DE102011109703A1 - Circuit arrangement for cooling e.g. electrical drive components, of e.g. plug-in hybrid vehicle, has coolant pump, inner space heat exchanger, electrical drive components and low temperature radiator arranged in unbranched cooling circuit - Google Patents

Circuit arrangement for cooling e.g. electrical drive components, of e.g. plug-in hybrid vehicle, has coolant pump, inner space heat exchanger, electrical drive components and low temperature radiator arranged in unbranched cooling circuit Download PDF

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Abstract

The arrangement (1) has a coolant pump (2), an inner space heat exchanger (3), an auxiliary heating device (4), electrical drive components (5) and a low temperature radiator (6) arranged in an unbranched cooling circuit (7). The low temperature radiator is brought by a bypass pipe (9). A separately operable engine cooling circuit (11) is thermally coupled into the cooling circuit. A high voltage battery (13) is arranged in the separately operable engine cooling circuit. A separate coolant pump (14) is linked into the unbranched cooling circuit. The auxiliary heating device is formed with ethanol-powered heater. An independent claim is also included for a method for operating a circuit arrangement for cooling drive components of an electrical or a hybrid vehicle.

Description

Die Erfindung betrifft eine Kreislaufanordnung zur Kühlung von Antriebskomponenten eines Elektro- oder Hybridfahrzeugs gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1. Weiterhin betrifft die Erfindung ein Verfahren zum Betrieb der Kreislaufanordnung gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 8.The invention relates to a circuit arrangement for cooling drive components of an electric or hybrid vehicle according to the preamble of claim 1. Furthermore, the invention relates to a method for operating the circuit arrangement according to the preamble of claim 8.

Herkömmlicherweise weisen Hybrid- und/oder Elektrofahrzeuge jeweils separate Kühlkreisläufe zur Kühlung einer Hochvoltbatterie, von elektrischen Antriebskomponenten und/oder einer Verbrennungskraftmaschine auf.Conventionally, hybrid and / or electric vehicles each have separate cooling circuits for cooling a high-voltage battery, of electric drive components and / or an internal combustion engine.

So zeigt zum Beispiel die Schrift DE_19730678_A1 einen Kühlkreislauf für ein Hybrid-Fahrzeug, mit welchem durch die verschiedenen Verschaltungsmöglichkeiten je nach Betriebsmodus entsprechende Komponenten gekühlt oder geheizt werden können.For example, the font shows DE_19730678_A1 a cooling circuit for a hybrid vehicle, with which by the various Verschaltungsmöglichkeiten depending on the operating mode corresponding components can be cooled or heated.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine gegenüber dem Stand der Technik verbesserte Kreislaufanordnung zur Kühlung von Antriebskomponenten eines Elektro- oder Hybridfahrzeugs und ein verbessertes Verfahren zum Betrieb der Kreislaufanordnung anzugeben.The invention has for its object to provide a comparison with the prior art improved circuit arrangement for cooling drive components of an electric or hybrid vehicle and an improved method for operating the circuit arrangement.

Hinsichtlich der Kreislaufanordnung zur Kühlung von Antriebskomponenten eines Elektro- oder Hybridfahrzeugs wird die Aufgabe erfindungsgemäß durch die im Anspruch 1 angegebenen Merkmale gelöst.With regard to the circuit arrangement for cooling drive components of an electric or hybrid vehicle, the object is achieved by the features specified in claim 1.

Hinsichtlich des Verfahrens zum Betrieb der Kreislaufanordnung wird die Aufgabe erfindungsgemäß durch die im Anspruch 8 angegebenen Merkmale gelöst.With regard to the method for operating the circuit arrangement, the object is achieved by the features specified in claim 8.

Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.Advantageous developments of the invention are the subject of the dependent claims.

Bei der Kreislaufanordnung zur Kühlung von Antriebskomponenten eines Elektro- oder Hybridfahrzeugs sind erfindungsgemäß zumindest eine Kühlmittelpumpe, ein Innenraumwärmetauscher, eine Zuheizvorrichtung, elektrische Antriebskomponenten und ein Niedertemperaturkühler in einem unverzweigten Kühlkreislauf angeordnet. Der Niedertemperaturkühler ist mittels einer Bypassleitung überbrückbar in der Kreislaufanordnung integriert.In the circuit arrangement for cooling drive components of an electric or hybrid vehicle, at least one coolant pump, an indoor heat exchanger, a Zuheizvorrichtung, electric drive components and a low-temperature radiator are arranged in an unbranched cooling circuit according to the invention. The low-temperature cooler can be bridged by means of a bypass line integrated in the circuit arrangement.

