-
GEBIET DER ERFINDUNG
-
Die vorliegende Erfindung/Offenbarung betrifft ein Wärmepumpensystem für ein Fahrzeug.
-
HINTERGRUND DER ERFINDUNG
-
Im Allgemeinen weist ein Klimatisierungssystem für ein Fahrzeug eine Klimaanlage auf, die ein Kältemittel zirkulieren lässt (z.B. umwälzt), um den Innenraum des Fahrzeugs zu erwärmen oder zu kühlen.
-
Diese Klimaanlagen erhalten ein angenehmes Innenraumklima aufrecht, indem sie die Innentemperatur des Fahrzeugs bei einer angemessenen Temperatur aufrechterhalten, unabhängig von einer Änderung einer Außentemperatur, und sind konfiguriert, um den Innenraum des Fahrzeugs mittels eines Wärmeaustauschs zwischen einem Kondensator und einem Verdampfer zu erwärmen oder zu kühlen, während (z.B. wobei) ein Kältemittel, das mittels/durch einen Betrieb eines Kompressors (z.B. eines Verdichters) abgeleitet wird, zurück zum Kompressor durch den Kondensator, einen Sammler-Trockner, ein Expansionsventil, und den Verdampfer hindurch zirkuliert.
-
Das heißt, in der Klimaanlage wird in einem Kühlmodus das Hochtemperatur- und Hochdruck-Gasphase-Kältemittel (z.B. gasförmiges Kältemittel), das vom Kompressor verdichtet wird, durch den Kondensator verflüssigt, und dann werden die Temperatur und die Feuchtigkeit des Innenraums gesenkt durch eine Verdampfung im Verdampfer durch den Sammler-Trockner und das Expansionsventil.
-
Mittlerweile, da ein Interesse bezüglich Energieeffizienz und Umweltverschmutzungsfragen von Tag zu Tag wächst, ist die Entwicklung eines umweltfreundlichen Fahrzeugs, das im Wesentlichen ein Fahrzeug mit eingebautem Verbrennungsmotor ersetzen kann, erforderlich. Das umweltfreundliche Fahrzeug wird im Allgemeinen eingeteilt in ein Elektrofahrzeug, das mit Brennstoffzellen und/oder Elektrizität als Energiequelle betrieben wird, und ein Hybridfahrzeug, das mittels einem Verbrennungsmotor und einer Batterie betrieben wird.
-
Bei diesen umweltfreundlichen Fahrzeugen, wird im Gegensatz zu einer Klimaanlage eines gewöhnlichen (z.B. allgemeinen, herkömmlichen) Fahrzeugs ein separater Heizer in einem Elektrofahrzeug oder einem Hybridfahrzeug nicht verwendet, und eine Klimaanlage, die in einem umweltfreundlichen Fahrzeug verwendet wird, wird allgemein als ein Wärmepumpensystem bezeichnet.
-
Mittlerweile wird, in dem Fall des Elektrofahrzeugs, eine Antriebskraft erzeugt mittels Umwandelns der chemischen Reaktionsenergie von Sauerstoff und Wasserstoff in elektrische Energie. Bei diesem Prozess wird Wärmeenergie (z.B. thermische Energie) mittels einer chemischen Reaktion innerhalb der Brennstoffzelle erzeugt, und daher ist eine effektive Abfuhr der erzeugten Wärme essentiell für die Sicherung der Leistung (z.B. Performance, Leistungsfähigkeit) der Brennstoffzelle.
-
Außerdem erzeugt das Hybridfahrzeug eine Antriebskraft mittels Antreibens des Elektromotors durch Verwenden von Elektrizität, die von der Brennstoffzelle und/oder der elektrischen Batterie bereitgestellt wird, zusammen mit dem Verbrennungsmotor, der mit gewöhnlichem (z.B. allgemeinem, herkömmlichem) Kraftstoff betrieben wird, und daher kann die Leistung des Elektromotors nur gesichert werden, indem die Wärme, die von der Brennstoffzelle, der Batterie und dem Motor erzeugt wird, effektiv abgeführt wird.
-
Dementsprechend sollte in einem Hybridfahrzeug oder einem Elektrofahrzeug gemäß der einschlägigen Technik ein Batteriekühlsystem konfiguriert sein als ein separater geschlossener Kreislauf zusammen mit (z.B. einschließlich) einem Kühlsystem und einem Wärmepumpensystem, um eine Wärmeerzeugung von einer Batterie sowie (z.B. aufweisend, einschließlich) eines Elektromotors, einer elektronischen/elektrischen Vorrichtung (z.B. Ausrüstung, Equipment, Zubehör) und einer Brennstoffzelle zu reduzieren (z.B. zu verhindern).
-
Dementsprechend nimmt die Größe und das Gewicht eines Kühlmoduls, das im vorderen Teil des Fahrzeugs (z.B. in der Fahrzeugfront) angeordnet ist, zu, und die Anordnung (z.B. das Layout) von Verbindungsrohren für eine Zufuhr von einem Kältemittel oder einem Kühlmittel an das Wärmepumpensystem, das Kühlsystem und das Batteriekühlsystem innerhalb eines Motorraums (z.B. eines Verbrennungsmotorraums, eines Maschinenraums) wird kompliziert.
-
Außerdem wird ein Batteriekühlsystem, das die Batterie gemäß dem Zustand des Fahrzeugs erwärmt oder kühlt, separat bereitgestellt, so dass die Batterie eine optimale Leistung aufweist (z.B. zeigt, ausgibt). Daher wird eine Mehrzahl von Ventilen zum Verbinden an jedes Verbindungsrohr verwendet, und dies hat auch einen Nachteil darin, dass Geräusche und Vibrationen, die durch häufiges Öffnen und Schließen dieser Ventile verursacht werden, in das Fahrzeuginnere (z.B. einen Fahrzeuginnenraum) übertragen werden, wodurch der Fahrkomfort verringert wird.
-
Außerdem müssen zur Rückgewinnung von Abwärme aus verschiedenen Wärmequellen in einem Heizmodus des Fahrzeugs separate Wärmetauscher zusätzlich bereitgestellt werden, wodurch die Herstellungskosten erhöht werden.
-
Die obigen Informationen, die in diesem Abschnitt über den Hintergrund der Erfindung offenbart werden, dienen lediglich zur Unterstützung des Verständnisses des Hintergrunds der Ausgestaltungen der Erfindung/Offenbarung und können daher Informationen enthalten, die nicht den Stand der Technik bilden und die einer Person mit gewöhnlichem Fachwissen auf dem einschlägigen Gebiet der Technik bereits bekannt sind.
-
KURZE ERFINDUNGSERLÄUTERUNG
-
Die vorliegende Erfindung/Offenbarung betrifft ein Wärmepumpensystem für ein Fahrzeug. Besondere Ausgestaltungen betreffen ein Wärmepumpensystem für ein Fahrzeug, das in der Lage ist, ein Inneres (z.B. einen Innenraum) eines Fahrzeugs zu kühlen oder zu heizen, indem es selektiv (z.B. wahlweise, einzeln) ein Hochtemperatur-Kühlmittel (z.B. ein Hochtemperatur-Kühlmedium, ein Hochtemperatur-Kühlfluid) und ein Niedertemperatur-Kühlmittel (z.B. ein Niedertemperatur-Kühlmedium, ein Niedertemperatur-Kühlfluid) verwendet und effizient Abwärme von verschiedenen Wärmequellen zurückgewinnt, um die Heizleistung (z.B. Heizleistungsfähigkeit, Wärmeleistung) zu verbessern.
-
Ausgestaltungen der vorliegenden Erfindung/Offenbarung wurden in dem Bestreben gemacht, ein Wärmepumpensystem für ein Fahrzeug bereitzustellen, das Vorteile hat bezüglich eines selektiven Wärmeaustauschs von Wärmeenergie (z.B. von thermischer Energie), die aus einem Kältemittel während einer Verflüssigung (z.B. einer Kondensation) und einer Verdampfung des Kältemittels erzeugt wird, mit einem Kühlmittel (z.B. einem Kühlmedium, einem Kühlfluid), und bezüglich eines Steuerns (z.B. Regelns) einer Innentemperatur des Fahrzeugs unter Verwendung des wärmeausgetauschten Niedertemperatur-Kühlmittels und/oder unter Verwendung des wärmeausgetauschten Hochtemperatur-Kühlmittels.
-
Außerdem wurden Ausgestaltungen der vorliegenden Erfindung/Offenbarung in dem Bestreben gemacht, ein Wärmepumpensystem für ein Fahrzeug bereitzustellen, das Vorteile hat bezüglich einer Verbesserung der Heizeffizienz (z.B. Wärmeeffizienz) des Fahrzeugs, indem es selektiv die Abwärme der/einer elektronischen/elektrischen Vorrichtung und eines Batteriemoduls und einer externen Wärmequelle in einem Heizmodus des Fahrzeugs verwendet, und bezüglich einer effektiven Steuerung (z.B. Regelung) der Temperatur des Batteriemoduls, so dass das Batteriemodul eine optimale Leistung aufweist (z.B. zeigt, ausgibt), um die Gesamtlaufleistung des Fahrzeugs zu erhöhen.
-
Eine beispielhafte Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung/Offenbarung stellt ein Wärmepumpensystem für ein Fahrzeug bereit, das Wärmepumpensystem aufweisend einen ersten Kreislauf, der aufweist einen Radiator (z.B. einen Kühler, einen Kühlkörper) und ein erstes Ventil, die in einer ersten Leitung bereitgestellt (z.B. mit dieser verbunden) sind, und wobei ein Kühlmittel in der ersten Leitung (z.B. durch diese hindurch) zirkuliert wird, einen zweiten Kreislauf, der aufweist eine zweite Leitung, die mit dem ersten Ventil verbunden ist, und eine erste Wasserpumpe, ein zweites Ventil und ein drittes Ventil, die (z.B. das erste Ventil, das zweite Ventil, das dritte Ventil und die erste Wasserpumpe) in der zweiten Leitung bereitgestellt (z.B. mit dieser verbunden) sind, und in der (z.B. in der zweiten Leitung) ein Kühlmittel mittels eines Betriebs des ersten Ventils, des zweiten Ventils, (und) des dritten Ventils und der ersten Wasserpumpe zirkuliert (z.B. durch die zweite Leitung hindurch zirkuliert) wird, einen dritten Kreislauf, der aufweist eine dritte Leitung, die mit dem zweiten Ventil verbunden ist, und eine elektronische/elektrische Vorrichtung (z.B. elektronische Komponente, elektronisches Equipment), die (z.B. das zweite Ventil und die elektrische Vorrichtung) in der dritten Leitung bereitgestellt (z.B. mit dieser verbunden) ist, und in der (z.B. in der dritten Leitung) ein Kühlmittel mittels (z.B. aufgrund) eines Betriebs des zweiten Ventils zirkuliert wird, einen vierten Kreislauf, der aufweist eine vierte Leitung, die mit dem ersten Ventil separat (z.B. unabhängig) von der zweiten Leitung verbunden ist, und eine zweite Wasserpumpe und ein viertes Ventil, die in der vierten Leitung bereitgestellt (z.B. mit dieser verbunden) sind, und in der (z.B. in der vierten Leitung) ein Kühlmittel mittels (z.B. aufgrund) eines Betriebs des ersten Ventils und des vierten Ventils und der zweiten Wasserpumpe zirkuliert wird, einen fünften Kreislauf, der aufweist eine fünfte Leitung, die mit dem vierten Ventil verbunden ist, und ein Batteriemodul, das in der fünften Leitung bereitgestellt (z.B. mit dieser verbunden) ist, und in der (z.B. in der fünften Leitung) ein Kühlmittel mittels (z.B. aufgrund) eines Betriebs des vierten Ventils zirkuliert wird, einen sechsten Kreislauf, der aufweist eine sechste Leitung, die durch das zweite Ventil und das (z.B. ein) drittes Ventil verbunden ist, um ein Fahrzeuginneres zu kühlen, und eine dritte Wasserpumpe und einen Kühler, die in der sechsten Leitung bereitgestellt (z.B. mit dieser verbunden) sind, einen siebten Kreislauf, der aufweist eine siebte Leitung, die durch (z.B. mittels) das dritte Ventil und das vierte Ventil verbunden ist, um das Fahrzeuginnere zu erwärmen, und eine vierte Wasserpumpe und einen Heizer, die in der siebten Leitung bereitgestellt (z.B. mit dieser verbunden) sind, und ein Zentral-Energiemodul, das aufweist einen Kondensator (z.B. einen Kondensierer, einen Verflüssiger), der in der zweiten Leitung bereitgestellt (z.B. mit dieser verbunden) ist, um dem Kühler ein Niedertemperatur-Kühlmittel und dem Heizer ein Hochtemperatur-Kühlmittel zuzuführen, eine Kühlvorrichtung (z.B. eine Kältemaschine, einen Chiller, Wärmetauscher), die in der vierten Leitung bereitgestellt (z.B. mit dieser verbunden) ist, und einen Verdampfer, der in der sechsten Leitung bereitgestellt (z.B. mit dieser verbunden) ist, und das (z.B. das Zentral-Energiemodul) selektiv (z.B. wahlweise, einzeln) Wärmeenergie (z.B. thermische Energie), die während eines Kondensierens und eines Verdampfens eines Kältemittels erzeugt wird, das durch ein Inneres des Zentral-Energiemoduls zirkuliert, mit dem Kühlmittel wärmeaustauscht, das in der zweiten Leitung, der vierten Leitung und der sechsten Leitung zirkuliert.
-
Der dritte Kreislauf und der fünfte Kreislauf können parallel zueinander angeordnet sein/werden durch den zweiten Kreislauf und den vierten Kreislauf basierend auf (z.B. ausgehend von) dem ersten Kreislauf, um einen unabhängigen Kreislauf zu bilden mittels des Betriebs des ersten Ventils, des Betriebs des zweiten Ventils und des Betriebs des vierten Ventils.
-
Das erste Ventil kann aufweisen: einen ersten Anschluss (z.B. eine erste Öffnung), durch den das vom Radiator gekühlte Kühlmittel eingeleitet wird, einen zweiten Anschluss (z.B. eine zweite Öffnung), durch den das Kühlmittel zum Radiator hin abgeleitet wird, einen dritten Anschluss (z.B. eine dritte Öffnung), durch den das Kühlmittel aus der zweiten Leitung eingeleitet wird, einen vierten Anschluss (z.B. eine vierte Öffnung), durch den das Kühlmittel in die (z.B. zur) zweite Leitung abgeleitet wird, einen fünften Anschluss (z.B. eine fünfte Öffnung), durch den das Kühlmittel aus der vierten Leitung eingeleitet wird, und einen sechsten Anschluss (z.B. eine sechste Öffnung), durch den das Kühlmittel in die vierte Leitung abgeleitet wird.
-
Die erste Wasserpumpe kann an/in dem vierten Anschluss des ersten Ventils bereitgestellt werden/sein, und die zweite Wasserpumpe kann an/in dem sechsten Anschluss des ersten Ventils bereitgestellt werden/sein.
-
Das zweite Ventil kann aufweisen: einen ersten Anschluss, durch den das Kühlmittel vom dritten Ventil durch die zweite Leitung eingeleitet wird, einen zweiten Anschluss, der mit der zweiten Leitung verbunden wird/ist, die mit dem Kondensator (z.B. Kondensierer, Kondensator) verbunden ist, und durch den das Kühlmittel zum Kondensator durch die zweite Leitung abgeleitet wird, einen dritten Anschluss, durch den das Kühlmittel, das die elektrische Vorrichtung durchlaufen (z.B. durchströmt) hat, aus der (z.B. durch die) dritten Leitung eingeleitet wird, einen vierten Anschluss, durch den das Kühlmittel zur elektrischen Vorrichtung durch die dritte Leitung abgeleitet wird, einen fünften Anschluss, durch den das Kühlmittel durch die sechste Leitung eingeleitet wird, und einen sechsten Anschluss, durch den das Kühlmittel in die (z.B. zur) sechste Leitung abgeleitet wird.
-
Der sechste Anschluss des zweiten Ventils kann an (z.B. mit) der dritten Wasserpumpe bereitgestellt (z.B. mit dieser verbunden) werden/sein.
-
Das dritte Ventil kann aufweisen: einen ersten Anschluss, durch den das Kühlmittel vom ersten Ventil durch die zweite Leitung eingeleitet wird, einen zweiten Anschluss, durch den das Kühlmittel zum zweiten Ventil durch die zweite Leitung abgeleitet wird, einen dritten Anschluss, durch den das Kühlmittel vom zweiten Ventil durch die sechste Leitung eingeleitet wird, einen vierten Anschluss, durch den das Kühlmittel zum Verdampfer durch die sechste Leitung abgeleitet wird, einen fünften Anschluss, durch den Kühlmittel, das den Heizer durchlaufen (z.B. durchströmt) hat, durch die siebte Leitung eingeleitet wird, und einen sechsten Anschluss, durch den das Kühlmittel zum vierten Ventil durch die siebte Leitung abgeleitet wird.
-
Das vierte Ventil kann aufweisen: einen ersten Anschluss, durch den das Kühlmittel durch die vierte Leitung eingeleitet wird, einen zweiten Anschluss, durch den das Kühlmittel zum ersten Ventil durch die vierte Leitung abgeleitet wird, einen dritten Anschluss, durch den das Kühlmittel vom dritten Ventil aus durch die siebte Leitung eingeleitet wird, einen vierten Anschluss, durch den das Kühlmittel zum Heizer durch die siebte Leitung abgeleitet wird, einen fünften Anschluss, durch den das Kühlmittel, das das Batteriemodul durchlaufen (z.B. durchströmt) hat, durch die fünfte Leitung eingeleitet wird, und einen sechsten Anschluss, durch den das Kühlmittel zum Batteriemodul durch die fünfte Leitung abgeleitet wird.
-
Der vierte Anschluss des vierten Ventils kann an (z.B. mit) der vierten Wasserpumpe bereitgestellt (z.B. mit dieser verbunden) werden/sein.
-
Der sechste Kreislauf kann eine Zweigleitung aufweisen, die konfiguriert ist, um die sechste Leitung und den Kühler durch ein fünftes Ventil, das in der sechsten Leitung zwischen dem Verdampfer und dem Kühler bereitgestellt wird/ist, selektiv zu trennen (z.B. voneinander zu trennen), um selektiv das Kühlmittel, das den Verdampfer durchlaufen hat, daran zu hindern, in den Kühler eingeleitet zu werden.
-
Das fünfte Ventil kann die Zweigleitung öffnen und einen Teil der sechsten Leitung schließen, der mit dem Kühler verbunden ist, um zu verhindern, dass das Kühlmittel in den Kühler in einem Heizmodus des Fahrzeugs eingeleitet wird, und das fünfte Ventil kann die Zweigleitung schließen und einen Teil der sechsten Leitung öffnen, der mit dem Kühler in einem Kühlmodus oder einem Heiz- und Entfeuchtungsmodus des Fahrzeugs verbunden ist.
-
Wenn die elektrische Vorrichtung und das Batteriemodul gekühlt werden unter Verwendung des Kühlmittels, kann die erste Leitung, die mit dem ersten Anschluss des ersten Ventils verbunden ist, mit der vierten Leitung verbunden werden/sein, die mit dem sechsten Anschluss des ersten Ventils verbunden ist, kann die vierte Leitung, die mit dem ersten Anschluss des vierten Ventils verbunden ist, mit der fünften Leitung verbunden werden/sein, die mit dem sechsten Anschluss des vierten Ventils verbunden ist, kann die fünfte Leitung, die das Batteriemodul durchläuft und mit dem fünften Anschluss des vierten Ventils verbunden ist, mit der vierten Leitung verbunden werden/sein, die mit dem zweiten Anschluss des vierten Ventils verbunden ist, kann die vierte Leitung, die mit dem zweiten Anschluss des vierten Ventils verbunden ist, mit der zweiten Leitung vom fünften Anschluss des ersten Ventils aus durch den vierten Anschluss des ersten Ventils verbunden werden/sein, kann die zweite Leitung, die mit dem vierten Anschluss des ersten Ventils verbunden ist, mit dem ersten Anschluss des zweiten Ventils vom ersten Anschluss des dritten Ventils aus durch den zweiten Anschluss des dritten Ventils verbunden werden/sein, kann die zweite Leitung, die mit dem ersten Anschluss des zweiten Ventils verbunden ist, mit der dritten Leitung verbunden werden/sein, die mit dem vierten Anschluss des zweiten Ventils vom ersten Anschluss des zweiten Ventils aus verbunden ist, kann die dritte Leitung, die die elektrische Vorrichtung durchläuft und mit dem dritten Anschluss des zweiten Ventils verbunden ist, mit der zweiten Leitung durch den zweiten Anschluss des zweiten Ventils verbunden werden/sein, kann die zweite Leitung, die mit dem dritten Anschluss des ersten Ventils verbunden ist, mit der ersten Leitung verbunden werden/sein, die mit dem zweiten Anschluss des ersten Ventils verbunden ist, können die erste Wasserpumpe und die zweite Wasserpumpe so betrieben werden, dass das vom Radiator gekühlte Kühlmittel entlang der ersten Leitung, der zweiten Leitung, der dritten Leitung, der vierten Leitung und der fünften Leitung zirkuliert wird, und kann der Betrieb (z.B. die Arbeit) des sechsten Kreislaufs, der Betrieb des siebten Kreislaufs und der Betrieb des Zentral-Energiemoduls gestoppt werden/sein.
