DE102009033959B4 - Temperaturmanagement für ein Heizungs-, Lüftungs- und Klimatisierungssystem und ein aufladbares Energiespeichersystem eines Fahrzeugs - Google Patents

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Abstract

Temperaturmanagementsystem (22) für ein Heizungs-, Lüftungs- und Klimatisierungssystem (HLK-System) und ein aufladbares Energiespeichersystem (RESS) (44) eines Fahrzeugs mit einem Fahrgastraum (30), einem Antriebsaggregat (78) und einem Batteriesatz (46), wobei das System umfasst:einen RESS-Kühlmittelkreis (53), der derart ausgebildet ist, um ein Kühlmittel durch den Batteriesatz (46) zu leiten, und der umfasst: eine Pumpe (54) zum Pumpen des Kühlmittels durch den RESS-Kühlmittelkreis, einen Kühlmittel-Heizstrang (57) mit einem Kühlmittel/Kühlmittel-Wärmetauscher (66) und ein steuerbares Kühlmittel-Umsteuerventil (56), welches betätigbar ist, um das Kühlmittel selektiv durch den Kühlmittel-Heizstrang (57) zu leiten; undeinen Antriebsaggregat-Kühlmittelkreis (75), welcher einen Heizungswärmetauscherstrang (83) umfasst, wobei der Heizungswärmetauscherstrang (83) aufweist: eine HLK-Pumpe (74) zum Pumpen des Kühlmittels durch den Heizungswärmetauscherstrang (83), eine Kühlmittelheizung (76), einen Heizungswärmetauscher (68), welcher derart ausgebildet ist, um in einem HLK-Modul (28) angeordnet zu sein, um Wärme an den Fahrgastraum (30) bereitzustellen, und den Kühlmittel/Kühlmittel-Wärmetauscher (66), wobei der Kühlmittel/Kühlmittel-Wärmetauscher (66) derart ausgebildet ist, um eine Wärmeübertragung zwischen dem Kühlmittel in dem Kühlmittel-Heizstrang (57) und dem Kühlmittel in dem Heizungswärmetauscherstrang (83) bereitzustellen,wobei der Antriebsaggregat-Kühlmittelkreis (75) ferner umfasst: einen Antriebsaggregatstrang (81), welcher derart ausgebildet ist, um das Kühlmittel durch das Antriebsaggregat (78) zu leiten, und ein steuerbares Heizkreiskühlmittel-Umsteuerventil (70), welches betätigbar ist, um das Kühlmittel selektiv durch den Antriebsaggregatstrang (81) zu leiten und um den Antriebsaggregatstrang (81) selektiv zu umgehen,wobei der RESS-Kühlmittelkreis (53) einen Kühlaggregatstrang (59) mit einem Kühlaggregat (38) umfasst, wobei das steuerbare Kühlmittel-Umsteuerventil (56) betätigbar ist, um das Kühlmittel selektiv durch den Kühlaggregatstrang (59) zu leiten, wobei der Kühlmittel/Kühlmittel-Wärmetauscher (66) umgangen wird,wobei das Kühlaggregat (38) derart ausgebildet ist, um eine Kältemittelströmung durch dieses hindurch aufzunehmen, die geeignet ist, Wärme von dem durch das Kühlaggregat (38) strömenden Kühlmittel aufzunehmen, undwobei das Kühlaggregat (38) über eine Expansionseinrichtung (36) mit dem HLK-Modul (28) gekoppelt ist, durch welches das Kältemittel hindurchströmt.

Description

  • Hintergrund der Erfindung
  • Die vorliegende Erfindung betrifft allgemein Heizungs-, Lüftungs- und Klimatisierungssysteme (HLK-Systeme, engl. und im folgenden HVAC-Systeme) und Temperatursysteme für aufladbare Energiespeichersysteme (RESS von rechargeable energy storage systems) wie z. B. Batteriesätze in Fahrzeugen.
  • Es werden hochentwickelte Kraftfahrzeuge vorgestellt, die ein RESS wie z. B. einen Batteriesatz oder ein anderes aufladbares Energiespeichermittel verwenden, um große Energiemengen für elektrische Antriebssysteme zu speichern. Diese Fahrzeuge können z. B. Plug-In-Hybrid-Elektrofahrzeuge, Elektrofahrzeuge mit einer Brennkraftmaschine, die als ein Generator zum Aufladen der Batterie verwendet wird, und Brennstoffzellenfahrzeuge umfassen. Im Allgemeinen benötigen die RESS eine Art von thermischem System bzw. Temperatursystem und insbesondere zum Kühlen und Erwärmen eines Batteriesatzes, um die Ladeleistung und die Lebensdauer des Batteriesatzes zu maximieren.
  • Typische Batterietemperatursysteme, die verwendet werden, um den Batteriesatz zu kühlen und zu erwärmen, sind von einer Luftströmung von dem Fahrzeug-HVAC-System abhängig. Dies kann Fahrgastraumluft sein, die durch den Batteriesatz geleitet wird. Allerdings haben diese Systeme einige Nachteile wie z. B. eine geringe Wärmeabgabe auf Grund des niedrigen Wärmeübertragungskoeffizienten von Luft, Fahrgastinnenraum-Geräusche, -Schwingungen und -Rauigkeit (NVH) infolge der Batteriegebläsemotor- und Luftrauschgeräusche, eine begrenzte Batteriekühlleistung, nachdem das Fahrzeug in der Sonne geparkt wurde (infolge von hohen Lufttemperaturen in dem Fahrgastraum zu Beginn des Fahrzyklus) und die Schwierigkeit, sicherzustellen, dass ein Lufteinlassgitter bzw. -grill zwischen dem Fahrgastraum und dem Batterietemperatursystem durch Fahrgäste im Fahrzeug nicht versehentlich versperrt wird (was eine verminderte oder keine Batterieluftkühlströmung zur Folge hat). Andere können eine separate, speziell vorgesehene Batteriesatz-Kühlmittelheizung verwenden, um ein Kühlmittel zu erwärmen, bevor es durch den Batteriesatz zirkuliert wird. Allerdings sind bei solchen separaten Systemen die Kosten, das Gewicht und die Komplexität der gesamten Fahrzeugheiz- und -kühlsysteme oft erhöht.
  • Aus der DE 600 30 630 T2 ist ein Temperaturmanagementsystem für ein HVAC-System und eine Batterie eines Fahrzeugs bekannt, das einen RESS-Kühlmittelkreis für die Batterie und einen Antriebsaggregat-Kühlmittelkreis aufweist. Der RESS-Kühlmittelkreis umfasst eine Pumpe, einen Heizstrang mit einem Kühlmittel/Kühlmittel-Wärmetauscher und ein Umsteuerventil, mit dem ein Kühlmittel selektiv durch den Wärmetauscher geleitet oder dieser umgangen werden kann, um das Kühlmittel zu einem Kühlaggregat zu leiten. Der Antriebsaggregat-Kühlmittelkreis umfasst einen Heizungswärmetauscherstrang mit einer HVAC-Pumpe und einem Heizungswärmetauscher, der in einem HVAC-Modul angeordnet ist, um Wärme an einen Fahrgastraum des Fahrzeugs zu liefern. Ferner sorgt der Kühlmittel/Kühlmittel-Wärmetauscher für eine Wärmeübertragung zwischen dem Heizungswärmetauscherstrang und dem Heizstrang des RESS- Kühlmittelkreis, um die Batterie aufzuwärmen.
  • Ähnliche Systeme sind in der US 2005/0167169 A1 und in der DE 42 38 364 A1 beschrieben, wobei jedoch eine zusätzliche Kühlmittelheizung und ein Umsteuerventil in dem Antriebsaggregat-Kühlmittelkreis zusätzlich bzw. alternativ zu dem Umsteuerventil des RESS-Kühlmittelkreises vorgesehen sind.