Die Hochvoltbatterie, welche in einem separat betreibbaren Hochvoltbatteriekühlkreislauf angeordnet ist, ist in den Kühlkreislauf einkoppelbar.The high-voltage battery, which is arranged in a separately operable high-voltage battery cooling circuit, can be coupled into the cooling circuit.

Dadurch ist vorteilhafterweise ein gemeinsamer Kühlkreislauf aller Hochvolt-Komponenten im Fahrzeug geschaffen.As a result, a common cooling circuit of all high-voltage components in the vehicle is advantageously created.

Als unverzeigter Kühlkreislauf wird dabei ein Kühlkreislauf bezeichnet, bei welchem ein im Kühlkreislauf zirkulierender Kühlmittelstrom nicht aufgeteilt oder aufgespaltet wird, wobei aber einzelne Komponenten durch einen Bypass vom Kühlmittelstrom umgangen werden können.As an unseparated cooling circuit while a cooling circuit is referred to, in which a circulating in the cooling circuit coolant flow is not split or split, but individual components can be bypassed by a bypass of the coolant flow.

Mittels der Zuheizvorrichtung ist besonders vorteilhafterweise eine schnelle und bedarfsgerechte Aufheizung der Hochvoltbatterie und mittels des Innenraumwärmetauschers eines Fahrzeuginnenraums ermöglicht.By means of the Zuheizvorrichtung a rapid and needs-based heating of the high-voltage battery and by means of the interior heat exchanger of a vehicle interior is particularly advantageously possible.

Bei einer hohen Lastanforderung an einen Antriebsstrang kann die Hochvoltbatterie vom Kühlkreislauf getrennt werden und über den Hochvoltbatteriekühlkreislauf gekühlt werden, so dass eine effizientere Kühlung ermöglicht ist. Dadurch ist eine signifikante Verbesserung der Lade- und Entladeleistung der Hochvoltbatterie und eine daraus resultierende verbesserte Reichweite oder verlängerte Betriebsdauer eines Elektrofahrzeugs ermöglicht.With a high load requirement on a drive train, the high-voltage battery can be separated from the cooling circuit and cooled by the high-voltage battery cooling circuit, so that more efficient cooling is possible. This allows a significant improvement in the charging and discharging power of the high-voltage battery and a resulting improved range or extended life of an electric vehicle.

Weiterhin ist eine effiziente Nutzung der Abwärme der Hochvolt-Komponenten für die Aufheizung des Fahrzeuginnenraums ermöglicht, so dass keine zusätzliche Energie zur Aufheizung des Fahrzeuginnenraums zugeführt werden muss.Furthermore, an efficient use of the waste heat of the high-voltage components for the heating of the vehicle interior is made possible, so that no additional energy for heating the vehicle interior must be supplied.

Besonders vorteilhafterweise sind Kosten- und Bauraumvorteile durch ein derart integriertes Kühl- und Wärmemanagementsystem in einem Elektro- oder Hybridfahrzeug ermöglicht.Particularly advantageous cost and space advantages are made possible by such an integrated cooling and thermal management system in an electric or hybrid vehicle.

Beim Verfahren zum Betrieb einer Kreislaufanordnung zur Kühlung von Antriebskomponenten eines Elektro- oder Hybridfahrzeugs wird erfindungsgemäß zur Aufheizung eines Kühlkreislaufs ein Brennkraftmaschinenkühlkreislauf in den Kühlkreislauf eingekoppelt und die Zuheizvorrichtung aktiviert, wobei eine Bypassleitung des Niedertemperaturkühlers aktiviert ist und die Hochvoltbatterie in den Kühlkreislauf eingekoppelt ist.In the method for operating a circuit arrangement for cooling drive components of an electric or hybrid vehicle according to the invention for heating a cooling circuit coupled with an engine cooling circuit in the cooling circuit and activates the Zuheizvorrichtung, wherein a bypass line of the low-temperature radiator is activated and the high-voltage battery is coupled into the cooling circuit.

Ausführungsbeispiele der Erfindung werden im Folgenden anhand von Zeichnungen näher erläutert.Embodiments of the invention are explained in more detail below with reference to drawings.

Dabei zeigen:Showing:

1 schematisch ein Kreislaufdiagramm einer erfindungsgemäßen Kreislaufanordnung in einer ersten Schaltungsvariante, 1 1 is a schematic diagram of a circuit diagram of a circuit arrangement according to the invention in a first circuit variant,

2 schematisch ein Kreislaufdiagramm einer erfindungsgemäßen Kreislaufanordnung in einer zweiten Schaltungsvariante und 2 schematically a circuit diagram of a circuit arrangement according to the invention in a second circuit variant and

3 schematisch ein Kreislaufdiagramm einer erfindungsgemäßen Kreislaufanordnung in einer dritten Schaltungsvariante. 3 schematically a circuit diagram of a circuit arrangement according to the invention in a third circuit variant.

