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WO2015091969A1 - Thermomanagement für ein elektro- oder hybridfahrzeug sowie ein verfahren zur konditionierung des innenraums eines solchen kraftfahrzeugs - Google Patents

Thermomanagement für ein elektro- oder hybridfahrzeug sowie ein verfahren zur konditionierung des innenraums eines solchen kraftfahrzeugs Download PDF

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Publication number
WO2015091969A1
WO2015091969A1 PCT/EP2014/078777 EP2014078777W WO2015091969A1 WO 2015091969 A1 WO2015091969 A1 WO 2015091969A1 EP 2014078777 W EP2014078777 W EP 2014078777W WO 2015091969 A1 WO2015091969 A1 WO 2015091969A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
coolant
thermal management
management system
interior
coolant circuit
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.)
Ceased
Application number
PCT/EP2014/078777
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Martin Adldinger
Heinrich BIRNDORFER
Leonhard HÖRTH
Manuel Lorenz
Marco Ranalli
Stefan Riederer
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.)
Bayerische Motoren Werke AG
Technische Universitaet Muenchen
Gentherm GmbH
Original Assignee
Bayerische Motoren Werke AG
Technische Universitaet Muenchen
Gentherm GmbH
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 Bayerische Motoren Werke AG, Technische Universitaet Muenchen, Gentherm GmbH filed Critical Bayerische Motoren Werke AG
Publication of WO2015091969A1 publication Critical patent/WO2015091969A1/de
Priority to US15/187,220 priority Critical patent/US10589596B2/en
Anticipated expiration legal-status Critical
Ceased legal-status Critical Current

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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60H—ARRANGEMENTS OF HEATING, COOLING, VENTILATING OR OTHER AIR-TREATING DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR PASSENGER OR GOODS SPACES OF VEHICLES
    • B60H1/00—Heating, cooling or ventilating [HVAC] devices
    • B60H1/00478—Air-conditioning devices using the Peltier effect
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60H—ARRANGEMENTS OF HEATING, COOLING, VENTILATING OR OTHER AIR-TREATING DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR PASSENGER OR GOODS SPACES OF VEHICLES
    • B60H1/00—Heating, cooling or ventilating [HVAC] devices
    • B60H1/00271—HVAC devices specially adapted for particular vehicle parts or components and being connected to the vehicle HVAC unit
    • B60H1/00278—HVAC devices specially adapted for particular vehicle parts or components and being connected to the vehicle HVAC unit for the battery
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    • B60H—ARRANGEMENTS OF HEATING, COOLING, VENTILATING OR OTHER AIR-TREATING DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR PASSENGER OR GOODS SPACES OF VEHICLES
    • B60H1/00—Heating, cooling or ventilating [HVAC] devices
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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    • F25B21/02—Machines, plants or systems, using electric or magnetic effects using Peltier effect; using Nernst-Ettinghausen effect
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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    • F25B21/04—Machines, plants or systems, using electric or magnetic effects using Peltier effect; using Nernst-Ettinghausen effect reversible
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • B60H1/00271—HVAC devices specially adapted for particular vehicle parts or components and being connected to the vehicle HVAC unit
    • B60H2001/00307—Component temperature regulation using a liquid flow
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25B—REFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
    • F25B2700/00—Sensing or detecting of parameters; Sensors therefor
    • F25B2700/21—Temperatures
    • F25B2700/2115—Temperatures of a compressor or the drive means therefor
    • F25B2700/21153—Temperatures of a compressor or the drive means therefor of electronic components

