具有温度控制系统和单独的转移系统的机动车热管理系统的制作方法

文档序号:31564497发布日期:2022-09-20 19:43阅读:99来源:国知局
具有温度控制系统和单独的转移系统的机动车热管理系统的制作方法

1.本发明涉及一种机动车、尤其一种电动车辆,即一种仅借助至少一个电动牵引电机就能够驱动的机动车。本发明具体地涉及一种这样的机动车的热管理系统,借助该热管理系统能够一方面对功能部件进行温度控制、即根据需要进行冷却或加热并且另一方面对机动车的内部空间进行温度控制。


背景技术:

2.在设计电动汽车的热管理系统时,一个特别的焦点是将用于功能部件和内部空间的温度控制的电能消耗保持尽可能低,这尤其可以通过以下方式实现,即尽可能多地将在温度控制时积存在一个位置的废热用于另一个位置的温度控制,从而可以在此程度上省去主动地、尤其电气地产生热能。
3.已知的是,根据需要将尤其可以用以冷却内部空间的空调系统用作热泵,以便将积存的废热用于其他位置的温度控制。在us 2019/0092121 a1中公开了一种这样的用于电动机动车的空调系统。


技术实现要素:

4.本发明要解决的技术问题在于,提出一种用于机动车和尤其电动车辆的热管理系统,该热管理系统使得能够对机动车的功能部件和内部空间进行有利的温度控制。
5.上述技术问题以根据本发明的机动车来解决。机动车的有利的实施方式是本发明的内容并且从以下对本发明的描述中得出。
6.根据本发明,机动车设置有热管理系统,其中,热管理系统一方面包括温度控制系统,在该温度控制系统中集成了至少多个要进行温度控制的功能部件、环境热交换器和(第一)加热热交换器,通过该加热热交换器能够对要输送给机动车内部空间的空气进行温度控制。在此,功能部件优选地是来自如下组中的至少两个功能部件,该组包括以下功能部件:
[0007]-电动牵引电机、即电动机,借助该牵引电机提供用于机动车的行驶的至少一部分驱动功率,并且至少暂时地、必要时(始终)提供用于机动车的行驶的全部驱动功率;
[0008]-功率电子器件,尤其用于控制牵引电机;该功率电子器件尤其可以包括脉冲逆变器;
[0009]-牵引电源,即针对提供给牵引电机以驱动机动车的电能的电源;在此,牵引电源尤其可以是针对电能的存储器装置(牵引电池)或任何针对电能的发电机、例如燃料电池;
[0010]-充电设备,尤其是针对设计为牵引电池的牵引电源的充电设备,其中,充电设备尤其还具有用于连接到外部的、即位于机动车外部的电源的接口;和
[0011]-热管理系统控制器、即通过其能够控制热管理系统的至少一个分配系统的控制装置;在此,热管理系统控制器可以(功能上)集成到机动车的中央控制装置中。
[0012]
规定的是,每个功能部件和加热热交换器可以借助热管理系统的分配系统与第一
连接热交换器(或其第一热交换侧)和第二连接热交换器(或其第一热交换侧)交替地(即要么与第一连接热交换器要么与第二连接热交换器)连接以形成温度控制回路,在该温度控制回路中可以分别借助一个或多个温度控制流体输送装置以循环的方式输送温度控制流体,其中,环境热交换器至少集成或能够集成到包括第一连接热交换器的温度控制回路中。在此可以规定,流过一个或多个相应的(即包括第一连接热交换器和环境热交换器的)温度控制回路的温度控制流体至少暂时地被引导通过环境热交换器,并且在必要时为了冷却目的(即为了冷却温度控制流体)总是被引导通过环境热交换器。
[0013]“环境热交换器”被理解为一种热交换器,该热交换器针对在一方面温度控制流体和另一方面环境空气之间的热量过渡而设置。在此,该热量过渡既可以用于冷却温度控制流体(基于到环境空气的热量过渡),也可以用于加热温度控制流体(基于从环境空气的热量过渡)。
[0014]
此外,热管理系统包括与温度控制系统流体分离的转移系统,该转移系统在至少一个(第一)转移回路中集成了第一连接热交换器(或其第二热交换侧)和第二连接热交换器(或其第二热交换侧)。
[0015]
