DE102021207249A1 - Thermal management system for a battery in a motor vehicle and motor vehicle with a thermal management system - Google Patents
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Abstract
Um ein Thermomanagementsystem für ein Kraftfahrzeug, insbesondere für ein batterieelektrisches Fahrzeug, bereitzustellen, welches eine deutliche Reduzierung in der Komplexität und Effizienzvorteile gegenüber bekannten Thermomanagementsystemen aufweist, wird ein Thermomanagementsystem (100) für eine Batterie (10) eines Kraftfahrzeugs, insbesondere eines batterieelektrischen Fahrzeugs, umfassend einen Kühlmittelkreislauf (11), wobei in dem Kühlmittelkreislauf (11) eine Batterie (10), eine Kältemaschine (12), eine Zuheizvorrichtung (13) und eine Fluidregelvorrichtung (14, 14a, 14b) angeordnet sind, vorgeschlagen, wobei ferner vorgesehen ist, dass die Fluidregelvorrichtung (14, 14a, 14b) ausgebildet ist, einen aus der Zuheizvorrichtung (13) austretenden Volumenstrom eines Kühlmittels bedarfsabhängig auf die Kältemaschine (12) und/oder die Batterie (10) aufzuteilen. In order to provide a thermal management system for a motor vehicle, in particular for a battery-electric vehicle, which has a significant reduction in complexity and efficiency advantages over known thermal management systems, a thermal management system (100) for a battery (10) of a motor vehicle, in particular a battery-electric vehicle, is comprehensive a coolant circuit (11), wherein a battery (10), a refrigeration machine (12), an auxiliary heating device (13) and a fluid control device (14, 14a, 14b) are arranged in the coolant circuit (11), it being further provided that the fluid control device (14, 14a, 14b) is designed to divide a volume flow of a coolant emerging from the auxiliary heating device (13) into the refrigerating machine (12) and/or the battery (10) as required.
Description
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Thermomanagementsystem für eine Batterie eines Kraftfahrzeuges, insbesondere eines batterieelektrischen Fahrzeugs, umfassend einen Kühlmittelkreislauf, wobei in dem Kühlmittelkreislauf eine Batterie, eine Kältemaschine, eine Zuheizvorrichtung und eine Fluidregelvorrichtung angeordnet sind.The present invention relates to a thermal management system for a battery of a motor vehicle, in particular a battery-electric vehicle, comprising a coolant circuit, a battery, a refrigerator, an auxiliary heating device and a fluid control device being arranged in the coolant circuit.
Ferner betrifft die vorliegende Erfindung ein Kraftfahrzeug mit einem Thermomanagementsystem.Furthermore, the present invention relates to a motor vehicle with a thermal management system.
Thermomanagementsysteme dienen dazu, die Batterie eines Kraftfahrzeugs, insbesondere die Batterie eines batterieelektrischen Fahrzeugs, zu kühlen oder zu erwärmen. Bei der Batterie handelt es sich insbesondere um den Energiespeicher für den Betrieb der Antriebsmotoren. Insbesondere bei batterieelektrischen Fahrzeugen sind die Anforderungen an das Thermomanagementsystem vielfältig und komplex. Derartige Thermomanagementsysteme stehen oft in einer thermischen Verbindung zu weiteren Kühl- oder Kältemittelkreisläufen, beispielsweise zu einem Kältemittelkreislauf zur Temperierung eines Fahrzeuginnenraums.Thermal management systems are used to cool or heat the battery of a motor vehicle, in particular the battery of a battery-electric vehicle. The battery is in particular the energy store for operating the drive motors. In battery electric vehicles in particular, the requirements for the thermal management system are diverse and complex. Such thermal management systems are often thermally connected to other cooling or refrigerant circuits, for example to a refrigerant circuit for temperature control of a vehicle interior.
