DE112018006797T5

DE112018006797T5 - Wärmeverwaltungssystem

Info

Publication number: DE112018006797T5
Application number: DE112018006797.1T
Authority: DE
Inventors: Takefumi KAWAGUCHI
Original assignee: Denso Corp
Current assignee: Denso Corp
Priority date: 2018-01-09
Filing date: 2018-12-04
Publication date: 2020-09-24
Also published as: CN111556821A; WO2019138731A1; JP2019119369A; JP7024413B2

Abstract

Ein Wärmeverwaltungssystem hat einen temperaturanpassungsseitigen Wärmemediumkreis (5), einen heizerseitigen Wärmemediumkreis (30), einen dritten Verbindungsdurchgang (43), einen vierten Verbindungsdurchgang (44), einen ersten Umschaltungsabschnitt (15), einen zweiten Umschaltungsabschnitt (25), und einen dritten Umschaltungsabschnitt (35). Der temperaturanpassungsseitige Wärmemediumkreis hat einen vorrichtungsseitigen Wärmemediumkreis (10), einen batterieseitigen Wärmemediumkreis (20), einen ersten Verbindungsdurchgang (41), einen zweiten Verbindungsdurchgang (42), und einen Umgehungsdurchgang (45). Der dritte Verbindungsdurchgang und der vierte Verbindungsdurchgang verbinden den temperaturanpassungsseitigen Wärmemediumkreis und den heizerseitigen Wärmemediumkreis. Der erste Umschaltungsabschnitt ist konfiguriert, ausgehend von der Steuerung durch die Steuerungseinrichtung, ausgewählt ein Einströmen des Wärmemediums in den vorrichtungsseitigen Wärmemediumkreis und ein Ausströmen des Wärmemediums von dem vorrichtungsseitigen Wärmemediumkreis zu ermöglichen und anzuhalten. Der zweite Umschaltungsabschnitt ist konfiguriert, ausgehend von der Steuerung durch die Steuerungseinrichtung, ausgewählt ein Einströmen des Wärmemediums zu dem batterieseitigen Wärmemediumkreis und ein Ausströmen des Wärmemediums von dem batterieseitigen Wärmemediumkreis zu ermöglichen und anzuhalten. Der dritte Umschaltungsabschnitt ist konfiguriert, ausgehend von der Steuerung durch die Steuerungseinrichtung, ausgewählten Einströmen des Wärmemediums zu dem heizerseitigen Wärmemediumkreis und ein Ausströmen des Wärmemediums von dem heizerseitigen Wärmemediumkreis zu ermöglichen und anzuhalten.

Description

QUERBEZUG ZU VERWANDTER ANMELDUNG
Diese Anmeldung beruht auf der japanischen Patentanmeldung mit der Nummer 2018 - 001 394 , die am 9. Januar 2018 eingereicht wurde, deren Offenbarung hiermit durch Bezug aufgenommen ist.
TECHNISCHES GEBIET
Die vorliegende Offenbarung betrifft ein Wärmeverwaltungssystem mit mehreren Wärmemediumkreisen.
STAND DER TECHNIK
Bekannterweise ist ein Wärmeverwaltungssystem bekannt, das mehrere Wärmemediumkreise aufweist, in denen ein Wärmemedium zirkuliert. Zum Beispiel offenbart die Patentliteratur 1 ein Wärmeverwaltungssystem für ein elektrisches Fahrzeug. Das Wärmeverwaltungssystem für ein elektrisches Fahrzeug der Patentliteratur 1 hat einen Klimaanlagenzyklus, eine Hochtemperaturschleife und eine Niedertemperaturschleife.
In der Hochtemperaturschleife der Patentliteratur 1 zirkuliert ein Kühlmittel, um durch einen Wasserkondensator, einen Kühler und einen Heizkern zu strömen. In der Niedertemperaturschleife zirkuliert das Kühlmittel, um durch einen Heißwasserheizer, eine Batterie und einen Wärmetauscher (für Kaltwassererzeugung) zu strömen.
Die Niedertemperaturschleife und die Hochtemperaturschleife sind Wärmemediumkreise. In dem Wärmeverwaltungssystem für ein elektrisches Fahrzeug wird die Wärme in einem der Wärmemediumkreise für den anderen einen der Wärmemediumkreise während des Ladens der Batterie und während des Heizens eingesetzt. Insbesondere wird in der Patentliteratur 1 die in der Niedertemperaturschleife erzeugte Wärme durch den Wärmepumpenzyklus wiederhergestellt, und dann wird die Wärme in der Hochtemperaturschleife eingesetzt.
DRUCKSCHRIFTEN DES STANDS DER TECHNIK PATENTDOKUMENT
Patentliteratur 1: JP 2014 - 37 178 A
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
Um die in der Niedertemperaturschleife erzeugte Wärme für die Hochtemperaturschleife zu verwenden, ist es in der Patentliteratur 1 notwendig, dass in der Niedertemperaturschleife eine ausreichende Wärme erzeugt wird. Wenn die Wärme in der Niedertemperaturschleife in der Heizbetriebsart der Patentliteratur 1 nicht ausreichend ist, kann entsprechend ein ausreichendes Heizen aufgrund des Unzureichendseins der Wärme für das Heizen nicht durchgeführt werden.
In der Niedertemperaturschleife der Patentliteratur 1 ist der Heißwasserheizer vorgesehen. Entsprechend kann angenommen werden, das Kühlmittel in der Niedertemperaturschleife durch den Heißwasserheizer derart zu erwärmen, dass eine ausreichende Wärme in der Niedertemperaturschleife erzeugt wird.
Da die Batterie in der Niedertemperaturschleife vorgesehen ist, kann die Temperatur des Kühlmittels in der Niedertemperaturschleife in Bezug auf die Kennzeichen der Batterie begrenzt sein. In der Patentliteratur 1 kann nämlich das Kühlmittel in der Niedertemperaturschleife aufgrund der Eigenschaften der Batterie nicht auf eine Temperatur erwärmt werden, die die Grenze überschreitet, und entsprechend kann es schwierig sein, die Wärme in der Niedertemperaturschleife für die Hochtemperaturschleife wirkungsvoll einzusetzen.
Unter Betrachtung des voranstehend beschriebenen Gesichtspunktes ist es eine Aufgabe der vorliegenden Offenbarung, ein Wärmeverwaltungssystem bereitzustellen, das mehrere Wärmemediumkreise aufweist, in denen eine in einem Wärmemediumkreis erzeugte Wärme wirkungsvoll in den anderen Wärmemediumkreisen verwendet werden kann.
Ein Wärmeverwaltungssystem gemäß einem Gesichtspunkt der vorliegenden Offenbarung hat einen temperaturanpassungsseitigen Wärmemediumkreis, einen heizerseitigen Wärmemediumkreis, einen dritten Verbindungsdurchgang, einen vierten Verbindungsdurchgang, einen ersten Umschaltabschnitt, einen zweiten Umschaltabschnitt und einen dritten Umschaltabschnitt. Der temperaturanpassungsseitige Wärmemediumkreis hat einen vorrichtungsseitigen Wärmemediumkreis, einen batterieseitigen Wärmemediumkreis, einen ersten Verbindungsdurchgang, einen zweiten Verbindungsdurchgang und einen Umgehungsdurchgang. In dem vorrichtungsseitigen Wärmemediumkreis zirkuliert ein Wärmemedium durch eine Wärmeerzeugungsvorrichtung, die in einem Betrieb eine Wärme erzeugt, einen vorrichtungsseitigen Wärmetauscher, der konfiguriert ist, Wärme zwischen einer Außenluft und dem durch die Wärmeerzeugungsvorrichtung strömenden Wärmemedium auszutauschen, eine vorrichtungsseitige Wärmemediumpumpe, die konfiguriert ist, das Wärmemedium beruhend auf einer Steuerung durch eine Steuereinrichtung zu pumpen. In dem batterieseitigen Wärmemediumkreis zirkuliert das Wärmemedium durch eine Batterie, einen batterieseitigen Wärmetauscher, der konfiguriert ist, Wärme zwischen der Außenluft und dem durch die Batterie strömenden Wärmemedium auszutauschen, einen Wärmetauscher (für Kaltwassererzeugung), der konfiguriert ist, zu verursachen, dass ein Kältemittel niedrigen Drucks in einem Kühlkreis Wärme von dem Wärmemedium absorbiert, und eine batterieseitige Wärmemediumpumpe, die konfiguriert ist, das Wärmemedium ausgehend von der Steuerung durch die Steuerungseinrichtung zu pumpen. Der erste Verbindungsdurchgang verbindet den vorrichtungsseitigen Wärmemediumkreis und den batterieseitigen Wärmemediumkreis. Der zweite Verbindungsdurchgang verbindet den vorrichtungsseitigen Wärmemediumkreis und den batterieseitigen Wärmemediumkreis an einer von dem ersten Verbindungsdurchgang unterschiedlichen Position. Der Umgehungsdurchgang ermöglicht es dem Wärmemedium in dem batterieseitigen Wärmemediumkreis, den batterieseitigen Wärmetauscher zu umgehen. In dem heizerseitigen Wärmemediumkreis zirkuliert das Wärmemedium durch einen Kältemittel-Wärmemedium-Wärmetauscher, der konfiguriert ist, Wärme zwischen einem Kältemittel hohen Drucks in dem Kühlkreislauf und dem Wärmemedium auszutauschen, eine Heizvorrichtung, die konfiguriert ist, das Wärmemedium zu erwärmen, einen Heizkern, der konfiguriert ist, ein Heizzielfluid durch Tauschen von Wärme zwischen dem Heizmedium und dem Heizzielfluid zu erwärmen, und eine heizseitige Wärmemediumpumpe, die konfiguriert ist, das Wärmemedium ausgehend von der Steuerung durch die Steuerungseinrichtung zu pumpen. Der dritte Verbindungsdurchgang verbindet den temperaturanpassungsseitigen Wärmemediumkreis und den heizerseitigen Wärmemediumkreis. Der vierte Verbindungsdurchgang verbindet den temperaturanpassungsseitigen Wärmemediumkreis und den heizerseitigen Wärmemediumkreis an einer von dem dritten Verbindungsdurchgang unterschiedlichen Position. Der erste Umschaltabschnitt ist konfiguriert, ausgehend von der Steuerung durch die Steuerungseinrichtung, ausgewählt ein Einströmen des Wärmemediums zu dem vorrichtungsseitigen Wärmemediumkreis und ein Ausströmen des Wärmemediums von dem vorrichtungsseitigen Wärmemediumkreis zu ermöglichen und anzuhalten. Der zweite Umschaltabschnitt ist konfiguriert, ausgehend von der Steuerung durch die Steuerungseinrichtung, ein Einströmen des Wärmemediums zu dem batterieseitigen Wärmemediumkreis und ein Ausströmen des Wärmemediums von dem batterieseitigen Wärmemediumkreis zu ermöglichen und anzuhalten. Der dritte Umschaltabschnitt ist konfiguriert, ausgehend von der Steuerung durch die Steuerungseinrichtung, ausgewählt ein Einströmen des Wärmemediums zu dem heizerseitigen Wärmemediumkreis und ein Ausströmen des Wärmemediums von dem heizerseitigen Wärmemediumkreis zu ermöglichen und anzuhalten.
In dem Wärmeverwaltungssystem sind der vorrichtungsseitige Wärmemediumkreis, der batterieseitige Wärmemediumkreis und der heizerseitige Wärmemediumkreis miteinander durch die ersten bis vierten Verbindungsdurchgänge und den Umgehungsdurchgang verbunden. Entsprechend dem Wärmeverwaltungssystem können durch das Steuern der vorrichtungsseitigen Wärmemediumpumpe, der batterieseitigen Wärmemediumpumpe, des ersten Umschaltabschnitts, des zweiten Umschaltabschnitts und des dritten Umschaltabschnitts das Einströmen des Wärmemediums in und das Ausströmen des Wärmemediums von dem vorrichtungsseitigen Wärmemediumkreis, dem batterieseitigen Wärmemediumkreis und dem heizerseitigen Wärmemediumkreis entsprechend geändert werden.
Gemäß dem Wärmeverwaltungssystem kann nämlich durch das Ändern des Einströmens/Ausströmens des Wärmemediums in/aus dem vorrichtungsseitigen Wärmemediumkreis, dem batterieseitigen Wärmemediumkreis beziehungsweise dem heizerseitigen Wärmemediumkreis, die in einem aus dem vorrichtungsseitigen Wärmemediumkreis, dem batterieseitigen Wärmemediumkreis und dem heizerseitigen Wärmemediumkreis erzeugte Wärme durch das Wärmemedium übertragen und in den anderen Wärmemediumkreisen wirkungsvoll verwendet werden.
Ein Wärmeverwaltungssystem gemäß einem anderen Gesichtspunkt der vorliegenden Offenbarung hat einen vorrichtungsseitigen Wärmemediumkreis, einen batterieseitigen Wärmemediumkreis, einen heizerseitigen Wärmemediumkreis, einen Kreisverbindungsabschnitt, einen Durchgangsumschaltabschnitt und eine Steuerungseinrichtung. In dem vorrichtungsseitigen Wärmemediumkreis zirkuliert in einem Betrieb ein Wärmemedium durch eine Wärme erzeugende Wärmeerzeugungsvorrichtung. In dem batterieseiteigen Wärmemediumkreis zirkuliert das Wärmemedium durch eine Batterie. In dem heizerseitigen Wärmemediumkreis zirkuliert das Wärmemedium durch eine Heizvorrichtung, die konfiguriert ist, das Wärmemedium zu erwärmen, und einen Heizkern, der konfiguriert ist, ein Heizzielfluid durch Austauschen von Wärme zwischen dem Wärmemedium und dem Heizzielfluid zu erwärmen. Der Kreisverbindungsabschnitt verbindet den vorrichtungsseitigen Wärmemediumkreis, den batterieseitigen Wärmemediumkreis und den heizerseitigen Wärmemediumkreis, um es dem Wärmemedium zu ermöglichen, dazwischen zu strömen. Der Durchgangumschaltungsabschnitt ist konfiguriert, die Strömung des Wärmemediums in dem Kreisverbindungsabschnitt zu ändern. Die Steuerung ist konfiguriert, den Durchgangumschaltungsabschnitt zu steuern. Die Steuerung ist konfiguriert, den Durchgangumschaltungsabschnitt derart zu steuern, dass ein Wärmemediumkreis aus dem vorrichtungsseitigen Wärmemediumkreis, dem batterieseitigen Wärmemediumkreis und dem heizerseitigen Wärmemediumkreis und ein anderer Wärmemediumkreis aus dem vorrichtungsseitigen Wärmemediumkreis, dem batterieseitigen Wärmemediumkreis und dem heizerseitigen Wärmemediumkreis verbunden sind, um in einer Wärmemediumverbindung zu sein, in der es dem Wärmemedium ermöglicht ist, von dem einen Wärmemediumkreis zu dem anderen Wärmemediumkreis zu strömen und von dem anderen Wärmemediumkreis zu dem einen Wärmemediumkreis zu strömen.
In dem Wärmeverwaltungssystem sind der vorrichtungsseitige Wärmemediumkreis, der batterieseitige Wärmemediumkreis und der heizerseitige Wärmemediumkreis miteinander durch den Kreisverbindungsabschnitt derart verbunden, dass das Wärmemedium dazwischen strömt, und die Steuerungseinrichtung ist konfiguriert, die Strömung des Wärmemediums in dem Kreisverbindungsabschnitt zu ändern.
Entsprechend kann das Wärmeverwaltungssystem den Zustand durch die Steuerungseinrichtung derart umschalten, dass einer aus dem vorrichtungsseitigen Wärmemediumkreis, dem batterieseitigen Wärmemediumkreis und dem heizerseitigen Wärmemediumkreis sich mit einem anderen Wärmemediumkreis in der Wärmemediumverbindung befindet.
Gemäß dem Wärmeverwaltungssystem kann die in einem aus dem vorrichtungsseitigen Wärmemediumkreis, dem batterieseitigen Wärmemediumkreis und dem heizerseitigen Wärmemediumkreis erzeugte Wärme durch das Wärmemedium zu einem anderen Wärmemediumkreis übertragen werden, und somit kann die Wärme wirkungsvoll in dem anderen Wärmemediumkreis verwendet werden.
Figurenliste

Die 1 ist eine Skizze, die eine gesamte Konfiguration eines Fahrzeugwärmeverwaltungssystems gemäß einer ersten Ausführungsform darstellt.
Die 2 ist ein Flussdiagramm eines Steuerprozesses des Fahrzeugwärmeverwaltungssystems gemäß der ersten Ausführungsform.
Die 3 ist eine Skizze, die eine Strömung eines Kühlmittels in einer frühen Stufe einer Heizbetriebsart während eines Schnellladens gemäß der ersten Ausführungsform zeigt.
Die 4 ist eine Skizze, die ein anderes Beispiel der Strömung des Kühlmittels in der frühen Stufe der Heizbetriebsart während des Schnellladens gemäß der ersten Ausführungsform zeigt.
Die 5 ist eine Skizze, die eine Strömung eines Kühlmittels in einer mittleren Stufe einer Heizbetriebsart während eines Schnellladens gemäß der ersten Ausführungsform zeigt.
Die 6 ist eine Skizze, die die Strömung des Kühlmittels in einer späten Stufe der Heizbetriebsart während des Schnellladens gemäß der ersten Ausführungsform zeigt.
Die 7 ist eine Skizze, die ein anderes Beispiel der Strömung des Kühlmittels in der späten Stufe der Heizbetriebsart während des Schnellladens gemäß der ersten Ausführungsform zeigt.
Die 8 ist ein Flussdiagramm, das Inhalte einer Kühlbetriebssteuerung während des Schnellladens gemäß der ersten Ausführungsform zeigt.
Die 9 ist eine Skizze, die ein Beispiel der Strömung des Kühlmittels in einer Kühlbetriebsart während des Schnellladens gemäß der ersten Ausführungsform zeigt.
Die 10 ist ein Flussdiagramm, das Inhalte einer Steuerung während eines Fahrens gemäß der ersten Ausführungsform zeigt.
Die 11 ist eine Skizze, die die Strömung des Kühlmittels in einer frühen Stufe einer Heizbetriebsart gemäß der ersten Ausführungsform zeigt, während ein Fahrzeug fährt.
Die 12 ist eine Skizze, die die Strömung des Kühlmittels in einer mittleren Stufe der Heizbetriebsart gemäß der ersten Ausführungsform zeigt, während ein Fahrzeug fährt.
Die 13 ist eine Skizze, die die Strömung des Kühlmittels in einer späten Stufe der Heizbetriebsart gemäß der ersten Ausführungsform zeigt, während ein Fahrzeug fährt.
Die 14 ist ein Flussdiagramm, das Inhalte einer Kühlbetriebssteuerung gemäß der ersten Ausführungsform zeigt, während ein Fahrzeug fährt.
Die 15 ist eine Skizze, die ein Beispiel der Strömung des Kühlmittels in der Kühlbetriebsart gemäß der ersten Ausführungsform zeigt, während ein Fahrzeug fährt.
Die 16 ist eine Skizze, die eine gesamte Konfiguration eines Fahrzeugwärmeverwaltungssystems gemäß einer zweiten Ausführungsform zeigt. Die 17 ist eine Skizze, die ein erstes modifiziertes Beispiel der gesamten Konfiguration des Wärmeverwaltungssystems der vorliegenden Offenbarung zeigt.
Die 18 ist eine Skizze, die ein zweites modifiziertes Beispiel der gesamten Konfiguration des Wärmeverwaltungssystems der vorliegenden Offenbarung zeigt.
Die 19 ist eine Skizze, die ein Beispiel einer Strömung eines Kühlmittels in dem Wärmeverwaltungssystem zeigt, wenn eine Batteriekühlsteuerung während des Schnellladens durchgeführt wird.
Die 20 ist eine Skizze, die ein Beispiel einer Strömung eines Kühlmittels in dem Wärmeverwaltungssystem zeigt, wenn eine Batteriekühlsteuerung durchgeführt, während ein Fahrzeug fährt.

AUSFÜHRUNGSFORMEN ZUR DARLEGUNG DER ERFINDUNG
Im Folgenden werden Ausführungsformen zum Implementieren der vorliegenden Offenbarung mit Bezug auf die Zeichnungen beschrieben. In jeder Ausführungsform sind den in den vorangehenden Ausführungsformen beschriebene Elemente entsprechende Abschnitte durch die gleichen Bezugszeichen bezeichnet, und eine redundante Erläuterung kann ausgelassen werden. Wenn lediglich ein Teil einer Konfiguration in einer Ausführungsform beschrieben ist, kann eine andere vorangehende Ausführungsform auf die anderen Teile der Konfiguration angewendet werden. Die Teile können sogar kombiniert werden, falls es nicht ausdrücklich beschrieben ist, dass die Teile kombiniert werden können. Die Ausführungsformen können teilweise sogar kombiniert werden, falls es nicht ausdrücklich beschrieben ist, dass die Ausführungsformen kombiniert werden können, vorausgesetzt, dass kein Schaden durch die Kombination entsteht.
Im Folgenden werden Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung mit Bezug auf die Zeichnungen beschrieben. In den im Folgenden beschriebenen Ausführungsformen sind identischen oder gleichwertigen Teilen in den Figuren identische Bezugszeichen zugewiesen.
(Erste Ausführungsform)
Zuerst wird eine Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung mit Bezug auf die 1 bis 3 beschrieben. In der vorliegenden Ausführungsform ist ein Wärmeverwaltungssystem gemäß der vorliegenden Offenbarung auf ein Fahrzeugwärmeverwaltungssystem 1 für ein elektrisches Fahrzeug angewendet, das eine Fahrleistung zum Fahren des Fahrzeugs aus einem das Fahrzeug antreibenden Elektromotor erwirkt. In dem elektrischen Fahrzeug ist das Fahrzeugwärmeverwaltungssystem 1 konfiguriert, eine Klimatisierung eines Insassenraums durchzuführen, der ein Klimaanlagenzielraum ist, und Temperaturen von einer Batterie 21 und von Wärmeerzeugungsvorrichtungen, wie zum Beispiel einem Wandler 11 und einem Motor-Generator 12 zu regulieren.
Das Fahrzeugwärmeverwaltungssystem 1 gemäß der ersten Ausführungsform ist konfiguriert, eine Klimaanlagenbetriebsart zum Durchführen einer Klimatisierung des Insassenraums zwischen einem Heizbetrieb, einem Kühlbetrieb und einem Entfeuchtungs-Heizbetrieb umzuschalten.
