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QUER-VERWEIS AUF BEZOGENE ANWENDUNG
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Diese Anmeldung beansprucht die Priorität und den Nutzen der
koreanischen Patentanmeldung Nummer 10-2015-0174241 , die in dem koreanischen Amt für geistiges Eigentum am 8. Dezember 2015 eingereicht worden ist, und deren gesamter Inhalt hierin durch Bezugnahme aufgenommen wird.
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HINTERGRUND
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(a) Gebiet der Erfindung
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Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Batteriekühlungssystem für ein Fahrzeug (z.B. Kraftfahrzeug) und insbesondere auf ein Batteriekühlungssystem für ein Fahrzeug, das eine Klimaanlagenvorrichtung sichert und eine elektrische-Einheit-Kühlvorrichtung, die Kühlwasser in einem Motor und einer elektrische Einheit innerhalb eines elektrischen Fahrzeugs oder eines Hybridfahrzeugs zirkuliert, und ein Batteriemodul aufwärmt oder herunterkühlt, und zwar basierend ist auf einem Fahrzeugzustand unter Verwendung von Kühlwasser, das durch die elektrische-Einheit-Kühlvorrichtung zirkuliert.
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(b) Beschreibung der bezogenen Technik
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Im Allgemeinen weist ein Klimaanlagensystem für ein Fahrzeug ein Klimaanlagensystem auf, dass eine Kühlflüssigkeit zirkuliert, um das Innere des Fahrzeugs (z. B. Erhöhung oder Erniedrigung der Temperatur innerhalb des Fahrzeugs) aufzuwärmen oder herunter zu kühlen. Das Klimaanlagensystem ist in der Lage, eine angenehme Innenraumumgebung des Fahrzeugs aufrecht zu erhalten durch Aufrechterhalten einer Fahrzeuginnenraumtemperatur bei einer angemessenen Temperatur, unabhängig von einem Wechsel der Außenraumtemperatur und die Kühlflüssigkeit, die durch Antrieb eines Kompressors zurück zirkuliert zu dem Kompressor durch einen Kondensator, einen Sammeltrockner, ein Expansionsventil und einen Verdampfer und Wärmeaustausch tritt während der Zirkulation auf, um die Temperatur innerhalb des Fahrzeugs zu erhöhen oder zu verringern.
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In anderen Worten, in einem Sommerkühlungsmodus, wird eine Hochtemperatur- und Hochdruck- gasförmige Kühlflüssigkeit durch den Kompressor komprimiert, wird durch den Kondensator kondensiert und dann durch den Sammeltrockner und das Expansionsventil verdampft, um die Innenraumtemperatur und die Innenraumfeuchtigkeit des Fahrzeugs zu verhindern. In letzter Zeit gibt es einen Bedarf, ein umweltfreundliches Fahrzeug zu entwickeln, das in der Lage ist, mit einer wachsenden Sorge bezüglich der Energieeffizienz und des Problems mit Umweltverschmutzung im Wesentlichen Verbrennungsmotor-(VBM)Fahrzeuge zu ersetzen, und das umweltfreundliche Fahrzeug fällt allgemein in ein elektrisches Fahrzeug, das durch eine Brennstoffzelle oder Elektrizität angetrieben wird, das die Energiequelle ist und ein Hybridfahrzeug, das durch einen Motor und eine elektrische Batterie angetrieben wird.
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In dem elektrischen Fahrzeug unter den umweltfreundlichen Fahrzeugen wird ein separater Heizer nicht verwendet im Gegensatz zu einer Klimaanlage eines allgemeinen Fahrzeugs und einer Klimaanlage, die auf ein elektrisches Fahrzeug angewandt wird, wird typischerweise Bezug genommen als ein Wärmepumpensystem. In dem elektrischen Fahrzeug wird eine chemische Reaktion von Sauerstoff und Wasserstoff in elektrische Energie umgewandelt, um Antriebskraft zu erzeugen und während dieses Prozesses wird Wärmeenergie durch chemische Reaktion in der Brennstoffzelle erzeugt und als ein Resultat ist es erforderlich, effektiv die erzeugte Wärme zu entfernen, um die Leistung der Brennstoffzelle zu sichern.
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Sogar in dem Hybrid-Fahrzeug wird die Antriebskraft durch Antreiben des Motors durch die Verwendung von Elektrizität, die von der Brennstoffzelle oder der elektrischen Batterie zusammen mit dem Motor geliefert wird, der durch allgemeinen Brennstoff angetrieben wird und als ein Resultat, kann die Leistung des Motors nur gesichert werden durch effektives Entfernen der Wärme, die von der Brennstoffzelle oder der Batterie und dem Motor erzeugt wird. Entsprechend benötigt in einem Hybrid-Fahrzeug oder ein elektrisches Fahrzeug gemäß der bezogenen Technik eine Elektrische-Einheit-Kühlvorrichtung, ein Wärmepumpsystem und ein Batteriekühlungssystem, die jeweils als geschlossene Kreise gebildet werden, um eine Überhitzung einer Batterie zu verhindern, die einen Motor, eine elektrische Einheit und eine Brennstoffzelle aufweist.
