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DE102019129555A1 - Temperaturmanagementsystem für ein Fahrzeug - Google Patents

Temperaturmanagementsystem für ein Fahrzeug Download PDF

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DE102019129555A1
DE102019129555A1 DE102019129555.6A DE102019129555A DE102019129555A1 DE 102019129555 A1 DE102019129555 A1 DE 102019129555A1 DE 102019129555 A DE102019129555 A DE 102019129555A DE 102019129555 A1 DE102019129555 A1 DE 102019129555A1
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valve
cooling water
cooler
cooling
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Application number
DE102019129555.6A
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English (en)
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Man Ju Oh
Sang Shin Lee
Jae Woong Kim
So La CHUNG
Yun Sub Chung
Gum Bae Choi
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.)
Hyundai Motor Co
Hanon Systems Corp
Kia Corp
Original Assignee
Hyundai Motor Co
Kia Motors Corp
Hanon Systems Corp
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Publication date
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Abstract

Ein Temperaturmanagementsystem für ein Fahrzeug kann Energie effizient handhaben, welche zum Innenraum-Klimaanlagenbetrieb und Kühlen/Heizen einer Batterie auf dem Gebiet des Thermomanagements bei Fahrzeugen erforderlich ist.

Description

  • Technisches Gebiet
  • Die vorliegende Erfindung betrifft ein Temperaturmanagementsystem für ein Fahrzeug, wobei das System eine Energie effizient handhaben kann, welche für eine Innenraumklimatisierung und ein Kühlen/Heizen einer Batterie auf dem Gebiet des Temperaturmanagements bei Automobilen bzw. Kraftfahrzeugen erforderlich ist.
  • Hintergrund
  • Unlängst nimmt die Umsetzung von umweltfreundlicher Technik und einer Lösung von Problemen, wie beispielsweise Energieverbrauch, als ein soziales Thema zu, welches mit einem Elektrofahrzeug assoziiert ist. Ein Elektrofahrzeug wird durch einen Motor angetrieben, welcher Leistung ausgibt, wobei dieser mit elektrischer Energie von einer Batterie versorgt wird. Dementsprechend hat das Elektrofahrzeug einen Vorteil, dass es kein Kohlenstoffdioxid ausstößt, wenig Geräusche erzeugt und eine größere Energieeffizienz eines Motors als die Energieeffizienz eines Verbrennungsmotors hat, sodass es als ein umweltfreundliches Fahrzeug im Fokus steht.
  • Die Kerntechnologie eines solchen Elektrofahrzeugs ist die Technik, welche mit einem Batteriemodul assoziiert ist, und unlängst wurden Studien zum Reduzieren des Gewichts und der Größe einer Batterie und zum Senken der Ladedauer aktiv durchgeführt. Ein Batteriemodul kann eine optimale Leistungsfähigkeit und eine lange Lebensdauer beibehalten, wenn es in einem optimalen Temperaturumfeld verwendet wird. Jedoch ist es aufgrund von Hitze, welche beim Betrieb des Batteriemoduls erzeugt wird, und einer Änderung der Außentemperatur sehr schwierig, ein Batteriemodul in einem optimalen Temperaturumfeld zu verwenden.
  • Weiter hat ein Elektrofahrzeug keine Quelle für Abwärme, welche durch Verbrennung in einem Verbrennungsmotor erzeugt wird, wie beispielsweise einer Brennkraftmaschine, sodass das Innere des Elektrofahrzeugs im Winter mit einer elektrischen Heizvorrichtung geheizt wird. Weiter ist ein Aufwärmen der Batterie in einer intensiven Kaltperiode erforderlich, um die Lade-/Entladeleistung der Batterie zu verbessern, sodass ein separater Heizer vom elektrischen Typ verwendet wird. Das heißt, es wurde eine Technik zum Betreiben eines Heiz-/Kühlsystems zum Steuern der Temperatur eines Batteriemoduls separat vom Heiz-/Kühlsystem für die Innenraumklimatisierung angewendet, um eine optimale Temperaturumgebung für das Batteriemodul bereitzustellen. Mit anderen Worten werden zwei unabhängige Heiz/Kühlsysteme umgesetzt, und eines davon wird zum Heizen/Kühlen des Innenraums verwendet und das andere davon wird zum Steuern der Temperatur des Batteriemoduls verwendet.
  • Da jedoch solch ein Betriebsmodus Energie nicht effizient handhaben kann, wird die Fahrreichweite geringer und kann ein Langstreckenfahren unmöglich werden. Weiter nimmt die Fahrreichweite über 30% ab, wenn das Kühlen im Sommer ausgeführt wird, und nimmt über 40% ab, wenn das Heizen im Winter ausgeführt wird, sodass ein Heizen im Winter, was bei einer Brennkraftmaschine kein Problem bereitet, hier problematisch sein kann. Wenn eine Hochkapazität-PTC-Heizvorrichtung (PCT kurz engl. für: „Positive Temperature Coefficient“) angebracht ist, um das Problem des Heizens im Winter zu lösen, kann es dahingehend ein Problem geben, dass die Fahrreichweite reduziert ist und exzessiv Herstellungskosten aufgrund der Verwendung der Wärmepumpe anfallen.
  • Die oben bereitgestellte Beschreibung der bezogenen Technik der vorliegenden Erfindung dient lediglich dem Verständnis des Hintergrundes der vorliegenden Erfindung und sollte nicht als der Stand der Technik angesehen werden, der dem Fachmann bereits bekannt ist.
  • Kurzerläuterung
  • Die vorliegende Erfindung wurde in dem Bestreben getätigt, um dieses Problem zu lösen, und ein Aspekt der vorliegenden Erfindung stellt ein Temperaturmanagementsystem bzw. Wärmemanagementsystem (im Weiteren kurz: Temperaturmanagementsystem) für ein Fahrzeug (z.B. Kraftfahrzeug) bereit, wobei das System Energie effizient handhaben kann, die für eine Innenraumklimatisierung (bspw. einen Klimaanlagenbetrieb) und ein Kühlen/Heizen einer Batterie auf dem Gebiet des Temperaturmanagements bei Fahrzeugen erforderlich ist.
  • Ein Temperaturmanagementsystem für ein Fahrzeug gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung kann aufweisen: Eine Batterieleitung, durch welche Kühlwasser strömt, welche eine erste Pumpe aufweist und welche einen ersten Kühler und eine Hochspannungsbatterievorrichtung (bspw. einen Wärmetauscher einer Batterie) miteinander zum Austauschen von Wärme verbindet, eine Kältemittelleitung, durch welche ein Kältemittel zirkuliert und welche einen Kompressor, ein Expansionsventil, einen Kondensator und einen Verdampfer aufweist, eine Innenraumkühlleitung, durch welche Kühlwasser strömt und welche eine zweite Pumpe aufweist und eine Innenraum-Klimaanlagenkühlvorrichtung (bspw. ein Wärmetauscher zur Klimatisierung des Fahrzeuginneren) mit einem ersten Wärmetauscher verbindet, um mit dem Verdampfer Wärme auszutauschen (bspw. ist der erste Wärmetauscher ein Wärmetauscher, welcher mit dem Verdampfer Wärme tauscht, d.h., bilden der erste Wärmetauscher und der Verdampfer eine Wärmetauschereinheit aus), eine Innenraumheizleitung, durch welche Kühlwasser strömt und welche eine dritte Pumpe aufweist und eine Innenraum-Klimaanlagenheizvorrichtung (bspw. ein weiterer Wärmetauscher zur Klimatisierung des Fahrzeuginneren) mit einem zweiten Wärmetauscher verbindet, um mit dem Kondensator Wärme auszutauschen (bspw. ist der zweite Wärmetauscher ein Wärmetauscher, welcher mit dem Kondensator Wärme tauscht, d.h., bilden der zweite Wärmetauscher und der Kondensator eine Wärmetauschereinheit aus), eine erste Batteriekühlleitung, welche an einer stromabwärts gelegenen Seite der Kühlvorrichtung der Innenraumkühlleitung abzweigt, mit einer stromaufwärts gelegenen Seite der Hochspannungsbatterievorrichtung der Batterieleitung verbunden ist und ein Kühlungssteuerungsventil aufweist, welches steuert, ob es dem Kühlwasser, welches durch die Kühlvorrichtung (der Innenraumkühlleitung) hindurchtritt, erlaubt wird, in die Hochspannungsbatterievorrichtung zu strömen, und eine erste Batterieheizleitung, welche von einer stromabwärts gelegenen Seite der Heizvorrichtung der Innenraumheizleitung abzweigt, mit einer stromaufwärts gelegenen Seite der Hochspannungsbatterievorrichtung der Batterieleitung verbunden ist und ein Heizungssteuerungsventil aufweist, welches steuert, ob es dem Kühlwasser, welches durch die Heizvorrichtung (der Innenraumheizleitung) hindurchtritt, erlaubt wird, in die Hochspannungsbatterievorrichtung zu strömen. Die hierin verwendeten Ausdrücke „stromaufwärts“ und „stromabwärts“ können sich beispielsweise auf die weiter unten beschriebenen Strömungsrichtungen der einzelnen Betriebsmodi beziehen.
  • Das Temperaturmanagementsystem kann weiter aufweisen: Eine zweite Batteriekühlleitung, eine zweite Batterieheizleitung und ein erstes Ventil, wobei die zweite Batteriekühlleitung und die zweite Batterieheizleitung jeweilig von einer stromabwärts gelegenen Seite der Hochspannungsbatterievorrichtung der Batterieleitung abzweigen. Ein Ende der zweiten Batteriekühlleitung kann mit einer stromaufwärts gelegenen Seite des ersten Wärmetauschers der Innenraumkühlleitung verbunden sein. Das andere Ende, der zweiten Batterieheizleitung kann mit einer stromaufwärts gelegenen Seite des zweiten Wärmetauschers der Innenraumheizleitung verbunden sein. Die erste Batteriekühlleitung und die erste Batterieheizleitung können mit der Batterieleitung durch das erste Ventil verbunden sein.
  • Das Temperaturmanagementsystem kann weiter aufweisen: Eine Zweiter-Kühler-Leitung, welche den zweiten Kühler und den zweiten Wärmetauscher miteinander zum Austauschen von Wärme verbindet, und ein zweites Ventil, wobei ein Ende der Zweiter-Kühler-Leitung mit einer stromaufwärts gelegenen Seite des zweiten Wärmetauschers der Innenraumheizleitung verbunden ist, wobei das andere Ende der Zweiter-Kühler-Leitung mit einer stromabwärts gelegenen Seite des zweiten Wärmetauschers der Innenraumheizleitung verbunden ist und wobei die Zweiter-Kühler-Leitung und die zweite Batterieheizleitung mit der Innenraumheizleitung durch das zweite Ventil verbunden sind.
  • In einem ersten Modus, der die Hochspannungsbatterievorrichtung kühlt und gekühlte Luft zu einem Inneren des Fahrzeugs ausgibt, kann eine Steuerungsvorrichtung eingerichtet sein, um das Kältemittel in der Kältemittelleitung durch Betreiben des Kompressors zu zirkulieren, das Kühlwasser durch Steuern der dritten Pumpe und des zweiten Ventils zu zirkulieren, sodass der zweite Kühler und der zweite Wärmetauscher miteinander Wärme austauschen (bspw. einen Kreislauf ausbilden), und das Kühlwasser zu steuern, welches durch die Kühlvorrichtung hindurchtritt, um in die Hochspannungsbatterievorrichtung zu strömen und dann in den ersten Wärmetauscher zu strömen, durch Steuern der zweiten Pumpe, des Kühlungssteuerventils und des ersten Ventils.
