DE102021213102A1

DE102021213102A1 - Integriertes wärmemanagementmodul für fahrzeuge

Info

Publication number: DE102021213102A1
Application number: DE102021213102.6A
Authority: DE
Inventors: Sang Shin Lee; Hyeon Keun Yun; Ki Mok KIM; Hyo Chan Bae; Man Ju Oh; Chang Won Lee; Hyun Jun Seo; Sang Min Lee; Je Min Yeon
Original assignee: Hyundai Motor Co; Hyundai Wia Corp; Kia Corp
Current assignee: Hyundai Motor Co; Hyundai Wia Corp; Kia Corp
Priority date: 2021-04-19
Filing date: 2021-11-22
Publication date: 2022-10-20
Also published as: CN115214295A; KR20220144156A; US20220332162A1

Abstract

Ein integriertes Wärmemanagementmodul für ein Fahrzeug weist einen Mehrfachkanal auf, der eine Vielzahl von Ventilräumen und eine Vielzahl von Kühlmittelkanälen aufweist, die mit den Ventilräumen in Verbindung stehen und um die Ventilräume herum angeordnet sind, eine Vielzahl von Ventilkörpern, die jeweils in die Ventilräume eingesetzt und so ausgestaltet sind, dass sie die Kühlmittelkanäle um die Ventilräume des Mehrfachkanals herum beim Betrieb öffnen und schließen, und eine Vielzahl von mit dem Mehrfachkanal verbundenen Pumpen. Die Ventilräume sind auf einer Seite des Mehrfachkanals ausgebildet, die Ventilkörper sind mit der einen Seite des Mehrfachkanals verbunden, die Pumpen sind mit einer gegenüberliegenden Seite des Mehrfachkanals verbunden, und eine Drehachse jedes der Ventilkörper und eine Drehachse jeder der Pumpen sind identisch.

Description

HINTERGRUND
a) Technisches Gebiet
Die vorliegende Offenbarung bezieht sich auf ein integriertes Wärmemanagementmodul für ein Fahrzeug, das die Wärme einer Batterie und der Elektronik des Fahrzeugs, d.h. eines Elektrofahrzeugs (EV), effektiv regeln kann, insbesondere auf das integrierte Wärmemanagementmodul, in dem ein Reservoir, ein Kühler, eine Pumpe usw. um einen Mehrfachkanal verbunden sind, in dem ein Ventilraum ausgebildet ist.
b) Stand der Technik
In letzter Zeit hat sich ein Elektrofahrzeug als bevorzugter Fahrzeugtyp herausgestellt, der eine umweltfreundliche Technologie besitzt, die zur Lösung von Umweltproblemen, einschließlich des Klimawandels, beitragen kann. Das Elektrofahrzeug wird mit einem Motor betrieben, der elektrische Energie aus einer Batterie empfängt. Dementsprechend wird das Elektrofahrzeug als umweltfreundliches Fahrzeug angesehen, da es keine Kohlendioxidemissionen und sehr wenig Lärm verursacht und der Motor energieeffizienter ist als eine Verbrennungskraftmaschine.
Bei der Umsetzung eines solchen Elektrofahrzeugs ist die Technologie, die mit dem Batteriemodul zusammenhängt, von zentraler Bedeutung. Es wird aktiv geforscht, um das Gewicht und die Größe der Batterie zu verringern, die Ladezeit zu verkürzen usw. Das Batteriemodul kann seine Leistung nur dann maximieren und eine lange Lebensdauer erreichen, wenn es in einer optimalen Temperaturumgebung eingesetzt wird. Es ist jedoch schwierig, das Batteriemodul in einer optimalen Temperaturumgebung zu verwenden, da während des Fahrens Wärme entsteht und sich die Außentemperatur ändert.
Kürzlich wurde ein integriertes Wärmemanagementsystem entwickelt, indem die Kühl- und Heizsysteme einer solchen Batterie und ein Klimatisierungssystem für die Innenraumklimatisierung eines Fahrzeugs miteinander verbunden wurden.
Bei einer konventionellen Technologie, wie sie in der koreanischen Patentanmeldung Nr. 10-2019-0019178 offenbart wird, sind ein Ventil, ein Kühler, eine Pumpe usw., die ein Wärmemanagementmodul bilden, um einen Behälter herum verbunden. Um die für das Wärmemanagementsystem erforderliche Steifigkeit, Haltbarkeit, Stabilität usw. zu gewährleisten, muss das Reservoir aus einem relativ schweren Material hergestellt werden, das Steifigkeit gewährleistet, z. B. aus einem Metallmaterial.
Eine Gewichtszunahme des Behälters führt direkt zu einer Gewichtszunahme des Wärmemanagementsystems, was wiederum zu einer Gewichtszunahme des Fahrzeugs führt. Wenn sich das Gewicht des Fahrzeugs erhöht, besteht das Problem, dass der Wirkungsgrad der Batterie gering ist, da sich die Reichweite des Fahrzeugs im Vergleich zur Batterieleistung verringert. Im Allgemeinen ist ein steifes Material undurchsichtig und bringt das Problem mit sich, dass es schwierig ist, die Menge des Kühlmittels in einem Reservoir zu messen. Außerdem ist das Wärmemanagementsystem um das Reservoir herum aufgebaut. Dementsprechend besteht das Problem, dass die Flexibilität gering ist, weil es schwierig ist, die Struktur des Wärmemanagementsystems leicht zu ändern.
Dementsprechend besteht ein Bedarf an einem Wärmemanagementsystem mit einem reduzierten Gewicht, einer verbesserten Sichtbarkeit eines Reservoirs und einer flexiblen Struktur für eine Ausgestaltung des Systems.
Die vorstehenden Ausführungen zum Hintergrund dienen lediglich dazu, das Verständnis des Hintergrunds der vorliegenden Offenbarung zu erleichtern, und sollen nicht bedeuten, dass die vorliegende Offenbarung in den Bereich des verwandten Standes der Technik fällt, der dem Fachmann bereits bekannt ist.
ÜBERBLICK
Die vorliegende Offenbarung sieht ein integriertes Wärmemanagementmodul vor, in dem ein Reservoir, ein Kühler, eine Pumpe und eine Antriebseinheit um einen Mehrfachkanal verbunden sind, in den ein Ventilkörper eingesetzt ist, und das ein reduziertes Gewicht und eine verbesserte Sichtbarkeit des Reservoirs aufweist und die Wärme einer Batterie und eines elektronischen Bauteils effektiv handhaben kann. Insbesondere sieht die vorliegende Offenbarung ein kompaktes Design für ein integriertes Wärmemanagementmodul vor und bietet das effektivste Layout, das sogar für eine Gussstruktur vorteilhaft ist, indem eine Drehachse der Pumpe und eine Drehachse des Ventilkörpers identisch gemacht werden.
Ein integriertes Wärmemanagementmodul für ein Fahrzeug gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung weist einen Mehrfachkanal auf, der eine Vielzahl von Ventilräumen und eine Vielzahl von Kühlmittelkanälen aufweist, die mit den Ventilräumen in Verbindung stehen und um die Ventilräume herum angeordnet sind, eine Vielzahl von Ventilkörpern, die jeweils in die Ventilräume eingesetzt sind und so ausgestaltet sind, dass sie die Kühlmittelkanäle um die Ventilräume des Mehrfachkanals herum bei Betrieb öffnen und schließen, und eine Vielzahl von Pumpen, die mit dem Mehrfachkanal verbunden sind. Die Ventilräume sind auf einer Seite des Mehrfachkanals ausgebildet, die Ventilkörper sind mit der einen Seite des Mehrfachkanals verbunden, die Pumpen sind mit einer gegenüberliegenden Seite des Mehrfachkanals verbunden, und eine Drehachse des Ventilkörpers und eine Drehachse der Pumpe sind identisch.
