DE102020204555A1 - Kühlkreislauf mit mehreren Kühltemperaturen für Kraftfahrzeuge und ein Verfahren zum Betrieb eines solchen Kühlkreislaufs - Google Patents
Kühlkreislauf mit mehreren Kühltemperaturen für Kraftfahrzeuge und ein Verfahren zum Betrieb eines solchen Kühlkreislaufs Download PDFInfo
- Publication number
- DE102020204555A1 DE102020204555A1 DE102020204555.0A DE102020204555A DE102020204555A1 DE 102020204555 A1 DE102020204555 A1 DE 102020204555A1 DE 102020204555 A DE102020204555 A DE 102020204555A DE 102020204555 A1 DE102020204555 A1 DE 102020204555A1
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- coolant
- outlet
- inlet
- generating device
- heat
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 238000001816 cooling Methods 0.000 title claims abstract description 52
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 15
- 239000002826 coolant Substances 0.000 claims abstract description 120
- 238000005057 refrigeration Methods 0.000 claims abstract description 16
- 239000003507 refrigerant Substances 0.000 claims description 7
- 230000000903 blocking effect Effects 0.000 claims description 4
- 238000005086 pumping Methods 0.000 claims 1
- 238000011017 operating method Methods 0.000 description 8
- 239000003570 air Substances 0.000 description 3
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 2
- 239000002918 waste heat Substances 0.000 description 2
- 239000012080 ambient air Substances 0.000 description 1
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 description 1
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 1
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 description 1
- 239000002699 waste material Substances 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60H—ARRANGEMENTS OF HEATING, COOLING, VENTILATING OR OTHER AIR-TREATING DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR PASSENGER OR GOODS SPACES OF VEHICLES
- B60H1/00—Heating, cooling or ventilating [HVAC] devices
- B60H1/00007—Combined heating, ventilating, or cooling devices
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
- F01P—COOLING OF MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; COOLING OF INTERNAL-COMBUSTION ENGINES
- F01P7/00—Controlling of coolant flow
- F01P7/14—Controlling of coolant flow the coolant being liquid
- F01P7/16—Controlling of coolant flow the coolant being liquid by thermostatic control
- F01P7/165—Controlling of coolant flow the coolant being liquid by thermostatic control characterised by systems with two or more loops
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60H—ARRANGEMENTS OF HEATING, COOLING, VENTILATING OR OTHER AIR-TREATING DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR PASSENGER OR GOODS SPACES OF VEHICLES
- B60H1/00—Heating, cooling or ventilating [HVAC] devices
- B60H1/00271—HVAC devices specially adapted for particular vehicle parts or components and being connected to the vehicle HVAC unit
- B60H1/00278—HVAC devices specially adapted for particular vehicle parts or components and being connected to the vehicle HVAC unit for the battery
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60H—ARRANGEMENTS OF HEATING, COOLING, VENTILATING OR OTHER AIR-TREATING DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR PASSENGER OR GOODS SPACES OF VEHICLES
- B60H1/00—Heating, cooling or ventilating [HVAC] devices
- B60H1/00357—Air-conditioning arrangements specially adapted for particular vehicles
- B60H1/00385—Air-conditioning arrangements specially adapted for particular vehicles for vehicles having an electrical drive, e.g. hybrid or fuel cell
- B60H1/00392—Air-conditioning arrangements specially adapted for particular vehicles for vehicles having an electrical drive, e.g. hybrid or fuel cell for electric vehicles having only electric drive means
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60H—ARRANGEMENTS OF HEATING, COOLING, VENTILATING OR OTHER AIR-TREATING DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR PASSENGER OR GOODS SPACES OF VEHICLES
- B60H1/00—Heating, cooling or ventilating [HVAC] devices
- B60H1/00485—Valves for air-conditioning devices, e.g. thermostatic valves
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60H—ARRANGEMENTS OF HEATING, COOLING, VENTILATING OR OTHER AIR-TREATING DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR PASSENGER OR GOODS SPACES OF VEHICLES
- B60H1/00—Heating, cooling or ventilating [HVAC] devices
- B60H1/00507—Details, e.g. mounting arrangements, desaeration devices
- B60H1/00557—Details of ducts or cables
- B60H1/00571—Details of ducts or cables of liquid ducts, e.g. for coolant liquids or refrigerants
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60H—ARRANGEMENTS OF HEATING, COOLING, VENTILATING OR OTHER AIR-TREATING DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR PASSENGER OR GOODS SPACES OF VEHICLES
- B60H1/00—Heating, cooling or ventilating [HVAC] devices
- B60H1/00642—Control systems or circuits; Control members or indication devices for heating, cooling or ventilating devices
- B60H1/00814—Control systems or circuits characterised by their output, for controlling particular components of the heating, cooling or ventilating installation
- B60H1/00878—Control systems or circuits characterised by their output, for controlling particular components of the heating, cooling or ventilating installation the components being temperature regulating devices
- B60H1/00885—Controlling the flow of heating or cooling liquid, e.g. valves or pumps
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60H—ARRANGEMENTS OF HEATING, COOLING, VENTILATING OR OTHER AIR-TREATING DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR PASSENGER OR GOODS SPACES OF VEHICLES
- B60H1/00—Heating, cooling or ventilating [HVAC] devices
- B60H1/02—Heating, cooling or ventilating [HVAC] devices the heat being derived from the propulsion plant
- B60H1/03—Heating, cooling or ventilating [HVAC] devices the heat being derived from the propulsion plant and from a source other than the propulsion plant
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60H—ARRANGEMENTS OF HEATING, COOLING, VENTILATING OR OTHER AIR-TREATING DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR PASSENGER OR GOODS SPACES OF VEHICLES
- B60H1/00—Heating, cooling or ventilating [HVAC] devices
- B60H1/32—Cooling devices
- B60H1/3204—Cooling devices using compression
- B60H1/3228—Cooling devices using compression characterised by refrigerant circuit configurations
- B60H1/32281—Cooling devices using compression characterised by refrigerant circuit configurations comprising a single secondary circuit, e.g. at evaporator or condenser side
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60K—ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PROPULSION UNITS OR OF TRANSMISSIONS IN VEHICLES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PLURAL DIVERSE PRIME-MOVERS IN VEHICLES; AUXILIARY DRIVES FOR VEHICLES; INSTRUMENTATION OR DASHBOARDS FOR VEHICLES; ARRANGEMENTS IN CONNECTION WITH COOLING, AIR INTAKE, GAS EXHAUST OR FUEL SUPPLY OF PROPULSION UNITS IN VEHICLES
- B60K11/00—Arrangement in connection with cooling of propulsion units
- B60K11/02—Arrangement in connection with cooling of propulsion units with liquid cooling
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
- B60L1/00—Supplying electric power to auxiliary equipment of vehicles
- B60L1/003—Supplying electric power to auxiliary equipment of vehicles to auxiliary motors, e.g. for pumps, compressors
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
- B60L1/00—Supplying electric power to auxiliary equipment of vehicles
- B60L1/02—Supplying electric power to auxiliary equipment of vehicles to electric heating circuits
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
- B60L58/00—Methods or circuit arrangements for monitoring or controlling batteries or fuel cells, specially adapted for electric vehicles
