DE102019131480A1 - Integriertes Wärmemanagementmodul für ein Fahrzeug - Google Patents
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Abstract
Integriertes Wärmemanagementmodul für ein Fahrzeug, aufweisend einen Kühler (200), durch welchen Kältemittel und Kühlwasser hindurchtreten, um Wärme miteinander auszutauschen, einen ersten Speicherabschnitt (110), durch welchen Elektrobauteil-Kühlwasser hindurchtritt, einen zweiten Speicherabschnitt (120), durch welchen Batterie-Kühlwasser hindurchtritt, eine erste Pumpe (410), die das Elektrobauteil-Kühlwasser durch einen Elektroabschnitt (10) hindurch zirkuliert, ein erstes Ventil (310), welches das Kühlwasser, das durch den Kühler (200) hindurchgetreten ist, oder das Kühlwasser des ersten Speicherabschnitts (110) derart steuert, dass es mittels der ersten Pumpe (410) wahlweise durch den Elektroabschnitt (10) hindurch zirkuliert wird, eine zweite Pumpe (420), die das Batterie-Kühlwasser durch eine Batterie (20) hindurch zirkuliert, und ein zweites Ventil (320), welches das Kühlwasser, das durch den Kühler (200) hindurchgetreten ist, oder das Kühlwasser des zweiten Speicherabschnitts (120) derart steuert, dass es mittels der zweiten Pumpe (420) wahlweise durch die Batterie (20) hindurch zirkuliert wird.
Description
- Die Erfindung betrifft ein integriertes Wärmemanagementmodul für ein Fahrzeug, welches an einem Fahrzeug montiert ist, durch Integrieren komplizierter Abschnitte bezogen auf Kühlwasser und ein Kältemittel in eine Anordnung kompakt hergestellt werden kann, und die Kühlungs/Heizungseffizienz durch Reduzieren des Widerstandes des Kühlwassers oder des Kältemittels erhöhen kann.
- Es ist schwierig, Abwärme in einem Elektrofahrzeug oder einem Brennstoffzellenfahrzeug zu nutzen, da es keinen Verbrennungsmotor gibt. Dementsprechend ist es unvermeidbar, einen elektrischen Kompressor zum Kühlen und ein Wärmepumpenprinzip oder eine separate elektrische Heizung zum Heizen in diesen Fahrzeugen zu verwenden.
- Darüber hinaus ist es erforderlich, eine maximale Kühlungs/Heizungseffizienz in diesen Fahrzeugen sicherzustellen, um eine Reichweite mit elektrischer Energie zu erlangen, und diese Technologien sind direkt mit den kommerziellen Werten der Fahrzeuge verbunden.
- Dementsprechend ist der Kühlungs/Heizungskreislauf etwas kompliziert, und mehrere Ventile, Pumpen und andere Teile sind in Elektrofahrzeugen montiert. Daher gibt es einen Bedarf an einer Technologie, die diese Teile leicht installieren kann und das Gewicht und die Kosten durch wirksames Anordnen und Integrieren der Teile in eine Anordnung reduzieren kann.
- Mit der Erfindung wird ein integriertes Wärmemanagementmodul für ein Fahrzeug geschaffen, welches an einem Fahrzeug montiert ist, durch Integrieren komplizierter Teile bezogen auf Kühlwasser und ein Kältemittel in eine Anordnung kompakt hergestellt werden kann, und die Kühlungs/Heizungseffizienz durch Reduzieren des Widerstandes des Kühlwassers oder des Kältemittels erhöhen kann.
- Ein integriertes Wärmemanagementmodul für ein Fahrzeug gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der Erfindung weist auf: einen Kühler (bzw. einen Wärmetaucher oder einen Chiller), durch welchen Kältemittel und Kühlwasser hindurchtreten, um Wärme miteinander auszutauschen, einen ersten Speicherabschnitt, durch welchen Elektrobauteil (bzw. elektrisches Bauteil oder elektrisches Bauelement)-Kühlwasser hindurchtritt, einen zweiten Speicherabschnitt, durch welchen Hochspannungsbatterie-Kühlwasser hindurchtritt, eine erste Pumpe, die das Elektrobauteil-Kühlwasser durch einen Elektroabschnitt (bzw. einen elektrischen Abschnitt) hindurch zirkuliert, ein erstes Ventil, welches das Kühlwasser, das durch den Kühler hindurchgetreten ist, oder das Kühlwasser des ersten Speicherabschnitts derart steuert, dass es mittels der ersten Pumpe wahlweise durch den Elektroabschnitt hindurch zirkuliert wird, eine zweite Pumpe, die das Hochspannungsbatterie-Kühlwasser durch eine Hochspannungsbatterie hindurch zirkuliert, und ein zweites Ventil, welches das Kühlwasser, das durch den Kühler hindurchgetreten ist, oder das Kühlwasser des zweiten Speicherabschnitts derart steuert, dass es mittels der zweiten Pumpe wahlweise durch die Hochspannungsbatterie hindurch zirkuliert wird.