Definitions

  • the invention relates to a thermal management system for an electric or hybrid vehicle having the features of the preamble of claim 1.
  • the invention further relates to a method for conditioning the interior of a motor vehicle with such a thermal management system.
  • thermal management system is for example from the
  • heat pumps are often used based on a refrigerant circuit with integrated compressor.
  • heat is generally raised from a heat reservoir, in particular the environment, according to the heat pump principle to a higher temperature level and delivered to the interior.
  • DE 10 2010 043 576 A1 further discloses a thermal management system in which, in a conventional manner, a heating heat exchanger for heating the interior is integrated in a cooling circuit for cooling the internal combustion engine.
  • a heating heat exchanger for heating the interior is integrated in a cooling circuit for cooling the internal combustion engine.
  • the waste heat of the electric drive train via an additional heat exchanger in the coolant circuit of the engine can be introduced.
  • an interior conditioning system can furthermore be seen in which a conventional compressor air conditioning system with a refrigerant circuit is used as a primary cooling source.
  • a Peltier device is used as a secondary cooling source, which is integrated, for example, in a seat for seat cooling. Here it is intended to circulate air through the seat, which is cooled by the Peltier device.
  • DE 10 2010 021 901 A1 discloses a special construction of such a Peltier device in which a plurality of thermoelectric Peltier modules are flowed through in meandering fashion by a fluid.
  • the object of the invention is to specify an energy-efficient thermal management system, in particular for electric and hybrid vehicles.
  • the object is achieved according to the invention by a thermal management system having the features of claim 1 and by a method for conditioning the interior of a motor vehicle with the aid of such a thermal management system.
  • the thermal management system comprises a first coolant circuit, in which a liquid coolant for temperature control of electrical components of an electric drive train tempered and in particular cooled. These components are either or in combination to an electric drive motor for the drive of the motor vehicle, possibly a battery for this drive or power electronics for controlling the drive motor.
  • a pump and an ambient heat exchanger for delivering excess heat to the environment is integrated.
  • the thermal management system comprises a conditioning unit for conditioning an interior of a motor vehicle, in particular the passenger compartment.
  • the conditioning unit is commonly referred to as HVAC unit ("Heating Ventilation Air Conditioning") or as an air conditioning unit.
  • Heating Ventilation Air Conditioning or as an air conditioning unit.
  • This conditioning unit is used depending on current requirements, either for heating or for cooling the interior and preferably also for dehumidifying the interior air Conditioning unit is in particular a unit integrated in a housing which is suitably connected to air ducts for interior ventilation and provided with a blower.
  • this conditioning unit contains at least one heat exchanger for the release of heat into or for the absorption of heat from a supply air flow, which flows through the conditioning unit.
  • the thermal management system further includes a second coolant circuit for a liquid coolant for conditioning the interior.
  • the second coolant circuit is designed for a lower (maximum) operating temperature than the first coolant circuit and is used either for heating or for cooling the interior. It is operable independently of the first coolant circuit, thus has a further pump for circulating the liquid coolant and is also connected to an ambient heat exchanger, so that the guided in the second coolant circuit coolant for heat exchange through the ambient heat exchanger is feasible.
  • the ambient heat exchanger serves to re-cool the coolant in the second coolant circuit Case of a cooling operation or to absorb heat from the environment in the case of a heating operation.
  • a temperature control device is further integrated, in particular as part of the conditioning unit, which operates for temperature control, in particular for heating in the manner of a heat pump for temperature control of the interior. In the case of heating therefore decreases
  • Temperature control from a heat source for example from the environment via the ambient heat exchanger, heat and raises the temperature according to the heat pump principle to a higher temperature.
  • the two coolant circuits can be coupled to each other for mutual heat transfer.
  • the coupling serves to transfer heat from the first coolant circuit into the second coolant circuit.
  • the first coolant circuit is hereinafter also referred to as a high-temperature cooling circuit (HT cooling circuit) and the second coolant circuit as a low-temperature cooling circuit (NT cooling circuit).
  • HT cooling circuit high-temperature cooling circuit
  • NT cooling circuit low-temperature cooling circuit
  • the two cooling circuits In normal operation, the two cooling circuits have different temperature levels. Under normal operation, this means a state in warm driving.
  • the HT cooling circuit typically reaches a maximum operating temperature between 70 ° to 90 ° C.
  • usually no cooling hot vehicle components are arranged in the second coolant circuit.
  • the maximum operating temperature of the coolant in the second cooling circuit is typically in the range of 40 ° C to 50 ° C.
  • a further coolant circuit which can be coupled with this coolant circuit, is arranged with a lower maximum temperature level.
  • heat is introduced in the cooling mode, that is, when the interior is to be cooled.
  • heat from the NT refrigeration cycle heat is released into the interior.
  • the heat exchange takes place via the conditioning unit.
  • the tempering device is a thermomagnetic and in particular a thermoelectric module. The temperature of the interior is therefore via an electrical or electromagnetic effect.
  • thermoelectric module is preferably designed as a Peltier module, as it is basically known per se. This includes several interconnected Peltier elements. By applying an electrical voltage in this Peltier module, a temperature difference between two opposite sides of the module, namely the hot side and the cold side is generated. Similarly, in a thermomagnetic module by a reversible magnetization / demagnetization of a suitable material, a cooling or heating power is generated. The effect is based on the magnetocaloric effect, which is also known in principle. The particular advantage is the fact that the module is integrated into the NT cooling circuit.
  • the module is at least partially in a heat exchanging connection with the coolant and is for example flowed through or flowed through by this.
  • One of the sides of the module - also referred to as the water side - is therefore in heat exchanging contact with the second coolant.
  • the other side of the module - also referred to as the air side - is usually flowed around by an air flow for temperature control of the interior.
  • the water side can be the hot side or the cold side.
  • the efficiency and efficiency of, for example, a Peltier module significantly depends on the temperature difference between hot and cold side
  • the efficiency of the Peltier module is significantly increased by this measure of targeted heat exchange to the coolant.
  • the Peltier module or the thermomagnetic module works in heating mode also like a heat pump.
  • the cold side is heated to minimize the temperature difference between hot and cold side for the highest possible yield of electrical energy used to keep.
  • the cold side is merely approximated to the temperature level of the hot side, but remains colder than the hot side.
  • the utilization of the electrical energy used is improved by the integration of the Peltier module or the thermomagnetic module.
  • the temperature control device in principle, it is possible to design the temperature control device as part of an example, compressor-operated refrigeration cycle.
  • a heat exchanger (evaporator / condenser) of the refrigerant circuit is arranged in the conditioning unit.
  • a refrigerant is usually compressed by means of a compressor, emits heat via a condenser, is expanded via an expansion valve and absorbs heat via an evaporator.
  • the equipment expense is great.
  • the active cooling of the interior is preferably carried out exclusively with the aid of the thermomagnetic or thermoelectric module, as long as a sufficient passive cooling is not already possible depending on the ambient temperature.
  • the NT cooling circuit is assigned its own, second ambient heat exchanger.
  • the thermal management system therefore has its own ambient heat exchanger for heat exchange with the ambient air for each of the coolant circuits. This is particularly advantageous in electric driving when the first coolant is very hot. Due to the separate cooling possibility, a lower temperature level can be set in the second coolant circuit.
  • a further tempering device is integrated into the NT cooling circuit, in particular into a seat.
  • This is preferably a further thermomagnetic or thermoelectric module.
  • Integration into the second (NT) cooling circuit is again were that the thermo-magnetic or thermoelectric module is in heat-exchanging contact with the second coolant or can be brought by means of a switching valve.
  • the seat to be tempered is therefore connected in total to the NT cooling circuit.
  • the integration into the NT cooling circuit improves the efficiency of the thermoelectric module in cooling mode as well as in heating mode.
  • a heating of the seat is completely possible and provided without the use of electrical energy, namely, if the heat contained in the NT cooling circuit is sufficient.
  • a battery is also integrated in the NT cooling circuit or at least connectable, which serves for the electrical power supply of the electric drive train, in particular the traction motor.
  • Such batteries are usually cooled during normal operation so that they do not overheat.
  • the cooling capacity of the temperature control so for example, the thermoelectric module, if necessary, exploited. This is particularly advantageous at high ambient temperatures.
  • the lower temperature level of the second cooling circuit is available. At the same time, it is also possible to heat the battery in cold ambient conditions.
  • a switchable, power or fuel operated, burner is additionally arranged.
  • the fuel is, for example, fuel for the internal combustion engine in a hybrid vehicle.
  • a pure electric vehicle is for the burner arranged a separate supply tank and as fuel, for example, a (bio) ethanol is used.
  • a PTC element is preferably omitted.
  • the two coolant circuits are preferably coupled together for a heating operation for heating the interior, they are basically separated from one another and decoupled in a cooling mode. Heat is released separately to the environment via each coolant circuit.
  • the electrical components of the drive train and the interior are therefore preferably cooled completely independently. A heat exchange between these two cooling circuits does not take place in the cooling mode.
  • the thermal management system allows a very energy-efficient use for conditioning the interior and can be operated in different modes depending on the current environment and / or driving situation as well as the current conditioning requirements of the vehicle occupants.
  • the two coolant circuits are decoupled, on the one hand to cool the electrical components and on the other hand, the interior.
  • the temperature control device draws heat from the interior air, namely the air guided through the conditioning unit and / or the other components in the interior (seats etc.), and discharges it to the second coolant circuit.
  • the two coolant circuits are cooled by the environment through the respective ambient heat exchanger.
  • a first heating mode in which only the interior is heated and the drive train is cooled, the two coolant circuits are coupled to each other by means of a first switching valve.
  • the waste heat available in the drive train is supplied in whole or in part to a heating heat exchanger arranged in the conditioning unit.
  • the heat of heating Exchanger is arranged in addition to the actual Tempenervornchtung, so in addition to the thermomagnetic or thermoelectric module in the conditioning unit. This does not need to be supplied with electrical energy in this case.
  • heat is transferred from the first to the second refrigerant circuit.
  • the temperature control device is preferably switched on for heating. This is understood to mean that it heats ambient heat or waste heat from the first cooling circuit to a higher temperature level in the manner of a heat pump.
  • the heating heat exchanger is preferably already connected to the first coolant circuit. The tempering therefore acts supportive.
  • the advantage of emission-free heating is achieved, a connection of the burner is therefore not required and does not take place in this second heating mode.
  • the burner is switched on for wide-range-neutral heating and the temperature control device is switched off.
  • the heating energy is therefore applied by the burner, preferably in addition to the waste heat of the drive train.
  • a fourth heating mode is provided in which both the burner and the temperature control device are switched on for heating purposes. This serves to achieve peak heating powers and to optimally adjust an inlet temperature of the air into the interior. This adjustment is in the sole use of the fuel-powered burner due to a low flexibility of the combustion process hardly or only with great effort achievable.
  • the parallel operation of both the burner and the tempering, especially during a transient operation, so long as the burner has not yet reached its full capacity, has an advantageous effect on the comfort and on a possibly necessary defrosting when starting.
  • a storage mode is further formed in which at least one of the electrical components of the drive train, in particular the battery Rie is used as a thermal storage for the second cooling circuit and for this purpose the second coolant is not guided in particular over the ambient heat exchanger.
  • the component of the powertrain is integrated into the second NT cooling circuit.
  • This embodiment is based on the consideration that in particular the battery has a very high heat capacity, which can be exploited in an efficient manner depending on the current requirements and circumstances. This is for both heating and cooling purposes.
  • the Peltier modules achieve optimum efficiency with a low temperature difference between the two sides (cold / warm side).
  • a return temperature of the coolant for cooling the component of the drive train may be better suited than the flow of the second coolant in the second cooling circuit which is recooled via the ambient heat exchanger.
  • the battery is switchable exclusively to the NT cooling circuit.
  • the return temperature of the first coolant of the HT cooling circuit is utilized for this storage mode, ie, the two cooling circuits are coupled in accordance with each other in particular hydraulically.
  • a preconditioning mode is further formed during which, for example, the interior or a component of the electric drive train is preheated prior to starting the motor vehicle. This is done either with the help of the burner or, if necessary, also with the aid of the tempering device within the conditioning unit.
  • a further third cooling circuit is formed, which is typically operated at an even higher temperature level in the normal mal Anlagensgnac. Its maximum operating temperature is typically 1 10 ° to 130 ° C and thus higher than the maximum temperature in the first HT cooling circuit. Also, in comparison to the first HT cooling circuit, it usually has a significantly higher maximum pressure level of, for example, 1 to 2 bar.
  • another heating heat exchanger within the conditioning unit which is integrated into this third coolant circuit or there is provided a heat exchanger for heat transfer between the third and the first cooling circuit.
  • FIGS. show in circuit diagrams
  • Fig. 2 shows a preferred embodiment of the thermal management system, as well
  • the thermal management system comprises a first coolant circuit 2, in which a liquid first coolant K1 is circulated, as indicated by the arrows.
  • the first coolant circuit is referred to below as the HT cooling circuit 2.
  • a first pump 4 In the HT cooling circuit 2, a first pump 4, a first ambient heat exchanger 6 and at least one component to be cooled of an electric drive train 8 is integrated.
  • the electric drive train 8 forms a heat source and the first ambient heat exchanger 6 forms a heat sink.
  • the thermal management system additionally has a second cooling circuit 12, which is referred to below as NT cooling circuit 12.
  • NT cooling circuit 12 For a better distinguishability of the HT cooling circuit 2 in the figures with a thicker Line thickness shown.
  • a second liquid coolant K2 is circulated.
  • the second cooling circuit 12 has a second pump 14, a second ambient heat exchanger 16 and a conditioning unit 18.
  • the conditioning unit 18 uses a first fan 20a, which is usually integrated in the conditioning unit 18, to guide an airflow L1 to be conditioned and deliver it to a passenger compartment 22.
  • the ambient heat exchangers 6,16 is also associated with at least one radiator fan 24, so that the ambient heat exchanger 6,16 are flowed through by ambient air U.
  • the ambient heat exchangers 6,16 are typically integrated in a vehicle front.
  • the two cooling circuits 2, 12 are connected to each other via a first switching valve S1, which is formed in the embodiment as a 2-way valve.
  • a first and second connecting strand 26, 28 are formed.
  • the first connection branch 26 connects the first switching valve S1 to the second cooling circuit 12 and opens into the latter - viewed in the flow direction of the second coolant K2 - after the second ambient heat exchanger 16 and before the conditioning unit 18.
  • the second connecting branch 28 connects the two cooling circuits 2, 12 in the flow direction after the conditioning unit 18 and before the second ambient heat exchanger 16.
  • the two cooling circuits 2, 12, the coolant K1, K2 mix materially with each other. These are identical.
  • the coolant used is preferably water provided with antifreeze.
  • the electric drive train 8 has a plurality of components, namely a charger 8a, a DC / DC converter 8b, a battery 8c, the actual electric traction motor 8d, and a power electronics 8e for starting. tion of the drive motor 8d. Except for the battery 8c all components of the drive train 8 are integrated into the first cooling circuit 2 in the illustrated embodiment.
  • the battery 8c is connectable in the embodiment via a second switching valve S2 to the second cooling circuit 12, as shown by a dashed line.
  • a tempering device designed in particular as a Peltier module 30a, a heating heat exchanger 32 and the already mentioned first fan 20a are integrated.
  • the heating heat exchanger 32 is integrated in the exemplary embodiment in a bypass path 34, which branches off from the first connecting strand 26. After the heating heat exchanger 32 of this bypass path 34 opens into the second cooling circuit 12.
  • This heater core 32 is associated with a burner 36, which in the flow direction in front of the heater core 32 in the bypass path 34 or - as shown in Fig. 2 - in the first Vietnamesesstrang 26 is switched before the bypass path 34 branches off.
  • the first connecting line 26 can be connected via a third switching valve S3, if necessary, to the second cooling circuit 12 following the burner 36.
  • the third switching valve S3 is as well as the first and second switching valve S1, S2 formed in the embodiment as a 2-way valve.
  • the first cooling circuit 2 can be coupled in different ways with the second cooling circuit 12.
  • a further temperature control device is integrated in an interior component, in particular in a seat 40.
  • the further temperature control device is optionally designed as a thermo-magnetic and preferably as a further Peltier module 30b, which is integrated into the second cooling circuit 2.
  • a second fan 20b Associated with this module 30b is a second fan 20b to condition a second airflow L2 which For example, used for conditioning of the seat.
  • the fan 20b is integrated in particular in the seat.
  • the thermal management system further includes a control unit 42 which controls the entire thermal management system.
  • the control unit 42 receives incoming signals E.
  • These are, for example, status signals of the individual components of the thermal management system about their current status (eg "on”, “off") and in particular also sensor signals, for example from temperature sensors, on which the respective current ones Temperatures of the coolant K1, K2, an ambient temperature preferably additionally the temperatures of the air flow L1, L2 are detected.
  • the temperatures of the individual components 8a to 8e of the drive train 8 are preferably detected.
  • the temperature of the interior 22 is detected, which is to be regulated to a desired value.
  • control unit 42 controls the thermal management system with the aid of output signals A and in particular switches between the operating modes described below:
  • Temperature control device 30b can be operated in an identical manner each and is switchable if necessary. This is done in each case via an activation or deactivation of the further temperature control device 30b by an electrical / magnetic activation of the thermomagnetic or thermoelectric module and / or by integration into the NT cooling circuit 12.
  • the power of the modules 30a, 30b can be controlled by the supply influence the electric power and / or by the coolant flow K2 and set appropriately.
  • the second pump 14 is suitably activated, in particular its speed.
  • the two cooling circuits 2 are separated from each other.
  • the switching valves S1, S4 are closed.
  • the two pumps 4, 14 are in operation, the two coolants K1, K2 are circulated, the Peltier module 30a and / or the further Peltier module 30b are activated, ie an electrical voltage is applied, so that they produce a cooling effect.
  • the heat on the hot side of the respective Peltier modules is absorbed by the second coolant K2 and discharged via the second ambient heat exchanger 16 to the environment.
  • the first air flow L1 and, if required, the second air flow L2 are also conducted past the fans 20a, 20b on the Peltier modules 30a, 30b and thereby cooled and then flow into the interior space 22 or serve to cool the seat 40.
  • a first heating mode the interior 22 is heated and the drive train 8 is cooled.
  • the two cooling circuits 2,12 are connected to each other.
  • the switching valve S1 is in this case in its second switching position, so that the first connecting strand 26 is connected to the first cooling circuit 2.
  • a partial diversion of the coolant K1 is possible.
  • the switching valve S3 is in the position shown in FIG. 2, so that the coolant K1 is guided exclusively via the bypass path 34 and through the heating heat exchanger 32, before it then flows into the second cooling circuit 12 after flowing through the heating heat exchanger 32.
  • the fourth switching valve S4 is open, so that the two cooling circuits 2, 12 are connected to each other via the second connecting line 28.
  • the third switching valve S3 can also be redesigned if necessary, so that the two temperature control devices 30a, 30b are flowed through by the warm coolant. In this way, a particular heating of the seat 40 without additional electrical energy is possible.
  • a second heating mode heat is removed from the environment for emission-free heating, in particular in addition to the waste heat from the drive train and brought about the Peltier modules 30a, 30b on the nature of the heat pump principle to a higher temperature level and the interior 22 and the seat 40 supplied.
  • the second pump 14 is additionally switched on, so that in addition also the second coolant K2 is performed in the second circuit 12 via the second ambient heat exchanger 16.
  • the coolant K2 absorbs heat from the environment via the second ambient heat exchanger 16 and thus heats the cold side of the respective Peltier module 30a, 30b.
  • the Peltier modules 30a, 30b are switched off for a range-neutral heating, so do not consume electrical energy.
  • the burner 36 is turned on. Starting from the first heating mode, only the burner is switched on.
  • the states of the switching valves S1, S3, S4 are identical to the first heating mode.
  • both the burner 36 and the Peltier modules 30a, 30b are switched on in a fourth heating mode, ie they work as heat pumps.
  • the third switching valve S3 is now switched over, as in the second heating mode, and the second pump 14 is activated, so that heat is released to the interior 22 via the heating heat exchanger 32 as well as via the Peltier module 30a.
  • This fourth heating mode is used in addition to the achievement of highest heat outputs for optimum regulation of the temperature of the first air flow L1 in particular when the burner 36 is started, if this has not yet reached its full capacity. Also, the regulation of the temperature of the first air flow L1 is significantly refined by the Peltier module 30a, as this fine adjustment is possible, which is not achievable with the difficult to control burner 36.
  • the return of the first cooling circuit 2 and / or the return of the battery 8c is used as a heat source (in the case of a heating mode) or as a heat sink (in the case of a cooling mode) instead of the second ambient heat exchanger 16. This is done with low waste heat production of the drive train 8.
  • the utilization of the return coolant flow from the drive train 8 is often more suitable in this case. net as the cooled over the second ambient heat exchanger 16 (or heated) coolant flow of the second coolant K2.
  • the basis for this is to be seen in that an optimum range of action of the Peltier modules 30a, 30b is achieved by a small temperature difference, between the side acted upon by the second coolant K2 side, also referred to as the water side, and the opposite side, also referred to as the air side Side of the pelletizing module 30a, 30b.
  • a total of heat storage capacity of the drive train is used as a heat source or as a heat sink.
  • the battery 8c which in the exemplary embodiment is already assigned exclusively to the NT cooling circuit.
  • the second coolant K2 is in particular not conducted via the second ambient heat exchanger 16, but is recirculated via the first cooling circuit 2, that is to say via the drive train 8.
  • the first and the third switching valve S1, S3 are switched, so that the recycled coolant K1 brought over the first connecting strand 26 in the second cooling circuit 12 and on the second pump 14 is passed through the Peltier module 30a. Also, the switching valve S4 is switched so that the second ambient heat exchanger 16 is removed from the circulation and the coolant K2 is returned to the first cooling circuit 2.
  • a conditioning mode the interior space 22 and / or the battery 8c are preconditioned at low ambient temperatures, selectively or in combination via the burner 36 or via the Peltier module 30a, ie in particular heated.
  • This conditioning mode corresponds to the circuit diagram of Fig. 2, the second and third heating mode, as previously described.
  • a Nachsagenmodus is still provided, which corresponds to the second heating mode of the emission-free heating in the circuit diagram of FIG.
  • a prerequisite for this Nachsagenmodus is that a minimum heat output of the burner 36 exceeds the required heating power, so that is a connection of the burner 36 would lead to excessive heat input.
  • the desired (low) thermal heat output and thus the corresponding desired temperature of the first air flow L1 (inlet temperature) is therefore achieved by the additionally connected Peltier module 30a with low electrical energy consumption.
  • the switching valve S1 to S4 are formed in the embodiment as switching or changeover valves.
  • mixing valves are arranged, so that only partial streams are branched off.
  • Such mixing valves are preferably also controlled in such a way, for example, to set a desired (mixing) temperature of the second coolant K2 in a coupling of the two cooling circuits 2, 12 in the NT cooling circuit 12.
  • Such a mixing valve is preferably also arranged between the conditioning unit 18 and the further component, in particular the seat 40, in order to set a suitable temperature for the seat.
  • FIG. 3 shows a slightly modified variant of the embodiment of FIG. 2.
  • a further (additional) heating heat exchanger 32b in the component, in particular the seat 40 is integrated.
  • the two Peltier modules 30a, 30b are - as in the variant of FIG. 2 - arranged parallel to each other.
  • the valve S4 is dispensed with.
  • the functionalities are not or hardly limited.