- B60L58/10—Methods or circuit arrangements for monitoring or controlling batteries or fuel cells, specially adapted for electric vehicles for monitoring or controlling batteries
- B60L58/24—Methods or circuit arrangements for monitoring or controlling batteries or fuel cells, specially adapted for electric vehicles for monitoring or controlling batteries for controlling the temperature of batteries
- B60L58/26—Methods or circuit arrangements for monitoring or controlling batteries or fuel cells, specially adapted for electric vehicles for monitoring or controlling batteries for controlling the temperature of batteries by cooling
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
- B60L58/00—Methods or circuit arrangements for monitoring or controlling batteries or fuel cells, specially adapted for electric vehicles
- B60L58/10—Methods or circuit arrangements for monitoring or controlling batteries or fuel cells, specially adapted for electric vehicles for monitoring or controlling batteries
- B60L58/24—Methods or circuit arrangements for monitoring or controlling batteries or fuel cells, specially adapted for electric vehicles for monitoring or controlling batteries for controlling the temperature of batteries
- B60L58/27—Methods or circuit arrangements for monitoring or controlling batteries or fuel cells, specially adapted for electric vehicles for monitoring or controlling batteries for controlling the temperature of batteries by heating
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
- F01P—COOLING OF MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; COOLING OF INTERNAL-COMBUSTION ENGINES
- F01P3/00—Liquid cooling
- F01P3/12—Arrangements for cooling other engine or machine parts
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
- F01P—COOLING OF MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; COOLING OF INTERNAL-COMBUSTION ENGINES
- F01P3/00—Liquid cooling
- F01P3/20—Cooling circuits not specific to a single part of engine or machine
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
- H01M10/60—Heating or cooling; Temperature control
- H01M10/62—Heating or cooling; Temperature control specially adapted for specific applications
- H01M10/625—Vehicles
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60H—ARRANGEMENTS OF HEATING, COOLING, VENTILATING OR OTHER AIR-TREATING DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR PASSENGER OR GOODS SPACES OF VEHICLES
- B60H1/00—Heating, cooling or ventilating [HVAC] devices
- B60H1/00271—HVAC devices specially adapted for particular vehicle parts or components and being connected to the vehicle HVAC unit
- B60H2001/00307—Component temperature regulation using a liquid flow
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60K—ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PROPULSION UNITS OR OF TRANSMISSIONS IN VEHICLES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PLURAL DIVERSE PRIME-MOVERS IN VEHICLES; AUXILIARY DRIVES FOR VEHICLES; INSTRUMENTATION OR DASHBOARDS FOR VEHICLES; ARRANGEMENTS IN CONNECTION WITH COOLING, AIR INTAKE, GAS EXHAUST OR FUEL SUPPLY OF PROPULSION UNITS IN VEHICLES
- B60K1/00—Arrangement or mounting of electrical propulsion units
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60K—ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PROPULSION UNITS OR OF TRANSMISSIONS IN VEHICLES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PLURAL DIVERSE PRIME-MOVERS IN VEHICLES; AUXILIARY DRIVES FOR VEHICLES; INSTRUMENTATION OR DASHBOARDS FOR VEHICLES; ARRANGEMENTS IN CONNECTION WITH COOLING, AIR INTAKE, GAS EXHAUST OR FUEL SUPPLY OF PROPULSION UNITS IN VEHICLES
- B60K1/00—Arrangement or mounting of electrical propulsion units
- B60K2001/003—Arrangement or mounting of electrical propulsion units with means for cooling the electrical propulsion units
- B60K2001/005—Arrangement or mounting of electrical propulsion units with means for cooling the electrical propulsion units the electric storage means
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60K—ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PROPULSION UNITS OR OF TRANSMISSIONS IN VEHICLES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PLURAL DIVERSE PRIME-MOVERS IN VEHICLES; AUXILIARY DRIVES FOR VEHICLES; INSTRUMENTATION OR DASHBOARDS FOR VEHICLES; ARRANGEMENTS IN CONNECTION WITH COOLING, AIR INTAKE, GAS EXHAUST OR FUEL SUPPLY OF PROPULSION UNITS IN VEHICLES
- B60K1/00—Arrangement or mounting of electrical propulsion units
- B60K2001/003—Arrangement or mounting of electrical propulsion units with means for cooling the electrical propulsion units
- B60K2001/006—Arrangement or mounting of electrical propulsion units with means for cooling the electrical propulsion units the electric motors
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
- B60L2240/00—Control parameters of input or output; Target parameters
- B60L2240/40—Drive Train control parameters
- B60L2240/42—Drive Train control parameters related to electric machines
- B60L2240/425—Temperature
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
- B60L2240/00—Control parameters of input or output; Target parameters
- B60L2240/40—Drive Train control parameters
- B60L2240/54—Drive Train control parameters related to batteries
- B60L2240/545—Temperature
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
- F01P—COOLING OF MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; COOLING OF INTERNAL-COMBUSTION ENGINES
- F01P5/00—Pumping cooling-air or liquid coolants
- F01P5/10—Pumping liquid coolant; Arrangements of coolant pumps
- F01P2005/105—Using two or more pumps
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
- F01P—COOLING OF MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; COOLING OF INTERNAL-COMBUSTION ENGINES
- F01P7/00—Controlling of coolant flow
- F01P7/14—Controlling of coolant flow the coolant being liquid
- F01P2007/146—Controlling of coolant flow the coolant being liquid using valves
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
- F01P—COOLING OF MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; COOLING OF INTERNAL-COMBUSTION ENGINES
- F01P2050/00—Applications
- F01P2050/24—Hybrid vehicles
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
- F01P—COOLING OF MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; COOLING OF INTERNAL-COMBUSTION ENGINES
- F01P2060/00—Cooling circuits using auxiliaries
- F01P2060/08—Cabin heater
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
- Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
- Y02T10/60—Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
- Y02T10/64—Electric machine technologies in electromobility
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
- Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
- Y02T10/60—Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
- Y02T10/70—Energy storage systems for electromobility, e.g. batteries
Abstract
Es wird ein effektiver Kühlkreislauf mit mehreren Kühlmitteltemperaturen für Kraftfahrzeuge sowie ein Verfahren zum effektiven Betrieb eines solchen Kühlkreislaufs angegeben. Im Gegensatz zu herkömmlichen Kühlsystemen mit zwei Kühlern wird ein Kühlkreislauf mit einen einzigen Kühler (12) eingesetzt und die unterschiedlichen Kühlmitteltemperaturen werden dadurch erzeugt, dass die durch eine Ventilanordnung (6, 8,26) die heißen Kühlmittelströme aus zwei Wärmeerzeugern (2, 4) in bestimmten Verhältnissen einer Kältemaschine (10) und dem Kühler (12) zugeführt werden. Zur Steuerung und Regelung der geforderten Kühlmitteltemperaturen und zur Ansteuerung der Ventilanordnung wird ein elektronisches Steuermodul (20) eingesetzt.
Description
- Die vorliegende Erfindung betrifft einen Kühlkreislauf mit mehreren Kühltemperaturen für Kraftfahrzeuge nach Anspruch 1 und ein Verfahren zum Betrieb eines solchen Kühlkreislaufs nach Anspruch 15.
