DE102015200334A1 - HEATING SYSTEM FOR AN ELECTRIC OR HYBRID VEHICLE AND METHOD FOR AIR-CONDITIONING SUCH A VEHICLE - Google Patents

HEATING SYSTEM FOR AN ELECTRIC OR HYBRID VEHICLE AND METHOD FOR AIR-CONDITIONING SUCH A VEHICLE Download PDF

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Wärmesystem (2) für ein Elektro- oder Hybridfahrzeug, das in mehreren Klimatisierungsmodi betreibbar ist, mit einem Kühlkreis (4) sowie mit einem Kältekreis (6), in dem ein Kondensator (10) und ein Verdampfer (12) angeordnet sind, die zum Wärmeaustausch mit dem Kühlkreis (4) ausgebildet sind. Das Wärmesystem (2) ist dadurch gekennzeichnet, dass zum Wärmeaustausch mit einem Hochvoltspeicher (18) des Fahrzeugs im Kältekreis (6) ein HVS-Wärmetauscher (16) angeordnet ist und dass zum Einstellen der Klimatisierungsmodi der Kondensator (10) und der Verdampfer (12) jeweils ein- und ausschaltbar sind und der HVS-Wärmetauscher (16) zwischen zumindest zwei Betriebszuständen umschaltbar ist, ausgewählt aus einer Menge von Betriebszuständen umfassend: Verdampferbetrieb, Kondensatorbetrieb und Neutralbetrieb. Weiterhin betrifft die Erfindung ein Verfahren zur Klimatisierung eines Elektro- oder Hybridfahrzeugs mit einem solchen Wärmesystem (2).The invention relates to a heating system (2) for an electric or hybrid vehicle that can be operated in a plurality of air-conditioning modes, with a cooling circuit (4) and with a cooling circuit (6) in which a condenser (10) and an evaporator (12) are arranged are, which are designed for heat exchange with the cooling circuit (4). The heating system (2) is characterized in that a HVS heat exchanger (16) is arranged for heat exchange with a high-voltage accumulator (18) of the vehicle in the refrigeration circuit (6) and that the condenser (10) and the evaporator (12) are set for setting the air conditioning modes ) are each switched on and off and the HVS heat exchanger (16) is switchable between at least two operating states, selected from a set of operating states comprising: evaporator operation, condenser operation and neutral operation. Furthermore, the invention relates to a method for air conditioning of an electric or hybrid vehicle with such a heating system (2).

Description

Die Erfindung betrifft ein Wärmesystem für ein Elektro- oder Hybridfahrzeug, das in mehreren Klimatisierungsmodi betreibbar ist, mit einem Kühlkreis sowie mit einem Kältekreis, in dem ein Kondensator und ein Verdampfer angeordnet sind, die zum Wärmeaustausch mit dem Kühlkreis ausgebildet sind. Weiterhin betrifft die Erfindung ein Verfahren zur Klimatisierung eines Hybrid- oder Elektrofahrzeuges mittels eines solchen Wärmesystems.The invention relates to a heating system for an electric or hybrid vehicle, which is operable in several air conditioning modes, with a cooling circuit and a refrigerant circuit in which a condenser and an evaporator are arranged, which are designed for heat exchange with the cooling circuit. Furthermore, the invention relates to a method for air conditioning of a hybrid or electric vehicle by means of such a heating system.

Ein Elektro- oder Hybridfahrzeug, im Folgenden kurz als Fahrzeug bezeichnet, umfasst üblicherweise einen sogenannten Hochvoltspeicher, auch als Elektrospeicher oder Batterie bezeichnet, zur Versorgung einer elektrischen Antriebsmaschine des Fahrzeugs. Die Lebensdauer, die Leistungsfähigkeit und die Effizienz dieses Hochvoltspeichers sind typischerweise von dessen Temperatur abhängig. Um den Hochvoltspeicher in einem vorgegebenen, insbesondere optimalen Temperaturbereich zu halten, beispielsweise zwischen 20 und 40°C, wird häufig eine Klimatisierung des Hochvoltspeichers vorgenommen. Je nach Umgebungsbedingungen, insbesondere der Außentemperatur, und der Menge an Abwärme, welche vom Hochvoltspeicher selbst generiert wird, erfolgt dann eine Kühlung oder Beheizung des Hochvoltspeichers.An electric or hybrid vehicle, referred to below as a vehicle for short, usually comprises a so-called high-voltage accumulator, also referred to as an electric accumulator or battery, for supplying an electric drive machine of the vehicle. The lifetime, performance and efficiency of this high-voltage battery typically depend on its temperature. In order to keep the high-voltage storage in a predetermined, in particular optimal temperature range, for example between 20 and 40 ° C, air conditioning of the high-voltage storage is often made. Depending on the ambient conditions, in particular the outside temperature, and the amount of waste heat, which is generated by the high-voltage storage itself, then carried out a cooling or heating of the high-voltage storage.

Zur Klimatisierung ist der Hochvoltspeicher beispielsweise mittels eines geeigneten Wärmetauschers an einen Kühlkreis des Wärmesystems des Fahrzeugs angeschlossen. Speziell in einer der dort dargestellten Ausgestaltungen ist es möglich, den Hochvoltspeicher dann bedarfsweise über den Kühlkreis entweder zu Kühlen oder zu Beheizen. Für Letzteres wird insbesondere Abwärme von weiteren an den Kühlkreis angeschlossenen Komponenten des Fahrzeugs verwendet. Ganz allgemein ist es alternativ auch bekannt, den Hochvoltspeicher mittels zusätzlicher Heizdrähte zu beheizen. Eine Kühlung erfolgt hierbei herkömmlicherweise weiterhin über einen Kühlkreis.For air conditioning, the high-voltage storage is connected, for example by means of a suitable heat exchanger to a cooling circuit of the heating system of the vehicle. Especially in one of the embodiments shown there, it is possible, then, if necessary, to either cool or heat the high-voltage accumulator via the cooling circuit. For the latter, waste heat from other components of the vehicle connected to the cooling circuit is used in particular. In general, it is alternatively known to heat the high-voltage storage by means of additional heating wires. Cooling is conventionally still carried out via a cooling circuit.

Vor diesem Hintergrund ist es eine Aufgabe der Erfindung, ein Wärmesystem anzugeben, das hinsichtlich dessen Herstellungsaufwand, benötigtem Bauraum im Fahrzeug sowie Effizienz verbessert ist. Zudem soll mittels des Wärmesystems eine verbesserte Klimatisierung des Fahrzeugs, insbesondere von dessen Hochvoltspeicher möglich sein und auch durchgeführt werden. Hierzu soll insbesondere auch ein zur Klimatisierung des Fahrzeugs geeignetes Verfahren angegeben werden.Against this background, it is an object of the invention to provide a heating system that is improved in terms of its production cost, space required in the vehicle and efficiency. In addition to be possible by means of the heat system improved air conditioning of the vehicle, in particular its high-voltage storage and also be carried out. For this purpose, in particular, a suitable for air conditioning of the vehicle method should be specified.

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch ein Wärmesystem mit den Merkmalen gemäß Anspruch 1 sowie durch ein Verfahren mit den Merkmalen gemäß Anspruch 12. Vorteilhafte Ausgestaltungen, Weiterbildungen und Varianten sind Gegenstand der Unteransprüche. Dabei gelten die im Zusammenhang mit dem Wärmesystem genannten Vorteile und Weiterbildungen sinngemäß auch für das Verfahren und umgekehrt.The object is achieved by a heating system with the features of claim 1 and by a method having the features of claim 12. Advantageous embodiments, developments and variants are the subject of the dependent claims. The advantages and developments mentioned in connection with the heating system also apply mutatis mutandis to the method and vice versa.

Das Wärmesystem ist zur Verwendung in einem Elektro- oder Hybridfahrzeug ausgebildet und in mehreren Klimatisierungsmodi betreibbar. Das Wärmesystem umfasst einen Kühlkreis sowie einen Kältekreis, wobei im Kältekreis ein Kondensator und ein Verdampfer angeordnet sind, die zum Wärmeaustausch mit dem Kühlkreis ausgebildet sind. Entsprechend sind der Kondensator und der Verdampfer auch im Kühlkreis angeordnet. Dabei wird unter angeordnet insbesondere verstanden, dass die jeweilige Komponente zum Wärmeaustausch mit einem im jeweiligen Kreis zirkulierenden Medium ausgebildet ist. Im Falle des Kältekreises erfolgt dann ein Wärmeaustausch mit einem Kältemedium, beispielsweise R744; im Falle des Kühlkreises mit einem Kühlmedium, beispielsweise Wasser oder einem Wasser/Glykol-Gemisch.The heating system is adapted for use in an electric or hybrid vehicle and operable in multiple air conditioning modes. The heating system comprises a cooling circuit and a cooling circuit, wherein a condenser and an evaporator are arranged in the refrigerant circuit, which are designed for heat exchange with the cooling circuit. Accordingly, the condenser and the evaporator are also arranged in the cooling circuit. In this case, it is understood in particular to mean that the respective component is designed to exchange heat with a medium circulating in the respective circuit. In the case of the refrigerant circuit then takes place a heat exchange with a cold medium, for example R744; in the case of the cooling circuit with a cooling medium, for example water or a water / glycol mixture.

Zum Wärmeaustausch mit einem Hochvoltspeicher des Fahrzeugs ist im Kältekreis zusätzlich ein HVS-Wärmetauscher angeordnet. Zum Einstellen der Klimatisierungsmodi ist dieser HVS-Wärmetauscher zwischen zumindest zwei Betriebszuständen umschaltbar, wobei diese wiederum ausgewählt sind aus einer Menge von Betriebszuständen, umfassend: einen Verdampferbetrieb, einen Kondensatorbetrieb und einen Neutralbetrieb. Zudem sind zum Einstellen der Klimatisierungsmodi der Kondensator und der Verdampfer jeweils ein- und ausschaltbar, das heißt zwischen zumindest jeweils zwei Betriebszuständen umschaltbar, nämlich einem Kondensator- bzw. Verdampferbetrieb, kurz eingeschaltet, und einem Neutralbetrieb, kurz ausgeschaltet. Ein jeweiliger Klimatisierungsmodus wird demnach insbesondere zumindest durch die Kombination der Betriebszustände der drei Komponenten definiert und insbesondere durch geeignetes Umschalten der Betriebszustände eingestellt.For heat exchange with a high-voltage accumulator of the vehicle, an HVS heat exchanger is additionally arranged in the refrigerant circuit. For setting the air conditioning modes, this HVS heat exchanger is switchable between at least two operating states, which in turn are selected from a set of operating states, comprising: an evaporator operation, a condenser operation and a neutral operation. In addition, for adjusting the air conditioning modes of the condenser and the evaporator respectively switched on and off, that is switchable between at least two operating states, namely a condenser or evaporator operation, briefly turned on, and a neutral mode, briefly off. A respective air-conditioning mode is therefore defined in particular at least by the combination of the operating states of the three components and in particular set by suitably switching over the operating states.