Bei den bekannten Thermomanagementsystemen ist die Verwendung von Zuheizvorrichtungen, insbesondere PTC-Zuheizern, bekannt. Diese Zuheizvorrichtungen sind im Stand der Technik auf der Senkenseite oder Heißseite einer Wärmepumpe und somit im Kühl- oder Kältemittelkreislauf zur Temperierung des Fahrzeuginnenraums angeordnet. Ein Nachteil der Anordnung einer Zuheizvorrichtung auf der Heißseite, beispielsweise in einem Kühl- oder Kältemittelkreislauf für eine Temperierung eines Fahrzeuginnenraums, ist, dass eine gemeinsame Nutzung der Zuheizvorrichtung für die Batterie und den Fahrzeuginnenraum verlustbehaftet ist, da in den Bauteilen und den Kühl- oder Kältemittelleitungen ein höheres Temperaturniveau herrscht.The use of auxiliary heating devices, in particular PTC auxiliary heaters, is known in the known thermal management systems. In the prior art, these auxiliary heating devices are arranged on the sink side or hot side of a heat pump and thus in the cooling or refrigerant circuit for temperature control of the vehicle interior. A disadvantage of arranging an auxiliary heating device on the hot side, for example in a cooling or refrigerant circuit for temperature control of a vehicle interior, is that sharing the auxiliary heating device for the battery and the vehicle interior is lossy because it is in the components and the cooling or refrigerant lines a higher temperature level prevails.
Aus der
Die
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Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Thermomanagementsystem für ein Kraftfahrzeug, insbesondere für ein batterieelektrisches Fahrzeug, bereitzustellen, welches eine deutliche Reduzierung in der Komplexität und Effizienzvorteile gegenüber bekannten Thermomanagementsystemen aufweist.The object of the present invention is to provide a thermal management system for a motor vehicle, in particular for a battery-electric vehicle, which has a significant reduction in complexity and efficiency advantages compared to known thermal management systems.
Zur Lösung der der Erfindung zugrundeliegenden Aufgabe wird ein Thermomanagementsystem für eine Batterie eines Kraftfahrzeugs, insbesondere eines batterieelektrischen Fahrzeugs, umfassend einen Kühlmittelkreislauf, wobei in dem Kühlmittelkreislauf eine Batterie, eine Kältemaschine, eine Zuheizvorrichtung und eine Fluidregelvorrichtung angeordnet sind, vorgeschlagen, wobei ferner vorgesehen ist, dass die Fluidregelvorrichtung ausgebildet ist, einen aus der Zuheizvorrichtung austretenden Volumenstrom eines Kühlmittels bedarfsabhängig auf die Kältemaschine und/oder die Batterie aufzuteilen.In order to achieve the object on which the invention is based, a thermal management system for a battery of a motor vehicle, in particular a battery-electric vehicle, is proposed, comprising a coolant circuit, a battery, a refrigerating machine, an auxiliary heating device and a fluid control device being arranged in the coolant circuit, it also being provided that the fluid control device is designed to require a volume flow of a coolant emerging from the auxiliary heating device depending on the chiller and/or the battery.
Bei der Batterie kann es sich um die primäre Energiequelle für den Betrieb der Antriebsmotoren eines batterieelektrischen Fahrzeugs handeln. Die Kältemaschine wird auch als Chiller bezeichnet und stellt bevorzugt die thermische Verbindung zu einem für die Temperierung eines Fahrzeuginnenraums benötigten weiteren Kühl- oder Kältemittelkreislauf dar.The battery can be the primary source of energy for operating the traction motors of a battery electric vehicle. The refrigeration machine is also referred to as a chiller and preferably represents the thermal connection to an additional cooling or refrigerant circuit required for the temperature control of a vehicle interior.
Die Fluidregelvorrichtung ist dazu ausgebildet, einen Volumenstrom des Kühlmittels auf die Kältemaschine und die Batterie aufzuteilen. Das bedeutet insbesondere, dass mittels der Fluidregelvorrichtung 100 % des Volumenstroms entweder der Kältemaschine oder der Batterie zugeführt werden kann. Ferner kann der Volumenstrom des Kühlmittels mittels der Fluidregelvorrichtung auch anteilig auf die Batterie und auf die Kältemaschine aufgeteilt werden.The fluid control device is designed to divide a volume flow of the coolant between the refrigerating machine and the battery. This means in particular that 100% of the volume flow can be supplied to either the refrigeration machine or the battery by means of the fluid control device. Furthermore, the volume flow of the coolant can also be divided proportionately between the battery and the refrigerating machine by means of the fluid control device.
Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass die Zuheizvorrichtung im Kühlmittelkreislauf des Thermomanagementsystems angeordnet ist. Gegenüber dem Stand der Technik, bei dem die Zuheizvorrichtung sich auf der Senkenseite beziehungsweise auf der Heißseite der Kältemaschine befindet, welche zur Temperierung des Fahrgastinnenraumes verwendet wird, ist bei der vorliegenden Erfindung die Zuheizvorrichtung auf der Quellenseite beziehungsweise Kaltseite der Kältemaschine angeordnet. Die Zuheizvorrichtung kann daher sowohl für die Temperierung der Batterie als auch über die Kältemaschine zur Temperierung des Fahrzeuginnenraums eingesetzt werden. Dies wird insbesondere dadurch ermöglicht, dass mittels der Fluidregelvorrichtung der Volumenstrom des Kühlmittels bedarfsabhängig auf die Kältemaschine und/oder auf die Batterie aufgeteilt werden kann.According to the invention it is provided that the auxiliary heating device is arranged in the coolant circuit of the thermal management system. Compared to the prior art, in which the auxiliary heating device is on the sink side or on the hot side of the refrigeration machine, which is used to control the temperature of the passenger compartment, in the present invention the auxiliary heating device is arranged on the source side or cold side of the refrigeration machine. The auxiliary heating device can therefore be used both for temperature control of the battery and, via the refrigeration machine, for temperature control of the vehicle interior. This is made possible in particular by the fact that, by means of the fluid control device, the volume flow of the coolant can be divided between the refrigerating machine and/or the battery as required.
Mit Vorteil ist vorgesehen, dass die Kühlmaschine ein Chiller ist, und/oder dass die Zuheizvorrichtung eine elektrische Zuheizvorrichtung, bevorzugt ein Hochvoltheizer, weiter bevorzugt ein PTC-Zuheizer, ist.It is advantageously provided that the cooling machine is a chiller and/or that the auxiliary heating device is an electrical auxiliary heating device, preferably a high-voltage heater, more preferably a PTC auxiliary heater.
Mit weiterem Vorteil kann vorgesehen sein, dass die Fluidregelvorrichtung ein Ventil, insbesondere ein Dreiwegeventil oder ein Vierwegeventil, ist.With a further advantage it can be provided that the fluid control device is a valve, in particular a three-way valve or a four-way valve.
Mit weiterem Vorteil kann vorgesehen sein, dass der Kühlmittelkreislauf in Strömungsrichtung des Kühlmittels hinter der Zuheizvorrichtung eine Verzweigung in einen ersten Kühlmittelstrang und einen zweiten Kühlmittelstrang aufweist, wobei die Kältemaschine in dem ersten Kühlmittelstrang angeordnet ist.With a further advantage, it can be provided that the coolant circuit has a branch into a first coolant line and a second coolant line downstream of the auxiliary heating device in the flow direction of the coolant, with the refrigeration machine being arranged in the first coolant line.
Ferner bevorzugt ist vorgesehen, dass der erste Kühlmittelstrang und der zweite Kühlmittelstrang mit der Fluidregelvorrichtung verbunden sind, und mittels der Fluidregelvorrichtung in einen dritten Kühlmittelstrang zusammengeführt werden, wobei die Zuheizvorrichtung in dem dritten Kühlmittelstrang angeordnet ist.Provision is also preferably made for the first coolant line and the second coolant line to be connected to the fluid control device and to be combined into a third coolant line by means of the fluid control device, with the auxiliary heating device being arranged in the third coolant line.
Mit anderen Worten durchströmt somit ein Kühlmittel in Strömungsrichtung die Zuheizvorrichtung und teilt sich dann durch die Verzweigung in einen ersten Kühlmittelstrang und einen zweiten Kühlmittelstrang auf. Der erste Kühlmittelstrang und der zweite Kühlmittelstrang werden wiederum mittels der Fluidregelvorrichtung zu dem dritten Kühlmittelstrang zusammengeführt, in dem sich die Zuheizvorrichtung befindet. Der dritte Kühlmittelstrang verläuft von der Fluidregelvorrichtung bis zu der Verzweigung.In other words, a coolant flows through the auxiliary heating device in the direction of flow and is then divided by the branching into a first coolant line and a second coolant line. The first coolant line and the second coolant line are in turn combined by means of the fluid control device to form the third coolant line, in which the auxiliary heating device is located. The third coolant line runs from the fluid control device to the junction.
