DE112011102723B4 - Mit Abwärrme betriebener Absorptionskühlkreislauf - Google Patents
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Abstract
Elektrisches Maschinensystem (2), aufweisend:einen Elektromotor (3);ein primäres Kühlfluid (6), welches in thermischem Austausch mit dem Elektromotor (3) steht;ein Absorptionskühlsystem (7), das durch Wärme betrieben wird, die durch den Elektromotor (3) erzeugt wird, und ausgelegt ist, das primäre Kühlfluid (6), das die Wärme von dem Elektromotor (3) entfernt, auf eine Temperatur unter einer Umgebungstemperatur einer Wärmesenke (23) zu kühlen, welche Wärmesenke (23) Wärme von dem Absorptionskühlsystem (7) empfängt, wobei das Absorptionskühlsystem (7) ein Kühlmittel hat, welches getrennt von und nicht mit dem primären Kühlfluid (6) vermischend ist;wobei das Absorptionskühlsystem (7) dazu eingerichtet ist, das primäre Kühlfluid (6) zum Erwärmen des Kühlmittels zu empfangen, um das Absorptionskühlsystem (7) zu betreiben; undwobei das Absorptionskühlsystem (7) eine Absorptionskältemaschine (20) und einen Wärmetauscher (21) aufweist, wobei (i) das primäre Kühlfluid (6) durch die Absorptionskältemaschine (20) fließt zum Erwärmen des Kühlmittels um ein sekundäres Kühlfluid (22) zu kühlen, welches getrennt von und nicht vermischend mit dem primären Kühlfluid (6) ist, unter Verwendung eines Absorptionskühlkreislaufs, und (ii) das primäre Kühlfluid (6), nach Verlassen der Absorptionskältemaschine (20), durch den Wärmetauscher (21) fließt, wo das primäre Kühlfluid (6) von dem sekundären Kühlfluid (22) gekühlt wird.
Description
- HINTERGRUND
- Beispielhafte Ausführungsformen betreffen das Gebiet der elektrischen Maschinen und insbesondere elektrische Maschinensysteme mit einer verbesserten Kühlung.
- Elektrofahrzeuge (EVs) oder hybridelektrische Fahrzeuge (HEVs) gewinnen bei steigenden Kraftstoffpreisen an Popularität und die Verbraucher haben ein größeres Bewusstsein für die Umwelteinwirkungen, die durch herkömmliche Fahrzeuge verursacht werden. Sowohl EVs als auch HEVs verwenden einen Fahrmotor, der für den Antrieb mit Elektrizität versorgt wird, um Emissionen zu verringern.
- Fahrmotoren mit großer Leistung und die Elektronik, wie zum Beispiel Wechselrichter, welche die elektrische Energie und die Steuerung bereitstellen, können erhebliche Wärmemengen erzeugen. Die Wärme muss entfernt werden, damit die Motoren und die Elektronik effizient und zuverlässig arbeiten. Da die Effizienz und die Zuverlässigkeit immer wichtiger wird, um die Verwendung von EVs und HEVs durch die Öffentlichkeit zu fördern, um so Emissionen zu verringern und die Luftqualität zu verbessern, würden verbesserte Kühlsysteme mit einem positiven Effekt auf die elektrische Leistungsfähigkeit und auf die Langlebigkeit von dem Gebiet wohl aufgenommen werden.
- Aus US 2010 / 0 102 653 A1 ist eine Anordnung zum Kühlen einer elektrischen Maschine bekannt, bei dem ein Absorptionskühlsystem eingesetzt wird. Ein erstes Kühlsystem aufweisend ein erstes Kühlmedium ist mit einem zweiten Kühlsystem aufweisend ein zweites Kühlmedium verbunden, um Wärme von dem ersten auf das zweite Kühlsystem zu übertragen. Das erste Kühlsystem ist außerdem mit einem dritten Kühlsystem verbunden, um das erste Kühlmedium des ersten Kühlsystems zusätzlich abzukühlen.
