-
Querverweis auf verwandte Anmeldung
-
Die vorliegende Anmeldung beansprucht die Priorität der am 26. Oktober 2016 eingereichten
koreanischen Patentanmeldung Anmelde-Nr. 10-2016-0140184 , deren gesamter Inhalt durch Bezugnahme für alle Zwecke hierin einbezogen ist.
-
Hintergrund der Erfindung
-
Gebiet der Erfindung
-
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Batteriekühlsystem für ein Fahrzeug. Insbesondere betrifft die vorliegende Erfindung ein Batteriekühlsystem für ein Fahrzeug, welches eine Klimatisierungsvorrichtung und eine Kühlvorrichtung, welche Kühlmittel in einem Elektromotor und einer elektrischen Vorrichtung in einem Elektrofahrzeug oder einem Hybridfahrzeug zirkulieren lässt, ineinandergreifen lässt und welches gemäß einem Zustand des Fahrzeugs die Temperatur eines Batteriemoduls erhöht oder dieses abkühlt mittels des in der Kühlvorrichtung zirkulierenden Kühlmittels.
-
Beschreibung der bezogenen Technik
-
Im Allgemeinen weist ein Klimatisierungssystem für ein Fahrzeug ein Klimatisierungssystem auf, welches ein Kältemittel zirkulieren lässt, um den Innenraum des Fahrzeugs zu erwärmen oder abzukühlen.
-
Solch eine Klimatisierungsvorrichtung kann eine angenehme Innenraumumgebung des Fahrzeugs aufrechterhalten, indem ungeachtet einer Temperaturänderung der Außenumgebung eine Fahrzeuginnenraumtemperatur auf einer geeigneten Temperatur gehalten wird, und das durch das Betreiben eines Verdichters ausgelassene Kältemittel zirkuliert durch einen Kondensator, einen Sammlertrockner, ein Expansionsventil und einen Verdampfer zurück zum Verdichter, und ein Wärmeaustausch tritt bei der Zirkulation auf, wobei der Innenraum des Fahrzeugs geheizt oder abgekühlt wird.
-
Das bedeutet, dass in einem Sommerkühlung-Modus ein gasförmiges Kältemittel von hoher Temperatur und hohem Druck, welches durch den Verdichter verdichtet ist, mittels des Kondensators kondensiert wird und dann durch den Sammlertrockner und das Expansionsventil verdampft wird, so dass die Innenraumtemperatur und -feuchtigkeit des Fahrzeugs verringert werden kann.
-
Jüngst gibt es einher mit einem steigenden Interesse an Energieeffizienz und dem Problem der Umweltverschmutzung ein Bedürfnis nach der Entwicklung eines umweltfreundlichen Fahrzeugs, welches die Verbrennungsmotorfahrzeuge (kurz: ICE-Fahrzeug, wobei ICE vom englischen Wort „Internal Combustion Engine“ für Verbrennungsmotor abgeleitet ist) im Wesentlichen ersetzen kann, und das umweltfreundliche Fahrzeug gliedert sich im Allgemeinen in ein Elektrofahrzeug, das mittels einer Brennstoffzelle oder Elektrizität (z.B. aus einer Batterie), welche die Antriebsquelle ist, betrieben wird, und ein Hybridfahrzeug, welches mittels eines Verbrennungsmotors und einer elektrischen Batterie betrieben wird.
-
Bei dem Elektrofahrzeug unter den umweltfreundlichen Fahrzeugen wird, im Gegensatz zu einer Klimaanlage eines üblichen Fahrzeugs, eine separate Heizvorrichtung nicht verwendet, und eine Klimaanlage, welche in einem Elektrofahrzeug verwendet wird, wird typischerweise als ein Wärmepumpensystem bezeichnet.
-
In dem Fall des Elektrofahrzeugs wird eine Chemische-Reaktion-Energie von Sauerstoff und Wasserstoff in elektrische Energie umgewandelt, um eine Antriebskraft zu erzeugen, und durch die chemische Reaktion in der Brennstoffzelle wird bei diesem Vorgang Wärmeenergie erzeugt, und als ein Resultat ist es erforderlich, die erzeugte Wärme effektiv abzuführen, um die Leistungsfähigkeit der Brennstoffzelle sicherzustellen.
-
Sogar in dem Hybridfahrzeug wird die Antriebskraft durch Betreiben des Elektromotors unter Verwendung von Elektrizität, die aus der Brennstoffzelle oder der elektrischen Batterie zugeführt wird, zusammen mit dem Verbrennungsmotor, welcher mit gewöhnlichem Kraftstoff betrieben wird, erzeugt, und als ein Resultat kann die Leistungsfähigkeit des Elektromotors nur durch effektives Abführen der Wärme, welche von der Brennstoffzelle oder der Batterie und von dem Elektromotor erzeugt wird, sichergestellt werden.
-
Dementsprechend muss ein Hybridfahrzeug oder ein Elektrofahrzeug gemäß der konventionellen Technik mit einer Elektrische-Vorrichtung-Kühleinrichtung, einem Wärmepumpensystem und einem Batteriekühlsystem, welche jeweils als geschlossene Kreisläufe ausgebildet sind, ausgestattet sein, um das Überhitzen einer Batterie einschließlich eines Elektromotors, einer elektrischen Vorrichtung und einer Brennstoffzelle zu verhindern.
-
Folglich sind die Größe und das Gewicht eines Kühlmoduls, welches in der Frontseite des Fahrzeugs bereitgestellt ist, erhöht und wird eine Anordnung eines Verbindungsrohrs, durch welches Kältemittel oder Kühlwasser jeweilig dem Wärmepumpensystem, der Elektrische-Einheit-Kühleinrichtung und dem Batteriekühlsystem zugeführt wird, in einem Motorraum kompliziert.
-
Da ferner das Batteriekühlsystem, welches die Batterie gemäß einem Zustand des Fahrzeugs zur optimalen Leistungsfähigkeit der Batterie aufwärmt oder abkühlt, separat bereitgestellt ist, ist eine Vielzahl von Ventilen erforderlich, um das Batteriekühlsystem mit jeweiligen Verbindungsrohren zu verbinden, und Lärm und Vibration, welche vom häufigen Schließen und Öffnen der Ventile erzeugt werden, werden an den Innenraum des Fahrzeugs übertragen, wodurch sich der Fahrkomfort verschlechtert.
-
Die Informationen, welche in diesem Hintergrund-Abschnitt offenbart sind, dienen lediglich dem Verbessern des Verständnisses des allgemeinen Hintergrunds der Erfindung und sollten nicht als Zugeständnis oder als irgendeine Andeutung angesehen werden, dass diese Informationen zum Stand der Technik, wie er dem Fachmann schon bekannt ist, gehören.