Bevorzugt ist vorgesehen, dass in dem dritten Kühlmittelstrang eine Schaltvorrichtung, insbesondere ein Schaltventil, vorgesehen ist, wobei die Schaltvorrichtung ausgebildet ist, einen Volumenstrom des Kühlmittels in einen vierten Kühlmittelstrang zu leiten, wobei der vierte Kühlmittelstrang mit dem ersten Kühlmittelstrang zwischen der Kältemaschine und der Fluidregelvorrichtung fluidisch verbunden ist.It is preferably provided that a switching device, in particular a switching valve, is provided in the third coolant line, with the switching device being designed to direct a volume flow of the coolant into a fourth coolant line, with the fourth coolant line being connected to the first coolant line between the refrigeration machine and the fluid control device is fluidly connected.
Mit noch weiterem Vorteil kann vorgesehen sein, dass in dem dritten Kühlmittelstrang eine Pumpe angeordnet ist.With yet another advantage, it can be provided that a pump is arranged in the third coolant line.
Ferner ist bevorzugt vorgesehen, dass die Batterie in dem dritten Kühlmittelstrang angeordnet ist.Furthermore, it is preferably provided that the battery is arranged in the third coolant line.
Die Batterie befindet sich somit bevorzugt in dem Kühlmittelstrang, in dem sich auch die Zuheizvorrichtung befindet. Dabei kann die Batterie in Strömungsrichtung vor der Zuheizvorrichtung, und weiter bevorzugt vor der Schaltvorrichtung, in dem dritten Kühlmittelstrang angeordnet sein. In dieser Ausführungsform kann durch die Fluidregelvorrichtung der Volumenstrom des Kühlmittels derart verteilt werden, dass die Batterie geheizt und gekühlt werden kann. Werden beispielsweise mittels der Fluidregelvorrichtung der erste Kühlmittelstrang und der dritte Kühlmittelstrang fluidisch miteinander verbunden und der zweite Kühlmittelstrang fluidisch von dem dritten Kühlmittelstrang getrennt, so kann durch Betreiben der Zuheizvorrichtung ein aus der Zuheizvorrichtung austretendes erwärmtes Kühlmittel durch die Verzweigung und die Kältemaschine über die Fluidregelvorrichtung der Batterie zugeführt werden. Wenn die Kältemaschine nicht betrieben wird, ist hierdurch ein Beheizen oder Erwärmen der Batterie möglich. Darüber hinaus kann mittels der Zuheizvorrichtung auf demselben Wege die Kältemaschine auf ein höheres Temperaturniveau gehoben werden, sodass eine Wärmeübertragung aus dem Thermomanagementsystem über die Kältemaschine in einen weiteren Kühl- oder Kältemittelkreislauf zur Temperierung eines Fahrgastinnenraums effizienter erfolgen kann. Der Fahrgastinnenraum kann folglich mittels der Zuheizvorrichtung im Kühlmittelkreislauf des Thermomanagementsystem erwärmt werden. Wird bei gleicher Stellung der Fluidregelvorrichtung die Zuheizvorrichtung nicht betrieben, so kann durch Betrieb der Kältemaschine die Batterie gekühlt werden. Werden hingegen mittels der Fluidregelvorrichtung der zweite Kühlmittelstrang und der dritte Kühlmittelstrang fluidisch verbunden und der dritte Kühlmittelstrang von dem ersten Kühlmittelstrang fluidisch getrennt, kann ein von der Zuheizvorrichtung erwärmtes Kühlmittel direkt über die Verzweigung und den zweiten Kühlmittelstrang der Batterie zugeführt und die Batterie somit geheizt werden.The battery is therefore preferably located in the coolant line in which the auxiliary heating device is also located. The battery can be arranged in the direction of flow before the auxiliary heating device, and more preferably before the switching device, in the third coolant line. In this embodiment, the volume flow of the coolant can be distributed by the fluid control device in such a way that the battery can be heated and cooled. If, for example, the first coolant line and the third coolant line are fluidically connected to one another by means of the fluid control device and the second coolant line is fluidically separated from the third coolant line, then by operating the auxiliary heating device, a heated coolant exiting the auxiliary heating device can flow through the branch and the refrigeration machine via the fluid control device of the battery be supplied. If the refrigeration machine is not in operation, the battery can be heated or warmed up. In addition, the refrigeration machine can be raised to a higher level by means of the auxiliary heating device in the same way Temperature level are raised, so that a heat transfer from the thermal management system via the chiller in another cooling or refrigerant circuit for temperature control of a passenger compartment can be done more efficiently. The passenger compartment can consequently be heated by means of the auxiliary heating device in the coolant circuit of the thermal management system. If the auxiliary heating device is not operated with the fluid control device in the same position, the battery can be cooled by operating the refrigerating machine. If, on the other hand, the second coolant line and the third coolant line are fluidically connected by means of the fluid control device and the third coolant line is fluidically separated from the first coolant line, a coolant heated by the auxiliary heating device can be fed directly to the battery via the branch and the second coolant line, and the battery can thus be heated.