温度控制系统和转移系统彼此的“流体分离”在此被理解为,在该系统的运行中不会发生一方面温度控制流体和另一方面转移流体的混合。因此,也可以规定,温度控制流体与转移流体不同。尤其可以规定,温度控制流体是在温度控制系统的运行中在任何时候都为液态的流体。与此相应地,一个或多个温度控制流体输送装置尤其也可以设计为泵。相反地,在转移系统的运行中,转移流体既可以以液态的聚集状态存在,也可以以气态的聚集状态存在。因此,一个或多个转移流体输送装置尤其可以设计为泵和/或压缩机。然而,在根据本发明的机动车的特定的实施方式中也可以规定,针对温度控制系统和转移系统使用相同的流体。
[0016]
根据本发明的机动车的热管理系统使得能够对机动车的功能部件和内部空间进行有利的温度控制,这通过所设置的在一方面温度控制系统和另一方面转移系统之间通过两个连接热交换器的连接来实现,所述两个连接热交换器将这些系统热学技术地耦合。在此,转移回路或流入其中的转移流体能够实现在连接热交换器之间的有利的热能传递,通过该热能传递又可以实现对机动车的功能部件和内部空间的尽可能优化的温度控制。
[0017]
如果转移流体输送装置被设计为压缩机并且(第一)转移回路附加地集成了节流阀,则该热能传递可以特别有利地借助转移系统来进行。因此,转移系统具有对于作为压缩热泵和/或压缩制冷机的功能所需的所有部件。由此存在借助转移系统生成特别高的温度差的可能性,这可以有利地关于机动车的功能部件和内部空间的温度控制产生影响。
[0018]
按照根据本发明的机动车的优选的实施方式可以规定,环境热交换器集成或能够集成到每个包括至少一个功能部件和第一连接热交换器的温度控制回路中。这使得能够对这些功能部件进行尽可能优化的符合需要的温度控制。但是,如果其中一个功能部件是牵引电源,则也可以规定,不设置包括牵引电源、第一连接热交换器和环境热交换器的温度控制回路,由此可以得到热管理系统的相对简单的设计。
[0019]
此外可以规定,环境热交换器还集成或能够集成到至少一个、必要时每一个包括第二连接热交换器的温度控制回路中。这也可以有利地关于机动车的功能部件和内部空间的尽可能优化的温度控制产生影响。在此可以规定,流过一个或多个相应的温度控制回路
的温度控制流体至少暂时地被引导通过环境热交换器,并且在必要时为了加热目的(即为了加热温度控制流体)总是被引导通过环境热交换器。
[0020]
为了实现尽可能优化的符合需要的温度控制可以规定,牵引电源和牵引电机以并联布置的方式集成到温度控制系统中,从而牵引电源和牵引电机能够彼此独立地借助温度控制流体流过。
[0021]
此外可以规定,一方面牵引电机和/或功能部件组中的至少一个功能部件和另一方面(环境热交换器)组合以串联布置的方式集成到温度控制系统中,该功能部件组包括以下功能部件:功率电子器件、充电设备和热管理系统控制器,该(环境热交换器)组合由环境热交换器和环境热交换器旁路组成,从而一方面一个或多个功能部件和另一方面环境热交换器组合能够始终仅共同或同时地借助温度控制流体流过。这可以导致根据本发明的机动车的温度控制系统以及因此整个热管理系统的相对简单的设计。在此,“环境热交换器旁路”被理解为借助分配系统在流过方面可控制的、用于绕过环境热交换器、尤其是仅绕过环境热交换器的旁路管线。
[0022]
按照根据本发明的机动车的优选的实施方式可以规定,如果功能部件之一是牵引电源,则可以在包括牵引电源并且排除连接热交换器和一个或多个其他功能部件的短连接回路中输送温度控制剂。这能够实现牵引电源的至少暂时地设置的自身温度控制,其中,借助短连接回路或通过在其中借助温度控制流体输送装置输送的温度控制流体实现了在牵引电源内部局部地积存的废热的均匀分配。这尤其在由多个单池组成的牵引电池的情况下可以是有利的。此外,牵引电源的这种热解耦可以简化对机动车的其余功能部件和内部空间的符合需要的温度控制。
[0023]
