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QUERVERWEIS AUF VERWANDTE ANMELDUNGEN
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Diese Anmeldung beansprucht die Priorität der US-Anmeldung mit der Nummer 14/012,280, die am 28. August 2013 eingereicht wurde, welche den Nutzen und die Priorität der vorläufigen US-Anmeldung mit der Nummer 61/696,493 beansprucht, die am 4. September 2012 eingereicht wurde. Der gesamte Offenbarungsgehalt jeder der vorstehenden Anmeldungen ist durch Bezugnahme hier mit aufgenommen.
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TECHNISCHES GEBIET
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Die vorliegende Offenbarung betrifft allgemein das Temperaturmanagement eines Fahrzeugs, das einen Elektroantriebsmotor und einen Batteriestapel enthält.
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HINTERGRUND
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Dieser Abschnitt stellt Hintergrundinformationen mit Bezug auf die vorliegende Offenbarung bereit, die nicht unbedingt Stand der Technik sind.
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Elektrofahrzeuge verfügen über das Potential, Personen und Fracht mit verringerten Emissionen im Vergleich mit Fahrzeugen, die allein von Brennkraftmaschinen angetrieben werden, zu transportieren. Der Begriff ”Elektrofahrzeug” bezeichnet, so wie er hier verwendet wird, ein Fahrzeug, das einen Elektroantriebsmotor enthält (welcher der Einfachheit halber als ”Elektromotor” bezeichnet sein kann). Ein Elektrofahrzeug kann auch eine Brennkraftmaschine enthalten oder es kann alternativ keine Brennkraftmaschine aufweisen.
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Bestimmte Komponenten des Elektrofahrzeugs, etwa der Elektromotor, benötigen unter bestimmten Umständen eine Kühlung, um eine Überhitzung zu verhindern. Wenn sich der Motor überhitzt, kann das Elektrofahrzeug mit dem Fahrer auf der Straße liegen bleiben. Es ist vorteilhaft, Fahrzeuge in solchen Situationen mit einer ”Heimschleich”-Fähigkeit zu versehen, um ein ”Liegenbleiben auf der Straße”-Ereignis zu verhindern, bei dem das Fahrzeug samt Fahrer liegen bleibt und nicht mehr gefahren werden kann.
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ZUSAMMENFASSUNG
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Dieser Abschnitt stellt eine allgemeine Zusammenfassung der Offenbarung bereit und ist nicht als vollständige und umfassende Offenbarung ihres Umfangs, von Aspekten, Zielen und Merkmalen gedacht.
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Bei einem Aspekt der vorliegenden Offenbarung wird ein Temperaturmanagementsystem für Fahrzeug bereitgestellt, das einen Elektroantriebsmotor zum Bewegen des Fahrzeugs und einen Batteriestapel aufweist, der ausgestaltet ist, um Leistung zum Antreiben des Elektroantriebsmotors bereitzustellen. Das Temperaturmanagementsystem enthält ein Motorkühlsystem, das betrieben werden kann, um den Elektroantriebsmotor zu kühlen, und ein zweites Kühlsystem für thermische Lasten, das sich vom Motorkühlsystem unterscheidet und das ausgestaltet ist, um Wärme von einer zweiten thermischen Last weg zu transportieren, die sich im Fahrzeug befindet und die vom Elektroantriebsmotor getrennt ist. Das zweite Kühlsystem für thermische Lasten kann mit dem Elektroantriebsmotor selektiv thermisch verbunden werden, um Wärme vom Elektroantriebsmotor weg zu transportieren. Es wird ein Steuerungssystem bereitgestellt und dieses ist ausgestaltet, um eine Fehlersituation des Motorkühlsystems zu detektieren, bei der das Motorkühlsystem nicht in der Lage ist, die Temperatur des Elektroantriebsmotors unter einem Motortemperaturschwellenwert zu halten, und um das zweite Kühlsystem für thermische Lasten zu betreiben und um das zweite Kühlsystem für thermische Lasten mit dem Elektroantriebsmotor thermisch zu verbinden, um den Elektroantriebsmotor in Ansprechen auf die Detektion der Fehlersituation des Motorkühlsystems zu kühlen. Dies kann dazu beitragen, die Wahrscheinlichkeit eines Auf-Der-Straße-Liegenbleiben-Ereignisses zu verringern, bei welchem das Fahrzeug aufgrund einer Überhitzung des Motors nicht mehr fahrbar wäre.
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Bei einem anderen Aspekt der vorliegenden Offenbarung wird ein Fahrzeug bereitgestellt, das mit dem vorstehend beschriebenen Temperaturmanagementsystem ausgestattet ist.
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Bei noch einem weiteren Aspekt der vorliegenden Offenbarung wird ein Verfahren zum Steuern der Temperatur eines Elektroantriebsmotors in einem Fahrzeug bereitgestellt, wobei das Verfahren umfasst, dass:
- a) der Elektroantriebsmotor mit einem Motorkühlsystem gekühlt wird;
- b) ein zweites Kühlsystem für thermische Lasten, das ausgestaltet ist, um eine zweite thermische Last zu kühlen, für das Fahrzeug bereitgestellt wird;
- c) ein Fehler des Systems beim Halten der Temperatur des Elektroantriebsmotors unter einem Motortemperaturschwellenwert detektiert wird; und
- d) in Ansprechen auf die Detektion in Schritt c) der Elektromotor mit dem zweiten Kühlsystem für thermische Lasten gekühlt wird.
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Weitere Anwendungsgebiete werden sich aus der hier bereitgestellten Beschreibung ergeben. Die Beschreibung und spezielle Beispiele in dieser Zusammenfassung sind nur zur Veranschaulichung gedacht und sollen den Umfang der vorliegenden Offenbarung nicht begrenzen.
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KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
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Nicht einschränkende Ausführungsformen können durch Bezugnahme auf die folgende genaue Beschreibung von nicht einschränkenden Ausführungsformen besser verstanden werden, wenn diese in Verbindung mit den beiliegenden Zeichnungen gelesen wird, in denen:
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1 eine Seitenaufrissansicht eines Elektrofahrzeugs ist; und
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2 ein Beispiel einer schematischen Darstellung eines Temperaturmanagementsystems des Fahrzeugs darstellt, das in 1 gezeigt ist.
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GENAUE BESCHREIBUNG
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In dieser Beschreibung und in den Ansprüchen ist die Verwendung des Artikels ”ein, eine, eines” oder ”der, die, das” mit Bezug auf einen Gegenstand nicht dazu gedacht, die Möglichkeit auszuschließen, dass bei einigen Ausführungsformen mehrere dieser Gegenstände enthalten sind. Für den Fachmann wird es bei mindestens einigen Fällen in dieser Beschreibung und den beigefügten Ansprüchen offensichtlich werden, dass es möglich wäre, bei mindestens einigen Ausführungsformen mehrere von dem Gegenstand aufzunehmen.