Das integrierte Wärmemanagementmodul kann ferner ein Reservoir aufweisen, das mit dem Mehrfachkanal gekoppelt und so ausgestaltet ist, dass sein Inneres in eine Vielzahl von Speicherräumen unterteilt ist und die Speicherräume mit den Kühlmittelkanälen des Mehrfachkanals verbunden sind, sowie einen Kühler, der mit dem Mehrfachkanal gekoppelt und so ausgestaltet ist, dass ein Kühlmittel und ein Kältemittel darin wärmeübertragend sind und dass ein Kühlmittelströmungskanal darin in eine Vielzahl von Räumen unterteilt ist, wobei der Raum für jeden Kühlmittelströmungskanal mit jedem Ventilraum des Mehrfachkanals durch einen Kühlmitteleingang verbunden ist.
Ein Entgasungsraum zum Entgasen eines Kühlmittels kann an einer Oberseite des Reservoirs vorgesehen sein, und der Entgasungsraum kann mit einem Kühlmittelausgang des Kühlers verbunden sein.
Der Kühler kann ferner ein Entgasungsrohr aufweisen, das von einem Kühlmitteleingang oder -ausgang des Kühlers oder einem Radiatoreinlass abzweigt und so ausgestaltet ist, dass es mit einem Entgasungsraum des Reservoirs in Verbindung steht.
Der Mehrfachkanal und das Reservoir können aus unterschiedlichen Materialien bestehen, und das Reservoir kann aus einem weicheren Material als der Mehrfachkanal bestehen.
Das Reservoir kann über dem Mehrfachkanal angeordnet sein, und ein Mehrfachkanal-Kopplungsteil zum Verbinden des Kühlmittelkanals des Mehrfachkanals mit dem Reservoir kann am Boden jedes der Speicherräume angeordnet sein.
Eine Kontaktnut kann nach innen vertieft und am Ende des Mehrfachkanal-Kupplungsteils ausgebildet sein. Der Kühlkanal kann in die Kontaktnut eingesetzt und eingepasst werden, so dass eine äußere Umfangsfläche und eine innere Umfangsfläche des Kühlkanals das Ende des Mehrfachkanal-Kopplungsteils umgeben und mit ihm verbunden sind.
Eine Reibungseinheit kann in der Kontaktnut des Mehrfachkanal-Kopplungsteils vorgesehen sein, in die der Kühlmittelkanal eingesetzt ist.
Eine erste Befestigungseinheit kann am Kühlmitteleingang des Kühlers vorgesehen sein, eine dritte Befestigungseinheit kann auf der einen Seite des Mehrfachkanals vorgesehen sein, und der Kühler und der Mehrfachkanal können durch die Kopplung der ersten Befestigungseinheit und der dritten Befestigungseinheit verbunden werden. Eine zweite Befestigungseinheit kann an einer Seite des Kühlers vorgesehen sein, eine vierte Befestigungseinheit kann an der Außenseite des Reservoirs vorgesehen sein, und der Kühler und das Reservoir können durch die Kopplung der zweiten Befestigungseinheit und der vierten Befestigungseinheit verbunden werden.
Der Kühlmitteleingang des Kühlers kann in den Kühler integriert und mit diesem zusammen gegossen sein.
Ein integriertes Wärmemanagementmodul für ein Fahrzeug gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung weist einen Mehrfachkanal auf, der eine Vielzahl von Ventilräumen und eine Vielzahl von Kühlmittelkanälen aufweist, die mit den Ventilräumen in Verbindung stehen und um die Ventilräume herum angeordnet sind, ein Reservoir, das mit dem Mehrfachkanal verbunden ist und so ausgestaltet ist, dass sein Inneres in eine Vielzahl von Speicherräumen unterteilt ist und dass die Speicherräume mit den Kühlmittelkanälen des Mehrfachkanals verbunden sind, eine Vielzahl von Pumpen, die mit dem Mehrfachkanal so verbunden sind, dass sie jeweils mit den Ventilräumen in Verbindung stehen, und eine Vielzahl von Ventilkörpern, die jeweils in die Ventilräume eingesetzt sind und so ausgestaltet sind, dass sie die Kühlmittelkanäle um die Ventilräume des Mehrfachkanals bei Betrieb öffnen und schließen.
Das integrierte Wärmemanagementmodul kann ferner einen Kühler aufweisen, der mit dem Mehrfachkanal verbunden und so ausgestaltet ist, dass ein Kühlmittel und ein Kältemittel darin wärmeübertragend sind und dass ein Kühlmittelströmungskanal darin in eine Vielzahl von Räumen aufgeteilt ist, wobei der Raum für jeden Kühlmittelströmungskanal mit jedem Ventilraum des Mehrfachkanals durch einen Kühlmitteleingang verbunden ist.
Der Kühler kann ferner ein Entgasungsrohr aufweisen, das von einem Kühlmitteleingang oder -ausgang des Kühlers oder einem Radiatoreinlass abzweigt und so ausgestaltet ist, dass es mit einem Entgasungsraum des Reservoirs in Verbindung steht.
Ein Entgasungsraum zum Entgasen eines Kühlmittels kann an einer Oberseite des Reservoirs vorgesehen sein, und der Entgasungsraum kann mit einem Kühlmittelausgang des Kühlers verbunden sein.
Der Mehrfachkanal und das Reservoir können aus unterschiedlichen Materialien bestehen, und das Reservoir kann aus einem weicheren Material als der Mehrfachkanal hergestellt sein.
Figurenliste
Die obigen und andere Objekte, Merkmale und andere Vorteile der vorliegenden Offenbarung werden anhand der folgenden detaillierten Beschreibung besser verstanden werden, wenn sie mit den beiliegenden Zeichnungen betrachtet werden, in denen:

1 ist eine Konzeptansicht eines integrierten Wärmemanagementmoduls für ein Fahrzeug gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung.
2 ist eine perspektivische Explosionsansicht des integrierten Wärmemanagementmoduls für ein Fahrzeug gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung.
3 ist eine perspektivische Ansicht des integrierten Wärmemanagementmoduls für ein Fahrzeug gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung.
4 zeigt einen Kühlmittelfluss innerhalb eines Kühlers des integrierten Wärmemanagementmoduls für ein Fahrzeug gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung.
5 ist ein Kreislaufdiagramm des integrierten Wärmemanagementmoduls gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung.
6 und 7 sind Diagramme, die einen Kühlmittelfluss in dem integrierten Wärmemanagementmodul gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung zeigen.
8 bis 10 sind Kreislaufdiagramme, die einen Kühlmittelfluss in dem integrierten Wärmemanagementmodul gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung zeigen.
11 zeigt, dass ein internes Reservoir des integrierten Wärmemanagementmoduls für ein Fahrzeug gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung vereinfacht wurde.
12 zeigt den Zustand, in dem das Reservoir und ein Mehrfachkanal gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung verbunden sind.