Bevorzugt ist vorgesehen, dass der dritte Kühlmittelstrang einen Bypass zur Batterie aufweist, wobei der Bypass mit der Fluidregelvorrichtung fluidisch verbunden ist, wobei die Fluidregelvorrichtung ausgebildet ist, einen Volumenstrom des Kühlmittels bedarfsabhängig auf die Batterie und den Bypass aufzuteilen.Provision is preferably made for the third coolant line to have a bypass to the battery, the bypass being fluidically connected to the fluid control device, the fluid control device being designed to divide a volume flow of the coolant between the battery and the bypass as required.
Mittels des Bypasses kann ein von der Zuheizvorrichtung erwärmtes Kühlmittel an der Batterie vorbeigeleitet werden. Dies ist insbesondere dann von Vorteil, wenn die Zuheizvorrichtung zur Temperierung der Kältemaschine verwendet wird, die Batterie jedoch keinen Heizbedarf aufweist.A coolant heated by the auxiliary heating device can be routed past the battery by means of the bypass. This is particularly advantageous when the auxiliary heating device is used to control the temperature of the refrigerating machine, but the battery does not require heating.
Mit weiterem Vorteil kann vorgesehen sein, dass die Batterie in dem zweiten Kühlmittelstrang angeordnet ist, wobei bevorzugt der zweite Kühlmittelstrang einen fünften Kühlmittelstrang aufweist, wobei der fünfte Kühlmittelstrang in einer Parallelschaltung zu der Batterie angeordnet ist, wobei der fünfte Kühlmittelstrang eine Pumpe und ein Rückschlagventil aufweist.With a further advantage, it can be provided that the battery is arranged in the second coolant line, with the second coolant line preferably having a fifth coolant line, with the fifth coolant line being arranged in a parallel connection to the battery, with the fifth coolant line having a pump and a check valve .
Durch die Anordnung der Batterie in dem zweiten Kühlmittelstrang kann durch Stellung der Fluidregelvorrichtung das von der Zuheizvorrichtung erwärmte Kühlmittel bedarfsabhängig auf die Kältemaschine und auf die Batterie aufgeteilt werden. Ferner kann mittels der Kältemaschine die Batterie auch gekühlt werden. Dies wird dadurch erreicht, dass mittels der im dritten Kühlmittelstrang angeordneten Schaltvorrichtung ein Volumenstrom des Kühlmittels in den vierten Kühlmittelstrang umgeleitet und der Kältemaschine zugeführt wird. Das von der Kältemaschine gekühlte Kühlmittel fließt dann entgegen der im Heizfall der Kältemaschine vorgesehenen Strömungsrichtung im ersten Kühlmittelstrang und über die Verzweigung in den zweiten Kühlmittelstrang, um dort die Batterie zu kühlen.By arranging the battery in the second coolant line, the coolant heated by the auxiliary heating device can be divided between the refrigerating machine and the battery as required by the position of the fluid control device. Furthermore, the battery can also be cooled by means of the refrigerating machine. This is achieved in that a volume flow of the coolant is diverted into the fourth coolant line and fed to the refrigerating machine by means of the switching device arranged in the third coolant line. The coolant cooled by the refrigeration machine then flows in the opposite direction to the direction of flow provided when the refrigeration machine is heated in the first coolant line and via the branching into the second coolant line, in order to cool the battery there.
