EP4259462A1 - Thermomanagementsystem für ein fahrzeug und verfahren zum betrieb eines thermomanagementsystems - Google Patents

Thermomanagementsystem für ein fahrzeug und verfahren zum betrieb eines thermomanagementsystems

Info

Publication number
EP4259462A1
EP4259462A1 EP21723178.6A EP21723178A EP4259462A1 EP 4259462 A1 EP4259462 A1 EP 4259462A1 EP 21723178 A EP21723178 A EP 21723178A EP 4259462 A1 EP4259462 A1 EP 4259462A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
coolant
pump
circuit
management system
coolant pump
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
EP21723178.6A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Sebastian TIEMEYER
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Hella GmbH and Co KGaA
Original Assignee
Hella GmbH and Co KGaA
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Hella GmbH and Co KGaA filed Critical Hella GmbH and Co KGaA
Publication of EP4259462A1 publication Critical patent/EP4259462A1/de
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60HARRANGEMENTS OF HEATING, COOLING, VENTILATING OR OTHER AIR-TREATING DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR PASSENGER OR GOODS SPACES OF VEHICLES
    • B60H1/00Heating, cooling or ventilating devices
    • B60H1/00642Control systems or circuits; Control members or indication devices for heating, cooling or ventilating devices
    • B60H1/00814Control systems or circuits characterised by their output, for controlling particular components of the heating, cooling or ventilating installation
    • B60H1/00878Control systems or circuits characterised by their output, for controlling particular components of the heating, cooling or ventilating installation the components being temperature regulating devices
    • B60H1/00885Controlling the flow of heating or cooling liquid, e.g. valves or pumps
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60HARRANGEMENTS OF HEATING, COOLING, VENTILATING OR OTHER AIR-TREATING DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR PASSENGER OR GOODS SPACES OF VEHICLES
    • B60H1/00Heating, cooling or ventilating devices
    • B60H1/00271HVAC devices specially adapted for particular vehicle parts or components and being connected to the vehicle HVAC unit
    • B60H1/00278HVAC devices specially adapted for particular vehicle parts or components and being connected to the vehicle HVAC unit for the battery
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60HARRANGEMENTS OF HEATING, COOLING, VENTILATING OR OTHER AIR-TREATING DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR PASSENGER OR GOODS SPACES OF VEHICLES
    • B60H1/00Heating, cooling or ventilating devices
    • B60H1/00357Air-conditioning arrangements specially adapted for particular vehicles
    • B60H1/00385Air-conditioning arrangements specially adapted for particular vehicles for vehicles having an electrical drive, e.g. hybrid or fuel cell
    • B60H1/00392Air-conditioning arrangements specially adapted for particular vehicles for vehicles having an electrical drive, e.g. hybrid or fuel cell for electric vehicles having only electric drive means
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60HARRANGEMENTS OF HEATING, COOLING, VENTILATING OR OTHER AIR-TREATING DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR PASSENGER OR GOODS SPACES OF VEHICLES
    • B60H1/00Heating, cooling or ventilating devices
    • B60H1/00485Valves for air-conditioning devices, e.g. thermostatic valves
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60HARRANGEMENTS OF HEATING, COOLING, VENTILATING OR OTHER AIR-TREATING DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR PASSENGER OR GOODS SPACES OF VEHICLES
    • B60H1/00Heating, cooling or ventilating devices
    • B60H1/00271HVAC devices specially adapted for particular vehicle parts or components and being connected to the vehicle HVAC unit
    • B60H2001/00307Component temperature regulation using a liquid flow

