DE102009035456A1 - Vorrichtung und Verfahren zum Betrieb eines Fahrzeugs - Google Patents
Vorrichtung und Verfahren zum Betrieb eines Fahrzeugs Download PDFInfo
- Publication number
- DE102009035456A1 DE102009035456A1 DE102009035456A DE102009035456A DE102009035456A1 DE 102009035456 A1 DE102009035456 A1 DE 102009035456A1 DE 102009035456 A DE102009035456 A DE 102009035456A DE 102009035456 A DE102009035456 A DE 102009035456A DE 102009035456 A1 DE102009035456 A1 DE 102009035456A1
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- evaporator
- air
- vehicle
- air flow
- heat exchanger
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Withdrawn
Links
Images
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
- H01M10/42—Methods or arrangements for servicing or maintenance of secondary cells or secondary half-cells
- H01M10/48—Accumulators combined with arrangements for measuring, testing or indicating the condition of cells, e.g. the level or density of the electrolyte
- H01M10/486—Accumulators combined with arrangements for measuring, testing or indicating the condition of cells, e.g. the level or density of the electrolyte for measuring temperature
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
- H01M10/60—Heating or cooling; Temperature control
- H01M10/61—Types of temperature control
- H01M10/613—Cooling or keeping cold
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
- H01M10/60—Heating or cooling; Temperature control
- H01M10/61—Types of temperature control
- H01M10/617—Types of temperature control for achieving uniformity or desired distribution of temperature
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
- H01M10/60—Heating or cooling; Temperature control
- H01M10/62—Heating or cooling; Temperature control specially adapted for specific applications
- H01M10/625—Vehicles
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
- H01M10/60—Heating or cooling; Temperature control
- H01M10/63—Control systems
- H01M10/635—Control systems based on ambient temperature
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
- H01M10/60—Heating or cooling; Temperature control
- H01M10/65—Means for temperature control structurally associated with the cells
- H01M10/656—Means for temperature control structurally associated with the cells characterised by the type of heat-exchange fluid
- H01M10/6567—Liquids
- H01M10/6568—Liquids characterised by flow circuits, e.g. loops, located externally to the cells or cell casings
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
- H01M10/60—Heating or cooling; Temperature control
- H01M10/66—Heat-exchange relationships between the cells and other systems, e.g. central heating systems or fuel cells
- H01M10/663—Heat-exchange relationships between the cells and other systems, e.g. central heating systems or fuel cells the system being an air-conditioner or an engine
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
- H01M10/60—Heating or cooling; Temperature control
- H01M10/63—Control systems
- H01M10/633—Control systems characterised by algorithms, flow charts, software details or the like
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
- Y02E60/10—Energy storage using batteries
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Electrochemistry (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Automation & Control Theory (AREA)
- Air-Conditioning For Vehicles (AREA)
- Electric Propulsion And Braking For Vehicles (AREA)
- Secondary Cells (AREA)
Abstract
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung (1) zum Betrieb eines Fahrzeugs, umfassend eine Batterie (2), welche thermisch mit einem Kühlmittelkreislauf (K1) gekoppelt ist, wobei der Kühlmittelkreislauf (K1) anhand eines Wärmetauschers thermisch mit einem Kältemittelkreislauf (K2) einer Fahrzeugklimaanlage (4) gekoppelt ist und wobei Steuermittel vorgesehen sind, anhand derer eine entlang des Wärmetauschers strömende Kühlmittelmenge steuerbar ist. Dabei ist der Wärmetauscher ein Verdampfer (3) der Fahrzeugklimaanlage (4) und das Kühlmittel ist Luft, wobei der Kühlmittelkreislauf (K1) geschlossen ausgeführt ist. Die Erfindung betrifft weiterhin ein Verfahren zum Betrieb eines Fahrzeugs mit einer Batterie (2).
Description
- Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Betrieb eines Fahrzeugs, umfassend eine Batterie, welche thermisch mit einem Kühlmittelkreislauf gekoppelt ist, wobei der Kühlmittelkreislauf anhand eines Wärmetauschers thermisch mit einem Kältemittelkreislauf einer Fahrzeugklimaanlage gekoppelt ist und wobei Steuermittel vorgesehen sind, anhand derer eine entlang des Wärmetauschers strömende Kühlmittelmenge steuerbar ist
- Die Erfindung betrifft weiterhin ein Verfahren zum Betrieb eines Fahrzeugs mit einer Batterie, welche thermisch mit einem Kühlmittelkreislauf gekoppelt ist, wobei der Kühlmittelkreislauf anhand eines Wärmetauschers thermisch mit einem Kältemittelkreislauf einer Fahrzeugklimaanlage gekoppelt ist und wobei eine entlang des Wärmetauschers strömende Kühlmittelmenge gesteuert wird.
