DE102022131381A1 - Wärmepumpensystem für ein Fahrzeug - Google Patents

Wärmepumpensystem für ein Fahrzeug Download PDF

Info

Publication number
DE102022131381A1
DE102022131381A1 DE102022131381.6A DE102022131381A DE102022131381A1 DE 102022131381 A1 DE102022131381 A1 DE 102022131381A1 DE 102022131381 A DE102022131381 A DE 102022131381A DE 102022131381 A1 DE102022131381 A1 DE 102022131381A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
refrigerant
line
coolant
valve
supplied
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
DE102022131381.6A
Other languages
English (en)
Inventor
Jeawan Kim
Hochan An
Yeonho Kim
Man Hee Park
Yeong Jun KIM
Jae Yeon Kim
HoYoung Jeong
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
Kia Corp
Original Assignee
Hyundai Motor Co
Kia Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Hyundai Motor Co, Kia Corp filed Critical Hyundai Motor Co
Publication of DE102022131381A1 publication Critical patent/DE102022131381A1/de
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60H—ARRANGEMENTS OF HEATING, COOLING, VENTILATING OR OTHER AIR-TREATING DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR PASSENGER OR GOODS SPACES OF VEHICLES
    • B60H1/00—Heating, cooling or ventilating [HVAC] devices
    • B60H1/00007—Combined heating, ventilating, or cooling devices
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60H—ARRANGEMENTS OF HEATING, COOLING, VENTILATING OR OTHER AIR-TREATING DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR PASSENGER OR GOODS SPACES OF VEHICLES
    • B60H1/00—Heating, cooling or ventilating [HVAC] devices
    • B60H1/00642—Control systems or circuits; Control members or indication devices for heating, cooling or ventilating devices
    • B60H1/00814—Control systems or circuits characterised by their output, for controlling particular components of the heating, cooling or ventilating installation
    • B60H1/00878—Control systems or circuits characterised by their output, for controlling particular components of the heating, cooling or ventilating installation the components being temperature regulating devices
    • B60H1/00899—Controlling the flow of liquid in a heat pump system
    • B60H1/00921—Controlling the flow of liquid in a heat pump system where the flow direction of the refrigerant does not change and there is an extra subcondenser, e.g. in an air duct
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60H—ARRANGEMENTS OF HEATING, COOLING, VENTILATING OR OTHER AIR-TREATING DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR PASSENGER OR GOODS SPACES OF VEHICLES
    • B60H1/00—Heating, cooling or ventilating [HVAC] devices
    • B60H1/00271—HVAC devices specially adapted for particular vehicle parts or components and being connected to the vehicle HVAC unit
    • B60H1/00278—HVAC devices specially adapted for particular vehicle parts or components and being connected to the vehicle HVAC unit for the battery
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60H—ARRANGEMENTS OF HEATING, COOLING, VENTILATING OR OTHER AIR-TREATING DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR PASSENGER OR GOODS SPACES OF VEHICLES
    • B60H1/00—Heating, cooling or ventilating [HVAC] devices
    • B60H1/00321—Heat exchangers for air-conditioning devices
    • B60H1/00328—Heat exchangers for air-conditioning devices of the liquid-air type
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60H—ARRANGEMENTS OF HEATING, COOLING, VENTILATING OR OTHER AIR-TREATING DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR PASSENGER OR GOODS SPACES OF VEHICLES
    • B60H1/00—Heating, cooling or ventilating [HVAC] devices
    • B60H1/00357—Air-conditioning arrangements specially adapted for particular vehicles
    • B60H1/00385—Air-conditioning arrangements specially adapted for particular vehicles for vehicles having an electrical drive, e.g. hybrid or fuel cell
    • B60H1/00392—Air-conditioning arrangements specially adapted for particular vehicles for vehicles having an electrical drive, e.g. hybrid or fuel cell for electric vehicles having only electric drive means
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60H—ARRANGEMENTS OF HEATING, COOLING, VENTILATING OR OTHER AIR-TREATING DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR PASSENGER OR GOODS SPACES OF VEHICLES
    • B60H1/00—Heating, cooling or ventilating [HVAC] devices
    • B60H1/00357—Air-conditioning arrangements specially adapted for particular vehicles
    • B60H1/00385—Air-conditioning arrangements specially adapted for particular vehicles for vehicles having an electrical drive, e.g. hybrid or fuel cell
    • B60H1/004—Air-conditioning arrangements specially adapted for particular vehicles for vehicles having an electrical drive, e.g. hybrid or fuel cell for vehicles having a combustion engine and electric drive means, e.g. hybrid electric vehicles
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60H—ARRANGEMENTS OF HEATING, COOLING, VENTILATING OR OTHER AIR-TREATING DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR PASSENGER OR GOODS SPACES OF VEHICLES
    • B60H1/00—Heating, cooling or ventilating [HVAC] devices
    • B60H1/00485—Valves for air-conditioning devices, e.g. thermostatic valves
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60H—ARRANGEMENTS OF HEATING, COOLING, VENTILATING OR OTHER AIR-TREATING DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR PASSENGER OR GOODS SPACES OF VEHICLES
    • B60H1/00—Heating, cooling or ventilating [HVAC] devices
    • B60H1/00642—Control systems or circuits; Control members or indication devices for heating, cooling or ventilating devices
    • B60H1/00814—Control systems or circuits characterised by their output, for controlling particular components of the heating, cooling or ventilating installation
    • B60H1/00878—Control systems or circuits characterised by their output, for controlling particular components of the heating, cooling or ventilating installation the components being temperature regulating devices
    • B60H1/00885—Controlling the flow of heating or cooling liquid, e.g. valves or pumps
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60H—ARRANGEMENTS OF HEATING, COOLING, VENTILATING OR OTHER AIR-TREATING DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR PASSENGER OR GOODS SPACES OF VEHICLES
    • B60H1/00—Heating, cooling or ventilating [HVAC] devices
    • B60H1/00642—Control systems or circuits; Control members or indication devices for heating, cooling or ventilating devices
    • B60H1/00814—Control systems or circuits characterised by their output, for controlling particular components of the heating, cooling or ventilating installation
    • B60H1/00878—Control systems or circuits characterised by their output, for controlling particular components of the heating, cooling or ventilating installation the components being temperature regulating devices
    • B60H1/00899—Controlling the flow of liquid in a heat pump system
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60H—ARRANGEMENTS OF HEATING, COOLING, VENTILATING OR OTHER AIR-TREATING DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR PASSENGER OR GOODS SPACES OF VEHICLES
    • B60H1/00—Heating, cooling or ventilating [HVAC] devices
    • B60H1/00642—Control systems or circuits; Control members or indication devices for heating, cooling or ventilating devices
    • B60H1/00814—Control systems or circuits characterised by their output, for controlling particular components of the heating, cooling or ventilating installation
    • B60H1/00878—Control systems or circuits characterised by their output, for controlling particular components of the heating, cooling or ventilating installation the components being temperature regulating devices
    • B60H1/00899—Controlling the flow of liquid in a heat pump system
    • B60H1/00914—Controlling the flow of liquid in a heat pump system where the flow direction of the refrigerant does not change and there is a bypass of the condenser
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60H—ARRANGEMENTS OF HEATING, COOLING, VENTILATING OR OTHER AIR-TREATING DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR PASSENGER OR GOODS SPACES OF VEHICLES
    • B60H1/00—Heating, cooling or ventilating [HVAC] devices
    • B60H1/02—Heating, cooling or ventilating [HVAC] devices the heat being derived from the propulsion plant
    • B60H1/14—Heating, cooling or ventilating [HVAC] devices the heat being derived from the propulsion plant otherwise than from cooling liquid of the plant, e.g. heat from the grease oil, the brakes, the transmission unit
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60H—ARRANGEMENTS OF HEATING, COOLING, VENTILATING OR OTHER AIR-TREATING DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR PASSENGER OR GOODS SPACES OF VEHICLES
    • B60H1/00—Heating, cooling or ventilating [HVAC] devices
    • B60H1/02—Heating, cooling or ventilating [HVAC] devices the heat being derived from the propulsion plant
    • B60H1/14—Heating, cooling or ventilating [HVAC] devices the heat being derived from the propulsion plant otherwise than from cooling liquid of the plant, e.g. heat from the grease oil, the brakes, the transmission unit
    • B60H1/143—Heating, cooling or ventilating [HVAC] devices the heat being derived from the propulsion plant otherwise than from cooling liquid of the plant, e.g. heat from the grease oil, the brakes, the transmission unit the heat being derived from cooling an electric component, e.g. electric motors, electric circuits, fuel cells or batteries
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60H—ARRANGEMENTS OF HEATING, COOLING, VENTILATING OR OTHER AIR-TREATING DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR PASSENGER OR GOODS SPACES OF VEHICLES
    • B60H1/00—Heating, cooling or ventilating [HVAC] devices
    • B60H1/32—Cooling devices
    • B60H1/3204—Cooling devices using compression
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60H—ARRANGEMENTS OF HEATING, COOLING, VENTILATING OR OTHER AIR-TREATING DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR PASSENGER OR GOODS SPACES OF VEHICLES
    • B60H1/00—Heating, cooling or ventilating [HVAC] devices
    • B60H1/32—Cooling devices
    • B60H1/3204—Cooling devices using compression
    • B60H1/3205—Control means therefor
    • B60H1/3213—Control means therefor for increasing the efficiency in a vehicle heat pump
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60H—ARRANGEMENTS OF HEATING, COOLING, VENTILATING OR OTHER AIR-TREATING DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR PASSENGER OR GOODS SPACES OF VEHICLES
    • B60H1/00—Heating, cooling or ventilating [HVAC] devices
    • B60H1/32—Cooling devices
    • B60H1/3204—Cooling devices using compression
    • B60H1/3228—Cooling devices using compression characterised by refrigerant circuit configurations
    • B60H1/32284—Cooling devices using compression characterised by refrigerant circuit configurations comprising two or more secondary circuits, e.g. at evaporator and condenser side
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60H—ARRANGEMENTS OF HEATING, COOLING, VENTILATING OR OTHER AIR-TREATING DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR PASSENGER OR GOODS SPACES OF VEHICLES
    • B60H1/00—Heating, cooling or ventilating [HVAC] devices
    • B60H1/00271—HVAC devices specially adapted for particular vehicle parts or components and being connected to the vehicle HVAC unit
    • B60H2001/00307—Component temperature regulation using a liquid flow
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60H—ARRANGEMENTS OF HEATING, COOLING, VENTILATING OR OTHER AIR-TREATING DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR PASSENGER OR GOODS SPACES OF VEHICLES
    • B60H1/00—Heating, cooling or ventilating [HVAC] devices
    • B60H1/00642—Control systems or circuits; Control members or indication devices for heating, cooling or ventilating devices
    • B60H1/00814—Control systems or circuits characterised by their output, for controlling particular components of the heating, cooling or ventilating installation
    • B60H1/00878—Control systems or circuits characterised by their output, for controlling particular components of the heating, cooling or ventilating installation the components being temperature regulating devices
    • B60H2001/00928—Control systems or circuits characterised by their output, for controlling particular components of the heating, cooling or ventilating installation the components being temperature regulating devices comprising a secondary circuit
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60H—ARRANGEMENTS OF HEATING, COOLING, VENTILATING OR OTHER AIR-TREATING DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR PASSENGER OR GOODS SPACES OF VEHICLES
    • B60H1/00—Heating, cooling or ventilating [HVAC] devices
    • B60H1/00642—Control systems or circuits; Control members or indication devices for heating, cooling or ventilating devices
    • B60H1/00814—Control systems or circuits characterised by their output, for controlling particular components of the heating, cooling or ventilating installation
    • B60H1/00878—Control systems or circuits characterised by their output, for controlling particular components of the heating, cooling or ventilating installation the components being temperature regulating devices
    • B60H2001/00949—Control systems or circuits characterised by their output, for controlling particular components of the heating, cooling or ventilating installation the components being temperature regulating devices comprising additional heating/cooling sources, e.g. second evaporator
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60H—ARRANGEMENTS OF HEATING, COOLING, VENTILATING OR OTHER AIR-TREATING DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR PASSENGER OR GOODS SPACES OF VEHICLES
    • B60H1/00—Heating, cooling or ventilating [HVAC] devices
    • B60H1/32—Cooling devices
    • B60H2001/3269—Cooling devices output of a control signal
    • B60H2001/3285—Cooling devices output of a control signal related to an expansion unit
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60Y—INDEXING SCHEME RELATING TO ASPECTS CROSS-CUTTING VEHICLE TECHNOLOGY
    • B60Y2200/00—Type of vehicle
    • B60Y2200/90—Vehicles comprising electric prime movers
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60Y—INDEXING SCHEME RELATING TO ASPECTS CROSS-CUTTING VEHICLE TECHNOLOGY
    • B60Y2304/00—Optimising design; Manufacturing; Testing
    • B60Y2304/01—Minimizing space with more compact designs or arrangements
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25B—REFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
    • F25B2400/00—General features or devices for refrigeration machines, plants or systems, combined heating and refrigeration systems or heat-pump systems, i.e. not limited to a particular subgroup of F25B
    • F25B2400/04—Refrigeration circuit bypassing means
    • F25B2400/0401—Refrigeration circuit bypassing means for the compressor
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25B—REFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
    • F25B2400/00—General features or devices for refrigeration machines, plants or systems, combined heating and refrigeration systems or heat-pump systems, i.e. not limited to a particular subgroup of F25B
    • F25B2400/23—Separators

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Sustainable Development (AREA)
  • Sustainable Energy (AREA)
  • Air-Conditioning For Vehicles (AREA)
  • Compression-Type Refrigeration Machines With Reversible Cycles (AREA)

Abstract

Wärmepumpensystem für ein Fahrzeug, aufweisend eine erste Kühlvorrichtung (10), die einen ersten Radiator (12), eine erste Wasserpumpe (14) und ein erstes Ventil (V1) aufweist, die mit einer ersten Kühlmittelleitung (11) verbunden sind, eine zweite Kühlvorrichtung (20), die einen zweiten Radiator (22) und eine zweite Wasserpumpe (24) aufweist, die mit einer zweiten Kühlmittelleitung (21) verbunden sind, eine dritte Kühlvorrichtung (30), die eine dritte Kühlmittelleitung (31), die über ein zweites Ventil (V2) mit der zweiten Kühlvorrichtung (20) verbunden ist, eine dritte Wasserpumpe (32), die in der dritten Kühlmittelleitung (31) vorgesehen ist, und ein Batteriemodul (33) aufweist, einen Chiller (40), der in der dritten Kühlmittelleitung (31) vorgesehen ist, und eine Gaseinspritzvorrichtung (70), die das von einem in einer Klimaanlage (50) einbezogenen inneren Kondensator (52a) zugeführte Kältemittel wahlweise expandiert und das expandierte Kältemittel einem Wärmetauscher (53) der Klimaanlage (50) zuführt und einen Teil des Kältemittels einem Kompressor (59) wahlweise zugeführt.

Description

  • Die Erfindung betrifft ein Wärmepumpensystem für ein Fahrzeug.
  • Im Allgemeinen weist ein Klimatisierungssystem für ein Fahrzeug eine Klimaanlage auf, die ein Kältemittel zirkuliert, um einen Innenraum des Fahrzeuges zu heizen oder zu kühlen.
  • Die Klimaanlage, welche dazu dient, den Innenraum des Fahrzeuges unabhängig von einer Änderung einer Außentemperatur auf einer angemessenen Temperatur zu halten, um eine bequeme Innenraumumgebung zu erhalten, ist konfiguriert, um den Innenraum des Fahrzeuges durch Wärmeaustausch mittels eines Kondensators und eines Verdampfers in einem Prozess, in welchem ein durch Antreiben eines Kompressors abgeführtes Kältemittel über den Kondensator, einen Sammlertrockner, ein Expansionsventil und den Verdampfer zurück zu dem Kompressor zirkuliert wird, zu heizen oder zu kühlen.