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EP 2 270 322 B1 beschreibt einen Kühlkreislauf zum Abführen von Abwärme eines elektromechanischen Wandlers in Form eines Elektromotors oder Generators. Der Kühlkreislauf umfasst ein Kältemittel, einen Kühler zum Entzug von Wärme aus dem Kältemittel, einen die Kühleinrichtung des Wandlers mit dem Kühler zum Leiten warmen Kältemittels verbindenden Rücklauf, einen den Kühler mit der Kühleinrichtung des Wandlers zum Leiten kühlen Kältemittels verbindenden Vorlauf sowie eine Absorptionskältemaschine zum weiteren Entzug von Wärme aus dem Kältemittel. Die Absorptionskältemaschine wird durch die Wärme des im Rücklauf befindlichen warmen Kältemittels angetrieben. Mittels der Absorptionskältemaschine, die zusätzlich zum Kühler vorhanden ist, kann die Temperatur des der Kühleinrichtung des Wandlers über den Vorlauf wieder zugeführten Kältemittels über die Kühlung im Kühler hinaus weiter abgekühlt werden. - KURZBESCHREIBUNG
- Offenbart ist ein elektrisches Maschinensystem, das umfasst: einen Elektromotor; und ein Absorptionskühlsystem, das durch Wärme betrieben wird, die durch den Elektromotor erzeugt wird, und ausgelegt ist, ein primäres Kühlfluid, das die Wärme von dem Elektromotor entfernt, auf eine Temperatur unter einer Umgebungstemperatur einer endgültigen Wärmesenke zu kühlen.
- Ebenso offenbart ist ein elektrisches Maschinensystem, das umfasst: einen Elektromotor; einen Wechselrichter, der ausgelegt ist, den Elektromotor zu betreiben; und ein Absorptionskühlsystem, das durch Wärme betrieben wird, die durch den Elektromotor oder den Wechselrichter erzeugt wird, und ausgelegt ist, ein primäres Kühlfluid, das die Wärme von dem Elektromotor oder dem Wechselrichter entfernt, auf eine Temperatur unter einer Umgebungstemperatur einer endgültigen Wärmesenke zu kühlen.
- Des Weiteren offenbart ist ein Verfahren zum Betreiben eines elektrischen Maschinensystems, das einen Elektromotor aufweist, wobei das Verfahren umfasst: Entfernen von Wärme von dem Elektromotor; Erwärmen eines Arbeitsfluids in einem Absorptionskühlsystem mit der entfernten Wärme, um das Absorptionskühlsystem zu betreiben; Kühlen eines Kühlfluids unter eine Temperatur einer endgültigen Wärmesenke unter Verwendung des Absorptionskühlsystems; und Kühlen des Elektromotors unter Verwendung des gekühlten Kühlfluids.
- Figurenliste
- Die folgende Beschreibung ist nicht einschränkend in irgendeiner Weise aufzufassen. Unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen sind gleiche Elemente gleich nummeriert:
-
1 stellt eine beispielhafte Ausführungsform eines elektrischen Maschinensystems dar, das einen Elektromotor und ein mit Wärme betriebenes Absorptionskühlsystem aufweist; -
2 veranschaulicht Aspekte des mit Wärme betriebenen Absorptionskühlsystems, das in einem EV angeordnet ist; -
3 veranschaulicht Aspekte des mit Wärme betriebenen Absorptionskühlsystems, das in einem HEV angeordnet ist; und -
4 stellt ein Beispiel eines Verfahrens zum Betreiben eines elektrischen Maschinensystems vor, welches das mit Wärme betriebene Absorptionskühlsystem aufweist. - AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG
- Eine ausführliche Beschreibung einer oder mehrerer Ausführungsformen der offenbarten Vorrichtung und des Verfahrens ist hierin veranschaulichend und nicht einschränkend mit Bezug auf die Figuren dargelegt.