- Für das thermische Management - Heizung und Kühlung - von Elektro- und Hybrid-Kraftfahrzeugen werden Kühlmitteltemperaturen auf unterschiedlichem Temperaturniveau benötigt. Für die Batterie muss das Kühlmittel eine Temperatur von etwa 25°C am Eintritt aufweisen, wobei der Motor/Antriebsstrang ein höheres Temperaturniveau von etwa 50°C erfordert. Hierzu werden zwei getrennte Kühlmittelkreise mit zwei Kühlern eingesetzt. Dies bedeutet einen erhöhten Material- und Montageaufwand - zwei Kühler - und bei bestimmten Bedingungen wird nur einer der beiden Kühlkreise benötigt, was einer Ressourcenverschwendung gleichkommt.
- Es ist daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung einen effektiveren Kühlkreislauf mit mehreren Kühlmitteltemperaturen für Kraftfahrzeuge sowie ein Verfahren zum effektiven Betrieb eines solchen Kühlkreislaufs anzugeben.
- Die Lösung dieser Aufgabe erfolgt durch die Merkmale des Anspruchs 1.
- Der Kühlkreislauf umfasst einen einzigen Kühler und die unterschiedlichen Kühlmitteltemperaturen werden dadurch erzeugt, dass die durch die Ventilanordnung die heißen Kühlmittelströme aus den beiden Wärmeerzeugern in bestimmten Verhältnissen der Kältemaschine und dem Kühler zugeführt werden. Zur Steuerung und Regelung der geforderten Kühlmitteltemperaturen und zur Ansteuerung der Ventilanordnung wird ein elektronisches Steuermodul eingesetzt.
- Vorteilhaft ist es hierbei, wenn die Wärme erzeugenden Einrichtungen mit Bypässen versehen sind - Anspruch 2 und 4. Durch die Bypässe vereinfacht sich die Steuerung und Regelung des Kühlkreislaufs. Die Bypässe können als explizite Bypassleitungen oder auch ersatzsweise durch eine Lufstromblockiervorrichtung im einzigen Kühler bzw. durch eine Kältmittelblockiereinrichtung in der Kältemaschine realisiert sein. Wenn der Luftstrom durch den Kühler blockiert ist, wirkt die Kühlmittelleitung zu und von dem Kühler als Bypass zu der zweiten Wärme erzeugenden Vorrichtung. Wenn der Kältemittelzufluss zu der Kältemaschine blockiert ist, wirkt die Kühlmittelleitung zu und von der Kältemaschine als Bypass zu der ersten Wärme erzeugenden Einrichtung - Anspruch 3 und 5.
- Der Kühlkreislauf umfasst vorteilhafter Weise eine Ventilanordnung mit einer Mehrzahl von Mehrwegeventilen und insbesondere Proportional-Mehrwegeventile, die durch die Anzahl der Wärme erzeugenden Einrichtungen mitbestimmt ist - Anspruch 7.
- Durch den Einsatz von Proportional-Mehrwegventilen verringert sich die Anzahl der notwendigen Ventile in der Ventilanordnung - Anspruch 7.
- Anspruch 8 betrifft eine vorteilhafte Ausgestaltung mit zwei Proportional-3-Wege-Ventilen und einer ersten und einer zweiten Wärme erzeugenden Einrichtung und einem Bypass für die erste Wärme erzeugende Einrichtung.
- Anspruch 9 und 10 betreffen eine vorteilhafte Ausgestaltung mit zwei Proportional-4-Wege-Ventilen und einer ersten und einer zweiten Wärme erzeugenden Einrichtung und mit und ohne Bypass für die erste Wärme erzeugende Einrichtung.
- Anspruch 11 betrifft eine vorteilhafte Ausgestaltung mit zwei Proportional-4-Wege-Ventilen und einer ersten und einer zweiten Wärme erzeugenden Einrichtung und Bypässen für die erste und zweite Wärme erzeugende Einrichtung.
- Anspruch 13 und 14 betreffen vorteilhafte Ausgestaltungen mit drei Proportional-4-Wege-Ventilen, drei Wärme erzeugenden Einrichtungen und mehreren Bypässen.
- Anspruch 15 betrifft ein Verfahren zum Betreiben eines Kühlkreislaufes mit zwei Wärme erzeugenden Einrichtungen, jeweils mit Bypass und zwei Mehrwegeventilen.
- Die Ansprüche 16 bis 21 betreffen verschiedene Betriebsmodi für unterschiedliche Fahrzeug- und Umgebungsbedingen.
- Die übrigen Unteransprüche beziehen sich auf weitere vorteilhafte Ausgestaltungen de Erfindung.
- Weitere Einzelheiten, Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsformen.
- Figurenliste
-
-
1 zeigt eine erste Ausführungsform der Erfindung mit Batterie und Motor als Wärme erzeugende Einrichtung und zwei 3-Wege-Ventilen und einem Bypass; -
2 zeigt eine zweite Ausführungsform der Erfindung mit Batterie und Motor als Wärme erzeugende Einrichtung, einem 3-Wege-Ventil, einem 4-Wege-Ventil und einem Bypass; -
3 zeigt eine dritte Ausführungsform der Erfindung mit zwei Bypässen; -
4 zeigt eine vierte Ausführungsform der Erfindung mit drei Wärme erzeugenden Einrichtungen; -
5 zeigt einen ersten Betriebsmodus der dritten Ausführungsform nach3 bei niedrigen Umgebungstemperaturen, z. B. im Winter; -
6 zeigt einen zweiten Betriebsmodus der dritten Ausführungsform nach3 ebenfalls bei niedrigen Umgebungstemperaturen, z. B. im Winter; -
7 zeigt ein drittes Betriebsverfahren der dritten Ausführungsform bei moderaten Umgebungstemperaturen, z. B. bei Temperaturen am Morgen eines Sommertages; -
8 zeigt ein viertes Betriebsverfahren der dritten Ausführungsform bei höheren Umgebungstemperaturen, z. B. im Sommer; -
9 zeigt ein fünftes Betriebsverfahren der dritten Ausführungsform bei noch höheren Umgebungstemperaturen, z. B. an einem sehr heißen Sommertag; und -
10 zeigt ein sechstes Betriebsverfahren der dritten Ausführungsform bei Umgebungstemperaturen an einem sehr heißen Sommertag und bei dem die Batteriezusätzlich schnell geladen wird. -
1 zeigt eine zweite Ausführungsform der Erfindung in Form eines Kühlkreislaufes für ein Elektrofahrzeug. Der Kühlkreislauf nach1 umfasst eine Batterie2 als erste Wärme erzeugende Einrichtung, einen Motor mit Antriebsstrang4 als zweite Wärme erzeugende Einrichtung, ein erstes und ein zweites Mehrwegeventil6 und8 in Form von 3-Wege-Ventilen, eine Kältemaschine10 , einen einzigen Kühler-Luft/Flüssigkeit-Wärmetauscher12 eine erste Umwälzpumpe14 und eine zweite Umwälzpumpe16 . Die Batterie2 und der Motor mit Antriebstrang4 umfassen jeweils einen Kühlmitteleinlass2-1 ,4-1 und einen Kühlmittelauslass2-2 ,4-2 . Das erste und zweite 3-Wege-Ventil 6 und 8, umfassen jeweils einen Einlass6-0 ,8-0 , einen ersten Auslass6-1 ,8-1 und einen zweiten Auslass6-2 ,8-2 . Die Kältemaschine10 umfasst Kühlmitteleinlass10-1 , einen Kühlmittelauslass10-2 , einen Kältemitteleinlass10-3 und einen Kältemittelauslass10-4 . Die erste Umwälzpumpe14 ist ausgangsseitig mit dem Kühlmitteleinlass2-1 der Batterie2 und die zweite Umwälzpumpe16 ist ausgangsseitig mit dem Kühlmitteleinlass4-1 des Motors mit Antriebstrang4 verbunden. Die Batterie2 ist mit einem ersten Bypass in Form einer ersten Bypassleitung18 versehen. - Der Kühlmittelauslass