  • Das heißt, die Klimaanlage verringert eine Temperatur und eine Luftfeuchtigkeit des Innenraumes durch Kondensieren eines von dem Kompressor komprimierten gasförmigen Hochtemperatur- und Hochdruckkältemittels durch den Kondensator, Hindurchtreten des Kältemittels durch den Sammlertrockner und das Expansionsventil und anschließendes Verdampfen des Kältemittels in dem Verdampfer in einem Kühlungsmodus im Sommer.
  • Währenddessen wurde in letzter Zeit entsprechend einer kontinuierlichen Erhöhung eines Interesses an Energieeffizienz und eines Umweltverschmutzungsproblems die Entwicklung eines umweltfreundlichen Fahrzeuges gefordert, das geeignet ist, ein Verbrennungsmotorfahrzeug im Wesentlichen zu ersetzen, wobei das umweltfreundliche Fahrzeug in ein durch eine Brennstoffzelle oder elektrischen Strom als eine Antriebsquelle angetriebenes Elektrofahrzeug und ein durch einen Verbrennungsmotor und eine Batterie angetriebenes Hybridfahrzeug unterteilt ist.
  • Bei dem Elektrofahrzeug oder dem Hybridfahrzeug unter diesen umweltfreundlichen Fahrzeugen wird im Gegensatz zu einer Klimaanlage eines allgemeinen Fahrzeuges keine separate Heizung verwendet, und eine in dem umweltfreundlichen Fahrzeug verwendete Klimaanlage wird im Allgemeinen als ein Wärmepumpensystem bezeichnet.
  • Indessen erzeugt das Elektrofahrzeug eine Antriebskraft durch Umwandeln von chemischer Reaktionsenergie zwischen Sauerstoff und Wasserstoff in elektrische Energie. In diesem Prozess wird Wärmeenergie durch eine chemische Reaktion in einer Brennstoffzelle erzeugt. Daher ist es beim Sicherstellen der Leistung der Brennstoffzelle notwendig, die erzeugte Wärme wirksam abzuführen.
  • Außerdem erzeugt das Hybridfahrzeug eine Antriebskraft durch Antreiben eines Elektromotors mittels elektrischem Strom, der von der oben beschriebenen Brennstoffzelle oder einer elektrischen Batterie zugeführt wird, zusammen mit einem Verbrennungsmotor, der von einem allgemeinen Kraftstoff betrieben wird. Daher sollte die von der Brennstoffzelle oder der Batterie und dem Elektromotor erzeugte Wärme wirksam abgeführt werden, um die Leistung des Elektromotors sicherzustellen.
  • Daher sollten bei dem Hybridfahrzeug oder dem Elektrofahrzeug nach der verwandten Technik Kühlvorrichtungen, ein Wärmepumpensystem und ein Batteriekühlsystem jeweils als separate geschlossene Kreisläufe konfiguriert sein, um eine Wärmeerzeugung des Elektromotors, eines elektrischen Bauteils und der Batterie, die eine Brennstoffzelle aufweist, zu verhindern.
  • Daher sind eine Größe und ein Gewicht eines an der Vorderseite des Fahrzeuges angeordneten Kühlmoduls erhöht, und eine Anordnung von Verbindungsrohren, die ein Kältemittel und ein Kühlmittel jedem von dem Wärmepumpensystem, der Kühlvorrichtung und dem Batteriekühlsystem in einem Verbrennungsmotorraum zuführen, ist kompliziert.
  • Außerdem werden, da das Batteriekühlsystem, das die Batterie entsprechend einem Zustand des Fahrzeuges erwärmt oder kühlt, separat vorgesehen ist, so dass die Batterie eine optimale Leistung hat, eine Mehrzahl von Ventilen zum Verbinden der jeweiligen Verbindungsrohre miteinander verwendet, Geräusche und Vibrationen infolge von häufigen Öffnungs/Schließvorgängen dieser Ventile an den Innenraum des Fahrzeuges übertragen, so dass der Fahrkomfort verschlechtert wird.
  • Außerdem gibt es beim Heizen des Innenraumes des Fahrzeuges Nachteile einer Verringerung der Heizleistung infolge des Fehlens einer Wärmequelle, einer Erhöhung des elektrischen Stromverbrauchs infolge der Verwendung einer elektrischen Heizung, einer Erhöhung des Leistungsverbrauchs des Kompressors und dergleichen.
  • Die Erfindung betrifft ein Wärmepumpensystem für ein Fahrzeug, und insbesondere ein Wärmepumpensystem für ein Fahrzeug, das geeignet ist, eine Temperatur eines Batteriemoduls durch einen einzigen Chiller (z.B. Wärmetauscher), in welchem ein Kältemittel und ein Kühlmittel Wärme miteinander tauschen, zu steuern und eine Heizleistung und Effizienz durch eine äußere Wärmequelle und eine von einem elektrischen Bauteil erzeugte Abwärme zu verbessern.
  • Mit der Erfindung wird ein Wärmepumpensystem für ein Fahrzeug mit den Vorteilen einer Verbesserung der Heizleistung und der Effizienz durch einen (z.B. einzigen) Chiller, in welchem ein Kältemittel und ein Kühlmittel Wärme miteinander tauschen, um eine Temperatur eines Batteriemoduls zu steuern, und durch wahlweises Rückgewinnen einer äußeren Wärmequelle und einer von einem elektrischen Bauteil erzeugten Abwärme und Verwenden der zurückgewonnenen Abwärme für die Innenraumheizung geschaffen.
  • Außerdem wird mit der Erfindung ein Wärmepumpensystem für ein Fahrzeug mit den Vorteilen einer Maximierung der Heizleistung durch Erhöhen einer Strömungsrate eines Kältemittels durch Verwenden einer in einem Heizungsmodus wahlweise betriebenen Gaseinspritzvorrichtung geschaffen.
  • Eine beispielhafte Ausführungsform der Erfindung stellt ein Wärmepumpensystem für ein Fahrzeug bereit, aufweisend eine erste Kühlvorrichtung, die einen ersten Radiator (z.B. einen ersten Kühler), eine erste Wasserpumpe und ein erstes Ventil aufweist, die über eine erste Kühlmittelleitung miteinander verbunden sind, und ein erstes Kühlmittel in der ersten Kühlmittelleitung zirkuliert, um wenigstens ein elektrisches Bauteil (z.B. eine elektrische Vorrichtung) zu kühlen, das in der ersten Kühlmittelleitung vorgesehen ist, eine zweite Kühlvorrichtung, die einen zweiten Radiator und eine zweite Wasserpumpe aufweist, die über eine zweite Kühlmittelleitung miteinander verbunden sind, und ein zweites Kühlmittel in der zweiten Kühlmittelleitung zirkuliert, eine dritte Kühlvorrichtung, die eine dritte Kühlmittelleitung, die über ein zweites Ventil (oder ein erstes Ventil) mit der zweiten Kühlvorrichtung verbunden ist, eine dritte Wasserpumpe, die in der dritten Kühlmittelleitung vorgesehen ist, und ein Batteriemodul aufweist und das zweite Kühlmittel in der dritten Kühlmittelleitung wahlweise zirkuliert, einen Chiller (z.B. einen Wärmetauscher, z.B. einen Kühler), der in der dritten Kühlmittelleitung vorgesehen ist, über eine Kältemittelverbindungsleitung mit einer Kältemittelleitung einer Klimaanlage verbunden ist und Wärme zwischen dem über die dritte Kühlmittelleitung wahlweise eingeführten zweiten Kühlmittel und einem von der Klimaanlage wahlweise zugeführten Kältemittel (oder Kühlmittel) tauscht, um eine Temperatur des in der dritten Kühlmitteleitung zirkulierten zweiten Kühlmittels zu steuern, und eine Gaseinspritzvorrichtung, die das von einem in der Klimaanlage einbezogenen inneren Kondensator zugeführte Kältemittel wahlweise expandiert und das expandierte Kältemittel einem Wärmetauscher der Klimaanlage zuführt und einen Teil des Kältemittels in dem von dem inneren Kondensator einem Kompressor zugeführten Kältemittel dem Kompressor wahlweise zuführt, um eine Strömungsrate des in der Kältemittelleitung zirkulierten Kältemittels zu erhöhen, wobei der Wärmetauscher mit der ersten Kühlmittelleitung und der zweiten Kühlmittelleitung derart verbunden sein kann, dass jeweils zugeordnet das erste Kühlmittel und das zweite Kühlmittel dahindurchtreten, und wobei die Gaseinspritzvorrichtung aufweisen kann: einen Gas-Flüssigkeit-Separator, der ein gasförmiges Kältemittel und ein flüssiges Kältemittel unter den darin eingeführten Kältemitteln trennt und das gasförmige Kältemittel und das flüssige Kältemittel wahlweise abführt, eine Zuführeinheit, die über die Kältemittelleitung mit dem inneren Kondensator derart verbunden ist, dass das von dem inneren Kondensator zugeführte Kältemittel eingeführt wird, ein erstes Expansionsventil, das zwischen dem Gas-Flüssigkeit-Separator und der Zuführeinheit vorgesehen ist, um das der Zuführeinheit zugeführte Kältemittel wahlweise zu expandieren und das expandierte Kältemittel dem Gas-Flüssigkeit-Separator zuzuführen, ein zweites Expansionsventil, das zwischen dem Gas-Flüssigkeit-Separator und der Zuführeinheit vorgesehen ist, um das der Zuführeinheit zugeführte Kältemittel wahlweise zu expandieren und das expandierte Kältemittel dem Wärmetauscher zuzuführen oder das von dem Gas-Flüssigkeit-Separator zugeführte Kältemittel dem Wärmetauscher zuzuführen, und eine Zuführleitung, die den Gas-Flüssigkeit-Separator und den Kompressor miteinander verbindet und das gasförmige Kältemittel von dem Gas-Flüssigkeit-Separator dem Kompressor wahlweise zuführt.
  • Die Klimaanlage kann aufweisen: ein HVAC(Heizung, Lüftung, Klimatisierung)-Modul, das einen Verdampfer, der mit der Kältemittelleitung verbunden ist, und eine Öffnungs/Schließklappe aufweist, die darin vorgesehen ist, um die durch den Verdampfer hindurchtretende Außenluft derart zu steuern, dass sie entsprechend einem Kühlungs-, einem Heizungs- und einem Entfeuchtungsmodus des Fahrzeuges in den inneren Kondensator wahlweise eingeführt wird, einen Kompressor, der zwischen dem Verdampfer und dem inneren Kondensator mit der Kältemittelleitung verbunden ist, einen Nebenkondensator (bzw. einen Hilfskondensator), der in der Kältemittelleitung zwischen dem Wärmetauscher und dem Verdampfer vorgesehen ist, ein drittes Expansionsventil, das in der den Nebenkondensator und den Verdampfer miteinander verbindenden Kältemittelleitung vorgesehen ist, ein viertes Expansionsventil, das in der Kältemittelverbindungsleitung vorgesehen ist, einen Akkumulator (z.B. einen Speicher), der in der Kältemittelleitung zwischen dem Verdampfer und dem Kompressor vorgesehen ist und mit der Kältemittelverbindungsleitung verbunden ist, und eine Entfeuchtungsleitung, von der ein Ende mit der Kältemittelleitung zwischen dem inneren Kondensator und dem Wärmetauscher verbunden ist und das andere Ende mit der Kältemittelleitung zwischen dem Verdampfer und dem dritten Expansionsventil verbunden ist, und die ein Rückschlagventil (z.B. ein Sperrventil) aufweist.
  • Der Wärmetauscher kann das in dem inneren Kondensator kondensierte Kältemittel durch Wärmeaustausch des Kältemittels mit dem ersten Kühlmittel und dem zweiten Kühlmittel oder einem von dem ersten und dem zweiten Kühlmittel entsprechend einem wahlweisen Betrieb der Gaseinspritzvorrichtung zusätzlich kondensieren oder verdampfen.
  • Das vierte Expansionsventil kann das über die Kältemittelverbindungsleitung eingeführte Kältemittel expandieren und das expandierte Kältemittel (oder Kühlmittel) in den Chiller einführen, wenn das Batteriemodul durch das Kühlmittel gekühlt wird, das mit dem Kältemittel Wärme getauscht hat.
  • Wenn die Gaseinspritzvorrichtung in einem Heizungsmodus des Fahrzeuges arbeitet, kann das erste Expansionsventil das von dem inneren Kondensator über die Zuführeinheit zugeführte Kältemittel expandieren und das expandierte Kältemittel dem Gas-Flüssigkeit-Separator zuführen, kann das zweite Expansionsventil das von dem Gas-Flüssigkeit-Separator zugeführte Kältemittel expandieren und veranlassen, dass das expandierte Kältemittel in die Kältemittelleitung strömt, kann die Zuführleitung geöffnet sein, und kann der Gas-Flüssigkeit-Separator das gasförmige Kältemittel unter den darin eingeführten Kältemitteln über die geöffnete Zuführleitung dem Kompressor zuführen.
  • Wenn die Gaseinspritzvorrichtung in einem Heizungsmodus des Fahrzeuges nicht arbeitet, kann ein Betrieb des ersten Expansionsventils stoppen, kann die Einführung des Kältemittels in den Gas-Flüssigkeit-Separator blockiert sein, und kann das zweite Expansionsventil das von dem inneren Kondensator über die Zuführeinheit zugeführte Kältemittel expandieren und das expandierte Kältemittel dem Wärmetauscher zuführen.
  • In einem Kühlungsmodus oder einem Entfeuchtungsmodus des Fahrzeuges kann ein Betrieb des ersten Expansionsventils in der Gaseinspritzvorrichtung stoppen, kann das zweite Expansionsventil veranlassen, dass das Kältemittel durch die Kältemittelleitung hindurchströmt, ohne das von dem inneren Kondensator über die Zuführeinheit zugeführte Kältemittel zu expandieren, und kann die Einführung des Kältemittels in den Gas-Flüssigkeit-Separator blockiert sein.
  • Die Klimaanlage kann ferner eine Kältemittelzweigleitung aufweisen, die das von dem Wärmetauscher abgeführte Kältemittel durch einen Betrieb eines in der Kältemittelleitung vorgesehenen Kältemittelventils zwischen dem Wärmetauscher und dem Nebenkondensator wahlweise direkt in den Akkumulator einführt.
  • Das Kältemittelventil kann die Kältemittelzweigleitung in einem Heizungsmodus des Fahrzeuges öffnen.
  • Die erste Kühlvorrichtung kann mit einer ersten Zweigleitung versehen sein, die über das in der ersten Kühlmittelleitung zwischen dem ersten Radiator und der ersten Wasserpumpe vorgesehene erste Ventil mit der ersten Kühlmittelleitung zwischen dem ersten Radiator und der ersten Wasserpumpe verbunden ist, die zweite Kühlvorrichtung kann mit einer zweiten Zweigleitung versehen sein, welche die zweite Kühlmittelleitung und die dritte Kühlmittelleitung voneinander trennt, und die dritte Kühlvorrichtung kann mit einer dritten Zweigleitung versehen sein, die über das zweite Ventil mit der dritten Kühlmittelleitung verbunden ist, um einen geschlossen Kreislauf unabhängig von der zweiten Kühlvorrichtung zu bilden.