Die mit der Erfindung erzielten Vorteile bestehen insbesondere darin, dass der Kältekreis konstruktiv besonders einfach ausgestaltet ist und durch Umschalten der Betriebszustände der drei Komponenten Kondensator, Verdampfer und HVS-Wärmetauscher der Hochvoltspeicher des Fahrzeugs wahlweise beheizbar oder kühlbar ist, ohne die Strömungsrichtung im Kältekreis umkehren zu müssen. Stattdessen werden der Kondensator und der Verdampfer insbesondere in Abhängigkeit des Betriebszustandes des HVS-Wärmetauschers gerade derart ein- und ausgeschaltet, dass im Kühlkreis stets ein Verdampfer und ein Kondensator aktiv sind. Dadurch ist das Wärmesystem vorteilhaft besonders kompakt, beansprucht also besonders wenig Bauraum, ist besonders leicht und zudem aufgrund der besonders geringen Zahl an Komponenten besonders kostengünstig sowie einfach zu warten. Insbesondere ist es beispielsweise auch möglich, dass ein Kondensator und zwei Verdampfer aktiv sind. insbesondere wird auf einen zusätzlichen elektrischen Zuheizer verzichtet, wodurch das Wärmesystem auch hinsichtlich dessen Energieverbrauchs deutlich effizienter ist als ein System mit einem solchen Zuheizer.The advantages achieved by the invention are in particular that the refrigerant circuit is structurally particularly simple and by switching the operating conditions of the three components condenser, evaporator and HVS heat exchanger of the high-voltage tank of the vehicle is either heated or cooled, without reversing the flow direction in the refrigerant circuit have to. Instead, the condenser and the evaporator are switched on and off, in particular as a function of the operating state of the HVS heat exchanger, so that an evaporator and a condenser are always active in the refrigeration cycle. As a result, the heating system is advantageously particularly compact, so takes up very little space, is particularly light and, in addition, particularly cost-effective and easy to maintain due to the particularly low number of components. In particular, it is also possible, for example, for one condenser and two evaporators to be active. In particular, an additional electric heater is dispensed with, as a result of which the heat system is also significantly more efficient in terms of its energy consumption than a system with such a heater.

Der Kondensator und der Verdampfer sind vorzugsweise jeweils als sogenannter Chiller ausgestaltet und ermöglichen jeweils einen Wärmeaustausch zwischen dem Kälte- und dem Kühlmittel. Dabei dient der Kondensator im eingeschaltete Zustand, das heißt im Kondensatorbetrieb der Wärmeabgabe aus dem Kältekreis und der Verdampfer dient im eingeschalteten Zustand, das heißt im Verdampferbetrieb zur Wärmeaufnahme in den Kältekreis. Zur Ausbildung einer Wärmepumpe sind im Kältekreis insbesondere weiterhin ein Kompressor und ein Expansionsorgan angeordnet, wobei der Kompressor stromab des Verdampfers und stromauf des Kondensators angeordnet ist und das Expansionsorgan entsprechend stromauf des Verdampfers und stromab des Kondensators.The condenser and the evaporator are preferably each designed as a so-called chiller and each allow a heat exchange between the refrigerant and the coolant. In this case, the capacitor is in the on state, that is, in the condenser mode, the heat output from the refrigerant circuit and the evaporator is in the on state, that is in the evaporator mode for heat absorption in the refrigerant circuit. To form a heat pump, a compressor and an expansion element are furthermore arranged in the refrigeration circuit, the compressor being arranged downstream of the evaporator and upstream of the condenser, and the expansion device corresponding upstream of the evaporator and downstream of the condenser.

Unter Neutralbetrieb wird insbesondere verstanden, dass kein Wärmeaustausch an den im Neutralbetrieb betriebenen Wärmeaustauscher, das heißt hier insbesondere den Kondensator, den Verdampfer oder den HVS-Wärmetauscher erfolgt. Dies ist beispielsweise derart realisierbar, dass im Neutralbetrieb der Kühlmittelstrom durch den betreffende Wärmeaustauscher hindurch mittels Schließen eines Absperrventils unterbrochen wird. Dies wird insbesondere auch als ausgeschaltet bezeichnet. Auch zumindest bei den im Verdampferbetrieb betreibbaren Wärmetauschern ist es möglich, das jeweils zugeordnete Expansionsorgan derart einzustellen, dass das in dem Wärmeaustauscher erzielte Temperaturniveau dem Temperaturniveau des Kühlmittels oder der zu kühlenden Komponente entspricht. Ein Durchströmen des Wärmetauschers mit Kühlmittel ist dann insbesondere auch im Neutralbetrieb gegeben. Mit ausgeschaltet ist dann lediglich insbesondere das Ausbleiben eines Wärmeaustausches aufgrund eines fehlenden Temperaturgradienten gemeint.Neutral operation is understood in particular to mean that no heat exchange takes place on the heat exchanger operated in neutral operation, that is to say here in particular the condenser, the evaporator or the HVS heat exchanger. This can be realized, for example, in such a way that, in neutral operation, the coolant flow through the relevant heat exchanger is interrupted by closing a shut-off valve. This is especially referred to as switched off. Also, at least in the heat exchangers operable in the evaporator operation, it is possible to adjust the respective associated expansion element such that the temperature level achieved in the heat exchanger corresponds to the temperature level of the coolant or the component to be cooled. A flow through the heat exchanger with coolant is then given especially in the neutral mode. With switched off then only meant in particular the absence of heat exchange due to a lack of temperature gradient.

In einer geeigneten Ausgestaltung sind der Kondensator, der Verdampfer und der HVS-Wärmetauscher gemeinsam in einem HVS-Zweig des Kältekreises hintereinander geschaltet, wobei der Kondensator stromauf des HVS-Wärmetauschers angeordnet ist und dieser wiederum stromauf des Verdampfers. Die drei Komponenten bilden somit eine Serienschaltung, wobei der HVS-Wärmetauscher zwischen dem Kondensator und dem Verdampfer angeordnet ist. Dadurch ist eine besonders platzsparende und einfache Ausgestaltung des Kältekreises und somit des Wärmesystems realisiert. Je nach dem welche Klimatisierungsanforderung, also Beheizung, Kühlung oder keine Klimatisierung, am Hochvoltspeicher vorliegt, erfolgt ein Umschalten der Betriebszustände der drei Komponenten. Durch die bezüglich des HVS-Wärmetauschers nachgeschaltete Anordnung des Verdampfers ist es dann in einem ersten Klimatisierungsmodus möglich, den HVS-Wärmetauscher als Kondensator zu betreiben; durch die entsprechend vorgeschaltete Anordnung des Kondensators bezüglich des HVS-Wärmetausches ist es zudem möglich, ebendiesen in einem anderen Klimatisierungsmodus als Verdampfer zu betreiben. Die Strömungsrichtung des Kältemittels ist in beiden Fällen vorteilhaft die gleiche. Insbesondere ist es auch möglich durch entsprechendes Einstellen eines der im HVS-Zweig angeordneten Expansionsventile den Kältemittelstrom komplett abzustellen.In a suitable embodiment, the condenser, the evaporator and the HVS heat exchanger are connected in series in a HVS branch of the refrigeration circuit, wherein the condenser is arranged upstream of the HVS heat exchanger and this in turn upstream of the evaporator. The three components thus form a series connection, wherein the HVS heat exchanger is arranged between the condenser and the evaporator. As a result, a particularly space-saving and simple design of the refrigerant circuit and thus the heat system is realized. Depending on which air conditioning requirement, ie heating, cooling or no air conditioning, is present at the high-voltage storage, the operating states of the three components are switched over. By arranging the evaporator downstream of the HVS heat exchanger, it is then possible in a first air conditioning mode to operate the HVS heat exchanger as a condenser; by the corresponding upstream arrangement of the condenser with respect to the HVS heat exchange, it is also possible to operate the same in another air conditioning mode as an evaporator. The flow direction of the refrigerant is advantageously the same in both cases. In particular, it is also possible to completely shut off the refrigerant flow by appropriately setting one of the expansion valves arranged in the HVS branch.

Insbesondere zur Verwendung im Verdampferbetrieb ist dem HVS-Wärmetauscher vorzugsweise ein zusätzliches Expansionsorgan zugeordnet. Das dem Verdampfer zugeordnete Expansionsorgan ist dann insbesondere stromab des HVS-Wärmetauschers angeordnet. Die Expansionsorgane sind beispielsweise als Expansionsventile ausgeführt, deren Expansionswirkung insbesondere auf einer Reduzierung des Strömungsquerschnitts im Kältekreis beruht. Um den HVS-Wärmetauscher dann entweder in den Kondensator- oder den Neutralbetrieb umzuschalten wird das zugehörige Expansionsorgan geeignet eingesteht. Insbesondere zum Umschalten in den Neutralbetrieb wird das Expansionsorgan zweckmäßigerweise derart eingestellt, dass sich im HVS-Wärmetauscher ein Druckniveau einstellt und ein damit korrespondierendes Temperaturniveau, welches dem Temperaturniveau des Hochvoltspeichers entspricht und somit dann kein Wärmeaustausch zwischen dem Hochvoltspeicher und dem Kältekreis erfolgt. Analoges gilt für das dem Verdampfer zugeordnete Expansionsorgan beim Ausschalten des Verdampfers. Mit anderen Worten: die Expansionswirkung des jeweiligen Expansionsorgans ist zweckmäßigerweise ausschaltbar; in einer Ausgestaltung als Expansionsventil beispielsweise durch vollständiges Öffnen dieses Expansionsventils.In particular for use in evaporator operation, the HVS heat exchanger is preferably associated with an additional expansion element. The expansion element assigned to the evaporator is then arranged in particular downstream of the HVS heat exchanger. The expansion elements are designed, for example, as expansion valves whose expansion effect is based in particular on a reduction of the flow cross-section in the cooling circuit. In order to then switch the HVS heat exchanger either in the condenser or the neutral mode, the associated expansion device is suitably acknowledged. In particular, for switching to neutral operation, the expansion element is expediently set such that a pressure level is set in the HVS heat exchanger and a corresponding temperature level which corresponds to the temperature level of the high-voltage accumulator and thus no heat exchange between the high-voltage accumulator and the refrigeration circuit. The same applies to the evaporator associated with the expansion device when turning off the evaporator. In other words, the expansion effect of the respective expansion element is expediently switched off; in an embodiment as an expansion valve, for example, by completely opening this expansion valve.

