DE102017011430A1 - Kühlsystem für eine elektrische Antriebseinheit für ein Fahrzeug - Google Patents

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Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Kühlsystem für eine elektrische Antriebseinheit für ein Fahrzeug (1). Die elektrische Antriebseinheit umfasst einen Elektromotor (2), einen elektrischen Energiespeicher (4) zum Speichern von elektrischer Energie und Leistungselektronik (5) zum Steuern des Flusses von elektrischer Energie zwischen dem elektrischen Energiespeicher (4) und dem Elektromotor (2). Das Kühlsystem umfasst einen Hochtemperatur-Kühlkreis (6) mit einem zirkulierenden Kühlmittel, das dazu eingerichtet ist, die Leistungselektronik (5) zu kühlen. Das Kühlmittel-Kühlsystem ist dazu eingerichtet, bei Umgebungstemperaturen unterhalb einer bestimmten Temperatur das Kühlmittel in dem Hochtemperatur-Kühlkreis (6) in einem ersten Radiator (8a) und das Kühlmittel in dem Niedertemperatur-Kühlkreis (21) in einem zweiten Radiator (8b) zu kühlen. Das Kühlmittel-Kühlsystem ist dazu eingerichtet, bei Umgebungstemperaturen oberhalb der bestimmen Temperatur das Kühlmittel in dem Hochtemperatur-Kühlkreis (6) in dem ersten Radiator (8a) und in dem zweiten Radiator (8b) zu kühlen und das Kühlmittel in dem Niedertemperatur-Kreis (21) mittels des Kältesystems (18) zu kühlen.

Description

  • Hintergrund der Erfindung und Stand der Technik
  • Die vorliegende Erfindung betrifft ein Kühlsystem für ein Fahrzeug gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1. Die Erfindung betrifft auch ein Fahrzeug, welches ein solches Kühlsystem umfasst.
  • Hybridfahrzeuge können von einer elektrischen Antriebseinheit in Kombination mit einigen anderen Arten von Antriebseinheiten, wie beispielsweise einem Verbrennungsmotor, angetrieben sein. Die elektrische Antriebseinheit kann einen Elektromotor umfassen, der wechselweise als Motor und Generator arbeitet, sowie einen elektrischen Energiespeicher zum Speichern von elektrische Energie und Leistungselektronik zum Steuern des Flusses von elektrischer Energie zwischen dem elektrischen Energiespeicher und dem Elektromotor. Die Leistungselektronik kann einen DC-Wandler und einen Inverter zum Übertragen von elektrischer Energie zwischen dem elektrischen Energiespeicher und dem Elektromotor umfassen. Der elektrische Energiespeicher und die Leistungselektronik werden während des Betriebs aufgewärmt. Der elektrische Energiespeicher und die Leistungselektronik sind dazu ausgelegt, innerhalb eines bestimmten Temperaturbereichs zu arbeiten. Der elektrische Energiespeicher kann eine optimal effiziente Arbeitstemperatur innerhalb des Temperaturbereichs von 20 bis 30 °C haben. Die Leistungselektronik kann normalerweise einer Temperatur von bis zu etwa 60 bis 70 °C widerstehen. Folglich ist es zweckmäßig, den elektrischen Energiespeicher und die Leistungselektronik mit Kühlmittel von unterschiedlichen Temperaturen zu kühlen. Ferner ist die Effizienz des elektrischen Energiespeichers reduziert, wenn dieser eine zu niedrige Temperatur hat. Folglich ist es auch zweckmäßig, den elektrischen Energiespeicher während Betriebsbedingungen zu erwärmen, wenn dieser eine zu niedrige Temperatur hat.
  • Es ist bekannt, in einem Fahrzeug ein Kühlsystem zu verwenden, das einen Hochtemperatur-Kühlkreis zum Kühlen des elektrischen Energiespeichers umfasst. Das Kühlmittel in dem Hochtemperatur-Kreis wird in einem Radiator gekühlt. Das Kühlmittel in dem Niedertemperatur-Kühlkreis wird in einem separaten Radiator während Betriebsbedingungen gekühlt, wenn es möglich ist, den elektrischen Energiespeicher durch Umgebungsluft zu kühlen. Das Kühlmittel in dem Niedertemperatur-Kühlkreis wird durch ein Kältesystem gekühlt, wenn die Umgebungsluft eine zu hohe Temperatur hat. Die Kühlkreise sind in einer Kiste angeordnet, die an einem seitlichen Rahmen des Fahrzeugs befestigt ist.
  • Zusammenfassung der Erfindung
  • Das Ziel der vorliegenden Erfindung ist es, ein Kühlsystem bereitzustellen, welches ein effizientes Kühlen eines elektrischen Energiespeichers und von Leistungselektronik für ein Fahrzeug bereitstellt.