13 zeigt den Zustand, in dem das Reservoir und der Mehrfachkanal gemäß einer anderen Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung miteinander verbunden sind.
14 zeigt den Zustand, in dem das Reservoir eines Kühlers und der Mehrfachkanal gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung miteinander verbunden sind.

DETAILLIERTE BESCHREIBUNG
Es versteht sich, dass der Begriff „Fahrzeug“ oder „Kraftfahrzeug" oder ein ähnlicher Begriff, wie er hier verwendet wird, Kraftfahrzeuge im Allgemeinen umfasst, wie z. B. Personenkraftwagen einschließlich Sport Utility Vehicles (SUV), Busse, Lastkraftwagen, verschiedene Nutzfahrzeuge, Wasserfahrzeuge einschließlich einer Vielzahl von Booten und Schiffen, Flugzeuge und dergleichen, und Hybridfahrzeuge, Elektrofahrzeuge, Plug-in-Hybrid-Elektrofahrzeuge, wasserstoffbetriebene Fahrzeuge und andere Fahrzeuge mit alternativen Kraftstoffen (z. B. Kraftstoffe, die aus anderen Ressourcen als Erdöl gewonnen werden) aufweist. Ein Hybridfahrzeug ist ein Fahrzeug, das über zwei oder mehr Antriebsquellen verfügt, z. B. ein benzinbetriebenes und ein elektrisch betriebenes Fahrzeug.
Die hier verwendete Terminologie dient nur der Beschreibung bestimmter Ausführungsformen und soll die Offenbarung nicht einschränken. Die hier verwendeten Singularformen „ein“, „eine“, „der“ und „die“ sollen auch die Pluralformen miteinschließen, sofern aus dem Kontext nicht eindeutig etwas anderes hervorgeht. Es versteht sich weiter, dass die Begriffe „umfasst“ und/oder „enthaltend“, wenn sie in dieser Beschreibung verwendet werden, das Vorhandensein von bestimmten Merkmalen, ganzen Zahlen, Schritten, Operationen, Elementen und/oder Komponenten angeben, aber nicht das Vorhandensein oder die Hinzufügung von einem oder mehreren anderen Merkmalen, ganzen Zahlen, Schritten, Operationen, Elementen, Komponenten und/oder Gruppen davon ausschließen. Wie hierin verwendet, weist der Begriff „und/oder“ alle Kombinationen von einem oder mehreren der aufgeführten Elemente auf. Sofern nicht ausdrücklich etwas anderes angegeben ist, sind das Wort „aufweisen“ und Abwandlungen wie „enthält“ oder „umfasst“ so zu verstehen, dass sie den Einschluss der angegebenen Elemente, nicht aber den Ausschluss anderer Elemente bedeuten. Darüber hinaus bezeichnen die in der Beschreibung verwendeten Begriffe „Einheit“, „-er“, „-or“ und „Modul“ Einheiten zur Verarbeitung mindestens einer Funktion und eines Vorgangs und können durch Hardwarekomponenten oder Softwarekomponenten und Kombinationen davon realisiert werden.
Ferner kann die Steuerlogik der vorliegenden Offenbarung als nichttransitorische computerlesbare Medien auf einem computerlesbaren Medium ausgestaltet sein, das ausführbare Programmanweisungen enthält, die von einem Prozessor, einer Steuerung oder dergleichen ausgeführt werden. Beispiele für computerlesbare Medien weisen unter anderem ROM, RAM, Compact Disc (CD)-ROMs, Magnetbänder, Disketten, Flash-Laufwerke, Smart Cards und optische Speichermedien auf. Das computerlesbare Medium kann auch in netzgekoppelten Computersystemen verteilt sein, so dass das computerlesbare Medium in einer verteilten Weise gespeichert und ausgeführt wird, z. B. durch einen Telematikserver oder ein Controller Area Network (CAN).
Nachfolgend werden Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung zur Erreichung des vorgenannten Ziels und zur Lösung des vorgenannten Problems unter Bezugnahme auf die beiliegenden Zeichnungen im Detail beschrieben. Indessen werden zum Verständnis der vorliegenden Offenbarung spezifische Beschreibungen bekannter Techniken auf demselben Gebiet weggelassen, wenn sie nicht zum Verständnis des Kerninhalts der Offenbarung beitragen, und der technische Geist der vorliegenden Offenbarung ist nicht darauf beschränkt und kann von den Fachleuten auf verschiedene Weise modifiziert und implementiert werden.
Jedes Reservoir 200 und jeder Kühlmittelkanal 420 eines Kühlers 400, d.h. einige Komponenten eines integrierten Wärmemanagementmoduls für ein Fahrzeug gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung, können in n Räume unterteilt sein, abhängig von der Anzahl der darauf montierten Teile.
Wenn die Komponenten, die für die Kühlung in einem Fahrzeug erforderlich sind, ein elektronisches Bauteil E und eine Batterie B sind, können das Reservoir 200 und der Kühlmittelflusskanal 420 des Kühlers jeweils in zwei Bereiche unterteilt werden. Ein Kühlmittel, das das elektronische Bauteil E kühlt, und ein Kühlmittel, das die Batterie B kühlt, dürfen in dem Reservoir 200 und dem Kühler 400 nicht vermischt werden. In dieser Ausführungsform wird ein Beispiel beschrieben, bei dem die zu kühlenden Komponenten das elektronische Bauteil E und die Batterie B sind.
1 ist eine Konzeptansicht eines integrierten Wärmemanagementmoduls für ein Fahrzeug gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung. 2 ist eine perspektivische Explosionsansicht des integrierten Wärmemanagementmoduls für ein Fahrzeug gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung. Das integrierte Wärmemanagementmodul für ein Fahrzeug gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung weist einen Mehrfachkanal 100 auf, in dem eine Vielzahl von Ventilräumen und eine Vielzahl von Kühlmittelkanälen 120, die mit den Ventilräumen in Verbindung stehen, um die Ventilräume herum angeordnet sind, einen Ventilkörper 500 (der in der Mehrzahl vorgesehen ist, so dass eine Vielzahl von Ventilkörpern 500 vorgesehen ist), der in jeden der Ventilräume eingesetzt ist und so ausgestaltet ist, dass er die Kühlmittelkanäle 120 um die Ventilräume des Mehrfachkanals bei Betrieb öffnet und schließt, und eine Pumpe 300 (die in einer Vielzahl vorgesehen ist, so dass eine Vielzahl von Pumpen 300 vorgesehen ist), die mit dem Mehrfachkanal verbunden ist. Die Ventilräume sind auf einer Seite des Mehrfachkanals ausgebildet. Die Ventilkörper sind mit der einen Seite des Mehrfachkanals verbunden. Die Pumpen sind mit einer gegenüberliegenden Seite des Mehrfachkanals verbunden. Eine Drehachse des Ventilkörpers und eine Drehachse der Pumpe sind identisch.
Gemäß 2 sind bei dem integrierten Wärmemanagementmodul der vorliegenden Offenbarung die Ventilkörper mit der einen Seite des Mehrfachkanals verbunden, und die Pumpen sind mit der gegenüberliegenden Seite des Mehrfachkanals verbunden. In diesem Fall besteht der Vorteil darin, dass das integrierte Wärmemanagementmodul kompakt gestaltet werden kann und das effektivste Layout haben kann, das für eine Gussstruktur vorteilhaft ist, da die Drehachsen des Ventilkörpers und der Pumpe so verbunden sind, dass sie identisch sind.