- Der Kühler, der erste Speicherabschnitt und der zweite Speicherabschnitt können eine (einzige) Anordnung konfigurieren, indem sie direkt oder indirekt miteinander verbunden sind.
- Der erste Speicherabschnitt, die erste Pumpe und das erste Ventil können eine Anordnung konfigurieren, indem sie direkt oder indirekt miteinander verbunden sind.
- Der zweite Speicherabschnitt, die zweite Pumpe und das zweite Ventil können eine Anordnung konfigurieren, indem sie direkt oder indirekt miteinander verbunden sind.
- Der erste Speicherabschnitt und der zweite Speicherabschnitt können in einem vorbestimmten Abstand voneinander angeordnet sein und einen Speicherbehälter bilden, wobei obere Abschnitte von Innenräumen miteinander verbunden sind.
- Der erste Speicherabschnitt und der zweite Speicherabschnitt können benachbart zueinander montiert sein, und der Kühler kann benachbart zu einer Seite des ersten Speicherabschnitts und des zweiten Speicherabschnitts montiert sein.
- Das erste Ventil kann ein Dreiwegeventil sein und ist mit einem unteren Abschnitt des ersten Speicherabschnitts, einem unteren Abschnitt des Kühlers und einem Einlass der ersten Pumpe verbunden, und kann das Elektroabschnitt-Kühlwasser des ersten Speicherabschnitts oder das Kühlwasser des Kühlers derart steuern, dass es der ersten Pumpe zugeführt wird.
- Das zweite Ventil kann ein Dreiwegeventil sein und ist mit einem unteren Abschnitt des zweiten Speicherabschnitts, einem unteren Abschnitt des Kühlers und einem Einlass der zweiten Pumpe verbunden, und kann das Hochspannungsbatterie-Kühlwasser des zweiten Speicherabschnitts oder das Kühlwasser des Kühlers derart steuern, dass es der zweiten Pumpe zugeführt wird.
- Der Kühler, der erste Speicherabschnitt, der zweite Speicherabschnitt, das erste Ventil, das zweite Ventil, die erste Pumpe und die zweite Pumpe können als eine (einzige) Anordnung konfiguriert sein, indem sie direkt oder indirekt miteinander verbunden sind, und die Anordnung kann an einer Fahrzeugkarosserie montiert sein, indem der erste Speicherabschnitt oder der zweite Speicherabschnitt mittels eines Dämpfers an der Fahrzeugkarosserie befestigt sind.
- Die erste Pumpe und die zweite Pumpe können derart montiert sein, dass ihre Drehachsen (bzw. Drehwellen) einander kreuzen.
- Der erste Speicherabschnitt und der zweite Speicherabschnitt können in einem vorbestimmten Abstand voneinander angeordnet sein und können einen Speicherbehälter bilden, wobei obere Abschnitte von Innenräumen miteinander verbunden sind, der Kühler kann benachbart zu einer Seite des Speicherbehälters montiert sein, das erste Ventil und die erste Pumpe können unter dem ersten Speicherabschnitt montiert sein, und das zweite Ventil und die zweite Pumpe können unter dem zweiten Speicherabschnitt montiert sein.
- Ein Einlass des ersten Speicherabschnitts kann mit einem Elektroabschnitt-Radiator (bzw. einem Elektroabschnitt-Kühler) verbunden sein, ein Auslass des ersten Speicherabschnitts kann mit dem ersten Ventil verbunden sein, und ein Auslass der ersten Pumpe kann mit dem Elektroabschnitt verbunden sein.
- Ein Einlass des zweiten Speicherabschnitts kann mit einem Hochspannungsbatterie-Radiator (bzw. einem Hochspannungsbatterie-Kühler) verbunden sein, ein Auslass des zweiten Speicherabschnitts kann mit dem zweiten Ventil verbunden sein, und ein Auslass der zweiten Pumpe kann mit der Hochspannungsbatterie verbunden sein.
- Der Kühler kann einen ersten Einlass, einen zweiten Einlass, einen ersten Auslass und einen zweiten Auslass für den Kühlwasserstrom aufweisen, der erste Einlass kann mit dem Elektroabschnitt verbunden sein, und der erste Auslass kann mit dem ersten Ventil verbunden sein.
- Der zweite Einlass des Kühlers kann mit der Hochspannungsbatterie verbunden sein, und der zweite Auslass des Kühlers kann mit dem zweiten Ventil verbunden sein.
- Das integrierte Wärmemanagementmodul für ein Fahrzeug gemäß der Erfindung ist an einem Fahrzeug montiert, kann durch Integrieren komplizierter Abschnitte bezogen auf Kühlwasser und ein Kältemittel in eine (einzige) Anordnung kompakt gestaltet werden, und kann die Kühlungs/Heizungseffizienz durch Reduzieren des Widerstandes des Kühlwassers oder des Kältemittels erhöhen.