  • Wenn das Batteriemodul in einem Kühlungsmodus des Fahrzeuges gekühlt wird, kann in der ersten Kühlvorrichtung die erste Zweigleitung durch einen Betrieb des ersten Ventils geschlossen sein, und kann das von dem ersten Radiator gekühlte erste Kühlmittel durch einen Betrieb der ersten Wasserpumpe zu dem elektrischen Bauteil zirkuliert werden, kann die zweite Zweigleitung geschlossen sein, und kann die dritte Zweigleitung durch einen Betrieb des zweiten Ventils geschlossen sein, können die zweite Kühlmittelleitung und die dritte Kühlmittelleitung durch die geschlossene zweite und dritte Zweigleitung miteinander verbunden sein, kann in der zweiten Kühlvorrichtung und der dritten Kühlvorrichtung das zweite Kühlmittel durch einen Betrieb der zweiten Wasserpumpe und einen Betrieb der dritten Wasserpumpe in der zweiten Kühlmittelleitung und der dritten Kühlmittelleitung zirkuliert werden, kann in der dritten Kühlvorrichtung das durch den Chiller hindurchtretende zweite Kühlmittel dem Batteriemodul zugeführt werden, kann in der Klimaanlage das Kältemittel entlang der Kältemittelleitung und der Kältemittelverbindungsleitung zirkuliert werden, während die Kältemittelverbindungsleitung durch einen Betrieb des vierten Expansionsventils geöffnet ist, können das dritte und das vierte Expansionsventil das Kältemittel expandieren, so dass das expandierte Kältemittel jeweils dem Verdampfer und dem Chiller zugeführt wird, kann die Kältemittelzweigleitung durch den Betrieb des Kältemittelventils geschlossen sein, und kann in der Gaseinspritzvorrichtung das zweite Expansionsventil das von dem inneren Kondensator zugeführte Kältemittel dem Wärmetauscher zuführen, ohne das Kältemittel zu expandieren.
  • In der ersten Kühlvorrichtung kann das von dem ersten Radiator gekühlte erste Kühlmittel durch den Betrieb der ersten Wasserpumpe dem Wärmetauscher zugeführt werden, kann das von dem zweiten Radiator gekühlte zweite Kühlmittel durch den Betrieb der zweiten Wasserpumpe und der dritten Wasserpumpe entlang der zweiten Kühlmittelleitung und der dritten Kühlmittelleitung, die miteinander verbunden sind, sequentiell durch das Batteriemodul und den Chiller hindurchtreten und kann dann dem Wärmetauscher zugeführt werden, und kann der Wärmetauscher das Kältemittel durch Wärmeaustausch des Kältemittels mit jedem von dem ersten und dem zweiten Kühlmittel kondensieren.
  • Wenn eine äußere Wärmequelle und eine von dem elektrischen Bauteil erzeugte Abwärme in einem Heizungsmodus des Fahrzeuges zurückgewonnen werden, kann die erste Zweigleitung durch den Betrieb des ersten Ventils wahlweise geöffnet oder geschlossen sein, kann in der ersten Kühlvorrichtung das erste Kühlmittel durch den Betrieb der ersten Wasserpumpe zu dem elektrischen Bauteil zirkuliert werden, kann die dritte Zweigleitung geschlossen sein, und kann die zweite Zweigleitung geöffnet sein, während die Verbindung zwischen der zweiten Kühlmittelleitung und der dritten Kühlmittelleitung durch den Betrieb des zweiten Ventils geschlossen ist, kann in der zweiten Kühlvorrichtung das zweite Kühlmittel durch den Betrieb der zweiten Wasserpumpe entlang der zweiten Kühlmittelleitung und der geöffneten zweiten Zweigleitung zirkuliert werden, kann in der dritten Kühlvorrichtung der Betrieb der dritten Wasserpumpe stoppen, kann in der Klimaanlage die den Nebenkondensator und den Verdampfer miteinander verbindende Kältemittelleitung geschlossen sein, kann die Kältemittelverbindungsleitung durch den Betrieb des vierten Expansionsventils geschlossen sein, kann die Kältemittelzweigleitung durch den Betrieb des Kältemittelventils geöffnet sein, kann in der Gaseinspritzvorrichtung der Betrieb des ersten Expansionsventils und des Gas-Flüssigkeit-Separators stoppen, kann das zweite Expansionsventil das von dem inneren Kondensator zugeführte Kältemittel expandieren und das expandierte Kältemittel dem Wärmetauscher zuführen, der mit der Kältemittelleitung verbunden ist, und kann der Wärmetauscher die äußere Wärmequelle und die von dem elektrischen Bauteil erzeugte Abwärme zurückgewinnen, während er das über das zweite Expansionsventil zugeführte Kältemittel durch Wärmeaustausch des ersten Kühlmittels, dessen Temperatur sich während des Kühlens des elektrischen Bauteils erhöht, mit dem zweiten Kühlmittel, dessen Temperatur sich während des Rückgewinnens der äußeren Wärmequelle erhöht, verdampft.
  • Wenn die Gaseinspritzvorrichtung arbeitet, während die äußere Wärmequelle und die von dem elektrischen Bauteil erzeugte Abwärme in dem Heizungsmodus des Fahrzeuges zurückgewonnen werden, kann die erste Zweigleitung durch den Betrieb des ersten Ventils wahlweise geöffnet oder geschlossen sein, kann in der ersten Kühlvorrichtung das erste Kühlmittel durch den Betrieb der ersten Wasserpumpe zu dem elektrischen Bauteil zirkuliert werden, kann die dritte Zweigleitung geschlossen sein, und kann die zweite Zweigleitung geöffnet sein, während die Verbindung zwischen der zweiten Kühlmittelleitung und der dritten Kühlmittelleitung durch den Betrieb des zweiten Ventils geschlossen ist, kann in der zweiten Kühlvorrichtung das zweite Kühlmittel durch den Betrieb der zweiten Wasserpumpe entlang der zweiten Kühlmittelleitung und der geöffneten zweiten Zweigleitung zirkuliert werden, kann in der dritten Kühlvorrichtung der Betrieb der dritten Wasserpumpe stoppen, kann in der Klimaanlage die den Nebenkondensator und den Verdampfer miteinander verbindende Kältemittelleitung durch den Betrieb des dritten Expansionsventils geschlossen sein, kann die Kältemittelverbindungsleitung durch den Betrieb des vierten Expansionsventils geschlossen sein, kann die Kältemittelzweigleitung durch den Betrieb des Kältemittelventils geöffnet sein, kann in der Gaseinspritzvorrichtung das erste Expansionsventil das von der Zuführeinheit zugeführte Kältemittel expandieren und das expandierte Kältemittel dem Gas-Flüssigkeit-Separator zuführen, kann der Gas-Flüssigkeit-Separator das gasförmige Kältemittel unter dem von dem ersten Expansionsventil zugeführten Kältemittel über die geöffnete Zuführleitung dem Kompressor zuführen, kann das zweite Expansionsventil das von dem Gas-Flüssigkeit-Separator zugeführte Kältemittel zusätzlich expandieren und das expandierte Kältemittel dem Wärmetauscher zuführen, der mit der Kältemittelleitung verbunden ist, und kann der Wärmetauscher die äußere Wärmequelle und die von dem elektrischen Bauteil erzeugte Abwärme zurückgewinnen, während er das von dem zweiten Expansionsventil zugeführte Kältemittel durch Wärmeaustausch des ersten Kühlmittels, dessen Temperatur sich während des Kühlens des elektrischen Bauteils erhöht, mit dem zweiten Kühlmittel, dessen Temperatur sich während des Rückgewinnens der äußeren Wärmequelle erhöht, verdampft.
  • In dem Heizungs- und Entfeuchtungsmodus des Fahrzeuges kann die erste Zweigleitung durch den Betrieb des ersten Ventils wahlweise geöffnet oder geschlossen sein, kann in der ersten Kühlvorrichtung das erste Kühlmittel durch den Betrieb der ersten Wasserpumpe zu dem elektrischen Bauteil zirkuliert werden, kann die dritte Zweigleitung geschlossen sein, und kann die zweite Zweigleitung geöffnet sein, während die Verbindung zwischen der zweiten Kühlmittelleitung und der dritten Kühlmittelleitung durch den Betrieb des zweiten Ventils geschlossen ist, kann in der zweiten Kühlvorrichtung das zweite Kühlmittel durch den Betrieb der zweiten Wasserpumpe entlang der zweiten Kühlmittelleitung und der geöffneten zweiten Zweigleitung zirkuliert werden, kann der Betrieb der dritten Kühlvorrichtung stoppen, kann in der Klimaanlage die den Nebenkondensator und den Verdampfer miteinander verbindende Kältemittelleitung durch den Betrieb des dritten Expansionsventils geschlossen sein, kann die Kältemittelverbindungsleitung durch den Betrieb des vierten Expansionsventils geschlossen sein, kann die Kältemittelzweigleitung durch den Betrieb des Kältemittelventils geöffnet sein, kann die den Wärmetauscher und den Nebenkondensator miteinander verbindende Kältemittelleitung durch den Betrieb des Kältemittelventils geschlossen sein, kann in der Gaseinspritzvorrichtung der Betrieb des ersten Expansionsventils und des Gas-Flüssigkeit-Separators stoppen, kann das zweite Expansionsventil das von dem inneren Kondensator zugeführte Kältemittel expandieren und das expandierte Kältemittel dem Wärmetauscher zuführen, der mit der Kältemittelleitung verbunden ist, kann der Wärmetauscher die von dem elektrischen Bauteil erzeugte Abwärme zurückgewinnen, während er das von dem zweiten Expansionsventil zugeführte Kältemittel durch Wärmeaustausch des Kältemittels mit einem Kühlmittel, dessen Temperatur sich während des Kühlens des elektrischen Bauteils erhöht, verdampft, und kann die Entfeuchtungsleitung durch den Betrieb des Rückschlagventils geöffnet sein, so dass ein Teil des durch den Betrieb des zweiten Expansionsventils expandierten Kältemittels dem Verdampfer zugeführt wird.
  • Wenn das elektrische Bauteil und das Batteriemodul durch das Kühlmittel gekühlt werden, kann die erste Zweigleitung durch den Betrieb des ersten Ventils geschlossen sein, kann die zweite Zweigleitung geschlossen sein, kann das zweite Ventil die zweite Kühlmittelleitung und die dritte Kühlmittelleitung miteinander verbinden und die dritte Zweigleitung schließen, kann das von dem ersten Radiator gekühlte erste Kühlmittel durch den Betrieb der ersten Wasserpumpe entlang der ersten Kühlmittelleitung dem elektrischen Bauteil zugeführt werden, kann das von dem zweiten Radiator gekühlte zweite Kühlmittel durch den Betrieb der zweiten und der dritten Wasserpumpe entlang der zweiten und der dritten Kühlmittelleitung dem Batteriemodul zugeführt werden, und kann der Betrieb der Klimaanlage und der Gaseinspritzvorrichtung stoppen.
  • Das erste und das vierte Expansionsventil können jeweils ein elektronisches Zweiwege-Expansionsventil sein, welches das Kältemittel wahlweise expandiert, während es die Strömung des Kältemittels steuert, und einen Einlass und einen Auslass aufweist.
  • Das zweite Expansionsventil kann ein elektronisches Dreiwege-Expansionsventil sein, welches das Kältemittel wahlweise expandiert, während es die Strömung des Kältemittels steuert, und zwei Einlässe und einen Auslass aufweist.
  • Der Wärmetauscher kann ein wassergekühlter Wärmetauscher sein, und der Nebenkondensator kann ein luftgekühlter Wärmetauscher sein.
  • Das elektrische Bauteil kann eine Leistungssteuervorrichtung, einen Inverter, ein bordeigenes Ladegerät (OBC), eine Leistungsumwandlungsvorrichtung oder eine Autonomes-Fahren-Steuereinrichtung aufweisen.
  • Wie oben beschrieben, ist es bei dem Wärmepumpensystem für ein Fahrzeug gemäß einer Ausführungsform der Erfindung möglich, ein System unter Verwendung eines (z.B. eines einzigen) Chillers zu vereinfachen, in welchem ein Kühlmittel und ein Kältemittel Wärme miteinander tauschen, um die Temperatur eines Batteriemoduls entsprechend einem Modus des Fahrzeuges zu steuern.
  • Außerdem ist es gemäß einer Ausführungsform der Erfindung möglich, eine Gesamtfahrstrecke (z.B. eine Gesamtreichweite) eines Fahrzeuges durch effiziente Steuerung der Temperatur eines Batteriemoduls, um die optimale Leistung des Batteriemoduls zu erhalten, und wirksame Handhabung des Batteriemoduls zu erhöhen.
  • Ferner ist es gemäß einer Ausführungsform der Erfindung möglich, die Heizungseffizienz durch wahlweises Verwenden einer äußeren Wärmequelle oder einer von einem elektrischen Bauteil erzeugten Abwärme in einem Heizungsmodus eines Fahrzeuges zu verbessern.
  • Außerdem ist es gemäß einer Ausführungsform der Erfindung möglich, die Heizleistung durch Verwenden einer Gaseinspritzvorrichtung zu maximieren, um die Strömungsrate eines Kältemittels in einem Heizungsmodus wahlweise zu erhöhen.
  • Darüber hinaus ist es gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der Erfindung möglich, die Herstellungskosten und das Gewicht zu reduzieren und die Raumausnutzung durch Vereinfachung des gesamten Systems zu verbessern.
  • Die Erfindung wird mit Bezug auf die Zeichnung näher erläutert. In der Zeichnung zeigen:
    • 1 ein Blockdiagramm eines Wärmepumpensystems für ein Fahrzeug gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der Erfindung;
    • 2 ein Betriebszustandsdiagramm zum Kühlen eines elektrischen Bauteils und eines Batteriemoduls durch ein Kühlmittel in dem Wärmepumpensystem für ein Fahrzeug gemäß der beispielhaften Ausführungsform der Erfindung;
    • 3 ein Betriebszustandsdiagramm zum Kühlen eines Batteriemoduls durch ein Kältemittel in einem Kühlungsmodus eines Fahrzeuges in dem Wärmepumpensystem für ein Fahrzeug gemäß der beispielhaften Ausführungsform der Erfindung;
    • 4 ein Betriebszustandsdiagramm zum Rückgewinnen der äußeren Wärmequelle und der von dem elektrischen Bauteil erzeugten Abwärme entsprechend einem Heizungsmodus in dem Wärmepumpensystem für ein Fahrzeug gemäß der beispielhaften Ausführungsform der Erfindung;
    • 5 ein Betriebszustandsdiagramm zum Rückgewinnen der äußeren Wärmequelle und der von dem elektrischen Bauteil erzeugten Abwärme entsprechend dem Heizungsmodus und einem Betrieb einer Gaseinspritzvorrichtung in dem Wärmepumpensystem für ein Fahrzeug gemäß der beispielhaften Ausführungsform der Erfindung; und
    • 6 ein Betriebszustandsdiagramm für einen Entfeuchtungsmodus in dem Wärmepumpensystem für ein Fahrzeug gemäß der beispielhaften Ausführungsform der Erfindung.
  • Eine beispielhafte Ausführungsform der Erfindung wird nachfolgend mit Bezug auf die begleitenden Zeichnungen ausführlich beschrieben.
  • Die in der vorliegenden Beschreibung genannten beispielhaften Ausführungsformen und die in den begleitenden Zeichnungen gezeigten Konfigurationen sind lediglich beispielhafte Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung und stellen nicht den Gedanken der vorliegenden Erfindung dar. Daher versteht es sich, dass verschiedene Abwandlungen und Modifikationen die in der vorliegenden Beschreibung genannten beispielhaften Ausführungsformen und die in den begleitenden Zeichnungen gezeigten Konfigurationen zu einem Zeitpunkt, zu welchem die vorliegende Erfindung eingereicht ist, ersetzen können.
  • Eine Beschreibung für Inhalte, die nicht mit der vorliegenden Erfindung verbunden sind, wird weggelassen, um die vorliegende Erfindung klar zu beschreiben, und gleiche Bezugszeichen bezeichnen gleiche Elemente durch die Beschreibung hinweg.
  • Da Größen und Dicken der jeweiligen Komponenten in den begleitenden Zeichnungen zur Einfachheit der Erläuterung willkürlich gezeigt sind, ist die vorliegende Erfindung nicht auf die in den begleitenden Zeichnungen gezeigten Inhalte beschränkt. Außerdem wurden Dicken übertrieben, um verschiedene Abschnitte und Bereiche deutlich darzustellen.