  • Die FR 2 884 058 A1 und die DE 101 28 164 A1 beschreiben die Kopplung eines RESS-Kühlmittelkreises mit einem Kältemittelkreis eines HVAC-Systems.
  • Ferner ist aus der GB 2 383 840 A bekannt, einen Luftabscheider in einem Temperaturmanagementsystem eines Hybridfahrzeugs zu verwenden.
  • Es ist die Aufgabe der Erfindung, ein Temperaturmanagementsystem und entsprechende Verfahren zu schaffen, mit denen die Heizung und die Kühlung eines Fahrgastraumes und einer aufladbaren Batterie eines Fahrzeugs optimal an unterschiedliche Betriebszustände des Fahrzeugs anpassbar sind.
  • Zusammenfassung der Erfindung
  • Diese Aufgabe wird gelöst durch ein System mit den Merkmalen des Anspruchs 1 und Verfahren mit den Merkmalen der Ansprüche 5 oder9.
  • Eine Ausführungsform sieht ein HVAC- und RESS-Temperaturmanagementsystem für ein Fahrzeug mit einem Fahrgastraum, einem Antriebsaggregat und einem Batteriesatz vor. Das System kann einen RESS-Kühlmittelkreis und einen Antriebsaggregat-Kühlmittelkreis umfassen. Der RESS-Kühlmittelkreis kann derart ausgebildet sein, um ein Kühlmittel durch den Batteriesatz zu leiten, und eine Pumpe zum Pumpen des Kühlmittels durch den RESS-Kühlmittelkreis, einen Kühlmittel-Heizstrang mit einem Kühlmittel/Kühlmittel-Wärmetauscher und ein steuerbares Kühlmittel-Umsteuerventil umfassen, welches betätigbar ist, um das Kühlmittel selektiv durch den Kühlmittel-Heizstrang zu leiten. Der Antriebsaggregat-Kühlmittelkreis kann einen Heizkörper- bzw. Heizungswärmetauscherstrang umfassen, wobei der Heizungswärmetauscherstrang eine HVAC-Pumpe zum Pumpen des Kühlmittels durch den Heizungswärmetauscherstrang, eine Kühlmittelheizung, einen Heizkörper bzw. Heizungswärmetauscher, welcher derart ausgebildet ist, um in einem HVAC-Modul angeordnet zu sein, um Wärme an den Fahrgastraum bereitzustellen, und den Kühlmittel/Kühlmittel-Wärmetauscher aufweist, und wobei der Kühlmittel/Kühlmittel-Wärmetauscher derart ausgebildet ist, um eine Wärmeübertragung zwischen dem Kühlmittel in dem Kühlmittel-Heizstrang und dem Kühlmittel in dem Heizungswärmetauscherstrang bereitzustellen.
  • Eine Ausführungsform sieht ein Verfahren zur Temperaturregelung eines Fahrgastraumes und eines Batteriesatzes eines Fahrzeuges mit einem Antriebsaggregat vor, wobei das Verfahren die Schritte umfasst, dass: detektiert wird, ob eine Batteriewärmlast für den Batteriesatz angefordert wird; wenn die Batteriewärmlast angefordert wird, eine HVAC-Kühlmittelpumpe aktiviert wird, um ein Kühlmittel durch einen Heizungswärmetauscherstrang eines Antriebsaggregat-Kühlmittelkreises zu pumpen, welcher eine Kühlmittelheizung und einen Kühlmittel/Kühlmittel-Wärmetauscher umfasst, und die Kühlmittelheizung aktiviert wird, um das hindurch strömende Kühlmittel zu erwärmen; und, wenn die Batteriewärmlast angefordert wird, eine Pumpe aktiviert wird und ein steuerbares Kühlmittel-Umsteuerventil derart eingestellt wird, dass das Kühlmittel durch einen Kühlmittel-Heizstrang eines RESS-Kühlmittelkreises geleitet wird, welcher den Batteriesatz und den Kühlmittel/Kühlmittel-Wärmetauscher umfasst, wobei das durch den Kühlmittel-Heizstrang strömende Kühlmittel Wärme von dem durch den Heizungswärmetauscherstrang in dem Kühlmittel/Kühlmittel-Wärmetauscher strömenden Kühlmittel absorbieren wird.
  • Eine Ausführungsform sieht ein Verfahren zur Temperaturregelung eines Fahrgastraumes und eines Batteriesatzes eines Fahrzeuges mit einem Antriebsaggregat vor, wobei das Verfahren die Schritte umfasst, dass: detektiert wird, ob eine Batteriewärmlast für den Batteriesatz angefordert wird; detektiert wird, ob eine Kühlmitteltemperatur in dem Antriebsaggregat über einer vorbestimmten Temperaturschwelle liegt; detektiert wird, ob eine Fahrgastraumwärmlast für den Fahrgastraum angefordert wird; wenn die Kühlmitteltemperatur in dem Antriebsaggregat nicht über der vorbestimmten Temperaturschwelle liegt und die Fahrgastraumwärmlast angefordert wird, eine HVAC-Kühlmittelpumpe aktiviert wird, um ein Kühlmittel durch einen Heizungswärmetauscherstrang eines Antriebsaggregat-Kühlmittelkreises zu pumpen, der eine Kühlmittelheizung, einen Heizungswärmetauscher in einem HVAC-Modul und einen Kühlmittel/Kühlmittel-Wärmetauscher umfasst, die Kühlmittelheizung aktiviert wird, um das hindurch strömende Kühlmittel zu erwärmen, und ein Gebläse aktiviert wird, um eine Luftströmung durch den Heizungswärmetauscher zu bewirken; wenn die Kühlmitteltemperatur in dem Antriebsaggregat gleich oder höher als die vorbestimmte Temperaturschwelle ist und die Fahrgastraumwärmlast angefordert wird, die HVAC-Kühlmittelpumpe aktiviert wird, um das Kühlmittel durch den Heizungswärmetauscherstrang zu pumpen, ein Ventil derart eingestellt wird, dass das Kühlmittel von dem Heizungswärmetauscherstrang durch das Antriebsaggregat in einem Antriebsaggregatstrang und zurück zu dem Heizungswärmetauscherstrang geleitet wird, und das Gebläse aktiviert wird, um eine Luftströmung durch den Heizungswärmetauscher zu bewirken; und wenn die Kühlmitteltemperatur in dem Antriebsaggregat gleich oder höher als die vorbestimmte Temperaturschwelle ist, die Fahrgastraumwärmlast angefordert wird und die Batteriewärmlast angefordert wird, die HVAC-Kühlmittelpumpe aktiviert wird, um das Kühlmittel durch den Heizungswärmetauscherstrang zu pumpen, ein Ventil derart eingestellt wird, dass das Kühlmittel von dem Heizungswärmetauscherstrang durch das Antriebsaggregat in einem Antriebsaggregatstrang und zurück zu dem Heizungswärmetauscherstrang geleitet wird, das Gebläse aktiviert wird, um eine Luftströmung durch den Heizungswärmetauscher zu bewirken, eine Pumpe aktiviert und ein steuerbares Kühlmittel-Umsteuerventil derart eingestellt wird, dass das Kühlmittel durch einen Kühlmittel-Heizstrang eines RESS-Kühlmittelkreises geleitet wird, welcher den Batteriesatz und den Kühlmittel/Kühlmittel-Wärmetauscher umfasst, wobei das durch den Kühlmittel-Heizstrang strömende Kühlmittel Wärme von dem durch den Heizungswärmetauscherstrang in dem Kühlmittel/Kühlmittel-Wärmetauscher strömenden Kühlmittel absorbieren wird.
