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Hintergrund der Erfindung
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Gebiet der Erfindung
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Die vorliegende Erfindung betrifft eine Klimaanlagenvorrichtung für ein Fahrzeug, welche effektiv einen Wärmetauscher verwenden kann durch Unterteilen oder Integrieren, wodurch die Klimaanlageneffizienz maximiert wird und die Menge eines verwendeten Kältemittels signifikant reduziert wird, um mit Umweltproblemen ebenfalls zurechtzukommen.
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Beschreibung der bezogenen Technik
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Ein Wärmetauscher bzw. Kühler für ein Fahrzeug ist eine Konfiguration, welche vorne am Fahrzeug angebracht ist, um Wärme durch den Fahrtwind zu dissipieren. Dieser wird bei herkömmlichen Brennkraftmaschinen in Fahrzeugen verwendet, um Motorkühlmittelwärme zu dissipieren, oder ist eine Konfiguration für eine Wärmedissipationsfunktion, in welcher ein Kondensator vorne am Fahrzeug gleich zum Wärmetauscher angebracht ist, um verwendet zu werden, ein Kältemittel zu kühlen.
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Da sich jedoch ein Elektrofahrzeug unlängst weit verbreitet hat, gibt es hier keine Abwärme des Verbrennungsmotors mehr, und es liegt dahingehend ein technisches Problem vor, dass es erforderlich ist, sehr teures Kältemittel zu verwenden bzw. die Menge des verwendeten Kältemittels aufgrund von Umweltregularien für Kältemittel zu reduzieren.
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Deshalb ist ein neues Konzept für einen Klimaanlagen- bzw. Kühlvorrichtungskreislauf für ein Fahrzeug erforderlich, welches sowohl den Energieaspekt wie auch den Umweltaspekt berücksichtigt, welches eine Menge des Kältemittels maximal reduziert und eine Menge des verwendeten Kühlmittels steigert, welches die Anzahl der Wärmetauscher steigert und durch Unterteilen oder Integrieren der Wärmetauscher effektiver verwendet.
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Die in diesem Abschnitt „Hintergrund der Erfindung“ offenbarten Informationen dienen lediglich dem besseren Verständnis des allgemeinen Hintergrundes der Erfindung und sollen nicht als eine Bestätigung oder irgendeine Form von Vorschlag verstanden werden, dass diese Informationen den Stand der Technik bilden, der dem Fachmann schon bekannt ist.
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Erläuterung der Erfindung
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Zahlreiche Aspekte der vorliegenden Erfindung sind darauf gerichtet, eine Klimaanlagenvorrichtung bzw. Klimatisierungsvorrichtung (im Weiteren Kurzklimaanlagenvorrichtung) bereitzustellen, welche für ein Fahrzeug (z.B. Kraftfahrzeug) eingerichtet ist und verwendet werden kann durch effektives Unterteilen oder Integrieren bzw. Verbinden eines Wärmetauschers, die Klimaanlageneffizienz maximieren kann und die Menge eines verwendeten Kältemittels maximal reduzieren kann, um mit Umweltproblemen ebenfalls zurechtzukommen.
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Eine Klimaanlagenvorrichtung, welche für ein Fahrzeug eingerichtet ist zum Erzielen der Aufgabe, kann aufweisen: Ein Wärmetauschermodul bzw. Kühlermodul bzw. Radiatormodul (im Weiteren kurz: Wärmetauschermodul), welches einen ersten Wärmetauscher, einen zweiten Wärmetauscher und einen dritten Wärmetauscher aufweist, ein Kältemittelmodul bzw. ein Kältemodul (im Weiteren kurz: Kältemittelmodul), welches einen Kompressor, ein Expansionsventil, einen Kondensator und einen Verdampfer aufweist und durch welches ein Kältemittel zirkuliert, einen heißen Abschnitt (bspw. einen Wärmetauscher, welcher mit dem Kondensator des Kältemittelmoduls Wärme tauscht), durch welchen Kühlmittel strömt zum Wärmetauschen mit dem Kondensator und einer Heizvorrichtung (bspw. Fluid-Luft-Wärmetauscher) eines inneren Klimaanlagenmoduls (beispielsweise eines Innenraum-Klimaanlagenmoduls), einen kalten Abschnitt (bspw. einen Wärmetauscher, welcher mit dem Verdampfer des Kältemittelmoduls Wärme tauscht), durch welchen das Kühlmittel zum Wärmeaustausch mit dem Verdampfer und einer Kühl- bzw. Kältevorrichtung (bspw. Luft-Fluid-Wärmetauscher; im Weiteren kurz: Kühlvorrichtung) des inneren Klimaanlagenmoduls strömt, einen Elektroabschnitt, durch welchen das Kühlmittel zum Wärmeaustausch mit einer Elektrokomponente (bspw. Leistungselektronik) strömt, einen Batterieabschnitt, durch welchen das Kühlmittel zum Wärmeaustausch mit einer Batterie (bspw. Hochspannungsbatterie; im Weiteren kurz: Batterie) strömt, ein Verbindungsmodul, welches eine Mehrzahl von Kühlmittelleitungen und (z.B. zumindest) ein Ventil aufweist und eingerichtet ist zum selektiven Fluidverbinden des heißen Abschnitts, des Elektroabschnitts oder des Batterieabschnitts mit zumindest einem vom ersten Wärmetauscher, vom zweiten Wärmetauscher und vom dritten Wärmetauscher, und eine Steuerungseinheit, die eingerichtet ist, um den Betrieb des Kompressors und des Ventils zu steuern.
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Beispielsweise kann die Steuerungseinheit das Verbindungsmodul steuern, sodass eine Anzahl der Wärmetauscher, mit welchen der Elektroabschnitt oder der Batterieabschnitt verbunden ist, gemäß einem Maß geändert wird, mit welchem eine Wärmedissipation der Elektrokomponente oder der Batterie erforderlich ist.
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Wenn beispielsweise eine jede von der Elektrokomponente, der Batterie und einem Inneren des Fahrzeugs eine Kühlung erfordern, kann die Steuerungseinheit das Verbindungsmodul steuern, sodass der Elektroabschnitt mit dem ersten Wärmetauscher fluidmäßig verbunden ist, der Batterieabschnitt mit dem zweiten Wärmetauscher fluidmäßig verbunden ist und der heiße Abschnitt mit dem dritten Wärmetauscher fluidmäßig verbunden ist, und kann den Kompressor betreiben.