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Daher erhöhen sich die Größe und das Gewicht eines Kühlmoduls, das in der Vorderseite des Fahrzeugs bereitgestellt wird und eine Anordnung eines Verbindungsrohres, durch das eine Kühlflüssigkeit oder Kühlwasser an das Wärmepumpsystem geliefert wird, die Elektrische-Einheit-Kühlvorrichtung und das Batteriekühlungssystem in einer Motorkammer wird komplex. Weiterhin, da das Batteriekühlungssystem, das die Batterie aufwärmt oder abkühlt basierend auf einem Fahrzeugzustand für optimale Leistung der Batterie separat bereitgestellt wird, werden eine Mehrzahl an Ventilen benötigt, um das Batteriekühlungssystem mit den jeweiligen Verbindungsrohren zu verbinden, und Lärm und Vibrationen, die durch das häufige Öffnen und Schließen der Ventile erzeugt werden, werden in das Innere des Fahrzeugs übertragen, wobei sie den Fahrkomfort verschlechtern.
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Die obige Information, die in diesem Teilstück offenbart ist, ist lediglich für die Verbesserung des Verständnisses des Hintergrunds der Erfindung und daher kann es Informationen enthalten, die nicht den Stand der Technik bilden, der bereits einem durchschnittlichen Fachmann in diesem Land bekannt ist.
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KURZE DARSTELLUNG DER ERFINDUNG
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Die vorliegende Erfindung stellt ein Batteriekühlungssystem für ein Fahrzeug bereit, das wahlweise ein Kältemittel bzw. Kühlflüssigkeit (kurz: Kühlflüssigkeit) und Kühlwasser verwendet, die durch eine Klimaanlagenvorrichtung und eine Elektrische-Einheit-Kühlvorrichtung innerhalb eines elektrischen Fahrzeugs oder eines Hybridfahrzeugs zirkulieren, um ein Batteriemodul auf eine Wasser-Kühlungsart aufzuwärmen oder abzukühlen, um eine Gesamtfahrdistanz des Fahrzeugs durch effektives Batteriemanagement zu erhöhen.
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Ein Batteriekühlungssystem für ein Fahrzeug gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung kann aufweisen: Eine Klimaanlagenvorrichtung, die einen Kompressor, einen Kondensator, einen Verdampfer und ein erstes Expansionsventil aufweist, das über eine Kühlflüssigkeitsleitung verbunden ist und gestaltet ist, um eine Kühlflüssigkeit zu zirkulieren, um das Innere eines Fahrzeugs zu kühlen; eine Elektrische-Einheit-Kühlvorrichtung, die einen Elektrische-Einheit-Kühler und eine erste Wasserpumpe aufweist, die mit einer Kühlflüssigkeitsleitung verbunden ist und gestaltet ist, um Kühlwasser zu zirkulieren, um einen Motor und eine elektrische Einheit zu kühlen; ein Batteriemodul, das mit der Elektrische-Einheit-Kühlvorrichtung über eine Batteriekühlleitung verbunden ist; ein Wärmetauscher, der mit der Kühlflüssigkeitsleitung der Klimaanlagenvorrichtung über eine erste Verbindungsleitung verbunden ist, mit der Batteriekühlleitung über eine zweite Verbindungsleitung verbunden ist, und gestaltet ist, um eine Temperatur des Kühlwassers durch wahlweises Wärmeaustauschen des Kühlwassers und der Kühlflüssigkeit, die darin eingeführt worden ist, anzupassen; eine zweite Wasserpumpe, die auf der Batteriekühlleitung zwischen dem Batteriemodul und dem Wärmetauscher angeordnet ist; und ein Heizer, der auf der Batteriekühlleitung zwischen der Wasserpumpe und dem Batteriemodul angeordnet ist.
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Die erste Verbindungsleitung kann ein zweites Expansionsventil aufweisen, das zwischen dem Kondensator und dem Wärmetauscher angeordnet ist. Das zweite Expansionsventil kann gestaltet sein zu arbeiten, wenn ein Fahrzeugkühlmodus beginnt oder das Batteriemodul unter Verwendung der Kühlflüssigkeit zu kühlen, und kann die Kühlflüssigkeit ausdehnen, die durch die Verbindungsleitung eingeführt worden ist und die ausgedehnte Kühlflüssigkeit in den Wärmetauscher einführen.
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Die Batteriekühlleitung kann aufweisen: Ein erstes Ventil, das die Kühlleitung verbindet, die den Motor und die elektrische Einheit und die Batteriekühlleitung zwischen dem Elektrische-Einheit-Kühler und den Heizer verbindet; und ein zweites Ventil, das die Kühlleitung, die Batteriekühlleitung und die zweite Verbindungsleitung, die mit dem Wärmetauscher zwischen dem Batteriemodul und dem Elektrische-Einheit-Kühler verbunden ist, verbindet.