Einander entsprechende Teile sind in allen Figuren mit den gleichen Bezugszeichen versehen.Corresponding parts are provided in all figures with the same reference numerals.

1 zeigt schematisch ein Kreislaufdiagramm einer erfindungsgemäßen Kreislaufanordnung 1 zur Kühlung von Antriebskomponenten eines nicht dargestellten Elektro- oder Hybridfahrzeugs in einer ersten Schaltungsvariante. Dabei ist das Elektro- oder Hybridfahrzeug bevorzugt als zumindest zeitweise elektrisch betriebenes Fahrzeug ausgebildet, beispielsweise als herkömmliches Hybridfahrzeug, als so genanntes Plug-in-Hybridfahrzeug, als Hybridfahrzeug mit einem herkömmlichen Range-Extender oder als Elektrofahrzeug. 1 schematically shows a circuit diagram of a circuit arrangement according to the invention 1 for cooling drive components of an electric or hybrid vehicle, not shown, in a first circuit variant. In this case, the electric or hybrid vehicle is preferably designed as an at least temporarily electrically powered vehicle, for example as a conventional hybrid vehicle, as a so-called plug-in hybrid vehicle, as a hybrid vehicle with a conventional range extender or as an electric vehicle.

Die Kreislaufanordnung 1 umfasst zumindest eine Kühlmittelpumpe 2, einen Innenraumwärmetauscher 3, eine Zuheizvorrichtung 4, elektrische Antriebskomponenten 5 und einen Niedertemperaturkühler 6 in einem unverzweigten Kühlkreislauf 7. Die Komponenten des Kühlkreislaufs 7 sind mittels eines Rohr- und/oder Leitungssystems 8, in welchem ein herkömmliches Kühlmittel KM zirkuliert, gekoppelt.The circulation arrangement 1 includes at least one coolant pump 2 , an indoor heat exchanger 3 , a Zuheizvorrichtung 4 , electric drive components 5 and a low temperature cooler 6 in an unbranched cooling circuit 7 , The components of the cooling circuit 7 are by means of a pipe and / or pipe system 8th , in which a conventional coolant KM circulates, coupled.

Als unverzeigter Kühlkreislauf 7 wird dabei ein Kühlkreislauf 7 bezeichnet, bei welchem ein im Kühlkreislauf 7 zirkulierender Kühlmittelstrom des Kühlmittels KM nicht aufgeteilt oder aufgespaltet wird.As an unmistakable cooling circuit 7 becomes a cooling circuit 7 in which one in the cooling circuit 7 circulating coolant flow of the coolant KM is not split or split.

Der Niedertemperaturkühler 6 führt in herkömmlicher Weise thermische Energie des Kühlmittels KM an eine Fahrzeugumgebung ab.The low temperature cooler 6 conventionally dissipates thermal energy of the coolant KM to a vehicle environment.

Die herkömmlichen elektrischen Antriebskomponenten 5 sind beispielweise als zumindest eine Elektromaschine 5.3, Leistungselektronik 5.2 und/oder Spannungswandler 5.1 ausgebildet.The conventional electric drive components 5 are, for example, as at least one electric machine 5.3 , Power electronics 5.2 and / or voltage transformers 5.1 educated.

Die Zuheizvorrichtung 4 ist beispielweise als herkömmliche Standheizung, elektrischer Zuheizer oder mit Ethanol betriebener Zuheizer ausgebildet und kann das Kühlmittel KM bedarfsgerecht, insbesondere bei einem Kaltstart, erwärmen.The auxiliary heater 4 is designed, for example, as a conventional auxiliary heater, electric heater or ethanol-operated heater and can heat the coolant KM as needed, especially during a cold start.

Der Niedertemperaturkühler 6 ist mittels einer Bypassleitung 9 überbrückbar, d. h. mittels eines, der Bypassleitung 9 zugeordneten, ersten Schaltventils 10 ist in Abhängigkeit der Ventilstellung entweder der Niedertemperaturkühler 6 oder die Bypassleitung 9 vom Kühlmittel KM durchströmbar.The low temperature cooler 6 is by means of a bypass line 9 bridged, ie by means of one, the bypass line 9 associated, first switching valve 10 is either the low-temperature cooler depending on the valve position 6 or the bypass line 9 permeable by the coolant KM.