- Ein elektrisches Maschinensystem in Übereinstimmung mit einer beispielhaften Ausführungsform ist allgemein bei 2 in
1 angegeben. In der Ausführungsform der1 ist das elektrische Maschinensystem2 ein Fahrzeug, wie zum Beispiel ein EV oder ein HEV. Das elektrische Maschinensystem2 umfasst eine elektrische Maschine, die in Form eines Fahrmotors oder Elektromotors3 dargestellt ist. Für dynamische Bremsvorgänge kann der Elektromotor3 ebenso in einer elektrischen Generatorbetriebsart verwendet werden. Der Elektromotor3 wird von einem Wechselrichter4 versorgt, wie zum Beispiel einem drehzahlvariablen Motorantrieb, der die Motordrehzahl durch Verändern einer Ausgangsfrequenz variiert. Der Wechselrichter4 erhält die elektrische Energie von einer Gleichstromquelle (DC), wie zum Beispiel einer Batterie5 . Komponenten, die ein Entfernen von Wärme erfordern, wie zum Beispiel der Elektromotor3 und der Wechselrichter4 , werden von einem primären Kühlfluid6 gekühlt, das wiederum von einem mit Wärme betriebenen Absorptionskühlsystem gekühlt oder abgekühlt wird, das hierin als das Absorptionskühlsystem7 bezeichnet wird. - In herkömmlichen Kühlsystemen wird eine Flüssigkeit verwendet, um Wärme von den Wärme erzeugenden Komponenten zu entfernen. Die Wärme wird dann von der Flüssigkeit allgemein unter Verwendung eines Flüssigkeits-Luft-Wärmetauschers, wie zum Beispiel einem Radiator, entfernt, wobei die Umgebungsluft die endgültige Wärmesenke ist. Ein Bestandteil der Kühlsystemeffizienz ist die Temperaturdifferenz, delta T, zwischen der Flüssigkeit und der Luft (d. h. zwischen der warmen und der kalten Seite des Wärmetauschers). Die Temperatur der kalten Seite des Radiators ist allgemein die Umgebungslufttemperatur. Im Gegensatz zu den herkömmlichen Kühlsystemen verwendet das Absorptionskühlsystem
6 Abwärme von den Wärme erzeugenden Komponenten, um einen Absorptionskühlkreislauf zum Verringern der Temperatur eines sekundären Kühlfluids unter die Umgebungslufttemperatur zu betreiben, wodurch delta T vergrößert wird. Durch das Vergrößern von delta T wird die Kühleffizienz erhöht mit einer resultierenden Steigerung der elektrischen Leistungsfähigkeit und Langlebigkeit der Wärme erzeugenden Komponenten. Da Abwärme zum Betreiben des Absorptionskühlsystems7 verwendet wird, werden die Vorteile der erhöhten Kühleffizienz ohne eine korrespondierende Verringerung der Energieeffizienz des elektrischen Maschinensystems2 erhalten. - In einer Ausführungsform des Absorptionskühlsystems
7 wird ein Arbeitsfluid (d. h. ein Kühlmittel) mit einem niedrigen Siedepunkt, im Allgemeinen weniger als 0 Grad F, in einem Absorptionskühlkreislauf verwendet (ebenfalls als Absorptionskältekreislauf bekannt). Ammoniak mit einem Siedepunkt von -28 Grad F ist ein nicht einschränkendes Beispiel des Arbeitsfluids. Verwendend Ammoniak als ein Beispiel, wird flüssiges Ammoniak mit einem Wasserstoffgas gemischt. Wenn es mit dem Wasserstoffgas gemischt wird, verdampft das flüssige Ammoniak, wobei es Wärme absorbiert, um das Kühlen bereitzustellen. Das gasförmige Ammoniak wird dann mit Wasser gemischt, welches das Ammoniak absorbiert. Die Wasser-Ammoniak-Lösung wird dann unter Verwendung der Abwärme erwärmt, um das Ammoniakgas aus der Lösung auszukochen. Als nächstes wird das Ammoniakgas wieder zu einer Flüssigkeit kondensiert und zum Mischen mit dem Wasserstoffgas befördert, um den Absorptionskühlkreislauf zu vervollständigen. - Verschiedene Arten von Absorptionskühlkreisläufen können in dem Absorptionskühlkreislauf
7 verwendet werden. Diese Absorptionskühlkreisläufe werden ausgiebig in Abwärmenutzungsanlagen verwendet, um industriellen Prozessen Kühlung bereitzustellen oder Gebäuden während der Sommermonate Kühlung bereitzustellen. Da die verschiedenen Arten von Absorptionskühlkreisläufen und die zugehörige Thermodynamik im Stand der Technik gut bekannt sind, werden sie hierin nicht ausführlicher erläutert. - Es wird nun Bezug auf