Der Heizbetrieb ist eine Betriebsart zum Erwärmen von Luft und Fördern der erwärmten Luft in den Insassenraum. Die Luft entspricht einem Heizzielfluid der vorliegenden Offenbarung. Der Kühlbetrieb ist eine Betriebsart zum Kühlen der Luft und Fördern der gekühlten Luft in den Insassenraum. Der Entfeuchtungs-Heizbetrieb ist eine Betriebsart zum Wiedererwärmen der gekühlten und entfeuchteten Luft und Fördern der Luft in den Insassenraum.
Wie aus der 1 ersichtlich ist, hat zum Beispiel das Fahrzeugwärmeverwaltungssystem 1 einen vorrichtungsseitigen Kühlmittelkreis 10, einen batterieseitigen Kühlmittelkreis 20, einen heizerseitigen Kühlmittelkreis 30, einen Kreisverbindungsabschnitt 40, einen Durchgangsumschaltabschnitt 50 und eine Steuerung 60. Das Fahrzeugwärmeverwaltungssystem 1 entspricht einem Wärmeverwaltungssystem der vorliegenden Offenbarung.
Der vorrichtungsseitige Kühlmittelkreis 10, der batterieseitige Kühlmittelkreis 20 und der heizerseitige Kühlmittelkreis 30 sind Kühlmittelkreise, in denen ein Kühlmittel zirkuliert. Der vorrichtungsseitige Kühlmittelkreis 10 ist ein Kühlmittelkreis zum Regulieren von Temperaturen von Wärme erzeugenden Vorrichtungen, die in dem elektrischen Fahrzeug installiert sind. Der batterieseitige Kühlmittelkreis 20 ist ein Kühlmittelkreis zum Regulieren einer Temperatur der Batterie 21, die in dem elektrischen Fahrzeug installiert ist.
In dem Fahrzeugwärmeverwaltungssystem 1 konstituieren der vorrichtungsseitige Kühlmittelkreis 10 und der batterieseitige Kühlmittelkreis 20 einen temperaturanpassungsseitigen Kühlmittelkreis 5. Der temperaturanpassungsseitige Kühlmittelkreis 5 entspricht einem temperaturanpassungsseitigen Wärmemediumkreis der vorliegenden Offenbarung. Der heizerseitige Kühlmittelkreis 30 ist ein Kühlmittelkreis zum Erwärmen der Luft in dem Heizbetrieb und dem entfeuchtenden Heizbetrieb.
Das Kühlmittel ist ein Fluid, das als ein Wärmemedium dient. Zum Beispiel kann das Kühlmittel eine Flüssigkeit sein, die zumindest Ethylenglykol, Dimethylpolysiloxan oder ein Nanofluid enthält, oder kann eine Frostschutzflüssigkeit sein.
Wie aus der 1 ersichtlich ist, ist der vorrichtungsseitige Kühlmittelkreis 10 ein Kühlmittelkreis zum Regulieren der Temperaturen des Wandlers 11 und des Motorgenerators 12, die in ihrem Betrieb eine Wärme erzeugen. Der vorrichtungsseitige Kühlmittelkreis 10 entspricht einem vorrichtungsseitigen Wärmemediumkreis der vorliegenden Offenbarung. Unter Berücksichtigung von Eigenschaften des Wandlers 11 und des Motorgenerators 12 ist eine obere Grenze der Temperatur des in dem vorrichtungsseitigen Kühlmittelkreis 10 zirkulierenden Kühlmittels auf zum Beispiel ungefähr 65°C eingestellt.
Der vorrichtungsseitige Kühlmittelkreis 10 hat den Wandler 11, den Motorgenerator 12, einen vorrichtungsseitigen Kühler 13, eine erste Wasserpumpe 14 und ein erstes Schaltventil 15. Das Kühlmittel, das das Wärmemedium ist, zirkuliert in dem vorrichtungsseitigen Kühlmittelkreis 10.
In dem vorrichtungsseitigen Kühlmittelkreis 10 strömt das Kühlmittel durch die erste Wasserpumpe 14, den Wandler 11, den Motorgenerator 12, das erste Schaltventil 15 und den vorrichtungsseitigen Kühler 13 in dieser Reihenfolge.
Der Wandler 11 und der Motorgenerator 12 sind in dem elektrischen Fahrzeug installiert. Der Wandler 11 und der Motorgenerator 12 sind die Wärme erzeugenden Vorrichtungen, die in ihrem Betrieb Wärme erzeugen. Der Wandler 11 ist eine Leistungsumwandlungseinheit, die eine von der Batterie 21 zugeführte Gleichstromleistung des elektrischen Fahrzeugs in eine Wechselstromleistung ändert, und die Wechselstromleistung zu dem Motorgenerator 12 abgibt.
Der Motorgenerator 12 ist konfiguriert, eine Fahrleistung unter Verwendung der von dem Wandler 11 abgegebenen elektrischen Leistung zu erzeugen, und erzeugt eine regenerative elektrische Leistung während einer Verzögerung oder Bergabfahrt. Der Wandler 11 und der Motorgenerator 12 sind konfiguriert, die in dem Betrieb erzeugte Wärme zu dem Kühlmittel in dem vorrichtungsseitigen Kühlmittelkreis 10 freizusetzen. Der Wandler 11 und der Motorgenerator 12 führen nämlich Wärme zu dem Kühlmittel in dem vorrichtungsseitigen Kühlmittelkreis 10 zu.
In dem vorrichtungsseitigen Kühlmittelkreis 10 tauscht der vorrichtungsseitige Kühler 13 Wärme zwischen einer Außenluft und dem durch den Wandler 11 strömenden Kühlmittel und dem Motorgenerator 12 aus. Der vorrichtungsseitige Kühler 13 empfängt die von einem Außengebläse (nicht abgebildet) gesendete Außenluft. Entsprechend ist der vorrichtungsseitige Kühler 13 konfiguriert, die Wärme des Kühlmittels in dem vorrichtungsseitigen Kühlmittelkreis 10 zu der Außenluft freizusetzen. Der vorrichtungsseitige Kühler 13 entspricht einem vorrichtungsseitigen Wärmetauscher der vorliegenden Offenbarung.
Die erste Wasserpumpe 14 ist eine Wärmemediumpumpe, die konfiguriert ist, das Kühlmittel in dem Kühlmitteldurchgang (das heißt einem Wärmemediumdurchgang der vorliegenden Offenbarung) des vorrichtungsseitigen Kühlkreises 10 zu ziehen und abzugeben. Die erste Wasserpumpe 14 ist eine elektrische Pumpe und ein Teil eines Strömungsratenanpassers, der konfiguriert ist, eine Strömungsrate des in dem vorrichtungsseitigen Kühlmittelkreis 10 zirkulierenden Kühlmittels anzupassen.
Wie aus der 1 ersichtlich ist, ist eine Auslassseite der ersten Wasserpumpe 14 mit dem ersten Schaltventil 15 durch den Wandler 11 und den Motorgenerator 12 verbunden. Einer von Einström-/Ausströmanschlüssen des ersten Schaltventils 15 ist mit dem zweiten Verbindungsdurchgang 42 des Kreisverbindungsabschnitts 40 verbunden.
Entsprechend sendet die erste Wasserpumpe 14 das Kühlmittel durch den Wandler 11 und den Motorgenerator 12 in dem vorrichtungsseitigen Kühlmittelkreis 10 zu dem zweiten Verbindungsdurchgang 42. Die erste Wasserpumpe 14 entspricht einer vorrichtungsseitigen Wärmemediumpumpe der vorliegenden Offenbarung.
Das erste Schaltventil 15 ist zwischen dem Motorgenerator 12 und dem vorrichtungsseitigen Kühler 13 in dem vorrichtungsseitigen Kühlkreislauf 10 vorgesehen. Das erste Schaltventil 15 ist ein elektromagnetisches Dreiwegeventil und weist drei Einström-/Ausströmanschlüsse auf.
Wie aus der 1 ersichtlich ist, ist ein Einström-/Ausströmanschluss des ersten Schaltventils 15 mit einem Einlass-/Auslassanschluss des vorrichtungsseitigen Kühlers 13 verbunden, und ein anderer Einström-/Ausströmanschluss ist mit einem Einström-/Ausströmanschluss des Motorgenerators 12 verbunden.
Der verbleibende eine Einström-/Ausströmanschluss des ersten Schaltventils 15 ist mit dem zweiten Verbindungsdurchgang 42 verbunden. Das erste Schaltventil 15 ist nämlich an einem Verbindungsteil angeordnet, an dem der vorrichtungsseitige Kühlkreis 10 und der zweite Verbindungsdurchgang 42 miteinander gefügt sind.
Das erste Schaltventil 15 ist konfiguriert, durch Steuern eines darin vorhandenen Ventilkörpers einen Zustand des Kreises zwischen einem Zustand, in dem das Kühlmittel in dem vorrichtungsseitigen Kühlmittelkreis 10 zirkuliert, und einem anderen Zustand, in dem das Kühlmittel das Zirkulieren in dem vorrichtungsseitigen Kühlmittelkreis 10 anhält, umzuschalten.
Außerdem ist das erste Schaltventil 15 konfiguriert, ein Einströmen des Kühlmittels zu dem vorrichtungsseitigen Kühlmittelkreis 10 und ein Ausströmen des Kühlmittels von dem vorrichtungsseitigen Kühlmittelkreis 10 ausgewählt zu ermöglichen und anzuhalten. Das erste Schaltventil 15 ist durch ein von der Steuerungseinheit 60 abgegebenes Steuersignal gesteuert. Das erste Schaltventil 15 entspricht einem ersten Umschaltabschnitt der vorliegenden Offenbarung und konstituiert einen Teil des Durchgangumschaltabschnitts der vorliegenden Offenbarung.
Der batterieseitige Kühlmittelkreis 20 des Fahrzeugwärmeverwaltungssystems 1 ist ein Kühlmittelkreis zum Anpassen der Temperatur der Batterie 21, die während des Schnellladens Wärme erzeugt, und wenn elektrische Leistung verwendet wird. Der batterieseitige Kühlmittelkreis 20 entspricht einem batterieseitigen Wärmemediumkreis der vorliegenden Offenbarung.
Der batterieseitige Kühlmittelkreis 20 hat die Batterie 21, einen Wärmetauscher (für Kaltwassererzeugung) 22, einen batterieseitigen Kühler 23, eine zweite Wasserpumpe 24 und ein zweites Schaltventil 25. Das Kühlmittel, das das Wärmemedium ist, zirkuliert in dem batterieseitigen Kühlmittelkreis 20.
In dem batterieseitigen Kühlmittelkreis 20 strömt das Kühlmittel durch die zweite Wasserpumpe 24, den Wärmetauscher 22, die Batterie 21, das zweite Schaltventil 25 und den batterieseitigen Kühler 23 in dieser Reihenfolge.
Die Batterie 21 ist eine Speicherbatterie, die in der Lage ist, zu laden und zu entladen. In der ersten Ausführungsform ist eine Lithium-Ionen-Batterie als die Batterie 21 eingesetzt. Die Batterie 21 führt darin gespeicherte elektrische Leistung zu den elektrischen in dem Fahrzeug vorhandenen Vorrichtungen, wie zum Beispiel dem das Fahrzeug antreibenden Elektromotor zu. Die Batterie 21 entspricht einer Batterie der vorliegenden Offenbarung.
In der Batterie 21 dieser Art schreitet die chemische Reaktion bei einer niedrigen Temperatur nicht einfach voran, und entsprechend kann es schwierig sein, eine ausreichende Leistungsfähigkeit betreffend das Laden und Entladen zu erhalten. Andererseits schreitet eine Verschlechterung der Batterie 50 bei einer hohen Temperatur einfach voran. Entsprechend ist es notwendig, die Temperatur der Batterie 21 innerhalb eines vorbestimmten Temperaturbereichs anzupassen.
In dem Fahrzeugwärmeverwaltungssystem 1 gemäß der ersten Ausführungsform wird die Temperatur des Kühlmittels in dem batterieseitigen Kühlmittelkreis 20 (das heißt die Batteriewassertemperatur TW) gemäß den Eigenschaften der Batterie 21 derart angepasst, dass die Batterie 21 in der Lage ist, eine ausreichende Leistungsfähigkeit zu zeigen.
Insbesondere in der ersten Ausführungsform ist eine obere Grenze TWu einer Wassertemperatur, die die obere Grenze der Batteriewassertemperatur TW ist, zum Beispiel auf 30°C eingestellt. Eine untere Grenze TWI der Wassertemperatur, die die untere Grenze der Batteriewassertemperatur TW ist, ist zum Beispiel auf 0°C eingestellt.
Der Wärmetauscher 22 ist eines der Bauteile in dem Kühlkreislauf der Dampfverdichtungsart. Der Wärmetauscher 22 ist ein Wärmemedium kühlender Wärmetauscher, der das Kühlmittel durch Tauschen von Wärme zwischen dem Kühlmittel und dem Kältemittel niedrigen Drucks in dem Kältemittelkreislauf kühlt. Der Wärmetauscher 22 ist konfiguriert, zu verursachen, dass das Kältemittel niedrigen Drucks des Kältemittelkreislaufs Wärme des Kühlmittels in dem batterieseitigen Kühlmittelkreis 20 absorbiert. Der Wärmetauscher 22 entspricht einem Wärmetauscher der vorliegenden Offenbarung.
Obwohl dies nicht gezeigt ist, ist der Kältemittelkreislauf der ersten Ausführungsform ein Kältemittelsystem der Verdampfungs-Verdichtungs-Art mit einem Wärmetauscher, einem Verdampfer, dem Wärmetauscher 22 und dem außenliegenden Wärmetauscher. Ein auf Freon beruhendes Kältemittel wird als das Kältemittel in dem Kältemittelkreislauf verwendet. Der Kältemittelkreislauf ist ein unterkritischer Kältemittelkreislauf, in dem der Druck des Kältemittels hohen Drucks den kritischen Druck des Kältemittels nicht überschreitet.
Entsprechend tauscht in dem Wärmetauscher 22 das Kältemittel niedrigen Drucks, das durch den Wärmetauscher des Kältemittelkreises entspannt wurde, und das Kühlmittel, das in dem batterieseitigen Kühlmittelkreis 20 strömt, Wärme zwischen sich aus, und die Wärme des Kühlmittels wird durch das Kältemittel niedrigen Drucks absorbiert.
Der batterieseitige Kühler 23 in dem batterieseitigen Kühlmittelkreis 20 tauscht Wärme zwischen der Außenluft und dem durch die Batterie 21 und den Wärmetauscher 22 strömenden Kühlmittel aus. Ein Außengebläse (nicht gezeigt) fördert die Außenluft zu dem batterieseitigen Kühler 23 so wie in dem vorrichtungsseitigen Kühler 13.
Entsprechend ist der batterieseitige Kühler 23 konfiguriert, die Wärme des Kühlmittels in dem batterieseitigen Kühlmittelkreis 20 zu der Außenluft freizusetzen. Der batterieseitige Kühler 23 entspricht einem batterieseitigen Wärmetauscher der vorliegenden Offenbarung.
Die zweite Wasserpumpe 24 ist eine Wärmemediumpumpe, die konfiguriert ist, das Kühlmittel in dem Kühlmitteldurchgang des batterieseitigen Kühlmittelkreises 20 zu ziehen und abzugeben. Die zweite Wasserpumpe 24 ist eine elektrische Pumpe und ein Teil einer Strömungsratenanpassungseinrichtung, die konfiguriert ist, eine Strömungsrate des in dem batterieseitigen Kühlmittelkreis 20 zirkulierenden Kühlmittels anzupassen.
Wie aus der 1 ersichtlich ist, ist eine Auslassseite der zweiten Wasserpumpe 24 mit dem zweiten Schaltventil 25 durch die Batterie 21 und den Wärmetauscher 22 verbunden. Einer von Einström-/Ausströmanschlüssen in dem zweiten Schaltventil 25 ist mit dem ersten Verbindungsdurchgang 41 verbunden.
Entsprechend ist die zweite Wasserpumpe 24 konfiguriert, das Kühlmittel in dem batterieseitigen Kühlmittelkreis 20 durch die Batterie 21 und den Wärmetauscher 22 zu dem ersten Verbindungsdurchgang 41 zu senden. Die zweite Wasserpumpe 24 entspricht einer batterieseitigen Wärmemediumpumpe der vorliegenden Offenbarung.
Das zweite Schaltventil 25 ist zwischen der Batterie 21 und dem batterieseitigen Kühler 23 in dem batterieseitigen Kühlmittelkreis 20 angeordnet. Das zweite Schaltventil 25 ist ähnlich wie das erste Schaltventil 15 ein elektromagnetisches Dreiwegeventil und weist drei Einström-/Ausströmanschlüsse auf.
Wie aus der 1 ersichtlich ist, ist ein Einström-/Ausströmanschluss des zweiten Schaltventils 25 mit einem Einström-/Ausströmanschluss des batterieseitigen Kühlers 23 verbunden, und ein anderer Einström-/Ausströmanschluss ist mit einem Einström-/Ausströmanschluss der Batterie 21 verbunden.
Der verbleibende eine Anschluss des zweiten Schaltventils 25 ist mit dem ersten Verbindungsdurchgang 41 verbunden. Das zweite Schaltventil 25 ist nämlich an einem Verbindungsteil angeordnet, an dem der batterieseitige Kühlmittelkreis 20 und der erste Verbindungsdurchgang 41 miteinander gefügt sind.
Das zweite Schaltventil 25 ist konfiguriert, durch Steuern eines darin vorhandenen Ventilkörpers einen Zustand des Kreises 20 zwischen einem Zustand, in dem das Kühlmittel in dem batterieseitigen Kühlmittelkreis 20 zirkuliert, und einem anderen Zustand, in dem das Kühlmittel das Zirkulieren in dem batterieseitigen Kühlmittelkreis 20 beendet, umzuschalten.
Außerdem ist das zweite Schaltventil 25 konfiguriert, ausgewählt ein Einströmen des Kühlmittels zu dem batterieseitigen Kühlmittelkreis 20 zu ermöglichen und anzuhalten, und ein Ausströmen des Kühlmittels von dem batterieseitigen Kühlmittelkreis 20. Das zweite Schaltventil 25 wird durch ein von der Steuerungseinrichtung 60 abgegebenes Steuersignal gesteuert. Das zweite Schaltventil 25 entspricht einem zweiten Schaltabschnitt der vorliegenden Offenbarung und konstituiert einen Teil des Durchgangsumschaltabschnitts der vorliegenden Offenbarung.
Der heizerseitige Kühlmittelkreis 30 des Fahrzeugwärmeverwaltungssystems 1 ist ein Kühlmittelkreis, der zum Erwärmen des Insassenraums verwendet wird, der ein Klimaanlagenzielraum ist. Der heizerseitige Kühlmittelkreis 30 entspricht einem heizerseitigen Wärmemediumkreis der vorliegenden Offenbarung.
Der heizerseitige Kühlmittelkreis 30 hat einen Heizkern 31, einen Heizer 32, einen Wasser-Kältemittel-Wärmetauscher 33, eine dritte Wasserpumpe 34 und ein drittes Schaltventil 35. Das Kühlmittel, das das Wärmemedium ist, zirkuliert in dem heizerseitigen Kühlmittelkreis 30.
In dem heizerseitigen Kühlmittelkreis 30 strömt das Kühlmittel durch die dritte Wasserpumpe 34, den Wasser-Kältemittel-Wärmetauscher 33, den Heizer 32, das dritte Schaltventil 35 und den Heizkern 31 in dieser Reihenfolge.
Der Heizkern 31 ist ein die Luft erwärmender Wärmetauscher, der konfiguriert ist, die zu dem Insassenraum geförderte Luft durch das Tauschen von Wärme zwischen dem Kühlmittel in dem heizerseitigen Kühlmittelkreis 30 und der Luft zu erwärmen, die zu dem Insassenraum zu fördern ist. In dem Heizkern 31 wird die Wärme des Kühlmittels in dem heizerseitigen Kühlmittelkreis 30 zu der zu dem Insassenraum zu fördernden Luft, der der Klimaanlagenzielraum ist, zu fördernden Luft freigesetzt.
Entsprechend ist das Fahrzeugwärmeverwaltungssystem 1 konfiguriert, die Luft durch das Freisetzen der Wärme des Kühlmittels an dem Heizkern 31 zu erwärmen, und dabei kann das Erwärmen und das entfeuchtende Erwärmen des Insassenraums durchgeführt werden. Der Heizkern 31 entspricht einem Heizkern der vorliegenden Offenbarung.
Der Heizer 32 ist eine Heizvorrichtung zum Erwärmen des in dem heizerseitigen Kühlmittelkreis 30 strömenden Kühlmittels. Der Heizer 32 weist zum Beispiel ein PTC-Element oder einen NickelChrom-Draht auf. Der Heizer 32 erzeugt eine Wärme zum Erwärmen des Kühlmittels durch eine von der Steuerungseinrichtung 60 zugeführte Steuerleistungsabgabe.
Somit wird eine Heizkapazität des Heizers 32 zum Erwärmen des Kühlmittels durch eine von der Steuerungseinrichtung 60 abgegebene Steuerleistung gesteuert. Der Heizer 32 funktioniert nämlich als eine Heizvorrichtung der vorliegenden Offenbarung.
Der Wasser-Kältemittel-Wärmetauscher 33 ist wie der Wärmetauscher 22 eines der Bauteile des Kühlkreislaufs (nicht gezeigt). Der Wasser-Kältemittel-Wärmetauscher 33 tauscht Wärme zwischen dem Kältemittel hohen Drucks, das durch den Verdichter des Kühlkreislaufs verdichtet wurde, und dem Kühlmittel in dem heizerseitigen Kühlmittelkreis 30 aus, um das Kühlmittel in dem heizerseitigen Kühlmittelkreis 30 zu erwärmen.
Entsprechend wird in dem Wasser-Kältemittel-Wärmetauscher 33 das Kühlmittel in dem heizerseitigen Kühlmittelkreis 30 unter Verwendung der Wärme des Kältemittels hohen Drucks als eine Wärmequelle erwärmt. Das Fahrzeugwärmeverwaltungssystem 1 ist nämlich konfiguriert, die Luft unter Verwendung des Kältemittels hohen Drucks in dem Kühlkreislauf zumindest während des Heizbetriebs und des entfeuchtenden Heizbetriebs zu erwärmen. Der Wasser-Kältemittel-Wärmetauscher 33 entspricht einem Kältemittel-Wärmemedium-Wärmetauscher der vorliegenden Offenbarung.