2-2 der Batterie2 ist mit dem Einlass6-0 des ersten 3-Wege-Ventils 6 verbunden. Der erste Auslass6-1 des ersten 3-Wege-Ventils 6 ist mit dem Einlass8-0 des zweiten 3-Wege-Ventils 8 verbunden. Der zweite Auslass6-2 des ersten 3-Wege-Ventils 6 ist mit der ersten Bypassleitung18 verbunden, die in den Einlass der ersten Umwälzpumpe14 mündet. Der erste Auslass8-1 des zweiten 3-Wege-Ventils 8 ist mit dem Kühlmitteleinlass12-1 des einzigen Kühlers12 verbunden. Der zweite Auslass8-2 des zweiten 3-Wege-Ventils 8 ist mit dem ist mit dem Kühlmitteleinlass10-1 der Kältemaschine10 verbunden. Der Kühlmittelauslass12-2 des einzigen Kühlers12 ist mit dem Eingang der zweiten Umwälzpumpe16 , dem Kühlmittelauslass10-2 der Kältemaschine, dem Eingang der ersten Umwälzpumpe14 und dem ersten Bypass18 verbunden. - Die Steuerung und Regelung des Kühlkreislaufs erfolgt durch ein elektronisches Steuermodul, das mit den einzelnen Komponenten und mit Temperatur- und Durchflusssensoren (nicht dargestellt) verbunden ist. Durch Variation der Durchflussraten zu dem Kühler
12 und/oder der Kältemaschine lassen sich auf effektive Weise unterschiedliche Kühltemperaturniveaus für die Batterie2 und für den Motor mit Antriebsstrang4 realisieren. -
2 zeigt eine zweite Ausführungsform der Erfindung in Form eines Kühlkreislaufes für ein Elektrofahrzeug. Der Kühlkreislauf nach2 unterscheidet sich von der ersten Ausführungsform nach1 dadurch, dass das erste Mehrwegeventil6 ein 4-Wege-Ventil und das zweite Mehrwegeventil8 ein 3-Wege-Ventil ist. Daher umfasst das ersten Mehrwegeventil6 einen dritten Auslass6-3 . - Der Kühlmittelauslass
2-2 der Batterie2 ist wie bei der ersten Ausführungsform mit dem Einlass6-0 des ersten Mehrwegeventils6 - 4-Wege-Ventil - verbunden. Der erste Auslass6-1 des ersten Mehrwegeventils6 ist mit dem Kühlmitteleinlass10-1 der Kältemaschine10 verbunden. Der zweite Auslass6-2 des ersten Mehrwegeventils6 ist mit dem Kühlmitteleinlass12-1 des einzigen Kühlers12 verbunden. Der dritte Auslass6-3 des ersten Mehrwegeventils6 ist mit der ersten Bypassleitung18 verbunden, die in den Einlass der ersten Umwälzpumpe14 mündet. Der Kühlmittelauslass4-2 des Motors mit Antriebstrang4 ist mit dem Einlass8-0 des zweiten Mehrwegeventils8 - 3-Wege-Ventil - verbunden. Der erste Auslass8-1 des zweiten Mehrwegeventils8 ist mit dem Kühlmitteleinlass12-1 des einzigen Kühlers12 verbunden. Der zweite Auslass8-2 des zweiten Mehrwegeventils8 ist mit dem Kühlmitteleinlass10-1 der Kältemaschine10 verbunden. - Der übrige Aufbau der zweiten Ausführungsform ist gleich dem Aufbau der ersten Ausführungsform.
-
3 zeigt eine dritte Ausführungsform der Erfindung, die sich von der zweiten Ausführungsform nach2 lediglich dadurch unterscheidet, dass der Motor mit Antriebstrang4 mit einem zweiten Bypass in Form einer zweiten Bypassleitung22 versehen ist und dass auch das zweite Mehrwegeventil8 ein 4-Wege-Ventil ist, das zusätzlich einen dritten Auslass8-3 aufweist. Der dritte Auslass8-3 des zweiten Mehrwegeventils8 ist mit der Bypassleitung22 verbunden, die in den Eingang der zweiten Umwälzpumpe mündet. -
4 zeigt eine vierte Ausführungsform der Erfindung, die sich von der dritten Ausführungsform dadurch unterscheidet, dass neben der ersten und zweiten Wärme erzeugenden Einrichtung2 ,4 eine dritte Wärme erzeugende Einrichtung24 mit einem dritten Mehrwegeventil26 , einem dritten Bypass in Form einer dritten Bypassleitung28 und einer dritten Umwälzpumpe30 in den Kühlkreislauf eingebunden ist. Die dritte Wärme erzeugenden Einrichtung24 umfasst einen Kühlmitteleinlass24-1 und einen Kühlmittelauslass24-2 . Das dritte Mehrwegeventil26 umfasst einen Einlass26-0 , einen ersten Auslass26-1 , einen zweiten Auslass26-2 und einen dritten Auslass26-3 . Der Kühlmittelauslass24-2 der dritten Wärme erzeugenden Einrichtung24 ist mit dem Einlass26-0 des dritten Mehrwegeventils26 verbunden. Der erste Auslass26-1 des dritten Mehrwegeventils26 ist mit dem Kühlmitteleinlass10-1 der Kältemaschine10 verbunden. Der zweite Auslass26-2 des dritten Mehrwegeventils26 ist mit dem Kühlmitteleinlass12-1 des einzigen Kühlers12 verbunden. Der dritte Auslass26-3 des dritten Mehrwegeventils26 ist mit der dritten Bypassleitung28 verbunden, die in den Eingang der dritten Umwälzpumpe30 mündet. Der Eingang der dritten Umwälzpumpe30 ist auch mit dem Kühlmittelauslass12-2 des einzigen Kühlers und mit dem Kühlmittelausgang10-2 der Kältemaschine10 verbunden. Die erste, zweite und dritte Wärme erzeugende Einrichtung2 ,4 und24 sind damit parallel zueinander in den Kühlkreislauf eingebunden. - Die dritte Wärme erzeugende Einrichtung
24 ist beispielweise ein Steuercomputer eines Elektrofahrzeugs. - Die
5 bis10 zeigen Betriebsweisen der dritten Ausführungsform nach3 für unterschiedliche Betriebszustände eines Elektrofahrzeugs und bei unterschiedlichen Umgebungstemperaturen Tamb. -
5 illustriert ein Betriebsverfahren der dritten Ausführungsform bei niedrigen Umgebungstemperaturen z. B. im Winter, d. h. die Umgebungstemperatur Tamb liegt unter einem ersten Temperaturniveau T1. Der erste und der zweite Auslass6-1 ,6-2 des ersten Mehrwegeventils6 und der erste Auslass8-1 des zweiten Mehrwegeventils8 sind geschlossen. Der Kühlmittelstrom von der Batterie2 wird mittels dem ersten Bypass18 rezirkuliert und der Kühlmittelstrom von Motor mit Antriebsstrang4 wird zum Teil der Kältemaschine10 zugeführt und zum Teil wird er mittels dem zweiten Bypass22 rezirkuliert, d. h. ein Teil des Kühlmittelstroms aus dem Motor mit Antriebsstrang4 zirkuliert in dem Teilkreis aus zweiter Umwälzpumpe16 , zweites Mehrwegeventil8 und wieder zweiter Umwälzpumpe16 . Die Kühlmitteltemperatur am Kühlmittelauslass4-2 des Motors4 beträgt ca. 25°C und am Kühlmittelauslass2-2 der Batterie2 ca. 10°C. -