2 genommen, die Aspekte des elektrischen Maschinensystems2 in einer Ausführungsform eines EV darstellt. In der Ausführungsform der2 umfasst das Absorptionskühlsystem7 eine Absorptionskältemaschine20 und einen Wärmetauscher21 . Geringwertige Abwärme von dem Elektromotor3 und dem Wechselrichter4 wird der Absorptionskältemaschine20 über das primäre Kühlfluid6 bereitgestellt, das durch den Elektromotor3 und den Wechselrichter4 umgewälzt wird. Der Ausdruck „geringwertig“ bezieht sich auf die Abwärme, die eine Temperatur aufweist, die geringer ist als eine Abgastemperatur eines Verbrennungsmotors. Die geringwertige Abwärme wird von der Absorptionskältemaschine20 verwendet, um ein Arbeitsfluid in einem Absorptionskühlkreislauf zu erwärmen, welcher von der Absorptionskältemaschine20 verwendet wird. Das Erwärmen des Arbeitsfluids betreibt den Absorptionskühlkreislauf, um ein sekundäres Kühlfluid22 auf eine Temperatur unter einer Temperatur einer endgültigen Wärmesenke23 abzukühlen. In der Ausführungsform der2 ist die endgültige Wärmesenke23 Umgebungsluft. - Das sekundäre Kühlfluid
22 , das sich in einem abgekühlten Zustand befindet, wird durch eine kalte Seite des Wärmetauschers21 in Umlauf gebracht. Das primäre Kühlfluid6 , das die Absorptionskältemaschine20 verlässt, wird durch eine warme Seite des Wärmetauschers21 in Umlauf gebracht. In dem Wärmetauscher21 wird das primäre Kühlfluid6 durch das abgekühlte sekundäre Kühlfluid21 auf eine Temperatur unter der Temperatur der endgültigen Wärmesenke gekühlt. Somit führt das primäre Kühlfluid6 , das den Wärmetauscher21 verlässt, zu dem delta T, das größer ist als das delta T, das sich ergeben würde, wenn die Temperatur des primären Kühlfluids6 etwa der Temperatur der endgültigen Wärmesenke23 entsprechen würde. - Es wird nun Bezug auf
3 genommen, die Aspekte des elektrischen Maschinensystems2 in einer Ausführungsform eines HEV darstellt. In der Ausführungsform der3 umfasst das elektrische Maschinensystem2 einen Verbrennungsmotor30 , der mit einem elektrischen Generator31 verbunden ist. Der Motor30 ist ausgelegt, den elektrischen Generator31 , der die Batterie5 lädt, zu drehen oder das HEV mechanisch anzutreiben. - Das Absorptionskühlsystem
7 in3 arbeitet wie mit Bezug auf2 beschrieben. Zusätzlich erhält das Absorptionskühlsystem7 hochwertige Abwärme von dem Abgas, das von dem Motor30 ausgestoßen wird. Die hochwertige Wärme wird, wie die geringwertige Wärme, von der Absorptionskältemaschine20 verwendet, ein Arbeitsfluid in einem Absorptionskühlkreislauf zu erwärmen, der von der Absorptionskältemaschine20 verwendet wird. Das Erwärmen des Arbeitsfluids betreibt den Absorptionskühlkreislauf, um das sekundäre Fluid22 auf eine Temperatur unter einer Temperatur einer endgültigen Wärmesenke23 abzukühlen. Um zu verhindern, dass die Absorptionskältemaschine20 aufgrund von zuviel Abgaswärme überhitzt und Schaden nimmt, ist ein Abgasumleitventil33 stromauf des Abgaseinlasses in die Absorptionskältemaschine20 angeordnet. Das Abgasumleitventil33 kann fest, manuell verstellbar oder automatisch unter Verwendung eines Temperatursensors und einer Steuervorrichtung (beides nicht dargestellt) verstellbar sein. - Zusätzlich zur oder anstelle der Verwendung des Motorabgases zur Bereitstellung von Wärme kann ein Motorkühlfluid
34 , das durch den Motor30 umgewälzt wird, verwendet werden, um das Arbeitsfluid in der Absorptionskältemaschine20 zu erwärmen. Das Motorkühlfluid34 kann zum Beispiel durch einen Kühlmantel35 des Motors30 umgewälzt werden. - Es ist zu verstehen, dass die verschiedenen Strömungswege der verschiedenen Kühlfluids, die in den
2 und3 dargestellt sind, modifiziert werden können, ohne von dem Sinn der Erfindung abzuweichen. Zum Beispiel können Strömungswege in Abhängigkeit von Beschränkungen gewählt werden, welche die maximalen Temperaturen und die bei der Abstimmung der verschiedenen Wärmeübertragungskreisläufe erzielte Effizienz betreffen. -