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Das erste Ventil kann die Kühlleitung, die mit dem Elektrische-Einheit-Kühler verbunden ist, die Kühlleitung, die mit dem Motor und der elektrischen Einheit verbunden ist, und die Batteriekühlleitung verbinden, wenn die Batterie unter Verwendung von Kühlwasser gekühlt wird. Das zweite Ventil kann gestaltet sein, die zweite Verbindungsleitung zu schließen, wenn das Batteriemodul unter Verwendung von Kühlwasser gekühlt wird. Das zweite Ventil kann weiterhin gestaltet sein, die Kühlleitung zu schließen und die Batteriekühlleitung und die zweite Verbindungsleitung zu verbinden, wenn das Batteriemodul unter Verwendung einer Kühlflüssigkeit gekühlt wird. Das erste Ventil und das zweite Ventil können 3-Wege-Ventile sein.
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Ein Reservoir-Tank kann auf der Kühlleitung zwischen dem Elektrische-Einheit-Kühler und dem ersten Ventil angeordnet sein. Die elektrische Einheit kann aufweisen: Eine elektrische Leistungssteuereinheit (ELSE), die auf der Kühlleitung zwischen dem Motor und der ersten Wasserpumpe angeordnet ist; und ein fahrzeugeigenes Ladegerät (FEL), das auf der Kühlleitung zwischen dem Motor und dem Elektrische-Einheit-Kühler angeordnet ist. Die erste Wasserpumpe und die zweite Wasserpumpe können elektrische Wasserpumpen sein. Wenn das Batteriemodul aufgewärmt wird, kann der Heizer eingeschaltet werden, um Kühlwasser zu erhitzen, das in der Batteriekühlleitung zirkuliert und das erhitzte Kühlwasser zu dem Batteriemodul einzuführen.
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Wie oben beschrieben, kann das Batteriekühlungssystem für ein Fahrzeug gemäß der beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wahlweise eine Kühlflüssigkeit und Kühlwasser verwenden, das in einer Klimaanlagenvorrichtung und einer Elektrische-Einheit-Kühlvorrichtung innerhalb eines elektrischen Fahrzeugs oder eines Hybridfahrzeugs zirkuliert, um ein Batteriemodul aufzuwärmen oder abzukühlen auf eine Wasserkühlungsart, um das System zu vereinfachen und die Gesamtfahrdistanz des Fahrzeugs durch effektive Batterieregelung zu erhöhen.
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Weiterhin können durch Vereinfachung des gesamten Systems, Herstellungskosten und Gewicht reduziert werden und die räumliche Nutzung kann verbessert werden. Zusätzlich kann die Zahl der Ventile zum Zusammenwirken der Klimaanlagenvorrichtung und der Elektrische-Einheit-Kühlvorrichtung gesenkt werden um dabei Kosten zu reduzieren, und Lärm und Vibration aufgrund der häufigen Ventilöffnungs- und -schließbetätigungen kann reduziert werden, um den Fahrkomfort des Fahrzeugs zu verbessern.
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KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
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Die obigen und andere Ziele, Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden klarer durch die folgende detailliere Beschreibung verstanden werden, wenn sie in Verbindung mit den begleitenden Zeichnungen betrachtet wird, in denen:
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1 ein Blockdiagramm eines Batteriekühlungssystems für ein Fahrzeug gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist;
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2 eine Ansicht eines Betriebszustands ist, der das Kühlen eines Batteriemoduls während eines Fahrzeugkühlmodus in dem Batteriekühlungssystem für das Fahrzeug gemäß der beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung veranschaulicht;
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3 eine Ansicht eines Betriebszustands ist, der das Kühlen des Batteriemoduls unter Verwendung einer Kühlflüssigkeit in dem Batteriekühlungssystem für das Fahrzeug gemäß der beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung veranschaulicht;
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4 eine Ansicht eines Betriebszustands ist, der das Kühlen des Batteriemoduls während des Kühlens eines Motors und einer elektrischen Einheit in dem Batteriekühlungssystem für das Fahrzeug gemäß der beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung veranschaulicht;
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5 eine Ansicht eines Betriebszustands ist, der das Kühlen des Batteriemoduls, während die Kühlung des Motors und der elektrischen Einheit in dem Batteriekühlungssystem für das Fahrzeug gestoppt sind, gemäß der beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung veranschaulicht;
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6 ist eine Ansicht eines Betriebszustands, der das Aufwärmen des Batteriemoduls, wenn eine Klimaanlagenvorrichtung und eine Elektrische-Einheit-Kühlvorrichtung in dem Batteriekühlungssystem für das Fahrzeug nicht arbeiten, gemäß der beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung veranschaulicht.