Darüber hinaus kann das integrierte Wärmemanagementmodul für ein Fahrzeug ferner das Reservoir 200 aufweisen, das mit dem Mehrfachkanal 100 verbunden und so ausgestaltet ist, dass das Innere in eine Vielzahl von Speicherräumen unterteilt ist und die Speicherräume mit den Kühlmittelkanälen 120 des Mehrfachkanals verbunden sind; und der Kühler 400, der mit dem Mehrfachkanal 100 gekoppelt und so ausgestaltet ist, dass ein Kühlmittel und ein Kältemittel darin wärmeübertragend sind und dass der Kühlmittelströmungskanal 420 darin in eine Vielzahl von Räumen unterteilt ist, wobei der Raum für jeden Kühlmittelströmungskanal mit jedem Ventilraum des Mehrfachkanals durch den Kühlmitteleingang 430 verbunden ist.
Insbesondere wird die Konstruktion der vorliegenden Offenbarung beschrieben. Der Ventilraum, in den der Ventilkörper 500 eingesetzt ist, ist in einer Vielzahl innerhalb des Mehrfachkanals 100 ausgebildet. Die Vielzahl von Kühlmittelkanälen 120, die mit den Ventilräumen in Verbindung stehen, ist um die Ventilräume herum angeordnet. Jeder Ventilkörper 500 wird in dem Ventilraum durch eine Antriebseinheit, wie z. B. einen Aktor 600, gedreht und steuert den Durchfluss und die Richtung eines Kühlmittels innerhalb des Mehrfachkanals. Das heißt, die Kühlmittelkanäle 120, die mit den Ventilräumen in Verbindung stehen, werden durch die Drehung der Ventilkörper 500 geöffnet oder geschlossen, so dass ein Kühlmittel in die Kühlmittelkanäle 120 fließen oder nicht fließen kann.
Das Reservoir 200 hat die Aufgabe, ein Kühlmittel zu speichern. Das Reservoir 200 ist mit dem Mehrfachkanal 100 verbunden (siehe 2 und 3). Das Reservoir 200 kann durch eine darin ausgebildete Sperrrippe 240 in eine Vielzahl von Speicherräumen unterteilt werden. Dementsprechend können die Kühlmittel in den Lagerräumen gelagert werden, ohne dass sie miteinander vermischt werden. Da die Speicherräume innerhalb des Reservoirs 200 mit den Kühlmittelkanälen des Mehrfachkanals verbunden sind, kann das Reservoir 200 dem Mehrfachkanal 100 in Reaktion auf eine Bewegung der Ventilkörper 500 innerhalb des Mehrfachkanals 100 ein Kühlmittel zuführen.
Der Kühlmittelströmungskanal 420 und ein Kältemittelströmungskanal sind innerhalb des Kühlers 400 angeordnet. Gemäß 4 werden ein Kühlmittel, das die Batterie B kühlt, und ein Kühlmittel, das das elektronische Teil E kühlt, nicht vermischt, da das Innere des Kühlmittelströmungskanals 420 durch die Sperrrippe 450 in eine Vielzahl von Räumen unterteilt ist. Außerdem ist der Kühlmitteleingang 430 an der Seite des Kühlers 400 ausgebildet, und der Kühlmitteleingang 430 ist mit dem Mehrfachkanal 100 verbunden.
Die Pumpe 300 ist mit dem Mehrfachkanal 100 verbunden und hat die Aufgabe, ein Kühlmittel unter Druck zu setzen. Die Pumpe 300 ist in einer Vielzahl ausgestaltet, die mit der Anzahl der Kühlmittelströmungskanaltrennräume des Reservoirs 200 und des Kühlers 400 identisch ist. Die Pumpen 300 sind mit dem Mehrfachkanal 100 verbunden.
In der vorliegenden Ausführungsform kann das integrierte Wärmemanagementmodul intern in ein Kühlteil für das elektronische Bauteil und ein Batteriekühlteil unterteilt sein. 5 ist ein Kreislaufdiagramm des integrierten Wärmemanagementmoduls gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung. Das Kühlteil des elektronischen Bauteils besteht aus einem ersten Speicherraum 221 des Reservoirs, einem ersten Kühlmittelströmungskanal 421, einem ersten Ventilkörper 501 und einer ersten Pumpe 301. Dementsprechend wird der Durchfluss eines ersten Kühlmittels durch den ersten Ventilkörper 501 gesteuert und durch die erste Pumpe 301 unter Druck gesetzt. Das erste Kühlmittel kühlt nur das elektronische Bauteil E und wird in dem ersten Speicherraum 221 des Reservoirs gespeichert. Darüber hinaus hat das erste Kühlmittel die Aufgabe, die Abwärme des elektronischen Teils E über einen ersten Kühler L1 abzuführen oder die Abwärme des elektronischen Teils E zurückzugewinnen und die Abwärme über den ersten Kühlmittelströmungskanal 421 an ein Kältemittel abzugeben.
Ferner bildet das Batteriekühlteil einen zweiten Speicherraum 222 des Reservoirs, einen zweiten Kühlmittelströmungskanal 422, einen zweiten Ventilkörper 502 und eine zweite Pumpe 302. Dementsprechend wird der Durchfluss eines zweiten Kühlmittels durch den zweiten Ventilkörper 502 gesteuert und durch die zweite Pumpe 302 unter Druck gesetzt. Das zweite Kühlmittel kühlt nur die Batterie B und wird in dem zweiten Speicherraum 222 des Reservoirs gespeichert. Darüber hinaus hat das zweite Kühlmittel die Aufgabe, die Abwärme der Batterie B über einen zweiten Kühler L2 abzuführen oder die Batterie B indirekt über den zweiten Kühlmittelströmungskanal 422 zu kühlen.
Gemäß dem integrierten Wärmemanagementmodul für ein Fahrzeug nach einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung können das elektronische Bauteil E und die Batterie B in unterschiedlichen Temperaturbereichen gehandhabt werden, da sie durch getrennte Kühlmittel gekühlt werden, und die Haltbarkeit und Leistung sowohl des elektronischen Bauteils E als auch der Batterie B kann in einem optimalen Zustand gehalten werden. Darüber hinaus ist es von Vorteil, dass die Größe des integrierten Wärmemanagementmoduls sehr kompakt ist und die Produktionskosten niedrig sind, da der Durchfluss einer Vielzahl von Kühlmitteln durch ein einziges Modul gesteuert werden kann.
Wie in 3 dargestellt, weist der Kühler 400 eine Vielzahl von Kühlmitteleinlässen 430 auf. Der Kühlmitteleingang 430 besteht aus einem Kühlmitteleingang 435 und einem Radiatoreinlass 437. Ein Kühlmittelausgang 436 kann über dem Kühlmitteleingang 435 angeordnet sein.
Da das erste Kühlmittel und das zweite Kühlmittel durch den ersten Kühlmittelströmungskanal 421 bzw. den zweiten Kühlmittelströmungskanal 422 im Kühler 400 fließen, sind die Kühlmitteleinlässe 435 für die Zufuhr des ersten Kühlmittels bzw. des zweiten Kühlmittels erforderlich. Des Weiteren sind ebenfalls die Kühlmittelausgänge 436 für das erste Kühlmittel und das zweite Kühlmittel erforderlich. In diesem Fall ist es bevorzugt, dass der Kühlmittelausgang 436 über dem Kühlmitteleingang 435 angeordnet ist. Insbesondere kann dem Mehrfachkanal 100 durch den Kühlmittelausgang ein naturgemäß gekühltes Kühlmittel zugeführt werden.