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Es werden nun beispielhafte Ausführungsformen bereitgestellt, sodass diese Offenbarung vollständig sein wird und dem Fachmann den Umfang vollständig übermitteln wird. Es werden zahlreiche spezielle Details offengelegt, etwa Beispiele von speziellen Komponenten, Vorrichtungen und Verfahren, um ein gründliches Verständnis von Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung bereitzustellen. Für den Fachmann ist es offensichtlich, dass spezielle Details nicht verwendet werden müssen, dass beispielhafte Ausführungsformen in vielen verschiedenen Formen ausgeführt werden können, und dass keine so aufgefasst werden soll, dass sie den Umfang der Offenbarung begrenzt. Bei einigen beispielhaften Ausführungsformen werden gut bekannte Prozesse, gut bekannte Vorrichtungsstrukturen und gut bekannte Technologien nicht im Detail beschrieben.
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1 stellt ein Elektrofahrzeug 10 dar. Der Begriff ”Elektrofahrzeug” bezeichnet, so wie er hier verwendet wird, ein Fahrzeug, das einen Elektroantriebsmotor 12 enthält (welcher der Einfachheit halber einfach als ”Elektromotor” bezeichnet werden kann). Das Elektrofahrzeug 10 kann auch eine Brennkraftmaschine enthalten, die nicht gezeigt ist, oder alternativ keine Brennkraftmaschine aufweisen. Bei Ausführungsformen, in denen eine Brennkraftmaschine bereitgestellt ist, kann die Kraftmaschine gleichzeitig mit dem Elektroantriebsmotor 12 betrieben werden (parallelhybrid), oder sie kann nur betrieben werden, wenn ein Batteriestapel (bei 28 gezeigt) für den Elektroantriebsmotor 12 im Wesentlichen entladen worden ist (oder auf einen minimalen akzeptablen Ladezustand entladen wurde). In Ausführungsformen, bei denen die Kraftmaschine bereitgestellt ist, kann die Funktion der Kraftmaschine darin bestehen, das Fahrzeug anzutreiben, den Batteriestapel aufzuladen, sowohl das Fahrzeug anzutreiben als auch den Batteriestapel aufzuladen, oder in einem anderen Zweck. Außerdem kann das Elektrofahrzeug 10 ein beliebiger geeigneter Fahrzeugtyp sein, wie zum Beispiel ein Kraftfahrzeug, ein Lastwagen, ein SUV, ein Bus, ein Lieferwagen, ein Motorrad oder ein beliebiger anderer Fahrzeugtyp. Das Fahrzeug 10 enthält eine Karosserie 91, mehrere Räder 93, den Elektroantriebsmotor 12, der ausgestaltet ist, um mindestens eines der Räder 93 anzutreiben, und den Batteriestapel 28, der ausgestaltet ist, um Leistung an den Elektroantriebsmotor 12 zu liefern. Der Batteriestapel 28 kann aus mehreren Modulen bestehen, wie bei 28a und 28b gezeigt ist, oder er kann alternativ aus einem Modul bestehen (z. B. dem Modul 28a oder dem Modul 28b).
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Der Elektroantriebsmotor 12 kann beispielsweise ein Hochspannungs-AC-Motor (Wechselstrommotor) sein. Der Elektroantriebsmotor 12 kann in einem Fach montiert sein, das sich vor einer Fahrgastzelle 13 befindet, oder an einer anderen geeigneten Stelle.
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Nun wird auf 2 Bezug genommen. Wie in 2 gezeigt ist, enthält das Fahrzeug 10 ferner ein Getriebesteuerungsmodul (TCM) 14 und einen DC/DC-Umsetzer 16, die miteinander elektrisch verbunden sind. Das Getriebesteuerungsmodul 14 kann nahe bei dem Elektroantriebsmotor 12 montiert sein. Das Getriebesteuerungsmodul 14 ist Teil eines elektrischen Hochspannungssystems des Fahrzeugs 10 und ist bereitgestellt, um einen Stromfluss an elektrische Hochspannungslasten des Fahrzeugs 10 zu steuern, etwa den Elektroantriebsmotor 12.
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Der DC/DC-Umsetzer 16 empfängt elektrische Energie vom Getriebesteuerungsmodul 14. Der DC/DC-Umsetzer 16 ist ausgestaltet, um Strom von einer Hochspannung in eine niedrige Spannung umzusetzen. Der DC/DC-Umsetzer 16 sendet den Niederspannungsstrom an eine (nicht gezeigte) Niederspannungsbatterie, die verwendet wird, um Niederspannungslasten des Fahrzeugs 10 mit Leistung zu versorgen. Die Niederspannungsbatterie kann mit einer beliebigen geeigneten Spannung arbeiten, etwa 12 Volt oder 42 Volt.
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Der Elektromotor 12, das TCM 14, der DC/DC-Umsetzer 16, der Batteriestapel 28 und andere hier beschriebene Komponenten stellen thermische Lasten im Fahrzeug 10 dar. Um diese thermischen Lasten zu managen ist ein Temperaturmanagementsystem 100 bereitgestellt, welches in 2 als schematische Darstellung gezeigt ist. In 2 sind mehrere Fluidleitungen 101, die Teil des Temperaturmanagementsystems 100 sind, mit durchgezogenen Linien dargestellt. Eine ausgewählte Anzahl von elektrischen Verbindungen ist in 2 gestrichelt dargestellt. Der Klarheit halber sind nicht alle elektrischen Verbindungen und Fluidleitungen gezeigt.
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Bei der in 2 gezeigten Ausführungsform bilden die Fluidleitungen 101 mehrere Leitungskreise, die einen Motorleitungskreis 102, einen Fahrgastzellenheizungs-Leitungskreis 104 und eine Batteriestapel-Leitungskreis 106 umfassen, die verwendet werden, um ein Kühlmittel durch mindestens einige der vorstehend erwähnten thermischen Lasten hindurch oder um diese herum zu transportieren und um das Kühlmittel nach Bedarf zu erwärmen oder zu kühlen. Bei der in 2 gezeigten Ausführungsform können der Motorleitungskreis 102, der Fahrgastzellenheizungs-Leitungskreis 104 und der Batteriestapel-Leitungskreis 106 alle fluidtechnisch miteinander verbunden werden, um zu ermöglichen, dass Kühlmittel von jedem der Kreise 102, 104, 106 zu einem beliebigen anderen der Kreise 102, 104, 106 transportiert wird. Das Temperaturmanagementsystem 100 enthält ferner einen Kältemittelkreis 108, der den Transport von Kältemittel durch zumindest einige der vorstehend erwähnten thermischen Lasten hindurch oder um diese herum ermöglicht. Der Begriff ”Kühlmittel” bezeichnet eine Flüssigkeit, die durch Komponenten hindurch und/oder um diese herum transportiert wird, um die Temperatur dieser Komponenten zu steuern. Das Kühlmittel kann in einigen Fällen Wärme aus den Komponenten entnehmen, um die Komponenten zu kühlen, oder in anderen Fällen kann das Kühlmittel darin enthaltene Wärme auf die Komponenten übertragen, um die Komponenten zu erwärmen.