Definitions

  • Thermal management system for a vehicle and method of operating a thermal management system
  • the present invention relates to a thermal management system for a vehicle of the type mentioned in the preamble of claim 1 and a method for operating a thermal management system.
  • thermal management systems for vehicles for example electric vehicles, and methods for their operation are already known from the prior art in numerous design variants and include, for example, a controller, a battery circuit connected to a drive battery of the electric vehicle in a heat-transferring manner, a battery circuit connected to an electric drive of the electric vehicle and/or a Power electronics for an electric drive, drive circuit connected in a heat-transferring manner, and an air-conditioning circuit connected in a heat-transferring manner to a vehicle interior of the electric vehicle, with the battery circuit and the drive circuit each being operable with a coolant and being able to be connected or disconnected to one another in a coolant-conducting manner by means of at least one controllable coolant valve, and on the other hand the air-conditioning circuit having a of the refrigerant different refrigerant is operable.
  • the object of the present invention is to improve a thermal management system for a vehicle and a method for its operation.
  • the terms “control” and “controllable” are to be interpreted broadly and also include regulations or combinations of a control and a regulation. Furthermore, this problem is solved by a method for operating a thermal management system according to claim 11.
  • the dependent claims relate to advantageous developments of the invention.
  • An essential advantage of the invention lies in the fact that a thermal management system for a vehicle and a method for its operation are improved. Due to the design of the thermal management system according to the invention and the method for its operation, the thermal management in a vehicle, for example an electric vehicle, can be implemented in a manner that is simple in terms of design and production technology. Furthermore, this enables a compact and therefore space-saving design, since, for example, fewer components, in particular fewer valves, have to be installed. The logistics and warehousing are simplified accordingly.
  • the thermal management system according to the invention can be freely selected for a vehicle in terms of type, mode of operation, material and dimensioning within wide, suitable limits.
  • thermo management system according to the invention for a vehicle provides that the aforementioned circulation of the coolant is essentially only in the first coolant circuit and/or the aforementioned circulation of the coolant in the first and the second coolant circuit in each case only by the automatic activation of the first coolant pump, the second coolant pump and the multi-way valve. This further simplifies the thermal management system according to the invention.
  • the thermal management system according to the invention provides that the first coolant circuit has a first flow section and a second flow section arranged fluidically parallel to the first flow section, the first flow section and the second flow section being fluidly connected to one another in every operating state of the thermal management system, and wherein the first flow section can be flow-connected directly to the second coolant circuit by means of the multi-way valve and the second flow section can be flow-connected directly to the first coolant pump by means of the multi-way valve.
  • the thermal management system according to the invention can be used even more flexibly in its use. This is because the first and second flow sections can be designed differently from one another and the coolant is conducted either through the first flow section and/or through the second flow section, depending on the requirements of the individual case.
  • the multi-way valve has a first connecting channel corresponding to the first flow section and the second coolant circuit with a first valve opening and a second connecting channel corresponding to the second flow section and the first coolant pump with a second valve opening.
  • the first and the second valve opening are arranged one above the other on the multi-way valve.
  • An advantageous development of one of the last two developments of the thermal management system according to the invention provides that when the first coolant pump is switched on and the second coolant pump is switched on, with a constant pump pressure of the first coolant pump and with increasing pump pressure of the second coolant pump, preferably linearly increasing pump pressure of the second coolant pump, a volume flow of the coolant through the second flow section decreases, preferably steadily decreases, and a volume flow of the coolant through the first flow section increases, preferably steadily increases.
  • a desired proportional distribution of the coolant to the first flow section and the second flow section can be implemented in a very simple manner in terms of circuitry and control technology. This applies in particular to the preferred embodiment of this development.
  • an advantageous development of the method according to the invention provides that when the first coolant pump is switched on and when the second coolant pump is switched on, with a constant pump pressure of the first coolant pump and with increasing pump pressure of the second coolant pump, preferably linearly increasing pump pressure of the second coolant pump, a volume flow of the coolant through the second flow section decreases, preferably decreases continuously, and a volume flow of the coolant through the first flow section increases, preferably increases continuously.
  • An advantageous development of the aforementioned development of the thermal management system according to the invention provides that with decreasing pump pressure of the first coolant pump, the volume flow of the coolant through the second flow section also decreases compared to a constant pump pressure of the first coolant pump. This provides an additional degree of freedom in the distribution of the coolant between the first and the second flow section, so that the coolant can be distributed even more flexibly between the first and the second flow section. Accordingly, an advantageous development of the method according to the invention provides that with decreasing pump pressure of the first coolant pump, the volume flow of the coolant through the second flow section additionally decreases compared to a constant pump pressure of the first coolant pump.
  • the thermal management system provides that the first coolant circuit is designed as a drive circuit connected in a heat-transferring manner to an electric drive of the electric vehicle and/or power electronics for an electric drive, and the second coolant circuit is designed as a battery circuit connected in a heat-transferring manner to a drive battery of a vehicle designed as an electric vehicle are/is.
  • the invention can be used very advantageously in electric vehicles in particular. This applies in particular to the aforementioned design of the first and second coolant circuits.
  • an air cooler preferably a radiator
  • an effective heat dissipation of the thermal management system according to the invention is made possible with at the same time low outlay in terms of design, production and circuitry. This applies in particular to the preferred embodiment of this development.
  • the thermal management system additionally has an air conditioning circuit connected in a heat-transferring manner to a vehicle interior of the vehicle, the air-conditioning circuit being heat-transferringly connectable to the first and/or the second coolant circuit.
  • the waste heat from the first and/or the second coolant circuit can be used beneficially for air conditioning the vehicle interior.
  • the total energy consumption of the vehicle is corresponding can be significantly reduced.
  • the aforementioned heat-transferring connection can be realized by means of common components of the first and/or second coolant circuit on the one hand and the air-conditioning circuit on the other.
  • the air conditioning circuit can be connected in a flow-conducting manner to the first and/or the second coolant circuit by means of the multi-way valve.
  • the air conditioning circuit can be flow-conductively connected to the first flow section by means of the multi-way valve.
  • the first coolant circuit, the second coolant circuit and the air conditioning circuit of the thermal management system according to the invention can be flow-connected by means of the multi-way valve to form a single, common coolant circuit.
  • FIG. 1 shows an exemplary embodiment of the thermal management system according to the invention for a vehicle for carrying out the method according to the invention in a procedural block diagram
  • FIG. 2 shows a diagram relating to the exemplary embodiment according to FIG. 1 , in which the volume flow through the first and the second flow section is shown as a function of the pump pressure of the first and the second coolant pump.
  • the thermal management system 2 is designed for an electric vehicle not shown in detail and includes a not shown Control, a first coolant circuit 4 with a first coolant pump 6, a second coolant circuit 8 with a second coolant pump 10 and a multi-way valve 12 closing each of the first and second coolant circuits 4, 8, with the first coolant pump 6, the second coolant pump 10 and the multi-way valve 12 can be controlled automatically by means of the controller, and the first coolant circuit 4 and the second coolant circuit 8 can be flow-connected to one another by means of the multi-way valve 12 depending on the activation of the multi-way valve 12 .
  • the first coolant circuit 4 is designed as a drive circuit connected in a heat-transferring manner to an electric drive of the electric vehicle and power electronics for the electric drive
  • the second coolant circuit 8 is designed as a battery circuit connected in a heat-transferring manner to a drive battery 16 of the vehicle designed as an electric vehicle.
  • the aforementioned electric drive and the aforementioned power electronics are shown here as a common symbol 14 .
  • the thermal management system 2 here also has an air conditioning circuit that is heat-transferringly connected to a vehicle interior (not shown), the air-conditioning circuit being heat-transferringly connectable to the first coolant circuit 4 and/or the second coolant circuit 8 .
  • the first coolant pump 6, the second coolant pump 10 and the multi-way valve 12 are designed and operable in such a way that they are coordinated with one another such that when the first coolant pump 6 is switched on and the second coolant pump 10 is switched off, a coolant (not shown) essentially circulates in the first coolant circuit 4 and that When the first coolant pump 6 is switched on and when the second coolant pump 10 is switched on, coolant circulates in the first coolant circuit 4 and in the second coolant circuit 8 , which is flow-conductingly connected to the first coolant circuit 4 by means of the multi-way valve 12 .
  • the first and second coolant circuits 4, 8 are only activated by the automatic activation of the first coolant pump 6, the second coolant pump 10 and the multi-way valve 12. This is explained in more detail below.
  • the first coolant circuit 4 has a first flow section 18 and a second flow section 20 arranged in parallel to the first flow section 18 in terms of flow, the first flow section 18 and the second flow section 20 being fluidly connected to one another in every operating state of the thermal management system 2, and the first Flow section 18 by means of the multi-way valve 12 directly to the second coolant circuit 8 and the second flow section 20 by means of the multi-way valve 12 directly to the first coolant pump 6 is fluidly connected.
  • the second flow section 20 is shown in broken lines in FIG. 1 for the sake of clarity.
  • the multi-way valve 12 has a first connecting channel 22, corresponding to the first flow section 18 and the second coolant circuit 8, with a first valve opening 26, and a second connecting channel 24, corresponding to the second flow section 20 and the first coolant pump 6, with a second valve opening 27, the first and the second valve opening 26, 27 on the multi-way valve 12 are arranged one above the other.
  • an air cooler 28 In the second flow section 20 of the first coolant circuit 4 there is arranged an air cooler 28 , namely a radiator, which is connected to the free environment in a heat-transferring manner.
  • the coolant When the first coolant pump 6 is switched on and the second coolant pump 10 is switched off, the coolant essentially circulates in the first coolant circuit 4, namely through the second flow section 20 and thus through the air cooler 28 designed as a radiator. This is the case because the flow resistance in the first Coolant circuit 4 via the second flow section 20, in spite of the air cooler 28, compared to the first and second coolant circuits 4, 8 fluidically interconnected by means of the multi-way valve 12 is significantly lower.
  • the coolant thus flows, starting from the first coolant pump 6, through the first coolant circuit 4 via the second flow section 20 and the air cooler 28 arranged therein by means of the second valve opening 27 and the second connecting channel 24 of the multi-way valve 12 directly back to the first coolant pump 6 See also Fig.
  • the coolant reaches the electric drive and the corresponding power electronics 14 in a heat-transfer connection.
  • the electric drive and the power electronics 14 can accordingly be cooled by means of the coolant, with the heat absorbed by the coolant then passing through the radiator Air cooler 28 is released to the free environment.
  • the coolant circulates in the first coolant circuit 4 and in the second coolant circuit 8, which is flow-conductingly connected to the first coolant circuit 4 by means of the multi-way valve 12.
  • the coolant therefore flows, starting from the first coolant pump 6, via the first flow section 18 through the first coolant circuit 4, then by means of the first valve opening 26 and the first connecting channel 22 of the multi-way valve 12 initially into the second coolant circuit 8 and is then conveyed in the second coolant circuit 8 by means of the second coolant pump 10 and finally by means of of the multi-way valve 12 transported back to the first coolant pump 6. See also FIG.
  • the coolant reaches a heat-transfer connection to the electric drive and the corresponding power electronics 14 on the one hand and a heat-transfer connection to the drive battery 16 on the other be cooled, the heat absorbed by the coolant can then be used to heat the drive battery 16.
  • the degree of cooling of the thermal management system 2 by means of the air cooler 28 and the degree of heating of the drive battery 16 can be adjusted. See Fig. 2 again.
  • first and/or the second coolant circuit 4, 8 in the present exemplary embodiment can also be connected in a heat-transferring manner to the air conditioning circuit, which is not shown, it is also possible to use the heat from the thermal management system 2 as an alternative or in addition to heating the to use the vehicle interior.
  • the thermal management 2 in the electric vehicle is implemented in a manner that is simple in terms of design and production technology. Furthermore, this enables a compact and therefore space-saving design, since, for example, fewer components, in particular fewer valves, have to be installed. The logistics and warehousing are simplified accordingly.
  • the invention is not limited to the present embodiment.
  • the invention can also be used advantageously in other electric vehicles.
  • the electric vehicle can in particular be a motor vehicle trade for road traffic.
  • the electric vehicle can be freely selected within wide suitable limits and can be designed, for example, as a vehicle with only an electric drive or as a vehicle with a so-called hybrid drive, ie an electric drive and an internal combustion engine.
  • the invention is not limited to the structural, manufacturing and circuitry details of the present exemplary embodiment.
  • the pump pressure of the first coolant pump can also be varied automatically by means of the controller as an alternative or in addition.
  • the volume flow of the coolant through the second flow section also decreases compared to a constant pump pressure of the first coolant pump.
  • the method according to the invention can provide in other embodiments of the invention that with decreasing pump pressure of the first coolant pump, the volume flow of the coolant through the second flow section additionally decreases compared to a constant pump pressure of the first coolant pump.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Sustainable Development (AREA)
  • Sustainable Energy (AREA)
  • Air-Conditioning For Vehicles (AREA)
  • Cooling Or The Like Of Electrical Apparatus (AREA)

Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Thermomanagementsystem (2) für ein Fahrzeug, umfassend eine Steuerung, einen ersten Kühlmittelkreislauf (4) mit einer ersten Kühlmittelpumpe (6), einen zweiten Kühlmittelkreislauf (8) mit einer zweiten Kühlmittelpumpe (10) und ein die Kühlmittelkreisläufe (4, 8) jeweils schließendes Mehrwegeventil (12), die mittels der Steuerung automatisch ansteuerbar sind, und wobei der erste Kühlmittelkreislauf (4) und der zweite Kühlmittelkreislauf (8) mittels des Mehrwegeventils (12) in Abhängigkeit der Ansteuerung des Mehrwegeventils (12) miteinander strömungsleitend verbindbar sind, wobei bei eingeschalteter erster Kühlmittelpumpe (6) und bei ausgeschalteter zweiter Kühlmittelpumpe (10) ein Kühlmittel im Wesentlichen in dem ersten Kühlmittelkreislauf (4) zirkuliert und das Kühlmittel bei eingeschalteter erster Kühlmittelpumpe (6) und bei eingeschalteter zweiter Kühlmittelpumpe (10) in dem ersten Kühlmittelkreislauf (4) und in dem mit dem ersten Kühlmittelkreislauf (4) mittels des Mehrwegeventils (12) strömungsleitend verbundenen zweiten Kühlmittelkreislauf (8) zirkuliert.