  • In einem zweiten Modus, der gekühlte Luft zu einem Inneren des Fahrzeugs ausgibt, kann die Steuerungsvorrichtung eingerichtet sein, um das Kältemittel in der Kältemittelleitung durch Betreiben des Kompressors zu zirkulieren, das Kühlwasser durch Steuern der dritten Pumpe und des zweiten Ventils zu zirkulieren, sodass der zweite Kühler und der zweite Wärmetauscher miteinander Wärme austauschen (bspw. einen Kreislauf ausbilden), und das Kühlwasser, welches durch die Kühlvorrichtung hindurchtritt, zu steuern, um in den ersten Wärmetauscher zu strömen, durch Steuern der zweiten Pumpe und des Kühlungssteuerungsventils.
  • Das Temperaturmanagementsystem kann beispielsweise weiter aufweisen: Eine Dritter-Kühler-Leitung, welche einen dritten Kühler und den ersten Wärmetauscher zum Austauschen von Wärme verbindet, und ein drittes Ventil, wobei ein Ende der Dritter-Kühler-Leitung mit einer stromaufwärts gelegenen Seite des ersten Wärmetauschers der Innenraumkühlleitung verbunden ist, wobei das andere Ende der Dritter-Kühler-Leitung mit einer stromabwärts gelegenen Seite des ersten Wärmetauschers der Innenraumkühlleitung verbunden ist und wobei die Dritter-Kühler-Leitung und die zweite Batteriekühlleitung mit der Innenraumkühlleitung durch das dritte Ventil verbunden sind.
  • In einem dritten Modus, der die Temperatur der Hochspannungsbatterievorrichtung steigert und Luft mit einer gesteigerten Temperatur zu einem Inneren des Fahrzeugs ausgibt, kann die Steuerungsvorrichtung eingerichtet sein, um das Kältemittel in der Kältemittelleitung durch Betreiben des Kompressors zu zirkulieren, das Kühlwasser durch Steuern der zweiten Pumpe und des dritten Ventils zu zirkulieren, sodass der dritte Kühler und der erste Wärmetauscher miteinander Wärme austauschen (bspw. einen Kreislauf ausbilden), und das Kühlwasser, welches durch die Heizvorrichtung hindurchtritt, zu steuern, um in die Hochspannungsbatterievorrichtung zu strömen und dann in den zweiten Wärmetauscher zu strömen, durch Steuern der dritten Pumpe, des Heizungssteuerungsventils, des ersten Ventils und des zweiten Ventils.
  • In einem vierten Modus, der Luft mit einer gesteigerten Temperatur zu einem Inneren des Fahrzeugs ausgibt, kann die Steuerungsvorrichtung eingerichtet sein, um das Kältemittel in der Kältemittelleitung durch Betreiben des Kompressors zu zirkulieren, das Kühlwasser durch Steuern der zweiten Pumpe und des dritten Ventils zu zirkulieren, sodass der dritte Kühler und der erste Wärmetauscher miteinander Wärme austauschen (bspw. einen Kreislauf ausbilden), und das Kühlwasser, welches durch die Heizvorrichtung hindurchtritt, zu steuern, um in den zweiten Wärmetauscher zu strömen, durch Steuern der dritten Pumpe, des Heizungssteuerungsventils und des zweiten Ventils.
  • Das Temperaturmanagementsystem kann beispielsweise weiter eine Elektrovorrichtungsleitung aufweisen, welche mit einer Elektrovorrichtung (bspw. einem Wärmetauscher eines Elektromotors, einer Leistungselektronik, usw.) verbunden ist, von welcher ein Ende mit einer stromaufwärts gelegenen Seite des dritten Kühlers der Dritter-Kühler-Leitung verbunden ist und das andere Ende mit einer stromabwärts gelegenen Seite des dritten Kühlers der Dritter-Kühler-Leitung durch ein viertes Ventil verbunden ist. Die Elektrovorrichtungsleitung kann eine vierte Pumpe aufweisen, durch welche Kühlwasser strömt.
  • Das Temperaturmanagementsystem kann beispielsweise weiter aufweisen: Eine Elektrovorrichtungsleitung, welche mit einer Elektrovorrichtung verbunden ist, und ein viertes Ventil. Die Elektrovorrichtungsleitung kann ein Ende mit einer stromaufwärts gelegenen Seite des dritten Kühlers der Dritter-Kühler-Leitung verbunden haben und kann das andere Ende mit einer stromabwärts gelegenen Seite des dritten Kühlers der Dritter-Kühler-Leitung durch das vierte Ventil verbunden haben. Die Elektrovorrichtungsleitung kann eine vierte Pumpe aufweisen, durch welche Kühlwasser strömt.
  • In einem fünften Modus, welcher Abwärme der Elektrovorrichtung zurückgewinnt, die Temperatur der Hochspannungsbatterievorrichtung steigert und Luft mit gesteigerter Temperatur zu einem Inneren des Fahrzeugs ausgibt, kann die Steuerungsvorrichtung eingerichtet sein, um das Kältemittel in der Kältemittelleitung durch Betreiben des Kompressors zu zirkulieren, Kühlwasser durch Steuern der zweiten Pumpe, des dritten Ventils und des vierten Ventils zu zirkulieren, sodass die Elektrovorrichtung und der erste Wärmetauscher miteinander Wärme austauschen (bspw. einen Kreislauf ausbilden), und das Kühlwasser, welches durch die Heizvorrichtung strömt, zu steuern, um in die Hochspannungsbatterievorrichtung zu strömen und dann in den zweiten Wärmetauscher zu strömen, durch Steuern der dritten Pumpe, des Heizungssteuerungsventils, des ersten Ventils und des zweiten Ventils.
  • In einem sechsten Modus, welcher Abwärme der Elektrovorrichtung zurückgewinnt und Luft mit gesteigerter Temperatur zu einem Inneren des Fahrzeugs ausgibt, kann die Steuerungsvorrichtung eingerichtet sein, um das Kältemittel in der Kältemittelleitung durch Betreiben des Kompressors zu zirkulieren, Kühlwasser durch Steuern der vierten Pumpe, des dritten Ventils und des vierten Ventils zu zirkulieren, sodass die Elektrovorrichtung und der erste Wärmetauscher miteinander Wärme austauschen (bspw. einen Kreislauf ausbilden), und das Kühlwasser, welches durch die Heizvorrichtung hindurchtritt, zu steuern, um in den zweiten Wärmetauscher zu strömen, durch Steuern der dritten Pumpe, des Heizungssteuerungsventils und des zweiten Ventils.
  • In einem siebten Modus, welcher getrocknete bzw. entfeuchtete Luft zu einem Inneren des Fahrzeugs ausgibt, kann die Steuerungsvorrichtung eingerichtet sein, um das Kältemittel in der Kältemittelleitung durch Betreiben des Kompressors zu zirkulieren, Kühlwasser zur zirkulieren, sodass das Kühlwasser, welches durch den zweiten Wärmetauscher hindurchtritt, sich aufteilt und separat in die Heizvorrichtung und den zweiten Kühler strömt, durch Steuern der dritten Pumpe, des Heizungssteuerungsventils und des zweiten Ventils, und das Kühlwasser, welches durch die Kühlvorrichtung hindurchtritt, zu steuern, um in den ersten Wärmetauscher zu strömen, durch Steuern der zweiten Pumpe, des Kühlsteuerungsventils und des dritten Ventils.
  • In einem achten Modus, welcher die Elektrovorrichtung unter Verwendung des dritten Kühlers kühlt, kann die Steuerungsvorrichtung eingerichtet sein, um das Kühlwasser zu steuern, welches durch die Elektrovorrichtung hindurchtritt, um in den dritten Kühler zu strömen, durch Steuern der vierten Pumpe und des vierten Ventils.
  • In einem neunten Modus, welcher die Hochspannungsbatterievorrichtung unter Verwendung des ersten Kühlers kühlt, kann die Steuerungsvorrichtung eingerichtet sein, um das Kühlwasser, welches durch die Hochspannungsbatterievorrichtung hindurchtritt, zu steuern, um in den ersten Kühler zu strömen, durch Steuern der ersten Pumpe und des ersten Ventils.
  • In einem zehnten Modus, welcher die Hochspannungsbatterievorrichtung unter Verwendung des ersten Kühlers kühlt und die Elektrovorrichtung unter Verwendung des dritten Kühlers kühlt, kann die Steuerungsvorrichtung eingerichtet sein, um das Kühlwasser, welches durch die Hochspannungsbatterievorrichtung hindurchtritt, zu steuern, um in den ersten Kühler zu strömen, durch Steuern der ersten Pumpe und des ersten Ventils, und das Kühlwasser, welches durch die Elektrovorrichtung hindurchtritt, zu steuern, um in den dritten Kühler zu strömen, durch Steuern der vierten Pumpe und des vierten Ventils.
  • In einem elften Modus, welcher die Elektrovorrichtung unter Verwendung des dritten Kühlers kühlt und Luft mit gesteigerter Temperatur zu einem Inneren des Fahrzeugs ausgibt, kann die Steuerungsvorrichtung eingerichtet sein, um das Kältemittel in der Kältemittelleitung durch Betreiben des Kompressors zu zirkulieren, das Kühlwasser, welches durch den ersten Wärmetauscher hindurchtritt, zu steuern, um sich aufzuteilen und separat in den dritten Kühler und die Elektrovorrichtung zu strömen, durch Steuern der zweiten Pumpe, des dritten Ventils und des vierten Ventils, und das Kühlwasser, welches durch die Heizvorrichtung hindurchtritt, zu steuern, um in den zweiten Wärmetauscher zu strömen, durch Steuern der dritten Pumpe, des Heizungssteuerungsventils und des zweiten Ventils.
  • Gemäß dem Temperaturmanagementsystem für ein Fahrzeug gemäß der vorliegenden Erfindung ist es möglich, eine Energie effizient handzuhaben, welche für eine Innenraumklimatisierung und ein Heizen/Kühlen einer Batterie auf dem Gebiet des Thermomanagements bei Automobilen bzw. Fahrzeugen erforderlich ist.
  • Figurenliste
  • Die obigen und andere Aspekte, Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden von der folgenden detaillierten Beschreibung zusammen mit den begleitenden Zeichnungen deutlicher werden, in welchen:
    • 1 ein Temperaturmanagementsystem für ein Fahrzeug gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt, und
    • 2 bis 12 Ansichten sind, welche den Betrieb des Temperaturmanagementsystems für ein Fahrzeug gemäß der beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung und das Strömen von Kühlwasser in einem jeden Modus zeigen.
  • Detaillierte Beschreibung
  • Die 1 ist eine Ansicht, welche ein Temperaturmanagementsystem für ein Fahrzeug gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt, und die 2 bis 11 sind Ansichten, welche den Ablauf beim Betrieb des Temperaturmanagementsystems für ein Fahrzeug gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung und das Strömen des Kühlwassers in einem jeden Betriebsmodus zeigen.