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Der Motorleitungskreis 102 ist ausgestaltet, um Kühlmittel von einer thermischen Last des Motorkreises durch eine oder mehrere Motorkühlvorrichtungen hindurch, etwa einen Radiator 18, und zurück zu der thermischen Last des Motorkreises zu transportieren. Der Motorleitungskreis 102 und die eine oder die mehreren Motorkühlvorrichtungen bilden zusammen ein Motorkühlsystem 103. Die thermische Last des Motorkreises enthält den Elektroantriebsmotor 12 und kann optional andere Komponenten enthalten, etwa das Getriebesteuerungsmodul 14 und den DC/DC-Umsetzer 16. Der Radiator 18 ist ausgestaltet, um Wärme in dem Kühlmittel zu dissipieren, das dort hindurchströmt. Der Radiator 18 kann an einer beliebigen geeigneten Stelle positioniert sein, wie zum Beispiel an der Front des Fahrzeugs 10, um eine Luftströmung aufzunehmen, während das Fahrzeug 10 gefahren wird. Ein Ventilator 20 für den Radiator kann bereitgestellt sein und nahe bei dem Radiator 18 positioniert sein, um das Bewegen von Luft quer durch den Radiator 18 hindurch zu unterstützen, um die Wärmedissipierungskapazität des Radiators 18 zu verbessern. Kühlmittelleitungen 101, die den DC/DC-Umsetzer 16, das Getriebesteuerungsmodul 14, den Elektroantriebsmotor 12 und den Radiator 18 verbinden, bilden den Motorleitungskreis 102. Eine Motorkreispumpe 22 kann fluidtechnisch zwischen dem Radiator 18 und dem DC/DC-Umsetzer 16 angeordnet sein. Die Motorkreispumpe 22 ist ausgestaltet, um das aus dem Radiator 18 ausgegebene Kühlmittel in den DC/DC-Umsetzer 16 hinein und dann durch das Getriebesteuerungsmodul 14 und den Elektroantriebsmotor 12 hindurch zu pumpen, bevor es zum Radiator 18 zurückkehrt. Ein Radiatorumgehungsventil 26 (welches als Motorkühlsystem-Umgehungsventil bezeichnet werden kann und welches beispielsweise ein elektrisch betriebenes Umlenkventil sei kann) kann gesteuert werden, um eine Kühlmittelströmung durch den Radiator 18 hindurch selektiv zuzulassen oder zu verhindern. Das Radiatorumgehungsventil 26 kann folglich in einer ersten Position positioniert werden, bei der eine Kühlmittelströmung durch den Radiator 18 hindurch gelenkt wird, bevor sie zu der Pumpe 22 zurückkehrt, und in einer zweiten Position, bei der die Kühlmittelströmung den Radiator 18 umgeht und über eine Radiatorumgehungsleitung 110 zu der Pumpe 22 zurückkehrt. Es soll erwähnt werden, dass dann, wenn sich das Ventil 26 in der ersten Position befindet, immer noch ein Teil des Kühlmittels durch die Radiatorumgehungsleitung 110 strömen kann. Auf ähnliche Weise kann, wenn sich das Ventil 26 in der zweiten Position befindet, immer noch ein Teil des Kühlmittels durch den Radiator 18 hindurch strömen. Jedoch strömt in der ersten Position mehr Kühlmittel durch den Radiator 18 hindurch als in der zweiten Position.
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Der Fahrgastzellenheizungs-Leitungskreis 104 und andere Komponenten wie etwa eine Fahrgastzellenkreisheizung 46 sind bereitgestellt, um eine thermische Last des Fahrgastzellenkreises zu managen, welche bei der gezeigten beispielhaften Ausführungsform einen Fahrgastzellen-Heizungskern 48 zum Wärmeaustausch zwischen dem dort hindurch strömenden Kühlmittel und einer Luftströmung, die in die Fahrgastzelle 13 hinein strömt, enthält. Ein elektrisch betriebenes Fahrgastzellenkreisventil 24 (z. B. ein elektrisch betriebenes Umlenkventil) ist bereitgestellt, um Kühlmittel vom Motorleitungskreis 102 in den Fahrgastzellenheizungs-Leitungskreis 104 hinein und durch diesen hindurch zu schicken, sodass Kühlmittel, das durch die thermische Last des Motorkreises erwärmt wurde, verwendet werden kann, um die Fahrgastzelle 13 zu erwärmen. Bei einer Situation, bei der eine Anforderung nach Wärme in der Fahrgastzelle vorliegt (z. B. durch ein Klimatisierungssteuerungssystem in der Fahrgastzelle 13) und bei der das Kühlmittel im Motorleitungskreis 102 durch die thermische Last des Motorkreises ausreichend erwärmt wurde, kann das Fahrgastzellenkreisventil 24 in einer ersten Position positioniert werden, bei der Kühlmittel vom Motorleitungskreis 102 in den Fahrgastzellenheizungs-Leitungskreis 104 geschickt wird, um durch den Fahrgastzellenheizungskern 48 hindurch zu strömen. Anschließend strömt das Kühlmittel in den Motorleitungskreis 102 zurück, beispielsweise durch die Radiatorumgehungsleitung 110, und zu der Pumpe 22, sodass es wieder durch die thermische Last des Motorkreises hindurch geschickt werden kann, um erwärmt zu werden und anschließend wieder durch den Fahrgastzellenheizungskern 48 hindurch geschickt werden kann, um die Luftströmung zu erwärmen, die in die Fahrgastzelle 13 hineinströmt.
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Wenn das Kühlmittel vom Motorleitungskreis 102 nicht heiß genug zur Verwendung beim Erwärmen der Fahrgastzelle 13 ist, wird das Fahrgastzellenkreis-Umlenkventil 24 in einer zweiten Position positioniert, in welcher eine Kühlmittelströmung vom Motorleitungskreis 102 zum Fahrgastzellen-Leitungskreis 104 verhindert wird. Wenn in einer derartigen Situation eine Anforderung nach Wärme in der Fahrgastzelle vorliegt, ist eine Fahrgastzellenkreisheizung 46 bereitgestellt, um Kühlmittel im Fahrgastzellenheizungs-Leitungskreis 104 zu erwärmen. Eine Fahrgastzellenkreispumpe 112 ist bereitgestellt, um Kühlmittel durch den Fahrgastzellen-Leitungskreis 104 zu pumpen, wenn die Fahrgastzellenkreisheizung 46 benötigt wird, um das Erwärmen der Fahrgastzelle zu unterstützen. Ein Vergleich der Temperaturen des Kühlmittels im Motorleitungskreis 102 und im Fahrgastzellenheizungs-Leitungskreis 104 kann von einem Steuerungssystem 80 ausgeführt werden, das eine Eingabe von einem Motorkreis-Temperatursensor 113, der stromabwärts zu der thermischen Last des Motorkreises positioniert sein kann, und von einem Temperatursensor 115 des Fahrgastzellenheizungskreises empfängt, der stromaufwärts zu der thermischen Last des Fahrgastzellenheizungskreises und stromabwärts zu der Fahrgastzellenkreisheizung 46 positioniert sein kann.