Die dritte Wasserpumpe 34 ist eine Wärmemediumpumpe, die konfiguriert ist, das Kühlmittel in dem Kühlmitteldurchgang des heizerseitigen Kühlmittelkreises 30 zu ziehen und abzugeben. Die dritte Wasserpumpe 34 ist eine elektrische Pumpe und ein Teil einer Strömungsratenanpassungseinrichtung, die konfiguriert ist, eine Strömungsrate des in dem heizerseitigen Kühlmittelkreis 30 zirkulierenden Kühlmittels anzupassen.
Wie aus der 1 ersichtlich ist, sind der Wasser-Kältemittel-Wärmetauscher 33, der Heizer 32 und der Heizkern 31 mit der Auslassseite der dritten Wasserpumpe 34 verbunden. Entsprechend ist die dritte Wasserpumpe 34 konfiguriert, das Kühlmittel in dem heizerseitigen Kühlmittelkreis 30 derart zu pumpen, dass das Kühlmittel durch den Wasser-Kältemittel-Wärmetauscher 33, den Heizer 32 und den Heizkern 31 strömt. Die dritte Wasserpumpe 34 entspricht einer heizerseitigen Wärmemediumpumpe der vorliegenden Offenbarung.
Das dritte Schaltventil 35 ist zwischen dem Heizer 32 und dem Heizkern 31 in dem heizerseitigen Kühlmittelkreis 30 angeordnet. Das dritte Schaltventil 35 ist wie das erste Schaltventil 15 und das zweite Schaltventil 25 ein elektromagnetisches Dreiwegeventil und weist drei Einström-/Ausströmanschlüsse auf.
Wie aus der 1 ersichtlich ist, ist ein Einström-/Ausströmanschluss des dritten Schaltventils 35 mit dem Einström-/Ausströmanschluss des Heizkerns 31 verbunden. Außerdem ist ein anderer Einström-/Ausströmanschluss des dritten Schaltventils 35 mit dem Einström-/Ausströmanschluss des Heizers 32 verbunden.
Der verbleibende eine Einström-/Ausströmanschluss des dritten Schaltventils 35 ist mit einem vierten Verbindungsdurchgang 44 des Kreisverbindungsabschnitts 40 verbunden. Das dritte Schaltventil 35 ist nämlich an einem Verbindungsteil angeordnet, an dem der heizerseitige Kühlmittelkreis 30 und der vierte Verbindungsdurchgang 44 miteinander gefügt sind.
Das dritte Schaltventil 35 ist konfiguriert, durch Steuern eines darin vorhandenen Ventilkörpers einen Zustand des Kreislaufs zwischen einem Zustand, in dem das Kühlmittel in dem heizerseitigen Kühlmittelkreis 30 zirkuliert, und einem anderen Zustand, in dem das Kühlmittel das Zirkulieren in dem heizerseitigen Kühlmittelkreis 30 beendet, umzuschalten.
Außerdem ist das dritte Schaltventil 35 konfiguriert, ein Einströmen des Kühlmittels zu dem heizerseitigen Kühlmittelkreis 30 und ein Ausströmen des Kühlmittels von dem heizerseitigen Kühlmittelkreis 30 ausgewählt zu ermöglichen und zu beenden. Das dritte Schaltventil 35 ist durch ein von der Steuerungseinrichtung 60 abgegebenes Steuersignal gesteuert. Das dritte Schaltventil 35 entspricht einem dritten Schaltabschnitt der vorliegenden Offenbarung und konstituiert einen Teil des Durchgangsumschaltabschnitts der vorliegenden Offenbarung.
Als Nächstes wird die Konfiguration des Kreisverbindungsabschnitts 40 des Fahrzeugwärmeverwaltungssystems 1 beschrieben. Der Kreisverbindungsabschnitt 40 hat Kühlmitteldurchgänge, die den vorrichtungsseitigen Kühlmittelkreis 10, den batterieseitigen Kühlmittelkreis 20 und den heizerseitigen Kühlmittelkreis 30 verbinden. Entsprechend können der vorrichtungsseitige Kühlmittelkreis 10, der batterieseitige Kühlmittelkreis 20 und der heizerseitige Kühlmittelkreis 30 miteinander in Fluid- (Kühlmittel, das das Wärmemedium ist) Verbindung sein.
Wie aus der 1 ersichtlich ist, hat der Kreisverbindungsabschnitt 40 der ersten Ausführungsform den ersten Verbindungsdurchgang 41, den zweiten Verbindungsdurchgang 42, den dritten Verbindungsdurchgang 43, den vierten Verbindungsdurchgang 44 und einen Umgehungsdurchgang 45. Der Kreisverbindungsabschnitt 40 entspricht einem Kreisverbindungsabschnitt der vorliegenden Offenbarung.
Der erste Verbindungsdurchgang 41 ist ein Kühlmitteldurchgang, der den vorrichtungsseitigen Kühlmittelkreis 10 und den batterieseitigen Kühlmittelkreis 20 verbindet. Der erste Verbindungsdurchgang 41 stellt eine Fluid-(Kühlmittel-)Verbindung zwischen dem vorrichtungsseitigen Kühlmittelkreis 10 und dem batterieseitigen Kühlmittelkreis 20 bereit. Der erste Verbindungsdurchgang 41 entspricht einem ersten Verbindungsdurchgang der vorliegenden Offenbarung und ist ein Teil des Kreisverbindungsabschnitts.
Wie aus der 1 ersichtlich ist, ist ein Ende des ersten Verbindungsdurchgangs 41 mit einem Teil des vorrichtungsseitigen Kühlmittelkreises 10 zwischen dem Einström-/Ausströmanschluss des vorrichtungsseitigen Kühlers 13 und dem Einlassanschluss der ersten Wasserpumpe 14 verbunden. Das andere Ende des ersten Verbindungsdurchgangs 41 ist mit einem Einström-/Ausströmanschluss des zweiten Schaltventils 25 des batterieseitigen Kühlmittelkreises 20 verbunden, wie voranstehend beschrieben wurde.
Der zweite Verbindungsdurchgang 42 ist ein Kühlmitteldurchgang, der an einem zu dem ersten Verbindungsdurchgang 41 unterschiedlichen Teil den vorrichtungsseitigen Kühlmittelkreis 10 und dem batterieseitigen Kühlmittelkreis 20 verbindet. Der zweite Verbindungsdurchgang 42 stellt eine Fluid-(Kühlmittel-)Verbindung zwischen dem batterieseitigen Kühlmittelkreis 20 und den anderen Kühlmittelkreisen bereit. Der zweite Verbindungsdurchgang 42 entspricht einem zweiten Verbindungsdurchgang der vorliegenden Offenbarung und ist ein Teil des Kreisverbind u ngsa bsch n itts.
Ein Ende des zweiten Verbindungsdurchgangs 42 ist mit einem Einström-/Ausströmanschluss des ersten Schaltventils 15 des vorrichtungsseitigen Kühlmittelkreises 10 verbunden. Wie aus der 1 ersichtlich ist, ist das andere Ende des zweiten Verbindungsdurchgangs 42 mit einem Teil des batterieseitigen Kühlmittelkreises 20 zwischen dem batterieseitigen Kühler 23 und dem Einlassanschluss der zweiten Wasserpumpe 24 verbunden.
Der temperaturanpassungsseitige Kühlmittelkreis 5 des Fahrzeugwärmeverwaltungssystems 1 hat den vorrichtungsseitigen Kühlmittelkreis 10 und den batterieseitigen Kühlmittelkreis 20, die durch den ersten Verbindungsdurchgang 41 und den zweiten Verbindungsdurchgang 42 verbunden sind.
Der dritte Verbindungsdurchgang 43 ist ein Kühlmitteldurchgang, der den temperaturanpassungsseitigen Kühlmittelkreis 5 und den heizerseitigen Kühlmittelkreis 30 verbindet. Der dritte Verbindungsdurchgang 43 stellt eine Fluid-(Kühlmittel-)Verbindung zwischen dem temperaturanpassungsseitigen Kühlmittelkreis 5 und dem heizerseitigen Kühlmittelkreis 30 bereit. Der dritte Verbindungsdurchgang 43 entspricht einem dritten Verbindungsdurchgang der vorliegenden Offenbarung und ist ein Teil des Kreisverbindungsabschnitts.
Wie aus der 1 ersichtlich ist, ist ein Ende des dritten Verbindungsdurchgangs 43 mit dem zweiten Verbindungsdurchgang 42 des temperaturanpassungsseitigen Kühlmittelkreises 5 verbunden. Das andere Ende des dritten Verbindungsdurchgangs 43 ist mit einem Teil des heizerseitigen Kühlmittelkreises 30 zwischen dem Einström-/Ausströmanschluss des Heizkerns 31 und dem Einlassanschluss der dritten Wasserpumpe 34 verbunden.
Der vierte Verbindungsdurchgang 44 ist ein Kühlmitteldurchgang, der an einem zu dem dritten Verbindungsdurchgang 43 unterschiedlichen Teil den temperaturanpassungsseitigen Kühlmittelkreis 5 und den heizerseitigen Kühlmittelkreis 30 verbindet. Der vierte Verbindungsdurchgang 44 stellt eine Fluid-(Kühlmittel-)Verbindung zwischen dem temperaturanpassungsseitigen Kühlmittelkreis 5 und dem heizerseitigen Kühlmittelkreis 30 bereit. Der vierte Verbindungsdurchgang 44 entspricht einem vierten Verbindungsdurchgang der vorliegenden Offenbarung und ist ein Teil des Kreisverbindungsabschnitts.
Wie aus der 1 ersichtlich ist, ist ein Ende des vierten Verbindungsdurchgangs 44 mit einem Teil des zweiten Verbindungsdurchgangs 42 näher an dem batterieseitigen Kühlmittelkreis 20 als das Teil, an dem der dritte Verbindungsdurchgang 43 mit dem zweiten Verbindungsdurchgang 42 mit dem batterieseiteigen Kühlmittelkreis 20 verbunden ist, verbunden. Das andere Ende des vierten Verbindungsdurchgangs 44 ist mit einem Einström-/Ausströmanschluss des dritten Schaltventils 35 des heizerseitigen Kühlmittelkreises 30 verbunden.
Der Umgehungsdurchgang 45 ist ein Kühlmitteldurchgang, der den ersten Verbindungsdurchgang 41 und den zweiten Verbindungsdurchgang 42 verbindet. Ein Ende des Umgehungsdurchgangs 45 ist mit einem Teil des ersten Verbindungsdurchgangs 41 zwischen dem vorrichtungsseitigen Kühlmittelkreis 10 und dem batterieseitigen Kühlmittelkreis 20 verbunden.
Wie aus der 1 ersichtlich ist, ist das andere Ende des Umgehungsdurchgangs 45 mit einem Teil des zweiten Verbindungsdurchgangs 42 zwischen dem vorrichtungsseitigen Kühlmittelkreis 10 und dem batterieseitigen Kühlmittelkreis 20 verbunden. Insbesondere ist das andere Ende des Umgehungsdurchgangs 45 mit einem Teil des zweiten Verbindungsdurchgangs 42 zwischen dem Teil, an dem der zweite Verbindungsdurchgang 42 und der dritte Verbindungsdurchgang 43 verbunden sind, und dem Teil, an dem der zweite Verbindungsdurchgang 42 und der vierte Verbindungsdurchgang 44 verbunden sind, verbunden.
Entsprechend ist das Fahrzeugwärmeverwaltungssystem 1 konfiguriert, zu verursachen, dass das Kühlmittel den batterieseitigen Kühler 23 umgeht, indem verursacht wird, dass das durch die Batterie 21 und Ähnliches in dem batterieseitigen Kühlmittelkreis 20 strömende Kühlmittel durch den Umgehungsdurchgang 45 strömt, wie aus den 3 bis 5 ersichtlich ist. Das Fahrzeugwärmeverwaltungssystem 1 ist nämlich in der Lage, die an dem batterieseitigen Kühler 23 zu der Außenluft freigesetzte Wärmemenge zu begrenzen.
Als Nächstes wird die Konfiguration des Durchgangumschaltabschnitts 50 des Fahrzeugwärmeverwaltungssystems 1 beschrieben. Der Durchgangumschaltabschnitt 50 ist konfiguriert, die Strömung des Kühlmittels in dem Kreisverbindungsabschnitt 40 zu ändern und hat das erste Schaltventil 15 in dem vorrichtungsseitigen Kühlmittelkreis 10, das zweite Schaltventil 25 in dem batterieseitigen Kühlmittelkreis 20 und das dritte Schaltventil 35 in dem heizerseitigen Kühlmittelkreis 30.
Der Durchgangumschaltabschnitt 50 ist konfiguriert, ausgewählt das Einströmen des Kühlmittels zu dem vorrichtungsseitigen Kühlmittelkreis 10, dem batterieseitigen Kühlmittelkreis 20 und dem heizerseitigen Kühlmittelkreis 30 zu ermöglichen und zu beenden, und das Ausströmen des Kühlmittels von dem vorrichtungsseitigen Kühlmittelkreis 10, den batterieseitigen Kühlmittelkreis 20 und dem heizerseitigen Kühlmittelkreis 30, indem er das erste Schaltventil 15, das zweite Schaltventil 25 und das dritte Schaltventil 35 gemäß den Betriebszuständen der ersten Wasserpumpe 14, der zweiten Wasserpumpe 24 und der dritten Wasserpumpe 34 steuert.
Wie voranstehend beschrieben wurde, sind das erste Schaltventil 15, das zweite Schaltventil 25 und das dritte Schaltventil 35 elektromagnetische Dreiwegeventile. Das erste Schaltventil 15 ist konfiguriert, ein Einströmen des Kühlmittels zu dem vorrichtungsseitigen Kühlmittelkreis 10 ausgewählt zu ermöglichen und anzuhalten, und ein Ausströmen des Kühlmittels von dem vorrichtungsseitigen Kühlmittelkreis 10, indem es den Ventilkörper steuert.
Das zweite Schaltventil 25 ist konfiguriert, ein Einströmen des Kühlmittels zu dem batterieseiteigen Kühlmittelkreis 20 und ein Ausströmen des Kühlmittels von dem batterieseitigen Kühlmittelkreis 20 durch Steuern des Ventilkörpers ausgewählt zu ermöglichen und zu beenden.
Das dritte Schaltventil 35 ist konfiguriert, ein Einströmen des Kühlmittels zu dem heizerseitigen Kühlmittelkreis 30 und ein Ausströmen des Kühlmittels von dem heizerseitigen Kühlmittelkreis 30 durch Steuern des Ventilkörpers ausgewählt zu ermöglichen und zu beenden.
Als Nächstes wird ein Steuersystem des Fahrzeugwärmeverwaltungssystems 1 der ersten Ausführungsform beschrieben. Wie aus der 1 ersichtlich ist, hat das Fahrzeugwärmeverwaltungssystem 1 die Steuerungseinrichtung 60, die konfiguriert ist, die Steuerzielvorrichtungen des Fahrzeugwärmeverwaltungssystems 1 zu steuern. Die Steuerung 60 hat einen bekannten Mikrorechner mit einer CPU, ROM und RAM, und Randschaltkreise. Die Steuerungseinrichtung 60 entspricht einer Steuerungseinrichtung der vorliegenden Offenbarung.
Die Steuerungseinrichtung 60 führt Berechnungen und Verarbeitungen ausgehend von Steuerprogrammen durch, die in dem ROM gespeichert sind, um verschiedene gesteuerte Vorrichtungen zu steuern, die mit einer Abgabeseite der Steuerungseinrichtung 60 verbunden sind. Die Inhalte der Steuerprogramme werden später zum Beispiel mit Bezug auf die 2 beschrieben.
Wie aus der 1 ersichtlich ist, haben die Steuerzielvorrichtungen der Steuerungseinrichtung 60 die erste Wasserpumpe 14, das erste Schaltventil 15, die zweite Wasserpumpe 24, das zweite Schaltventil 25, die dritte Wasserpumpe 34 und das dritte Schaltventil 35.
Das Fahrzeugwärmeverwaltungssystem 1 steuert eine geeignete Strömung des Kühlmittels darin durch Steuern der Steuerzielvorrichtungen unter Verwendung der Steuerungseinrichtung 60.
Ein Batteriewassertemperatursensor 61 und ein Außenlufttemperatursensor 62 sind mit einer Eingabeseite der Steuerungseinrichtung 60 verbunden. Wie aus der 1 ersichtlich ist, ist der Batteriewassertemperatursensor 61 in dem Kühlmitteldurchgang zwischen der Batterie 21 und dem Wärmetauscher 22 in dem batterieseitigen Kühlmittelkreis 20 vorgesehen.
Der Batteriewassertemperatursensor 61 erfasst die Temperatur des Kühlmittels in dem batterieseitigen Kühlmittelkreis 20 als die Batteriewassertemperatur TW. Der Außenlufttemperatursensor 62 ist ein Außenlufttemperaturerfasser, der eine Temperatur (eine Außenlufttemperatur) Tam außerhalb des Insassenraums des elektrischen Fahrzeugs erfasst.
Die Steuerungseinrichtung 60 steuert die Betätigung des Kältemittelkreislaufs (nicht gezeigt) und die Menge der zu dem Insassenraum geförderten Luft. Die Steuerungseinrichtung 60 steuert nämlich die Betätigungen des Verdichters, des Wärmetauschers und des Gebläses des Kältemittelkreislaufs. Die Steuerung 60 führt ebenfalls eine Schaltsteuerung eines Kältemittelkreises des Kältemittelkreislaufs durch. Sensoren zum Klimatisieren, wie zum Beispiel ein Innenlufttemperatursensor (nicht gezeigt) sind mit der Eingabeseite der Steuerung 60 verbunden.
Als Nächstes werden die Inhalte der Steuerung des Fahrzeugwärmeverwaltungssystems 1 gemäß der ersten Ausführungsform mit Bezug auf die 2 bis 15 beschrieben.
Wenn das System des elektrischen Fahrzeugs mit dem Fahrzeugwärmeverwaltungssystem 1 aktiviert (angelassen) wird, wird der Prozess des in der 2 dargestellten Flussdiagramms durch die Steuerungseinrichtung 60 durchgeführt, nachdem ein vorbestimmter Initialisierungsprozess ausgeführt wurde. Der Prozess des Flussdiagramms wird wiederholt, während das Fahrzeugwärmeverwaltungssystem 1 aktiv ist.
Wie aus der 2 ersichtlich ist, wird in dem Schritt S1 bestimmt, ob die Batterie 21 des elektrischen Fahrzeugs unter Verwendung des Schnellladens geladen wird. Wenn die Batterie 21 unter Verwendung des Schnellladens geladen wird, schreitet der Prozess zu dem Schritt S2 voran. Wenn die Batterie nicht unter Verwendung des Schnellladens geladen wird, schreitet der Prozess zu einer Steuerung in dem Fahren des Fahrzeugs des Schritts S11 voran. Die Steuerung während des Fahrens des Fahrzeugs wird später beschrieben werden.
In dem Schritt S2 wird bestimmt, ob die Klimatisierung des Insassenraums in dem Fahrzeugwärmeverwaltungssystem 1 eingeschaltet ist. Wenn die Klimatisierung des Insassenraums eingeschaltet ist, schreitet der Prozess zu dem Schritt S3 voran, und falls nicht, schreitet der Prozess zu dem Schritt S9 voran. In dem Schritt S9 wird eine Batteriekühlsteuerung während des Schnellladens der Batterie 21 durchgeführt. Die Steuerung in dem Schritt S9 wird später beschrieben werden.
Wenn der Prozess zu dem Schritt S3 voranschreitet, wird bestimmt, ob die Klimatisierung des Insassenraums sich in dem Heizbetrieb befindet. Wenn die Klimatisierung des Insassenraums sich in dem Heizbetrieb befindet, schreitet der Prozess zu dem Schritt S4 voran, und falls nicht, schreitet der Prozess zu dem Schritt S10 voran. In dem Schritt S10 wird eine Kühlbetriebssteuerung während des Schnellladens der Batterie 21 durchgeführt. Die Steuerung des Schritts S10 wird im Folgenden mit Bezug auf die Zeichnungen beschrieben.
Die Steuerung in den Schritten S4 bis S8 ist die Steuerung zum Erwärmen des Insassenraums, während die Batterie unter Verwendung des Schnellladens geladen wird. Wenn das Erwärmen des Insassenraums durch das Fahrzeugwärmeverwaltungssystem 1 vorgenommen wird, ist es notwendig, die zu dem Insassenraum geförderte Luft unter Verwendung des Wärmetauschers an dem Heizkern 31 zu erwärmen.
Das durch den Heizkern 31 des heizerseitigen Kühlmittelkreises 30 durchgehende Kühlmittel muss nämlich eine bestimmte Wärmemenge aufweisen. Die Batterie 21 erzeugt die Wärme, während sie durch das Schnellladen geladen wird. Das durch die Batterie 21 in dem batterieseitigen Kühlmittelkreis 20 durchgehende Kühlmittel wird durch die während des Schnellladens erzeugte Wärme erwärmt.
In dem Schritt S4 werden der Durchgangumschaltungsabschnitt 50 und Ähnliches gesteuert, um die durch das Schnellladen der Batterie 21 erzeugte Wärme wirkungsvoll zum Erwärmen des Insassenraums einzusetzen. Die 3 zeigt einen Zustand des Fahrzeugwärmeverwaltungssystems 1 in der Steuerung in dem Schritt S4 und ist ein beispielhaftes Diagramm, das eine Strömung des Kühlmittels in einer frühen Stufe des Heizbetriebs während des Schnellladens zeigt.
In der 3 und in ähnlichen ist ein Teil der Kühlmitteldurchgänge des Fahrzeugwärmeverwaltungssystems 1, in dem das Kühlmittel strömt, durch die durchgehenden Linien gezeigt, und die verbleibenden Teile, in denen das Kühlmittel das Strömen beendet, sind durch gestrichelte Linien gezeigt. Ähnlich sind die Steuerzielvorrichtungen des Fahrzeugwärmeverwaltungssystems 1, die aktiv sind, durch durchgehende Linien gezeigt, und die Steuerzielvorrichtungen, die nicht aktiv sind, sind durch gestrichelte Linien gezeigt. Dies ist das Gleiche in den anderen Zeichnungen, die verschiedene Kühlmittelströme zeigen, die später beschrieben werden.
Wie aus der 3 ersichtlich ist, gibt in dem Schritt S4 die zweite Wasserpumpe 24 das Kühlmittel von dem Abgabeanschluss ab, und die erste Wasserpumpe 14 und die dritte Wasserpumpe 34 werden gesteuert, den angehaltenen Zustand beizubehalten. Da der Kühlkreislauf angehalten ist, werden die Wärmetausche an dem Wärmetauscher 22 und an dem Wasser-Kältemittel-Wärmetauscher 33 nicht durchgeführt, und der Heizer 32 ist ebenfalls angehalten.