-
Erläuterung der Erfindung
-
Zahlreiche Aspekte der vorliegenden Erfindung sind darauf gerichtet, ein Batteriekühlsystem für ein Fahrzeug zu schaffen, welches selektiv ein Kältemittel und Kühlwasser, welche in einer Klimatisierungsvorrichtung und einem Kühler eines Elektrofahrzeugs oder eines Hybridfahrzeugs zirkulieren, verwenden kann, um in einer Wasserkühlung-Weise die Temperatur eines Batteriemoduls zu erhöhen oder dieses abzukühlen, um durch effektives Batteriemanagement die Gesamtfahrdistanz des Fahrzeugs zu erhöhen.
-
Ein Batteriekühlsystem für ein Fahrzeug (z.B. für ein Kraftfahrzeug) gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung kann aufweisen: eine (Luft-)Klimatisierungsvorrichtung (z.B. Luftkonditionierungsvorrichtung), welche einen Verdichter, einen Kondensator, einen Verdampfer und ein erstes Expansionsventil, die durch eine Kältemittelleitung verbunden sind, aufweist und welche ein Kältemittel zirkulieren lässt, um einen Innenraum des Fahrzeugs zu kühlen, einen Kühler, welcher einen Elektrische-Vorrichtung-Radiator und eine erste Wasserpumpe aufweist, welche mit einer Kühlleitung verbunden sind, und welcher ein Kühlmittel zirkulieren lässt, um einen Elektromotor (z.B. einen Traktionselektromotor zum Antreiben des Fahrzeugs) und eine elektrische Vorrichtung (z.B. eine Leistungselektronik zur Ansteuerung des Elektromotors) zu kühlen, ein Batteriemodul, in welchem das Kühlmittel mittels eines Betriebs einer zweiten Wasserpumpe, welche in (z.B. an) einer Batteriekühlleitung bereitgestellt ist, zirkuliert wird und welches mit der Kühlleitung durch die Batteriekühlleitung verbunden ist, und einen Wärmetauscher, welcher mit der Kältemittelleitung durch eine Verbindungsleitung verbunden ist, an (z.B. in) der Batteriekühlleitung bereitgestellt ist (z.B. verläuft die Batteriekühlleitung durch den Wärmetauscher) und eine Temperatur des Kühlmittels durch Wärmeaustausch des Kühlmittels und des Kältemittels, welche selektiv in diesen hinein eingeleitet werden, steuert.
-
Die Verbindungsleitung kann mit einem zweiten Expansionsventil zwischen dem Kondensator und dem Wärmetauscher versehen sein.
-
Das zweite Expansionsventil kann im Betrieb sein / arbeiten, um das Batteriemodul unter Verwendung des Kältemittels zu kühlen, und kann das durch die Verbindungsleitung eingeleitete zu expandieren und das expandierte Kältemittel dem Wärmetauscher zuführen.
-
Ein erstes Ventil, welches die Kühlleitung und die Batteriekühlleitung selektiv verbindet, kann in (z.B. an) der Batteriekühlleitung zwischen dem Radiator und dem Wärmetauscher angeordnet sein, und ein zweites Ventil, welches die Kühlleitung und die Batteriekühlleitung selektiv verbindet, kann in (z.B. an) der Kühlleitung zwischen dem Radiator und dem Batteriemodul angeordnet sein.
-
Die Batteriekühlleitung kann eine erste Zweigleitung (z.B. erste Nebenleitung) zum Verbinden des Wärmetauschers mit dem Batteriemodul mittels des ersten Ventils aufweisen.
-
Wenn das Batteriemodul unter Verwendung des von dem Radiator gekühlten Kühlmittels gekühlt wird, kann das erste Ventil die Kühlleitung, welche mit dem Radiator verbunden ist, und die Batteriekühlleitung verbinden und die erste Zweigleitung verschließen bzw. absperren (nachfolgend kurz: verschließen).
-
Wenn eine Temperatur des Batteriemoduls erhöht wird oder das Batteriemodul gekühlt wird unter Verwendung des Kühlmittels, das mit dem Kältemittel Wärme ausgetauscht hat, kann das erste Ventil die erste Zweigleitung öffnen (z.B. einen Durchfluss in Richtung zur ersten Zweigleitung erlauben) und eine Verbindung der Kühlleitung mit der Batteriekühlleitung verschließen.
-
Die Kühlleitung kann eine zweite Zweigleitung (z.B. zweite Nebenleitung) zum Verbinden des Radiators mit dem Elektromotor und mit der elektrischen Vorrichtung mittels eines Betriebs des zweiten Ventils zwischen der elektrischen Vorrichtung und dem Wärmetauscher aufweisen (z.B. mündet die zweite Zweigleitung an einem Punkt zwischen der elektrischen Vorrichtung und dem Wärmetauscher in die Kühlleitung ein, um den Radiator mit dem Elektromotor und mit der elektrischen Vorrichtung zu verbinden).
-
Wenn das Batteriemodul unter Verwendung des von dem Radiator gekühlten Kühlmittels abgekühlt wird, kann das zweite Ventil die zweite Zweigleitung verschließen.
-
Wenn ausschließlich der Elektromotor und die elektrische Vorrichtung unter Verwendung des von dem Radiator gekühlten Kühlmittels abgekühlt werden, kann das zweite Ventil die Verbindung der Batteriekühlleitung mit der Kühlleitung verschließen und die zweite Zweigleitung öffnen.
-
Wenn das Kühlmittel, das mit dem Kältemittel Wärme ausgetauscht hat, das Batteriemodul kühlt oder das Batteriemodul aufwärmt und eine Temperatur des Batteriemoduls erhöht, kann das zweite Ventil die zweiten Zweigleitung öffnen und eine Verbindung der Kühlleitung mit der Batteriekühlleitung verschließen.
-
Das erste Ventil und das zweite Ventil können 3-Wege-Ventile sein (z.B. kann das erste Ventil ein solches Ventil sein, bei welchem der Einlass mit der Batteriekühlleitung verbunden ist, ein erster Auslass mit der Kühlleitung verbunden ist und ein zweiter Auslass mit der ersten Zweigleitung verbunden ist, wobei selektiv der selektiv der Einlass dieses Ventils mit dessen erstem Auslass oder mit dessen zweitem Auslass fluidverbunden werden kann, und/oder kann z.B. das zweite Ventil ein solches Ventil sein, bei welchem der Einlass mit der Kühlleitung verbunden ist, ein erster Auslass mit der Batteriekühlleitung verbunden ist und ein zweiter Auslass mit der zweiten Zweigleitung verbunden ist, wobei selektiv der Einlass dieses Ventils mit dessen erstem Auslass oder mit dessen zweitem Auslass fluidverbunden werden kann).
-
Ein Vorratstank kann in (z.B. an) der Kühlleitung zwischen dem Radiator und dem zweiten Ventil angeordnet sein.
-
Der Vorratstank kann mit der ersten Zweigleitung mittels einer Entgasungsleitung verbunden sein.