In den Kühlkreislauf 7 ist ein separat betreibbarer Brennkraftmaschinenkühlkreislauf 11 mittels eines zweiten Schaltventils 19 einkoppelbar. Beim Brennkraftmaschinenkühlkreislauf 11 handelt es sich um einen herkömmlichen Hochtemperaturkühlkreislauf für eine nicht näher dargestellte Verbrennungskraftmaschine, bei welcher es sich um einen herkömmlichen Diesel- oder Ottomotor oder eine andere Verbrennungsmaschine, z. B. eines Fahrzeugs, insbesondere eines Kraftfahrzeugs oder Nutzfahrzeugs, handeln kann.In the cooling circuit 7 is a separately operable engine cooling circuit 11 by means of a second switching valve 19 be coupled. In the engine cooling circuit 11 it is a conventional high-temperature cooling circuit for an internal combustion engine, not shown, in which it is a conventional diesel or gasoline engine or other internal combustion engine, for. B. a vehicle, in particular a motor vehicle or commercial vehicle, can act.

In Abhängigkeit der Ventilstellung des zweiten Schaltventils 19 durchströmt Kühlmittel KM den Brennkraftmaschinenkühlkreislauf 11 oder einen ersten Bypassleitungsabschnitt 12. Durchströmt das Kühlmittel KM den ersten Bypassleitungsabschnitt 12, kann der Brennkraftmaschinenkühlkreislauf 11 auf herkömmliche Art und Weise separat, d. h. unabhängig vom Kühlkreislauf 7, betrieben werden.Depending on the valve position of the second switching valve 19 Coolant KM flows through the engine cooling circuit 11 or a first bypass line section 12 , The coolant KM flows through the first bypass line section 12 , the engine cooling circuit can 11 in a conventional manner separately, ie independent of the cooling circuit 7 , operate.

Weiterhin ist eine herkömmliche Hochvoltbatterie 13, welche in einem separat betreibbaren Hochvoltbatteriekühlkreislauf 17 angeordnet ist, mittels eines dritten Schaltventils 20 in den Kühlkreislauf 7 einkoppelbar. Dabei umfasst der Hochvoltbatteriekühlkreislauf 17 zumindest die Hochvoltbatterie 13, eine separate Kühlmittelpumpe 14, einen Wärmetauscher 15 und ein Rückschlagventil 16.Furthermore, a conventional high-voltage battery 13 , which in a separately operable high-voltage battery cooling circuit 17 is arranged by means of a third switching valve 20 in the cooling circuit 7 be coupled. This includes the high-voltage battery cooling circuit 17 at least the high-voltage battery 13 , a separate coolant pump 14 , a heat exchanger 15 and a check valve 16 ,

In Abhängigkeit der Ventilstellung des dritten Schaltventils 20 durchströmt Kühlmittel KM den Hochvoltbatteriekühlkreislauf 17 oder einen zweiten Bypassleitungsabschnitt 18. Durchströmt das Kühlmittel KM den zweiten Bypassleitungsabschnitt 18, kann der Hochvoltbatteriekühlkreislauf 17 auf herkömmliche Art und Weise separat, d. h. unabhängig vom Kühlkreislauf 7, betrieben werden.Depending on the valve position of the third switching valve 20 Coolant KM flows through the high-voltage battery cooling circuit 17 or a second bypass line section 18 , The coolant KM flows through the second bypass line section 18 , the high-voltage battery cooling circuit can 17 in a conventional manner separately, ie independent of the cooling circuit 7 , operate.

Die in 1 dargestellte erste Schaltungsvariante der Kreislaufanordnung 1 wird zur Aufheizung des Kühlkreislaufs 7 bei einem so genannten Kaltstart des Elektro- oder Hybridfahrzeugs angewendet.In the 1 illustrated first circuit variant of the circuit arrangement 1 is used to heat up the cooling circuit 7 used in a so-called cold start of the electric or hybrid vehicle.