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Der Batteriestapel-Leitungskreis 106 und eine oder mehrere Batteriestapel-Kühlvorrichtungen, die nachstehend beschrieben werden, bilden zusammen ein Batteriestapel-Kühlsystem 107, das bereitgestellt ist, um eine thermische Last des Batteriekreises zu managen. Bei der gezeigten beispielhaften Ausführungsform enthält die thermische Last des Batteriestapels den Batteriestapel 28 und ein Batterieladungssteuerungsmodul 30. Der Batteriestapel 28 kann ein beliebiger geeigneter Batteriestapeltyp sein, etwa einer, der aus mehreren Lithium-Polymer-Zellen besteht. Das Halten des Batteriestapels 28 in einem Betriebstemperaturbereich erhöht die Betriebslebensdauer des Batteriestapels.
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Das Batterieladungssteuerungsmodul 30 ist bereitgestellt, um das Laden des Batteriestapels 28 zu steuern. Das Batterieladungssteuerungsmodul 30 ist ausgestaltet, um das Fahrzeug 10 mit einer externen Energiequelle zu verbinden (beispielsweise mit einer Quelle mit 110 Volt oder mit einer Quelle mit 220 Volt). Das Batterieladungssteuerungsmodul 30 ist ausgestaltet, um Strom, den es von der externen elektrischen Quelle empfängt, an beliebige von mehreren Zielen zu liefern, etwa den Batteriestapel 28.
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Ein Batteriestapel-Leitungskreisventil 36 (das ein elektrisch betriebenes Umlenkventil sein kann) steuert die Strömung von Kühlmittel vom Motorleitungskreis 102 zu dem Batteriestapel-Leitungskreis 106. Wenn der Batteriestapel 28 Wärme benötigt und das Kühlmittel im Motorleitungskreis 102 nicht heiß genug ist, kann eine Batteriekreisheizung 42 aktiviert werden, um Kühlmittel zu erwärmen, das zum Batteriestapel 28 strömt, und das Umlenkventil 36 kann in einer ersten Position positioniert werden, in der eine erste Leitung 122, die sich fluidtechnisch zwischen einem Auslass 120 des Batteriestapel-Leitungskreises und dem Batteriestapel 28 befindet, mit einer zweiten Leitung 124 fluidtechnisch verbunden ist, welche sich fluidtechnisch zwischen dem Auslass 120 des Batteriestapel-Leitungskreises und dem Kühlaggregat 32 befindet, und in der die erste und zweite Leitung 122 und 124 vom Auslass 120 des Batteriestapel-Leitungskreises fluidtechnisch isoliert sind. Daher lenkt das Ventil 36 in der ersten Position Kühlmittel so, dass es zurück zu der Batteriekreisheizung 42 strömt.
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Wenn der Batteriestapel 28 Wärme benötigt und das Kühlmittel im Motorleitungskreis 102 heiß genug ist, kann Kühlmittel vom Motorleitungskreis 102 zum Batteriestapel-Leitungskreis 106 durch eine Batteriekreis-Zufuhrleitung 114 geleitet werden, indem das Ventil 36 in einer zweiten Position positioniert wird, in welcher die erste Leitung 122 mit dem Motorleitungskreis 102 durch den Auslass 120 des Batteriestapel-Leitungskreises fluidtechnisch verbunden ist und die erste Leitung 122 von der zweiten Leitung 124 fluidtechnisch isoliert ist. Folglich ermöglicht das Ventil 36 in der zweiten Position eine Kühlmittelströmung vom Batteriestapel-Leitungskreis 106 zurück zum Motorleitungskreis 102, z. B. an den Einlass der Motorkreispumpe 22, was wiederum ermöglicht, dass Kühlmittel vom Motorleitungskreis 102 über die Batteriekreis-Zufuhrleitung 114 in den Batteriestapel-Leitungskreis 106 hinein strömt.
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Das Batteriestapelkühlsystem 107 kann eine Batteriestapelkühlvorrichtung wie etwa das Kühlaggregat 32 enthalten. Im Batteriestapel-Leitungskreis 106 befindet sich eine Batteriekreispumpe 44 stromabwärts zum Kühlaggregat 32 und stromaufwärts zum Batteriestapel 28 (und zum Rest der thermischen Last des Batteriekreises). Das Kühlaggregat 32 befindet sich auch im Kältemittelkreis 108, um im Betrieb Kältemittel zu empfangen. Durch das Kühlaggregat 32 hindurch strömt kein Kältemittel in Situationen, bei denen der Batteriestapel 28 eine Erwärmung benötigt und beheizt wird. Andere Elemente des Kältemittelkreises 108 umfassen einen Kompressor 40, einen Dampfkondensator 38 und einen Verdampfer 50. Der Verdampfer 50 wird verwendet, um die Fahrgastzelle 13 des Fahrzeugs durch ein HVAC-System zu kühlen. Der Dampfkondensator 38 und der Kompressor 40 werden verwendet, um das Kältemittel aufzubereiten, das an den Verdampfer 50 und das Kühlaggregat 32 geliefert wird. Wenn der Batteriestapel 28 eine Kühlung benötigt und die Temperatur des Kühlmittels, das vom Motorleitungskreis 102 bereitgestellt wird, niedrig genug ist, kann das Ventil 36 in der zweiten Position positioniert werden, um zu veranlassen, dass Kühlmittel vom Motorleitungskreis 102 durch den Batteriestapel-Leitungskreis 104 hindurch (und insbesondere durch den Abschnitt des Leitungskreises 104 hindurch, der von einem Einlass des Batteriestapel-Leitungskreises, der bei 118 gezeigt ist, durch den Batteriestapel 28 und durch einen Auslass des Batteriestapel-Leitungssystems hindurch, der bei 120 gezeigt ist) und zurück zum Motorleitungskreis 102 strömt. Wie ersichtlich ist, kann der Einlass 118 stromabwärts zu der Batteriestapel-Kühlvorrichtung (dem Kühlaggregat 32) und stromaufwärts zu der Batteriestapelkreispumpe 44 positioniert sein. Wie ersichtlich ist, kann der Auslass 120 stromabwärts zum Batteriestapel 28 und stromaufwärts zu der Batteriestapel-Kühlvorrichtung (dem Kühlaggregat 32) positioniert sein und er steht in fluidtechnischer Verbindung mit dem Motorleitungskreis 102 über eine Auslassleitung 121 des Batteriestapel-Leitungskreises. Wenn sich das Ventil 36 in der zweiten Position befindet, wird eine Kühlmittelströmung durch das Kühlaggregat 32 verhindert, da das Ventil 36 eine Fluidverbindung vom Einlass 118 zum Auslass 120 durch das Kühlaggregat 32 hindurch verhindert. Die Batteriestapelkreispumpe 44 kann betrieben werden, um das Ansaugen von Kühlmittel in den Batteriestapel-Leitungskreis 106 hinein und das Pumpen des Kühlmittels dort hindurch an den Auslass 120 zu unterstützen.