6 illustriert ein Betriebsverfahren der dritten Ausführungsform bei ebenfalls niedrigen Umgebungstemperaturen z. B. im Winter, d. h. die Umgebungstemperatur Tamb liegt unter einem ersten Temperaturniveau T1. Die Kühlmitteltemperatur am Kühlmittelauslass4-2 des Motors4 beträgt ca. 25°C und am Kühlmittelauslass2-2 der Batterie2 ca. 10°C. Der zweite Auslass6-2 des ersten Mehrwegeventils6 und der erste Auslass8-1 des zweiten Mehrwegeventils8 sind geschlossen. Ein Teil des Kühlmittelstroms aus der Batterie2 und dem Motor mit Antriebsstrang4 wird in der Kältemaschine gekühlt. - Bei tiefen Umgebungstemperaturen, z. B. im Winter, den Betriebsverfahren nach Fig., 5 und 6, wird die Kältemaschine
10 als Wärmepumpe genutzt. Neben der Nutzung der thermischen Energie aus der Umgebungsluft kann auch die Abwärme des Motor/Antriebsstrang4 sehr effizient genutzt werden. D. h. die Abwärme des Motor/Antriebsstrangs4 wird nicht an die Umgebung abgegeben, sondern der als Wärmepumpe genutzten Kältemaschine10 zugeführt und auf höherem Temperaturniveau für die Beheizung der Fahrzeugkabine nutzbar gemacht. -
7 illustriert ein Betriebsverfahren der dritten Ausführungsform bei Umgebungstemperaturen Tamb zwischen dem ersten Temperaturniveau T1 und einem zweiten Temperaturniveau T2, d. h. Temperaturen am Morgen eines Sommertages. Die Kühlmitteltemperatur am Kühlmittelauslass4-2 des Motors4 beträgt ca. 50°C und am Kühlmittelauslass2-2 der Batterie2 ca. 25°C. Der erste Auslass6-1 des ersten Mehrwegeventils6 und der zweite Auslass8-2 des zweiten Mehrwegeventils8 sind geschlossen. Die Kühlung von Batterie2 und Motor mit Antriebsstrang4 erfolgt ausschließlich über den einzigen Kühler12 . -
8 illustriert ein Betriebsverfahren der dritten Ausführungsform bei Umgebungstemperaturen Tamb über dem zweiten Temperaturniveau T2 und unter einem dritten Temperaturniveau T3. Die Kühlmitteltemperatur am Kühlmittelauslass4-2 des Motors4 beträgt ca. 50°C und am Kühlmittelauslass2-2 der Batterie2 ca. 25°C. Der dritte Auslass6-3 des ersten Mehrwegeventils6 und der zweite Auslass8-2 des zweiten Mehrwegeventils8 sind geschlossen. Die Kühlung von Batterie2 und Motor mit Antriebsstrang4 erfolgt zum Teil über den einzigen Kühler12 und zum Teil über die Kältemaschine10 . -
9 illustriert ein Betriebsverfahren der dritten Ausführungsform bei Umgebungstemperaturen Tamb, die über dem dritten Temperaturniveau T3 liegen, d. h. z. B. ein sehr heißer Sommertag. Die Kühlmitteltemperatur am Kühlmittelauslass4-2 des Motors4 beträgt ca. 50°C und am Kühlmittelauslass2-2 der Batterie2 ca. 25°C. Die zweiten Auslässe6-2 ,8-2 des ersten und zweiten Mehrwegeventils6 ,8 sind geschlossen. Die Kühlung von Batterie2 erfolgt durch die Kältemaschine und die Kühlung von Motor mit Antriebsstrang4 erfolgt durch den Kühler12 . -
10 illustriert ein Betriebsverfahren der dritten Ausführungsform bei Umgebungstemperaturen Tamb, die über dem dritten Temperaturniveau T3 liegen, d. h. ein sehr heißer Sommertag und die Batterie2 wird schnell geladen. Die Kühlmitteltemperatur am Kühlmittelauslass4-2 des Motors liegt über der Umgebungstemperatur Tamb und am Kühlmittelauslass2-2 der Batterie2 liegt die Kühlmitteltemperatur zwischen 30°C und 40°C. Die zweiten und dritten Auslässe6-2 ,6-3 ,8-2 ,8-3 des ersten und zweiten Mehrwegeventils6 ,8 sind geschlossen. Die Kühlung des Motors mit Antriebstrang4 erfolgt über den Kühler12 und die Kühlung der Batterie2 erfolgt über die Kältemaschine10 . - Nachfolgenden sind Beispielswerte für die drei Temperaturniveaus T1 bis T3 genannt:
- T1 0°C bis 5°C
- T2 20°C
- T3 30°C
- Bezugszeichenliste
-
- 2
- Batterie, erste Wärme erzeugende Einrichtung
- 2-1
- Kühlmitteleinlass
- 2-2
- Kühlmittelauslass
- 4
- Motor mit Antriebstrang, zweite Wärme erzeugenden Einrichtung
- 4-1
- Kühlmitteleinlass
- 4-2
- Kühlmittelauslass
- 6
- erstes Mehrwegeventil
- 6-0
- Einlass
- 6-1
- erster Auslass
- 6-2
- zweiter Auslass
- 6-3
- dritter Auslass
- 8
- zweites Mehrwegeventil
- 8-0
- Einlass
- 8-1
- erster Auslass
- 8-2
- zweiter Auslass
- 10
- Kältemaschine
- 10-1
- Kühlmitteleinlass
- 10-2
- Kühlmittelauslass
- 10-3
- Kältemitteleinlass
- 10-4
- Kältemittelauslass
- 12
- einziger Kühler
- 12-1
- Kühlmitteleinlass
- 12-2
- Kühlmittelauslass
- 14
- erste Umwälzpumpe
- 16
- zweite Umwälzpumpe
- 18
- erster Bypass
- 20
- elektronisches Steuermodul
- 22
- zweiter Bypass
- 24
- dritte Wärme erzeugende Einrichtung
- 26
- drittes Mehrwegeventil, 4-Wege-Ventil
- 26-0
- Einlass
- 26-1
- erster Auslass
- 26-2
- zweiter Auslass
- 26-3
- dritter Auslass
- 28
- dritter Bypass
- 30
- dritte Umwälzpumpe
Claims (21)
- Kühlkreislauf mit mehreren Kühltemperaturen für Fahrzeuge, mit einem einzigen Kühler (12), der einen Kühlmitteleinlass (12-1) und einen Kühlmittelauslass (12-2) aufweist, einer Kältemaschine (10), die einen Kühlmitteleinlass (10-1) und einen Kühlmittelauslass (10-2) aufweist, einer ersten Wärme erzeugenden Einrichtung (2) mit einem Kühlmitteleinlass (2-1) und einem Kühlmittelauslass (2-2), die Kühlmittel auf einem ersten Kühlmitteltemperaturniveau erfordert, einer zweiten Wärme erzeugenden Einrichtung (4) mit einem Kühlmitteleinlass (4-1) und einem Kühlmittelauslass (4-2), die Kühlmittel auf einem zweiten Kühlmitteltemperaturniveau erfordert, einer Kühlmittelpumpenanordnung (14, 16, 30) zum Umpumpen des Kühlmittels im Kühlkreislauf, einer Ventilanordnung (6, 8, 26) zur Zuführung des Kühlmittels aus der ersten und zweiten Wärme erzeugenden Einrichtung (2, 4) zur Kältemaschine (10) und/oder zum einzigen Kühler (12), und einem elektronischen Steuermodul (20), der mit den Komponenten des Kühlkreislaufs verbunden und ausgelegt ist, die Kühlmitteltemperatur an den Kühlmitteleinlässen (2-1, 4-1) der ersten und zweiten Wärme erzeugenden Einrichtung (2, 4) durch Variation der Durchflussraten durch die Kältemaschine (10) und/oder den einzigen Kühler (12) zu regeln.