-
Wenn die elektrische Vorrichtung und das Batteriemodul in einem Kühlmodus des Fahrzeugs gekühlt werden, kann die erste Leitung, die mit dem ersten Anschluss des ersten Ventils verbunden ist, mit der zweiten Leitung verbunden werden/sein, die mit dem vierten Anschluss des ersten Ventils verbunden ist, kann die zweite Leitung, die mit dem vierten Anschluss des ersten Ventils verbunden ist, mit dem ersten Anschluss des zweiten Ventils durch den ersten Anschluss des dritten Ventils und den zweiten Anschluss des dritten Ventils verbunden werden/sein, kann die zweite Leitung, die mit dem ersten Anschluss des zweiten Ventils verbunden ist, mit der dritten Leitung verbunden werden/sein, die mit dem vierten Anschluss des zweiten Ventils vom ersten Anschluss des zweiten Ventils aus verbunden ist, kann die dritte Leitung, die die elektrische Vorrichtung durchläuft und mit dem dritten Anschluss des zweiten Ventils verbunden ist, mit der zweiten Leitung durch den zweiten Anschluss des zweiten Ventils verbunden werden/sein, kann die zweite Leitung, die den Kondensator durchläuft und mit dem dritten Anschluss des ersten Ventils verbunden ist, mit der ersten Leitung verbunden werden/sein, die mit dem zweiten Anschluss des ersten Ventils verbunden ist, kann die erste Wasserpumpe so betrieben werden, dass das durch den Radiator gekühlte Kühlmittel entlang der ersten Leitung, der zweiten Leitung und der dritten Leitung zirkuliert wird, kann im vierten Kreislauf die vierte Leitung, die mit dem sechsten Anschluss des ersten Ventils verbunden ist, die Kühlvorrichtung durchlaufen und dann mit der fünften Leitung verbunden werden/sein, die mit dem sechsten Anschluss des vierten Ventils vom ersten Anschluss des vierten Ventils aus verbunden ist, kann die fünfte Leitung, die das Batteriemodul durchläuft und mit dem fünften Anschluss des vierten Ventils verbunden ist, mit der vierten Leitung verbunden werden/sein, die mit dem zweiten Anschluss des vierten Ventils vom fünften Anschluss des vierten Ventils aus verbunden ist, kann die vierte Leitung, die mit dem zweiten Anschluss des vierten Ventils verbunden ist, mit der Kühlvorrichtung durch den fünften Anschluss des ersten Ventils und den sechsten Anschluss des ersten Ventils verbunden werden/sein, kann die zweite Wasserpumpe so betrieben werden, dass das Kühlmittel vom (z.B. über den) vierten Kreislauf aus entlang des fünften Kreislaufs unabhängig zirkuliert wird, kann im sechsten Kreislauf, die sechste Leitung einen unabhängigen geschlossenen Kreislauf durch den fünften Anschluss und den sechsten Anschluss des zweiten Ventils und den dritten Anschluss und den vierten Anschluss des dritten Ventils bilden (z.B. definieren), so dass das Kühlmittel unabhängig entlang der sechsten Leitung durch den Betrieb der dritten Wasserpumpe zirkuliert wird, und kann der Betrieb des siebten Kreislaufs gestoppt werden/sein und das Kältemittel kann im Zentral-Energiemodul zirkuliert werden.
-
Wenn eine externe Wärmequelle (z.B. die Wärme einer externen Wärmequelle) und Abwärme der elektrischen Vorrichtung in einem Heizmodus des Fahrzeugs zurückgewonnen werden, kann die erste Leitung, die mit dem ersten Anschluss des ersten Ventils verbunden ist, mit der vierten Leitung verbunden werden/sein, die mit dem sechsten Anschluss des ersten Ventils verbunden ist, kann die vierte Leitung, die die Kühlvorrichtung durchläuft und mit dem ersten Anschluss des vierten Ventils verbunden ist, vom zweiten Anschluss des vierten Ventils aus mit dem fünften Anschluss des ersten Ventils verbunden werden/sein, kann die vierte Leitung, die mit dem fünften Anschluss des ersten Ventils verbunden ist, mit der ersten Leitung verbunden werden/sein, die mit dem zweiten Anschluss des ersten Ventils vom fünften Anschluss des ersten Ventils aus verbunden ist, können der erste Kreislauf und der vierte Kreislauf miteinander verbunden werden/sein, und kann die zweite Wasserpumpe so betrieben werden, dass das Kühlmittel, das den Radiator durchlaufen hat, entlang der ersten Leitung und der vierten Leitung zirkuliert, kann die zweite Leitung, die mit dem vierten Anschluss des ersten Ventils verbunden ist, mit der siebten Leitung verbunden werden/sein, die mit dem sechsten Anschluss des dritten Ventils vom ersten Anschluss des dritten Ventils aus verbunden ist, kann die siebte Leitung, die mit dem sechsten Anschluss des dritten Ventils verbunden ist, den Heizer vom dritten Anschluss des vierten Ventils aus durch den vierten Anschluss des vierten Ventils durchlaufen und dann mit dem fünften Anschluss des dritten Ventils verbunden werden/sein, kann die siebte Leitung, die mit dem fünften Anschluss des dritten Ventils verbunden ist, mit der zweiten Leitung verbunden werden/sein, die mit dem zweiten Anschluss des dritten Ventils verbunden ist, kann die zweite Leitung, die mit dem zweiten Anschluss des dritten Ventils verbunden ist, den Kondensator vom ersten Anschluss des zweiten Ventils aus durch den zweiten Anschluss des zweiten Ventils durchlaufen und dann mit dem dritten Anschluss des ersten Ventils verbunden werden/sein, kann der zweite Kreislauf mit dem siebten Kreislauf verbunden werden/sein, und die erste Wasserpumpe und die vierte Wasserpumpe können jeweils so betrieben werden, dass das Kühlmittel entlang der zweiten Leitung und der siebten Leitung zirkuliert wird, kann die dritte Leitung, die mit dem dritten Anschluss des zweiten Ventils verbunden ist, mit der sechsten Leitung verbunden werden/sein, die mit dem sechsten Anschluss des zweiten Ventils verbunden ist, kann die sechste Leitung, die mit dem sechsten Anschluss des zweiten Ventils verbunden ist, den Verdampfer vom dritten Anschluss des dritten Ventils aus durch den vierten Anschluss des dritten Ventils durchlaufen und dann mit der Zweigleitung verbunden werden/sein, die mittels des Betriebs des fünften Ventils geöffnet wird/ist, kann ein Teil der sechsten Leitung, der mit der Zweigleitung verbunden ist, mit der dritten Leitung vom fünften Anschluss des zweiten Ventils aus durch den vierten Anschluss des zweiten Ventils verbunden werden/sein, ohne den Kühler zu durchlaufen, kann die dritte Leitung, die mit dem vierten Anschluss des zweiten Ventils verbunden ist, die elektrische Vorrichtung durchlaufen und mit dem dritten Anschluss des zweiten Ventils verbunden werden/sein, kann der dritte Kreislauf mit dem fünften Kreislauf verbunden werden/sein, und kann die dritte Wasserpumpe so betrieben werden, dass das Kühlmittel entlang der dritten Leitung und der sechsten Leitung zirkuliert, und kann der Betrieb des fünften Kreislaufs gestoppt werden/sein, und das Kältemittel kann im Zentral-Energiemodul zirkuliert werden.
-
Wenn Abwärme der elektrischen Vorrichtung und des Batteriemoduls in einem Heizmodus des Fahrzeugs zurückgewonnen wird, kann der Betrieb des ersten Kreislaufs gestoppt werden/sein, kann im vierten Kreislauf die vierte Leitung, die mit dem sechsten Anschluss des ersten Ventils verbunden ist, die Kühlvorrichtung durchlaufen und dann mit der fünften Leitung verbunden werden/sein, die mit dem sechsten Anschluss des vierten Ventils vom ersten Anschluss des vierten Ventils aus verbunden ist, kann die fünfte Leitung, die das Batteriemodul durchläuft und mit dem fünften Anschluss des vierten Ventils verbunden ist, mit der vierten Leitung verbunden werden/sein, die mit dem zweiten Anschluss des vierten Ventils vom fünften Anschluss des vierten Ventils aus verbunden ist, kann die vierte Leitung, die mit dem zweiten Anschluss des vierten Ventils verbunden ist, mit der Kühlvorrichtung durch den fünften Anschluss des ersten Ventils und den sechsten Anschluss des ersten Ventils verbunden werden/sein, kann die zweite Wasserpumpe so betrieben werden, dass das Kühlmittel unabhängig vom vierten Kreislauf entlang des fünften Kreislaufs zirkuliert, kann die zweite Leitung, die mit dem vierten Anschluss des ersten Ventils verbunden ist, mit der siebten Leitung verbunden werden/sein, die mit dem sechsten Anschluss des dritten Ventils vom ersten Anschluss des dritten Ventils aus verbunden ist, kann die siebte Leitung, die mit dem sechsten Anschluss des dritten Ventils verbunden ist, den Heizer vom dritten Anschluss des vierten Ventils aus durch den vierten Anschluss des vierten Ventils durchlaufen und dann mit dem fünften Anschluss des dritten Ventils verbunden werden/sein, kann die siebte Leitung, die mit dem fünften Anschluss des dritten Ventils verbunden ist, mit der zweiten Leitung verbunden werden/sein, die mit dem zweiten Anschluss des dritten Ventils verbunden ist, kann die zweite Leitung, die mit dem zweiten Anschluss des dritten Ventils verbunden ist, den Kondensator vom ersten Anschluss des zweiten Ventils aus durch den zweiten Anschluss des zweiten Ventils durchlaufen und dann mit dem dritten Anschluss des ersten Ventils verbunden werden/sein, kann der zweite Kreislauf mit dem siebten Kreislauf verbunden werden/sein, und die erste Wasserpumpe und die vierte Wasserpumpe können jeweils so betrieben werden, dass das Kühlmittel entlang der zweiten Leitung und der siebten Leitung zirkuliert, kann die dritte Leitung, die mit dem dritten Anschluss des zweiten Ventils verbunden ist, mit der sechsten Leitung verbunden werden/sein, die mit dem sechsten Anschluss des zweiten Ventils verbunden ist, kann die sechste Leitung, die mit dem sechsten Anschluss des zweiten Ventils verbunden ist, den Verdampfer vom dritten Anschluss des dritten Ventils aus durch den vierten Anschluss des dritten Ventils durchlaufen und dann mit der Zweigleitung verbunden werden/sein, die mittels des Betriebs des fünften Ventils geöffnet wird/ist, kann ein Teil der sechsten Leitung, der mit der Zweigleitung verbunden ist, mit der dritten Leitung vom fünften Anschluss des zweiten Ventils aus durch den vierten Anschluss des zweiten Ventils verbunden werden/sein, ohne den Kühler zu durchlaufen, kann die dritte Leitung, die mit dem vierten Anschluss des zweiten Ventils verbunden ist, die elektrische Vorrichtung durchlaufen und mit dem dritten Anschluss des zweiten Ventils verbunden werden/sein, kann der dritte Kreislauf mit dem fünften Kreislauf verbunden werden/sein, und kann die dritte Wasserpumpe so betrieben werden, dass das Kühlmittel entlang der dritten Leitung und der sechsten Leitung zirkuliert wird, und das Kältemittel kann im Zentral-Energiemodul zirkuliert werden.
-
Wenn eine externe Wärmequelle (z.B. die Wärme einer externen Wärmequelle) in einem Heiz- und Entfeuchtungsmodus des Fahrzeugs zurückgewonnen wird, kann die erste Leitung, die mit dem ersten Anschluss des ersten Ventils verbunden ist, mit der vierten Leitung verbunden werden/sein, die mit dem sechsten Anschluss des ersten Ventils verbunden ist, kann die vierte Leitung, die die Kühlvorrichtung durchläuft und mit dem ersten Anschluss des vierten Ventils verbunden ist, vom zweiten Anschluss des vierten Ventils aus mit dem fünften Anschluss des ersten Ventils verbunden werden/sein, kann die vierte Leitung, die mit dem fünften Anschluss des ersten Ventils verbunden ist, mit der ersten Leitung verbunden werden/sein, die mit dem zweiten Anschluss des ersten Ventils vom fünften Anschluss des ersten Ventils aus verbunden ist, können der erste Kreislauf und der vierte Kreislauf miteinander verbunden werden/sein, und die zweite Wasserpumpe kann so betrieben werden, dass das Kühlmittel, das den Radiator durchlaufen hat, entlang der ersten Leitung und der vierten Leitung zirkuliert, kann die zweite Leitung, die mit dem vierten Anschluss des ersten Ventils verbunden ist, mit der siebten Leitung verbunden werden/sein, die mit dem sechsten Anschluss des dritten Ventils vom ersten Anschluss des dritten Ventils aus verbunden ist, kann die siebte Leitung, die mit dem sechsten Anschluss des dritten Ventils verbunden ist, den Heizer vom dritten Anschluss des vierten Ventils aus durch den vierten Anschluss des vierten Ventils durchlaufen und dann mit dem fünften Anschluss des dritten Ventils verbunden werden/sein, kann die siebte Leitung, die mit dem fünften Anschluss des dritten Ventils verbunden ist, mit der zweiten Leitung verbunden werden/sein, die mit dem zweiten Anschluss des dritten Ventils verbunden ist, kann die zweite Leitung, die mit dem zweiten Anschluss des dritten Ventils verbunden ist, den Kondensator vom ersten Anschluss des zweiten Ventils aus durch den zweiten Anschluss des zweiten Ventils durchlaufen und dann mit dem dritten Anschluss des ersten Ventils verbunden werden/sein, kann der zweite Kreislauf mit dem siebten Kreislauf verbunden werden/sein, und die erste Wasserpumpe und die vierte Wasserpumpe werden jeweils so betrieben, dass das Kühlmittel entlang der zweiten Leitung und der siebten Leitung zirkuliert wird, kann im sechsten Kreislauf die sechste Leitung einen unabhängigen geschlossenen Kreislauf bilden mittels des (z.B. durch den) sechsten Anschlusses des zweiten Ventils, des dritten Anschlusses des dritten Ventils, des vierten Anschlusses des dritten Ventils und des fünften Anschlusses des zweiten Ventils, kann die dritte Wasserpumpe so betrieben werden, dass das Kühlmittel nacheinander (z.B. sequentiell) den Verdampfer und den Kühler entlang der sechsten Leitung durchlaufen kann, und kann das Kältemittel in dem Zentral-Energiemodul zirkuliert werden.
-
Wenn eine externe Wärmequelle (z.B. die Wärme einer externen Wärmequelle) und Abwärme der elektrischen Vorrichtung zurückgewonnen werden, um das Batteriemodul in einem Heizmodus des Fahrzeugs zu erwärmen, kann die erste Leitung, die mit dem ersten Anschluss des ersten Ventils verbunden ist, mit der vierten Leitung verbunden werden/sein, die mit dem sechsten Anschluss des ersten Ventils verbunden ist, kann die vierte Leitung, die die Kühlvorrichtung durchläuft und mit dem ersten Anschluss des vierten Ventils verbunden ist, vom zweiten Anschluss des vierten Ventils aus mit dem fünften Anschluss des ersten Ventils verbunden werden/sein, kann die vierte Leitung, die mit dem fünften Anschluss des ersten Ventils verbunden ist, mit der ersten Leitung verbunden werden/sein, die mit dem zweiten Anschluss des ersten Ventils vom fünften Anschluss des ersten Ventils aus verbunden ist, können der erste Kreislauf und der vierte Kreislauf miteinander verbunden werden/sein, und die zweite Wasserpumpe kann so betrieben werden, dass das Kühlmittel, das den Radiator durchlaufen hat, entlang der ersten Leitung und der vierten Leitung zirkuliert, kann die zweite Leitung, die mit dem vierten Anschluss des ersten Ventils verbunden ist, mit der siebten Leitung verbunden werden/sein, die mit dem sechsten Anschluss des dritten Ventils vom ersten Anschluss des dritten Ventils aus verbunden ist, kann die siebte Leitung, die mit dem sechsten Anschluss des dritten Ventils verbunden ist, mit der fünften Leitung vom dritten Anschluss des vierten Ventils aus durch den sechsten Anschluss des vierten Ventils verbunden werden/sein, kann die fünfte Leitung, die das Batteriemodul durchläuft und mit dem fünften Anschluss des vierten Ventils verbunden ist, vom fünften Anschluss des vierten Ventils aus mit der siebten Leitung verbunden werden/sein, die mit dem vierten Anschluss des vierten Ventils verbunden ist, kann die siebte Leitung, die mit dem vierten Anschluss des vierten Ventils verbunden ist, den Heizer durchlaufen und dann mit dem fünften Anschluss des dritten Ventils verbunden werden/sein, kann die siebte Leitung, die mit dem fünften Anschluss des dritten Ventils verbunden ist, mit der zweiten Leitung verbunden werden/sein, die mit dem zweiten Anschluss des dritten Ventils verbunden ist, kann die zweite Leitung, die mit dem zweiten Anschluss des dritten Ventils verbunden ist, den Kondensator vom ersten Anschluss des zweiten Ventils aus durch den zweiten Anschluss des zweiten Ventils durchlaufen und dann mit dem dritten Anschluss des ersten Ventils verbunden werden/sein, kann der zweite Kreislauf mit dem fünften Kreislauf und dem siebten Kreislauf verbunden werden/sein, und die erste Wasserpumpe und die vierte Wasserpumpe können jeweils so betrieben werden, dass das Kühlmittel entlang der zweiten Leitung, der fünften Leitung und der siebten Leitung zirkuliert wird, kann die dritte Leitung, die mit dem dritten Anschluss des zweiten Ventils verbunden ist, mit der sechsten Leitung verbunden werden/sein, die mit dem sechsten Anschluss des zweiten Ventils verbunden ist, kann die sechste Leitung, die mit dem sechsten Anschluss des zweiten Ventils verbunden ist, den Verdampfer vom dritten Anschluss des dritten Ventils aus durch den vierten Anschluss des dritten Ventils durchlaufen und dann mit der Zweigleitung verbunden werden/sein, die mittels des Betriebs des fünften Ventils geöffnet wird/ist, kann ein Teil der sechsten Leitung, der mit der Zweigleitung verbunden ist, mit der dritten Leitung vom fünften Anschluss des zweiten Ventils aus durch den vierten Anschluss des zweiten Ventils verbunden werden/sein, ohne den Kühler zu durchlaufen, kann die dritte Leitung, die mit dem vierten Anschluss des zweiten Ventils verbunden ist, die elektrische Vorrichtung durchlaufen und mit dem dritten Anschluss des zweiten Ventils verbunden werden/sein, kann der dritte Kreislauf mit dem fünften Kreislauf verbunden werden/sein, und die dritte Wasserpumpe kann so betrieben werden, dass das Kühlmittel entlang der dritten Leitung und der sechsten Leitung zirkuliert wird, und kann das Kältemittel in dem Zentral-Energiemodul zirkuliert werden.
-
Wenn ein Heizmodus des Fahrzeugs mit Abwärme (z.B. basierend auf Abwärme) der elektrischen Vorrichtung durchgeführt wird, können der erste Kreislauf, der vierte Kreislauf, der fünfte Kreislauf und der sechste Kreislauf gestoppt (z.B. angehalten) werden/sein, kann die zweite Leitung, die mit dem vierten Anschluss des ersten Ventils verbunden ist, mit der siebten Leitung verbunden werden/sein, die mit dem sechsten Anschluss des dritten Ventils vom ersten Anschluss des dritten Ventils aus verbunden ist, kann die siebte Leitung, die mit dem sechsten Anschluss des dritten Ventils verbunden ist, den Heizer vom dritten Anschluss des vierten Ventils aus durch den vierten Anschluss des vierten Ventils durchlaufen und dann mit dem fünften Anschluss des dritten Ventils verbunden werden/sein, kann die siebte Leitung, die mit dem fünften Anschluss des dritten Ventils verbunden ist, mit der zweiten Leitung verbunden werden/sein, die mit dem zweiten Anschluss des dritten Ventils verbunden ist, kann die zweite Leitung, die mit dem zweiten Anschluss des dritten Ventils verbunden ist, mit dem ersten Anschluss des zweiten Ventils verbunden werden/sein, kann die zweite Leitung, die mit dem ersten Anschluss des zweiten Ventils verbunden ist, mit der dritten Leitung verbunden werden/sein, die mit dem vierten Anschluss des zweiten Ventils vom ersten Anschluss des zweiten Ventils aus verbunden ist, kann die dritte Leitung, die die elektrische Vorrichtung durchläuft und mit dem dritten Anschluss des zweiten Ventils verbunden ist, mit der zweiten Leitung durch den zweiten Anschluss des zweiten Ventils verbunden werden/sein, kann die zweite Leitung, die den Kondensator durchläuft und mit dem dritten Anschluss des ersten Ventils verbunden ist, mit der zweiten Leitung verbunden werden/sein, die mit dem ersten Anschluss des dritten Ventils vom dritten Anschluss des ersten Ventils aus durch den vierten Anschluss des ersten Ventils verbunden ist, kann der zweite Kreislauf mit dem siebten Kreislauf und dem dritten Kreislauf verbunden werden/sein, und können die erste Wasserpumpe und die vierte Wasserpumpe jeweils so betrieben werden, dass das Kühlmittel entlang der zweiten Leitung, der siebten Leitung und der dritten Leitung zirkuliert wird, und kann der Betrieb des Zentral-Energiemoduls gestoppt werden/sein.
-
Wenn die elektrische Vorrichtung und das Batteriemodul beheizt werden/sind, können der erste Kreislauf, der sechste Kreislauf und der siebte Kreislauf gestoppt (z.B. angehalten) werden/sein, kann die zweite Leitung, die mit dem vierten Anschluss des ersten Ventils verbunden ist, mit dem ersten Anschluss des zweiten Ventils vom ersten Anschluss des dritten Ventils aus durch den zweiten Anschluss des dritten Ventils verbunden werden/sein, kann die zweite Leitung, die mit dem ersten Anschluss des zweiten Ventils verbunden ist, mit der dritten Leitung verbunden werden/sein, die mit dem vierten Anschluss des zweiten Ventils vom ersten Anschluss des zweiten Ventils aus verbunden ist, kann die dritte Leitung, die die elektrische Vorrichtung durchläuft und mit dem dritten Anschluss des zweiten Ventils verbunden ist, mit der zweiten Leitung durch den zweiten Anschluss des zweiten Ventils verbunden werden/sein, kann die zweite Leitung, die mit dem zweiten Anschluss des zweiten Ventils verbunden ist, vom dritten Anschluss des ersten Ventils aus mit der vierten Leitung verbunden werden/sein, die mit dem sechsten Anschluss des ersten Ventils verbunden ist, kann die vierte Leitung vom ersten Anschluss des vierten Ventils aus mit der fünften Leitung verbunden werden/sein, die mit dem sechsten Anschluss des vierten Ventils verbunden ist, kann die fünfte Leitung, die das Batteriemodul durchläuft und mit dem fünften Anschluss des vierten Ventils verbunden ist, mit der vierten Leitung verbunden werden/sein, die mit dem zweiten Anschluss des vierten Ventils vom fünften Anschluss des vierten Ventils aus verbunden ist, kann die vierte Leitung, die mit dem zweiten Anschluss des vierten Ventils verbunden ist, mit der zweiten Leitung vom fünften Anschluss des ersten Ventils aus durch den vierten Anschluss des ersten Ventils verbunden werden/sein, kann der zweite Kreislauf mit dem dritten Kreislauf, dem vierten Kreislauf und dem fünften Kreislauf verbunden werden/sein, können die erste Wasserpumpe und die zweite Wasserpumpe jeweils so betrieben werden, dass das Kühlmittel entlang der zweiten Leitung, der dritten Leitung, der vierten Leitung und der fünften Leitung zirkuliert wird, und kann der Betrieb des Zentral-Energiemoduls gestoppt werden/sein.