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Bezugszeichenliste
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- 100
- Batteriekühlungssystem
- 110
- Klimaanlagenmittel
- 111
- Kühlflüssigkeitsleitung
- 112
- Kompressor
- 113
- Kondensator
- 114
- erstes Expansionsventil
- 115
- Verdampfer
- 116
- zweites Expansionsventil
- 120
- elektrisches Einheitskühlungsmittel
- 121
- Kühlleitung
- 122
- Elektrische-Einheit-Kühler
- 123
- Kühlventilator
- 124
- erste Wasserpumpe
- 125
- Motor
- 126
- elektrische Einheit
- 129
- Reservoir-Tank
- 130
- Batteriemodul
- 131
- Batteriekühlleitung
- 132
- erste Verbindungsleitung
- 133
- zweite Verbindungsleitung
- 135
- Wärmetauscher
- 137
- zweite Wasserpumpe
- 139
- Heizer
- 140
- erstes Ventil
- 150
- zweites Ventil
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Detaillierte Beschreibung
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Es wird verstanden, dass der Ausdruck „Fahrzeug“ oder „Fahrzeug-“ oder ein anderer ähnlicher Ausdruck, der hierin verwendet ist, Motorfahrzeuge im Allgemeinen einschließt wie z.B. Insassen-Autos einschließlich Sport-Geländewagen (SUV), Busse, Lkws, verschiedene kommerzielle Fahrzeuge, Wasserfahrzeuge einschließlich eine Vielfalt an Booten und Schiffen, Luftfahrzeuge und dergleichen und schließt Hybridfahrzeuge, elektrische Fahrzeuge, Steckanschluss-Hybrid-elektrische Fahrzeuge, Wasserstoff-betriebene Fahrzeuge und andere Alternative-Kraftstoff-Fahrzeuge (z.B. Kraftstoffe, die von anderen Ressourcen als Erdöl abgeleitet werden) mit ein. Wie hierin Bezug genommen wird, ist ein Hybrid-Fahrzeug ein Fahrzeug, das zwei oder mehr Energiequellen aufweist, zum Beispiel sowohl benzinbetriebene als auch elektrisch betriebene Fahrzeuge.
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Obwohl eine bespielhafte Ausführungsform beschrieben ist, eine Mehrzahl an Einheiten zu verwenden, um das beispielhafte Verfahren auszuführen, wird verstanden, dass die beispielhaften Verfahren auch von einem oder einer Mehrzahl an Modulen ausgeführt werden können. Zusätzlich wird verstanden, dass der Ausdruck Steuergerät/Steuereinheit sich auf eine Hardware-Vorrichtung bezieht, die einen Speicher und einen Prozessor aufweist. Der Speicher ist gestaltet, um die Module zu speichern und der Prozessor ist spezifisch gestaltet, um genannte Module auszuführen, um einen oder mehr Prozesse, die weiter unten beschrieben sind, auszuführen.
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Die Ausdrucksweise, die hierin verwendet wird, ist nur für den Zweck, besondere Ausführungsformen zu beschreiben, und beabsichtigt nicht, die Erfindung zu beschränken. Wie hierin verwendet, beabsichtigen die Singular-Formen „ein“, „eine“ und „der“, „die“, „das“, die Pluralformen zumindest als Alternativen auch einzuschließen, es sei denn der Kontext zeigt klar etwas anderes an. Es wird weiter verstanden, dass die Ausdrücke „aufweisen“ und/oder „aufweisend“, wenn in dieser Beschreibung verwendet, die Gegenwart der angegebenen Merkmale, Zahlen, Schritte, Operationen, Elemente und/oder Komponenten spezifizieren, aber nicht die Gegenwart oder den Zusatz eines oder mehrerer anderer Merkmale, Zahlen, Schritte, Operationen, Elemente, Komponenten und/oder Gruppen davon ausschließen. Wie hierin verwendet, weist der Ausdruck „und/oder“ sämtliche und sämtliche Kombinationen eines oder mehrerer der verbundenen gelisteten Gegenstände auf.
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Eine beispielhafte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird hiernach in Detail beschrieben mit Bezug auf die begleitenden Zeichnungen. Daher sind Konfigurationen, die in den beispielhaften Ausführungsformen veranschaulicht werden und die Zeichnungen, die in der vorliegenden Beschreibung beschrieben werden, nur beispielhafte Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung und repräsentieren nicht den gesamten Gedanken der vorliegenden Erfindung und daher sollte verstanden werden, dass verschiedene modifizierte Beispiele, die die Konfigurationen ersetzen können, möglich sind, wenn die vorliegende Anmeldung eingereicht wird.
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Weiterhin sind die Größe und Dicke jeder Komponente, die in den Zeichnungen veranschaulicht wird, willkürlich gezeigt für ein besseres Verständnis und eine Leichtigkeit der Beschreibung, aber die vorliegende Erfindung ist nicht darauf beschränkt. Dicken sind vergrößert, um klar verschiedene Abschnitte und Bereiche auszudrücken. Zusätzlich, wenn nicht das Gegenteil explizit beschrieben wird, bedeutet „Einheit“, „Mittel“, „Teil“, „Bauteil“ oder dergleichen, das in der Beschreibung beschrieben wird, eine Einheit einer verständlichen Konfiguration, die zumindest eine Funktion erfüllt oder eine Operation ausführt.