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Wenn der Batteriestapel 28 eine Kühlung benötigt und die Temperatur des Kühlmittels, das vom Motorleitungskreis 102 bereitgestellt wird, nicht niedrig genug ist, kann das Ventil 36 in der ersten Position positioniert werden, bei der eine Kühlmittelströmung vom Batteriestapel-Leitungskreis 106 an den Auslass 120 verhindert wird. Dies verhindert eine Kühlmittelströmung vom Motorleitungskreis 102 durch den Einlass 118 hindurch in den Batteriestapel-Leitungskreis 106 hinein. Die Batteriestapelkreispumpe 44 wird betrieben, um eine Kühlmittelströmung in einem geschlossenen Kreislauf durch den Batteriestapel-Leitungskreis 106 hindurch bereitzustellen. Das Kühlaggregat 32 wird betrieben, um ein dort hindurch strömendes Kühlmittel zu kühlen. Das Kühlmittel strömt dann durch den Batteriestapel 28 hindurch, um diesen zu kühlen und um seine Temperatur unter einem Batteriestapel-Temperaturschwellenwert zu halten.
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Ein Steuerungssystem 80 kann verwendet werden, um Signale von den vorstehend beschriebenen Komponenten des Fahrzeugs 10 zu steuern und/oder zu empfangen. Das Steuerungssystem 80 kann eine einzige Einheit sein, wie in 2 gezeigt wurde. Alternativ kann das Steuerungssystem 80 ein komplexes verteiltes Steuerungssystem mit mehreren einzelnen Controllern sein, die über ein Controllerbereichsnetzwerk miteinander verbunden sind. Das Steuerungssystem 80 kann einen Prozessor 86 und eine Speichereinheit 88, die miteinander gekoppelt sind, enthalten (und ist nicht darauf beschränkt). Der Prozessor 86 ist in der Lage, von einem Prozessor ausführbare Anweisungen zu lesen und auszuführen, welche in der Speichereinheit 88 konkret gespeichert sind. Das Steuerungssystem 80 enthält ferner eine (nicht gezeigte) Eingabe/Ausgabe-Schnittstelle zur Verbindung mit anderen Komponenten des Fahrzeugs 10, um zu ermöglichen, dass der Prozessor 86 mit diesen Komponenten kommuniziert. Diese Komponenten können beispielsweise die Pumpen 22, 112 und 44, die Ventile 24, 26 und 36 und einen oder mehrere Temperatursensoren, etwa die Temperatursensoren 113, 115 und 116 zum Erfassen von Temperaturen mit Bezug auf die thermischen Lasten in den Leitungskreisen 102, 104 bzw. 106 und einen Umgebungstemperatursensor, der bei 117 gezeigt ist, umfassen. Die Eingabe/Ausgabe-Schnittstelle kann einen Controllerbereichsnetzwerkbus (CAN-Bus) oder dergleichen umfassen. Der Temperatursensor 116 kann ein Batteriestapel-Temperatursensor sein, der zum Erfassen der Temperatur des Batteriestapels 28 positioniert ist (oder er kann allgemeiner positioniert sein, um die Temperatur der thermischen Last des Batteriestapelkreises zu erfassen).
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Das Steuerungssystem 80 ist außerdem mit anderen Komponenten des Fahrzeugs 10 elektrisch verbunden, um einen Leistungsverbrauch des Fahrzeugs 10 zu überwachen. Zu diesem Zweck ist das Steuerungssystem 80 bei diesem Beispiel mit dem Getriebesteuerungsmodul 14 verbunden, welches elektrische Leistung überall im Fahrzeug 10 verteilt. Auf diese Weise kann das Steuerungssystem 80 elektrische Leitung überwachen, die von jeder der elektrisch betriebenen Komponenten des Fahrzeugs 10 verbraucht wird. Bei anderen Beispielen kann die von einer Komponente des Fahrzeugs 10 verbrauchte Leistung auf andere Weisen bestimmt werden, etwa durch ein direktes Überwachen des Leistungsverbrauchs bei der Komponente durch das Steuerungssystem 80. Unabhängig vom speziellen Überwachungsverfahren kann das Steuerungssystem 80 über Zugriff auf die momentane Leistungsverwendung (z. B. in Watt) von jeder der elektrisch betriebenen Komponenten des Fahrzeugs 10 verfügen.
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Eine spezielle Situation, die im Fahrzeug auftreten kann, ist wie folgt: das Fahrzeug 10 wird gefahren und der Elektromotor 12 befindet sich unter einem ersten Motortemperaturschwellenwert, welcher beispielsweise etwa 50 Grad Celsius betragen kann. In dieser Zeit kann sich das Radiatorumgehungsventil 26 in der zweiten Position befinden, in der die Kühlmittelströmung den Radiator 18 umgeht, um Energie einzusparen, die andernfalls von der Pumpe 22 verbraucht würde, um den Druckabfall über den Radiator 18 hinweg zu überwinden, und die vom Ventilator 20 verbraucht würde, wenn dieser arbeitet. Wenn es keine Anforderung nach Wärme von der Fahrgastzelle 13 des Fahrzeugs gibt, kann die Position des Ventils 24 die zweite Position sein, wodurch eine Kühlmittelströmung vom Motorleitungskreis 102 zu dem Fahrgastzellenheizungs-Leitungskreis 104 verhindert wird. Wenn es keine Anforderung nach Wärme vom Steuerungssystem 80 für den Batteriestapel 28 gibt, dann kann sich das Batteriestapel-Leitungskreisventil 36 in der ersten Position befinden, um eine Kühlmittelströmung vom Motorleitungskreis 102 an den Batterieleitungskreis 106 zu verhindern. Wenn die Temperatur des Motors 12 den ersten Motortemperaturschwellenwert überschreitet, kann das Steuerungssystem 80 das Motorkühlsystem-Umgehungsventil 26 in der ersten Position positionieren, um eine Kühlmittelströmung durch den Radiator 18 hindurch zuzulassen, und das Steuerungssystem 80 kann zusätzlich den Betrieb des Radiatorventilators 20 einleiten, um eine erhöhte Luftströmung quer durch den Radiator 18 hindurch zu bewirken.
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Wenn ein Fehler im Motorkühlsystem vorliegt, kann die Temperatur des Motors 12 trotz der vorstehend erwähnten vom Steuerungssystem 80 angeforderten Maßnahmen mit dem Ansteigen fortfahren. Ein Fehler kann in mehreren Gestalten vorliegen. Beispielsweise kann das Ventil 26 es nicht schaffen, sich von der zweiten Position in die erste Position zu bewegen. Alternativ kann sich das Ventil 26 erfolgreich in die erste Position bewegen, aber der Ventilator 20 kann ausfallen.