Ferner kann, wie später noch beschrieben wird, im Kühlmittelausgang 436 ein Entgasungsrohr 440 zum Entgasen eines Kühlmittels angeordnet sein, das mit einem im Reservoir 200 ausgebildeten Entgasungsraum 260 (siehe 11) kommunizieren kann. Insbesondere die Anordnung des Kühlmittelausgangs 436 über dem Kühlmitteleingang 435 hat eine ausgezeichnete Entgasungseffizienz.
Wenn ein Kühlmittel durch den Kühler 400 gekühlt wird, fließt das Kühlmittel durch den Kühlmitteleingang 435 des Kühlers 400 in den Kühlmittelströmungskanal 420 des Kühlers 400 und wird durch den Kühlmittelausgang 436 in den Mehrfachkanal 100 abgeleitet. Wenn ein Kühlmittel nicht durch den Kühler 400 gekühlt wird, fließt das Kühlmittel durch den Radiatoreinlass 437 des Kühlmitteleingangs 430 in den Radiator L. Das heißt, da das Kühlmittel daran gehindert wird, in den Kühler 400 zu fließen, indem der Ventilraum, der mit dem Kühlmittelausgang 436 des Kühlers 400 verbunden ist, durch die Drehung des Ventilkörpers 500 blockiert wird, kann das durch den Kühlmitteleinlass 435 geflossene Kühlmittel wieder in den Radiatoreinlass 437 fließen, so dass die Abwärme durch den Radiator L abgeführt werden kann.
6 bis 10 sind Diagramme und Kreislaufdiagramme zur Veranschaulichung eines Kühlmittelflusses. Eine Kühlmittelströmung wird unter Bezugnahme auf die 6 bis 10 näher beschrieben. Das integrierte Wärmemanagementmodul der vorliegenden Offenbarung kann einen ersten Modus, einen zweiten Modus und einen dritten Modus aufweisen, die von einer Drehung des Ventilkörpers 500 abhängen. Dies dient dazu, die Wärme des elektronischen Bauteils und der Batterie in einem optimalen Kühlmittelumlaufmodus in Abhängigkeit von einer Außentemperatur und einem Fahrzustand eines Fahrzeugs zu handhaben.
Zunächst wird im ersten Modus ein erstes Kühlmittel im ersten Speicherraum 221 durch den ersten Ventilkörper 501 des Mehrfachkanals 100 der ersten Pumpe 301 zugeführt und durch die erste Pumpe 301 mit Druck beaufschlagt. Nachdem das erste Kühlmittel das elektronische Bauteil E gekühlt hat, wird die Wärme des ersten Kühlmittels über den ersten Radiator L1 abgeführt. Danach strömt das erste Kühlmittel innerhalb des ersten Speicherraums 221 in das erste Ventil des Mehrfachkanals 100 und zirkuliert. Darüber hinaus zirkuliert auch das zweite Kühlmittel in der Reihenfolge zweiter Speicherraum 222-zweiter Ventilkörper 502 des Mehrfachkanals-zweite Pumpe 302-Batterie B-zweiter Radiator L2.
In der zweiten Betriebsart wird das elektronische Bauteil wie in der ersten Betriebsart durch den ersten Radiator L1 gekühlt, die Batterie B wird jedoch durch den Kühler 400 gekühlt.
In der dritten Betriebsart werden sowohl das elektronische Bauteil E als auch die Batterie B durch den Kühler 400 gekühlt. Wenn in der dritten Betriebsart der Antrieb der zweiten Pumpe 302 des Batteriekühlteils je nach Option stärker verzögert wird als der Antrieb der ersten Pumpe 301 und der Betrieb des Kühlers 400 gestoppt wird, kann die Abwärme des elektronischen Bauteils E durch ein Kältemittel zurückgewonnen, dem zweiten Kühlmittel zugeführt und zum Heizen der Batterie B verwendet werden.
Der Entgasungsraum 260 zum Entgasen eines Kühlmittels ist an der Oberseite des Reservoirs vorgesehen. Der Entgasungsraum 260 kann mit dem Kühlmittelausgang des Kühlers verbunden sein.
Wie in 11 dargestellt, ist an der Oberseite des Reservoirs 200 ein separater Raum vorgesehen, der nicht mit Kühlflüssigkeit gefüllt ist und der als Entgasungsraum dient. Wenn eine Kühlflüssigkeit durch das Innere eines Fahrzeugs fließt, werden verschiedene Gase in der Kühlflüssigkeit absorbiert und bilden Blasen. In diesem Fall verschlechtern die entstehenden Blasen die Kühlleistung des Kühlmittels und können Geräusche und Schäden an der Pumpe verursachen, indem sie Kavitation in der Pumpe hervorrufen. Dementsprechend ist vorzugsweise ein Entgasungsraum 260 zur Ableitung der Blasen des Kühlmittels nach außen vorgesehen.
Der Kühler kann ferner die Entgasungsleitung 440 aufweisen, die vom Kühlmitteleingang oder -ausgang des Kühlers oder vom Radiatoreinlass abzweigt und so ausgestaltet ist, dass sie mit dem Entgasungsraum des Reservoirs in Verbindung steht.
1 zeigt als eine Ausführungsform das Entgasungsrohr 440, das vom Kühlmittelausgang 436 des Kühlers abzweigt und so ausgestaltet ist, dass es mit dem Entgasungsraum 260 in Verbindung steht.
Wenn ein Kühlmittel durch den Kühler 400 fließt, ist das Entgasungsrohr 440, das dazu dient, in dem Kühlmittel enthaltene Blasen zum Austritt aus dem Kühler 400 zu veranlassen, separat in dem Kühler 400 vorgesehen, da das Kühlmittel nicht in das Reservoir 200 fließt. Das Entgasungsrohr 440 steht mit dem Entgasungsraum 260 des Reservoirs 200 in Verbindung, so dass die Entgasung des durch den Kühler 400 strömenden Kühlmittels durchgeführt werden kann. In diesem Fall kann die Entgasungsleitung 440 zusätzlich zum Kühlmittelausgang 436 auch vom Kühlmitteleingang 435 oder vom Radiatoreinlass 437 abzweigen und mit dem Entgasungsraum 260 in Verbindung stehen.
Wenn die Entgasungsleitung 440 vom Kühlmittelausgang 436 abzweigt, besteht ein Vorteil darin, dass die Entgasungseffizienz aufgrund einer stabilisierten Kühlmittelströmung verbessert werden kann, da der Kühlmittelausgang 436 am nächsten zum Reservoir 200 ausgebildet und an einer hohen Position angeordnet ist. Darüber hinaus besteht ein Vorteil darin, dass die Größe des Wärmemanagementmoduls kompakt werden kann, weil die Länge des Entgasungsrohrs reduziert wird.
Dementsprechend ist es bevorzugt, dass die Entgasungsleitung 440 von dem Kühlmittelausgang 436 abzweigt.