Description

Thermomanagementsystem für ein Fahrzeug und Verfahren zum Betrieb eines Thermomanagementsystems
Beschreibung
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Thermomanagementsystem für ein Fahrzeug der im Oberbegriff des Anspruchs 1 genannten Art und ein Verfahren zum Betrieb eines Thermomanagementsystems.
Derartige Thermomanagementsysteme für Fahrzeuge, beispielsweise Elektrofahrzeuge, und Verfahren zu deren Betrieb sind aus dem Stand der Technik in zahlreichen Ausführungsvarianten bereits bekannt und umfassen beispielsweise eine Steuerung, einen mit einer Antriebsbatterie des Elektrofahrzeugs wärmeübertragend verbundenen Batteriekreislauf, einen mit einem Elektroantrieb des Elektrofahrzeugs und/oder einer Leistungselektronik für einen Elektroantrieb wärmeübertragend verbundenen Antriebskreislauf und einen mit einem Fahrzeuginnenraum des Elektrofahrzeugs wärmeübertragend verbundenen Klimatisierungskreislauf, wobei zum einen der Batteriekreislauf und der Antriebskreislauf jeweils mit einem Kühlmittel betreibbar und mittels mindestens eines ansteuerbaren Kühlmittelventils miteinander kühlmittelleitend verbindbar oder trennbar sind und zum anderen der Klimatisierungskreislauf mit einem von dem Kühlmittel verschiedenen Kältemittel betreibbar ist.
Hier setzt die vorliegende Erfindung an.
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Thermomanagementsystem für ein Fahrzeug und ein Verfahren zu dessen Betrieb zu verbessern.
Diese Aufgabe wird durch ein Thermomanagementsystem für ein Fahrzeug mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst, das dadurch gekennzeichnet ist, dass die erste Kühlmittelpumpe, die zweite Kühlmittelpumpe und das Mehrwegeventil derart aufeinander abgestimmt ausgebildet und betreibbar sind, dass bei eingeschalteter erster Kühlmittelpumpe und bei ausgeschalteter zweiter Kühlmittelpumpe ein Kühlmittel im Wesentlichen in dem ersten Kühlmittelkreislauf zirkuliert und, dass das Kühlmittel bei eingeschalteter erster Kühlmittelpumpe und bei eingeschalteter zweiter Kühlmittelpumpe in dem ersten Kühlmittelkreislauf und in dem mit dem ersten Kühlmittelkreislauf mittels des Mehrwegeventils strömungsleitend verbundenen zweiten Kühlmittelkreislauf zirkuliert. Die Begriffe „Steuerung“ und „ansteuerbar“ sind erfindungsgemäß weit auszulegen und umfassen auch Regelungen oder Kombinationen aus einer Steuerung und einer Regelung. Ferner wird dieses Problem durch ein Verfahren zum Betrieb eines Thermomanagementsystems nach Anspruch 11 gelöst. Die Unteransprüche betreffen vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung.
Ein wesentlicher Vorteil der Erfindung liegt insbesondere darin, dass ein Thermomanagementsystem für ein Fahrzeug und ein Verfahren zu dessen Betrieb verbessert sind. Aufgrund der erfindungsgemäßen Ausbildung des Thermomanagementsystems und des Verfahrens zu dessen Betrieb ist das Thermomanagement bei einem Fahrzeug, beispielsweise einem Elektrofahrzeug, auf konstruktiv und fertigungstechnisch einfache Art und Weise realisierbar. Ferner ist dadurch eine kompakte und damit platzsparende Bauweise ermöglicht, da beispielsweise weniger Bauteile, insbesondere weniger Ventile, verbaut werden müssen. Entsprechend vereinfacht sich auch die Logistik und die Lagerhaltung.
Grundsätzlich ist das erfindungsgemäße Thermomanagementsystem für ein Fahrzeug nach Art, Funktionsweise, Material und Dimensionierung in weiten geeigneten Grenzen frei wählbar.
Eine vorteilhafte Weiterbildung des erfindungsgemäßen Thermomanagementsystems für ein Fahrzeug sieht vor, dass die vorgenannte Zirkulation des Kühlmittels im Wesentlichen lediglich in dem ersten Kühlmittelkreislauf und/oder die vorgenannte Zirkulation des Kühlmittels in dem ersten und dem zweiten Kühlmittelkreislauf jeweils lediglich durch die automatische Ansteuerung der ersten Kühlmittelpumpe, der zweiten Kühlmittelpumpe und des Mehrwegeventils erfolgt. Hierdurch ist das erfindungsgemäße Thermomanagementsystem weiter vereinfacht.
Eine weitere vorteilhafte Weiterbildung des erfindungsgemäßen Thermomanagementsystems sieht vor, dass der erste Kühlmittelkreislauf einen ersten Strömungsabschnitt und einen zu dem ersten Strömungsabschnitt strömungstechnisch parallel angeordneten zweiten Strömungsabschnitt aufweist, wobei der erste Strömungsabschnitt und der zweite Strömungsabschnitt in jedem Betriebszustand des Thermomanagementsystems miteinander strömungsleitend verbunden sind, und wobei der erste Strömungsabschnitt mittels des Mehrwegeventils direkt mit dem zweiten Kühlmittelkreislauf und der zweite Strömungsabschnitt mittels des Mehrwegeventils direkt mit der ersten Kühlmittelpumpe strömungsleitend verbindbar ist. Auf diese Weise ist das erfindungsgemäße Thermomanagementsystem in dessen Verwendung noch flexibler einsetzbar. Dies deshalb, weil der erste und der zweite Strömungsabschnitt voneinander verschieden ausgeführt sein können und das Kühlmittel je nach den Erfordernissen des Einzelfalls entweder durch den ersten Strömungsabschnitt und/oder durch den zweiten Strömungsabschnitt geleitet wird.
Eine vorteilhafte Weiterbildung der vorgenannten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Thermomanagementsystems sieht vor, dass das Mehrwegeventil einen zu dem ersten Strömungsabschnitt und dem zweiten Kühlmittelkreislauf korrespondierenden ersten Verbindungskanal mit einer ersten Ventilöffnung und einen zu dem zweiten Strömungsabschnitt und der ersten Kühlmittelpumpe korrespondierenden zweiten Verbindungskanal mit einer zweiten Ventilöffnung aufweist, bevorzugt, dass die erste und die zweite Ventilöffnung an dem Mehrwegeventil übereinander angeordnet sind. Hierdurch ist die jeweilige strömungsleitende Verbindung auf konstruktiv und fertigungstechnisch besonders einfache Art und Weise realisierbar. Dies gilt insbesondere für die bevorzugte Ausführungsform dieser Weiterbildung. Eine vorteilhafte Weiterbildung einer der beiden letztgenannten Weiterbildungen des erfindungsgemäßen Thermomanagementsystems sieht vor, dass bei eingeschalteter erster Kühlmittelpumpe und bei eingeschalteter zweiter Kühlmittelpumpe mit konstantem Pumpendruck der ersten Kühlmittelpumpe und mit zunehmenden Pumpendruck der zweiten Kühlmittelpumpe, bevorzugt linear zunehmenden Pumpendruck der zweiten Kühlmittelpumpe, ein Volumenstrom des Kühlmittels durch den zweiten Strömungsabschnitt abnimmt, bevorzugt stetig abnimmt, und ein Volumenstrom des Kühlmittels durch den ersten Strömungsabschnitt zunimmt, bevorzugt stetig zunimmt. Auf diese Weise ist beispielsweise eine gewünschte proportionale Aufteilung des Kühlmittels auf den ersten Strömungsabschnitt und den zweiten Strömungsabschnitt schaltungstechnisch und ansteuerungstechnisch auf sehr einfache Art umsetzbar. Dies gilt besonders für die bevorzugte Ausführungsform dieser Weiterbildung.
Entsprechend sieht eine vorteilhafte Weiterbildung des erfindungsgemäßen Verfahrens vor, dass bei eingeschalteter erster Kühlmittelpumpe und bei eingeschalteter zweiter Kühlmittelpumpe mit konstantem Pumpendruck der ersten Kühlmittelpumpe und mit zunehmenden Pumpendruck der zweiten Kühlmittelpumpe, bevorzugt linear zunehmenden Pumpendruck der zweiten Kühlmittelpumpe, ein Volumenstrom des Kühlmittels durch den zweiten Strömungsabschnitt abnimmt, bevorzugt stetig abnimmt, und ein Volumenstrom des Kühlmittels durch den ersten Strömungsabschnitt zunimmt, bevorzugt stetig zunimmt.
Eine vorteilhafte Weiterbildung der vorgenannten Weiterbildung des erfindungsgemäßen Thermomanagementsystems sieht vor, dass mit abnehmenden Pumpendruck der ersten Kühlmittelpumpe der Volumenstrom des Kühlmittels durch den zweiten Strömungsabschnitt, im Vergleich zu einem konstantem Pumpendruck der ersten Kühlmittelpumpe, zusätzlich abnimmt. Hierdurch ist ein zusätzlicher Freiheitsgrad in der Aufteilung des Kühlmittels auf den ersten und den zweiten Strömungsabschnitt gegeben, so dass das Kühlmittel noch flexibler auf den ersten und den zweiten Strömungsabschnitt aufgeteilt werden kann. Entsprechend sieht eine vorteilhafte Weiterbildung des erfindungsgemäßen Verfahrens vor, dass mit abnehmenden Pumpendruck der ersten Kühlmittelpumpe der Volumenstrom des Kühlmittels durch den zweiten Strömungsabschnitt, im Vergleich zu einem konstantem Pumpendruck der ersten Kühlmittelpumpe, zusätzlich abnimmt.