优选地,根据本发明的机动车的热管理系统的分配系统可以包括第一分配装置和第二分配装置,该第一分配装置仅与或仅能够与第一连接热交换器(即不与第二连接热交换器)连接,该第二分配装置仅与或仅能够与第二连接热交换器(即不与第一连接热交换器)连接。在此,第一分配装置和/或第二分配装置可以优选地设计为旋转滑阀(例如具有球形或柱形的阀体)和/或线性滑阀(例如薄膜滑阀)。在此,两个分配装置可以彼此单独地或独立地设计。但是,也可以有利地实现集成的设计和尤其在同一壳体内的布置。优选地,分配装置分别与自身的、可主动控制的、尤其电动的执行器相关联,以便能够实现对分配装置的独立控制。
[0024]
按照根据本发明的机动车的优选的实施方式可以规定,转移系统在第一转移回路中集成了第一连接热交换器和第二连接热交换器并且排除了空气热交换器,通过该空气热交换器可以附加地(除了加热热交换器之外)或替换地(替代加热热交换器)对要输送给机动车的内部空间的空气进行温度控制。此外,第二转移回路然后可以集成第一连接热交换器和空气热交换器并且排除第二连接热交换器,其中,借助分配系统能够设置将转移流体分配到第一转移回路和/或第二转移回路中的根据需要的分配。这种设计还使得能够借助转移系统实现特别灵活的热能传递,并且因此实现对机动车的功能部件和内部空间的尽可能优化的符合需要的温度控制。尤其可以因此实现对机动车的内部空间的有利的温度控制,其中,空气热交换器能够引起对要输送给内部空间的空气的加热和冷却。
[0025]
对机动车的内部空间的有利的温度控制也可以在这样的根据本发明的机动车中实现,该机动车包括第二加热热交换器,其中,第一加热热交换器和第二加热热交换器可以
尤其以并联布置的方式集成到温度控制系统中。
[0026]
此外,根据本发明的机动车的热管理系统可以包括辅助加热器,该辅助加热器集成或能够集成到包括加热热交换器和第一连接热交换器的温度控制回路中。该辅助加热器可以用于根据需要加热温度控制流体,以确保内部空间的充分加热,而不依赖于机动车的运行状态和在此积存在热管理系统中的废热。在此,辅助加热器尤其可以电动地运行,即为了加热目的将电能转换为热能。然而,例如作为燃烧器的实施方式也是可能的。
附图说明
[0027]
下面参考附图中示出的实施例更详细地阐述本发明。分别以简化的图示在附图中:
[0028]
图1示出了根据第一实施方式的根据本发明的机动车;
[0029]
图2示出了根据第二实施方式的根据本发明的机动车;
[0030]
图3示出了根据第三实施方式的根据本发明的机动车;
[0031]
图4示出了根据第四实施方式的根据本发明的机动车;
[0032]
图5示出了根据第五实施方式的根据本发明的机动车;
[0033]
图6示出了根据第六实施方式的根据本发明的机动车;
[0034]
图7示出了根据第七实施方式的根据本发明的机动车;
[0035]
图8示出了根据第八实施方式的根据本发明的机动车;
[0036]
图9示出了在第一运行状态下的根据图8的机动车的热管理系统;
[0037]
图10示出了在第二运行状态下的根据图8的机动车的热管理系统;
[0038]
图11示出了在第三运行状态下的根据图8的机动车的热管理系统;
[0039]
图12示出了在第四运行状态下的根据图8的机动车的热管理系统;
[0040]
图13示出了在第五运行状态下的根据图8的机动车的热管理系统;
[0041]
图14示出了在第六运行状态下的根据图8的机动车的热管理系统。
具体实施方式
[0042]
图1示出了根据本发明的机动车1的第一实施方式。该机动车以电动车辆的形式构造并且包括作为功能部件2的电动牵引电机2a和牵引电池2b,可以从该牵引电池为牵引电机2a提供电能以驱动机动车1。此外,机动车1包括作为功能部件2的功率电子器件2c、热管理系统控制器2d和充电设备2e,该功率电子器件是或包括用于控制牵引电机2a的脉冲逆变器,通过该充电设备可以将牵引电池2b与外部电源(未示出)连接以进行充电。
[0043]
机动车1的所有这些功能部件2都被集成到机动车1的热管理系统中,以确保对它们进行符合需要的温度控制。在此,这样的温度控制可以在机动车1的行驶运行期间和在机动车的非使用(即没有行驶运行)期间、尤其在牵引电池2b的充电(充电运行)期间至少暂时地是有意义或有必要的。
[0044]