  • Ein Vorteil einer Ausführungsform besteht darin, dass eine einzige Kühlmittelheizung eine Heizung eines Kühlmittels sowohl für einen Heizungswärmetauscher in einem HVAC-Modul als auch für einen Batteriesatz in verschiedenen Fahrzeugsbetriebsmodi bereitstellen kann. Das Kühlmittel kann somit sowohl für die Fahrgastraumheizung als auch für eine Batteriesatzheizung ohne die Notwendigkeit einer zusätzlichen Kühlmittelheizung für einen Batteriesatz verwendet werden. Dies kann Kosten, Gewicht und Komplexität für ein HVAC- und RESS-Temperaturmanagementsystem sparen.
  • Ein Vorteil einer Ausführungsform besteht darin, dass das Kühlmittel, welches verwendet wird, um den Batteriesatz zu erwärmen, getrennt von dem Kühlmittel gehalten wird, das in dem Antriebsaggregat verwendet wird, wodurch das Kühlmittel, welches durch den Batteriesatz strömt, vor den möglichen hohen Temperaturen und Drücken und Schmutz, der in dem durch das Antriebsaggregat strömenden Kühlmittel vorhanden sein kann, schützt. Dies wird bewerkstelligt, obwohl nur eine Kühlmittelheizung in dem gesamten System vorhanden sein muss; und obwohl Wärme, die von dem durch das Antriebsaggregat strömenden Kühlmittel absorbiert wird, verwendet werden kann, um den Batteriesatz zu erwärmen.
  • Figurenliste
    • 1 ist eine schematische Veranschaulichung eines Fahrzeuges, welches ein HVAC- und RESS-Temperatursystem aufweist.
    • 2 ist eine Tabelle, die Betriebszustände zeigt, welche in einem Verfahren zur Deckung von verschiedenen Wärmebedarfen des Fahrgastraumes und des RESS verwendet werden.
  • Detaillierte Beschreibung
  • Unter Bezugnahme auf 1 umfasst ein Abschnitt eines Fahrzeuges, der mit 20 bezeichnet ist, ein Fahrzeug-HVAC- und RESS-Temperaturmanagementsystem 22. Das System 22 umfasst einen Klimatisierungsabschnitt 24 und einen Heizabschnitt 25.
  • Der Klimatisierungsabschnitt weist einen Verdampfer 26 in einem HVAC-Modul 28, das in einem Fahrgast/ Laderaum 30 angeordnet sein kann, und weitere Kältemittelsystemkomponenten auf, die in einem Maschinenraum 32 des Fahrzeuges 20 angeordnet sein können. Ein Gebläse 27 kann in dem HVAC-Modul 28 angeordnet sein, um selektiv Luft durch das Modul 28 zu zwingen. Die weiteren Kältemittelsystemkomponenten können ein thermisches Verdampfer-Expansionsventil 34 (oder eine andere Expansionsvorrichtung), welches die Strömung des Kältemittels durch den Verdampfer 26 steuert, und ein thermisches Kühlaggregat-Expansionsventil 36 (oder eine andere Expansionsvorrichtung) umfassen, um die Strömung des Kältemittels durch einen Kältemittel/Kühlmittel-Wärmetauscher (Kühlaggregat) 38 zu steuern. Kältemittel, das durch die Expansionsventile 34, 36 von dem Verdampfer 26 und dem Kühlaggregat 38 strömt, wird zu einem Verdichter 40 und dann zu einem Kondensator 42 geleitet. Die Strichlinien in 1 stellen Leitungen dar, durch die Kältemittel strömt.
  • Das Kühlaggregat 38 weist auch ein Kühlmittel auf, welches selektiv hindurch strömt. Das Kühlmittel kann ein herkömmliches Flüssigkeitsgemisch wie z. B. ein Gemisch aus Ethylenglykol und Wasser sein oder es kann eine andere Art von Flüssigkeit mit geeigneten Wärmeübertragungseigenschaften sein. Die Volllinien mit Pfeilen geben Kühlmittelleitungen und die Richtung an, in der das Kühlmittel unter verschiedenen Betriebsmodi durch die Leitungen strömen kann.
  • Das Kühlaggregat 38 kann verwendet werden, um das Kühlmittel mit dem Kältemittel zu kühlen und das Kühlmittel durch ein aufladbares Energiespeichersystem (RESS) 44 umzuleiten, welches z. B. einen Batteriesatz 46 umfassen kann. Das Kühlmittel kann von dem Kühlaggregat 38 zu einem Luftabscheider 48 geleitet werden, wo Luft von dem Kühlmittel in einen RESS-Ausgleichsbehälter 50 hinein abgeschieden wird. Eine Kühlmittelpumpe 52 kann dann das Kühlmittel von dem Luftabscheider 48 zu dem Batteriesatz 46 pumpen, wo es hindurch strömt, um Wärme von dem Batteriesatz 46 zu absorbieren. Das Kühlmittel, welches durch den Batteriesatz 46 strömt, ist Teil eines RESS- Kühlmittelkreises 53. Eine RESS-Pumpe 54 kann das Kühlmittel aus dem Batteriesatz 46 pumpen und es zu einem RESS-Vierwegeventil 56 leiten. Eine zweite Auslassposition 58 (Position 2) an dem Vierwegeventil 56 leitet das Kühlmittel zurück zu dem Kühlaggregat 38.
  • Eine dritte Auslassposition 60 (Position 3) an dem Vierwegeventil 56 leitet das Kühlmittel zu einem RESS-Kühler 62 und dann zurück zu dem Batteriesatz 46 über den Luftabscheider 48 und die Kühlmittelpumpe 52. Diese dritte Auslassposition 60 und der daraus resultierende Kühlmittelströmungspfad können verwendet werden, wenn nur ein mittlerer Betrag an Batteriekühlung erforderlich ist, wodurch die Notwendigkeit eliminiert ist, das Kältemittelsystem zu aktivieren.
  • Eine erste Auslassposition 64 (Position 1) an dem Vierwegeventil 56 leitet Kühlmittel zu einem Kühlmittel/Kühlmittel-Wärmetauscher 66. Von dem Wärmetauscher 66 wird das Kühlmittel zu der Kühlmittelpumpe 52 und dann zurück zu dem Batteriesatz 46 geleitet. Dieser Wärmetauscher 66 lässt zu, dass bei Bedarf Wärme in das durch den Batteriesatz 46 strömende Kühlmittel übertragen wird, ohne die Notwendigkeit einer speziell vorgesehenen Heizung oder Heizquelle zum Erwärmen des Batteriesatzes 46. Das andere Kühlmittel, welches durch den Wärmetauscher 66 strömt, wird von einem Heizungswärmetauscher 68 in dem HVAC-Modul 28 aufgenommen, welches Teil des Heizabschnittes 25 des HVAC- und RESS-Temperaturmanagementsystems 22 ist. Das durch den Heizungswärmetauscher 68 strömende Kühlmittel ist Teil eines Antriebsaggregat-Kühlmittelkreises 75 und mischt sich nicht mit dem Kühlmittel in dem RESS-Kühlmittelkreis 53. Das HVAC-Modul kann auch eine Mischklappe 69 umfassen, die einen Teil der Luft durch den Heizungswärmetauscher 68 oder um diesen herum leitet.
  • Infolgedessen umfasst der RESS-Kühlmittelkreis 53 somit drei Stränge, durch die mithilfe des Vierwegeventils 56 Kühlmittel geleitet werden kann.