Eine besonders vorteilhafte Weiterbildung des erfindungsgemäßen Thermomanagementsystems sieht vor, dass der erste Kühlmittelkreislauf als ein mit einem Elektroantrieb des Elektrofahrzeugs und/oder einer Leistungselektronik für einen Elektroantrieb wärmeübertragend verbundener Antriebskreislauf und der zweite Kühlmittelkreislauf als ein mit einer Antriebsbatterie eines als Elektrofahrzeug ausgebildeten Fahrzeugs wärmeübertragend verbundener Batteriekreislauf ausgebildet sind/ist. Die Erfindung ist gerade bei Elektrofahrzeugen sehr vorteilhaft einsetzbar. Dies gilt insbesondere für die vorgenannte Ausbildung des ersten und des zweiten Kühlmittelkreislaufs.
Eine vorteilhafte Weiterbildung des erfindungsgemäßen Thermomanagementsystems nach einem der Ansprüche 3 bis 7 sieht vor, dass in dem zweiten Strömungsabschnitt des ersten Kühlmittelkreislaufs ein mit einer freien Umgebung wärmeübertragend verbundener Luftkühler, bevorzugt ein Radiator, angeordnet ist. Auf diese Weise ist eine wirkungsvolle Entwärmung des erfindungsgemäßen Thermomanagementsystems mit gleichzeitig geringem konstruktivem, fertigungstechnischem und schaltungstechnischem Aufwand ermöglicht. Dies gilt insbesondere für die bevorzugte Ausführungsform dieser Weiterbildung.
Eine andere vorteilhafte Weiterbildung des erfindungsgemäßen Thermomanagementsystems sieht vor, dass das Thermomanagementsystem zusätzlich einen mit einem Fahrzeuginnenraum des Fahrzeugs wärmeübertragend verbundenen Klimatisierungskreislauf aufweist, wobei der Klimatisierungskreislauf mit dem ersten und/oder dem zweiten Kühlmittelkreislauf wärmeübertragend verbindbar ist. Hierdurch ist die Abwärme aus dem ersten und/oder dem zweiten Kühlmittelkreislauf für eine Klimatisierung des Fahrzeuginnenraums nutzbringend verwendbar. Entsprechend ist der Gesamtenergieverbrauch des Fahrzeugs wesentlich verringerbar. Beispielsweise kann die vorgenannte wärmeübertragende Verbindung mittels gemeinsamer Bauteile des ersten und/oder zweiten Kühlmittelkreislaufs einerseits und des Klimatisierungskreislaufs andererseits realisiert sein. Alternativ oder zusätzlich dazu ist es denkbar, dass der Klimatisierungskreislauf mittels des Mehrwegeventils mit dem ersten und/oder dem zweiten Kühlmittelkreislauf strömungsleitend verbindbar ist.
Zweckmäßigerweise sieht eine vorteilhafte Weiterbildung der vorgenannten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Thermomanagementsystems, rückbezogen auf Anspruch 3, vor, dass der Klimatisierungskreislauf mittels des Mehrwegeventils mit dem ersten Strömungsabschnitt strömungsleitend verbindbar ist. Auf diese Weise sind der erste Kühlmittelkreislauf, der zweite Kühlmittelkreislauf und der Klimatisierungskreislauf des erfindungsgemäßen Thermomanagementsystems mittels des Mehrwegeventils zu einem einzigen, gemeinsamen Kühlmittelkreislauf strömungsleitend verbindbar.
Anhand der beigefügten, grob schematischen Zeichnung wird die Erfindung nachfolgend näher erläutert. Dabei zeigt:
Fig. 1 ein Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Thermomanagementsystems für ein Fahrzeug zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens in einem verfahrenstechnischen Blockschaltbild und
Fig. 2 ein Diagramm zu dem Ausführungsbeispiel gemäß der Fig. 1 , in dem der Volumenstrom durch den ersten und den zweiten Strömungsabschnitt in Abhängigkeit des Pumpendrucks der ersten und der zweiten Kühlmittelpumpe dargestellt ist.
In der Fig. 1 ist ein erfindungsgemäßes Thermomanagementsystem für ein Fahrzeug rein exemplarisch dargestellt. Das Thermomanagementsystem 2 ist für ein nicht näher dargestelltes Elektrofahrzeug ausgebildet und umfasst eine nicht dargestellte Steuerung, einen ersten Kühlmittelkreislauf 4 mit einer ersten Kühlmittelpumpe 6, einen zweiten Kühlmittelkreislauf 8 mit einer zweiten Kühlmittelpumpe 10 und ein den ersten und den zweiten Kühlmittelkreislauf 4, 8 jeweils schließendes Mehrwegeventil 12, wobei die erste Kühlmittelpumpe 6, die zweite Kühlmittelpumpe 10 und das Mehrwegeventil 12 mittels der Steuerung automatisch ansteuerbar sind, und wobei der erste Kühlmittelkreislauf 4 und der zweite Kühlmittelkreislauf 8 mittels des Mehrwegeventils 12 in Abhängigkeit der Ansteuerung des Mehrwegeventils 12 miteinander strömungsleitend verbindbar sind.
Bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel sind der erste Kühlmittelkreislauf 4 als ein mit einem Elektroantrieb des Elektrofahrzeugs und einer Leistungselektronik für den Elektroantrieb wärmeübertragend verbundener Antriebskreislauf und der zweite Kühlmittelkreislauf 8 als ein mit einer Antriebsbatterie 16 des als Elektrofahrzeug ausgebildeten Fahrzeugs wärmeübertragend verbundener Batteriekreislauf ausgebildet. Der vorgenannte Elektroantrieb und die vorgenannte Leistungselektronik sind hier als ein gemeinsames Symbol 14 dargestellt. Ferner weist das Thermomanagementsystem 2 hier zusätzlich einen mit einem nicht dargestellten Fahrzeuginnenraum des Fahrzeugs wärmeübertragend verbundenen Klimatisierungskreislauf auf, wobei der Klimatisierungskreislauf mit dem ersten Kühlmittelkreislauf 4 und/oder dem zweiten Kühlmittelkreislauf 8 wärmeübertragend verbindbar ist.
Erfindungsgemäß sind die erste Kühlmittelpumpe 6, die zweite Kühlmittelpumpe 10 und das Mehrwegeventil 12 derart aufeinander abgestimmt ausgebildet und betreibbar, dass bei eingeschalteter erster Kühlmittelpumpe 6 und bei ausgeschalteter zweiter Kühlmittelpumpe 10 ein nicht dargestelltes Kühlmittel im Wesentlichen in dem ersten Kühlmittelkreislauf 4 zirkuliert und, dass das Kühlmittel bei eingeschalteter erster Kühlmittelpumpe 6 und bei eingeschalteter zweiter Kühlmittelpumpe 10 in dem ersten Kühlmittelkreislauf 4 und in dem mit dem ersten Kühlmittelkreislauf 4 mittels des Mehrwegeventils 12 strömungsleitend verbundenen zweiten Kühlmittelkreislauf 8 zirkuliert. Die vorgenannte Zirkulation des Kühlmittels im Wesentlichen lediglich in dem ersten Kühlmittelkreislauf 4 und die vorgenannte Zirkulation des Kühlmittels in dem ersten und dem zweiten Kühlmittelkreislauf 4, 8 erfolgen bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel jeweils lediglich durch die automatische Ansteuerung der ersten Kühlmittelpumpe 6, der zweiten Kühlmittelpumpe 10 und des Mehrwegeventils 12. Dies wird nachfolgend noch näher erläutert.
Ferner weist der erste Kühlmittelkreislauf 4 einen ersten Strömungsabschnitt 18 und einen zu dem ersten Strömungsabschnitt 18 strömungstechnisch parallel angeordneten zweiten Strömungsabschnitt 20 auf, wobei der erste Strömungsabschnitt 18 und der zweite Strömungsabschnitt 20 in jedem Betriebszustand des Thermomanagementsystems 2 miteinander strömungsleitend verbunden sind, und wobei der erste Strömungsabschnitt 18 mittels des Mehrwegeventils 12 direkt mit dem zweiten Kühlmittelkreislauf 8 und der zweite Strömungsabschnitt 20 mittels des Mehrwegeventils 12 direkt mit der ersten Kühlmittelpumpe 6 strömungsleitend verbindbar ist. Der zweite Strömungsabschnitt 20 ist in der Fig. 1 der Übersichtlichkeit wegen gestrichelt dargestellt.
Das Mehrwegeventil 12 weist einen zu dem ersten Strömungsabschnitt 18 und dem zweiten Kühlmittelkreislauf 8 korrespondierenden ersten Verbindungskanal 22 mit einer ersten Ventilöffnung 26 und einen zu dem zweiten Strömungsabschnitt 20 und der ersten Kühlmittelpumpe 6 korrespondierenden zweiten Verbindungskanal 24 mit einer zweiten Ventilöffnung 27 auf, wobei die erste und die zweite Ventilöffnung 26, 27 an dem Mehrwegeventil 12 übereinander angeordnet sind. In dem zweiten Strömungsabschnitt 20 des ersten Kühlmittelkreislaufs 4 ist ein mit einer freien Umgebung wärmeübertragend verbundener Luftkühler 28, nämlich ein Radiator, angeordnet.