- Die Erfindung wird mit Bezug auf die Zeichnung näher erläutert. In der Zeichnung zeigen:
-
1 eine Ansicht eines integrierten Wärmemanagementmoduls für ein Fahrzeug gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der Erfindung; -
2 eine Ansicht eines Kraftfahrzeug-Kühlungs/Heizungskreislaufs, bei welchem das integrierte Wärmemanagementmodul für ein Fahrzeug gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der Erfindung verwendet wird; und -
3 bis6 Ansichten eines integrierten Wärmemanagementmoduls für ein Fahrzeug gemäß verschiedenen beispielhaften Ausführungsformen der Erfindung. - Es versteht sich, dass die angehängten Zeichnungen nicht unbedingt maßstabsgetreu sind und eine etwas vereinfachte Darstellung verschiedener Eigenschaften darstellen, welche die grundlegenden Prinzipien der Erfindung aufzeigen. Die speziellen Gestaltungsmerkmale der vorliegenden Erfindung, die zum Beispiel spezielle Abmessungen, Ausrichtungen, Positionen und Formen umfassen, wie sie hierin offenbart sind, werden teilweise durch die jeweils beabsichtigte Anwendung und Nutzungsumgebung bestimmt.
- In den Figuren beziehen sich die Bezugszeichen auf dieselben oder äquivalente Teile der vorliegenden Erfindung durch die einzelnen Figuren der Zeichnung hinweg.
- Nachfolgend wird nun auf verschiedene Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung ausführlich Bezug genommen, von denen Beispiele in den beigefügten Zeichnungen dargestellt und nachstehend beschrieben sind. Obwohl die Erfindung in Verbindung mit beispielhaften Ausführungsformen beschrieben ist, versteht es sich, dass die vorliegende Beschreibung nicht dazu bestimmt ist, die Erfindung auf diese beispielhaften Ausführungsformen zu beschränken. Im Gegenteil ist die Erfindung dazu bestimmt, nicht nur die beispielhaften Ausführungsformen, sondern auch verschiedene Alternativen, Modifikationen, Äquivalente und andere Ausführungsformen abzudecken, welche im Geist und Bereich der Erfindung, wie durch die beigefügten Ansprüche definiert ist, enthalten sein können.
-
1 ist eine Ansicht eines integrierten Wärmemanagementmoduls für ein Fahrzeug gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der Erfindung,2 ist eine Ansicht eines Kraftfahrzeug-Kühlungs/Heizungskreislaufs, bei welchem das integrierte Wärmemanagementmodul für ein Fahrzeug gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der Erfindung verwendet wird, und3 bis6 sind Ansichten eines integrierten Wärmemanagementmoduls für ein Fahrzeug gemäß verschiedenen beispielhaften Ausführungsformen der Erfindung. -
1 ist eine Ansicht eines integrierten Wärmemanagementmoduls für ein Fahrzeug gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der Erfindung. Das integrierte Wärmemanagementmodul für ein Fahrzeug gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der Erfindung weist auf: einen Kühler200 , durch welchen Kältemittel und Kühlwasser hindurchtreten, um Wärme miteinander zu tauschen, einen ersten Speicherabschnitt110 , durch welchen Elektrobauteil-Kühlwasser hindurchtritt, einen zweiten Speicherabschnitt120 , durch welchen Hochspannungsbatterie-Kühlwasser hindurchtritt, eine erste Pumpe410 , die das Elektrobauteil-Kühlwasser durch einen Elektroabschnitt10 hindurch zirkuliert, ein erstes Ventil310 , welches das Kühlwasser, das durch den Kühler200 hindurchgetreten ist, oder das Kühlwasser des ersten Speicherabschnitts110 derart steuert, dass es mittels der ersten Pumpe410 wahlweise durch den Elektroabschnitt10 hindurch zirkuliert wird, eine zweite Pumpe420 , die das Hochspannungsbatterie-Kühlwasser durch eine Hochspannungsbatterie20 hindurch zirkuliert, und ein zweites Ventil320 , welches das Kühlwasser, das durch den Kühler200 hindurchgetreten ist, oder das Kühlwasser des zweiten Speicherabschnitts120 derart steuert, dass es mittels der zweiten Pumpe420 wahlweise durch die Hochspannungsbatterie20 hindurch zirkuliert wird. -
2 ist eine Ansicht eines Kraftfahrzeug-Kühlungs/Heizungskreislaufs, bei welchem das integrierte Wärmemanagementmodul für ein Fahrzeug gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der Erfindung verwendet wird. Zuerst wird mit Bezug auf den in2 gezeigten Kreislauf ein Beispiel beschrieben, bei welchem das integrierte Wärmemanagementmodul für ein Fahrzeug gemäß der Erfindung verwendet wird. - Fahrzeuge, bei welchen das Modul gemäß der Erfindung verwendet wird, können verschiedene Fahrzeuge mit einem Verbrennungsmotor sein, jedoch kann ein Effekt bei einem durch Elektrobauteile angetriebenen Fahrzeug, wie einem Elektrofahrzeug, am größten sein.