-
Die Entgasungsleitung kann Blasen, welche von dem durch die erste Zweigleitung strömenden Kühlmittel erzeugt werden, hin zum Vorratstank auslassen oder aus dem durch die Kühlleitung zirkulierenden Kühlmittel gesammelte Blasen in die erste Zweigleitung einleiten, um ein Druckgleichgewicht der Kühlleitung und der Batteriekühlleitung aufrechtzuerhalten (z.B. einen Druckausgleich zwischen der Kühlleitung und der Batteriekühlleitung zu erhalten), wenn eine Temperatur des Batteriemoduls steigt.
-
Die Entgasungsleitung kann die Blasen, welche in dem durch die erste Zweigleitung strömenden Kühlmittel vorhanden sind, teilweise in den Vorratstank einleiten, um eine Erzeugung eines Druckunterschieds zwischen der Kühlleitung und der ersten Zweigleitung zu verhindern, wenn das Kühlmittel, das mit dem Kältemittel Wärme ausgetauscht hat, das Batteriemodul in einem Zustand, in welchem das Kühlmittel nicht zur Kühlleitung strömen gelassen wird (z.B. die Verbindung zwischen der Kühlleitung und der Batteriekühlleitung mittels des ersten Ventils geschlossen ist und das Kühlmittel nicht von der Batteriekühlleitung zur Kühlleitung geleitet wird), kühlt.
-
Der Elektromotor und die elektrische Vorrichtung können in Reihe (z.B. hintereinander) in (z.B. an) der Kühlleitung zwischen dem Radiator und der ersten Wasserpumpe angeordnet sein.
-
Die elektrische Vorrichtung kann aufweisen: eine elektrische Leistungssteuerungseinheit (kurz: EPCU; auch genannt „Electric Power Control Unit“), welche in (z.B. an) der Kühlleitung zwischen dem Elektromotor und der ersten Wasserpumpe angeordnet ist, und eine Bord-Ladeeinrichtung (sog. „on-board“-Ladeeinrichtung, z.B. eine im Fahrzeug stationär angeordnete Ladeeinrichtung zum Laden der Batterie; kurz: OBC; auch genannt „On-Board-Charger“), welche in (z.B. an) der Kühlleitung zwischen dem Elektromotor und dem Radiator angeordnet ist.
-
Eine Heizvorrichtung kann zwischen dem Batteriemodul und dem Wärmetauscher in (z.B. an) der Batteriekühlleitung angebracht sein, und die Heizvorrichtung kann dazu eingerichtet sein, beim Erhöhen einer Temperatur des Batteriemoduls im Betrieb zu sein, um durch die Batteriekühlleitung zirkulierendes Kühlwasser zu erwärmen und das erwärmte Kühlwasser in das Batteriemodul einzuleiten.
-
Das Batteriekühlsystem für ein Fahrzeug gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, wie oben beschrieben, kann folglich selektiv ein Kältemittel und ein Kühlmittel, welche in einer Klimatisierungsvorrichtung und einem Kühler in einem Elektrofahrzeug oder einem Hybridfahrzeug zirkulieren, verwenden, um nach Art einer Wasserkühlung eine Temperatur des Batteriemoduls zu erhöhen oder das Batteriemodul abzukühlen, so dass das System vereinfacht werden kann und mittels effektiven Batteriemanagements die Gesamtfahrdistanz des Fahrzeugs erhöht werden kann.
-
Ferner können durch eine Vereinfachung des gesamten Systems Fertigungskosten und Gewicht verringert werden und eine Raumausnutzung verbessert werden.
-
Außerdem kann die Anzahl von Ventilen zum Zusammenarbeiten der Klimatisierungsvorrichtung und des Kühlers verringert werden, um Kosten zu reduzieren, und Lärm und Vibration aufgrund häufiger Ventilöffnungs-/Ventilschließvorgänge können verringert werden, um den Fahrkomfort des Fahrzeugs zu verbessern.
-
Ferner sind das Batteriemodul, der Elektromotor und die elektrische Vorrichtung in Reihe verbunden und kann eine Strömungsgeschwindigkeit des Kühlmittels, welches in der Kühlleitung und der Batteriekühlleitung strömt, durch zwei Wasserpumpen erhöht werden. Dadurch wird die Gesamtkühlleistung verbessert.
-
Die Verfahren und Vorrichtungen der vorliegenden Erfindung weisen andere Eigenschaften und Vorteile, welche aus den beiliegenden Zeichnungen, die hierin aufgenommen sind, und der folgenden detaillierten Beschreibung, die zusammen dazu dienen, bestimmte Grundsätze der vorliegenden Erfindung zu erklären, deutlich werden oder darin detaillierter ausgeführt werden.
-
Figurenliste
-
- 1 ist ein Blockdiagramm eines Batteriekühlsystems für ein Fahrzeug gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
- 2 ist eine Betriebszustandsansicht, welche ein Kühlen des Batteriemoduls unter Verwendung eines Kühlmittels in dem Batteriekühlsystem für das Fahrzeug gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung darstellt.
- 3 ist eine Betriebszustandsansicht, welche ein Kühlen des Batteriemoduls bei einem Fahrzeug-Kühlen-Modus in dem Batteriekühlsystem für das Fahrzeug gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung darstellt.
- 4 ist eine Betriebszustandsansicht, welche ein Kühlen des Batteriemoduls unter Verwendung eines Kältemittels in dem Batteriekühlsystem für das Fahrzeug gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung darstellt.
- 5 ist eine Betriebszustandsansicht, welche ein Erhöhen der Temperatur des Batteriemoduls während eines Kühlens des Elektromotors und der elektrischen Vorrichtung in dem Batteriekühlsystem für das Fahrzeug gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung darstellt.
- 6 ist eine Betriebszustandsansicht, welche ein Erhöhen der Temperatur des Batteriemoduls, während ein Kühlen des Elektromotors und der elektrischen Vorrichtung gestoppt ist, in dem Batteriekühlsystem für das Fahrzeug gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung darstellt.
-
Es ist zu verstehen, dass die angehängten Zeichnungen nicht notwendigerweise maßstabsgetreu sind und eine etwas vereinfachte Darstellungsweise von verschiedenen Eigenschaften darstellen, um die Grundprinzipien der Erfindung aufzuzeigen. Die spezifischen Konstruktionsmerkmale der vorliegenden Erfindung, einschließlich z.B. konkrete Abmessungen, Richtungen, Positionen und Formen, wie sie hierin offenbart sind, werden (zumindest) teilweise von der jeweiligen geplanten Anwendung und Nutzungsumgebung vorgegeben.
-
In den Figuren beziehen sich durchgehend durch die zahlreichen Figuren der Zeichnungen gleiche Bezugszeichen auf gleiche oder gleichwertige Bauteile der vorliegenden Erfindung.