Bei eingeschalteter erster Kühlmittelpumpe 6 und bei eingeschalteter zweiter Kühlmittelpumpe 10 mit konstantem Pumpendruck der ersten Kühlmittelpumpe 6 und mit zunehmenden Pumpendruck der zweiten Kühlmittelpumpe 10, nämlich linear zunehmenden Pumpendruck der zweiten Kühlmittelpumpe 10, nimmt ein Volumenstrom des Kühlmittels durch den zweiten Strömungsabschnitt 20 ab, nämlich stetig ab, und ein Volumenstrom des Kühlmittels durch den ersten Strömungsabschnitt 18 nimmt zu, nämlich stetig zu. Siehe hierzu die Fig. 2. In der Fig. 2 ist in einem in der Bildebene der Fig. 2 unten angeordneten Graphen der Volumenstrom durch den zweiten Strömungsabschnitt 20 in Abhängigkeit der Zeit als eine gestrichelte Linie a aufgetragen. Die durchgezogene Linie b in diesem Graphen ist der Volumenstrom durch den ersten Strömungsabschnitt 18. In der Bildebene der Fig. 2 oberhalb des vorgenannten Graphen ist ein dazu korrespondierender Graph angeordnet, bei dem der jeweilige Pumpendruck der ersten und der zweiten Kühlmittelpumpe 6, 10 ebenfalls in Abhängigkeit der Zeit aufgetragen ist. Der Pumpendruck der ersten Kühlmittelpumpe 6 ist als eine durchgezogene Linie c und der Pumpendruck der zweiten Kühlmittelpumpe 10 ist als eine strichpunktierte Linie d dargestellt.
Im Nachfolgenden wird die Funktionsweise des erfindungsgemäßen Thermomanagementsystems und das erfindungsgemäße Verfahren gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel anhand der Fig. 1 und 2 näher erläutert.
Bei eingeschalteter erster Kühlmittelpumpe 6 und bei ausgeschalteter zweiter Kühlmittelpumpe 10 zirkuliert das Kühlmittel im Wesentlichen in dem ersten Kühlmittelkreislauf 4, nämlich durch den zweiten Strömungsabschnitt 20 und damit durch den als Radiator ausgebildeten Luftkühler 28. Dies ist deshalb der Fall, weil der Strömungswiderstand in dem ersten Kühlmittelkreislauf 4 via des zweiten Strömungsabschnitts 20, trotz des Luftkühlers 28, im Vergleich zu den mittels des Mehrwegeventils 12 strömungstechnisch zusammengeschalteten ersten und zweiten Kühlmittelkreisläufen 4, 8 wesentlich geringer ist. Das Kühlmittel strömt also, ausgehend von der ersten Kühlmittelpumpe 6, durch den ersten Kühlmittelkreislauf 4 via des zweiten Strömungsabschnitts 20 und des darin angeordneten Luftkühlers 28 mittels der zweiten Ventilöffnung 27 und des zweiten Verbindungskanals 24 des Mehrwegeventils 12 auf direktem Weg zurück zu der ersten Kühlmittelpumpe 6. Siehe hierzu auch die Fig. 2, in dem unteren und dem oberen Graph, jeweils ganz links. Bei einem konstanten Pumpendruck der ersten Kühlmittelpumpe 6 strömt das Kühlmittel im Wesentlichen durch den zweiten Strömungsabschnitt 20. Lediglich eine geringe Restmenge an Kühlmittel strömt durch den ersten Strömungsabschnitt 18. Die vorgenannte Zirkulation des Kühlmittels erfolgt dabei lediglich durch die automatische Ansteuerung der ersten Kühlmittelpumpe 6, der zweiten Kühlmittelpumpe 10 und des Mehrwegeventils 12. Zusätzliche Ventile oder dergleichen sind hierfür nicht erforderlich.
Bei der vorgenannten Durchströmung des ersten Kühlmittelkreislaufs 4 gelangt das Kühlmittel in Wärmeübertragungsverbindung zu dem Elektroantrieb und der dazu korrespondierenden Leistungselektronik 14. Entsprechend kann der Elektroantrieb und die Leistungselektronik 14 mittels des Kühlmittels gekühlt werden, wobei die von dem Kühlmittel aufgenommene Wärme anschließend über den als Radiator ausgebildeten Luftkühler 28 an die freie Umgebung abgegeben wird.
Im Unterschied dazu zirkuliert das Kühlmittel bei eingeschalteter erster Kühlmittelpumpe 6 und bei eingeschalteter zweiter Kühlmittelpumpe 10 in dem ersten Kühlmittelkreislauf 4 und in dem mit dem ersten Kühlmittelkreislauf 4 mittels des Mehrwegeventils 12 strömungsleitend verbundenen zweiten Kühlmittelkreislauf 8. Das Kühlmittel strömt also, ausgehend von der ersten Kühlmittelpumpe 6, via des ersten Strömungsabschnitts 18 durch den ersten Kühlmittelkreislauf 4, dann mittels der ersten Ventilöffnung 26 und dem ersten Verbindungskanal 22 des Mehrwegeventils 12 zunächst in den zweiten Kühlmittelkreislauf 8 und wird anschließend in dem zweiten Kühlmittelkreislauf 8 mittels der zweiten Kühlmittelpumpe 10 gefördert und schließlich mittels des Mehrwegeventils 12 wieder zurück zu der ersten Kühlmittelpumpe 6 befördert. Siehe hierzu auch die Fig. 2, in dem unteren und dem oberen Graph, jeweils der ganze Graph, ausgenommen ganz links. Bei einem konstanten Pumpendruck der ersten Kühlmittelpumpe 6 und einem über die Zeit linear zunehmenden Pumpendruck der zweiten Kühlmittelpumpe 10 nimmt der Volumenstrom des Kühlmittels durch den zweiten Strömungsabschnitt 20 kontinuierlich, nämlich linear, ab, wohingegen der Volumenstrom des Kühlmittels durch den ersten Strömungsabschnitt 18 kontinuierlich, nämlich linear, zunimmt. Die vorgenannte Zirkulation des Kühlmittels erfolgt dabei wiederum lediglich durch die automatische Ansteuerung der ersten Kühlmittelpumpe 6, der zweiten Kühlmittelpumpe 10 und des Mehrwegeventils 12. Zusätzliche Ventile oder dergleichen sind hierfür ebenfalls nicht erforderlich.
Bei der vorgenannten Durchströmung des ersten Kühlmittelkreislaufs 4 und des zweiten Kühlmittelkreislaufs 8 gelangt das Kühlmittel zum einen in Wärmeübertragungsverbindung zu dem Elektroantrieb und der dazu korrespondierenden Leistungselektronik 14 und zum anderen in Wärmeübertragungsverbindung zu der Antriebsbatterie 16. Entsprechend kann der Elektroantrieb und die Leistungselektronik 14 mittels des Kühlmittels gekühlt werden, wobei die von dem Kühlmittel aufgenommene Wärme anschließend zur Erwärmung der Antriebsbatterie 16 verwendet werden kann. Je nachdem welche proportionale Aufteilung des Volumenstroms des Kühlmittels auf den ersten und den zweiten Strömungsabschnitt 18, 20 erfolgt, kann der Grad der Entwärmung des Thermomanagementsystems 2 mittels des Luftkühlers 28 und der Grad der Erwärmung der Antriebsbatterie 16 eingestellt werden. Siehe hierzu wiederum die Fig. 2. Da der erste und/oder der zweite Kühlmittelkreislauf 4, 8 bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel zusätzlich mit dem nicht dargestellten Klimatisierungskreislauf wärmeübertragend verbindbar sind, ist es ferner möglich, die Wärme des Thermomanagementsystems 2 alternativ oder zusätzlich zur Beheizung des Fahrzeuginnenraums zu nutzen.
Aufgrund der erfindungsgemäßen Ausbildung des Thermomanagementsystems und des Verfahrens zu dessen Betrieb ist das Thermomanagement 2 bei dem Elektrofahrzeug auf konstruktiv und fertigungstechnisch einfache Art und Weise realisiert. Ferner ist dadurch eine kompakte und damit platzsparende Bauweise ermöglicht, da beispielsweise weniger Bauteile, insbesondere weniger Ventile, verbaut werden müssen. Entsprechend vereinfacht sich auch die Logistik und die Lagerhaltung.
Die Erfindung ist nicht auf das vorliegende Ausführungsbeispiel begrenzt.
Beispielsweise ist die Erfindung auch bei anderen Elektrofahrzeugen vorteilhaft einsetzbar. Bei dem Elektrofahrzeug kann es sich insbesondere um ein Kraftfahrzeug für den Straßenverkehr handeln. Ferner ist das Elektrofahrzeug in weiten geeigneten Grenzen frei wählbar und kann beispielsweise als ein Fahrzeug lediglich mit einem Elektroantrieb oder als ein Fahrzeug mit einem sogenannten Hybridantrieb, also einem Elektroantrieb und einem Verbrennungsmotor, ausgebildet sein.
Insbesondere ist die Erfindung nicht auf die konstruktiven, fertigungstechnischen und schaltungstechnischen Details des vorliegenden Ausführungsbeispiels beschränkt. Beispielsweise kann zusätzlich zu dem Pumpendruck der zweiten Kühlmittelpumpe alternativ oder zusätzlich auch der Pumpendruck der ersten Kühlmittelpumpe mittels der Steuerung automatisch variiert werden. Mit abnehmenden Pumpendruck der ersten Kühlmittelpumpe nimmt der Volumenstrom des Kühlmittels durch den zweiten Strömungsabschnitt, im Vergleich zu einem konstantem Pumpendruck der ersten Kühlmittelpumpe, zusätzlich ab. Entsprechend kann das erfindungsgemäße Verfahren in anderen Ausführungsformen der Erfindung vorsehen, dass mit abnehmenden Pumpendruck der ersten Kühlmittelpumpe der Volumenstrom des Kühlmittels durch den zweiten Strömungsabschnitt, im Vergleich zu einem konstantem Pumpendruck der ersten Kühlmittelpumpe, zusätzlich abnimmt.
Bezugszeichenliste
2 Thermomanagementsystem
4 Erster Kühlmittelkreislauf
6 Erste Kühlmittelpumpe
8 Zweiter Kühlmittelkreislauf
10 Zweite Kühlmittelpumpe
12 Mehrwegeventil
14 Elektroantrieb und dazu korrespondierende Leistungselektronik
16 Antriebsbatterie
18 Erster Strömungsabschnitt
20 Zweiter Strömungsabschnitt
22 Erster Verbindungskanal des Mehrwegeventils 12
24 Zweiter Verbindungskanal des Mehrwegeventils 12
26 Erste Ventilöffnung des ersten Verbindungskanals 22
27 Zweite Ventilöffnung des zweiten Verbindungskanals 24
28 Luftkühler, als Radiator ausgebildet