  • Eine Steuerungsvorrichtung 110 gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung kann ein Prozessor (z.B. Computer, Mikroprozessor, CPU, ASIC, Schaltkreis, Logikschaltkreis, usw.) sein. Die Steuerungsvorrichtung 110 kann durch einen nicht-flüchtigen Speicher (nicht gezeigt) umgesetzt sein, der eingerichtet ist, um zum Beispiel ein Programm, Softwareinstruktionen, Reproduktionsalgorithmen, usw. zu speichern, welche, wenn durch den Prozessor ausgeführt, den Betrieb von zahlreichen Komponenten eines Fahrzeugs steuern. Der Speicher und der Prozessor können jeweils als ein separater Halbleiterschaltkreis umgesetzt sein. Alternativ können der Speicher und der Prozessor als ein einzelner, integrierter Halbleiterschaltkreis umgesetzt sein. Der Prozessor kann einen oder mehrere Prozessoren aufweisen. Die Steuerungsvorrichtung 110 steuert eine erste Pumpe P1, eine zweite Pumpe P2, eine dritte Pumpe P3 und eine vierte Pumpe P4, wodurch ein Strömen von Kühlwasser in Kühlwasserleitungen gesteuert wird, in welchen die Pumpen jeweilig angeordnet sind. Weiter steuert die Steuerungsvorrichtung 110 den Betrieb eines Kompressors 21 in einer Kältemittelleitung 20, wodurch das Strömen eines Kältemittels in der Kältemittelleitung 20 gesteuert wird. Ein erstes Ventil V1, ein zweites Ventil V2, ein drittes Ventil V3, ein viertes Ventil V4, ein Kühlungssteuerungsventil V50 und ein Heizungssteuerungsventil V60 werden durch die Steuerungsvorrichtung 110 gesteuert, wodurch Kühlwasserleitungen, mit welchen die Ventile jeweilig verbunden sind, selektiv verbunden werden und/oder eine Strömungsrate gesteuert wird. Die Ventile sind Mehr-Wege-Ventile.
  • Ein Temperaturmanagementsystem für ein Fahrzeug gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, so wie es in der 1 gezeigt ist, weist auf: Eine Batterieleitung 10, welche einen ersten Kühler R1 und eine Hochspannungsbatterievorrichtung B zum Austauschen von Wärme miteinander verbindet, welche eine erste Pumpe P1 aufweist und in welcher ein Kühlwasser strömt, eine Kältemittelleitung 20, welche einen Kompressor 21, ein Expansionsventil 22, einen Kondensator 23 und einen Verdampfer 24 aufweist, durch welche ein Kältemittel zirkuliert, eine Innenraumkühlleitung 30, welche eine Innenraum-Klimaanlagenkühlvorrichtung 32 miteinander verbindet, um mit dem Verdampfer 24 durch einen ersten Wärmetauscher 34 Wärme auszutauschen, und welche eine zweite Pumpe P2 aufweist und in welcher Kühlwasser strömt, eine Innenraumheizleitung 40, welche eine Innenraum-Klimaanlagenheizvorrichtung 32 verbindet, um mit dem Kondensator 23 durch einen zweiten Wärmetauscher 44 Wärme auszutauschen, und welche eine dritte Pumpe P3 aufweist und in welcher Kühlwasser strömt, eine erste Batteriekühlleitung 50, welche an einer stromabwärts gelegenen Seite der Kühlvorrichtung 32 der Innenraumkühlleitung 30 abzweigt, welche mit einer stromaufwärts gelegenen Seite der Hochspannungsbatterievorrichtung B der Batterieleitung 10 verbunden ist und welche ein Kühlungssteuerungsventil V50 aufweist, das steuert, ob es dem Kühlwasser erlaubt wird, welches durch die Kühlvorrichtung 32 hindurchtritt, in die Hochspannungsbatterievorrichtung B zu strömen, und eine erste Batterieheizleitung 60, welche von einer stromabwärts gelegenen Seite der Heizvorrichtung 42 der Innenraumheizleitung 40 abzweigt, mit einer stromaufwärts gelegenen Seite der Hochspannungsbatterievorrichtung B der Batterieleitung 10 verbunden ist und ein Heizungssteuerungsventil V60 aufweist, welches steuert, ob es dem Kühlwasser erlaubt wird, welches durch die Heizvorrichtung 42 hindurchtritt, in die Hochspannungsbatterievorrichtung B zu strömen.
  • Im Detail sind in der Batterieleitung 10 angeordnet: Die Hochspannungsbatterievorrichtung B, der erste Kühler R1 zum Kühlen der Hochspannungsbatterievorrichtung B unter Verwendung von Außenluft und die erste Pumpe P1, welche durch die Steuerungsvorrichtung 110 gesteuert wird, um betrieben zu werden oder gestoppt zu sein, um Kühlwasser zu zirkulieren. Die Hochspannungsbatterievorrichtung B kann ein Konzept umfassen, welches sowohl eine Wärmedissipationseinheit, die mit einer Hochspannungsbatterie direkt verbunden ist, wie auch eine Wärmedissipationseinheit aufweist, welche mit der Hochspannungsbatterie durch eine separate Kühlwasserleitung indirekt verbunden ist.
  • Ein Kältemittel zirkuliert durch die Kältemittelleitung 20, welche aus dem Kompressor 21, dem Expansionsventil 22, dem Kondensator 23 und dem Verdampfer 24 ausgebildet ist, wobei die Kältemittelleitung 20 mit anderen Leitungen thermisch verbunden bzw. gekuppelt ist. Der Betrieb des Kompressors 21 wird durch die Steuerungsvorrichtung 110 gesteuert, und ein Kältemittel gibt Wärme ab und nimmt Wärme auf, während es durch den Kompressor 21, den Kondensator 23, das Expansionsventil 22 und den Verdampfer 24 zirkuliert, wobei Wärme mit anderen Leitungen ausgetauscht wird.
  • Die Kältemittelleitung 20 ist mit der Innenraumkühlleitung 30 und der Innenraumheizleitung 40 thermisch verbunden bzw. gekuppelt. Die Innenraum-Klimaanlagenkühlvorrichtung 32 und die zweite Pumpe P2, welche durch die Steuerungsvorrichtung 110 gesteuert wird, um betrieben zu werden oder gestoppt zu sein, um Kühlwasser zu zirkulieren, sind in der Innenraumkühlleitung 30 angeordnet. Darüber hinaus ist der erste Wärmetauscher 34 in der Innenraumkühlleitung 30 angeordnet und tauscht mit dem Verdampfer 24 in der Kältemittelleitung 20 Wärme aus, wodurch die Innenraumkühlleitung 30 und die Kältemittelleitung 20 miteinander thermisch verbunden bzw. gekuppelt sind. Weiter wird Luft gekühlt, welche durch die Innenraum-Klimaanlagenkühlvorrichtung 32 hindurchtritt, sodass kalte Luft zum Inneren des Fahrzeugs ausgegeben werden kann.
  • Die Innenraum-Klimaanlagenheizvorrichtung 42 und die dritte Pumpe P3, welche von der Steuerungsvorrichtung 110 gesteuert wird, um betrieben zu werden oder gestoppt zu sein, um Kühlwasser zur zirkulieren, sind in der Innenraumheizleitung 40 angeordnet. Weiter ist der zweite Wärmetauscher 44 in der Innenraumheizleitung 40 angeordnet und tauscht mit dem Kondensator 23 in der Kältemittelleitung 20 Wärme aus, wodurch die Innenraumheizleitung 40 und die Kältemittelleitung 20 miteinander thermisch verbunden bzw. gekuppelt sind. Weiter wird Luft, welche durch die Innenraum-Klimaanlagenheizvorrichtung 42 hindurchtritt, in der Temperatur gesteigert, sodass warme bzw. heiße Luft zum Inneren des Fahrzeugs ausgegeben werden kann.
  • Weiter sind in der vorliegenden Erfindung die erste Batteriekühlleitung 50 und die erste Batterieheizleitung 60 bereitgestellt. Im Detail zweigt die erste Batteriekühlleitung 50 von einer stromabwärts gelegenen Seite der Kühlvorrichtung 32 der Innenraumkühlleitung 30 ab und ist an einer stromaufwärts gelegenen Seite mit der Hochspannungsbatterievorrichtung B der Batterieleitung 10 verbunden. Dementsprechend kann, wie es in der 2 gezeigt ist, Kühlwasser, welches durch die Kühlvorrichtung 32 der Innenraumkühlleitung 30 hindurchtritt, in die Batterieleitung 10 durch die erste Batteriekühlleitung 50 strömen. Deshalb kann Kühlwasser, welches durch die Kühlvorrichtung 32 hindurchtritt, in die Hochspannungsbatterievorrichtung B strömen. Ein Temperaturmanagementsystem für ein Fahrzeug in der bezogenen Technik erfordert eine Kühlwasserleitung und eine Kältemittelleitung für eine Klimaanlage zum Kühlen eines Inneren (z.B. des Fahrzeugs) und eine separate Kühlwasserleitung und eine Kältemittelleitung zum Kühlen einer Hochspannungsbatterie. Jedoch liegt in der vorliegenden Erfindung, da die Innenraumkühlleitung 30 und die Batteriekühlleitung 10 miteinander durch die erste Batteriekühlleitung 50 verbunden sind, dahingehend ein Vorteil vor, dass es möglich ist, einen Klimaanlagenbetrieb zum Kühlen eines Inneren und ein Kühlen einer Hochspannungsbatterie mit nur einer Kältemittelleitung auszuführen. Dementsprechend ist die verwendete Menge eines Kältemittels deutlich reduziert, sodass hier ein ökologischer Vorteil vorliegt. Das Kühlungssteuerungsventil V50, welches durch die Steuerungsvorrichtung 10 gesteuert wird, um Kanäle selektiv zu verbinden oder eine Strömungsrate zu steuern, ist in der ersten Batteriekühlleitung 50 bereitgestellt. Ob es dem Kühlwasser, welches durch die Kühlvorrichtung 32 hindurchtritt, erlaubt wird, in die Hochspannungsbatterievorrichtung B zu strömen, kann durch Steuern des Kühlungssteuerungsventils V50 gesteuert werden.
  • Andererseits zweigt die erste Batterieheizleitung 60 von einer stromabwärts gelegenen Seite der Heizvorrichtung 42 der Innenraumheizleitung 40 ab und ist an einer stromaufwärts gelegenen Seite der Hochspannungsbatterievorrichtung B der Batterieleitung 10 verbunden. Dementsprechend kann Kühlwasser, wie es in der 4 gezeigt ist, das durch die Heizvorrichtung 42 der Innenraumheizleitung 40 hindurchtritt, in die Batterieleitung 10 durch die erste Batteriekühlleitung 60 strömen. Deshalb kann Kühlwasser, welches durch die Heizvorrichtung 42 hindurchtritt, in die Hochspannungsbatterievorrichtung B strömen. Ein Temperaturmanagementsystem für ein Fahrzeug in der bezogenen Technik erfordert eine Kühlwasserleitung und eine Kältemittelleitung für eine Klimaanlage zum Kühlen eines Inneren (z.B. des Fahrzeugs) und eine separate Kühlwasserleitung und Kältemittelleitung zum Steigern der Temperatur einer Hochspannungsbatterie. In der vorliegenden Erfindung, da eine Innenraumheizleitung und eine Batterieleitung miteinander durch eine erste Batterieheizleitung verbunden sind, liegt dahingehend ein Vorteil vor, dass es möglich ist, einen Klimaanlagenbetrieb zum Heizen eines Inneren auszuführen und die Temperatur der Hochspannungsbatterie mit nur einer Kältemittelleitung zu steigern. Dementsprechend ist die verwendete Menge des Kältemittels deutlich reduziert, sodass hier ein ökologischer Vorteil vorliegt. Das Heizungssteuerungsventil V60, welches durch die Steuerungsvorrichtung 110 gesteuert wird, um Kanäle selektiv zu verbinden oder eine Strömungsrate zu steuern, ist in der ersten Batterieheizleitung 60 angeordnet. Ob es dem Kühlwasser, welches durch die Heizvorrichtung 42 hindurchtritt, erlaubt wird, in die Hochspannungsbatterievorrichtung B zu strömen, kann durch Steuern des Heizungssteuerungsventils V60 gesteuert werden.