热管理系统一方面包括温度控制系统3,在该温度控制系统内集成有所提及的功能部件2,并且还附加地集成有加热热交换器4、具有环境热交换器旁路5a的环境热交换器5、第一连接热交换器6的第一热交换侧、第二连接热交换器7的第一热交换侧、多个泵8(作为温度控制流体输送装置)、辅助加热器14、第一分配装置9和第二分配装置10以及第一控
制阀19和第二控制阀20。分配装置9、10和控制阀19、20是热管理系统的分配系统的组成部分。
[0045]
在此,例如以旋转滑阀或线性滑阀的形式构造的分配装置9、10分别与两个连接热交换器6、7之一相关联。
[0046]
可以通过加热热交换器4对要输送给机动车1的内部空间的空气21进行温度控制。
[0047]
第一控制阀19与由环境热交换器5和环境热交换器旁路5a组成的(环境热交换器)组合相关联。借助该第一控制阀,可以将输送给环境热交换器组合的温度控制流体根据需要分配或者说划分到环境热交换器5和/或环境热交换器旁路5a中。
[0048]
牵引电机2a、功率电子器件2c、充电设备2e、热管理系统控制器2d和环境热交换器组合串联地布置在温度控制系统3中。
[0049]
将所提及的部件集成到温度控制系统3中意味着,所述部件彼此以流体传导的方式通过流体管线连接并且能够根据需要被温度控制流体流过。为此,温度控制流体由泵8符合需要地输送并且借助分配系统在温度控制系统3内进行分配,其中,能够设计多个温度控制回路。温度控制系统3在此被设计为,使得所有所提及的功能部件2、加热热交换器4和环境热交换器5与第一连接热交换器6和第二连接热交换器7交替地连接以分别形成(包括第一连接热交换器6或第二连接热交换器7的)温度控制回路。
[0050]
对于温度控制系统3的连接,每个分配装置9、10都形成两个不可切换接头11以与分别相关联的连接热交换器6、7连接。这两个接头11中的每个接头都分别与可切换接头12的(接头)组以流体传导的方式连接。每个接头组包括至少两个可切换接头12,其中一个可切换接头与由牵引电机2a、功率电子器件2c、热管理系统控制器2d、充电设备2e和环境热交换器组合组成的串联地布置的组以流体传导的方式连接,并且另一个可切换接头与加热热交换器4以流体传导的方式连接。此外,辅助加热器14集成到流体管线中,该流体管线将第一分配装置9的可切换接头12之一与加热热交换器4连接。
[0051]
此外,每个分配装置9、10的接头组之一包括第三可切换接头12,该第三可切换接头与牵引电池2b以流体传导的方式连接。此外,牵引电池2b分别通过不可切换接头11与每个分配装置9、10连接。在此,由牵引电机2a、功率电子器件2c、热管理系统控制器2d、充电设备2e和环境热交换器组合组成的串联地布置的组与分配装置9、10的连接被选择为,使得该组的两个连接侧与分配装置9、10的可切换接头12的不同接头组连接。因此,由所提及的功能部件2和环境热交换器组合组成的串联地布置的组的第一连接侧与第一分配装置9的由两个可切换接头组成的接头组并且与第二分配装置10的由三个可切换接头12组成的接头组连接。相反地,第二连接侧与第一分配装置9的由三个可切换接头12组成的接头组以及与第二分配装置10的由两个可切换接头12组成的接头组连接。这种连接使得能够改变温度控制流体流过串联地布置的组的功能部件2和环境热交换器组合的方向。
[0052]
此外还设置短连接管线13,该短连接管线将两条(在分配装置9、10的区域中分支的)流体管线彼此连接,通过这两条流体管线将牵引电池2b与两个分配装置9、10连接,其中,分配系统的第二控制阀20与该短连接管线13相关联。通过第二控制阀20,可以根据需要在否则仅包括牵引电池2b的短连接回路中借助泵8之一输送温度控制流体。
[0053]
总共设置三个泵8,分别有一个泵集成到将分配装置9、10与分别相关联的连接热交换器6、7连接的流体管线中,并且第三个泵集成到短连接管线13中。
[0054]