Das erste Schaltventil 15 wird gesteuert, den mit dem zweiten Verbindungsdurchgang 42 verbundenen Anschluss zu schließen, und den mit dem Motor-Generator 12 verbundenen Anschluss und den mit dem vorrichtungsseitigen Kühler 13 verbundenen Anschluss zu öffnen. Das zweite Schaltventil 25 wird gesteuert, den ersten Verbindungsdurchgang 41 und die Batterie 21 zu verbinden, und den mit dem batterieseitigen Kühler 23 verbundenen Anschluss zu schließen. Das dritte Schaltventil 35 wird gesteuert, die mit dem Heizkern 31, dem Heizer 32 und dem vierten Verbindungsdurchgang 44 verbundenen Anschlüsse zu öffnen.
Durch das Steuern des Kreisverbindungsabschnitts 40 auf diese Weise werden der batterieseitige Kühlmittelkreis 20 und der heizerseitige Kühlmittelkreis 30 durch den Kreisverbindungsabschnitt 40 in dem Fahrzeugwärmeverwaltungssystem 1 verbunden. Der batterieseitige Kühlmittelkreis 20 und der heizerseitige Kühlmittelkreis 30 sind nämlich in einem Wärmemediumverbindungszustand der vorliegenden Offenbarung.
Zu dieser Zeit zirkuliert durch den Betrieb der zweiten Wasserpumpe 24 das Kühlmittel in dem batterieseitigen Kühlmittelkreis 20 und strömt durch die zweite Wasserpumpe 24, den Wärmetauscher 22, die Batterie 21, den ersten Verbindungsdurchgang 41, den Umgehungsdurchgang 45 und den zweiten Verbindungsdurchgang 42 in dieser Reihenfolge. Als ein Ergebnis wird die durch die Batterie 21 während des Schnellladens erzeugte Wärme durch das Kühlmittel absorbiert, und die Wärme wird durch das Kühlmittel übertragen.
Das in dem zweiten Verbindungsdurchgang 42 strömende Kühlmittel strömt durch den dritten Verbindungsdurchgang 43 in den heizerseitigen Kühlmittelkreis 30. Wie aus der 3 ersichtlich ist, verzweigt sich das aus dem dritten Verbindungsdurchgang 43 ausströmende Kühlmittel, um parallel durch folgende zu strömen: den Heizkern 31 und das dritte Schaltventil 35; und die dritte Wasserpumpe 34, den Wasser-Kältemittel-Wärmetauscher 33, den Heizer 32 und das dritte Schaltventil 35.
Als ein Ergebnis strömt in dem Fahrzeugwärmeverwaltungssystem 1 das durch die während des Schnellladens der Batterie 21 erzeugte Wärme erwärmte Kühlmittel durch den Heizkern 31. Das Fahrzeugwärmeverwaltungssystem 1 ist nämlich konfiguriert, das Erwärmen des Insassenraums durchzuführen und den heizerseitigen Kühlmittelkreis 30 durch wirkungsvolles Einsetzen der Wärme der Batterie 21 zu erwärmen.
Da das Fahrzeugwärmeverwaltungssystem 1 das Erwärmen des Insassenraums durchführt, ohne den Kühlkreislauf und den Heizer 32 einzusetzen, kann ein Leistungsverbrauch unterdrückt werden, der zum Erwärmen des Insassenraums erforderlich ist. Das Fahrzeugwärmeverwaltungssystem 1 kann nämlich die Leistungsfähigkeit in dem Laden der Batterie 21 verbessern, wenn das Schnellladen und das Erwärmen des Insassenraums zu der gleichen Zeit durchgeführt werden.
Wenn zusätzlich ein plötzliches Erwärmen durch einen Benutzer in dem Schritt S4 ausgewählt wird, werden die Steuerzielvorrichtungen derart gesteuert, dass das Kühlmittel strömt, wie in der 4 beschrieben ist. Ungleich zu dem in der 3 gezeigten Fall, der voranstehend beschrieben wurde, öffnet das dritte Schaltventil 35 den mit dem Heizkern 31 verbundenen Anschluss und den mit dem vierten Verbindungsdurchgang 44 verbundenen Anschluss, und schließt den mit dem Heizer 32 verbundenen Anschluss.
Als ein Ergebnis strömt das gesamte durch den dritten Verbindungsdurchgang 43 durchgehende Kühlmittel zu dem Heizkern 31 und dem dritten Schaltventil 35.
Da in diesem Fall das Fahrzeugwärmeverwaltungssystem 1 nämlich die gesamte durch das Schnellladen erzeugte Wärme der Batterie 21 für das Erwärmen des Insassenraums einsetzen kann, kann der Insassenraum in einer kürzeren Zeit erwärmt werden, und eine Bequemlichkeit kann schnell im Vergleich mit dem in der 3 gezeigten Fall verbessert werden.
In dem Schritt S5 wird bestimmt, ob die Batteriewassertemperatur TW höher als oder gleich der oberen Wassertemperaturgrenze TWu in Zuständen der 3, 4 ist. Wenn die Batteriewassertemperatur TW sich bei oder oberhalb der oberen Wassertemperaturgrenze TWu befindet, schreitet der Prozess zu dem Schritt S6 voran, und falls nicht, kehrt der Prozess zu dem Schritt S4 zurück. In der ersten Ausführungsform wird ein Zustand, in dem die Batteriewassertemperatur TW an oder über der oberen Wassertemperaturgrenze TWu nach dem Voranschreiten zu dem Schritt S4 liegt, als eine Mittelstufe des Heizbetriebs während des Schnellladens bezeichnet.
In dem Schritt S6 werden der Durchgangumschaltabschnitt 50 und Ähnliches gesteuert, um die Temperaturanpassung der Batterie 21 während des Schnellladens und des Erwärmens des Insassenraums wirkungsvoll und gleichzeitig durchzuführen. Die 5 zeigt einen Zustand des Fahrzeugwärmeverwaltungssystems 1 in der Steuerung in dem Schritt S6 und ist ein erläuterndes Diagramm, das eine Strömung des Kühlmittels in der Mittelstufe der Heizbetriebsart während des Schnellladens zeigt.
In dem Schritt S6 werden die Steuerzielvorrichtungen gesteuert, von dem in der 3 oder 4 beschriebenen Zustand des Schritts S4 zu dem in der 5 beschriebenen Zustand umzuschalten. Insbesondere strömt in dem batterieseitigen Kühlmittelkreis 20 das Kältemittel niedrigen Drucks in dem Kältemittelkreislauf durch den Wärmetauscher 22, und die Wärme des Kühlmittels in dem batterieseitigen Kühlmittelkreis 20 wird zu dem Kältemittel niedrigen Drucks absorbiert.
In dem heizerseitigen Kühlmittelkreis 30 wird das dritte Schaltventil 35 gesteuert, um den mit dem Heizkern 31 verbundenen Anschluss und den mit dem Heizer 32 verbundenen Anschluss zu öffnen, und den mit dem vierten Verbindungsdurchgang 44 verbundenen Anschluss zu schließen. Die dritte Wasserpumpe 34 pumpt das Kühlmittel in den heizerseitigen Kühlmittelkreis 30.
Das Kältemittel hohen Drucks in dem Kältemittelkreislauf strömt durch den Wasser-Kältemittel-Wärmetauscher 33, und das Kühlmittel in dem heizerseitigen Kühlmittelkreis 30 wird durch die Wärme des Kältemittels hohen Drucks erwärmt. Die anderen Steuerzielvorrichtungen in dem Fahrzeugwärmeverwaltungssystem 1 werden auf die gleiche Weise gesteuert, wie in den 3, 4 beschrieben ist.
Durch das Steuern des Kreisverbindungsabschnitts 40 zirkuliert das Kühlmittel unabhängig in dem batterieseitigen Kühlmittelkreis 20 und dem heizerseitigen Kühlmittelkreis 30 in dem Fahrzeugwärmeverwaltungssystem 1. Der batterieseitige Kühlmittelkreis 20 und der heizerseitige Kühlmittelkreis 30 befinden sich nämlich in einem Zirkulationszustand der vorliegenden Offenbarung.
Zu dieser Zeit zirkuliert durch den Betrieb der zweiten Wasserpumpe 24 das Kühlmittel in dem batterieseitigen Kühlmittelkreis 20 und strömt durch die zweite Wasserpumpe 24, den Wärmetauscher 22, die Batterie 21, den ersten Verbindungsdurchgang 41, den Umgehungsdurchgang 45 und den zweiten Verbindungsdurchgang 42 in dieser Reihenfolge.
Als ein Ergebnis wird die durch die Batterie 21 während des Schnellladens erzeugte Wärme durch das Kühlmittel absorbiert, und die Wärme wird durch das Kühlmittel übertragen. Die Wärme des Kühlmittels wird durch das Kältemittel niedrigen Drucks in dem Kältemittelkreislauf zu dem Wärmetauscher 22 absorbiert. Entsprechend kühlt der batterieseitige Kühlmittelkreis 20 die Batterie 21, die während des Schnellladens eine Wärme erzeugt, durch das Kühlmittel.
Durch die Betätigung der dritten Wasserpumpe 34 zirkuliert das Kühlmittel in dem heizerseitigen Kühlmittelkreis 30 und strömt durch die dritte Wasserpumpe 34, den Wasser-Kältemittel-Wärmetauscher 33, den Heizer 32, das dritte Schaltventil 35 und den Heizkern 31 in dieser Reihenfolge.
Das Kühlmittel wird durch das Kältemittel hohen Drucks in dem Kältekreislauf erwärmt, wenn es durch den Wasser-Kältemittel-Wärmetauscher 33 durch geht. Das Fahrzeugwärmeverwaltungssystem 1 kann nämlich das Kühlmittel durch die Wärme der Batterie 21 unter Verwendung des Kältekreislaufs erwärmen, die während des Schnellladens erzeugt wurde.
Das in dem Wasser-Kältemittel-Wärmetauscher 33 erwärmte Kühlmittel setzt die Wärme zu der Außenluft frei, wenn es durch den Heizkern 31 durch geht. Entsprechend kann das Fahrzeugwärmeverwaltungssystem 1 das Erwärmen des Insassenraums wirkungsvoll während des Schnellladens unter Verwendung der Wärme der Batterie 21 durchführen.
Entsprechend dem Zustand des Schritts S6 stellt das Fahrzeugwärmeverwaltungssystem 1 die Wärme der Batterie 21 durch den Wärmetauscher 22 wieder her, und erwärmt indirekt den heizerseitigen Kühlmittelkreis 30 durch den Kältekreislauf und den Wasser-Kältemittel-Wärmetauscher 33.
In dem Schritt S7 wird bestimmt, ob die Batteriewassertemperatur TW höher als oder gleich der oberen Wassertemperaturgrenze TWu in den Zuständen der 5 ist. Wenn die Batteriewassertemperatur TW sich an oder oberhalb der oberen Wassertemperaturgrenze TWu befindet, schreitet der Prozess zu dem Schritt S8 voran, und falls nicht, kehrt der Prozess zu dem Schritt S6 zurück.
In dem Schritt S8 werden der Durchgangumschaltabschnitt 50 und Ähnliche gesteuert, die Temperaturanpassung der Batterie 21 während des Schnellladens und des Erwärmens des Insassenraums wirkungsvoll und gleichzeitig durchzuführen. Die 6 zeigt einen Zustand des Fahrzeugwärmeverwaltungssystems 1 in der Steuerung in dem Schritt S8 und ist ein erläuterndes Diagramm, das eine Strömung des Kühlmittels in einer späten Stufe des Heizbetriebs während des Schnellladens zeigt.
In dem Schritt S8 werden die Steuerzielvorrichtungen gesteuert, von dem Zustand des Schritts S6, der anlässlich der 5 beschrieben wurde, zu dem in der 6 beschriebenen Zustand umzuschalten. Insbesondere ist in dem batterieseitigen Kühlmittelkreis 20 das zweite Schaltventil 25 gesteuert, den mit der Batterie 21 verbundenen Anschluss zu öffnen und den mit dem batterieseitigen Kühler 23 verbundenen Anschluss zu öffnen, und den zweiten Verbindungsdurchgang 42 zu schließen. Die anderen Steuerzielvorrichtungen in dem Fahrzeugwärmeverwaltungssystem 1 werden auf die gleiche Weise gesteuert, wie anhand der 5 beschrieben wurde.
Durch das Steuern des Kreisverbindungsabschnitts 40 zirkuliert das Kühlmittel unabhängig in dem batterieseitigen Kühlmittelkreis 20 und dem heizerseitigen Kühlmittelkreis 30 in dem Fahrzeugwärmeverwaltungssystem 1. Der batterieseitige Kühlmittelkreis 20 und der heizerseitige Kühlmittelkreis 30 befinden sich nämlich in einem Zirkulationszustand der vorliegenden Offenbarung.
Zu dieser Zeit zirkuliert durch den Betrieb der zweiten Wasserpumpe 24 das Kühlmittel in dem batterieseitigen Kühlmittelkreis 20 und strömt durch die zweite Wasserpumpe 24, den Wärmetauscher 22, die Batterie 21, den batterieseitigen Kühler 23 in dieser Reihenfolge.
Als ein Ergebnis wird die durch die Batterie 21 während des Schnellladens erzeugte Wärme durch das Kühlmittel absorbiert, und die Wärme wird durch das Kühlmittel übertragen. Die Wärme des Kühlmittels wird durch das Kältemittel niedrigen Drucks in dem Kältekreislauf an dem Wärmetauscher 22 absorbiert.
Da das Kühlmittel durch den batterieseitigen Kühler 23 strömt, wird die überschüssige Wärme des Kühlmittels in dem batterieseitigen Kühlmittelkreis 20 zu der Außenluft freigesetzt, und die Temperatur des Kühlmittels kann verringert werden. Entsprechend kühlt der batterieseitige Kühlmittelkreis 20 die Batterie 21 durch das Kühlmittel, die während des Schnellladens Wärme erzeugt.
Entsprechend kann das Fahrzeugwärmeverwaltungssystem 1 das Kühlmittel in dem batterieseitigen Kühlmittelkreis 20 unter Verwendung der Wärme absorbierenden Wirkung des Wärmetauschers 22 abkühlen und die Wärme an dem batterieseitigen Kühler 23 zu der Außenluft freisetzen.
Als ein Ergebnis kann das Fahrzeugwärmeverwaltungssystem 1 der Situation begegnen, in der das Kühlmittel in dem batterieseitigen Kühlmittelkreis 20 durch die Batterie 21 erwärmt wird, höher als die obere Wassertemperaturgrenze TWu aufgrund des Schnellladens in dem Zustand der 5 zu sein, und entsprechend kann das Fahrzeugwärmeverwaltungssystem 1 die Temperatur des Kühlmittels sogar in dem Zustand der 5 geeignet anpassen.
Wenn die Temperatur des Kühlmittels in dem batterieseitigen Kühlmittelkreis 20 weiter in dem Zustand des Schritts S8 ansteigt, der aus der 8 ersichtlich ist, kann das Fahrzeugwärmeverwaltungssystem 1 dieser Situation begegnen, indem es den Durchgangumschaltabschnitt 50 steuert.
Insbesondere wird der Zustand des zweiten Schaltventils 25 von dem aus der 6 ersichtlichen Zustand zu einem Zustand geändert, in dem das zweite Schaltventil 25 die Batterie 21, den batterieseitigen Kühler 23 und den zweiten Verbindungsdurchgang 42 verbindet. Das erste Schaltventil 15 wird gesteuert, den mit dem vorrichtungsseitigen Kühler 13 verbundenen Anschluss und den mit dem zweiten Verbindungsdurchgang 42 verbundenen Anschluss zu öffnen, und den mit dem Motorgenerator 12 verbundenen Anschluss zu schließen.
Als ein Ergebnis strömt in dem temperaturanpassungsseitigen Kühlmittelkreis 5 das Kühlmittel durch die zweite Wasserpumpe 24, den Wärmetauscher 22, die Batterie 21 und das zweite Schaltventil 25 in dieser Reihenfolge und verzweigt sich dann, um durch den batterieseitigen Kühler 23 beziehungsweise einen ersten Verbindungsdurchgang 41 zu strömen. Entsprechend setzt das in den batterieseitigen Kühler 23 strömende Kühlmittel die Wärme zu der Außenluft frei.
Das in den ersten Verbindungsdurchgang 41 strömende Kühlmittel strömt in den vorrichtungsseitigen Kühler 13 durch den ersten Verbindungsdurchgang 41.
Entsprechend setzt das in den vorrichtungsseitigen Kühler 13 strömende Kühlmittel die Wärme zu der Außenluft frei. Danach strömt das Kühlmittel durch die erste Wasserpumpe 14 und den zweiten Verbindungsdurchgang 42 und erreicht den Einströmanschluss der zweiten Wasserpumpe 24.
Entsprechend kann in dem in der 7 beschriebenen Zustand das Fahrzeugwärmeverwaltungssystem 1 das Kühlmittel in dem batterieseitigen Kühlmittelkreis 20 unter Verwendung der Wärme absorbierenden Wirkung des Wärmetauschers 22 kühlen und die Wärme an dem vorrichtungsseitigen Kühler 13 und dem batterieseitigen Kühler 23 zu der Außenluft freisetzen.
In dem Schritt S9 wird eine Batteriekühlsteuerung während des Schnellladens durchgeführt. Insbesondere wird die Strömung des Kühlmittels in dem batterieseitigen Kühlmittelkreis 20 gesteuert, um die aufgrund des Schnellladens erzeugte Wärme freizusetzen, gemäß der Batteriewassertemperatur TW, die durch den Batteriewassertemperatursensor 61 erfasst wurde, und der Außenlufttemperatur Tam, die durch den Außenlufttemperatursensor 62 erfasst wurde.
Zum Beispiel werden zum Anpassen der Temperatur des durch die Batterie 21 durchgehendes Kühlmittels die zu der Außenluft an dem vorrichtungsseitigen Kühler 13 freigesetzte Wärmemenge und die in dem Wärmetauscher 22 absorbierte Wärmemenge ausgehend von der Batteriewassertemperatur TW und der Außenlufttemperatur Tam geändert. Entsprechend kann die aufgrund des Schnellladens Wärme erzeugende Batterie 21 durch das Kühlmittel gekühlt werden, dessen Temperatur in dem Schritt S9 geeignet angepasst wird.
In dem Schritt S10 wird eine Kühlbetriebssteuerung während des Schnellladens durchgeführt. In der Kühlbetriebssteuerung während des Schnellladens werden die Steuerzielvorrichtungen des Fahrzeugwärmeverwaltungssystems 1 gesteuert, wie aus dem Flussdiagramm der 8 ersichtlich ist. Die Inhalte der Steuerung in dem Schritt S10 werden mit Bezug auf die 8 beschrieben.
Wenn der Prozess zu dem Schritt S11 voranschreitet, wird die Steuerung für die Zeit durchgeführt, zu der das elektrische Fahrzeug fährt. In der Steuerung während des Fahrens des elektrischen Fahrzeugs werden die Steuerzielvorrichtungen des Fahrzeugwärmeverwaltungssystems 1 gesteuert, wie in dem Flussdiagramm der 10 ersichtlich ist. Die Inhalte der Steuerung in dem Schritt S11 werden später mit Bezug auf die 10 beschrieben.
Als Nächstes werden die Inhalte der Kühlbetriebssteuerung während des Schnellladens in dem Schritt S10 mit Bezug auf die 8, 9 beschrieben.
Wenn die Kühlbetriebssteuerung während des Schnellladens in dem Schritt S10 begonnen wird, werden die Betriebe des Kältekreislaufs und der Gebläse zu der in der 8 in dem Schritt S21 gezeigten Kühlbetrieb geändert. In dem Schritt S21 wird nämlich der Kältekreislauf derart gesteuert, dass: das Kältemittel niedrigen Drucks, das in dem Wärmetauscher entspannt wurde, in den Verdampfer strömt; und das Kältemittel Wärme in dem Verdampfer mit der Luft tauscht, die zu dem Insassenraum durch das Gebläse zu fördern ist.
In dem Schritt S22 wird bestimmt, ob die Außenlufttemperatur Tam gleich wie oder höher als eine vorbestimmte Bezugsaußenlufttemperatur KTam ist, ausgehend von dem Erfassungsergebnis des Außenlufttemperatursensors 62. Die Bezugsaußenlufttemperatur KTam ist ein Bezugswert zum Bestimmen, ob die Außenlufttemperatur Tam hoch ist, und ist zum Beispiel auf 30°C eingestellt. Wenn die Außenlufttemperatur Tam gleich wie oder höher als die Bezugsaußenlufttemperatur KTam ist, schreitet der Prozess zu dem Schritt S23 voran, und falls nicht, schreitet der Prozess zu dem Schritt S26 voran.
In dem Schritt S23 werden der Durchgangsumschaltabschnitt 50 und Ähnliches gesteuert, um: die Batterie 21 zu kühlen, die aufgrund des Schnellladens Wärme erzeugt; und das Kühlen des Insassenraums durchzuführen. Insbesondere wird die zweite Wasserpumpe 24 gesteuert, das Kühlmittel in dem batterieseitigen Kühlmittelkreis 20 zu pumpen. Das zweite Schaltventil 25 wird gesteuert, die Batterie 21, den batterieseitigen Kühler 23 und den vorrichtungsseitigen Kühler 13 zu verbinden. Das erste Schaltventil 25 wird gesteuert, den mit dem Wandler 11 und dem Motorgenerator 12 verbundenen Anschluss zu schließen.
Zu dieser Zeit wird der Kältekreislauf derart gesteuert, dass das Kältemittel niedrigen Drucks in dem Kältekreislauf die Wärme in dem Wärmetauscher 22 von dem Kühlmittel in dem batterieseitigen Kühlmittelkreis 20 absorbiert. In dem Kältekreislauf wird die in dem Wärmetauscher 22 absorbierte Wärme an dem außenliegenden Wärmetauscher zu der Außenluft freigesetzt, der in dem Kältekreislauf vorgesehen ist.
Die in dem vorrichtungsseitigen Kühlmittelkreis 10 und dem heizerseitigen Kühlmittelkreis 30 vorgesehenen Steuerzielvorrichtungen sind gestuft. Entsprechend wird die Strömung des Kühlmittels in dem batterieseitigen Kühlmittelkreis 20 in dem Schritt S32 umgeschaltet.