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Wenn beispielsweise die Batterie und das Innere des Fahrzeugs eine Kühlung erfordern, kann die Steuerungseinheit das Verbindungsmodul steuern, sodass der Batterieabschnitt mit dem ersten Wärmetauscher oder dem zweiten Wärmetauscher fluidmäßig verbunden ist und der heiße Abschnitt mit dem dritten Wärmetauscher fluidmäßig verbunden ist, und kann den Kompressor betreiben.
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Wenn beispielsweise die Batterie und das Innere des Fahrzeugs eine Kühlung mit zumindest einem vorbestimmten Referenzwert oder mehr erfordern, kann die Steuerungseinheit das Verbindungsmodul steuern, sodass der heiße Abschnitt mit dem Wärmetauscher (bspw. Wärmetauschermodul) verbunden ist, und kann den Kompressor betreiben und kann steuern, sodass das Kühlmittel in der gegebenen Reihenfolge des kalten Abschnitts, der Kühlvorrichtung und des Batterieabschnitts zirkuliert.
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Wenn beispielsweise eine jede von der Elektrokomponente, der Batterie und einem Inneren des Fahrzeugs eine Kühlung mit zumindest einem vorbestimmten Referenzwert oder mehr erfordern, kann die Steuerungseinheit das Verbindungsmodul steuern, sodass der Elektroabschnitt mit dem ersten Wärmetauscher und dem zweiten Wärmetauscher fluidmäßig verbunden ist und der heiße Abschnitt mit dem dritten Wärmetauscher fluidmäßig verbunden ist, und kann den Kompressor betreiben und kann steuern, sodass das Kühlmittel, welches durch den kalten Abschnitt strömt, zum Elektroabschnitt und zur Kühlvorrichtung abgezweigt wird, und das Kühlmittel, welches durch die Kühlvorrichtung und den Batterieabschnitt strömt, und das Kühlmittel, welches durch den Elektroabschnitt strömt, zusammengeführt werden.
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Wenn beispielsweise ein Inneres des Fahrzeugs eine maximale Kühlleistung erfordert, kann die Steuerungseinheit das Verbindungsmodul steuern, sodass der heiße Abschnitt mit dem ersten Wärmetauscher, dem zweiten Wärmetauscher und dem dritten Wärmetauscher fluidmäßig verbunden ist, und kann den Kompressor betreiben.
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Wenn beispielsweise die Batterie in einem Zustand geladen wird, in welchem das Fahrzeug gestoppt ist, kann die Steuerungseinheit das Verbindungsmodul steuern, sodass der heiße Abschnitt mit dem ersten Wärmetauscher, dem zweiten Wärmetauscher und dem dritten Wärmetauscher fluidmäßig verbunden ist, und kann den Kompressor betreiben und steuern, sodass das Kühlmittel in der gegebenen Reihenfolge des kalten Abschnitts, der Kühlvorrichtung und des Batterieabschnitts zirkuliert.
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Wenn beispielsweise eine Innenheizung des Fahrzeugs (bspw. ein Heizen eines Fahrzeuginnenraums) erforderlich ist, kann die Steuerungseinheit das Verbindungsmodul steuern, sodass der kalte Abschnitt das Kühlmittel nicht zur Kühlvorrichtung strömt und das Kühlmittel zum Wärmetauschermodul zuführt und der heiße Abschnitt das Kühlmittel zur Heizvorrichtung zuführt, und kann den Kompressor betreiben.
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Wenn beispielsweise eine Innenheizung des Fahrzeugs und ein Kühlen der Batterie gleichzeitig erforderlich sind, kann die Steuerungseinheit das Verbindungsmodul steuern, sodass der kalte Abschnitt und der Batterieabschnitt das Kühlmittel zum Wärmetauschermodul strömen und der heiße Abschnitt das Kühlmittel zur Heizvorrichtung zuführt, und kann den Kompressor betreiben.
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Wenn beispielsweise eine Innenheizung des Fahrzeugs und eine Trocknung gleichzeitig erforderlich sind, kann die Steuerungseinheit das Verbindungsmodul steuern, sodass der kalte Abschnitt das Kühlmittel zur Kühlvorrichtung und zum Wärmetauschermodul zuführt und der heiße Abschnitt das Kühlmittel zur Heizvorrichtung zuführt, und kann den Kompressor betreiben.
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Wenn beispielsweise eine Innenheizung des Fahrzeugs erforderlich ist, kann die Steuerungseinheit das Verbindungsmodul steuern, sodass das Kühlmittel, welches durch den kalten Abschnitt strömt, durch den Elektroabschnitt und das Wärmetauschermodul strömt, um dann zusammengeführt zu werden, und der heiße Abschnitt das Kühlmittel zur Heizvorrichtung zuführt, und kann den Kompressor betreiben.
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Wenn beispielsweise eine Innenheizung des Fahrzeugs und ein Kühlen der Batterie erforderlich sind, kann die Steuerungseinheit das Verbindungsmodul steuern, sodass das Kühlmittel, welches durch den kalten Abschnitt strömt, durch den Elektroabschnitt, den ersten Wärmetauscher und den dritten Wärmetauscher strömt, der heiße Abschnitt das Kühlmittel zur Heizvorrichtung zuführt und der Batterieabschnitt das Kühlmittel zum zweiten Wärmetauscher zuführt, und kann den Kompressor betreiben.
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Die Klimaanlagenvorrichtung, welche für das Fahrzeug der vorliegenden Erfindung eingerichtet ist, kann beispielsweise weiter eine elektrische Heizvorrichtung aufweisen, welche an bzw. in einer Kühlmittelleitung zum fluidmäßigen Verbinden des heißen Abschnitts mit der Heizvorrichtung verbunden ist, um das Kühlmittel zu heizen, und, wenn eine Innenheizung des Fahrzeugs und eine Temperatursteigerung der Batterie erforderlich sind, kann die Steuerungseinheit eingerichtet sein, um zu steuern, sodass der kalte Abschnitt das Kühlmittel zum Wärmetauschermodul zuführt und das Kühlmittel, welches durch den heißen Abschnitt strömt, abgezweigt bzw. aufgeteilt wird, um durch die elektrische Heizvorrichtung und den Batterieabschnitt zu strömen, um dann zusammengeführt zu werden, um zur Heizvorrichtung zu strömen.