Dabei wird der Brennkraftmaschinenkühlkreislauf 11 in den Kühlkreislauf 7 eingekoppelt und die Zuheizvorrichtung 4 aktiviert, wobei die Bypassleitung 9 des Niedertemperaturkühlers 6 aktiviert ist und die Hochvoltbatterie 13 in den Kühlkreislauf 7 eingekoppelt ist. Somit kann mit einer Abwärme des Brennkraftmaschinenkühlkreislaufs 11 und/oder der Aktivierung der Zuheizvorrichtung 4 thermische Energie in den Kühlkreislauf 7 eingespeist und das Kühlmittel KM erwärmt werden. Mit dem erwärmten Kühlmittel KM kann mittels des Innenraumwärmetauschers 3 ein Fahrzeuginnenraum temperiert werden. Weiterhin sind mittels des erwärmten Kühlmittels KM die elektrischen Antriebskomponenten 5 und die Hochvoltbatterie 13 temperierbar, deren Leistung bei sinkender Temperatur abnimmt.In this case, the engine cooling circuit 11 in the cooling circuit 7 coupled and the Zuheizvorrichtung 4 activated, with the bypass line 9 of the low temperature cooler 6 is activated and the high-voltage battery 13 in the cooling circuit 7 is coupled. Thus, with waste heat of the engine cooling circuit 11 and / or the activation of the Zuheizvorrichtung 4 thermal energy in the cooling circuit 7 fed and the coolant KM are heated. With the heated coolant KM can by means of the indoor heat exchanger 3 a vehicle interior to be tempered. Furthermore, by means of the heated coolant KM, the electric drive components 5 and the high-voltage battery 13 tempered, whose performance decreases with decreasing temperature.

Insbesondere dient die in 1 dargestellte Schaltungsvariante der Kreislaufanordnung 1 zur Aufwärmung der Hochvolt-Komponenten eines elektrischen Antriebs, vor allem der Hochvoltbatterie 13.In particular, the serves in 1 illustrated circuit variant of the circuit arrangement 1 to Heating the high-voltage components of an electric drive, especially the high-voltage battery 13 ,

Dabei kann diese Erwärmung des Kühlkreislaufs 7 und der darin angeordneten Komponenten vorteilhafterweise bereits vor einem Fahrtantritt im Stillstand des Elektro- oder Hybridfahrzeugs durch eine Aktivierung der Zuheizvorrichtung 4 bewirkt werden.This heating of the cooling circuit 7 and the components arranged therein advantageously already before a journey start at standstill of the electric or hybrid vehicle by activating the Zuheizvorrichtung 4 be effected.

Deaktivierte Leitungsabschnitte des Kühlkreislaufs 7 sind in den Figuren mittels gestrichelter Linien dargestellt.Disabled line sections of the cooling circuit 7 are shown in the figures by dashed lines.

2 zeigt schematisch ein Kreislaufdiagramm der erfindungsgemäßen Kreislaufanordnung 1 in einer zweiten Schaltungsvariante. Diese zweite Schaltungsvariante wird während des Betriebs des Elektro- oder Hybridfahrzeugs zur Komponentenkühlung im Kühlkreislauf 7 bei kalten oder zumindest kühlen Außentemperaturen aktiviert. Dabei wird der Niedertemperaturkühler 6 in den Kühlkreislauf 7 eingekoppelt, wobei der erste Bypassleitungsabschnitt 12 zur Überbrückung des Brennkraftmaschinenkühlkreislaufs 11 aktiviert wird und die Hochvoltbatterie 13 in den Kühlkreislauf 7 eingekoppelt wird. 2 schematically shows a circuit diagram of the circuit arrangement according to the invention 1 in a second circuit variant. This second circuit variant is during operation of the electric or hybrid vehicle for component cooling in the cooling circuit 7 activated in cold or at least cool outdoor temperatures. This is the low temperature cooler 6 in the cooling circuit 7 coupled, wherein the first bypass line section 12 for bridging the engine cooling circuit 11 is activated and the high-voltage battery 13 in the cooling circuit 7 is coupled.

In dieser Schaltungsvariante wird die Hochvoltbatterie 13 direkt mit im Niedertemperaturkühler 6 abgekühltem Kühlmittel KM gekühlt. Anschließend werden die elektrischen Antriebskomponenten 5 gekühlt. Mittels des derart erwärmten Kühlmittels KM ist eine Temperierung des Fahrzeuginnenraums mittels des Innenraumwärmetauschers 3 möglich. Sollte die im Kühlmittel KM enthaltene Abwärme der elektrischen Antriebskomponenten 5 und der Hochvoltbatterie 13 zur Temperierung des Fahrzeuginnenraums nicht ausreichen, kann die Zuheizvorrichtung 4 aktiviert werden und das Kühlmittel KM zusätzlich erwärmen.In this circuit variant, the high-voltage battery 13 directly with in the low temperature cooler 6 Cooled coolant KM cooled. Subsequently, the electric drive components 5 cooled. By means of the thus heated coolant KM is a temperature of the vehicle interior by means of the indoor heat exchanger 3 possible. Should the contained in the coolant KM waste heat of the electric drive components 5 and the high-voltage battery 13 for tempering the vehicle interior is not sufficient, the Zuheizvorrichtung 4 be activated and additionally heat the coolant KM.