-
Detaillierte Beschreibung
-
Es wird nun im Detail Bezug auf verschiedene Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung genommen, von denen Beispiele in den beigefügten Zeichnungen dargestellt und im Folgenden beschrieben werden. Obwohl die Erfindung in Verbindung mit den beispielhaften Ausführungsformen beschrieben wird, ist es klar, dass die vorliegende Beschreibung nicht dazu gedacht ist, die Erfindung auf diese beispielhaften Ausführungsformen zu beschränken. Die Erfindung ist im Gegenteil dazu gedacht, nicht nur die beispielhaften Ausführungsformen abzudecken, sondern auch diverse Alternativen, Änderungen, Abwandlungen und andere Ausführungsformen, die im Sinn und Umfang der Erfindung, wie durch die angehängten Ansprüche definiert, enthalten sein können.
-
Ferner, falls nicht explizit das Gegenteil beschrieben ist, sind das Wort „aufweisen“ und Abwandlungen davon, wie „aufweist“ oder „aufweisend“, so zu verstehen, dass sie die Einbeziehung von angegebenen Elementen, aber nicht die Ausschließung von irgendeinem anderen Element bedeuten.
-
Die Größe und Dicke eines jeden in den Zeichnungen dargestellten Elements sind zum besseren Verständnis und zur Einfachheit der Beschreibung willkürlich dargestellt, wobei jedoch die vorliegende Erfindung nicht darauf beschränkt ist. Dicken sind vergrößert, um zahlreiche Abschnitte und Bereiche deutlich darzustellen.
-
Außerdem bedeuten die Begriffe „(...-)Vorrichtung“, „(...-)Mittel“, „(...-)Teil“, „(...-)Element“ oder dergleichen, welche in der Beschreibung beschrieben sind, eine Vorrichtung einer umfassenden (z.B. umfangreichen) Konfiguration, welche mindestens eine/einen Funktion oder Betrieb durchführt.
-
1 ist ein Blockdiagramm eines Batteriekühlsystems für ein Fahrzeug gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
-
Unter Bezugnahme auf 1 ist ein Batteriekühlsystem 100 für ein Fahrzeug gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung auf ein Hybridfahrzeug, welches auch einem Verbrennungsmotor und einen Elektromotor (z.B. einen Traktionselektromotor) zusammen verwendet, oder auf ein Elektrofahrzeug anwendbar.
-
Solch ein Batteriekühlsystem 100 wirkt mit einer (Luft-)Klimatisierungsvorrichtung 110, welche eine Klimaanlage zum Abkühlen oder Erwärmen des Innenraums des Fahrzeugs ist, und einem Kühler 120, welcher einen Elektromotor 125 und eine elektrische Vorrichtung 126 abkühlt, zusammen.
-
In der vorliegenden beispielhaften Ausführungsform weist die Klimatisierungseinrichtung 110 einen Verdichter 112, einen Kondensator 113, einen Verdampfer 115 und ein erstes Expansionsventil 114 auf, welche miteinander durch eine Kältemittelleitung 111 verbunden sind.
-
Solch eine Klimatisierungsvorrichtung 110 kühlt bei einem Fahrzeug-Kühlen-Modus den Innenraum des Fahrzeugs mittels einer Zirkulation eines Kältemittels ab.
-
Der Kühler 120 weist einen Radiator 122 und eine erste Wasserpumpe 124, welche durch die Kühlleitung 121 verbunden sind, auf und lässt Kühlmittel zirkulieren, um den Elektromotor 125 und die elektrische Vorrichtung 126 zu kühlen.
-
Die elektrische Vorrichtung 126 kann hier eine elektrische Leistungssteuereinheit (EPCU) 127, welche in der Kühlleitung 121 zwischen dem Elektromotor 125 und der ersten Wasserpumpe 124 bereitgestellt ist, und eine Bord-Ladeeinrichtung (OBC) 128, welche in der Kühlleitung 121 zwischen dem Motor 125 und dem Elektrische-Vorrichtung-Radiator 122 bereitgestellt ist, aufweisen.
-
Der Radiator 122 ist an einer Frontseite des Fahrzeugs angeordnet, und ein Kühlungslüfter 123 ist an einer Rückseite angeordnet, wobei Kühlmittel durch einen Betrieb mit dem Kühlungslüfter 123 gekühlt wird und Wärme mit der Außenluft austauscht.
-
Der Elektromotor 125 und die elektrische Vorrichtung 126 können hier in Reihe (zum Beispiel hintereinander) in der Kühlleitung 121 zwischen dem Radiator 122 und der ersten Wasserpumpe 124 angeordnet sein.
-
Der Kühler 120, welcher wie oben beschrieben ausgebildet ist, lässt mittels eines Betriebs der ersten Wasserpumpe 124 das in dem Radiator 122 gekühlte Kühlmittel durch die Kühlleitung 121 zirkulieren, um den Elektromotor 125 und die elektrische Vorrichtung 126 abzukühlen.
-
Das Batteriekühlsystem 100 gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung kann hier ein Batteriemodul 130 und einen Wärmetauscher 135 aufweisen.
-
Das Batteriemodul 130 versorgt den Elektromotor 125 und die elektrische Vorrichtung 126 mit Energie. Das Batteriemodul 130 ist mit dem Kühler 120 durch eine Batteriekühlleitung 131 verbunden, und das Kühlmittel kann in dem Batteriemodul 130 durch den Betrieb der zweiten Wasserpumpe 133, welche in der Batteriekühlleitung 131 bereitgestellt ist, zirkuliert werden.
-
Die erste Wasserpumpe 124 und die zweite Wasserpumpe 133 können hier elektrische Wasserpumpen sein.
-
Das bedeutet, dass das Batteriemodul 130 ein Wassergekühlt-Typ sein kann und folglich durch Kühlmittel (z.B. Kühlwasser) gekühlt wird.
-
Der Wärmetauscher 135 ist mit der Kältemittelleitung 111 der Klimatisierungsvorrichtung 110 durch eine Verbindungsleitung 117 verbunden, an der Batteriekühlleitung 131 angeordnet (z.B. verläuft die Batteriekühlleitung 131 durch den Wärmetauscher 135) und ist dazu eingerichtet, die Temperatur des Kühlmittels durch Wärmeaustausch zwischen dem Kühlmittel und dem Kältemittel, welche darin strömen, zu steuern.
-
In der Verbindungsleitung 111 kann hier ein zweites Expansionsventil 116 zwischen dem Kondensator 113 und dem Wärmetauscher 135 angeordnet sein.
-
Das zweite Expansionsventil 116 arbeitet, wenn das Batteriemodul 130 mittels des Kältemittels gekühlt wird. Solch ein zweites Expansionsventil 116 expandiert das durch die Verbindungsleitung 117 eingeleitete Kältemittel, um das Kältemittel in einem Niedrigere-Temperatur-Zustand in den Wärmetauscher 135 einzuleiten.
-
Das bedeutet, dass das zweite Expansionsventil 116 das kondensierte Kältemittel, welches von dem Kondensator 113 ausgelassen wird, expandiert, um die Temperatur des Kältemittels zu verringern, und das Kältemittel von niedriger Temperatur in den Wärmetauscher 135 einleitet, wobei die Temperatur des durch den Wärmetauscher 135 hindurch strömenden Kühlmittels weiter verringert werden kann.