  • Außerdem sind durch die Beschreibung hinweg, sofern nicht explizit das Gegenteil beschrieben ist, die Begriffe „aufweisen“ und Variationen, wie „aufweist“ oder „aufweisend“ so zu verstehen, dass sie den Einschluss der genannten Elemente, nicht jedoch den Ausschluss irgendwelcher anderen Elemente implizieren.
  • Zudem bedeuten die in der Beschreibung beschriebenen Begriffe „- einheit“, „- mittel“, „- teil“, „- element“ Einheiten einer umfangreichen Konfiguration zum Durchführen wenigstens einer Funktion und eines Vorgangs.
  • 1 ist ein Blockdiagramm eines Wärmepumpensystems für ein Fahrzeug gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der Erfindung.
  • Das Wärmepumpensystem für ein Fahrzeug gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der Erfindung kann eine Temperatur eines Batteriemoduls 33 durch einen einzigen Chiller (z.B. Wärmetauscher) 40, in welchem ein Kältemittel und ein Kühlmittel Wärme miteinander tauschen, steuern und die Heizleistung und Effizienz durch eine äußere Wärmequelle oder eine von einem elektrischen Bauteil 15 und einer Gaseinspritzvorrichtung 70 erzeugten Abwärme verbessern.
  • Hier können entsprechend dem Wärmepumpensystem in einem Elektrofahrzeug eine erste Kühlvorrichtung 10 zum Kühlen des elektrischen Bauteils 15, eine zweite Kühlvorrichtung 20 und eine dritte Kühlvorrichtung 30 zum Kühlen des Batteriemoduls 33 und eine Klimaanlage 50, welche eine Klimavorrichtung zum Kühlen und Heizen eines Raumes ist, ineinandergreifen.
  • Das heißt, mit Bezug auf 1 weist das Wärmepumpensystem die erste Kühlvorrichtung 10, die zweite Kühlvorrichtung 20, die dritte Kühlvorrichtung 30, den Chiller 40, die Klimaanlage 50 und die Gaseinspritzvorrichtung 70 auf.
  • Zuerst weist die erste Kühlvorrichtung 10 einen ersten Radiator 12, eine erste Wasserpumpe 14, ein erstes Ventil V1 und einen ersten Vorratsbehälter 17 auf, die über eine erste Kühlmittelleitung 11 miteinander verbunden sind.
  • Der erste Radiator 12 ist an einer Vorderseite des Fahrzeuges angeordnet, und ein Kühlgebläse 13 ist an einer Rückseite davon vorgesehen. Dementsprechend kühlt der erste Radiator 12 ein erstes Kühlmittel durch einen Betrieb des Kühlgebläses 13 und einen Wärmeaustausch mit Außenluft.
  • Außerdem kann das elektrische Bauteil 15 eine Elektrische-Leistung-Steuereinheit (EPCU), einen Elektromotor, einen Inverter, ein bordeigenes Ladegerät (OBC), eine Autonomes-Fahren-Steuereinrichtung oder dergleichen aufweisen.
  • Die Elektrische-Leistung-Steuereinheit, der Inverter, der Elektromotor oder die Autonomes-Fahren-Steuereinrichtung kann während der Fahrt Wärme erzeugen, und das bordeigene Ladegerät kann beim Laden des Batteriemoduls 33 Wärme erzeugen.
  • Das in dieser Weise konfigurierte elektrische Bauteil 15 kann in der ersten Kühlmittelleitung 11 vorgesehen sein und wird durch einen Wasserkühlungstyp gekühlt.
  • Das heißt, wenn von dem elektrischen Bauteil 15 erzeugte Abwärme in einem Heizungsmodus eines Fahrzeuges zurückgewonnen wird, kann die von der Elektrische-Leistung-Steuereinrichtung, dem Elektromotor, dem Inverter, dem bordeigenen Ladegerät oder der Autonomes-Fahren-Steuereinrichtung erzeugte Wärme zurückgewonnen werden.
  • Indessen ist der erste Vorratsbehälter 17 in der ersten Kühlmittelleitung 11 zwischen dem ersten Radiator 12 und dem elektrischen Bauteil 15 vorgesehen. Das von dem ersten Radiator 12 gekühlte erste Kühlmittel kann in dem ersten Vorratsbehälter 17 gespeichert sein.
  • Die in dieser Weise konfigurierte erste Kühlvorrichtung 10 zirkuliert das erste Kühlmittel in der ersten Kühlmittelleitung 11, so dass das erste Kühlmittel dem in der ersten Kühlmittelleitung 11 vorgesehenen elektrischen Bauteil 15 zugeführt wird.
  • Das heißt, die erste Kühlvorrichtung 10 zirkuliert das von dem ersten Radiator 12 gekühlte erste Kühlmittel durch den Betrieb der ersten Wasserpumpe 14 entlang der ersten Kühlmittelleitung 11 und kühlt daher das elektrische Bauteil 15, so dass das elektrische Bauteil 15 nicht überhitzt wird.
  • In der vorliegenden beispielhaften Ausführungsform kann die zweite Kühlvorrichtung 20 einen zweiten Radiator 22 und eine zweite Wasserpumpe 24 aufweisen, die mit einer zweiten Kühlmittelleitung 21 verbunden sind.
  • Die zweite Kühlvorrichtung 20 kann ein von dem zweiten Radiator 22 gekühltes zweites Kühlmittel in der zweiten Kühlmittelleitung 21 durch den Betrieb der zweiten Wasserpumpe 24 zirkulieren.
  • Hier kann der zweite Radiator 22 an der Vorderseite des ersten Radiators 12 angeordnet sein und das zweite Kühlmittel durch den Betrieb des Kühlgebläses 13 und einen Wärmeaustausch mit Außenluft kühlen.
  • Indessen ist in der vorliegenden beispielhaften Ausführungsform als ein Beispiel beschrieben, dass der zweite Radiator 22 an der Vorderseite des ersten Radiators 12 angeordnet ist, jedoch ist die vorliegende beispielhafte Ausführungsform nicht darauf beschränkt, und der erste und der zweite Radiator 12 und 22 können in derselben Leitung angeordnet sein oder integral konfiguriert sein.
  • Außerdem ist ein zweiter Vorratsbehälter 27 in der zweiten Kühlmittelleitung 21 zwischen dem zweiten Radiator 22 und der zweiten Wasserpumpe 24 vorgesehen. Das von dem zweiten Radiator 22 gekühlte zweite Kühlmittel kann in dem zweiten Vorratsbehälter 27 gespeichert sein.
  • Die in dieser Weise konfigurierte zweite Kühlvorrichtung 20 kann das zweite Kühlmittel durch den Betrieb der zweiten Wasserpumpe 24 zirkulieren.
  • In der vorliegenden beispielhaften Ausführungsform weist die dritte Kühlvorrichtung 30 eine dritte Kühlmittelleitung 31, die über ein zweites Ventil V2 mit der zweiten Kühlmittelleitung 21 wahlweise verbunden ist, und eine dritte Wasserpumpe 32 und das Batteriemodul 33 auf, die in der dritten Kühlmittelleitung 31 vorgesehen sind.
  • Die dritte Kühlvorrichtung 30 kann das zweite Kühlmittel durch den Betrieb der dritten Wasserpumpe 32 zu dem Batteriemodul 33 zirkulieren.
  • Hier kann das zweite Ventil V2 die zweite Kühlmittelleitung 21 und die dritte Kühlmittelleitung 31 zwischen dem zweiten Radiator 22 und dem Batteriemodul 33 wahlweise miteinander verbinden.
  • Detaillierter verbindet das zweite Ventil V2 wahlweise die zweite Kühlmittelleitung 21 und die dritte Kühlmittelleitung 31 zwischen dem Batteriemodul 33 und dem zweiten Radiator 22, die in der dritten Kühlmittelleitung 31 vorgesehen sind, basierend auf einer Strömungsrichtung des zweiten Kühlmittels miteinander.
  • Hier führt das Batteriemodul 33 dem elektrischen Bauteil 15 Strom zu und ist in einem Wasserkühlungstyps ausgebildet, bei welchem das Batteriemodul 33 von dem entlang der dritten Kühlmittelleitung 31 strömenden zweiten Kühlmittel gekühlt wird.
  • Das heißt, das Batteriemodul 33 ist entsprechend dem Betrieb des zweiten Ventils V2 wahlweise über die zweite Kühlvorrichtung 20 mit der dritten Kühlmittelleitung 31 verbunden. Außerdem kann das zweite Kühlmittel durch den Betrieb der in der dritten Kühlmittelleitung 31 vorgesehenen dritten Wasserpumpe 32 zu dem Batteriemodul 33 zirkuliert werden.
  • Die dritte Wasserpumpe 32 ist in der dritten Kühlmittelleitung 31 vorgesehen. Die dritte Wasserpumpe 32 kann arbeiten, um das zweite Kühlmittel in der dritten Kühlmittelleitung 31 zu zirkulieren.
  • Hier können die erste, die zweite und die dritte Wasserpumpe 14, 24 und 32 eine elektrische Wasserpumpe sein.
  • Indessen kann die erste Kühlvorrichtung 10 eine erste Zweigleitung 18 aufweisen, die über das in der ersten Kühlmittelleitung 11 zwischen dem ersten Radiator 12 und der ersten Wasserpumpe 14 vorgesehene erste Ventil V1 mit der ersten Kühlmittelleitung 11 zwischen dem ersten Radiator 12 und der ersten Wasserpumpe 14 verbunden ist.
  • Detaillierter ist das erste Ventil V1 in der ersten Kühlmittelleitung 11 zwischen dem elektrischen Bauteil 15 und dem ersten Radiator 12 vorgesehen.
  • Ein Ende der ersten Zweigleitung 18 kann über das erste Ventil V1 mit der ersten Kühlmittelleitung 11 verbunden sein, und das andere Ende der Zweigleitung 18 kann mit dem ersten Vorratsbehälter 17 verbunden sein.
  • Die erste Zweigleitung 18 ist durch den Betrieb des ersten Ventil V1 wahlweise geöffnet, wenn sich die Temperatur des Kühlmittels durch Absorbieren der von dem elektrischen Bauteil 15 erzeugten Abwärme erhöht. In diesem Falle ist die mit dem ersten Radiator 12 verbundene erste Kühlmittelleitung 11 durch den Betrieb des ersten Ventils V1 geschlossen.
  • Das heißt, wenn die erste Zweigleitung 18 die von dem elektrischen Bauteil 15 erzeugte Abwärme zurückgewinnt, kann das durch das elektrische Bauteil 15 hindurchtretende Kühlmittel durch den Betrieb des wahlweise geöffneten ersten Ventils V1 zu dem elektrischen Bauteil 15 zurückgeführt werden, ohne durch den ersten Radiator 12 hindurchzutreten.
  • In der vorliegenden beispielhaften Ausführungsform ist der Chiller 40 in der dritten Kühlmittelleitung 31 vorgesehen, und das zweite Kühlmittel kann wahlweise darin zirkuliert werden.
  • Der Chiller 40 ist über eine Kältemittelverbindungsleitung 61 mit einer Kältemittelleitung 51 der Klimaanlage 50 verbunden. Das heißt, der Chiller 40 kann ein wassergekühlter Wärmetauscher sein, in welchen das zweite Kühlmittel eingeführt wird.
  • Dementsprechend kann der Chiller 40 Wärme des über die dritte Kühlmittelleitung 31 wahlweise eingeführten zweiten Kühlmittels mit dem von der Klimaanlage 50 wahlweise zugeführten Kältemittel tauschen, um die Temperatur des zweiten Kühlmittels zu steuern.
  • Indessen ist die zweite Kühlvorrichtung 20 mit einer zweiten Zweigleitung 29 versehen, welche die zweite Kühlmittelleitung 21 und die dritte Kühlmittelleitung 31 voneinander trennt.
  • Die zweite Zweigleitung 29 kann wahlweise mit der zweiten Kühlmittelleitung 21 verbunden sein, so dass die zweite Kühlvorrichtung 20 durch die zweite Kühlmittelleitung 21 einen unabhängigen geschlossenen Kreislauf bildet.
  • Indessen kann ein separates Ventil in einer Position, wo die zweite Zweigleitung 29 mit der zweiten Kühlmittelleitung 21 verbunden ist, oder in der zweiten Zweigleitung 29 vorgesehen sein. Derartige Ventile können ein Dreiwege- oder ein Zweiwegeventil sein.
  • Ferner ist in der dritten Kühlvorrichtung 30 eine dritte Zweigleitung 37 vorgesehen, die über das zweite Ventil V2 mit der dritten Kühlmittelleitung 31 verbunden ist, um einen geschlossen Kreislauf unabhängig von der zweiten Kühlvorrichtung 20 zu bilden.
  • Wenn die dritte Zweigleitung 37 die von dem Batteriemodul 33 erzeugte Abwärme zurückgewinnt oder die Temperatur des Batteriemoduls 33 erhöht, kann das durch das Batteriemodul 33 hindurchtretende zweite Kühlmittel durch den Betrieb des wahlweise geöffneten und geschlossenen zweiten Ventils V2 zu dem Batteriemodul 33 zurückgeführt werden, ohne durch den zweiten Radiator 22 hindurchzutreten.
  • Das heißt, das zweite Ventil V2 ist zwischen der zweiten Kühlmittelleitung 21 und der dritten Kühlmittelleitung 31 vorgesehen und kann wahlweise die zweite Kühlmittelleitung 21 und die dritte Kühlmittelleitung 31 miteinander verbinden.
  • Andererseits kann das zweite Ventil V2 die Verbindung zwischen der zweiten Kühlmittelleitung 21 und der dritten Kühlmittelleitung 31 blockieren und die dritte Zweigleitung 37 öffnen.
  • Wenn die dritte Zweigleitung 37 geöffnet ist, kann die dritte Kühlvorrichtung 30 von der zweiten Kühlvorrichtung 20 getrennt sein, um einen unabhängigen geschlossenen Kreislauf zu bilden.
  • Hier können das erste Ventil V1 und das zweite Ventil V2 die Strömung des ersten und des zweiten Kühlmittels in der ersten, der zweiten und der dritten Kühlvorrichtung 10, 20 und 30 durch die Öffnungs/Schließsteuerung der ersten und der dritten Zweigleitung 18 und 37 steuern.
  • Zuerst kann, wenn das erste Ventil V1 gesteuert wird, um das elektrische Bauteil 15 durch das von dem ersten Radiator 12 gekühlte erste Kühlmittel zu kühlen, das erste Ventil V1 die mit dem ersten Radiator 12 verbundene erste Kühlmittelleitung 11 öffnen und die erste Zweigleitung 18 schließen.
  • Dann kann das von dem ersten Radiator 12 gekühlte erste Kühlmittel entlang der durch den Betrieb des ersten Ventils V1 verbundenen ersten Kühlmittelleitung 11 zirkuliert werden, um das elektrische Bauteil 15 zu kühlen.
  • Andererseits kann, wenn das erste Ventil V1 gesteuert wird, um die von dem elektrischen Bauteil 15 erzeugte Wärme zurückzugewinnen, das erste Ventil V1 die mit dem ersten Radiator 12 verbundene erste Kühlmittelleitung 11 schließen und die erste Zweigleitung 18 öffnen.
  • Dann kann sich die Temperatur des in der ersten Kühlvorrichtung 10 zirkulierten ersten Kühlmittels erhöhen, während es entlang der ersten Kühlmittelleitung 11 und der geöffneten ersten Zweigleitung 18 durch das elektrische Bauteil 15 hindurchtritt, ohne durch den ersten Radiator 12 hindurchzutreten.
  • Außerdem kann das zweite Ventil V2 die zweite Kühlmittelleitung 21 und die dritte Kühlmittelleitung 31 wahlweise miteinander verbinden oder die dritte Kühlmittelleitung 31 und die dritte Zweigleitung 37 wahlweise miteinander verbinden, um die Strömung des Kühlmittel zu steuern.
