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Hintergrund der Erfindung
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Gebiet der Erfindung
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Die vorliegende Erfindung betrifft ein Heiz-, Lüftungs- und Klimatisierung(HVAC)-System, und insbesondere ein Heiz-, Lüftungs- und Klimatisierung(HVAC)-System eines Fahrzeugs (z.B. Kraftfahrzeugs), das Energieverbrauch des Fahrzeugs verringern und Reichweite des Fahrzeugs vergrößern kann durch Minimierung einer Bewegung/Leitung von Energie durch Erhöhen einer Temperatur einer Hochvolt-Batterieseite unter Verwenden eines Kühlmittels, das eine erhöhte Temperatur hat, die erzielt ist durch Kühlen einer elektronische-Komponente-Seite (z.B. elektrische-Komponente-Seite) während eines Fahrens des Fahrzeugs im Winter.
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Beschreibung bezogener Technik
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Elektrofahrzeuge sind in jüngerer Zeit als gesellschaftliche Aspekte in Erscheinung getreten, um eine umweltfreundliche Technologie implementieren und um Probleme zu lösen, einschließlich Energievergeudung, und dergleichen. Das Elektrofahrzeug arbeitet unter Verwenden eines Elektromotors, welche Elektrizität von einer Batterie erhält und Leistung ausgibt. Daher, da das Elektrofahrzeug Vorteile hat dahingehend, dass es kein Kohlendioxid ausstößt, wenig Lärm erzeugt und sein Elektromotor eine höhere Energieeffizienz hat als jene eines Verbrennungsmotors, ist das Elektrofahrzeug als das umweltfreundliche Fahrzeug hervorgehoben.
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Eine Kerntechnologie zum Implementieren eines solchen Elektrofahrzeugs ist eine Technologie, die ein Batteriemodul betrifft, und Forschungen bei der Batterie nach Gewichtsreduzieren, Miniaturisieren, kurzer Auflade-Zeit und dergleichen werden aktiv durchgeführt in den letzten Jahren. Das Batteriemodul kann eine optimale Arbeitsleistung aufrechterhalten und eine lange Dienstzeit haben, wenn es in einer optimalen Temperaturumgebung verwendet wird. Jedoch ist es schwierig, die Batterie in der optimalen Temperaturumgebung zu verwenden, aufgrund von Wärme, die beim Betrieb der Batterie erzeugt wird, und aufgrund äußerer Temperaturänderungen.
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Zusätzlich, da das Elektrofahrzeug keine Abwärme-Heizquelle hat, die Wärme während eines Verbrennens in einem separaten Verbrennungsmotor, wie einem Fahrzeug-Antriebsverbrennungsmotor erzeugt, führt das Elektrofahrzeug im Winter ein Innenraumheizen des Fahrzeugs durch mittels Verwendens einer elektrischen Heizvorrichtung, und, da das Elektrofahrzeug eine Aufwärm-Periode erfordert, um eine Aufladen- und Entladen-Leistungscharakteristik der Batterie bei kaltem Wetter zu verbessern, hat und verwendet das Elektrofahrzeug hierfür je eine separate beheiztes-Kühlmittel-Elektroheizvorrichtung. D.h., das Elektrofahrzeug übernimmt eine Technologie, welche ein Kühl- und Heizsystem zum Einstellen der Temperatur des Batteriemoduls betreibt, um die optimale Temperaturumgebung des Batteriemoduls aufrechtzuerhalten, separat von einem Kühl- und Heizsystem für ein Innenraum-HVAC-System des Fahrzeugs. In anderen Worten, das Elektrofahrzeug hat zwei (voneinander) unabhängige Kühl- und Heizsystem, sodass eines verwendet wird, um ein Innenraum-Kühlen und -Heizen des Fahrzeugs durchzuführen, und das andere verwendet wird, um die Temperatur des Batteriemoduls einzustellen.
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Jedoch ist in einem Falle, in welchem das Elektrofahrzeug durch die oben beschriebene Methode betrieben wird, da Energie nicht effizient gemanagt wird, eine Fahrdistanz kurz, was einen Langdistanz-Betrieb verhindert, und die Reichweite ist um 30% zur Zeit des Kühlens im Sommer, und um 40% oder mehr reduziert zur Zeit des Heizens im Winter, was ein Heizproblem im Winter verursacht, was beim Verbrennungsmotor kein Problem war.