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Wenn beispielsweise das Fahrzeug gestoppt ist und eine Innenheizung des Fahrzeugs erforderlich ist, kann die Steuerungseinheit das Verbindungsmodul steuern, sodass das Kühlmittel, welches durch den kalten Abschnitt strömt, zum Wärmetauschermodul strömt, und das Kühlmittel, welches durch den heißen Abschnitt strömt, zur elektrischen Heizvorrichtung und zur Heizvorrichtung strömt, und kann den Kompressor betreiben.
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Gemäß der Klimaanlagenvorrichtung, welche für das Fahrzeug gemäß der vorliegenden Erfindung eingerichtet ist, ist es möglich, einen Wärmetauscher durch Unterteilen oder Integrieren effektiv zu verwenden, eine Klimaanlageneffizienz zu maximieren und die Menge eines verwendeten Kältemittels signifikant zu reduzieren, um mit Umweltproblemen ebenfalls zurechtzukommen.
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Die Verfahren und Vorrichtungen der vorliegenden Erfindung haben andere Merkmale 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.
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Figurenliste
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Die obigen und andere Aufgaben, Merkmale und weitere Vorteile der vorliegenden Erfindung sind nachfolgend erörtert.
- Die 1 bis 20 sind Darstellungen, welche einen Betrieb und das Strömen von Kühlmittel bzw. Kältemittel in einem jeden Modus einer Klimaanlagenvorrichtung gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigen, die für das Fahrzeug eingerichtet ist.
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Es sollte klar sein, dass die angehängten Zeichnungen nicht notwendigerweise maßstabsgetreu sind und eine etwas vereinfachte Darstellungsweise von verschiedenen Merkmalen darstellen, welche die Grundprinzipien der Erfindung aufzeigen. Die spezifischen Konstruktionsmerkmale der vorliegenden Erfindung, unter anderem z.B. konkrete Abmessungen, Richtungen, Positionen und Formen, wie sie hierin offenbart sind, werden teilweise von der jeweiligen geplanten Anwendung und Nutzungsumgebung vorgegeben.
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Durchgehend in den zahlreichen Figuren der Zeichnung bezeichnen Bezugszeichen in den Figuren die gleichen oder wesensgleichen Teile der vorliegenden Erfindung.
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Detaillierte Beschreibung
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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 ist, 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.
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Die 1 bis 20 sind Darstellungen, welche einen Betrieb und das Strömen von Kühlmittel bzw. Kältemittel für einen jeden Modus einer Klimaanlagenvorrichtung gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigen, die für ein Fahrzeug eingerichtet ist.
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Eine Klimaanlagenvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung, welche für ein Fahrzeug eingerichtet ist, kann ebenfalls bei einem Fahrzeug verwendet werden, welches einen Verbrennungsmotor aufweist, aber ist ebenfalls für umweltfreundliche Fahrzeuge geeignet, wie beispielsweise ein Elektrofahrzeug und ein Brennstoffzellenfahrzeug, welche keinen Verbrennungsmotor haben. Dies hat den Grund, dass keine Wärmequelle zum Heizen aufgrund der Abwesenheit des Verbrennungsmotors vorliegt, sodass das Heizen die Verwendung eines Kältemittels oder von elektrischer Energie umfassen kann.
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Darüber hinaus ist es in solch einem Fahrzeug, da die Notwendigkeit und ein Maß einer Klimatisierung, welche für Elektrokomponenten, wie beispielsweise ein Motor, ein Inverter, ein Konverter und eine Hochspannungsbatterie, erforderlich sind und für eine Innenraumklimatisierung unterschiedlich sind, es erforderlich ist, eine große Anzahl von Wärmetauschern vorzusehen, die eingerichtet sind, um jeweilig zu diesen Komponenten zu korrespondieren, und insgesamt eine variable Konfiguration haben, die eingerichtet ist zum Verwenden durch Integrieren bzw. Verbinden oder Unterteilen dieser Wärmetauscher, wenn es erforderlich ist.
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Für diesen Zweck weist die Klimaanlagenvorrichtung, welche für das Fahrzeug gemäß einer beispielhaften Ausführungsform konfiguriert ist und wie es in der 1 gezeigt ist, auf: Ein Wärmetauschermodul 100, welches einen ersten Wärmetauscher 110, einen zweiten Wärmetauscher 120 und einen dritten Wärmetauscher 130 aufweist, ein Kältemittelmodul, welches einen Kompressor 250, ein Expansionsventil 270, einen Kondensator 210 und ein Verdampfer 230 aufweist und durch welches ein Kältemittel zirkuliert, einen heißen Abschnitt 220, durch welchen ein Kühlmittel zum Wärmeaustausch mit dem Kondensator 210 und einer Heizvorrichtung 310 eines inneren Klimaanlagenmoduls 300 strömt, einen kalten Abschnitt 240, durch welchen das Kühlmittel zum Wärmeaustausch mit dem Verdampfer 230 und einer Kühlvorrichtung 320 des inneren Klimaanlagenmoduls 300 strömt, einen Elektroabschnitt 400, durch welchen das Kühlmittel zum Wärmeaustausch mit einer Elektrokomponente strömt, einen Batterieabschnitt 500, durch welchen das Kühlmittel zum Wärmeaustausch mit einer Hochspannungsbatterie strömt, ein Verbindungsmodul, welches eine Mehrzahl von Kühlmittelleitungen und ein Ventil hat und zum Verbinden des heißen Abschnitts 220, des Elektroabschnitts 400 oder des Batterieabschnitts 500 mit irgendeinem oder mehreren vom ersten Wärmetauscher 110, vom zweiten Wärmetauscher 120 und vom dritten Wärmetauscher 130, und eine Steuerungseinheit C3 zum Steuern des Betriebs des Kompressors 250 und des Ventils bzw. der Ventile. Das Verbindungsmodul kann in zwei (bspw. separate bzw. separierbare) physische Einheiten unterteilt sein, und im vorliegenden Fall sind Ventile 140, 150, 420, 430, 281, 287 und Pumpen 160, 170, 410, 282, 286 in einem ersten Verbindungsmodul C1 eingerichtet. Als solches sind die Ventile 283, 284, 285, 330, 340, 510 in einem zweiten Verbindungsmodul C2 eingerichtet. Wie es oben beschrieben ist weist die vorliegende Erfindung die Verbindungsmodulen C1, C2 auf, welche in zwei physische Konfigurationen unterteilt sind, und verbindet eine jede Konfiguration, wie beispielsweise das Wärmetauschermodul, den Elektroabschnitt oder den Batterieabschnitt mit dem Verbindungsmodul durch die Kühlmittelleitung, wodurch die Größe kompakt wird.