  • Das oben genannte Ziel wird durch das Kühlsystem gemäß Anspruch 1 erreicht. Die Leistungselektronik wird durch Kühlmittel in einem Hochtemperatur-Kühlkreis gekühlt, und der Energiespeicher wird durch Kühlmittel in einem Niedertemperatur-Kühlkreis gekühlt. Die Verwendung zweier Kühlkreise mit unterschiedlichen Kühlmitteltemperaturen ermöglicht es, ein individuelles Kühlen des elektrischen Energiespeichers und der Leistungselektronik auf benötigte Temperaturen bereitzustellen. Während Betriebsbedingungen, wenn eine Umgebungslufttemperatur niedrig ist, ist es möglich, ein Kühlen des Kühlmittels in dem Hochtemperatur-Kühlkreis in dem ersten Radiator auf eine Temperatur bereitzustellen, bei der es ein benötigtes Kühlen der Leistungselektronik bereitstellt. Ferner ist es möglich, ein Kühlen des Kühlmittels in dem Niedertemperatur-Kühlkreis in dem zweiten Radiator auf eine Temperatur bereitzustellen, bei der es ein benötigtes Kühlen des Energiespeichers bereitstellt. Während Betriebsbedingungen, wenn die Umgebungslufttemperatur größer ist als oder nahe ist an einer Temperatur optimaler Effizienz des elektrischen Energiespeichers, ist es nicht möglich, das Kühlmittel in dem Niedertemperatur-Kühlkreis auf eine Temperatur zu kühlen, bei der es ein benötigtes Kühlen des elektrischen Energiespeichers bereitstellt. In diesem Fall wird das Kühlmittel in dem Niedertemperatur-Kühlkreis durch das Kältesystem gekühlt. Daher wird der zweite Radiator bei hohen Umgebungstemperaturen nicht von dem Niedertemperatur-Kühlsystem verwendet. Dies ermöglicht es, das Kühlmittel in dem Hochtemperatur-Kühlkreis in dem ersten Radiator und in dem zweiten Radiator zu kühlen. Folglich empfängt das Kühlmittel in dem Hochtemperatur-Kühlkreis eine vergrößerte Wärmeübertragungsfläche mit Umgebungsluft, was es ermöglicht, das Kühlmittel in dem Hochtemperatur-Kühlkreis auf eine niedrigere Temperatur zu kühlen und ein effizienteres Kühlen der Leistungselektronik bereitzustellen.
  • Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung sind der erste Radiator und der zweite Radiator derart nebeneinander angeordnet, dass sie von Luft derselben Temperatur gekühlt werden. Die Radiatoren müssen an einer Position des Fahrzeugs vorgesehen sein, die mit Luft einer relativ niedrigen Temperatur in Kontakt steht, um ein benötigtes Kühlen des Kühlmittels in dem Niedertemperatur-Kühlkreis zu ermöglichen. Vorzugsweise sind der erste Radiator und der zweite Radiator derart an einer Position angeordnet, dass sie von Luft mit Umgebungstemperatur gekühlt werden. An einer solchen Position ist es möglich, ein optimales Kühlen des Kühlmittels in denen Radiatoren bereitzustellen, ohne ein Verwenden eines Kältesystems. Vorteilhaft sind der erste Radiator und der zweite Radiator in einem vorderen Teil des Fahrzeugs angeordnet. An dieser Position wird Stauluft während des Fahrens des Fahrzeugs durch die Radiatoren gezwungen, was eine Luftstromrate durch die Radiatoren und den Wärmeübertrag zwischen der Luft und dem Kühlmittel in den Radiatoren erhöht.
  • Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung sind der erste Radiator und der zweite Radiator an einer Position zuströmseitig eines Ladeluftkühlers in dem vorderen Teil des Fahrzeugs angeordnet, und das Kühlsystem ist dazu eingerichtet, einen Kühlmittelfluss durch den zweiten Radiator während Betriebsbedingungen zu verhindern, wenn die Ladeluft nicht auf eine hinreichend niedrige Temperatur in dem Ladeluftkühler gekühlt wird. In diesem Fall wird die Luft mit Umgebungstemperatur zu dem Teil des Ladeluftkühlers geleitet, der abströmseitig von dem zweiten Radiator angeordnet ist. Diese Maßnahme stellt ein effizienteres Kühlen der Ladeluft in dem Ladeluftkühler bereit und Ladeluft mit einer hinreichend niedrigen Temperatur wird zu dem Verbrennungsmotor geleitet werden. Vorzugsweise ist der zweite Radiator an einer Position zuströmseitig von dem kältesten Teil des Ladeluftkühlers angeordnet. In diesem Fall ist es möglich, die Temperatur der in den Verbrennungsmotor eintretenden Ladeluft weiter zu verringern.
  • Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung umfasst das Kühlsystem eine Radiatorlüfter-Anordnung, die dazu eingerichtet ist, einen Luftstrom durch den ersten Radiator und durch den zweiten Radiator bereitzustellen. Um ein Einstellen der Temperatur des Kühlmittels in dem ersten Radiator und in dem zweiten Radiator auf eine gewünschte Temperatur bereitzustellen, kann die Luftstromrate durch die Kühler eingestellt werden. Die Radiatorlüfter-Anordnung kann zumindest einen von einem Elektromotor angetriebenen Lüfter umfassen, was es ermöglicht, die Geschwindigkeit des Lüfters in stufenloser Weise einzustellen.
  • Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung umfasst das Kühlsystem eine Ventilanordnung, die dazu eingerichtet ist, den Kühlmittelfluss in dem Hochtemperatur-Kühlkreis zu dem ersten Radiator und zu dem zweiten Radiator bei hohen Umgebungslufttemperaturen und zu dem ersten Radiator bei niedrigen Umgebungslufttemperaturen zu steuern. Der Hochtemperatur-Kühlkreis kann eine erste Einlassleitung, welche Kühlmittel zu dem ersten Radiator leitet, und eine zweite Einlassleitung umfassen, welche Kühlmittel zu dem zweiten Radiator leitet. Die zweite Einlassleitung kann Kühlmittel von der ersten Einlassleitung empfangen und die Ventilanordnung kann ein Ventilelement umfassen, das in der zweiten Einlassleitung angeordnet ist. Wenn sich das Ventilelement in einer geöffneten Position befindet, werden ein erster Teil des Kühlmittelflusses zu dem ersten Radiator und ein zweiter Teil des Kühlmittelflusses zu dem zweiten Radiator geleitet. Wenn sich das Ventilelement in einer geschlossenen Position befindet, wird das gesamte Kühlmittel in dem Hochtemperatur-Kühlkreis zu dem ersten Radiator geleitet.
  • Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung umfasst das Kühlsystem eine Ventilanordnung, die dazu eingerichtet ist, den Kühlmittelfluss in dem Niedertemperatur-Kühlkreis zu dem zweiten Radiator bei niedrigen Umgebungslufttemperaturen und zu einem Verdampfer des Kältesystems bei hohen Umgebungslufttemperaturen zu steuern. Die Ventilanordnung kann ein Ventilelement umfassen, das den Kühlmittelfluss zu dem zweiten Radiator steuert, und ein Ventilelement, das den Kühlmittelfluss zu dem Verdampfer des Kältesystems steuert. Mittels derartiger Ventilelemente ist es möglich, den Kühlmittelfluss in dem Niedertemperatur-Kühlkreis zu dem zweiten Radiator oder zu dem Verdampfer des Kältesystems in einfacher Weise umzuleiten.
  • Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung weist das Kühlsystem eine Steuereinheit auf, die dazu eingerichtet ist, Information über eine Umgebungslufttemperatur zu empfangen und die Ventilanordnung angesichts dieser Information zu steuern. Wenn die Umgebungstemperatur über einer bestimmten Temperatur liegt, schlussfolgert die Steuereinheit, dass die Umgebungslufttemperatur hoch ist und steuert die Ventilanordnung angesichts dieser Information. Wenn die Umgebungstemperatur unterhalb der bestimmten Temperatur liegt, schlussfolgert die Steuereinheit, dass die Umgebungslufttemperatur niedrig ist und steuert die Ventilanordnung angesichts dieser Information. Die bestimmte Lufttemperatur kann eine konstante Temperatur oder eine Temperatur sein, die im Bezug zu zumindest einem weiteren Parameter steht.
  • Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung ist die Steuereinheit auch dazu eingerichtet, Information von einem Temperatursensor zu empfangen, der die Temperatur des elektrischen Energiespeichers erkennt, und von einem Temperatursensor, der die Temperatur der Leistungselektronik erkennt, und dazu, das Kühlsystem mittels dieser Information zu steuern. Falls die Temperaturen des elektrischen Energiespeichers und/oder der Leistungselektronik nicht innerhalb eines Temperaturbereichs eines effizienten Betriebs liegen, stellt die Steuereinheit Maßnahmen zum Einstellen der Kühlleistung in dem Hochtemperatur-Kühlkreis und/oder in dem Niedertemperatur-Kühlkreis bereit. Die Steuereinheit kann die Luftstromrate durch die Radiatoren oder den Betrieb des Kältesystems einstellen.
  • Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung umfasst das Kühlsystem ein Heizelement, mittels dessen es möglich ist, das Kühlmittel in dem Niedertemperatur-Kühlkreis zu erwärmen. Die Effizienz des elektrischen Energiespeichers ist vermindert, wenn er eine zu niedrige Temperatur hat. Folglich ist es auch zweckmäßig, den elektrischen Energiespeicher während Betriebsbedingungen zu erwärmen, wenn er eine zu niedrige Temperatur hat. Derartige Betriebsbedingungen können nach einem gekühlten Starten des Verbrennungsmotors oder bei niedrigen Umgebungslufttemperaturen vorliegen.
  • Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung ist der Hochtemperatur-Kühlkreis auch dazu eingerichtet, den Elektromotor zu kühlen. Das Kühlmittel in dem Hochtemperatur-Kühlkreis kann zuerst den Elektromotor und dann die Leistungselektronik kühlen.
  • Figurenliste
  • Im Folgenden wird eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung als ein Beispiel beschrieben und mit Bezug auf die beigefügten Zeichnungen, in denen:
    • 1 ein Kühlsystem gemäß einer Ausführungsform der Erfindung und
    • 2 eine Vorderansicht der Radiator-Anordnung in 1 zeigt.
  • Ausführliche Beschreibung einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung
  • 1 zeigt ein Kühlsystem für ein schematisch angedeutetes Hybridfahrzeug 1. Das Hybridfahrzeug 1 wird von einem Elektromotor 2 und einem Verbrennungsmotor 3 angetrieben. Der Elektromotor arbeitet wechselweise als Motor und als Generator. Das Hybridfahrzeug 1 umfasst einen elektrischen Energiespeicher 4 zum Speichern von elektrischer Energie und Leistungselektronik 5 zum Steuern des Flusses von elektrischer Energie zwischen dem elektrischen Energiespeicher 4 und dem Elektromotor 2. Der elektrische Energiespeicher 4 und die Leistungselektronik 5 werden während eines Betriebs aufgewärmt. Daher müssen der elektrische Energiespeicher 4 und die Leistungselektronik 5 während des Betriebs gekühlt werden. Der elektrische Energiespeicher 4 und die Leistungselektronik 5 sind dazu ausgelegt, innerhalb eines bestimmten Temperaturbereichs zu arbeiten. Der elektrische Energiespeicher 4 ist dazu ausgelegt, eine niedrigere Temperatur zu haben als die Leistungselektronik 5. Der elektrische Energiespeicher 4 kann eine Temperatur optimaler Effizienz innerhalb des Temperaturbereichs von 20 bis 30 °C haben. Die Leistungselektronik 5 kann normalerweise einer Temperatur von bis zu etwa 60 bis 70 °C widerstehen. Während bestimmter Betriebsbedingungen, wie beispielsweise nach einem Kaltstart, kann die Temperatur des elektrischen Energiespeichers 4 zu niedrig sein. In diesem Fall ist es zweckmäßig, das Kühlsystem zum Erwärmen des elektrischen Energiespeichers 4 zu verwenden.