  • Das heißt, wenn das zweite Ventil V2 gesteuert wird, um das Batteriemodul 33 durch das von dem zweiten Radiator 22 gekühlte zweite Kühlmittel zu kühlen, kann das zweite Ventil V2 die zweite Kühlmittelleitung 21 und die dritte Kühlmittelleitung 31, die mit dem zweiten Radiator 22 verbunden sind, miteinander verbinden und die dritte Zweigleitung 37 schließen.
  • Dann kann das von dem zweiten Radiator 22 gekühlte zweite Kühlmittel das Batteriemodul 33 kühlen, während es entlang der zweiten Kühlmittelleitung 21 und der dritten Kühlmittelleitung 31 strömt, die durch den Betrieb des zweiten Ventils V2 miteinander verbunden sind.
  • Außerdem kann das zweite Ventil V2 die dritte Zweigleitung 37 öffnen und die Verbindung zwischen der zweiten Kühlmittelleitung 21 und der dritten Kühlmittelleitung 31 schließen, wenn das Batteriemodul 33 durch das zweite Kühlmittel gekühlt wird, das mit dem Kältemittel in dem Chiller 40 Wärme getauscht hat.
  • Dementsprechend wird das zweite Kühlmittel mit niedriger Temperatur, das den Wärmeaustausch mit dem Kältemittel in dem Chiller 40 vollendet hat, über die durch das zweite Ventil V2 geöffnete dritte Zweigleitung 37 in das Batteriemodul 33 eingeführt, so dass es möglich ist, das Batteriemodul 33 effizient zu kühlen.
  • Andererseits kann, wenn sich die Temperatur des Batteriemoduls 33 erhöht, durch den Betrieb des zweiten Ventils V2 verhindert werden, dass das entlang der dritten Kühlmittelleitung 31 zirkulierende zweite Kühlmittel in den zweiten Radiator 22 eingeführt wird, so dass es auch möglich ist, die Temperatur des Batteriemoduls 33 schnell zu erhöhen.
  • Hier kann die dritte Kühlvorrichtung 30 ferner eine Kühlmittelheizung 35 aufweisen, die in der dritten Kühlmittelleitung 31 zwischen der dritten Wasserpumpe 32 und dem Batteriemodul 33 vorgesehen ist.
  • Die Kühlmittelheizung 35 ist wahlweise eingeschaltet, wenn die Temperatur des Batteriemoduls 33 erhöht werden soll, um das in der dritten Kühlmittelleitung 31 zirkulierte zweite Kühlmittel zu erwärmen, um dadurch das Kühlmittel, dessen Temperatur sich erhöht, in das Batteriemodul 33 einzuführen.
  • Die Kühlmittelheizung 35 kann eine elektrische Heizung sein, die entsprechend der Zufuhr von elektrischem Strom arbeitet.
  • Das heißt, die Kühlmittelheizung 35 kann arbeiten, wenn die Temperatur des dem Batteriemodul 33 zugeführten zweiten Kühlmittels kleiner als eine Zieltemperatur ist, um das in der dritten Kühlmittelleitung 31 zirkulierte zweite Kühlmittel zu erwärmen.
  • Dementsprechend kann das zweite Kühlmittel, dessen Temperatur sich erhöht, während es durch die Kühlmittelheizung 35 hindurchtritt, dem Batteriemodul 33 zugeführt werden, so dass es möglich ist, die Temperatur des Batteriemoduls 33 zu erhöhen.
  • Daher kann die Kühlmittelheizung 35 auch beim Erhöhen der Temperatur des Batteriemoduls 33 wahlweise arbeiten.
  • Indessen ist in der vorliegenden beispielhaften Ausführungsform als ein Beispiel beschrieben, dass das Ventil nicht in der zweiten Zweigleitung 29 konfiguriert ist, jedoch ist die vorliegende beispielhafte Ausführungsform nicht darauf beschränkt, und es ist möglich, das Ventil nach Bedarf für das wahlweise Öffnen der zweiten Zweigleitung 29 zu verwenden.
  • Das heißt, da die Strömungsrate des Kühlmittels, das durch den Betrieb der zweiten Kühlmittelleitung 21, der dritten Kühlmittelleitung 31 und der dritten Zweigleitung 37, welche entsprechend den jeweiligen Modi (Heizung, Kühlung und Entfeuchtung) des Fahrzeuges wahlweise miteinander verbunden sind, und durch den Betrieb der zweiten und der dritten Wasserpumpe 24 und 32 zirkuliert wird, gesteuert werden kann, kann die Öffnungs/Schließsteuerung der zweiten Zweigleitung 29 ohne Verwendung eines Ventils möglich sein.
  • In der vorliegenden beispielhaften Ausführungsform weist die Klimaanlage 50 ein HVAC(Heizung, Lüftung und Klimatisierung)-Modul 52, einen Wärmetauscher 53, einen Nebenkondensator 54, ein drittes Expansionsventil 55, einen Verdampfer 56, einen Akkumulator 57, einen Kompressor 59, ein viertes Expansionsventil 63 und eine Entfeuchtungsleitung 80 auf, die über die Kältemittelleitung 51 miteinander verbunden sind.
  • Zuerst weist das HVAC-Modul 52 den Verdampfer 56, der mit der Kältemittelleitung 51 verbunden ist, und eine Öffnungs/Schließklappe 52b zur Steuerung der durch den Verdampfer 56 hindurchtretenden Außenluft auf, die entsprechend dem Kühlungs-, Heizungs- und Heizungs/Entfeuchtungsmodus des Fahrzeuges wahlweise in einen inneren Kondensator 52a eingeführt wird.
  • Das heißt, in dem Heizungsmodus des Fahrzeuges ist die Öffnungs/Schließklappe 52b geöffnet, so dass die durch den Verdampfer 56 hindurchtretende Außenluft in den inneren Kondensator 52a eingeführt wird. Andererseits schließt in dem Kühlungsmodus des Fahrzeuges die Öffnungs/Schließklappe 52b die Seite des inneren Kondensators 52a, so dass die während des Hindurchtretens durch den Verdampfer 56 gekühlte Außenluft direkt in den Innenraum des Fahrzeuges eingeführt wird.
  • In der vorliegenden beispielhaften Ausführungsform ist der Wärmetauscher 53 mit der Kältemittelleitung 51 verbunden, durch welche das Kältemittel hindurchtritt. Außerdem kann der Wärmetauscher 53 jeweils mit der ersten und der zweiten Kühlmittelleitung 11 und 21 verbunden sein, so dass jedes von dem ersten und dem zweiten Kühlmittel, welche in der ersten und der zweiten Kühlvorrichtung 10 und 20 zirkulieren, dahindurchtritt.
  • Der Wärmetauscher 53 kann entsprechend dem Heizungs-, Kühlungs- und Entfeuchtungsmodus des Fahrzeuges das in dem inneren Kondensator 52a kondensierte Kältemittel durch Wärmeaustausch des Kältemittels mit dem ersten Kühlmittel und dem zweiten Kühlmittel, die über die erste und die zweite Kühlmittelleitung 11 und 21 zugeführt werden, oder einem von dem ersten und dem zweiten Kühlmittel entsprechend dem wahlweisen Betrieb der Gaseinspritzvorrichtung 70 zusätzlich kondensieren oder verdampfen.
  • Das heißt, der Wärmetauscher 53 kann ein wassergekühlter Wärmetauscher sein, in welchen das erste und das zweite Kühlmittel eingeführt werden.
  • In der vorliegenden beispielhaften Ausführungsform kann der Nebenkondensator 54 in der Kältemittelleitung 51 zwischen dem Wärmetauscher 53 und dem Verdampfer 56 vorgesehen sein.
  • Hier kann der Nebenkondensator 54 das in dem Wärmetauscher 53 kondensierte Kältemittel durch Wärmeaustausch des Kältemittels mit der Außenluft zusätzlich kondensieren. Das heißt, der Nebenkondensator 54 ist an der Vorderseite des zweiten Radiators 22 angeordnet, um Wärme zwischen dem darin eingeführten Kältemittel und der Außenluft zu tauschen.
  • Das heißt der Nebenkondensator 54 kann ein luftgekühlter Wärmetauscher sein, der das Kältemittel durch Außenluft kondensiert.
  • Als solches kann, wenn der Wärmetauscher 53 das Kältemittel kondensiert, der Nebenkondensator 54 das in dem Wärmetauscher 53 kondensierte Kältemittel zusätzlich kondensieren, um die Nebenkühlung des Kältemittels zu erhöhen, so dass es möglich ist, einen Wirkungsgrad (COP), welcher ein Koeffizient der Kühlkapazität im Vergleich zu der für den Kompressor erforderlichen Leistung ist, zu verbessern.
  • Das dritte Expansionsventil 55 ist in der Kältemittelleitung 51 zwischen dem Nebenkondensator 54 und dem Verdampfer 56 vorgesehen. Das dritte Expansionsventil 55 nimmt das durch den Nebenkondensator 54 hindurchtretende Kältemittel auf und expandiert wahlweise das Kältemittel.
  • Der Akkumulator 57 ist in der Kältemittelleitung 51 zwischen dem Verdampfer 56 und dem Kompressor 59 vorgesehen und ist mit der Kältemittelverbindungsleitung 61 verbunden.
  • Der Akkumulator 57 führt nur das gasförmige Kältemittel dem Kompressor 59 zu, um die Effizienz und die Haltbarkeit des Kompressors 59 zu verbessern.
  • In der vorliegenden beispielhaften Ausführungsform ist ein Ende der Kältemittelverbindungsleitung 61 mit der Kältemittelleitung 51 zwischen dem Nebenkondensator 54 und dem dritten Expansionsventil 55 verbunden. Das andere Ende der Kältemittelverbindungsleitung 61 kann mit der mit dem Akkumulator 57 verbundenen Kältemittelleitung 51 verbunden sein.
  • Hier kann der Akkumulator 57 ein gasförmiges Kältemittel unter den Kältemitteln, die über die Kältemittelverbindungsleitung 61 zugeführt werden, dem Kompressor 59 zuführen.
  • Indessen kann das vierte Expansionsventil 63 in der Kältemittelverbindungsleitung 61 vorgesehen sein.
  • Das vierte Expansionsventil 63 kann das über die Kältemittelverbindungsleitung 61 eingeführte Kältemittel expandieren und das expandierte Kältemittel in den Chiller 40 einführen, wenn das Batteriemodul 33 durch das zweite Kühlmittel gekühlt wird, das mit dem Kältemittel Wärme getauscht hat.
  • Das heißt, das vierte Expansionsventil 63 kann das von dem Nebenkondensator 54 abgeführte Kältemittel expandieren und das expandierte Kältemittel in den Chiller 40 einführen, während die Temperatur verringert wird, um dadurch eine Wassertemperatur des durch die Innenseite des Chillers 40 hindurchtretenden Kühlmittels weiter zu verringern.
  • Dementsprechend wird das zweite Kühlmittel, dessen Wassertemperatur verringert wird, während es durch den Chiller 40 hindurchtritt, in das Batteriemodul 33 eingeführt, und daher kann das Batteriemodul 33 effizienter gekühlt werden.
  • Der Kompressor 59 ist mit der Kältemittelleitung 51 zwischen dem inneren Kondensator 52a und dem Wärmetauscher 53 verbunden. Der Kompressor 59 kann das gasförmige Kältemittel komprimieren und das komprimierte Kältemittel dem Wärmetauscher 53 zuführen.
  • Indessen kann die Klimaanlage 50 ferner eine Kältemittelzweigleitung 65 aufweisen, über welche das von dem Wärmetauscher 53 abgeführte Kältemittel durch den Betrieb des in der Kältemittelleitung 51 zwischen dem Wärmetauscher 53 und dem Nebenkondensator 54 vorgesehenen Kältemittelventils 64 wahlweise direkt in den Akkumulator 57 eingeführt wird.
  • Ein Ende der Kältemittelzweigleitung 65 ist mit dem Kältemittelventil 64 verbunden. Das andere Ende der Kältemittelzweigleitung 65 kann mit dem Akkumulator 57 verbunden sein.
  • Hier kann das Kältemittelventil 64 die Kältemittelzweigleitung 65 in dem Heizungsmodus des Fahrzeuges öffnen und die mit dem Nebenkondensator 54 verbundene Kältemittelleitung 51 schließen.
  • Andererseits kann das Kältemittelventil 64 die Kältemittelzweigleitung 65 in dem Kühlungsmodus des Fahrzeuges schließen und die mit dem Nebenkondensator 54 verbundene Kältemittelleitung 51 öffnen.
  • In der vorliegenden beispielhaften Ausführungsform ist ein Ende der Entfeuchtungsleitung 80 mit der Kältemittelleitung 51 zwischen dem inneren Kondensator 52a und dem Wärmetauscher 53 verbunden.
  • Das andere Ende der Entfeuchtungsleitung 80 ist mit der Kältemittelleitung 51 zwischen dem Verdampfer 56 und dem dritten Expansionsventil 55 verbunden. Hier kann die Entfeuchtungsleitung 80 mit einem Rückschlagventil 81 versehen sein.
  • Das heißt, die Entfeuchtungsleitung 80 kann durch den Betrieb des Rückschlagventils 81 in dem Entfeuchtungsmodus des Fahrzeuges geöffnet sein.
  • Das Wärmepumpensystem gemäß der beispielhaften Ausführungsform kann ferner die Gaseinspritzvorrichtung 70 aufweisen.
  • Die Gaseinspritzvorrichtung 70 ist in der Klimaanlage 50 vorgesehen. Die Gaseinspritzvorrichtung 70 kann wahlweise das von dem inneren Kondensator 52a zugeführte Kältemittel expandieren und das expandiere Kältemittel dem Wärmetauscher 53 zuführen.
  • Außerdem führt die Gaseinspritzvorrichtung 70 wahlweise einen Teil des von dem inneren Kondensator 52a zugeführten Kältemittels dem Kompressor 59 zu, um die Strömungsrate des in der Kältemittelleitung 51 zirkulierten Kältemittels zu erhöhen.
  • Die in dieser Weise konfigurierte Gaseinspritzvorrichtung 70 kann wahlweise in dem Heizungsmodus des Fahrzeuges arbeiten.
  • Hier weist die Gaseinspritzvorrichtung 70 einen Gas-Flüssigkeit-Separator 71, eine Zuführeinheit 72, ein erstes Expansionsventil 73, ein zweites Expansionsventil 74 und eine Zuführleitung 75 auf.
  • Zuerst kann der Gas-Flüssigkeit-Separator 71 ein gasförmiges Kältemittel und ein flüssiges Kältemittel unter den darin eingeführten Kältemitteln trennen und das getrennte gasförmige und flüssige Kältemittel wahlweise abführen.
  • Die Zuführeinheit 72 kann über die Kältemittelleitung 51 mit dem inneren Kondensator 52a verbunden sein, so dass das von dem inneren Kondensator 52a zugeführte Kältemittel eingeführt wird.
  • In der vorliegenden beispielhaften Ausführungsform kann das erste Expansionsventil 73 zwischen dem Gas-Flüssigkeit-Separator 71 und der Zuführeinheit 72 vorgesehen sein, um das der Zuführeinheit 72 zugeführte Kältemittel wahlweise zu expandieren und das expandierte Kältemittel dem Gas-Flüssigkeit-Separator 71 zuzuführen.
  • Das zweite Expansionsventil 74 kann das der Zuführeinheit 72 zugeführte Kältemittel wahlweise expandieren und führt das expandierte Kältemittel dem Wärmetauscher 53 zu, oder kann zwischen dem Gas-Flüssigkeit-Separator 71 und der Zuführeinheit 72 vorgesehen sein, um das von dem Gas-Flüssigkeit-Separator 71 zugeführte Kältemittel dem Wärmetauscher 53 zuzuführen.
  • Hier kann das zweite Expansionsventil 74 ein elektronisches Dreiwege-Expansionsventil sein, welches das Kältemittel wahlweise expandiert, während es die Strömung des Kältemittels steuert, und zwei Einlässe und einen Auslass aufweist.