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Insbesondere tritt im Winter, da eine Heizmenge, die von der elektronischen/elektrischen Komponente gefordert wird/ist, größer ist als jene eines Hochvolt-Batterieelements und das Hochvolt-Batterieelement einen größeren Kontaktbereich mit Luft hat, ein stärkeres Kühlen als Heizen der HochvoltBatterie auf aufgrund einer äußeren Lufttemperatur zur Zeit des Fahrens. Als ein Ergebnis ist eine geeignete Temperatur, bei der die Hochvoltbatterie betrieben wird, nicht gegeben/erfüllt, was in einer Reduzierung der Ausgangsleistung der Hochvoltbatterie resultiert. Daher sollte die Temperatur der Hochvoltbatterie erhöht werden während des Fahrens im Winter, um die Temperatur der Hochvoltbatterie effizient zu managen.
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Die Informationen, die in diesem Hintergrund-der-Erfindung-Abschnitt offenbart sind, dienen nur der Erleichterung des Verständnisses des allgemeinen Hintergrunds der Erfindung und sollten nicht als Zugeständnis oder irgendeine Form der Anregung verstanden werden, dass diese Informationen den dem Fachmann bekannten Stand der Technik bilden.
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Erläuterung der Erfindung
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Diverse Aspekte der vorliegenden Erfindung sind darauf gerichtet, ein Heiz-, Lüftungs- und Klimatisierung(HVAC)-System eines Fahrzeugs bereitzustellen, das eingerichtet/konfiguriert ist zum Vergrößern der (Fahrzeug-)Reichweite und zum Reduzieren der Produktionskosten durch effizientes Managen der Energie, die erforderlich ist, um ein Inneres/einen Innenraum des Fahrzeugs zu heizen und um eine Temperatur einer Batterie zu vergrößern.
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Gemäß einer exemplarischen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, ist ein Heiz-, Lüftungs- und Klimatisierung(HVAC)-System eines Fahrzeugs bereitgestellt, welches aufweist: eine Batteriekühlleitung, die dazu eingerichtet ist, um ein erstes Kühlmittel durch einen ersten Radiator (z.B. Kühler), einen Hochvoltbatteriekern und ein erstes Ventil hindurch zu zirkulieren, eine elektronische-Komponente-Kühlleitung, die eingerichtet ist, um ein zweites Kühlmittel durch einen zweiten Radiator (z.B. Kühler), einen elektronische-Komponente-Kern und ein zweites Ventil hindurch zu zirkulieren, eine Abzweigleitung, die eingerichtet ist, um einen Endabschnitt (davon) von dem ersten Ventil aus abgezweigt zu haben und den anderen Endabschnitt (davon) mit einer Stromaufwärtsstelle des Hochvoltbatteriekerns verbunden zu haben, und die durch einen Hauptwärmetauscher hindurchpassiert, eine Hilfsleitung, die eingerichtet ist, um einen Endabschnitt (davon) von dem zweiten Ventil aus abgezweigt zu haben und den anderen Endabschnitt (davon) mit einer Stromaufwärtsstelle des elektronische-Komponente-Kerns verbunden zu haben, und die durch den Hauptwärmetauscher hindurchpassiert, um Wärmetausch mit der Abzweigleitung durchzuführen, und eine Steuervorrichtung, die eingerichtet ist zum Zirkulieren(-Lassen) des ersten Kühlmittels und des zweiten Kühlmittels (jeweils zugeordnet) in der Abzweigleitung bzw. in der Hilfsleitung und zum Durchführen(-Lassen) des Wärmetauschs im Hauptwärmetauscher durch Steuern des ersten Ventils und des zweiten Ventils, wenn es erforderlich ist, eine Temperatur des Hochvoltbatteriekerns zu erhöhen.
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Die Abzweigleitung und die Hilfsleitung können die jeweilig unabhängigen Strömungspassagen konfigurieren, und das Kühlmittel der Abzweigleitung und das Kühlmittel der Hilfsleitung können den Wärmetausch miteinander durchführen im Hauptwärmetauscher.
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Das erste Ventil kann ein Dreiwegeventil sein und kann aufweisen einen ersten Anschluss der Hochvoltbatteriekern-Seite, einen zweiten Anschluss der eines-Ende-Seite der Abzweigleitung und einen dritten Anschluss der erster-Radiator-Seite, und die Steuervorrichtung kann den dritten Anschluss des ersten Ventils schließen, wenn es erforderlich ist, die Temperatur des Hochvoltbatteriekerns zu erhöhen, und die Steuervorrichtung kann den zweiten Anschluss des ersten Ventils schließen, wenn es erforderlich ist, den Hochvoltbatteriekern zu kühlen durch Wärmeabstrahlung des ersten Radiators.