  • Das Kühlsystem umfasst einen Hochtemperatur-Kühlkreis 6 mit einem zirkulierenden Kühlmittel. Der Hochtemperatur-Kühlkreis 6 umfasst einen Ausdehnungsbehälter 7. Der Hochtemperatur-Kühlkreis umfasst ferner eine Radiator-Anordnung 8, in der das Kühlmittel gekühlt wird. Das Kühlmittel wird über eine Radiator-Einlassleitung 9 zu der Radiator-Anordnung 8 geleitet und verlässt die Radiator-Anordnung über eine Radiator-Auslassleitung 10. Die Radiator-Auslassleitung 10 leitet das Kühlmittel zu einer Pumpe 11, die das Kühlmittel in dem Hochtemperatur-Kühlkreis 6 zirkuliert. Die Pumpe 11 leitet das Kühlmittel zu einem Dreiwegeventil 12. Das Dreiwegeventil 12 leitet einen Teil des Kühlmittelflusses zu einer ersten Kühlmittelschleife 13 oder zu einer zweiten Kühlmittelschleife 14. Die erste Kühlmittelschleife 13 umfasst einen Wärmetauscher 15, in welchem das Kühlmittel ein zirkulierendes Fluid kühlt. Das Fluid kann ein in Kreis 16 zirkulierendes Öl zum Kühlen des Elektromotors 2 sein. Das den Wärmetauscher 15 verlassende Kühlmittel tritt in die Leistungselektronik 5 ein. Das Kühlmittel kühlt die Leistungselektronik 5, bevor es die erste Kühlschleife 13 verlässt. Das Dreiwegeventil 12 leitet einen verbleibenden Teil des Kühlmittelflusses zu der zweiten Kühlmittelschleife 14, wo es Kältemittel in einem Kondensator 17 eines Kältesystems 18 kühlt. Das die erste Kühlmittelschleife 13 und die zweite Kühlmittelschleife 14 verlassende Kühlmittel wird in einer gemeinsamen Leitung zu einem Thermostat 19 geleitet. Wenn das Kühlmittel eine niedrigere Temperatur als eine Regeltemperatur des Thermostats 16 hat, wird es zu der Pumpe 11 ohne Kühlen zurückgeleitet. Wenn das Kühlmittel eine höhere Temperatur als die Regeltemperatur des Thermostats 19 hat, wird es über den Radiatoreinlass 9 zu der Radiator-Anordnung 8 zum Kühlen geleitet. Die Radiator-Einlassleitung 9 ist in eine erste Einlassleitung 9a und eine zweite Einlassleitung 9b verzweigt. Die zweite Einlassleitung 9b umfasst ein Ventilelement 20.
  • Das Kühlsystem umfasst einen Niedertemperatur-Kühlkreis 21 mit einem zirkulierenden Kühlmittel. Das Kühlmittel in dem Niedertemperatur-Kühlkreis 21 wird auch in der Radiator-Anordnung 8 gekühlt. Der Niedertemperatur-Kühlkreis 21 ist mit demselben Ausdehnungsbehälter 7 wie der Hochtemperatur-Kühlkreis 6 über die Radiator-Anordnung 8 verbunden. Das Kühlmittel tritt in die Radiator-Anordnung 8 über eine Radiator-Einlassleitung 22 ein und verlässt die Radiator-Anordnung 8 über eine Radiator-Auslassleitung 23. Das Kühlmittel in dem Niedertemperatur-Kühlkreis 21 wird von einer Pumpe 24 zirkuliert. Die Pumpe 24 saugt Kühlmittel von der Radiator-Auslassleitung 23 zu dem elektrischen Energiespeicher 5. Der Niedertemperatur-Kühlkreis 21 umfasst ein Ventilelement 25, das den Kühlmittelfluss zu einem Kühlaggregat 27 in dem Kältesystem 18 steuert, und ein Ventilelement 26, dass den Kühlmittelfluss zu der Radiator-Anordnung 8 steuert. Wenn das Ventilelement 25 geschlossen und das Ventilelement 26 geöffnet ist, wird das die Pumpe 24 verlassende Kühlmittel über die Radiator-Einlassleitung 9 zu der Radiator-Anordnung 8 geleitet. Wenn das Ventilelement 25 geöffnet und das Ventilelement 26 geschlossen ist, wird das die Pumpe 24 verlassende Kühlmittel zu einem Kühlaggregat 27 geleitet, in der das Kühlmittel von Kältemittel in dem Kältesystem 18 gekühlt wird. Das Kühlmittel, welches das Kühlaggregat 27 verlässt, tritt in einen Wärmetauscher 29 ein, wo das Kühlmittel von Kühlmittel eines Kühlsystems erwärmt werden kann, welches den Verbrennungsmotor 3 kühlt. Wenn das Kühlmittel eine zu hohe Temperatur hat, wird es in dem Kühlaggregat 27 gekühlt. Wenn das Kühlmittel eine zu niedrige Temperatur hat, wird es in dem Wärmetauscher 29 erwärmt. Solange das Ventilelement 25 geöffnet und das Ventilelement 26 geschlossen ist, zirkuliert die Pumpe 24 das Kühlmittel in einer geschlossenen Schleife, die durch den elektrischen Energiespeicher 4, das Kühlaggregat 27 und den Wärmetauscher 29 festgelegt ist.