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Das Wärmetauschermodul 100 erfordert drei Wärmetauscher, welche unabhängig eingerichtet sind. Der erste Wärmetauscher 110, der zweite Wärmetauscher 120 und der dritte Wärmetauscher 130 haben jeweilig unabhängige Kühlmittelströmungspfade und können physisch als ein Modul gekuppelt sein. Deshalb haben der erste Wärmetauscher 110, der zweite Wärmetauscher 120 und der dritte Wärmetauscher 130 jeweilig unabhängige Einlässe und Auslässe, und die Mehrzahl von Einlässen und Auslässen sind jeweilig mit einem Mehr-Wege-Ventil bereitgestellt, um Wärme separat oder integral zu dissipieren, sodass ein Freiheitsgrad der Strömungspfade groß ist.
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Als solches hat das Kältemittelmodul den Kompressor 250, das Expansionsventil 270, den Kondensator 210 und den Verdampfer 230, durch welche das Kältemittel zirkuliert wird, das darin bereitgestellt ist. Da es aufgrund der Abwesenheit eines Verbrennungsmotors keine (Ab-)Wärmequelle gibt, ist ein Heizen unter Verwendung der Abwärme des Kondensators 210 möglich und wird ein Kühlen unter Verwendung des Verdampfers 230 ausgeführt, wenn das Kühlen erforderlich ist. Als solches ist der Kondensator 210 nicht vorne am Fahrzeug angebracht, sondern mit dem Verdampfer 230 durch einen kürzesten Pfad verbunden und als ein Modul zusammen mit dem Kompressor 250, dem Expansionsventil 270 und einem Akkumulator bzw. Trockner (im Weiteren kurz: Akkumulator) 260 eingerichtet, wodurch die Menge eines Kältemittels signifikant reduziert ist. In diesem Fall ist diese Struktur vorteilhaft beim Schützen der Umwelt und spart gleichzeitig Kosten, da kein Bedarf zur (übermäßigen) Verwendung des teuren Kältemittels gegeben ist.
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Als solches sind der heiße Abschnitt 220, durch welchen das Kühlmittel strömt und welcher mit dem Kondensator 210 und der Heizvorrichtung 310 des inneren Klimaanlagenmoduls 300 Wärme austauscht, und der kalte Abschnitt 240 bereitgestellt, durch welchen das Kühlmittel strömt und welcher mit dem Verdampfer 230 und der Kühlvorrichtung 320 des innen liegenden Klimaanlagenmoduls 300 Wärme austauscht. Die Verbindung mit der Kühl- bzw. Kältemittelleitung ist in einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung erforderlich, da der Strömungspfad des Kältemittels extrem reduziert bzw. verkürzt ist, und wird die Heizkapazität bzw. Heizleistung des Kondensators 210 und die Kühlkapazität bzw. Kühlleistung des Verdampfers durch einen Wärmeaustausch des Kühlmittels an einem voneinander entfernten Punkt verwendet.
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Für den vorliegenden Zweck ist der Kondensator 210 mit dem heißen Abschnitt 220 verbunden, um in einem Vorgang dazwischen Wärme auszutauschen, wie beispielsweise Wärmeleitung, und der heiße Abschnitt 220 tauscht mit der Heizvorrichtung 310 des inneren Klimaanlagemoduls 300 durch das Kühlmittel wieder Wärme aus. Darüber hinaus ist der Verdampfer 230 mit dem kalten Abschnitt 240 verbunden, um in einem Vorgang dazwischen Wärme auszutauschen, wie beispielsweise Wärmeleitung, und tauscht der kalte Abschnitt 240 mit der Kühlvorrichtung 320 des inneren Klimaanlagemoduls 300 durch das Kühlmittel wieder Wärme aus. Das innen liegende Klimaanlagenmodul 300 ist mit einem Gebläse, einer Klappe usw. bereitgestellt, sodass Luft in das Innere (bspw. des Fahrzeugs) nach einem Hindurchtreten durch die Heizvorrichtung 310, die Kühlvorrichtung 320 oder beide ausgegeben wird, wodurch eine Klimatisierung ermöglicht wird.
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Als solches ist der Elektroabschnitt 400, durch welchen das Kühlmittel strömt und welcher mit der Elektrokomponente, wie beispielsweise einem Motor, Wärme austauscht, und ist der Batterieabschnitt, durch welchen das Kühlmittel strömt und welcher mit der Hochspannungsbatterie Wärme austauscht, bereitgestellt. Der Elektroabschnitt 400 und der Batterieabschnitt 500 sind mit den Wärmetauschern durch das Kühlmittel zum Dissipieren von Wärme verbunden.
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Für den vorliegenden Zweck ist das Verbindungsmodul bereitgestellt. Das Verbindungsmodul weist eine Mehrzahl von Kühlmittelleitungen und Ventilen auf und steuert das Ventil bzw. die Ventile, um den heißen Abschnitt 220, den Elektroabschnitt 400 oder den Batterieabschnitt 500 mit irgendeinem vom ersten Wärmetauscher 110, vom zweiten Wärmetauscher 120 und vom dritten Wärmetauscher 130 oder zwei oder mehreren Wärmetauschern gleichzeitig zu verbinden, wenn es erforderlich ist.