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1 ist ein Blockdiagramm eines Batteriekühlungssystems für ein Fahrzeug gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Bezug nehmend auf 1 ist ein Batteriekühlungssystem 100 für ein Fahrzeug gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung anwendbar auf ein Hybridfahrzeug oder ein elektrisches Fahrzeug, das auch einen Motor (z.B. Verbrennungsmotor) und einen Elektromotor zusammen verwendet. Das Batteriekühlungssystem 100 wirkt zusammen mit einer Klimaanlagenvorrichtung 110, die eine Klimaanlage ist, die gestaltet ist, die Temperatur innerhalb des Fahrzeugs zu erhöhen oder zu senken, und einer Elektrische-Einheit-Kühlvorrichtung 120, die gestaltet ist, einen Motor 125 und eine elektrische Einheit 126 herunter zu kühlen (z.B. dessen Temperatur zu senken).
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In der vorliegenden beispielhaften Ausführungsform kann die Klimaanlagenvorrichtung 110 einen Kompressor 112, einen Kondensator 113, einen Verdampfer 114 und ein erstes Expansionsventil 115 aufweisen, die miteinander über einer Kühlflüssigkeitsleitung verbunden sind. Die Klimaanlagenvorrichtung 110 kann gestaltet sein, um das Innere des Fahrzeugs durch Zirkulation einer Kühlflüssigkeit während eines Fahrzeugkühlmodus herunter zu kühlen (z.B, die Temperatur davon zu senken). Die Elektrische-Einheit-Kühlvorrichtung 120 kann einen Elektrische-Einheit-Kühler 122 und eine erste Wasserpumpe aufweisen, die über die Kühlleitung 121 verbunden sind und gestaltet sind, um Kühlwasser zu zirkulieren, um den Motor 125 und die elektrische Einheit 126 zu kühlen. Insbesondere kann die elektrische Einheit 126 eine elektrische Leistungssteuereinheit (ELSE) 127 aufweisen, die auf der Kühlleitung 121 zwischen dem Motor 125 und der ersten Wasserpumpe 124 und einem fahrzeugeigenen Ladegerät (FEL) 128 angeordnet ist, das auf der Kühlleitung 121 zwischen dem Motor 125 und dem Elektrische-Einheit-Kühler 122 angeordnet ist.
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Der Elektrische-Einheit-Kühler 122 kann in einer Vorderseite bezogen auf die Vorwärtsfahrtrichtung des Fahrzeugs angeordnet sein und ein Kühlventilator 123 kann Rückseite bezogen auf die Vorwärtsfahrtrichtung des Fahrzeugs angeordnet sein, um Kühlwasser durch Betrieb mit dem Kühlventilator 123 zu kühlen und Wärme mit einer Außenluft. auszutauschen. Die Elektrische-Einheit-Kühlvorrichtung 120, die wie oben gestaltet ist, kann gestaltet werden, um das Kühlwasser, das in dem Elektrische-Einheit-Kühler 122 durch die Kühlleitung 121 durch den Betrieb der ersten Wasserpumpe 124 gekühlt wird, zu zirkulieren, um den Motor 125 und die elektrische Einheit 126 herunter zu kühlen. Insbesondere kann das Batteriekühlungssystem 100 gemäß der beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ein Batteriemodul 130, einen Wärmetauscher 135, eine zweite Wasserpumpe 137 und einen Heizer 139 aufweisen.
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Das Batteriemodul 130 kann gestaltet sein, um Leistung an den Motor 125 und die elektrische Einheit 126 zu liefern und kann mit der Elektrische-Einheit-Kühlvorrichtung 120 über eine Batteriekühlleitung 131 verbunden sein. Insbesondere kann das Batteriemodul 130 ein wassergekühlter Typ sein und kann daher mit Kühlwasser gekühlt werden. Der Wärmetauscher 135 kann mit der Kühlflüssigkeitsleitung 111 der Klimaanlagenvorrichtung 110 über eine erste Verbindungsleitung 132 verbunden sein, kann mit der Batteriekühlleitung 131 über eine zweite Verbindungsleitung 133 verbunden sein und kann gestaltet sein, um eine Temperatur des Kühlwassers durch Wärmeaustauschen zwischen Kühlwasser und einer Kühlflüssigkeit, die darin fließt, anzupassen.
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Insbesondere in der ersten Verbindungsleitung 132 kann ein zweites Expansionsventil zwischen dem Kondensator 113 und dem Wärmeaustauscher 135 angeordnet werden. Das zweite Expansionsventil 116 kann gestaltet sein, um zu arbeiten, wenn ein Fahrzeugkühlmodus startet oder das Batteriemodul 130 unter Verwendung der Kühlflüssigkeit gekühlt wird. Das zweite Expansionsventil 116 kann die Kühlflüssigkeit ausdehnen, die durch die erste Verbindungsleitung 132 eingeführt wird, um die Kühlflüssigkeit in einem niedrigeren Temperaturzustand in den Wärmeaustauscher 135 einzuführen.