  • Daher umfasst das Hybridfahrzeug auch ein Kältesystem 18 mit einem zirkulierenden Kältemittel. Das Kältesystem 18 umfasst einen Kompressor 31, welcher das Kältemittel in dem Kältesystem 18 zirkuliert und komprimiert. Das Kältemittel wird von dem Kompressor 31 zu dem Kondensator 17 geleitet. Das Kältemittel wird in dem Kondensator 17 auf eine Temperatur gekühlt, bei der es durch Kühlmittel in dem Hochtemperatur-Kühlkreis 6 kondensiert. Ein den Kondensator 17 verlassender Teil des verflüssigten Kältemittels wird zu einer ersten Kühlschleife 33 zum Kühlen einer Kabine in dem Fahrzeug 1 geleitet. Die erste Kühlmittelschleife 33 umfasst ein erstes Ausdehnungsventil 34, wo das Kältemittel einen Druckabfall sowie eine erheblich niedrigere Temperatur erfährt, bevor es in den Verdampfer 35 eintritt. Ein elektrisch betriebener Lüfter 36 ist dazu ausgelegt, einen Luftstrom durch den Verdampfer 35 derart bereitzustellen, dass kalte Luft in die Kabine hinein geleitet wird. Das Kältemittel wird durch den Luftstrom derart erwärmt, dass es verdampft. Das verdampfte Kältemittel wird zu dem Kompressor 31 zurückgeleitet. Ein verbleibender Teil des verflüssigten Kältemittels wird zu einer zweiten Kühlmittelschleife 37 geleitet, welche ein zweites Ausdehnungsventil 38 umfasst, wo das Kältemittel einen Druckabfall sowie eine erheblich niedrigere Temperatur erfährt. Anschließend tritt das Kältemittel in das Kühlaggregat 27 ein, wo das Kältemittel durch das Kühlmittel in dem Niedertemperatur-Kühlkreis 21 auf eine Temperatur erwärmt wird, bei der es verdampft. Das verdampfte Kältemittel wird zu einem Kompressor 31 zurückgeleitet.
  • 2 zeigt eine Vorderansicht der Radiator-Anordnung 8. Die Radiator-Anordnung 8 umfasst einen ersten Radiator 8a und einen zweiten Radiator 8b. Der erste Radiator 8a und der zweite Radiator 8b sind in einer gemeinsamen Ebene in einem vorderen Teil des Fahrzeugs 1 angeordnet. Eine Radiatorlüfter-Anordnung 39 und Stauluft stellen einen Kühlluftstrom durch die Radiator-Anordnung 8 bereit. Ein Ladeluftkühler 40 ist an einer Position abströmseitig mit Bezug auf die vorgesehene Richtung des Luftstroms von der Radiatorlüfter-Anordnung 8 angeordnet. Ein Hauptradiator 41 zum Kühlen des Kühlmittels, welches den Verbrennungsmotor 3 kühlt, ist an einer Position abströmseitig mit Bezug auf die vorgesehene Richtung des Luftstroms von der Radiator-Anordnung 8 und dem Ladeluftkühler 40 angeordnet. Daher wird das Kühlmittel in dem ersten Radiator 8a und in dem zweiten Radiator 8b von Luft mit Umgebungstemperatur gekühlt.
  • Der erste Radiator 8a umfasst eine Einlassröhre 8a1, die Kühlmittel von der ersten Radiator-Einlassleitung 9a in dem Hochtemperatur-Kühlkreis 6 empfängt. Der erste Radiator 8a umfasst eine Auslassröhre 8a2, die mit der Radiator-Auslassleitung 10 in dem Hochtemperatur-Kühlkreis 6 verbunden ist. Der zweite Radiator 8b umfasst eine Einlassröhre 8b1, die Kühlmittel von der zweiten Radiator-Einlassleitung 9b in dem Hochtemperatur-Kühlkreis 6 oder von der Einlassleitung 22 des Niedertemperatur-Kühlkreises 21 empfängt. Der zweite Radiator 8b umfasst eine Auslassröhre 8b2, die über eine Verbindungsleitung 10a mit der Radiator-Auslassleitung 10 in dem Hochtemperatur-Kühlkreis 6 oder mit der Auslassleitung 23 in dem Niedertemperatur-Kühlkreis 21 verbunden ist. Eine Steuereinheit 42 ist dazu eingerichtet, Information über die Umgebungstemperatur von einem Temperatursensor 42 zu empfangen. Die Steuereinheit 42 ist dazu eingerichtet, die Ventilelemente 20, 25, 26 mittels dieser Information zu steuern. Die Steuereinheit 42 ist auch dazu eingerichtet, die Pumpen 11, 24, den Kompressor 31 und die Radiatorlüfter-Anordnung 39 zu steuern.
  • Während des Betriebs des Hybridfahrzeugs 1 empfängt die Steuereinheit 42 Information über die Umgebungstemperatur von dem Temperatursensor 42. Die Steuereinheit 42 empfängt auch Information von einem Temperatursensor 44, der die Temperatur des Kühlmittels erkennt, das den elektrischen Energiespeicher 4 in dem Niedertemperatur-Kühlkreis 21 verlässt, und von einem Temperatursensor 45, der die Temperatur des Kühlmittels erfasst, das die Leistungselektronik in dem Hochtemperatur-Kühlkreis 6 verlässt. Die Temperaturen der Kühlmittel hängen mit den Temperaturen des elektrischen Energiespeichers 4 und der Leistungselektronik 5 zusammen. Alternativ können Temperatursensoren verwendet werden, welche die Temperaturen des elektrischen Energiespeichers direkt messen. Die Steuereinheit 42 steuert die Geschwindigkeit der Lüfter in der Radiator-Anordnung 8 und daher die Luftstromrate durch die Radiator-Anordnung 8.