  • Die erste Auslassposition 64 leitet das Kühlmittel in einen Kühlmittel-Heizstrang 57, der das Kühlmittel durch den Kühlmittel/Kühlmittel-Wärmetauscher 66 leitet, die zweite Auslassposition 58 leitet das Kühlmittel in einen Kühlaggregatstrang 59, der das Kühlmittel durch das Kühlaggregat 38 leitet, und die dritte Auslassposition 60 leitet das Kühlmittel in einen RESS-Kühlerstrang 61, der das Kühlmittel durch den RESS-Kühler 62 leitet. Alternativ können das Kühlaggregat 38 und das Expansionsventil 36 eliminiert sein, sodass der Kühlaggregatstrang 59 lediglich zu einem Batterie-Kühlmittelumgehungskreis gemacht wird.
  • Der Antriebsaggregat-Kühlmittelkreis 75 umfasst auch ein Dreiwegeventil 70, welches Kühlmittel von dem Wärmetauscher 66 aufnimmt, nachdem es aus dem Heizungswärmetauscher 68 geströmt ist. Das Dreiwegeventil 70 kann in eine zweite Position 73 (Position 2) geschaltet werden, um das Kühlmittel durch ein T-Stück 72 zu einer HVAC-Kühlmittelpumpe 74 und dann durch eine Kühlmittelheizung 76 zurück zu dem Heizungswärmetauscher 68 zu leiten. Die Kühlmittelheizung 76 kann eine beliebige Art von geeigneter Anordnung zum Heizen des Kühlmittels sein, während es durch die Kühlmittelheizung 76 strömt. Das Dreiwegeventil 70 kann auch in eine erste Position 71 (Position 1) geschaltet werden, um das Kühlmittel zu einem Antriebsaggregat 78 zu leiten. Das Antriebsaggregat 78 kann z. B. eine Brennkraftmaschine oder eine Brennstoffzelle sein. Das Antriebsaggregat 78 kann Kühlmittelleitungen aufweisen, die zu einem Kühler 80 verlaufen, welcher neben einem Kühlventilator 82 angeordnet sein kann. Ein Hochtemperatur-Ausgleichsbehälter 86 kann mit dem Kühler 80 verbunden sein, um eine thermische Expansion und Kontraktion des Kühlmittels zuzulassen. Das Antriebsaggregat 78 weist auch einen Kühlmittelauslass 84 auf, der Kühlmittel zu dem T-Stück 72 leitet. Mit dieser Anordnung kann dem durch den Heizungswärmetauscher 68 strömenden Kühlmittel Wärme von der Kühlmittelheizung 76, dem Antriebsaggregat 78 oder beiden zugeführt werden. Und da dieses Kühlmittel von dem Heizungswärmetauscher 68 durch den Kühlmittel/Kühlmittel-Wärmetauscher 66 strömt, kann Wärme auch von der Kühlmittelheizung 76, dem Antriebsaggregat 78 oder beiden an das durch den Batteriesatz 46 strömende Kühlmittel bereitgestellt werden.
  • Infolgedessen umfasst der Antriebsaggregat-Kühlmittelkreis 75 somit drei Stränge, wobei Kühlmittel in zwei davon mithilfe des Dreiwegeventils 70 geleitet werden kann. Die erste Auslassposition 71 leitet das Kühlmittel in einen Antriebsaggregatstrang 81, der das Kühlmittel in das Antriebsaggregat 78 leitet, und die zweite Auslassposition 73 leitet das Kühlmittel in einen Heizungswärmetauscherstrang 83, der das Kühlmittel durch den Heizungswärmetauscher 68 leitet. Ein dritter Strang, der Kühlerstrang 85, leitet das Kühlmittel durch den Kühler 80. Die Strömung durch diesen Strang 85 kann durch einen Thermostat (nicht gezeigt) gesteuert sein und durch eine Wasserpumpe (nicht gezeigt) durch diesen Strang gepumpt werden.
  • Das HVAC- und RESS-Temperaturmanagementsystem 22 kann auch verschiedene Sensoren zum Detektieren einer Temperatur oder eines Druckes an bestimmten Punkten in dem System umfassen. Zum Beispiel kann das HVAC- und RESS-Temperaturmanagementsystem 22 einen hochdruckseitigen Drucksensor 87 zum Messen des Kältemitteldruckes, gleich nachdem das Kältemittel aus dem Verdichter 40 austritt, und einen saugdruckseitigen Drucksensor 88 zum Messen des Kältemitteldruckes, bevor das Kältemittel in den Verdichter 40 eintritt, umfassen. Ein Verdampferluft-Temperatursensor 90 kann verwendet werden, um die Temperatur der aus dem Verdampfer 26 strömenden Luft zu messen. Auch kann ein erster Kühlmitteltemperatursensor 92 verwendet werden, um die Temperatur des Kühlmittels oberstromig des Batteriesatzes 46 zu messen, und ein zweiter Kühlmitteltemperatursensor 94 kann verwendet werden, um die Temperatur des Kühlmittels gleich nach dem Austreten aus dem Batteriesatz 46 zu messen.
  • 2 veranschaulicht eine Tabelle, die einige der möglichen Betriebszustände zeigt, welche in einem Verfahren zur Deckung von verschiedenen Wärmebedarfen des Fahrgast/Laderaumes 30 und des RESS 44, die in 1 veranschaulicht sind, verwendet werden. Der Bedarf zum Kühlen und Heizen des RESS 44 kann von den Umgebungsbedingungen, dem aktuellen Verbrauch an elektrischer Leistung wie auch von der aktuellen Temperatur des RESS abhängig sein, die anders sein kann als die aktuelle Fahrgastraumkühl- oder -heizlast.
  • Für den ersten in 2 angeführten Betriebsmodus ist das Fahrzeug bei kalten Umgebungsbetriebsbedingungen eingesteckt (d. h. der Batteriesatz wird geladen, während das Fahrzeug 20 geparkt ist), unter denen ein Erwärmen des Batteriesatzes 46 während des Ladens wünschenswert ist. In diesem Modus ist das Dreiwegeventil 70 in die zweite Position 73 geschaltet und das Vierwegeventil 56 ist in die erste Auslassposition 64 geschaltet. Auch sind die HVAC-Kühlmittelpumpe 74, die Kühlmittelheizung 76 und eine oder beide von der Kühlmittelpumpe 52 und der RESS-Pumpe 54 aktiviert. Somit pumpt die HVAC-Kühlmittelpumpe 74 Kühlmittel durch den Antriebsaggregat-Kühlmittelkreis 75, indem sie es durch die Kühlmittelheizung 76 pumpt, wo es erwärmt wird, wobei das Kühlmittel dann durch den Heizungswärmetauscher 68 strömt (wo etwas Wärme verloren geht, da das Gebläse 27 nicht aktiviert ist). Dann strömt dieses Kühlmittel durch den Kühlmittel/Kühlmittel-Wärmetauscher 66 und durch das Dreiwegeventil 70, wo es durch den zweiten Auslass 73 und durch das T-Stück 72 zurück zu der Pumpe 74 geleitet wird. Darüber hinaus wird Kühlmittel durch den RESS-Kühlmittelkreis 53 gepumpt, indem es von dem Batteriesatz 46 durch den ersten Auslass 64 des Vierwegeventils 56 und durch den Kühlmittel/Kühlmittel-Wärmetauscher 66 gepumpt wird, wo es Wärme von dem aus dem Heizungswärmetauscher 68 strömenden Kühlmittel absorbiert, welches soeben von der Kühlmittelheizung 76 erwärmt wurde. Das erwärmte Kühlmittel wird dann zurück zu dem Batteriesatz 46 geleitet, wo es den Batteriesatz 46 erwärmt. Somit wird die Energie von der Kühlmittelheizung 76 ausschließlich zum Erwärmen des Batteriesatzes 46 in diesem Modus verwendet - obwohl das durch die Kühlmittelheizung 76 strömende Kühlmittel nicht durch den Batteriesatz 46 strömt.
