Patent DE-102013021360-B4 (DE)
Title: Thermomanagementsystem eines Kraftfahrzeugs und korrespondierendes Verfahren zum Betreiben eines Thermomanagementsystems eines Kraftfahrzeugs
Inventor: SCHROEDER DIRK
IPC: F25B49/00
Filed: 2013-12-05
Granted: 2022-12-08
Abstract: Thermomanagementsystem eines Kraftfahrzeugs, insbesondere eines Elektrofahrzeugs oder Hybridfahrzeugs, mit einem Kältemittelkreislauf, welcher einen Primärkreislauf (3) mit einem elektrischen Verdichter (7), einem ersten Wärmeübertrager (9) zur Wärmeübertragung zwischen einem Kältemittel und der Umgebung, einem ersten Expansionsorgan (12) sowie einem sich anschließenden zweiten Wärmeübertrager (10) zur Wärmeübertragung zwischen dem Kältemittel und einer zu konditionierenden Zuluft (48) eines Fahrzeuginnenraums und einem zweiten Expansionsorgan (22) sowie einem parallel zum zweiten Wärmeübertrager (10) angeordneten dritten Wärmeübertrager (20) zur Wärmeübertragung zwischen dem Kältemittel und einem zu konditionierenden Kühlmittel für eine Fahrzeugbatterie, wobei der Kältemittelkreislauf (1) für einen reinen Kühlmodus der Fahrzeugbatterie oder für einen mit dem Kühlmodus der Fahrzeugbatterie kombinierten Kühlmodus und/oder Heizmodus und/oder Nachheizmodus für die zu konditionierende Zuluft (48) des Fahrzeuginnenraums ausgebildet ist, wobei eine Auswerte- und Steuereinheit über Sensoren an vorgegebenen Messstellen (M1 bis M10) aktuelle Temperaturen (T1 bis T10) und/oder Drücke (P1 bis P10) im System erfasst und für das Thermomanagement des Kraftfahrzeugs auswertet, wobei das zweite Expansionsorgan (22) als elektronisch regelbares Expansionsventil ausgeführt ist, welches die Auswerte- und Steuereinheit ansteuert, wobei die Auswerte- und Steuereinheit im reinen Kühlmodus der Fahrzeugbatterie eine Kältemitteltemperatur (T1) und/oder eine einem Dampfgehalt entsprechende Kältemittelgüte am Austritt (M1) des dritten Wärmeübertragers (20) über eine Stellung des zweiten Expansionsorgans (22) nahe an der Taulinie des verwendeten Kältemittels bei minimaler Leistungsaufnahme des Verdichters (7) einstellt, wobei der Kältemittelkreislauf (1) einen Sekundärstrang (5) aufweist, welcher sich ausgehend von einer zwischen dem Verdichter (7) und dem ersten Wärmeübertrager (9) angeordneten Abzweigstelle (57) bis zu einer zwischen dem ersten Wärmeübertrager (9) und dem zweiten Wärmeübertrager (10) angeordneten Verbindungsstelle (14) erstreckt und einen vierten Wärmeübertrager (40) zur Wärmeübertragung vom Kältemittel an die zu konditionierende Zuluft (48) des Fahrzeuginnenraums sowie ein sich daran anschließendes Regelventil (42) aufweist, und wobei im kombinierten Kühlmodus und/oder im Nachheizmodus für die zu konditionierende Zuluft (48) des Fahrzeuginnenraums die Auswerte- und Steuereinheit über das zweite Expansionsorgan (22) einen Massenstrom des Kältemittels durch den dritten Wärmeübertrager (20) einstellt und eine definierte Temperaturdifferenz (T6-T7) für das zu konditionierende Kühlmittel (24) für die Fahrzeugbatterie regelt und/oder eine variable Temperaturdifferenz im Kühlmittel einstellt, welche das Heizleistungsdefizit für die zu konditionierende Zuluft (48) des Fahrzeuginnenraums kompensiert.