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Das Steuerungssystem 80 kann ausgestaltet sein, um eine Motorkühlsystem-Fehlersituation (d. h. einen Fehler im Motorkühlsystem) zu detektieren, bei welcher das Motorkühlsystem nicht in der Lage ist, die Temperatur des Elektroantriebsmotors 12 unter einem Motortemperaturschwellenwert (z. B. dem ersten Motortemperaturschwellenwert) zu halten, und um ein zweites Kühlsystem für thermische Lasten (z. B. das Batteriestapel-Kühlsystem, welches das Kühlaggregat 32 enthält) zu betreiben, und um das zweite Kühlsystem für thermische Lasten mit dem Elektroantriebsmotor 12 thermisch zu verbinden, um den Elektroantriebsmotor 12 in Ansprechen auf die Detektion einer derartigen Motorkühlsystem-Fehlersituation zu kühlen.
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Das Steuerungssystem 80 kann ausgestaltet sein, um eine Kühlmittelströmung von dem Motorleitungskreis 102 durch das Batteriestapel-Kühlsystem (z. B. das Kühlaggregat 32) hindurch und zurück zum Motorleitungskreis 106 in Ansprechen auf die Detektion der vorstehend erwähnten Motorkühlsystem-Fehlersituation zu veranlassen. Außerdem kann das Steuerungssystem 80 ausgestaltet sein, um eine Kühlmittelströmung zwischen der zweiten Kühlvorrichtung für thermische Lasten (z. B. dem Kühlaggregat 32) und der zweiten thermischen Last zu verhindern, wenn eine Kühlmittelströmung von dem Motorleitungskreis 102 durch das Batteriestapel-Kühlsystem (z. B. das Kühlaggregat 32) hindurch und zurück an den Motorleitungskreis 102 in Ansprechen auf die Detektion der Motorkühlsystem-Fehlersituation veranlasst wird.
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Bei der beispielhaften Ausführungsform kann das Steuerungssystem 80 ausgestaltet sein, um das Batteriestapel-Leitungskreisventil 36 in einer dritten Position zu positionieren, in welcher die ersten und zweiten Leitungen 122 und 124 des Batteriestapel-Leitungssystems 106 durch den Auslass 120 des Batteriestapel-Leitungskreises beide fluidtechnisch mit dem Motorleitungskreis 102 verbunden sind. Wenn das Batteriestapel-Leitungskreisventil 36 in der dritten Position positioniert ist, wird das Kühlmittel sowohl in eine erste Richtung vom Einlass 118 durch den Batteriestapel 28 hindurch und durch den Auslass 120 heraus als auch in eine zweite Richtung vom Einlass 118 durch das Kühlaggregat 32 hindurch und durch den Auslass 120 heraus strömen. Es sei angemerkt, dass die Strömung durch das Kühlaggregat 32 hindurch in eine Richtung verlaufen wird, die entgegengesetzt zu der Richtung der Strömung durch das Kühlaggregat 32 hindurch ist, wenn sich das Ventil in der ersten Position befindet. Der Anteil der Kühlmittelströmung, der in die erste Richtung im Vergleich zu der zweiten Richtung strömen wird, wird auf der Grundlage der Differenz beim Druckabfall, der einem ersten Strömungspfad in die erste Richtung zwischen dem Einlass 118 und dem Auslass 120 zugeordnet ist, und dem Druckabfall, der einem zweiten Strömungspfad in die zweite Richtung zwischen dem Einlass 118 und dem Auslass 120 zugeordnet ist, bestimmt. Der Strömungspfad in die erste Richtung kann aufgrund des Strömungspfads durch den Batteriestapel 28 hindurch, um eine geeignete Kühlung für die einzelnen Batteriezellen, welche den Batteriestapel 28 bilden, einen relativ höheren Druckabfall (und möglicherweise einen viel höheren Druckabfall) aufweisen. Als Folge wird es eine bevorzugte Strömung von Kühlmittel in die zweite Richtung (d. h. durch das Kühlaggregat hindurch) geben, während die Strömung von Kühlmittel durch den Batteriestapel 28 hindurch behindert wird. Als Folge wird der Großteil der Kühlmittelströmung vom Einlass 118 durch das Kühlaggregat 32 gekühlt werden. Das Kühlmittel wird vom Auslass 120 zurück zum Motorleitungskreis 102 und durch den Motor 12 hindurch strömen, um den Motor 12 zu kühlen. Auf diese Weise kann das Kühlaggregat 32 verwendet werden, um den Motor 12 in dem Fall zu kühlen, bei dem das Steuerungssystem einen Fehler des Motorkühlsystems beim Halten des Motors 12 unter einem der vorstehend erwähnten Temperaturschwellenwerte detektiert, etwa einem zweiten Motortemperaturschwellenwert von etwa 60 Grad Celsius.
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Wie vorstehend erwähnt wurde, kann die Batteriestapel-Kühlsystempumpe 44 vom Steuerungssystem 80 betrieben werden, um die gesamte Kühlmittelströmung, die vom Einlass 118 des Batteriestapel-Leitungskreises aus in den Batteriestapel-Leitungskreis 106 eintritt, durch den Batteriestapel 28 hindurch und durch den Auslass 120 des Batteriestapel-Leitungskreises heraus zu treiben, wenn sich das Batteriestapel-Leitungskreisventil 36 in der zweiten Position befindet. Wenn sich das Batteriestapel-Leitungskreisventil 36 während eines detektierten Motorkühlsystemfehlers jedoch in der dritten Position befindet, kann die Batteriestapelkreispumpe 44 (mit einer relativ geringeren Drehzahl als wenn es gewünscht ist, die gesamte Kühlmittelströmung durch den Batteriestapel 28 hindurch zu treiben) betrieben werden, um das Ansaugen von Kühlmittel durch den Einlass 118 hindurch in den Batteriestapel-Leitungskreis 106 hinein zu unterstützen. Folglich kann die Batteriestapelkreispumpe 44 mit der Motorkreispumpe 22 zusammenarbeiten, um einen ersten gewählten Teil der Kühlmittelströmung, die von dem Einlass 118 des Batteriestapel-Leitungskreises aus in den Batteriestapel-Leitungskreis 106 eintritt, durch den Batteriestapel 28 hindurch und durch den Auslass 120 des Batteriestapel-Leitungskreises heraus zu treiben, und um einen zweiten gewählten Teil der Kühlmittelströmung, die von dem Einlass 118 des Batteriestapel-Leitungskreises aus in den Batteriestapel-Leitungskreis 106 eintritt, durch die Batteriestapelkühlvorrichtung (das Kühlaggregat 32) hindurch und durch den Auslass 120 des Batteriestapel-Leitungskreises heraus zu treiben (auf der Grundlage der vorstehend erwähnten Differenz bei den Druckabfällen).