  • Das Kühlen der Kühlmittel in dem ersten Radiator 8a und in dem zweiten Radiator 8b hängt mit der Luftstromrate durch die Radiatoren 8a, 8b und mit der Umgebungslufttemperatur zusammen. Wenn die Umgebungslufttemperatur niedrig ist, erhalten die Kühlmittel in dem Hochtemperatur-Kühlkreis 6 ein effizientes Kühlen in dem ersten Radiator 8a, und die Kühlmittel in dem Niedertemperatur-Kühlkreis 21 erhalten ein effizientes Kühlen in dem zweiten Radiator 8b. In diesem Fall versetzt die Steuereinheit 42 das Ventilelement 20 zu der gleichen Zeit in eine geschlossene Position, zu der sie das Ventilelement 25 in eine geschlossene Position und das Ventilelement 26 in eine offene Position versetzt. Folglich wird das Kühlmittel in dem Hochtemperatur-Kühlkreis über die erste Radiator-Einlassleitung 9 a zu der Einlassröhre 8a1 des ersten Radiators 8a geleitet. Nachdem das Kühlmittel in dem ersten Radiator 8a gekühlt wurde, tritt es in die Radiator-Auslassleitung 10 in dem Hochtemperatur-Kühlkreis 6 ein. Das Kühlmittel in dem Niedertemperatur-Kühlkreis 21 wird über den RadiatorEinlass 22 zu der Einlassröhre 8b1 des zweiten Radiators 8b geleitet. Nachdem das Kühlmittel in dem zweiten Radiator 8b gekühlt wurde, tritt es in die Radiator-Auslassleitung 23 in dem Niedertemperatur-Kühlkreis 6 ein. Folglich werden während Betriebsbedingungen, wenn die Umgebungslufttemperatur niedrig ist, das Kühlmittel in dem Hochtemperatur-Kühlkreis 6 in dem ersten Radiator 8a und das Kühlmittel in dem Niedertemperatur-Kühlkreis 21 in dem zweiten Radiator 8b gekühlt. Wenn der elektrische Energiespeicher 4 und/oder die Leistungselektronik 5 eine zu niedrige oder eine zu hohe Temperatur haben, steuert die Steuereinheit 42 die Geschwindigkeit der Radiatorlüfter-Anordnung 39, um die Kühleffizienz des Kühlmittels in dem ersten Radiator 8a und in dem zweiten Radiator 8b zu erhöhen oder zu verringern.
  • Wenn die Umgebungslufttemperatur hoch ist, erhält das Kühlmittel in der Radiator-Anordnung 8 ein weniger effizientes Kühlen. Im Speziellen ist es nicht möglich, ein Kühlen des Kühlmittels in dem Niedertemperatur-Kühlkreis 21 auf eine benötigte niedrige Temperatur bereitzustellen. In diesem Fall versetzt die Steuereinheit 42 das Ventilelement 20 zu der gleichen Zeit in eine offene Position, zu der sie das Ventilelement 25 in eine offene Position und das Ventilelement 26 in eine geschlossene Position versetzt. Aufgrund dieser Maßnahme wird ein erster Teil des Kühlmittelflusses in dem Hochtemperatur-Kühlkreis über die erste Radiator-Einlassleitung 9a zu dem ersten Radiator 8a geleitet, und ein zweiter Teil des Kühlmittelflusses in dem Hochtemperatur-Kühlkreis 6 wird über das geöffnete Ventilelement 20 und die zweite Radiator-Einlassleitung 9b zu der Radiator-Einlassleitung 22 und zu dem zweiten Radiator 8b geleitet. Folglich wird während Betriebsbedingungen, wenn die Umgebungslufttemperatur niedrig ist, das Kühlmittel in dem Hochtemperatur-Kühlkreis 6 in dem ersten Radiator 8a und in dem zweiten Radiator 8b gekühlt. Da das Ventilelement 25 geöffnet und das Ventilelement 26 geschlossen ist, zirkuliert das Kühlmittel in dem Niedertemperatur-Kühlkreis 21 in einer geschlossenen Schleife, die durch die Pumpe 24, dass Kühlaggregat 27, die Heizvorrichtung 29 und den elektrischen Energiespeicher 4 festgelegt ist. Daher wird das Kühlmittel in dem Niedertemperatur-Kühlkreis 21 von dem Kältesystem in dem Kühlaggregat 27 gekühlt.
  • Das Kühlen durch das Kältesystem stellt ein Kühlen des Kühlmittels auf eine benötigte niedrige Temperatur zum Beibehalten der Temperatur des elektrischen Energiespeichers 4 innerhalb eines Bereichs von etwa 20 bis 30 °C sicher. Wenn die Leistungselektronik 5 eine zu niedrige oder eine zu hohe Temperatur während eines Betriebs aufweist, wenn die Umgebungslufttemperatur niedrig ist, steuert die Steuereinheit 42 die Geschwindigkeit der Radiatorlüfter-Anordnung 39, um die Kühleffizienz des Kühlmittels in dem Hochtemperatur-Kühlkreis 6 in dem ersten Radiator 8a und in dem zweiten Radiator 8b zu vergrößern oder zu verringern. Wenn der elektrische Energiespeicher 4 eine zu niedrige oder eine zu hohe Temperatur während des Betriebs hat, steuert die Steuereinheit 42 den Kompressor 31 in dem Kältesystem, um die Kühleffizienz des Kühlmittels in dem Niedertemperatur-Kühlkreis 6 zu vergrößern oder zu verringern. Bei zu niedrigen Temperaturen des Kühlmittels aktiviert sie die Heizvorrichtung 29.