Mit einer derartigen Kreiskonfiguration zirkuliert das Kühlmittel in dem batterieseitigen Kühlmittelkreis 20 des Fahrzeugwärmeverwaltungssystems 1, und die Temperatur des Kühlmittels in dem batterieseitigen Kühlmittelkreis 20 kann unter Verwendung des Kältekreislaufs, des batterieseitigen Kühlers 23 und des vorrichtungsseitigen Kühlers 13 angepasst werden. Entsprechend kann das Fahrzeugwärmeverwaltungssystem 1 das Kühlen des Insassenraums durchführen und die Batterie 21 während des Schnellladens kühlen.
Darauffolgend wird in dem Schritt S24 bestimmt, ob die Batteriewassertemperatur TW gleich wie oder höher als die obere Wassertemperaturgrenze TWu ist, ausgehend von dem Erfassungsergebnis des Batteriewassertemperatursensors 61. Wenn die Batteriewassertemperatur TW gleich wie oder höher als die obere Wassertemperaturgrenze TWu ist, kehrt der Prozess zu dem Schritt S23 zurück, und die Temperatur des Kühlmittels wird durch Absorbieren von Wärme an dem Wärmetauscher 22 und Freisetzen der Wärme an dem batterieseitigen Kühler 23 und dem vorrichtungsseitigen Kühler 13 verringert. Falls im Gegensatz dies nicht der Fall ist, schreitet der Prozess zu dem Schritt S25 voran.
In dem Schritt S25 werden der Durchgangsumschaltabschnitt 50 und Ähnliche gesteuert, wenn die Batteriewassertemperatur TW unter die obere Wassertemperaturgrenze TWu fällt.
Insbesondere wird das zweite Schaltventil 25 gesteuert, die Batterie 21 und den ersten Verbindungsdurchgang 41 zu verbinden und den mit dem batterieseitigen Kühler 23 verbundenen Anschluss zu schließen. Die anderen Steuerzielvorrichtungen werden wie in dem Schritt S23 gesteuert.
Als ein Ergebnis, wie aus der 9 ersichtlich ist, strömt das Kühlmittel durch die zweite Wasserpumpe 24, den Wärmetauscher 22, die Batterie 21, das zweite Schaltventil 25, den ersten Verbindungsdurchgang 41, den Umgehungsdurchgang 45 und den zweiten Verbindungsdurchgang 42 in dieser Reihenfolge, um in dem batterieseitigen Kühlmittelkreis 20 zu zirkulieren.
Entsprechend kühlt in dem Schritt S25 das Fahrzeugwärmeverwaltungssystem 1 das Kühlmittel unter Verwendung der Wärmeabsorption in dem Wärmetauscher 22, und die Wärme wird nicht an dem batterieseitigen Kühler 23 oder dem vorrichtungsseitigen Kühler 13 zu der Außenluft freigesetzt.
In dem Fahrzeugwärmeverwaltungssystem 1 wird nämlich die Kühlkapazität zum Kühlen der Batterie 21 unter Verwendung des batterieseitigen Kühlmittelkreises 20 im Vergleich mit dem Zustand in dem Schritt S23 unterdrückt, und entsprechend kann die Temperatur der Batterie 21 während des Schnellladens geeignet angepasst werden.
In dem Schritt S26 wird bestimmt, ob die Batteriewassertemperatur TW gleich wie oder niedriger als die obere Wassertemperaturgrenze TWu ist. Wenn die Wassertemperatur TW sich bei oder unter der oberen Wassertemperaturgrenze TWu befindet, schreitet der Prozess zu dem Schritt S27 voran, und falls nicht, schreitet der Prozess zu dem Schritt S28 voran.
In dem Schritt S27 werden der Durchgangsumschaltungsabschnitt 50 und Ähnliche gesteuert, einer Situation zu begegnen, in der die Außenlufttemperatur Tam niedrig ist und die Batteriewassertemperatur TW niedriger als die obere Wassertemperaturgrenze TWu ist. Insbesondere wird die zweite Wasserpumpe 24 in dem batterieseitigen Kühlmittelkreis 20 betätigt. Außerdem wird der Kältekreislauf derart gesteuert, dass das Kältemittel niedrigen Drucks in dem Kältekreislauf nicht in den Wärmetauscher 22 strömt.
Das zweite Schaltventil 25 wird gesteuert, die Batterie 21, den batterieseitigen Kühler 23 und den vorrichtungsseitigen Kühler 13 zu verbinden. Das erste Schaltventil 15 wird gesteuert, den mit dem Wandler 11 und dem Motorgenerator 12 verbundenen Anschluss zu schließen. Als ein Ergebnis strömt das Kühlmittel durch die zweite Wasserpumpe 24, den Wärmetauscher 22, die Batterie 21 und den batterieseitigen Kühler 23 oder den vorrichtungsseitigen Kühler 13 in dieser Reihenfolge, um in dem batterieseitigen Kühlmittelkreis 20 zu zirkulieren.
Entsprechend wird die aufgrund des Schnellladens erzeugte Wärme der Batterie 21 an dem batterieseitigen Kühler 23 und dem vorrichtungsseitigen Kühler 13 durch das Kühlmittel in dem batterieseitigen Kühlmittelkreis 20 zu der Außenluft freigesetzt.
In dem Schritt S28 werden der Durchgangsumschaltungsabschnitt 50 und Ähnliches gesteuert, einer Situation zu begegnen, in der die Außenlufttemperatur Tam niedrig ist und die Wassertemperatur sich bei oder oberhalb der oberen Wassertemperaturgrenze TWu befindet. Insbesondere wird die zweite Wasserpumpe 24 in dem batterieseitigen Kühlmittelkreis 20 betätigt. Das zweite Schaltventil 25 wird gesteuert, die Batterie 21, den batterieseitigen Kühler 23 und den vorrichtungsseitigen Kühler 13 zu verbinden. Das erste Schaltventil 15 wird gesteuert, den mit dem Wandler 11 und dem Motorgenerator 12 verbundenen Anschluss zu schließen.
Als ein Ergebnis strömt das Kühlmittel durch die zweite Wasserpumpe 24, den Wärmetauscher 22, die Batterie 21 und den batterieseitigen Kühler 23 oder den vorrichtungsseitigen Kühler 13 in dieser Reihenfolge, um in dem batterieseitigen Kühlmittelkreis 20 zu zirkulieren.
Zu dieser Zeit wird der Kältekreislauf derart gesteuert, dass das Kältemittel niedrigen Drucks in dem Kältekreislauf die Wärme in dem Wärmetauscher 22 von dem Kühlmittel in dem batterieseitigen Kühlmittelkreis 20 absorbiert. In dem Kältekreislauf wird die in dem Wärmetauscher 22 absorbierte Wärme an dem in dem Kältekreislauf vorgesehenen Wärmetauscher zu der Außenluft freigesetzt.
Entsprechend wird in dem Schritt S28 die Batterie 21 durch das Freisetzen von Wärme von dem Kühlmittel zu der Außenluft an dem batterieseitigen Kühler 23 und dem vorrichtungsseitigen Kühler 13 und durch das Absorbieren von Wärme an dem Wärmetauscher 22 in dem batterieseitigen Kühlmittelkreis 20 gekühlt.
Als Nächstes werden die Inhalte der Steuerung in dem Schritt S11 mit Bezug auf die 10 beschrieben. Wie voranstehend beschrieben wurde, wird diese Steuerung durchgeführt, wenn das elektrische Fahrzeug fährt.
Entsprechend erzeugen in dem Fahrzeugwärmeverwaltungssystem 1 der Wandler 11 und der Motorgenerator 12 Wärme aufgrund von deren Betrieben während des Fahrens des elektrischen Fahrzeugs, und die Batterie 21 erzeugt ebenfalls Wärme, wenn die elektrische Leistung verwendet wird.
Entsprechend passt in dieser Steuerung das Fahrzeugwärmeverwaltungssystem 1 die Temperaturen der Bauteile des Fahrzeugwärmeverwaltungssystems 1 wirkungsvoll an unter Verwendung von: der Wärme der Wärme erzeugenden Vorrichtungen wie zum Beispiel des Wandlers 11 und des Motorgenerators 12; und der Wärme der Batterie 21, die aufgrund der Verwendung der elektrischen Leistung erzeugt wird.
Wie aus der 10 ersichtlich ist, wird in dem Schritt S31 in der Situation bestimmt, in der das elektrische Fahrzeug fährt, ob die Klimaanlage des Insassenraums eingeschaltet ist. Wenn die Klimaanlage des Insassenraums eingeschaltet ist, schreitet der Prozess zu dem Schritt S32 voran, und falls nicht, schreitet der Prozess zu dem Schritt S40 voran. In dem Schritt S40 wird eine Batteriekühlungssteuerung für die Situation durchgeführt, in der das elektrische Fahrzeug fährt. Die Steuerung in dem Schritt S40 wird später beschrieben.
In dem Schritt S32 wird bestimmt, ob die Klimaanlage des Insassenraums sich in dem Heizbetrieb befindet. Wenn die Klimaanlage des Insassenraums sich in dem Heizbetrieb befindet, schreitet der Prozess zu dem Schritt S33 voran, und falls nicht, schreitet der Prozess zu dem Schritt S39 voran. In dem Schritt S39 wird eine Kühlbetriebssteuerung für die Situation durchgeführt, in der das elektrische Fahrzeug fährt. Die Steuerung des Schritts S39 wird im Folgenden mit Bezug auf die Zeichnungen beschrieben.
Die Steuerung in den Schritten S33 bis S38 ist die Steuerung zum Erwärmen des Insassenraums, während das elektrische Fahrzeug fährt. Die Steuerung 60 steuert die Steuerzielvorrichtungen, um für das Erwärmen des Insassenraums die Wärme des Wandlers 11, des Motorgenerators 12 und der Batterie 21 wirkungsvoll zu verwenden, die mit dem Fahren des elektrischen Fahrzeugs erzeugt wird.
In dem Schritt S33 wird bestimmt, ob die Batteriewassertemperatur TW gleich wie oder niedriger als die untere Wassertemperaturgrenze TWI ausgehend von dem Erfassungsergebnis des Batteriewassertemperatursensors 61 ist oder nicht. Wenn die Batteriewassertemperatur TW sich an oder unter der unteren Wassertemperaturgrenze TWI befindet, schreitet der Prozess zu dem Schritt S34 voran, und falls nicht, schreitet der Prozess zu dem Schritt S37 voran.
In dem Schritt S34 werden der Durchgangsumschaltungsabschnitt 50 und Ähnliche gesteuert, um zum Erwärmen des Insassenraums die Wärme der Batterie 21 und der Wärme erzeugenden Vorrichtungen wie zum Beispiel des Wandlers 11 wirkungsvoll einzusetzen.
Wenn der Prozess zu dem Schritt S34 voranschreitet, befindet sich die Wassertemperatur TW an oder unter der unteren Wassertemperaturgrenze TWI. Entsprechend ist es notwendig, um die Luft durch den Heizkern 31 zu erwärmen, die Temperatur des Kühlmittels niedriger Temperatur in dem Fahrzeugwärmeverwaltungssystem 1 anzuheben.
Wie aus der 11 ersichtlich ist, gibt die erste Wasserpumpe 14 das Kühlmittel in dem vorrichtungsseitigen Kühlmittelkreis 10 ab. Das erste Schaltventil 15 ist gesteuert, den Motorgenerator 12 und den zweiten Verbindungsdurchgang 42 zu verbinden und den mit dem vorrichtungsseitigen Kühler 13 verbundenen Anschluss zu schließen.
Die zweite Wasserpumpe 24 gibt das Kühlmittel in den batterieseitigen Kühlmittelkreis 20 ab. Das zweite Schaltventil 25 ist gesteuert, die Batterie 21 und den ersten Verbindungsdurchgang 41 zu verbinden und den mit dem batterieseitigen Kühler 23 verbundenen Anschluss zu schließen. Der Kältekreislauf ist derart gesteuert, dass das Kältemittel niedrigen Drucks nicht in den Wärmetauscher 22 strömt.
In dem heizerseitigen Kühlmittelkreis 30 gibt die dritte Wasserpumpe 34 das Kühlmittel ab, und das dritte Schaltventil 35 ist gesteuert, den Heizkern 31, den Heizer 32 und den vierten Verbindungsdurchgang 44 zu verbinden.
Der Heizer 32 ist gesteuert, das Kühlmittel durch die vorbestimmte Wärmemenge zu erwärmen. Außerdem ist der Kältekreislauf derart gesteuert, dass das Kältemittel hohen Drucks in dem Kältekreislauf in den Wasser-Kältemittel-Wärmetauscher 33 strömt. In dem Kältekreislauf absorbiert das Kältemittel Wärme von dem außenliegenden Wärmetauscher (nicht gezeigt) und das Kältemittel hohen Drucks setzt die Wärme zu dem Kühlmittel in dem Wasser-Kältemittel-Wärmetauscher 33 frei. Als ein Ergebnis wird das Kühlmittel durch den Heizer 32 und den Wasser-Kältemittel-Wärmetauscher 33 erwärmt.
Durch das Steuern des Kreisverbindungsabschnitts 40 auf diese Weise sind der vorrichtungsseitige Kühlmittelkreis 10, der batterieseitige Kühlmittelkreis 20 und der heizerseitige Kühlmittelkreis 30 durch den Kreisverbindungsabschnitt 40 in dem Fahrzeugwärmeverwaltungssystem 1 verbunden. Der vorrichtungsseitige Kühlmittelkreis 10, der batterieseitige Kühlmittelkreis 20 und der heizerseitige Kühlmittelkreis 30 befinden sich nämlich in einem WärmemediumVerbindungszustand der vorliegenden Offenbarung.
Entsprechend wird in dem temperaturanpassungsseitigen Kühlmittelkreis 5 das Kühlmittel durch die erste Wasserpumpe 14 und die zweite Wasserpumpe 24 gepumpt, um durch die erste Wasserpumpe 14, den Wandler 11, den Motorgenerator 12, das erste Schaltventil 15, den zweiten Verbindungsdurchgang 42, die zweite Wasserpumpe 24, den Wärmetauscher 22, die Batterie 21, das zweite Schaltventil 25 und den ersten Verbindungsdurchgang 41 in dieser Reihenfolge zu strömen.
Wie voranstehend beschrieben wurde, sind der dritte Verbindungsdurchgang 43 und der vierte Verbindungsdurchgang 44 mit dem zweiten Verbindungsdurchgang 42 verbunden, und die dritte Wasserpumpe 34 ist aktiv. Entsprechend strömt ein Teil des durch den zweiten Verbindungsdurchgang 42 strömenden Kühlmittels in den dritten Verbindungsdurchgang 43.
Ein Teil des durch den dritten Verbindungsdurchgang 43 strömenden Kühlmittels strömt durch die dritte Wasserpumpe 34, den Wasser-Kältemittel-Wärmetauscher 33, den Heizer 32, das dritte Schaltventil 35 und den Heizkern 31 in dieser Reihenfolge. Da entsprechend das durch den Heizer 32 und den Wasser-Kältemittel-Wärmetauscher 33 erwärmte Kühlmittel durch den Heizkern 31 durch geht, wird die Luft durch das Kühlmittel erwärmt.
Ein Teil des durch das dritte Schaltventil 35 strömenden Kühlmittels strömt in den vierten Verbindungsdurchgang 44, um sich mit dem durch den zweiten Verbindungsdurchgang 42 des temperaturanpassungsseitigen Kühlmittelkreises 5 strömenden Kühlmittels zu vereinigen.
Als ein Ergebnis kann das Fahrzeugwärmeverwaltungssystem 1 zum Erwärmen des Insassenraums die Wärme der Batterie 21 und der Wärme erzeugenden Vorrichtungen wie zum Beispiel des Wandlers 11, der aufgrund des Fahrens des Fahrzeugs Wärme erzeugt, einsetzen.
Da darüber hinaus in dem Fahrzeugwärmeverwaltungssystem 1 die Wärme der Batterie 21 und der Wärme erzeugenden Vorrichtungen wie zum Beispiel des Wandlers 11, der aufgrund des Fahrens des Fahrzeugs Wärme erzeugt, zu dem heizerseitigen Kühlmittelkreis 30 durch das Kühlmittel zugeführt wird, können die in dem heizerseitigen Kühlmittelkreis 30 und dem Kreis als Gesamtes vorgesehenen Bauteile erwärmt werden. Entsprechend kann das Fahrzeugwärmeverwaltungssystem 1 den Insassenraum schnell erwärmen, während das Fahrzeug fährt.
In dem Schritt S35 wird bestimmt, ob die Batteriewassertemperatur TW gleich wie oder höher als die untere Wassertemperaturgrenze TWI in dem Zustand der 11 ist. Wenn die Wassertemperatur TW sich an oder oberhalb der unteren Wassertemperaturgrenze TWI befindet, ist das in dem Fahrzeugwärmeverwaltungssystem 1 zirkulierende Kühlmittel ausreichend warm, und entsprechend schreitet der Prozess zu dem Schritt S36 voran. Falls nicht, geht der Prozess zu dem Schritt S34 zurück.
In dem Schritt S36 ist das Kühlmittel in dem heizerseitigen Kühlmittelkreis 30 ausreichend warm. Die Steuerzielvorrichtungen werden gesteuert, um den Zustand in dem Schritt S34, der aus der 11 ersichtlich ist, zu dem Zustand zu ändern, der aus der 12 ersichtlich ist, um die Temperaturen der Batterie 21 und der Wärmeerzeugungsvorrichtungen wie zum Beispiel des Wandlers 11 zu der gleichen Zeit anzupassen.
Insbesondere ist in dem heizerseitigen Kühlmittelkreis 30 das dritte Schaltventil 35 gesteuert, den mit dem Heizkern 31 verbundenen Anschluss und den mit dem Heizer 32 verbundenen Anschluss zu öffnen, und den mit dem vierten Verbindungsdurchgang 44 verbundenen Anschluss zu schließen. Wie voranstehend beschrieben wurde, sind der Heizer 32, der Wasser-Kältemittel-Wärmetauscher 33 und die dritte Wasserpumpe 34 aktiv.
Als ein Ergebnis ist in dem Fahrzeugwärmeverwaltungssystem 1 das Kühlmittel in dem heizerseitigen Kühlmittelkreis 30 von dem temperaturanpassungsseitigen Kühlmittelkreis 5 getrennt und zirkuliert darin unabhängig. Das Kühlmittel zirkuliert nämlich in dem heizerseitigen Kühlmittelkreis 30, um durch die dritte Wasserpumpe 34, den Wasser-Kältemittel-Wärmetauscher 33, den Heizer 32 und den Heizkern 31 in dieser Reihenfolge zu strömen.
Das Kühlmittel in dem heizerseitigen Kühlmittelkreis 30 wird an dem Heizer 32 und dem Wasser-Kältemittel-Wärmetauscher 33 erwärmt und setzt Wärme an dem Heizkern 31 zu der Luft frei. Entsprechend kann das Fahrzeugwärmeverwaltungssystem 1 den Insassenraum erwärmen.
Im Gegensatz wird in dem temperaturanpassungsseitigen Kühlmittelkreis 5, wie in dem Schritt S34, das Kühlmittel durch die erste Wasserpumpe 14 und die zweite Wasserpumpe 24 gepumpt, um durch die erste Wasserpumpe 14, den Wandler 11, den Motorgenerator 12, das erste Schaltventil 15, den zweiten Verbindungsdurchgang 42, die zweite Wasserpumpe 24, den Wärmetauscher 22, die Batterie 21, das zweite Schaltventil 25 und den ersten Verbindungsdurchgang 41 in dieser Reihenfolge zu strömen.
In dem Schritt S36 ist der Kältekreislauf derart gesteuert, dass das Kältemittel niedrigen Drucks in den Wärmetauscher 22 strömt. Entsprechend wird das durch den Motorgenerator 12 und die Batterie 21 erwärmte Kühlmittel durch das Austauschen von Wärme mit dem Kältemittel niedrigen Drucks in dem Wärmetauscher 22 abgekühlt.
Wie aus der 12 ersichtlich ist, wird die an dem Wärmetauscher 22 absorbierte Wärme zu dem Kältekreislauf übertragen und in dem Wasser-Kältemittel-Wärmetauscher 33 zu dem Kühlmittel in dem heizerseitigen Kühlmittelkreis 30 freigesetzt. Entsprechend wird in dem Fahrzeugwärmeverwaltungssystem 1 die Wärme der Batterie 21 und der Wärme erzeugenden Vorrichtungen wie zum Beispiel des Wandlers 11 durch den Kältekreislauf wiederhergestellt und zum Erwärmen des Insassenraums eingesetzt.
In dem Schritt S37 wird bestimmt, ob die Batteriewassertemperatur TW höher als oder gleich der oberen Wassertemperaturgrenze TWu in den Zuständen der 12 ist. Wenn die Batteriewassertemperatur TW sich an oder oberhalb der oberen Wassertemperaturgrenze TWu befindet, schreitet der Prozess zu dem Schritt S38 voran, um die Batterie 21 und Ähnliches durch das Verringern der Temperatur des Kühlmittels zu schützen, und falls nicht, kehrt der Prozess zu dem Schritt S36 zurück.
In dem Schritt S38 sind die Steuerzielvorrichtungen gesteuert, die Zustände von dem Zustand des Schritts S36, der aus der 12 ersichtlich ist, zu dem Zustand umzuschalten, der aus der 13 ersichtlich ist, um: die Batterie 21 und die Wärme erzeugenden Vorrichtungen wie zum Beispiel den Wandler 11 und Ähnliches, geeignet zu kühlen; und den Insassenraum zu erwärmen.
Insbesondere ist in dem vorrichtungsseitigen Kühlmittelkreis 10 das erste Schaltventil 15 gesteuert, den Motorgenerator 12 und den vorrichtungsseitigen Kühler 13 zu verbinden, und den mit dem zweiten Verbindungsdurchgang 42 verbundenen Anschluss zu schließen.
Als ein Ergebnis zirkuliert das Kühlmittel in dem vorrichtungsseitigen Kühlmittelkreis 10, um durch die erste Wasserpumpe 14, den Wandler 11, den Motorgenerator 12, das erste Schaltventil 15 und den vorrichtungsseitigen Kühler 13 in dieser Reihenfolge zu strömen. Entsprechend werden in dem vorrichtungsseitigen Kühlmittelkreis 10 die Wärme des Wandlers 11 und des Motorgenerators 12 durch das Kühlmittel übertragen und in dem vorrichtungsseitigen Kühler 13 zu der Außenluft freigesetzt.