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In anderen Worten kann das zweite Expansionsventil 116 die kondensierte Kühlflüssigkeit, die von dem Kondensator 113 abgeführt wird, ausdehnen, um die Temperatur der Kühlflüssigkeit zu senken und die Niedrig-Temperatur-Kühlflüssigkeit in den Wärmeaustauscher 135 einzuführen, um weiter die Temperatur des Kühlwassers zu senken, das durch das Innere des Wärmetauschers passiert. Entsprechend kann das Kühlwasser, dessen Temperatur gesenkt wird, während es durch den Wärmetauscher 135 passiert, in das Batteriemodul (fließen), um effizienter das Batteriemodul 130 herunter zu kühlen.
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Zusätzlich kann die zweite Wasserpumpe 137 auf der Batteriekühlleitung 131 zwischen dem Batteriemodul 130 und dem Wärmetauscher 135 angeordnet sein. Die zweite Wasserpumpe 137 kann gestaltet sein, um das Kühlwasser zu der Batteriekühlleitung 131 zu zirkulieren. Insbesondere die erste Wasserpumpe 124 und die zweite Wasserpumpe 135 können elektrische Wasserpumpen sein. Der Heizer 139 kann auf der Batteriekühlleitung 131 zwischen der zweiten Wasserpumpe 135 und dem Batteriemodul 130 angeordnet sein. Wenn das Batteriemodul 130 aufgewärmt ist, kann der Heizer 139 eingeschaltet werden, um das Kühlwasser zu erhitzen, das durch die Batteriekühlleitung 131 zirkuliert und das erhitzte Kühlwasser einzuführen.
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In der vorliegenden beispielhaften Ausführungsform kann die Batteriekühlleitung 130 ein erstes Ventil 140 und ein zweites Ventil 150 aufweisen. Das erste Ventil 140 kann die Kühlleitung 121, die den Motor 125 und die elektrische Einheit 126 verbindet, und die Batteriekühlleitung 131 zwischen dem Elektrische-Einheit-Kühler 122 und dem Heizer 139 verbinden. Das erste Ventil 140 kann den Elektrische-Einheit-Kühler 122, die Kühlleitung 121, die mit dem Motor 125 und der elektrischen Einheit 126 verbunden ist, und die Batteriekühlleitung 131 verbinden, wenn das Batteriemodul 130 unter Verwendung des Kühlwassers gekühlt wird.
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Zusätzlich kann das zweite Ventil 150 die Kühlleitung 121, die Batteriekühlleitung 131 und die zweite Verbindungsleitung 133, die mit dem Wärmetauscher 135 zwischen dem Batteriemodul 130 und dem Elektrische-Einheit-Kühler 122 verbunden ist, verbinden. Das zweite Ventil 150 kann gestaltet sein, um die zweite Verbindungsleitung 133, die mit dem Wärmetauscher 135 verbunden ist, zu schließen, wenn das Batteriemodul 130 unter Verwendung des Kühlwassers herunter gekühlt wird. Zusätzlich kann das zweite Ventil 150 gestaltet sein, um die Kühlleitung 121 zu schließen und die Batteriekühlleitung 131 und die zweite Verbindungsleitung 133 zu verbinden, wenn das Batteriemodul 130 unter Verwendung der Kühlflüssigkeit herunter gekühlt wird. Das erste Ventil 140 und das zweite Ventil 150 können 3-Wege-Ventile sein.
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Währenddessen kann die Kühlleitung 121 einen Reservoirtank 129 aufweisen, der zwischen dem Elektrische-Einheit-Kühler 122 und dem ersten Ventil 140 angeordnet ist. Der Reservoirtank 129 kann gestaltet sein, um gekühltes Kühlwasser zu speichern, das von dem Elektrische-Einheit-Kühler 122 eingeführt worden ist. In der vorliegenden beispielhaften Ausführungsform kann die erste Wasserpumpe 124 auf der Kühlleitung 121 zwischen dem ersten Ventil 140 und einem Leistungssteuergerät 127 angeordnet sein, aber die vorliegende Erfindung ist nicht darauf beschränkt. Die erste Wasserpumpe 124 kann auf der Kühlleitung 121 zwischen dem ersten Ventil 140 und dem Reservoirtank 129 angeordnet sein. Wenn die erste Wasserpumpe 124 zwischen dem Reservoirtank 129 und dem ersten Ventil 140 angeordnet ist, kann die erste Wasserpumpe 124 gestaltet sein, um zusammen mit der zweiten Wasserpumpe 137 zu arbeiten, wenn das Batteriemodul 130 mit dem Kühlwasser gekühlt wird, um die Flussmenge des Kühlwassers zu erhöhen, die durch das Batteriemodul 130 zirkuliert.
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Hiernach wird der Betrieb des Batteriekühlsystems 100, das wie oben gestaltet ist, gemäß der beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung beim Abkühlen und Aufwärmen des Batteriemoduls 130 im Detail beschrieben. 2 ist eine Zustandsansicht, die das Herunterkühlen der Batterie während des Fahrzeugkühlmodus in dem Batteriekühlsystem gemäß der beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung veranschaulicht.