-
Das Kühlmittel, dessen Temperatur beim Durchströmen des Wärmetauschers 135 verringert wird, wird in das Batteriemodul 130 eingeleitet, wobei folglich das Batteriemodul 130 effizienter abgekühlt werden kann.
-
Die Heizvorrichtung 137 kann in der Batteriekühlleitung 131 zwischen dem Batteriemodul 130 und dem Wärmetauscher 135 bereitgestellt sein.
-
Wenn eine Temperaturerhöhung des Batteriemoduls 130 erforderlich ist, wird die Heizvorrichtung 137 eingeschaltet, um das entlang der Batteriekühlleitung 131 zirkulierte Kühlmittel zu erwärmen, was es möglich macht, das Kühlmittel, dessen Temperatur erhöht ist, in das Batteriemodul 130 einzuleiten.
-
In der vorliegenden beispielhaften Ausführungsform ist ein erstes Ventil 140, welches die Kühlleitung 121 und die Batteriekühlleitung 131 selektiv verbindet, in der Batteriekühlleitung 131 zwischen dem Radiator 122 und dem Wärmetauscher 135 angeordnet.
-
Die Batteriekühlleitung 131 kann eine erste Zweigleitung 143 aufweisen, um jeweils die Batteriekühlleitungen 131 miteinander zwischen dem Wärmetauscher 135 und dem Batteriemodul 130 durch das erste Ventil 140 zu verbinden (beispielsweise bildet die erste Zweigleitung eine Umgehungsleitung bzw. Kurzschlussleitung, so dass bei der Zirkulation des vom Wärmetauscher kommenden Kühlmittels der Radiator, der Elektromotor und die elektrische Vorrichtung von diesem Kühlmittel umgangen werden).
-
Wenn das Batteriemodul 130 unter Verwendung des von dem Radiator 122 gekühlten Kühlmittels gekühlt wird, kann hier das erste Ventil 140 die Batteriekühlleitung 131 mit der Kühlleitung 121, welche mit dem Radiator 122 verbunden ist, verbinden und kann die erste Zweigleitung 143 verschließen.
-
Beim Erhöhen einer Temperatur des Batteriemoduls 130 oder beim Kühlen des Batteriemoduls 130 mittels des Kühlmittels, welches mit dem Kältemittel Wärme ausgetauscht hat, kann ferner das erste Ventil 140 die erste Zweigleitung 143 öffnen und kann eine Verbindung der Kühlleitung 121 mit der Batteriekühlleitung 131 schließen.
-
Das bedeutet, dass das Kühlmittel mit einer niedrigen Temperatur, das mit dem Kältemittel in dem Wärmetauscher 135 Wärme ausgetauscht hat, durch die erste Zweigleitung 143, welche mittels des ersten Ventils 140 geöffnet ist, hindurch in das Batteriemodul 130 eingeleitet werden kann, um das Batteriemodul 130 effizient zu kühlen.
-
Indem mittels eines Betriebs des ersten Ventils 140, wenn eine Temperatur des Batteriemoduls 130 erhöht wird / werden soll, verhindert wird, dass das Kühlmittel, welches durch die Batteriekühlleitung 131 zirkuliert, in den Radiator 122 eingeleitet wird, kann das durch einen Betrieb der Heizvorrichtung 137 erwärmte Kühlmittel in das Batteriemodul 130 eingeleitet werden, um eine Temperatur des Batteriemoduls 130 schnell zu erhöhen.
-
In der vorliegenden beispielhaften Ausführungsform ist ein zweites Ventil 150, welches die Kühlleitung 121 und die Batteriekühlleitung 131 selektiv verbindet, in der Kühlleitung 121 zwischen dem Radiator 122 und dem Batteriemodul 130 angeordnet.
-
Die Kühlleitung 121 kann außerdem eine zweite Zweigleitung 153 aufweisen, um durch einen Betrieb des zweiten Ventils 150 den Radiator 122 mit dem Elektromotor 125 und der elektrischen Vorrichtung 126 zwischen der elektrischen Vorrichtung 126 und dem Wärmetauscher 135 zu verbinden (beispielsweise bildet die zweite Zweigleitung eine Umgehungsleitung bzw. Kurzschlussleitung, so dass bei der Zirkulation des vom Radiator kommenden Kühlmittels das Batteriemodul, die Heizvorrichtung und der Wärmetauscher von diesem Kühlmittel umgangen werden).
-
In dem vorliegenden Fall kann das zweite Ventil 150 die zweite Zweigleitung 153 verschließen, wenn das Batteriemodul 130 unter Verwendung des von dem Radiator 122 gekühlten Kühlmittels abgekühlt wird.
-
Das von dem Radiator 122 gekühlte Kühlmittel strömt folglich durch die Batteriekühlleitung 131, welche mit der Kühlleitung 121 durch einen Betrieb des zweiten Ventils 150 verbunden ist, um das Batteriemodul 130 zu kühlen.
-
Das zweite Ventil 150 kann eine Verbindung der Batteriekühlleitung 131 mit der Kühlleitung 121 verschließen und kann die zweite Zweigleitung 153 öffnen, wenn nur der Elektromotor 125 und die elektrische Vorrichtung 126 unter Verwendung des Kühlmittels abgekühlt werden (sollen).
-
Das bedeutet, dass das von dem Radiator 122 gekühlte Kühlmittel durch die zweite Zweigleitung 153 hindurch in den Elektromotor 125 und in die elektrische Vorrichtung 126 eingeleitet wird, um den Elektromotor 125 und die elektrische Vorrichtung 126 schnell abzukühlen.
-
Wenn das Kühlmittel, welches mit dem Kältemittel Wärme ausgetauscht hat, das Batteriemodul 130 abkühlt oder das Batteriemodul 130 erwärmt und eine Temperatur des Batteriemoduls 130 erhöht, kann ferner das zweite Ventil 150 die zweite Zweigleitung 153 öffnen und kann eine Verbindung der Kühlleitung 121 mit der Batteriekühlleitung 131 verschließen.
-
In der vorliegenden beispielhaften Ausführungsform können das erste Ventil 140 und das zweite Ventil 150 ein Drei-Wege-Ventil aufweisen.
-
Die Kühlleitung 121 kann mit einem Vorratstank 129 zwischen dem Radiator 122 und dem zweiten Ventil 150 versehen sein.
-
Der Vorratstank 129 kann gekühltes Kühlmittel, welches von dem Radiator 122 aus eingeleitet wird, speichern.
-
Der Vorratstank 129 kann ferner mit der ersten Zweigleitung 143 durch eine Entgasungsleitung 160 verbunden sein.
-
Wenn die Temperatur des Batteriemoduls 130 steigt, kann die Entgasungsleitung 160 Blasen, welche von dem durch die erste Zweigleitung 143 strömenden Kühlmittel erzeugt werden, hin zum Vorratstank 129 auslassen oder kann aus dem durch die Kühlleitung 121 zirkulierenden Kühlmittel gesammelte Blasen in die erste Zweigleitung 143 einleiten, um ein Druckgleichgewicht der Kühlleitung 121 und der Verbindungsleitung 131 aufrechtzuerhalten.