- Fahrzeuge sind mit verschiedenen Wärmeerzeugungsvorrichtungen versehen, und der Elektroabschnitt
10 , der einen Elektromotor und einen Inverter aufweist, die Hochspannungsbatterie20 und eine Kraftfahrzeug-Klimaanlage sind Wärmeerzeugungsmechanismen. Diese Vorrichtungen müssen in verschiedenen Temperaturbereichen gehandhabt werden und haben auch unterschiedliche Startzeitpunkte, so dass ein komplizierter Kreislauf erforderlich ist, wie in2 gezeigt ist, um diese unabhängig zu realisieren. - Wie aus
2 ersichtlich ist, kann der Elektroabschnitt10 durch einen Elektroabschnitt-Radiator12 mittels Kühlwasser oder durch den Kühler200 gekühlt werden. Die Hochspannungsbatterie20 kann auch durch einen Hochspannungsbatterie-Radiator22 mittels Kühlwasser oder durch den Kühler200 gekühlt werden. - Der Kühler
200 ist ein Abschnitt, wo eine Kältemittelleitung und eine Kühlwasserleitung zusammentreffen und Wärme miteinander tauschen. Das Kältemittel zirkuliert in der Reihenfolge eines Kompressors30 , eines Wasserkühlungskondensators33 , eines Luftkühlungskondensators32 und eines Verdampfers31 einer Klimaanlage oder des Kühlers200 . Wenn das Kältemittel zu dem Kühler200 zirkuliert, werden der Elektroabschnitt10 oder die Hochspannungsbatterie20 über den Kühler200 durch Kühlwasser gekühlt, und wenn das Kältemittel zu dem Verdampfer31 zirkuliert, wird eine Innenraumkühlung durchgeführt. - Bei der Innenraumheizung wird ein Heizen durch Weiterleiten von Kühlwasser, das durch einen Wasserkühlungskondensator
33 erwärmt wird, zu einem Heizkörper23 oder durch Zirkulieren von Kühlwasser, das durch eine Wassererwärmungsheizung24 erwärmt wird, zu dem Heizkörper23 durchgeführt. - Bei Bedarf kann es möglich sein, das Heizen durch Rückgewinnung von Abwärme des Elektroabschnitts
10 zu dem Kühler200 und Übertragung der Abwärme über den Wasserkühlungskondensator33 an den Heizkörper23 der Klimaanlage durchzuführen. - In dem Kreislauf, bei welchem das integrierte Modul gemäß der Erfindung verwendet wird, wie oben beschrieben ist, können verschiedene Modi unabhängig oder ganzheitlich realisiert werden.
- Der in
2 gezeigte Kreislauf ist sehr kompliziert und weist viele Leitungen auf, so dass er schwer ist und einen großen Raum in einem Fahrzeug verlangt, was sehr nachteilig hinsichtlich der Gestaltung ist. Dementsprechend ist es erforderlich, den Kreislauf effizienter und kompakter zu machen, und zu dem vorliegenden Zweck ist das in1 gezeigte integrierte Modul vorgesehen. -
1 ist eine Ansicht eines integrierten Wärmemanagementmoduls für ein Fahrzeug gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der Erfindung. Das integrierte Wärmemanagementmodul für ein Fahrzeug gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der Erfindung weist auf: einen Kühler200 , durch welchen Kältemittel und Kühlwasser hindurchtreten, um Wärme miteinander zu tauschen, einen ersten Speicherabschnitt110 , durch welchen Elektrobauteil-Kühlwasser hindurchtritt, einen zweiten Speicherabschnitt120 , durch welchen Hochspannungsbatterie-Kühlwasser hindurchtritt, eine erste Pumpe410 , die das Elektrobauteil-Kühlwasser durch einen Elektroabschnitt10 hindurch zirkuliert, ein erstes Ventil310 , das über eine Passage314 mit der ersten Pumpe410 verbunden ist und das Kühlwasser, das durch den Kühler200 hindurchgetreten ist, oder das Kühlwasser des ersten Speicherabschnitts110 derart steuert, dass es mittels der ersten Pumpe410 wahlweise durch den Elektroabschnitt10 hindurch zirkuliert wird, und eine zweite Pumpe420 , die über eine Passage324 mit einem zweiten Ventil320 verbunden ist und das Hochspannungsbatterie-Kühlwasser durch eine Hochspannungsbatterie20 hindurch zirkuliert, wobei das zweite Ventil320 das Kühlwasser, das durch den Kühler200 hindurchgetreten ist, oder das Kühlwasser des zweiten Speicherabschnitts120 derart steuert, dass es mittels der zweiten Pumpe420 wahlweise durch die Hochspannungsbatterie20 hindurch zirkuliert wird. - Ein integriertes Modul
