37),其中,所述分支点(36)被制造成在所述压缩机(4)与所述第一制冷剂-空气热交换器(5)之间,并且所述合并点(37)被制造成在所述第一制冷剂-空气热交换器(5)与所述第一膨胀阀(7)之间,所述第一膨胀阀(7)布置在用于通过环境空气进行热传递的所述第二制冷剂-空气热交换器(6)的上游。
10.根据权利要求1至9中一项所述的系统(1a、1b、1c),其特征在于,所述冷却剂回路(3)展示了两个与所述制冷剂回路(2a、2b、2c)热耦合的冷却剂部分回路(3-1、3-2),其中,所述第一制冷剂-冷却剂热交换器(10)被制造为所述制冷剂回路(2a、2b、2c)与一个第一冷却剂部分回路(3-1)之间的热连接,并且所述第二制冷剂-冷却剂热交换器(12)被制造为所述制冷剂回路(2a、2b、2c)与所述冷却剂回路(3)的一个第二冷却剂部分回路(3-2)之间的热连接。
11.根据权利要求10所述的系统(1a、1b、1c),其特征在于,所述第一冷却剂部分回路(3-1)被制造成具有一个第一馈送装置(40)和一个第一冷却剂-热交换器(41)。
12.根据权利要求11所述的系统(1a、1b、1c),其特征在于,所述第一冷却剂-热交换器(41)被制造成维持所述机动车辆的传动系的部件的温度。
13.根据权利要求10至12中一项所述的系统(1a、1b、1c),其特征在于,所述第一冷却剂部分回路(3-1)经由一个第一分支点(42)和一个第一合并点(43)嵌入所述冷却剂回路(3)中。
14.根据权利要求10至13中一项所述的系统(1a、1b、1c),其特征在于,所述第二冷却剂部分回路(3-2)被制造成具有一个第二馈送装置(44)和一个第二冷却剂-热交换器(45)。
15.根据权利要求14所述的系统(1a、1b、1c),其特征在于,所述第二冷却剂-热交换器(45)被制造成冷却所述机动车辆的传动系的部件。
16.根据权利要求14或15所述的系统(1a、1b、1c),其特征在于,所述第二冷却剂部分回路(3-2)经由一个第二分支点(46)和一个第二合并点(47)嵌入所述冷却剂回路(3)中。
17.根据权利要求10至16中一项所述的系统(1a、1b、1c),其特征在于,所述冷却剂部分回路(3-1、3-2)分别在所述合并点(43、47)处连接至所述冷却剂回路(3)的一个第一连接部(48),并且分别在所述分支点(42、46)处连接至所述冷却剂回路(3)的第二连接部(49),使得所述第一冷却剂-热交换器(41)和所述第二冷却剂-热交换器(45)连接至所述冷却剂-空气热交换器(50)。
18.一种用于在通过传动系的部件作为热源对乘客舱的供应空气进行加热的模式下操作根据权利要求1至17中一项所述的系统(1a、1b、1c)的方法,所述系统(1a、1b、1c)用于对所述乘客舱的空气进行空气调节并且用于通过机动车辆的驱动部件进行热传递,所述方法展示了以下步骤:
-使热在流动通过操作为冷凝器/气体冷却器的第一制冷剂-空气热交换器(5)时,从以高压水平在制冷剂回路(2a、2b、2c)中循环的制冷剂传递至所述乘客舱的供应空气,其中,所述供应空气被加热到最终温度;
-将所述制冷剂随后引导通过一个第一流动路径(16),其中,所述制冷剂在几乎没有压力损失的情况下通过一个完全打开的第二膨胀元件(9),并且热在操作为冷凝器/气体冷却器的一个第三制冷剂-空气热交换器(8)中传递至所述乘客舱的供应空气,其中,所述供应空气被预热,以及
-将所述制冷剂随后引导通过一个第三流动路径(18),其中,所述制冷剂在流动通过第四膨胀元件(13)时膨胀至低压水平,并且在从冷却剂回路(3)的第二冷却剂部分回路(3-2)中循环的冷却剂吸收热的情况下在第二制冷剂-冷却剂热交换器(12)中被蒸发和过热,其中,所述冷却剂被冷却。
19.一种用于在通过环境空气和传动系的部件作为热源对乘客舱的供应空气进行加热的模式下操作根据权利要求1至17中一项所述的系统(1a、1b、1c)的方法,所述系统(1a、1b、1c)用于对所述乘客舱的空气进行空气调节并且用于通过机动车辆的驱动部件进行热传递,所述方法展示了以下步骤:
-使热在流动通过操作为冷凝器/气体冷却器的第一制冷剂-空气热交换器(5)时,从以高压水平在制冷剂回路(2a、2b、2c)中循环的制冷剂传递至所述乘客舱的供应空气,其中,所述供应空气被加热到最终温度;
-使所述制冷剂在流动通过一个第一膨胀元件(7)时膨胀至中压水平或低压水平,以及所述制冷剂在流动通过操作为蒸发器的第二制冷剂-空气热交换器(6)时,使热从环境空气传递至所述制冷剂,其中,通过所述中压水平调节从环境空气吸收的热的量,以及
-将所述制冷剂随后引导通过一个第三流动路径(18),其中,所述制冷剂在流动通过一个第四膨胀元件(13)时,从所述中压水平膨胀至所述低压水平,或者所述第四膨胀元件(13)完全打开,并且所述制冷剂在从冷却剂回路(3)的第二冷却剂部分回路(3-2)中循环的冷却剂吸收热的情况下在第二制冷剂-冷却剂热交换器(12)中被蒸发和过热,其中,所述冷却剂被冷却。
20.根据权利要求19所述的方法,其特征在于,在所述制冷剂回路(2a、2b、2c)的吸入侧的制冷剂被分为一个通过第三流动路径(18)的第一部分质量流和一个通过第四流动路径(19)的第二部分质量流,所述第一部分质量流和所述第二部分质量流在合并点(21)处混合,并被压缩机(4)吸入。
21.一种用于在对一个驱动部件具体是电池进行加热的模式下操作根据权利要求1至17中一项所述的系统(1a、1b、1c)的方法,所述系统(1a、1b、1c)用于对乘客舱的空气进行空气调节并且用于通过机动车辆的驱动部件进行热传递,所述方法展示了以下步骤:
-使以高压水平在制冷剂回路(2a、2b、2c)中循环的制冷剂引导通过一个第二流动路径(17),其中,所述制冷剂通过一个完全打开的第三膨胀元件(11),并且热在操作为冷凝器/气体冷却器的第一制冷剂-冷却剂热交换器(10)中传递至在第一冷却剂部分回路(3-1)中循环的冷却剂,其中,所述冷却剂被加热,并且将加热后的冷却剂馈送至要加热的驱动部件,以及
-将所述制冷剂随后引导通过一个第三流动路径(18),其中,所述制冷剂在流动通过第四膨胀元件(13)时膨胀至低压水平,并且所述制冷剂在从冷却剂回路(3)的第二冷却剂部分回路(3-2)中循环的冷却剂吸收热的情况下在第二制冷剂-冷却剂热交换器(12)中被蒸发和过热,其中,所述冷却剂被冷却。
22.根据权利要求21所述的方法,其特征在于,将所冷却后的冷却剂馈送至所述传动系的至少一个部件,并且所述部件被冷却。
23.一种根据权利要求1至17中一项所述的系统(1a、1b、1c)在由电动马达驱动的或具有包括电动马达和内燃发动机的混合动力驱动器的机动车辆中的用途。
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