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Als solches ist die Steuerungseinheit C3 zum Steuern des Betriebs bzw. der Betätigung des Ventils oder der Pumpe des Verbindungsmoduls und des Kompressors bereitgestellt, um zahlreiche Modi umzusetzen.
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Die vorliegende Erfindung kann in den folgenden Modi umgesetzt sein:
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Wie es oben beschrieben ist, wird die vorliegende Erfindung hauptsächlich in einem Außenluftkühlmodus zum Kühlen zahlreicher Abschnitte unter Verwendung von Außenluft, einem Kältemodus zum Ausführen von Kühlen unter Verwendung eines Kältemittels und einem Heiz- und Trocknungsmodus zum Ausführen eines Heizens unter Verwendung des Kältemittels, von Abwärme und elektrischer Energie gesteuert.
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Die 1 bis 6 sind Darstellungen, welche den Außenluftkühlmodus betreffen, die 7 bis 13 sind Darstellungen, welche den Kältemodus betreffen, und die 14 bis 20 sind Darstellungen, welche den Heiz- und Trocknungsmodus betreffen.
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Zuerst wird der Außenluftkühlmodus mit Bezug auf die 1 bis 6 beschrieben. Im vorliegenden Fall ist ein Kühlen nur mit der Außenluft oder dem Fahrtwind möglich. Deshalb kann die Steuerungseinheit das Verbindungsmodul steuern, sodass die Anzahl der Wärmetauscher, mit welchen der Elektroabschnitt und der Batterieabschnitt verbunden sind, gemäß dem Maß geändert wird, mit welchem die Wärmedissipation der Elektrokomponente oder der Hochspannungsbatterie erforderlich ist.
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Die 1 zeigt einen Fall, in welchem, bei einer mittel- bis niedrigtemperierten Außenluft, d.h. die Wärmemenge der Außenluft gering ist, der Nutzer einen Kompressor nicht einschaltet und die Hochspannungsbatterie nicht übermäßig Wärme erzeugt, um ein Zustand von 35°C bis 40°C einzunehmen, sodass keine Nachfrage für das Kühlen durch das Kältemittel gegeben ist. Dieser Fall ist ein Fall, in welchem nur die Elektrokomponente ein Kühlen erfordert, die Ventile 140, 150, 420, 430 gesteuert werden sodass das Kühlmittel nur zum ersten Wärmetauscher 110 und zum Elektroabschnitt 400 zirkuliert.
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Als solches, wie in der 2 gezeigt ist, wenn die Wärmeerzeugung der Elektrokomponente groß ist, werden die Ventile 140, 150 gesteuert, sodass der Elektroabschnitt 400 gleichzeitig den ersten Wärmetauscher 110 und den zweiten Wärmetauscher 120 verwenden kann. Als solches, wie es in der 3 gezeigt ist, ist es ebenfalls möglich, einen jeden vom ersten Wärmetauscher 110, vom zweiten Wärmetauscher 120 und vom dritten Wärmetauscher 130 zu verwenden.
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Die 4 ist ein Fall, in welchem das Fahrzeug gestoppt ist und nur ein Laden ausgeführt wird und die Außenlufttemperatur nicht sehr groß ist, und im vorliegenden Fall kann der Batterieabschnitt 500 mit dem zweiten Wärmetauscher 120 verbunden sein, um die Batterie zu kühlen. Dies kann ebenfalls umgesetzt sein durch Steuern der Pumpe 170 und der Ventile 140, 150, 510, 284. Die 5 zeigt einen Fall einer Wärmedissipation der Hochspannungsbatterie unter Verwendung von sowohl dem ersten Wärmetauscher 110 wie auch dem zweiten Wärmetauscher 120, da die Wärmeerzeugung der Batterie groß ist.
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Als solches zeigt die 6 einen Fall, in welchem sowohl die Batterie wie auch die Elektrokomponente die Wärmedissipation erfordern, und in dem Fall des Kühlens davon unter Verwendung der Außenluft werden die Ventile 140, 150 gesteuert, um den Elektroabschnitt 400 durch den ersten Wärmetauscher 110 zu kühlen und um den Batterieabschnitt 500 durch den zweiten Wärmetauscher 120 zu kühlen, wobei diese Kühlmittelleitungen separiert sind, um das Kühlen unabhängig auszuführen, sodass es möglich ist, zwei Arten des Kühlens auszuführen und die Kühlanforderungen unabhängig zu erfüllen.
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Die 7 bis 13 sind Darstellungen, welche einen Kältemodus betreffen. Zuerst, wenn eine jede von der Elektrokomponente, der Hochspannungsbatterie und dem Inneren des Fahrzeugs das Kühlen erfordern, kann die Steuerungseinheit C3 das Verbindungsmodul steuern, sodass der Elektroabschnitt 400 mit dem ersten Wärmetauscher 110 verbunden ist, der Batterieabschnitt 500 mit dem zweiten Wärmetauscher 120 verbunden ist und der heiße Abschnitt 220 mit dem dritten Wärmetauscher 130 verbunden ist, und kann den Kompressor 250 betreiben.
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Das heißt, wie es in der 7 gezeigt ist, werden die Elektrokomponente und die Hochspannungsbatterie durch die Außenluft gekühlt, und, wenn eine Innenraumkühlung erforderlich ist, wird der Kompressor 250 betrieben und kann der Kondensator 210 durch den heißen Abschnitt 220 und den dritten Wärmetauscher 130 Wärme dissipieren, wodurch drei Arten von unabhängigem Kühen ausgeführt werden. Als solches wird im vorliegenden Fall das Kühlmittel, welches durch den heißen Abschnitt 220 strömt, durch das Ventil 283 aufgeteilt, um ebenfalls partiell in Richtung zur Heizvorrichtung 310 zu strömen, sodass heiße bzw. warme Luft und kühle bzw. kalte Luft im inneren Klimaanlagenmodul 300 gemischt werden können, um in das Innere mit einer angemessenen Temperatur ausgegeben zu werden.