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Bezug nehmend auf 2, wenn das Batteriemodul 130 herunter gekühlt werden kann während des Fahrzeugkühlmodus, kann die Klimaanlagenvorrichtung 110 gestaltet sein, um im Betreib zu sein, um die Kühlflüssigkeit entlang der Kühlflüssigkeitsleitung 111 zu zirkulieren und das Innere des Fahrzeugs kann entsprechend (z.B. die Innenraumtemperatur kann gesenkt werden) herunter gekühlt werden. Insbesondere kann die Kühlflüssigkeit zu dem Kondensator 113 von dem Kompressor 112 eingeführt werden und kann durch das erste Expansionsventil 114 entlang der Kühlleitung 121 passieren, während es kondensiert wird durch den Wärmeaustausch mit der äußeren Luft.
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Die Kühlflüssigkeit, die ausgedehnt ist, während sie durch das erste Expansionsventil 114 passiert, kann durch den Verdampfer 115 verdampft werden, und kann dann wieder an den Kompressor 112 geliefert werden und kann in der Klimaanlagenvorrichtung 110 zirkulieren. Insbesondere kann das zweite Expansionsventil 116 geöffnet werden und teilweise die Kühlflüssigkeit ausdehnen, die von dem Kondensator 113 abgeführt wird, und kann gestaltet sein, die ausgedehnte Kühlflüssigkeit zu dem Wärmeaustauscher 135 zu liefern. Weiterhin kann das zweite Ventil 135 gestaltet werden, um die Kühlleitung 121 zu schließen und die Batteriekühlleitung 131 und die zweite Verbindungsleitung 133 zu verbinden. Dann kann das Kühlwasser, das durch den Wärmeaustausch mit der Kühlflüssigkeit in dem Wärmetauscher 135 gekühlt ist, in das Batteriemodul 130 durch Operation der zweiten Wasserpumpe 137 eingeführt werden. Entsprechend kann das gekühlte Kühlwasser effektiv das Batteriemodul 130 herunter kühlen.
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3 ist eine Betriebsansicht, die das Herunterkühlen der Batterie unter Verwendung der Kühlflüssigkeit in dem Batteriekühlsystem gemäß der beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung veranschaulicht. Mit Bezug auf 3, wenn das Batteriemodul 130 gekühlt werden kann unter Verwendung der Kühlflüssigkeit, kann der Betrieb des ersten Expansionsventils 114 der Klimaanlagenvorrichtung 110 gestoppt werden, um zu verhindern, dass weitere Kühlflüssigkeit in den Verdampfer 115 eingeführt wird.
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In dem oben beschriebenen Zustand kann die Kühlflüssigkeit in den Kondensator 113 von dem Kompressor 112 eingeführt werden und durch Wärmeaustausch mit der äußeren Luft kondensiert werden. Danach kann die Kühlflüssigkeit von dem Kondensator 113 abgeführt werden und ausgedehnt werden, während sie durch das zweite Expansionsventil 116 entlang der Kühlleitung 121 passiert und dann durch den Wärmetauscher 135 passieren und zurück zu dem Kompressor 112 geliefert werden. Insbesondere das zweite Ventil 135 kann gestaltet sein, um die Kühlleitung 121 zu schließen und die Batteriekühlleitung 131 und die zweite Verbindungsleitung 133 zu verbinden. Dann kann das Kühlwasser, das durch Wärmeaustausch mit der Kühlflüssigkeit in dem Wärmetauscher 135 gekühlt ist, in das Batteriemodul 130 durch den Betrieb der zweiten Wasserpumpe 137 eingeführt werden. Entsprechend kann das gekühlte Kühlwasser effektiv das Batteriemodul 130 kühlen.
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Unterdessen arbeitet in 2 und 3 die Elektrische-Einheit-Kühlvorrichtung 120 nicht in der beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, aber die vorliegende Erfindung ist nicht darauf beschränkt, und das Kühlwasser kann durch die Kühlleitung 121 zirkuliert werden, wenn der Motor 125 und die elektrische Einheit 126 Kühlung benötigen. 4 ist Betriebsansicht, die das Kühlen der Batterie veranschaulicht, während der Motor und die elektrische Einheit in dem Batteriekühlsystem für das Fahrzeug gekühlt werden gemäß der beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
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Mit Bezug auf 4 kann die Elektrische-Einheit-Kühlvorrichtung 120 gestaltet sein, um im Betrieb zu sein, um den Motor 125 und die elektrische Einheit 126 zu kühlen.
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Insbesondere das erste Ventil 140 kann den Elektrische-Einheit-Kühler 122, die Kühlleitung 121, die mit dem Motor 125 und der elektrischen Einheit 126 verbunden ist, und die Batteriekühlleitung 131 verbinden. Zusätzlich kann das zweite Ventil 150 gestaltet sein, um die zweite Verbindungsleitung 133, die mit dem Wärmetauscher 135 verbunden ist, zu schließen.