  • Andererseits, wie es in der 1 gezeigt ist, weist die vorliegende Erfindung weiter auf: Eine zweite Batteriekühlleitung 70 und eine zweite Batterieheizleitung 80, welche jeweilig von einer stromabwärts gelegenen Seite der Hochspannungsbatterievorrichtung B der Batterieleitung 10 abzweigen und mit einer stromaufwärts gelegenen Seite des ersten Wärmetauschers 34 der Innenraumkühlleitung 30 und einer stromaufwärts gelegenen Seite des zweiten Wärmetauschers 44 der Innenraumheizleitung 40 verbunden sind. Die erste Batteriekühlleitung 50 und die erste Batterieheizleitung 60 können mit der Batterieleitung 10 durch das erste Ventil V1 verbunden sein. Die zweite Batteriekühlleitung 70 zweigt von einer stromabwärts gelegenen Seite der Hochspannungsbatterievorrichtung B der Batterieleitung 10 ab und ist mit einer stromaufwärts gelegenen Seite des ersten Wärmetauschers 34 der Innenraumkühlleitung 30 verbunden. Dementsprechend, wie es in der 2 gezeigt ist, strömt Kühlwasser, welches in die Hochspannungsbatterievorrichtung B durch die erste Batteriekühlleitung 50 strömt, in den ersten Wärmetauscher 34 durch die zweite Batteriekühlleitung 70 nach dem Hindurchtreten durch die Hochspannungsbatterievorrichtung B. Die zweite Batterieheizleitung 80 zweigt von einer stromabwärts gelegenen Seite der Hochspannungsbatterievorrichtung B der Batterieleitung 10 ab und ist mit einer stromaufwärts gelegenen Seite des zweiten Wärmetauschers 44 der Innenraumheizleitung 40 verbunden. Dementsprechend, wie es in der 4 gezeigt ist, strömt Kühlwasser, welches in die Hochspannungsbatterievorrichtung B durch die erste Batterieheizleitung 60 strömt, in den zweiten Wärmetauscher 44 durch die zweite Batterieheizleitung 80 nach dem Hindurchtreten durch die Hochspannungsbatterievorrichtung B.
  • Weiter können die erste Batteriekühlleitung 50 und die erste Batterieheizleitung 60 mit der Batterieleitung 10 durch das erste Ventil V1 verbunden sein. Das erste Ventil V1 wird durch die Steuerungsvorrichtung 110 gesteuert, wodurch Kanäle selektiv verbunden werden und/oder eine Strömungsrate gesteuert wird. Dementsprechend wird das Strömen des Kühlwassers durch die Batterieleitung 10, die erste Batteriekühlleitung 50 und die erste Batterieheizleitung 60 durch das erste Ventil V1 gesteuert.
  • Wie es in der 1 gezeigt ist, weist die vorliegende Erfindung weiter eine Zweiter-Kühler-Leitung 90 auf, welche den zweiten Kühler R2 und den zweiten Wärmetauscher 44 zum Wärmeaustausch miteinander verbindet und ein Ende mit einer stromaufwärts gelegenen Seite des zweiten Wärmetauschers 44 der Innenraumheizleitung verbunden hat und das andere Ende mit einer stromabwärts gelegenen Seite des zweiten Wärmetauschers 44 der Innenraumheizleitung 40 verbunden hat. Die Zweiter-Kühler-Leitung 90 und die zweite Batterieheizleitung 80 können mit der Innenraumheizleitung 40 durch das zweite Ventil V2 verbunden sein.
  • Im Detail ist der zweite Kühler R2 in der Zweiter-Kühler-Leitung 90 angeordnet. Der zweite Kühler R2 lässt Außenluft, welche sich außerhalb des Fahrzeugs befindet, und Kühlwasser, welches durch den zweiten Kühler R2 hindurchtritt, miteinander einen Wärmeaustausch ausführen. Die Zweiter-Kühler-Leitung 90 ist mit einer stromaufwärts gelegenen Seite und einer stromabwärts gelegenen Seite des Wärmetauschers 44 der Innenraumheizleitung 40 am einen Ende bzw. am anderen Ende verbunden. Die Zweiter-Kühler-Leitung 90 und die zweite Batterieheizleitung 80 können mit der Innenraumheizleitung 40 durch das zweite Ventil V2 verbunden sein. Das zweite Ventil V2 wird durch die Steuerungsvorrichtung 110 gesteuert, wodurch Kanäle selektiv verbunden werden und/oder eine Strömungsrate gesteuert wird. Dementsprechend wird das Strömen von Kühlwasser durch die Innenraumheizleitung 40, die Zweiter-Kühler-Leitung 90 und die zweite Batterieheizleitung 80 durch das zweite Ventil V2 gesteuert.
  • Wie es in den 1 und 2 gezeigt ist kann in einem ersten Modus, welcher die Hochspannungsbatterievorrichtung B kühlt und gekühlte Luft zum Inneren des Fahrzeugs ausgibt, die Steuerungsvorrichtung 110 das Kältemittel in der Kältemittelleitung 20 durch Betreiben des Kompressors 21 zirkulieren, das Kühlwasser durch Steuern der dritten Pumpe P3 und des zweiten Ventils V2 zirkulieren, sodass der zweite Kühler R2 und der zweite Wärmetauscher 44 miteinander Wärme austauschen, und das Kühlwasser steuern, welches durch die Kühlvorrichtung 32 hindurchtritt, um in die Hochspannungsbatterievorrichtung B zu strömen und dann in den ersten Wärmetauscher 34 zu strömen, durch Steuern der zweiten Pumpe P2, des Kühlungssteuerungsventils V50 und des ersten Ventils V1.
  • Im Detail zirkuliert die Steuerungsvorrichtung 110 das Kältemittel durch die Kältemittelleitung 20 durch Betreiben des Kompressors 21. Weiter steuert die Steuerungsvorrichtung 110 die dritte Pumpe P3 und das zweite Ventil V2, sodass das Kühlwasser durch einen Abschnitt der Innenraumheizleitung 40 und die Zweiter-Kühler-Leitung 90 zirkuliert. Dementsprechend sind der zweite Wärmetauscher 44 in der Innenraumheizleitung 40 und der Kondensator 23 in der Kältemittelleitung 20 miteinander mittels eines Wärmeaustausches thermisch verbunden und wird das Kühlwasser, welches durch den zweiten Wärmetauscher 44 eine gesteigerte Temperatur hat, durch Austauschen von Wärme mit Außenluft durch den zweiten Kühler R2 gekühlt und wird dann zum zweiten Wärmetauscher 44 zurück zirkuliert. Weiter steuert die Steuerungsvorrichtung 110 die zweite Pumpe P2, das Kühlungssteuerungsventil V50 und das erste Ventil V1, sodass das Kühlwasser durch einen Abschnitt der Innenraumkühlleitung 30, die erste Batteriekühlleitung 50, einen Abschnitt der Batterieleitung 10 und die zweite Batteriekühlleitung 70 zirkuliert. Dementsprechend sind der erste Wärmetauscher 34 in der Innenraumkühlleitung 30 und der Verdampfer 24 in der Kältemittelleitung 20 durch einen Wärmeaustausch miteinander thermisch verbunden und strömt das Kühlwasser, welches durch den ersten Wärmetauscher 34 gekühlt wird, in die Hochspannungsbatterievorrichtung B durch die Kühlvorrichtung 32. Das Kühlwasser, welches durch die Hochspannungsbatterievorrichtung B hindurchtritt, zirkuliert zum ersten Wärmetauscher 34 durch die zweite Batteriekühlleitung 70. In diesem Fall wird die Luft gekühlt, welche durch die Innenraum-Klimaanlagenkühlvorrichtung 32 hindurchtritt, sodass kalte Luft zum Inneren des Fahrzeugs ausgegeben werden kann. Darüber hinaus wird kalte Luft bzw. kaltes Kühlwasser der Hochspannungsbatterievorrichtung B zugeführt, wodurch sie in der Lage ist, die Hochspannungsbatterievorrichtung B zu kühlen.
  • Wie es in den 1 und 3 gezeigt ist, kann gemäß der vorliegenden Erfindung in einem zweiten Modus, welcher kalte Luft zum Inneren des Fahrzeugs ausgibt, die Steuerungsvorrichtung 110 das Kältemittel in der Kältemittelleitung 20 durch Betreiben des Kompressors 21 zirkulieren, das Kühlwasser durch Steuern der dritten Pumpe P3 und des zweiten Ventils V2 zirkulieren, sodass der zweite Kühler R2 und der zweite Wärmetauscher 44 miteinander Wärme austauschen, und das Kühlwasser steuern, welches durch die Kühlvorrichtung 32 hindurchtritt, um in den ersten Wärmetauscher 34 zu strömen, durch Steuern der zweiten Pumpe P2 und des Kühlungssteuerungsventils V50.
  • Im Detail zirkuliert die Steuerungsvorrichtung ein Kältemittel durch die Kältemittelleitung 20 durch Betreiben des Kompressors 21. Weiter steuert die Steuerungsvorrichtung 110 die dritte Pumpe P3 und das zweite Ventil V2, sodass das Kühlwasser durch einen Abschnitt der Innenraumheizleitung 40 und die Zweiter-Kühler-Leitung 90 zirkuliert. Dementsprechend sind der zweite Wärmetauscher 44 in der Innenraumheizleitung 40 und der Kondensator 23 in der Kältemittelleitung 20 mittels eines Wärmeaustausches miteinander thermisch verbunden, und wird das Kühlwasser, welches durch den zweiten Wärmetauscher 44 eine gesteigerte Temperatur hat, durch Austauschen von Wärme mit Außenluft durch den zweiten Kühler R2 gekühlt und dann zum zweiten Wärmetauscher 44 zurück zirkuliert.
  • Weiter steuert die Steuerungsvorrichtung 110 die zweite Pumpe P2 und das Kühlungssteuerungsventil V50, sodass das Kühlwasser durch die Innenraumkühlleitung 30 zirkuliert. Dementsprechend sind der erste Wärmetauscher 34 in der Innenraumkühlleitung 30 und der Verdampfer 24 in der Kältemittelleitung 20 mittels eines Wärmeaustausches miteinander thermisch verbunden und tritt das Kühlwasser, welches durch den ersten Wärmetauscher 34 gekühlt wird, durch die Kühlvorrichtung 32 hindurch und zirkuliert zum ersten Wärmetauscher 34 zurück. In diesem Fall wird Luft gekühlt, welche durch die Innenraum-Klimaanlagenkühlvorrichtung 32 hindurchtritt, sodass kalte Luft zum Inneren des Fahrzeugs ausgegeben werden kann.
  • Wie es in der 1 gezeigt ist, weist die vorliegende Erfindung weiter eine Dritter-Kühler-Leitung 100 auf, welche einen dritten Kühler R3 und den ersten Wärmetauscher 34 zum Austauschen von Wärme verbindet und welche ein Ende mit einer stromaufwärts gelegenen Seite des ersten Wärmetauschers 34 der Innenraumkühlleitung 30 verbunden hat und das andere Ende mit einer stromabwärts gelegenen Seite des ersten Wärmetauschers 34 der Innenraumkühlleitung 30 verbunden hat. Die Dritter-Kühler-Leitung 100 und die zweite Batteriekühlleitung 70 können mit der Innenraumkühlleitung 30 durch das dritte Ventil V3 verbunden sein.