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Das zweite Ventil kann ein Dreiwegeventil sein und kann aufweisen auf einen ersten Anschluss der elektronische-Komponente-Kern-Seite, einen zweiten Anschluss einer eines-Ende-Seite der Hilfsleitung und einen dritten Anschluss der zweiter-Radiator-Seite, und die Steuervorrichtung kann alle Anschlüsse des zweiten Ventils öffnen, wenn es erforderlich ist, die Temperatur des Hochvoltbatteriekerns zu erhöhen, und kann den zweiten Anschluss des zweiten Ventils schließen, wenn es nicht erforderlich ist, die Temperatur des Hochvoltbatteriekerns zu erhöhen.
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Die Batteriekühlleitung kann aufweisen eine erste Pumpe, die elektronische-Komponente-Kühlleitung kann aufweisen eine zweite Pumpe, und die Steuervorrichtung kann eine Steuerung durchführen, um die erste Pumpe oder die zweite Pumpe anzutreiben oder zu stoppen.
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Die erste Pumpe kann zwischen einer Stromaufwärtsstelle des ersten Ventils und dem anderen Endabschnitt der Abzweigleitung an der Batteriekühlleitung positioniert sein.
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Die zweite Pumpe kann zwischen einer Stromaufwärtsstelle des zweiten Ventils und dem anderen Endabschnitt der Hilfsleitung der elektronische-Komponente-Kühlleitung positioniert sein.
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Die Batteriekühlleitung kann aufweisen einen Hilfswärmetauscher, der daran bereitgestellt ist, und der Hilfswärmetauscher kann angeordnet sein zwischen einer Stromabwärtsstelle des Hochvoltbatteriekerns und einer Stromaufwärtsstelle des ersten Ventils.
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Die Batteriekühlleitung kann eingerichtet sein, um imstande zu sein, den Wärmetausch mit einer Kältemittelleitung für Innenraum-HVAC durchzuführen durch den Hilfswärmetauscher, und das erste Kühlmittel, das den Wärmetausch mit der Kältemittelleitung zur Zeit des Kühlens des Hochvoltbatteriekerns durchführt, kann den Hochvoltbatteriekern kühlen.
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Die Kältemittelleitung kann aufweisen ein drittes Ventil, das das Kältemittel zuführt oder (die Zufuhr davon) stoppt/blockiert, wobei der Wärmetausch zwischen dem Kältemittel der Kältemittelleitung und dem ersten Kühlmittel der Batteriekühlleitung in dem Hilfswärmetauscher durchgeführt wird.
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Im Falle eines Kühlmodus, kann die Steuervorrichtung die Batteriekühlleitung und die Abzweigleitung miteinander verbinden durch Steuern des ersten Ventils, und kann eine Steuerung durchführen, bei der das erste Kühlmittel, das gekühlt wird durch Durchführen des Wärmetauschs mit dem Kältemittel der Kältemittelleitung durch den Hilfswärmetauscher, den Hochvoltbatteriekern kühlt.
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Im Falle eines Batterietemperatur-Erhöhungsmodus, kann die Steuervorrichtung eine Steuerung durchführen, bei der das zweite Kühlmittel, das die elektronische-Komponente-Kühlleitung kühlt, und das erste Kühlmittel den Wärmetausch im Hauptwärmetauscher durchführen, um die Temperatur zu erhöhen und dann die Temperatur des Hochvoltbatteriekerns zu erhöhen durch Steuern des ersten Ventils, um die Batteriekühlleitung und die Abzweigleitung miteinander zu verbinden, und vollständiges Öffnen des zweiten Ventils, um die elektronische-Komponente-Kühlleitung und die Hilfsleitung miteinander zu verbinden.
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Im Falle eines Normalkühlmodus, kann die Steuervorrichtung eine Steuerung durchführen, um das erste Kühlmittel in der Batteriekühlleitung zu zirkulieren durch Steuern des ersten Ventils, und kann (die Steuervorrichtung) eine Steuerung durchführen, bei der das erste Kühlmittel, das durch den ersten Radiator gekühlt wird, den Hochvoltbatteriekern kühlt.
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Die Abzweigleitung kann aufweisen eine elektrische Heizvorrichtung, die eingerichtet ist zum Vergrößern einer Temperatur des ersten Kühlmittels, und die elektrische Heizvorrichtung kann angeordnet sein zwischen einem Endabschnitt der Abzweigleitung und der Stromaufwärtsstelle des Hochvoltbatteriekerns.
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Die Verfahren und Vorrichtungen der vorliegenden Erfindung haben andere Merkmale und Vorteile, die ersichtlich werden und in weiterem Detail dargelegt sind in den begleitenden Zeichnungen, die hierin mit einbezogen sind, und der nachfolgenden Detailbeschreibung, welche zusammen dazu dienen, bestimmte Prinzipien der vorliegenden Erfindung zu erläutern.