- Kühlkreislauf nach
Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die erste Wärme erzeugende Einrichtung (2) mit einem ersten Bypass (18) versehen ist. - Kühlkreislauf nach
Anspruch 2 , dadurch gekennzeichnet, dass der erste Bypass durch eine Kältemittelblockiereinrichtung in der Kältemaschine (10) realisiert ist. - Kühlkreislauf nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die zweite Wärme erzeugende Einrichtung (4) mit einem zweiten Bypass (22) versehen ist.
- Kühlkreislauf nach
Anspruch 4 , dadurch gekennzeichnet, dass der zweite Bypass durch eine Luftstromblockiereinrichtung im Kühler (12) realisiert ist. - Kühlkreislauf nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Kühlmittelpumpenanordnung eine erste und eine zweite Umwälzpumpe (14, 16) umfasst, die ausgangsseitig mit dem Kühlmitteleinlass (2-1, 4-1) der ersten und zweiten Wärme erzeugenden Einrichtung (2, 4) verbunden ist.
- Kühlkreislauf nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Ventilanordnung (6, 8, 26) eine Mehrzahl von Mehrwegventilen und insbesondere von Proportional-Mehrwegeventilen aufweist.
- Kühlkreislauf nach
Anspruch 7 , dadurch gekennzeichnet, dass das erste und zweite Mehrwegventil (6, 8) jeweils einen Einlass (6-0, 8-0) und einen ersten und einen zweiten Auslass (6-1, 6-2, 8-1, 8-2) aufweisen, dass die erste Wärme erzeugende Einrichtung einen ersten Bypass in Form einer ersten Bypassleitung (18) umfasst, dass der Kühlmittelauslass (2-2) der ersten Wärme erzeugenden Einrichtung (2) mit dem Einlass (6-0) des ersten Mehrwegventils (6) verbunden ist, der erste Auslass (6-1) mit des ersten Mehrwegeventils (6) mit dem Einlass (8-0) des zweiten Mehrwegeventils (8) verbunden ist, wobei der zweite Auslass (6-2) des ersten Mehrwegeventils (6) mit der ersten Bypassleitung (18) verbunden ist, die in den Eingang der ersten Umwälzpumpe (14) mündet, wobei erste Auslass (8-1) des zweiten Mehrwegeventils (8) mit dem Kühlmitteleinlass (12-1) des einzigen Kühlers verbunden ist, wobei der zweite Auslass (8-2) des zweiten Mehrwegeventils (8) mit dem Kühlmitteleinlass (10-1) der Kältemaschine verbunden ist, wobei der Kühlmittelauslass (12-2) des einzigen Kühlers (12) mit dem Eingang der zweiten und ersten Umwälzpumpe (14, 16) verbunden ist, und wobei der Kühlmittelauslass (10-2) der Kältemaschine (10) mit dem Eingang der ersten und zweiten Umwälzpumpe (14, 16) verbunden ist. - Kühlkreislauf nach
Anspruch 7 , dadurch gekennzeichnet, dass das erste und zweite Proportional-Mehrwegventil (6, 8) jeweils einen Einlass (6-0, 8-0) und einen ersten und einen zweiten Auslass (6-1, 6-2, 8-1, 8-2) aufweisen, wobei der Einlass (6-0) des ersten Mehrwegventils (6) mit dem Kühlmittelauslass (2-2) der ersten Wärme erzeugenden Einrichtung (2) verbunden ist, wobei der erste Auslass (6-1) mit dem Kühlmitteleinlass (10-1) der Kältemaschine (10) verbunden ist, wobei der der zweite Auslass (6-2) des ersten Mehrwegeventils (6) mit dem Kühlmitteleinlass (12-1) des einzigen Kühlers (12) verbunden ist, wobei der Einlass (8-0) des zweiten Mehrwegeventils (8) mit dem Kühlmittelauslass (4-2) der zweiten Wärme erzeugenden Einrichtung (4) verbunden ist, wobei der erste Auslass (8-1) des zweiten Mehrwegeventils (8) mit dem Kühlmitteleinlass (12-1) des einzigen Kühlers (12) verbunden ist, wobei der zweite Auslass (8-2) des zweiten Mehrwegeventils (8) mit dem Kühlmitteleinlass (10-1) der Kältemaschine (10) verbunden ist, wobei der Kühlmittelauslass (12-2) des einzigen Kühlers (12) mit dem Eingang der zweiten und ersten Umwälzpumpe (14, 16) verbunden ist, und wobei der Kühlmittelauslass (10-2) der Kältemaschine (10) mit dem Eingang der ersten und zweiten Umwälzpumpe (14, 16) verbunden ist. - Kühlkreislauf nach
Anspruch 9 , dadurch gekennzeichnet, dass das erste Mehrwegeventil (6) einen dritten Auslass (6-3) aufweist, der mit einem ersten Bypass in Form einer ersten Bypassleitung (18) verbunden ist, die in den Eingang der ersten Umwälzpumpe (14) mündet. - Kühlkreislauf nach
Anspruch 10 , dadurch gekennzeichnet, dass die zweite Wärme erzeugenden Einrichtung (4) mit einem zweiten Bypass in Form einer zweiten Bypassleitung (22) versehen ist, dass das zweite Mehrwegventil (8) einen dritten Auslass (8-3) aufweist, der mit der zweiten Bypasslaeitung (22) verbunden ist, und dass die zweite Bypassleitung (22) in den Eingang der zweiten Umwälzpumpe (16) mündet. - Kühlkreislauf nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Wärme erzeugenden Einrichtung (2) die Batterie eines Elektrofahrzeugs ist und dass die zweite Wärme erzeugende Einrichtung (4) der Motor mit Antriebsstrang eines Elektrofahrzeugs ist.