1000 gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der Erfindung ist durch Integrieren des Abschnitts, der in einem Kasten von2 getrennt ist, gebildet, wobei der Abschnitt, der das größte Volumen und Maß hat, ein Speicher ist. Darüber hinaus weist, da die Managementtemperaturen des Elektroabschnitts10 und der Hochspannungsbatterie20 unterschiedlich sind, der Innenraum des Speichers zwei separate Räume auf. Ferner wird Kühlwasser über einen Einlass132 ergänzt, und wenn es unzureichend ist, wird etwas Kühlwasser miteinander ausgetauscht, was ein Problem mit der Leistung verhindert. - Zu diesem Zweck sind gemäß verschiedenen Aspekten der Erfindung der erste Speicherabschnitt
110 , durch welchen Elektrobauteil-Kühlwasser hindurchtritt, und der zweite Speicherabschnitt120 vorgesehen, durch welchen Hochspannungsbatterie-Kühlwasser hindurchtritt. Darüber hinaus können der erste Speicherabschnitt110 und der zweite Speicherabschnitt120 direkt oder indirekt miteinander verbunden sein, um eine Anordnung zu bilden, und der erste Speicherabschnitt110 und der zweite Speicherabschnitt120 können in einem vorbestimmten Abstand voneinander angeordnet sein, und die oberen Abschnitte ihrer Innenräume können miteinander verbunden sein, um einen Speicherbehälter100 zu bilden. - In der in den Figuren gezeigten beispielhaften Ausführungsform haben der erste Speicherabschnitt
110 und der zweite Speicherabschnitt120 eine Struktur, bei welcher sie als ein Behälter gebildet sind, unabhängige Räume bilden, indem sie im Abstand voneinander angeordnet sind, und sich einen Einlass miteinander teilen, indem die oberen Abschnitte miteinander verbunden sind, und etwas Kühlwasser kann sich einander ergänzen, wenn ein Fahrzeug zu einer Seite davon sich neigt oder beschleunigt wird. Darüber hinaus ist es möglich, einen Wärmeaustausch durch den Abstand der Speicherabschnitte voneinander zu verhindern und einen Isolator dazwischen anzuordnen, so dass die Temperaturen vollständiger und unabhängiger gehandhabt werden können. - Darüber hinaus ist der Kühler
200 vorgesehen, durch welchen Kältemittel und Kühlwasser hindurchtreten und Wärme miteinander austauschen. Der Kühler200 , der erste Speicherabschnitt110 und der zweite Speicherabschnitt120 können eine Anordnung bilden, indem sie direkt oder indirekt miteinander verbunden sind. - Ein Kältemittel und Kühlwasser tauschen über den Kühler
200 Wärme miteinander aus, und eine Leitung, durch welche das Kältemittel hindurchströmt, und eine Leitung, durch welche das Kühlwasser hindurchströmt, sind separat in dem Kühler200 montiert. - Ein Expansionsventil
230 ist an dem Kühler200 montiert, und ein kaltes Kältemittel strömt in den Kühler200 , tauscht Wärme mit Kühlwasser, und wird dann über einen Auslass abgeführt. Der Kühler200 weist einen ersten Einlass212 , einen zweiten Einlass222' , einen ersten Auslass313 und einen zweiten Auslass323 für den Kühlwasserstrom auf. Der erste Einlass212 kann mit dem Elektroabschnitt10 verbunden sein, und der erste Auslass313 kann mit dem ersten Ventil310 verbunden sein. Darüber hinaus kann der zweite Einlass222' des Kühlers200 mit der Hochspannungsbatterie20 verbunden sein, und der zweite Auslass323 kann mit dem zweiten Ventil320 verbunden sein. Dementsprechend ist es möglich, den Elektroabschnitt10 oder die Hochspannungsbatterie20 mittels des Kühlers200 zu kühlen. - In einer beispielhaften Ausführungsform der Erfindung sind an dem Expansionsventil
230 ein Einlass232 und ein Auslass232' ausgebildet. - In einer beispielhaften Ausführungsform der Erfindung sind an dem Kühler
200 ein Einlass234' und ein Auslass234 ausgebildet. - Darüber hinaus ist es möglich, dass das Kühlwasser nur durch den Elektroabschnitt-Radiator
12 oder den Hochspannungsbatterie-Radiator22 hindurch zirkuliert, wobei es durch Steuerung eines T-förmigen Abzweigpunktes, eines zusätzlichen Einlasses212' und Auslasses222 sowie des ersten und des zweiten Ventils310 und320 durch den Kühler200 hindurchtritt. Das heißt, es kann auch möglich sein, Wärme des Elektroabschnitts10 oder der Hochspannungsbatterie20 nicht mittels des Kühlers200 , sondern mittels des Elektroabschnitt-Radiators12 und des Hochspannungsbatterie-Radiators22 zu entfernen. In diesem Fall, in dem eine etwas milde Kühlungsbedingung vorliegt, kann elektrische Energie gespart werden, da der Kompressor30 nicht betrieben wird. In dem vorliegenden Fall wird Kühlwasser nicht zu dem Kühler200 , sondern durch Steuerung des ersten Ventils310 oder des zweiten Ventils320 zu dem Elektroabschnitt-Radiator12 und dem Hochspannungsbatterie-Radiator22 zirkuliert. - Im Detail ist das erste Ventil