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Figurenliste
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- 1 ist eine Ansicht, die ein Heiz-, Lüftungs- und Klimatisierung(HVAC)-System eines Fahrzeugs gemäß einer exemplarischen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt,
- 2 ist eine Ansicht, die einen Kühlmodus von 1 zeigt,
- 3 ist eine Ansicht, die einen Modus des Wiedergewinnens einer Abwärme von 1 und des Erhöhens einer Temperatur einer Batterie zeigt, und
- 4 ist eine Ansicht, die einen Normalkühlmodus von 1 zeigt.
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Es ist zu verstehen, dass die angehängten Zeichnungen nicht notwendigerweise maßstabsgetreu sind und eine zumindest teilweise vereinfachte Darstellung der diversen Merkmale zeigen, die für die Grundprinzipien der Erfindung illustrativ sind. Die spezifischen Merkmale der vorliegenden Erfindung, einschließlich z.B. spezifischer Dimensionen, Orientierungen, Positionierungen und Gestaltungen, werden sich zumindest teilweise aus der besonders vorgesehenen Verwendung und der Verwendungsumgebung bestimmen.
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Über die Figuren hinweg werden für gleiche oder wesensgleiche Merkmale die gleichen Figuren verwendet.
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Detailbeschreibung
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Es wird nun im Detail Bezug genommen auf die diversen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung, von welcher Beispiele in den begleitenden Zeichnungen illustriert und nachfolgend beschrieben sind. Obwohl die Erfindung in Verbindung mit den exemplarischen Ausführungsformen beschrieben wird, ist zu verstehen, dass die vorliegende Beschreibung nicht vorgesehen ist, um die Erfindung auf diese exemplarischen Ausführungsformen einzuschränken. Im Gegenteil ist die Erfindung vorgesehen, nicht nur die exemplarischen Ausführungsformen zu umfassen, sondern auch diverse Alternativen, Modifikationen, Abwandlungen und andere Ausführungsformen, welche innerhalb des von den angehängten Ansprüchen definierten Schutzumfangs liegen.
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1 ist eine Ansicht, welche ein Heiz-, Lüftungs- und Klimatisierung(HVAC)-System eines Fahrzeugs gemäß einer exemplarischen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt, 2 ist eine Ansicht, die einen Kühlmodus von 1 zeigt, 3 ist eine Ansicht, die einen Modus des Wiedergewinnens einer Abwärme von 1 und des Erhöhens einer Temperatur einer Batterie zeigt, und 4 ist eine Ansicht, die einen Normalkühlmodus von 1 zeigt.
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Wie in 1 illustriert weist ein Heiz-, Lüftungs- und Klimatisierung(HVAC)-System eines Fahrzeugs gemäß einer exemplarischen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung auf eine Batteriekühlleitung 10, die eingerichtet ist, um ein erstes Kühlmittel durch einen ersten Radiator 200, einen Hochvoltbatteriekern 100 und ein erstes Ventil 810 zu zirkulieren, eine elektronische-Komponente-Kühlleitung 20, die eingerichtet ist, um ein zweites Kühlmittel durch einen zweiten Radiator 300, einen elektronische-Komponente-Kern 500 und ein zweites Ventil 820 zu zirkulieren, eine Abzweigleitung 30, die eingerichtet ist, um einen Endabschnitt (davon) von dem ersten Ventil 810 aus abgezweigt und den anderen Endabschnitt (davon) mit einer Stromaufwärtsstelle des Hochvoltbatteriekerns 100 verbunden zu haben, und die durch einen Hauptwärmetauscher 400 hindurchpassiert, eine Hilfsleitung 40, die eingerichtet ist, um einen Endabschnitt (davon) von dem zweiten Ventil 820 aus abgezweigt und den anderen Endabschnitt (davon) mit einer Stromaufwärtsstelle des elektronische-Komponente-Kerns 500 verbunden zu haben, und die durch den Hauptwärmetauscher 400 hindurchpassiert, um einen Wärmetausch mit der Abzweigleitung 30 durchzuführen, und eine Steuervorrichtung 870, die eingerichtet ist zum Zirkulieren des ersten Kühlmittels in der Abzweigleitung 30 und des zweiten Kühlmittels in der Hilfsleitung 40 und zum Durchführen des Wärmetauschs im Hauptwärmetauscher 400 durch Steuern des ersten Ventils 810 und des zweiten Ventils 820, wenn es erforderlich ist, eine Temperatur des Hochvoltbatteriekerns 100 zu erhöhen.