- Batterien für Fahrzeuganwendungen, insbesondere für Hybridanwendungen, bestehen aus mehreren in Reihe und/oder parallel geschalteten Einzelzellen. Da die Einzelzellen, beispielsweise Lithium-Ionen-Zellen, während ihres Betriebs eine große Wärme abgeben und nur in einem bestimmten Temperaturbereich optimal betreibbar sind, ist eine Kühlung der Batterie erforderlich. Deshalb befinden sich die Einzelzellen meist mit einer zugehörigen Elektronik und Vorrichtungen zur Kühlung in einem gemeinsamen Batteriegehäuse. Aus dem Stand der Technik sind verschiedene Verfahren und Vorrichtungen zur Kühlung bekannt. Dabei kann es sich beispielsweise um eine indirekte Kühlung mittels Einbindung der Batterie in einen Kältemittelkreislauf einer Fahrzeugklimaanlage oder eine direkte Kühlung der Einzelzellen mittels vorgekühlter Luft, die zwischen die Zellen geleitet wird, handeln.
- Die Kühlung mittels des Klimakreislaufs wird aus Bauraumgründen vorzugsweise angewendet. Ein derartiges Kühlsystem, insbesondere ein Kühlsystem für Kraftfahrzeuge, ist aus der
DE 10 2004 035 879 A1 bekannt, wobei das Kühlsystem einen Kühlmittelkreislauf und einen Kältemittelkreislauf aufweist, die über einen Kältemittel/Kühlmittel-Wärmetauscher miteinander gekoppelt sind, wobei im Kühlmittelkreislauf ein Drittmedium/Kühlmittel-Wärmetauscher vorgesehen ist. Im Kühlmittelkreislauf ist weiterhin eine zu kühlende Wärmequelle, insbesondere eine Fahrzeugbatterie, angeordnet und es sind Mittel vorgesehen, um eine Menge an über den Kältemittel/Kühlmittel-Wärmetauscher strömendem Kühlmittel zu steuern. Der Kältemittelkreislauf, insbesondere ein Klimakreislauf, ist mit einem üblichen Kältemittel befüllt und der Kühlmittelkreislauf mit einem flüssigen Kühlmittel, insbesondere einem Wasser-Glykol-Gemisch. - Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung und ein Verfahren zum Betrieb eines Fahrzeugs mit einer Batterie anzugeben, welche eine einfache, kostengünstige und zugleich effiziente Kühlung der Batterie ermöglichen.
- Hinsichtlich der Vorrichtung wird die Aufgabe erfindungsgemäß durch die im Anspruch 1 angegebenen Merkmale und hinsichtlich des Verfahrens durch die im Anspruch 10 angegebenen Merkmale gelöst.
- Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.
- Die Vorrichtung zum Betrieb eines Fahrzeugs, insbesondere eines Hybrid- oder Elektrofahrzeugs, umfasst eine Batterie, welche thermisch mit einem Kühlmittelkreislauf gekoppelt ist, wobei der Kühlmittelkreislauf anhand eines Wärmetauschers thermisch mit einem Kältemittelkreislauf einer Fahrzeugklimaanlage gekoppelt ist. Dabei ist anhand von Steuermitteln eine entlang des Wärmetauschers strömende Kühlmittelmenge steuerbar.
- Erfindungsgemäß ist der Wärmetauscher ein Verdampfer der Fahrzeugklimaanlage und das Kühlmittel Luft, wobei der Kühlmittelkreislauf geschlossen ausgeführt ist, so dass der Luftstrom in einem geschlossenen System ohne Luftzufuhr von außen oder Luftabfuhr nach außen führbar ist. Durch diese geschlossene Ausführung ist es insbesondere möglich, Verschmutzungen innerhalb des Kühlmittelkreislaufs zu vermeiden und somit über die gesamte Lebensdauer der Batterie eine gleichmäßige Kühlung zu erzielen. Auch ist als Kühlmittelkreislauf kein zusätzlicher Flüssigkeitskreislauf erforderlich, wodurch insbesondere Material- und Kosteneinsparungen erzielbar sind. Durch die Verwendung von Luft als Kühlmittel im Vergleich zu einer Flüssigkeit ist wiederum eine Gewichtseinsparung der Vorrichtung erreichbar, woraus ein geringerer Energiebedarf zur Bewegung des Fahrzeugs und daraus folgend eine Verringerung eines Schadstoffausstoßes resultieren.
