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技术方案

技术编号:34993708 阅读:19 留言:0更新日期:2022-09-21 14:41
机动车热管理系统包括温度控制系统,在其中集成了多个要进行温度控制的功能部件、环境热交换器和可对要输送给机动车的内部空间的空气进行温度控制的加热热交换器。每个功能部件和加热热交换器可借助分配系统交替地与第一连接热交换器和第二连接热交换器连接以形成能够分别输送温度控制流体的温度控制回路,其中环境热交换器至少可集成到包括第一连接热交换器的温度控制回路中。热管理系统还包括与温度控制系统流体分离的转移系统,其在至少一个转移回路中集成了第一和第二连接热交换器。热管理系统能够对机动车的内部空间和功能部件进行有利的温度控制,这通过在温度控制系统和转移系统之间通过将其热学技术地耦合的两个连接热交换器连接来确保。两个连接热交换器连接来确保。两个连接热交换器连接来确保。

【技术实现步骤摘要】
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


[0001]本专利技术涉及一种机动车、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。本专利技术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。

技术介绍

[0002]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。
[0003]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。

技术实现思路

[0004]本专利技术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。
[0005]上述技术问题以根据本专利技术的机动车来解决。机动车的有利的实施方式是本专利技术的内容并且从以下对本专利技术的描述中得出。
[0006]根据本专利技术,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,在根据本专利技术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]根据本专利技术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]按照根据本专利技术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本文档来自技高网
...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种具有热管理系统的机动车(1),所述热管理系统包括

温度控制系统(3),在所述温度控制系统中集成了
·
多个要进行温度控制的功能部件(2),
·
环境热交换器(5)和
·
加热热交换器(4),通过所述加热热交换器能够对要输送给所述机动车(1)的内部空间的空气(21)进行温度控制,其中,每个功能部件(2)和加热热交换器(4)能够借助分配系统交替地与第一连接热交换器(6)和第二连接热交换器(7)连接以形成温度控制回路,在所述温度控制回路中能够分别借助至少一个温度控制流体输送装置(8)以循环的方式输送温度控制流体,其中,所述环境热交换器(5)至少集成或能够集成到包括所述第一连接热交换器(6)的温度控制回路中,和

与所述温度控制系统(3)流体分离的转移系统(15),所述转移系统在第一转移回路中集成了用于输送转移流体的转移流体输送装置(16)、所述第一连接热交换器(6)和所述第二连接热交换器(7)。2.根据权利要求1所述的机动车(1),其特征在于,所述转移流体输送装置(16)被设计为压缩机并且所述第一转移回路附加地集成了节流阀(17)。3.根据上述权利要求中任一项所述的机动车(1),其特征在于,所述环境热交换器(5)集成或能够集成到至少一个包括所述第二连接热交换器(7)的温度控制回路中。4.根据上述权利要求中任一项所述的机动车(1),其特征在于,所述功能部件(2)是来自如下组中的至少两个功能部件,所述组包括电动牵引电机(2a)、功率电子器件(2c)、牵引电源(2b)、充电设备(2e)和热管理系统控制器(2d)。5.根据权利要求4所述的机动车(1),其特征在于,所述牵引电源(2b)和所述牵引电机(2a)以并联布置的方式集成到所述温度控制系统中。6.根据权利要求4或5所述的机动车(1),其特征在于,一方面所述牵引电机(2a)和/或如下组中的至少一个功能部件(2)和另一方面由所述环境热...

【专利技术属性】
技术研发人员:M迈尔R卢德斯F埃尔哈特P萨瓦尔H希勒J杜瓦尔德
申请(专利权)人:大众汽车股份公司
类型:发明
国别省市:

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