-
Das Zentral-Energiemodul kann aufweisen: einen Kompressor (z.B. einen Kompressor), der mit einer Kältemittelleitung verbunden ist und das Kältemittel verdichtet (z.B. komprimiert), den Kondensator, der mit dem Kompressor durch die Kältemittelleitung verbunden ist und das Kältemittel verflüssigt (z.B. kondensiert) mittels Durchführens eines Wärmeaustauschs zwischen dem Kühlmittel, das in der zweiten Leitung zirkuliert, und dem Kältemittel, ein erstes Expansionsventil (z.B. ein erstes Entspannungsventil, ein erstes Drosselventil), das mit dem Kondensator durch die Kältemittelleitung verbunden ist und das Kältemittel expandiert (z.B. entspannt, ausdehnt), den Verdampfer, der mit dem ersten Expansionsventil durch die Kältemittelleitung verbunden ist und das Kältemittel verdampft mittels Durchführens eines Wärmeaustauschs zwischen dem Kühlmittel, das in der sechsten Leitung zirkuliert, und dem Kältemittel, einen Akkumulator (z.B. einen Druckspeicher, einen Hydraulikspeicher), der in der Kältemittelleitung zwischen dem Verdampfer und dem Kompressor bereitgestellt wird/ist, eine Kältemittelverbindungsleitung, die ein Ende (z.B. ein erstes Ende) hat, das mit der Kältemittelleitung verbunden ist, die mit dem Kondensator verbunden ist, so dass das Kältemittel, das vom Kondensator abgeleitet wird/wurde, selektiv (z.B. wahlweise, einzeln) eingeleitet (z.B. in die Kältemittelverbindungsleitung eingeleitet) wird, und die ein anderes Ende hat (z.B. ein zweites Ende hat), das mit dem Akkumulator verbunden ist, um das Kältemittel in den Kompressor zusammen mit einem Kältemittel einzuleiten, das vom Verdampfer abgeleitet wird/wurde, ein zweites Expansionsventil (z.B. ein zweites Entspannungsventil, ein zweites Drosselventil), das in der Kältemittelverbindungsleitung bereitgestellt wird/ist, um das Kältemittel, das aus dem Kondensator abgeleitet wurde, selektiv in die Kältemittelverbindungsleitung einzuleiten, und um selektiv das Kältemittel zu expandieren (z.B. zu entspannen, auszudehnen), das in die Kältemittelverbindungsleitung eingeleitet wurde; und die Kühlvorrichtung, die in der Kältemittelverbindungsleitung bereitgestellt wird/ist, so dass das Kältemittel, das das zweite Expansionsventil durchlaufen hat, in die Kühlvorrichtung eingeleitet wird/ist, und die (z.B. die Kühlvorrichtung) einen Wärmeaustausch zwischen dem Kühlmittel, das in der vierten Leitung zirkuliert, und dem Kältemittel durchführt.
-
Gemäß einer Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung/Offenbarung kann das erste Ventil mit einem Speicherbehälter (z.B. Speichertank) fest (z.B. vollständig, integral) verbunden sein.
-
Darüber hinaus ist es möglich, selektiv Wärmeenergie, die vom Kältemittel während einer Verflüssigung und einer Verdampfung des Kältemittels erzeugt wird, mit dem Kühlmittel auszutauschen und eine Innentemperatur (z.B. eine Innenraumtemperatur) des Fahrzeugs zu steuern mittels eines jeweiligen Verwendens des wärmeausgetauschten Niedertemperatur-Kühlmittels oder des wärmeausgetauschten Hochtemperatur-Kühlmittels. Dadurch kann das System vereinfacht werden und eine Anordnung von Verbindungsleitungen, durch die das Kältemittel zirkuliert, kann vereinfacht werden.
-
Außerdem ist, indem die elektrische Vorrichtung und das Batteriemodul parallel zueinander angeordnet sind durch jede (eine jeweilige) Leitung, so dass das Kühlmittel unabhängig von der elektrischen Vorrichtung und dem Batteriemodul zirkuliert (z.B. durch jede Leitung zirkuliert), ein unabhängiges Kühlen der elektrischen Vorrichtung und des Batteriemoduls möglich, und eine Abwärme der elektrischen Vorrichtung und des Batteriemoduls kann gleichzeitig im Heizmodus des Fahrzeugs zurückgewonnen werden oder es kann selektiv nur die Abwärme von einem (z.B. von einem der beiden) zurückgewonnen werden. Dadurch ist es möglich, eine Gesamtmarktfähigkeit des Fahrzeugs zu verbessern.
-
Außerdem ist es möglich, eine Heizeffizienz des Fahrzeugs zu verbessern, indem selektiv eine (z.B. die) Abwärme der elektrischen Vorrichtung und/oder des Batteriemoduls und/oder einer externen Wärmequelle (z.B. der Wärme der externen Wärmequelle) im Heizmodus des Fahrzeugs genutzt wird, und eine Temperatur des Batteriemoduls effektiv zu steuern, so dass das Batteriemodul eine optimale Leistung aufweist (z.B. zeigt, ausgibt), um die Gesamtlaufleistung des Fahrzeugs zu erhöhen.
-
Außerdem können, indem ein Zentral-Energiemodul (CE-Modul) untergebracht wird, das Wärmeenergie durch Verflüssigen und Verdampfen des Kältemittels erzeugt, und indem ein Hochleistungskältemittel verwendet wird, die Größe und das Gewicht reduziert werden, und es ist möglich, das Auftreten von Lärm, Vibration und einer Betriebsinstabilität im Vergleich zu einer herkömmlichen Klimaanlage zu vermeiden.
-
Darüber hinaus ist es möglich, die Herstellungskosten zu reduzieren und das Gewicht durch die Vereinfachung des gesamten Systems zu reduzieren, und es ist möglich, die Raumnutzung zu verbessern indem die Komponenten verkleinert (z.B. minimiert) werden.
-
KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
-
- 1 ist ein Blockdiagramm eines Wärmepumpensystems für ein Fahrzeug gemäß einer Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung/Offenbarung.
- 2 ist ein Betriebszustandsdiagramm zum Kühlen einer elektrischen Vorrichtung und eines Batteriemoduls unter Verwendung eines Kühlmittels, das mittels eines Radiators im Wärmepumpensystem für ein Fahrzeug gemäß einer Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung/Offenbarung gekühlt wird/ist.
- 3 ist ein Betriebszustandsdiagramm zum Kühlen der elektrischen Vorrichtung und des Batteriemoduls in einem Kühlmodus des Fahrzeugs des (z.B. im) Wärmepumpensystems für ein Fahrzeug gemäß einer Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung/Offenbarung.
- 4 ist ein Betriebszustandsdiagramm zum Zurückgewinnen einer externen Wärmequelle (z.B. einer Wärme der externen Wärmequelle) und einer Abwärme einer elektrischen Vorrichtung in einem Heizmodus des Fahrzeugs des (z.B. im) Wärmepumpensystems für ein Fahrzeug gemäß einer Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung/Offenbarung.
- 5 ist ein Betriebszustandsdiagramm zum Zurückgewinnen von Abwärme von der elektrischen Vorrichtung und vom Batteriemodul im Heizmodus des Fahrzeugs des (z.B. im) Wärmepumpensystems für ein Fahrzeug gemäß einer Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung/Offenbarung.
- 6 ist ein Betriebszustandsdiagramm zum Zurückgewinnen einer externen Wärmequelle (z.B. einer Wärme der externen Wärmequelle) in einem Heiz- und Entfeuchtungsmodus des Fahrzeugs des (z.B. im) Wärmepumpensystems für ein Fahrzeug gemäß einer Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung/Offenbarung.
- 7 ist ein Betriebszustandsdiagramm zum Zurückgewinnen der externen Wärmequelle (z.B. einer Wärme der externen Wärmequelle) und einer Abwärme der elektrischen Vorrichtung und zum Heizen des Batteriemoduls im Heizmodus des Fahrzeugs des (z.B. im) Wärmepumpensystems für ein Fahrzeug gemäß einer Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung/Offenbarung.
- 8 ist ein Betriebszustandsdiagramm zum Durchführen eines Heizmodus unter Verwendung der Abwärme der elektrischen Vorrichtung des (z.B. im) Wärmepumpensystems für ein Fahrzeug gemäß einer Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung/Offenbarung.
- 9 ist ein Betriebszustandsdiagramm zum Beheizen der elektrischen Vorrichtung und des Batteriemoduls des (z.B. im) Wärmepumpensystems für ein Fahrzeug gemäß einer Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung/Offenbarung.
-
Die folgenden Bezugszeichen können in Verbindung mit den begleitenden Zeichnungen verwendet werden, um beispielhafte Ausgestaltungen der vorliegenden Erfindung/Offenbarung zu beschreiben.
- 3
- Erstes Ventil
- 5
- Zweites Ventil
- 7
- drittes Ventil
- 9
- Viertes Ventil
- 10
- Erster Kreislauf
- 11
- Erste Leitung
- 12
- Radiator
- 13
- Kühlgebläse
- 14
- Speicherbehälter
- 20
- Zweiter Kreislauf
- 21
- Zweite Leitung
- 22
- Erste Wasserpumpe
- 30
- Dritter Kreislauf
- 31
- Dritte Leitung
- 32
- Elektrische Vorrichtung
- 40
- Vierter Kreislauf
- 41
- Vierte Leitung
- 42
- Zweite Wasserpumpe
- 50
- Fünfter Kreislauf
- 51
- Fünfte Leitung
- 52
- Batteriemodul
- 60
- Sechster Kreislauf
- 61
- Sechste Leitung
- 62
- Dritte Wasserpumpe
- 63
- Kühler
- 64
- Fünftes Ventil
- 65
- Zweigleitung
- 70
- Siebter Kreislauf
- 71
- Siebte Leitung
- 72
- Vierte Wasserpumpe
- 73
- Heizer
- 74
- Kühlmittelheizer
- 80
- CE-Modul (Zentral-Energiemodul)
- 81
- Kältemittelleitung
- 82
- Kompressor
- 83
- Kondensator
- 84
- Erstes Expansionsventil
- 85
- Verdampfer
- 86
- Akkumulator
- 87
- Kältemittelverbindungsleitung
- 88
- Zweites Expansionsventil
-
AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG BEISPIELHAFTER AUSGESTALTUNGEN
-
Beispielhafte Ausgestaltungen der vorliegenden Erfindung/Offenbarung werden hiernach im Detail unter Verweis auf die beigefügten Zeichnungen näher beschrieben.
-
Zunächst ist anzumerken, dass die in den Ausgestaltungen und Zeichnungen, die in der vorliegenden Beschreibung beschrieben sind, gezeigten Konfigurationen nur beispielhafte (z.B. die bevorzugten) Ausgestaltungen der vorliegenden Erfindung/Offenbarung sind und nicht den gesamten technischen Gedanken der vorliegenden Erfindung/Offenbarung darstellen. Es sollte daher verständlich sein, dass diese durch zahlreiche ähnliche Konfigurationen zum Zeitpunkt der Einreichung der vorliegenden Anmeldung ersetzt werden können.
-
Um Ausgestaltungen der vorliegenden Erfindung/Offenbarung deutlich zu beschreiben, werden Teile, die für die Beschreibung irrelevant sind, weggelassen, und die gleichen Bezugszeichen werden in der gesamten Beschreibung zu gleichen oder ähnlichen Bestandteilen zugeordnet.
-
Da die Größe und Dicke von jeder Komponente (z.B. jedem Bauteil), das in den Zeichnungen dargestellt ist, zur Vereinfachung der Beschreibung willkürlich angegeben sind, sind Ausgestaltungen der vorliegenden Erfindung/Offenbarung nicht notwendigerweise auf das in den Zeichnungen Gezeigte beschränkt und die Dicke wird/ist vergrößert, um verschiedene Teile und Bereiche deutlich darzustellen.
-
Darüber hinaus bedeutet in der gesamten Beschreibung, wenn ein Teil ein bestimmtes Bauteil „aufweist“, dass es ferner andere Bauteile aufweisen kann, und nicht, dass andere Bauteile ausgeschlossen sind, sofern nicht anders angegeben.
-
Außerdem beziehen sich Begriffe wie „...-Einheit", „...-Mittel", „...-Abschnitt" und „... Bauteil", die in der Beschreibung beschrieben werden, auf eine Einheit einer vielfältigen Konfiguration, die mindestens eine Funktion oder einen Betrieb (z.B. eine Operation) durchführt (z.B. ausführt).
-
1 ist ein Blockdiagramm eines Wärmepumpensystems für ein Fahrzeug gemäß einer Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung/Offenbarung.
-
Das Wärmepumpensystem für ein Fahrzeug gemäß einer Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung/Offenbarung tauscht selektiv Wärmeenergie, die von einem Kältemittel während eines Verflüssigens und Verdampfens des Kältemittels erzeugt wird, mit einem Kühlmittel aus, um einen Kühlmodus oder Heizmodus des Fahrzeugs nur unter Verwendung eines Niedertemperatur-Kühlmittels oder eines Hochtemperatur-Kühlmittels durchzuführen (z.B. um einen Kühlmodus nur unter Verwendung eines Niedertemperatur-Kühlmittels oder einen Heizmodus des Fahrzeugs nur unter Verwendung eines Hochtemperatur-Kühlmittels durchzuführen).
-
Außerdem nutzt das Wärmepumpensystem selektiv eine Abwärme von einer elektronischen/elektrischen Vorrichtung 32 und von einem Batteriemodul 52 und von einer externen Wärmequelle im Heizmodus des Fahrzeugs, um die Heizeffizienz des Fahrzeugs zu verbessern, und (das Wärmepumpensystem) kann die Temperatur des Batteriemoduls 52 effektiv anpassen, so dass das Batteriemodul 52 eine optimale Leistungsfähigkeit aufweist.
-
Ein derartiges Wärmepumpensystem wird in einem Hybridfahrzeug oder einem Elektrofahrzeug eingesetzt (z.B. verwendet, eingebaut). Bezugnehmend auf 1 weist das Wärmepumpensystem auf: einen ersten Kreislauf 10, einen zweiten Kreislauf 20, einen dritten Kreislauf 30, einen vierten Kreislauf 40, einen fünften Kreislauf 50, einen sechsten Kreislauf 60, einen siebten Kreislauf 70 und ein Zentral-Energiemodul (z.B. Zentral-Leistungsmodul) 80 (im Folgenden als CE-Modul bezeichnet).
-
Der erste Kreislauf 10 weist auf: eine erste Leitung 11, durch die das Kühlmittel zirkuliert wird, und ein erstes Ventil 3 und einen Radiator 12, der in der ersten Leitung 11 bereitgestellt (z.B. mit dieser verbunden) wird/ist.
-
Der Radiator 12 ist an der Vorderseite des Fahrzeugs (z.B. der Fahrzeugfront) angeordnet, und ein Kühlgebläse 13 ist an der Rückseite des Radiators 12 bereitgestellt. Dementsprechend kühlt der Radiator 12 das Kühlmittel durch den Betrieb des Kühlgebläses 13 und den Wärmeaustausch mit der Außenluft.
-
In dem ersten Kreislauf 10, der auf diese Weise konfiguriert wird/ist, kann das durch den Radiator 12 gekühlte Kühlmittel entlang der ersten Leitung 11 zirkulieren.
-
In der vorliegenden Ausgestaltung weist der zweite Kreislauf 20 auf: eine zweite Leitung 21, die mit dem ersten Ventil 3 verbunden ist, ein zweites Ventil 5, ein drittes Ventil 7 und eine erste Wasserpumpe 22, die in der zweiten Leitung 21 bereitgestellt (z.B. mit dieser verbunden) wird/ist.
-
In diesem zweiten Kreislauf 20 kann das Kühlmittel entlang der zweiten Leitung 21 zirkuliert werden durch einen Betrieb (z.B. eine Betätigung) des ersten Ventils 3, des zweiten Ventils 5 und des dritten Ventils 7 sowie der ersten Wasserpumpe 22.
-
Der dritte Kreislauf 30 weist auf: eine dritte Leitung 31, die mit dem zweiten Ventil 5 verbunden ist, und eine elektronische/elektrische Vorrichtung 32, die in der dritten Leitung 31 bereitgestellt (z.B. mit dieser verbunden) wird/ist.
-
Hierbei kann die elektrische Vorrichtung 32 eine elektrische Leistungs-Steuerungs-Einheit (engl. electric power control unit) (EPCU) aufweisen, die einen Elektromotor und eine An-Bord-Ladevorrichtung (z.B. bordeigene Ladevorrichtung) (engl. on-board charger) (OBC) aufweist.
-
Die elektrische Leistungs-Steuerungs-Einheit kann während des Fahrens Wärme erzeugen, und die An-Board-Ladevorrichtung kann Wärme erzeugen beim Laden (z.B. Aufladen) des Batteriemoduls 52.
-
Das heißt, wenn die Abwärme der elektrischen Vorrichtung 32 im Heizmodus des Fahrzeugs zurückgewonnen wird, kann die von der elektrischen Leistungs-Steuerungs-Einheit erzeugte Wärme zurückgewonnen werden, und die von der An-Board-Ladevorrichtung erzeugte Wärme kann zurückgewonnen werden, wenn das Batteriemodul 52 geladen wird.
-
Im dritten Kreislauf 30, der auf diese Weise konfiguriert ist, kann das Kühlmittel entlang der dritten Leitung 31 zirkuliert werden, indem das zweite Ventil 5 selektiv betrieben wird.
-
In der vorliegenden Ausgestaltung kann der vierte Kreislauf 40 aufweisen: eine vierte Leitung 41, die mit dem ersten Ventil 3 separat (z.B. unabhängig) von der zweiten Leitung 21 verbunden ist, und ein viertes Ventil 9 und eine zweite Wasserpumpe 42, die in der vierten Leitung 41 bereitgestellt (z.B. mit dieser verbunden) wird/ist.
-
In diesem vierten Kreislauf 40 kann das Kühlmittel zirkuliert werden, indem das erste Ventil 3 und das vierte Ventil 9 und die zweite Wasserpumpe 42 selektiv betrieben werden.
-
Der fünfte Kreislauf 50 kann aufweisen: eine fünfte Leitung 51, die mit dem vierten Ventil 9 verbunden ist, und das Batteriemodul 52, das in der fünften Leitung 51 bereitgestellt (z.B. mit dieser verbunden) wird/ist.
-
In diesem fünften Kreislauf 50 kann das Kühlmittel entlang der fünften Leitung 51 zirkuliert werden, indem das vierte Ventil 9 selektiv betätigt wird. Hierbei führt das Batteriemodul 52 der elektrischen Vorrichtung 32 eine Leistung (z.B. elektrischen Strom, elektrische Spannung) zu und ist als ein wassergekühltes Modul ausgebildet, das mittels des entlang der fünften Leitung 51 strömenden Kühlmittels gekühlt wird/ist.
-
Außerdem wird/ist das Batteriemodul 52 mit dem ersten und zweiten Kreislauf 10 und 20 durch die fünfte Leitung 51 gemäß dem Betrieb des ersten Ventils 3 und des vierten Ventils 9 selektiv verbunden und kann gekühlt werden mittels des in der fünften Leitung 51 zirkulierenden Kühlmittels.
-
Hierbei können der dritte Kreislauf 30 und der fünfte Kreislauf 50 parallel (z.B. parallel zueinander) durch den zweiten Kreislauf 20 und den vierten Kreislauf 40 basierend auf (z.B. ausgehend von) dem ersten Kreislauf 10 angeordnet werden/sein, um einen unabhängigen Kreislauf mittels des Betriebs des ersten Ventils 3, des Betriebs des zweiten Ventils 5 und des Betriebs des vierten Ventils 9 zu bilden.
-
In der vorliegenden Ausgestaltung kann der sechste Kreislauf 60 aufweisen: eine sechste Leitung 61, die durch das zweite Ventil 5 und das dritte Ventil 7 verbunden ist zum Kühlen des Fahrzeuginneren (z.B. des Fahrzeuginnenraums), und eine dritte Wasserpumpe 62 und einen Kühler 63, die in der sechsten Leitung 61 bereitgestellt (z.B. mit dieser verbunden) werden/sind.
-
In dem sechsten Kreislauf 60, der konfiguriert ist wie oben beschrieben, kann das Kühlmittel in der sechsten Leitung 61 durch den Betrieb des zweiten Ventils 5 und durch den Betrieb des dritten Ventils 7 und der dritten Wasserpumpe 62 zirkuliert werden und das mittels des CE-Moduls 80 gekühlte Niedertemperatur-Kühlmittel kann dem Kühler 63 zugeführt werden.
-
Hierbei wird/ist der Kühler 63 in einem HVAC-Modul (nicht gezeigt) bereitgestellt, das in dem Fahrzeug bereitgestellt ist/wird. Dementsprechend kann die Luft, die vom HVAC-Modul aus in den Innenraum des Fahrzeugs zugeführt wird/ist, gekühlt und eingeleitet werden durch einen Wärmeaustausch mit einem Niedertemperatur-Kühlmittel, während es (z.B. das Niedertemperatur-Kühlmittel) den Kühler 63 durchläuft.
-
Außerdem kann der sechste Kreislauf 60 aufweisen: eine Zweigleitung 65, die selektiv die sechste Leitung 61 und den Kühler 63 voneinander separiert durch das fünfte Ventil 64, das in der sechsten Leitung 61 zwischen einem Verdampfer 85 und dem Kühler 63 bereitgestellt wird/ist, um das Kühlmittel, das den Verdampfer 85 des CE-Moduls 80 durchlaufen hat, selektiv daran zu hindern, in den Kühler 63 eingeleitet zu werden.
-
Das fünfte Ventil 64 kann die Zweigleitung 65 öffnen und einen Teil der sechsten Leitung 61, die mit dem Kühler 63 verbunden ist, schließen, um zu verhindern, dass das Kühlmittel in den Kühler 63 im Heizmodus des Fahrzeugs eingeleitet wird/ist.
-
Währenddessen kann das fünfte Ventil 64 die Zweigleitung 65 schließen und einen Teil der sechsten Leitung 61 öffnen, der mit dem Kühler 63 verbunden ist, so dass das Kühlmittel in den Kühler 63 im Kühlmodus oder im Heiz- und Entfeuchtungsmodus des Fahrzeugs eingeleitet wird/ist.
-
In der vorliegenden Ausgestaltung kann der siebte Kreislauf 70 aufweisen: eine siebte Leitung 71, die durch das dritte Ventil 7 und das vierte Ventil 9 verbunden ist, um das Fahrzeuginnere zu erwärmen, und eine vierte Wasserpumpe 72 und einen Heizer 73, die in der siebten Leitung 71 bereitgestellt (z.B. mit dieser verbunden) werden/sind.
-
In dem siebten Kreislauf 70, der auf diese Weise konfiguriert ist, wird das Kühlmittel in der siebten Leitung 71 zirkuliert durch den selektiven Betrieb des dritten Ventils 7 und vierten Ventils 9 und der vierten Wasserpumpe 72. Dementsprechend kann der siebte Kreislauf 70 das durch das CE-Modul 80 erwärmte Kühlmittel dem Heizer 73 zuführen.