- Um eine homogene Temperaturverteilung in einem Batteriegehäuse, insbesondere zwischen einer Mehrzahl von in dem Batteriegehäuse angeordneten Einzelzellen, zu erreichen, ist gemäß einer Weiterbildung der erfindungsgemäßen Vorrichtung in dem Kühlmittelkreislauf ein Lüfterelement angeordnet, mittels welchem ein Luftstrom erzeugbar und die Luft in dem Batteriegehäuse umwälzbar ist.
- Zusätzlich ist in Strömungsrichtung des Luftstroms nach dem Verdampfer ein Kondensatabscheider zur Entfeuchtung der Luft angeordnet. Aus dieser Entfeuchtung resultiert in vorteilhafter Weise, dass eine Korrosion des Verdampfers und an Bauteilen in dem Batteriegehäuse, insbesondere an elektrischen Kontakten und den Einzelzellen, vermieden werden.
- Zum optimalen Betrieb der Batterie ist es erforderlich, dass diese in einem bestimmten Temperaturbereich arbeitet. Aus diesem Grund umfassen die Steuermittel zumindest einen Luftverteiler und/oder eine Temperatur-Erfassungseinheit zur Erfassung einer Ist-Temperatur des Luftstroms, anhand derer eine Kühlung der Luft steuerbar ist.
- Zur Steuerung dieser Kühlung umfasst der Luftverteiler zumindest einen Eingangskanal und zumindest zwei Ausgangskanäle zur Führung des Luftstroms, wobei ein erster Ausgangskanal mit dem Verdampfer gekoppelt ist und ein zweiter Ausgangskanal als Bypass um den Verdampfer verläuft.
- Zusätzlich ist an dem zweiten Ausgangskanal ein zweiter Wärmetauscher angeordnet, um die Kühlleistung, insbesondere bei hohen Umgebungs- und/oder Batterietemperaturen, zu erhöhen.
- Des Weiteren ist die Temperatur-Erfassungseinheit an einem Verbindungspunkt des ersten Ausgangskanals und des zweiten Ausgangskanals in Strömungsrichtung des Luftstromes nach dem Verdampfer angeordnet.
- Gemäß einer bevorzugten Weiterbildung der Vorrichtung umfassen die Steuermittel eine Steuereinheit, in welcher zumindest eine Soll-Temperatur des Luftstroms hinterlegt und welche derart mit dem Luftverteiler gekoppelt ist, dass ein erster Anteil und ein zweiter Anteil des Luftstroms einstellbar sind. Somit ist einerseits eine effektive und einfach steuerbare Kühlung realisierbar und andererseits ist die Kühlung, insbesondere bei niedrigen Umgebungstemperaturen und/oder bei einem Kaltstart, je nach Anwendung deaktivierbar, woraus eine schnelle Erwärmung der Batterie auf ihre Betriebstemperatur möglich ist.
- Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren zum Betrieb eines Fahrzeugs mit einer Batterie, welche thermisch mit einem Kühlmittelkreislauf gekoppelt ist, wobei der Kühlmittelkreislauf anhand eines Wärmetauschers thermisch mit einem Kältemittelkreislauf einer Fahrzeugklimaanlage gekoppelt ist, wird eine entlang des Wärmetauschers strömende Kühlmittelmenge gesteuert.
- Erfindungsgemäß wird in dem Kühlmittelkreislauf ein Luftstrom geführt, wobei der Luftstrom durch ein Batteriegehäuse geleitet, in diesem umgewälzt und zumindest teilweise durch den als Verdampfer ausgebildeten Wärmetauscher geleitet wird. Diese Kühlung der Batterie mit Luft zeichnet sich insbesondere durch eine schnelle und variable Kühlung der Batterie aus, welche aus geringen thermischen Massen aufgrund nicht notwendiger Flüssigkeiten und zusätzlicher Kühleinrichtungen möglich ist.
- Weiterhin wird der Luftstrom vor dem Verdampfer auf zumindest zwei Ausgangskanäle aufgeteilt und ein erster Anteil wird über einen ersten Ausgangskanal dem Verdampfer und ein zweiter Anteil über einen zweiten Ausgangskanal an dem Verdampfer vorbeigeführt.
- Zur Entfeuchtung der Luft wird zumindest der erste Anteil des Luftstroms in Strömungsrichtung nach dem Verdampfer getrocknet.