热管理系统还包括形成两个转移回路的转移系统15。一方面压缩机16(作为转移流体输送装置)和第一连接热交换器6的第二热交换侧被集成到两个转移回路中或集成到两个转移回路的整体部分中。然后,可主动控制或可主动调节的第一节流阀17(例如以可调节膨胀阀的形式或作为膨胀阀和切换阀的组合)和第二连接热交换器7的第二热交换侧也附加地集成到第一转移回路中。相反地,同样可主动控制的第二节流阀17和空气热交换器18也附加地集成到第二转移回路中,通过该空气热交换器可以附加地对要输送给机动车1的内部空间的空气21进行温度控制。
[0055]
原则上,热能可以借助在转移回路中流动的转移流体在不同的热交换器6、7、18之间转移。同时,转移系统15被设计为,该转移系统既可以用作压缩热泵也可以用作压缩制冷机。
[0056]
在转移系统用作压缩热泵的情况下,热量在第二连接热交换器7和/或空气热交换器18中过渡到转移流体中,由此转移流体气化。然后借助压缩机16将仍然相对冷的气态转移流体压缩,由此该转移流体的温度(也)升高。由此,转移流体在第一连接热交换器6中可以有利地用于对也流过该第一连接热交换器的温度控制流体加热。相应的热量过渡导致转移流体冷凝,其中,然后还借助节流阀17之一将转移流体降低到较低的压力。回路过程的循环于是闭环。
[0057]
在转移系统15用作压缩制冷机的情况下,借助压缩机16压缩气态转移流体。然后在第一连接热交换器6中将转移流体液化,这在释放热能的情况下进行。液态的转移流体然后流过节流阀17中的至少一个,由此使该转移流体降低压力。在随后流过第二连接热交换器7和/或空气热交换器18时,转移流体气化。回路过程的循环于是闭环。在第二连接热交换器7和/或空气热交换器18中到转移流体中的、引起气化的热量过渡可以有利地用于冷却也流过相应热交换器7、18的流体(温度控制流体或空气21)。
[0058]
在将转移系统15用作压缩热泵和压缩制冷机时,第一连接热交换器6用作冷凝器并且第二连接热交换器7和/或空气热交换器18都用作用于转移流体的蒸发器。因此,不必针对转移系统15的不同使用而改变转移流体的流动方向。由此能够实现转移系统15的相对简单且因此有利的实施方式。
[0059]
图2示出了根据第二实施方式的根据本发明的机动车1,该机动车与根据图1的机动车的不同之处仅在于,充电设备2e集成到流体管线的将牵引电池2b或第二控制阀20与第二分配装置10的相应的不可切换接头11连接的部段中。
[0060]
相反地,在根据图3的根据本发明的机动车1中,充电设备2e集成到短连接管线13中。在其他方面,该机动车1对应于图1和图2的机动车。
[0061]
图4示出了根据第四实施方式的根据本发明的机动车1,该机动车与根据图1至图3的机动车的不同之处在于,没有充电设备2e被集成到热管理系统中。如果以其他方式对现有的充电设备2e进行温度控制,或者不需要对充电设备2e进行主动的温度控制,则可能是这种情况。此外,在根据图4的机动车1中,在根据图1至图3的机动车1中集成到短连接管线13中的冷却剂泵8紧靠在牵引电池2b下游地被集成到如下的流体管线中,该流体管线将牵引电池2b与分配装置6、7的可切换接头12连接。在图4中示出的机动车1相对于图1至图3的机动车1的另一个区别在于,由牵引电机2a、功率电子器件2c、热管理系统控制器2d和环境热交换器组合组成的串联地布置的组的两个连接侧分别与分配装置9、10的相同的接头组
(即包括三个或两个可切换接头12)连接。
[0062]
图5示出了根据第五实施方式的根据本发明的机动车1,该机动车与根据图4的机动车的不同之处仅在于,(如在根据图1至图3的机动车1中那样)针对泵8之一设置在短连接管线13中、而不是紧靠在牵引电池2b下游的布置。
[0063]
图6示出了根据第六实施方式的根据本发明的机动车1,该机动车又与根据图1至图3的机动车如下地不同,即没有充电设备2e被集成到热管理系统中。此外,两个分配装置6、7中的每个分配装置的不同接头组(即具有两个或三个可切换接头12)的布置被改变,从而实现了这些不同接头组相对于流体管线的相应地改变的关联,这些流体管线将分配装置9、10与分别相关联的连接热交换器6、7连接。这些流体管线中分别有一条流体管线是流体导入管线,另一条流体管线是流体导出管线,这由分别相关联的泵8的输送方向(在附图中由泵符号中的箭头表示)定义。