  • Für den zweiten in 2 angeführten Betriebsmodus ist das Fahrzeug bei kalten Umgebungsbetriebsbedingungen eingesteckt (d. h. der Batteriesatz wird geladen, während das Fahrzeug 20 geparkt ist), unter denen ein Erwärmen des Batteriesatzes 46 während des Ladens wünschenswert ist, und eine Anforderung für eine Fahrgastraum-Vorklimatisierung wurde empfangen. Eine Anforderung für eine Fahrgastraum-Vorklimatisierung bedeutet, dass ein Fahrer vor dem Einsteigen in das Fahrzeug ein Erwärmen des Fahrgastraumes 30 anfordert. In diesem Modus ist das Dreiwegeventil 70 in die zweite Position 73 geschaltet und das Vierwegeventil 56 ist in die zweite Auslassposition 58 geschaltet. Auch sind die HVAC-Kühlmittelpumpe 74, die Kühlmittelheizung 76 und das Gebläse 27 aktiviert, wobei die Mischklappe 69 derart bewegt wird, dass die gesamte oder beinahe die gesamte Luftströmung von dem Gebläse 27 durch den Heizungswärmetauscher 68 geleitet wird. Somit pumpt die HVAC-Kühlmittelpumpe 74 Kühlmittel durch die Kühlmittelheizung 76, wo es erwärmt wird, wobei das Kühlmittel dann durch den Heizungswärmetauscher 68 strömt. Wenn das Kühlmittel durch den Heizungswärmetauscher 68 strömt, wird die durch das HVAC-Modul 28 strömende Luft Wärme von dem Heizungswärmetauscher 68 absorbieren. Dieses Kühlmittel strömt dann durch den Kühlmittel/Kühlmittel-Wärmetauscher 66 und durch das Dreiwegeventil 70, wo es durch den zweiten Auslass 73 und durch das T-Stück 72 zurück zu der Pumpe 74 geleitet wird. Da kein Kühlmittel von dem Batteriesatz 46 durch den Kühlmittel/Kühlmittel-Wärmetauscher 66 strömt, wird das aus dem Heizungswärmetauscher 68 strömende Kühlmittel nicht durch diesen Wärmetauscher 66 gekühlt. Somit wird die Energie von der Kühlmittelheizung 76 ausschließlich zum Erwärmen des Fahrgastraumes 30 in diesem Modus verwendet. Da das Fahrzeug 20 nicht in Betrieb ist, weist dieser Modus vorzugsweise auch ein Zeitlimit auf, bei dem er den Betrieb innerhalb eines bestimmten Zeitbetrages beendet, wenn der Fahrer des Fahrzeuges nicht einsteigt und das Fahrzeug 20 startet. Solch eine Zeitspanne kann z. B. zehn Minuten betragen.
  • Für den dritten in 2 angeführten Betriebsmodus wird das Fahrzeug in einem Ladungsentleerungsmodus betrieben (d. h. gefahren), wobei das Antriebsaggregat 78 nicht in Betrieb ist. In diesem Betriebsmodus, in dem die Batterieladung entleert wird, lautet die Betriebsbedingung für das HVAC- und RESS-Temperaturmanagementsystem 22, nur eine Fahrgastraumheizung - und nicht auch eine Batterieheizung - bereitzustellen. In diesem Modus ist das Dreiwegeventil 70 in die zweite Position 73 geschaltet und das Vierwegeventil 56 ist in die zweite Auslassposition 58 geschaltet. Auch sind die HVAC-Kühlmittelpumpe 74, die Kühlmittelheizung 76 und das Gebläse 27 aktiviert, wobei die Mischklappe 69 derart bewegt wird, dass die gesamte oder beinahe die gesamte Luftströmung von dem Gebläse 27 durch den Heizungswärmetauscher 68 geleitet wird. Die HVAC-Kühlmittelpumpe 74 pumpt Kühlmittel durch die Kühlmittelheizung 76, wo es erwärmt wird, wobei das Kühlmittel dann durch den Heizungswärmetauscher 68 strömt. Wenn das Kühlmittel durch den Heizungswärmetauscher 68 strömt, wird die durch das HVAC-Modul 28 strömende Luft Wärme von dem Heizungswärmetauscher 68 absorbieren.
  • Dieses Kühlmittel strömt dann durch den Kühlmittel/Kühlmittel-Wärmetauscher 66 und durch das Dreiwegeventil 70, wo es durch den zweiten Auslass 73 und durch das T-Stück 72 zurück zu der Pumpe 74 geleitet wird. Da kein Kühlmittel von dem Batteriesatz 46 durch den Kühlmittel/Kühlmittel-Wärmetauscher 66 strömt, wird das aus dem Heizungswärmetauscher 68 strömende Kühlmittel nicht durch diesen Wärmetauscher 66 gekühlt. Somit wird die Energie von der Kühlmittelheizung 76 ausschließlich zum Erwärmen des Fahrgastraumes 30 in diesem Modus verwendet.
  • Für den vierten in 2 angeführten Betriebsmodus wird das Fahrzeug in einem Ladungshalte- bzw. Ladungsaufnahmemodus betrieben (d. h. gefahren), wobei das Antriebsaggregat 78 betrieben wird, um den Batteriesatz 46 zu laden, wobei jedoch die Temperatur des durch das Antriebsaggregat 78 strömenden Kühlmittels unter einer vorbestimmten minimalen Temperaturschwelle liegt. Da das Kühlmittel in dem Antriebsaggregatkreis nicht warm genug ist, um eine Heizung bereitzustellen, bleibt das durch den Antriebsaggregatkreis strömende Kühlmittel von dem durch den Heizungswärmetauscher 68 strömenden Kühlmittel getrennt, wie es im zweiten und dritten Betriebsmodus der Fall ist. Wiederum stellt die Kühlmittelheizung 76 die Heizung für den Fahrgastraum 30 bereit, wobei die Ventile und Pumpen gleich arbeiten, wie in dem dritten Betriebsmodus, sodass das HVAC- und RESS-Temperaturmanagementsystem 22 nur eine Fahrgastraumheizung bereitstellen.
  • Für den fünften in 2 angeführten Betriebsmodus wird das Fahrzeug in einem Ladungshalte- bzw. Ladungsaufnahmemodus betrieben (d. h. gefahren), wobei das Antriebsaggregat 78 betrieben wird, um den Batteriesatz 46 zu laden, wobei jedoch die Temperatur des durch das Antriebsaggregat 78 strömenden Kühlmittels einer vorbestimmten minimalen Temperaturschwelle entspricht oder höher ist. Da das Kühlmittel in dem Antriebsaggregatkreis warm genug ist, um eine Heizung bereitzustellen, wird das durch den Antriebsaggregat-Kühlmittelkreis 75 strömende Kühlmittel auch durch den Heizungswärmetauscher 68 und den Kühlmittel/Kühlmittel-Wärmetauscher 66 geleitet. Mit dieser zusätzlichen Heizleistung wird durch diese HVAC-System-Betriebsbedingung genug Wärme erzeugt, um sowohl eine Fahrgastraum- als auch eine Batterieheizung bereitzustellen.