Wenn das Entgasungsrohr 440 dagegen vom Kühlmitteleingang 435 oder vom Radiatoreinlass 437 abzweigt, kann die Menge der auf der Oberfläche des Kühlmittels fließenden Blasen im Vergleich zum Kühlmittelausgang 436 groß sein, da das Kühlmittel mit einer relativ hohen Temperatur fließt. Da sich das Entgasungsrohr 440 jedoch in der Nähe der Pumpe befindet, bildet sich ein Wirbel, und die Entgasungseffizienz ist aufgrund der hohen Strömungsgeschwindigkeit schlechter als in dem Fall, in dem das Entgasungsrohr 440 im Kühlmittelausgang 436 ausgebildet ist.
Der Mehrfachkanal 100 und das Reservoir 200 können aus unterschiedlichen Materialien bestehen.
In einer konventionellen Technologie werden Komponenten wie der Kühler 400 und die Pumpen 300 um das Reservoir 200 herum verbunden. Dementsprechend besteht das Problem, dass sich das Gewicht des Wärmemanagementmoduls erhöht, weil das Reservoir 200 zwangsläufig aus einem schweren und festen Material wie der Mehrfachkanal 100 besteht, und sich dadurch die Reichweite eines Fahrzeugs relativ verringert.
Wenn in einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung Komponenten um den Mehrfachkanal 100 herum verbunden werden, muss das Reservoir 200, das nur die Kühlmittelspeicherfunktion erfüllt, nicht das gleiche harte Material wie der Mehrfachkanal 100 verwenden, und das Gewicht des Reservoirs 200 kann im Vergleich zur herkömmlichen Technik reduziert werden, da es ausreicht, wenn das Reservoir 200 aus einem weichen Material besteht, das einer Belastung entsprechend dem Kühlmittelgewicht standhalten kann. Dementsprechend kann die Reichweite durch ein geringeres Gewicht des Fahrzeugs erhöht und damit die Effizienz der Batterie verbessert werden.
Vorzugsweise kann das Reservoir aus einem weicheren Material als der Mehrfachkanal hergestellt sein.
Ein weiches Material hat eine relativ geringere Lichtundurchlässigkeit als ein hartes Material. Wenn das Reservoir aus einem weichen Material besteht, wird die Sichtbarkeit des Reservoirs 200 entsprechend erhöht. Dadurch lässt sich die Restmenge des im Reservoir 200 gespeicherten Kühlmittels leicht überprüfen. Wenn das Kühlmittel verloren geht und nicht ausreicht, gibt es Probleme, da die Haltbarkeit eines Teils reduziert wird, weil das elektronische Bauteil E und die Batterie B nicht richtig gekühlt werden, und die Batterieleistung erheblich reduziert wird, da die Batterie B stark von der Betriebstemperatur abhängt und in einem Zustand betrieben wird, der über der optimalen Temperatur liegt. Dementsprechend ist das Nachfüllen von Kühlmittel sehr wichtig, und die Menge des verlorenen Kühlmittels kann leicht überprüft und durch das Reservoir 200 mit verbesserter Sichtbarkeit nachgefüllt werden.
12 zeigt den Zustand, in dem das Reservoir 200 und der Mehrfachkanal 100 gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung verbunden sind. Das Reservoir ist über dem Mehrfachkanal angeordnet. Ein Mehrfachkanal-Kopplungsteil 280 zum Verbinden jedes Kühlmittelkanals 120 des Mehrkanals 100 und des Reservoirs 200 kann am Boden eines jeden Speicherraums angeordnet sein.
Die Auffälligkeit einer Funktion aufgrund eines Verlustes eines in dem Reservoir 200 gespeicherten Kühlmittels hat einen großen Einfluss auf den Betrieb eines Elektrofahrzeugs. Dementsprechend ist es bevorzugt, dass der Kühlmittelkanal 120 des Mehrfachkanals 100 und das Mehrfachkanal-Kopplungsteil 280 so weit wie möglich abgedichtet sind, ohne einen Raum, aus dem ein Kühlmittel austreten kann, so dass das Kühlmittel erhalten bleibt und somit nicht verloren geht.
Dementsprechend ist am Ende des Mehrfachkanal-Kopplungsteils 280 eine Kontaktnut 290 nach innen eingekerbt.
Der Kühlmittelkanal 120 wird in die Kontaktnut 290 eingesetzt und eingepasst, so dass die äußere Umfangsfläche und die innere Umfangsfläche des Kühlmittelkanals 120 das Ende des Mehrfachkanal-Kopplungsteils 280 umgeben und mit ihm verbunden werden können.
Bezug nehmend auf 12 hat ein Querschnitt des Mehrfachkanal-Kopplungsteils 280, der in Längsrichtung geschnitten ist, eine Form, wie z.B. „n“, und die nach innen eingekerbte Kontaktnut 290 kommt in Kontakt mit der äußeren Umfangsfläche des Kühlmittelkanals 120. Dementsprechend kann verhindert werden, dass ein Kühlmittel in Richtung der Außenseite des Reservoirs 200 verloren geht, da das Mehrfachkanal-Kopplungsteil 280 so ausgestaltet ist, dass es die äußere Umfangsfläche und die innere Umfangsfläche des Kühlmittelkanals 120 umgibt. Darüber hinaus besteht der Vorteil, dass ein Ausdehnungs- oder Kontraktionsgrad des Reservoirs und des Mehrfachkanals aufgrund von Wärme nicht berücksichtigt werden muss, da eine perfekte Abdichtung erreicht werden kann.
Weiterhin kann eine Reibungseinheit M zwischen einem Ende des Kühlmittelkanals 120 und der Kontaktnut 290 des Mehrfachkanal-Kopplungsteils 280 vorgesehen sein. Die Reibungseinheit M verhindert, dass der Kühlmittelkanal 120 und das Mehrfachkanal-Kopplungsteil 280 direkt miteinander in Kontakt kommen, wodurch der Abrieb des Kühlmittelkanals 120 und des Mehrfachkanal-Kopplungsteils 280 verhindert wird. Dadurch kann die Lebensdauer des integrierten Wärmemanagementmoduls erhöht werden. Darüber hinaus kann die Reibungseinheit M auch eine Dichtungsfunktion erfüllen, indem sie verhindert, dass ein Kühlmittel in einen Spalt eindringt, in dem das Mehrfachkanal-Kopplungsteil 280 und der Kühlmittelkanal 120 aufgrund eines Kapillarphänomens und eines Gegenstroms verbunden sind.
13 zeigt den Zustand, in dem das Reservoir und der Mehrfachkanal gemäß einer anderen Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung verbunden sind. Eine Dichtungsnut 125, mit der ein Dichtungsteil S verbunden ist, ist auf einer Seite der Außenumfangsfläche des mit dem Reservoir 200 verbundenen Kühlmittelkanals 120 vorgesehen. Das Dichtungsteil S ist mit der Dichtungsnut 125 verbunden. Das Dichtungsteil S kann zwischen der Außenumfangsfläche der Kühlkanäle 120 und der Innenumfangsfläche des Mehrfachkanal-Kopplungsteils 280 angeordnet sein.
Wenn das Reservoir und der Mehrfachkanal wie in 13 verbunden sind, besteht ein Vorteil darin, dass wenn das Reservoir und der Kühlmittelkanal des Mehrfachkanals eingespritzt werden, eine Form im Vergleich zu der Ausführungsform von 13 relativ einfach ist. Außerdem kann ein Verlust von Kühlmittel verhindert werden, da ein Spalt zwischen dem Reservoir 200 und dem Kühlmittelkanal 120 durch das Dichtungsteil S, z. B. einen O-Ring, abgedichtet wird.