  • Die Anordnung der Radiator-Anordnung in der vorderen Position eines Fahrzeugs 1 in Kontakt mit Umgebungsluft ermöglicht es, das Kühlmittel mit umgebender Luft von möglichst niedriger Temperatur zu kühlen. Ferner verringert die Stauluft die Energiebereitstellung zum Betrieb der Lüfteranordnung 39. Bei niedrigen Umgebungslufttemperaturen stellt die Verwendung der Radiator-Anordnung 8 ein sehr effizientes Kühlen des Kühlmittels in dem Hochtemperatur-Kühlkreis 6 sowie des Kühlmittels in dem Niedertemperatur-Kühlkreise 21 sicher. Bei hohen Umgebungslufttemperaturen erhält das Kühlmittel in dem Hochtemperatur-Kühlkreis eine erhöhte Kühleffizienz, da es in beiden Radiatoren 8a, 8b gekühlt wird. Daher ist es möglich, den zweiten Radiator 8b zum Kühlen des Kühlmittels in dem Hochtemperatur-Kühlkreis 6 zu verwenden, wenn das Kühlmittel in dem Niedertemperatur-Kühlkreis 21 durch das Kältesystem 18 gekühlt werden muss.
  • Während Betriebsbedingungen, wenn der Verbrennungsmotor stark belastet ist und die Umgebungsluft eine sehr hohe Temperatur hat, besteht ein Risiko, dass die Ladeluft nicht auf eine hinreichend niedrige Temperatur in dem Ladeluftkühler 40 gekühlt wird. Die Steuereinheit 42 kann Information über die Temperatur der Ladeluft empfangen. Wenn dieser Information anzeigt, dass die Ladeluft eine zu hohe Temperatur hat, schließt die Steuereinheit 42 das Ventilelement 20, sodass das Kühlmittel in dem Hochtemperatur-Kühlkreis ausschließlich zu dem ersten Radiator 8a geleitet wird. Das Ventilelement 25 ist geöffnet und das Ventilelement 26 ist geschlossen, da die Umgebungslufttemperatur hoch ist. In diesem Fall wird es keinen Kühlmittelfluss und daher keinen Wärmeübertrag in dem zweiten Radiator 8b geben, und Luft mit Umgebungstemperatur wird zu dem Teil des Ladeluftkühlers 40 geleitet, der abströmseitig von dem zweiten Radiator 8b angeordnet ist. Diese Maßnahme stellt ein erhöhtes Kühlen der Ladeluft in dem Ladeluftkühler 40 bereit. Um das Kühlen der Ladeluft in dem Ladeluftkühler 40 während derartiger Betriebsbedingungen weiter zu erhöhen, kann der Radiator an einer Position zuströmseitig von dem kältesten Teil des Ladeluftkühlers 40 angeordnet sein.
  • Die Erfindung ist in keiner Weise auf die Ausführungsform, auf die sich die Zeichnungen beziehen, beschränkt, sondern kann innerhalb des Rahmens der Ansprüche frei variiert werden. Es ist zum Beispiel möglich, das Kühlsystem in einem rein elektrischen Fahrzeug zu verwenden.

Claims (14)

  1. Kühlsystem für eine elektrische Antriebseinheit für ein Fahrzeug (1), wobei die elektrische Antriebseinheit einen Elektromotor (2), einen elektrischen Energiespeicher (4) zum Speichern von elektrischer Energie und Leistungselektronik (5) zum Steuern des Flusses von elektrischer Energie zwischen dem elektrischen Energiespeicher (4) und dem Elektromotor (2) umfasst, und wobei das Kühlsystem einen Hochtemperatur-Kühlkreis (6) mit einem zirkulierenden Kühlmittel, das dazu eingerichtet ist, die Leistungselektronik (5) zu kühlen, und einen Niedertemperatur-Kühlkreis (21) mit einem zirkulierenden Kühlmittel, das dazu eingerichtet ist, den elektrischen Energiespeicher (4) zu kühlen, einen ersten Radiator (8a), einen zweiten Radiator (8b) sowie ein Kältesystem (18) umfasst, dadurch gekennzeichnet, dass das Kühlmittel-Kühlsystem dazu eingerichtet ist, bei Umgebungstemperaturen unterhalb einer bestimmten Temperatur das Kühlmittel in dem Hochtemperatur-Kühlkreis (6) in dem ersten Radiator (8a) und das Kühlmittel in dem Niedertemperatur-Kühlkreis (21) in dem zweiten Radiator (8b) zu kühlen, und bei Umgebungstemperaturen oberhalb der bestimmen Temperatur das Kühlmittel in dem Hochtemperatur-Kühlkreis (6) in dem ersten Radiator (8a) und in dem zweiten Radiator (8b) zu kühlen, und das Kühlmittel in dem Niedertemperatur-Kreis (21) mittels des Kältesystems (18) zu kühlen.
  2. Kühlsystem gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Radiator (8a) und der zweite Radiator (8b) derart nebeneinander angeordnet sind, dass sie von Luft mit derselben Temperatur gekühlt werden.
  3. Kühlsystem gemäß Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Radiator (8a) und der zweite Radiator (8b) derart an einer Position angeordnet sind, dass sie von Luft mit Umgebungstemperatur gekühlt werden.
  4. Kühlsystem gemäß Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Radiator (8a) und der zweite Radiator (8b) in einem vorderen Teil des Fahrzeugs (1) angeordnet sind.
  5. Kühlsystem gemäß Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Radiator (8a) und der zweite Radiator (8b) an einer Position zuströmseitig eines Ladeluftkühlers (40) in dem vorderen Teil des Fahrzeugs (1) angeordnet sind und dass das Kühlsystem dazu eingerichtet ist, einen Kühlmittelfluss durch den zweiten Radiator (8b) während Betriebsbedingungen zu vermeiden, wenn die Ladeluft in dem Ladeluftkühler (40) auf eine niedrigere Temperatur gekühlt werden muss.