- Auch werden der erste Anteil und der zweite Anteil des Luftstroms in Strömungsrichtung nach dem Verdampfer wieder zusammengeführt. Somit ist in einfacher Art und Weise eine effektive Kühlung der Batterie steuerbar, wobei eine gewünschte Zieltemperatur einfach steuer- und/oder regelbar ist.
- Zur Realisierung dieser Steuerung und/oder Regelung nach der Zusammenführung der Anteile des Luftstroms wird eine Ist-Temperatur gemessen und mit einer Soll-Temperatur verglichen, wobei in Abhängigkeit des Vergleichs der Ist-Temperatur und Soll-Temperatur die Größe des ersten Anteils und die Größe des zweiten Anteils des Luftstroms ermittelt und eingestellt werden. Daraus resultiert eine flexible Kühlstrategie für die Batterie, bei welcher in Abhängigkeit unterschiedlicher Umgebungstemperaturen und/oder der verschiedener Batterietemperaturen, insbesondere aufgrund von unterschiedlicher elektrischer Belastung, angepasste Kühlleistungen einstellbar sind.
- Um die Flexibilität der Kühlstrategie und eine mögliche Kühlleitung zu erhöhen, wird der zweite Anteil des Luftstroms vorzugsweise zusätzlich in Abhängigkeit von einer Umgebungstemperatur mittels eines zweiten Wärmetauschers gekühlt.
- Ausführungsbeispiele der Erfindung werden im Folgenden anhand einer Zeichnung näher erläutert.
- Dabei zeigt:
-
1 schematisch eine Vorrichtung zum Betrieb eines Fahrzeugs mit einer Batterie. - Die einzige
1 zeigt eine Vorrichtung1 , welche in einem nicht näher dargestellten Fahrzeug angeordnet und zum Betrieb des Fahrzeugs vorgesehen ist. Bei dem Fahrzeug handelt es sich z. B. um ein Hybridfahrzeug oder ein Elektrofahrzeug. - Die Vorrichtung
1 umfasst eine Batterie2 , bei der es sich insbesondere um eine so genannte Traktionsbatterie des Fahrzeugs handelt, welche beispielsweise aus Lithium-Ionen-Zellen gebildet ist. Derartige Lithium-Ionen-Zellen erzeugen während ihres Betriebs, d. h. während Lade- und Entladezyklen, Verlustwärme, welche abgeführt werden muss. - Zur Abführung der Wärme ist die Batterie
2 in einem Kühlmittelkreislauf K1 angeordnet und thermisch mit diesem gekoppelt. Der Kühlmittelkreislauf K1 ist wiederum über einen Verdampfer3 mit einem Kältemittelkreislauf K2 einer Fahrzeugklimaanlage4 thermisch gekoppelt. - Im Kältemittelkreislauf K2 der Fahrzeugklimaanlage
4 sind neben dem Verdampfer3 ein Klimakompressor5 und ein Kondensator6 mit einem Abluft-Lüfterelement6.1 angeordnet, wobei das Abluft-Lüfterelement6.1 vorzugsweise eine Drehzahlregelung umfasst, so dass ein anhand des Abluft-Lüfterelements6.1 erzeugter Abluftstrom und somit eine Kondensationsleistung des Kondensators6 je nach Anforderung einstellbar sind. - Zur Kühlung von Luft mittels der Fahrzeugklimaanlage
4 in einem Fahrzeuginnenraum wird die Luft dem Verdampfer3 zugeführt, in welchem ein in dem Kältemittelkreislauf K2 geführtes Kältemittel verdampft. Bei dem Kältemittel handelt es sich um ein übliches Kältemittel, wie beispielsweise ein Kohlenwasserstoff, Ammoniak oder Kohlenstoffdioxid. Während des Verdampfungsprozesses wird die durch den Verdampfer geführte Luft abgekühlt. - Das Kältemittel verdampft aufgrund der Wärmezufuhr durch die Luft in dem Verdampfer
3 und wird anschließend in gasförmigem Aggregatzustand von dem Klimakompressor5 angesaugt und mittels des nachgeschalteten Kondensators6 abgekühlt und kondensiert. Weiterhin ist auch ein Expansionsventil7 zur Einstellung des Drucks in dem Kältemittelkreislauf K2 vorgesehen. - Zur Kühlung der Batterie