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Als solches, wenn sowohl die Hochspannungsbatterie wie auch das Innere des Fahrzeugs das Kühlen erfordern, kann die Steuerungseinheit C3 das Verbindungsmodul steuern, sodass der Batterieabschnitt 500 mit dem ersten Wärmetauscher 110 oder dem zweiten Wärmetauscher 120 verbunden ist und der heiße Abschnitt 220 mit dem dritten Wärmetauscher 130 verbunden ist und der Kompressor 250 betrieben werden kann. Das heißt, im vorliegenden Fall kann es gesagt werden, dass die Batterie in einem Fall des Kühlens des Inneren des Fahrzeugs unter Verwendung des Kältemittels vorliegt, während unter Verwendung von Außenluft maximal gekühlt wird.
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Wie es in der 8 gezeigt ist, wenn sowohl die Hochspannungsbatterie wie auch das Innere des Fahrzeugs das Kühlen mit einem bestimmten Referenzwert oder mehr erfordern, kann die Steuerungseinheit C3 das Verbindungsmodul steuern, sodass der heiße Abschnitt 220 mit dem Wärmetauschermodul 100 verbunden ist, und kann den Kompressor 250 betreiben und kann steuern, sodass das Kühlmittel zum kalten Abschnitt 240, der Kühlvorrichtung 320 und dem Batterieabschnitt 500 in der vorliegenden Reihenfolge zirkuliert.
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Das heißt, im vorliegenden Fall wird das erforderliche Kühlen der Elektrokomponente durch die Außenluft unter Verwendung des ersten Wärmetauschers 110 und des zweiten Wärmetauschers 120 ausgeführt. Als solches, bei der Hochspannungsbatterie und dem Inneren des Fahrzeugs, die eine weitergehende Kühlung erfordern, wird der Kompressor 250 betrieben und sind der dritte Wärmetauscher 130 und der heiße Abschnitt 220 miteinander verbunden und zirkuliert das Kühlmittel im kalten Abschnitt 240, der Kühlvorrichtung 320 und dem Batterieabschnitt 500 in der vorliegenden Reihenfolge, sodass das gekühlte Kühlmittel zuerst durch die Kühlvorrichtung 320 strömt, um das Innere zu kühlen, und dann die Batterie zu kühlen. Deshalb ist es möglich, das Kühlen gemäß der Reihenfolge angemessen auszuführen, wobei die Kühllast bzw. Kühlanforderung groß ist (Innenraum-Batterie-Elektrokomponente).
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Wie in der 9 gezeigt, wenn eine jede von der Elektrokomponente, der Hochspannungsbatterie und dem Inneren des Fahrzeugs das Kühen mit einem vorbestimmten Referenzwert oder mehr erfordern, kann die Steuerungseinheit C3 das Verbindungsmodul steuern, sodass der Elektroabschnitt 400 mit dem ersten Wärmetauscher 110 und dem zweiten Wärmetauscher 120 verbunden ist und der heiße Abschnitt 220 mit dem dritten Wärmetauscher 130 verbunden ist und kann den Kompressor 250 betreiben und kann steuern, sodass das Kühlmittel, welches durch den kalten Abschnitt 240 strömt, zum Elektroabschnitt 400 und zur Kühlvorrichtung 320 aufgeteilt bzw. verzweigt wird, und das Kühlmittel, welches durch die Kühlvorrichtung 320 und den Batterieabschnitt 500 strömt und das Kühlmittel, welches durch den Elektroabschnitt 400 strömt, wieder zusammengeführt werden.
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Das heißt, wie es in der 9 der Fall ist, in welchem das Kühlen der Elektrokomponente grundsätzlich im gleichen Zustand wie in dem Fall der 8 erforderlich ist, steuert die Steuerungseinheit C3 das Verbindungsmodul, sodass der Elektroabschnitt 400 mit dem ersten Wärmetauscher 110 und dem zweiten Wärmetauscher 120 verbunden ist und der heiße Abschnitt 220 mit dem dritten Wärmetauscher 130 verbunden ist, und wird der Kompressor 250 betrieben und wird gleichzeitig gesteuert, sodass das Kühlmittel, welches durch den kalten Abschnitt 240 strömt, zum Elektroabschnitt 400 und zur Kühlvorrichtung 320 aufgeteilt bzw. verzweigt wird, um ebenfalls partiell zum Elektroabschnitt 400 zu strömen, wodurch die Kühlkapazität bzw. die Kühlleistung am Elektroabschnitt 400 weiter verbessert wird.
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Als solches kann das Kühlmittel, welches durch den Elektroabschnitt 400 strömt, wieder durch das Ventil 430 abgezweigt bzw. verteilt werden, um partiell zum Wärmetauschermodul 100 zu strömen, und kann der Rest durch das Ventil 285 mit dem Kühlmittel zusammengeführt werden, welches durch die Kühlvorrichtung 320 und den Batterieabschnitt 500 strömt.
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Wie es in der 10 gezeigt ist, wenn das Innere des Fahrzeugs die maximale Kühlleistung erfordert, kann die Steuerungseinheit C3 das Verbindungsmodul steuern, sodass der heiße Abschnitt 220 mit dem ersten Wärmetauscher 110, dem zweiten Wärmetauscher 120 und dem dritten Wärmetauscher 130 verbunden ist und kann den Kompressor 250 betreiben. Deshalb kann der kalte Abschnitt 240 die maximale Kühlleistung ausüben und kann das Kühlmittel, welches durch den heißen Abschnitt 220 strömt, unter Verwendung der Ventile 281, 283 etwas zur Heizvorrichtung 310 strömen lassen, wobei Luft mit einer Mischtemperatur in das Innere des Fahrzeugs ausgegeben wird.
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Als solches, wie in der 11 gezeigt, wenn die Hochspannungsbatterie in einem Zustand geladen wird, in welchem das Fahrzeug gestoppt ist, kann die Steuerungsvorrichtung C3 das Verbindungsmodul steuern, sodass der heiße Abschnitt 220 mit dem ersten Wärmetauscher 110, dem zweiten Wärmetauscher 120 und dem dritten Wärmetauscher 130 verbunden ist und den Kompressor 250 betreiben und kann steuern, sodass das Kühlmittel durch den kalten Abschnitt 240, die Kühlvorrichtung 320 und den Batterieabschnitt 500 in der vorliegenden Reihenfolge zirkuliert. Im vorliegenden Fall kann es ebenfalls den Fall geben, in welchem ein Insasse während des Ladens einsteigt, jedoch sind die Kühlmittelleitungen und die Kühlvorrichtung 320 zum Zeitpunkt, wenn das Einsteigen während des Ladens erwartet wird, vorgekühlt, wodurch eine schnelle Effektivität der Klimatisierung beim Einsteigen des Insassen in der Zukunft erhalten wird, was zu einem Konzept des Einsparens von Energie in der Zukunft korrespondiert.