  6. Kühlsystem gemäß Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass der zweite Radiator (8b) an einer Position zuströmseitig eines kältesten Teils des Ladeluftkühlers (40) angeordnet ist.
  7. Kühlsystem gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Kühlsystem eine Radiatorlüfter-Anordnung (39) umfasst, die dazu eingerichtet ist, einen Luftstrom durch den ersten Radiator (8a) und den zweiten Radiator (8b) bereitzustellen.
  8. Kühlsystem gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Kühlsystem eine Ventilanordnung (20) umfasst, die dazu eingerichtet ist, den Kühlmittelfluss in dem Hochtemperatur-Kühlkreis (6) zu dem ersten Radiator (8a) bei niedrigen Umgebungstemperaturen sowie zu dem ersten Radiator (8a) und zu dem zweiten Radiator (8b) bei hohen Umgebungstemperaturen zu leiten.
  9. Kühlsystem gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Kühlsystem eine Ventilanordnung (25, 26) umfasst, die dazu eingerichtet ist, den Kühlmittelfluss in dem Niedertemperatur-Kühlkreis (21) zu dem zweiten Radiator (8b) bei niedrigen Umgebungstemperaturen und zu einem Verdampfer (27) des Kältesystems (18) bei hohen Umgebungstemperaturen zu leiten.
  10. Kühlsystem gemäß Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, dass das Kühlsystem eine Steuereinheit (42) umfasst, die dazu eingerichtet ist, Information über eine Umgebungstemperatur zu empfangen und die Ventilanordnung (20, 25, 26) angesichts dieser Information zu steuern.
  11. Kühlsystem gemäß Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass das die Steuereinheit (12) auch dazu eingerichtet ist, Information von einem Temperatursensor (22), der die Temperatur des elektrischen Energiespeichers (4) erfasst, und von einem Temperatursensor (45), der die Temperatur der Leistungselektronik (5) erfasst, zu empfangen, und das Kühlsystem mittels dieser Information zu steuern.
  12. Kühlsystem gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Kühlsystem ein Heizelement (29) umfasst, mittels dessen es möglich ist, das Kühlmittel in dem Niedertemperatur-Kühlkreis (21) zu erwärmen.
  13. Kühlsystem gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Hochtemperatur-Kühlkreis (6) auch dazu eingerichtet ist, den Elektromotor (2) zu kühlen.
  14. Fahrzeug, umfassend ein Kühlsystem gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche 1 bis 13.
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Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2020089152A1 (de) * 2018-10-29 2020-05-07 Robert Bosch Gmbh Heiz- oder kühlmittelkreislauf für ein elektrofahrzeug
WO2020126619A1 (fr) * 2018-12-21 2020-06-25 Renault S.A.S Dispositif de gestion thermique d'un circuit de fluide caloporteur d'un véhicule hybride
CN111403843A (zh) * 2020-02-18 2020-07-10 华为技术有限公司 一种车辆热管理系统和方法
EP3683077A1 (de) * 2019-01-16 2020-07-22 Hydac Cooling GmbH Kühlvorrichtung
FR3108563A1 (fr) * 2020-03-30 2021-10-01 Renault S.A.S Dispositif de gestion thermique pour un véhicule automobile hybride
CN115341988A (zh) * 2022-09-06 2022-11-15 三一汽车制造有限公司 工程设备的散热控制方法、装置和工程设备
DE102019008255B4 (de) 2018-12-14 2022-12-22 Scania Cv Ab Kühlsystem, Antriebsstrang, Fahrzeug und Verfahren zum Steuern eines Kühlsystems mit einer Ventilanordnung zum Umschalten von Fluidverbindungen zwischen Kühlmittelkreisläufen und Radiatoren

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US11787387B2 (en) 2020-08-06 2023-10-17 Caterpillar Inc. Thermal management system for an energy storage container

Cited By (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2020089152A1 (de) * 2018-10-29 2020-05-07 Robert Bosch Gmbh Heiz- oder kühlmittelkreislauf für ein elektrofahrzeug
DE102019008255B4 (de) 2018-12-14 2022-12-22 Scania Cv Ab Kühlsystem, Antriebsstrang, Fahrzeug und Verfahren zum Steuern eines Kühlsystems mit einer Ventilanordnung zum Umschalten von Fluidverbindungen zwischen Kühlmittelkreisläufen und Radiatoren
WO2020126619A1 (fr) * 2018-12-21 2020-06-25 Renault S.A.S Dispositif de gestion thermique d'un circuit de fluide caloporteur d'un véhicule hybride
FR3090501A1 (fr) * 2018-12-21 2020-06-26 Renault S.A.S. Dispositif de gestion thermique d’un circuit de fluide caloporteur d’un véhicule hybride
EP3683077A1 (de) * 2019-01-16 2020-07-22 Hydac Cooling GmbH Kühlvorrichtung
CN111403843A (zh) * 2020-02-18 2020-07-10 华为技术有限公司 一种车辆热管理系统和方法
CN111403843B (zh) * 2020-02-18 2021-10-01 华为技术有限公司 一种车辆热管理系统和方法
FR3108563A1 (fr) * 2020-03-30 2021-10-01 Renault S.A.S Dispositif de gestion thermique pour un véhicule automobile hybride
WO2021197936A1 (fr) * 2020-03-30 2021-10-07 Renault S.A.S Dispositif de gestion thermique pour un véhicule automobile hybride
CN115341988A (zh) * 2022-09-06 2022-11-15 三一汽车制造有限公司 工程设备的散热控制方法、装置和工程设备
CN115341988B (zh) * 2022-09-06 2023-09-22 三一汽车制造有限公司 工程设备的散热控制方法、装置和工程设备

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