-
In der vorliegenden Ausgestaltung ist der Heizer 73 innerhalb des im Fahrzeug bereitgestellten HVAC-Moduls (nicht dargestellt) bereitgestellt. Dementsprechend kann die Luft, die vom HVAC-Modul aus in den Innenraum des Fahrzeugs zugeführt wird/ist, erwärmt werden und unter einem (z.B. durch einen) Wärmeaustausch mit dem Hochtemperatur-Kühlmittel eingeleitet werden, während sie den Heizer 73 durchläuft.
-
Hierbei kann ein Kühlmittelheizer 74 zum selektiven Erwärmen des Kühlmittels, das in der siebten Leitung 71 zirkuliert, in der siebten Leitung 71 zwischen der vierten Wasserpumpe 72 und dem Heizer 73 bereitgestellt werden/sein.
-
Der Kühlmittelheizer 74 wird eingeschaltet, wenn die Temperatur des Kühlmittels, das dem Heizer 73 entlang der siebten Leitung 71 im Heizmodus oder im Heiz- und Entfeuchtungsmodus des Fahrzeugs zugeführt wird, niedriger ist als eine Zieltemperatur, um das in der siebten Leitung 71 zirkulierende Kühlmittel zu erwärmen, und dadurch kann das Kühlmittel, dessen Temperatur angestiegen ist, in den Heizer 73 eingeleitet werden.
-
Der Kühlmittelheizer 74 kann betrieben werden/sein, wenn das Batteriemodul 24 beheizt wird/ist.
-
Der Kühlmittelheizer 74 kann ein elektrischer Heizer sein, der gemäß einer Leistungszufuhr (z.B. Leistungsversorgung) arbeitet (z.B. betrieben wird).
-
Währenddessen wird/ist in der vorliegenden Ausgestaltung der Kühlmittelheizer 74 beispielhaft in der siebten Leitung 71 bereitgestellt, aber Ausgestaltungen der vorliegenden Erfindung/Offenbarung sind nicht darauf beschränkt. Ein Luftheizer kann an der Innenseite des HVAC-Moduls (nicht gezeigt) angebracht (z.B. positioniert) werden/sein, um die Temperatur der Außenluft, die in das Innere des Fahrzeugs eingeleitet wird/ist, zu erhöhen anstelle des Kühlmittelheizers 74.
-
Der Luftheizer kann an der Rückseite des Heizers 73 von der Innenseite des HVAC-Moduls (Heizungs-, Lüftungs- und Klimatisierungsmoduls) aus zum Fahrzeuginnenraum hin angeordnet werden/sein, um die Außenluft selektiv zu erwärmen, die den Heizer 73 durchlaufen hat.
-
Das heißt, dass einer von dem Kühlmittelheizer 74 und dem Luftheizer im siebten Kreislauf 70 verwendet werden (z.B. darin enthalten sein) kann.
-
In dem siebten Kreislauf 70, der auf diese Weise konfiguriert ist, kann das Hochtemperatur-Kühlmittel, das in die siebte Leitung 71 im Heizmodus oder im Heiz- und Entfeuchtungsmodus des Fahrzeugs eingeleitet wird/ist, oder das Kühlmittel, dessen Temperatur sich erhöht hat, während es in der siebten Leitung 71 zirkuliert, dem Heizer 73 mittels des Betriebs der vierten Wasserpumpe 72 zugeführt werden/sein, und dadurch ist es möglich, das Fahrzeuginnere zu erwärmen.
-
Hierbei können der Kühler 63 und der Heizer 73 als ein wassergekühlter Typ konfiguriert werden/sein, der gekühlt oder erwärmt wird gemäß der Temperatur des Kühlmittels, das darin eingeleitet wird/ist.
-
Außerdem können die erste Wasserpumpe 22, die zweite Wasserpumpe 42, die dritte Wasserpumpe 62 und die vierte Wasserpumpe 72 elektrische Wasserpumpen sein.
-
Währenddessen können in der vorliegenden Ausgestaltung das erste Ventil 3, das zweite Ventil 5, das dritte Ventil 7 und das vierte Ventil 9 (jeweils) 6-Wege-Ventile sein. Das erste Ventil 3, das zweite Ventil 5, das dritte Ventil 7 und das vierte Ventil 9 werden im Folgenden detaillierter beschrieben.
-
Das erste Ventil 3 kann aufweisen: einen ersten Anschluss 3a, durch den das mittels des Radiators 12 gekühlte Kühlmittel eingeleitet wird, einen zweiten Anschluss 3b, durch den das Kühlmittel in den Radiator 12 abgeleitet wird, einen dritten Anschluss 3c, durch den das Kühlmittel von der zweiten Leitung 21 aus eingeleitet wird, einen vierten Anschluss 3d, durch den das Kühlmittel in die zweite Leitung 21 abgeleitet wird, einen fünften Anschluss 3e, durch den das Kühlmittel von der vierten Leitung 41 aus eingeleitet wird, und einen sechsten Anschluss 3f, durch den das Kühlmittel in die vierte Leitung 41 abgeleitet wird.
-
Hierbei kann die erste Wasserpumpe 22 am (z.B. im) vierten Anschluss 3d des ersten Ventils 3 bereitgestellt werden/sein, und die zweite Wasserpumpe 42 kann am (z.B. im) sechsten Anschluss 3f des ersten Ventils 3 bereitgestellt werden/sein.
-
Darüber hinaus kann das erste Ventil 3 fest (z.B. vollständig, integral) an einem Speicherbehälter 14 montiert werden/sein. Das mittels des Radiators 12 gekühlte Kühlmittel kann in dem Speicherbehälter 14 gespeichert werden/sein.
-
Das heißt, der erste Anschluss 3a und der zweite Anschluss 3b des ersten Ventils 3 können fest mit dem Speicherbehälter 14 in einem Zustand verbunden werden/sein, in dem sie jeweils mit der ersten Leitung 11 verbunden sind (z.B. in dem der erste Anschluss 3a des ersten Ventils 3 mit der ersten Leitung 11 und der zweite Anschluss 3b des ersten Ventils 3 mit der ersten Leitung 11 verbunden ist).
-
In der vorliegenden Ausgestaltung kann das zweite Ventil 5 aufweisen: einen ersten Anschluss 5a, durch den das Kühlmittel vom dritten Ventil 5 aus durch die zweite Leitung 21 eingeleitet wird, einen zweiten Anschluss 5b, der mit der zweiten Leitung 21 verbunden ist, die mit einem Kondensator 83 des CE-Moduls 80 verbunden ist, und durch den das Kühlmittel zum Kondensator 83 durch die zweite Leitung 21 abgeleitet wird, einen dritten Anschluss 5c, durch den das Kühlmittel, das die elektrische Vorrichtung 32 durchlaufen hat, aus der (z.B. durch die) dritten Leitung 31 eingeleitet wird, einen vierten Anschluss 5d, durch den das Kühlmittel in die elektrische Vorrichtung 32 durch die dritte Leitung 31 abgeleitet wird, einen fünften Anschluss 5e, durch den das Kühlmittel aus der (z.B. durch die) sechsten Leitung 61 eingeleitet wird, und einen sechsten Anschluss 5f, durch den das Kühlmittel in die sechste Leitung 61 abgeleitet wird.
-
Hierbei kann die dritte Wasserpumpe 62 am (z.B. im) sechsten Anschluss 6f des zweiten Ventils 5 bereitgestellt werden/sein.
-
In der vorliegenden Ausgestaltung kann das dritte Ventil 7 aufweisen einen ersten Anschluss 7a, durch den das Kühlmittel vom ersten Ventil 3 aus durch die zweite Leitung 21 eingeleitet wird, einen zweiten Anschluss 7b, durch den das Kühlmittel zum zweiten Ventil 5 durch die zweite Leitung 21 abgeleitet wird, einen dritten Anschluss 7c, durch den das Kühlmittel vom zweiten Ventil 5 aus durch die sechste Leitung 61 eingeleitet wird, einen vierten Anschluss 7d, durch den das Kühlmittel zum Verdampfer 85 durch die sechste Leitung 61 abgeleitet wird, einen fünften Anschluss 7e, durch den das Kühlmittel, das den Heizer 73 durchlaufen hat, durch die siebte Leitung 71 eingeleitet wird, und einen sechsten Anschluss 7f, durch den das Kühlmittel zum vierten Ventil 9 durch die siebte Leitung 17 abgeleitet wird.
-
Darüber hinaus kann das vierte Ventil 9 aufweisen: einen ersten Anschluss 9a, durch den das Kühlmittel aus der (z.B. durch die) vierten Leitung 41 eingeleitet wird, einen zweiten Anschluss 9b, durch den das Kühlmittel zum ersten Ventil 3 durch die vierte Leitung 41 abgeleitet wird, einen dritten Anschluss 9c, durch den das Kühlmittel vom dritten Ventil 7 aus durch die siebte Leitung 71 eingeleitet wird, einen vierten Anschluss 9d, durch den das Kühlmittel zum Heizer 73 durch die siebte Leitung 17 abgeleitet wird, einen fünften Anschluss 9e, durch den das Kühlmittel, das das Batteriemodul 52 durchlaufen hat, aus der (z.B. durch die) fünften Leitung 51 eingeleitet wird, und einen sechsten Anschluss 9f, durch den das Kühlmittel zum Batteriemodul 52 durch die fünfte Leitung 51 abgeleitet wird.
-
Hierbei kann die vierte Wasserpumpe 72 am (z.B. im) vierten Anschluss 9d des vierten Ventils 9 bereitgestellt werden/sein.
-
Darüber hinaus kann das CE-Modul 80 aufweisen: einen Kondensator (Verflüssiger) 83, der in der zweiten Leitung 21 bereitgestellt (z.B. mit dieser verbunden) wird/ist, um dem Kühler 63 ein Niedertemperatur-Kühlmittel und dem Heizer 73 ein Hochtemperatur-Kühlmittel zuzuführen, eine Kühlvorrichtung 89, die in der vierten Leitung 41 bereitgestellt (z.B. mit dieser verbunden) wird/ist, und einen Verdampfer 85, der in der sechsten Leitung 61 bereitgestellt (z.B. mit dieser verbunden) wird/ist.
-
Das CE-Modul 80 kann selektiv Wärmeenergie, die während des Verflüssigens und Verdampfens des Kältemittels erzeugt wird, das durch das Innere des CE-Moduls 80 zirkuliert, mit dem Kühlmittel tauschen lassen, und (das CE-Modul 80) kann das wärmeausgetauschte Niedertemperatur-Kühlmittel dem sechsten Kreislauf 60 und/oder das wärmeausgetauschte Hochtemperatur-Kühlmittel dem siebten Kreislauf 70 zuführen.
-
Das Kältemittel kann ein Hochleistungskältemittel, wie beispielsweise R152-a oder R744, sein.
-
Das heißt, das Niedertemperatur-Kühlmittel wird dem Kühler 63 durch die sechste Leitung 61 zugeführt, und das Hochtemperatur-Kühlmittel wird dem Heizer 73 durch die siebte Leitung 71 zugeführt.
-
Hierbei weist das CE-Modul 80 einen Kompressor (Verdichter) 82, den Kondensator 83, ein erstes Expansionsventil 84, den Verdampfer 85, einen Akkumulator 86, eine Kältemittelverbindungsleitung 87, ein zweites Expansionsventil 88 und die Kühlvorrichtung 89 auf.
-
Zunächst kann der Kompressor 82 mit der Kältemittelleitung 81, durch die das Kältemittel zirkuliert, verbunden werden/sein und (der Kompressor 82) kann das Kältemittel verdichten.
-
Der Kondensator 83 wird/ist in der zweiten Leitung 21 bereitgestellt und wird/ist mit dem Kompressor 82 durch die Kältemittelleitung 81 verbunden. Der Kondensator 83 kann das Kältemittel verflüssigen, indem ein Wärmeaustausch zwischen dem Kältemittel und dem Kühlmittel, das in der zweiten Leitung 21 zirkuliert, durchgeführt wird.
-
Das heißt, der Kondensator 83 verflüssigt das eingeleitete Kältemittel, indem ein Wärmeaustausch zwischen dem Kältemittel und dem Kühlmittel durchgeführt wird, und die Temperatur des Kühlmittels wird erhöht, indem Wärmeenergie, die bei dem Verflüssigen des Kältemittels erzeugt wird, dem Kühlmittel zugeführt wird. Hierbei kann der Kondensator 83 einen wassergekühlten Wärmetauscher (z.B. Wärmeaustauscher) aufweisen (z.B. sein), in den das Kühlmittel eingeleitet wird.
-
Das erste Expansionsventil 84 wird/ist mit dem Kondensator 83 durch die Kältemittelleitung 81 verbunden. Das erste Expansionsventil 84 empfängt (z.B. erhält, nimmt auf) das Kältemittel, das den Kondensator 83 durchlaufen hat, und expandiert (z.B. entspannt, dehnt aus) das Kältemittel. Das erste Expansionsventil 84 kann ein elektrisches Expansionsventil sein, das das Kältemittel selektiv expandiert, während (z.B. wobei) es die Strömung des Kältemittels steuert.
-
Der Verdampfer 85 wird/ist in der sechsten Leitung 61 bereitgestellt und kann mit dem ersten Expansionsventil 84 durch die Kältemittelleitung 81 verbunden werden/sein. Der Verdampfer 85 kann einen Wärmeaustausch zwischen dem Kältemittel und dem Kühlmittel, das in der sechsten Leitung 61 zirkuliert, durchführen, um das Kältemittel zu verdampfen.
-
Das heißt, der Verdampfer 85 führt einen Wärmeaustausch zwischen dem eingeleiteten Kältemittel und dem Kühlmittel durch, um das Kältemittel zu verdampfen, und führt dem Kühlmittel Niedertemperatur-Wärmeenergie zu, die erzeugt wird, wenn das Kältemittel verdampft, um die Temperatur des Kühlmittels zu senken. Hierbei kann der Verdampfer 85 einen wassergekühlten Wärmetauscher aufweisen (z.B. sein), in den das Kühlmittel eingeleitet wird/ist.
-
Der Akkumulator 86 wird/ist in der Kältemittelleitung 81 zwischen dem Verdampfer 85 und dem Kompressor 82 bereitgestellt. Der Akkumulator 86 führt dem Kompressor 82 nur gasförmiges Kältemittel zu, wodurch die Effizienz und die Lebensdauer des Kompressors 82 verbessert werden.
-
In der vorliegenden Ausgestaltung kann ein Ende der Kältemittelverbindungsleitung 87 mit der Kältemittelleitung 81 verbunden werden/sein, die mit dem Kondensator 83 verbunden ist, so dass das Kältemittel, das aus dem Kondensator 83 abgeleitet wird/wurde, selektiv eingeleitet wird (z.B. selektiv in das Ende der Kältemittelverbindungsleitung 87 eingeleitet wird).
-
Darüber hinaus kann das andere Ende der Kältemittelverbindungsleitung 87 mit dem Akkumulator 86 verbunden werden/sein, um das Kältemittel in den Kompressor 82 einzuleiten zusammen mit dem Kältemittel, das aus dem Verdampfer 85 abgeleitet wird/wurde.
-
Das zweite Expansionsventil 88 kann in der Kältemittelverbindungsleitung 87 bereitgestellt werden/sein, um das Kältemittel, das aus dem Kondensator 83 abgeleitet wird/wurde, in die Kältemittelverbindungsleitung 87, die mit der Kältemittelleitung 81 verbunden ist, selektiv einzuleiten und, um das Kältemittel selektiv zu expandieren, das in die Kältemittelverbindungsleitung 87 eingeleitet wird/wurde.
-
Dieses zweite Expansionsventil 88 kann ein elektrisches Expansionsventil sein, das das Kältemittel selektiv expandiert, während (z.B. wobei) es die Strömung des Kältemittels steuert.
-
Außerdem kann die Kühlvorrichtung 89 mit der vierten Leitung 41 verbunden sein, so dass das Kühlmittel die Kühlvorrichtung 89 durchläuft, und kann in der Kältemittelverbindungsleitung 87 bereitgestellt werden/sein, so dass das Kältemittel, das das zweite Expansionsventil 88 durchlaufen hat, eingeleitet wird (z.B. in die Kühlvorrichtung 89 eingeleitet wird). Die Kühlvorrichtung 89 kann einen Wärmeaustausch zwischen dem Kühlmittel, das in der vierten Leitung 41 zirkuliert, und dem Kältemittel durchführen.
-
Das heißt, die Kühlvorrichtung 89 kann die Temperatur des Kühlmittels steuern, indem ein Wärmeaustausch zwischen dem Kühlmittel, das selektiv in das Innere (z.B. das Innere der Kühlvorrichtung) durch die vierte Leitung 41 eingeleitet wird/wurde, und dem Kältemittel durchführt, das durch die Kältemittelverbindungsleitung 87 zugeführt wird/wurde. Hierbei kann die Kühlvorrichtung 89 einen wassergekühlten Wärmetauscher aufweisen (z.B. ein solcher sein), in den das Kühlmittel eingeleitet wird/ist.
-
Das heißt, der Kondensator 83, der Verdampfer 85 und die Kühlvorrichtung 89 können wassergekühlte Wärmetauscher aufweisen (z.B. sein), die miteinander verbunden werden/sind durch die Kältemittelleitung 81, durch die das Kältemittel zirkuliert, und die Kältemittelverbindungsleitung 87, und können einen Wärmeaustausch zwischen dem Kühlmittel und dem Kältemittel durchführen.
-
Hiernach werden ein Betrieb und Aktionen (z.B. eine Handlung) für jeden Betriebsmodus des Wärmepumpensystems für ein Fahrzeug gemäß einer Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung/Offenbarung, die wie oben beschrieben konfiguriert ist, unter Bezugnahme auf die 2 bis 9 im Detail beschrieben.
-
Zunächst wird ein Betrieb zum Kühlen der elektrischen Vorrichtung 32 und des Batteriemoduls 52 unter Verwendung des Kühlmittels, das mittels des Radiators 12 im Wärmepumpensystem eines Fahrzeugs gemäß einer Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung/Offenbarung gekühlt wird/wurde, unter Bezugnahme auf die 2 beschrieben.
-
2 ist ein Betriebszustandsdiagramm zum Kühlen einer elektrischen Vorrichtung und eines Batteriemoduls unter Verwendung des Kühlmittels, das mittels des Radiators 12 im Wärmepumpensystem für ein Fahrzeug gemäß einer Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung/Offenbarung gekühlt wird/ist.
-
Bezugnehmend auf 2 wird/ist die erste Leitung 11, die mit dem ersten Anschluss 3a des ersten Ventils 3 verbunden ist, mit der vierten Leitung 41 verbunden, die mit dem sechsten Anschluss 3f des ersten Ventils 3 verbunden ist.
-
Die vierte Leitung 41, die mit dem ersten Anschluss 9a des vierten Ventils 9 verbunden ist, wird/ist mit der fünften Leitung 51 verbunden, die mit dem sechsten Anschluss 9f des vierten Ventils 9 verbunden ist.
-
Die fünfte Leitung 51, die das Batteriemodul 52 durchläuft und mit dem fünften Anschluss 9e des vierten Ventils 9 verbunden ist, wird/ist mit der vierten Leitung 41 verbunden, die mit dem zweiten Anschluss 9b des vierten Ventils 9 verbunden ist.
-
Die vierte Leitung 41, die mit dem zweiten Anschluss 9b des vierten Ventils 9 verbunden ist, wird/ist vom fünften Anschluss 3e des ersten Ventils 3 aus mit der zweiten Leitung 21 durch den vierten Anschluss 3d des ersten Ventils 3 verbunden.
-
Die zweite Leitung 21, die mit dem vierten Anschluss 3d des ersten Ventils 3 verbunden ist, wird/ist vom ersten Anschluss 7a des dritten Ventils 7 aus mit dem ersten Anschluss 5a des zweiten Ventils 5 durch den zweiten Anschluss 7b des dritten Ventils 7 verbunden.
-
Die zweite Leitung 21, die mit dem ersten Anschluss 5a des zweiten Ventils 5 verbunden ist, wird/ist vom ersten Anschluss 5a des zweiten Ventils 5 aus mit der dritten Leitung 31 verbunden, die mit dem vierten Anschluss 5d des zweiten Ventils 5 verbunden ist.
-
Die dritte Leitung 31, die die elektrische Vorrichtung 32 durchläuft und mit dem dritten Anschluss 5c des zweiten Ventils 5 verbunden ist, wird/ist mit der zweiten Leitung 21 durch den zweiten Anschluss 5b des zweiten Ventils 5 verbunden.
-
Die zweite Leitung 21, die mit dem dritten Anschluss 3c des ersten Ventils 3 verbunden ist, wird/ist mit der ersten Leitung 11 verbunden, die mit dem zweiten Anschluss 3b des ersten Ventils 3 verbunden ist.
-
In diesem Zustand können die erste Wasserpumpe 22 und die zweite Wasserpumpe 42 derart betrieben werden, dass das mittels des Radiators 12 gekühlte Kühlmittel entlang der ersten Leitung 11, der zweiten Leitung 21, der dritten Leitung 31, der vierten Leitung 41 und der fünften Leitung 51 zirkuliert wird.
-
Dementsprechend wird das mittels des Radiators 12 gekühlte Kühlmittel in den ersten Anschluss 3a des ersten Ventils 3 durch die erste Leitung 11 eingeleitet und dann zum (z.B. durch den, aus dem) sechsten Anschluss 3f des ersten Ventils 3 abgeleitet.
-
Das Kühlmittel, das zum sechsten Anschluss 3f des ersten Ventils 3 abgeleitet wird/wurde, wird in den ersten Anschluss 9a des vierten Ventils 9 entlang der vierten Leitung 41 eingeleitet und dann zum (z.B. durch den, aus dem) sechsten Anschluss 9f des vierten Ventils 9 abgeleitet.
-
Das Kühlmittel, das zum sechsten Anschluss 9f des vierten Ventils 9 abgeleitet wird/wurde, kann das Batteriemodul 52 entlang der fünften Leitung 51 durchlaufen und dann in den fünften Anschluss 9e des vierten Ventils 9 eingeleitet werden.
-
Hierbei kann das Batteriemodul 52 mittels des Kühlmittels effizient gekühlt werden/sein, das vom Radiator 12 aus entlang der ersten Leitung 11, der vierten Leitung 41 und der fünften Leitung 51 strömt.
-
Danach wird das Kühlmittel, das in den fünften Anschluss 9e des vierten Ventils 9 eingeleitet wird/wurde, in den fünften Anschluss 3e des ersten Ventils 3 entlang der vierten Leitung 41 eingeleitet, die mit dem zweiten Anschluss 9b des vierten Ventils 9 verbunden ist.
-
Das Kühlmittel, das in den fünften Anschluss 3e des ersten Ventils 3 eingeleitet wird/wurde, wird/ist in den ersten Anschluss 7a des dritten Ventils 7 entlang der zweiten Leitung 21 eingeleitet, die mit dem vierten Anschluss 3d des ersten Ventils 3 verbunden ist.