Claims

Patentansprüche
1 . Thermomanagementsystem (2) für ein Fahrzeug, umfassend eine Steuerung, einen ersten Kühlmittelkreislauf (4) mit einer ersten Kühlmittelpumpe (6), einen zweiten Kühlmittelkreislauf (8) mit einer zweiten Kühlmittelpumpe (10) und ein den ersten und den zweiten Kühlmittelkreislauf (4, 8) jeweils schließendes Mehrwegeventil (12), wobei die erste Kühlmittelpumpe (6), die zweite Kühlmittelpumpe (10) und das Mehrwegeventil (12) mittels der Steuerung automatisch ansteuerbar sind, und wobei der erste Kühlmittelkreislauf (4) und der zweite Kühlmittelkreislauf (8) mittels des Mehrwegeventils (12) in Abhängigkeit der Ansteuerung des Mehrwegeventils (12) miteinander strömungsleitend verbindbar sind, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Kühlmittelpumpe (6), die zweite Kühlmittelpumpe (10) und das Mehrwegeventil (12) derart aufeinander abgestimmt ausgebildet und betreibbar sind, dass bei eingeschalteter erster Kühlmittelpumpe (6) und bei ausgeschalteter zweiter Kühlmittelpumpe (10) ein Kühlmittel im Wesentlichen in dem ersten Kühlmittelkreislauf (4) zirkuliert und, dass das Kühlmittel bei eingeschalteter erster Kühlmittelpumpe (6) und bei eingeschalteter zweiter Kühlmittelpumpe (10) in dem ersten Kühlmittelkreislauf (4) und in dem mit dem ersten Kühlmittelkreislauf (4) mittels des Mehrwegeventils (12) strömungsleitend verbundenen zweiten Kühlmittelkreislauf (8) zirkuliert.
2. Thermomanagementsystem (2) nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die vorgenannte Zirkulation des Kühlmittels im Wesentlichen lediglich in dem ersten Kühlmittelkreislauf (4) und/oder die vorgenannte Zirkulation des Kühlmittels in dem ersten und dem zweiten Kühlmittelkreislauf (4, 8) jeweils lediglich durch die automatische Ansteuerung der ersten Kühlmittelpumpe (6), der zweiten Kühlmittelpumpe (10) und des Mehrwegeventils (12) erfolgt. Thermomanagementsystem (2) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Kühlmittelkreislauf (4) einen ersten Strömungsabschnitt (18) und einen zu dem ersten Strömungsabschnitt (18) strömungstechnisch parallel angeordneten zweiten Strömungsabschnitt (20) aufweist, wobei der erste Strömungsabschnitt (18) und der zweite Strömungsabschnitt (20) in jedem Betriebszustand des Thermomanagementsystems (2) miteinander strömungsleitend verbunden sind, und wobei der erste Strömungsabschnitt (18) mittels des Mehrwegeventils (12) direkt mit dem zweiten Kühlmittelkreislauf (8) und der zweite Strömungsabschnitt (20) mittels des Mehrwegeventils (12) direkt mit der ersten Kühlmittelpumpe (6) strömungsleitend verbindbar ist. Thermomanagementsystem (2) nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Mehrwegeventil (12) einen zu dem ersten Strömungsabschnitt (18) und dem zweiten Kühlmittelkreislauf (8) korrespondierenden ersten Verbindungskanal (22) mit einer ersten Ventilöffnung (26) und einen zu dem zweiten Strömungsabschnitt (20) und der ersten Kühlmittelpumpe (6) korrespondierenden zweiten Verbindungskanal (24) mit einer zweiten Ventilöffnung (27) aufweist, bevorzugt, dass die erste und die zweite Ventilöffnung (26, 27) an dem Mehrwegeventil (12) übereinander angeordnet sind. Thermomanagementsystem (2) nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass bei eingeschalteter erster Kühlmittelpumpe (6) und bei eingeschalteter zweiter Kühlmittelpumpe (10) mit konstantem Pumpendruck der ersten Kühlmittelpumpe (6) und mit zunehmenden Pumpendruck der zweiten 16
Kühlmittelpumpe (10), bevorzugt linear zunehmenden Pumpendruck der zweiten Kühlmittelpumpe (10), ein Volumenstrom des Kühlmittels durch den zweiten Strömungsabschnitt (20) abnimmt, bevorzugt stetig abnimmt, und ein Volumenstrom des Kühlmittels durch den ersten Strömungsabschnitt (18) zunimmt, bevorzugt stetig zunimmt. Thermomanagementsystem nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass mit abnehmenden Pumpendruck der ersten Kühlmittelpumpe der Volumenstrom des Kühlmittels durch den zweiten Strömungsabschnitt, im Vergleich zu einem konstantem Pumpendruck der ersten Kühlmittelpumpe, zusätzlich abnimmt. Thermomanagementsystem (2) nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Kühlmittelkreislauf (4) als ein mit einem Elektroantrieb des Elektrofahrzeugs und/oder einer Leistungselektronik für einen Elektroantrieb (14) wärmeübertragend verbundener Antriebskreislauf und der zweite Kühlmittelkreislauf (8) als ein mit einer Antriebsbatterie (16) eines als Elektrofahrzeug ausgebildeten Fahrzeugs wärmeübertragend verbundener Batteriekreislauf ausgebildet sind/ist. Thermomanagementsystem (2) nach einem der Ansprüche 3 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass in dem zweiten Strömungsabschnitt (20) des ersten Kühlmittelkreislaufs (4) ein mit einer freien Umgebung wärmeübertragend verbundener Luftkühler (28), bevorzugt ein Radiator, angeordnet ist. Thermomanagementsystem (2) nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Thermomanagementsystem (2) zusätzlich einen mit einem Fahrzeuginnenraum des Fahrzeugs wärmeübertragend verbundenen 17
Klimatisierungskreislauf aufweist, wobei der Klimatisierungskreislauf mit dem ersten und/oder dem zweiten Kühlmittelkreislauf (4, 8) wärmeübertragend verbindbar ist. Thermomanagementsystem nach Anspruch 9, rückbezogen auf Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Klimatisierungskreislauf mittels des Mehrwegeventils mit dem ersten Strömungsabschnitt strömungsleitend verbindbar ist. Verfahren zum Betrieb eines Thermomanagementsystems (2) nach einem der Ansprüche 1 bis 10, wonach bei eingeschalteter erster Kühlmittelpumpe (6) und bei ausgeschalteter zweiter Kühlmittelpumpe (10) ein Kühlmittel im Wesentlichen in dem ersten Kühlmittelkreislauf (4) zirkuliert und, dass das Kühlmittel bei eingeschalteter erster Kühlmittelpumpe (6) und bei eingeschalteter zweiter Kühlmittelpumpe (10) in dem ersten Kühlmittelkreislauf (4) und in dem mit dem ersten Kühlmittelkreislauf (4) mittels des Mehrwegeventils (12) strömungsleitend verbundenen zweiten Kühlmittelkreislauf (8) zirkuliert, bevorzugt, dass die vorgenannte Zirkulation des Kühlmittels im Wesentlichen lediglich in dem ersten Kühlmittelkreislauf (4) und/oder die vorgenannte Zirkulation des Kühlmittels in dem ersten und dem zweiten Kühlmittelkreislauf (4, 8) jeweils lediglich durch die automatische Ansteuerung der ersten Kühlmittelpumpe (6), der zweiten Kühlmittelpumpe (10) und des Mehrwegeventils (12) erfolgt. Verfahren nach Anspruch 11 , dadurch gekennzeichnet, dass bei eingeschalteter erster Kühlmittelpumpe (6) und bei eingeschalteter zweiter Kühlmittelpumpe (10) mit konstantem Pumpendruck der ersten Kühlmittelpumpe (6) und mit zunehmenden Pumpendruck der zweiten Kühlmittelpumpe (10), bevorzugt linear zunehmenden Pumpendruck der zweiten Kühlmittelpumpe (10), ein Volumenstrom des Kühlmittels durch den zweiten Strömungsabschnitt (20) abnimmt, bevorzugt stetig abnimmt, und 18 ein Volumenstrom des Kühlmittels durch den ersten Strömungsabschnitt (18) zunimmt, bevorzugt stetig zunimmt. Verfahren nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass mit abnehmenden Pumpendruck der ersten Kühlmittelpumpe der Volumenstrom des Kühlmittels durch den zweiten Strömungsabschnitt, im Vergleich zu einem konstantem Pumpendruck der ersten Kühlmittelpumpe, zusätzlich abnimmt.
EP21723178.6A 2020-12-09 2021-04-28 Thermomanagementsystem für ein fahrzeug und verfahren zum betrieb eines thermomanagementsystems Pending EP4259462A1 (de)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102020132790 2020-12-09
PCT/EP2021/061156 WO2022122189A1 (de) 2020-12-09 2021-04-28 Thermomanagementsystem für ein fahrzeug und verfahren zum betrieb eines thermomanagementsystems