In einer geeigneten Variante ist der HVS-Wärmetauscher mit einem vom Kühlkreis getrennten Nebenkühlkreis verbunden, zum indirekten Wärmeaustausch mit dem Hochvoltspeicher. Mit anderen Worten: der Wärmeaustausch zwischen Kältekreis und Hochvoltspeicher erfolgt nicht direkt über den HVS-Wärmetauscher sondern indirekt, das heißt mittelbar über den zusätzlichen Nebenkühlkreis. Dazu ist der HVS-Wärmetauscher entsprechend an den Nebenkühlkreis angeschlossen, beispielsweise ähnlich dem Verdampfer und dem Kondensator bezüglich des Kühlkreises.In a suitable variant of the HVS heat exchanger is connected to a separate cooling circuit from the cooling circuit, for indirect heat exchange with the high-voltage storage. In other words, the heat exchange between the refrigeration circuit and the high-voltage accumulator does not take place directly via the HVS heat exchanger but indirectly, ie indirectly via the additional auxiliary cooling circuit. For this purpose, the HVS heat exchanger is connected in accordance with the secondary cooling circuit, for example similar to the evaporator and the condenser with respect to the cooling circuit.

Der Nebenkühlkreis ist vorzugsweise strömungstechnisch vom Kühlkreis getrennt und dient insbesondere lediglich der Klimatisierung des Hochvoltspeichers und keiner weiteren Komponente. Im Nebenkühlkreis ist dann insbesondere ein geeigneter Wärmetauscher zum Wärmeaustausch mit dem Hochvoltspeicher angeordnet. Alternativ erfolgt ein Wärmeaustausch mit dem Hochvoltspeicher sowohl mittels des HVS-Wärmetauschers im Kältekreis als auch mittels des Wärmetauschers im Nebenkühlkreis. Mittels des Nebenkühlkreises erfolgt eine räumlich besonders homogene Klimatisierung des Hochvoltspeichers. Dies ergibt sich insbesondere daraus, dass das im Nebenkühlkreis geführte Kühlmittel, beispielsweise Wasser oder ein Waser/Glykol-Gemisch, eine homogenere Temperaturverteilung aufweist, als das im HVS-Wärmetauscher befindliche Kältemittel, welches häufig sowohl in einer flüssigen wie in einer gasförmigen Phase vorliegt und dadurch zu lokal stark unterschiedlichen Temperaturen führt. In Anbetracht einer möglicherweise großen Fläche des Hochvoltspeichers ist somit eine homogenere Temperaturverteilung in Hinblick auf eine räumlich gleichmäßigere Klimatisierung vorteilhaft. The auxiliary cooling circuit is preferably fluidically separated from the cooling circuit and serves in particular only the air conditioning of the high-voltage accumulator and no other component. In addition, a suitable heat exchanger for heat exchange with the high-voltage accumulator is arranged in the secondary cooling circuit. Alternatively, a heat exchange with the high-voltage storage takes place both by means of the HVS heat exchanger in the refrigerant circuit and by means of the heat exchanger in the secondary cooling circuit. By means of the auxiliary cooling circuit is a spatially particularly homogeneous air conditioning of the high-voltage storage. This results in particular from the fact that the coolant guided in the secondary cooling circuit, for example water or a water / glycol mixture, has a more homogeneous temperature distribution than the refrigerant present in the HVS heat exchanger, which is frequently present both in a liquid phase and in a gaseous phase and This leads to locally very different temperatures. In view of a possibly large area of the high-voltage accumulator, therefore, a more homogeneous temperature distribution with regard to spatially more uniform air conditioning is advantageous.

Das Wärmesystem ist entsprechend den Klimatisierungsanforderungen im Fahrzeug zwischen diversen Klimatisierungsmodi umschaltbar, welche der Klimatisierung des Fahrzeugs in unterschiedlichen Situationen sowie bei unterschiedlichen Anforderungen und Umgebungsbedingungen dienen.The heating system is switchable according to the air conditioning requirements in the vehicle between various air conditioning modes, which serve the air conditioning of the vehicle in different situations and with different requirements and environmental conditions.

Bevorzugterweise ist ein Klimatisierungsmodus ein HVS-Heizmodus, bei dem der HVS-Wärmetauscher in den Kondensatorbetrieb geschaltet ist, zur Beheizung des Hochvoltspeichers, und bei dem der Verdampfer eingeschaltet ist, zur Wärmeaufnahme aus dem Kühlkreis. Durch diese Schaltung des HVS-Wärmetauschers und des Verdampfers im HVS-Heizmodus ist auf besonders einfache Weise eine Wärmepumpe zur Übertragung von Wärme aus dem Kühlkreis zum Hochvoltspeicher geschaffen.Preferably, an air conditioning mode is an HVS heating mode in which the HVS heat exchanger is switched to the condenser mode, for heating the high-voltage accumulator, and in which the evaporator is switched on, for absorbing heat from the refrigeration circuit. By this circuit of the HVS heat exchanger and the evaporator in the HVS heating mode, a heat pump for transferring heat from the cooling circuit to the high-voltage storage is created in a particularly simple manner.

An den Kühlkreis sind insbesondere solche Komponenten des Fahrzeugs angeschlossen, die als Wärmequellen Wärme generieren und Wärme in den Kühlkreis einbringen, welche dann vorteilhaft zur Beheizung des Hochvoltspeichers verwendet wird. Solche Wärmequellen sind beispielsweise Elektronik, die sich im Betrieb erwärmt, ein Verbrennungsmotor im Falle eines Hybridfahrzeugs, ein Heckentlüftungswärmetauscher oder auch ein Kühler, welcher der Umgebung des Fahrzeugs Wärme entzieht. Durch Verwendung von mittels des Verdampfers vom Kühlkreis in den Kältekreis transferierter Wärme erfolgt dann eine besonders effiziente Beheizung des Hochvoltspeichers dahingehend, dass insbesondere kein zusätzlicher elektrischer Zuheizer benötigt wird.To the cooling circuit in particular those components of the vehicle are connected, which generate heat as heat sources and bring heat into the cooling circuit, which is then advantageously used to heat the high-voltage storage. Such heat sources are, for example, electronics that heat up during operation, an internal combustion engine in the case of a hybrid vehicle, a rear-vent heat exchanger or a radiator that extracts heat from the surroundings of the vehicle. By using heat transferred into the refrigeration circuit by means of the evaporator from the refrigeration cycle, a particularly efficient heating of the high-voltage accumulator takes place to the effect that, in particular, no additional electrical heater is required.

In einer geeigneten Ausgestaltung ist ein Klimatisierungsmodus ein HVS-Kühlmodus, bei dem der Kondensator eingeschaltet ist, zur Wärmeabgabe an den Kühlkreis, und bei dem der HVS-Wärmetauscher in den Verdampferbetrieb geschaltet ist, zur Kühlung des Hochvoltspeichers. Durch diese Schaltung des HVS-Wärmetauschers und des Kondensators im HVS-Kühlmodus ist auf besonders einfache Weise eine Wärmepumpe zur Abfuhr von Wärme vom Hochvoltspeicher in den Kühlkreis geschaffen. Im Kühlkreis wird dann die Wärme beispielsweise über einen Kühler an die Umgebung abgegeben. Da im HVS-Kühlmodus die Strömungsrichtung des Kältemittels im Kältekreis die gleiche ist wie im oben beschriebenen HVS-Heizmodus, sind diese beiden Ausgestaltungen vorteilhaft kombiniert, wodurch mit besonders geringem konstruktivem Aufwand ein Wärmesystem realisiert ist, das auf besonders einfache Weise zwischen dem HVS-Heizmodus und dem HVS-Kühlmodus für den Hochvoltspeicher umschaltbar ist. Hierzu müssen beispielsweise lediglich die beiden dem Verdampfer und dem HVS-Wärmetauscher zugeordneten Expansionsorgane geeignet eingestellt werden.In a suitable embodiment, an air conditioning mode is an HVS cooling mode, in which the condenser is switched on, for heat emission to the cooling circuit, and in which the HVS heat exchanger is switched to the evaporator mode, for cooling the high-voltage accumulator. By this circuit of the HVS heat exchanger and the condenser in HVS cooling mode, a heat pump for dissipating heat from the high-voltage accumulator is created in the cooling circuit in a particularly simple manner. In the cooling circuit, the heat is then released, for example via a radiator to the environment. Since in the HVS cooling mode, the flow direction of the refrigerant in the refrigerant circuit is the same as in the above-described HVS heating mode, these two embodiments are advantageously combined, whereby a heating system is realized with very little design effort, in a particularly simple manner between the HVS heating mode and the HVS cooling mode for the high-voltage storage is switchable. For this purpose, for example, only the two expansion elements associated with the evaporator and the HVS heat exchanger must be suitably adjusted.

In einer weiteren geeigneten Ausgestaltung ist ein Klimatisierungsmodus ein HVS-Neutralmodus, bei dem der Kondensator und der Verdampfer eingeschaltet sind, zum Wärmeaustausch mit dem Kühlkreis, und bei dem der HVS-Wärmetauscher in den Neutralbetrieb geschaltet ist. Im Neutralbetrieb des HVS-Wärmetauschers erfolgt insbesondere kein aktiver Wärmetausch mit dem Hochvoltspeicher. Im Falle einer indirekten Klimatisierung mittels eines Nebenkühlkreises wird hierzu beispielsweise eine im Nebenkühlkreis zur Förderung des dortigen Kühlmittels angeordnete Pumpe abgeschaltet.In another suitable embodiment, an air conditioning mode is a HVS neutral mode in which the condenser and the evaporator are on for heat exchange with the refrigeration cycle and in which the HVS heat exchanger is switched to neutral. In neutral operation of the HVS heat exchanger in particular no active heat exchange takes place with the high-voltage accumulator. In the case of indirect air conditioning by means of a secondary cooling circuit, for example, a pump arranged in the secondary cooling circuit for conveying the coolant there is switched off for this purpose.