In dem batterieseitigen Kühlmittelkreis 20 ist das zweite Schaltventil 25 gesteuert, die Batterie 21 und den batterieseitigen Kühler 23 zu verbinden und den mit dem ersten Verbindungsdurchgang 41 verbundenen Anschluss zu schließen. Außerdem ist der Kältekreislauf derart gesteuert, dass das Kältemittel niedrigen Drucks in den Wärmetauscher 22 strömt.
Als ein Ergebnis zirkuliert das Kühlmittel in dem batterieseitigen Kühlmittelkreis 20, um durch die zweite Wasserpumpe 24, den Wärmetauscher 22, die Batterie 21, das zweite Schaltventil 25 und den batterieseitigen Kühler 23 in dieser Reihenfolge zu strömen. Entsprechend wird in dem batterieseitigen Kühlmittelkreis 20 die Wärme der Batterie 21 durch das Kühlmittel übertragen, an dem batterieseitigen Kühler 23 zu der Außenluft übertragen, und durch das Kältemittel niedrigen Drucks in dem Wärmetauscher 22 absorbiert.
Die Steuerzielvorrichtungen in dem heizerseitigen Kühlmittelkreis 30 sind gesteuert, wie in dem Schritt S36. Entsprechend kann das Erwärmen des Insassenraums unter Verwendung der Wärme in dem Heizer 32 und des Wasser-Kältemittel-Wärmetauschers 33 durchgeführt werden.
Wie aus der 13 ersichtlich ist, sind in dem Schritt S38 der vorrichtungsseitige Kühlmittelkreis 10, der batterieseitige Kühlmittelkreis 20 und der heizerseitige Kühlmittelkreis 30 jeweils in einem Zirkulationszustand der vorliegenden Offenbarung. Als ein Ergebnis kann der vorrichtungsseitige Kühlmittelkreis 10 die Kühlleistungsfähigkeit gemäß der in dem Wandler 11 und dem Motorgenerator 12 erzeugten Wärmemenge steuern. Außerdem kann der batterieseitige Kühlmittelkreis 20 die Kühlleistungsfähigkeit gemäß der in der Batterie 21 erzeugten Wärmemenge steuern.
Das Fahrzeugwärmeverwaltungssystem 1 kann nämlich die Temperatur des Kühlmittels derart anpassen, dass die Temperaturen der Batterie 21 und der Wärme erzeugenden Vorrichtungen wie zum Beispiel des Wandlers 11 und des Motorgenerators 12 entsprechend innerhalb von geeigneten Temperaturbereichen liegen.
In dem Schritt S39 wird die Kühlbetriebssteuerung für die Situation durchgeführt, in der das elektrische Fahrzeug fährt. In der Kühlbetriebssteuerung für die Situation, in der das elektrische Fahrzeug fährt, werden die Steuerzielvorrichtungen des Fahrzeugwärmeverwaltungssystems 1 so gesteuert, wie in dem Flussdiagramm der 14 ersichtlich ist. Die Inhalte der Steuerung in dem Schritt S39 werden später mit Bezug auf die 14 beschrieben.
In dem Schritt S40 wird eine Batteriekühlsteuerung für die Situation durchgeführt, in der das elektrische Fahrzeug fährt. Insbesondere werden die Strömung des Kühlmittels in dem batterieseitigen Kühlmittelkreis 20 und die Strömung des Kühlmittels in dem vorrichtungsseitigen Kühlmittelkreis 10 gesteuert, um die während des Fahrens des Fahrzeugs erzeugte Wärme freizusetzen, gemäß der Batteriewassertemperatur TW, die durch den Batteriewassertemperatursensor 61 erfasst wurde, und der Außenlufttemperatur Tam, die durch den Außenlufttemperatursensor 62 erfasst wurde.
Zum Beispiel werden zum Anpassen der Temperatur des durch die Batterie 21 und die Wärme erzeugenden Vorrichtungen durchgehenden Kühlmittels die zu der Außenluft in dem vorrichtungsseitigen Kühler 13 freigesetzte Wärmemenge und die durch den Wärmetauscher 22 absorbierte Wärmemenge ausgehend von der Batteriewassertemperatur TW und der Außenlufttemperatur Tam gesteuert. Entsprechend können die Batterie 21 und die aufgrund des Fahrens des Fahrzeugs Wärme erzeugenden Wärme erzeugenden Vorrichtungen durch das Kühlmittel gekühlt werden, dessen Temperatur in dem Schritt S40 geeignet eingestellt wird.
Als Nächstes werden die Inhalte der Kühlbetriebssteuerung, während das elektrische Fahrzeug fährt, in dem Schritt S39 mit Bezug auf die 14, 15 besch rieben.
Wenn die Kühlbetriebssteuerung, während das elektrische Fahrzeug fährt, in dem Schritt S39 begonnen wird, werden die Betriebe des Kältekreislaufs und der Gebläse in dem Schritt S41 zu der Kühlbetriebsart umgeschaltet, wie aus der 14 ersichtlich ist. Dieser Punkt ist der gleiche wie in dem voranstehend beschriebenen Schritt S21.
In dem Schritt S42 wird bestimmt, ob die Außenlufttemperatur Tam gleich wie oder höher als die Bezugsaußenlufttemperatur KTam ausgehend von dem Erfassungsergebnis des Außenlufttemperatursensors 62 ist. Wenn die Außenlufttemperatur Tam gleich wie oder höher als die Bezugsaußenlufttemperatur KTam ist, schreitet der Prozess zu dem Schritt S43 voran, und falls nicht, schreitet der Prozess zu dem Schritt S44 voran.
In dem Schritt S43 werden der Durchgangsumschaltungsabschnitt 50 und Ähnliche gemäß der Situation gesteuert, in der die Außenlufttemperatur Tam hoch ist, um die Batterie 21 und die Wärme erzeugenden Vorrichtungen aufgrund des Fahrens des elektrischen Fahrzeugs zu kühlen, und das Kühlen des Insassenraums durchzuführen.
Wie aus der 15 ersichtlich ist, ist die erste Wasserpumpe 14 in dem vorrichtungsseitigen Kühlmittelkreis 10 aktiv. Das erste Schaltventil 15 ist gesteuert, den Motorgenerator 12 und den vorrichtungsseitigen Kühler 13 zu steuern und den mit dem zweiten Verbindungsdurchgang 42 verbundenen Anschluss zu schließen. Entsprechend werden in dem vorrichtungsseitigen Kühlmittelkreis 10 die Wärme des Wandlers 11 und des Motorgenerators 12 durch das Kühlmittel übertragen und an dem vorrichtungsseitigen Kühler 13 zu der Außenluft freigesetzt.
In dem batterieseitigen Kühlmittelkreis 20 ist die zweite Wasserpumpe 24 aktiv, und das zweite Schaltventil 25 ist gesteuert, die zweite Wasserpumpe 24 und den zweiten Verbindungsdurchgang 42 zu verbinden und den mit dem batterieseitigen Kühler 23 verbundenen Anschluss zu schließen.
Zu dieser Zeit ist der Kältekreislauf derart gesteuert, dass das Kältemittel niedrigen Drucks in dem Kältekreislauf die Wärme in dem Wärmetauscher 22 von dem Kühlmittel in dem batterieseitigen Kühlmittelkreis 20 absorbiert. In dem Kältekreislauf wird die an dem Wärmetauscher 22 absorbierte Wärme an dem außenliegenden Wärmetauscher, der in dem Kältekreislauf vorgesehen ist, zu der Außenluft freigesetzt.
Wie aus der 15 ersichtlich ist, sind die in dem heizerseitigen Kühlmittelkreis 30 vorgesehenen Steuerzielvorrichtungen gestuft.
Mit einer derartigen Kreiskonfiguration befinden sich der vorrichtungsseitige Kühlmittelkreis 10 und der batterieseitige Kühlmittelkreis 20 in dem Fahrzeugwärmeverwaltungssystem 1 entsprechend in dem Zirkulationszustand. Da die in dem Wandler 11 und dem Motorgenerator 12 erzeugte Wärme in dem vorrichtungsseitigen Kühler 13 zu der Umgebungsluft freigesetzt wird, kann in dem vorrichtungsseitigen Kühlmittelkreis 10 die Temperatur der Wärme erzeugenden Vorrichtungen auf eine für den Betrieb geeignete Temperatur angepasst werden.
Da die in der Batterie 21 erzeugte Wärme unter Verwendung des Kältekreislaufs absorbiert werden kann, kann außerdem in dem batterieseitigen Kühlmittelkreis 20 die Temperatur des Kühlmittels in dem batterieseitigen Kühlmittelkreis 20 geeignet angepasst werden. Als ein Ergebnis kann das Fahrzeugwärmeverwaltungssystem 1 das Kühlen des Insassenraums durchführen und die Batterie 21 und die Wärme erzeugenden Vorrichtungen, die Wärme erzeugen, während das elektrische Fahrzeug fährt, kühlen.
In dem Schritt S44 wird bestimmt, ob die Batteriewassertemperatur TW gleich wie oder niedriger als die obere Wassertemperaturgrenze TWu beruhend auf dem Erfassungsergebnis des Batteriewassertemperatursensors 61 ist. Wenn die Batteriewassertemperatur sich an oder unter der oberen Wassertemperaturgrenze TWu befindet, schreitet der Prozess zu dem Schritt S45 voran, und falls nicht, schreitet der Prozess zu dem Schritt S46 voran.
In dem Schritt S45 werden der Durchgangsumschaltungsabschnitt 50 und Ähnliche gesteuert, einer Situation zu begegnen, in der die Außenlufttemperatur Tam niedrig ist und die Batteriewassertemperatur TW sich an oder unter der oberen Wassertemperaturgrenze TWu befindet. Insbesondere wird die zweite Wasserpumpe 24 in dem batterieseitigen Kühlmittelkreis 20 betätigt. Außerdem wird der Kältekreislauf derart gesteuert, dass das Kältemittel niedrigen Drucks in dem Kältekreislauf nicht in den Wärmetauscher 22 strömt.
Das zweite Schaltventil 25 wird gesteuert, die Batterie 21 und den batterieseitigen Kühler 23 zu verbinden und den mit dem ersten Verbindungsdurchgang 41 verbundenen Anschluss zu schließen. Als ein Ergebnis strömt das Kühlmittel durch die zweite Wasserpumpe 24, den Wärmetauscher 22, die Batterie 21 und den batterieseitigen Kühler 23 in dieser Reihenfolge, um in dem batterieseitigen Kühlmittelkreis 20 zu zirkulieren.
Die Steuerzielvorrichtungen, die in dem vorrichtungsseitigen Kühlmittelkreis 10 und dem heizerseitigen Kühlmittelkreis 30 vorgesehen sind, werden wie in dem Schritt S43 gesteuert. Wie aus der 15 ersichtlich ist, zirkuliert das Kühlmittel in dem vorrichtungsseitigen Kühlmittelkreis 10, um durch die erste Wasserpumpe 14, den Wandler 11, den Motorgenerator 12, das erste Schaltventil 15 und den vorrichtungsseitigen Kühler 13 in dieser Reihenfolge zu strömen. Die in dem heizerseitigen Kühlmittelkreis 30 vorgesehenen Steuerzielvorrichtungen sind angehalten.
Entsprechend wird die aufgrund des Fahrens des elektrischen Fahrzeugs in dem Wandler 11 und dem Motorgenerator 12 erzeugte Wärme durch das Kühlmittel in dem vorrichtungsseitigen Kühlmittelkreis 10 übertragen und an dem vorrichtungsseitigen Kühler 13 zu der Umgebungsluft freigesetzt. Ähnlich wird die aufgrund des Fahrens des elektrischen Fahrzeugs erzeugte Wärme der Batterie 21 durch das Kühlmittel in dem batterieseitigen Kühlmittelkreis 20 übertragen und an dem batterieseitigen Kühler 23 zu der Umgebungsluft freigesetzt.
Als ein Ergebnis kann in der Situation, in der die Außenlufttemperatur Tam (Umgebungslufttemperatur Tam) niedrig ist und die Batteriewassertemperatur TW sich an oder unter der oberen Wassertemperaturgrenze TWu befindet, das Fahrzeugwärmeverwaltungssystem 1 die Temperaturen der Batterie 21 und der Wärme erzeugenden Vorrichtungen wie zum Beispiel des Wandlers 11 und des Motorgenerators 12 auf geeignete Temperaturen anpassen.
In dem Schritt S46 werden der Durchgangsumschaltungsabschnitt 50 und Ähnliche gesteuert, um einer Situation zu begegnen, in der die Außenlufttemperatur Tam niedrig ist und die Batteriewassertemperatur höher als die obere Wassertemperaturgrenze TWu ist. Insbesondere wird die zweite Wasserpumpe 24 in dem batterieseitigen Kühlmittelkreis 20 betätigt, und der Kältekreislauf wird derart gesteuert, dass die Wärme des Kühlmittels in dem batterieseitigen Kühlmittelkreis 20 durch das Kältemittel niedrigen Drucks in dem Wärmetauscher 22 in dem Kältekreislauf absorbiert wird.
Das zweite Schaltventil 25 ist gesteuert, die Batterie 21 und den batterieseitigen Kühler 23 zu verbinden und den mit dem ersten Verbindungsdurchgang 41 verbundenen Anschluss zu schließen. Als ein Ergebnis strömt das Kühlmittel durch die zweite Wasserpumpe 24, den Wärmetauscher 22, die Batterie 21 und den batterieseitigen Kühler 23 in dieser Reihenfolge, um in dem batterieseitigen Kühlmittelkreis 20 zu zirkulieren.
Die Steuerzielvorrichtungen, die in dem vorrichtungsseitigen Kühlmittelkreis 10 und dem heizerseitigen Kühlmittelkreis 30 vorgesehen sind, werden wie in dem Schritt S43 gesteuert. Wie aus der 15 ersichtlich ist, zirkuliert nämlich das Kühlmittel in dem vorrichtungsseitigen Kühlmittelkreis 10, um durch die erste Wasserpumpe 14, den Wandler 11, den Motorgenerator 12, das erste Schaltventil 15 und den vorrichtungsseitigen Kühler 13 in dieser Reihenfolge zu strömen.
Die Steuerzielvorrichtungen, die in dem heizerseitigen Kühlmittelkreis 30 vorgesehen sind, sind angehalten. Die an dem Wärmetauscher 22 absorbierte Wärme wird nämlich an dem in dem Kältekreislauf vorgesehenen außenliegenden Wärmetauscher zu der Umgebungsluft freigesetzt.
Entsprechend wird in dem Schritt S46 die in dem Wandler 11 und dem Motorgenerator 12 aufgrund des Fahrens des elektrischen Fahrzeugs erzeugte elektrische Wärme durch das Kühlmittel in dem vorrichtungsseitigen Kühlmittelkreis 10 übertragen und in dem vorrichtungsseitigen Kühler 13 zu der Umgebungsluft freigesetzt. Ähnlich wird die Batterie 21, die aufgrund des Fahrens des elektrischen Fahrzeugs Wärme erzeugt hat, unter Verwendung des Kühlmittels in dem batterieseitigen Kühlmittelkreis 20 durch das Freisetzen von Wärme von dem Kühlmittel in dem batterieseitigen Kühler 23 und dem vorrichtungsseitigen Kühler 13 und durch das Absorbieren von Wärme in dem Wärmetauscher 22 in dem batterieseitigen Kühlmittelkreis 20 gekühlt.
In der Situation, in der die Umgebungslufttemperatur Tam niedrig ist und die Batteriewassertemperatur TW höher als die obere Wassertemperaturgrenze TWu ist, kann das Fahrzeugwärmeverwaltungssystem 1 die Temperaturen der Batterie 21 und der Wärme erzeugenden Vorrichtungen wie zum Beispiel des Wandlers 11 und des Motorgenerators 12 auf geeignete Temperaturen anpassen.
Wie voranstehend beschrieben wurde, hat das Fahrzeugwärmeverwaltungssystem 1 der ersten Ausführungsform den vorrichtungsseitigen Kühlmittelkreis 10, den batterieseitigen Kühlmittelkreis 20 und den heizerseitigen Kühlmittelkreis 30. Der vorrichtungsseitige Kühlmittelkreis 10 ist ein Kühlmittelkreis, in dem die erste Wasserpumpe 14 das Kühlmittel pumpt, damit es durch den vorrichtungsseitigen Kühler 13 und die Wärme erzeugenden Vorrichtungen wie zum Beispiel den Wandler 11 strömt.
Der batterieseitige Kühlmittelkreis 20 ist ein Kühlmittelkreis, in dem die zweite Wasserpumpe 24 das Kühlmittel pumpt, damit es durch die Batterie 21, den Wärmetauscher 22 und den batterieseitigen Kühler 23 strömt. Der heizerseitige Kühlmittelkreis 30 ist ein Kühlmittelkreis, in dem die dritte Wasserpumpe 34 das Kühlmittel pumpt, damit es durch den Heizkern 31, den Heizer 32 und den Wasser-Kältemittel-Wärmetauscher 33 strömt.
In dem Fahrzeugwärmeverwaltungssystem 1 verbinden der erste Verbindungsdurchgang 41 und der zweite Verbindungsdurchgang 42 den vorrichtungsseitigen Kühlmittelkreis 10 und den batterieseitigen Kühlmittelkreis 20 derart, dass das Kühlmittel dazwischen strömt. Der Umgehungsdurchgang 45 ermöglicht es dem Kühlmittel, den batterieseitigen Kühler 23 in dem batterieseitigen Kühlmittelkreis 20 zu umgehen.
In dem Fahrzeugwärmeverwaltungssystem 1 verbinden der dritte Verbindungsdurchgang 43 und der vierte Verbindungsdurchgang 44 den heizerseitigen Kühlmittelkreis 30 und den temperaturanpassungsseitigen Kühlmittelkreis 5 mit dem vorrichtungsseitigen Kühlmittelkreis 10 und dem batterieseitigen Kühlmittelkreis 20 derart, dass das Kühlmittel dazwischen strömt.
Außerdem hat das Fahrzeugwärmeverwaltungssystem 1 das erste Schaltventil 15, das zweite Schaltventil 25 und das dritte Schaltventil 35. Die Steuerung 60 ist konfiguriert, die Schaltventile zu steuern. Das erste Schaltventil 15 schaltet das Einströmen/Ausströmen des Kühlmittels zu/von dem vorrichtungsseitigen Kühlmittelkreis 10. Das zweite Schaltventil 25 schaltet das Einströmen/Ausströmen des Kühlmittels zu/von dem batterieseitigen Kühlmittelkreis 20. Das dritte Schaltventil 35 schaltet das Einströmen/Ausströmen des Kühlmittels zu/von dem heizerseitigen Kühlmittelkreis 30.
Entsprechend ist die Steuerungseinrichtung 60 des Fahrzeugwärmeverwaltungssystems 1 konfiguriert: dem Verbindungszustand zwischen dem vorrichtungsseitigen Kühlmittelkreis 10, den batterieseitigen Kühlmittelkreis 20 und den heizerseitigen Kühlmittelkreis 30 zu schalten; und die erste Wasserpumpe 14, die zweite Wasserpumpe 24 und die dritte Wasserpumpe 34 zu steuern. Dabei ist es dem Kühlmittel ermöglicht, von einem aus dem vorrichtungsseitigen Kühlmittelkreis 10, dem batterieseitigen Kühlmittelkreis 20 und dem heizerseitigen Kühlmittelkreis 30 zu einem anderen zu strömen.
Entsprechend dem Fahrzeugwärmeverwaltungssystem 1 kann die in einem aus dem vorrichtungsseitigen Kühlmittelkreis 10, dem batterieseitigen Kühlmittelkreis 20 und dem heizerseitigen Kühlmittelkreis 30 erzeugte Wärme durch das Kühlmittel zu einem anderen einen Kreis übertragen werden, und dabei kann Wärme wirkungsvoll in dem anderen einen Kreis verwendet werden.
Wie aus der 1 ersichtlich ist, ist in dem Fahrzeugwärmeverwaltungssystem ein Ende des dritten Verbindungsdurchgangs 43 mit dem zweiten Verbindungsdurchgang 42 verbunden, und das andere Ende des dritten Verbindungsdurchgangs 43 ist mit einem Anschluss aus dem Heizkern 31 verbunden, der in dem heizerseitigen Kühlmittelkreis 30 vorgesehen ist.
Ein Ende des vierten Verbindungsdurchgangs 44 ist mit einem Teil des zweiten Verbindungsdurchgangs 42 näher an dem batterieseitigen Kühlmittelkreis 20 als ein Teil gefügt, an dem der dritte Verbindungsdurchgang 43 mit dem zweiten Verbindungsdurchgang 42 gefügt ist. Das andere Ende des vierten Verbindungsdurchgangs 44 ist mit einem Anschluss des Heizkerns 31 verbunden, der in dem heizerseitigen Kühlmittelkreis 30 vorgesehen ist.
Entsprechend dem Fahrzeugwärmeverwaltungssystem 1, wenn der heizerseitige Kühlmittelkreis 30 mit dem temperaturanpassungsseitigen Kühlmittelkreis 5 mit dem vorrichtungsseitigen Kühlmittelkreis 10 und dem batterieseitigen Kühlmittelkreis 20 verbunden ist, strömt das von dem temperaturanpassungsseitigen Kühlmittelkreis 5 in den heizerseitigen Kühlmittelkreis 30 strömende Kühlmittel vollständig durch den heizerseitigen Kühlmittelkreis 30, und dann kehrt das Kühlmittel gleichmäßig zu dem temperaturanpassungsseitigen Kühlmittelkreis 5 zurück.
In dem Fahrzeugwärmeverwaltungssystem 1 ist das erste Schaltventil 15 an einem Teil vorgesehen, an dem der vorrichtungsseitige Kühlmittelkreis 10 und der zweite Verbindungsdurchgang 42 verbunden sind. Entsprechend kann das erste Schaltventil 15 das Einströmen/Ausströmen des Kühlmittels von/zu dem vorrichtungsseitigen Kühlmittelkreis 10 schalten.
Das zweite Schaltventil 25 ist an einem Verbindungsteil angeordnet, an dem der batterieseitige Kühlmittelkreis 20 und der erste Verbindungsdurchgang 41 verbunden sind. Entsprechend kann das zweite Schaltventil 25 das Einströmen/Ausströmen des Kühlmittels von/zu dem batterieseitigen Kühlmittelkreis 20 schalten.
Das dritte Schaltventil 35 ist an einem Verbindungsteil angeordnet, an dem der heizerseitige Kühlmittelkreis 30 und der vierte Verbindungsdurchgang 44 verbunden sind. Entsprechend kann das dritte Schaltventil 35 das Einströmen/Ausströmen des Kühlmittels von/zu dem heizerseitigen Kühlmittelkreis 30 schalten.