4 stellt ein Beispiel eines Verfahrens40 zum Betreiben des elektrischen Maschinensystems2 dar. Das Verfahren40 verlangt (Schritt41 ) das Entfernen von Wärme von einem Elektromotor unter Verwendung eines Kühlfluids, das erwärmt wird. Ferner verlangt das Verfahren (Schritt42 ) das Erwärmen eines Arbeitsfluids in dem Absorptionskühlsystem mit dem erwärmten Kühlfluid, um das Absorptionskühlsystem zu betreiben. Der Ausdruck „betreiben“ bezieht sich auf das Bereitstellen von Wärme, die verwendet wird, das Absorptionskühlsystem zu versorgen. Des Weiteren verlangt das Verfahren40 (Schritt43 ) das Kühlen des Kühlfluids unter eine Temperatur einer endgültigen Wärmesenke unter Verwendung des Absorptionskühlsystems. Ferner verlangt das Verfahren40 (Schritt44 ) das Umwälzen des gekühlten Kühlfluids zu dem Elektromotor. - Elemente der Ausführungsformen wurden eingeführt mit dem Artikel „ein“. Der Artikel bedeutet, dass es ein oder mehrere der Elemente gibt. Die Ausdrücke „umfassen“ und „aufweisen“ sind derart einschließlich beabsichtigt, dass es zusätzliche, andere Elemente zu den aufgelisteten Elementen geben kann. Die Konjunktion „oder“ bedeutet, wenn sie mit einer Liste von wenigstens zwei Begriffen verwendet wird, irgendeinen Begriff oder eine Kombination der Begriffe. Der Ausdruck „verbinden“ bezieht sich auf eine Komponente, die entweder direkt mit einer anderen Komponente oder indirekt mit der anderen Komponente über eine oder mehrere Zwischenkomponenten verbunden ist.
- Obwohl die Erfindung mit Bezug auf eine veranschaulichende Ausführungsform oder Ausführungsformen beschrieben wurde, ist von den Fachleuten zu verstehen, dass verschiedene Änderungen durchgeführt werden können und Elemente hiervon durch Äquivalente ersetzt werden können, ohne den Geltungsbereich der Erfindung zu verlassen. Außerdem können viele Modifikationen durchgeführt werden, um eine bestimmte Situation oder Material an die Lehren der Erfindung anzupassen, ohne den wesentlichen Geltungsbereich hiervon zu verlassen. Daher ist es beabsichtigt, dass die Erfindung nicht auf die spezielle Ausführungsform beschränkt ist, die als die beste erachtete Art zur Ausführung dieser Erfindung offenbart ist, sondern dass die Erfindung alle Ausführungsformen einschließt, die in den Geltungsbereich der Ansprüche fallen.
Claims (16)
- Elektrisches Maschinensystem (2), aufweisend: einen Elektromotor (3); ein primäres Kühlfluid (6), welches in thermischem Austausch mit dem Elektromotor (3) steht; ein Absorptionskühlsystem (7), das durch Wärme betrieben wird, die durch den Elektromotor (3) erzeugt wird, und ausgelegt ist, das primäre Kühlfluid (6), das die Wärme von dem Elektromotor (3) entfernt, auf eine Temperatur unter einer Umgebungstemperatur einer Wärmesenke (23) zu kühlen, welche Wärmesenke (23) Wärme von dem Absorptionskühlsystem (7) empfängt, wobei das Absorptionskühlsystem (7) ein Kühlmittel hat, welches getrennt von und nicht mit dem primären Kühlfluid (6) vermischend ist; wobei das Absorptionskühlsystem (7) dazu eingerichtet ist, das primäre Kühlfluid (6) zum Erwärmen des Kühlmittels zu empfangen, um das Absorptionskühlsystem (7) zu betreiben; und wobei das Absorptionskühlsystem (7) eine Absorptionskältemaschine (20) und einen Wärmetauscher (21) aufweist, wobei (i) das primäre Kühlfluid (6) durch die Absorptionskältemaschine (20) fließt zum Erwärmen des Kühlmittels um ein sekundäres Kühlfluid (22) zu kühlen, welches getrennt von und nicht vermischend mit dem primären Kühlfluid (6) ist, unter Verwendung eines Absorptionskühlkreislaufs, und (ii) das primäre Kühlfluid (6), nach Verlassen der Absorptionskältemaschine (20), durch den Wärmetauscher (21) fließt, wo das primäre Kühlfluid (6) von dem sekundären Kühlfluid (22) gekühlt wird.