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Das Steuerungssystem 80 kann auch in der Lage sein, eine Situation mit einer Batteriestapelüberhitzung zu detektieren, bei der die Temperatur des Batteriestapels 28 höher als ein Batteriestapeltemperaturschwellenwert (z. B. 45 Grad Celsius) ist, und es ist ausgestaltet, um das Batteriestapel-Leitungskreisventil 36 von der dritten Position in die erste Position zu bewegen und um den Betrieb der Batteriestapelkühlvorrichtung (des Kühlaggregats 32) fortzusetzen, um den Batteriestapel 28 unter seinen Batteriestapeltemperaturschwellenwert zu kühlen. Sobald sich der Batteriestapel 28 sicher unter seinem Batteriestapeltemperaturschwellenwert befindet, kann das Steuerungssystem 80 das Ventil 36 wieder in die dritte Position bewegen, um mit dem Kühlen des Motors 12 fortzufahren. Optional kann die Drehzahl der Pumpe 44 vom Steuerungssystem 80 gesteuert werden, um die relativen Ströme zwischen dem ersten und zweiten Strömungspfad zu verstellen, wodurch unter bestimmten Umständen ermöglicht wird, dass das Steuerungssystem eine ausreichende Kühlmittelströmung durch den Batteriestapel 28 hindurch bereitstellt, um den Batteriestapel 28 unter seinem Temperaturschwellenwert zu halten, und eine ausreichende Kühlmittelströmung an den Motor 12 bereitstellt, um ihn unter seinem zweiten Motortemperaturschwellenwert zu halten.
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Obwohl das Kühlaggregat 32 so gezeigt wurde, dass es mit dem Motor 12 mithilfe der Kühlmittelleitungskreise 102 und 106 thermisch verbunden ist, ist es möglich, dass einige Ausführungsformen einen anderen Weg zum thermischen Verbinden eines zweiten Kühlsystems für thermische Lasten mit dem Motor 12 bereitstellen. Zum Beispiel kann das Kühlaggregat nahe bei einer Leitung stromaufwärts zum Motor 12 positioniert sein und das Kühlaggregat 32 kann in der Lage sein, Wärme aus dem Kühlmittel selektiv zu extrahieren, das zu dem Motor 12 strömt, indem ein thermisch leitfähiges Element (z. B. ein metallisches Element) zwischen das Kühlaggregat 32 und die Kühlmittelleitung 101 unmittelbar stromaufwärts zum Motor 12 im Motorleitungskreis 102 selektiv gekoppelt wird. Somit kann das Kühlaggregat 32 das Kühlmittel im Motorleitungskreis 102 durch eine direkte Wärmeleitung kühlen. Bei noch einer anderen Ausführungsform kann das Kühlaggregat 32 über ein thermisch leitfähiges (z. B. metallisches) Element mit dem Motor 12 selbst selektiv verbunden werden, sodass das Kühlaggregat 32 den Motor 12 selbst durch direkte Wärmeleitung kühlen kann.
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Obwohl in 2 ein Kühlaggregat 32 als Batteriestapelkühlvorrichtung gezeigt ist, ist es alternativ möglich, dass die Batteriestapelkühlvorrichtung eine beliebige andere Art von Kühlvorrichtung ist.
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Zur größeren Sicherheit kann das Motorkühlsystem unabhängig davon, wie das zweite Kühlsystem für thermische Lasten ausgestaltet ist, um die zweite thermische Last (bei diesem Beispiel den Batteriestapel 28) zu kühlen, ausgestaltet sein, um den Motor 12 über ein Kühlmittel, über einen direkten Kontakt oder über ein beliebiges anderes geeignetes Verfahren und eine beliebige andere geeignete Struktur zu kühlen. Unabhängig davon, wie das Motorkühlsystem ausgestaltet ist, um den Motor 12 zu kühlen, kann das zweite Kühlsystem für thermische Lasten auf analoge Weise die zweite thermische Last über ein Kühlmittel, über einen direkten Kontakt oder über ein beliebiges anderes geeignetes Verfahren und eine beliebige andere geeignete Struktur kühlen.
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Obwohl in 2 mehrere Kühlmittelkreise gezeigt sind, ist es alternativ möglich, eine Ausführungsform bereitzustellen, bei der das Temperaturmanagementsystem 100 ein Kühlmittel in einem einzigen Kreis zirkulieren lässt, der eine thermische Last enthalten kann, die den Batteriestapel 28 und optional solche Komponenten wie den Elektromotor 12, das TCM 14, den DC/DC-Umsetzer 16 und den Fahrgastzellenheizungskern 48 sowie die Batteriestapelheizung 42 stromaufwärts zum Batteriestapel 28 enthält. Das zweite Kühlsystem für thermische Lasten kann ausgestaltet sein, um Kühlmittel in diesem einzigen Kreis zu kühlen oder es kann alternativ ausgestaltet sein, um den Motor 12 auf eine andere Weise zu kühlen.
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Das Steuerungssystem 80 kann einen Steuerungsalgorithmus mit einem geschlossenen Kreis verwenden, um ein Tastverhältnis für die Pumpe 44 einzustellen, um eine Kühlmitteleinlass-Zieltemperatur für den Motor 12 zu erreichen und beizubehalten und um eine Zieltemperatur für den Batteriestapel 28 zu erreichen und beizubehalten. Die Signale von den Batteriekreistemperatursensoren 113 und 116 stellen die Rückmeldung für den geschlossenen Kreis für den Steuerungsalgorithmus bereit.
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Die Wahl der Kühlmitteleinlass-Zieltemperatur für den Motor 12 kann auf mehreren Faktoren beruhen. Zum Beispiel kann die Kühlmitteleinlass-Zieltemperatur zumindest teilweise auf der Grundlage dessen eingestellt werden, dass sichergestellt wird, dass das TCM 14 den maximalen Drehmomentbetrag, der vom Motor 12 verfügbar ist, nicht künstlich absenkt, während die Verwendung des Kühlaggregats 32 zum Kühlen des Motors 12 begrenzt wird, um Energie zu sparen. Die Kühlmitteleinlass-Zieltemperatur kann gewählt werden, um den Motor 12 unter einem zweiten Temperaturschwellenwert von 60 Grad Celsius zu halten, welcher höher als der erste Temperaturschwellenwert ist, aber immer noch niedrig genug ist, um zu verhindern, dass das TCM den Drehmomentbetrag verringern muss, den der Motor 12 erzeugen kann.
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Wie vorstehend dargelegt wurde, kann die Wahl der Kühlmitteleinlass-Zieltemperatur für den Motor 12 in Abhängigkeit von der Temperatur des Batteriestapels 28 variieren. Wenn die Batteriestapeltemperatur (die beim Temperatursensor 116 gemessen wird) beispielsweise den vorstehend erwähnten Batteriestapeltemperaturschwellenwert von beispielsweise 45 Grad Celsius überschreitet, kann das Steuerungssystem 80 das Ventil 36 in die erste Position bewegen, um eine Strömung im geschlossenen Kreis im Batteriestapel-Leitungskreis 106 bereitzustellen, um die Batteriestapeltemperatur abzusenken, selbst wenn der Motor 12 den vorstehend erwähnten Schwellenwert (z. B. 60 Grad) zeitweise überschreitet. Dies liegt daran, dass das TCM 14 die Leistung für den Motor 12 so steuern kann, dass jegliche weitere Temperatureskalation des Motors 12 verlangsamt wird, um Zeit bereitzustellen, damit der Batteriestapel 28 gekühlt werden kann, allerdings auf Kosten einer verringerten Fahrzeugleistung. Dies liegt auch daran, dass der Motor 12 durch eine Temperaturerhöhung über den zweiten Temperaturschwellenwert von 60 Grad Celsius hinaus nicht beschädigt werden kann (da das TCM 14 die Leistung an den Motor 12 begrenzt, um den Motor 12 zu schützen), der Batteriestapel 28 jedoch durch eine Temperaturerhöhung über seinen Temperaturschwellenwert hinaus beschädigt werden kann.