Das Fahrzeugwärmeverwaltungssystem 1 kann nämlich den Verbindungszustand zwischen dem vorrichtungsseitigen Kühlmittelkreis 10, dem batterieseitigen Kühlmittelkreis 20 und dem heizerseitigen Kühlmittelkreis 30 durch Steuern des ersten Schaltventils 15, des zweiten Schaltventils 25 und des dritten Schaltventils 35 schalten. Entsprechend kann die in einem Kühlmittelkreis erzeugte Wärme wirkungsvoll in einem anderen Kühlmittelkreis verwendet werden.
Wie aus der 1 ersichtlich ist, ist zum Beispiel die erste Wasserpumpe 14 in dem Kühlmitteldurchgang des vorrichtungsseitigen Kühlmittelkreises 10 vorgesehen. Der Kühlmitteldurchgang, in dem die erste Wasserpumpe 14 vorgesehen ist, liegt zwischen dem Teil, an dem der erste Verbindungsdurchgang 41 mit dem vorrichtungsseitigen Kühlmittelkreis 10 verbunden ist, und dem Teil, an dem der zweite Verbindungsdurchgang 42 mit dem vorrichtungsseitigen Kühlmittelkreis 10 verbunden ist. Die erste Wasserpumpe 14 ist in dem Kühlmitteldurchgang vorgesehen, in dem der Wandler 11 und der Motorgenerator 12 vorgesehen sind.
Die erste Wasserpumpe 14 in dem vorrichtungsseitigen Kühlmittelkreis 10 pumpt das Kühlmittel durch den Wandler 11 und den Motorgenerator 12 zu dem zweiten Verbindungsdurchgang 42, und somit wird das Kühlmittel zu den anderen Kühlmittelkreisen gesendet.
Entsprechend dem Fahrzeugwärmeverwaltungssystem 1 kann die in den Wärme erzeugenden Vorrichtungen wie zum Beispiel dem Wandler 11 und dem Motorgenerator 12 erzeugte Wärme von dem vorrichtungsseitigen Kühlmittelkreis 10 zu den anderen Kühlmittelkreisen zugeführt werden, und somit kann die Wärme der Wärme erzeugenden Vorrichtungen in den anderen Kühlmittelkreisen verwendet werden.
Die zweite Wasserpumpe 24 ist in dem Kühlmitteldurchgang des batterieseitigen Kühlmittelkreises 20 vorgesehen. Der Kühlmitteldurchgang, in dem die zweite Wasserpumpe 24 vorgesehen ist, liegt zwischen dem Teil, an dem der erste Verbindungsdurchgang 41 mit dem batterieseitigen Kühlmittelkreis 20 verbunden ist, und dem Teil, an dem der zweite Verbindungsdurchgang 42 mit dem batterieseitigen Kühlmittelkreis 20 verbunden ist. Die zweite Wasserpumpe 24 ist in dem Kühlmitteldurchgang vorgesehen, in dem die Batterie 21 und der Wärmetauscher 22 vorgesehen sind.
Die zweite Wasserpumpe 24 in dem batterieseitigen Kühlmittelkreis 20 pumpt das Kühlmittel durch die Batterie 21 und den Wärmetauscher 22 zu dem ersten Verbindungsdurchgang 41, und somit wird das Kühlmittel zu den anderen Kühlmittelkreisen gesendet.
Als ein Ergebnis kann in dem Fahrzeugwärmeverwaltungssystem 1 das Kühlmittel, dessen Temperatur durch die Batterie 21 und den Wärmetauscher 22 angepasst wurde, von dem batterieseitigen Kühlmittelkreis 20 zu den anderen Wärmemediumkreisen zugeführt werden, und somit kann die Wärme des Kühlmittels geeignet in den anderen Kühlmittelkreisen verwendet werden.
Die dritte Wasserpumpe 34, die in dem heizerseitigen Kühlmittelkreis 30 vorgesehen ist, pumpt das Kühlmittel, damit es durch den Wasser-Kältemittel-Wärmetauscher 33, den Heizer 32 und den Heizkern 31 strömt. Entsprechend dem Fahrzeugwärmeverwaltungssystem 1, da das Kühlmittel, dessen Temperatur durch den Wasser-Kältemittel-Wärmetauscher 33 und den Heizer 32 angepasst wird, zu dem Heizkern 31 zugeführt werden kann, kann das Heizzielfluid wirkungsvoll unter Verwendung der Wärme des Kühlmittels erwärmt werden.
Das Fahrzeugwärmeverwaltungssystem 1 hat: den vorrichtungsseitigen Kühlmittelkreis 10; den batterieseitigen Kühlmittelkreis 20; den heizerseitigen Kühlmittelkreis 30; den Kreisverbindungsabschnitt 40, der den ersten Verbindungsdurchgang 41, den zweiten Verbindungsdurchgang 42, den dritten Verbindungsdurchgang 43, den vierten Verbindungsdurchgang 44 und den Umgehungsdurchgang 45 aufweist; den Durchgangumschaltungsabschnitt 50, der das erste Schaltventil 15, das zweite Schaltventil 25, das dritte Schaltventil 35 aufweist; und die Steuerungseinrichtung 60, die konfiguriert ist, den Kreisverbindungsabschnitt 40 und Ähnliches zu steuern.
Wie aus den 3, 4, 7, 11, 12 ersichtlich ist, kann durch das Steuern des Durchgangsumschaltungsabschnitts 50 durch die Steuerungseinrichtung 60 das Fahrzeugwärmeverwaltungssystem 1 den Zustand herbeiführen, in dem das Kühlmittel in dem einen aus dem vorrichtungsseitigen Kühlmittelkreis 10, dem batterieseitigen Kühlmittelkreis 20 und dem heizerseitigen Kühlmittelkreis 30 sich in einem Wärmemediumverbindungszustand mit einem anderen Kühlmittelkreis befindet.
Gemäß dem Fahrzeugwärmeverwaltungssystem 1 kann nämlich die in einem aus dem vorrichtungsseitigen Kühlmittelkreis 10, dem batterieseitigen Kühlmittelkreis 20 und dem heizerseitigen Kühlmittelkreis 30 erzeugte Wärme zu einem anderen einen Kreis zugeführt werden, und dabei kann die Wärme wirkungsvoll in dem anderen einen Kreis verwendet werden.
In dem Fahrzeugwärmeverwaltungssystem 1 kann durch das Steuern des Durchgangumschaltungsabschnitts 50 durch die Steuerung 60 der Zirkulationszustand hergestellt werden, in dem das Kühlmittel unabhängig in zumindest einem aus dem vorrichtungsseitigen Kühlmittelkreis 10, dem batterieseitigen Kühlmittelkreis 20 und dem heizerseitigen Kühlmittelkreis 30 strömt, wie aus den 5, 6, 7, 9, 12, 13, 15 ersichtlich ist.
Als ein Ergebnis wird in dem Fahrzeugwärmeverwaltungssystem 1 die Wärme in dem Kühlmittelkreis in dem Zirkulationszustand nicht zu den anderen Kühlmittelkreisen übertragen, und entsprechend kann die konstante Wärmemenge erhalten werden. Das Fahrzeugwärmeverwaltungssystem 1 kann nämlich die Temperatur des Kühlmittels in dem Kühlmittelkreis in dem Zirkulationszustand so steuern, dass sie unterschiedlich zu der Temperatur des Kühlmittels in den anderen Kühlmittelkreisen ist, und entsprechend kann die Temperatur geeignet gesteuert werden.
In dem Fahrzeugwärmeverwaltungssystem 1 ist der Wärmetauscher 22 in dem batterieseitigen Kühlmittelkreis 20 vorgesehen, und der Wasser-Kältemittel-Wärmetauscher 33 ist in dem heizerseitigen Kühlmittelkreis 30 vorgesehen.
Sogar wenn der batterieseitige Kühlmittelkreis 20 und der heizerseitige Kühlmittelkreis 30 sich in dem Zirkulationszustand befinden, kann das Fahrzeugwärmeverwaltungssystem 1 entsprechend in dem batterieseitigen Kühlmittelkreis 20 erzeugte Wärme zu dem Kühlmittel in dem heizerseitigen Kühlmittelkreis 30 freisetzen, indem die Wärme durch den Wärmetauscher 22 absorbiert und die Wärme durch den Kältekreislauf übertragen wird.
Entsprechend dem Fahrzeugwärmeverwaltungssystem 1, sogar wenn der batterieseitige Kühlmittelkreis 20 und der heizerseitige Kühlmittelkreis 30 sich in dem Zirkulationszustand befinden, kann die in dem batterieseitigen Kühlmittelkreis 20 erzeugte Wärme zu dem heizerseitigen Kühlmittelkreis 30 zugeführt werden, um die Wärme in dem heizerseitigen Kühlmittelkreis 30 wirkungsvoll einzusetzen.
(Zweite Ausführungsform]
Eine von der voranstehend beschriebenen ersten Ausführungsform unterschiedliche zweite Ausführungsform wird mit Bezug auf die 16 besch rieben.
Ein Fahrzeugwärmeverwaltungssystem 1 gemäß der zweiten Ausführungsform ist in einem elektrischen Fahrzeug installiert, wie dies in der ersten Ausführungsform der Fall ist. Das Fahrzeugwärmeverwaltungssystem 1 weist auf: eine Temperaturanpassungsfunktion für die Batterie 21 und die Wärme erzeugenden Vorrichtungen wie zum Beispiel den Wandler 11, den Motorgenerator 12 und Ähnliche; und eine Klimatisierungsfunktion für den Insassenraum.
Wie aus der 16 ersichtlich ist, hat das Fahrzeugwärmeverwaltungssystem 1 zum Beispiel den vorrichtungsseitigen Kühlmittelkreis 10, den batterieseitigen Kühlmittelkreis 20, den heizerseitigen Kühlmittelkreis 30, den Kreisverbindungsabschnitt 40, den Durchgangsumschaltungsabschnitt 50 und die Steuerungseinrichtung 60.
Das Fahrzeugwärmeverwaltungssystem 1 der zweiten Ausführungsform hat einen Strömungsratenregler 42a in dem Kühlmitteldurchgang des Kreisverbindungsabschnitts 40, der zu der ersten Ausführungsform unterschiedlich ist.
In dem Fahrzeugwärmeverwaltungssystem 1 der zweiten Ausführungsform sind nämlich die Konfigurationen des vorrichtungsseitigen Kühlmittelkreises 10, des batterieseitigen Kühlmittelkreises 20, des heizerseitigen Kühlmittelkreises 30, des Durchgangsumschaltungsabschnitts 50 und der Steuerungseinrichtung 60 die gleichen wie in der ersten Ausführungsform. Das Fahrzeugwärmeverwaltungssystem 1 wird wie in der ersten Ausführungsform gesteuert.
Die Konfiguration des Kreisverbindungsabschnitts 40 des Fahrzeugwärmeverwaltungssystems 1 gemäß der zweiten Ausführungsform wird mit Bezug auf die 16 beschrieben.
Wie in der ersten Ausführungsform hat der Kreisverbindungsabschnitt 40 der zweiten Ausführungsform den ersten Verbindungsdurchgang 41, den zweiten Verbindungsdurchgang 42, den dritten Verbindungsdurchgang 43, den vierten Verbindungsdurchgang 44 und einen Umgehungsdurchgang 45. Wie aus der 16 ersichtlich ist, ist die Verbindungssteuerung des ersten Verbindungsdurchgangs 41, des zweiten Verbindungsdurchgangs 42, des dritten Verbindungsdurchgangs 43, des vierten Verbindungsdurchgangs 44 und des Umgehungsdurchgangs 45 in einer zweiten Ausführungsform die gleiche wie in der ersten Ausführungsform.
In dem Fahrzeugwärmeverwaltungssystem 1 der zweiten Ausführungsform ist ein Strömungsratenregler 42a in dem zweiten Verbindungsdurchgang 42 des Kreisverbindungsabschnitts 40 vorgesehen.
Der Strömungsratenregler 42a weist eine sogenannte feste Drosselstruktur auf. Eine Strömungsdurchgangsfläche des Kühlmittels in dem Strömungsratenregler 42a ist mit Bezug auf die Strömungsdurchgangsfläche des zweiten Verbindungsdurchgangs 42 stark reduziert. Entsprechend funktioniert der Strömungsratenregler 42a als ein Wasserströmungswiderstand des Kühlmittels und ist konfiguriert, die Strömungsrate des durch den zweiten Verbindungsdurchgang 42 strömenden Kühlmittels zu regulieren.
Der dritte Verbindungsdurchgang 43, der vierte Verbindungsdurchgang 44 und der Umgehungsdurchgang 45 sind mit dem zweiten Verbindungsdurchgang 42 verbunden. Der dritte Verbindungsdurchgang 43 ist mit einem Teil des zweiten Verbindungsdurchgangs 42 nahe dem vorrichtungsseitigen Kühlmittelkreis 10 verbunden.
Der vierte Verbindungsdurchgang 44 ist mit einem Teil des zweiten Verbindungsdurchgangs 42 verbunden, um den batterieseitigen Kühlmittelkreis 20 zu schließen. Der Umgehungsdurchgang 45 ist mit einem Teil des zweiten Verbindungsdurchgangs 42 zwischen dem Teil verbunden, an dem der dritte Verbindungsdurchgang 43 mit dem zweiten Verbindungsdurchgang 42 verbunden ist, und dem Teil, an dem der vierte Verbindungsdurchgang 44 mit dem zweiten Verbindungsdurchgang 42 verbunden ist.
Wie aus der 16 ersichtlich ist, ist der Strömungsratenregler 42a zwischen dem Teil, an dem der vierte Verbindungsdurchgang 44 mit dem zweiten Verbindungsdurchgang 42 verbunden ist, und dem Teil, an dem der Umgehungsdurchgang 45 mit dem zweiten Verbindungsdurchgang 42 verbunden ist, angeordnet. Entsprechend ist es eher wahrscheinlich, dass das von dem Umgehungsdurchgang 45 in den zweiten Verbindungsdurchgang 42 strömende Kühlmittel zu dem dritten Verbindungsdurchgang 43 als zu dem vierten Verbindungsdurchgang 44 aufgrund des Wasserströmungswiderstands durch den Strömungsratenregler 42a strömt.
Das in den zweiten Verbindungsdurchgang 42 von dem vierten Verbindungsdurchgang 44 strömende Kühlmittel strömt wahrscheinlich eher zu dem batterieseitigen Kühlmittelkreis 20 als zu dem Umgehungsdurchgang 45 aufgrund des Wasserströmungswiderstands durch den Strömungsratenregler 42a.
In dem Fahrzeugwärmeverwaltungssystem 1 der zweiten Ausführungsform wird nämlich, wenn der batterieseitige Kühlmittelkreis 20 und der heizerseitige Kühlmittelkreis 30 sich in dem Wärmemediumverbindungszustand in den Schritten S4, S5 befinden, das Kühlmittel in dem batterieseitigen Kühlmittelkreis 20 zu dem heizerseitigen Kühlmittelkreis 30 geführt.
Entsprechend dem Fahrzeugwärmeverwaltungssystem 1 der zweiten Ausführungsform, wenn das Erwärmen des Insassenraums während des Schnellladens der Batterie 21 durchgeführt wird, kann die Wärme der Batterie 21 in dem batterieseitigen Kühlmittelkreis 20 wirkungsvoll zu dem heizerseitigen Kühlmittelkreis 30 durch das Kühlmittel zugeführt werden, und somit kann die Wärme der Batterie 21 wirkungsvoll zum Erwärmen des Insassenraums eingesetzt werden.
Wie voranstehend beschrieben wurde, können gemäß dem Fahrzeugwärmeverwaltungssystem 1 der zweiten Ausführungsform betriebliche Wirkungen, die durch die Konfigurationen erreicht werden, die mit der ersten Ausführungsform gemeinsam sind, ähnlich zu der ersten Ausführungsform erhalten werden.
In dem Fahrzeugwärmeverwaltungssystem 1 der zweiten Ausführungsform ist der Strömungsratenregler 42a zwischen dem Teil, an dem der vierte Verbindungsdurchgang 44 mit dem zweiten Verbindungsdurchgang 42 verbunden ist, und dem Teil, an dem der Umgehungsdurchgang 45 mit dem zweiten Verbindungsdurchgang 42 verbunden ist, angeordnet.
Entsprechend dem Fahrzeugwärmeverwaltungssystem 1, wenn der batterieseitige Kühlmittelkreis 20 und der heizerseitige Kühlmittelkreis 30 in dem Wärmemediumverbindungszustand sind, kann das Kühlmittel in dem batterieseitigen Kühlmittelkreis 20 durch den Wasserströmungswiderstand des Strömungsratenreglers 42a zu dem heizerseitigen Kühlmittelkreis 30 gerichtet werden, und somit kann die in dem batterieseitigen Kühlmittelkreis 20 erzeugte Wärme wirkungsvoll zu dem heizerseitigen Kühlmittelkreis 30 durch das Kühlmittel zugeführt werden.
Die voranstehend beschriebene vorliegende Offenbarung beruhend auf den entsprechenden Ausführungsformen ist nicht auf die Ausführungsform begrenzt. Entsprechend können verschiedene Verbesserungen und Modifikationen vorgenommen werden, ohne von dem Bereich der vorliegenden Offenbarung abzuweichen. Zum Beispiel können die entsprechenden hierin beschriebenen Ausführungsformen kombiniert werden, wie es geeignet ist, oder können in verschiedenen Weisen modifiziert werden.
In den voranstehend beschriebenen Ausführungsformen wird das Wärmeverwaltungssystem 1 der vorliegenden Offenbarung grundsätzlich mit Bezug auf die in der 1 gezeigte Struktur erläutert. Jedoch ist die Konfiguration des Wärmeverwaltungssystems der vorliegenden Offenbarung nicht darauf begrenzt. Das Wärmeverwaltungssystem 1 der vorliegenden Offenbarung kann modifiziert werden, wie aus der 17 ersichtlich ist. Die Bezugszeichen in der 17 entsprechen den in den voranstehend beschriebenen Ausführungsformen beschriebenen Bezugszeichen.
Wie aus der 17 ersichtlich ist, ist der Umgehungsdurchgang 45 derart bereitgestellt, dass das Kühlmittel den batterieseitigen Kühler 23 umgeht. Ein Ende des vierten Verbindungsdurchgangs 44 ist mit einem Kühlmitteldurchgang des batterieseitigen Kühlmittelkreises 20 verbunden, der zwischen der zweiten Wasserpumpe 24 und dem zweiten Schaltventil 25 angeordnet ist.
Das eine Ende des vierten Verbindungsdurchgangs 44 ist mit dem Kühlmitteldurchgang des batterieseitigen Kühlmittelkreises 20 nämlich verbunden, der sich von dem Einström-/Ausströmanschluss des batterieseitigen Kühlers 23 zu dem Einströmanschluss der zweiten Wasserpumpe 24 erstreckt. Das andere Ende des vierten Verbindungsdurchgangs 44 ist mit dem Einström-/Ausströmanschluss des Heizkerns 31 durch das dritte Schaltventil 35 verbunden.
Ebenfalls können in dem Wärmeverwaltungssystem, das wie voranstehend beschrieben konfiguriert ist, die gleichen betrieblichen Wirkungen wie die der voranstehend beschriebenen Ausführungsformen in der gleichen Weise wie in den voranstehend beschriebenen Ausführungsformen erhalten werden.
Außerdem kann die Konfiguration des Wärmeverwaltungssystems der vorliegenden Ausführungsform unterschiedlich von der Konfiguration sein, die aus der 17 ersichtlich ist. Zum Beispiel kann das Wärmeverwaltungssystem der vorliegenden Offenbarung modifiziert sein, wie aus der 18 ersichtlich ist. Die Bezugszeichen in der 18 entsprechen den Bezugszeichen in den voranstehend beschriebenen Ausführungsformen.
In der aus der 18 ersichtlichen Konfiguration sind als Kühlmitteldurchgänge zum Freisetzen der Wärme des Kühlmittels zu der Umgebungsluft ein Durchgang, durch den das Kühlmittel durch den vorrichtungsseitigen Kühler 13 strömt, und ein Durchgang, durch den das Kühlmittel durch den vorrichtungsseitigen Kühler 13 und den batterieseitigen Kühler 14 strömt, parallel miteinander verbunden. Ein Ende des vierten Verbindungsdurchgangs 44 ist mit einem Kühlmitteldurchgang des batterieseitigen Kühlmittelkreises 20 verbunden, der zwischen dem Wärmetauscher 22 und dem zweiten Schaltventil 25 angeordnet ist.
Das eine Ende des vierten Verbindungsdurchgangs 44 ist nämlich mit dem Kühlmitteldurchgang des batterieseitigen Kühlmittelkreises 20 verbunden, der sich von dem Einström-/Ausströmanschluss des batterieseitigen Kühlers 23 zu dem Einströmanschluss der zweiten Wasserpumpe 24 erstreckt. Das andere Ende des vierten Verbindungsdurchgangs 44 ist mit dem Einström-/Ausströmanschluss des Heizkerns 31 durch das dritte Schaltventil 35 verbunden.
Ebenfalls können in dem in der 18 ersichtlichen Wärmeverwaltungssystem die gleichen betrieblichen Wirkungen wie die der voranstehend beschriebenen Ausführungsformen in der gleichen Weise wie in den voranstehend beschriebenen Ausführungsformen erhalten werden. In dem Schritt S9, in den voranstehend beschriebenen Ausführungsformen beschrieben wurde, wird die Batteriekühlsteuerung während des Schnellladens der Batterie 21 durchgeführt. In dem Schritt S9 ist die Strömung des Kühlmittels in dem batterieseitigen Kühlmittelkreis 20 gemäß der Batteriewassertemperatur TW gesteuert, die durch den Batteriewassertemperatursensor 61 erfasst ist, und gemäß der Umgebungslufttemperatur Tam, die durch den Umgebungslufttemperatursensor 62 erfasst wird.
Die Inhalte der Steuerung in dem Schritt S9 werden mit Bezug auf ein bestimmtes Beispiel erläutert, das aus der 19 ersichtlich ist. Die 19 ist ein Diagramm, das eine Strömung des Kühlmittels in einer Situation zeigt, in der die Umgebungslufttemperatur Tam sich an oder oberhalb der Bezugsumgebungslufttemperatur KTam befindet, und die Batteriewassertemperatur TW sich an oder oberhalb der oberen Wassertemperaturgrenze TWu befindet.