- Kühlkreislauf nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch wenigstens eine dritte Wärme erzeugende Einrichtung (24) mit einem Kühlmitteleinlass (24-1) und einem Kühlmittelauslass (24-2), die Kühlmittel auf einem dritten Kühlmitteltemperaturniveau erfordert, wobei die erste und die wenigstens eine dritte Wärme erzeugende Einrichtung (2, 24) parallel mit der Kältemaschine (10) verbunden sind.
- Kühlkreislauf nach
Anspruch 13 , dadurch gekennzeichnet, dass die dritte Wärme erzeugende Einrichtung (24) mit einem dritten Bypass in Form einer dritten Bypassleitung (28) versehen ist, dass die Pumpenanordnung eine dritte Umwälzpumpe (30) umfasst, dass ein drittes Mehrwegeventil (26) vorgesehen ist, das einen Einlass (26-0) und erste, zweite und dritte Auslässe (26-1, 26-2, 26-3) aufweist, dass der Kühlmittelauslass (24-2) der dritten Wärme erzeugenden Einrichtung (24) mit dem Einlass (26-0) des dritten Mehrwegeventils (26) verbunden ist, dass der erste Auslass (26-1) des dritten Mehrwegeventils (26) mit dem Kühlmitteleinlass (10-1) der Kältemaschine (10) verbunden ist, dass der zweite Auslass (26-2) des dritten Mehrwegeventils (26) mit dem Kühlmitteleinlass (12-1) des einzigen Kühlers (12 verbunden ist, dass der dritte Auslass (26-3) des dritten Mehrwegeventils (26) mit der dritten Bypassleitung (28) verbunden ist, und dass die dritte Bypassleitung (28) in den Eingang der dritten Umwälzpumpe (30) mündet. - Verfahren zum Betreiben des Kühlkreislaufs nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch das Verteilen des Kühlmittelstroms von den Wärme erzeugenden Einrichtungen (2, 4, 24) zu dem einzigen Kühler (12) und/oder zu der Kältemaschine (10) und/oder zu den Bypassleitungen (18, 22, 28) mittels der Ventilanordnung (6, 8, 26), um die Kühlmitteltemperatur an den Kühlmitteleinlässen (2-1, 4-1, 24-1) durch Variation der Kühlmittelvolumenströme zu dem einzigen Kühler (12) und/oder zu der Kältemaschine (10) und/oder zu den Bypassleitungen (18, 22, 28) mittels dem elektronischen Steuermodul (20).
- Verfahren nach
Anspruch 15 , dadurch gekennzeichnet, dass der Kühlmittelstrom von der ersten Wärme erzeugenden Einrichtung (2) mittels dem ersten Bypass (18) rezirkuliert wird, und dass der Kühlmittelstrom von der zweiten Wärme erzeugenden Einrichtung (4) zum Teil der Kältemaschine (10) zugeführt wird und zum Teil mittels dem zweiten Bypass (22) rezirkuliert wird, wenn die Umgebungstemperatur (Tamb) unter einem ersten Temperaturniveau (T1) liegt. - Verfahren nach
Anspruch 16 , dadurch gekennzeichnet, dass der Kühlmittelstrom von der ersten Wärme erzeugenden Einrichtung (2) zum Teil der Kältemaschine (10) zugeführt wird und zum Teil mittels dem ersten Bypass (18) rezirkuliert wird, wenn die Umgebungstemperatur (Tamb) unter einem ersten Temperaturniveau (T1) liegt. - Verfahren nach
Anspruch 15 , dadurch gekennzeichnet, dass der Kühlmittelstrom von der ersten Wärme erzeugenden Einrichtung (2) zum Teil dem einzigen Kühler (12) zugeführt wird und zum Teil mittels dem ersten Bypass (18) rezirkuliert wird, und dass der Kühlmittelstrom von der zweiten Wärme erzeugenden Einrichtung (4) zum Teil dem einzigen Kühler (12) zugeführt wird und zum Teil mittels des zweiten Bypass (22) rezirkuliert wird, wenn die Umgebungstemperatur (Tamb) über dem ersten Temperaturniveau (T1) und unter einem zweiten Temperaturniveau (T2) liegt. - Verfahren nach
Anspruch 18 , dadurch gekennzeichnet, dass der Kühlmittelstrom von der ersten Wärme erzeugenden Einrichtung (2) zum Teil der Kältemaschine (10) und zum Teil dem einzigen Kühler (12) zugeführt wird, wenn die Umgebungstemperatur (Tamb) über dem zweiten Temperaturniveau (T2) und unter einem dritten Temperaturniveau (T3) liegt. - Verfahren nach
Anspruch 18 , dadurch gekennzeichnet, dass der Kühlmittelstrom von der ersten Wärme erzeugenden Einrichtung (2) zum Teil dem Kühler zugeführt wird und zum Teil mittels des ersten Bypass (18) rezirkuliert wird, wenn die Umgebungstemperatur (Tamb) über dem dritten Temperaturniveau (T3) liegt. - Verfahren nach
Anspruch 15 , dadurch gekennzeichnet, dass der Kühlmittelstrom von der ersten Wärme erzeugenden Einrichtung (2) vollständig der Kältemaschine (10) zugeführt wird, und dass der Kühlmittelstrom von der zweiten Wärme erzeugenden Einrichtung (4) vollständig dem Kühler (12) zugeführt wird, wenn die Umgebungstemperatur (Tamb) über dem dritten Temperaturniveau (T3) liegt.