Der HVS-Wärmetauscher wird insbesondere dann im Neutralbetrieb betrieben, wenn die Temperatur des Hochvoltspeichers innerhalb des optimalen Temperaturbereiches liegt. Im HVS-Neutralmodus erfolgt dann lediglich ein Wärmetransfer vom Verdampfer zum Kondensator, das heißt insbesondere ein Wärmeaustausch zwischen verschiedenen Abschnitten des Kühlkreises. Beispielsweise wird mittels des Kühlkreises eine Wärmequelle gekühlt, deren Abwärme vom Verdampfer in den Kältekreis überführt wird, von dort zum Kondensator gelangt und über diesen wieder in den Kühlkreis gelangt, insbesondere unter Umgehung anderer an den Kühlkreis angeschlossener Komponenten, die auf diese Weise vorteilhaft nicht beeinträchtigt werden.The HVS heat exchanger is operated in neutral mode, in particular, when the temperature of the high-voltage accumulator is within the optimum temperature range. In the HVS neutral mode then only a heat transfer from the evaporator to the condenser, ie in particular a heat exchange between different sections of the cooling circuit. For example, by means of the cooling circuit, a heat source is cooled, the waste heat from the evaporator is transferred to the refrigerant circuit, from there to the condenser and passes through this again in the cooling circuit, in particular bypassing other components connected to the cooling circuit, which advantageously does not affect in this way become.

Zusätzlich oder alternativ wird in einer bevorzugten Weiterbildung in zumindest einem Klimatisierungsmodus eine weitere Komponente, das heißt hier insbesondere nicht der Hochvoltspeicher, des Fahrzeugs beheizt oder gekühlt. Eine solche weitere Komponente ist beispielsweise der Innenraum des Fahrzeugs oder auch im Falle eines Hybridfahrzeugs dessen Verbrennungsmotor. Bei einer Mehrzahl von zu beheizenden, zu kühlenden oder zu klimatisierenden Komponenten, dient dann ein jeweiliger Klimatisierungsmodus insbesondere zur Klimatisierung in einer bestimmten Gesamtsituation mit bestimmten Einzelanforderungen jeder der Komponenten, das heißt zur optimalen Klimatisierung jeder der zur Klimatisierung an das Wärmesystem angeschlossenen Komponenten.Additionally or alternatively, in a preferred development, in at least one air conditioning mode, another component, that is to say here in particular not the high-voltage storage, of the vehicle is heated or cooled. Such a further component is for example the interior of the Vehicle or even in the case of a hybrid vehicle whose internal combustion engine. In the case of a plurality of components to be heated, cooled or to be air-conditioned, a respective air-conditioning mode then serves in particular for air-conditioning in a specific overall situation with specific individual requirements of each of the components, that is to say for optimal air-conditioning of each of the components connected to the heating system for air-conditioning.

Daher werden die oben beschriebenen Ausführungsformen vorzugsweise mit einem Heizkonzept für den Innenraum kombiniert. In einer vorteilhaften Ausgestaltung umfasst der Kühlkreis des Wärmesystems dann einen zuschaltbare Heizkreis, in welchem der Kondensator angeordnet ist sowie zusätzlich einen Heiz-Wärmetauscher zur Innenraumbeheizung. In dieser Ausgestaltung ist dann vorteilhaft die zum Beispiel vom Hochvoltspeicher aus in den Kühlkreis eingetragene Wärme mittels des Heiz-Wärmetauschers zur Innenraumbeheizung verwendbar und muss insbesondere nicht ungenutzt über einen Kühler abgegeben werden. Dabei ist der Heiz-Wärmetauscher beispielsweise als Luft/Kühlmittel-Wärmetauscher ausgebildet, der zur Innenraumbeheizung von Luft überströmt wird, welche dann Wärme vom Kühlmittel aufnimmt. Die erwärmte Luft wird anschließend in den Innenraum eingeströmt.Therefore, the embodiments described above are preferably combined with a heating concept for the interior. In an advantageous embodiment, the cooling circuit of the heating system then comprises a switchable heating circuit, in which the condenser is arranged and additionally a heating heat exchanger for heating the interior. In this embodiment, the heat, for example, from the high-voltage accumulator into the cooling circuit, is then advantageously usable by means of the heating heat exchanger for heating the interior and in particular must not be discharged unused via a radiator. In this case, the heating heat exchanger is formed, for example, as an air / coolant heat exchanger, which is overflowed to the interior heating of air, which then absorbs heat from the coolant. The heated air is then flowed into the interior.

Der Heizkreis ist ein Teil des Kühlkreises. Ein Zu- oder Abschalten des Heizkreises erfolgt insbesondere mittels einer Heizkreis-Pumpe und/oder mittels eines geeigneten Ventils, beispielsweise eines Absperr- oder Regelventils, das insbesondere im Heizkreis angeordnet ist. Zur Ausbildung des Heizkreises sind der Heiz-Wärmetauscher, das Ventil und die Heizkreis-Pumpe insbesondere gemeinsam in einem Heiz-Bypass des Kühlkreises angeordnet, der zwei Verzweigungsstellen desselben derart verbindet, dass auch der Kondensator im Heizkreis angeordnet ist. Der Kondensator ist jedoch insbesondere nicht im Heiz-Bypass angeordnet und daher vorteilhaft auch unabhängig von diesem betreibbar.The heating circuit is part of the cooling circuit. A switching on or off of the heating circuit is effected in particular by means of a heating circuit pump and / or by means of a suitable valve, for example a shut-off or control valve, which is arranged in particular in the heating circuit. To form the heating circuit of the heating heat exchanger, the valve and the heating circuit pump are in particular arranged together in a heating bypass of the cooling circuit of the same two branching points such that the capacitor is arranged in the heating circuit. However, the capacitor is not arranged in particular in the heating bypass and therefore advantageously also independently of this operable.

In einer zweckmäßigen Ausgestaltung ist ein Klimatisierungsmodus ein Innenraum-Heizmodus, bei dem der Heizkreis zugeschaltet ist und der Kondensator eingeschaltet, zur Wärmeabgabe an den Heiz-Wärmetauscher, Dadurch erfolgt eines besonders effiziente Beheizung des Innenraums derart, dass sowohl Wärme direkt aus dem Kühlkreis zur Beheizung verwendet wird als auch zusätzlich oder alternativ Wärme, die über den Kondensator aus dem Kältekreis entnommen wird. Durch geeignetes Zuschalten des Heizkreises ist es zudem möglich, die zur Verfügung stehende Wärme auch lediglich teilweise zur Innenraumbeheizung zu verwenden und die restliche Wärme beispielsweise über einen zum Heiz-Bypass parallel geschalteten Kühler abzuführen.In an expedient refinement, an air-conditioning mode is an interior heating mode in which the heating circuit is switched on and the condenser is switched on to emit heat to the heating heat exchanger. This results in a particularly efficient heating of the interior in such a way that heat is generated directly from the cooling circuit for heating is used as well as additionally or alternatively heat, which is removed via the condenser from the refrigerant circuit. By suitable connection of the heating circuit, it is also possible to use the available heat only partially for indoor heating and dissipate the remaining heat, for example via a parallel to the heating bypass cooler.

In einer bevorzugten Ausgestaltung umfasst das Wärmesystem ein Klimagerät, mittels dessen insbesondere sowohl eine Beheizung als auch eine Kühlung des Innenraums bedarfsweise möglich ist. Das Klimagerät weist einen an den Kältekreis angeschlossenen Klima-Verdampfer auf, zur Innenraumkühlung in einem Klimatisierungsmodus, der ein Innenraum-Kühlmodus ist. Der Klima-Verdampfer überträgt dann im Betrieb Wärme vom Innenraum in den Kältekreis. Insbesondere gilt für den Klima-Verdampfer sinngemäß auch das bereits oben im Zusammenhang mit dem HVS-Wärmetauscher und dem Verdampfer Gesagte. So weist insbesondere auch der Klima-Verdampfer entsprechende Betriebszustände auf. Vorzugsweise ist auch der Heiz-Wärmetauscher ein Teil des Klimagerätes. Durch einen kombinierten Betrieb ist dann vorteilhaft eine Entfeuchtung des Innenraums realisierbar. Bevorzugterweise ist daher ein Klimatisierungsmodus ein Entfeuchtungsmodus, bei dem der Klima-Verdampfer aktiviert ist und der Heizkreis zugeschaltet ist. Die in den Innenraum eingeströmte Luft wird dann zunächst am Klima-Verdampfer heruntergekühlt, wodurch in der Luft enthaltenes Wasser auskondensiert. Darauf folgend wird die Luft dann wieder vom Heiz-Wärmetauscher erwärmt.In a preferred embodiment, the heating system comprises an air conditioner, by means of which in particular both a heating and a cooling of the interior space is required, if necessary. The air conditioner has an air conditioner evaporator connected to the refrigeration cycle for indoor cooling in an air conditioning mode that is an indoor cooling mode. The air-conditioning evaporator then transfers heat from the interior to the cooling circuit during operation. In particular, the same applies to the air-conditioner evaporator already mentioned above in connection with the HVS heat exchanger and the evaporator. Thus, in particular, the air conditioning evaporator corresponding operating conditions. Preferably, the heating heat exchanger is part of the air conditioner. By a combined operation is then advantageously a dehumidification of the interior feasible. Preferably, therefore, an air conditioning mode is a dehumidification mode in which the air conditioning evaporator is activated and the heating circuit is switched on. The air which has flowed into the interior is then first cooled down on the air-conditioning evaporator, whereby water contained in the air condenses out. Subsequently, the air is then heated again by the heating heat exchanger.