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Die Batteriekühlleitung 10 ist eingerichtet, um das Kühlmittel durch den ersten Radiator 200, den ersten Hochvoltbatteriekern 100 und das erste Ventil 810 zu zirkulieren, und weist auf eine erste Pumpe 850, die eingerichtet ist, um angetrieben oder gestoppt zu werden durch die Steuervorrichtung 870. Die erste Pumpe 850 ist angeordnet zwischen der Stromaufwärtsstelle des ersten Ventils 810 und dem zweiten Endabschnitt der Abzweigleitung 30 der Batteriekühlleitung 10 und ist gebildet, um eine Leitung zu beeinflussen (dahingehend): ob die Leitung, in welcher das erste Kühlmittel via den ersten Radiator 200 zirkuliert, gebildet ist oder ob die Leitung, in welcher das erste Kühlmittel durch die Abzweigleitung 30 hindurchpassiert, ohne durch den ersten Radiator 200 hindurch zu passieren, gebildet ist.
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Das erste Ventil 810 ist ein Dreiwegeventil und weist auf einen ersten Anschluss 811 der Hochvoltbatteriekern 100-Seite, einen zweiten Anschluss 812 der erstes-Ende-Seite der Abzweigleitung 30 und einen dritten Anschluss 813 der erster-Radiator 200-Seite. Die Steuervorrichtung 870 führt eine Funktion durch, bei der die Batteriekühlleitung 10 mit der Abzweigleitung 30 verbunden ist und das erste Kühlmittel den Hochvoltbatteriekern 100 kühlt, ohne durch den ersten Radiator 200 hindurch zu passieren, durch Schließen des dritten Anschlusses 813 des ersten Ventils 810 und Verbinden des ersten Anschlusses 811 und des zweiten Anschlusses 812 miteinander, wenn es erforderlich ist, die Temperatur des Hochvoltbatteriekerns 100 zu erhöhen. Zusätzlich führt die Steuervorrichtung 870 eine Steuerung durch, sodass die Batteriekühlleitung 10 von der Abzweigleitung 30 getrennt wird und das erste Kühlmittel den Hochvoltbatteriekern 100 kühlt nachdem es gekühlt wurde durch den ersten Radiator 200, durch Schließen des zweiten Anschlusses 812 des ersten Ventils 810 und Verbinden des ersten Anschlusses 811 und des dritten Anschlusses 813 miteinander, wenn das Kühlen des Hochvoltbatteriekerns 100 durch Wärmeabstrahlung des ersten Radiators 200 erforderlich ist.
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Zusätzlich ist der Hilfswärmetauscher 600 an einer Batteriekühlleitung 10 bereitgestellt, und der Hilfswärmetauscher 600 ist zwischen einer Stromabwärtsstelle des Hochvoltbatteriekerns 100 und der Stromaufwärtsstelle des ersten Ventils 810 angeordnet. Die Batteriekühlleitung 10 ist eingerichtet, um imstande zu sein, den Wärmetausch mit einer Kältemittelleitung 50 für Innenraum-HVAC durchzuführen durch den Hilfswärmetauscher 600. Die Kältemittelleitung 50 für Innenraum-HVAC kann aufweisen einen luftgekühlten Kondensator 900, einen Verdampfer 910, einen Verdichter 800, ein drittes Ventil 830, ein viertes Ventil 840 und ein Expansionsventil. Daher, zur Zeit des Kühlens des Hochvoltbatteriekerns 100, nachdem das Kältemittel der Kältemittelleitung 50, das durch das Expansionsventil der Kältemittelleitung 50 für Innenraum-HVAC gekühlt wurde, und das erste Kühlmittel den Wärmetausch im Hilfswärmetauscher 600 durchführen/durchgeführt haben, wird der Hochvoltbatteriekern 100 gekühlt. Die Kältemittelleitung 50 weist ein drittes Ventil 830 auf, das das Kältemittel zuführt oder stoppt/blockiert, wobei das Kältemittel der Kältemittelleitung 50 imstande ist, den Wärmetausch mit dem ersten Kühlmittel der Batteriekühlleitung 10 im Hilfswärmetauscher 600 durchzuführen, und ein Vorderende-Abschnitt des Verdampfers 910 für Innenraum-HVAC weist das vierte Ventil 840 auf. Das dritte Ventil 830 oder das vierte Ventil 840 werden von der Steuervorrichtung 870 betrieben, um geöffnet oder geschlossen zu werden/sein, wodurch es möglich ist, den Wärmetausch zwischen dem Kältemittel der Kältemittelleitung 50 und dem ersten Kühlmittel der Batteriekühlleitung 10 durchzuführen.