In dem aus der 19 ersichtlichen Beispiel ist die erste Wasserpumpe 14 in dem vorrichtungsseitigen Kühlmittelkreis 10 angehalten. Das erste Schaltventil 15 ist gesteuert, um den vorrichtungsseitigen Kühler 11 und den zweiten Verbindungsdurchgang 42 zu steuern und den mit dem Motorgenerator 12 verbundenen Anschluss zu schließen.
Die zweite Wasserpumpe 24 gibt das Kühlmittel in dem batterieseitigen Kühlmittelkreis 20 ab. Das zweite Schaltventil 25 ist gesteuert, die Batterie 21, den batterieseitigen Kühler 23 und den ersten Verbindungsdurchgang 41 zu verbinden.
Der Kältekreislauf ist derart gesteuert, dass die Wärme des Kühlmittels an dem Wärmetauscher 22 durch das Kältemittel niedrigen Drucks in dem Kältekreislauf absorbiert wird. Die durch das Kältemittel absorbierte Wärme wird an dem außenliegenden Wärmetauscher zu der Umgebungsluft freigesetzt. Alle Vorrichtungen in dem heizerseitigen Kühlmittelkreis 30 sind angehalten.
Wie aus der 19 ersichtlich ist, strömt das Kühlmittel in dem temperaturanpassungsseitigen Kühlmittelkreis 5 durch die zweite Wasserpumpe 24, den Wärmetauscher 22 und die Batterie 21. Das Kühlmittel verzweigt sich an dem zweiten Schaltventil 25, um zu dem batterieseitigen Kühler 23 beziehungsweise dem ersten Verbindungsdurchgang 41 zu strömen. Das zu dem batterieseitigen Kühler 23 strömende Kühlmittel setzt Wärme aufgrund des Schnellladens der Batterie 21 frei, wenn das Kühlmittel durch den batterieseitigen Kühler 23 strömt.
Andererseits strömt das zu dem ersten Verbindungsdurchgang 41 strömende Kühlmittel in den vorrichtungsseitigen Kühlmittelkreis 10, um durch den vorrichtungsseitigen Kühler 13, die erste Wasserpumpe 14 und den zweiten Verbindungsdurchgang 42 zu strömen. Danach erreicht das Kühlmittel den Einströmanschluss der zweiten Wasserpumpe 24. Entsprechend setzt das Kühlmittel Wärme aufgrund des Schnellladens der Batterie 21 frei, wenn das Kühlmittel durch den vorrichtungsseitigen Kühler 13 strömt.
In dem aus der 19 ersichtlichen Zustand kühlt nämlich das Fahrzeugwärmeverwaltungssystem 1 die Batterie 21, die aufgrund des Schnellladens Wärme erzeugt, durch das Freisetzen der Wärme an dem batterieseitigen Kühler 23 und Absorbieren der Wärme an dem Wärmetauscher 22.
In dem Schritt S40, der in den voranstehend beschriebenen Ausführungsformen beschrieben wurde, wird eine Batteriekühlsteuerung für die Situation durchgeführt, in der das elektrische Fahrzeug fährt. In dem Schritt S40 werden die Strömung des Kühlmittels in dem batterieseitigen Kühlmittelkreis 20 und die Strömung des Kühlmittels in dem vorrichtungsseitigen Kühlmittelkreis 10 gesteuert, um die aufgrund des Fahrens des Fahrzeugs erzeugte Wärme gemäß der Batteriewassertemperatur TW, die durch den Batteriewassertemperatursensor 61 erfasst wird, und der Außenlufttemperatur Tam, die durch den Außenlufttemperatursensor 62 erfasst wurde, freizusetzen.
Die Inhalte der Steuerung in dem Schritt S40 werden mit Bezug auf ein bestimmtes Beispiel erläutert, das aus der 20 ersichtlich ist. Die 20 ist ein Diagramm, das eine Strömung des Kühlmittels in einer Situation zeigt, in der die Umgebungslufttemperatur Tam niedriger als die Bezugsumgebungslufttemperatur KTam ist, und die Batteriewassertemperatur TW sich an oder oberhalb der oberen Wassertemperaturgrenze TWu befindet.
In dem aus der 20 ersichtlichen Beispiel gibt die erste Wasserpumpe 14 das Kühlmittel in dem vorrichtungsseitigen Kühlmittelkreis 10 ab. Das erste Schaltventil 15 ist gesteuert, den Motorgenerator 12 und den vorrichtungsseitigen Kühler 13 zu verbinden, und den mit dem Seitenverbindungsdurchgang 42 verbundenen Anschluss zu schließen.
Die zweite Wasserpumpe 24 gibt das Kühlmittel in dem batterieseitigen Kühlmittelkreis 20 ab. Das zweite Schaltventil 25 ist gesteuert, die Batterie 21 und den batterieseitigen Kühler 23 zu verbinden und den mit dem ersten Verbindungsdurchgang 41 verbundenen Anschluss zu schließen.
Der Kältekreislauf ist derart gesteuert, dass die Wärme des Kühlmittels an dem Wärmetauscher 22 durch das Kältemittel niedrigen Drucks in dem Kältekreislauf absorbiert wird. Die durch das Kältemittel absorbierte Wärme wird an dem außenliegenden Wärmetauscher zu der Umgebungsluft freigesetzt. Alle die Vorrichtungen in dem heizerseitigen Kühlkreis 30 sind angehalten.
Wie aus der 20 ersichtlich ist, strömt das Kühlmittel in dem vorrichtungsseitigen Kühlkreis 10 durch den vorrichtungsseitigen Kühler 13, nachdem es durch den Wandler 11 und den Motorgenerator 12 durchgegangen ist, die während des Fahrens des Fahrzeugs Wärme erzeugen. Entsprechend wird in dem vorrichtungsseitigen Kühlmittelkreis 10 die in den Wärme erzeugenden Vorrichtungen wie zum Beispiel dem Wandler 11 erzeugte Wärme an dem vorrichtungsseitigen Kühler 13 durch das Kühlmittel zu der Umgebungsluft freigesetzt.
In dem batterieseitigen Kühlmittelkreis 20 wird das durch die Batterie 21 erwärmte Kühlmittel durch das Freisetzen von Wärme des Kühlmittels an dem batterieseitigen Kühler 23 und durch das Absorbieren von Wärme an dem Wärmetauscher 22 gekühlt.
In dem aus der 20 ersichtlichen Zustand kann nämlich das Fahrzeugwärmeverwaltungssystem 1 die Batterie 21 und die Wärme erzeugenden Vorrichtungen, die Wärme erzeugen, während das elektrische Fahrzeug fährt, wie zum Beispiel der Wandler 11 und der Motorgenerator 12 durch das Freisetzen von Wärme zu der Umgebungsluft an dem vorrichtungsseitigen Kühler 13 und dem batterieseitigen Kühler 23 und durch das Absorbieren von Wärme an dem Wärmetauscher 22 kühlen.
In den voranstehend beschriebenen Ausführungsformen ist das Wärmeverwaltungssystem der vorliegenden Offenbarung das Fahrzeugwärmeverwaltungssystem 1 eines elektrischen Fahrzeugs. Jedoch ist die vorliegende Offenbarung nicht darauf begrenzt. Das Wärmeverwaltungssystem der vorliegenden Offenbarung kann in einem Hybridfahrzeug eingesetzt sein.
Das Wärmeverwaltungssystem der vorliegenden Offenbarung kann für verschiedene andere Vorrichtungen als ein Fahrzeug verwendet werden, solange das Wärmeverwaltungssystem den vorrichtungsseitigen Wärmemediumkreis, den batterieseitigen Wärmemediumkreis und den heizerseitigen Wärmemediumkreis hat. Das Wärmemedium der Wärmemediumkreise ist nicht auf das Kühlmittel begrenzt, wie es in den voranstehend beschriebenen Ausführungsformen beschrieben wurde. Verschiedene Wärmemedien können als das Wärmemedium in der vorliegenden Offenbarung verwendet werden.
In der voranstehend beschriebenen Ausführungsform werden der Wandler 11 und der Motorgenerator 12 als die Wärme erzeugenden Vorrichtungen verwendet. Jedoch sind die Wärme erzeugenden Vorrichtungen nicht auf diese Beispiele begrenzt. Verschiedene Vorrichtungen können als die Wärme erzeugenden Vorrichtungen der vorliegenden Offenbarung verwendet werden, solange die Vorrichtung in ihrem Betrieb Wärme erzeugt. Zum Beispiel kann ein Lader für die Batterie 21 als die Wärme erzeugende Vorrichtung der vorliegenden Offenbarung verwendet werden.
In den voranstehend beschriebenen Ausführungsformen werden das erste Schaltventil 15, das zweite Schaltventil 25 und das dritte Schaltventil 35, die elektrische Dreiwegeventile sind, als ein erster Umschaltungsabschnitt, ein zweiter Umschaltungsabschnitt und ein dritter Umschaltungsabschnitt der vorliegenden Offenbarung verwendet. Jedoch ist die vorliegende Offenbarung nicht darauf begrenzt. Zum Beispiel kann ein Umschaltungsabschnitt aus mehreren (zum Beispiel drei) öffnenden/schließenden Ventilen zusammengesetzt sein.
Der Strömungsratenregler 42a der zweiten Ausführungsform ist eine feste Drossel. Jedoch kann der Strömungsratenregler der vorliegenden Offenbarung durch eine andere Konfiguration realisiert werden. Zum Beispiel kann der Strömungsratenregler eine variable Drossel oder ein öffnendes/schließendes Ventil sein, das konfiguriert ist, eine Strömungsdurchgangsfläche zu ändern.
Es sollte verstanden werden, dass die vorliegende Offenbarung, die ausgehend von den Ausführungsformen beschrieben wurde, nicht auf die hierin dargestellten Ausführungsformen oder Strukturen begrenzt ist. Im Gegensatz soll die vorliegende Offenbarung verschiedene Modifikationen und gleichwertige Anordnungen abdecken. Während die verschiedenen Elemente in verschiedenen Kombinationen und Konfigurationen gezeigt sind, die Beispielhaft sind, liegen zusätzlich auch andere Kombinationen und Konfigurationen einschließlich mehr, weniger oder lediglich einem einzelnen Element ebenfalls innerhalb des Geists und Bereichs der vorliegenden Offenbarung.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

JP 2018001394 [0001]
JP 2014037178 A [0006]

Claims

Wärmeverwaltungssystem mit: einem temperaturanpassungsseitigen Wärmemediumkreis (5), der aufweist einen vorrichtungsseitigen Wärmemediumkreis (10), in dem ein Wärmemedium durch eine Wärme erzeugende Vorrichtung (11, 12), die in ihrem Betrieb Wärme erzeugt, einen vorrichtungsseitigen Wärmetauscher (13), der konfiguriert ist, Wärme zwischen einer Umgebungsluft und dem durch die Wärme erzeugende Vorrichtung strömenden Wärmemedium auszutauschen, und eine vorrichtungsseitige Wärmemediumpumpe (14), die konfiguriert ist, das Wärmemedium ausgehend von einer Steuerung durch eine Steuerungseinrichtung (60) zu pumpen, zirkuliert, einen batterieseitigen Wärmemediumkreis (20), in dem das Wärmemedium durch eine Batterie (21), einen batterieseitigen Wärmetauscher (23), der konfiguriert ist, Wärme zwischen der Umgebungsluft und dem durch die Batterie strömenden Wärmemedium auszutauschen, einen Wärmetauscher (22), der konfiguriert ist, zu verursachen, dass ein Kältemittel niedrigen Drucks in einem Kältekreislauf Wärme des Wärmemediums absorbiert, und eine batterieseitige Wärmemediumpumpe (24), die konfiguriert ist, das Wärmemedium ausgehend von der Steuerung durch die Steuerungseinrichtung zu pumpen, zirkuliert, einen ersten Verbindungsdurchgang (41), der den vorrichtungsseitigen Wärmemediumkreis und den batterieseitigen Wärmemediumkreis verbindet, einen zweiten Verbindungsdurchgang (42), der den vorrichtungsseitigen Wärmemediumkreis und den batterieseitigen Wärmemediumkreis an einer von dem ersten Verbindungsdurchgang unterschiedlichen Position verbindet, und einen Umgehungsdurchgang (45), durch den das Wärmemedium in dem batterieseitigen Wärmemediumkreis den batterieseitigen Wärmetauscher umgeht; einen heizerseitigen Wärmemediumkreis (30), in dem das Wärmemedium durch einen Kältemittel-Wärmemedium-Wärmetauscher (33), der konfiguriert ist, Wärme zwischen einem Kältemittel hohen Drucks in dem Kältekreislauf und dem Wärmemedium auszutauschen, eine Heizvorrichtung (32), die konfiguriert ist, das Wärmemedium zu erwärmen, einen Heizkern (31), der konfiguriert ist, ein Heizzielfluid durch das Austauschen von Wärme zwischen dem Wärmemedium und dem Heizzielfluid zu erwärmen, und eine heizerseitige Wärmemediumpumpe (34), die konfiguriert ist, das Wärmemedium ausgehend von der Steuerung durch die Steuerungseinrichtung zu pumpen; strömt, einen dritten Verbindungsdurchgang (43), der den temperaturanpassungsseitigen Wärmemediumkreis und den heizerseitigen Wärmemediumkreis verbindet; einen vierten Verbindungsdurchgang (44), der den temperaturanpassungsseitigen Wärmemediumkreis und den heizerseitigen Wärmemediumkreis an einer von dem dritten Verbindungsdurchgang unterschiedlichen Position verbindet; einen ersten Umschaltungsabschnitt (15), der konfiguriert ist, ausgehend von der Steuerung durch die Steuerungseinrichtung ausgewählt ein Einströmen des Wärmemediums in den vorrichtungsseitigen Wärmemediumkreis und ein Ausströmen des Wärmemediums von dem vorrichtungsseitigen Wärmemediumkreis zu ermöglichen und anzuhalten; einen zweiten Umschaltungsabschnitt (25), der konfiguriert ist, ausgehend von der Steuerung durch die Steuerungseinrichtung ausgewählt ein Einströmen des Wärmemediums in den batterieseitigen Wärmemediumkreis und ein Ausströmen des Wärmemediums von dem batterieseitigen Wärmemediumkreis zu ermöglichen und anzuhalten; und einen dritten Umschaltungsabschnitt (35), der konfiguriert ist, ausgehend von der Steuerung durch die Steuerungseinrichtung ausgewählt ein Einströmen des Wärmemediums zu dem heizerseitigen Wärmemediumkreis und ein Ausströmen des Wärmemediums von dem heizerseitigen Wärmemediumkreis zu ermöglichen und anzuhalten.
Wärmeverwaltungssystem nach Anspruch 1, wobei ein Ende des dritten Verbindungsdurchgangs mit dem zweiten Verbindungsdurchgang gefügt ist, ein anderes Ende des dritten Verbindungsdurchgangs mit einem Anschluss des Heizkerns in dem heizerseitigen Wärmemediumkreis verbunden ist, ein Ende des vierten Verbindungsdurchgangs gefügt ist mit einem Teil des zweiten Verbindungsdurchgangs näher an dem batterieseitigen Wärmemediumkreis als ein Teil, an dem der dritte Verbindungsdurchgang mit dem zweiten Verbindungsdurchgang an dem batterieseitigen Wärmemediumkreis gefügt ist, oder einem Teil des batterieseitigen Wärmemediumkreises zwischen einem Auslassanschluss des batterieseitigen Wärmetauschers (23) und einem Einlassanschluss der batterieseitigen Wärmemediumpumpe, und ein anderes Ende des vierten Verbindungsdurchgangs mit einem anderen Anschluss des Heizkerns in dem heizerseitigen Wärmemediumkreis verbunden ist.
Wärmeverwaltungssystem nach Anspruch 1 oder 2, wobei der erste Umschaltungsabschnitt an einem Teil angeordnet ist, an dem einer aus dem ersten Verbindungsdurchgang oder dem zweiten Verbindungsdurchgang mit dem vorrichtungsseitigen Wärmemediumkreis gefügt ist, der zweite Umschaltungsabschnitt an einem Teil angeordnet ist, an dem einer aus dem ersten Verbindungsdurchgang oder dem zweiten Verbindungsdurchgang mit dem batterieseitigen Wärmemediumkreis gefügt ist, und der dritte Umschaltungsabschnitt an einem Teil angeordnet ist, an dem einer aus dem dritten Verbindungsdurchgang oder dem vierten Verbindungsdurchgang mit dem heizerseitigen Wärmemediumkreis gefügt ist.
Wärmeverwaltungssystem nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei die vorrichtungsseitige Wärmemediumpumpe (14) in einem Wärmemediumdurchgang vorgesehen ist, in dem die Wärme erzeugende Vorrichtung vorgesehen ist, die vorrichtungsseitige Wärmemediumpumpe zwischen einem Teil angeordnet ist, an dem der erste Verbindungsdurchgang mit dem vorrichtungsseitigen Wärmemediumkreis gefügt ist, und einem Teil, an dem der zweite Verbindungsdurchgang mit dem vorrichtungsseitigen Wärmemediumkreis gefügt ist, die vorrichtungsseitige Wärmemediumpumpe konfiguriert ist, das Wärmemedium zu pumpen, damit es durch die Wärme erzeugende Vorrichtung zu anderen Wärmemediumkreisen als dem vorrichtungsseitigen Wärmemediumkreis strömt, die batterieseitige Wärmemediumpumpe (24) in einem Wärmemediumdurchgang vorgesehen ist, in dem die Batterie und der Wärmetauscher vorgesehen ist, die batterieseitige Wärmemediumpumpe zwischen einem Teil angeordnet ist, an dem der erste Verbindungsdurchgang mit dem batterieseitigen Wärmemediumkreis gefügt ist, und einem Teil, an dem der zweite Verbindungsdurchgang mit dem batterieseitigen Wärmemediumkreis gefügt ist, die batterieseitige Wärmemediumpumpe konfiguriert ist, das Wärmemedium zu pumpen, damit es durch die Batterie und den Wärmetauscher zu den anderen Wärmemediumkreisen als dem batterieseitigen Wärmemediumkreis strömt, die heizerseitige Wärmemediumpumpe (34) in einem Wärmemediumdurchgang des heizerseitigen Wärmemediumkreises vorgesehen ist und konfiguriert ist, das Wärmemedium zu pumpen, damit es durch den Kältemittel-Wärmemedium-Wärmetauscher, die Heizvorrichtung und den Heizkern strömt.
Wärmeverwaltungssystem nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei der Umgehungsdurchgang den ersten Verbindungsdurchgang und den zweiten Verbindungsdurchgang in dem temperaturanpassungsseitigen Wärmemediumkreis verbindet, ein Strömungsratenregler (42a), der konfiguriert ist, eine Strömungsrate des Wärmemediums in dem zweiten Verbindungsdurchgang zu regeln, in dem zweiten Verbindungsdurchgang vorgesehen ist, und der Strömungsratenregler zwischen einem Teil, an dem der Umgehungsdurchgang mit dem zweiten Verbindungsdurchgang gefügt ist, und einem Teil, an dem der dritte Verbindungsdurchgang mit dem zweiten Verbindungsdurchgang gefügt ist, oder einem Teil, an dem der vierte Verbindungsdurchgang mit dem zweiten Verbindungsdurchgang gefügt ist, angeordnet ist, wobei der eine näher an dem batterieseitigen Wärmemediumkreis liegt als der andere eine.
Wärmeverwaltungssystem mit: einem vorrichtungsseitigen Wärmemediumkreis (10), in dem ein Wärmemedium durch eine Wärme erzeugende Vorrichtung (11, 12) zirkuliert, die in Betrieb eine Wärme erzeugt; einem batterieseitigen Wärmemediumkreis (20), in dem das Wärmemedium durch eine Batterie (21) zirkuliert; einem heizerseitigen Wärmemediumkreis (30), in dem das Wärmemedium durch eine Heizvorrichtung (32), die konfiguriert ist, das Wärmemedium zu erwärmen, und einen Heizkern (31), der konfiguriert ist, ein Heizzielfluid durch das Austauschen von Wärme zwischen dem Wärmemedium und dem Heizzielfluid zu erwärmen, zirkuliert; einem Kreisverbindungsabschnitt (40), der den vorrichtungsseitigen Wärmemediumkreis, den batterieseitigen Wärmemediumkreis und den heizerseitigen Wärmemediumkreis verbindet, damit sie miteinander in einer Wärmemediumverbindung sind; einem Durchgangumschaltungsabschnitt (50), der konfiguriert ist, eine Strömung des Wärmemediums in dem Kreisverbindungsabschnitt zu ändern; und einer Steuerungseinrichtung (60), die konfiguriert ist, den Durchgangsumschaltungsabschnitt zu steuern, wobei die Steuerungseinrichtung konfiguriert ist, den Durchgangsumschaltungsabschnitt zu steuern, eine Wärmemediumverbindung zwischen einem aus dem vorrichtungsseitigen Wärmemediumkreis, dem batterieseitigen Wärmemediumkreis und dem heizerseitigen Wärmemediumkreis und einem anderen einen derart bereitzustellen, dass das Wärmemedium zwischen diesen strömt.
Wärmeverwaltungssystem nach Anspruch 6, wobei die Steuerung konfiguriert ist, den Durchgangumschaltungsabschnitt zu steuern, einen Zirkulationszustand derart bereitzustellen, dass das Wärmemedium unabhängig in zumindest einem aus dem vorrichtungsseitigen Wärmemediumkreis, dem batterieseitigen Wärmemediumkreis oder dem heizerseitigen Wärmemediumkreis zirkuliert.
Wärmeverwaltungssystem nach Anspruch 6 oder 7, wobei der batterieseitige Wärmemediumkreis einen Wärmetauscher (22) hat, der konfiguriert ist, zu verursachen, dass ein Kältemittel niedrigen Drucks in einem Kältekreislauf Wärme von dem Wärmemedium absorbiert, der heizerseitige Wärmemediumkreis einen Kältemittel-Wärmemedium-Wärmetauscher (33) hat, der konfiguriert ist, Wärme zwischen dem Wärmemedium und einem Kältemittel hohen Drucks in dem Kältekreislauf auszutauschen, und wenn der Durchgangsumschaltungsabschnitt derart gesteuert ist, dass das Wärmemedium in dem batterieseitigen Wärmemediumkreis und dem heizerseitigen Wärmemediumkreis unabhängig zirkuliert, die Wärme des Wärmemediums in dem batterieseitigen Wärmemediumkreis an dem Wärmetauscher absorbiert und durch den Kältekreislauf zu dem Wärmemedium in dem heizerseitigen Wärmemediumkreis übertragen wird.