- Elektrisches Maschinensystem nach
Anspruch 1 , wobei die Wärmesenke (23) Umgebungsluft ist. - Elektrisches Maschinensystem nach
Anspruch 1 , ferner aufweisend einen Wechselrichter (4), der ausgelegt ist, den Elektromotor (3) zu betreiben, wobei Wärme, die durch den Wechselrichter (4) erzeugt wird, verwendet wird, das Absorptionskühlsystem (7) zu betreiben, und das Kühlfluid die Wärme entfernt, die durch den Wechselrichter (4) erzeugt wird. - Elektrisches Maschinensystem nach
Anspruch 1 , ferner aufweisend einen Verbrennungsmotor (30), der ausgelegt ist, einen elektrischen Generator (31) zu drehen, um Energie zu erzeugen, die dem Elektromotor (3) zugeführt werden soll, wobei das Absorptionskühlsystem (7) dazu eingerichtet ist Wärme, die durch den Motor (30) erzeugt wird, zu empfangen, um das Absorptionskühlsystem (7) zu betreiben. - Elektrisches Maschinensystem nach
Anspruch 4 , wobei das Absorptionskühlsystem (7) dazu eingerichtet ist, Abgaswärme von dem Motor (30) zu empfangen um das Absorptionskühlsystem (7) zu betreiben. - Elektrisches Maschinensystem nach
Anspruch 5 , ferner aufweisend ein Abgasumleitventil (33), das ausgelegt ist, einen Teil der Abgaswärme umzuleiten, bevor der Teil in das Absorptionskühlsystem (7) eintritt. - Elektrisches Maschinensystem nach
Anspruch 4 , wobei das primäre Kühlfluid (6) durch den Motor (30) umgewälzt wird und Wärme von dem Motor (30) verwendet wird, das Absorptionskühlsystem (7) zu betreiben. - Elektrisches Maschinensystem nach
Anspruch 4 , ferner aufweisend ein Motorkühlfluid (34) welches durch den Motor (30) und das Absorptionskühlsystem (7) umgewälzt wird und verwendet wird, um Motorwärme zum Betreiben des Absorptionskühlsystems (7) zu übertragen. - Elektrisches Maschinensystem nach
Anspruch 1 , wobei der Elektromotor (3) ausgelegt ist, ein Fahrzeug anzutreiben. - Elektrisches Maschinensystem (2), aufweisend: einen Elektromotor (3); einen Wechselrichter (4), der ausgelegt ist, den Elektromotor (3) zu betreiben; ein primäres Kühlfluid (6), welches in thermischem Austausch mit dem Elektromotor (3) steht; ein Absorptionskühlsystem (7), das durch Wärme betrieben wird, die durch den Elektromotor (3) oder den Wechselrichter (4) erzeugt wird, und ausgelegt ist, das primäre Kühlfluid (6), das die Wärme von dem Elektromotor (3) oder dem Wechselrichter (4) entfernt, auf eine Temperatur unter einer Umgebungstemperatur einer Wärmesenke (23) zu kühlen, welche Wärmesenke (23) Wärme von dem Absorptionskühlsystem (7) empfängt, wobei das Absorptionskühlsystem (7) ein Kühlmittel hat, welches getrennt von und nicht mit dem primären Kühlfluid (6) vermischend ist; wobei das Absorptionskühlsystem (7) dazu eingerichtet ist, das primäre Kühlfluid (6) zum Erwärmen des Kühlmittels zu empfangen, um das Absorptionskühlsystem (7) zu betreiben; und wobei das Absorptionskühlsystem (7) eine Absorptionskältemaschine (20) und einen Wärmetauscher (21) aufweist, wobei (i) das primäre Kühlfluid (6) durch die Absorptionskältemaschine (20) fließt zum Erwärmen des Kühlmittels um ein sekundäres Kühlfluid (22) zu kühlen, welches getrennt von und nicht vermischend mit dem primären Kühlfluid (6) ist, unter Verwendung eines Absorptionskühlkreislaufs, und (ii) das primäre Kühlfluid (6), nach Verlassen der Absorptionskältemaschine (20), durch den Wärmetauscher (21) fließt, wo das primäre Kühlfluid (6) von dem sekundären Kühlfluid (22) gekühlt wird.