Der Klima-Verdampfer ist im Kältekreis insbesondere in einem zum HVS-Zweig parallelen Klima-Zweig angeordnet. Hierbei wird unter parallel insbesondere verstanden, dass stromab des Kondensators eine Abzweigung angeordnet ist oder in diesem eine Verzweigung ausgebildet ist und ein erster Kältemittelstrom in Richtung des HVS-Wärmetauschers sowie des Verdampfers strömt und ein zweiter Kältemittelstrom in Richtung des Klima-Verdampfers. Auf diese Weise werden zwei parallele Zweige ausgebildet. Dabei ist dem Klima-Verdampfer insbesondere ein eigenes Expansionsorgan vorgeschaltet, mittels dessen der zweite Kältemittelstrom je nach Bedarf eingestellt wird. Insbesondere ist der Klima-Zweig dann unabhängig vom HVS-Zweig zuschaltbar, das heißt die Innenraumkühlung ist bedarfsweise möglich und erfolgt insbesondere unabhängig von der Wärmeaufnahme in den Kältekreis über den Verdampfer und den HVS-Wärmetauscher.The air-conditioning evaporator is arranged in the refrigeration circuit, in particular in a climate branch parallel to the HVS branch. Here, by "parallel" is meant, in particular, that a branch is arranged downstream of the condenser or in which a branch is formed and a first refrigerant flow flows in the direction of the HVS heat exchanger and of the evaporator and a second refrigerant flow in the direction of the air-conditioning evaporator. In this way two parallel branches are formed. In this case, the climate evaporator is preceded in particular by a separate expansion element, by means of which the second refrigerant flow is adjusted as required. In particular, the air conditioning branch can then be switched on independently of the HVS branch, that is to say the interior cooling is possible if necessary and takes place, in particular, independently of the heat absorption in the cooling circuit via the evaporator and the HVS heat exchanger.

Häufig weist das Fahrzeug eine abhängige Komponente auf, die lediglich in Abhängigkeit einer Hauptkomponente betrieben wird. So wird in einem Hybridfahrzeug beispielsweise ein mit dem Verbrennungsmotor als Hauptkomponente verbundener Generator als abhängige Komponente lediglich bei eingeschaltetem Verbrennungsmotor betrieben. Auch wird eine dem Hochvoltspeicher zugeordnete Leistungselektronik üblicherweise lediglich bei Gebrauch des Hochvoltspeichers betrieben. Eine Klimatisierung der abhängigen Komponente erfolgt dann zweckmäßigerweise in Abhängigkeit der Klimatisierung der Hauptkomponente.Often, the vehicle has a dependent component that operates only as a function of a major component. For example, in a hybrid vehicle, a generator connected to the engine as a main component is operated as a dependent component only when the engine is on. Also, power electronics associated with the high-voltage memory are usually operated only when the high-voltage memory is used. A Air conditioning of the dependent component is then expediently carried out as a function of the air conditioning of the main component.

Hierzu ist in einer bevorzugten Weiterbildung des Wärmesystems eine abhängige Komponente an den Kühlkreis angeschlossen, indem diese zum Kondensator parallel geschaltet ist. Die abhängige Komponente und der Kondensator sind dann insbesondere mittels eines gemeinsamen Ventils im Kühlkreis zu- oder abschaltbar. Insbesondere ergibt sich durch ein gemeinsames Abschalten ein besonders effizienter Betrieb des Wärmesystems dadurch, dass die zur Förderung des Kühlmittels im Kühlkreis benötigte Förderleistung einer entsprechenden Kühlkreis-Pumpe deutlich reduziert wird und auf diese Weise Energie eingespart wird. Beispielsweise ist die Hauptkomponente der Hochvoltspeicher und die abhängige Komponente eine Leistungselektronik, die lediglich gekühlt werden muss, wenn auch der Hochvoltspeicher gekühlt werden muss. Benötigt der Hochvoltspeicher jedoch keine Kühlung, so wird ein Wärmeaustausch über den Kondensator nicht benötigt und dieser entsprechend abgeschaltet, das heißt im Neutralbetrieb und eben nicht im Kondensatorbetrieb betrieben. Da dann aber auch an der Leistungselektronik als abhängiger Komponente keine Wärmeabfuhr nötig ist, wird der Kühlmittelstrom durch die Leistungselektronik vorteilhaft gemeinsam mit dem Kühlmittelstrom durch den Kondensator abgeschaltet, insbesondere mittels eines gemeinsamen Ventils. Es erfolgt somit insbesondere eine bedarfsgerechte Kühlung der abhängigen Komponente, die hier insbesondere eine Wärmequelle ist.For this purpose, in a preferred development of the heating system, a dependent component is connected to the cooling circuit by being connected in parallel with the capacitor. The dependent component and the capacitor are then switched on or off in particular by means of a common valve in the cooling circuit. In particular, by a common shutdown results in a particularly efficient operation of the heating system characterized in that the required to promote the coolant in the cooling circuit flow rate of a corresponding cooling circuit pump is significantly reduced and energy is saved in this way. For example, the main component of the high-voltage storage and the dependent component is a power electronics, which only needs to be cooled, although the high-voltage storage must be cooled. However, if the high-voltage accumulator requires no cooling, then heat exchange via the condenser is not required and this is correspondingly switched off, that is to say operated in neutral operation and not in condenser operation. Since then but also on the power electronics as a dependent component no heat dissipation is necessary, the coolant flow is advantageously switched off by the power electronics together with the coolant flow through the condenser, in particular by means of a common valve. There is thus in particular a demand-based cooling of the dependent component, which is here in particular a heat source.

Aufgrund der vorteilhaften Ausgestaltung des Wärmesystems, insbesondere dessen spezieller Verschaltung, sind die oben im Zusammenhang mit den diversen Klimatisierungsmodi beschriebenen Klimatisierungskonzepte vorteilhaft auch kombinierbar. Ein besonderer Vorteil der Erfindung ergibt daher derart, dass aufgrund entsprechender Kombinationen eine optimale und bedarfsgerechte Klimatisierung einzelner Komponenten im gesamten Wärmesystem ermöglicht ist.Due to the advantageous embodiment of the thermal system, in particular its special interconnection, the air conditioning concepts described above in connection with the various air conditioning modes are advantageously also combined. A particular advantage of the invention therefore results from the fact that due to appropriate combinations an optimal and needs-based air conditioning of individual components in the entire heating system is possible.

Insbesondere ist es im HVS-Heizmodus vorteilhaft möglich, den Innenraum wahlweise zu beheizen, zu kühlen oder zu entfeuchten. Beispielsweise wird das Klimasystem zur Beheizung sowohl des Hochvoltspeichers als auch des Innenraums gleichzeitig im HVS-Heizmodus und im Innenraum-Heizmodus betrieben. Hierzu sind dann sowohl der Kondensator als auch der Verdampfer eingeschaltet und der HVS-Wärmetauscher wird im Kondensatorbetrieb betrieben. Wärme gelangt dann von an den Kühlkreis angeschlossenen Wärmequellen in den Kühlkreis, von dort über den Verdampfer in den Kältekreis, wird dann am Kondensator und am HVS-Wärmetauscher aufgeteilt, zum Einen zur Beheizung des Hochvoltspeichers und zum Anderen zur Innenraumheizung über den Heiz-Wärmetauscher im Heizkreis. Durch zusätzliches Zuschalten des Klima-Verdampfers erfolgt in einer Variante dann alternativ oder zusätzlich eine Entfeuchtung der dem Innenraum zugeführten Luft. Alternativ erfolgt durch Abschalten des Kondensators, des Heizkreises und des Klima-Verdampfers ausschließlich eine Beheizung des Hochvoltspeichers. Insgesamt ist bei den hier genannten Klimatisierungsmodi der Verdampfer jeweils eingeschaltet, eine Kondensation des Kältemittels erfolgt entweder im Kondensator, im HVS-Wärmetauscher oder in beiden.In particular, it is advantageously possible in the HVS heating mode to selectively heat, cool or dehumidify the interior. For example, the air conditioning system for heating both the high-voltage storage and the interior is operated simultaneously in the HVS heating mode and in the indoor heating mode. For this purpose, then both the condenser and the evaporator are turned on and the HVS heat exchanger is operated in the condenser mode. Heat then passes from connected to the cooling circuit heat sources in the cooling circuit, from there via the evaporator in the refrigerant circuit, is then divided on the condenser and the HVS heat exchanger, on the one hand for heating the high-voltage accumulator and the other to the interior heating via the heating heat exchanger heating circuit. By additional connection of the air-evaporator is then alternatively or additionally a dehumidification of the interior air supplied to the interior. Alternatively, by switching off the capacitor, the heating circuit and the air conditioner evaporator, only a heating of the high-voltage accumulator. Overall, in the air conditioning modes mentioned here, the evaporator is in each case switched on, a condensation of the refrigerant takes place either in the condenser, in the HVS heat exchanger or in both.

Im Gegensatz hierzu ist im HVS-Neutralmodus und im HVS-Kühlmodus der Kondensator jeweils eingeschaltet und eine Verdampfung des Kältemittels zwecks Wärmeaufnahme in den Kältekreis erfolgt vorteilhaft entweder über den HVS-Wärmetauscher im Verdampferbetrieb oder über den entsprechend eingeschalteten Verdampfer oder über beide. Insbesondere in letzterem Fall nimmt das Kältemittel im HVS-Wärmetauscher zunächst Wärme auf und wird anschließend im Verdampfer weiter erwärmt, möglicherweise sogar überhitzt. Durch den Betrieb des Kondensators ist dann das Wärmesystem gleichzeitig auch im Innenraum-Heizmodus betreibbar, insbesondere sowohl im HVS-Neutralmodus als auch im HVS-Kühlmodus.In contrast, in HVS neutral mode and HVS cooling mode, the condenser is always on, and vaporization of the refrigerant to absorb heat into the refrigeration circuit is advantageously done either via the HVS heat exchanger in evaporator operation or via the corresponding on evaporator or both. Especially in the latter case, the refrigerant in the HVS heat exchanger initially absorbs heat and is then further heated in the evaporator, possibly even superheated. By the operation of the condenser, the heat system can then also be operated simultaneously in the interior heating mode, in particular both in the HVS neutral mode and in the HVS cooling mode.