Insbesondere dient die in 2 dargestellte Schaltungsvariante der Kreislaufanordnung 1 zur Kühlung der Hochvolt-Komponenten eines elektrischen Antriebs, vor alter der Hochvoltbatterie 13, in einem einzigen geschlossenen Kreislauf.In particular, the serves in 2 illustrated circuit variant of the circuit arrangement 1 for cooling the high-voltage components of an electric drive, before the old high-voltage battery 13 in a single closed circuit.

3 zeigt schematisch ein Kreislaufdiagramm der erfindungsgemäßen Kreislaufanordnung 1 in einer dritten Schaltungsvariante. Diese dritte Schaltungsvariante wird zur Komponentenkühlung im Kühlkreislauf 7 bei heißen Außentemperaturen oder bei Volllast der Antriebsmaschinen aktiviert. Dabei wird der Niedertemperaturkühler 6 in den Kühlkreislauf 7 eingekoppelt, wobei der erste Bypassleitungsabschnitt 12 zur Überbrückung des Brennkraftmaschinenkühlkreislaufs 11 und der zweite Bypassleitungsabschnitt 18 zur Überbrückung des Hochvoltbatteriekühlkreislaufs 17 aktiviert wird und der Hochvoltbatteriekühlkreislauf 17 separat betrieben wird. 3 schematically shows a circuit diagram of the circuit arrangement according to the invention 1 in a third circuit variant. This third circuit variant becomes the component cooling in the cooling circuit 7 activated in hot outside temperatures or at full load of the prime movers. This is the low temperature cooler 6 in the cooling circuit 7 coupled, wherein the first bypass line section 12 for bridging the engine cooling circuit 11 and the second bypass passage section 18 for bridging the high-voltage battery cooling circuit 17 is activated and the high-voltage battery cooling circuit 17 operated separately.

In dieser Schaltungsvariante wird der Hochvoltbatteriekühlkreislauf 17 vom Kühlkreislauf 7 abgekoppelt und separat betrieben. Somit wird die Hochvoltbatterie 13 besonders effizient gekühlt, so dass eine besonders hohe Leistungsabgabe ermöglicht ist. Die elektrischen Antriebskomponenten 5 werden so im Kühlkreislauf 7 direkt nach dem Niedertemperaturkühler 6 ausreichend gekühlt, da die Hochvoltbatterie 13 vom Kühlkreislauf 7 abgekoppelt ist und das Kühlmittel KM nach dem Niedertemperaturkühler 6 noch nicht erwärmt wurde. Durch die Kühlung der elektrischen Antriebskomponenten 5 wird das Kühlmittel KM erwärmt und eine Temperierung des Fahrzeuginnenraums mittels des Innenraumwärmetauschers 3 ist so möglich. Sollte die im Kühlmittel KM enthaltene Abwärme der elektrischen Antriebskomponenten 5 und der Hochvoltbatterie 13 zur Temperierung des Fahrzeuginnenraums nicht ausreichen, kann die Zuheizvorrichtung 4 aktiviert werden und das Kühlmittel KM zusätzlich erwärmen.In this circuit variant, the high-voltage battery cooling circuit 17 from the cooling circuit 7 decoupled and operated separately. Thus, the high-voltage battery 13 cooled particularly efficiently, so that a particularly high power output is possible. The electric drive components 5 become so in the cooling circuit 7 directly after the low temperature cooler 6 sufficiently cooled, because the high-voltage battery 13 from the cooling circuit 7 is decoupled and the coolant KM after the low temperature cooler 6 not warmed up yet. By cooling the electric drive components 5 the coolant KM is heated and a temperature of the vehicle interior by means of the indoor heat exchanger 3 is so possible. Should the contained in the coolant KM waste heat of the electric drive components 5 and the high-voltage battery 13 for tempering the vehicle interior is not sufficient, the Zuheizvorrichtung 4 be activated and additionally heat the coolant KM.

Insbesondere dient die in 3 dargestellte Schaltungsvariante der Kreislaufanordnung 1 zur Kühlung der Hochvolt-Komponenten eines elektrischen Antriebs in einem Kühlkreislauf 7 und der Kühlung der Hochvoltbatterie 13 in einem eigenen getrennten Hochvoltbatteriekühlkreislauf 17, so dass die Kühlung durch zwei getrennten Kreisläufe stattfindet.In particular, the serves in 3 illustrated circuit variant of the circuit arrangement 1 for cooling the high-voltage components of an electric drive in a cooling circuit 7 and the cooling of the high-voltage battery 13 in its own separate high-voltage battery cooling circuit 17 so that the cooling takes place through two separate circuits.