  • Demgemäß ist das Dreiwegeventil 70 in die erste Position 71 geschaltet und das Vierwegeventil 56 ist zwischen der ersten Auslassposition 64 und der zweiten Auslassposition 58 geschaltet. Auch sind die HVAC-Kühlmittelpumpe 74, das Gebläse 27 und eine oder beide von der Kühlmittelpumpe 52 und der RESS-Pumpe 54 aktiviert. Die HVAC-Kühlmittelpumpe 74 pumpt Kühlmittel durch die Kühlmittelheizung 76 und den Heizungswärmetauscher 68. Wenn das Kühlmittel durch den Heizungswärmetauscher 68 strömt, wird die durch das HVAC-Modul 28 strömende Luft Wärme von dem Heizungswärmetauscher 68 absorbieren, um Wärme an den Fahrgastraum 30 bereitzustellen. Dieses Kühlmittel strömt dann durch den Kühlmittel/Kühlmittel-Wärmetauscher 66 und durch das Dreiwegeventil 70, wo es durch den ersten Auslass 71 und in das Antriebsaggregat 78 geleitet wird. Das Kühlmittel absorbiert Wärme, während es sich in dem Antriebsaggregat 78 befindet, und wird dann durch den Kühlmittelauslass 84 hinaus, durch das T-Stück 72 und zurück zu der Pumpe 74 geleitet, um den Antriebsaggregat-Kühlmittelkreis 75 zu komplettieren. Wenn der Batteriesatz 46 erwärmt werden muss, wird das Vierwegeventil 56 betätigt, um Kühlmittel durch die erste Auslassposition 64 zu leiten, sodass das Kühlmittel durch den Kühlmittel/Kühlmittel-Wärmetauscher 66 geleitet wird. Dieses Kühlmittel wird Wärme von dem aus dem Heizungswärmetauscher 68 strömenden Kühlmittel absorbieren und wird dann zurück durch den Batteriesatz 46 geleitet, um den RESS-Kühlmittelkreis 53 zu komplettieren. Somit wird die Wärme von dem Antriebsaggregat 78 sowohl zum Erwärmen des Fahrgastraumes als auch des Batteriesatzes verwendet.
  • Da in diesem fünften Betriebsmodus der Batteriesatz 46 möglicherweise nicht soviel Wärme benötigt wie der Fahrgastraum 30, kann das Vierwegeventil derart zeitgetaktet sein, dass Kühlmittel durch den zweiten Auslass 58 geleitet wird. Auf diese Weise wird der Kühlmittel/Kühlmittel-Wärmetauscher 66 umgangen und es wird keine Wärme an das durch den Batteriesatz 46 strömende Kühlmittel bereitgestellt, obwohl Wärme weiterhin an den Fahrgastraum 30 bereitgestellt wird. Alternativ kann die Heizdifferenz gesteuert werden, indem das Vierwegeventil 56 derart eingestellt wird, um zuzulassen, dass ein Teil des Kühlmittels durch den ersten Auslass 64 geleitet wird und der andere Teil des Kühlmittels durch den zweiten Auslass 58 geleitet wird, anstatt das Ventil 56 vor- und zurückzutakten. Diese Alternative würde selbstverständlich die Verwendung eines Ventils erfordern, welches eine Teilströmungsregelung zulässt.
  • Darüber hinaus kann in diesem fünften Betriebsmodus die Kühlmittelheizung 76 nach Bedarf aktiviert werden, um die durch das Antriebsaggregat 78 an das Kühlmittel bereitgestellte Wärme zu ergänzen. Dies kann z. B. bei Niedrigtemperaturumgebungsbedingungen der Fall sein, oder wenn das Antriebsaggregat 78 eine Brennstoffzelle (im Gegensatz zu einer Brennkraftmaschine) ist.
  • Weitere Modi können Modi umfassen, bei denen eine Fahrgastraum- und/oder Batteriekühlung erforderlich ist. In diesen Modi können der Verdichter 40, das Kühlaggregat 38 und/oder der RESS-Kühler 62 verwendet werden, um die erwünschte Kühlung bereitzustellen, wobei die Ventile und Pumpen demgemäß aktiviert werden.
  • Während bestimmte Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung im Detail beschrieben wurden, wird ein Fachmann auf dem Gebiet, auf das sich die Erfindung bezieht, verschiedene alternative Ausgestaltungen und Ausführungsformen erkennen, um die Erfindung auszuführen, die durch die nachfolgenden Ansprüche definiert ist.

Claims (14)

  1. Temperaturmanagementsystem (22) für ein Heizungs-, Lüftungs- und Klimatisierungssystem (HLK-System) und ein aufladbares Energiespeichersystem (RESS) (44) eines Fahrzeugs mit einem Fahrgastraum (30), einem Antriebsaggregat (78) und einem Batteriesatz (46), wobei das System umfasst: einen RESS-Kühlmittelkreis (53), der derart ausgebildet ist, um ein Kühlmittel durch den Batteriesatz (46) zu leiten, und der umfasst: eine Pumpe (54) zum Pumpen des Kühlmittels durch den RESS-Kühlmittelkreis, einen Kühlmittel-Heizstrang (57) mit einem Kühlmittel/Kühlmittel-Wärmetauscher (66) und ein steuerbares Kühlmittel-Umsteuerventil (56), welches betätigbar ist, um das Kühlmittel selektiv durch den Kühlmittel-Heizstrang (57) zu leiten; und einen Antriebsaggregat-Kühlmittelkreis (75), welcher einen Heizungswärmetauscherstrang (83) umfasst, wobei der Heizungswärmetauscherstrang (83) aufweist: eine HLK-Pumpe (74) zum Pumpen des Kühlmittels durch den Heizungswärmetauscherstrang (83), eine Kühlmittelheizung (76), einen Heizungswärmetauscher (68), welcher derart ausgebildet ist, um in einem HLK-Modul (28) angeordnet zu sein, um Wärme an den Fahrgastraum (30) bereitzustellen, und den Kühlmittel/Kühlmittel-Wärmetauscher (66), wobei der Kühlmittel/Kühlmittel-Wärmetauscher (66) derart ausgebildet ist, um eine Wärmeübertragung zwischen dem Kühlmittel in dem Kühlmittel-Heizstrang (57) und dem Kühlmittel in dem Heizungswärmetauscherstrang (83) bereitzustellen, wobei der Antriebsaggregat-Kühlmittelkreis (75) ferner umfasst: einen Antriebsaggregatstrang (81), welcher derart ausgebildet ist, um das Kühlmittel durch das Antriebsaggregat (78) zu leiten, und ein steuerbares Heizkreiskühlmittel-Umsteuerventil (70), welches betätigbar ist, um das Kühlmittel selektiv durch den Antriebsaggregatstrang (81) zu leiten und um den Antriebsaggregatstrang (81) selektiv zu umgehen, wobei der RESS-Kühlmittelkreis (53) einen Kühlaggregatstrang (59) mit einem Kühlaggregat (38) umfasst, wobei das steuerbare Kühlmittel-Umsteuerventil (56) betätigbar ist, um das Kühlmittel selektiv durch den Kühlaggregatstrang (59) zu leiten, wobei der Kühlmittel/Kühlmittel-Wärmetauscher (66) umgangen wird, wobei das Kühlaggregat (38) derart ausgebildet ist, um eine Kältemittelströmung durch dieses hindurch aufzunehmen, die geeignet ist, Wärme von dem durch das Kühlaggregat (38) strömenden Kühlmittel aufzunehmen, und wobei das Kühlaggregat (38) über eine Expansionseinrichtung (36) mit dem HLK-Modul (28) gekoppelt ist, durch welches das Kältemittel hindurchströmt.
  2. System nach Anspruch 1, wobei der RESS-Kühlmittelkreis (53) einen RESS-Kühlerstrang (61) mit einem RESS-Kühler (62) umfasst, wobei das steuerbare Kühlmittel-Umsteuerventil (56) betätigbar ist, um das Kühlmittel selektiv durch den RESS-Kühlerstrang (61) zu leiten, wobei der Kühlmittel/Kühlmittel-Wärmetauscher (66) umgangen wird, und betätigbar ist, um das Kühlmittel selektiv durch den Kühlaggregatstrang (59) zu leiten, und steuerbar ist, um das Kühlmittel selektiv durch den Kühlmittel-Heizstrang (57) zu leiten.