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Abstract

Zur Bereitstellung eines energieeffizienten Thermomanagementsystems für ein Elektro- oder Hybridfahrzeug weist dieses einen ersten Kühlmittelkreislauf (2) zur Temperierung von elektrischen Komponenten (8a-8e) eines elektrischen Antriebsstranges (8) auf, wobei zur Konditionierung eines Innenraums eine Konditioniereinheit (18) angeordnet ist. Weiterhin ist ein zweiter Kühlkreislauf (12) zur Konditionierung des Innenraums (22) ausgebildet, welcher unabhängig vom ersten Kühlkreislauf (2) betreibbar ist. Jeder der Kühlkreisläufe (2, 12) umfasst eine Pumpe (4, 14) sowie jeweils einen Umgebungswärmetauscher (6, 16). Zur Temperierung des Innenraums ist in den zweiten Kühlkreislauf (12) eine insbesondere als Peltier-Modul ausgebildete Temperiervorrichtung (30a, b) integriert, welche zum Heizen nach Art einer Wärmepumpe arbeitet. Weiterhin sind die beiden Kühlkreisläufe (2, 12) zur Wärmeübertragung miteinander koppelbar. Bevorzugt ist zur dezentralen Konditionierung einer Innenraumkomponente, insbesondere eines Sitzes (40) eine weitere Temperiervorrichtung, insbesondere ein weiteres Peltier-Modul (30b) integriert. Weiterhin ist vorzugsweise zur ergänzenden Unterstützung ein kraftstoffbetriebener Brenner (36) vorgesehen.