-
Das Kühlmittel, das in den ersten Anschluss 7a des dritten Ventils 7 eingeleitet wird/wurde, wird/ist in den ersten Anschluss 5a des zweiten Ventils 5 entlang der zweiten Leitung 21 eingeleitet, die mit dem zweiten Anschluss 7b des dritten Ventils 7 verbunden ist.
-
Das Kühlmittel, das in den ersten Anschluss 5a des zweiten Ventils 5 eingeleitet wird/wurde, durchläuft die elektrische Vorrichtung 32 entlang der dritten Leitung 31, die mit dem vierten Anschluss 5d des zweiten Ventils 5 verbunden ist, und wird/ist dann in den dritten Anschluss 5c des zweiten Ventils 5 eingeleitet.
-
Hierbei kann die elektrische Vorrichtung 32 effektiv durch das Kühlmittel gekühlt werden, das das Batteriemodul 52 vom Radiator 12 aus durchläuft und dann entlang der zweiten Leitung 21 und der dritten Leitung 31 strömt.
-
Das Kühlmittel, das in den dritten Anschluss 5c des zweiten Ventils 5 eingeleitet wird/wurde, wird in den dritten Anschluss 3c des ersten Ventils 3 entlang der zweiten Leitung 21 eingeleitet, die mit dem zweiten Anschluss 5b des zweiten Ventils 5 verbunden ist, und wird dann zum (z.B. durch den, aus dem) zweiten Anschluss 3b des ersten Ventils 3 abgeleitet.
-
Das Kühlmittel, das zum zweiten Anschluss 3b des ersten Ventils 3 abgeleitet wird/wurde, kann entlang der ersten Leitung 11 zirkuliert werden und durch Wärmeaustausch mit Außenluft gekühlt werden, während es den Radiator 12 durchläuft.
-
Das heißt, in der vorliegenden Ausgestaltung können der erste Kreislauf 10, der zweite Kreislauf 20, der dritte Kreislauf 30, der vierte Kreislauf 40 und der fünfte Kreislauf 50 durch den Betrieb (z.B. mittels des Betriebs) des ersten Ventils 3, durch den Betrieb des zweiten Ventils 5, durch den Betrieb des dritten Ventils 7 und durch den Betrieb des vierten Ventils 9 miteinander verbunden werden/sein.
-
Dementsprechend kann das mittels des Radiators 12 gekühlte Kühlmittel die elektrische Vorrichtung 32 und das Batteriemodul 52 effizient kühlen, während der oben beschriebene Betrieb wiederholt wird.
-
Währenddessen, da der Betrieb des sechsten Kreislaufs 60 und der Betrieb des siebten Kreislaufs 70 gestoppt werden/sind, kann das Kühlmittel nicht in dem/den sechsten Kreislauf 60 und dem/den siebten Kreislauf 70 fließen. Außerdem wird/ist das CE-Modul 80 nicht aktiviert.
-
In der vorliegenden Ausgestaltung wird der Betrieb zum Kühlen der elektrischen Vorrichtung 32 und des Batteriemoduls 52 gemäß dem Kühlmodus des Fahrzeugs unter Bezugnahme auf 3 beschrieben.
-
3 ist ein Betriebszustandsdiagramm zum Kühlen der elektrischen Vorrichtung und des Batteriemoduls in dem Kühlmodus des Fahrzeugs des (z.B. im) Wärmepumpensystems für ein Fahrzeug gemäß einer Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung/Offenbarung.
-
Bezugnehmend auf 3 arbeitet im CE-Modul 80 jede Komponente, um das Fahrzeuginnere zu kühlen, und das Kältemittel zirkuliert entlang der Kältemittelleitung 81 und der Kältemittelverbindungsleitung 87.
-
Darüber hinaus wird/ist im ersten Kreislauf 10 die erste Leitung 11, die mit dem ersten Anschluss 3a des ersten Ventils 3 verbunden ist, mit der zweiten Leitung 21 verbunden, die mit dem vierten Anschluss 3d des ersten Ventils 3 verbunden ist.
-
Die zweite Leitung 21, die mit dem vierten Anschluss 3d des ersten Ventils 3 verbunden ist, ist/wird mit dem ersten Anschluss 5a des zweiten Ventils 5 durch den ersten Anschluss 7a des dritten Ventils 7 und (durch) den zweiten Anschluss 7b des dritten Ventils 7 verbunden.
-
Die zweite Leitung 21, die mit dem ersten Anschluss 5a des zweiten Ventils 5 verbunden ist, ist/wird mit der dritten Leitung 31 verbunden, die vom ersten Anschluss 5a des zweiten Ventils 5 aus durch den (z.B. zum) vierten Anschluss 5d des zweiten Ventils 5 verbunden ist.
-
Die dritte Leitung 31, die die elektrische Vorrichtung 32 durchläuft und mit dem dritten Anschluss 5c des zweiten Ventils 5 verbunden ist, ist/wird mit der zweiten Leitung 21 durch den zweiten Anschluss 5b des zweiten Ventils 5 verbunden.
-
Darüber hinaus wird/ist die zweite Leitung 21, die den Kondensator 83 durchläuft und mit dem dritten Anschluss 3c des ersten Ventils 3 verbunden ist, mit der ersten Leitung 11 verbunden, die mit dem zweiten Anschluss 3b des ersten Ventils 3 verbunden ist.
-
In diesem Zustand kann die erste Wasserpumpe so betrieben werden, dass das mittels des Radiators 12 gekühlte Kühlmittel 12 entlang der ersten Leitung 11, der zweiten Leitung 21 und der dritten Leitung 31 zirkuliert.
-
Dann kann das mittels des Radiators 12 gekühlte Kühlmittel 12 die elektrische Vorrichtung 32 entlang der ersten Leitung 11, der zweiten Leitung 21 und der dritten Leitung 31 effizient kühlen.
-
Danach führt das Kühlmittel, das die elektrische Vorrichtung 32 durchlaufen hat, einen Wärmeaustausch mit dem Kältemittel durch, das dem Kondensator 83 zugeführt wird/ist, während es (z.B. das Kühlmittel) den Kondensator 83 entlang der zweiten Leitung 21 durchläuft, die mit der dritten Leitung 31 verbunden ist.
-
Währenddessen durchläuft im vierten Kreislauf 40 die vierte Leitung 41, die mit dem sechsten Anschluss 3f des ersten Ventils 3 verbunden ist, die Kühlvorrichtung 89. Hierbei kann das Kühlmittel, das die Kühlvorrichtung 89 entlang der vierten Leitung 41 durchläuft, gekühlt werden, während ein Wärmeaustausch mit dem Kältemittel, das der Kühlvorrichtung 89 zugeführt wird, durchgeführt wird.
-
Die vierte Leitung 41, die die Kühlvorrichtung 89 durchläuft, wird/ist mit der fünften Leitung 51 verbunden, die vom ersten Anschluss 9a des vierten Ventils 9 aus durch den (z.B. zum) sechsten Anschluss 9f des vierten Ventils 9 verbunden ist.
-
Die fünfte Leitung 51, die das Batteriemodul 52 durchläuft und mit dem fünften Anschluss 9e des vierten Ventils 9 verbunden ist, wird/ist mit der vierten Leitung 41, die mit dem zweiten Anschluss 9b des vierten Ventils 9 verbunden ist, vom fünften Anschluss 9e des vierten Ventils 9 aus verbunden.
-
Die vierte Leitung 41, die mit dem zweiten Anschluss 9b des vierten Ventils 9 verbunden ist, wird/ist nochmal/erneut mit der Kühlvorrichtung 89 durch den fünften Anschluss 3e des ersten Ventils 3 und den sechsten Anschluss 3f des ersten Ventils 3 verbunden.
-
In diesem Zustand wird die zweite Wasserpumpe 42 so betrieben, dass das Kühlmittel unabhängig vom vierten Kreislauf 40 entlang des fünften Kreislaufs 50 zirkuliert wird.
-
Dann wird das Kühlmittel, das zum sechsten Anschluss 3f des ersten Ventils 3 abgeleitet wird/wurde, in den ersten Anschluss 9a des vierten Ventils 9 entlang der vierten Leitung 41 eingeleitet und dann zum (z.B. durch den, aus dem) sechsten Anschluss 9f des vierten Ventils 9 abgeleitet.
-
Das Kühlmittel, das zum sechsten Anschluss 9f des vierten Ventils 9 abgeleitet wird/wurde, durchläuft das Batteriemodul 52 entlang der fünften Leitung 51, und wird dann in den fünften Anschluss 9e des vierten Ventils 9 eingeleitet und zum (z.B. durch den, aus dem) zweiten Anschluss 9b des vierten Ventils 9 abgeleitet.
-
Das Kühlmittel, das zum zweiten Anschluss 9b des vierten Ventils 9 abgeleitet wird/wurde, wird in den fünften Anschluss 3e des ersten Ventils 3 entlang der vierten Leitung 41 eingeleitet und kann dann nochmal/erneut entlang der vierten Leitung 41 fließen, die mit dem sechsten Anschluss 3f des ersten Ventils 3 verbunden ist.
-
Das heißt, der vierte Kreislauf 40 und der fünfte Kreislauf 50 sind nicht mit dem ersten Kreislauf 10, dem zweiten Kreislauf 20, dem dritten Kreislauf 30, dem sechsten Kreislauf 60 und dem siebten Kreislauf 70 durch den Betrieb des ersten Ventils 3 und durch den Betrieb des vierten Ventils 9 verbunden und können einen unabhängigen geschlossenen Kreislauf bilden.
-
Dementsprechend kann das Kühlmittel, das gekühlt wird, während es (z.B. das Kühlmittel) die Kühlvorrichtung 89 durchläuft, durch die vierte Leitung 41 und die fünfte Leitung 51 durch den Betrieb der zweiten Wasserpumpe 42 zirkuliert werden, um das Batteriemodul 52 zu kühlen.
-
Das heißt, das Batteriemodul 52 kann effizient mittels des Kühlmittels gekühlt werden, das gekühlt wird, während es (z.B. das Kühlmittel) die Kühlvorrichtung 89 entlang der vierten Leitung 41 und der fünften Leitung 51 durchläuft.
-
Darüber hinaus kann im sechsten Kreislauf 60, die sechste Leitung 61 einen unabhängigen geschlossenen Kreislauf durch den fünften Anschluss 5e und den sechsten Anschluss 5f des zweiten Ventils 5 und den dritten Anschluss 7c und den vierten Anschluss 7d des dritten Ventils 7 bilden, so dass das Kühlmittel entlang der sechsten Leitung 61 durch den Betrieb der dritten Wasserpumpe 62 unabhängig zirkuliert.
-
Hierbei kann die Zweigleitung 65 durch den Betrieb des fünften Ventils 64 geschlossen werden/sein.
-
Das heißt, das Kühlmittel, das im sechsten Kreislauf 60 zirkuliert, wird durch einen Wärmeaustausch mit dem Kältemittel abgekühlt, während es den Verdampfer 85 durchläuft. Das heißt, der Verdampfer 85 kann das Kühlmittel, das entlang der sechsten Leitung 61 zirkuliert, durch den Wärmeaustausch zwischen dem Kühlmittel und dem Niedertemperatur-Kältemittel kühlen.
-
Dementsprechend wird das Kühlmittel auf eine niedrige Temperatur abgekühlt, während es den Verdampfer 85 durchläuft und wird dem Kühler 63 entlang der sechsten Leitung 61 durch den Betrieb der dritten Wasserpumpe 62 zugeführt.
-
Außerdem wird/ist der Betrieb der vierten Wasserpumpe 72 im siebten Kreislauf 70 gestoppt, und das Kühlmittel strömt nicht durch die siebte Leitung 71.
-
Währenddessen arbeitet im CE-Modul 80 jede Komponente, um das Fahrzeuginnere zu kühlen, und das Kältemittel zirkuliert entlang der Kältemittelleitung 81.
-
Zunächst verflüssigt der Kondensator 83 das Kältemittel unter Verwendung des Kühlmittels, das entlang der zweiten Leitung 21 strömt.
-
Dann wird das verflüssigte Kältemittel in einem expandierten Zustand in den Verdampfer 85 und die Kühlvorrichtung 89 entlang der Kältemittelleitung 81 und der Kältemittelverbindungsleitung 87 durch den Betrieb des ersten Expansionsventils 84 und durch den Betrieb des zweiten Expansionsventils 88 eingeleitet.
-
Dementsprechend kann der Verdampfer 85 das Kühlmittel, das entlang der sechsten Leitung 61 zirkuliert, durch den Wärmeaustausch mit dem Niedertemperatur-Kältemittel kühlen. Dementsprechend kann das mittels des Verdampfers 85 gekühlte Niedertemperatur-Kühlmittel dem Kühler 63 entlang der sechsten Leitung 61 durch den Betrieb der dritten Wasserpumpe 62 zugeführt werden.
-
Dann durchläuft das Kältemittel, das den Verdampfer 85 und die Kühlvorrichtung 89 durchlaufen hat, den Akkumulator 86, der durch die Kältemittelverbindungsleitung 87 und die Kältemittelleitung 81 verbunden ist, und (das Kältemittel) wird dem Kompressor 82 zugeführt.
-
Das Kältemittel, das dem Akkumulator 86 zugeführt wird/wurde, wird in ein Gas und eine Flüssigkeit separiert, und von dem (z.B. in dem) Kältemittel, das in Gas und Flüssigkeit separiert wird/wurde, wird ein gasförmiges Kältemittel (z.B. ein gasförmiger Anteil des Kältemittels) dem Kompressor 82 zugeführt.
-
Das Kältemittel, das vom Kompressor 82 abgeleitet wird/wurde, wird dem Kondensator 83 zugeführt.
-
In diesem Zustand wird die Außenluft, die in das HVAC-Modul (nicht dargestellt) eingeleitet wird/ist, durch einen Wärmeaustausch mit dem Niedertemperatur-Kühlmittel abgekühlt, das in den Kühler 63 eingeleitet wird/wurde. Dann wird die abgekühlte Außenluft direkt in das Innere des Fahrzeugs eingeleitet, wodurch das Fahrzeuginnere gekühlt wird.
-
Währenddessen kann das Kältemittel, das der Kühlvorrichtung 89 zugeführt wird/wurde, durch einen Wärmeaustausch zwischen dem Kühlmittel, das entlang der vierten Leitung 41 und der fünften Leitung 51 zirkuliert, und dem Niedertemperatur-Kältemittel gekühlt werden.
-
Das mittels der Kühlvorrichtung 89 gekühlte Niedertemperatur-Kühlmittel wird dem Batteriemodul 52 entlang der vierten Leitung 41 und der fünften Leitung 51 durch den Betrieb der zweiten Wasserpumpe 42 zugeführt.
-
Dementsprechend kann das Batteriemodul 52 effizient mittels des Niedertemperatur-Kühlmittels, das der fünften Leitung 51 zugeführt wird/wurde, gekühlt werden.
-
In der vorliegenden Ausgestaltung wird ein Betrieb zum Zurückgewinnen (zur Rückgewinnung) der externen Wärmequelle (z.B. einer Wärme der externen Wärmequelle) und einer Abwärme der elektrischen Vorrichtung 32 im Heizmodus des Fahrzeugs unter Bezugnahme auf 4 beschrieben.
-
4 ist ein Betriebszustandsdiagramm zum Zurückgewinnen der externen Wärmequelle (z.B. der Wärme der externen Wärmequelle) und einer Abwärme der elektrischen Vorrichtung im Heizmodus des Fahrzeugs des (z.B. im) Wärmepumpensystems für ein Fahrzeug gemäß einer Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung/Offenbarung.
-
Bezugnehmend auf 4 kann das Wärmepumpensystem Abwärme der elektrischen Vorrichtung 32 und einer externen Wärmequelle von der Außenluft im Heizmodus des Fahrzeugs aufnehmen (z.B. absorbieren).
-
Hierbei arbeitet im CE-Modul 80 jede Komponente, um das Fahrzeuginnere zu erwärmen, und das Kältemittel zirkuliert entlang der Kältemittelleitung 81 und der Kältemittelverbindungsleitung 87.
-
Zunächst wird/ist die erste Leitung 11, die mit dem ersten Anschluss 3a des ersten Ventils 3 verbunden ist, mit der vierten Leitung 41 verbunden, die mit dem sechsten Anschluss 3f des ersten Ventils 3 verbunden ist.
-
Die vierte Leitung 41, die vom sechsten Anschluss 3f des ersten Ventils 3 aus mit dem ersten Anschluss 9a des vierten Ventils 9 durch die Kühlvorrichtung 89 verbunden ist, wird/ist mit dem fünften Anschluss 3e des ersten Ventils 3 vom zweiten Anschluss 9b des vierten Ventils 9 aus verbunden.
-
Die vierte Leitung 41, die mit dem fünften Anschluss 3e des ersten Ventils 3 verbunden ist, wird/ist mit der ersten Leitung 11 verbunden, die vom fünften Anschluss 3e des ersten Ventils 3 aus mit dem zweiten Anschluss 3b des ersten Ventils 3 verbunden ist.
-
Dementsprechend können der erste Kreislauf 10 und der vierte Kreislauf 40 durch den Betrieb des ersten Ventils 3 und durch den Betrieb des vierten Ventils 9 miteinander verbunden werden/sein. Daher können der erste Kreislauf 10 und der vierte Kreislauf 40, die miteinander verbunden sind, einen geschlossenen Kreislauf bilden, der unabhängig von dem zweiten Kreislauf 20, dem dritten Kreislauf 30, dem fünften Kreislauf 50, dem sechsten Kreislauf 60 und dem siebten Kreislauf 70 ist.
-
In diesem Zustand kann die zweite Wasserpumpe 42 so betrieben werden, dass das Kühlmittel, das den Radiator 12 durchläuft, entlang der ersten Leitung 11 und der vierten Leitung 41 zirkuliert.
-
Hierbei kühlt der Radiator 12 das Kühlmittel durch den Wärmeaustausch mit der Außenluft ab, und das Kühlmittel kann die externe Wärmequelle (z.B. die Wärme der externen Wärmequelle) aufnehmen.
-
Dann kann die Kühlvorrichtung 89 die externe Wärmequelle (z.B. die Wärme der externen Wärmequelle), die vom Kühlmittel aufgenommen wird/wurde, zurückgewinnen, während (z.B. indem) das expandierte Kältemittel durch Wärmeaustausch mit dem Kühlmittel verdampft wird.
-
Währenddessen wird/ist die zweite Leitung 21, die mit dem vierten Anschluss 3d des ersten Ventils 3 verbunden ist, mit der siebten Leitung 71 verbunden, die vom ersten Anschluss 7a des dritten Ventils 7 aus mit dem sechsten Anschluss 7f des dritten Ventils 7 verbunden ist.
-
Die siebte Leitung 71, die mit dem sechsten Anschluss 7f des dritten Ventils 7 verbunden ist, durchläuft den Heizer 73 vom dritten Anschluss 9c des vierten Ventils 9 aus durch den vierten Anschluss 9d des vierten Ventils 9 und wird/ist dann mit dem fünften Anschluss 7e des dritten Ventils 7 verbunden.
-
Die siebte Leitung 71, die mit dem fünften Anschluss 7e des dritten Ventils 7 verbunden ist, wird/ist mit der zweiten Leitung 21 verbunden, die mit dem zweiten Anschluss 7b des dritten Ventils 7 verbunden ist.
-
Darüber hinaus durchläuft die zweite Leitung 21, die mit dem zweiten Anschluss 7b des dritten Ventils 7 verbunden ist, den Kondensator 83 vom ersten Anschluss 5a des zweiten Ventils 5 aus durch den zweiten Anschluss 5b des zweiten Ventils 5 und wird/ist dann mit dem dritten Anschluss 3c des ersten Ventils 3 verbunden.
-
Dementsprechend kann der zweite Kreislauf 20 mit dem siebten Kreislauf 70 verbunden werden/sein. Außerdem können der zweite Kreislauf 20 und der siebte Kreislauf 70 einen geschlossenen Kreislauf bilden, der unabhängig von dem ersten Kreislauf 10, dem dritten Kreislauf 30, dem vierten Kreislauf 40, dem fünften Kreislauf 50, und dem sechsten Kreislauf 60 ist.
-
In diesem Zustand können die erste Wasserpumpe 22 und die vierte Wasserpumpe 72 so betrieben werden, dass das Kühlmittel in zugeordneter Weise entlang der zweiten Leitung 21 und der siebten Leitung 71 zirkuliert (z.B. kann die erste Wasserpumpe 22 so betrieben werden, dass das Kühlmittel entlang der zweiten Leitung 21 zirkuliert und die vierte Wasserpumpe 72 kann so betrieben werden, dass das Kühlmittel entlang der siebten Leitung 71 zirkuliert).
-
Dann wird/ist im siebten Kreislauf 70 das Kühlmittel, dessen Temperatur durch den Wärmeaustausch mit dem Kältemittel im Kondensator 83 erhöht wird/ist, zu dem Heizer 73 zugeführt, während es (z.B. das Kühlmittel) durch die zweite Leitung 21 und die siebte Leitung 71 zirkuliert, und dadurch kann ein Innenraumheizen (z.B. des Fahrzeuginneren) durchgeführt werden.
-
In diesem Fall wird der Kühlmittelheizer 74 selektiv betrieben, wenn die Temperatur des Kühlmittels, das durch die siebte Leitung 71 zirkuliert, niedriger ist als die vorgegebene Temperatur.
-
Der Kühlmittelheizer 74 kann die Temperatur des Kühlmittels erhöhen und das Kühlmittel zu dem Heizer 73 zuführen.
-
Währenddessen wird/ist die dritte Leitung 31, die mit dem dritten Anschluss 5c des zweiten Ventils 5 verbunden ist, mit der sechsten Leitung 61 verbunden, die mit dem sechsten Anschluss 5f des zweiten Ventils 5 verbunden ist.
-
Die sechste Leitung 61, die mit dem sechsten Anschluss 5f des zweiten Ventils 5 verbunden ist, durchläuft den Verdampfer 85 vom dritten Anschluss 7c des dritten Ventils 7 aus durch den vierten Anschluss 7d des dritten Ventils 7 und wird/ist dann mit der Zweigleitung 65 verbunden, die mittels des Betriebs des fünften Ventils 64 geöffnet wird.
-
Darüber hinaus wird/ist ein Teil der sechsten Leitung 61, die mit der Zweigleitung 65 verbunden ist, mit der dritten Leitung 31 vom fünften Anschluss 5e des zweiten Ventils 5 aus durch den vierten Anschluss 5d des zweiten Ventils 5 verbunden, ohne den Kühler 63 zu durchlaufen.
-
Die dritte Leitung 31, die mit dem vierten Anschluss 5d des zweiten Ventils 5 verbunden ist, durchläuft die elektrische Vorrichtung 32 und wird/ist mit dem dritten Anschluss 5c des zweiten Ventils 5 verbunden.