  3. System nach Anspruch 2, wobei der RESS-Kühlmittelkreis (53) einen Luftabscheider (48) umfasst, welcher in fluidtechnischer Verbindung mit zumindest einem von dem RESS-Kühlerstrang (61) und dem Kühlaggregatstrang (59) steht.
  4. System nach Anspruch 1, umfassend einen ersten Kühlmitteltemperatursensor (92), welcher ausgebildet ist, um eine Kühlmitteltemperatur genau oberstromig des Batteriesatzes (46) zu messen, und einen zweiten Kühlmitteltemperatursensor (94), welcher ausgebildet ist, um die Kühlmitteltemperatur genau unterstromig des Batteriesatzes (46) zu messen.
  5. Verfahren zur Temperaturregelung eines Fahrgastraumes (30) und eines Batteriesatzes (46) eines Fahrzeuges mit einem Antriebsaggregat (78), wobei das Verfahren die Schritte umfasst, dass: (a) detektiert wird, ob eine Batteriewärmlast für den Batteriesatz (46) angefordert wird; (b) wenn die Batteriewärmlast angefordert wird, eine Heizungs-, Lüftungs- und Klimatisierungs-Kühlmittelpumpe (HLK-Kühlmittelpumpe) (74) aktiviert wird, um ein Kühlmittel durch einen Heizungswärmetauscherstrang (83) eines Antriebsaggregat-Kühlmittelkreises (75) zu pumpen, welcher eine Kühlmittelheizung (76) und einen Kühlmittel/Kühlmittel-Wärmetauscher (66) umfasst, und die Kühlmittelheizung (76) aktiviert wird, um das hindurch strömende Kühlmittel zu erwärmen; und (c) wenn die Batteriewärmlast angefordert wird, eine Pumpe (54) aktiviert wird und ein steuerbares Kühlmittel-Umsteuerventil (56) derart eingestellt wird, dass das Kühlmittel durch einen Kühlmittel-Heizstrang (57) eines RESS-Kühlmittelkreises (53) geleitet wird, welcher den Batteriesatz (46) und den Kühlmittel/Kühlmittel-Wärmetauscher (66) umfasst, wobei das durch den Kühlmittel-Heizstrang (57) strömende Kühlmittel Wärme von dem durch den Heizungswärmetauscherstrang (83) in den Kühlmittel/Kühlmittel-Wärmetauscher (66) strömenden Kühlmittel absorbieren wird, (d) detektiert wird, ob eine Batteriekühllast für den Batteriesatz (46) angefordert wird; (e) wenn eine Batteriekühllast detektiert wird und die Batteriekühllast ein relativ niedrigerer Kühlbetrag ist, die Pumpe (54) aktiviert wird und das steuerbare Kühlmittel-Umsteuerventil (56) derart eingestellt wird, dass der Kühlmittel-Heizstrang (57) umgangen wird und das Kühlmittel durch einen Kühler (62) eines aufladbaren Energiespeichersystems (RESS) in einem RESS-Kühlerstrang (61) des RESS-Kühlmittelkreises (53) geleitet wird; und (f) wenn eine Batteriekühllast detektiert wird und die Batteriekühllast ein relativ höherer Kühlbetrag ist, die Pumpe (54) aktiviert wird, das steuerbare Kühlmittel-Umsteuerventil (56) derart eingestellt wird, dass der Kühlmittel-Heizstrang (57) umgangen wird und das Kühlmittel durch ein Kühlaggregat (38) in einem Kühlaggregatstrang (59) des RESS-Kühlmittelkreises (53) geleitet wird, und ein Kältemittelverdichter (40) aktiviert wird, um zu bewirken, dass gekühltes Kältemittel durch das Kühlaggregat (38) strömt, um dadurch Wärme von dem durch das Kühlaggregat (38) strömenden Kühlmittel zu absorbieren.
  6. Verfahren nach Anspruch 5, wobei der Schritt (b) ferner dadurch definiert ist, dass: dann, wenn die Batteriewärmlast angefordert wird, das Kühlmittel durch einen Heizungswärmetauscher (68) gepumpt wird, der sich in dem Heizungswärmetauscherstrang (83) befindet und in einem HLK-Modul (28) angeordnet ist.
  7. Verfahren nach Anspruch 5, welches umfasst, dass: (g) detektiert wird, ob eine Kühlmitteltemperatur in dem Antriebsaggregat (78) über einer vorbestimmten Temperaturschwelle liegt; und (h) wenn die Kühlmitteltemperatur in dem Antriebsaggregat (78) gleich oder höher als die vorbestimmte Temperaturschwelle ist und die Batteriewärmlast angefordert wird, die HLK-Kühlmittelpumpe (74) aktiviert wird, um das Kühlmittel durch den Heizungswärmetauscherstrang (83) des Antriebsaggregat-Kühlmittelkreises (75) zu pumpen, ein Ventil (70) derart eingestellt wird, dass das Kühlmittel von dem Heizungswärmetauscherstrang (83) durch das Antriebsaggregat (78) in einem Antriebsaggregatstrang (81) und zurück zu dem Heizungswärmetauscherstrang (83) geleitet wird, und die Pumpe (54) aktiviert und das steuerbare Kühlmittel-Umsteuerventil (56) derart eingestellt wird, dass das Kühlmittel durch den Kühlmittel-Heizstrang (57) geleitet wird, wobei das durch den Kühlmittel-Heizstrang (57) strömende Kühlmittel Wärme von dem durch den Heizungswärmetauscherstrang (83) in den Kühlmittel/Kühlmittel-Wärmetauscher (66) strömenden Kühlmittel absorbieren wird.
  8. Verfahren nach Anspruch 7, welches umfasst, dass: (i) detektiert wird, ob eine Fahrgastraumwärmlast für den Fahrgastraum (30) angefordert wird; und (j) wenn die Kühlmitteltemperatur in dem Antriebsaggregat (78) gleich oder höher als die vorbestimmte Temperaturschwelle ist und die Fahrgastraumwärmlast angefordert wird, die HLK-Kühlmittelpumpe (74) aktiviert wird, um das Kühlmittel durch den Heizungswärmetauscherstrang (83) zu pumpen, ein Ventil (70) derart eingestellt wird, dass das Kühlmittel von dem Heizungswärmetauscherstrang (83) durch das Antriebsaggregat (78) in einem Antriebsaggregatstrang (81) und zurück zu dem Heizungswärmetauscherstrang (83) geleitet wird, und ein Gebläse (27) aktiviert wird, um eine Luftströmung durch den Heizungswärmetauscher (66) zu bewirken.