Description

Beschreibung
Thermomanagement für ein Elektro- oder Hybridfahrzeug sowie ein Verfahren zur Konditionierung des Innenraums eines solchen Kraftfahrzeugs
Die Erfindung betrifft ein Thermomanagementsystenn für ein Elektro- oder Hybridfahrzeug mit den Merkmalen des Oberbegriffs des Anspruches 1 . Die Erfindung betrifft weiterhin ein Verfahren zur Konditionierung des Innenraums eines Kraftfahrzeugs mit einem solchen Thermomanagementsystem.
Ein derartiges Thermomanagementsystem ist beispielsweise aus der
WO 201 1/029538 A1 zu entnehmen.
Bei Elektro- oder Hybridfahrzeugen besteht allgemein das Problem, dass im Vergleich zu herkömmlichen Verbrennungsmotoren nur noch eine geringe Abwärme des Verbrennungs- oder Elektroantriebs zur Verfügung steht, die für andere Zwecke, insbesondere für die Beheizung des Fahrgastinnenraums herangezogen werden kann. Ein Rückgriff auf die zur Verfügung stehende elektrische Energie zu Heiz- oder Kühlzwecken reduziert regelmäßig die mögliche Reichweite im elektrischen Fahrbetrieb. Von daher sind für Elektro- oder Hybridfahrzeuge energieeffiziente Thermomanagement-Systeme gewünscht, bei denen ein energieeffizientes Heizen oder Kühlen des Fahrgastinnenraums gewährleistet ist.
Um eine möglichst effiziente Erwärmung des Fahrgastinnenraums auch bei tiefen Außentemperaturen zu ermöglichen, werden häufig Wärmepumpen basierend auf einen Kältemittel kreis mit integriertem Kompressor eingesetzt. Mit Hilfe derartiger Wärmepumpen wird allgemein Wärme aus einem Wärmereservoir, insbesondere der Umgebung, nach dem Wärmepumpenprinzip auf ein höheres Temperaturniveau angehoben und an den Innenraum abgegeben.
In der WO 201 1/029538 A1 ist ergänzend zu der Ausnutzung der Umgebungswärme auch die Ausnutzung der Abwärme aus dem elektrischen Antriebsstrang beschrieben. Die Abwärme wird dabei einem Verdampfer des Kältekreislaufs der Wärmepumpe zugeführt.
Aus der DE 10 2010 043 576 A1 ist weiterhin ein Thermomanagementsystem zu entnehmen, bei welchem in herkömmlicher Art und Weise ein Heizungswärmetauscher zur Beheizung des Innenraums in einen Kühlkreislauf zur Kühlung des Verbrennungsmotors eingebunden ist. Ergänzend ist die Abwärme des elektrischen Antriebsstranges über einen zusätzlichen Wärmetauscher in den Kühlmittelkreislauf des Verbrennungsmotors einbringbar.
Aus der DE 10 2008 020 366 A1 ist weiterhin ein Innenraum-Konditionierungs- system zu entnehmen, bei dem als eine primäre Kühlquelle eine herkömmliche Kompressor-Klimaanlage mit Kältemittelkreislauf eingesetzt ist. Daneben ist als eine sekundäre Kühlquelle eine Peltier-Einrichtung verwendet, die beispielsweise in einen Sitz zur Sitzkühlung integriert ist. Hierbei ist vorgesehen, Luft durch den Sitz zirkulieren zu lassen, welche über die Peltier-Einrichtung gekühlt wird.
Aus der DE 10 2010 021 901 A1 ist ein spezieller Aufbau einer derartigen Peltier- Einrichtung zu entnehmen, bei dem mehrere thermoelektrischen Peltier-Module mäanderförmig von einem Fluid durchströmt werden.
Ausgehend hiervon liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein energieeffizientes Thermomanagementsystem insbesondere für Elektro- und Hybridfahrzeuge anzugeben.
Die Aufgabe wird gemäß der Erfindung gelöst durch ein Thermomanagementsystem mit den Merkmalen des Anspruches 1 sowie durch ein Verfahren zur Konditionierung des Innenraums eines Kraftfahrzeugs mit Hilfe eines solchen Thermo- managementsystems.
Die im Hinblick auf das Thermomanagementsystem angeführten Vorzüge und bevorzugten Ausgestaltungen sind sinngemäß auch auf das Verfahren zu übertragen. Das Thermomanagementsystem umfasst einen ersten Kühlmittelkreislauf, in dem ein flüssiges Kühlmittel zur Temperierung von elektrischen Komponenten eines elektrischen Antriebsstranges temperiert und insbesondere gekühlt werden. Bei diesen Komponenten handelt es sich wahlweise oder in Kombination um einen elektrischen Antriebsmotor für den Fahrantrieb des Kraftfahrzeugs, eventuell eine Batterie für diesen Antrieb oder auch eine Leistungselektronik zur Steuerung des Antriebsmotors. In diesem ersten Kühlmittelkreislauf ist eine Pumpe und ein Umgebungswärmetauscher zur Abgabe von überschüssiger Wärme an die Umgebung integriert. Weiterhin umfasst das Thermomanagementsystem eine Konditio- niereinheit zur Konditionierung eines Innenraums eines Kraftfahrzeugs, insbesondere die Fahrgastzelle. Die Konditioniereinheit wird üblicherweise als HVAC- Einheit („Heating Ventilation Air Conditioning") oder auch als Klimagerät bezeichnet. Diese Konditioniereinheit dient je nach aktuellen Anforderungen entweder zum Wärmen oder zum Kühlen des Innenraums und vorzugsweise ergänzend auch zum Entfeuchten der Innenraum-Luft. Bei dieser Konditioniereinheit handelt es sich insbesondere um eine in einem Gehäuse integrierte Baueinheit, die in geeigneter Weise an Luftkanälen zur Innenraum-Belüftung angeschlossen und mit einem Gebläse versehen ist.
Weiterhin enthält diese Konditioniereinheit zumindest einen Wärmetauscher zur Abgabe von Wärme in die bzw. zur Aufnahme von Wärme aus einem Zuluftstrom, der durch die Konditioniereinheit strömt. Das Thermomanagementsystem weist darüber hinaus einen zweiten Kühlmittelkreislauf für ein flüssiges Kühlmittel zur Konditionierung des Innenraums auf. Der zweite Kühlmittelkreislauf ist für eine geringere (maximale) Betriebstemperatur als der erste Kühlmittelkreislauf ausgelegt und dient wahlweise zur Beheizung oder auch zur Kühlung des Innenraums. Er ist dabei unabhängig vom ersten Kühlmittelkreislauf betreibbar, weist also eine weitere Pumpe zum Umwälzen des flüssigen Kühlmittels auf und ist ebenfalls an einen Umgebungswärmetauscher angeschlossen, so dass das im zweiten Kühlmittelkreislauf geführte Kühlmittel zum Wärmetausch durch den Umgebungswärmetauscher führbar ist. Je nach Betriebssituation dient der Umgebungswärmetauscher dabei zur Rückkühlung des Kühlmittels im zweiten Kühlmittelkreislauf im Falle eines Kühlbetriebs oder auch zur Aufnahme von Wärme aus der Umgebung im Falle eines Heizbetriebs. In den zweiten Kühlmittelkreislauf ist weiterhin zur Temperierung des Innenraums eine Temperiervorrichtung insbesondere als Teil der Konditioniereinheit integriert, welche zum Temperieren, insbesondere zum Heizen nach Art einer Wärmepumpe arbeitet. Im Heizfall nimmt daher die
Temperiervorrichtung aus einer Wärmequelle, beispielsweise aus der Umgebung über den Umgebungswärmetauscher, Wärme auf und hebt die Temperatur nach dem Wärmepumpenprinzip auf eine höhere Temperatur an. Schließlich sind die beiden Kühlmittelkreisläufe miteinander zur wechselseitigen Wärmeübertragung koppelbar. Insbesondere dient die Koppelung zur Übertragung von Wärme aus dem ersten Kühlmittelkreislauf in den zweiten Kühlmittelkreislauf.
Der erste Kühlmittelkreislauf wird nachfolgend auch als Hochtemperatur- Kühlkreislauf (HT-Kühlkreislauf) und der zweite Kühlmittelkreislauf als Niedertemperatur-Kühlkreislauf (NT-Kühlkreislauf) bezeichnet. Im Normalbetrieb weisen die beiden Kühlkreisläufe unterschiedliche Temperaturniveaus auf. Unter Normalbetrieb wird hierbei ein Zustand im warmen Fahrbetrieb verstanden. Im normalen elektrischen Fahrbetrieb erreicht der HT-Kühlkreislauf typischerweise eine maximale Betriebstemperatur zwischen 70° bis 90°C. Demgegenüber sind im zweiten Kühlmittelkreislauf üblicherweise keine zu kühlenden, heißen Fahrzeugkomponenten angeordnet. Die maximale Betriebstemperatur des Kühlmittels im zweiten Kühlkreislauf liegt typischerweise im Bereich von 40°C bis 50°C. Bei dem hier beschriebenen Thermomanagementsystem ist also zusätzlich zu einem herkömmlichen Kühlmittelkreislauf zur Kühlung des elektrischen Antriebsstrangs ein weiterer, mit diesem Kühlmittelkreislauf koppelbarer Kühlmittelkreislauf mit geringerem maximalem Temperaturniveau angeordnet. In diesen NT-Kühlkreislauf wird im Kühlmodus, wenn also der Innenraum gekühlt werden soll, Wärme eingebracht. In einem Heizmodus, wenn der Innenraum geheizt werden soll, wird Wärme aus dem NT-Kühlkreislauf Wärme in den Innenraum abgegeben. Der Wärmetausch erfolgt hierbei über die Konditioniereinheit. Durch diese zusätzliche separate Ausbildung eines NT-Kühlkreislaufes ist eine verbesserte energieeffiziente Nutzung der unterschiedlichen im Fahrzeug zur Verfügung stehender Energie- und Wärmequellen ermöglicht. Zweckdienlicherweise handelt es sich bei der Temperiervorrichtung um ein ther- momagnetisches und insbesondere ein thermoelektrisches Modul. Die Temperierung des Innenraums erfolgt daher über einen elektrischen oder elektromagnetischen Effekt. In beiden Fällen wird ein reversibel arbeitender elektrischer bzw. elektromagnetischer Effekt ausgenutzt, um wahlweise den Innenraum zu kühlen oder auch zu heizen. Das thermoelektrische Modul ist dabei bevorzugt als Peltier- Modul ausgebildet, wie es an sich grundsätzlich bekannt ist. Dieses umfasst mehrere untereinander verschaltete Peltierelemente. Durch Anlegen einer elektrischen Spannung wird bei diesem Peltier-Modul eine Temperaturdifferenz zwischen zwei gegenüberliegenden Seiten des Moduls, nämlich der Heißseite und der Kaltseite erzeugt. In ähnlicher Weise wird bei einem thermomagnetischen Modul durch eine reversible Magnetisierung/Entmagnetisierung eines geeigneten Materials eine Kühl- oder auch eine Heizleistung erzeugt. Die Wirkung beruht hierbei auf dem magnetokalorischen Effekt, welcher ebenfalls grundsätzlich bekannt ist. Der besondere Vorteil ist darin zu sehen, dass das Modul in den NT-Kühlkreislauf integriert ist. Das Modul ist dabei zumindest partiell mit dem Kühlmittel in wärmetauschender Verbindung und ist beispielsweise von diesem durch- bzw. angeströmt. Eine der Seiten des Moduls - auch als die Wasserseite bezeichnet - steht daher in wärmetauschendem Kontakt mit dem zweiten Kühlmittel. Die andere Seite des Moduls - auch als Luftseite bezeichnet - wird üblicherweise von einem Luftstrom umströmt zur Temperierung des Innenraums. Je nach Betriebsart - ob also in einem Kühlmodus oder Heizmodus - kann die Wasserseite die Heißseite oder die Kaltseite sein.
Da der Wirkungsgrad und die Effizienz beispielsweise eines Peltier-Moduls maßgeblich von dem Temperaturunterschied zwischen Heiß- und Kaltseite abhängt, wird durch diese Maßnahme des gezielten Wärmeaustausche zu dem Kühlmittel der Wirkungsgrad des Peltier-Moduls erheblich gesteigert. Durch diese Maßnahme arbeitet das Peltier-Modul oder auch das thermomagnetische Modul im Heizbetrieb auch nach Art einer Wärmepumpe. In diesem Fall wird die Kaltseite erwärmt, um den Temperaturunterschied zwischen Heiß- und Kaltseite für eine möglichst hohe Ausbeute der eingesetzten elektrischen Energie möglichst gering zu halten. Die Kaltseite wird dabei lediglich dem Temperaturniveau der Heißseite angenähert, bleibt jedoch weiterhin kälter als die Heißseite. Insgesamt wird durch die Integration des Peltier-Moduls oder auch des thermomagnetischen Moduls die Ausnutzung der eingesetzten elektrischen Energie verbessert.
Grundsätzlich besteht die Möglichkeit, die Temperiervorrichtung als Teil eines beispielsweise kompressorbetriebenen Kältekreislaufs auszubilden. In diesem Fall ist in der Konditioniereinheit ein Wärmetauscher (Verdampfer / Kondensator) des Kältemittelkreislaufs angeordnet. Zweckdienlicherweise wird jedoch auf einen Kältemittelkreislauf, insbesondere auf einen kompressorbetriebenen Kältemittel kreis- lauf, verzichtet. Bei einem derartigen Kältemittelkreislauf wird üblicherweise ein Kältemittel mit Hilfe eines Kompressors verdichtet, gibt über einen Kondensator Wärme ab, wird über ein Expansionsventil entspannt und nimmt über einen Verdampfer Wärme auf. Der gerätetechnische Aufwand ist groß. Durch den Verzicht auf einen derartigen Kältemittelkreislauf mit Kompressoreinheit für die Konditionierung des Fahrgastinnenraums ist daher insgesamt ein gerätetechnisch vereinfachter Aufbau erzielt. Die aktive Kühlung des Innenraums erfolgt vorzugsweise ausschließlich mit Hilfe des thermomagnetischen oder thermoelektrischen Moduls, sofern in Abhängigkeit der Umgebungstemperatur nicht bereits eine ausreichende passive Kühlung möglich ist.
Gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung ist dem NT-Kühlkreislauf ein eigener, zweiter Umgebungswärmetauscher zugeordnet. Das Thermomanagementsystem weist daher für jeden der Kühlmittelkreisläufe einen eigenen Umgebungswärmetauscher zum Wärmetausch mit der Umgebungsluft auf. Dies ist insbesondere beim elektrischen Fahrbetrieb von Vorteil, wenn das erste Kühlmittel sehr heiß ist. Durch die separate Kühlmöglichkeit lässt sich ein geringeres Temperaturniveau im zweiten Kühlmittelkreislauf einstellen.
In besonders zweckdienlicher Ausgestaltung ist in den NT-Kühlkreislauf eine weitere Temperiereinrichtung integriert, insbesondere in einen Sitz. Bevorzugt handelt es sich hierbei um ein weiteres thermomagnetisches oder thermoelektrisches Modul. Unter Integration in den zweiten (NT-)Kühlkreislauf wird hierbei wiederum ver- standen, dass das thermonnagnetische bzw. thermoelektrische Modul in wärme- tauschenden Kontakt zu dem zweiten Kühlmittel steht bzw. mit Hilfe eines Schaltventils gebracht werden kann. Der zu temperierende Sitz ist daher insgesamt an den NT-Kühlkreislauf angeschlossen. Durch die Integration in den NT- Kühlkreislauf ist die Effizienz des thermoelektrischen Moduls im Kühlbetrieb als auch im Heizbetrieb verbessert. Es ist keine zusätzliche Sitzheizung, gebildet durch ein Widerstandsheizelement, beispielsweise ein so genanntes PTC- Element erforderlich und insbesondere auch nicht ausgebildet. Zudem ist eine Erwärmung des Sitzes vollständig ohne den Einsatz von elektrischer Energie möglich und vorgesehen, wenn nämlich die im NT-Kühlkreislauf enthaltene Wärme ausreicht.