2 ist als Kühlmittel in dem Kühlmittelkreislauf K1 Luft vorgesehen, wobei mittels eines Lüfterelements8 einen Luftstrom L in dem Kühlmittelkreislauf K1 erzeugt wird, der eine Umwälzung der Luft in einem Batteriegehäuse2.1 ermöglicht. Der Kühlmittelkreislauf K1 ist dabei geschlossen ausgebildet, d. h. es erfolgt keine Luftzufuhr aus der Umgebung des Fahrzeugs. - Bei dem Durchströmen der Luft durch das Batteriegehäuse
2.1 nimmt diese die Wärme der Batterie2 , insbesondere von in dem Batteriegehäuse2.1 angeordneten Einzelzellen, auf, so dass die Wärme durch den Luftstrom L aus dem Batteriegehäuses2.1 transportiert wird. - In Strömungsrichtung der Luft nach dem Lüfterelement
8 ist ein Luftverteiler9 mit einem Eingangskanal9.1 und zwei Ausgangskanälen9.2 ,9.3 angeordnet, mittels welchem der Luftstrom L in einen ersten Anteil L1 und einen zweiten Anteil L2 aufgeteilt wird. - Der erste Anteil L1 wird über den ersten Ausgangskanal
9.2 dem Verdampfer3 zugeführt, wobei der Luft in dem Verdampfer3 aufgrund der Verdampfung des Kältemittels die transportierte Wärme entzogen wird. Anschließend wird der so gekühlte erste Anteil L1 des Luftstroms L einem Kondensatabscheider10 zugeführt, in welchem der gekühlten Luft Feuchtigkeit entzogen und diese somit getrocknet wird. - Der zweite Anteil L2 des Luftstroms L wird über den zweiten Ausgangskanal
9.3 an dem Verdampfer3 vorbeigeführt, d. h. der zweite Anteil L2 des Luftstroms L ist nicht thermisch mit dem Verdampfer3 gekoppelt. - Nach dem Verdampfer
3 werden die beiden Anteile L1 und L2 an einem Verbindungspunkt P des ersten Ausgangskanals9.1 und des zweiten Ausgangskanals9.3 zusammengeführt und somit miteinander gemischt. - An diesem Verbindungspunkt P ist eine Temperatur-Erfassungseinheit
11 angeordnet, anhand derer eine Ist-Temperatur TIst des Luftstroms L nach der Vermischung der beiden Anteile L1 und L2 erfasst wird. - Der erfasste Wert der Ist-Temperatur TIst wird einer Steuereinheit
12 zugeführt, welche die Ist-Temperatur TIst mit einer hinterlegten Soll-Temperatur TSoll vergleicht. Die Soll-Temperatur TSoll ist dabei vorzugsweise in Form einer Kennlinie in Abhängigkeit von einer Batterie-Temperatur TBatt und/oder einer Umgebungs-Temperatur TUmg hinterlegt. - Mittels der Steuereinheit
12 ist der Luftverteiler9 , insbesondere dessen Ausgangskanäle9.2 und9.2 , steuerbar, so dass die Größe des ersten Anteils L1 und des zweiten Anteils L2 des Luftstroms L derart einstellbar sind, dass eine gewünschte Ist-Temperatur TIst des Luftstroms L erzielt wird, die zu einer solchen Batterie-Temperatur TBatt führt, bei welcher die Batterie2 optimal betrieben werden kann. Bei einer maximal benötigten Kühlleistung wird der Luftverteiler9 derart gesteuert, dass der gesamte Luftstrom L über den ersten Ausgangskanal9.2 zu dem Verdampfer3 geleitet wird. - In nicht näher dargestellter Weise ist zusätzlich in dem zweiten Ausgangskanal
9.3 des Luftverteilers9 eine weiterer Wärmetauscher, beispielsweise ein Kühlkörper mit Kühlrippen, angeordnet, so dass eine zusätzliche Abkühlung der Batterie2 erzielt wird. Somit ist es möglich, in Abhängigkeit der Umgebungs-Temperatur TUmg und/oder der Batterie-Temperatur TBatt den Luftverteiler9 derart zu steuern, dass der gesamte Luftstrom L über den zweiten Ausgangskanal9.3 geleitet wird und die Batterie2 ohne die Fahrzeugklimaanlage4 gekühlt wird. - Bezugszeichenliste
-
- 1
- Vorrichtung
- 2
- Batterie
- 2.1
- Batteriegehäuse
- 3
- Verdampfer
- 4
- Fahrzeugklimaanlage
- 5
- Klimakompressor
- 6
- Kondensator
- 6.1
- Abluft-Lüfterelement
- 7
- Expansionsventil
- 8
- Lüfterelement
- 9
- Luftverteiler
- 9.1
- Eingangskanal
- 9.2, 9.3
- Ausgangskanal
- 10
- Kondensatabscheider
- 11
- Temperatur-Erfassungseinheit
- 12
- Steuereinheit
- K1
- Kühlmittelkreislauf
- K2