14 zeigt den Zustand, in dem das Reservoir des Kühlers und der Mehrfachkanal gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung verbunden sind. Eine erste Befestigungseinheit C1 ist im Kühlmitteleingang 430 des Kühlers vorgesehen. Eine dritte Befestigungseinheit C3 ist an einer Seite des Mehrfachkanals 100 vorgesehen. Der Kühler 400 und der Mehrfachkanal 100 sind durch die Kopplung der ersten Befestigungseinheit C1 und der dritten Befestigungseinheit C3 verbunden. Eine zweite Befestigungseinheit C2 ist an einer Seite des Kühlers 400 vorgesehen. Eine vierte Befestigungseinheit (nicht gezeigt) ist an der Außenseite des Reservoirs 200 vorgesehen. Dementsprechend können der Kühler und das Reservoir durch die Kopplung der zweiten Befestigungseinheit C2 und der vierten Befestigungseinheit verbunden werden.
Der Kühler 400 kann über die erste Befestigungseinheit C1 und die dritte Befestigungseinheit an dem Mehrfachkanal 100 befestigt werden, um an dem Mehrfachkanal 100 befestigt zu werden. Darüber hinaus kann der Kühler 400 über die zweite Befestigungseinheit C2 und die vierte Befestigungseinheit an dem Reservoir 200 befestigt werden, um an dem Reservoir 200 befestigt zu werden. Ein Verfahren zum Verbinden der Befestigungseinheiten kann durch Überlappen von Öffnungen, die in den Befestigungseinheiten ausgebildet sind, und anschließendes Einsetzen eines Bolzens oder Ähnlichem in die Öffnungen durchgeführt werden. Im Allgemeinen ist der Kühler 400 aus einem Aluminiumwerkstoff hergestellt. Wenn der Kühler 400 aus Aluminiumwerkstoff an dem Mehrfachkanal 100 und dem Reservoir 200 befestigt ist, gibt es einen Effekt, dass verhindert werden kann, dass ein Kühlmittel verloren geht, indem ein Abschnitt, an dem das Reservoir 200 und der Mehrfachkanal 100 verbunden sind, nicht aufgeweitet wird, wenn das Reservoir 200 aus einem weichen Material durch Hitze verformt wird.
Der Kühlmitteleingang 430 des Kühlers 400 kann eingespritzt werden, indem er in den Kühler 400 integriert und mit ihm zusammen geformt wird. Dies hat den Vorteil, dass die Anzahl der für das integrierte Wärmemanagementmodul erforderlichen Teile reduziert werden kann und das integrierte Wärmemanagementmodul kompakt hergestellt werden kann.
Unter Bezugnahme auf 1 und 2, weist das integrierte Wärmemanagementmodul für ein Fahrzeug gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung zum Erreichen des Ziels den Mehrfachkanal 100 auf, in dem der Ventilraum in einer Vielzahl ausgebildet ist und die Vielzahl von Kühlmittelkanälen, die mit den Ventilräumen in Verbindung stehen, um die Ventilräume herum angeordnet sind; das Reservoir 200, das mit dem Mehrfachkanal 100 verbunden ist und so ausgestaltet ist, dass das Innere in die Vielzahl von Speicherräumen unterteilt ist und dass die Speicherräume mit den Kühlmittelkanälen 120 des Mehrfachkanals verbunden sind; die Pumpe 300, die in einer Vielzahl ausgebildet ist und mit dem Mehrfachkanal 100 so verbunden ist, dass sie mit jedem der Ventilräume kommuniziert; und der Ventilkörper 500, der in einer Vielzahl ausgebildet ist, in jeden der Ventilräume eingesetzt ist und so ausgestaltet ist, dass er die Kühlmittelkanäle 120 um die Ventilräume des Mehrfachkanals 100 bei Betrieb öffnet und schließt.
Wenn Komponenten wie in der vorliegenden Offenbarung um den Mehrfachkanal 100 herum verbunden sind, muss insbesondere das Reservoir 200, das nur die Kühlmittelspeicherfunktion erfüllt, nicht das gleiche harte Material wie der Mehrfachkanal 100 verwenden. Das Gewicht des Reservoirs 200 kann im Vergleich zu einer herkömmlichen Technologie reduziert werden, da das Reservoir 200 nur aus einem weichen Material bestehen muss, das einer Belastung entsprechend dem Gewicht des Kühlmittels standhält. Dementsprechend kann die Reichweite aufgrund des geringeren Gewichts eines Fahrzeugs erhöht und somit die Effizienz der Batterie verbessert werden.
Das integrierte Wärmemanagementmodul für ein Fahrzeug kann ferner den Kühler 400 aufweisen, der mit dem Mehrfachkanal verbunden und so ausgestaltet ist, dass ein Kühlmittel und ein Kältemittel darin wärmeübertragend sind und dass der Kühlmittelströmungskanal darin in die Vielzahl von Räumen unterteilt ist, wobei der Raum für jeden Kühlmittelströmungskanal mit jedem Ventilraum des Mehrfachkanals durch den Kühlmitteleingang verbunden ist.
Der Kühler kann ferner das Entgasungsrohr 440 aufweisen, das vom Kühlmitteleingang oder -ausgang des Kühlers oder dem Radiatoreinlass abzweigt und so ausgestaltet ist, dass es mit dem Entgasungsraum des Reservoirs in Verbindung steht.
Der Entgasungsraum 260 für die Entgasung des Kühlmittels kann an der Oberseite des Reservoirs 200 vorgesehen sein. Der Entgasungsraum 260 kann mit dem Kühlmittelausgang 436 des Kühlers 400 verbunden sein.
Der Mehrfachkanal 100 und das Reservoir 200 sind aus unterschiedlichen Materialien hergestellt. Das Reservoir 200 kann aus einem weicheren Material als der Mehrfachkanal 100 gefertigt sein.
Gemäß dem integrierten Wärmemanagementmodul für ein Fahrzeug nach einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung wird ein Gewicht des Reservoirs reduziert, da das Reservoir aus einem weichen Material besteht. Dementsprechend wird das Gewicht des integrierten Wärmemanagementmoduls reduziert, die Produktionskosten für das integrierte Wärmemanagementmodul werden gesenkt und die Sichtbarkeit des Reservoirs wird verbessert. Darüber hinaus kann die Lebensdauer der Pumpe erhöht werden, da die Entgasungsleistung eines Kühlmittels maximiert werden kann und die Wärme einer Batterie und eines elektronischen Bauteils effektiv gehandhabt werden kann. Insbesondere kann das integrierte Wärmemanagementmodul kompakt werden, weil der Ventilkörper und die Pumpe mit dem Mehrfachkanal verbunden sind, wobei der Mehrfachkanal dazwischen angeordnet ist, so dass sie die gleiche Drehachse haben. Dementsprechend hat das integrierte Wärmemanagementmodul die effektivste Anordnung, die sogar für eine Gussstruktur vorteilhaft ist.