Nachfolgend werden Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand einer Zeichnung näher erläutert. Darin zeigen:Embodiments of the invention will be explained in more detail with reference to a drawing. Show:

1 ein Wärmesystem im HVS-Heizmodus, 1 a heating system in HVS heating mode,

2 das Wärmesystem im HVS-Kühlmodus, und 2 the heating system in HVS cooling mode, and

3 das Wärmesystem im HVS-Neutralmodus. 3 the heating system in HVS neutral mode.

Die 1 bis 3 zeigen ein Ausführungsbeispiel eines Wärmesystems 2, wobei dieses in den Figuren in jeweils unterschiedlichen Klimatisierungsmodi dargestellt ist. In der hier gezeigten Variante dient das Wärmesystem 2 dem Wärmemanagement in einem nicht näher dargestellten Elektrofahrzeug, das im Folgenden auch allgemein als Fahrzeug bezeichnet wird. Dazu umfasst das Wärmesystem 2 einen Kühlkreis 4 und einen Kältekreis 6, wobei die Leitungen des Kältekreises 6 als gestrichelte Linien dargestellt sind; die durchgezogenen Linien stellen die Leitungen des Kühlkreises 4 dar. Zusätzlich werden die Strömungsrichtungen des Kühlmittels und des Kältemittels in den 1 bis 3 durch Pfeile verdeutlicht.The 1 to 3 show an embodiment of a thermal system 2 This is shown in the figures in different air conditioning modes. In the variant shown here, the heating system is used 2 the thermal management in an electric vehicle, not shown, which is also referred to as a vehicle in the following. This includes the heating system 2 a cooling circuit 4 and a cooling circuit 6 , where the lines of the refrigeration circuit 6 are shown as dashed lines; the solid lines represent the lines of the cooling circuit 4 In addition, the flow directions of the refrigerant and the refrigerant in the 1 to 3 illustrated by arrows.

Der Kältekreis 6 ist als Wärmepumpe ausgebildet und umfasst zunächst einen Kompressor 8, einen Kondensator 10, einen Verdampfer 12 und ein diesem vorgeschaltetes Expansionsorgan 14. Stromauf des Verdampfers 12 und stromab des Kondensators 10 ist ein HVS-Wärmetauscher 16 an den Kältekreis angeschlossen, dem ein eigenes Expansionsorgan 14 zugeordnet ist. Der HVS-Wärmetauscher 16 dient der Klimatisierung eines Hochvoltspeichers 18 des Fahrzeuges, welcher hier indirekt über einen Nebenkühlkreis 20 klimatisiert wird. Dieser ist hier vom Kühlkreis 4 strömungstechnisch getrennt, das heißt es erfolgt kein Austausch von Kühlmittel zwischen den beiden Kreisen. Eine Klimatisierung des Hochvoltspeichers 18 erfolgt dann entsprechend durch Wärmeaustausch mit dem Nebenkühlkreis 20, der wiederum über den HVS-Wärmetauscher 16 mit dem Kältekreis 6 Wärme austauscht. in einer hier nicht gezeigten Alternative wird jedoch auf den Nebenkühlkreis 20 verzichtet und eine Klimatisierung des Hochvoltspeichers 18 erfolgt direkt mittels des HVS-Wärmetauschers 16 durch Wärmetausch mit dem Kältekreis 4. Der Kühlkreis 4 ist mit dem Kältekreis 6 mittels des Kondensators 10 und des Verdampfers 12 thermisch verbunden, zum Austausch von Wärme. Folglich ist dann im Betrieb mittels des Verdampfers 12 dem Kühlkreis 4 Wärme entnehmbar und dem Kältekreis 6 zuführbar sowie mittels des Kondensators 10 Wärme aus dem Kältekreis 6 in den Kühlkreis 4 übertragbar. Das hier gezeigte Wärmesystem 2 ermöglicht jedoch auch eine bedarfsweise Steuerung des Wärmeaustausches zwischen Kühlkreis 4 und Kältekreis 6 derart, dass unterschiedlichen Klimatisierungsmodi der Kondensator 10 oder der Verdampfer 12 ausgeschaltet werden und stattdessen der HVS-Wärmetauscher 16 die entsprechende Funktion übernimmt. Dazu ist der HVS-Wärmetauscher 16 hier zwischen drei Betriebszuständen umschaltbar, nämlich einem Verdampferbetrieb, zur Wärmeaufnahme, einem Kondensatorbetrieb, zur Wärmeabgabe und einem Neutralbetrieb, in welchem kein aktiver Wärmetausch mit dem Nebenkühlkreis 20 erfolgt. Abhängig vom jeweiligen Betriebszustand des HVS-Wärmetauschers 16 wird dann gegebenenfalls der Kondensator 10 oder der Verdampfer 12 abgeschaltet, das heißt in einen Neutralbetrieb versetzt, bei dem kein Wärmeaustausch erfolgt.The refrigeration circuit 6 is designed as a heat pump and initially includes a compressor 8th . a capacitor 10 , an evaporator 12 and an upstream expansion element 14 , Upstream of the evaporator 12 and downstream of the condenser 10 is a HVS heat exchanger 16 connected to the refrigeration circuit, which is its own organ of expansion 14 assigned. The HVS heat exchanger 16 serves the air conditioning of a high-voltage storage 18 of the vehicle, which here indirectly via a secondary cooling circuit 20 is air conditioned. This is here from the cooling circuit 4 fluidically separated, that is, there is no exchange of coolant between the two circuits. An air conditioning of high-voltage storage 18 then takes place accordingly by heat exchange with the auxiliary cooling circuit 20 in turn, via the HVS heat exchanger 16 with the refrigerant circuit 6 Exchanges heat. in an alternative not shown here, however, is on the auxiliary cooling circuit 20 dispensed and air conditioning of high-voltage storage 18 takes place directly by means of the HVS heat exchanger 16 by heat exchange with the refrigerant circuit 4 , The cooling circuit 4 is with the refrigerant circuit 6 by means of the capacitor 10 and the evaporator 12 thermally connected, to exchange heat. Consequently, then in operation by means of the evaporator 12 the cooling circuit 4 Heat removable and the refrigerant circuit 6 fed and by means of the capacitor 10 Heat from the refrigeration circuit 6 in the cooling circuit 4 transferable. The heating system shown here 2 However, it also allows as needed control of the heat exchange between the cooling circuit 4 and cooling circuit 6 such that different air conditioning modes of the capacitor 10 or the evaporator 12 be turned off and instead the HVS heat exchanger 16 the corresponding function takes over. This is the HVS heat exchanger 16 here switchable between three operating states, namely an evaporator operation, for heat absorption, a condenser operation, for heat dissipation and a neutral operation, in which no active heat exchange with the auxiliary cooling circuit 20 he follows. Depending on the respective operating state of the HVS heat exchanger 16 then, if appropriate, the capacitor 10 or the evaporator 12 switched off, that is put into a neutral mode, in which no heat exchange takes place.

Zur Verdeutlichung des Wärmeaustausches zwischen dem Kühlkreis 4 und dem Kältekreis 6 sind in den 1 bis 3 die jeweiligen Richtungen der Wärmeübertragung durch Pfeile am Kondensator 10, am HVS-Wärmetauscher 16 und am Verdampfer 12 dargestellt. Dabei zeigt 1 das Wärmesystem in einem HVS-Heizmodus, bei dem der HVS-Wärmetauscher 16 im Kondensatorbetrieb Wärme an den Nebenkühlkreis 20 abgibt und der Verdampfer 12 Wärme aus dem Kühlkreis 4 aufnimmt. Der Kondensator 10 ist hierbei ausgeschaltet. In einer nicht dargestellten Variante ist dieser jedoch eingeschaltet und übergibt Wärme vom Kältekreis 6 in den Kühlkreis 4.To clarify the heat exchange between the cooling circuit 4 and the refrigerant circuit 6 are in the 1 to 3 the respective directions of heat transfer through arrows on the capacitor 10 , at the HVS heat exchanger 16 and at the evaporator 12 shown. It shows 1 the heating system in a HVS heating mode where the HVS heat exchanger 16 In condenser mode, heat to the secondary cooling circuit 20 gives off and the evaporator 12 Heat from the cooling circuit 4 receives. The capacitor 10 is turned off. In a variant, not shown, however, this is turned on and transfers heat from the refrigerant circuit 6 in the cooling circuit 4 ,

2 zeigt das Wärmesystem 2 in einem HVS-Kühlmodus, bei dem der Hochvoltspeicher 18 durch Wärmetausch vom Nebenkühlkreis 20 in den Kältekreis 6 gekühlt wird. Dazu ist der HVS-Wärmetauscher 16 in einen Verdampferbetrieb umgeschaltet. Zur Wärmeabfuhr aus dem Kältekreis ist der Kondensator 10 entsprechend aktiviert; der Verdampfer 12 wird zunächst nicht benötigt und ist daher in 2 ausgeschaltet. In einer nicht dargestellten Alternative ist der Verdampfer 12 jedoch auch im HVS-Kühlmodus aktiv und nimmt überträgt zusätzliche Wärme in den Kältekreis 6. 2 shows the heating system 2 in a HVS cooling mode, where the high-voltage storage 18 by heat exchange from the secondary cooling circuit 20 in the refrigeration circuit 6 is cooled. This is the HVS heat exchanger 16 switched to an evaporator operation. For heat removal from the refrigerant circuit is the capacitor 10 activated accordingly; the evaporator 12 is initially not needed and is therefore in 2 switched off. In an alternative, not shown, the evaporator 12 however, it also operates in the HVS cooling mode and takes extra heat into the refrigerant circuit 6 ,

In 3 ist schließlich das Wärmesystem 2 in einem HVS-Neutralmodus dargestellt, bei dem der HVS-Wärmetauscher 16 im Neutralbetrieb betrieben wird und kein Wärmeaustausch zwischen dem Nebenkühlkreis 20 und dem Kältekreis 6 erfolgt. Dagegen sind der Kondensator 10 und der Verdampfer 12 beide eingeschaltet.In 3 is finally the heating system 2 in a HVS neutral mode, where the HVS heat exchanger 16 operated in neutral mode and no heat exchange between the auxiliary cooling circuit 20 and the refrigerant circuit 6 he follows. In contrast, the capacitor 10 and the evaporator 12 both turned on.