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Die Abzweigleitung 30 hat einen Endabschnitt, der von dem ersten Ventil 810 aus abgezweigt ist, und einen anderen Endabschnitt, der mit der Stromaufwärtsstelle des Hochvoltbatteriekerns 100 verbunden ist, und passiert durch den Hauptwärmetauscher 400 hindurch. Die Abzweigleitung 300 weist eine elektrische Heizvorrichtung 700 auf, die eingerichtet ist zum Erhöhen der Temperatur des ersten Kühlmittels, und die elektrische Heizvorrichtung 700 kann zwischen dem einen Endabschnitt der Abzweigleitung 30 und der Stromaufwärtsstelle des Hochvoltbatteriekerns 100 angeordnet sein. Daher kann das erste Kühlmittel, das die Temperatur des Hochvoltbatteriekerns 100 erhöht zur Zeit des Erhöhens der Temperatur des Hochvoltbatteriekerns 100, durch die elektrische Heizvorrichtung 700 geheizt werden und dann den Wärmetausch durch den Hauptwärmetauscher 400 durchführen, oder kann im Gegensatz dazu den Wärmetausch durch den Hauptwärmetauscher 400 durchführen und dann die Temperatur davon erhöhen durch die elektrische Heizvorrichtung 700. Zusätzlich, in einem Falle, in welchem eine Temperatureinstellfunktion der elektrischen Heizvorrichtung versagt, kann die Steuervorrichtung 870 eine Sicherheitsfunktion durchführen des Einstellens der Temperatur durch Steuern des ersten Ventils 810, um eine Fluss-/Strömungsrate einzustellen.
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Die elektronische-Komponente-Kühlleitung 20 ist eingerichtet, um das zweite Kühlmittel durch den zweiten Radiator 300, den elektronische-Komponente-Kern 500 und das zweite Ventil 820 zu zirkulieren, und weist ferner auf eine zweite Pumpe 860, die eingerichtet ist, um von der Steuervorrichtung 870 angetrieben oder gestoppt zu werden. Die zweite Pumpte 860 ist zwischen der Stromaufwärtsstelle des zweiten Ventils 820 und dem anderen Endabschnitt der Hilfsleitung 40 an der elektronische-Komponente-Kühlleitung 20 angeordnet, und ist gebildet, um eine Leitung (dahingehend) zu beeinflussen: ob die Leitung, in der das zweite Kühlmittel via den zweiten Radiator 300 zirkuliert wird, gebildet ist, oder ob die Leitung, in der das zweite Kühlmittel via den zweiten Radiator 300 zusammen mit der Hilfsleitung 40 zirkuliert, gebildet ist.
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Das zweite Ventil 20 ist ein Dreiwegeventil und weist auf einen ersten Anschluss 821 der elektronische-Komponente-Kern 500-Seite, einen zweiten Anschluss 822 der eines-Ende-Seite der Hilfsleitung 40 und einen dritten Anschluss 813 der zweiter-Radiator 300-Seite. Die Steuervorrichtung 870 ist eingerichtet, wobei das zweite Kühlmittel durch sowohl die elektrische-Komponente-Kühlleitung 20 als auch die Hilfsleitung 40 zirkuliert wird durch Öffnen aller Anschlüsse 821, 822 und 823 des zweiten Ventils 820, wenn es erforderlich ist, die Temperatur des Hochvoltbatteriekerns 100 zu erhöhen. Zusätzlich, im Falle, in welchem es nicht erforderlich ist, die Temperatur des Hochvoltbatteriekerns 100 zu erhöhen, führt die Steuervorrichtung 870 eine Steuerung durch, um den elektronische-Komponente-Kern 500 zu kühlen durch Schließen des zweiten Anschlusses 822 des zweiten Ventils 820 und Zirkulieren des zweiten Kühlmittels in der elektronische-Komponente-Kühlleitung 20.
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Zusätzlich hat die Hilfsleitung 40 einen Endabschnitt, der von dem zweiten Ventil 820 aus abgezweigt ist, und einen anderen Endabschnitt, der mit der Stromaufwärtsstelle des elektronische-Komponente-Kerns 500 verbunden ist, und passiert durch den Hauptwärmetauscher 400 unter Durchführen des Wärmetauschs mit der Abzweigleitung 30. Die Abzweigleitung 30 und die Hilfsleitung 40 konfigurieren die jeweils unabhängigen Strömungs-/Flusspassagen, und sind eingerichtet (bzw. konfiguriert) herein, wobei das Kühlmittel der Abzweigleitung 30 und das Kühlmittel der Hilfsleitung 40 den Wärmetausch miteinander um Hauptwärmetauscher 400 durchführen.