- Kältemittelkreislauf
- L
- Luftstrom
- L1, L2
- Anteil
- P
- Verbindungspunkt
- TBatt
- Batterie-Temperatur
- TIst
- Ist-Temperatur
- TSoll
- Soll-Temperatur
- TUmg
- Umgebungs-Temperatur
- ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
- Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
- Zitierte Patentliteratur
-
- - DE 102004035879 A1 [0004]
Claims (15)
- Vorrichtung (
1 ) zum Betrieb eines Fahrzeugs, umfassend eine Batterie (2 ), welche thermisch mit einem Kühlmittelkreislauf (K1) gekoppelt ist, wobei der Kühlmittelkreislauf (K1) anhand eines Wärmetauschers thermisch mit einem Kältemittelkreislauf (K2) einer Fahrzeugklimaanlage (4 ) gekoppelt ist und wobei Steuermittel vorgesehen sind, anhand derer eine entlang des Wärmetauschers strömende Kühlmittelmenge steuerbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass der Wärmetauscher ein Verdampfer (3 ) der Fahrzeugklimaanlage (4 ) ist und das Kühlmittel Luft ist, wobei der Kühlmittelkreislauf (K1) geschlossen ausgeführt ist. - Vorrichtung (
1 ) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass in dem Kühlmittelkreislauf (1 ) ein Lüfterelement (8 ) angeordnet ist, mittels welchem ein Luftstrom (L) erzeugbar und die Luft in einem Batteriegehäuse (2.1 ) umwälzbar ist. - Vorrichtung (
1 ) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass in Strömungsrichtung des Luftstroms (L) nach dem Verdampfer (3 ) ein Kondensatabscheider (10 ) angeordnet ist. - Vorrichtung (
1 ) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuermittel zumindest einen Luftverteiler (9 ) und/oder eine Temperatur-Erfassungseinheit (11 ) zur Erfassung einer Ist-Temperatur (TIst) des Luftstroms (L) umfassen. - Vorrichtung (
1 ) nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Luftverteiler (9 ) zumindest einen Eingangskanal (9.1 ) und zumindest zwei Ausgangskanäle (9.2 ,9.3 ) zur Führung des Luftstroms (L) umfasst, wobei ein erster Ausgangskanal (9.2 ) mit dem Verdampfer (3 ) gekoppelt ist und ein zweiter Ausgangskanal9.3 ) als Bypass um den Verdampfer (3 ) verläuft. - Vorrichtung (
1 ) nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass an dem zweiten Ausgangskanal (9.3 ) ein zweiter Wärmetauscher angeordnet ist. - Vorrichtung (
1 ) nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Temperatur-Erfassungseinheit (11 ) an einem Verbindungspunkt (P) des ersten Ausgangskanals (9.2 ) und des zweiten Ausgangskanals (9.3 ) in Strömungsrichtung des Luftstromes (L) nach dem Verdampfer (3 ) angeordnet ist. - Vorrichtung (
1 ) nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuermittel eine Steuereinheit (12 ) umfassen, in welcher zumindest eine Soll-Temperatur (TSoll) des Luftstroms (L) hinterlegt und welche derart mit dem Luftverteiler (9 ) gekoppelt ist, dass ein erster Anteil (L1) und ein zweiter Anteil (L2) des Luftstroms (L) einstellbar sind. - Vorrichtung (
1 ) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Fahrzeug ein Hybridfahrzeug oder Elektrofahrzeug ist. - Verfahren zum Betrieb eines Fahrzeugs mit einer eine Batterie (
2 ), welche thermisch mit einem Kühlmittelkreislauf (K1) gekoppelt ist, wobei der Kühlmittelkreislauf (K1) anhand eines Wärmetauschers thermisch mit einem Kältemittelkreislauf (K2) einer Fahrzeugklimaanlage (4 ) gekoppelt ist und wobei eine entlang des Wärmetauschers strömende Kühlmittelmenge gesteuert wird, dadurch gekennzeichnet, dass in dem Kühlmittelkreislauf (K1) ein Luftstrom (L) geführt wird, wobei der Luftstrom (L) durch ein Batteriegehäuse (2.1 ) geleitet, in diesem umgewälzt und zumindest teilweise durch den als Verdampfer (3 ) ausgebildeten Wärmetauscher geleitet wird. - Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass der Luftstrom (L) vor dem Verdampfer (