[0064]
在图7中示出的根据本发明的机动车1的热管理系统与根据图4和图5的热管理系统的不同之处仅在于,没有牵引电池2b被集成到热管理系统中。如果以其他方式对这样的牵引电池2b进行温度控制或者不需要对牵引电池2b进行主动的温度控制,或者如果设置适用于此的另一个牵引电源、例如燃料电池,则可能是这种情况。由于缺少对牵引电池2b的集成,输送温度控制流体所需的泵8的数量可以减少到两个。同样地,可以简化地设计分配装置6、7,因为仅需分别设置两个具有两个可切换接头12的接头组。在本实施方式中还省去了第二控制阀20。
[0065]
根据图8的热管理系统基本上与根据图7的热管理系统相对应。然而,一个区别是,由牵引电机2a、功率电子器件2c、热管理系统控制器2d和环境热交换器组合组成的串联地布置的组与分配装置9、10的连接不同。在根据图8的实施方式中(与在根据图1至图3和图6的实施方式中一样),该连接被选择为,使得该组的两个连接侧与分配装置6、7的不同接头组连接。
[0066]
图9示出了根据图8的热管理系统的第一运行状态,在机动车1的行驶运行中并且在紧靠在环境热交换器5下游测量的温度控制流体的温度低于边界温度(“温度控制流体边界温度”;例如50℃)时,可以设置该第一运行状态。
[0067]
通过对第一分配装置9的可切换接头12的相应的控制,形成两个温度控制回路,所述温度控制回路分别集成了第一连接热交换器6并且附加地要么集成了由牵引电机2a、功率电子器件2c、热管理系统控制器2d和环境热交换器组合组成的串联地布置的组要么集成了环境热交换器4。在此,仅将温度控制剂引导通过环境热交换器旁路5a。
[0068]
在热管理系统的该第一运行状态期间,可以将转移系统15用作压缩制冷机,其中,要输送给机动车1的内部空间的空气21首先在空气热交换器18(按照功能作为压缩制冷机的蒸发器)中被冷却。在此积存在第一连接热交换器6(按照功能作为压缩制冷机的冷凝器)中的热能(与现有功能部件2的废热一样)可以借助加热热交换器4输出到空气21中。该空气21因此首先借助空气热交换器18被冷却,然后借助加热热交换器4被加热,这样做的目的是,通过在再次加热首先冷却的空气(所谓的“再加热(reheat)”功能性)之前冷凝出该空气21中的水,来干燥该空气21。
[0069]
在图10中示出的第二运行状态与根据图9的运行状态的不同之处仅在于,在包括串联地布置的组的温度控制回路中的温度控制剂被引导为仅通过环境热交换器5并且不通
过环境热交换器旁路5a。如果温度控制流体的温度高于温度控制流体边界温度,则可以设置这一点。由此可以通过环境热交换器5将多余的热能输出到环境空气中,流过温度控制回路的温度控制剂具有该多余的热能并且不需要该多余的热能来借助加热热交换器4加热空气21。
[0070]
对通过环境热交换器5输出的热能的控制可以通过第一运行状态和第二运行状态之间的有针对性的切换(通过第一控制阀19的相应切换)来实现。作为对此的补充或替换,也可以为此设置任意数量的中间运行状态,该中间运行状态原则上与根据图9和图10的第一和第二运行状态相对应,但是在该中间运行状态中借助第一控制阀19的相应设置将到达环境热交换器组合的温度控制剂以不同的比率引导通过环境热交换器5和环境热交换器旁路5a。
[0071]
图11示出了热管理系统的第三运行状态,该第三运行状态与根据图9和图10的第一和第二运行状态的不同之处在于,包括加热热交换器4的温度控制回路不存在或不被温度控制剂流过。空气21由此仅借助转移系统15被冷却,其中,在此积存在第一连接热交换器6(按照功能作为压缩制冷机的冷凝器)中的废热借助其余的温度控制回路和接入在其中的环境热交换器5排出到环境空气中。该第三运行状态既可以在机动车1的行驶运行中设置,也可以在机动车1的持久的静止状态中或非使用的情况下设置,尤其分别在环境温度高于边界温度时设置。于是,在机动车1的非使用中将会实现所谓的“固定式空气调节”。
[0072]