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Die 12 zeigt einen Fall, in welchem eine starke Kühlung des Inneren des Fahrzeugs und der Batterie erforderlich sind und die Elektrokomponente ebenfalls einen gewissen Grad an Kühlung erfordert, da die Außentemperatur hoch ist und das Fahrzeug fährt. Im vorliegenden Fall führt der Elektroabschnitt 400 das Kühlen durch Außenluft durch den ersten Wärmetauscher 110 aus und führen das Innere des Fahrzeugs und die Batterie das Kühlen unter Verwendung des zweiten Wärmetauschers 120, des dritten Wärmetauschers 130 und des Kompressors 250 aus.
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Als solche zeigt die 13 einen Fall, in welchem das Kühlen der Elektrokomponente weiter erforderlich ist als in dem Fall der 12, das heißt, ein Fall, in welchem eine hohe Leistung an einem sehr heißen Tag erforderlich ist, und der Basisabschnitt bzw. eine Basiskonfiguration wird in der gleichen Art wie in der 12 gesteuert, aber das Kühlmittel, welches durch den kalten Abschnitt 240 strömt, wird zum Elektroabschnitt 400 und zur Kühlvorrichtung 320 unter Verwendung des Ventils 287 aufgeteilt bzw. verzweigt, um ebenfalls partiell zum Elektroabschnitt 400 zu strömen, wodurch die Kühlkapazität bzw. die Kühlleistung am Elektroabschnitt 400 weiter verbessert wird. Als solches kann das Kühlmittel, welches durch den Elektroabschnitt 400 strömt, wieder durch das Ventil 430 abgezweigt bzw. verteilt werden, um zum Wärmetauschermodul 100 partiell zu strömen, und der Rest kann mit dem Kühlmittel durch das Ventil 285 zusammengeführt werden, welches durch die Kühlvorrichtung 320 und den Batterieabschnitt 500 strömt.
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Die 14 bis 20 sind Darstellungen, welche einen Heiz- und Trocknungsmodus betreffen. Wenn die Innenheizung erforderlich ist, steuert die Steuerungseinheit C3, sodass der kalte Abschnitt 240 das Kühlmittel nicht zur Kühlvorrichtung 320 strömen lässt und führt das Kühlmittel dem Wärmetauschermodul 100 zu, wodurch die Energieeffizienz unter Verwendung der Abwärme durch die Temperatur der Außenluft verbessert wird. Als solches steuert die Steuerungseinheit C3 das Verbindungsmodul, sodass der heiße Abschnitt 220 das Kühlmittel zur Heizvorrichtung 310 zuführt und betreibt den Kompressor 250, wodurch ein Heizen unter Verwendung des Kältemittels und eine Rückgewinnung der Abwärme ausgeführt werden.
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Wie es in der 14 gezeigt ist, kann der heiße Abschnitt 220 in einigen Fällen die Wärmedissipation sanft ausführen durch partielles Strömen des Kühlmittels zum dritten Wärmetauscher 130, wodurch die Effizienz weiter verbessert wird. Als solches kann die vorliegende Funktion im Voraus ausgeführt werden, wenn das Fahrzeug geparkt ist, ebenfalls unter Verwendung der Wärmespeicherungsfunktion beim Einsteigen in das Fahrzeug in der Zukunft.
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Als solches zeigt die 15 einen Fall, in welchem die Steuerungseinheit C3 gleichzeitig die Innenheizung und das Kühlen der Hochspannungsbatterievorrichtung ausführt. Im vorliegenden Fall kann die Steuerungseinheit C3 das Verbindungsmodul steuern, sodass der kalte Abschnitt 240 das Kühlmittel zum ersten Wärmetauscher 110 zuführt, um die Abwärme zurückzugewinnen, der Batterieabschnitt 500 das Kühlmittel zum zweiten Wärmetauscher 120 zuführt, um die Wärmedissipation durch die Außenluft auszuführen, und der heiße Abschnitt 220 das Kühlmittel zur Heizvorrichtung 310 zuführt, und kann den Kompressor 250 betreiben.
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Als solches kann der heiße Abschnitt 220 weiter das Kühlmittel sanft zum dritten Wärmetauscher 130 strömen, um die Wärme gut bzw. ebenfalls zu dissipieren. Darüber hinaus ist es möglich, die Ventile 285, 287 zu steuern, sodass das Kühlmittel, welches durch den kalten Abschnitt 240 strömt, partiell zur Kühlvorrichtung 320 strömt, wodurch die Trocknungsfunktion umgesetzt wird. Das heißt, beim Innenraumklimatisieren strömt die Luft zuerst durch die Kühlvorrichtung 320, um die absolute Feuchtigkeit zu verringern, und strömt dann durch die Heizvorrichtung 310, um die absolute Feuchtigkeit zu verringern bzw. die Temperatur zu steigern. Das heißt, wenn die Innenheizung und die Trocknung gleichzeitig erforderlich sind, kann die Steuerungsvorrichtung C3 das Verbindungsmodul steuern, sodass der kalte Abschnitt 240 das Kühlmittel zur Kühlvorrichtung 320 zuführt und das Wärmetauschermodul 100 und der heiße Abschnitt 220 das Kühlmittel der Heizvorrichtung 310 zuführt, und kann den Kompressor 250 betreiben.