-
Wenn ferner das Kühlmittel, welches mit dem Kältemittel Wärme ausgetauscht hat, das Batteriemodul 130 in einem Zustand, in welchem das Kühlmittel nicht zur Kühlleitung 121 strömen gelassen wird, kühlt, kann die Entgasungsleitung 160 die Blasen, welche in dem durch die erste Zweigleitung 143 strömenden Kühlmittel vorhanden sind, in den Vorratstank 129 teilweise einleiten, um eine Erzeugung eines Druckunterschieds zwischen der Kühlleitung 121 und der ersten Zweigleitung 143 zu verhindern.
-
In der vorliegenden beispielhaften Ausführungsform ist der Vorratstank 129 zwischen dem Radiator 122 und dem Batteriemodul 130 in der Kühlleitung 121 angeordnet. Eine beispielhafte Ausführungsform wurde beschrieben, bei welcher die Entgasungsleitung 160 mit der ersten Zweigleitung 143 verbunden ist. Die vorliegende Erfindung ist jedoch nicht darauf beschränkt. Der Vorratstank 129 kann zwischen dem Radiator 122 und dem Batteriemodul 130 in der Batteriekühlleitung 131 angeordnet sein. In diesem Fall kann die Entgasungsleitung 160 mit der zweiten Zweigleitung 153 verbunden sein.
-
Nachstehend wird ein Betrieb mittels Modi des Pumpensystems 100 für das Fahrzeug, welches wie oben ausgebildet ist, gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung beim Abkühlen und beim Erhöhen einer Temperatur des Batteriemoduls 130 im Detail beschrieben.
-
2 ist eine Betriebszustandsansicht, welche ein Kühlen des Batteriemoduls unter Verwendung eines Kühlmittels in dem Batteriekühlsystem für das Fahrzeug gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung darstellt.
-
Bezugnehmend auf 2 wird der Kühler 120 betrieben, um den Elektromotor 125 und die elektrische Vorrichtung 126 zu kühlen.
-
Das erste Ventil 140 verbindet in dem vorliegenden Fall die Batteriekühlleitung 131 mit der Kühlleitung 121, welche mit dem Radiator 122 verbunden ist, und verschließt (bzw. sperrt ab) die erste Zweigleitung 143.
-
Das zweite Ventil 150 verschließt die zweite Zweigleitung 153, während es die Kühlleitung 121 und die Batteriekühlleitung 131 verbindet.
-
Mittels Betrieben (z.B. entsprechenden Betätigungen) des ersten und des zweiten Ventils 140 und 150 kann folglich die Batteriekühlleitung 131 mit der Kühlleitung 121 des Kühlers 120 verbunden sein, um einen geschlossenen Kreislauf, in welchem das Kühlmittel zirkuliert wird, zu bilden.
-
Das in dem Radiator 122 gekühlte Kühlmittel zirkuliert dann mittels Betrieben der ersten und der zweiten Wasserpumpe 124 und 133 durch die Kühlleitung 121 und die Batteriekühlleitung 131 hindurch, um nacheinander das Batteriemodul 130, den Elektromotor 125 und die elektrische Vorrichtung 126 zu kühlen.
-
Das in dem Radiator 122 gekühlte Kühlmittel strömt folglich in der Batteriekühlleitung 131 und strömt dann durch das Batteriemodul 130 hindurch. Als nächstes strömt das Kühlmittel durch die Heizvorrichtung 137, welche ausgeschaltet ist, und strömt dann in dem Elektromotor 125 und in der elektrischen Vorrichtung 126 durch die Kühlleitung 121.
-
Das bedeutet, dass das von dem Radiator 122 gekühlte Kühlmittel mit einer niedrigen Temperatur als Erstes das Batteriemodul 130 kühlt, um das Batteriemodul 130 effizient zu kühlen.
-
3 ist eine Betriebszustandsansicht, welche ein Kühlen des Batteriemoduls bei einem Fahrzeug-Kühlen-Modus in dem Batteriekühlsystem für das Fahrzeug gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung darstellt.
-
Wenn das Batteriemodul 130 bei dem Fahrzeug-Kühlen-Modus gekühlt wird, arbeitet unter Bezugnahme auf 3 die Klimatisierungsvorrichtung 110, wobei das Kältemittel entlang der Kältemittelleitung 111 zirkuliert und der Innenraum des Fahrzeugs abgekühlt wird.
-
In dem vorliegenden Fall wird das Kältemittel von dem Verdichter 112 aus in den Kondensator 113 eingeleitet und strömt entlang der Kältemittelleitung 111 durch das erste Expansionsventil 114 hindurch, wobei es durch einen Wärmeaustausch mit der Außenluft kondensiert ist.
-
Das Kältemittel, welches expandiert wird, während es durch das erste Expansionsventil 114 hindurch strömt, wird durch den Verdampfer 115 verdampft und wird dann erneut dem Verdichter 112 zugeführt und zirkuliert in der Klimatisierungsvorrichtung 110.
-
Das zweite Expansionsventil 116 ist hier geöffnet („EIN“ in 3) und expandiert teilweise das von dem Kondensator 113 aus ausgelassene Kältemittel (z.B. expandiert das zweite Expansionsventil 116 einen durch die Verbindungsleitung 117 zugeführten Teil des Kältemittels) und führt das expandierte Kältemittel dem Wärmetauscher 135 zu.
-
Das erste Ventil 140 öffnet ferner die erste Zweigleitung 143 und kann eine Verbindung der Batteriekühlleitung 131 mit der Kühlleitung 121 verschließen.
-
Das zweite Ventil 150 verschließt die zweite Zweigleitung 153 und kann eine Verbindung der Batteriekühlleitung 131 mit der Kühlleitung 121 verschließen.
-
Wenn das Kühlmittel, welches mit dem Kältemittel Wärme ausgetauscht hat, das Batteriemodul 130 in einem Zustand, in welchem das Kühlmittel nicht hin zu der Kühlleitung 121 strömen gelassen wird, kühlt, leitet die Entgasungsleitung 160 die in dem durch die erste Zweigleitung 143 strömenden Kühlmittel vorhandenen Blasen in den Vorratstank 129 teilweise ein, um eine Erzeugung eines Druckunterschieds zwischen der Kühlleitung 121 und der ersten Zweigleitung 143 zu verhindern.
-
Das durch den Wärmeaustausch mit dem Kältemittel in dem Wärmetauscher 135 gekühlte Kühlmittel wird folglich mittels eines Betriebs der zweiten Wasserpumpe 133 in das Batteriemodul 130 eingeleitet.