  • Im Detail ist der dritte Kühler R3 in der Dritter-Kühler-Leitung 100 angeordnet. Der dritte Kühler R3 lässt Außenluft, welche sich außerhalb des Fahrzeugs befindet, und Kühlwasser, welches durch den dritten Kühler R3 hindurchtritt, Wärme miteinander austauschen. Die Dritter-Kühler-Leitung 100 ist mit einer stromaufwärts gelegenen Seite und einer stromabwärts gelegenen Seite des ersten Wärmetauschers 34 der Innenraumkühlleitung 30 am einen Ende bzw. am anderen Ende verbunden. Das Ende, die Dritter-Kühler-Leitung 100 und die zweite Batterieheizleitung 80 können mit der Innenraumkühlleitung 30 durch das dritte Ventil V3 verbunden sein. Das dritte Ventil V3 wird durch die Steuerungsvorrichtung 110 gesteuert, um Kanäle selektiv zu verbinden und/oder eine Strömungsrate zu steuern. Dementsprechend wird das Strömen des Kühlwassers durch die Innenraumkühlleitung 30, die Dritter-Kühler-Leitung 100 und die zweite Batteriekühlleitung 70 durch das dritte Ventil V3 gesteuert.
  • Wie es in den 1 und 4 gezeigt ist, kann gemäß der vorliegenden Erfindung in einem dritten Modus, welcher die Temperatur der Hochspannungsbatterievorrichtung B steigert und Luft mit einer gesteigerten Temperatur zum Inneren des Fahrzeugs ausgibt, die Steuerungsvorrichtung 110 das Kältemittel in der Kältemittelleitung 20 durch Betreiben des Kompressors 21 zirkulieren, das Kühlwasser durch Steuern der zweiten Pumpe P2 und des dritten Ventils V3 zirkulieren, sodass der dritte Kühler R3 und der erste Wärmetauscher 34 miteinander Wärme austauschen, und das Kühlwasser steuern, welches durch die Heizvorrichtung 42 hindurchtritt, um in die Hochspannungsbatterievorrichtung B zu strömen und dann in den zweiten Wärmetauscher 44 zu strömen durch Steuern der dritten Pumpe P3, des Heizungssteuerungsventils V 60, des ersten Ventils V1 und des zweiten Ventils V2.
  • Im Detail zirkuliert die Steuerungsvorrichtung 110 ein Kältemittel durch die Kältemittelleitung 20 durch Betreiben des Kompressors 21. Weiter steuert die Steuerungsvorrichtung 110 die zweite Pumpe P2 und das dritte Ventil V3, sodass Kühlwasser durch einen Abschnitt der Innenraumkühlleitung 30 und die Dritter-Kühler-Leitung 100 zirkuliert. Dementsprechend sind der erste Wärmetauscher 34 in der Innenraumkühlleitung 30 und der Verdampfer 24 in der Kältemittelleitung 20 mittels eines Wärmeaustausches miteinander thermisch verbunden, und wird das Kühlwasser, welches durch den ersten Wärmetauscher 34 gekühlt wird, in der Temperatur gesteigert durch einen Wärmeaustausch mit Außenluft durch den dritten Kühler R3, und zirkuliert dann zum ersten Wärmetauscher 34 zurück. Weiter steuert die Steuerungsvorrichtung 110 die dritte Pumpe P3, das Heizungssteuerungsventil V60, das erste Ventil V1 und das zweite Ventil V2, sodass Kühlwasser durch einen Abschnitt der Innenraumheizleitung 40, die erste Batterieheizleitung 60, einen Abschnitt der Batterieleitung 10 und die zweite Batterieheizleitung 80 zirkuliert. Dementsprechend sind der zweite Wärmetauscher 44 in der Innenraumheizleitung 40 und der Kondensator 23 in der Kältemittelleitung 20 durch einen Wärmeaustausch miteinander thermisch verbunden und strömt das Kühlwasser, dessen Temperatur durch den zweiten Wärmetauscher 44 gesteigert ist, in die Hochspannungsbatterievorrichtung B durch die Heizvorrichtung 42. Das Kühlwasser, welches durch die Hochspannungsbatterievorrichtung B hindurchtritt, zirkuliert zum zweiten Wärmetauscher 44 durch die zweite Batterieheizleitung 80. In diesem Fall wird Luft, welche durch die Innenraum-Klimaanlagenheizvorrichtung 42 hindurchtritt, in der Temperatur gesteigert, sodass Luft mit gesteigerter Temperatur zum Inneren des Fahrzeugs ausgegeben werden kann. Weiter wird Luft bzw. Kühlwasser mit gesteigerter Temperatur zur Hochspannungsbatterievorrichtung B zugeführt, wodurch sie in der Lage ist, die Temperatur der Hochspannungsbatterievorrichtung B zu steigern.
  • Wie es in den 1 und 5 gezeigt ist, kann in einem vierten Modus, welcher Luft mit gesteigerter Temperatur zum Inneren des Fahrzeugs ausgibt, die Steuerungsvorrichtung 110 das Kältemittel in der Kältemittelleitung 20 durch Betreiben des Kompressors 21 zirkulieren, das Kühlwasser durch Steuern der zweiten Pumpe P2 und des dritten Ventils V3 zirkulieren, sodass der dritte Kühler R3 und der erste Wärmetauscher 34 miteinander Wärme austauschen, und das Kühlwasser steuern, welches durch die Heizvorrichtung 42 hindurchtritt, um in den zweiten Wärmetauscher 44 zu strömen, durch Steuern der dritten Pumpe P3, des Heizungssteuerungsventils V60 und des zweiten Ventils V2.
  • Im Detail zirkuliert die Steuerungsvorrichtung 110 ein Kältemittel durch die Kältemittelleitung 20 durch Betreiben des Kompressors 21. Weiter steuert die Steuerungsvorrichtung 110 die zweite Pumpe P2 und das dritte Ventil V3, sodass Kühlwasser durch einen Abschnitt der Innenraumkühlleitung 30 und die Dritter-Kühler-Leitung 100 zirkuliert. Dementsprechend sind der erste Wärmetauscher 34 in der Innenraumkühlleitung 30 und der Verdampfer 24 in der Kältemittelleitung 20 mittels eines Wärmeaustausches miteinander thermisch verbunden, und wird das Kühlwasser, welches durch den ersten Wärmetauscher 34 gekühlt wird, durch einen Wärmeaustausch mit Außenluft durch den dritten Kühler R3 in der Temperatur gesteigert, und wird dann zum ersten Wärmetauscher 34 zurück zirkuliert. Weiter steuert die Steuerungsvorrichtung 110 die dritte Pumpe P3 und das Heizungssteuerungsventil V60, sodass Kühlwasser durch die Innenraumheizleitung 40 zirkuliert. Dementsprechend sind der zweite Wärmetauscher 44 in der Innenraumheizleitung 40 und der Kondensator 23 in der Kältemittelleitung 20 mittels eines Wärmeaustausches miteinander thermisch verbunden, und tritt das Kühlwasser, dessen Temperatur durch den zweiten Wärmetauscher 44 gesteigert ist, durch die Heizvorrichtung 42 hindurch und zirkuliert dann zum zweiten Wärmetauscher 44 zurück. In diesem Fall wird Luft, welche durch die Innenraum-Klimaanlagenheizvorrichtung 32 hindurchtritt, in der Temperatur gesteigert, sodass Luft mit gesteigerter Temperatur zum Inneren des Fahrzeugs ausgegeben werden kann.
  • Wie es in der 1 gezeigt ist, weist die vorliegende Erfindung weiter eine Elektrovorrichtungsleitung 120 auf, welche mit einer Elektrovorrichtung M verbunden ist, welche ein Ende mit einer stromaufwärts gelegenen Seite des dritten Kühlers R3 der Dritter-Kühler-Leitung 100 verbunden hat, welche das andere Ende mit einer stromabwärts gelegenen Seite des dritten Kühlers R3 der Dritter-Kühler-Leitung 100 durch ein viertes Ventil V4 verbunden hat, welche eine vierte Pumpe P4 aufweist und durch welche ein Kühlwasser strömt.
  • Ein Fahrzeug ist mit einer Elektrovorrichtung ausgestattet, wie beispielsweise eine elektronische Steuereinheit (ECU), eine Ladevorrichtung (OBC) und ein Motor. Diese Elektrovorrichtung erzeugt Wärme, wenn das Fahrzeug gefahren bzw. betrieben wird. Dementsprechend kann die Elektrovorrichtung ein Konzept umfassen, welches sowohl eine Wärmedissipationseinheit, die mit der Elektrovorrichtung direkt verbunden ist, sowie eine Wärmedissipationseinheit aufweisen, welche mit der Elektrovorrichtung durch eine separate Kühlwasserleitung indirekt verbunden ist.
  • Im Detail ist die Elektrovorrichtungsleitung 120 mit der Elektrovorrichtung M verbunden. Weiter hat die Elektrovorrichtungsleitung 120 ein Ende mit einer stromabwärts gelegenen Seite des dritten Kühlers R3 der Dritter-Kühler-Leitung 100 verbunden und hat das andere Ende mit einer stromaufwärts gelegenen Seite des dritten Kühlers R3 der Dritter-Kühler-Leitung 100 durch das Vierte Ventil V4 verbunden. Das vierte Ventil V4 wird durch die Steuerungsvorrichtung 110 gesteigert, wodurch Kanäle selektiv verbunden werden und/oder eine Strömungsrate eingestellt wird. Dementsprechend wird das Strömen des Kühlwassers durch die Dritter-Kühler-Leitung 100 und der Elektrovorrichtungsleitung 120 durch das vierte Ventil V4 gesteuert. Weiter ist die vierte Pumpe P4, welche durch die Steuerungsvorrichtung 110 gesteuert wird, um betrieben zu werden oder gestoppt zu sein, um das Kühlwasser zur zirkulieren, in der Elektrovorrichtungsleitung 120 angeordnet.
  • Wie es in den 1 und 6 gezeigt ist, kann gemäß dem Temperaturmanagementsystem für ein Fahrzeug der vorliegenden Erfindung in einem fünften Modus, welcher Abwärme der Elektrovorrichtung M zurückgewinnt, die Temperatur der Hochspannungsbatterievorrichtung B steigert und Luft mit gesteigerter Temperatur zum Inneren des Fahrzeugs ausgibt, die Steuerungsvorrichtung 110 das Kältemittel in der Kältemittelleitung 20 durch Betreiben des Kompressors 21 zirkulieren, Kühlwasser durch Steuern der zweiten Pumpe P2, des dritten Ventils V3 und des vierten Ventils V4 zirkulieren, sodass die Elektrovorrichtung M und der erste Wärmetauscher 34 miteinander Wärme austauschen, und Kühlwasser steuern, welches durch die Heizvorrichtung 42 hindurchtritt, um in die Hochspannungsbatterievorrichtung B zu strömen und dann in den zweiten Wärmetauscher 44 zu strömen, durch Steuern der dritten Pumpe P3, des Heizungssteuerungsventils V60, des ersten Ventils V1 und des zweiten Ventils V2.