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Beliebige der Justierungen, die vorstehend beschrieben wurden, welche das Steuerungssystem 80 an der Kühlmitteleinlass-Zieltemperatur durchführt, können beispielsweise auf der Grundlage von Formeln oder beispielsweise von Nachschlagetabellen für die verschiedenen vorstehend beschriebenen Eingaben durchgeführt werden. Die für die Nachschlagetabellen verwendeten speziellen Werte können auf der Grundlage von empirischen Tests eines Testfahrzeugs, auf der Grundlage der speziellen Eigenschaften des Temperaturmanagementsystems 100, auf der Grundlage der speziellen Eigenschaften des Batteriestapels 28, spezieller Sicherheitsfaktoren, die bei dem Fahrzeugentwurf verwendet werden, und von anderen Faktoren gewählt werden, wie der Fachmann auf dem Gebiet versteht.
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Es ist festzustellen, dass die vorstehend beschriebenen Anordnungen und Module miteinander so verbunden sein können, wie es erforderlich ist, um gewünschte Funktionen und Aufgaben durchzuführen, die im Wissen von Fachleuten liegen, um derartige Kombinationen und Permutationen durchzuführen, ohne dass jede einzelne von diesen explizit beschrieben werden muss.
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Das Batteriestapelkühlsystem, welches das Kühlaggregat 32 enthält, ist nur ein Beispiel für ein zweites Kühlsystem für thermische Lasten, das ausgestaltet ist, um Wärme von einer zweiten thermischen Last (d. h. dem Batteriestapel 28) weg zu transportieren. Es versteht sich, dass ein beliebiges anderes geeignetes Kühlsystem für eine beliebige andere thermische Last alternativ oder zusätzlich bereitgestellt und ausgestaltet sein kann, um mit dem Elektroantriebsmotor 12 selektiv thermisch verbunden zu werden, um Wärme vom Elektroantriebsmotor 12 weg zu transportieren.
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In dieser Offenbarung wurden mehrere Fehlermodi des Motorkühlsystems beim Kühlen des Motors 12 beschrieben (z. B. ein Fehler des Motorkühlsystem-Umgehungsventils 26, ein Fehler beim Betreiben des Ventilators 20). In einer Situation, bei der der Ventilator 20 nicht arbeitet, kann die Leistung des Dampfkondensators 38 bei einigen Ausführungsformen beeinträchtigt werden (speziell bei Ausführungsformen, bei denen der Ventilator 20 verwendet wird, um eine Luftströmung quer durch den Dampfkondensator 38 hindurch zu ziehen). Als Folge kann das Kühlaggregat 32 nicht so effizient arbeiten, wie es würde, wenn der Ventilator 20 arbeiten würde. Jedoch kann das Fahrzeug 10 dennoch mit einer Heimschleichfähigkeit versehen sein, aufgrund der Kühlung, die durch das Kühlaggregat für den Motor 12 bereitgestellt wird, selbst wenn es weniger effizient ist als es wäre, wenn der Ventilator 20 funktionsfähig wäre.
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Die zweite thermische Last wurde so beschrieben, dass sie den Batteriestapel 28 enthält. Es wird angemerkt, dass die zweite thermische Last alternativ eine andere thermische Last sein kann, wie zum Beispiel der Fahrgastzellen-Wärmetauscher 48. Das zweite Kühlsystem für thermische Lasten kann den Fahrgastzellenheizungs-Leitungskreis 104, die Fahrgastzellenkreispumpe 112 und das Fahrgastzellenkreisventil 24 enthalten. Im Fall, dass das Steuerungssystem 80 feststellt, dass das Motorkühlsystem 103 beim Halten des Motors 12 unter einem der Temperaturschwellenwerte versagt, kann das Steuerungssystem 80 das Ventil 24 in eine Position bewegen, um eine Kühlmittelströmung vom Motorleitungskreis 102 in den Fahrgastzellenheizungs-Leitungskreis 104 und vom Kreis 104 zurück in den Kreis 102 zu ermöglichen. Das Steuerungssystem 80 kann ferner den Ventilator einer Fahrgastzellen-HVAC betreiben, um eine Luftströmung über den Fahrgastzellen-Wärmetauscher 48 hinweg zu induzieren, um Wärme aus dem Kühlmittel zu extrahieren, das durch den Wärmetauscher 48 hindurch strömt. Die Luftströmung wird in die Fahrgastzelle 13 des Fahrzeugs freigesetzt. Das Steuerungssystem 80 kann so programmiert oder anderweitig konfiguriert sein, dass es das Auftreten des Heizens der Fahrgastzelle 13 nur erlaubt, wenn die Fahrzeuginsassen Wärme für die Fahrgastzelle 13 angefordert haben. Alternativ kann das Steuerungssystem 80 so programmiert oder anderweitig konfiguriert sein, dass es das Auftreten des Heizens der Fahrgastzelle 13 unabhängig davon erlaubt, ob die Insassen Wärme für die Fahrgastzelle angefordert haben, um die vorstehend erwähnte Heimschleichfähigkeit für das Fahrzeug 10 bereitzustellen, ohne das Kühlaggregat 32 zu verwenden, welches eine erhebliche Leistungsmenge verbrauchen kann. Bei einer Ausführungsform kann das Steuerungssystem 80 so programmiert sein, dass es den Motor 12 anfänglich kühlt, indem es die Fahrgastzelle 13 erwärmt, und dass es von dem Fahrzeuginsassen gesteuert werden kann, um in einen Modus umzuschalten, bei dem der Motor 12 unter Verwendung des Kühlaggregats 32 gekühlt wird, wenn die Insassen bestimmen, dass sie lieber einen erhöhten Energieverbrauch, der mit der Verwendung des Kühlaggregats 32 verbunden ist, in Kauf nehmen, um ein weiteres Erwärmen der Fahrgastzelle 13 zu vermeiden.
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Es versteht sich, dass in diesem Dokument der Ausdruck ”enthält” äquivalent zum Wort ”umfasst” ist. Es wird angemerkt, dass im Vorstehenden Ausführungsformen, die nicht einschränken sollen (Beispiele) skizziert wurden. Es versteht sich, dass die Ausführungsformen, die nicht einschränken sollen, nur als Beispiele veranschaulicht sind.