-
Das bedeutet, dass das Kühlmittel, welches mit dem Kältemittel Wärme in dem Wärmetauscher 135 ausgetauscht hat, mit einer niedrigen Temperatur durch die erste Zweigleitung 143, welche mittels des ersten Ventils 140 geöffnet ist, hindurch in das Batteriemodul 130 eingeleitet werden kann, um das Batteriemodul 130 effizient zu kühlen.
-
4 ist eine Betriebszustandsansicht, welche ein Kühlen des Batteriemoduls unter Verwendung eines Kältemittels in dem Batteriekühlsystem für das Fahrzeug gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung darstellt.
-
Wenn das Batteriemodul 130 unter Verwendung des Kältemittels gekühlt wird, wird ein Betrieb des ersten Expansionsventils 114 der Klimatisierungsvorrichtung 110 gestoppt, wobei kein weiteres Kältemittel mehr in den Verdampfer 115 eingeleitet wird.
-
Das Kältemittel wird in solch einem Zustand von dem Verdichter 112 aus in den Kondensator 113 eingeleitet und kondensiert durch Wärmeaustausch mit der Außenluft. Danach wird das Kältemittel aus dem Kondensator 113 ausgelassen und expandiert, während es entlang der Kältemittelleitung 111 durch das zweite Expansionsventil 116 hindurchströmt, und dann durch den Wärmetauscher 135 hindurch geleitet und wird dann zum Verdichter 112 zurückgeführt.
-
Das erste Ventil 140 öffnet hier die erste Zweigleitung 143 und kann eine Verbindung der Kühlleitung 121 mit der Batteriekühlleitung 131 verschließen.
-
Das zweite Ventil 150 verschließt die zweite Zweigleitung 143 und kann hier eine Verbindung der Kühlleitung 121 mit der Batteriekühlleitung 131 verschließen.
-
Wenn das Kühlmittel, welches mit dem Kältemittel Wärme ausgetauscht hat, das Batteriemodul 130 in einem Zustand, in welchem das Kühlmittel nicht hin zu der Kühlleitung 121 strömen gelassen wird, kühlt, leitet die Entgasungsleitung 160 die in dem durch die erste Zweigleitung 143 strömenden Kühlmittel vorhandenen Blasen in den Vorratstank 129 teilweise ein, um eine Erzeugung eines Druckunterschieds zwischen der Kühlleitung 121 und der ersten Zweigleitung 143 zu verhindern.
-
Das durch den Wärmeaustausch mit dem Kältemittel in dem Wärmetauscher 135 gekühlte Kühlmittel wird folglich mittels eines Betriebs der zweiten Wasserpumpe 133 in das Batteriemodul 130 eingeleitet.
-
Das bedeutet, dass das Kühlmittel, welches mit dem Kältemittel Wärme in dem Wärmetauscher 135 ausgetauscht hat, mit einer niedrigen Temperatur durch die erste Zweigleitung 143, welche mittels des ersten Ventils 140 geöffnet ist, hindurch in das Batteriemodul 130 eingeleitet werden kann, um das Batteriemodul 130 effizient zu kühlen.
-
In 3 und 4 arbeitet der Kühler 120 in der beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung nicht, wobei die vorliegende Erfindung jedoch nicht darauf beschränkt ist, und das Kühlmittel kann durch die Kühlleitung 121 zirkuliert werden, wenn der Elektromotor 125 und die elektrische Vorrichtung 126 gekühlt werden müssen.
-
Das bedeutet, dass, wenn die Kühlleitung 121 und die Batteriekühlleitung 131 unabhängige Kreisläufe bilden, die Entgasungsleitung 160 Blasen, welche von dem durch die erste Zweigleitung 143 strömenden Kühlmittel erzeugt werden, hin zum Vorratstank 129 auslassen kann oder aus dem durch die Kühlleitung 121 zirkulierenden Kühlmittel gesammelte Blasen in die erste Zweigleitung 143 einleiten kann, um ein Druckgleichgewicht der Kühlleitung 121 und der Batteriekühlleitung 130 aufrechtzuerhalten.
-
5 ist eine Betriebszustandsansicht, welche ein Erhöhen der Temperatur des Batteriemoduls während eines Kühlens des Elektromotors und der elektrischen Vorrichtung in dem Batteriekühlsystem für das Fahrzeug gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung darstellt.
-
Unter Bezugnahme auf 5 arbeitet der Elektrische-Vorrichtung-Kühler 120, um den Elektromotor 125 und die elektrische Vorrichtung 126 zu kühlen.
-
Das erste Ventil 140 öffnet in dem vorliegenden Fall die erste Zweigleitung 143 und verschließt eine Verbindung der Kühlleitung 121 mit der Batteriekühlleitung 131 (z.B. sperrt ein mit der Kühlleitung 121 verbundener Auslass des ersten Ventils 140 abgesperrt und ein mit der ersten Zweigleitung 143 verbundener Auslass des ersten Ventils 140 geöffnet).
-
Das zweite Ventil 150 verschließt dann eine Verbindung der Kühlleitung 121 mit der Batteriekühlleitung 131 und öffnet die zweite Zweigleitung 153 (z.B. wird ein mit der Batteriekühlleitung 131 verbundener Auslass des zweiten Ventils 150 abgesperrt und ein mit der zweiten Zweigleitung 153 verbundener Auslass des zweiten Ventils 150 geöffnet).
-
Die Kühlleitung 121 und die Batteriekühlleitung 131 können folglich jeweilig einen geschlossenen Kreislauf mit der ersten bzw. der zweiten Zweigleitung 143 bzw.153 bilden, in welchen das Kühlmittel unabhängig zirkuliert wird (beispielsweise bildet die Kühlleitung 121 mit der zweiten Zweigleitung 153 mittels des zweiten Ventils 150 einen eigenen geschlossenen Kühlmittelkreislauf und bildet die Batteriekühlleitung 131 mit der ersten Zweigleitung 143 mittels des ersten Ventils 140 einen eigenen geschlossenen Kühlmittelkreislauf).
-
Das bedeutet, dass das in dem Radiator 122 gekühlte Kühlmittel in der Kühlleitung 121 mittels eines Betriebs der ersten Wasserpumpe 124 zirkuliert, um den Elektromotor 125 und die elektrische Vorrichtung 126 zu kühlen.
-
Das Kühlmittel der Batteriekühlleitung 131 zirkuliert mittels eines Betriebs der zweiten Wasserpumpe 133 in der Batteriekühlleitung 131.
-
Die Entgasungsleitung 160 kann hier Blasen, welche von dem durch die erste Zweigleitung 143 strömenden Kühlmittel erzeugt werden, hin zum Vorratstank 129 auslassen oder kann aus dem durch die Kühlleitung 121 zirkulierenden Kühlmittel gesammelte Blasen in die erste Zweigleitung 143 einleiten, um ein Druckgleichgewicht der Kühlleitung 121 und der Batteriekühlleitung 130 aufrechtzuerhalten.
-
Die Heizvorrichtung 137 wird ferner betrieben, um mittels Erwärmens des von der Batteriekühlleitung 131 zirkulierten Kühlmittels Kühlmittel, welches eine erhöhte Temperatur hat, in das Batteriemodul 130 einzuleiten.