Der fünfte Kühlmittelstrang ist parallel zu der Batterie geschaltet. Durch die Pumpe und das Rückschlagventil in dem fünften Kühlmittelstrang kann ein kleiner Kühlmittelkreislauf durch die Batterie und den fünften Kühlmittelstrang bereitgestellt werden. Dies ist insbesondere dann von Vorteil, wenn die Batterie weder einen Kühl- noch einen Heizbedarf aufweist. Durch Betreiben des kleinen Kühlmittelkreislaufs mit dem fünften Kühlmittelstrang kann ein Temperatur-Balancing für die Batterie, das heißt eine Verringerung des Temperaturgradienten innerhalb der Batterie, durchgeführt werden. In diesem Fall können mittels der Fluidregelvorrichtung der erste Kühlmittelstrang und der dritte Kühlmittelstrang fluidisch verbunden werden und der zweite Kühlmittelstrang mit der Batterie von dem dritten Kühlmittelstrang getrennt werden. Die Zuheizvorrichtung dient dann ausschließlich der Temperierung der Kältemaschine auf der Quellenseite.The fifth coolant line is connected in parallel to the battery. A small coolant circuit through the battery and the fifth coolant line can be provided by the pump and the check valve in the fifth coolant line. This is particularly advantageous when the battery has neither a cooling nor a heating requirement. By operating the small coolant circuit with the fifth coolant line, temperature balancing for the battery, ie a reduction in the temperature gradient within the battery, can be carried out. In this case, the first coolant line and the third coolant line can be fluidically connected by means of the fluid control device and the second coolant line with the battery can be separated from the third coolant line. The additional heating device is then used exclusively for temperature control of the refrigeration machine on the source side.
Mit noch weiterem Vorteil kann vorgesehen sein, dass der Kühlmittelkreislauf fluidisch mit einem zweiten Kühlmittelkreislauf verbunden ist, wobei der zweite Kühlmittelkreislauf zur Kühlung von Traktionskomponenten eines Kraftfahrzeugs ausgebildet ist.With yet another advantage, it can be provided that the coolant circuit is fluidically connected to a second coolant circuit, the second coolant circuit being designed for cooling traction components of a motor vehicle.
So kann der zweite Kühlmittelkreislauf beispielsweise einen Elektromotor, eine Leistungselektronik und/oder einen Niedertemperaturkühler umfassen. Darüber hinaus kann der zweite Kühlmittelkreislauf eine Pumpe und ein zweites Schaltventil aufweisen. Derartige Kühlmittelkreisläufe sind im Stand der Technik bekannt und können in dem Fachmann bekannter Weise mit dem vorgeschlagenen Thermomanagementsystem verbunden werden.For example, the second coolant circuit can include an electric motor, power electronics and/or a low-temperature cooler. In addition, the second coolant circuit can have a pump and a second switching valve. Such coolant circuits are known in the prior art and can be connected to the proposed thermal management system in a manner known to those skilled in the art.
Bevorzugt befindet sich im vierten Kühlmittelstrang eine Verzweigung, über welche dem zweiten Kühlmittelkreislauf Kühlmittel aus dem Kühlmittelkreislauf des Thermomanagementsystems zugeführt werden kann. Darüber hinaus ist bevorzugt vorgesehen, dass im ersten Kühlmittelstrang in Strömungsrichtung vor der Kältemaschine eine weitere Verzweigung vorgesehen ist, über welche ein Kühlmittel aus dem zweiten Kühlmittelkreislauf dem Kühlmittelkreislauf des Thermomanagementsystems zugeführt werden kann. Für die Steuerung der Zu- und Abströme von dem zweiten Kühlmittelkreislauf zu dem Kühlmittelkreislauf des Thermomanagementsystems kann im zweiten Kühlmittelkreislauf ein Schaltventil oder eine weitere Fluidregelvorrichtung vorgesehen sein.There is preferably a branch in the fourth coolant line, via which the second coolant circuit can be supplied with coolant from the coolant circuit of the thermal management system. In addition, it is preferably provided that a further branch is provided in the first coolant branch in the direction of flow upstream of the refrigeration machine, via which a coolant from the second coolant circuit can be supplied to the coolant circuit of the thermal management system. A switching valve or another fluid control device can be provided in the second coolant circuit for controlling the inflow and outflow from the second coolant circuit to the coolant circuit of the thermal management system.