Durch diese geschaffene dezentrale Kälte- und Wärmeerzeugung mit Hilfe der weiteren Temperiereinrichtung lokal in einem Sitz oder auch in einer weiteren Komponente der Fahrgastzelle wird die erforderliche thermische Kühl- oder Heizleistung sehr lokal zur Verfügung gestellt und damit auf ein minimal erforderliches Maß reduziert, wodurch insgesamt eine hohe Energieeffizienz erreicht ist.
In zweckdienlicher Weiterbildung ist in den NT-Kühlkreislauf weiterhin eine Batterie eingebunden oder zumindest zuschaltbar, die zur elektrischen Energieversorgung des elektrischen Antriebsstrangs, insbesondere des Fahrmotors, dient. Derartige Batterien werden während des Normalbetriebs üblicherweise gekühlt, damit sie nicht überhitzen. Durch die Integration der Batterie in den NT-Kühlkreislauf wird im Bedarfsfall die Kühlleistung der Temperiervorrichtung, also beispielsweise des thermoelektrischen Moduls, ausgenutzt. Dies ist insbesondere bei hohen Umgebungstemperaturen von Vorteil. Auch steht grundsätzlich das niedrigere Temperaturniveau des zweiten Kühlkreislaufs zur Verfügung. Gleichzeitig ist auch eine Erwärmung der Batterie bei kalten Umgebungsbedingungen ermöglicht.
Für den Fall, dass nicht ausreichend Abwärme zur Verfügung steht, ist ergänzend noch ein zuschaltbarer, kraft-oder brennstoffbetriebener, Brenner angeordnet. Bei dem Brennstoff handelt es sich beispielsweise um Kraftstoff für den Verbrennungsmotor bei einem Hybridfahrzeug. Bei einem reinen Elektrofahrzeug ist für den Brenner ein eigener Versorgungstank angeordnet und als Brennstoff wird beispielsweise ein (Bio-) Ethanol eingesetzt. Selbst bei tiefen Außentemperaturen und für den Fall, dass aus den elektrischen Antriebskomponenten nicht genügend Abwärme zur Verfügung steht, ist daher die Beheizung des Innenraums ohne zusätzlichen elektrischen Energieverbrauch ermöglicht. Auf eine elektrische Widerstandsheizung, insbesondere ein PTC-Element, wird vorzugsweise verzichtet.
Während für einen Heizbetrieb zum Erwärmen des Innenraums die beiden Kühlmittelkreisläufe vorzugsweise miteinander gekoppelt sind, sind sie in einem Kühlmodus grundsätzlich voneinander getrennt und entkoppelt. Über jeden Kühlmittelkreislauf wird jeweils separat Wärme an die Umgebung abgegeben. Die elektrischen Komponenten des Antriebsstrangs sowie der Innenraum werden daher vorzugsweise vollständig unabhängig voneinander gekühlt. Ein Wärmeaustausch zwischen diesen beiden Kühlkreisläufen erfolgt im Kühlmodus nicht.
Das Thermomanagementsystem erlaubt insgesamt einen sehr energieeffizienten Einsatz zur Konditionierung des Innenraums und lässt sich je nach aktueller Um- gebungs- und/oder Fahrsituation sowie in Abhängigkeit der aktuellen Konditio- nieranforderungen der Fahrzeuginsassen in verschiedenen Modi betreiben.
So werden in einem Kühlmodus - wie bereits erwähnt - die beiden Kühlmittelkreisläufe entkoppelt, um einerseits die elektrischen Komponenten sowie andererseits den Innenraum zu kühlen. Die Temperiervorrichtung entzieht der Innenraum- luft, nämlich der durch die Konditioniereinheit geführten Luft und/oder den weiteren Komponenten im Innenraum (Sitze etc.) Wärme und leitet diese an den zweiten Kühlmittelkreislauf ab. Die beiden Kühlmittelkreisläufe werden über die Umgebung durch den jeweiligen Umgebungswärmetauscher gekühlt.
Gemäß einem ersten Heizmodus, bei dem lediglich der Innenraum beheizt wird und der Antriebsstrang gekühlt wird, werden die beiden Kühlmittelkreisläufe miteinander mit Hilfe eines ersten Schaltventils gekoppelt. Die im Antriebsstrang zur Verfügung stehende Abwärme wird ganz oder teilweise einem in der Konditioniereinheit angeordneten Heizungswärmetauscher zugeführt. Der Heizungswärme- tauscher ist zusätzlich zur eigentlichen Tempenervornchtung, also zusätzlich zu dem thermomagnetischen oder thermoelektrischen Modul in der Konditionierein- heit angeordnet. Dieses braucht in diesem Fall nicht mit elektrischer Energie versorgt zu werden. Allgemein wird im ersten Heizmodus Wärme vom ersten in den zweiten Kühlmittelkreislauf übertragen.
Gemäß einem zweiten Heizmodus ist vorzugsweise die Temperiervorrichtung zum Heizen zugeschaltet. Hierunter wird verstanden, dass sie nach Art einer Wärmepumpe Umgebungswärme oder auch Abwärme aus dem ersten Kühlkreislauf auf ein höheres Temperaturniveau anhebt. Bei diesem zweiten Heizmodus ist der Heizungswärmetauscher vorzugsweise bereits mit dem ersten Kühlmittelkreislauf verbunden. Die Temperiervorrichtung wirkt daher unterstützend. Hier wird der Vorteil eines emissionsfreien Heizens erreicht, eine Zuschaltung des Brenners ist daher nicht erforderlich und erfolgt in diesem zweiten Heizmodus nicht.
In einem alternativen dritten Heizmodus wird demgegenüber für ein reichweitenneutrales Heizen der Brenner zugeschaltet und die Temperiervorrichtung ist abgeschaltet. Die Heizenergie wird daher durch den Brenner, vorzugsweise ergänzend zu der Abwärme des Antriebsstrangs aufgebracht.
In bevorzugter Weiterbildung ist ein vierter Heizmodus vorgesehen, bei dem sowohl der Brenner als auch die Temperiervorrichtung zu Heizzwecken zugeschaltet sind. Dies dient zum Erreichen von Spitzen-Heizleistungen sowie zum optimalen Einregeln einer Einblastemperatur der Luft in den Innenraum. Dieses Einregeln ist bei der alleinigen Verwendung des kraftstoffbetriebenen Brenners aufgrund einer nur geringen Flexibilität des Verbrennungsvorgangs kaum oder nur mit großem Aufwand erreichbar. Der parallele Betrieb sowohl des Brenners als auch der Temperiervorrichtung, insbesondere während eines transienten Betriebs, solange also der Brenner seine volle Leistung noch nicht erreicht hat, wirkt sich vorteilhaft auf den Komfort und auf ein eventuell erforderliches Enteisen beim Starten aus.
Vorzugsweise ist weiterhin ein Speichermodus ausgebildet, bei dem zumindest eine der elektrischen Komponenten des Antriebsstrangs, insbesondere die Batte- rie, als thermischer Speicher für den zweiten Kühlkreislauf ausgenutzt wird und hierzu das zweite Kühlmittel insbesondere nicht über den Umgebungswärmetauscher geführt ist. Die Komponente des Antriebsstrangs wird dabei in den zweiten NT-Kühlkreislauf eingebunden. Diese Ausgestaltung beruht auf der Überlegung, dass insbesondere die Batterie eine sehr hohe Wärmekapazität hat, welche in effizienter Weise in Abhängigkeit der aktuellen Anforderungen und Gegebenheiten ausgenutzt werden kann. Dies dient sowohl zu Heiz- als auch zu Kühlzwecken. Die Peltier-Module erreichen bei einer geringen Temperaturdifferenz zwischen den beiden Seiten (Kalt-/Warmseite) einen optimalen Wirkungsgrad. Bei einer geringen Abwärmeproduktion ist dabei unter Umständen eine Rücklauftemperatur des Kühlmittels zur Kühlung der Komponente des Antriebsstrangs besser geeignet als der über den Umgebungswärmetauscher rückgekühlte Strom des zweiten Kühlmittels im zweiten Kühlkreislauf. Bevorzugt ist die Batterie ausschließlich dem NT-Kühlkreislauf zuschaltbar. Alternativ wird für diesen Speichermodus auch die Rücklauftemperatur des ersten Kühlmittels des HT-Kühlkreislaufs ausgenutzt, d.h. die beiden Kühlkreisläufe werden entsprechend miteinander insbesondere hydraulisch gekoppelt.
Schließlich ist weiterhin in bevorzugter Ausgestaltung ein Vorkonditioniermodus ausgebildet, während dessen beispielsweise vor einem Starten des Kraftfahrzeugs der Innenraum oder eine Komponente des elektrischen Antriebsstrangs vorerwärmt wird. Dies erfolgt wahlweise mit Hilfe des Brenners oder bei Bedarf auch mit Hilfe der Temperiereinrichtung innerhalb der Konditioniereinheit.
Im Falle eines Hybridfahrzeugs, bei dem neben dem elektrischen Antriebsmotor ergänzend noch ein Verbrennungsmotor angeordnet ist, ist zweckdienlicherweise zur Kühlung des Verbrennungsmotors ein weiterer dritter Kühlkreislauf ausgebildet, welcher typischerweise auf einen noch höheren Temperaturniveau im Nor- malbetriebszustand betrieben wird. Dessen maximale Betriebstemperatur liegt dabei typischerweise bei 1 10° bis 130 °C und damit höher als die maximale Temperatur im ersten HT-Kühlkreislauf. Auch weist er im Vergleich zu dem ersten HT- Kühlkreislauf üblicherweise ein deutlich höheres maximales Druckniveau von beispielsweise 1 - 2 bar auf. Um die Abwärme des Verbrennungsmotors auszunut- zen ist zweckdienlicherweise wahlweise ein weiterer Heizungswärmetauscher innerhalb der Konditioniereinheit angeordnet, welcher in diesen dritten Kühlmittelkreislauf eingebunden ist oder es ist ein Wärmetauscher zur Wärmeübertragung zwischen dem dritten und dem ersten Kühlkreislauf vorgesehen. Alternativ zu der Anordnung eines dritten Kühlmittelkreislaufs besteht auch die Möglichkeit, den Verbrennungsmotor in den ersten HAT-Kühlkreislauf einzubinden, sofern dessen Kühlleistung ausreichend ist, beispielsweise bei einem (kleinen) Verbrennungsmotor mit geringer Abwärmeproduktion.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nachfolgend anhand der Figuren näher erläutert. Diese zeigen in Schaltbildern
Fig. 1 einen grundsätzlichen Aufbau des Thermomanagementsystems,
Fig. 2 eine bevorzugte Ausführungsvariante des Thermomanagementsystems, sowie
Flg. 3 eine modifizierte Ausführungsvariante.
In den Figuren sind gleich wirkende Teile mit den gleichen Bezugszeichen versehen.
Der grundsätzliche Aufbau des Thermomanagementsystems wird anhand der Fig. 1 näher erläutert: Das Thermomanagementsystem umfasst einen ersten Kühlmittelkreislauf 2, in dem ein flüssiges erstes Kühlmittel K1 im Kreis geführt wird, wie dies durch die Pfeile angedeutet ist. Der erste Kühlmittelkreislauf wird nachfolgend als HT-Kühlkreislauf 2 bezeichnet. In den HT-Kühlkreislauf 2 ist eine erste Pumpe 4, ein erster Umgebungswärmetauscher 6 sowie zumindest eine zu kühlende Komponente eines elektrischen Antriebsstrangs 8 eingebunden. Der elektrische Antriebsstrang 8 bildet dabei eine Wärmequelle und der erste Umgebungswärmetauscher 6 eine Wärmesenke.
Das Thermomanagementsystem weist ergänzend einen zweiten Kühlkreislauf 12 auf, der nachfolgend als NT-Kühlkreislauf 12 bezeichnet wird. Für eine bessere Unterscheidbarkeit ist der HT-Kühlkreislauf 2 in den Figuren mit einer dickeren Strichstärke dargestellt. Im NT-Kühlkreislauf 12 wird ein zweites flüssiges Kühlmittel K2 im Kreislauf geführt. Der zweite Kühlkreislauf 12 weist hierzu eine zweite Pumpe 14, einen zweiten Umgebungswärmetauscher 16 sowie eine Konditioniereinheit 18 auf. Durch die Konditioniereinheit 18 wird mit Hilfe eines ersten Ventilators 20a, welcher üblicherweise in der Konditioniereinheit 18 integriert ist, ein zu konditionierender Luftstrom L1 geführt und an einen Fahrgastinnenraum 22 abgegeben.
Den Umgebungswärmetauschern 6,16 ist ebenfalls zumindest ein Kühlergebläse 24 zugeordnet, so dass die Umgebungswärmetauscher 6,16 von Umgebungsluft U durchströmt werden. Die Umgebungswärmetauscher 6,16 sind typischerweise in eine Fahrzeugfront integriert.
Die beiden Kühlkreisläufe 2, 12 sind über ein erstes Schaltventil S1 , welches im Ausführungsbeispiel als ein 2-Wege-Ventil ausgebildet ist, miteinander verbindbar. Hierzu sind ein erster sowie zweiter Verbindungsstrang 26, 28 ausgebildet. Der erste Verbindungsstrang 26 verbindet dabei das erste Schaltventil S1 mit dem zweiten Kühlkreislauf 12 und mündet in diesen - in Strömungsrichtung des zweiten Kühlmittels K2 betrachtet - nach dem zweiten Umgebungswärmetauscher 16 und vor der Konditioniereinheit 18. Der zweite Verbindungsstrang 28 verbindet die beiden Kühlkreisläufe 2, 12 in Strömungsrichtung nach der Konditioniereinheit 18 und vor dem zweiten Umgebungswärmetauscher 16.
Bei einer Verknüpfung, also einer strömungstechnischen Verbindung, der beiden Kühlkreisläufe 2, 12 vermischen sich die Kühlmittel K1 , K2 stofflich miteinander. Diese sind identisch. Als Kühlmittel wird vorzugsweise mit Frostschutzmittel versehenes Wasser herangezogen.
Eine bevorzugte Ausführungsvariante ist in Fig. 2 dargestellt, anhand derer nachfolgend auch die verschiedenen Betriebsmodi erläutert werden. Der elektrische Antriebsstrang 8 weist in diesem Ausführungsbeispiel mehrere Komponenten auf, nämlich ein Ladegerät 8a, einen DC/DC-Wandler 8b, eine Batterie 8c, den eigentlichen elektrischen Fahrmotor 8d sowie eine Leistungselektronik 8e zur Ansteue- rung des Fahrmotors 8d. Bis auf die Batterie 8c sind im dargestellten Ausführungsbeispiel sämtliche Komponenten des Antriebsstrangs 8 in den ersten Kühlkreislauf 2 eingebunden. Die Batterie 8c ist im Ausführungsbeispiel über ein zweites Schaltventil S2 mit dem zweiten Kühlkreislauf 12 verbindbar, wie dies durch eine gestrichelte Linie dargestellt ist.