-
Folglich strömt das Kühlmittel, welches durch die Batteriekühlleitung 131 hindurch zirkuliert, mittels des Betriebs des ersten Ventils 140 nicht in den Radiator 122 ein und zirkuliert unabhängig in einem geschlossenen Kreislauf.
-
Gleichzeitig strömt das Kühlmittel, welches durch die Batteriekühlleitung 131 hindurch zirkuliert, in einem Zustand, in welchem es mittels des Betriebs der Heizvorrichtung 127 erwärmt ist, in das Batteriemodul 130 ein, um die Temperatur des Batteriemoduls 130 schneller zu erhöhen.
-
6 ist eine Betriebszustandsansicht, welche ein Erhöhen der Temperatur des Batteriemoduls, während ein Kühlen des Elektromotors und der elektrischen Vorrichtung gestoppt ist, in dem Batteriekühlsystem für das Fahrzeug gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung darstellt.
-
Wenn unter Bezugnahme auf 6 der Elektromotor 125 und die elektrische Vorrichtung 126 nicht gekühlt werden müssen, dann öffnet das erste Ventil 140 die erste Zweigleitung 143 und kann eine Verbindung der Kühlleitung 121 mit der Batteriekühlleitung 131 verschließen.
-
Das zweite Ventil 150 verschließt die zweite Zweigleitung 153 und kann eine Verbindung der Kühlleitung 121 mit der Batteriekühlleitung 131 verschließen.
-
Dementsprechend kann die Batteriekühlleitung 131 einen geschlossenen Kreislauf mit der ersten Zweigleitung 143 bilden, in welchem das Kühlmittel unabhängig zirkuliert wird.
-
Folglich zirkuliert das Kühlmittel der Batteriekühlleitung 131 mittels eines Betriebs der zweiten Wasserpumpe 133 wiederholend durch die Batteriekühlleitung 131, welche mit der ersten Zweigleitung 143 verbunden ist.
-
Beim Erhöhen der Temperatur des Batteriemoduls 130 in einem Zustand, in welchem das Kühlmittel nicht zur Kühlleitung 121 strömen gelassen wird, kann hier die Entgasungsleitung 160 die Blasen, welche in dem durch die erste Zweigleitung 143 strömenden Kühlmittel vorhanden sind, in den Vorratstank 129 teilweise einleiten, um eine Erzeugung eines Druckunterschieds zwischen der Kühlleitung 121 und der ersten Zweigleitung 143 zu verhindern.
-
Die Heizvorrichtung 137 ist ferner eingeschaltet, um das in der Batteriekühlleitung 131 zirkulierende Kühlmittel zu erwärmen. Das durch die Heizvorrichtung 137 hindurch geströmte Kühlmittel, welches eine erhöhte Temperatur hat, zirkuliert entlang der Batteriekühlleitung 131 und der ersten Zweigleitung 143 und strömt in das Batteriemodul 130 hinein.
-
Das bedeutet, dass das Kühlmittel, welches durch die Batteriekühlleitung 131 hindurch zirkuliert, mittels des Betriebs des ersten Ventils 140 nicht in den Radiator 122 einströmt und unabhängig in einem geschlossenen Kreislauf zirkuliert.
-
Folglich strömt das Kühlmittel, welches durch die Batteriekühlleitung 131 hindurch zirkuliert, in einem Zustand, in welchem es mittels des Betriebs der Heizvorrichtung 127 erwärmt ist, in das Batteriemodul 130 hinein. Das bedeutet, dass das Batteriemodul 130 durch das Einleiten des erwärmten Kühlmittels schnell erwärmt werden kann.
-
Das Batteriekühlsystem 100, welches wie oben konfiguriert ist, gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung kann folglich selektiv ein Kältemittel und ein Kühlmittel, welche in der Klimatisierungsvorrichtung 110 und dem Kühler 120 in einem Elektrofahrzeug oder einem Hybridfahrzeug zirkulieren, verwenden, um auf eine Wasserkühlung-Weise eine Temperatur des Batteriemoduls 130 zu erhöhen oder das Batteriemodul 130 abzukühlen, so dass das System vereinfacht werden kann und mittels effektiven Batteriemanagements die Gesamtfahrdistanz des Fahrzeugs erhöht werden kann.
-
Außerdem kann das gesamte System vereinfacht werden, so dass Fertigungskosten und Gewicht verringert werden können und eine Raumausnutzung verbessert werden kann.
-
Die Anzahl von Ventilen zum Zusammenarbeiten der Klimatisierungsvorrichtung 110 und des Kühlers 120 kann ferner verringert werden, um Kosten zu reduzieren, und Lärm und Vibration aufgrund häufiger Ventilöffnungs-/Ventilschließvorgänge können verringert werden, um den Fahrkomfort des Fahrzeugs zu verbessern.
-
Das Batteriemodul 130, der Elektromotor 125 und die elektrische Vorrichtung 126 sind in Reihe verbunden, und eine Strömungsgeschwindigkeit des Kühlmittels, welches in der Kühlleitung 121 und der Batteriekühlleitung 131 strömt, kann durch die erste und die zweite Wasserpumpe 124 und 133 erhöht werden. Dadurch wird die Gesamtkühlleistung verbessert.
-
Zur Erleichterung der Erklärung und genauen Definition in den beigefügten Ansprüchen werden die Begriffe „ober...“, „unter...“, „inner...“, „äußer...“, „hoch“, „runter“, „aufwärts“, „abwärts“, „vorder...“, „hinter...“, „vorne“, „hinten“ „nach innen / einwärts“, „nach außen / auswärts“, „innerhalb, „außerhalb“, „innen“, „außen“, „nach vorne / vorwärts“ und „nach hinten / rückwärts“ dazu verwendet, um Merkmale der beispielhaften Ausführungsformen mit Bezug auf deren Positionen, wie sie in den Zeichnungen gezeigt sind, zu beschreiben.
-
Die vorhergehenden Beschreibungen von bestimmten beispielhaften Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung dienten dem Zweck der Darstellung und Beschreibung. Sie sind nicht dazu gedacht, erschöpfend zu sein oder die Erfindung auf genau die offenbarten Formen zu beschränken, und offensichtlich sind viele Änderungen und Abwandlungen vor dem Hintergrund der obigen Lehre möglich. Die beispielhaften Ausführungsformen wurden ausgewählt und beschrieben, um bestimmte Grundsätze der Erfindung und ihre praktische Anwendbarkeit zu beschreiben, um es dadurch dem Fachmann zu erlauben, verschiedene beispielhafte Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung, sowie verschiedene Alternativen und Abwandlungen davon, herzustellen und anzuwenden. Es ist beabsichtigt, dass der Umfang der Erfindung durch die beigefügten Ansprüche und deren Äquivalente definiert wird.
-
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
-
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
-
Zitierte Patentliteratur
-