- Verfahren zum Betreiben eines elektrischen Maschinensystems (2), das einen Elektromotor (3) aufweist, wobei das Verfahren aufweist: Entfernen von Wärme von dem Elektromotor (3) unter Verwendung eines primären Kühlfluids (6), welches in thermischem Austausch mit dem Elektromotor (3) steht; Erwärmen eines Arbeitsfluids, welches getrennt von und nicht mit dem primären Kühlfluid (6) vermischend ist, in einem Absorptionskühlsystem (7) mit der entfernten Wärme, um das Absorptionskühlsystem (7) zu betreiben; Kühlen des primären Kühlfluids (6) unter eine Temperatur einer Wärmesenke (23), welche Wärme von dem Absorptionskühlsystem (7) empfängt, unter Verwendung des Absorptionskühlsystems (7); und Kühlen des Elektromotors (3) unter Verwendung des gekühlten primären Kühlfluids (6); wobei das Absorptionskühlsystem (7) eine Absorptionskältemaschine (20) und einen Wärmetauscher (21) aufweist, wobei (i) das primäre Kühlfluid (6) durch die Absorptionskältemaschine (20) fließt zum Erwärmen des Arbeitsfluids um ein sekundäres Kühlfluid (22) zu kühlen, welches getrennt von und nicht vermischend mit dem primären Kühlfluid (6) ist, unter Verwendung eines Absorptionskühlkreislaufs, und (ii) das primäre Kühlfluid (6), nach Verlassen der Absorptionskältemaschine (20), durch den Wärmetauscher (21) fließt, wo das primäre Kühlfluid (6) von dem sekundären Kühlfluid (23) gekühlt wird.
- Verfahren zum Betreiben eines elektrischen Maschinensystems (2) nach
Anspruch 11 , ferner aufweisend das Kühlen eines Wechselrichters (4) mit dem gekühlten primären Kühlfluid (6), wobei der Wechselrichter (4) ausgelegt ist, den Elektromotor (3) zu betreiben. - Verfahren zum Betreiben eines elektrischen Maschinensystems (2) nach
Anspruch 11 , ferner aufweisend das Entfernen von Wärme von einem Verbrennungsmotor (30), der ausgelegt ist, einen elektrischen Generator (31) zu drehen, um Energie zu erzeugen, die dem Elektromotor (3) zugeführt werden soll, und Verwenden der Motorwärme, um das Arbeitsfluid zum Betreiben des Absorptionskühlsystems (7) zu erwärmen. - Verfahren zum Betreiben eines elektrischen Maschinensystems (2) nach
Anspruch 13 , ferner aufweisend Leiten von Abgas von dem Motor (30) zu dem Absorptionskühlsystem (7) um Wärme von dem Motor (30) zu entfernen und zum Erwärmen des Arbeitsfluids um das Absorptionskühlsystem (7) zu betreiben. - Verfahren zum Betreiben eines elektrischen Maschinensystems (2) nach
Anspruch 14 , ferner aufweisend das Umleiten eines Teils des Abgases weg von dem Absorptionskühlsystem (7), um ein Überhitzen des Absorptionskühlsystems (7) zu vermeiden. - Verfahren zum Betreiben eines elektrischen Maschinensystems (2) nach
Anspruch 13 , ferner aufweisend das Umwälzen eines Motorkühlfluids (34) durch den Motor (30) und Verwenden von Wärme, die von dem Motorkühlfluid (34) absorbiert wurde, um das Arbeitsfluid zum Betreiben des Absorptionskühlsystems (7) zu erwärmen.