310 ein Dreiwegeventil und ist mit dem unteren Abschnitt des ersten Speicherabschnitts110 , dem unteren Abschnitt des Kühlers200 und dem Einlass der ersten Pumpe410 verbunden und steuert das Elektroabschnitt-Kühlwasser des ersten Speicherabschnitts110 oder das Kühlwasser des Kühlers200 derart, dass es der ersten Pumpe410 zugeführt wird. Das heißt, es ist möglich, durch Steuerung des ersten Ventils310 den Elektroabschnitt10 mittels des Elektroabschnitt-Radiators12 oder des Kühlers200 zu kühlen. - Darüber hinaus ist das zweite Ventil
320 ein Dreiwegeventil und ist mit dem unteren Abschnitt des zweiten Speicherabschnitts120 , dem unteren Abschnitt des Kühlers200 und dem Einlass der zweiten Pumpe420 verbunden und steuert das Hochspannungsbatterie-Kühlwasser des zweiten Speicherabschnitts120 oder das Kühlwasser des Kühlers200 derart, dass es der zweiten Pumpe420 zugeführt wird. Daher ist es gleichermaßen möglich, durch Steuerung des zweiten Ventils320 die Hochspannungsbatterie20 mittels des Hochspannungsbatterie-Radiators22 oder des Kühlers200 zu kühlen. - Zu diesem Zweck kann der Einlass
112 des ersten Speicherabschnitts110 mit dem Elektroabschnitt-Radiator12 verbunden sein, der Auslass312 kann mit dem ersten Ventil310 verbunden sein, und der Auslass412 der ersten Pumpe410 kann mit dem Elektroabschnitt10 verbunden sein. Darüber hinaus kann der Einlass122 des zweiten Speicherabschnitts120 mit dem Hochspannungsbatterie-Radiator22 verbunden sein, der Auslass322 kann mit dem zweiten Ventil320 verbunden sein, und der Auslass422 der zweiten Pumpe420 kann mit der Hochspannungsbatterie20 verbunden sein. - Der erste Speicherabschnitt
110 , die erste Pumpe410 und das erste Ventil310 können direkt oder indirekt in einer Anordnung miteinander verbunden sein. Darüber hinaus können der zweite Speicherabschnitt120 , die zweite Pumpe420 und das zweite Ventil320 direkt oder indirekt in einer Anordnung miteinander verbunden sein. Wie oben beschrieben, können die Bauteile als unabhängige Module konfiguriert sein und dann montiert werden. - Der erste Speicherabschnitt
110 und der zweite Speicherabschnitt120 können benachbart zueinander montiert sein, und der Kühler200 kann benachbart zu einer Seite des ersten Speicherabschnitts110 und des zweiten Speicherabschnitts120 montiert sein. - Folglich können bei dem integrierten Modul
1000 gemäß der Erfindung der erste Speicherabschnitt110 und der zweite Speicherabschnitt120 in einem vorbestimmten Abstand voneinander angeordnet sein und einen Speicherbehälter100 bilden, wobei die oberen Abschnitte der Innenräume miteinander verbunden sind, der Kühler200 kann benachbart zu einer Seite des Speicherbehälters100 montiert sein, das erste Ventil310 und die erste Pumpe410 können unter dem ersten Speicherabschnitt110 montiert sein, und das zweite Ventil320 und die zweite Pumpe420 können unter dem zweiten Speicherabschnitt120 montiert sein. - Der Kühler
200 , der erste Speicherabschnitt110 , der zweite Speicherabschnitt120 , das erste Ventil310 , das zweite Ventil320 , die erste Pumpe410 und die zweite Pumpe420 können als eine Anordnung konfiguriert sein, indem sie direkt oder indirekt miteinander verbunden sind, und die Anordnung kann an einer Fahrzeugkarosserie B montiert sein, indem der erste Speicherabschnitt110 oder der zweite Speicherabschnitt120 mittels eines Dämpfers D an der Fahrzeugkarosserie B befestigt sind. - Die Speicherabschnitte sind Abschnitte mit der größten Masse und können Vibrationen einer Pumpe versetzen. Dementsprechend sind die Speicherabschnitte mittels eines Dämpfers D an der Fahrzeugkarosserie B montiert, um die Vibrationen primär zu dämpfen.