Der Kompressor 8, der Kondensator 10, der HVS-Wärmetauscher 16 und der Verdampfer 12 sind nacheinander in einem HVS-Zweig 22 des Kältekreises 6 angeordnet. Dieser weist hier zudem parallel zum HVS-Zweig 22 einen Klima-Zweig 24 auf, in dem ein weiteres Expansionsorgan 14 angeordnet ist sowie ein Klima-Verdampfer 26, welcher hier zur Kühlung von Luft im nicht näher gezeigten Innenraum des Fahrzeuges dient, das heißt zur Innenraumkühlung durch Wärmeaufnahme in den Kältekreis 6. Der Klima-Verdampfer 26 ist hier zudem ein Teil eines Klimagerätes 28, das weiterhin einen Heiz-Wärmetauscher 30 zur Innenraumbeheizung umfasst. Dieser ist an den Kühlkreis 4 angeschlossen, und zwar in einem Heizkreis 32, der mittels eines Heiz-Bypass 34 als Teil des Kühlkreises 4 gebildet ist. Auch der Kondensator 10 ist im Heizkreis 32 angeordnet und ermöglicht somit eine Wärmezufuhr vom Kältekreis 6 in den Heizkreis 32, zur Innenraumbeheizung mittels des Heizwärmetauschers 30 in einem Innenraum-Heizmodus. Alternativ ist der Innenraum in einem Innenraum-Kühlmodus mittels des Klima-Verdampfers 26 auch kühlbar. Durch eine Kombination lässt sich in einem Entfeuchtungsmodus auch eine Entfeuchtung der dem Innenraum zugeleiteten Luft mittels des Klimagerätes 28 erzielen.The compressor 8th , the capacitor 10 , the HVS heat exchanger 16 and the evaporator 12 are consecutive in a HVS branch 22 of the refrigeration circuit 6 arranged. This also points parallel to the HVS branch 22 a climate branch 24 in which another expansion organ 14 is arranged as well as a climate evaporator 26 , which is used here for cooling air in the interior of the vehicle not shown in detail, that is, for the interior cooling by absorbing heat in the refrigerant circuit 6 , The climate evaporator 26 is also part of an air conditioner here 28 , which continues to have a heating heat exchanger 30 for interior heating. This is to the cooling circuit 4 connected, in a heating circuit 32 by means of a heating bypass 34 as part of the cooling circuit 4 is formed. Also the capacitor 10 is in the heating circuit 32 arranged and thus allows a supply of heat from the refrigerant circuit 6 in the heating circuit 32 , for interior heating by means of the heating heat exchanger 30 in an indoor heating mode. Alternatively, the interior is in an indoor cooling mode by means of the air-conditioner evaporator 26 also coolable. By a combination can be in a dehumidifying mode and a dehumidification of the air supplied to the interior by means of the air conditioner 28 achieve.

Im Kühlkreis 4 sind wiederum weitere Komponenten 36, 38 des Fahrzeuges angeordnet, welche gekühlt und/oder beheizt werden sollen und entsprechend eine Wärmequelle beziehungsweise eine Wärmesenke darstellen oder möglicherweise gänzlich deaktiviert sind. In dem hier dargestellten Ausführungsbeispiel ist im Kühlkreis 4 zunächst ein Kühler 40 angeordnet, zum Austausch von Wärme mit der Umgebungsluft, das heißt der Luft in der Umgebung außerhalb des Fahrzeugs. Zur Förderung des Kühlmittels ist stromab des Kühlers 40 eine Kühlkreis-Pumpe 42 angeordnet. Stromab hiervon ist der Kondensator 10 angeordnet sowie in der hier gezeigten Variante parallel dazu die hier als Wärmequelle wirkenden Komponenten 36, 38 des Fahrzeugs. Diese Komponenten 36, 38 sind beispielsweise eine Ladeelektronik, eine elektrische Antriebsmaschine oder ein Generator des Fahrzeugs. Ist eine der Komponenten 36, 38 eingeschaltet, so generiert diese Wärme, welche mittels des Kühlkreises 4 abgeführt wird. Hierzu ist die entsprechende Komponente 36, 38 in geeigneter Weise, beispielsweise mittels eines geeigneten Wärmetauschers an den Kühlkreis 4 angeschlossen. Allgemein wird unter „an den Kühlkreis angeschlossen” verstanden, dass die entsprechende Komponente in geeigneter Weise zum Wärmeaustausch mit dem Kühlmittel des Kühlkreises verbunden ist, beispielsweise mittels eines vom Kühlmittel durch- oder umströmten Wärmetauschers.In the cooling circuit 4 are again other components 36 . 38 arranged the vehicle to be cooled and / or heated and represent a heat source or a heat sink or possibly completely disabled. In the embodiment shown here is in the cooling circuit 4 first a cooler 40 arranged to exchange heat with the ambient air, that is the air in the environment outside the vehicle. To convey the coolant is downstream of the radiator 40 a cooling circuit pump 42 arranged. Downstream of this is the capacitor 10 arranged and in the variant shown here parallel to the here acting as a heat source components 36 . 38 of the vehicle. These components 36 . 38 For example, a charging electronics, an electric drive machine or a generator of the vehicle. Is one of the components 36 . 38 switched on, this generates heat, which by means of the cooling circuit 4 is dissipated. This is the appropriate component 36 . 38 in a suitable manner, for example by means of a suitable heat exchanger to the cooling circuit 4 connected. In general, "connected to the cooling circuit" means that the corresponding component is suitably connected to the heat exchange with the coolant of the cooling circuit, for example by means of a coolant flowing through or around the heat exchanger.

Die Komponente 38 ist hier insbesondere eine abhängige Komponente 38, die zum Kondensator 10 parallel geschaltet ist und deren Klimatisierung in dem hier gezeigten Ausführungsbeispiel von der Klimatisierung des Hochvoltspeichers 20 abhängig ist. Wird dieser nicht gekühlt, so benötigt auch die abhängige Komponente 38 keine Kühlung, so dass an dieser sowie am Kondensator 10 keine Kühlmittelströmung benötigt wird und entsprechend die Pumpleistung der Kühlkreis-Pumpe 42 reduziert wird.The component 38 is here in particular a dependent component 38 leading to the capacitor 10 is connected in parallel and their air conditioning in the embodiment shown here of the air conditioning of the high-voltage memory 20 is dependent. If this is not cooled, so also requires the dependent component 38 no cooling, so that on this as well as on the capacitor 10 no coolant flow is needed and accordingly the pumping power of the cooling circuit pump 42 is reduced.

Die Klimatisierungsmodi zur Klimatisierung des Innenraums sind in dem hier gezeigten Wärmesystem 2 insbesondere unabhängig von den Klimatisierungsmodi zur Klimatisierung des Hochvoltspeichers 18 einstellbar und ausführbar. Beispielsweise ist es in HVS-Heizmodus der 1 möglich, zusätzlich den Kondensator 10 zu aktivieren, um den Heizkreis 32 zwecks Innenraumbeheizung zuzuschalten. Hierzu werden im Heiz-Bypass 34 eine entsprechende Heizkreis-Pumpe 44 aktiviert und ein Ventil 46 geöffnet. Wie aus den 2 und 3 ersichtlich wird, ist dies auch im HVS-Kühlmodus und im HVS-Neutralmodus möglich, wobei in letzterem der Kondensator 10 ohnehin schon eingeschaltet ist und lediglich der Heiz-Bypass 34 aktiviert werden muss.The air conditioning modes for air conditioning the interior are in the heat system shown here 2 In particular, regardless of the air conditioning modes for air conditioning of the high-voltage storage 18 adjustable and executable. For example, in HVS heating mode, it is the 1 possible, in addition to the capacitor 10 to activate the heating circuit 32 to switch on interior heating. For this purpose, in the heating bypass 34 a corresponding heating circuit pump 44 activated and a valve 46 open. Like from the 2 and 3 this is also possible in the HVS cooling mode and in the HVS neutral mode, in the latter case the capacitor 10 already turned on and only the heating bypass 34 must be activated.

Insbesondere zum ein- und abschalten des Kühlmittelstromes durch den Kondensator 10 ist hier vor dem Kühler 40 ein entsprechendes Regelventil 48 angeordnet, das im Falle eines ausgeschalteten Kondensators 10 dessen Rücklauf gegenüber dem Kühler 40 absperrt. Auf diese Weise ist es möglich, die Kühlkreis-Pumpe 42 mit reduzierter Leistung zu betreiben und entsprechend Energie zu sparen. Bei eingeschaltetem Kondensator 10, wird das Regelventil 48 entsprechend umgeschaltet. Um insbesondere im Innenraum-Heizmodus dem Heiz-Wärmetauscher 30 lediglich einen Teil der vom Kondensator 10 in den Heizkreis 32 eingebrachten Wärme zur Innenraumbeheizung zu verwenden, gestattet das Regelventil 48 einen entsprechenden Mischzustand derart, dass ein Teil der Wärme aus dem Heizkreis 32 über den Kühler 40 abgeführt wird, anstatt in den Heiz-Bypass 34 zu gelangen.In particular, for switching on and off of the coolant flow through the condenser 10 is here in front of the radiator 40 a corresponding control valve 48 arranged in the case of a switched-off capacitor 10 its return to the radiator 40 shuts off. In this way it is possible to use the cooling circuit pump 42 operate at reduced power and save energy accordingly. With the capacitor switched on 10 , becomes the control valve 48 switched accordingly. In particular, in the indoor heating mode, the heating heat exchanger 30 only part of the capacitor 10 in the heating circuit 32 introduced heat to use for indoor heating, allows the control valve 48 a corresponding mixing state such that a part of the heat from the heating circuit 32 over the radiator 40 is discharged, rather than in the heating bypass 34 to get.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

22
Wärmesystemheating system
44
Kühlkreiscooling circuit
66
Kältekreiscooling circuit
88th
Kompressorcompressor
1010
Kondensatorcapacitor
1212
VerdampferEvaporator
1414
Expansionsorganexpansion element
1616
HVS-WärmetauscherHVS heat exchanger
1818
HochvoltspeicherHigh-voltage battery
2020
NebenkühlkreisSecondary cooling circuit
2222
HVS-ZweigHVS-branch
2424
Klima-ZweigAir-branch
2626
Klima-VerdampferAir-evaporator
2828
Klimagerätair conditioning
3030
Heiz-WärmetauscherHeating heat exchanger
3232
Heizkreisheating circuit
3434
Heiz-BypassHeating bypass
3636
Komponentecomponent
3838
Komponente (abhängige)Component (dependent)
4040
Kühlercooler
4242
Kühlkreis-PumpeCooling circuit pump
4444
Heizkreis-PumpeHeating circuit pump
4646
VentilValve
4848
Regelventilcontrol valve