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Entsprechend kann Kühlwasser, das in dem Elektrische-Einheit-Kühler 113 gekühlt ist, in der Kühlleitung 121 zirkulieren, um den Motor 125 und die elektrische Einheit 126 durch Betrieb der ersten Wasserpumpe 124 zu kühlen. Gleichzeitig kann das Kühlwasser in der Batteriekühlleitung 131 durch Betrieb der zweiten Wasserpumpe 137 zirkulieren. Dann kann inmitten des Kühlwassers, das durch die Elektrische-Einheit-Kühlvorrichtung 120 zirkuliert, Kühlwasser, das durch den Elektrische-Einheit-Kühler 122 gekühlt ist, in die Batteriekühlleitung 131 eingeführt werden und daher kann es durch den ausgeschalteten Heizer 139 in das Batteriemodul 130 fließen. Entsprechend kann das Kühlwasser das Batteriemodul 130 kühlen.
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5 ist eine Betriebsansicht, die das Kühlen der Batterie veranschaulicht, während der Motor und die elektrische Einheit in dem Batteriekühlsystem für das Fahrzeug gemäß der beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung nicht arbeiten. Bezug nehmend auf 5, wenn der Motor 125 und die elektrische Einheit 126 keine Kühlung benötigen, kann das erste Ventil 140 dafür gestaltet sein, die Kühlleitung 121 zu schließen, die mit dem Motor 125 und der elektrischen Einheit 126 verbunden ist und die Batteriekühlleitung 131 zu verbinden. Zusätzlich kann das zweite Ventil 150 die zweite Verbindungsleitung 133, die mit dem Wärmetauscher 135 verbunden ist, schließen.
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Entsprechend zirkuliert das Kühlwasser, das in dem Elektrische-Einheit-Kühler 113 gekühlt ist, durch die Batteriekühlleitung 131 durch den Betrieb der zweiten Wasserpumpe 137. Dann kann das Kühlwasser, das durch den Elektrische-Einheit-Kühler 122 gekühlt ist, in die Batteriekühlleitung 131 eingeführt werden und dann in das Batteriemodul 130 durch den ausgeschalteten Heizer 130 eingeführt werden. Entsprechend kann das gekühlte Kühlwasser das Batteriemodul 130 kühlen.
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6 ist eine Betriebsansicht, die das Aufwärmen der Batterie veranschaulicht, wenn die Klimaanlagenvorrichtung und die elektrische Kühlvorrichtung in dem Batteriekühlsystem für das Fahrzeug gemäß der beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung nicht arbeiten. Bezug nehmend auf 6, kann das zweite Ventil, 150, zum Aufwärmen des Batteriemoduls 130, gestaltet sein, um die Verbindung der Kühlleitung 121 und der Batteriekühlleitung 131 zu schließen und die zweite Verbindungsleitung 133 zu verbinden.
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Weiterhin kann das Kühlwasser in der Batteriekühlleitung 131 in der Batteriekühlleitung 131 durch Betrieb der zweiten Wasserpumpe 137 zirkulieren. Insbesondere kann der Heizer 139 gestaltet sein, um zu arbeiten, um das Kühlwasser, das in der Batteriekühlleitung 131 zirkuliert, zu erhitzen, um das erhitzte Kühlwasser in das Batteriemodul 130 einzuführen. Entsprechend kann das Batteriemodul 130 durch Einführung des erhitzten Kühlwassers rasch aufgewärmt werden.
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Daher kann das Batteriekühlsystem 100, das wie oben gestaltet ist gemäß der beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, wahlweise Kühlflüssigkeit und Kühlwasser verwenden, das in der Klimaanlagenvorrichtung 110 und der Elektrische-Einheit-Kühlvorrichtung 120 innerhalb des elektrischen Fahrzeugs oder des Hybridfahrzeugs zirkuliert, um das Batteriemodul auf eine Wasserkühlungsart aufzuwärmen oder herunter zu kühlen, wodurch das System vereinfacht wird und die Batterie kann effektiv geregelt werden, wobei eine Gesamtfahrdistanz des Fahrzeugs erhöht wird.
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Zusätzlich kann das gesamte System vereinfacht werden, um Herstellungskosten und das Gewicht des Systems zu reduzieren, und die räumliche Nutzung wird verbessert. Weiterhin kann die Anzahl der Ventile zum Zusammenwirken der Klimaanlagenvorrichtung 110 und der Elektrische-Einheit-Kühlvorrichtung 120 reduziert werden, um dabei Kosten zu reduzieren, und Lärm und Vibration aufgrund häufiger Öffnungs- und Schließ-Betätigungen kann reduziert werden, um dabei den Fahrkomfort des Fahrzeugs zu verbessern.
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Während diese Erfindung in Verbindung mit dem, was gegenwärtig als beispielhafte Ausführungsformen betrachtet wird, beschrieben worden ist, sollte verstanden werden, dass die Erfindung nicht auf die offenbarten beispielhaften Ausführungsformen beschränkt ist, sondern, dass im Gegenteil beabsichtigt ist, dass sie verschiedene Modifikationen und äquivalente Anordnungen abdeckt, die innerhalb des Gedankens und Umfangs der angehängten Ansprüche aufgewiesen werden.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- KR 10-2015-0174241 [0001]