-
Dementsprechend wird/ist der dritte Kreislauf 30 mit dem fünften Kreislauf 50 verbunden. In diesem Zustand kann das Kühlmittel so gefördert werden, dass es entlang der dritten Leitung 31 und der sechsten Leitung 61 zirkuliert (z.B. kann das Wärmepumpensystem so betrieben werden, dass das Kühlmittel entlang der dritten Leitung 31 und der sechsten Leitung 61 zirkuliert).
-
Dann zirkuliert das Kühlmittel, das die elektrische Vorrichtung 32 durchlaufen hat, weiter entlang der dritten Leitung 31 und der sechsten Leitung 61, ohne den Radiator 12 zu durchlaufen, und nimmt Abwärme von der elektrischen Vorrichtung 32 auf und erhöht dadurch die Temperatur des Kühlmittels.
-
Das Kühlmittel, dessen Temperatur sich erhöht hat, kann mit dem Kältemittel Wärme austauschen, während es den Verdampfer 85 durchläuft. In diesem Fall nimmt das Kältemittel, das dem Verdampfer 85 zugeführt wird/wurde, die Abwärme der elektrischen Vorrichtung 32 auf und wird verdampft, während es mit dem Kühlmittel, dessen Temperatur sich erhöht hat, Wärme austauscht, und kann dadurch die Temperatur des Kältemittels erhöhen.
-
Das heißt, das Kühlmittel, dessen Temperatur durch diesen Betrieb erhöht wird, kann zurückgewonnen werden, während die Temperatur des Kühlmittels erhöht wird, das aus dem Verdampfer 85 abgeleitet wird/wurde. Währenddessen kann der Betrieb des fünften Kreislaufs 50 gestoppt werden/sein.
-
Darüber hinaus verflüssigt im CE-Modul 80 der Kondensator 83 das Kältemittel unter Verwendung des Kühlmittels, das entlang der zweiten Leitung 21 strömt.
-
Dann wird das verflüssigte Kältemittel in einem expandierten Zustand in den Verdampfer 85 und die Kühlvorrichtung 89 entlang der Kältemittelleitung 81 und der Kältemittelverbindungsleitung 87 durch den Betrieb des ersten Expansionsventils 84 und durch den Betrieb des zweiten Expansionsventils 88 eingeleitet.
-
Dementsprechend kann der Verdampfer 85 die Abwärme der elektrischen Vorrichtung 32 vom Kühlmittel zurückgewinnen, während ein Wärmeaustausch zwischen dem Kühlmittel, das entlang der sechsten Leitung 61 zirkuliert, und dem Niedertemperatur-Kältemittel durchgeführt wird.
-
Dann durchläuft das Kältemittel, das den Verdampfer 85 und die Kühlvorrichtung 89 durchlaufen hat, den Akkumulator 86, der durch die Kältemittelverbindungsleitung 87 und die Kältemittelleitung 81 verbunden ist, und (das Kältemittel) wird dem Kompressor 82 zugeführt.
-
Das Kältemittel, das dem Akkumulator 86 zugeführt wird/wurde, wird in ein Gas und eine Flüssigkeit separiert, und von dem (z.B. in dem) Kältemittel, das in Gas und Flüssigkeit separiert wird/wurde, wird ein gasförmiges Kältemittel (z.B. ein gasförmiger Anteil des Kältemittels) dem Kompressor 82 zugeführt.
-
Das Kältemittel, das aus dem Kompressor 82 abgeleitet wird/wurde, wird dem Kondensator 83 zugeführt.
-
Hierbei wird im zweiten Kreislauf 20 und im siebten Kreislauf 70 das Kühlmittel, dessen Temperatur sich durch den Wärmeaustausch mit dem Kältemittel im Kondensator 83 erhöht hat, dem Heizer 73 zugeführt, während es in der zweiten Leitung 21 und in der siebten Leitung 71 zirkuliert, und dadurch kann ein Innenraumheizen (z.B. des Fahrzeuginneren) durchgeführt werden.
-
Dementsprechend, wenn die Außenluft von außen dem Kühler 63, dem kein Kühlmittel zugeführt wird/ist, durchläuft, wird die Außenluft in einem ungekühlten Raumtemperatur-Zustand eingeleitet. Die eingeleitete Außenluft wird in einen Hochtemperatur-Zustand beim Durchlaufen des Heizers 73 überführt, und die Hochtemperatur-Außenluft wird in das Fahrzeuginnere eingeleitet, wodurch ein Heizen des Fahrzeuginneren implementiert werden kann.
-
Das heißt, das Wärmepumpensystem gemäß der vorliegenden Ausgestaltung absorbiert die externe Wärmequelle (z.B. die Wärme der externen Wärmequelle) mittels der Kühlvorrichtung 89 im Heizmodus des Fahrzeugs, und absorbiert die Abwärme der elektrischen Vorrichtung 32 vom (z.B. mittels) Verdampfer 85 aus, um die Abwärme zu verwenden, um die Temperatur des Kältemittels zu erhöhen. Dadurch ist es möglich, den Leistungsverbrauch des Kompressors 82 zu reduzieren und die Heizeffizienz zu verbessern.
-
Ein Betrieb zur Rückgewinnung der Abwärme von der elektrischen Vorrichtung 32 und dem Batteriemodul 52 im Heizmodus des Fahrzeugs wird unter Bezugnahme auf 5 beschrieben.
-
5 ist ein Betriebszustandsdiagramm zum Zurückgewinnen von der Abwärme von der elektrischen Vorrichtung und vom Batteriemodul in einem Heizmodus des Fahrzeugs des (z.B. im) Wärmepumpensystems für ein Fahrzeug gemäß einer Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung/Offenbarung.
-
Bezugnehmend auf 5, wenn die Abwärme der elektrischen Vorrichtung 32 und des Batteriemoduls 52 im Heizmodus des Fahrzeugs zurückgewonnen wird, betreibt das CE-Modul 80 jede Komponente, um das Fahrzeuginnere zu erwärmen, und dadurch wird das Kältemittel entlang der Kältemittelleitung 81 und der Kältemittelverbindungsleitung 87 zirkuliert.
-
Gleichzeitig wird/ist der Betrieb des ersten Kreislaufs 10 gestoppt.
-
In diesem Zustand durchläuft im vierten Kreislauf 40 die vierte Leitung 41, die mit dem sechsten Anschluss 3f des ersten Ventils 3 verbunden ist, die Kühlvorrichtung 89. Hierbei kann das Kühlmittel, das die Kühlvorrichtung 89 entlang der vierten Leitung 41 durchläuft, durch Wärmeaustausch mit dem Kältemittel, das der Kühlvorrichtung 89 zugeführt wird/ist, gekühlt werden.
-
Die vierte Leitung 41, die die Kühlvorrichtung 89 durchläuft, wird/ist mit der fünften Leitung 51 verbunden, die vom ersten Anschluss 9a des vierten Ventils 9 aus mit dem sechsten Anschluss 9f des vierten Ventils 9 verbunden ist.
-
Die fünfte Leitung 51, die das Batteriemodul 52 durchläuft und mit dem fünften Anschluss 9e des vierten Ventils 9 verbunden ist, wird/ist mit der vierten Leitung 41 verbunden, die vom fünften Anschluss 9e des vierten Ventils 9 aus mit dem zweiten Anschluss 9b des vierten Ventils 9 verbunden ist.
-
Die vierte Leitung 41, die mit dem zweiten Anschluss 9b des vierten Ventils 9 verbunden ist, wird/ist nochmal/erneut mit der Kühlvorrichtung 89 durch den fünften Anschluss 3e des ersten Ventils 3 und den sechsten Anschluss 3f des ersten Ventils 3 verbunden.
-
In diesem Zustand wird die zweite Wasserpumpe 42 so betrieben, dass das Kühlmittel unabhängig vom vierten Kreislauf 40 entlang des fünften Kreislaufs 50 zirkuliert wird.
-
Dann wird das Kühlmittel, das zum (z.B. durch den, aus dem) sechsten Anschluss 3f des ersten Ventils 3 abgeleitet wird/wurde, in den ersten Anschluss 9a des vierten Ventils 9 entlang der vierten Leitung 41 eingeleitet und dann zum (z.B. durch den, aus dem) sechsten Anschluss 9f des vierten Ventils 9 abgeleitet.
-
Das Kühlmittel, das zum sechsten Anschluss 9f des vierten Ventils 9 abgeleitet wird/wurde, durchläuft das Batteriemodul 52 entlang der fünften Leitung 51 und wird dann in den fünften Anschluss 9e des vierten Ventils 9 eingeleitet und zum (z.B. durch den, aus dem) zweiten Anschluss 9b des vierten Ventils 9 abgeleitet.
-
Das Kühlmittel, das zum zweiten Anschluss 9b des vierten Ventils 9 abgeleitet wird, strömt in den fünften Anschluss 3e des ersten Ventils 3 entlang der vierten Leitung 41 und kann dann nochmal/erneut entlang der vierten Leitung 41 fließen, die mit dem sechsten Anschluss 3f des ersten Ventils 3 verbunden ist.
-
Das heißt, der vierte Kreislauf 40 und der fünfte Kreislauf 50 sind nicht mit dem ersten Kreislauf 10, dem zweiten Kreislauf 20, dem dritten Kreislauf 30, dem sechsten Kreislauf 60 und dem siebten Kreislauf 70 mittels des Betriebs des ersten Ventils 3 und des Betriebs des vierten Ventils 9 verbunden und können einen unabhängigen geschlossenen Kreislauf bilden.
-
Dementsprechend kann das Kühlmittel, das während es die Kühlvorrichtung 89 durchläuft abgekühlt wird, in der vierten Leitung 41 und der fünften Leitung 51 durch den Betrieb der zweiten Wasserpumpe 42 zirkulieren, um das Batteriemodul 52 zu kühlen.
-
Das heißt, das Batteriemodul 52 kann effizient gekühlt werden mittels des Kühlmittels, das gekühlt wird, während es (z.B. das Kühlmittel) die Kühlvorrichtung 89 entlang der vierten Leitung 41 und der fünften Leitung 51 durchläuft.
-
Hierbei erhöht die Abwärme, die im Batteriemodul 52 erzeugt wird/wurde, die Temperatur des Kühlmittels, das in der fünften Leitung 51 zirkuliert.
-
Das Kühlmittel, dessen Temperatur sich erhöht hat, durchläuft die Kühlvorrichtung 89 entlang der fünften Leitung 51 und der vierten Leitung 41 durch den Betrieb der zweiten Wasserpumpe 42 und kann zurückgewonnen werden, während die Temperatur des Kühlmittels, das von der Kühlvorrichtung 89 aus abgeleitet wird/wurde, erhöht wird.
-
Währenddessen wird/ist die zweite Leitung 21, die mit dem vierten Anschluss 3d des ersten Ventils 3 verbunden ist, mit der siebten Leitung 71 verbunden, die vom ersten Anschluss 7a des dritten Ventils 7 aus mit dem sechsten Anschluss 7f des dritten Ventils 7 verbunden ist.
-
Die siebte Leitung 71, die mit dem sechsten Anschluss 7f des dritten Ventils 7 verbunden ist, durchläuft den Heizer 73 vom dritten Anschluss 9c des vierten Ventils 9 aus durch den vierten Anschluss 9d des vierten Ventils 9 und wird/ist dann mit dem fünften Anschluss 7e des dritten Ventils 7 verbunden.
-
Die siebte Leitung 71, die mit dem fünften Anschluss 7e des dritten Ventils 7 verbunden ist, wird/ist mit der zweiten Leitung 21 verbunden, die mit dem zweiten Anschluss 7b des dritten Ventils 7 verbunden ist.
-
Außerdem durchläuft die zweite Leitung 21, die mit dem zweiten Anschluss 7b des dritten Ventils 7 verbunden ist, den Kondensator 83 vom ersten Anschluss 5a des zweiten Ventils 5 aus durch den zweiten Anschluss 5b des zweiten Ventils 5 und wird/ist dann mit dem dritten Anschluss 3c des ersten Ventils 3 verbunden.
-
Dementsprechend kann der zweite Kreislauf 20 mit dem siebten Kreislauf 70 verbunden werden/sein. Außerdem bilden der zweite Kreislauf 20 und der siebte Kreislauf 70 einen geschlossenen Kreislauf, der unabhängig von dem ersten Kreislauf 10, dem dritten Kreislauf 30, dem vierten Kreislauf 40, dem fünften Kreislauf 50 und dem sechsten Kreislauf 60 ist.
-
In diesem Zustand können die erste Wasserpumpe 22 und die vierte Wasserpumpe 72 so betrieben werden, dass das Kühlmittel entlang der zweiten Leitung 21 und der siebten Leitung 71 zirkuliert wird.
-
Dann wird im siebten Kreislauf 70 das Kühlmittel, dessen Temperatur sich durch den Wärmeaustausch mit dem Kältemittel im Kondensator 83 erhöht hat, dem Heizer 73 zugeführt, während es durch die zweite Leitung 21 und die siebte Leitung 71 zirkuliert, und dadurch kann ein Innenraumheizen (z.B. des Fahrzeuginneren) durchgeführt werden.
-
In diesem Fall wird/ist der Kühlmittelheizer 74 selektiv betrieben, wenn die Temperatur des Kühlmittels, das in der siebten Leitung 71 zirkuliert, niedriger ist als die vorgegebene Temperatur.
-
Der Kühlmittelheizer 74 kann die Temperatur des Kühlmittels erhöhen und das Kühlmittel dem Heizer 73 zuführen.
-
Währenddessen wird/ist die dritte Leitung 31, die mit dem dritten Anschluss 5c des zweiten Ventils 5 verbunden ist, mit der sechsten Leitung 61 verbunden, die mit dem sechsten Anschluss 5f des zweiten Ventils 5 verbunden ist.
-
Die sechste Leitung 61, die mit dem sechsten Anschluss 5f des zweiten Ventils 5 verbunden ist, durchläuft den Verdampfer 85 vom dritten Anschluss 7c des dritten Ventils 7 aus durch den vierten Anschluss 7d des dritten Ventils 7 und wird/ist dann mit der Zweigleitung 65 verbunden, die durch den Betrieb des fünften Ventils 64 geöffnet wird/ist.
-
Darüber hinaus wird/ist ein Teil der sechsten Leitung 61, die mit der Zweigleitung 65 verbunden ist, mit der dritten Leitung 31 durch den vierten Anschluss 5d des zweiten Ventils 5 vom fünften Anschluss 5e des zweiten Ventils 5 aus verbunden, ohne den Kühler 63 zu durchlaufen.
-
Die dritte Leitung 31, die mit dem vierten Anschluss 5d des zweiten Ventils 5 verbunden ist, durchläuft die elektrische Vorrichtung 32 und wird/ist mit dem dritten Anschluss 5c des zweiten Ventils 5 verbunden.
-
Dementsprechend wird/ist der dritte Kreislauf 30 mit dem fünften Kreislauf 50 verbunden. In diesem Zustand kann das Kühlmittel derart gefördert werden, dass es entlang der dritten Leitung 31 und der sechsten Leitung 61 zirkuliert.
-
Dann zirkuliert das Kühlmittel, das die elektrische Vorrichtung 32 durchlaufen hat, weiter entlang der dritten Leitung 31 und der sechsten Leitung 61, ohne den Radiator 12 zu durchlaufen, und nimmt die Abwärme von der elektrischen Vorrichtung 32 auf. Dadurch wird die Temperatur des Kühlmittels erhöht.
-
Das Kühlmittel, dessen Temperatur sich erhöht hat, kann mit dem Kältemittel Wärme austauschen, während es den Verdampfer 85 durchläuft. In diesem Fall nimmt das Kältemittel, das dem Verdampfer 85 zugeführt wird/wurde, die Abwärme der elektrischen Vorrichtung 32 auf und verdampft durch den Wärmeaustausch mit dem Kühlmittel, dessen Temperatur sich erhöht hat, und dadurch kann sich die Temperatur des Kühlmittels erhöhen.
-
Das heißt, das Kühlmittel, dessen Temperatur sich durch diesen Betrieb erhöht hat, kann zurückgewonnen werden, während sich die Temperatur des Kühlmittels, das vom Verdampfer 85 aus abgeleitet wird/wurde, erhöht.
-
Währenddessen verflüssigt im CE-Modul 80 der Kondensator 83 das Kältemittel unter Verwendung des Kühlmittels, das entlang der zweiten Leitung 21 strömt.
-
Dann wird das verflüssigte Kältemittel in den Verdampfer 85 und die Kühlvorrichtung 89 in einem expandierten Zustand entlang der Kältemittelleitung 81 und der Kältemittelverbindungsleitung 87 durch den Betrieb des ersten Expansionsventils 84 und durch den Betrieb des zweiten Expansionsventils 88 eingeleitet.
-
Dementsprechend kann der Verdampfer 85 die Abwärme der elektrischen Vorrichtung 32 vom Kühlmittel zurückgewinnen, während ein Wärmeaustausch zwischen dem Kühlmittel, das entlang der sechsten Leitung 61 zirkuliert, und dem Niedertemperatur-Kältemittel durchgeführt wird.
-
Dann durchläuft das Kältemittel, das den Verdampfer 85 und die Kühlvorrichtung 89 durchlaufen hat, den Akkumulator 86, der durch die Kältemittelverbindungsleitung 87 und die Kältemittelleitung 81 verbunden ist, und (das Kältemittel) wird dem Kompressor 82 zugeführt.
-
Das Kältemittel, das dem Akkumulator 86 zugeführt wird/wurde, wird in ein Gas und eine Flüssigkeit separiert, und von dem (z.B. in dem) Kältemittel, das in Gas und Flüssigkeit separiert wird/wurde, wird ein gasförmiges Kältemittel (z.B. ein gasförmiger Anteil des Kältemittels) dem Kompressor 82 zugeführt.
-
Das Kältemittel, das vom Kompressor 82 abgeleitet wird/wurde, wird dem Kondensator 83 zugeführt.
-
Hierbei wird im zweiten Kreislauf 20 und im siebten Kreislauf 70 das Kühlmittel, dessen Temperatur sich durch den Wärmeaustausch mit dem Kältemittel im Kondensator 83 erhöht hat, dem Heizer 73 zugeführt, während es in der zweiten Leitung 21 und in der siebten Leitung 71 zirkuliert, und dadurch kann ein Innenraumheizen (z.B. des Fahrzeuginneren) durchgeführt werden.
-
Dementsprechend, wenn die Außenluft, die von außen eingeleitet wird/wurde, den Kühler 63, dem kein Kühlmittel zugeführt wird/ist, durchläuft, wird die Außenluft in einem ungekühlten Raumtemperatur-Zustand eingeleitet. Die eingeleitete Außenluft wird in einen Hochtemperatur-Zustand beim Durchlaufen des Heizers 73 überführt, und die Hochtemperatur-Außenluft wird in das Fahrzeuginnere eingeleitet, wodurch ein Heizen des Fahrzeuginneren implementiert werden kann.
-
Das heißt, das Wärmepumpensystem 1 gemäß der vorliegenden Ausgestaltung verwendet die Abwärme, die von der elektrischen Vorrichtung 32 und dem Batteriemodul 52 erzeugt wird/wurde, im Heizmodus des Fahrzeugs auf, um die Temperatur des Kältemittels zu erhöhen. Dadurch ist es möglich, den Leistungsverbrauch des Kompressors 82 zu reduzieren und die Heizeffizienz zu verbessern.
-
Währenddessen, obwohl in 5 nicht gezeigt, kann, wenn die Abwärme nur von der elektrischen Vorrichtung 32 im Heizmodus des Fahrzeugs zurückgewonnen wird, der Betrieb des fünften Kreislaufs 50 durch den Betrieb des vierten Ventils 9 gestoppt werden/sein.
-
Dann gewinnt das Kühlmittel, das durch die dritte Leitung 31 zirkuliert, die Abwärme zurück (z.B. nimmt diese auf), die von der elektrischen Vorrichtung 32 erzeugt wird, um die Temperatur zu erhöhen. Das Kühlmittel, dessen Temperatur sich erhöht hat, kann die Temperatur des Kältemittels durch den Wärmeaustausch mit dem Kältemittel beim Durchlaufen des Verdampfers 85 erhöhen.
-
Umgekehrt kann, wenn die Abwärme nur von (z.B. aus) dem Batteriemodul 52 im Heizmodus des Fahrzeugs zurückgewonnen wird, der Betrieb des dritten Kreislaufs 30 durch den Betrieb des zweiten Ventils 5 gestoppt werden/sein.
-
Dann gewinnt das Kühlmittel, das durch die fünfte Leitung 51 zirkuliert, die im Batteriemodul 52 erzeugte Abwärme zurück (z.B. nimmt diese auf), um die Temperatur zu erhöhen. Das Kühlmittel, dessen Temperatur sich erhöht hat, kann die Temperatur des Kältemittels durch Wärmeaustausch mit dem Kältemittel in der Kühlvorrichtung 89 erhöhen.
-
In der vorliegenden Ausgestaltung wird ein Betrieb zum Rückgewinnen der der externen Wärmequelle (z.B. einer Wärme der externen Wärmequelle) im Heiz- und Entfeuchtungsmodus des Fahrzeugs unter Bezugnahme auf 6 beschrieben.
-
6 ist ein Betriebszustandsdiagramm zum Zurückgewinnen einer externen Wärmequelle (z.B. einer Wärme der externen Wärmequelle) in einem Heiz- und Entfeuchtungsmodus des Fahrzeugs des (z.B. im) Wärmepumpensystems für ein Fahrzeug gemäß einer Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung/Offenbarung.
-
Bezugnehmend auf 6 kann das Wärmepumpensystem die externe Wärmequelle (z.B. die Wärme der externen Wärmequelle) von der Außenluft aus im Heiz- und Entfeuchtungsmodus des Fahrzeugs aufnehmen.
-
Zunächst wird/ist die erste Leitung 11, die mit dem ersten Anschluss 3a des ersten Ventils 3 verbunden ist, mit der vierten Leitung 41 verbunden, die mit dem sechsten Anschluss 3f des ersten Ventils 3 verbunden ist.
-
Die vierte Leitung 41, die mit dem ersten Anschluss 9a des vierten Ventils 9 vom sechsten Anschluss 3f des ersten Ventils 3 aus durch die Kühlvorrichtung 89 verbunden ist, wird/ist vom zweiten Anschluss 9b des vierten Ventils 9 aus mit dem fünften Anschluss 3e des ersten Ventils 3 verbunden.
-
Die vierte Leitung 41, die mit dem fünften Anschluss 3e des ersten Ventils 3 verbunden ist, wird/ist mit der ersten Leitung 11 verbunden, die vom fünften Anschluss 3e des ersten Ventils 3 aus mit der zweiten Öffnung 3b des ersten Ventils 3 verbunden ist.