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Als solches kann, wie es in der 16 gezeigt ist, wenn das Innere des Fahrzeugs das Heizen erfordert aber die Elektrokomponente das Kühlen erfordert oder wenn diese zum Heizen unter Verwendung der Abwärme der Elektrokomponente verwendet wird, die Steuerungseinheit C3 das Verbindungsmodul steuern, sodass das Kühlmittel, welches durch den kalten Abschnitt 240 strömt, durch den Elektroabschnitt 400 und das Wärmetauschermodul 100 strömt, um dann zusammengeführt zu werden, und der heiße Abschnitt 220 führt das Kühlmittel der Heizvorrichtung 310 zu, und kann den Kompressor 250 betreiben, wenn die Innenheizung erforderlich ist. Das heißt, die Ventile 287, 430 können gesteuert werden, sodass das Kühlmittel, welches durch den kalten Abschnitt 240 strömt, zum Elektroabschnitt 400 strömt, um die Abwärme der Elektrokomponente zu absorbieren, und ebenfalls zum ersten Wärmetauscher 110 und zum zweiten Wärmetauscher 120 strömt, um ebenfalls die Abwärme der Außenluft zu absorbieren, wodurch die Heizeffizienz verbessert wird.
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Wenn die Innenheizung und das Kühlen der Hochspannungsbatterie in solch einer Situation erforderlich sind, wird ein Steuern wie in der 17 ausgeführt. In dem vorliegenden Fall wird das Steuern ausgeführt, sodass das Kühlmittel, welches durch den kalten Abschnitt 240 strömt, durch den Elektroabschnitt 400 und den ersten Wärmetauscher 110 strömt, um die Abwärme zurückzugewinnen, und das Kühlmittel, welches durch den heißen Abschnitt 220 strömt, strömt partiell durch den dritten Wärmetauscher 130, um die Wärmedissipation auszuführen, und gleichzeitig kann das Kühlmittel des heißen Abschnitts 220 hauptsächlich zur Heizvorrichtung 310 zugeführt werden, um das Heizen auszuführen, und der Batterieabschnitt 500 führt das Kühlmittel zum zweiten Wärmetauscher 120 zu, um die Wärmedissipation unabhängig von der Außenluft auszuführen.
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Die Klimaanlagenvorrichtung, welche für das Fahrzeug der vorliegenden Erfindung eingerichtet ist, weist weiter eine elektrische Heizvorrichtung 350 auf, welche an der Kühlmittelleitung zum Verbinden des heißen Abschnitts 220 und der Heizvorrichtung 310 bereitgestellt ist, um das Kühlmittel zu heizen, und wenn die Innenheizung und das Temperatursteigern der Hochspannungsbatterie erforderlich sind, kann die Steuerungseinheit C3 steuern, sodass der kalte Abschnitt 240 das Kühlmittel zum Wärmetauschermodul 100 zuführt und das Kühlmittel, welches durch den heißen Abschnitt 220 strömt, abgezweigt bzw. verteilt wird, um durch die elektrische Heizvorrichtung 350 und den Batterieabschnitt 500 zu strömen, um dann zusammengeführt zu werden, um zur Heizvorrichtung 310 zu strömen.
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Das heißt, wie in der 18 gibt es den Fall, in welchem es schwierig ist, die Notwendigkeit des Heizens nur mit dem Kältemittelkreislauf bei einem sehr kalten Tag auszuführen, und im vorliegenden Fall ist es möglich, dass Kühlmittel durch die elektrische Heizvorrichtung 350 zu heizen und dann in die Heizvorrichtung 310 zu strömen, wodurch die notwendige Heizleistung sichergestellt wird. Darüber hinaus ist es wie in der 18 gezeigt ebenfalls möglich, das Kühlmittel des kalten Abschnitts 240 partiell zur Kühlvorrichtung 320 zu strömen, um das Trocknen auszuführen, und ist es wie in der 19 gezeigt ebenfalls möglich, nur ein Heizen anstatt des Trocknens auszuführen.
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Als solches ist im vorliegenden Fall, wenn das Heizen der Batterie erforderlich ist, die Temperatur des Kühlmittels, welches durch die elektrische Heizvorrichtung 350 hindurch getreten ist, in der Batterie zu hoch, sodass anstatt der Verwendung des obigen das Kühlmittel, welches durch den heißen Abschnitt 220 strömt, nicht verwendet wird, um die Batterie zu schützen, sondern zum Heizen verwendet wird. Für den vorliegenden Zweck kann das Kühlmittel, welches durch den heißen Abschnitt 220 strömt, abgezweigt bzw. verteilt werden, um durch die elektrische Heizvorrichtung 350 bzw. den Batterieabschnitt 500 zu strömen, um dann zusammengeführt zu werden, um wieder zur Heizvorrichtung 310 zu strömen.
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Darüber hinaus, wie es in der 19 gezeigt ist, wenn das Fahrzeug gestoppt ist und eine Innenheizung erforderlich ist, kann die Steuerungsvorrichtung C3 das Verbindungsmodul steuern, sodass das Kühlmittel, welches durch den kalten Abschnitt 240 strömt, durch das Wärmetauschermodul 100 strömt, und das Kühlmittel, welches durch den heißen Abschnitt 220 strömt, durch die elektrische Heizvorrichtung 350 und die Heizvorrichtung 310 strömt, und kann den Kompressor 250 betreiben, wodurch die Innenheizung oder das Wärmespeichern vor dem Einsteigen ausgeführt wird.
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Gemäß der Klimaanlagenvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung, welche für das Fahrzeug eingerichtet ist, ist es möglich, den Wärmetauscher effizient zu unterteilen oder zu integrieren, wodurch die Klimaanlageneffizienz maximiert wird und die Menge eines verwendeten Kältemittels signifikant reduziert wird, um mit Umweltproblemen ebenfalls maximal zurechtzukommen.
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Zur Erleichterung der Erklärung und zur genauen Definition der beigefügten Ansprüche werden die Begriffe „ober...“, „unter...“, „inner...“, „äußer...“, „oben“, „unten“, „aufwärts“, „abwärts“, „vorder...“, „hinter...“, „vorne“, „hinten“, „innen“, „außen“, „innerhalb“, „außerhalb“, „einwärts / nach innen“, „auswärts / nach außen“, „vorwärts / nach vorne“ und „rückwärts / nach hinten“ verwendet, um Merkmale der beispielhaften Ausführungsformen mit Bezug auf Positionen dieser Merkmale, welche in den Zeichnungen gezeigt sind, zu beschreiben.
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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.