- Die
3 und4 zeigen ein integriertes Wärmemanagementmodul gemäß verschiedenen beispielhaften Ausführungsformen der Erfindung, wobei die erste Pumpe410 und die zweite Pumpe420 derart montiert sein können, dass ihre Drehachsen einander kreuzen. - Das heißt, die erste Pumpe
410 und die zweite Pumpe420 können derart montiert sein, dass ihre Drehachsen einander kreuzen, so dass die Richtungen der Vibrationen der Pumpen unterschiedlich gestaltet sein können, wodurch es möglich ist, zu verhindern, dass sich die Vibrationen der Pumpen erhöhen. Die5 und6 zeigen ein integriertes Wärmemanagementmodul gemäß verschiedenen beispielhaften Ausführungsformen der Erfindung, wobei das erste Ventil310 und das zweite Ventil320 quer zueinander montiert sind, wodurch das integrierte Wärmemanagementmodul gemäß der Erfindung leicht in der Anordnung eines Fahrzeuges montiert werden kann. - Das integrierte Wärmemanagementmodul für ein Fahrzeug gemäß der Erfindung ist an einem Fahrzeug montiert, kann durch Integrieren komplizierter Abschnitte bezogen auf Kühlwasser und ein Kältemittel in eine Anordnung kompakt gestaltet werden, und kann die Kühlungs/Heizungseffizienz durch Reduzieren des Widerstandes des Kühlwassers oder des Kältemittels erhöhen.
- Zur Vereinfachung der Erläuterung und genauen Definition der beigefügten Ansprüche werden die Begriffe „oben“, „unten“, „innen“, „außen“, „vorn“, „hinten“ usw. verwendet, um Merkmale der beispielhaften Ausführungsformen in Bezug auf die Positionen dieser Merkmale, wie in den Figuren gezeigt, zu beschreiben. Es versteht sich ferner, dass der Begriff „verbinden“ oder seine Abwandlungen sowohl eine direkte als auch eine indirekte Verbindung betreffen.
Claims (15)
- Integriertes Wärmemanagementmodul für ein Fahrzeug, wobei das Modul aufweist: einen Kühler (200), durch welchen Kältemittel und Kühlwasser hindurchtreten, um Wärme miteinander auszutauschen; einen ersten Speicherabschnitt (110), durch welchen Elektrobauteil-Kühlwasser hindurchtritt; einen zweiten Speicherabschnitt (120), durch welchen Batterie-Kühlwasser hindurchtritt; eine erste Pumpe (410), die das Elektrobauteil-Kühlwasser durch einen Elektroabschnitt (10) hindurch zirkuliert; ein erstes Ventil (310), welches das Kühlwasser, das durch den Kühler (200) hindurchgetreten ist, oder das Kühlwasser des ersten Speicherabschnitts (110) derart steuert, dass es mittels der ersten Pumpe (410) wahlweise durch den Elektroabschnitt (10) hindurch zirkuliert wird; eine zweite Pumpe (420), die das Batterie-Kühlwasser durch eine Batterie (20) hindurch zirkuliert; und ein zweites Ventil (320), welches das Kühlwasser, das durch den Kühler (200) hindurchgetreten ist, oder das Kühlwasser des zweiten Speicherabschnitts (120) derart steuert, dass es mittels der zweiten Pumpe (420) wahlweise durch die Batterie (20) hindurch zirkuliert wird.