3 ) auf zumindest zwei Ausgangskanäle (9.2 ,9.3 ) aufgeteilt wird und ein erster Anteil (L1) über einen ersten Ausgangskanal (9.2 ) dem Verdampfer (3 ) und ein zweiter Anteil (L2) über einen zweiten Ausgangskanal (9.3 ) an dem Verdampfer (3 ) vorbeigeführt wird. - Verfahren nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest der erste Anteil (L1) des Luftstroms (L) in Strömungsrichtung nach dem Verdampfer (
3 ) getrocknet wird. - Verfahren nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Anteil (L1) und der zweite Anteil (L2) des Luftstroms (L) in Strömungsrichtung nach dem Verdampfer (
3 ) zusammengeführt werden. - Verfahren nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass nach der Zusammenführung der Anteile (L1, L2) des Luftstroms (L) eine Ist-Temperatur (TIst) gemessen und mit einer Soll-Temperatur (TSoll) verglichen wird, wobei in Abhängigkeit des Vergleichs der Ist-Temperatur (TIst) und Soll-Temperatur (TSoll) die Größe des ersten Anteils (L1) und die Größe des zweiten Anteils (L2) des Luftstroms (L) ermittelt und eingestellt werden.
- Verfahren nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass der zweite Anteil (L2) des Luftstroms (L) in Abhängigkeit von einer Umgebungstemperatur (TUmg) und/oder Batterietemperatur (TBatt) mittels eines zweiten Wärmetauschers gekühlt wird.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE102009035456A DE102009035456A1 (de) | 2009-07-31 | 2009-07-31 | Vorrichtung und Verfahren zum Betrieb eines Fahrzeugs |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE102009035456A DE102009035456A1 (de) | 2009-07-31 | 2009-07-31 | Vorrichtung und Verfahren zum Betrieb eines Fahrzeugs |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE102009035456A1 true DE102009035456A1 (de) | 2011-02-03 |
Family
ID=43402600
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE102009035456A Withdrawn DE102009035456A1 (de) | 2009-07-31 | 2009-07-31 | Vorrichtung und Verfahren zum Betrieb eines Fahrzeugs |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE102009035456A1 (de) |
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE102010051013A1 (de) | 2010-11-10 | 2012-05-10 | Daimler Ag | Vorrichtung zur Kühlung von Speicherzellen |
CN102806839A (zh) * | 2011-05-30 | 2012-12-05 | 铃木株式会社 | 电池温度调节系统和电池充电系统 |
EP3214692A1 (de) * | 2016-03-02 | 2017-09-06 | Contemporary Amperex Technology Co., Limited | Thermisches managementsystem für ein batteriepack |
WO2023116421A1 (zh) * | 2021-12-21 | 2023-06-29 | 宁德时代新能源科技股份有限公司 | 电池除湿系统、电池及用电装置 |
JP7501410B2 (ja) | 2021-03-08 | 2024-06-18 | トヨタ自動車株式会社 | 車両用空調制御装置 |
Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE102004035879A1 (de) | 2004-07-23 | 2006-02-16 | Daimlerchrysler Ag | Kühlsystem, insbesondere für ein Kraftfahrzeug, und Verfahren zum Kühlen einer Wärmequelle |
-
2009
- 2009-07-31 DE DE102009035456A patent/DE102009035456A1/de not_active Withdrawn
Patent Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE102004035879A1 (de) | 2004-07-23 | 2006-02-16 | Daimlerchrysler Ag | Kühlsystem, insbesondere für ein Kraftfahrzeug, und Verfahren zum Kühlen einer Wärmequelle |
Cited By (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE102010051013A1 (de) | 2010-11-10 | 2012-05-10 | Daimler Ag | Vorrichtung zur Kühlung von Speicherzellen |
CN102806839A (zh) * | 2011-05-30 | 2012-12-05 | 铃木株式会社 | 电池温度调节系统和电池充电系统 |
DE102012208980B4 (de) * | 2011-05-30 | 2014-08-07 | Suzuki Motor Corp. | Batterietemperatur-Anpassungssystem und Batterieladesystem |