In einer nicht dargestellten Ausführungsvariante einer Kreislaufanordnung 1 für ein Elektrofahrzeug ohne Verbrennungskraftmaschine entfällt der Brennkraftmaschinenkühlkreislauf 11 und das zugehörige zweite Schaltventil 19 und der zugehörige erste Bypassleitungsabschnitt 12 ist als herkömmlicher Leitungsabschnitt des Rohr- und/oder Leitungssystems 8 ausgebildet.In a variant of a circuit arrangement, not shown 1 for an electric vehicle without an internal combustion engine eliminates the engine cooling circuit 11 and the associated second switching valve 19 and the associated first bypass line section 12 is as a conventional line section of the pipe and / or pipe system 8th educated.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

11
KreislaufanordnungCircuit arrangement
22
KühlmittelpumpeCoolant pump
33
InnenraumwärmetauscherIndoor heat exchanger
44
ZuheizvorrichtungZuheizvorrichtung
55
elektrische Antriebskomponentenelectric drive components
5.15.1
SpannungswandlerDC converter
5.25.2
Leistungselektronikpower electronics
5.35.3
Elektromaschineelectric machine
66
NiedertemperaturkühlerLow-temperature cooler
77
KühlkreislaufCooling circuit
88th
Rohr- und/oder LeitungssystemPipe and / or pipe system
99
Bypassleitungbypass line
1010
erstes Schaltventilfirst switching valve
1111
BrennkraftmaschinenkühlkreislaufEngine cooling circuit
1212
erster Bypassleitungsabschnittfirst bypass line section
1313
HochvoltbatterieHigh-voltage battery
1414
separate Kühlmittelpumpeseparate coolant pump
1515
Wärmetauscherheat exchangers
1616
Rückschlagventilcheck valve
17 17
HochvoltbatteriekühlkreislaufHigh-voltage battery cooling circuit
1818
zweiter Bypassleitungsabschnittsecond bypass line section
1919
zweites Schaltventilsecond switching valve
2020
drittes Schaltventilthird switching valve
KMKM
Kühlmittelcoolant

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

  • DE 19730678 A1 [0003] DE 19730678 A1 [0003]

Claims (10)