- Integriertes Wärmemanagementmodul nach
Anspruch 1 , wobei der Kühler (200), der erste Speicherabschnitt (110) und der zweite Speicherabschnitt (120) eine Anordnung bilden, indem sie direkt oder indirekt miteinander verbunden sind. - Integriertes Wärmemanagementmodul nach
Anspruch 1 oder2 , wobei der erste Speicherabschnitt (110), die erste Pumpe (410) und das erste Ventil (310) eine Anordnung bilden, indem sie direkt oder indirekt miteinander verbunden sind. - Integriertes Wärmemanagementmodul nach einem der
Ansprüche 1 bis3 , wobei der zweite Speicherabschnitt (120), die zweite Pumpe (420) und das zweite Ventil (320) eine Anordnung bilden, indem sie direkt oder indirekt miteinander verbunden sind. - Integriertes Wärmemanagementmodul nach einem der
Ansprüche 1 bis4 , wobei der erste Speicherabschnitt (110) und der zweite Speicherabschnitt (120) in einem vorbestimmten Abstand voneinander angeordnet sind und einen Speicherbehälter (100) bilden, wobei obere Abschnitte von Innenräumen miteinander verbunden sind. - Integriertes Wärmemanagementmodul nach einem der
Ansprüche 1 bis5 , wobei der erste Speicherabschnitt (110) und der zweite Speicherabschnitt (120) benachbart zueinander montiert sind, und der Kühler (200) benachbart zu einer Seite des ersten Speicherabschnitts (110) und des zweiten Speicherabschnitts (120) montiert ist. - Integriertes Wärmemanagementmodul nach einem der
Ansprüche 1 bis6 , wobei das erste Ventil (310) ein Dreiwegeventil ist und mit einem unteren Abschnitt des ersten Speicherabschnitts (110), einem unteren Abschnitt des Kühlers (200) und einem Einlass der ersten Pumpe (410) verbunden ist und das Elektroabschnitt-Kühlwasser des ersten Speicherabschnitts (110) oder das Kühlwasser des Kühlers (200) derart steuert, dass es der ersten Pumpe (410) zugeführt wird. - Integriertes Wärmemanagementmodul nach einem der
Ansprüche 1 bis7 , wobei das zweite Ventil (320) ein Dreiwegeventil ist und mit einem unteren Abschnitt des zweiten Speicherabschnitts (120), einem unteren Abschnitt des Kühlers (200) und einem Einlass der zweiten Pumpe (420) verbunden ist und das Batterie-Kühlwasser des zweiten Speicherabschnitts (120) oder das Kühlwasser des Kühlers (200) derart steuert, dass es der zweiten Pumpe (420) zugeführt wird. - Integriertes Wärmemanagementmodul nach einem der
Ansprüche 1 bis8 , wobei der Kühler (200), der erste Speicherabschnitt (110), der zweite Speicherabschnitt (120), das erste Ventil (310), das zweite Ventil (320), die erste Pumpe (410) und die zweite Pumpe (420) als eine Anordnung gebildet sind, indem sie direkt oder indirekt miteinander verbunden sind, und die Anordnung an einer Fahrzeugkarosserie (B) montiert ist, indem der erste Speicherabschnitt (110) oder der zweite Speicherabschnitt (120) mittels eines Dämpfers (D) an der Fahrzeugkarosserie (B) befestigt sind. - Integriertes Wärmemanagementmodul nach einem der
Ansprüche 1 bis9 , wobei die erste Pumpe (410) und die zweite Pumpe (420) derart montiert sind, dass die Drehachsen der ersten Pumpe (410) und der zweiten Pumpe (420) einander kreuzen. - Integriertes Wärmemanagementmodul nach einem der
Ansprüche 1 bis10 , wobei der erste Speicherabschnitt (110) und der zweite Speicherabschnitt (120) in einem vorbestimmten Abstand voneinander angeordnet sind und einen Speicherbehälter (100) bilden, wobei obere Abschnitte von Innenräumen miteinander verbunden sind, der Kühler (200) benachbart zu einer Seite des Speicherbehälters (100) montiert ist, das erste Ventil (310) und die erste Pumpe (410) unter dem ersten Speicherabschnitt (110) montiert sind, und das zweite Ventil (320) und die zweite Pumpe (420) unter dem zweiten Speicherabschnitt (120) montiert sind. - Integriertes Wärmemanagementmodul nach einem der
Ansprüche 1 bis11 , wobei ein Einlass (112) des ersten Speicherabschnitts (110) mit einem Elektroabschnitt-Radiator (12) verbunden ist, ein Auslass (312) des ersten Speicherabschnitts (110) mit dem ersten Ventil (310) verbunden ist, und ein Auslass (412) der ersten Pumpe (410) mit dem Elektroabschnitt (10) verbunden ist. - Integriertes Wärmemanagementmodul nach einem der
Ansprüche 1 bis12 , wobei ein Einlass (122) des zweiten Speicherabschnitts (120) mit einem Batterie-Radiator (22) verbunden ist, ein Auslass (322) des zweiten Speicherabschnitts (120) mit dem zweiten Ventil (320) verbunden ist, und ein Auslass (422) der zweiten Pumpe (420) mit der Batterie (20) verbunden ist. - Integriertes Wärmemanagementmodul nach einem der
Ansprüche 1 bis13 , wobei der Kühler (200) einen ersten Einlass (212), einen zweiten Einlass (222'), einen ersten Auslass (313) und einen zweiten Auslass (323) für den Kühlwasserstrom aufweist, der erste Einlass (212) mit dem Elektroabschnitt (10) verbunden ist, und der erste Auslass (313) mit dem ersten Ventil (310) verbunden ist. - Integriertes Wärmemanagementmodul nach
Anspruch 14 , wobei der zweite Einlass (222') des Kühlers (200) mit der Batterie (20) verbunden ist, und der zweite Auslass (323) des Kühlers (200) mit dem zweiten Ventil (320) verbunden ist.
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