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Ein Fluss des Kühlmittels in den jeweiligen Modi wird mit Bezug auf die begleitenden Zeichnungen beschrieben.
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2 ist eine Ansicht, die einen Kühlmodus zeigt, und im Falle des Kühlmodus führt die Steuervorrichtung 870 eine Steuerung durch, um den ersten Anschluss 811 und den zweiten Anschluss 812 des ersten Ventils 810 miteinander zu verbinden und um den dritten Anschluss 813 zu schließen unter Verbinden der Batteriekühlleitung 10 und der Abzweigleitung 30 miteinander. Im vorliegenden/in diesem Falle wird das erste Kühlmittel nicht zu der erster-Radiator 200-Seite zirkuliert. Da der vorliegende Fall eine Situation ist, in der auch das Innere des Fahrzeugs gekühlt werden muss/soll, steuert die Steuervorrichtung 870 das dritte Ventil 830 und das vierte Ventil 840, wobei die Batteriekühlleitung 10 mit der Abzweigleitung 30 und der Kältemittelleitung 50 verbunden wird/ist für Innenraum-HVAC. Daher wird das erste Kühlmittel, das gekühlt wurde/wird durch Durchführen des Wärmetauschs mit dem Kältemittel der Kältemittelleitung 50 durch den Hilfswärmetauscher 600, in den Hochvoltbatteriekern 100 eingegeben (z.B. eingespritzt) via die erste Pumpe 850 entlang der Abzweigleitung 30 unter Kühlen des Hochvoltbatteriekerns 100.
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Im vorliegenden Falle führt die Steuervorrichtung 870 eine Steuerung durch, um den ersten Anschluss 812 und den zweiten Anschluss 822 des zweiten Ventils 820 miteinander zu verbinden und um den dritten Anschluss 823 zu schließen, und als ein Ergebnis davon wird in der elektronische-Komponente-Kühlleitung 20 das zweite Kühlmittel gekühlt durch den zweiten Radiator 300 und wird dann dem elektronische-Komponente-Kern 500 durch die zweite Pumpe 860 hindurch bereitgestellt unter Kühlen des elektronische-Komponente-Kerns 500. Im vorliegenden Falle wird die elektrische Heizvorrichtung 700 nicht betrieben, und der Wärmetausch wird nicht im Hauptwärmetauscher 400 durchgeführt.
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3 ist eine Ansicht, die einen Modus des Wiedergewinnens von Abwärme und des Erhöhens der Temperatur der Hochvoltbatterie illustriert, und der vorliegende Modus bezieht sich auf einen Batterietemperaturerhöhungs-Modus. In dem Falle des Batterietemperaturerhöhungsmodus führt die Steuervorrichtung 870 eine Steuerung durch, um den ersten Anschluss 811 und den zweiten Anschluss 812 des ersten Ventils 810 miteinander zu verbinden und um den dritten Anschluss 813 zu schließen unter Verbinden der Batteriekühlleitung 10 und der Abzweigleitung 30 miteinander. Im vorliegenden Falle wird das erste Kühlmittel nicht zu der erster-Radiator 200-Seite hin zirkuliert. Da der vorliegende Fall eine Situation ist, in der der Innenraum des Fahrzeugs ebenfalls geheizt werden muss, steuert die Steuervorrichtung 870 das dritte Ventil 830 und das vierte Ventil 840, wobei die Batteriekühlleitung 10 mit der Abzweigleitung 30 und der Kältemittelleitung 50 verbunden wird für Innenraum-HVAC.
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Daher erhöht das erste Kühlmittel, das eine erhöhte Temperatur hat, die erlangt ist durch Durchführen des Wärmetauschs mit dem Kältemittel der Kältemittelleitung 50 durch den Hilfswärmetauscher 600, die Temperatur davon durch die elektrische Heizvorrichtung 700 und den Hauptwärmetauscher 400 der Abzweigleitung 30 oder den Hauptwärmetauscher 400 und die elektrische Heizvorrichtung 700 der Abzweigleitung 300 und wird dann in den Hochvoltbatteriekern 100 durch die erste Pumpe 850 eingegeben (z.B. eingespritzt) unter Erhöhen der Temperatur des Hochvoltbatteriekerns 100.