图12示出了热管理系统的第四运行状态,该第四运行状态与根据图11的第三运行状态的不同之处在于,通过相应地控制第二分配装置10的可切换接头12,启用或流过附加的温度控制回路,该附加的温度控制回路集成了第二连接热交换器7和加热热交换器4。此外,通过相应地控制节流阀17,转移剂被引导通过两个转移回路。在热管理系统的该第四运行状态中,空气21不仅借助空气热交换器18(按照功能作为用作压缩制冷机的转移系统15的蒸发器)被冷却而且借助加热热交换器4被冷却,为此,流过加热热交换器4的冷却剂借助第二连接热交换器7(按照功能也作为用作压缩制冷机的转移系统15的蒸发器)相应地被冷却。
[0073]
图13和图14示出了热管理系统的第五运行状态和第六运行状态,它们同样既可以在机动车1的行驶运行中设置,也可以在机动车的非运行的情况下设置。通过相应地控制第一分配装置9和第二分配装置10的可切换接头12,启用两个温度控制回路,其中一个温度控制回路除了第一分配装置9之外还集成了第一连接热交换器6、辅助加热器14和加热热交换器4,并且另一个温度控制回路除了第二分配装置10之外还集成了第二连接热交换器7和由牵引电机2a、功率电子器件2c、热管理系统控制器2d和环境交换器组合组成的串联地布置的组。
[0074]
转移系统15在热管理系统的第五运行状态和第六运行状态中都可以用作压缩热泵。在此,在第二连接热交换器7中将(作为待冷却的功能部件2的)牵引电机2a、功率电子器件2c和热管理系统控制器2d的废热传递到转移流体中。该热能在第一连接热交换器6中用于加热温度控制流体,该温度控制流体流过该第一连接热交换器所接入的温度控制回路。该相对较热的温度控制流体然后在加热热交换器4中用于加热输送给机动车1的内部空间的空气21。依据对于加热空气21所需的热能的量,环境热交换器5可以借助第一控制阀19接入到相应的温度控制回路中(参见图13)或被排除在外(参见图14)。如果通过提到的功能部
件2的冷却可提供的热能多于在加热热交换器4中对于加热空气21所需的热能,则可以进行接入。相反地,如果通过功能部件2的冷却而损失的热能少于对于加热空气21所需的热能,则可以借助辅助加热器14产生对此仍然需要的差额。替换地或补充地,如果紧靠在第二连接热交换器7下游的温度控制流体的温度低于环境温度,则也可以进行环境热交换器5的接入。由此,也可以将热能用于对通过环境热交换器4从环境空气中提取的空气21进行温度控制。
[0075]
附图标记列表
[0076]1ꢀꢀꢀꢀ
机动车
[0077]2ꢀꢀꢀꢀ
功能部件
[0078]
2a
ꢀꢀꢀ
牵引电机
[0079]
2b
ꢀꢀꢀ
牵引电池(牵引电源)
[0080]
2c
ꢀꢀꢀ
功率电子器件
[0081]
2d
ꢀꢀꢀ
热管理系统控制器
[0082]
2e
ꢀꢀꢀ
充电设备
[0083]3ꢀꢀꢀꢀ
温度控制系统
[0084]4ꢀꢀꢀꢀ
加热热交换器
[0085]5ꢀꢀꢀꢀ
环境热交换器
[0086]
5a
ꢀꢀꢀ
环境热交换器旁路
[0087]6ꢀꢀꢀꢀ
第一连接热交换器
[0088]7ꢀꢀꢀꢀ
第二连接热交换器
[0089]8ꢀꢀꢀꢀ
泵(温度控制流体输送装置)
[0090]9ꢀꢀꢀꢀ
第一分配装置
[0091]
10
ꢀꢀꢀ
第二分配装置
[0092]
11
ꢀꢀꢀ
分配装置的不可切换接头
[0093]
12
ꢀꢀꢀ
分配装置的可切换接头
[0094]
13
ꢀꢀꢀ
短连接管线
[0095]
14
ꢀꢀꢀ
辅助加热器
[0096]
15
ꢀꢀꢀ
转移系统
[0097]
16
ꢀꢀꢀ
压缩机(转移流体输送装置)
[0098]
17
ꢀꢀꢀ
节流阀
[0099]
18
ꢀꢀꢀ
空气热交换器
[0100]
19
ꢀꢀꢀ
第一控制阀
[0101]
20
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第二控制阀
[0102]
21
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空气
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