In der Konditioniereinheit 18 ist eine insbesondere als Peltier-Modul 30a ausgebildete Temperiervorrichtung, ein Heizungswärmetauscher 32 sowie der bereits erwähnte erste Ventilator 20a integriert. Der Heizungswärmetauscher 32 ist im Ausführungsbeispiel in einem Bypass-Pfad 34 integriert, welcher vom ersten Verbindungsstrang 26 abzweigt. Nach dem Heizungswärmetauscher 32 mündet dieser Bypass-Pfad 34 in den zweiten Kühlkreislauf 12. Diesem Heizungswärmetauscher 32 ist ein Brenner 36 zugeordnet, welcher in Strömungsrichtung vor dem Heizungswärmetauscher 32 in den Bypass-Pfad 34 oder - wie in Fig. 2 dargestellt - in den ersten Verbindungsstrang 26 geschalten ist, bevor der Bypass-Pfad 34 abzweigt.
Der erste Verbindungsstrang 26 ist über ein drittes Schaltventil S3 bei Bedarf mit dem zweiten Kühlkreislauf 12 nachfolgend zum Brenner 36 verbindbar. Das dritte Schaltventil S3 ist ebenso wie das erste und zweite Schaltventil S1 , S2 im Ausführungsbeispiel als ein 2-Wege-Ventil ausgebildet. Durch die beiden Schaltventile S1 , S3 in Strömungsrichtung vor und nach dem Brenner 36 lässt sich der erste Kühlkreislauf 2 auf unterschiedliche Arten mit dem zweiten Kühlkreislauf 12 koppeln. Über ein viertes Schaltventil S4 ist der zweite Verbindungsstrang 28 zu- bzw. abschaltbar.
Neben der Konditioniereinheit 18 ist eine weitere Temperiervorrichtung in einer Innenraumkomponente, insbesondere in einem Sitz 40 integriert. Die weitere Temperiervorrichtung ist im Ausführungsbeispiel wahlweise als ein thermomagne- tisches und bevorzugt als ein weiteres Peltier-Modul 30b ausgebildet, welches in den zweiten Kühlkreislauf 2 integriert ist. Diesem Modul 30b ist ein zweiter Ventilator 20b zugeordnet, um einen zweiten Luftstrom L2 zu konditionieren, welcher beispielsweise zur Konditionierung des Sitzes herangezogen wird. Der Ventilator 20b ist dabei insbesondere in den Sitz integriert.
In den ersten Kühlkreislauf 2 ist weiterhin noch ein Ausgleichsbehälter 41 integriert. Schließlich umfasst das Thermomanagementsystenn weiterhin eine Steuereinheit 42, welche das gesamte Thermomanagementsystem steuert. Die Steuereinheit 42 empfängt hierzu eingehende Signale E. Dies sind beispielsweise Zu- standssignale der einzelnen Komponenten des Thermomanagementsystems über ihren aktuellen Zustand (z. B.„an",„aus") sowie insbesondere auch Sensorsignale beispielsweise von Temperatursensoren, über die die jeweils aktuellen Temperaturen der Kühlmittel K1 , K2, eine Umgebungstemperatur vorzugsweise ergänzend auch die Temperaturen des Luftstroms L1 , L2 erfasst werden. Weiterhin werden vorzugsweise die Temperaturen der einzelnen Komponenten 8a bis 8e des Antriebsstrangs 8 erfasst. Schließlich wird insbesondere auch die Temperatur des Innenraums 22 erfasst, welche auf einen gewünschten Wert geregelt werden soll.
In Abhängigkeit dieser eingehenden Parameter steuert die Steuereinheit 42 mit Hilfe von Ausgangssignalen A das Thermomanagementsystem und schaltet insbesondere zwischen den nachfolgend beschriebenen Betriebsmodi um:
Für die verschiedenen Kühl- und Heizmodi wird nachfolgend insbesondere der Zustand der ersten Temperiervorrichtung 30a beschrieben. Die weitere
Temperiervorrichtung 30b lässt sich in identischer Weise jeweils betreiben und ist bei Bedarf zuschaltbar. Dies erfolgt jeweils über eine Zu- bzw. Abschaltung der weiteren Temperiervorrichtung 30b durch eine elektrische/magnetische Aktivierung des thermomagnetischen bzw. thermoelektrischen Moduls und/oder durch Einbinden in den NT-Kühlkreislauf 12. Die Leistung der Module 30a, 30b lässt sich durch die Zufuhr der elektrischen Leistung und / oder durch den Kühlmittelstrom K2 beeinflussen und geeignet einstellen. Zur Regulierung des Kühlmittelstroms K2 wird die zweite Pumpe 14 geeignet angesteuert, insbesondere deren Drehzahl.
In einem Kühlmodus sind die beiden Kühlkreisläufe 2 voneinander getrennt. Die Schaltventile S1 ,S4 sind geschlossen. Die beiden Pumpen 4, 14 sind in Betrieb, die beiden Kühlmittel K1 , K2 werden umgewälzt, das Peltier-Modul 30a und/oder das weitere Peltier-Modul 30b sind aktiviert, d. h. eine elektrische Spannung ist angelegt, so dass sie eine Kühlwirkung erzeugen. Die Wärme auf der Heißseite der jeweiligen Peltier-Module wird vom zweiten Kühlmittel K2 aufgenommen und über den zweiten Umgebungswärmetauscher 16 an die Umgebung abgegeben. Der erste Luftstrom L1 sowie ergänzend bei Bedarf auch der zweite Luftstrom L2 werden über die Ventilatoren 20a, 20b an den Peltier-Modulen 30a, 30b vorbeigeführt und dadurch abgekühlt und strömen dann in den Innenraum 22 bzw. dienen zur Kühlung des Sitzes 40.
In einem ersten Heizmodus wird der Innenraum 22 beheizt und der Antriebsstrang 8 gekühlt. Hierzu sind die beiden Kühlkreisläufe 2,12 miteinander verbunden. Das Schaltventil S1 befindet sich hierbei in seiner zweiten Schaltposition, so dass der erste Verbindungsstrang 26 mit dem ersten Kühlkreislauf 2 verbunden ist. Auch eine teilweise Abzweigung des Kühlmittels K1 ist möglich. Das Schaltventil S3 ist in der in der Fig. 2 dargestellten Stellung, so dass das Kühlmittel K1 ausschließlich über den Bypass-Pfad 34 und durch den Heizungswärmetauscher 32 geführt wird, bevor es anschließend nach Durchströmen des Heizungswärmetauschers 32 in den zweiten Kühlkreislauf 12 einmündet. Das vierte Schaltventil S4 ist geöffnet, so dass die beiden Kühlkreisläufe 2, 12 über den zweiten Verbindungsstrang 28 miteinander verbunden sind. In diesem ersten Heizmodus wird daher zum Beheizen des Innenraums 22 ausschließlich die Abwärme aus dem Antriebsstrang 8 herangezogen. Das dritte Schaltventil S3 kann bei Bedarf ebenfalls umgestaltet werden, so dass die beiden Temperiervorrichtungen 30a, 30b vom warmen Kühlmittel durchströmt werden. Auf diese Weise ist ein Beheizen insbesondere des Sitzes 40 ohne elektrische Zusatzenergie ermöglicht.
Bei einem zweiten Heizmodus wird für ein emissionsfreies Heizen, insbesondere ergänzend zu der Abwärme aus dem Antriebsstrang, Wärme aus der Umgebung entzogen und über die Peltier-Module 30a, 30b nach Art des Wärmepumpenprinzips auf ein höheres Temperaturniveau gebracht und dem Innenraum 22 bzw. dem Sitz 40 zugeführt. Ausgehend von dem zuvor beschriebenen ersten Heizmodus ist zusätzlich die zweite Pumpe 14 zugeschaltet, so dass ergänzend auch das zweite Kühlmittel K2 im zweiten Kreislauf 12 über den zweiten Umgebungswärmetauscher 16 geführt wird. Das Kühlmittel K2 nimmt dabei über den zweiten Umgebungswärmetauscher 16 Wärme aus der Umgebung auf und erwärmt damit die Kaltseite des jeweiligen Peltier-Moduls 30a, 30b.
In einem dritten Heizmodus sind für ein reichweitenneutrales Heizen die Peltier- Module 30a, 30b abgeschaltet, verbrauchen also keine elektrische Energie. Als zusätzliche Wärmequelle wird der Brenner 36 angeschaltet. Ausgehend vom ersten Heizmodus wird lediglich der Brenner zugeschaltet. Die Zustände der Schaltventile S1 , S3, S4 sind identisch zum ersten Heizmodus.
Zum Erreichen von höchsten Heizleistungen sind in einem vierten Heizmodus sowohl der Brenner 36 als auch die Peltier-Module 30a, 30b zugeschaltet, arbeiten also als Wärmepumpen. Ausgehend von dem dritten Heizmodus ist nunmehr - ähnlich wie im zweiten Heizmodus - das dritte Schaltventil S3 umgeschaltet, die zweite Pumpe 14 aktiviert, so dass sowohl über den Heizungswärmetauscher 32 als auch über das Peltier-Modul 30a Wärme an den Innenraum 22 abgegeben wird.
Dieser vierte Heizmodus dient neben dem Erreichen von höchsten Heizleistungen auch zum optimalen Einregeln der Temperatur des ersten Luftstroms L1 insbesondere bei Inbetriebnahme des Brenners 36, wenn dieser seine volle Leistung noch nicht erreicht hat. Auch ist das Regeln der Temperatur des ersten Luftstroms L1 durch das Peltier-Modul 30a deutlich verfeinert, da hierdurch eine Feineinstellung ermöglicht ist, welche mit dem nur schwer steuerbaren Brenner 36 nicht erzielbar ist.
Gemäß einem Speichermodus ist vorgesehen, dass der Rücklauf des ersten Kühlkreislaufs 2 und/oder der Rücklauf der Batterie 8c als Wärmequelle (im Falle eines Heizmodus) bzw. als Wärmesenke (im Falle eines Kühlmodus) anstelle des zweiten Umgebungswärmetauschers 16 herangezogen wird. Dies erfolgt bei geringer Abwärmeproduktion des Antriebsstrangs 8. Die Ausnutzung des Rücklauf- Kühlmittelstroms aus dem Antriebsstrang 8 ist in diesem Fall häufig besser geeig- net als der über den zweiten Umgebungswärmetauscher 16 rückgekühlte (bzw. erwärmte) Kühlmittelstrom des zweiten Kühlmittels K2. Die Grundlage hierfür ist darin zu sehen, dass ein optimaler Wirkungsbereich der Peltier-Module 30a, 30b durch einen geringen Temperaturunterschied erreicht wird, zwischen der mit dem zweiten Kühlmittel K2 beaufschlagten Seite, auch als Wasserseite bezeichnet, und der gegenüberliegenden Seite, auch als Luftseite bezeichneten Seite des Pel- tier-Moduls 30a, 30b. In diesem Fall wird daher insgesamt eine Wärmespeicherkapazität des Antriebsstrangs als Wärmequelle oder auch als Wärmesenke ausgenutzt. Hierfür eignet sich insbesondere die Batterie 8c, die im Ausführungsbeispiel bereits ausschließlich dem NT-Kühlkreislauf zugeordnet ist. In diesem Betriebsmodus wird das zweite Kühlmittel K2 also insbesondere nicht über den zweiten Umgebungswärmetauscher 16 geführt, sondern über den ersten Kühlkreislauf 2, also über den Antriebsstrang 8 rezirkuliert.
Um alternativ die Rücklauftemperatur der weiteren, im HT-Kühlkreislauf 2 angeordneten Komponenten des Antriebsstrangs 8 auszunutzen werden das erste sowie das dritte Schaltventil S1 , S3 umgeschaltet, so dass das rückgeführte Kühlmittel K1 über den ersten Verbindungsstrang 26 in den zweiten Kühlkreislauf 12 gebracht und über die zweite Pumpe 14 durch das Peltier-Modul 30a geführt wird. Auch das Schaltventil S4 ist umgeschaltet, so dass der zweite Umgebungswärmetauscher 16 aus dem Kreislauf genommen ist und das Kühlmittel K2 wieder in den ersten Kühlkreislauf 2 rückgeführt wird.
In einem Konditioniermodus wird der Innenraum 22 und/oder die Batterie 8c bei niedrigen Umgebungstemperaturen wahlweise oder in Kombination über den Brenner 36 oder über das Peltier-Modul 30a vorkonditioniert, also insbesondere erwärmt. Dieser Konditioniermodus entspricht im Schaltungsbild der Fig. 2 dem zweiten bzw. dritten Heizmodus, wie er zuvor beschrieben wurde.
Schließlich ist noch ein Nachheizmodus vorgesehen, welcher im Schaltungsbild der Fig. 2 dem zweiten Heizmodus des emissionsfreien Heizens entspricht. Voraussetzung für diesen Nachheizmodus ist, dass eine minimale Heizleistung des Brenners 36 die erforderliche Heizleistung übersteigt, so dass also ein Zuschalten des Brenners 36 zu einem übermäßigen Wärmeeintrag führen würde. Die gewünschte (niedrige) thermische Heizleistung und damit die entsprechende gewünschte Temperatur des ersten Luftstroms L1 (Einblastemperatur) wird daher durch das zusätzlich zugeschaltete Peltier-Modul 30a mit geringem elektrischem Energieaufwand erreicht.
Die Schaltventils S1 bis S4 sind im Ausführungsbeispiel als Schalt- oder Umschaltventile ausgebildet. Alternativ hierzu sind Mischventile angeordnet, so dass auch lediglich Teilströme abgezweigt werden. Derartige Mischventile werden vorzugsweise auch derart angesteuert, um beispielsweise bei einer Kopplung der beiden Kühlkreisläufe 2, 12 im NT-Kühlkreislauf 12 eine gewünschte (Misch-) Temperatur des zweiten Kühlmittels K2 einzustellen. Ein solches Mischventil wird vorzugsweise auch zwischen der Konditioniereinheit 18 und der weiteren Komponente, insbesondere dem Sitz 40 angeordnet, um für den Sitz eine geeignete Temperatur einzustellen.
In der Fig. 3 ist eine im Vergleich zu der Ausgestaltung der Fig. 2 leicht modifizierte Ausführungsvariante dargestellt.
Danach ist ergänzend zur weiteren Temperiervorrichtung 30b in der zu temperierenden weiteren Komponente, insbesondere im Sitz 40, ein weiterer (Zusatz-) Heizungswärmetauscher 32b in der Komponente, insbesondere dem Sitz 40 integriert. Dieser weist üblicherweise ein besseres Wärmeübertragungsverhalten als beispielsweise das Peltier-Modul 30b für den passiven Fall auf, wenn das Peltier- Modul 30b lediglich von warmem Kühlmittel durchströmt ist. Wird daher beispielsweise in einen Heizmodus über den brennstoffbetriebenen Brenner 36 beheizt, so wird die Energie effizienter ausgenutzt.
Die beiden Peltier-Module 30a, 30b sind - wie auch in der Variante der Fig. 2 - parallel zueinander angeordnet. Gleiches gilt für die beiden Heizungswärmetauscher 32a, b. Alle drei (vier) Komponenten sind parallel zueinander angeordnet. Weiterhin ist im Unterschied zu der Ausgestaltung der Fig. 2 bei der modifizierten Ausführungsvariante nach Fig. 3 ist auf das Ventil S4 verzichtet. Die Funktionalitäten sind dadurch nicht oder kaum eingeschränkt.
Bezugszeichenliste
2 erster Kühlkreislauf 8a Ladegerät
4 erste Pumpe 8b DC/DC-Wandler
6 erster Umgebungswärmetauscher 8c Batterie
8 elektrischer Antriebsstrang 8d elektrischer Fahrmotor
12 zweiter Kühlkreislauf 8e Leistungselektronik
14 zweite Pumpe
16 zweiter Umgebungswärmetauscher
18 Konditioniereinheit
20a, b erster, zweiter Ventilator
22 Innenraum
24 Kühlergebläse
26 erster Verbindungsstrang
28 zweiter Verbindungsstrang
30a Temperiervorrichtung
30b weitere Temperiervorrichtung
32a Heizungswärmetauscher
32b weiterer Heizungswärmetauscher
34 Bypass-Pfad
36 Brenner
41 Ausgleichbehälter
40 Sitz
42 Steuereinheit
A ausgehende Signale
E eingehende Signale
K1 erstes Kühlmittel
K2 zweites Kühlmittel
L1 erster Luftstrom
L2 zweiter Luftstrom
51 erstes Schaltventil
52 zweites Schaltventil
53 drittes Schaltventil
54 viertes Schaltventil
U Umgebungsluft