Während die spezifische beispielhafte Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung ausgestaltet und beschrieben wurde, wird es für den Fachmann offensichtlich sein, dass die vorliegende Offenbarung auf verschiedene Weise verbessert und geändert werden kann, ohne vom technischen Geist der vorliegenden Offenbarung abzuweichen, der durch die beigefügten Ansprüche vorgegeben ist.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

KR 1020190019178 [0005]

Claims

Integriertes Wärmemanagementmodul für ein Fahrzeug, wobei das integrierte Wärmemanagementmodul Folgendes aufweist: einen Mehrfachkanal, der eine Vielzahl von Ventilräumen aufweist, und eine Vielzahl von Kühlmittelkanälen, die mit den Ventilräumen in Verbindung stehen und um die Ventilräume herum angeordnet sind; eine Vielzahl von Ventilkörpern, die jeweils in die Ventilräume eingesetzt sind, wobei die Ventilkörper so ausgestaltet sind, dass sie die Kühlmittelkanäle um die Ventilräume des Mehrfachkanals bei Betrieb öffnen und schließen; und eine Vielzahl von Pumpen, die mit dem Mehrfachkanal verbunden sind, wobei die Ventilräume auf einer Seite des Mehrfachkanals ausgebildet sind, die Ventilkörper mit der einen Seite des Mehrfachkanals verbunden sind, die Pumpen mit einer gegenüberliegenden Seite des Mehrfachkanals verbunden sind, und eine Rotationsachse jedes der Ventilkörper und eine Rotationsachse jeder der Pumpen identisch sind.
Integriertes Wärmemanagementmodul nach Anspruch 1, das ferner Folgendes aufweist: ein Reservoir, das mit dem Mehrfachkanal verbunden ist und so ausgestaltet ist, dass sein Inneres in eine Vielzahl von Speicherräumen unterteilt ist und dass die Speicherräume mit den Kühlmittelkanälen des Mehrfachkanals verbunden sind; und einen Kühler, der mit dem Mehrfachkanal verbunden ist und so ausgestaltet ist, dass ein Kühlmittel und ein Kältemittel darin wärmeübertragend sind und dass darin ein Kühlmittelströmungskanal in eine Vielzahl von Räumen unterteilt ist, wobei der Raum für jeden Kühlmittelströmungskanal mit jedem der Ventilräume des Mehrfachkanals durch einen Kühlmitteleingang verbunden ist.
Integriertes Wärmemanagementmodul nach Anspruch 2, wobei: ein Entgasungsraum zum Entgasen des Kühlmittels an einer Oberseite des Reservoirs vorgesehen ist, und der Entgasungsraum mit einem Kühlmittelausgang des Kühlers verbunden ist.
Integriertes Wärmemanagementmodul nach Anspruch 2, wobei der Kühler ferner ein Entgasungsrohr aufweist, das von einem Kühlmitteleingang oder -ausgang des Kühlers oder einem Radiatoreinlass abzweigt und so ausgestaltet ist, dass es mit einem Entgasungsraum des Reservoirs in Verbindung steht.
Integriertes Wärmemanagementmodul nach Anspruch 2, wobei: der Mehrfachkanal und das Reservoir aus unterschiedlichen Materialien hergestellt sind, und das Reservoir aus einem weicheren Material als der Mehrfachkanal hergestellt ist.
Integriertes Wärmemanagementmodul nach Anspruch 2, wobei: das Reservoir über dem Mehrfachkanal angeordnet ist, und ein Mehrfachkanal-Kopplungsteil zum Verbinden des Kühlmittelkanals des Mehrfachkanals und des Reservoirs an einem Boden jedes der Speicherräume angeordnet ist.
Integriertes Wärmemanagementmodul nach Anspruch 6, wobei: eine Kontaktnut nach innen eingekerbt und an einem Ende des Mehrfachkanal-Kopplungsteils ausgebildet ist, und der Kühlmittelkanal in die Kontaktnut eingesetzt und eingepasst ist, so dass eine äußere Umfangsfläche und eine innere Umfangsfläche des Kühlmittelkanals ein Ende des Mehrfachkanal-Kopplungsteils umgeben und mit diesem verbunden sind.
Integriertes Wärmemanagementmodul nach Anspruch 7, wobei eine Reibungseinheit in der Kontaktnut des Mehrfachkanal-Kopplungsteils vorgesehen ist, in die der Kühlmittelkanal eingesetzt ist.
Integriertes Wärmemanagementmodul nach Anspruch 2, wobei: eine erste Befestigungseinheit am Kühlmitteleingang des Kühlers vorgesehen ist, eine dritte Befestigungseinheit auf der einen Seite des Mehrfachkanals vorgesehen ist, und der Kühler und der Mehrfachkanal durch Kopplung der ersten Befestigungseinheit und der dritten Befestigungseinheit verbunden sind, und eine zweite Befestigungseinheit an einer Seite des Kühlers vorgesehen ist, eine vierte Befestigungseinheit an einer Außenseite des Reservoirs vorgesehen ist und der Kühler und das Reservoir durch Kopplung der zweiten Befestigungseinheit und der vierten Befestigungseinheit verbunden sind.
Integriertes Wärmemanagementmodul nach Anspruch 2, wobei der Kühlmitteleingang des Kühlers in den Kühler integriert und mit diesem zusammen geformt ist.
Ein integriertes Wärmemanagementmodul für ein Fahrzeug, wobei das integrierte Wärmemanagementmodul Folgendes aufweist: einen Mehrfachkanal, der eine Vielzahl von Ventilräumen aufweist, und eine Vielzahl von Kühlmittelkanälen, die mit den Ventilräumen in Verbindung stehen und um die Ventilräume herum angeordnet sind; ein Reservoir, das mit dem Mehrfachkanal verbunden und so ausgestaltet ist, dass sein Inneres in eine Vielzahl von Speicherräumen unterteilt ist und dass die Speicherräume mit den Kühlmittelkanälen des Mehrfachkanals verbunden sind eine Vielzahl von Pumpen, die so mit dem Mehrfachkanal verbunden sind, dass sie jeweils mit den Ventilräumen in Verbindung stehen; und eine Vielzahl von Ventilkörpern, die jeweils in die Ventilräume eingesetzt sind und so ausgestaltet sind, dass sie die Kühlmittelkanäle um die Ventilräume des Mehrfachkanals herum beim Betrieb öffnen und schließen.
Integriertes Wärmemanagementmodul nach Anspruch 11, das ferner einen Kühler aufweist, der mit dem Mehrfachkanal verbunden und so ausgestaltet ist, dass darin ein Kühlmittel und ein Kältemittel wärmeübertragend sind und dass darin ein Kühlmittelströmungskanal in eine Vielzahl von Räumen unterteilt ist, wobei der Raum für jeden Kühlmittelströmungskanal mit jedem Ventilraum des Mehrfachkanals durch einen Kühlmitteleingang verbunden ist.
Integriertes Wärmemanagementmodul nach Anspruch 12, wobei der Kühler ferner ein Entgasungsrohr aufweist, das von einem Kühlmitteleingang oder -ausgang des Kühlers oder einem Radiatoreinlass abzweigt und so ausgestaltet ist, dass es mit einem Entgasungsraum des Reservoirs verbunden ist.
Integriertes Wärmemanagementmodul nach Anspruch 11, wobei: ein Entgasungsraum zum Entgasen eines Kühlmittels an einer Oberseite des Reservoirs vorgesehen ist, und der Entgasungsraum mit einem Kühlmittelausgang des Kühlers verbunden ist.
Integriertes Wärmemanagementmodul nach Anspruch 11, wobei: der Mehrfachkanal und das Reservoir aus unterschiedlichen Materialien hergestellt sind, und das Reservoir aus einem weicheren Material als der Mehrfachkanal hergestellt ist.