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WO2017105615A1 (en) | 2015-12-18 | 2017-06-22 | Carrier Corporation | Heating, ventilation, air conditioning and refrigeration system |
DE102016002518A1 (de) * | 2016-03-02 | 2017-09-07 | Audi Ag | Verfahren zum Betreiben eines Kraftfahrzeugs |
CN106314120A (zh) * | 2016-08-24 | 2017-01-11 | 上海泛智能源装备有限公司 | 一种混合动力汽车的动力系统和驱动方法 |
CN107458201A (zh) * | 2017-06-22 | 2017-12-12 | 江苏银基烯碳能源科技有限公司 | 一种电动车驱动电机冷却系统 |
CN112172457B (zh) * | 2020-10-19 | 2022-12-27 | 重庆邮电大学 | 一种电动汽车余热回收空调系统及控制方法 |
DE102021105089B3 (de) | 2021-03-03 | 2022-02-10 | CM Fluids AG | Kalorisches Fahrzeugmanagementsystem |
EP4275930B1 (de) * | 2022-05-10 | 2024-03-27 | Aquafair AB | Elektrofahrzeug |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2004017494A1 (de) | 2002-08-16 | 2004-02-26 | Alstom Technology Ltd | Dynamoelektrischer generator |
US20070181356A1 (en) | 2004-04-07 | 2007-08-09 | Ikuo Ando | Cooling system, control method of the same, and motor vehicle |
US20100102653A1 (en) | 2008-10-28 | 2010-04-29 | Soeren Gundtoft | Arrangement for Cooling of an Electrical Machine |
EP2270322B1 (de) | 2009-06-26 | 2012-02-29 | Siemens Aktiengesellschaft | Kühlkreislauf zum Abführen von Abwärme eines elektromechanischen Wandlers und Kraftwerksanlage mit einem derartigen Kühlkreislauf |
Family Cites Families (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4307575A (en) * | 1980-07-30 | 1981-12-29 | Nasa | Automotive absorption air conditioner utilizing solar and motor waste heat |
US6616059B2 (en) | 2002-01-04 | 2003-09-09 | Visteon Global Technologies, Inc. | Hybrid vehicle powertrain thermal management system and method for cabin heating and engine warm up |
US7082905B2 (en) | 2003-02-24 | 2006-08-01 | Honda Motor Co., Ltd. | Cooling apparatus for hybrid vehicle |
DE10333219A1 (de) * | 2003-07-22 | 2005-02-24 | Deere & Company, Moline | Kühlanordnung |
DE102004061809A1 (de) * | 2004-12-22 | 2006-07-06 | Robert Bosch Gmbh | Heiz- und/oder Kühlsystem für ein Kraftfahrzeug |
JP2006321389A (ja) | 2005-05-19 | 2006-11-30 | Denso Corp | 車両用廃熱利用装置 |
FR2886222B1 (fr) * | 2005-05-30 | 2008-12-05 | Giat Ind Sa | Dispositif de gestion de l'energie thermique pour un vehicule |
GB2466081B (en) * | 2008-12-15 | 2010-11-17 | Etv Motors Ltd | Cooling for hybrid electric vehicle |
-
2010
- 2010-08-18 US US12/858,867 patent/US8978395B2/en active Active
-
2011
- 2011-08-18 CN CN2011800464104A patent/CN103119837A/zh active Pending
- 2011-08-18 DE DE112011102723.0T patent/DE112011102723B4/de active Active
- 2011-08-18 WO PCT/US2011/048216 patent/WO2012024476A2/en active Application Filing
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2004017494A1 (de) | 2002-08-16 | 2004-02-26 | Alstom Technology Ltd | Dynamoelektrischer generator |
US20070181356A1 (en) | 2004-04-07 | 2007-08-09 | Ikuo Ando | Cooling system, control method of the same, and motor vehicle |
US20100102653A1 (en) | 2008-10-28 | 2010-04-29 | Soeren Gundtoft | Arrangement for Cooling of an Electrical Machine |
EP2270322B1 (de) | 2009-06-26 | 2012-02-29 | Siemens Aktiengesellschaft | Kühlkreislauf zum Abführen von Abwärme eines elektromechanischen Wandlers und Kraftwerksanlage mit einem derartigen Kühlkreislauf |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
WO2012024476A2 (en) | 2012-02-23 |
US20120042665A1 (en) | 2012-02-23 |
DE112011102723T5 (de) | 2013-06-13 |
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US8978395B2 (en) | 2015-03-17 |
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