Claims

Ansprüche
1 . Thermomanagementsystenn für ein Elektro- oder Hybridfahrzeug mit einem ersten Kühlmittelkreislauf (2) für ein flüssiges erstes Kühlmittel (K1 ) zur Temperierung von elektrischen Komponenten (8a-8e) eines elektrischen Antriebsstranges (8) mit einer Konditioniereinheit (18) zur Konditionierung eines Innenraums (22) des Kraftfahrzeugs,
gekennzeichnet durch
einen zweiten Kühlmittelkreislauf (12) für ein flüssiges zweites Kühlmittel (K2) zur Konditionierung des Innenraums (22), der für eine geringere Betriebstemperatur als der erste Kühlmittelkreislauf (2) ausgebildet ist, wobei -der zweite Kühlmittelkreislauf (12) unabhängig vom ersten Kühlmittelkreislauf (2) betreibbar ist und hierzu jeder der Kühlmittelkreisläufe (2, 12) eine Pumpe (4, 14) aufweist und jedes der Kühlmittel (K1 , K2) über einen Umgebungswärmetauscher (6, 16) führbar ist,
- zur Temperierung des Innenraums (22) in den zweiten Kühlmittelkreislauf (12) eine Temperiervorrichtung (30a) integriert ist, welche zum Temperieren nach Art einer Wärmepumpe arbeitet, wobei weiterhin
- die beiden Kühlmittelkreisläufe (2, 12) miteinander koppelbar sind.
2. Thermomanagementsystem nach Anspruch 1 ,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Temperiervorrichtung (30a) ein thermomagnetisches oder ein ther- moelektrisches Modul umfasst.
3. Thermomanagementsystem nach Anspruch 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet, dass die Temperiervorrichtung (30a) frei von einem Kältemittelkreislauf mit Kompressoreinheit ist.
4. Thermomanagementsystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,
dass dem ersten Kühlmittelkreislauf (2) ein erster Umgebungswärmetauscher (6) und dem zweiten Kühlmittelkreislauf (12) ein zweiter Umgebungswärmetauscher (16) zugeordnet ist.
5. Thermomanagementsystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,
dass in den zweiten Kühlmittelkreislauf (12) eine weitere
Temperiervorrichtung (30b) eingebunden ist, welche in einer Innenraum- komponente, insbesondere in einem Sitz (40) integriert ist und die bevorzugt ein weiteres thermomagnetisches oder thermoelektrisches Modul aufweist.
6. Thermomanagementsystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,
dass zur Temperierung einer Batterie (8c) diese in den zweiten Kühlmittelkreislauf (12) einbindbar ist.
7. Thermomanagementsystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,
dass ein zuschaltbarer Brenner (36) angeordnet ist.
8. Thermomanagementsystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,
dass in einem Kühlmodus die beiden Kühlmittelkreisläufe (2, 12) entkoppelt sind und jeweils Wärme an die Umgebung abgeben.
9. Thermomanagementsystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,
dass in der Konditioniereinheit (18) ein Heizungswärmetauscher (32) angeordnet ist, welcher für einen ersten Heizmodus zuschaltbar ist, indem er über ein erstes Schaltventil (S1 ) mit dem ersten Kühlmittelkreislauf (2) verbindbar ist.
10. Thermomanagementsystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,
dass für einen zweiten Heizmodus die Temperiervorrichtung (30a) zum Heizen zugeschaltet ist.
1 1 . Thermomanagementsystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche und nach Anspruch 7,
dadurch gekennzeichnet,
dass für einen dritten Heizmodus der Brenner (36) zugeschaltet und die Temperiervorrichtung (30a) abgeschaltet ist.
12. Thermomanagementsystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche und nach Anspruch 7,
dadurch gekennzeichnet,
dass bei einer hohen Wärmeanforderung in einem vierten Heizmodus sowohl der Brenner (36) als auch die Temperiervorrichtung (30a) zugeschaltet sind.
13. Thermomanagementsystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,
dass in einem Speichermodus zumindest eine der elektrischen Komponenten (8a-8e) des elektrischen Antriebsstrangs (8), insbesondere die Batterie (8c), als thermischer Speicher für den zweiten Kühlkreislauf (12) ausgenutzt wird und hierzu das zweite Kühlmittel (K2) vorzugsweise nicht über den Umgebungswärmetauscher (6, 16) geführt ist.
14. Thermomanagementsystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,
dass ein Vorkonditioniermodus vorgesehen ist, während dessen vor dem Starten des Kraftfahrzeugs der Innenraum (22) oder eine Komponente (8a- 8c) des elektrischen Anriebsstrangs (8) vorerwärmt wird.
15. Verfahren zur Konditionierung des Innenraums eines Kraftfahrzeugs mit einem Thermomanagementsystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche.
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR3047931A1 (fr) * 2016-02-23 2017-08-25 Renault Sas " systeme de gestion thermique, notamment pour un vehicule automobile de type hybride "
EP3367495A1 (de) * 2017-02-25 2018-08-29 MAN Truck & Bus AG Vorrichtung zum temperieren einer traktionsbatterie
CN110641248A (zh) * 2019-10-28 2020-01-03 湖北文理学院 燃料电池汽车热泵空调系统、控制方法及空调器

