DE102015200334A1 - HEATING SYSTEM FOR AN ELECTRIC OR HYBRID VEHICLE AND METHOD FOR AIR-CONDITIONING SUCH A VEHICLE - Google Patents
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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
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:
Die
Der Kältekreis
Zur Verdeutlichung des Wärmeaustausches zwischen dem Kühlkreis
In
Der Kompressor
Im Kühlkreis
Die Komponente
Die Klimatisierungsmodi zur Klimatisierung des Innenraums sind in dem hier gezeigten Wärmesystem
Insbesondere zum ein- und abschalten des Kühlmittelstromes durch den Kondensator
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)
Priority Applications (1)
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DE102015200334.5A DE102015200334A1 (en) | 2015-01-13 | 2015-01-13 | HEATING SYSTEM FOR AN ELECTRIC OR HYBRID VEHICLE AND METHOD FOR AIR-CONDITIONING SUCH A VEHICLE |
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Legal Events
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R079 | Amendment of ipc main class |
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R163 | Identified publications notified | ||
R005 | Application deemed withdrawn due to failure to request examination |