-
Dementsprechend können der erste Kreislauf 10 und der vierte Kreislauf 40 durch den Betrieb des ersten Ventils 3 und durch den Betrieb des vierten Ventils 9 miteinander verbunden werden/sein. Dementsprechend können der erste Kreislauf 10 und der vierte Kreislauf 40, die miteinander verbunden sind, einen geschlossenen Kreislauf bilden, der unabhängig von dem zweiten Kreislauf 20, dem dritten Kreislauf 30, dem fünften Kreislauf 50, dem sechsten Kreislauf 60 und dem siebten Kreislauf 70 ist.
-
In diesem Zustand kann die zweite Wasserpumpe 42 so betrieben werden, dass das Kühlmittel, das den Radiator 12 durchläuft, entlang der ersten Leitung 11 und der vierten Leitung 41 zirkuliert.
-
Hierbei kann der Radiator 12 das Kühlmittel durch einen Wärmeaustausch mit der Außenluft abkühlen, und das Kühlmittel kann die externe Wärmequelle (z.B. die Wärme der externen Wärmequelle) aufnehmen.
-
Dann kann die Kühlvorrichtung 89 die externe Wärmequelle (z.B. die Wärme der externen Wärmequelle), die vom Kühlmittel aufgenommen wird/wurde, zurückgewinnen, während das expandierte Kältemittel durch einen Wärmeaustausch mit dem Kühlmittel verdampft wird.
-
Währenddessen wird/ist die zweite Leitung 21, die mit dem vierten Anschluss 3d des ersten Ventils 3 verbunden ist, mit der siebten Leitung 71 verbunden, die vom ersten Anschluss 7a des dritten Ventils 7 aus mit dem sechsten Anschluss 7f des dritten Ventils 7 verbunden ist.
-
Die siebte Leitung 71, die mit dem sechsten Anschluss 7f des dritten Ventils 7 verbunden ist, durchläuft den Heizer 73 vom dritten Anschluss 9c des vierten Ventils 9 aus durch den vierten Anschluss 9d des vierten Ventils 9 und wird/ist dann mit dem fünften Anschluss 7e des dritten Ventils 7 verbunden.
-
Die siebte Leitung 71, die mit dem fünften Anschluss 7e des dritten Ventils 7 verbunden ist, wird/ist mit der zweiten Leitung 21 verbunden, die mit dem zweiten Anschluss 7b des dritten Ventils 7 verbunden ist.
-
Außerdem durchläuft die zweite Leitung 21, die mit dem zweiten Anschluss 7b des dritten Ventils 7 verbunden ist, den Kondensator 83 vom ersten Anschluss 5a des zweiten Ventils 5 aus durch den zweiten Anschluss 5b des zweiten Ventils 5 und wird/ist dann mit dem dritten Anschluss 3c des ersten Ventils 3 verbunden.
-
Dementsprechend kann der zweite Kreislauf 20 mit dem siebten Kreislauf 70 verbunden werden/sein. Außerdem bilden der zweite Kreislauf 20 und der siebte Kreislauf 70 einen geschlossenen Kreislauf, der unabhängig von dem ersten Kreislauf 10, dem dritten Kreislauf 30, dem vierten Kreislauf 40, dem fünften Kreislauf 50 und dem sechsten Kreislauf 60 ist.
-
In diesem Zustand können die erste Wasserpumpe 22 und die vierte Wasserpumpe 72 so betrieben werden, dass das Kühlmittel entlang der zweiten Leitung 21 und der siebten Leitung 71 zirkuliert wird.
-
Dann wird im siebten Kreislauf 70 das Kühlmittel, dessen Temperatur sich durch den Wärmeaustausch mit dem Kältemittel im Kondensator 83 erhöht hat, dem Heizer 73 zugeführt, während es (z.B. das Kühlmittel) durch die zweite Leitung 21 und die siebte Leitung 71 zirkuliert, und dadurch kann ein Heizen des Innenraums durchgeführt werden.
-
In diesem Fall wird/ist der Kühlmittelheizer 74 selektiv betrieben, wenn die Temperatur des Kühlmittels, das in der siebten Leitung 71 zirkuliert, niedriger ist als die vorgegebene Temperatur.
-
Der Kühlmittelheizer 74 kann die Temperatur des Kühlmittels erhöhen und (kann) das Kühlmittel dem Heizer 73 zuführen.
-
Währenddessen kann im sechsten Kreislauf 60 die sechste Leitung 61 einen unabhängigen geschlossenen Kreislauf mittels des sechsten Anschlusses 5f des zweiten Ventils 5, des dritten Anschlusses 7c des dritten Ventils 7, des vierten Anschlusses 7d des dritten Ventils 7 und des fünften Anschlusses 5e des zweiten Ventils 5 bilden.
-
Hierbei kann die Zweigleitung 65 mittels des Betriebs des fünften Ventils 64 geschlossen werden/sein.
-
Dementsprechend wird die dritte Wasserpumpe 62 so betrieben, dass das Kühlmittel nacheinander den Verdampfer 85 und den Kühler 63 entlang der sechsten Leitung 61 durchläuft.
-
Das heißt, das Kühlmittel, das im sechsten Kreislauf 60 zirkuliert, wird durch einen Wärmeaustausch mit dem Kältemittel gekühlt, während es (z.B. das Kühlmittel) durch den Verdampfer 85 läuft. Das heißt, der Verdampfer 85 kann das Kühlmittel, das entlang der sechsten Leitung 61 zirkuliert, durch den Wärmeaustausch zwischen dem Kühlmittel und dem Niedertemperatur-Kältemittel kühlen.
-
Dementsprechend wird das Kühlmittel auf eine niedrige Temperatur abgekühlt, während es den Verdampfer 85 durchläuft und (das Kühlmittel) wird dem Kühler 63 entlang der sechsten Leitung 61 durch den Betrieb der dritten Wasserpumpe 62 zugeführt.
-
Währenddessen verflüssigt der Kondensator 83 des CE-Moduls 80 das Kältemittel unter Verwendung des Kühlmittels, das entlang der zweiten Leitung 21 strömt.
-
Dann wird das verflüssigte Kältemittel in den Verdampfer 85 und die Kühlvorrichtung 89 in einem expandierten Zustand entlang der Kältemittelleitung 81 und der Kältemittelverbindungsleitung 87 durch den Betrieb des ersten Expansionsventils 84 und durch den Betrieb des zweiten Expansionsventils 88 eingeleitet.
-
Dementsprechend kann der Verdampfer 85 das Kühlmittel, das entlang der sechsten Leitung 61 zirkuliert, durch den Wärmeaustausch mit dem Niedertemperatur-Kältemittel kühlen. Dementsprechend kann das durch den Verdampfer 85 gekühlte Niedertemperatur-Kühlmittel dem Kühler 63 entlang der sechsten Leitung 61 durch den Betrieb der dritten Wasserpumpe 62 zugeführt werden.
-
Dann durchläuft das Kältemittel, das den Verdampfer 85 und die Kühlvorrichtung 89 durchlaufen hat, den Akkumulator 86, der durch die Kältemittelverbindungsleitung 87 und die Kältemittelleitung 81 verbunden ist, und (das Kältemittel) wird dem Kompressor 82 zugeführt.
-
Das Kältemittel, das dem Akkumulator 86 zugeführt wird/wurde, wird in ein Gas und eine Flüssigkeit separiert, und von dem (z.B. in dem) Kältemittel, das in Gas und Flüssigkeit separiert wird/wurde, wird ein gasförmiges Kältemittel (z.B. ein gasförmiger Anteil des Kältemittels) dem Kompressor 82 zugeführt.
-
Das Kältemittel, das vom Kompressor 82 abgeleitet wird/wurde, wird dem Kondensator 83 zugeführt.
-
In diesem Zustand wird im zweiten Kreislauf 20 und im siebten Kreislauf 70 das Kühlmittel, dessen Temperatur sich durch den Wärmeaustausch mit dem Kältemittel im Kondensator 83 erhöht hat, dem Heizer 73 zugeführt, während es in der zweiten Leitung 21 und in der siebten Leitung 71 zirkuliert wird, und dadurch kann ein Innenraumheizen (z.B. des Fahrzeuginneren) durchgeführt werden.
-
In diesem Fall wird der Kühlmittelheizer 74 selektiv betrieben, wenn die Temperatur des Kühlmittels, das in der siebten Leitung 71 zirkuliert, niedriger ist als die vorgegebene Temperatur. Der Kühlmittelheizer 74 kann die Temperatur des Kühlmittels erhöhen und das Kühlmittel dem Heizer 73 zuführen.
-
Dementsprechend wird die von außen eingeleitete Außenluft, während sie den Kühler 63 durchläuft, mittels des Niedertemperatur-Kühlmittels entfeuchtet, das in den Kühler 63 eingeleitet wird/ist. Dann wird die Außenluft in einen Hochtemperatur-Zustand überführt, während sie den Heizer 73 durchläuft, und die Hochtemperatur-Außenluft wird in das Fahrzeuginnere (z.B. den Fahrzeuginnenraum) eingeleitet, wodurch das Innere des Fahrzeugs (z.B. der Fahrzeuginnenraum) geheizt und entfeuchtet wird.
-
Das heißt, das Wärmepumpensystem gemäß der vorliegenden Ausgestaltung nimmt die externe Wärmequelle (z.B. die Wärme der externen Wärmequelle) mittels der Kühlvorrichtung 89 im Heiz- und Entfeuchtungsmodus des Fahrzeugs auf und verwendet die externe Wärmequelle (z.B. die Wärme der externen Wärmequelle), um die Temperatur des Kältemittels zu erhöhen. Dadurch ist es möglich, den Leistungsverbrauch des Kompressors 82 zu reduzieren und die Heizeffizienz zu verbessern.
-
Ein Betrieb, bei dem (z.B., wenn) die externe Wärmequelle (z.B. die Wärme der externen Wärmequelle) und die Abwärme der elektrischen Vorrichtung 32 im Heizmodus des Fahrzeugs zurückgewonnen werden und sich die Temperatur des Batteriemoduls 52 erhöht, wird unter Bezugnahme auf 7 beschrieben.
-
7 ist ein Betriebszustandsdiagramm zum Zurückgewinnen der externen Wärmequelle (z.B. einer Wärme der externen Wärmequelle) und der Abwärme der elektrischen Vorrichtung und zum Heizen des Batteriemoduls im Heizmodus des Fahrzeugs des (z.B. im) Wärmepumpensystems für ein Fahrzeug gemäß einer Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung/Offenbarung.
-
Bezugnehmend auf 7 kann das Wärmepumpensystem Abwärme von der elektrischen Vorrichtung 32 und von einer externen Wärmequelle (z.B. die Wärme (z.B. Abwärme) der externen Wärmequelle) von (z.B. aus) der Außenluft im Heizmodus des Fahrzeugs aufnehmen und die Temperatur des Batteriemoduls 52 erhöhen.
-
Hierbei arbeitet jede Komponente des CE-Moduls 80, um das Fahrzeuginnere zu erwärmen, und das Kältemittel zirkuliert entlang der Kältemittelleitung 81.
-
Zunächst wird/ist die erste Leitung 11, die mit dem ersten Anschluss 3a des ersten Ventils 3 verbunden ist, mit der vierten Leitung 41 verbunden, die mit dem sechsten Anschluss 3f des ersten Ventils 3 verbunden ist.
-
Die vierte Leitung 41, die vom sechsten Anschluss 3f des ersten Ventils 3 aus mit dem ersten Anschluss 9a des vierten Ventils 9 verbunden ist durch die Kühlvorrichtung 89, wird/ist vom zweiten Anschluss 9b des vierten Ventils 9 aus mit dem fünften Anschluss 3e des ersten Ventils 3 verbunden.
-
Die vierte Leitung 41, die mit dem fünften Anschluss 3e des ersten Ventils 3 verbunden ist, wird/ist mit der ersten Leitung 11 verbunden, die vom fünften Anschluss 3e des ersten Ventils 3 aus mit dem zweiten Anschluss 3b des ersten Ventils 3 verbunden ist.
-
Dementsprechend können der erste Kreislauf 10 und der vierte Kreislauf 40 mittels des Betriebs des ersten Ventils 3 und des Betriebs des vierten Ventils 9 miteinander verbunden werden/sein. Dementsprechend sind der erste Kreislauf 10 und der vierte Kreislauf 40, die miteinander verbunden sind, geschlossene Kreisläufe (z.B. bilden einen geschlossenen Kreislauf), die unabhängig von dem zweiten Kreislauf 20, dem dritten Kreislauf 30, dem fünften Kreislauf 50, dem sechsten Kreislauf 60 und dem siebten Kreislauf 70 sind.
-
In diesem Zustand kann die zweite Wasserpumpe 42 so betrieben werden, dass das Kühlmittel, das den Radiator 12 durchläuft, entlang der ersten Leitung 11 und der vierten Leitung 41 zirkuliert.
-
Hierbei kühlt der Radiator 12 das Kühlmittel durch einen Wärmeaustausch mit der Außenluft ab, und das Kühlmittel kann die externe Wärmequelle (z.B. die Wärme der externen Wärmequelle) aufnehmen.
-
Dann kann die Kühlvorrichtung 89 die externe Wärmequelle (z.B. die Wärme der externen Wärmequelle), die vom Kühlmittel aufgenommen wird/wurde, zurückgewinnen, während das expandierte Kältemittel durch Wärmetausch mit dem Kühlmittel verdampft wird.
-
Währenddessen wird/ist die zweite Leitung 21, die mit dem vierten Anschluss 3d des ersten Ventils 3 verbunden ist, mit der siebten Leitung 71 verbunden, die vom ersten Anschluss 7a des dritten Ventils 7 aus mit dem sechsten Anschluss 7f des dritten Ventils 7 verbunden ist.
-
Die siebte Leitung 71, die mit dem sechsten Anschluss 7f des dritten Ventils 7 verbunden ist, wird/ist mit der fünften Leitung 51 vom dritten Anschluss 9c des vierten Ventils 9 aus durch den sechsten Anschluss 9f des vierten Ventils 9 verbunden.
-
Die fünfte Leitung 51, die das Batteriemodul 52 durchläuft und mit dem fünften Anschluss 9e des vierten Ventils 9 verbunden ist, wird/ist mit der siebten Leitung 71 verbunden, die mit dem vierten Anschluss 9d des vierten Ventils 9 vom fünften Anschluss 9e des vierten Ventils 9 aus verbunden ist.
-
Die siebte Leitung 71, die mit dem vierten Anschluss 9d des vierten Ventils 9 verbunden ist, durchläuft den Heizer 73 und wird/ist dann mit dem fünften Anschluss 7e des dritten Ventils 7 verbunden.
-
Die siebte Leitung 71, die mit dem fünften Anschluss 7e des dritten Ventils 7 verbunden ist, wird/ist mit der zweiten Leitung 21 verbunden, die mit dem zweiten Anschluss 7b des dritten Ventils 7 verbunden ist.
-
Die zweite Leitung 21, die mit dem zweiten Anschluss 7b des dritten Ventils 7 verbunden ist, durchläuft den Kondensator 83 vom ersten Anschluss 5a des zweiten Ventils 5 aus durch den zweiten Anschluss 5b des zweiten Ventils 5 und wird/ist dann mit dem dritten Anschluss 3c des ersten Ventils 3 verbunden.
-
Darüber hinaus wird/ist die zweite Leitung 21, die mit dem dritten Anschluss 3c des ersten Ventils 3 verbunden ist, mit der siebten Leitung 71 verbunden, die mit dem sechsten Anschluss 3f des ersten Ventils 3 durch den vierten Anschluss 3d des ersten Ventils 3 und den ersten Anschluss 3a des ersten Ventils 3 verbunden ist.
-
Dementsprechend kann der zweite Kreislauf 20 mit dem fünften Kreislauf 50 und dem siebten Kreislauf 70 verbunden werden/sein. Außerdem können der zweite Kreislauf 20, der fünfte Kreislauf 50 und der siebte Kreislauf 70 einen geschlossenen Kreislauf bilden, der unabhängig von dem ersten Kreislauf 10, dem dritten Kreislauf 30, dem vierten Kreislauf 40 und dem sechsten Kreislauf 60 ist.
-
In diesem Zustand können die erste Wasserpumpe 22 und die vierte Wasserpumpe 72 jeweils so betrieben werden, um das Kühlmittel entlang der zweiten Leitung 21, der fünften Leitung 51 und der siebten Leitung 71 zu zirkulieren.
-
Dann führt der fünfte Kreislauf 50 das Kühlmittel dem Batteriemodul 52 zu, während das Kühlmittel, dessen Temperatur durch den Wärmeaustausch mit dem Kältemittel im Kondensator 83 erhöht wird/ist, durch die (z.B. zur) zweite Leitung 21, durch die (z.B. zur) siebte Leitung 71 und durch die (z.B. zur) fünfte Leitung 51 zirkuliert, und dadurch kann sich die Temperatur des Batteriemoduls 52 erhöhen.
-
Außerdem führt der siebte Kreislauf 70 das Hochtemperatur-Kühlmittel dem Heizer 73 zu, während das Hochtemperatur-Kühlmittel, das die Temperatur des Batteriemoduls 52 im fünften Kreislauf 50 erhöht hat, durch die siebte Leitung 71 zirkuliert, und dadurch kann ein Innenraumheizen (z.B. des Fahrzeuginnenraums) durchgeführt werden.
-
In diesem Fall wird der Kühlmittelheizer 74 selektiv betrieben, wenn die Temperatur des Kühlmittels, das in der siebten Leitung 71 zirkuliert, niedriger ist als die vorgegebene Temperatur.
-
Der Kühlmittelheizer 74 kann die Temperatur des Kühlmittels erhöhen und (kann) das Kühlmittel dem Heizer 73 zuführen.
-
Währenddessen wird/ist die dritte Leitung 31, die mit dem dritten Anschluss 5c des zweiten Ventils 5 verbunden ist, mit der sechsten Leitung 61 verbunden, die mit dem sechsten Anschluss 5f des zweiten Ventils 5 verbunden ist.
-
Die sechste Leitung 61, die mit dem sechsten Anschluss 5f des zweiten Ventils 5 verbunden ist, durchläuft den Verdampfer 85 vom dritten Anschluss 7c des dritten Ventils 7 aus durch den vierten Anschluss 7d des dritten Ventils 7 und wird/ist dann mit der Zweigleitung 65 verbunden, die mittels des Betriebs des fünften Ventils 64 geöffnet wird/ist.
-
Darüber hinaus wird/ist ein Teil der sechsten Leitung 61, die mit der Zweigleitung 65 verbunden ist, mit der dritten Leitung 31 durch den vierten Anschluss 5d des zweiten Ventils 5 vom fünften Anschluss 5e des zweiten Ventils 5 aus verbunden, ohne den Kühler 63 zu durchlaufen.
-
Die dritte Leitung 31, die mit dem vierten Anschluss 5d des zweiten Ventils 5 verbunden ist, durchläuft die elektrische Vorrichtung 32 und wird/ist mit dem dritten Anschluss 5c des zweiten Ventils 5 verbunden.
-
Dementsprechend wird/ist der dritte Kreislauf 30 mit dem fünften Kreislauf 50 verbunden. In diesem Zustand kann das Kühlmittel so gefördert werden, dass es entlang der dritten Leitung 31 und der sechsten Leitung 61 zirkuliert.
-
Dann zirkuliert das Kühlmittel, das die elektrische Vorrichtung 32 durchlaufen hat, weiter entlang der dritten Leitung 31 und der sechsten Leitung 61, ohne den Radiator 12 zu durchlaufen, und nimmt die Abwärme von der elektrischen Vorrichtung 32 auf. Dadurch erhöht sich die Temperatur des Kühlmittels.
-
Das Kühlmittel, dessen Temperatur sich erhöht hat, kann mit dem Kältemittel Wärme austauschen, während es den Verdampfer 85 durchläuft. In diesem Fall nimmt das Kältemittel, das dem Verdampfer 85 zugeführt wird/wurde, die Abwärme der elektrischen Vorrichtung 32 auf und (das Kältemittel) verdampft durch den Wärmeaustausch mit dem Kühlmittel, dessen Temperatur sich erhöht hat und dadurch kann die Temperatur des Kühlmittels ansteigen.
-
Das heißt, das Kühlmittel, dessen Temperatur sich durch diesen Betrieb erhöht hat, kann zurückgewonnen werden, während die Temperatur des Kältemittels, das vom (z.B. aus dem) Verdampfer 85 abgeleitet wird/wurde, erhöht wird.
-
Währenddessen verflüssigt der Kondensator 83 im CE-Modul 80 das Kältemittel unter Verwendung des Kühlmittels, das entlang der zweiten Leitung 21 strömt.
-
Dann wird das verflüssigte Kältemittel in den Verdampfer 85 und die Kühlvorrichtung 89 in einem expandierten Zustand entlang der Kältemittelleitung 81 und der Kältemittelverbindungsleitung 87 mittels des Betriebs des ersten Expansionsventils 84 und des Betriebs des zweiten Expansionsventils 88 eingeleitet.
-
Dementsprechend kann der Verdampfer 85 die Abwärme der elektrischen Vorrichtung 32 vom (z.B. aus dem) Kühlmittel zurückgewinnen, während ein Wärmeaustausch zwischen dem Kühlmittel, das entlang der sechsten Leitung 61 zirkuliert, und dem Niedertemperatur-Kältemittel durchgeführt wird/ist.
-
Dann durchläuft das Kältemittel, das den Verdampfer 85 und die Kühlvorrichtung 89 durchlaufen hat, den Akkumulator 86, der durch die Kältemittelverbindungsleitung 87 und die Kältemittelleitung 81 verbunden ist, und (das Kältemittel) wird dem Kompressor 82 zugeführt.
-
Das Kältemittel, das dem Akkumulator 86 zugeführt wird/wurde, wird in ein Gas und eine Flüssigkeit separiert, und von dem (z.B. in dem) Kältemittel, das in Gas und Flüssigkeit separiert wird/wurde, wird ein gasförmiges Kältemittel (z.B. ein gasförmiger Anteil des Kältemittels) dem Kompressor 82 zugeführt.
-
Das Kältemittel, das vom Kompressor 82 abgeleitet wird/wurde, wird dem Kondensator 83 zugeführt.
-
Hierbei wird im zweiten Kreislauf 20 und im siebten Kreislauf 70 das Kühlmittel, dessen Temperatur sich durch den Wärmeaustausch mit dem Kältemittel im Kondensator 83 erhöht hat, dem Heizer 73 zugeführt, während es in der zweiten Leitung 21 und in der siebten Leitung 71 zirkuliert wird, und dadurch kann ein Innenraumheizen (z.B. des Fahrzeuginneren) durchgeführt werden.
-
Dementsprechend, wenn die von außen eingeleitete Außenluft den Kühler 63 durchläuft, dem kein Kühlmittel zugeführt wird/ist, wird die Außenluft in einem ungekühlten Raumtemperaturzustand eingeleitet (z.B. in das Fahrzeuginnere). Die eingeleitete Außenluft wird in einen Hochtemperatur-Zustand überführt, während sie den Heizer 73 durchläuft, und die Hochtemperatur-Außenluft wird in das Fahrzeuginnere eingeleitet, wodurch ein Heizen des Fahrzeuginneren implementiert werden kann.