  • Die Zuführleitung 75 verbindet den Gas-Flüssigkeit-Separator 71 und den Kompressor 59 miteinander. Die Zuführleitung 75 kann das gasförmige Kältemittel von dem Gas-Flüssigkeit-Separator 71 wahlweise dem Kompressor 59 zuführen, wenn das Kältemittel dem Gas-Flüssigkeit-Separator 71 zugeführt wird.
  • Das heißt, die Zuführleitung 75 kann den Gas-Flüssigkeit-Separator 71 und den Kompressor 59 miteinander verbinden, so dass das in dem Gas-Flüssigkeit-Separator 71 getrennte gasförmige Kältemittel wahlweise in den Kompressor 59 eingeführt wird.
  • Indessen kann, wenn die Gaseinspritzvorrichtung 70 in dem Heizungsmodus des Fahrzeuges arbeitet, das erste Expansionsventil 73 das von dem inneren Kondensator 52a über die Zuführeinheit 72 zugeführte Kältemittel expandieren und das expandierte Kältemittel dem Gas-Flüssigkeit-Separator 71 zuführen.
  • Hier ist die Zuführleitung 75 geöffnet. Außerdem kann der Gas-Flüssigkeit-Separator 71 das gasförmige Kältemittel unter den darin eingeführten Kältemitteln über die geöffnete Zuführleitung 75 dem Kompressor 59 zuführen.
  • Außerdem kann das zweite Expansionsventil 74 das von dem Gas-Flüssigkeit-Separator 71 zugeführte Kältemittel expandieren und das expandierte Kältemittel in die Kältemittelleitung 51 strömen.
  • Andererseits, wenn die Gaseinspritzvorrichtung 70 in dem Heizungsmodus des Fahrzeuges nicht arbeitet, stoppt der Betrieb des ersten Expansionsventils 73.
  • Dementsprechend kann die Einführung des Kältemittels in den Gas-Flüssigkeit-Separator 71 blockiert werden.
  • Außerdem kann das zweite Expansionsventil 74 das von dem inneren Kondensator 52a über die Zuführeinheit 72 zugeführte Kältemittel expandieren und das expandierte Kältemittel dem Wärmetauscher 53 zuführen.
  • Ebenso kann, wenn das Fahrzeug in dem Kühlungsmodus oder dem Entfeuchtungsmodus ist, der Betrieb des ersten Expansionsventils 73 in der Gaseinspritzvorrichtung 70 stoppen.
  • Dementsprechend kann die Einführung des Kältemittels in den Gas-Flüssigkeit-Separator 71 blockiert werden.
  • Außerdem kann das zweite Expansionsventil 74 das von dem inneren Kondensator 52a über die Zuführeinheit 72 zugeführte Kältemittel durch die Kältemittelleitung 51 hindurch strömen, während es das Kältemittel expandiert.
  • Hier kann der Wärmetauscher 53 das von dem inneren Kondensator 52a zugeführte Kältemittel oder das von dem Gas-Flüssigkeit-Separator 71 abgeführte Kältemittel durch Wärmeaustausch des Kältemittels mit der Außenluft entsprechend dem wahlweisen Betrieb des zweiten Expansionsventils 74 zusätzlich kondensieren oder verdampfen.
  • Wenn der Wärmetauscher 53 das Kältemittel kondensiert, kann der Wärmetauscher 53 das in dem inneren Kondensator 52a kondensierte Kältemittel zusätzlich kondensieren, um die Nebenkühlung des Kältemittels zu erhöhen, so dass es möglich ist, den Wirkungsgrad (COP), welcher der Koeffizient der Kühlkapazität im Vergleich zu der für den Kompressor erforderlichen Leistung ist, zu verbessern.
  • Das heißt, in dem Kühlungsmodus des Fahrzeuges kann das durch den inneren Kondensator 52a hindurchtretende Kältemittel durch den Betrieb des zweiten Expansionsventils 74 direkt dem Wärmetauscher 53 zugeführt werden, ohne durch den Gas-Flüssigkeit-Separator 71 hindurchzutreten.
  • Durch diesen Betrieb kann der Druck des entlang der Kältemittelleitung 51 zirkulierten Kältemittels in dem Kühlungsmodus des Fahrzeuges reduziert werden, und die Kühlleistung des Innenraumes des Fahrzeuges kann verbessert werden.
  • Indessen können in der vorliegenden beispielhaften Ausführungsform das erste Expansionsventil 73 und das vierte Expansionsventil 63 ein elektronisches Zweiwege-Expansionsventil sein, welches das Kältemittel wahlweise expandiert, während es die Strömung des durch die Kältemittelleitung 51 oder die Kältemittelverbindungsleitung 61 hindurchtretenden Kältemittels steuert, und einen Einlass und einen Auslass aufweist.
  • Außerdem können das erste und das zweite Ventil V1 und V2 sowie das Kältemittelventil 64 ein Dreiwegeventil sein, das geeignet ist, eine Strömungsrate zu verteilen.
  • Im Folgenden werden der Betrieb und die Wirkungsweise eines wie oben beschrieben konfigurierten Wärmepumpensystems für ein Fahrzeug gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der Erfindung mit Bezug auf die 2 bis 6 ausführlich beschrieben.
  • Nachfolgend wird in dem Wärmepumpensystem für ein Fahrzeug gemäß der beispielhaften Ausführungsform der Erfindung der Betrieb des Kühlens des elektrischen Bauteils 15 und des Batteriemoduls 33 durch das Kühlmittel mit Bezug auf 2 beschrieben.
  • 2 ist ein Betriebszustandsdiagramm zum Kühlen eines elektrischen Bauteils und eines Batteriemoduls durch ein Kühlmittel in dem Wärmepumpensystem für ein Fahrzeug gemäß der beispielhaften Ausführungsform der Erfindung.
  • Mit Bezug auf 2 ist die erste Zweigleitung 18 durch den Betrieb des ersten Ventils V1 geschlossen.
  • Das zweite Ventil V2 verbindet die zweite Kühlmittelleitung 21 und die dritte Kühlmittelleitung 31 miteinander und schließt die dritte Zweigleitung 37. Die zweite Zweigleitung 29 ist geschlossen.
  • In diesem Zustand arbeitet in der ersten Kühlvorrichtung 10 die erste Wasserpumpe 14, um das elektrische Bauteil 15 zu kühlen. Dementsprechend wird das von dem ersten Radiator 12 gekühlte und in dem ersten Vorratsbehälter 17 gespeicherte erste Kühlmittel dem elektrischen Bauteil 15 zugeführt. Dementsprechend kann das elektrische Bauteil 15 effizient gekühlt werden.
  • In der zweiten Kühlvorrichtung 20 und der dritten Kühlvorrichtung 30 arbeiten die zweite und die dritte Wasserpumpe 24 und 32, um das Batteriemodul 33 zu kühlen.
  • Dann wird das von dem zweiten Radiator 22 gekühlte und in dem zweiten Vorratsbehälter 27 gespeicherte zweite Kühlmittel dem Batteriemodul 33 zugeführt, während es durch den Betrieb der zweiten und der dritten Wasserpumpe 24 und 32 entlang der zweiten und der dritten Kühlmittelleitung 21 und 31 zirkuliert wird.
  • Das zweite Kühlmittel, welches das Batteriemodul 33 gekühlt hat, wird entlang der dritten Kühlmittelleitung 31 und der zweiten Kühlmittelleitung 21 zurück in den zweiten Radiator 22 eingeführt.
  • Das heißt, da das zweite Kühlmittel mit niedriger Temperatur, das von dem zweiten Radiator 22 gekühlt wird, nur das Batteriemodul 33 kühlt, ist es möglich, das Batteriemodul 33 wirksam zu kühlen.
  • Auf diese Weise kühlen das erste und das zweite Kühlmittel, die jeweils zugeordnet von dem ersten und dem zweiten Radiator 12 und 22 gekühlt werden und in dem ersten und dem zweiten Vorratsbehälter 17 und 27 gespeichert sind, jeweils zugeordnet das elektrische Bauteil 15 und das Batteriemodul 33, während sie durch den Betrieb der ersten bis dritten Wasserpumpe 14, 24 und 32 in der ersten Kühlmittelleitung 11, der zweiten Kühlmittelleitung 21 und der dritten Kühlmittelleitung 31 zirkulieren, so dass es möglich ist, das elektrische Bauteil 15 und das Batteriemodul 33 effizient zu kühlen.
  • Hier arbeiten die Klimaanlage 50 und die Gaseinspritzvorrichtung 70 nicht.
  • Indessen beschreibt die beispielhafte Ausführungsform das Kühlen sowohl des elektrischen Bauteils 15 als auch des Batteriemoduls 33 mit dem ersten und dem zweiten Kühlmittel, die jeweils zugeordnet von dem ersten und dem zweiten Radiator 12 und 22 gekühlt werden, jedoch ist die Erfindung nicht darauf beschränkt.
  • Das heißt, wenn eines von dem elektrischen Bauteil 15 und dem Batteriemodul 33 separat gekühlt wird, können die erste Wasserpumpe 14 oder die zweite und die dritte Wasserpumpe 24 und 32 wahlweise arbeiten.
  • Ein Betrieb des Kühlens des Batteriemoduls 33 in dem Kühlungsmodus des Fahrzeuges wird mit Bezug auf 3 beschrieben.
  • 3 ist ein Betriebszustandsdiagramm zum Kühlen eines Batteriemoduls durch ein Kältemittel in einem Kühlungsmodus eines Fahrzeuges in dem Wärmepumpensystem für ein Fahrzeug gemäß der beispielhaften Ausführungsform der Erfindung.
  • Mit Bezug auf 3 arbeitet in der ersten Kühlvorrichtung 10 die erste Wasserpumpe 14, um das elektrische Bauteil 15 und den Wärmetauscher 53 zu kühlen. Dementsprechend wird das von dem ersten Radiator 12 gekühlte erste Kühlmittel zu dem elektrischen Bauteil 15 und dem Wärmetauscher 53 zirkuliert.
  • Hier ist die erste Zweigleitung 18 durch den Betrieb des ersten Ventils V1 geschlossen.
  • Das heißt, in der ersten Kühlvorrichtung 10 kann das von dem ersten Radiator 12 gekühlte erste Kühlmittel durch den Betrieb der ersten Wasserpumpe 14 dem elektrischen Bauteil 15 und dem Wärmetauscher 53 zugeführt werden.
  • In der zweiten Kühlvorrichtung 20 arbeitet die zweite Wasserpumpe 24, um das zweite Kühlmittel dem Wärmetauscher 53 zuzuführen.
  • Indessen ist die zweite Zweigleitung 29 geschlossen. Außerdem ist die dritte Zweigleitung 37 durch den Betrieb des zweiten Ventils V2 geschlossen.
  • Dementsprechend ist die zweite Kühlmittelleitung 21 durch die durch den Betrieb des zweiten Ventils V2 geschlossene zweite und dritte Zweigleitung 29 und 37 mit der dritten Kühlmittelleitung 31 verbunden.
  • Demzufolge wird in der zweiten Kühlvorrichtung 20 und der dritten Kühlvorrichtung 30 das zweite Kühlmittel durch den Betrieb der zweiten Wasserpumpe 24 und der dritten Wasserpumpe 32 entlang der zweiten Kühlmittelleitung 21 und der dritten Kühlmittelleitung 31 zirkuliert.
  • Dementsprechend wird das von dem zweiten Radiator 22 gekühlte zweite Kühlmittel in der zweiten Kühlmittelleitung 21 und der dritten Kühlmittelleitung 31 zirkuliert, um den Wärmetauscher 53 durch den Betrieb der zweiten und der dritten Wasserpumpe 24 und 32 zu kühlen.
  • Das heißt, das von dem zweiten Radiator 22 gekühlte zweite Kühlmittel kann durch den Betrieb der zweiten Wasserpumpe 24 und der dritten Wasserpumpe 32 dem Batteriemodul 33 und dem Wärmetauscher 53 zugeführt werden.
  • Hier kann das durch den Chiller 40 hindurchtretende zweite Kühlmittel entlang der dritten Kühlmittelleitung 31 und der zweiten Kühlmittelleitung 21 durch den Wärmetauscher 53 und den zweiten Radiator 22 hindurchtreten und kann dann zu dem Batteriemodul 33 zurückgeführt werden.
  • In der Klimaanlage 50 arbeitet jede Komponente, um den Innenraum des Fahrzeuges zu kühlen. Dementsprechend wird das Kältemittel entlang der Kältemittelleitung 51 zirkuliert.
  • Hier ist die Kältemittelzweigleitung 65 durch den Betrieb des Kältemittelventils 64 geschlossen. Ebenso kann das Kältemittelventil 64 die mit dem Nebenkondensator 54 verbundene Kältemittelleitung 51 öffnen, so dass der Wärmetauscher 53 mit dem Nebenkondensator 54 verbunden ist.
  • Die Kältemittelleitung 51, die den Nebenkondensator 54 und den Verdampfer 56 miteinander verbindet, ist durch den Betrieb des dritten Expansionsventils 55 geöffnet. Die Kältemittelverbindungsleitung 61 ist durch den Betrieb des vierten Expansionsventils 63 geöffnet.
  • Dann kann das durch den Nebenkondensator 54 hindurchtretende Kältemittel entlang der Kältemittelleitung 51 und der Kältemittelverbindungsleitung 61 zirkuliert werden.
  • Hier können das dritte und das vierte Expansionsventil 55 und 63 das Kältemittel expandieren, so dass das expandierte Kältemittel jeweils zugeordnet dem Verdampfer 56 und dem Chiller 40 zugeführt wird.
  • Der Nebenkondensator 54 kann das von dem Wärmetauscher 53 eingeführte Kältemittel durch Wärmeaustausch des Kältemittels mit der Außenluft zusätzlich kondensieren.
  • Außerdem kondensiert der Wärmetauscher 53 das Kältemittel durch das erste und das zweite Kühlmittel, die entlang der ersten und der zweiten Kühlmittelleitung 11 und 21 strömen.
  • Indessen wird das durch den Chiller 40 hindurchtretende zweite Kühlmittel durch Wärmeaustausch mit dem zu dem Chiller 40 geführten expandierten Kältemittel gekühlt.
  • Das von dem Chiller 40 gekühlte zweite Kühlmittel tritt sequentiell durch den Wärmetauscher 53 und den zweiten Radiator 22 hindurch und wird dann dem Batteriemodul 33 zugeführt. Dementsprechend wird das Batteriemodul 33 von dem gekühlten zweiten Kühlmittel effizient gekühlt.
  • Das heißt, das vierte Expansionsventil 63 expandiert einen Teil des durch den Nebenkondensator 54 hindurchtretenden Kältemittels, um das expandierte Kältemittel dem Chiller 40 zuzuführen, und öffnet die Kältemittelverbindungsleitung 61.
  • Dementsprechend wird ein Teil des von dem Nebenkondensator 54 abgeführten Kältemittels durch den Betrieb des vierten Expansionsventils 63 expandiert, um einen Niedrigtemperatur- und Niederdruckzustand zu erhalten, und wird in den mit der Kältemittelverbindungsleitung 61 verbundenen Chiller 40 eingeführt.
  • Dann tauscht das in den Chiller 40 eingeführte Kältemittel Wärme mit dem zweiten Kühlmittel, tritt über die Kältemittelverbindungsleitung 61 durch den Akkumulator 57 hindurch und wird dann in den Kompressor 59 eingeführt.
  • Das zweite Kühlmittel, dessen Temperatur sich erhöht, während es das Batteriemodul 33 kühlt, wird durch Wärmeaustausch mit dem Niedrigtemperatur- und Niederdruckkältemittel in dem Chiller 40 gekühlt.
  • Das gekühlte zweite Kühlmittel tritt entlang der dritten Kühlmittelleitung 31 und der zweiten Kühlmittelleitung 21 durch den Wärmetauscher 53 und den zweiten Radiator 22 hindurch und wird dann zu dem Batteriemodul 33 zurückgeführt.