Kreislaufanordnung (1) zur Kühlung von Antriebskomponenten eines Elektro- oder Hybridfahrzeugs, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest eine Kühlmittelpumpe (2), ein Innenraumwärmetauscher (3), eine Zuheizvorrichtung (4), elektrische Antriebskomponenten (5) und ein Niedertemperaturkühler (6) in einem unverzweigten Kühlkreislauf (7) angeordnet sind.Circulation arrangement ( 1 ) for cooling drive components of an electric or hybrid vehicle, characterized in that at least one coolant pump ( 2 ), an indoor heat exchanger ( 3 ), a Zuheizvorrichtung ( 4 ), electric drive components ( 5 ) and a low temperature cooler ( 6 ) in an unbranched cooling circuit ( 7 ) are arranged. Kreislaufanordnung (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Niedertemperaturkühler (6) mittels einer Bypassleitung (9) überbrückbar ist.Circulation arrangement ( 1 ) according to claim 1, characterized in that the low-temperature cooler ( 6 ) by means of a bypass line ( 9 ) is bridgeable. Kreislaufanordnung (1) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass ein separat betreibbarer Brennkraftmaschinenkühlkreislauf (11) in den Kühlkreislauf (7) thermisch einkoppelbar ist.Circulation arrangement ( 1 ) according to claim 1 or 2, characterized in that a separately operable internal combustion engine cooling circuit ( 11 ) in the cooling circuit ( 7 ) is thermally coupled. Kreislaufanordnung (1) nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Hochvoltbatterie (13), welche in einem separat betreibbaren Hochvoltbatteriekühlkreislauf (17) angeordnet ist, wobei dieser eine separate Kühlmittelpumpe (14) umfasst, in den Kühlkreislauf (7) einkoppelbar ist.Circulation arrangement ( 1 ) according to one of the preceding claims, characterized in that a high-voltage battery ( 13 ), which in a separately operable high-voltage battery cooling circuit ( 17 ), this being a separate coolant pump ( 14 ), into the cooling circuit ( 7 ) can be coupled. Kreislaufanordnung (1) nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die elektrische Antriebskomponenten (5) zumindest eine Elektromaschine (5.3), einen Spannungswandler (5.1) und/oder eine Leistungselektronik (5.2) umfassen.Circulation arrangement ( 1 ) according to one of the preceding claims, characterized in that the electric drive components ( 5 ) at least one electric machine ( 5.3 ), a voltage converter ( 5.1 ) and / or power electronics ( 5.2 ). Kreislaufanordnung (1) nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Zuheizvorrichtung (4) als Standheizung, elektrischer Zuheizer oder mit Ethanol betriebener Zuheizer ausgebildet ist.Circulation arrangement ( 1 ) according to one of the preceding claims, characterized in that the auxiliary heating device ( 4 ) is designed as a heater, electric heater or ethanol operated heater. Kreislaufanordnung (1) nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Bypassleitung (9), dem Brennkraftmaschinenkühlkreislauf (11) und der Hochvoltbatterie (13) jeweils ein Schaltventil (10, 19, 20) zugeordnet ist, mittels dessen Bypassleitung (9), Brennkraftmaschinenkühlkreislauf (11) oder Hochvoltbatterie (13) in den Kühlkreislauf (7) einkoppelbar sind.Circulation arrangement ( 1 ) according to one of the preceding claims, characterized in that the bypass line ( 9 ), the engine cooling circuit ( 11 ) and the high-voltage battery ( 13 ) each a switching valve ( 10 . 19 . 20 ) is assigned, by means of whose bypass line ( 9 ), Engine cooling circuit ( 11 ) or high-voltage battery ( 13 ) in the cooling circuit ( 7 ) can be coupled. Verfahren zum Betrieb einer Kreislaufanordnung (1) zur Kühlung von Antriebskomponenten eines Elektro- oder Hybridfahrzeugs, dadurch gekennzeichnet, dass zur Aufheizung eines Kühlkreislaufs (7) ein Brennkraftmaschinenkühlkreislauf (11) in den Kühlkreislauf (7) eingekoppelt und die Zuheizvorrichtung (4) aktiviert wird, wobei eine Bypassleitung (9) des Niedertemperaturkühlers (6) aktiviert ist und die Hochvoltbatterie (13) in den Kühlkreislauf (7) eingekoppelt ist.Method for operating a circuit arrangement ( 1 ) for cooling drive components of an electric or hybrid vehicle, characterized in that for heating a cooling circuit ( 7 ) an engine cooling circuit ( 11 ) in the cooling circuit ( 7 ) and the Zuheizvorrichtung ( 4 ) is activated, whereby a bypass line ( 9 ) of the low-temperature cooler ( 6 ) is activated and the high-voltage battery ( 13 ) in the cooling circuit ( 7 ) is coupled. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass zur Komponentenkühlung im Kühlkreislauf (7) bei kalten Außentemperaturen der Niedertemperaturkühler (6) in den Kühlkreislauf (7) eingekoppelt wird, wobei ein erster Bypassleitungsabschnitt (12) zur Überbrückung des Brennkraftmaschinenkühlkreislaufs (11) aktiviert wird und die Hochvoltbatterie (13) in den Kühlkreislauf (7) eingekoppelt wird.A method according to claim 8, characterized in that for the component cooling in the cooling circuit ( 7 ) at cold outside temperatures of the low temperature coolers ( 6 ) in the cooling circuit ( 7 ) is coupled, wherein a first bypass line section ( 12 ) for bridging the engine cooling circuit ( 11 ) and the high-voltage battery ( 13 ) in the cooling circuit ( 7 ) is coupled. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass zur Komponentenkühlung im Kühlkreislauf (7) bei heißen Außentemperaturen oder bei Volllast der Niedertemperaturkühler (6) in den Kühlkreislauf (7) eingekoppelt wird, wobei der erste Bypassleitungsabschnitt (12) zur Überbrückung des Brennkraftmaschinenkühlkreislaufs (11) und ein zweiter Bypassleitungsabschnitt (18) zur Überbrückung des Hochvoltbatteriekühlkreislaufs (17) aktiviert wird und der Hochvoltbatteriekühlkreislauf (17) separat betrieben wird.A method according to claim 8, characterized in that for the component cooling in the cooling circuit ( 7 ) at hot outside temperatures or at full load of the low-temperature coolers ( 6 ) in the cooling circuit ( 7 ), wherein the first bypass line section ( 12 ) for bridging the engine cooling circuit ( 11 ) and a second bypass line section ( 18 ) for bridging the high-voltage battery cooling circuit ( 17 ) is activated and the high-voltage battery cooling circuit ( 17 ) is operated separately.
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