-
Das heißt, das Wärmepumpensystem gemäß der vorliegenden Ausgestaltung nimmt die externe Wärmequelle (z.B. die Wärme der externen Wärmequelle) mittels der Kühlvorrichtung 89 im Heizmodus des Fahrzeugs auf, und nimmt die Abwärme der elektrischen Vorrichtung 32 vom Verdampfer 85 auf, um die Abwärme zu verwenden, um die Temperatur des Kältemittels zu erhöhen. Dadurch ist es möglich, den Leistungsverbrauch des Kompressors 82 zu reduzieren und die Heizeffizienz zu verbessern.
-
Außerdem führt das Wärmepumpensystem zunächst das Kühlmittel, dessen Temperatur sich während des Durchlaufens des Kondensators 83 erhöht hat, dem Batteriemodul 52 entlang der zweiten Leitung 21, der siebten Leitung 71 und der fünften Leitung 51 zu, und dadurch wird/ist es möglich, die Temperatur des Batteriemoduls 52 schnell zu erhöhen.
-
In der vorliegenden Ausgestaltung wird ein Betrieb zum Durchführen des Heizmodus des Fahrzeugs mit der Abwärme der elektrischen Vorrichtung 32 durch Bezugnahme auf 8 beschrieben.
-
8 ist ein Betriebszustandsdiagramm zum Durchführen des Heizmodus unter Verwendung der Abwärme der elektrischen Vorrichtung des (z.B. im) Wärmepumpensystems für ein Fahrzeug gemäß einer Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung/Offenbarung.
-
Bezugnehmend auf 8 kann das Wärmepumpensystem das Heizen des Fahrzeuginneren implementieren, indem die Abwärme der elektrischen Vorrichtung 32 verwendet wird/ist.
-
Zunächst werden/sind der Betrieb des ersten Kreislaufs 10, der Betrieb des vierten Kreislaufs 40, der Betrieb des fünften Kreislaufs 50 und der Betrieb des sechsten Kreislaufs 60 gestoppt.
-
Dementsprechend wird/ist der Betrieb der zweiten Wasserpumpe 42 und der dritten Wasserpumpe 62 gestoppt, und der Fluss (Strom) des Kühlmittels kann in der ersten Leitung 11, der vierten Leitung 41, der fünften Leitung 51 und der sechsten Leitung 61 gestoppt werden/sein.
-
Außerdem wird/ist im CE-Modul 80 der Betrieb jeder Komponente gestoppt, wodurch die Zirkulation des Kältemittels unterbrochen wird/ist.
-
In diesem Zustand wird/ist die zweite Leitung 21, die mit dem vierten Anschluss 3d des ersten Ventils 3 verbunden ist, mit der siebten Leitung 71 verbunden, die vom ersten Anschluss 7a des dritten Ventils 7 aus mit dem sechsten Anschluss 7f des dritten Ventils 7 verbunden ist.
-
Die siebte Leitung 71, die mit dem sechsten Anschluss 7f des dritten Ventils 7 verbunden ist, durchläuft den Heizer 73 vom dritten Anschluss 9c des vierten Ventils 9 aus durch den vierten Anschluss 9d des vierten Ventils 9 und wird/ist dann mit dem fünften Anschluss 7e des dritten Ventils 7 verbunden.
-
Die siebte Leitung 71, die mit dem fünften Anschluss 7e des dritten Ventils 7 verbunden ist, wird/ist mit der zweiten Leitung 21 verbunden, die mit dem zweiten Anschluss 7b des dritten Ventils 7 verbunden ist.
-
Die zweite Leitung 21, die mit dem zweiten Anschluss 7b des dritten Ventils 7 verbunden ist, wird/ist mit dem ersten Anschluss 5a des zweiten Ventils 5 verbunden.
-
Die zweite Leitung 21, die mit dem ersten Anschluss 5a des zweiten Ventils 5 verbunden ist, wird/ist mit der dritten Leitung 31 verbunden, die vom ersten Anschluss 5a des zweiten Ventils 5 aus mit dem vierten Anschluss 5d des zweiten Ventils 5 verbunden ist.
-
Darüber hinaus wird/ist die dritte Leitung 31, die die elektrische Vorrichtung 32 durchläuft und mit dem dritten Anschluss 5c des zweiten Ventils 5 verbunden ist, mit der zweiten Leitung 21 durch den zweiten Anschluss 5b des zweiten Ventils 5 verbunden.
-
Die zweite Leitung 21, die den Kondensator 83 durchläuft und mit dem dritten Anschluss 3c des ersten Ventils 3 verbunden ist, wird/ist mit der zweiten Leitung 21 verbunden, die mit dem ersten Anschluss 7a des dritten Ventils 7 vom dritten Anschluss 3c des ersten Ventils 3 aus durch den vierten Anschluss 3d des ersten Ventils 3 verbunden ist.
-
Mittels des Betriebs des ersten Ventils 3, des Betriebs des zweiten Ventils 5, des Betriebs des dritten Ventils 7 und des Betriebs des vierten Ventils 9 wie oben beschrieben, kann der zweite Kreislauf 20 mit dem siebten Kreislauf 70 und dem dritten Kreislauf 30 verbunden werden/sein. Hierbei werden die erste Wasserpumpe 22 und die vierte Wasserpumpe 72 jeweils so betrieben, dass das Kühlmittel entlang der zweiten Leitung 21, der siebten Leitung 71 und der dritten Leitung 31 zirkuliert.
-
Das heißt, das Kühlmittel, das zum (z.B. durch den) vierten Anschluss 5d des zweiten Ventils 5 abgeleitet wird/wurde, durchläuft die elektrische Vorrichtung 32 entlang der dritten Leitung 31. In diesem Fall kühlt das Kühlmittel die elektrische Vorrichtung 32 und gleichzeitig wird die Temperatur des Kühlmittels mittels der Abwärme der elektrischen Vorrichtung 32 erhöht.
-
Das Kühlmittel, dessen Temperatur sich erhöht hat, wird in den dritten Anschluss 5c des zweiten Ventils 5 entlang der dritten Leitung 31 eingeleitet und in den dritten Anschluss 3c des ersten Ventils 3 entlang der zweiten Leitung 21 eingeleitet, die mit dem zweiten Anschluss 5b des zweiten Ventils 5 verbunden ist.
-
Dann wird das Kühlmittel, das in den dritten Anschluss 3c des ersten Ventils 3 eingeleitet wird/wurde, wieder in (z.B. durch) den vierten Anschluss 3d des ersten Ventils 3 abgeleitet und in den ersten Anschluss 7a des dritten Ventils 7 entlang der zweiten Leitung 21 eingeleitet.
-
Das Kühlmittel, das in den ersten Anschluss 7a des dritten Ventils 7 eingeleitet wird/wurde, wird in den dritten Anschluss 9c des vierten Ventils 9 entlang der siebten Leitung 71 eingeleitet, die mit dem sechsten Anschluss 7f des dritten Ventils 7 verbunden ist.
-
Das Kühlmittel, das in den dritten Anschluss 9c des vierten Ventils 9 eingeleitet wird/wurde, durchläuft den Heizer 73 entlang der siebten Leitung 71 durch den vierten Anschluss 9d des vierten Ventils 9 und wird dann in den fünften Anschluss 7e des dritten Ventils 7 eingeleitet.
-
Hierbei kann das Kühlmittel, dessen Temperatur sich mittels Zurückgewinnens der Abwärme von der elektrischen Vorrichtung 32 erhöht hat, dem Heizer 73 zugeführt werden.
-
Darüber hinaus wird das Kühlmittel, das in den fünften Anschluss 7e des dritten Ventils 7 eingeleitet wird, in den ersten Anschluss 5a des zweiten Ventils 5 entlang der zweiten Leitung 21 eingeleitet, die mit dem zweiten Anschluss 7b des dritten Ventils 7 verbunden ist.
-
Dann strömt das Kühlmittel, das in den ersten Anschluss 5a des zweiten Ventils 5 eingeleitet wird/wurde, entlang der dritten Leitung 31, die mit dem vierten Anschluss 5d des zweiten Ventils 5 verbunden ist.
-
Wie oben beschrieben, zirkuliert das Kühlmittel, das die elektrische Vorrichtung 32 durchlaufen hat, weiter entlang der dritten Leitung 31, der zweiten Leitung 21 und der siebten Leitung 71, ohne den Radiator 12 zu durchlaufen, und nimmt die Abwärme der elektrischen Vorrichtung 32 auf, um die Temperatur (z.B. die Temperatur des Kühlmittels) zu erhöhen.
-
Das Kühlmittel, dessen Temperatur sich erhöht hat, kann in die siebte Leitung 71 durch die zweite Leitung 21 eingeleitet werden und kann dem Heizer 73 zugeführt werden.
-
Das heißt, dass der siebte Kreislauf 70 die Abwärme der elektrischen Vorrichtung 32 mittels des Betriebs der vierten Wasserpumpe 72 aufnimmt und dass das Kühlmittel, dessen Temperatur sich in der siebten Leitung 71 erhöht hat, dem Heizer 73 zugeführt werden kann, während es durch die siebte Leitung 71 zirkuliert.
-
In diesem Fall wird/ist der Kühlmittelheizer 74 selektiv betrieben, wenn die Temperatur des Kühlmittels, das in der siebten Leitung 71 zirkuliert, niedriger als die vorgegebene Temperatur ist. Der Kühlmittelheizer 74 kann die Temperatur des Kühlmittels erhöhen und das Kühlmittel dem Heizer 73 zuführen.
-
Dementsprechend, wenn die von außen eingeleitete Außenluft den Kühler 63 durchläuft, in dem die Zirkulation des Kühlmittels gestoppt wird/ist, wird die Außenluft in einem ungekühlten Raumtemperaturzustand eingeleitet (z.B. in das Fahrzeuginnere). Die eingeleitete Außenluft wird in einen Hochtemperatur-Zustand überführt, während sie den Heizer 73 durchläuft, und die Hochtemperatur-Außenluft wird in das Fahrzeuginnere eingeleitet, wodurch ein Heizen des Fahrzeuginneren implementiert werden kann.
-
Das heißt, das Wärmepumpensystem gemäß der vorliegenden Ausgestaltung kann das Fahrzeuginnere (z.B. den Fahrzeuginnenraum) unter Verwendung des Kühlmittels beheizen, dessen Temperatur sich mittels der Abwärme der elektrischen Vorrichtung 32 erhöht hat, ohne dass das CE-Modul 80 im Heizmodus des Fahrzeugs betrieben wird/ist. Dadurch kann der Leistungsverbrauch reduziert werden.
-
Außerdem wird ein Betrieb für den Fall einer Erhöhung der Temperatur der elektrischen Vorrichtung 32 und der Temperatur des Batteriemoduls 52 während einer Inbetriebnahme (z.B. eines Initialbetriebs) des Wärmepumpensystems für ein Fahrzeug gemäß einer Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung/Offenbarung unter Bezugnahme auf 9 beschrieben.
-
9 ist ein Betriebszustandsdiagramm zum Beheizen der elektrischen Vorrichtung und des Batteriemoduls des (z.B. im) Wärmepumpensystems für ein Fahrzeug gemäß einer Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung/Offenbarung.
-
Bezugnehmend auf 9 werden/sind der Betrieb des ersten Kreislaufs 10, der Betrieb des sechsten Kreislaufs 60 und der Betrieb des siebten Kreislaufs 70 gestoppt. Dementsprechend kann das Kühlmittel nicht durch die erste Leitung 11, die sechste Leitung 61 und die siebte Leitung 71 fließen. Darüber hinaus wird/ist der Betrieb des CE-Moduls 80 gestoppt.
-
Außerdem wird/ist die zweite Leitung 21, die mit dem vierten Anschluss 3d des ersten Ventils 3 verbunden ist, vom ersten Anschluss 7a des dritten Ventils 7 aus mit dem ersten Anschluss 5a des zweiten Ventils 5 durch den zweiten Anschluss 7b des dritten Ventils 7 verbunden.
-
Die zweite Leitung 21, die mit dem ersten Anschluss 5a des zweiten Ventils 5 verbunden ist, ist mit der dritten Leitung 31 verbunden, die vom ersten Anschluss 5a des zweiten Ventils 5 aus mit dem vierten Anschluss 5d des zweiten Ventils 5 verbunden ist.
-
Die dritte Leitung 31, die die elektrische Vorrichtung 32 durchläuft und mit dem dritten Anschluss 5c des zweiten Ventils 5 verbunden ist, wird/ist mit der zweiten Leitung 21 durch den zweiten Anschluss 5b des zweiten Ventils 5 verbunden.
-
Die zweite Leitung 21, die mit dem zweiten Anschluss 5b des zweiten Ventils 5 verbunden ist, wird/ist mit der vierten Leitung 41 verbunden, die vom dritten Anschluss 3c des ersten Ventils 3 aus mit dem sechsten Anschluss 3f des ersten Ventils 3 verbunden ist.
-
Die vierte Leitung 41 wird/ist vom ersten Anschluss 9a des vierten Ventils 9 aus mit der fünften Leitung 51 verbunden, die mit dem sechsten Anschluss 9f des vierten Ventils 9 verbunden ist.
-
Die fünfte Leitung 51, die das Batteriemodul 52 durchläuft und mit dem fünften Anschluss 9e des vierten Ventils 9 verbunden ist, wird/ist mit der vierten Leitung 41 verbunden, die vom fünften Anschluss 9e des vierten Ventils 9 aus mit dem zweiten Anschluss 9b des vierten Ventils 9 verbunden ist.
-
Die vierte Leitung 41, die mit dem zweiten Anschluss 9b des vierten Ventils 9 verbunden ist, wird/ist mit der zweiten Leitung 21 vom fünften Anschluss 3e des ersten Ventils 3 aus durch den vierten Anschluss 3d des ersten Ventils 3 verbunden.
-
Dementsprechend kann der zweite Kreislauf 20 mit dem dritten Kreislauf 30, dem vierten Kreislauf 40 und dem fünften Kreislauf 50 mittels des Betriebs des ersten Ventils 3, des Betriebs des zweiten Ventils 5, des Betriebs des dritten Ventils 7 und des Betriebs des vierten Ventils 9 verbunden werden/sein.
-
In diesem Zustand können die erste Wasserpumpe 22 und die zweite Wasserpumpe 42 jeweils so betrieben werden, dass das Kühlmittel entlang der zweiten Leitung 21, der dritten Leitung 31, der vierten Leitung 41 und der fünften Leitung 51 zirkuliert.
-
Das heißt, das Kühlmittel, das zum sechsten Anschluss 3f des ersten Ventils 3 abgeleitet wird/wurde, wird in den ersten Anschluss 9a des vierten Ventils 9 entlang der vierten Leitung 41 eingeleitet und dann zum (z.B. durch den, aus dem) sechsten Anschluss 9f des vierten Ventils 9 abgeleitet.
-
Das Kühlmittel, das zum sechsten Anschluss 9f des vierten Ventils 9 abgeleitet wird/wurde, kann das Batteriemodul 52 entlang der fünften Leitung 51 durchlaufen und dann in den fünften Anschluss 9e des vierten Ventils 9 eingeleitet werden.
-
Danach wird das Kühlmittel, das in den fünften Anschluss 9e des vierten Ventils 9 eingeleitet wird/wurde, in den fünften Anschluss 3e des ersten Ventils 3 entlang der vierten Leitung 41 eingeleitet, die mit dem zweiten Anschluss 9b des vierten Ventils 9 verbunden ist.
-
Das Kühlmittel, das in den fünften Anschluss 3e des ersten Ventils 3 eingeleitet wird/wurde, wird in den ersten Anschluss 7a des dritten Ventils 7 entlang der zweiten Leitung 21 eingeleitet, die mit dem vierten Anschluss 3d des ersten Ventils 3 verbunden ist.
-
Das Kühlmittel, das in den ersten Anschluss 7a des dritten Ventils 7 eingeleitet wird/wurde, wird in den ersten Anschluss 5a des zweiten Ventils 5 entlang der zweiten Leitung 21 eingeleitet, die mit dem zweiten Anschluss 7b des dritten Ventils 7 verbunden ist.
-
Das Kühlmittel, das in den ersten Anschluss 5a des zweiten Ventils 5 eingeleitet wird/wurde, durchläuft die elektrische Vorrichtung 32 entlang der dritten Leitung 31, die mit dem vierten Anschluss 5d des zweiten Ventils 5 verbunden ist, und wird dann in den dritten Anschluss 5c des zweiten Ventils 5 eingeleitet.
-
Das Kühlmittel, das in den dritten Anschluss 5c des zweiten Ventils 5 eingeleitet wird/wurde, wird in den dritten Anschluss 3c des ersten Ventils 3 entlang der zweiten Leitung 21, die mit dem zweiten Anschluss 5b des zweiten Ventils 5 verbunden ist, eingeleitet und dann wieder zum (z.B. durch den, aus dem) sechsten Anschluss 3f des ersten Ventils 3 abgeleitet.
-
Das heißt, in der vorliegenden Ausgestaltung sind der zweite Kreislauf 20, der dritte Kreislauf 30, der vierte Kreislauf 40 und der fünfte Kreislauf 50 durch die selektive Betätigung des ersten Ventils 3, die selektive Betätigung des zweiten Ventils 5, die selektive Betätigung des dritten Ventils 7 und die selektive Betätigung des vierten Ventils 9 miteinander verbunden und können einen geschlossenen Kreislauf bilden, in dem das Kühlmittel zirkuliert.
-
Hierbei erhöhen die Abwärme, die von der elektrischen Vorrichtung 32 erzeugt wird, und die Abwärme, die vom Batteriemodul 52 erzeugt wird, die Temperatur des Kühlmittels, das durch die zweite Leitung 21, die dritte Leitung 31, die vierte Leitung 41 und die fünfte Leitung 51 zirkuliert.
-
Während das Kühlmittel, dessen Temperatur sich erhöht hat, entlang der zweiten Leitung 21, der dritten Leitung 31, der vierten Leitung 41 und der fünften Leitung 51 durch den Betrieb der ersten Wasserpumpe 22 und den Betrieb der zweiten Wasserpumpe 42 zirkuliert, durchläuft das Kühlmittel die elektrische Vorrichtung 32 und das Batteriemodul 52, ohne den Radiator 12 zu durchlaufen.
-
Dementsprechend können die elektrische Vorrichtung 32 und das Batteriemodul 52 mittels des Hochtemperatur-Kühlmittels, das der dritten Leitung 31 und der fünften Leitung 51 zugeführt wird, effizient erwärmt werden.
-
Das heißt, während der anfänglichen Fahrt des Fahrzeugs kann das Kühlmittel die Temperatur der elektrischen Vorrichtung 32 und des Batteriemoduls 52 schnell erhöhen, während der oben beschriebene Betrieb wiederholt durchgeführt wird, ohne den Radiator 12 zu durchlaufen.
-
Wie oben beschrieben, ist es, wenn das Wärmepumpensystem für ein Fahrzeug gemäß den Ausgestaltungen der vorliegenden Erfindung/Offenbarung verwendet wird, möglich, die Wärmeenergie, die während eines Verflüssigens und eines Verdampfens des Kältemittels mit dem Kühlmittel erzeugt wird/wurde, selektiv Wärmeauszutauschen und eine Innentemperatur des Fahrzeugs mittels Verwendens des wärmeausgetauschten Niedertemperatur-Kühlmittels und/oder des wärmeausgetauschten Hochtemperatur-Kühlmittels zu steuern. Dadurch kann das System vereinfacht werden und eine Anordnung von Verbindungsleitungen (z.B. Verbindungsrohren), durch die das Kältemittel zirkuliert, kann vereinfacht werden.
-
Außerdem kann es gemäß Ausgestaltungen der vorliegenden Erfindung/Offenbarung, indem die elektrische Vorrichtung 32 und das Batteriemodul 52 parallel durch jede Leitung und das erste Ventil 3, das zweite Ventil 5, das dritte Ventil 7 und das vierte Ventil 9 angeordnet werden/sind, so dass das Kühlmittel unabhängig von der elektrischen Vorrichtung 32 und dem Batteriemodul 52 zirkuliert, eine unabhängige Kühlung der elektrischen Vorrichtung 32 und des Batteriemoduls 52 möglich werden/sein, und eine Abwärme der elektrischen Vorrichtung 32 und des Batteriemoduls 52 können gleichzeitig im Heizmodus des Fahrzeugs zurückgewonnen werden, oder es kann nur die Abwärme von einem der beiden (z.B. der elektrischen Vorrichtung 32 oder des Batteriemoduls 52) selektiv zurückgewonnen werden. Dadurch ist es möglich, die Marktfähigkeit des Fahrzeugs insgesamt zu verbessern.
-
Außerdem ist es gemäß Ausgestaltungen der vorliegenden Erfindung/Offenbarung möglich, eine Heizeffizienz des Fahrzeugs zu verbessern, indem die Abwärme der elektrischen Vorrichtung 32 und des Batteriemoduls 52 und einer externen Wärmequelle (z.B. die Wärme einer externen Wärmequelle) im Heizmodus des Fahrzeugs selektiv verwendet werden und die Temperatur des Batteriemoduls 52 effektiv gesteuert wird/ist, so dass das Batteriemodul 52 eine optimale Leistung aufweist, um die Gesamtlaufleistung des Fahrzeugs zu erhöhen.
-
Außerdem können mittels des Unterbringens des Zentral-Energiemoduls 80, das Wärmeenergie durch Verflüssigen und Verdampfen des Kältemittels erzeugt, und mittels der Verwendung von Hochleistungskältemittel die Größe und das Gewicht (z.B. des Wärmepumpensystems) reduziert werden, und es ist möglich, das Auftreten von Lärm, Vibration und Betriebsinstabilität im Vergleich zu herkömmlichen Klimaanlagen zu vermeiden.
-
Darüber hinaus ist es möglich, die Herstellungskosten zu reduzieren und das Gewicht durch die Vereinfachung des gesamten Systems zu verringern, und es ist möglich, die Raumnutzung durch Verkleinern (z.B. Minimieren) der Komponenten zu verbessern.
-
Wie oben beschrieben, obwohl die vorliegende Erfindung/Offenbarung unter Verweis auf begrenzte Ausgestaltungen und Zeichnungen beschrieben wurde, ist die vorliegende Erfindung/Offenbarung nicht auf diese beschränkt, und natürlich sind verschiedene Modifikationen und Variationen innerhalb des Umfangs des technischen Gedankens der vorliegenden Erfindung/Offenbarung und der nachfolgend aufgeführten Ansprüche möglich, die von einem Fachmann auf dem Gebiet, auf das sich die vorliegende Erfindung/Offenbarung bezieht, durchgeführt werden können.