  • Das heißt, das zweite Kühlmittel kann das Batteriemodul 33 effizient kühlen, während es den oben beschriebenen Betrieb wiederholt durchführt.
  • Indessen strömt das von den Nebenkondensator 54 abgeführte übrige Kältemittel durch die Kältemittelleitung 51 hindurch, um den Innenraum des Fahrzeuges zu kühlen, und tritt sequentiell durch das dritte Expansionsventil 55, den Verdampfer 56, den Akkumulator 57, den Kompressor 59, den inneren Kondensator 52a und den Wärmetauscher 53 hindurch.
  • Hier wird die in das HVAC-Modul 52 eingeführte Außenluft von dem Kältemittel, welches in den Verdampfer 56 eingeführt wird und in einem Niedrigtemperaturzustand ist, gekühlt, während sie durch den Verdampfer 56 hindurchtritt.
  • In diesem Falle schließt die Öffnungs/Schließklappe 52b einen Abschnitt, der durch den inneren Kondensator 52 hindurchtritt, so dass die gekühlte Außenluft nicht durch den inneren Kondensator 52a hindurchtritt. Daher wird die gekühlte Außenluft direkt in den Innenraum des Fahrzeuges eingeführt, um es dadurch zu ermöglichen, den Innenraum des Fahrzeuges zu kühlen.
  • Indessen wird das Kältemittel mit einer erhöhten Menge an Kondensation expandiert und dem Verdampfer 56 zugeführt, während es sequentiell durch den inneren Kondensator 52a, den Wärmetauscher 53 und den Nebenkondensator 54 hindurchtritt, um dadurch das Kältemittel auf eine niedrige Temperatur zu verdampfen.
  • Das heißt, in der vorliegenden beispielhaften Ausführungsform kondensiert der innere Kondensator 52a primär das Kältemittel durch Wärmeaustausch des Kältemittels mit der Außenluft, und der Wärmetauscher 53 kondensiert sekundär das Kältemittel durch Wärmeaustausch des Kältemittels mit dem ersten und dem zweiten Kühlmittel, und anschließend kondensiert der Nebenkondensator 54 zusätzlich das Kältemittel durch Wärmeaustausch des Kältemittels mit der Außenluft, so dass es vorteilhaft ist, die Nebenkühlung des Kältemittels zu bilden.
  • Da das Kältemittel mit der Nebenkühlung auf eine niedrige Temperatur in dem Verdampfer 56 verdampft wird, kann die Temperatur der durch den Verdampfer 56 hindurchtretenden Außenluft weiter verringert werden, um dadurch die Kühlleistung und Effizienz zu verbessern.
  • Indessen kann in der Gaseinspritzvorrichtung 70 das zweite Expansionsventil 74 das von dem inneren Kondensator 52a zugeführte Kältemittel dem Wärmetauscher 53 zuführen, ohne das Kältemittel zu expandieren.
  • Während der oben beschriebene Vorgang wiederholt durchgeführt wird, kann das Kältemittel den Innenraum des Fahrzeuges in dem Kühlungsmodus kühlen und gleichzeitig durch den Chiller 40 hindurchtreten, um das zweite Kühlmittel durch den Wärmeaustausch zu kühlen.
  • Das von dem Chiller 40 gekühlte Niedrigtemperaturkühlmittel wird in das Batteriemodul 33 eingeführt. Dementsprechend kann das Batteriemodul 33 von dem zugeführten Niedrigtemperaturkühlmittel effizient gekühlt werden.
  • In der vorliegenden beispielhaften Ausführungsform wird der Betrieb des Rückgewinnens der äußeren Wärmequelle und der von dem elektrischen Bauteil 15 erzeugten Abwärme in dem Heizungsmodus des Fahrzeuges mit Bezug auf 4 beschrieben.
  • 4 ist ein Betriebszustandsdiagramm zum Rückgewinnen der äußeren Wärmequelle und der von dem elektrischen Bauteil erzeugten Abwärme entsprechend einem Heizungsmodus in dem Wärmepumpensystem für ein Fahrzeug gemäß der beispielhaften Ausführungsform der Erfindung.
  • Mit Bezug auf 4 kann das Wärmepumpensystem die äußere Wärmequelle von der Außenluft zusammen mit der von dem elektrischen Bauteil 15 erzeugten Abwärme absorbieren.
  • Zuerst arbeitet in der ersten Kühlvorrichtung 10 die erste Wasserpumpe 14, um das erste Kühlmittel zu zirkulieren.
  • Hier kann die erste Zweigleitung 18 durch den Betrieb des ersten Ventils V1 wahlweise geöffnet oder geschlossen sein.
  • Das heißt, wenn die Menge der von dem elektrischen Bauteil 15 erzeugten Wärme gering ist, öffnet das erste Ventil V1 die erste Zweigleitung 18 und schließt die erste Kühlmittelleitung 11, die das elektrische Bauteil 15 und den ersten Radiator 12 miteinander verbindet.
  • Dementsprechend zirkuliert das durch das elektrische Bauteil 15 hindurchtretende erste Kühlmittel weiter entlang der ersten Kühlmittelleitung 11, ohne durch den ersten Radiator 12 hindurchzutreten, und gewinnt die Abwärme von dem elektrischen Bauteil 15 zurück, so dass sich die Temperatur des ersten Kühlmittels erhöht.
  • Das erste Kühlmittel, dessen Temperatur sich erhöht, wird dem Wärmetauscher 53 zugeführt. In diesem Falle kann der Wärmetauscher 53 die von dem elektrischen Bauteil 15 erzeugte Abwärme von dem Kühlmittel, dessen Temperatur sich erhöht, zurückgewinnen.
  • Andererseits, wenn das elektrische Bauteil 15 überhitzt ist, schließt das erste Ventil V1 die erste Zweigleitung 18 und öffnet die erste Kühlmittelleitung 11, die das elektrische Bauteil 15 und den ersten Radiator 12 miteinander verbindet.
  • Dementsprechend wird das durch das elektrische Bauteil 15 hindurchtretende erste Kühlmittel entlang der ersten Kühlmittelleitung 11 zirkuliert und von dem ersten Radiator 12 gekühlt. Das von dem ersten Radiator 12 gekühlte erste Kühlmittel kühlt das überhitzte elektrische Bauteil 15, um dadurch zu verhindern, dass das elektrische Bauteil 15 noch mehr überhitzt wird.
  • Indessen arbeitet in der zweiten Kühlvorrichtung 20 die zweite Wasserpumpe 24, um das zweite Kühlmittel dem Wärmetauscher 53 zuzuführen.
  • Hier ist die zweite Zweigleitung 29 geöffnet. Gleichzeitig ist die dritte Zweigleitung 37 geschlossen, während die zweite Kühlmittelleitung 21 und die dritte Kühlmittelleitung 31 durch den Betrieb des zweiten Ventils V2 nicht miteinander verbunden sind.
  • Das heißt, in der zweiten Kühlvorrichtung 20 kann die geöffnete zweite Zweigleitung 29 mit der zweiten Kühlmittelleitung 21 verbunden sein, und der geschlossene Kreislauf, durch welchen hindurch das Kühlmittel unabhängig von der dritten Kühlvorrichtung 30 zirkuliert, kann gebildet werden.
  • Indessen wird in der dritten Kühlvorrichtung 30 das zweite Kühlmittel durch die dritte Wasserpumpe 32, deren Betrieb stoppt, nicht zirkuliert.
  • Dementsprechend kann das durch den zweiten Radiator 22 hindurchtretende zweite Kühlmittel durch den Betrieb der zweiten Wasserpumpe 24 entlang der zweiten Kühlmittelleitung 21 und der zweiten Zweigleitung 29 zirkuliert werden.
  • Hier absorbiert das durch die zweite Kühlmittelleitung 21 hindurchtretende zweite Kühlmittel die äußere Wärmequelle, während es durch den zweiten Radiator 22 hindurchtritt, so dass sich die Temperatur des zweiten Kühlmittels erhöht. Das zweite Kühlmittel, dessen Temperatur sich erhöht, wird dem Wärmetauscher 53 zugeführt.
  • Das heißt, in der ersten und der zweiten Kühlvorrichtung 10 und 20 treten das erste und das zweite Kühlmittel, deren Temperatur sich durch die äußere Wärmequelle und die von dem elektrischen Bauteil 15 erzeugte Abwärme erhöht, durch den Betrieb der ersten und der zweiten Wasserpumpe 14 und 24 durch den Wärmetauscher 53 hindurch.
  • In diesem Falle kann der Wärmetauscher 53 die äußere Wärmequelle und die von dem elektrischen Bauteil 15 erzeugte Abwärme zurückgewinnen, während das zugeführte erste und das zugeführte zweite Kühlmittel mit dem Kältemittel Wärme tauschen.
  • Indessen arbeitet in der Klimaanlage 50 jede Komponente, um den Innenraum des Fahrzeuges zu heizen. Dementsprechend wird das Kältemittel entlang der Kältemittelleitung 51 zirkuliert.
  • Hier ist die Kältemittelleitung 51, die den Nebenkondensator 54 und den Verdampfer 56 miteinander verbindet, durch den Betrieb des dritten Expansionsventils 55 geschlossen. Die Kältemittelverbindungsleitung 61 ist durch den Betrieb des vierten Expansionsventils 63 geschlossen.
  • Das heißt, die Kältemittelleitung 51, die den Nebenkondensator 54 und den Verdampfer 56 miteinander verbindet, und die Kältemittelverbindungsleitung 61, die mit dem Chiller 40 verbunden ist, sind durch den Betrieb des dritten und des vierten Expansionsventils 55 und 63 geschlossen.
  • Die Kältemittelzweigleitung 65 kann durch den Betrieb des Kältemittelventils 64 geöffnet sein. Außerdem kann die Kältemittelleitung 51, die den Wärmetauscher 53 und den Nebenkondensator 54 miteinander verbindet, durch den Betrieb des Kältemittelventils 64 geschlossen sein.
  • In diesem Falle stoppt in der Gaseinspritzvorrichtung 70 der Betrieb des ersten Expansionsventils 73 und des Gas-Flüssigkeit-Separators 71.
  • Außerdem kann das zweite Expansionsventil 74 das von dem inneren Kondensator 52a über die Zuführeinheit 72 zugeführte Kältemittel expandieren und das expandierte Kältemittel dem Wärmetauscher 53 zuführen.
  • Dementsprechend kann der Wärmetauscher 53 die äußere Wärmequelle und die von dem elektrischen Bauteil 15 erzeugte Abwärme zurückgewinnen, während er das während des Hindurchtretens durch das zweite Expansionsventil 74 expandierte Kältemittel durch Wärmeaustausch des ersten Kühlmittels, dessen Temperatur sich während des Kühlens des elektrischen Bauteils 15 erhöht, mit dem zweiten Kühlmittel, dessen Temperatur sich während des Rückgewinnens der äußeren Wärmequelle erhöht, verdampft.
  • Das durch den Wärmetauscher 53 hindurchtretende Kältemittel wird entlang der durch den Betrieb des Kältemittelventils 64 geöffneten Kältemittelzweigleitung 65 dem Akkumulator 57 zugeführt.
  • Das dem Akkumulator 57 zugeführte Kältemittel wird in ein Gas und eine Flüssigkeit getrennt. Unter den Kältemitteln, die in das Gas und die Flüssigkeit getrennt werden, wird das gasförmige Kältemittel dem Kompressor 59 zugeführt.
  • Das von dem Kompressor 59 in einen Hochtemperatur- und Hochdruckzustand komprimierte Kältemittel wird in den inneren Kondensator 52a eingeführt.
  • Hier kann das dem inneren Kondensator 52a zugeführte Kältemittel die Temperatur der in das HVAC-Modul 52 eingeführten Außenluft erhöhen.
  • Die Öffnungs/Schließklappe 52b ist geöffnet, so dass die in das HVAC-Modul 52 eingeführte und durch den Verdampfer 56 hindurchtretende Außenluft durch den inneren Kondensator 52a hindurchtritt.
  • Daher wird die von der Außenseite eingeführte Außenluft in einem Raumtemperaturzustand eingeführt, in welchem sie zum Zeitpunkt des Hindurchtretens durch den Verdampfer 56, dem das Kältemittel nicht zugeführt wird, nicht gekühlt wird. Die eingeführte Außenluft wird in einen Hochtemperaturzustand geändert, während sie durch den inneren Kondensator 52a hindurchtritt, und wird dann in den Innenraum des Fahrzeuges eingeführt, so dass das Heizen des Innenraumes des Fahrzeuges realisiert werden kann.
  • In der vorliegenden beispielhaften Ausführungsform wird ein Betrieb, wenn die Gaseinspritzvorrichtung 70 arbeitet, während die äußere Wärmequelle und die von dem elektrischen Bauteil 15 erzeugte Abwärme zurückgewonnen werden, in dem Heizungsmodus des Fahrzeuges mit Bezug auf 5 beschrieben.
  • 5 ist ein Betriebszustandsdiagramm zum Rückgewinnen der äußeren Wärmequelle und der von dem elektrischen Bauteil erzeugten Abwärme entsprechend dem Heizungsmodus und einem Betrieb einer Gaseinspritzvorrichtung in dem Wärmepumpensystem für ein Fahrzeug gemäß der beispielhaften Ausführungsform der Erfindung.
  • Mit Bezug auf 5 kann das Wärmepumpensystem die äußere Wärmequelle von der Außenluft zusammen mit der von dem elektrischen Bauteil 15 erzeugten Abwärme absorbieren.
  • Zuerst arbeitet in der ersten Kühlvorrichtung 10 die erste Wasserpumpe 14, um das erste Kühlmittel zu zirkulieren.
  • Hier kann die erste Zweigleitung 18 durch den Betrieb des ersten Ventils V1 wahlweise geöffnet oder geschlossen sein.
  • Das heißt, wenn die Menge der von dem elektrischen Bauteil 15 erzeugten Wärme gering ist, öffnet das erste Ventil V1 die erste Zweigleitung 18 und schließt die erste Kühlmittelleitung 11, die das elektrische Bauteil 15 und den ersten Radiator 12 miteinander verbindet.
  • Dementsprechend zirkuliert das durch das elektrische Bauteil 15 hindurchtretende erste Kühlmittel weiter entlang der ersten Kühlmittelleitung 11, ohne durch den ersten Radiator 12 hindurchzutreten, und gewinnt die Abwärme von dem elektrischen Bauteil 15 zurück, so dass sich die Temperatur des ersten Kühlmittels erhöht.
  • Das erste Kühlmittel, dessen Temperatur sich erhöht, wird dem Wärmetauscher 53 zugeführt. In diesem Falle kann der Wärmetauscher 53 die von dem elektrischen Bauteil 15 erzeugte Abwärme von dem Kühlmittel, dessen Temperatur sich erhöht, zurückgewinnen.
  • Andererseits, wenn das elektrische Bauteil 15 überhitzt ist, schließt das erste Ventil V1 die erste Zweigleitung 18 und öffnet die erste Kühlmittelleitung 11, die das elektrische Bauteil 15 und den ersten Radiator 12 miteinander verbindet.
  • Dementsprechend wird das durch das elektrische Bauteil 15 hindurchtretende erste Kühlmittel entlang der ersten Kühlmittelleitung 11 zirkuliert und von dem ersten Radiator 12 gekühlt. Das von dem ersten Radiator 12 gekühlte erste Kühlmittel kühlt das überhitzte elektrische Bauteil 15, um dadurch zu verhindern, dass das elektrische Bauteil 15 noch mehr überhitzt wird.
  • Indessen arbeitet in der zweiten Kühlvorrichtung 20 die zweite Wasserpumpe 24, um das zweite Kühlmittel dem Wärmetauscher 53 zuzuführen.
  • Hier ist die zweite Zweigleitung 29 geöffnet. Gleichzeitig ist die dritte Zweigleitung 37 geschlossen, während die zweite Kühlmittelleitung 21 und die dritte Kühlmittelleitung 31 durch den Betrieb des zweiten Ventils V2 nicht miteinander verbunden sind.