Eine weitere Lösung der der Erfindung zugrundeliegenden Aufgabe besteht in der Bereitstellung eines Kraftfahrzeugs mit einem vorbeschriebenen Thermomanagementsystem.A further solution to the problem on which the invention is based consists in providing a motor vehicle with a thermal management system as described above.
Die Erfindung wird nachstehend näher anhand der beigefügten Figuren erläutert.The invention is explained in more detail below with reference to the accompanying figures.
Es zeigen:
-
1 eine erste Ausführungsform eines Thermomanagementsystems, -
2 eine zweite Ausführungsform eines Thermomanagementsystems, und -
3 eine dritte Ausführungsform eines Thermomanagementsystems.
-
1 a first embodiment of a thermal management system, -
2 a second embodiment of a thermal management system, and -
3 a third embodiment of a thermal management system.
In den Figuren sind gleiche oder einander entsprechende Elemente mit den gleichen Bezugszeichen gekennzeichnet.In the figures, elements that are the same or that correspond to one another are identified by the same reference symbols.
Wenn mittels der Fluidregelvorrichtung 14 der erste Kühlmittelstrang 16 und der dritte Kühlmittelstrang 18 verbunden werden und der zweite Kühlmittelstrang 17 von dem dritten Kühlmittelstrang 18 getrennt wird, so kann durch Betrieb der Zuheizvorrichtung 13 sowohl die Kältemaschine 12 auf ein höheres Temperaturniveau gehoben werden als auch die Batterie 10 erwärmt werden. Wird die Zuheizvorrichtung 13 nicht betrieben, so kann mittels des durch den ersten Kühlmittelstrang 16 und den dritten Kühlmittelstrang 18 geführten Kühlmittels die Batterie 10 durch Betrieb der Kältemaschine 12 gekühlt werden. Wird ausschließlich eine Erwärmung der Batterie 10 benötigt, so kann mittels der Fluidregelvorrichtung 14 der erste Kühlmittelstrang 16 von dem dritten Kühlmittelstrang 18 getrennt werden und der zweite Kühlmittelstrang 17 mit dem dritten Kühlmittelstrang 18 verbunden werden. In diesem Fall strömt das von der Zuheizvorrichtung 13 erwärmte Kühlmittel, ohne die Kältemaschine 12 zu durchlaufen, direkt in die Batterie 10 und kann zur Erwärmung der Batterie 10 genutzt werden.If the
In
Bezugszeichenlistereference list
- 100100
- Thermomanagementsystemthermal management system
- 1010
- Batteriebattery
- 1111
- Kühlmittelkreislaufcoolant circuit
- 1212
- Kältemaschinechiller
- 1313
- Zuheizvorrichtungauxiliary heating device
- 1414
- Fluidregelvorrichtungfluid control device
- 14a14a
- Dreiwegeventilthree-way valve
- 14b14b
- Vierwegeventilfour-way valve
- 1515
- Verzweigungbranch
- 1616
- Erster KühlmittelstrangFirst line of coolant
- 1717
- Zweiter KühlmittelstrangSecond line of coolant
- 1818
- Dritter KühlmittelstrangThird line of coolant
- 1919
- Schaltvorrichtungswitching device
- 19a19a
- Schaltventilswitching valve
- 2020
- Vierter KühlmittelstrangFourth line of coolant
- 2121
- Verzweigungbranch
- 2222
- Verzweigungbranch
- 2323
- Zweiter KühlmittelkreislaufSecond coolant circuit
- 2424
- Verzweigungbranch
- 2525
- Elektromotorelectric motor
- 2626
- Leistungselektronikpower electronics
- 2727
- Niedertemperaturkühlerlow temperature cooler
- 2828
- Pumpepump
- 2929
- Schaltventilswitching valve
- 3030
- Pumpepump
- 3131
- Bypassbypass
- 3232
- Fünfter KühlmittelstrangFifth line of coolant
- 3333
- Pumpepump
- 3434
- Rückschlagventilcheck valve
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDED IN DESCRIPTION
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- 2021-07-08 DE DE102021207249.6A patent/DE102021207249A1/en active Pending
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