  • Im Detail zirkuliert die Steuerungsvorrichtung 110 ein Kältemittel durch die Kältemittelleitung 20 durch Betreiben des Kompressors 21. Weiter steuert die Steuerungsvorrichtung 110 die zweite Pumpe P2, das dritte Ventil V3 und das vierte Ventil V4, sodass Kühlwasser durch einen Abschnitt der Innenraumkühlleitung 30, einen Abschnitt der Dritter-Kühler-Leitung 100 und die Elektrovorrichtungsleitung 120 zirkuliert. Dementsprechend sind der erste Wärmetauscher 34 in der Innenraumkühlleitung 30 und der Verdampfer 24 in der Kältemittelleitung 20 mittels eines Wärmeaustausches miteinander thermisch verbunden, und wird das Kühlwasser, welches durch den ersten Wärmetauscher 34 gekühlt wird, in der Temperatur durch einen Wärmeaustausch mit der Elektrovorrichtung M gesteigert, und wird dann zum ersten Wärmetauscher 34 zurück zirkuliert. Weiter steuert die Steuerungsvorrichtung 110 die dritte Pumpe P3, das Heizungssteuerungsventil V60, das erste Ventil V1 und das zweite Ventil V2, sodass Kühlwasser durch einen Abschnitt der Innenraumheizleitung 40, die erste Batterieheizleitung 60, einen Abschnitt der Batterieleitung 10 und die zweite Batterieheizleitung 80 zirkuliert. Dementsprechend sind der zweite Wärmetauscher 44 in der Innenraumheizleitung 40 und der Kondensator 23 in der Kältemittelleitung 20 mittels eines Wärmeaustausches miteinander thermisch verbunden und strömt das Kühlwasser, welches durch den zweiten Wärmetauscher 44 eine gesteigerte Temperatur hat, in die Hochspannungsbatterievorrichtung B durch die Heizvorrichtung 42. Das Kühlwasser, welches durch die Hochspannungsbatterievorrichtung B hindurchtritt, zirkuliert zum zweiten Wärmetauscher 44 durch die zweite Batterieheizleitung 80. In diesem Fall wird Luft, welche durch die Innenraum-Klimaanlagenheizvorrichtung 42 hindurchtritt, in der Temperatur gesteigert, sodass Luft mit gesteigerter Temperatur zum Inneren des Fahrzeugs ausgegeben werden kann. Weiter wird Luft bzw. Kühlwasser mit gesteigerter Temperatur zur Hochspannungsbatterievorrichtung B zugeführt, wodurch sie in der Lage ist, die Temperatur der Hochspannungsbatterievorrichtung B zu steigern. Da im fünften Modus die Abwärme der Elektrovorrichtung M zurückgewonnen und zum Heizen und Steigern der Temperatur der Hochspannungsbatterievorrichtung B verwendet wird, liegt dahingehend ein Vorteil vor, dass die thermische Effizienz des Temperaturmanagementsystems für das Fahrzeug gesteigert ist.
  • Wie es in den 1 und 7 gezeigt ist, kann gemäß dem Temperaturmanagementsystem für ein Fahrzeug der vorliegenden Erfindung in einem sechsten Modus, welcher Abwärme der Elektrovorrichtung M zurückgewinnt und Luft mit gesteigerter Temperatur zum Inneren des Fahrzeugs ausgibt, die Steuerungsvorrichtung 110 das Kältemittel in der Kältemittelleitung 20 durch Betreiben des Kompressors 21 zirkulieren, das Kühlwasser durch Steuern der vierten Pumpe P4, des dritten Ventils V3 und des vierten Ventils V4 zirkulieren, sodass die Elektrovorrichtung M und der erste Wärmetauscher 34 miteinander Wärme austauschen, und das Kühlwasser steuern, welches durch die Heizvorrichtung 42 hindurchtritt, um in den zweiten Wärmetauscher 44 zu strömen, durch Steuern der dritten Pumpe P3, des Heizungssteuerungsventils V60 und des zweiten Ventils V2.
  • Im Detail zirkuliert die Steuerungsvorrichtung 110 ein Kältemittel durch die Kältemittelleitung 20 durch Betreiben des Kompressors 21. Weiter steuert die Steuerungsvorrichtung 110 die vierte Pumpe P4, das dritte Ventil V3 und das vierte Ventil V4, sodass das Kühlwasser durch einen Abschnitt der Innenraumkühlleitung 30, einen Abschnitt der Dritter-Kühler-Leitung 100 und die Elektrovorrichtungsleitung 120 zirkuliert. Dementsprechend sind der erste Wärmetauscher 34 in der Innenraumkühlleitung 30 und der Verdampfer 24 in der Kältemittelleitung 20 mittels eines Wärmeaustausches miteinander thermisch verbunden, und wird das Kühlwasser, welches durch den ersten Wärmetauscher 34 gekühlt wird, in der Temperatur durch einen Wärmeaustausch durch die Elektrovorrichtung M gesteigert und wird dann zum ersten Wärmetauscher 34 zurück zirkuliert. Weiter steuert die Steuerungsvorrichtung die dritte Pumpe P3, das Heizungssteuerungsventil V60 und das zweite Ventil V2, sodass das Kühlwasser durch die Innenraumheizleitung 40 zirkuliert. Dementsprechend sind der zweite Wärmetauscher 44 in der Innenraumheizleitung 40 und der Kondensator 23 in der Kältemittelleitung 20 mittels eines Wärmeaustausches miteinander thermisch verbunden, und tritt das Kühlwasser, welches durch den zweiten Wärmetauscher 44 eine gesteigerte Temperatur hat, durch die Heizvorrichtung 42 hindurch und wird dann zum zweiten Wärmetauscher 44 zurück zirkuliert. In diesem Fall wird Luft, welche durch die Innenraum-Klimaanlagenheizvorrichtung 42 hindurchtritt, in der Temperatur gesteigert, sodass Luft mit gesteigerter Temperatur zum Inneren des Fahrzeugs ausgegeben werden kann. Da im sechsten Modus die Abwärme der Elektrovorrichtung M zurückgewonnen und zum Heizen verwendet wird, liegt dahingehend ein Vorteil vor, dass die thermische Effizienz des Temperaturmanagementsystems für das Fahrzeug gesteigert ist.
  • Wie es in den 1 und 8 gezeigt ist, kann gemäß dem Temperaturmanagementsystem für ein Fahrzeug der vorliegenden Erfindung in einem siebten Modus, welcher getrocknete bzw. entfeuchtete Luft zum Inneren des Fahrzeugs ausgibt, die Steuerungsvorrichtung 110 das Kältemittel in der Kältemittelleitung 20 durch Betreiben des Kompressors 21 zirkulieren, Kühlwasser zirkulieren, sodass das Kühlwasser, welches durch den zweiten Wärmetauscher 44 hindurchtritt, sich aufteilt und separat in die Heizvorrichtung 42 und den zweiten Kühler R2 strömt, durch Steuern der dritten Pumpe P3, des Heizungssteuerungsventils V60 und des zweiten Ventils V2, und das Kühlwasser steuern, welches durch die Kühlvorrichtung 32 hindurchtritt, um in den ersten Wärmetauscher 34 zu strömen, durch Steuern der zweiten Pumpe P2, des Kühlungssteuerungsventils V50 und des dritten Ventils V3.
  • Im Detail zirkuliert die Steuerungsvorrichtung 110 ein Kältemittel durch die Kältemittelleitung 20 durch Betreiben des Kompressors 21. Weiter steuert die Steuerungsvorrichtung 110 die dritte Pumpe P3, das Heizungssteuerungsventil V60 und das zweite Ventil V2, sodass das Kühlwasser durch die Innenraumheizleitung 40 und die Zweiter-Kühler-Leitung 90 zirkuliert. Wie es in der 8 gezeigt ist, wenn die dritte Pumpe P3 betrieben wird, teilt sich das Kühlwasser, welches durch den zweiten Wärmetauscher 44 hindurchtritt, auf und zirkuliert separat durch die Heizvorrichtung 42 und den zweiten Kühler R2 und zirkuliert dann zum zweiten Wärmetauscher 44 durch das zweite Ventil V2 zurück. Dementsprechend sind der zweite Wärmetauscher 44 in der Innenraumheizleitung 40 und der Kondensator 23 in der Kältemittelleitung 20 mittels eines Wärmeaustausches miteinander thermisch verbunden, und wird das Kühlwasser, welches durch den zweiten Wärmetauscher 44 eine gesteigerte Temperatur hat, durch einen Wärmeaustausch mit dem zweiten Kühler R2 und der Heizvorrichtung 42 gekühlt und dann zum zweiten Wärmetauscher 44 zurück zirkuliert. Weiter steuert die Steuerungsvorrichtung 110 die zweite Pumpe P2, das Kühlungssteuerungsventil V50 und das dritte Ventil V3, sodass das Kühlwasser durch die Innenraumkühlleitung 30 zirkuliert. Dementsprechend sind der erste Wärmetauscher 34 in der Innenraumkühlleitung 30 und der Verdampfer 24 in der Kältemittelleitung 20 mittels eines Wärmeaustausches miteinander thermisch verbunden und tritt das Kühlwasser, welches durch den ersten Wärmetauscher 34 gekühlt wird, durch die Kühlvorrichtung 32 hindurch und zirkuliert dann zum ersten Wärmetauscher 34 zurück. In diesem Fall wird die Luft, welche durch die Innenraum-Klimaanlagenkühlvorrichtung 32 gekühlt wird, gekühlt und getrocknet und wird dann in der Temperatur gesteigert, während sie durch die Innenraum-Klimaanlagenheizvorrichtung 42 hindurchtritt. Dementsprechend kann getrocknete Luft zum Inneren des Fahrzeugs ausgegeben werden.
  • Wie es in den 1 und 9 gezeigt ist, kann gemäß dem Temperaturmanagementsystem für ein Fahrzeug der vorliegenden Erfindung in einem achten Modus, welcher die Elektrovorrichtung M unter Verwendung des dritten Kühlers R3 kühlt, die Steuerungsvorrichtung das Kühlwasser steuern, welches durch die Elektrovorrichtung M hindurchtritt, um in den dritten Kühler R3 zu strömen, durch Steuern der vierten Pumpe P4 und des vierten Ventils V4.
  • Im Detail steuert die Steuerungsvorrichtung 110 die vierte Pumpe P4 und das vierte Ventil V4, sodass Kühlwasser durch die Elektrovorrichtungsleitung 120 und einen Abschnitt der Dritter-Kühler-Leitung 100 zirkuliert. Dementsprechend nimmt die Temperatur des Kühlwassers durch Rückgewinnen der Abwärme der Elektrovorrichtung M während des Hindurchtretens durch die Elektrovorrichtung M der dritten Elektrovorrichtungsleitung 120 zu. Das heißt, die Elektrovorrichtung M wird gekühlt. Weiter gibt das Kühlwasser, welches durch die Elektrovorrichtung M hindurchtritt, Wärme durch den dritten Kühler R3 ab, sodass es wieder gekühlt wird. Da die vierte Pumpe P4 in dem achten Modus verwendet wird, kann das Kühlwasser durch den dritten Kühler R3 in der entgegengesetzten Richtung zum dritten Modus und zum vierten Modus strömen, welche die zweite Pumpe P2 verwenden.
  • Wie es in den 1 und 10 gezeigt ist, kann gemäß dem Temperaturmanagementsystem für ein Fahrzeug der vorliegenden Erfindung in einem neunten Modus, welcher die Hochspannungsbatterievorrichtung B unter Verwendung des ersten Kühlers R1 kühlt, die Steuerungsvorrichtung 110 das Kühlwasser steuern, welches durch die Hochspannungsbatterievorrichtung B hindurchtritt, um in den ersten Kühler R1 zu strömen, durch Steuern der ersten Pumpe P1 und des ersten Ventils V1.
  • Im Detail zirkuliert die Steuerungsvorrichtung 110 Kühlwasser durch die Batterieleitung 10 durch Steuern der ersten Pumpe P1 und des ersten Ventils V1. Das Kühlwasser, welches durch die Hochspannungsbatterievorrichtung B in der Temperatur gesteigert wird, wird durch einen Wärmeaustausch mit Außenluft durch den ersten Kühler R1 gekühlt. Das heißt, die Hochspannungsbatterievorrichtung B wird gekühlt. Darüber hinaus gibt das Kühlwasser, welches durch die Hochspannungsbatterievorrichtung B hindurchtritt, durch den ersten Kühler R1 Wärme ab, sodass es wieder gekühlt wird.