Families Citing this family (28)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2987315B1 (fr) * 2012-02-24 2014-03-07 Valeo Systemes Thermiques Dispositif de conditionnement thermique d'un habitacle et d'une chaine de traction d'un vehicule.
DE102014006733A1 (de) * 2014-05-08 2015-11-26 Audi Ag Vorrichtung zur Temperierung eines kraftfahrzeugseitigen elektrischen Energiespeichers
US20160161998A1 (en) * 2014-12-05 2016-06-09 Corsair Memory, Inc. Actively Cooled Liquid Cooling System
US10855060B2 (en) * 2015-01-20 2020-12-01 Abb Schweiz Ag Switchgear cooling system comprising a heat pipe, fan and thermoelectric generation
DE102015212726B4 (de) 2015-07-08 2017-10-12 Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft Wärmesystem für ein Fahrzeug und Verfahren zur Klimatisierung eines Fahrzeugs
KR101745147B1 (ko) 2015-10-06 2017-06-09 현대자동차주식회사 통합 독립공조 시스템 및 그 제어방법
US10603978B2 (en) * 2016-07-20 2020-03-31 Ford Global Technologies, Llc Vehicle auxiliary HVAC system using a coolant loop for cooling a component and vehicle interior
DE102017108832A1 (de) * 2017-04-25 2018-10-25 Eberspächer Climate Control Systems GmbH & Co. KG Fahrzeugtemperiersystem
ES2973256T3 (es) * 2017-06-06 2024-06-19 Carrier Corp Sistema de refrigeración de transporte
US10556481B2 (en) * 2017-06-26 2020-02-11 Toyota Motor Engineering & Manufacturing North America, Inc. Systems and methods for providing heating and cooling to a vehicle cabin of autonomous vehicles
DE102017120164A1 (de) 2017-09-01 2019-03-07 Benteler Automobiltechnik Gmbh Thermomanagementsystem für ein Elektrokraftfahrzeug
US11021037B2 (en) * 2017-11-07 2021-06-01 Hanon Systems Thermal management system
JP6885308B2 (ja) * 2017-11-20 2021-06-09 トヨタ自動車株式会社 車両用温調システム
DE102018218615B4 (de) 2017-11-29 2024-10-10 Audi Ag Antriebseinrichtung mit zwei Kühlmittelkreisläufen für ein Kraftfahrzeug sowie Verfahren zum Betreiben einer Antriebseinrichtung mit zwei Kühlmittelkreisläufen
DE102018206719A1 (de) * 2018-05-02 2019-11-07 Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft Kühlvorrichtung zum Kühlen einer Batterie eines Kraftwagens, Kraftwagen sowie Verfahren zum Betreiben einer solchen Kühlvorrichtung
DE102018113249A1 (de) * 2018-06-04 2019-12-05 Hupfer Metallwerke Gmbh & Co. Kg Kühl-/Heizvorrichtung für Lebensmittel und Verfahren zum Betrieb der Kühl-/Heizvorrichtung
KR102600059B1 (ko) * 2018-12-03 2023-11-07 현대자동차 주식회사 차량용 열 관리 시스템
US11661883B2 (en) * 2019-06-03 2023-05-30 Hanon Systems Heat management system
FR3099642B1 (fr) * 2019-08-02 2021-08-20 Valeo Systemes Thermiques Dispositif de régulation thermique d’au moins un pack de batteries électriques de véhicules automobile
WO2021059985A1 (ja) * 2019-09-26 2021-04-01 ダイキン工業株式会社 固体冷凍装置
WO2021259513A1 (de) * 2020-06-24 2021-12-30 HELLA GmbH & Co. KGaA Thermomanagementsystem für ein elektrofahrzeug und verfahren zu dessen betrieb
CN112543709B (zh) * 2020-09-22 2022-10-28 华为技术有限公司 一种热管理系统及电动汽车
DE102021200937A1 (de) * 2021-02-02 2022-08-04 Mahle International Gmbh Klimatisierungsanlage für ein Kraftfahrzeug
DE102021105089B3 (de) 2021-03-03 2022-02-10 CM Fluids AG Kalorisches Fahrzeugmanagementsystem
DE102021109743B4 (de) 2021-04-19 2023-10-19 Audi Aktiengesellschaft Ventilanordnung für ein Kühlsystem eines Kraftfahrzeugs, Kühlsystem und Kraftfahrzeug mit einem solchen Kühlsystem
CN115263530B (zh) * 2022-08-19 2023-09-01 中国第一汽车股份有限公司 混合动力发动机热管理系统、控制方法、车辆
CN115284827B (zh) * 2022-09-01 2025-05-27 长城汽车股份有限公司 一种车辆的热管理系统和车辆
DE102023128986A1 (de) * 2023-10-23 2025-04-24 Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft Temperiereinrichtung für ein Kraftfahrzeug, Verfahren zum Betreiben einer solchen Temperiereinrichtung sowie Kraftfahrzeug

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5624003A (en) * 1992-12-10 1997-04-29 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Battery temperature-raising device for electric vehicle
US20120079837A1 (en) * 2011-12-08 2012-04-05 Ford Global Technologies, Llc Thermoelectric Comfort Control System for Motor Vehicle
US20120210746A1 (en) * 2011-02-17 2012-08-23 Delphi Technologies, Inc. Plate-type heat pump air conditioner heat exchanger for a unitary heat pump air conditioner
WO2013045089A1 (de) * 2011-09-30 2013-04-04 Volkswagen Aktiengesellschaft Thermisches konditionieren eines, insbesondere einen elektroantrieb aufweisenden kraftfahrzeugs

Family Cites Families (33)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2638862A1 (de) * 1976-08-28 1978-03-09 Bosch Gmbh Robert Verfahren und vorrichtung zum beheizen der fahrgastzelle eines elektrofahrzeuges
US5117638A (en) * 1991-03-14 1992-06-02 Steve Feher Selectively cooled or heated seat construction and apparatus for providing temperature conditioned fluid and method therefor
AU6370799A (en) * 1999-10-26 2001-05-08 Cheol Hyeon Choi Coolness and warmth device for car seat using peltier's effect
US6464027B1 (en) * 2000-02-02 2002-10-15 Visteon Global Technologies, Inc. Method of thermal management for a hybrid vehicle
EP1516761A1 (de) * 2003-09-22 2005-03-23 catem GmbH & Co.KG Elektrische Heizvorrichtung mit integriertem Temperatursensor
EP1527916A1 (de) * 2003-10-27 2005-05-04 Behr GmbH & Co. KG Heizvorrichtung eines Kraftfahrzeuges mit Zusatzheizung
US7380586B2 (en) 2004-05-10 2008-06-03 Bsst Llc Climate control system for hybrid vehicles using thermoelectric devices
US7779639B2 (en) * 2006-08-02 2010-08-24 Bsst Llc HVAC system for hybrid vehicles using thermoelectric devices
US20090000778A1 (en) 2007-06-26 2009-01-01 Lear Corporation Control scheme for an occupant environment conditioning system of a vehicle
CN104914896B (zh) * 2009-05-18 2017-06-13 詹思姆公司 带有热电装置的温度控制系统
FR2948898B1 (fr) * 2009-08-07 2012-04-06 Renault Sa Systeme de regulation thermique globale pour vehicule automobile a propulsion electrique.
DE102009039681A1 (de) * 2009-09-02 2011-03-17 Behr Gmbh & Co. Kg Heizsystem für ein elektrisch antreibbares Fahrzeug und Betriebsverfahren
DE102009056027B4 (de) 2009-09-11 2014-01-16 Audi Ag Fahrzeug, insbesondere Elektrofahrzeug
DE102009059237B4 (de) 2009-12-21 2013-09-12 Webasto Ag Fahrzeugheizkreislauf
DE102009059240B4 (de) * 2009-12-21 2013-08-01 Webasto Ag Kraftfahrzeug-Kühlsystem
DE102010021901A1 (de) 2010-05-28 2011-12-01 Volkswagen Ag Wärmetauschen zwischen Fluidströmen mittels einer thermoelektrischen Vorrichtung
US8336319B2 (en) * 2010-06-04 2012-12-25 Tesla Motors, Inc. Thermal management system with dual mode coolant loops
KR101144078B1 (ko) 2010-08-26 2012-05-23 기아자동차주식회사 하이브리드 차량의 열 관리 시스템 및 방법
DE102010048853A1 (de) 2010-10-19 2012-04-19 Gm Global Technology Operations Llc (N.D.Ges.D. Staates Delaware) Klimatisierungssystem für ein Kraftfahrzeug sowie Verfahren zum Betrieb eines Klimatisierungssystems eines Kraftfahrzeuges
JP2014151802A (ja) * 2013-02-11 2014-08-25 Denso Corp 温調装置
JP5962556B2 (ja) * 2013-03-19 2016-08-03 株式会社デンソー 車両用熱管理システム
JP6112039B2 (ja) * 2013-04-08 2017-04-12 株式会社デンソー 車両用熱管理システム
JP6197657B2 (ja) * 2014-01-14 2017-09-20 株式会社デンソー 車両用熱管理システム
US9758010B2 (en) * 2014-10-21 2017-09-12 Atieva, Inc. EV multi mode thermal management system
JP6605928B2 (ja) * 2014-11-27 2019-11-13 マレリ株式会社 車両用空調装置
US10543734B2 (en) * 2015-10-20 2020-01-28 Ford Global Technologies, Llc Electrified vehicle cabin heating
US10406886B2 (en) * 2016-01-13 2019-09-10 Hanon Systems Heat management system for vehicle
DE102016200362B4 (de) * 2016-01-14 2022-12-22 Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft Wärmesystem, Elektro- oder Hybridfahrzeug mit einem solchen und Verfahren dafür
US10739045B2 (en) * 2016-02-10 2020-08-11 Johnson Controls Technology Company Systems and methods for controlling a refrigeration system
KR101836272B1 (ko) * 2016-06-20 2018-03-08 현대자동차 주식회사 차량용 히트 펌프 시스템
KR101846915B1 (ko) * 2016-11-01 2018-05-28 현대자동차 주식회사 차량용 히트 펌프 시스템
CN106585414B (zh) * 2016-12-27 2018-01-19 上海思致汽车工程技术有限公司 一种智能化多回路电动汽车冷却系统
DE102017108832A1 (de) * 2017-04-25 2018-10-25 Eberspächer Climate Control Systems GmbH & Co. KG Fahrzeugtemperiersystem

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5624003A (en) * 1992-12-10 1997-04-29 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Battery temperature-raising device for electric vehicle
US20120210746A1 (en) * 2011-02-17 2012-08-23 Delphi Technologies, Inc. Plate-type heat pump air conditioner heat exchanger for a unitary heat pump air conditioner
WO2013045089A1 (de) * 2011-09-30 2013-04-04 Volkswagen Aktiengesellschaft Thermisches konditionieren eines, insbesondere einen elektroantrieb aufweisenden kraftfahrzeugs
US20120079837A1 (en) * 2011-12-08 2012-04-05 Ford Global Technologies, Llc Thermoelectric Comfort Control System for Motor Vehicle

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR3047931A1 (fr) * 2016-02-23 2017-08-25 Renault Sas " systeme de gestion thermique, notamment pour un vehicule automobile de type hybride "
WO2017144809A1 (fr) * 2016-02-23 2017-08-31 Renault S.A.S. Système de gestion thermique, notamment pour un véhicule automobile de type hybride
CN108778792A (zh) * 2016-02-23 2018-11-09 雷诺股份公司 尤其用于混合动力机动车辆的热量管理系统
JP2019508311A (ja) * 2016-02-23 2019-03-28 ルノー エス．ア．エス．Ｒｅｎａｕｌｔ Ｓ．Ａ．Ｓ． 特にハイブリッドモータ車両のための熱管理システム
EP3367495A1 (de) * 2017-02-25 2018-08-29 MAN Truck & Bus AG Vorrichtung zum temperieren einer traktionsbatterie
CN110641248A (zh) * 2019-10-28 2020-01-03 湖北文理学院 燃料电池汽车热泵空调系统、控制方法及空调器
CN110641248B (zh) * 2019-10-28 2021-08-27 湖北文理学院 燃料电池汽车热泵空调系统、控制方法及空调器

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