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Die Gründe, warum die vorliegende Situation möglich ist, sind, dass die Steuervorrichtung 870 eine Steuerung durchführt, um sowohl den ersten Anschluss 821, den zweiten Anschluss 822 also auch den dritten Anschluss 823 des zweiten Ventils 820 zu öffnen, und als ein Ergebnis wird in der elektronische-Komponente-Kühlleitung 20 das zweite Kühlmittel gekühlt durch den zweiten Radiator 300 und wird dann dem elektronische-Komponente-Kern 500 durch die zweite Pumpe 860 (hindurch) bereitgestellt unter Kühlen des elektronische-Komponente-Kerns 500. Im vorliegenden Falle führt das zweite Kühlmittel, das eine erhöhte Temperatur hat, den Wärmetausch mit dem ersten Kühlmittel durch im Hauptwärmetauscher 400 entlang der Hilfsleitung 40 und wird zusätzlich gekühlt. Daher wird die Temperatur des Hochvoltbatteriekerns 100 erhöht durch Verwenden der Abwärme des zweiten Kühlmittels, erlangt durch (das) Kühlen des elektronische-Komponente-Kerns 500, was es ermöglicht, die Energie effizient beizubehalten, die Reichweite des Fahrzeugs zu vergrößern und die Produktionskosten zu reduzieren.
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Schließlich ist 4 eine Ansicht, die einen Normalkühlmodus illustriert, und im Fall des Normalkühlmodus führt die Steuervorrichtung 870 eine Steuerung durch, um den ersten Anschluss 811 und den dritten Anschluss 813 des ersten Ventils 810 miteinander zu verbinden und um den zweiten Anschluss 812 zu schließen unter Trennen der Batteriekühlleitung 10 und der Abzweigleitung 30 voneinander. Im vorliegenden Falle wird der Wärmetausch mit dem Kältemittel der Kältemittelleitung 50 für (die) Innenraum-HVAC durch den Hilfswärmetauscher 600 nicht durchgeführt. Daher ist das erste Kühlmittel eingerichtet, um in der Batteriekühlleitung 10 zirkuliert zu werden, wobei das erste Kühlmittel gekühlt wird durch den ersten Radiator 200, den Hochvoltbatteriekern 100 kühlt und dann dem ersten Radiator 200 wieder zugeführt wird.
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Im vorliegenden Falle führt die Steuervorrichtung 870 eine Steuerung durch, um den ersten Anschluss 821 und den dritten Anschluss 823 des zweiten Ventils 820 miteinander zu verbinden und um den zweiten Anschluss 822 zu schließen unter Trennen der elektronische-Komponente-Kühlleitung 20 und der Hilfsleitung 40 voneinander. In der elektronische-Komponente-Kühlleitung 20 wird das zweite Kühlmittel gekühlt durch den zweiten Radiator 300 und wird dann dem elektronische-Komponente-Kern 500 bereitgestellt durch die zweite Pumpe 860 unter Kühlen des elektronische-Komponente-Kerns 500.
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Daher wird gemäß dem HVAC-System des Fahrzeugs wie oben beschrieben die Temperatur der Hochvoltbatterie erhöht durch Verwenden der Abwärme des Kühlmittels, das die erhöhte Temperatur hat, die erlangt ist durch Kühlen der elektronische-Komponente-Seite, was es ermöglicht, die Energie effizient zu managen, die Reichweite des Fahrzeugs zu vergrößern und die Produktionskosten zu senken sogar bei einer kompakten Konfiguration. Ferner, im Falle, in welchem die Temperatureinstellfunktion der elektrischen Heizvorrichtung versagt, wird die Flussrate durch das erste Ventil gesteuert, was es ermöglicht, die Sicherheitsfunktion durchzuführen.
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Zur Erleichterung in der Erläuterung und akkuraten Definition in den angehängten Ansprüchen, sind die Ausdrücke „obere“, „untere“, „hoch“, „runter“, „nach oben“, „nach unten“, „innere“, „äußere“, „innen“, „außen“, „nach innen“, „nach außen“, „Innen-“, „Außen-“, „vordere“, „hintere“, „hinten“, „nach vorne“ und „nach hinten“ dazu verwendet, um Merkmale der exemplarischen Ausführungsformen mit Bezug auf die Positionen solcher Merkmale wie in den Figuren dargestellt zu beschreiben.
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Die vorausgehenden Beschreibungen von spezifischen Ausführungsformen sind zu Zwecken der Illustration und Beschreibung gemacht worden. Sie sind nicht vorgesehen um erschöpfend zu sein oder um die Erfindung auf exakt diese Ausführungsformen einzuschränken, und ersichtlich sind viele Modifikationen und Variationen im Lichte der obigen Lehren möglich, ohne vom Umfang der hier angehängten Ansprüche und deren Äquivalente abzuweichen.