  • Wie es in den 1 und 11 gezeigt ist, kann gemäß dem Temperaturmanagementsystem für ein Fahrzeug der vorliegenden Erfindung in einem zehnten Modus, welcher die Hochspannungsbatterievorrichtung B unter Verwendung des ersten Kühlers R1 kühlt und die Elektrovorrichtung M unter Verwendung des dritten Kühlers R3 kühlt, die Steuerungsvorrichtung 110 das Kühlwasser steuern, welches durch die Hochspannungsbatterievorrichtung B hindurchtritt, um in den ersten Kühler R1 zu strömen, durch Steuern der ersten Pumpe P1 und des ersten Ventils V1, und das Kühlwasser steuern, welches durch die Elektrovorrichtung M hindurchtritt, um in den dritten Kühler R3 zu strömen, durch Steuern der vierten Pumpe P4 und des vierten Ventils V4.
  • Im Detail zirkuliert die Steuerungsvorrichtung 110 Kühlwasser durch die Batterieleitung 10 durch Steuern der ersten Pumpe P1 und des ersten Ventils V1. Das Kühlwasser, welches durch die Hochspannungsbatterievorrichtung B eine gesteigerte Temperatur hat, wird durch einen Wärmeaustausch mit Außenluft durch den ersten Kühler R1 gekühlt. Das heißt, die Hochspannungsbatterievorrichtung B wird gekühlt. Weiter gibt das Kühlwasser, welches durch die Elektrovorrichtung M hindurchtritt, durch den dritten Kühler R3 Wärme ab, sodass es wieder gekühlt wird. Weiter steuert die Steuerungsvorrichtung 110 die vierte Pumpe P4 und das vierte Ventil V4, sodass das Kühlwasser durch einen Abschnitt der Dritter-Kühler-Leitung 100 und die Elektrovorrichtungsleitung 120 zirkuliert. Dementsprechend wird das Kühlwasser, welches durch die Elektrovorrichtung M eine gesteigerte Temperatur hat, durch einen Wärmeaustausch mit Außenluft durch den dritten Kühler R3 gekühlt. Das heißt, die Elektrovorrichtung M wird gekühlt. Weiter gibt das Kühlwasser, welches durch die Hochspannungsbatterievorrichtung B hindurchtritt, durch den ersten Kühler R1 Wärme ab, sodass es wieder gekühlt wird. Da die vierte Pumpe im zehnten Modus verwendet wird, kann Kühlwasser durch den dritten Kühler R3 in der entgegengesetzten Richtung zum dritten Modus und zum vierten Modus strömen, in welchem die zweite Pumpe P2 verwendet wird.
  • Wie es in den 1 und 12 gezeigt ist, kann gemäß dem Temperaturmanagementsystem für ein Fahrzeug der vorliegenden Erfindung in einem elften Modus, welcher die Elektrovorrichtung M unter Verwendung des dritten Kühlers R3 kühlt und Luft mit gesteigerter Temperatur zum Inneren des Fahrzeugs ausgibt, die Steuerungsvorrichtung 100 das Kältemittel in der Kältemittelleitung 20 durch Betreiben des Kompressors 21 zirkulieren, das Kühlwasser steuern, welches durch den ersten Wärmetauscher 34 hindurchtritt, um sich aufzuteilen und separat in den dritten Kühler R3 und die Elektrovorrichtung M zu strömen, durch Steuern der zweiten Pumpe P2, des dritten Ventils V3 und des vierten Ventils V4, und das Kühlwasser steuern, welches durch die Heizvorrichtung 42 hindurchtritt, um in den zweiten Wärmetauscher 44 zu strömen, durch Steuern der dritten Pumpe P3, des Heizungssteuerungsventils V60 und des zweiten Ventils V2.
  • Im Detail zirkuliert die Steuerungsvorrichtung 110 ein Kältemittel durch die Kältemittelleitung 20 durch Betreiben des Kompressors 21. Weiter steuert die Steuerungsvorrichtung 110 die zweite Pumpe P2, das dritte Ventil V3 und das vierte Ventil V4, sodass Kühlwasser, welches durch den ersten Wärmetauscher 34 hindurchtritt, aufgeteilt wird und separat in die Dritter-Kühler-Leitung 100 und die Elektrovorrichtung M strömt. Dementsprechend sind der erste Wärmetauscher 34 in der Innenraumkühlleitung 30 und der Verdampfer 24 in der Kältemittelleitung 20 mittels eines Wärmeaustausches miteinander thermisch verbunden, und wird das Kühlwasser, welches durch den ersten Wärmetauscher 34 gekühlt wird, durch einen Wärmeaustausch durch den dritten Kühler R3 und der Elektrovorrichtung M in der Temperatur gesteigert, und zirkuliert wieder zum ersten Wärmetauscher 34 zurück. Weiter steuert die Steuerungsvorrichtung 110 die dritte Pumpe P3, das Heizungssteuerungsventil V60 und das zweite Ventil V2, sodass Kühlwasser, welches durch die Heizvorrichtung 42 hindurchtritt, in den zweiten Wärmetauscher 44 strömt. Dementsprechend sind der zweite Wärmetauscher 44 in der Heizleitung 40 und der Kondensator 23 in der Kältemittelleitung 20 mittels eines Wärmeaustausches miteinander thermisch verbunden, und tritt das Kühlwasser, welches durch den zweiten Wärmetauscher 44 in der Temperatur gesteigert wird, durch die Heizvorrichtung 42 hindurch und wird dann zum zweiten Wärmetauscher 44 zurück zirkuliert. In diesem Fall wird Luft, welche durch die Innenraum-Klimaanlagenheizvorrichtung 42 hindurchtritt, in der Temperatur gesteigert, sodass warme Luft zum Inneren des Fahrzeugs ausgegeben werden kann.
  • Weiter, wie es in den 1 und 12 gezeigt ist, kann eine Kühlwasserheizvorrichtung W, welche Kühlwasser heizt, in der Innenraumheizleitung 40 separat vorgesehen sein. Weiter, obwohl dies in den Figuren nicht spezifisch gezeigt ist, kann es möglich sein, Kühlwasser durch Anordnen eines Ausgleichsbehälters bzw. Speicherbehälters, welcher das Kühlwasser zuführt, in eine jede der Leitungen zuzuführen.
  • Gemäß dem Temperaturmanagementsystem für ein Fahrzeug der vorliegenden Erfindung ist es möglich, für einen Innenraumklimaanlagenbetrieb und ein Kühlen/Heizen einer Batterie auf dem Gebiet des Temperaturmanagements bei Fahrzeugen die erforderliche Energie effizient handzuhaben.
  • Obwohl die vorliegende Erfindung oben mit Bezug auf spezifische Ausführungsformen dargestellt ist, die in den Zeichnungen gezeigt sind, ist es dem Fachmann klar, dass die vorliegende Erfindung in zahlreichen Arten geändert und modifiziert werden kann, ohne vom Umfang der vorliegenden Erfindung abzuweichen, sowie sie in den folgenden Ansprüchen definiert ist.

Claims (16)

  1. Ein Temperaturmanagementsystem für ein Fahrzeug, wobei das Temperaturmanagementsystem aufweist: eine Batterieleitung (10), durch welche Kühlwasser strömt, welche eine erste Pumpe (P1) aufweist, und welche einen ersten Kühler (R1) und eine Hochspannungsbatterievorrichtung (B) miteinander zum Austauschen von Wärme verbindet, eine Kältemittelleitung (20), durch welche ein Kältemittel zirkuliert und welche einen Kompressor (21), ein Expansionsventil (22), einen Kondensator (23) und einen Verdampfer (24) aufweist, eine Innenraumkühlleitung (30), durch welche Kühlwasser strömt und welche eine zweite Pumpe (P2) aufweist und eine Innenraum-Klimaanlagenkühlvorrichtung (32) mit einem ersten Wärmetauscher (34) verbindet, um Wärme mit dem Verdampfer (24) auszutauschen, eine Innenraumheizleitung (40), durch welche Kühlwasser strömt und welche eine dritte Pumpe (P3) aufweist und eine Innenraum-Klimaanlagenheizvorrichtung (42) mit einem zweiten Wärmetauscher (44) verbindet, um mit dem Kondensator (23) Wärme auszutauschen, eine erste Batteriekühlleitung (50), welche an einer stromabwärts gelegenen Seite der Kühlvorrichtung (32) der Innenraumkühlleitung (30) abzweigt, mit einer stromaufwärts gelegenen Seite der Hochspannungsbatterievorrichtung (B) der Batterieleitung (10) verbunden ist und ein Kühlungssteuerungsventil (V50) aufweist, welches steuert, ob es dem Kühlwasser, welches durch die Kühlvorrichtung (32) hindurchtritt, erlaubt wird, in die Hochspannungsbatterievorrichtung (B) zu strömen, und eine erste Batterieheizleitung (60), welche von einer stromabwärts gelegenen Seite der Heizvorrichtung (42) der Innenraumheizleitung (40) abzweigt, mit einer stromaufwärts gelegenen Seite der Hochspannungsbatterievorrichtung (B) der Batterieleitung (10) verbunden ist und ein Heizungssteuerungsventil (V60) aufweist, welches steuert, ob es dem Kühlwasser, welches durch die Heizvorrichtung (42) hindurchtritt, erlaubt wird, in die Hochspannungsbatterievorrichtung (B) zu strömen.
  2. Das Temperaturmanagementsystem gemäß Anspruch 1, weiter aufweisend: eine zweite Batteriekühlleitung (70), eine zweite Batterieheizleitung (80) und ein erstes Ventil (V1), wobei die zweite Batteriekühlleitung (70) und die zweite Batterieheizleitung (80) jeweilig von einer stromabwärts gelegenen Seite der Hochspannungsbatterievorrichtung (B) der Batterieleitung (10) abzweigen, wobei die zweite Batteriekühlleitung (70) mit einer stromaufwärts gelegenen Seite des ersten Wärmetauschers (34) der Innenraumkühlleitung (30) verbunden ist, wobei die zweite Batterieheizleitung (80) mit einer stromaufwärts gelegenen Seite des zweiten Wärmetauschers (44) der Innenraumheizleitung (40) verbunden ist und wobei die erste Batteriekühlleitung (50) und die erste Batterieheizleitung (60) mit der Batterieleitung (10) durch das erste Ventil (V1) verbunden sind.
  3. Das Temperaturmanagementsystem gemäß Anspruch 2, weiter aufweisend: eine Zweiter-Kühler-Leitung (90), welche den zweiten Kühler (R2) und den zweiten Wärmetauscher (44) miteinander zum Austauschen von Wärme verbindet, und ein zweites Ventil (V2), wobei ein Ende der Zweiter-Kühler-Leitung (90) mit einer stromaufwärts gelegenen Seite des zweiten Wärmetauschers (44) der Innenraumheizleitung (40) verbunden ist, wobei das andere Ende der Zweiter-Kühler-Leitung (90) mit einer stromabwärts gelegenen Seite des zweiten Wärmetauschers (44) der Innenraumheizleitung (40) verbunden ist und wobei die Zweiter-Kühler-Leitung (90) und die zweite Batterieheizleitung (80) mit der Innenraumheizleitung (40) durch das zweite Ventil (V2) verbunden sind.
  4. Das Temperaturmanagementsystem gemäß Anspruch 3, weiter eine Steuerungsvorrichtung (110) aufweisend, wobei, in einem ersten Modus, welcher die Hochspannungsbatterievorrichtung (B) kühlt und gekühlte Luft zu einem Inneren des Fahrzeugs ausgibt, die Steuerungsvorrichtung eingerichtet ist, um: das Kältemittel in der Kältemittelleitung (20) durch Betreiben des Kompressors (21) zu zirkulieren, das Kühlwasser durch Steuern der dritten Pumpe (P3) und des zweiten Ventils (V2) zu zirkulieren, sodass der zweite Kühler (R2) und der zweite Wärmetauscher (44) miteinander Wärme austauschen, und das Kühlwasser zu steuern, welches durch die Kühlvorrichtung (32) hindurchtritt, um in die Hochspannungsbatterievorrichtung (B) zu strömen und dann in den ersten Wärmetauscher (34) zu strömen, durch Steuern der zweiten Pumpe (P2), des Kühlungssteuerventils (V50) und des ersten Ventils (V1).