  9. Verfahren zur Temperaturregelung eines Fahrgastraumes (30) und eines Batteriesatzes (46) eines Fahrzeuges mit einem Antriebsaggregat (78), wobei das Verfahren die Schritte umfasst, dass: (a) detektiert wird, ob eine Batteriewärmlast für den Batteriesatz (46) angefordert wird; (b) detektiert wird, ob eine Kühlmitteltemperatur in dem Antriebsaggregat (78) über einer vorbestimmten Temperaturschwelle liegt; (c) detektiert wird, ob eine Fahrgastraumwärmlast für den Fahrgastraum (30) angefordert wird; (d) wenn die Kühlmitteltemperatur in dem Antriebsaggregat (78) unterhalb der vorbestimmten Temperaturschwelle liegt und die Fahrgastraumwärmlast angefordert wird, eine Heizungs-, Lüftungs- und Klimatisierungs-Kühlmittelpumpe (HLK-Kühlmittelpumpe) (74) aktiviert wird, um ein Kühlmittel durch einen Heizungswärmetauscherstrang (83) eines Antriebsaggregat-Kühlmittelkreises (75) zu pumpen, der eine Kühlmittelheizung (76), einen Heizungswärmetauscher (68) in einem HLK-Modul (28) und einen Kühlmittel/Kühlmittel-Wärmetauscher (66) umfasst, die Kühlmittelheizung (76) aktiviert wird, um das hindurch strömende Kühlmittel zu erwärmen, und ein Gebläse (27) aktiviert wird, um eine Luftströmung durch den Heizungswärmetauscher (68) zu bewirken; (e) wenn die Kühlmitteltemperatur in dem Antriebsaggregat (78) gleich oder höher als die vorbestimmte Temperaturschwelle ist und die Fahrgastraumwärmlast angefordert wird, die HLK-Kühlmittelpumpe (74) aktiviert wird, um das Kühlmittel durch den Heizungswärmetauscherstrang (83) zu pumpen, ein Ventil (70) derart eingestellt wird, dass das Kühlmittel von dem Heizungswärmetauscherstrang (83) durch das Antriebsaggregat (78) in einem Antriebsaggregatstrang (81) und zurück zu dem Heizungswärmetauscherstrang (83) geleitet wird, und das Gebläse (27) aktiviert wird, um eine Luftströmung durch den Heizungswärmetauscher (68) zu bewirken; und (f) wenn die Kühlmitteltemperatur in dem Antriebsaggregat (78) gleich oder höher als die vorbestimmte Temperaturschwelle ist, die Fahrgastraumwärmlast angefordert wird und die Batteriewärmlast angefordert wird, die HLK-Kühlmittelpumpe (74) aktiviert wird, um das Kühlmittel durch den Heizungswärmetauscherstrang (83) zu pumpen, das Ventil (70) derart eingestellt wird, dass das Kühlmittel von dem Heizungswärmetauscherstrang (83) durch das Antriebsaggregat (78) in dem Antriebsaggregatstrang (81) und zurück zu dem Heizungswärmetauscherstrang (83) geleitet wird, das Gebläse (27) aktiviert wird, um eine Luftströmung durch den Heizungswärmetauscher (68) zu bewirken, eine Pumpe (54) aktiviert und ein steuerbares Kühlmittel-Umsteuerventil (56) derart eingestellt wird, dass das Kühlmittel durch einen Kühlmittel-Heizstrang (57) eines Kühlmittelkreises (53) eines aufladbaren Energiespeichersystems (RESS) geleitet wird, welcher den Batteriesatz (46) und den Kühlmittel/Kühlmittel-Wärmetauscher (66) umfasst, wobei das durch den Kühlmittel-Heizstrang (57) strömende Kühlmittel Wärme von dem durch den Heizungswärmetauscherstrang (83) in den Kühlmittel/Kühlmittel-Wärmetauscher (66) strömenden Kühlmittel absorbieren wird, (g) detektiert wird, ob eine Batteriekühllast für den Batteriesatz (46) angefordert wird; (h) wenn eine Batteriekühllast detektiert wird und die Batteriekühllast ein relativ niedrigerer Kühlbetrag ist, die Pumpe (54) aktiviert wird und das steuerbare Kühlmittel-Umsteuerventil (56) derart eingestellt wird, dass der Kühlmittel-Heizstrang (57) umgangen wird und das Kühlmittel durch einen RESS-Kühler (62) in einem RESS-Kühlerstrang (61) des RESS-Kühlmittelkreises geleitet wird; und (i) wenn eine Batteriekühllast detektiert wird und die Batteriekühllast ein relativ höherer Kühlbetrag ist, die Pumpe (54) aktiviert wird, das steuerbare Kühlmittel-Umsteuerventil (56) derart eingestellt wird, dass der Kühlmittel-Heizstrang (57) umgangen wird und das Kühlmittel durch ein Kühlaggregat (38) in einem Kühlaggregatstrang (59) des RESS-Kühlmittelkreises (53) geleitet wird, und ein Kältemittelverdichter (40) aktiviert wird, um zu bewirken, dass gekühltes Kältemittel durch das Kühlaggregat (38) strömt, um dadurch Wärme von dem durch das Kühlaggregat (38) strömenden Kühlmittel zu absorbieren.
  10. Verfahren nach Anspruch 9, wobei der Schritt (f) ferner dadurch definiert ist, dass das steuerbare Umsteuerventil (56) zwischen dem Leiten des Kühlmittels durch den Kühlmittel-Heizstrang (57) und durch einen Strang des RESS-Kühlmittelkreises (53), der den Kühlmittel/Kühlmittel-Wärmetauscher (66) umgeht, getaktet wird.
  11. Verfahren nach Anspruch 9, wobei der Schritt (f) ferner dadurch definiert ist, dass das steuerbare Kühlmittel-Umsteuerventil (56) derart getaktet wird, dass ein erster Teil des hindurch strömenden Kühlmittels in den Kühlmittel-Heizstrang (57) geleitet wird, und ein restlicher Teil des hindurch strömenden Kühlmittels in einen Strang (59) des RESS-Kühlmittelkreises (53) geleitet wird, der den Kühlmittel/Kühlmittel-Wärmetauscher (66) umgeht.
  12. Verfahren nach Anspruch 9, wobei der Schritt (e) ferner dadurch definiert ist, dass die Kühlmittelheizung (76) selektiv aktiviert wird, um eine zusätzliche Kühlmittelheizung zu erzeugen, wenn die Kühlmitteltemperatur in dem Antriebsaggregat (78) gleich oder höher als die vorbestimmte Temperaturschwelle ist, die Fahrgastraumwärmlast angefordert wird und eine Umgebungslufttemperatur unter einer vorbestimmten Umgebungstemperaturschwelle liegt.
  13. Verfahren nach Anspruch 9, welches umfasst, dass: (j) wenn die Fahrgastraumwärmlast nicht detektiert wird und die Batteriewärmlast angefordert wird, die HLK-Kühlmittelpumpe (74) aktiviert wird, um das Kühlmittel durch den Heizungswärmetauscherstrang (83) zu pumpen, die Kühlmittelheizung (76) aktiviert wird, um das hindurch strömende Kühlmittel zu erwärmen, die Pumpe (54) aktiviert und das steuerbare Kühlmittel-Umsteuerventil (56) derart eingestellt wird, dass das Kühlmittel durch den Kühlmittel-Heizstrang (57) geleitet wird, wobei das durch den Kühlmittel-Heizstrang (57) strömende Kühlmittel Wärme von dem durch den Heizungswärmetauscherstrang (83) in den Kühlmittel/Kühlmittel-Wärmetauscher (66) strömenden Kühlmittel absorbieren wird.
  14. Verfahren nach Anspruch 9, welches umfasst, dass: (j) detektiert wird, ob eine Fahrgastraumvorklimatisierung angefordert wird; (k) wenn die Fahrgastraumvorklimatisierung angefordert wird, die HLK-Kühlmittelpumpe (74) aktiviert wird, um das Kühlmittel durch den Heizungswärmetauscherstrang (83) zu pumpen, die Kühlmittelheizung (76) aktiviert wird, um das hindurch strömende Kühlmittel zu erwärmen, und ein Gebläse (27) aktiviert wird, um eine Luftströmung durch den Heizungswärmetauscher (68) zu bewirken; (1) detektiert wird, wie lange die Fahrgastraumvorklimatisierung aktiviert ist; und (m) die Fahrgastraumvorklimatisierung beendet wird, wenn die Fahrgastraumvorklimatisierung länger als über eine vorbestimmte Zeitspanne aktiviert war.
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