CN102806839B (zh) * | 2011-05-30 | 2015-09-16 | 铃木株式会社 | 电池温度调节系统和电池充电系统 |
US9252621B2 (en) | 2011-05-30 | 2016-02-02 | Suzuki Motor Corporation | Battery temperature adjusting system and battery charging system |
EP3214692A1 (de) * | 2016-03-02 | 2017-09-06 | Contemporary Amperex Technology Co., Limited | Thermisches managementsystem für ein batteriepack |
US10263304B2 (en) | 2016-03-02 | 2019-04-16 | Contemporary Amperex Technology Co., Limited | Thermal management system of battery pack |
JP7501410B2 (ja) | 2021-03-08 | 2024-06-18 | トヨタ自動車株式会社 | 車両用空調制御装置 |
WO2023116421A1 (zh) * | 2021-12-21 | 2023-06-29 | 宁德时代新能源科技股份有限公司 | 电池除湿系统、电池及用电装置 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
DE112007002846B4 (de) | Gerät und Verfahren zum Kühlen einer elektrischen Ausrüstung | |
EP2218129B1 (de) | Brennstoffzellenantrieb für ein kraftfahrzeug | |
DE102013114307B4 (de) | Verfahren zum Steuern einer kombinierten Heiz- und Kühl-Dampfkompressionsanlage | |
DE102012111672B4 (de) | Kältemittelkreislauf einer Klimaanlage mit Wärmepumpen- und Nachheizfunktionalität | |
DE4408960C1 (de) | Vorrichtung zur Kühlung einer Traktionsbatterie | |
DE102018104410A1 (de) | Klimatisierungssystem eines Kraftfahrzeugs und Verfahren zum Betreiben des Klimatisierungssystems | |
DE102018118118A1 (de) | Klimatisierungssystem eines Kraftfahrzeugs und Verfahren zum Betreiben des Klimatisierungssystems | |
DE102013110224A1 (de) | Verfahren zum Betreiben einer Klimaanlage für ein Kraftfahrzeug | |
DE102012105314A1 (de) | Wärmepumpensystem für ein Fahrzeug | |
DE10128164A1 (de) | Fahrzeug-Kühlsystem für eine temperaturerhöhende Einrichtung sowie Verfahren zur Kühlung der temperaturerhöhenden Einrichtung | |
DE102015112030A1 (de) | Modulares Klimatisierungssystem eines Kraftfahrzeugs | |
DE102012210221A1 (de) | Kühleinrichtung für Fahrzeuge und Verfahren zur Steuerung und/oder Regelung einer Kühleinrichtung | |
DE102017109309A1 (de) | Klimatisierungssystem eines Kraftfahrzeugs und Verfahren zum Betreiben des Klimatisierungssystems | |
EP2714441A1 (de) | Wärmepumpenkreislauf für fahrzeuge | |
DE102009035456A1 (de) | Vorrichtung und Verfahren zum Betrieb eines Fahrzeugs | |
DE102015212726A1 (de) | Wärmesystem für ein Fahrzeug und Verfahren zur Klimatisierung eines Fahrzeugs | |
DE102020117471A1 (de) | Wärmepumpenanordnung mit indirekter Batterieerwärmung für batteriebetriebene Kraftfahrzeuge und Verfahren zum Betreiben einer Wärmepumpenanordnung | |
DE112019006706T5 (de) | Batterietemperaturregulierungsvorrichtung eines fahrzeugs und fahrzeugklimaanlage, die diese aufweist | |
DE102016203045A1 (de) | Temperiereinrichtung zum Temperieren eines Innenraums eines Fahrzeugs sowie Verfahren zum Betreiben einer solchen Temperiereinrichtung | |
DE102020206529A1 (de) | System zum Kühlen einer Batterie eines Kraftfahrzeugs, sowie Kraftfahrzeug | |
EP2447097B1 (de) | Kraftfahrzeugklimaanlage | |
EP2397822A2 (de) | Mobiles Messgerät | |
DE102014019659A1 (de) | Temperiervorrichtung für ein Fahrzeug und Fahrzeug | |
DE102017124811B4 (de) | Klimatisierungssystem zum Konditionieren der Luft eines Fahrgastraums eines Kraftfahrzeugs und Verfahren zum Betreiben des Klimatisierungssystems | |
DE102020007164A1 (de) | Klimaanlage für einen Wärmepumpenbetrieb |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
R079 | Amendment of ipc main class |
Free format text: PREVIOUS MAIN CLASS: H01M0010500000 Ipc: H01M0010660000 |
|
R079 | Amendment of ipc main class |
Free format text: PREVIOUS MAIN CLASS: H01M0010500000 Ipc: H01M0010660000 Effective date: 20131213 |
|
R005 | Application deemed withdrawn due to failure to request examination |