Priority Applications (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE102020204555.0A DE102020204555A1 (de) | 2020-04-08 | 2020-04-08 | Kühlkreislauf mit mehreren Kühltemperaturen für Kraftfahrzeuge und ein Verfahren zum Betrieb eines solchen Kühlkreislaufs |
PCT/JP2021/014107 WO2021205973A1 (en) | 2020-04-08 | 2021-04-01 | Cooling circuit with several cooling temperatures for motor vehicle and method for operating such cooling circuit |
US17/960,399 US20230027407A1 (en) | 2020-04-08 | 2022-10-05 | Cooling circuit with several cooling temperatures for motor vehicle and method for operating such cooling circuit |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE102020204555.0A DE102020204555A1 (de) | 2020-04-08 | 2020-04-08 | Kühlkreislauf mit mehreren Kühltemperaturen für Kraftfahrzeuge und ein Verfahren zum Betrieb eines solchen Kühlkreislaufs |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE102020204555A1 true DE102020204555A1 (de) | 2021-10-14 |
Family
ID=77851600
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE102020204555.0A Pending DE102020204555A1 (de) | 2020-04-08 | 2020-04-08 | Kühlkreislauf mit mehreren Kühltemperaturen für Kraftfahrzeuge und ein Verfahren zum Betrieb eines solchen Kühlkreislaufs |
Country Status (3)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US20230027407A1 (de) |
DE (1) | DE102020204555A1 (de) |
WO (1) | WO2021205973A1 (de) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE102022129030A1 (de) | 2022-11-03 | 2024-05-08 | MTU Aero Engines AG | Energieversorgungssystem für ein antriebssystem eines luftfahrzeugs |
Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE102009000709A1 (de) | 2009-02-09 | 2010-08-12 | Zf Friedrichshafen Ag | Kraftfahrzeug |
DE102011102753A1 (de) | 2011-05-28 | 2012-03-22 | Daimler Ag | Kühleinrichtung eines Kraftwagens, insbesondere eines Hybrid-Fahrzeugs |
US20120297809A1 (en) | 2011-05-26 | 2012-11-29 | Neil Carpenter | Refrigerant loop for battery electric vehicle with internal heat exchanger for heat exchange with coolant |
DE102014201747A1 (de) | 2013-02-01 | 2014-08-07 | Ford Global Technologies, Llc | Thermomanagementsystem für Elektrofahrzeug |
US9701215B1 (en) | 2016-06-21 | 2017-07-11 | Hyundai Motor Company | Method of controlling battery cooling system for vehicle |
DE102017120615A1 (de) | 2017-09-07 | 2019-03-07 | Volkswagen Aktiengesellschaft | Kraftfahrzeug mit einem Kühlsystem |
Family Cites Families (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2002352866A (ja) * | 2001-05-28 | 2002-12-06 | Honda Motor Co Ltd | 電気自動車のバッテリ冷却装置 |
JP4958637B2 (ja) * | 2007-05-26 | 2012-06-20 | 三洋電機株式会社 | ハイブリッドカー |
JP5983187B2 (ja) * | 2012-08-28 | 2016-08-31 | 株式会社デンソー | 車両用熱管理システム |
JP6743844B2 (ja) * | 2017-07-24 | 2020-08-19 | 株式会社デンソー | 冷却水回路 |
-
2020
- 2020-04-08 DE DE102020204555.0A patent/DE102020204555A1/de active Pending
-
2021
- 2021-04-01 WO PCT/JP2021/014107 patent/WO2021205973A1/en active Application Filing
-
2022
- 2022-10-05 US US17/960,399 patent/US20230027407A1/en active Pending
Patent Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE102009000709A1 (de) | 2009-02-09 | 2010-08-12 | Zf Friedrichshafen Ag | Kraftfahrzeug |
US20120297809A1 (en) | 2011-05-26 | 2012-11-29 | Neil Carpenter | Refrigerant loop for battery electric vehicle with internal heat exchanger for heat exchange with coolant |
DE102011102753A1 (de) | 2011-05-28 | 2012-03-22 | Daimler Ag | Kühleinrichtung eines Kraftwagens, insbesondere eines Hybrid-Fahrzeugs |
DE102014201747A1 (de) | 2013-02-01 | 2014-08-07 | Ford Global Technologies, Llc | Thermomanagementsystem für Elektrofahrzeug |
US9701215B1 (en) | 2016-06-21 | 2017-07-11 | Hyundai Motor Company | Method of controlling battery cooling system for vehicle |
DE102017120615A1 (de) | 2017-09-07 | 2019-03-07 | Volkswagen Aktiengesellschaft | Kraftfahrzeug mit einem Kühlsystem |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE102022129030A1 (de) | 2022-11-03 | 2024-05-08 | MTU Aero Engines AG | Energieversorgungssystem für ein antriebssystem eines luftfahrzeugs |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
WO2021205973A1 (en) | 2021-10-14 |
US20230027407A1 (en) | 2023-01-26 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
DE4327261C1 (de) | Kühlmittelkreislauf | |
DE10392580B4 (de) | Kühlmittelgebläsesteuerung für Brennstoffzellensysteme | |
EP2517298B1 (de) | Verfahren zum temperieren einer stromquelle eines fahrzeugs | |
DE102010046460B4 (de) | Mehrzonen-Kühlsystem zur Verwendung in einem Fahrzeug und Verfahren zum Betrieb des Mehrzonen-Kühlsystems | |
DE19961825A1 (de) | Kühl-Heiz-Kreis mit zwei Kühlern | |
WO2019096696A1 (de) | Kühlsystem für ein kraftfahrzeug und kraftfahrzeug mit einem solchen kühlsystem | |
DE10334919A1 (de) | Kühlsystem für einen Dieselmotor | |
DE102011081886A1 (de) | Wärmeübertrager | |
EP2570288A2 (de) | Vorrichtung zur Temperierung einer Mehrzahl von Komponenten eines Fahrzeugs und Fahrzeugsystem | |
DE102009021530A1 (de) | Bypass Funktion für eine Kühlstrategie einer Hochspannungsbatterie | |
DE102017217685B4 (de) | Anordnung zur Temperierung einer Batterie und weiterer elektrischer Komponenten eines Fahrzeugs, Fahrzeug sowie Verfahren zur Steuerung der Anordnung | |
DE102020206268A1 (de) | Thermomanagementsystem für eine Batterie eines Kraftfahrzeugs und Verfahren für ein Thermomanagement für eine Batterie eines Kraftfahrzeugs | |
WO2011076198A1 (de) | Wärmetauscheranordnung | |
DE112011100535T5 (de) | Wärmespeichergerät für ein Fahrzeug | |
DE102019210029A1 (de) | Kühlkreislauf | |
DE102020204555A1 (de) | Kühlkreislauf mit mehreren Kühltemperaturen für Kraftfahrzeuge und ein Verfahren zum Betrieb eines solchen Kühlkreislaufs | |
DE102020130911B3 (de) | Kältemittelkreislauf für eine Fahrzeugklimaanlage | |
WO2012016885A1 (de) | Batterie-kühlsystem | |
DE102020119073A1 (de) | Kabinenklimaanlagensystem für ein fahrzeug und verfahren zum steuern des fahrzeugs und des systems | |
DE102021204380B4 (de) | Thermomanagementsystem für eine Batterie eines Kraftfahrzeuges sowie Kraftfahrzeug mit einem Thermomanagementsystem | |
DE10301797A1 (de) | Brennkraftmaschine mit einem Kühlmittelkreislauf | |
DE102018206936A1 (de) | Kühlsystem eines Kraftfahrzeugs | |
DE102020207927A1 (de) | Kraftfahrzeug Wärmetransportmittelkreislauf | |
EP1126142A2 (de) | Kühlsystem für ein Kraftfahrzeug | |
EP3214285B1 (de) | Verfahren zum betreiben eines kraftfahrzeugs |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
R163 | Identified publications notified | ||
R081 | Change of applicant/patentee |
Owner name: DENSO AUTOMOTIVE DEUTSCHLAND GMBH, DE Free format text: FORMER OWNER: DENSO AUTOMOTIVE DEUTSCHLAND GMBH, 85386 ECHING, DE |
|
R012 | Request for examination validly filed | ||
R081 | Change of applicant/patentee |
Owner name: DENSO AUTOMOTIVE DEUTSCHLAND GMBH, DE Free format text: FORMER OWNERS: DENSO CORPORATION, KARIYA-CITY, AICHI-PREF., JP; DENSO AUTOMOTIVE DEUTSCHLAND GMBH, 85386 ECHING, DE |
|
R016 | Response to examination communication |