Publications (1)

Publication Number Publication Date
EP4259462A1 true EP4259462A1 (de) 2023-10-18

Family

ID=75787067

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
EP21723178.6A Pending EP4259462A1 (de) 2020-12-09 2021-04-28 Thermomanagementsystem für ein fahrzeug und verfahren zum betrieb eines thermomanagementsystems

Country Status (4)

Country Link
US (1) US12441159B2 (de)
EP (1) EP4259462A1 (de)
CN (1) CN116568537A (de)
WO (1) WO2022122189A1 (de)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20250084496A (ko) * 2023-12-04 2025-06-11 현대자동차주식회사 차량용 히트펌프 시스템
CN120439751A (zh) * 2025-05-26 2025-08-08 中国第一汽车股份有限公司 热管理系统和车辆

Family Cites Families (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH07324844A (ja) * 1994-05-31 1995-12-12 Sanyo Electric Co Ltd 6方向切替弁及びそれを用いた冷凍装置
JP5983187B2 (ja) * 2012-08-28 2016-08-31 株式会社デンソー 車両用熱管理システム
US9533551B2 (en) * 2015-03-16 2017-01-03 Thunder Power Hong Kong Ltd. Electric vehicle thermal management system with series and parallel structure
US20190143783A1 (en) * 2017-11-16 2019-05-16 Ford Global Technologies, Llc Multifunction reservoir for a secondary loop, climate control system and a secondary loop climate control system incorporating that multifunction reservoir
KR102496797B1 (ko) * 2017-12-11 2023-02-06 현대자동차 주식회사 차량용 히트 펌프 시스템
JP7024631B2 (ja) * 2018-07-04 2022-02-24 トヨタ自動車株式会社 車両の暖房装置
KR20200067008A (ko) * 2018-12-03 2020-06-11 현대자동차주식회사 6웨이 밸브 및 이를 포함한 차량용 열관리시스템
KR102378618B1 (ko) * 2019-08-05 2022-03-25 현대자동차주식회사 차량의 통합 열관리 회로
KR102869062B1 (ko) * 2020-06-16 2025-10-10 현대자동차 주식회사 차량용 히트펌프 시스템
CN115768636B (zh) * 2020-06-24 2025-12-09 海拉有限双合股份公司 用于电动车辆的热管理系统和用于其运行的方法
KR102881852B1 (ko) * 2020-07-17 2025-11-05 현대자동차 주식회사 차량용 열 관리 시스템
US12083856B2 (en) * 2020-10-29 2024-09-10 Rivian Ip Holdings, Llc Integrated thermal management system for a vehicle
DE102021131539A1 (de) * 2021-12-01 2023-06-01 Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft Verfahren zum Steuern eines Kühlsystems, Steuereinrichtung und Kraftfahrzeug
CN118843550A (zh) * 2022-03-02 2024-10-25 海拉有限双合股份公司 用于电动车辆的冷却剂系统和热管理系统
KR20240115479A (ko) * 2023-01-19 2024-07-26 현대자동차주식회사 차량용 히트펌프 시스템
JP7826986B2 (ja) * 2023-03-09 2026-03-10 トヨタ自動車株式会社 熱管理システム

Also Published As

Publication number Publication date
US12441159B2 (en) 2025-10-14
US20230311616A1 (en) 2023-10-05
WO2022122189A1 (de) 2022-06-16
CN116568537A (zh) 2023-08-08

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP4171977B1 (de) Thermomanagementsystem für ein elektrofahrzeug und verfahren zu dessen betrieb
WO2017121605A1 (de) Wärmesystem, elektro- oder hybridfahrzeug mit einem solchen und verfahren zum betrieb eines wärmesystems
WO2015091969A1 (de) Thermomanagement für ein elektro- oder hybridfahrzeug sowie ein verfahren zur konditionierung des innenraums eines solchen kraftfahrzeugs
DE102009051377A1 (de) Antrieb für ein Hybridfahrzeug
DE102017200874A1 (de) Elektrische Kühlmittelpumpe
EP1561020A1 (de) Thermostatventil für ein kühlsystem einer brennkraftmaschine
EP3374216B1 (de) Klimaanlage
DE102019205575A1 (de) Vorrichtung zur Kühlung einer Fahrzeugbatterie
EP4259462A1 (de) Thermomanagementsystem für ein fahrzeug und verfahren zum betrieb eines thermomanagementsystems
WO2023165801A1 (de) Kühlmittelsystem für ein elektrofahrzeug und thermomanagementsystem
DE10247262A1 (de) Verfahren zur Verdampfungstemperaturregelung bei einer Klimaanlage
EP4486582A1 (de) Kühlmittelsystem für ein elektrofahrzeug und kühlsystem für ein elektrofahrzeug mit einem kühlmittelsystem und einem kältemittelkreislauf
DE102016214116A1 (de) Klimatisierungsvorrichtung für ein Kraftfahrzeug
WO2024083712A1 (de) Temperiereinrichtung für ein kraftfahrzeug
WO2023061686A1 (de) Temperiereinrichtung für ein kraftfahrzeug
DE102011051540A1 (de) Fahrzeugtemperierungsvorrichtung
DE102009014038B4 (de) Wärmemanagement-Modul mit prismatischem Regelschieber
DE102012023823A1 (de) Fahrzeugklimatisierungsanlage
DE102022118621A1 (de) Kälteanlage für überkritisches Kältemittel mit zusätzlichem Kältemittelspeicher für ein Kraftfahrzeug, Kraftfahrzeug mit einer solchen Kälteanlage
WO2023280442A1 (de) Thermomanagementsystem für ein elektrofahrzeug und kombinationsventil für ein thermomanagementsystem
DE102023209702B4 (de) Verfahren zum Betrieb eines Thermomanagementsystems für ein Kraftfahrzeug
DE10320416B4 (de) Fluid/Luft-Heizungswärmetauscher für ein Kraftfahrzeug
DE102025106087A1 (de) Wärmepumpensystem für ein elektrisch betriebenes Fahrzeug und Verfahren zu dessen Betrieb
WO2025114009A1 (de) Wärmepumpensystem für ein elektrisch betriebenes fahrzeug
DE102016214119A1 (de) Klimatisierungsvorrichtung für ein Kraftfahrzeug und Verfahren zu deren Betrieb

Legal Events

Date Code Title Description
STAA Information on the status of an ep patent application or granted ep patent

Free format text: STATUS: UNKNOWN

STAA Information on the status of an ep patent application or granted ep patent

Free format text: STATUS: THE INTERNATIONAL PUBLICATION HAS BEEN MADE

PUAI Public reference made under article 153(3) epc to a published international application that has entered the european phase

Free format text: ORIGINAL CODE: 0009012

STAA Information on the status of an ep patent application or granted ep patent

Free format text: STATUS: REQUEST FOR EXAMINATION WAS MADE

17P Request for examination filed

Effective date: 20230614

AK Designated contracting states

Kind code of ref document: A1

Designated state(s): AL AT BE BG CH CY CZ DE DK EE ES FI FR GB GR HR HU IE IS IT LI LT LU LV MC MK MT NL NO PL PT RO RS SE SI SK SM TR

DAV Request for validation of the european patent (deleted)
DAX Request for extension of the european patent (deleted)
STAA Information on the status of an ep patent application or granted ep patent

Free format text: STATUS: EXAMINATION IS IN PROGRESS

17Q First examination report despatched

Effective date: 20250414

RAP3 Party data changed (applicant data changed or rights of an application transferred)

Owner name: HELLA GMBH & CO. KGAA