  5. Das Temperaturmanagementsystem gemäß Anspruch 3, weiter eine Steuerungsvorrichtung (110) aufweisend, wobei, in einem zweiten Modus, welcher gekühlte Luft zu einem Inneren des Fahrzeugs ausgibt, die Steuerungsvorrichtung eingerichtet ist, um: das Kältemittel in der Kältemittelleitung (20) durch Betreiben des Kompressors (21) zu zirkulieren, das Kühlwasser durch Steuern der dritten Pumpe (P3) und des zweiten Ventils (V2) zu zirkulieren, sodass der zweite Kühler (R2) und der zweite Wärmetauscher (44) miteinander Wärme austauschen, und das Kühlwasser, welches durch die Kühlvorrichtung (32) hindurchtritt, zu steuern, um in den ersten Wärmetauscher (34) zu strömen, durch Steuern der zweiten Pumpe (P2) und des Kühlungssteuerungsventils (V50).
  6. Das Temperaturmanagementsystem gemäß irgendeinem der Ansprüche 3 bis 5, weiter aufweisend: eine Dritter-Kühler-Leitung (100), welche einen dritten Kühler (R3) und den ersten Wärmetauscher (34) zum Austauschen von Wärme verbindet, und ein drittes Ventil (V3), wobei ein Ende der Dritter-Kühler-Leitung (100) mit einer stromaufwärts gelegenen Seite des ersten Wärmetauschers (34) der Innenraumkühlleitung (30) verbunden ist, wobei das andere Ende der Dritter-Kühler-Leitung (100) mit einer stromabwärts gelegenen Seite des ersten Wärmetauschers (34) der Innenraumkühlleitung (30) verbunden ist und wobei die Dritter-Kühler-Leitung (100) und die zweite Batteriekühlleitung (70) mit der Innenraumkühlleitung (30) durch das dritte Ventil (V3) verbunden sind.
  7. Das Temperaturmanagementsystem gemäß Anspruch 6, weiter eine Steuerungsvorrichtung (110) aufweisend, wobei, in einem dritten Modus, welcher die Temperatur der Hochspannungsbatterievorrichtung (B) steigert und Luft mit einer gesteigerten Temperatur zu einem Inneren des Fahrzeugs ausgibt, die Steuerungsvorrichtung eingerichtet ist, um: das Kältemittel in der Kältemittelleitung (20) durch Betreiben des Kompressors (21) zu zirkulieren, das Kühlwasser durch Steuern der zweiten Pumpe (P2) und des dritten Ventils (V3) zu zirkulieren, sodass der dritte Kühler (R3) und der erste Wärmetauscher (34) miteinander Wärme austauschen, und das Kühlwasser, welches durch die Heizvorrichtung (42) hindurchtritt, zu steuern, um in die Hochspannungsbatterievorrichtung (B) zu strömen und dann in den zweiten Wärmetauscher (44) zu strömen, durch Steuern der dritten Pumpe (P3), des Heizungssteuerungsventils (V60), des ersten Ventils (V1) und des zweiten Ventils (V2).
  8. Das Temperaturmanagementsystem gemäß Anspruch 6, weiter eine Steuerungsvorrichtung (110) aufweisend, wobei, in einem vierten Modus, in welchem Luft mit einer gesteigerten Temperatur zum Inneren des Fahrzeugs ausgegeben wird, die Steuerungsvorrichtung eingerichtet ist, um: das Kältemittel in der Kältemittelleitung (20) durch Betreiben des Kompressors (21) zu zirkulieren, das Kühlwasser durch Steuern der zweiten Pumpe (P2) und des dritten Ventils (V3) zu zirkulieren, sodass der dritte Kühler (R3) und der erste Wärmetauscher (34) miteinander Wärme austauschen und das Kühlwasser, welches durch die Heizvorrichtung (42) hindurchtritt, zu steuern, um in den zweiten Wärmetauscher (44) zu strömen, durch Steuern der dritten Pumpe (P3), des Heizungssteuerungsventils (V60) und des zweiten Ventils (V2).
  9. Das Temperaturmanagementsystem gemäß irgendeinem der Ansprüche 6 bis 8, weiter aufweisend: eine Elektrovorrichtungsleitung (120), welche mit einer Elektrovorrichtung (M) verbunden ist, und ein viertes Ventil (V4), wobei die Elektrovorrichtungsleitung (120) ein Ende hat, das mit einer stromaufwärts gelegenen Seite des dritten Kühlers (R3) der Dritter-Kühler-Leitung (100) verbunden ist, und das andere Ende mit einer stromabwärts gelegenen Seite des dritten Kühlers (R3) der Dritter-Kühler-Leitung (100) durch das vierte Ventil (V4) verbunden ist, und wobei die Elektrovorrichtungsleitung (120) eine vierte Pumpe (V4) aufweist, durch welche Kühlwasser strömt.
  10. Das Temperaturmanagementsystem gemäß Anspruch 9, weiter eine Steuerungsvorrichtung (110) aufweisend, wobei, in einem fünften Modus, welcher Abwärme der Elektrovorrichtung (M) zurückgewinnt, die Temperatur der Hochspannungsbatterievorrichtung (B) steigert und Luft mit gesteigerter Temperatur zu einem Inneren des Fahrzeugs ausgibt, die Steuerungsvorrichtung eingerichtet ist, um: das Kältemittel in der Kältemittelleitung (20) durch Betreiben des Kompressors (21) zu zirkulieren, Kühlwasser durch Steuern der zweiten Pumpe (P2), des dritten Ventils (V3) und des vierten Ventils (V4) zu zirkulieren, sodass die Elektrovorrichtung (M) und der erste Wärmetauscher (34) miteinander Wärme austauschen, und das Kühlwasser, welches durch die Heizvorrichtung (42) strömt, zu steuern, um in die Hochspannungsbatterievorrichtung (B) zu strömen und dann in den zweiten Wärmetauscher (44) zu strömen, durch Steuern der dritten Pumpe (P3), des Heizungssteuerungsventils (V60), des ersten Ventils (V1) und des zweiten Ventils (V2).
  11. Das Temperaturmanagementsystem gemäß Anspruch 9, weiter eine Steuerungsvorrichtung (110) aufweisend, wobei, in einem sechsten Modus, welcher Abwärme der Elektrovorrichtung (M) zurückgewinnt und Luft mit gesteigerter Temperatur zu einem Inneren des Fahrzeugs ausgibt, die Steuerungsvorrichtung eingerichtet ist, um: das Kältemittel in der Kältemittelleitung (20) durch Betreiben des Kompressors (21) zu zirkulieren, Kühlwasser durch Steuern der vierten Pumpe (P4), des dritten Ventils (V3) und des vierten Ventils (V4) zu zirkulieren, sodass die Elektrovorrichtung (M) und der erste Wärmetauscher (34) miteinander Wärme austauschen, und das Kühlwasser, welches durch die Heizvorrichtung (42) hindurchtritt, zu steuern, um in den zweiten Wärmetauscher (44) zu strömen, durch Steuern der dritten Pumpe (P3), des Heizungssteuerungsventils (V60) und des zweiten Ventils (V2).
  12. Das Temperaturmanagementsystem gemäß Anspruch 9, weiter eine Steuerungsvorrichtung (110) aufweisend, wobei, in einem siebten Modus, welcher getrocknete Luft zu einem Inneren des Fahrzeugs ausgibt, die Steuerungsvorrichtung eingerichtet ist, um: das Kältemittel in der Kältemittelleitung (20) durch Betreiben des Kompressors (21) zu zirkulieren, Kühlwasser zu zirkulieren, sodass das Kühlwasser, welches durch den zweiten Wärmetauscher (44) hindurchtritt, sich aufteilt und separat in die Heizvorrichtung (42) und den zweiten Kühler (R2) strömt, durch Steuern der dritten Pumpe (P3), des Heizungssteuerungsventils (V60) und des zweiten Ventils (V2), und das Kühlwasser, welches durch die Kühlvorrichtung (32) hindurchtritt, zu steuern, um in den ersten Wärmetauscher (34) zu strömen, durch Steuern der zweiten Pumpe (P2), des Kühlsteuerungsventils (V50) und des dritten Ventils (V3).
  13. Das Temperaturmanagementsystem gemäß Anspruch 9, weiter eine Steuerungsvorrichtung (110) aufweisend, wobei, in einem achten Modus, welcher die Elektrovorrichtung (M) unter Verwendung des dritten Kühlers (R3) kühlt, die Steuerungsvorrichtung eingerichtet ist, das Kühlwasser zu steuern, welches durch die Elektrovorrichtung (M) hindurchtritt, um in den dritten Kühler (R3) zu strömen, durch Steuern der vierten Pumpe (P4) und des vierten Ventils (V4).
  14. Das Temperaturmanagementsystem gemäß Anspruch 9, weiter eine Steuerungsvorrichtung (110) aufweisend, wobei, in einem neunten Modus, welcher die Hochspannungsbatterievorrichtung (B) unter Verwendung des ersten Kühlers (R1) kühlt, die Steuerungsvorrichtung eingerichtet ist, um das Kühlwasser, welches durch die Hochspannungsbatterievorrichtung (B) hindurchtritt, zu steuern, um in den ersten Kühler (R1) zu strömen, durch Steuern der ersten Pumpe (P1) und des ersten Ventils (V1).
  15. Das Temperaturmanagementsystem gemäß Anspruch 9, weiter eine Steuerungsvorrichtung (110) aufweisend, wobei, in einem zehnten Modus, welcher die Hochspannungsbatterievorrichtung (B) unter Verwendung des ersten Kühlers (R1) kühlt und die Elektrovorrichtung (M) unter Verwendung des dritten Kühlers (R3) kühlt, die Steuerungsvorrichtung eingerichtet ist, um: das Kühlwasser, welches durch die Hochspannungsbatterievorrichtung (B) hindurchtritt, zu steuern, um in den ersten Kühler (R1) zu strömen, durch Steuern der ersten Pumpe (P1) und des ersten Ventils (V1), und das Kühlwasser, welches durch die Elektrovorrichtung (M) hindurchtritt, zu steuern, um in den dritten Kühler (R3) zu strömen, durch Steuern der vierten Pumpe (P4) und des vierten Ventils (V4).
  16. Das Temperaturmanagementsystem gemäß Anspruch 9, weiter eine Steuerungsvorrichtung (110) aufweisend, wobei, in einem elften Modus, welcher die Elektrovorrichtung (M) unter Verwendung des dritten Kühlers (R3) kühlt und Luft mit gesteigerter Temperatur zu einem Inneren des Fahrzeugs ausgibt, die Steuerungsvorrichtung eingerichtet ist, um: das Kältemittel in der Kältemittelleitung (20) durch Betreiben des Kompressors (21) zu zirkulieren, das Kühlwasser, welches durch den ersten Wärmetauscher (34) hindurchtritt, zu steuern, um sich aufzuteilen und separat in den dritten Kühler (R3) und die Elektrovorrichtung (M) zu strömen durch Steuern der zweiten Pumpe (P2), des dritten Ventils (V3) und des vierten Ventils (V4), und das Kühlwasser, welches durch die Heizvorrichtung (42) hindurchtritt, zu steuern, um in den zweiten Wärmetauscher (44) zu strömen, durch Steuern der dritten Pumpe (P3), des Heizungssteuerungsventils (V60) und des zweiten Ventils (V2).
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