Claims (12)

Wärmesystem (2) für ein Elektro- oder Hybridfahrzeug, das in mehreren Klimatisierungsmodi betreibbar ist, mit einem Kühlkreis (4) sowie mit einem Kältekreis (6), in dem ein Kondensator (10) und ein Verdampfer (12) angeordnet sind, die zum Wärmeaustausch mit dem Kühlkreis (4) ausgebildet sind, dadurch gekennzeichnet, dass zum Wärmeaustausch mit einem Hochvoltspeicher (18) des Fahrzeugs im Kältekreis (6) ein HVS-Wärmetauscher (16) angeordnet ist und dass zum Einstellen der Klimatisierungsmodi der Kondensator (10) und der Verdampfer (12) jeweils ein- und ausschaltbar sind und der HVS-Wärmetauscher (16) zwischen zumindest zwei Betriebszuständen umschaltbar ist, ausgewählt aus einer Menge von Betriebszuständen umfassend: Verdampferbetrieb, Kondensatorbetrieb und Neutralbetrieb.Heating system ( 2 ) for an electric or hybrid vehicle that is operable in multiple air conditioning modes, with a refrigeration cycle ( 4 ) as well as with a cooling circuit ( 6 ), in which a capacitor ( 10 ) and an evaporator ( 12 ) arranged for heat exchange with the cooling circuit ( 4 ) are formed, characterized in that for heat exchange with a high-voltage storage ( 18 ) of the vehicle in the refrigeration circuit ( 6 ) an HVS heat exchanger ( 16 ) and that for adjusting the air conditioning modes, the capacitor ( 10 ) and the evaporator ( 12 ) are switched on and off and the HVS heat exchanger ( 16 ) is switchable between at least two operating states, selected from a set of operating states comprising: evaporator operation, condenser operation and neutral operation. Wärmesystem (2) nach dem vorhergehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass der Kondensator (10), der Verdampfer (12) und der HVS-Wärmetauscher (16) gemeinsam in einem HVS-Zweig (22) des Kältekreises (6) hintereinander geschaltet sind, wobei der Kondensator (10) stromauf des HVS-Wärmetauschers (16) angeordnet ist und dieser wiederum stromauf des Verdampfers (12).Heating system ( 2 ) according to the preceding claim, characterized in that the capacitor ( 10 ), the evaporator ( 12 ) and the HVS heat exchanger ( 16 ) together in an HVS branch ( 22 ) of the refrigeration circuit ( 6 ) are connected in series, the capacitor ( 10 ) upstream of the HVS heat exchanger ( 16 ) and this in turn upstream of the evaporator ( 12 ). Wärmesystem (2) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der HVS-Wärmetauscher (16) mit einem vom Kühlkreis (4) getrennten Nebenkühlkreis (20) verbunden ist, zum indirekten Wärmetausch mit dem Hochvoltspeicher (18). Heating system ( 2 ) according to any one of the preceding claims, characterized in that the HVS heat exchanger ( 16 ) with one from the cooling circuit ( 4 ) separate secondary cooling circuit ( 20 ), for indirect heat exchange with the high-voltage accumulator ( 18 ). Wärmesystem (2) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein Klimatisierungsmodus ein HVS-Heizmodus ist, bei dem der HVS-Wärmetauscher (16) in den Kondensatorbetrieb geschaltet ist, zur Beheizung des Hochvoltspeichers (18), und bei dem der Verdampfer (12) eingeschaltet ist, zur Wärmeaufnahme aus dem Kühlkreis (4).Heating system ( 2 ) according to one of the preceding claims, characterized in that an air-conditioning mode is an HVS heating mode in which the HVS heat exchanger ( 16 ) is switched to the condenser mode, for heating the high-voltage memory ( 18 ), and in which the evaporator ( 12 ) is switched on, for absorbing heat from the cooling circuit ( 4 ). Wärmesystem (2) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein Klimatisierungsmodus ein HVS-Kühlmodus ist, bei dem der Kondensator (10) eingeschaltet ist, zur Wärmeabgabe an den Kühlkreis (4), und bei dem der HVS-Wärmetauscher (16) in den Verdampferbetrieb geschaltet ist, zur Kühlung des Hochvoltspeichers (18).Heating system ( 2 ) according to one of the preceding claims, characterized in that an air conditioning mode is an HVS cooling mode in which the condenser ( 10 ) is switched on, for heat transfer to the cooling circuit ( 4 ), and in which the HVS heat exchanger ( 16 ) is switched to the evaporator mode, for cooling the high-voltage memory ( 18 ). Wärmesystem (2) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein Klimatisierungsmodus ein HVS-Neutralmodus ist, bei dem der Kondensator (10) und der Verdampfer (12) eingeschaltet sind, zum Wärmeaustausch mit dem Kühlkreis (4), und dass der HVS-Wärmetauscher (16) in den Neutralbetrieb geschaltet ist.Heating system ( 2 ) according to any one of the preceding claims, characterized in that an air conditioning mode is a HVS neutral mode in which the condenser ( 10 ) and the evaporator ( 12 ) are switched on, for heat exchange with the cooling circuit ( 4 ), and that the HVS heat exchanger ( 16 ) is switched to neutral mode. Wärmesystem (2) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass an den Kühlkreis (4) eine abhängige Komponente (38) angeschlossen ist, indem diese zum Kondensator (10) parallel geschaltet ist, und dass eine Klimatisierung der abhängigen Komponente (38) in Abhängigkeit einer Klimatisierung einer Hauptkomponente (18, 26) erfolgt.Heating system ( 2 ) according to one of the preceding claims, characterized in that to the cooling circuit ( 4 ) a dependent component ( 38 ) by connecting them to the capacitor ( 10 ) is connected in parallel, and that an air conditioning of the dependent component ( 38 ) depending on air conditioning of a main component ( 18 . 26 ) he follows. Wärmesystem (2) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass dieses ein Klimagerät (28) umfasst, mit einem an den Kältekreis (6) angeschlossenen Klima-Verdampfer (26), zur Innenraumkühlung in einem Klimatisierungsmodus, der ein Innenraum-Kühlmodus ist.Heating system ( 2 ) according to one of the preceding claims, characterized in that this an air conditioner ( 28 ), with a to the refrigerant circuit ( 6 ) connected air conditioning evaporator ( 26 ), for indoor cooling in an air conditioning mode, which is an indoor cooling mode. Wärmesystem (2) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Kühlkreis (4) einen zuschaltbaren Heizkreis (32) umfasst, in welcher der Kondensator (10) angeordnet ist sowie ein Heizwärmetauscher (30) zur Innenraumbeheizung.Heating system ( 2 ) according to one of the preceding claims, characterized in that the cooling circuit ( 4 ) a switchable heating circuit ( 32 ), in which the capacitor ( 10 ) and a heating heat exchanger ( 30 ) for interior heating. Wärmesystem (2) nach dem vorhergehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass ein Klimatisierungsmodus ein Innenraum-Heizmodus ist, bei dem der Heizkreis (32) zugeschaltet ist und der Kondensator (10) eingeschaltet, zur Wärmeabgabe an den Heiz-Wärmetauscher (30).Heating system ( 2 ) according to the preceding claim, characterized in that an air conditioning mode is an indoor heating mode in which the heating circuit ( 32 ) is switched on and the capacitor ( 10 ), for heat transfer to the heating heat exchanger ( 30 ). Wärmesystem (2) nach einem der beiden vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass im Kältekreis (6) ein zuschaltbarer Klima-Verdampfer (26) angeordnet ist, zur Innenraumkühlung, und ein Klimatisierungsmodus ein Entfeuchtungsmodus ist, bei dem der Klima-Verdampfer (26) aktiviert ist und der Heizkreis (32) zugeschaltet ist.Heating system ( 2 ) according to one of the two preceding claims, characterized in that in the refrigeration circuit ( 6 ) a switchable climate evaporator ( 26 ) is arranged for interior cooling, and an air conditioning mode is a dehumidifying mode in which the air-conditioning evaporator ( 26 ) is activated and the heating circuit ( 32 ) is switched on. Verfahren zur Klimatisierung eines Elektro- oder Hybridfahrzeugs mittels eines Wärmesystems (2), insbesondere nach einem der vorhergehenden Ansprüche, das in mehreren Klimatisierungsmodi betreibbar ist, mit einem Kühlkreis (4) sowie mit einem Kältekreis (6), in dem ein Kondensator (10) und ein Verdampfer (12) angeordnet sind, die zum Wärmeaustausch mit dem Kühlkreis (4) ausgebildet sind, und mit einem HVS-Wärmetauscher (16), zum Wärmeaustausch mit einem Hochvoltspeicher (18) des Fahrzeuges, wobei ein jeweiliger Klimatisierungsmodus eingestellt wird, indem der Kondensator (10) und der Verdampfer (12) jeweils ein- oder ausgeschaltet werden und indem der HVS-Wärmetauscher (16) zwischen zumindest zwei Betriebszuständen umgeschaltet wird, ausgewählt aus einer Menge von Betriebszuständen umfassend: Verdampferbetrieb, Kondensatorbetrieb und Neutralbetrieb.Method for the air conditioning of an electric or hybrid vehicle by means of a heating system ( 2 ), in particular according to one of the preceding claims, which can be operated in a plurality of air-conditioning modes, with a cooling circuit ( 4 ) as well as with a cooling circuit ( 6 ), in which a capacitor ( 10 ) and an evaporator ( 12 ) arranged for heat exchange with the cooling circuit ( 4 ) and with a HVS heat exchanger ( 16 ), for heat exchange with a high-voltage accumulator ( 18 ) of the vehicle, wherein a respective air conditioning mode is set by the capacitor ( 10 ) and the evaporator ( 12 ) are switched on or off and by the HVS heat exchanger ( 16 ) is switched between at least two operating states, selected from a set of operating states comprising: evaporator operation, condenser operation and neutral operation.
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