  • Das heißt, in der zweiten Kühlvorrichtung 20 kann die geöffnete zweite Zweigleitung 29 mit der zweiten Kühlmittelleitung 21 verbunden sein, und der geschlossene Kreislauf, durch welchen hindurch das Kühlmittel unabhängig von der dritten Kühlvorrichtung 30 zirkuliert, kann gebildet werden.
  • Indessen wird in der dritten Kühlvorrichtung 30 das zweite Kühlmittel durch die dritte Wasserpumpe 32, deren Betrieb stoppt, nicht zirkuliert.
  • Dementsprechend kann das durch den zweiten Radiator 22 hindurchtretende zweite Kühlmittel durch den Betrieb der zweiten Wasserpumpe 24 entlang der zweiten Kühlmittelleitung 21 und der zweiten Zweigleitung 29 zirkuliert werden.
  • Hier absorbiert das durch die zweite Kühlmittelleitung 21 hindurchtretende zweite Kühlmittel die äußere Wärmequelle, während es durch den zweiten Radiator 22 hindurchtritt, so dass sich die Temperatur des zweiten Kühlmittels erhöht. Das zweite Kühlmittel, dessen Temperatur sich erhöht, wird dem Wärmetauscher 53 zugeführt.
  • Das heißt, in der ersten und der zweiten Kühlvorrichtung 10 und 20 treten das erste und das zweite Kühlmittel, deren Temperatur sich durch die äußere Wärmequelle und die von dem elektrischen Bauteil 15 erzeugte Abwärme erhöht, durch den Betrieb der ersten und der zweiten Wasserpumpe 14 und 24 durch den Wärmetauscher 53 hindurch.
  • In diesem Falle kann der Wärmetauscher 53 die äußere Wärmequelle und die von dem elektrischen Bauteil 15 erzeugte Abwärme zurückgewinnen, während das zugeführte erste und das zugeführte zweite Kühlmittel mit dem Kältemittel Wärme tauschen.
  • Indessen arbeitet in der Klimaanlage 50 jede Komponente, um den Innenraum des Fahrzeuges zu heizen. Dementsprechend wird das Kältemittel entlang der Kältemittelleitung 51 zirkuliert.
  • Hier ist die Kältemittelleitung 51, die den Nebenkondensator 54 und den Verdampfer 56 miteinander verbindet, durch den Betrieb des dritten Expansionsventils 55 geschlossen. Die Kältemittelverbindungsleitung 61 ist durch den Betrieb des vierten Expansionsventils 63 geschlossen.
  • Das heißt, die Kältemittelleitung 51, die den Nebenkondensator 54 und den Verdampfer 56 miteinander verbindet, und die Kältemittelverbindungsleitung 61, die mit dem Chiller 40 verbunden ist, sind durch den Betrieb des dritten und des vierten Expansionsventils 55 und 63 geschlossen.
  • Die Kältemittelzweigleitung 65 kann durch den Betrieb des Kältemittelventils 64 geöffnet sein. Außerdem kann die Kältemittelleitung 51, die den Wärmetauscher 53 und den Nebenkondensator 54 miteinander verbindet, durch den Betrieb des Kältemittelventils 64 geschlossen sein.
  • Hier kann in der Gaseinspritzvorrichtung 70 das erste Expansionsventil 73 das von dem inneren Kondensator 52a über die Zuführeinheit 72 zugeführte Kältemittel expandieren und das expandierte Kältemittel dem Gas-Flüssigkeit-Separator 71 zuführen.
  • Der Gas-Flüssigkeit-Separator 71 kann das gasförmige Kältemittel unter den von dem ersten Expansionsventil 73 zugeführten Kältemitteln über die geöffnete Zuführleitung 75 dem Kompressor 59 zuführen.
  • Außerdem kann das zweite Expansionsventil 74 das von dem Gas-Flüssigkeit-Separator 71 zugeführte Kältemittel zusätzlich expandieren und das expandierte Kältemittel dem über die Kältemittelleitung 51 verbundenen Wärmetauscher 53 zuführen.
  • Dementsprechend kann der Wärmetauscher 53 die äußere Wärmequelle und die von dem elektrischen Bauteil 15 erzeugte Abwärme zurückgewinnen, während er das während des Hindurchtretens durch das zweite Expansionsventil 74 expandierte Kältemittel durch Wärmeaustausch des ersten Kühlmittels, dessen Temperatur sich während des Kühlens des elektrischen Bauteils 15 erhöht, mit dem zweiten Kühlmittel, dessen Temperatur sich während des Rückgewinnens der äußeren Wärmequelle erhöht, verdampft.
  • Das durch den Wärmetauscher 53 hindurchtretende Kältemittel wird entlang der durch den Betrieb des Kältemittelventils 64 geöffneten Kältemittelzweigleitung 65 dem Akkumulator 57 zugeführt.
  • Das dem Akkumulator 57 zugeführte Kältemittel wird in ein Gas und eine Flüssigkeit getrennt. Unter den Kältemitteln, die in das Gas und die Flüssigkeit getrennt werden, wird das gasförmige Kältemittel dem Kompressor 59 zugeführt.
  • Das von dem Kompressor 59 in einen Hochtemperatur- und Hochdruckzustand komprimierte Kältemittel wird in den inneren Kondensator 52a eingeführt.
  • Hier kann das dem inneren Kondensator 52a zugeführte Kältemittel die Temperatur der in das HVAC-Modul 52 eingeführten Außenluft erhöhen.
  • Die Öffnungs/Schließklappe 52b ist geöffnet, so dass die in das HVAC-Modul 52 eingeführte und durch den Verdampfer 56 hindurchtretende Außenluft durch den inneren Kondensator 52a hindurchtritt.
  • Daher wird die von der Außenseite eingeführte Außenluft in einem Raumtemperaturzustand eingeführt, in welchem sie zum Zeitpunkt des Hindurchtretens durch den Verdampfer 56, dem das Kältemittel nicht zugeführt wird, nicht gekühlt wird. Die eingeführte Außenluft wird in einen Hochtemperaturzustand geändert, während sie durch den inneren Kondensator 52a hindurchtritt, und wird dann in den Innenraum des Fahrzeuges eingeführt, so dass das Heizen des Innenraumes des Fahrzeuges realisiert werden kann.
  • Indessen wird unter den Kältemitteln, die dem Gas-Flüssigkeit-Separator 71 zugeführt werden, das gasförmige Kältemittel über die geöffnete Zuführleitung 75 dem Kompressor 59 zugeführt.
  • Das heißt, die Gaseinspritzvorrichtung 70 kann das gasförmige Kältemittel, das während des Hindurchtretens durch den Gas-Flüssigkeit-Separator 71 getrennt wird, über die Zuführleitung 75 zurück in den Kompressor 59 einführen, um dadurch die Strömungsrate des in der Kältemittelleitung 51 zirkulierten Kältemittels zu erhöhen.
  • Das in dem Gas-Flüssigkeit-Separator 71 gespeicherte flüssige Kältemittel wird entlang der durch den Betrieb des zweiten Expansionsventils 74 geöffneten Kältemittelleitung 51 in den Wärmetauscher 53 eingeführt.
  • In diesem Falle kann das zweite Expansionsventil 74 das von dem Gas-Flüssigkeit-Separator 71 zugeführte Kältemittel expandieren.
  • Das heißt, in der Gaseinspritzvorrichtung 70 kann der Gas-Flüssigkeit-Separator 71 das gasförmige Kältemittel über die Zuführleitung 75 dem Kompressor 59 zuführen und das flüssige Kältemittel dem zweiten Expansionsventil 74 zuführen.
  • Danach kann das Kältemittel expandiert werden, während es durch das zweite Expansionsventil 74 hindurchtritt, und kann durch Wärmeaustausch mit dem Kühlmittel in dem Wärmetauscher 53 verdampft werden.
  • Das Kältemittel kann die Abwärme von dem zweiten Kühlmittel, dessen Temperatur sich erhöht, während das erste Kühlmittel, dessen Temperatur sich erhöht, zurückgewonnen wird, und die äußere Wärmequelle während des Hindurchtretens durch das elektrische Bauteil 15 in dem Wärmetauscher 53 problemlos zurückgewinnen, um dadurch die Heizleistung und die Effizienz zu verbessern.
  • Das heißt, das Wärmepumpensystem gemäß der vorliegenden beispielhaften Ausführungsform kann die äußere Wärmequelle von der zweiten Kühlvorrichtung 20 absorbieren, wenn ein Heizen in einem Anfangsstartzustand (Leerlauf) oder in einem Anfangsfahrzustand des Fahrzeuges erforderlich ist, und die Abwärme des elektrischen Bauteils 15 verwenden, um die Temperatur des Kältemittels zu erhöhen, um dadurch den Leistungsverbrauch des Kompressors 59 zu reduzieren und die Heizungseffizienz zu verbessern.
  • Außerdem kann das Wärmepumpensystem gemäß der Erfindung die Heizungseffizienz und die Leistung verbessern, während die Verwendung einer separaten elektrischen Heizung minimiert wird.
  • Darüber hinaus kann die Gaseinspritzvorrichtung 70 die Strömungsrate des in der Kältemittelleitung 51 zirkulierten Kältemittels erhöhen, um dadurch die Heizleistung zu maximieren.
  • Indessen ist in der vorliegenden beispielhaften Ausführungsform als ein Beispiel beschrieben, dass die von dem elektrischen Bauteil 15 erzeugte Abwärme zusammen mit der äußeren Wärmequelle zurückgewonnen wird, jedoch ist die vorliegende beispielhafte Ausführungsform nicht darauf beschränkt, und die von dem Batteriemodul 33 erzeugte Abwärme kann wahlweise zurückgewonnen werden.
  • Das heißt, wenn die von dem Batteriemodul 33 erzeugte Abwärme zurückgewonnen wird, kann die dritte Kühlvorrichtung 30 arbeiten, und die Kältemittelverbindungsleitung 61 kann durch den Betrieb des vierten Expansionsventils 63 geöffnet sein, so dass das Kältemittel dem Chiller 40 zugeführt wird.
  • In der vorliegenden beispielhaften Ausführungsform wird der Betrieb in dem Entfeuchtungsmodus des Fahrzeuges mit Bezug auf 6 beschrieben.
  • 6 ist ein Betriebszustandsdiagramm für einen Entfeuchtungsmodus in dem Wärmepumpensystem für ein Fahrzeug gemäß der beispielhaften Ausführungsform der Erfindung.
  • Mit Bezug auf 6 kann das Wärmepumpensystem den Entfeuchtungsmodus während des Heizens des Innenraumes des Fahrzeuges durchführen.
  • Zuerst arbeitet in der ersten Kühlvorrichtung 10 die erste Wasserpumpe 14, um das erste Kühlmittel zu zirkulieren.
  • Hier kann die erste Zweigleitung 18 durch den Betrieb des ersten Ventils V1 wahlweise geöffnet oder geschlossen sein.
  • Das heißt, wenn die Menge der von dem elektrischen Bauteil 15 erzeugten Wärme gering ist, öffnet das erste Ventil V1 die erste Zweigleitung 18 und schließt die erste Kühlmittelleitung 11, die das elektrische Bauteil 15 und den ersten Radiator 12 miteinander verbindet.
  • Dementsprechend zirkuliert das durch das elektrische Bauteil 15 hindurchtretende erste Kühlmittel weiter entlang der ersten Kühlmittelleitung 11, ohne durch den ersten Radiator 12 hindurchzutreten, und gewinnt die Abwärme von dem elektrischen Bauteil 15 zurück, so dass sich die Temperatur des ersten Kühlmittels erhöht.
  • Das erste Kühlmittel, dessen Temperatur sich erhöht, wird dem Wärmetauscher 53 zugeführt. In diesem Falle kann der Wärmetauscher 53 die von dem elektrischen Bauteil 15 erzeugte Abwärme von dem Kühlmittel, dessen Temperatur sich erhöht, zurückgewinnen.
  • Andererseits, wenn das elektrische Bauteil 15 überhitzt ist, schließt das erste Ventil V1 die erste Zweigleitung 18 und öffnet die erste Kühlmittelleitung 11, die das elektrische Bauteil 15 und den ersten Radiator 12 miteinander verbindet.
  • Dementsprechend wird das durch das elektrische Bauteil 15 hindurchtretende erste Kühlmittel entlang der ersten Kühlmittelleitung 11 zirkuliert und von dem ersten Radiator 12 gekühlt. Das von dem ersten Radiator 12 gekühlte erste Kühlmittel kühlt das überhitzte elektrische Bauteil 15, um dadurch zu verhindern, dass das elektrische Bauteil 15 noch mehr überhitzt wird.
  • Indessen arbeitet in der zweiten Kühlvorrichtung 20 die zweite Wasserpumpe 24, um das zweite Kühlmittel dem Wärmetauscher 53 zuzuführen.
  • Hier ist die zweite Zweigleitung 29 geöffnet. Gleichzeitig ist die dritte Zweigleitung 37 geschlossen, während die zweite Kühlmittelleitung 21 und die dritte Kühlmittelleitung 31 durch den Betrieb des zweiten Ventils V2 nicht miteinander verbunden sind.
  • Das heißt, in der zweiten Kühlvorrichtung 20 kann die geöffnete zweite Zweigleitung 29 mit der zweiten Kühlmittelleitung 21 verbunden sein, und der geschlossene Kreislauf, durch welchen hindurch das Kühlmittel unabhängig von der dritten Kühlvorrichtung 30 zirkuliert, kann gebildet werden.
  • Indessen wird in der dritten Kühlvorrichtung 30 das zweite Kühlmittel durch die dritte Wasserpumpe 32, deren Betrieb stoppt, nicht zirkuliert.
  • Dementsprechend kann das durch den zweiten Radiator 22 hindurchtretende zweite Kühlmittel durch den Betrieb der zweiten Wasserpumpe 24 entlang der zweiten Kühlmittelleitung 21 und der zweiten Zweigleitung 29 zirkuliert werden.
  • Hier absorbiert das durch die zweite Kühlmittelleitung 21 hindurchtretende zweite Kühlmittel die äußere Wärmequelle, während es durch den zweiten Radiator 22 hindurchtritt, so dass sich die Temperatur des zweiten Kühlmittels erhöht. Das zweite Kühlmittel, dessen Temperatur sich erhöht, wird dem Wärmetauscher 53 zugeführt.
  • Das heißt, in der ersten und der zweiten Kühlvorrichtung 10 und 20 treten das erste und das zweite Kühlmittel, deren Temperatur sich durch die äußere Wärmequelle und die von dem elektrischen Bauteil 15 erzeugte Abwärme erhöht, durch den Betrieb der ersten und der zweiten Wasserpumpe 14 und 24 durch den Wärmetauscher 53 hindurch.
  • In diesem Falle kann der Wärmetauscher 53 die äußere Wärmequelle und die von dem elektrischen Bauteil 15 erzeugte Abwärme zurückgewinnen, während das zugeführte erste und das zugeführte zweite Kühlmittel mit dem Kältemittel Wärme tauschen.
  • Indessen arbeitet in der Klimaanlage 50 jede Komponente, um den Innenraum des Fahrzeuges zu heizen. Dementsprechend wird das Kältemittel entlang der Kältemittelleitung 51 zirkuliert.
  • Hier ist die Kältemittelleitung 51, die den Nebenkondensator 54 und den Verdampfer 56 miteinander verbindet, durch den Betrieb des dritten Expansionsventils 55 geschlossen. Die Kältemittelverbindungsleitung 61 ist durch den Betrieb des vierten Expansionsventils 63 geschlossen.
  • Das heißt, die Kältemittelleitung 51, die den Nebenkondensator 54 und den Verdampfer 56 miteinander verbindet, und die Kältemittelverbindungsleitung 61, die mit dem Chiller 40 verbunden ist, sind durch den Betrieb des dritten und des vierten Expansionsventils 55 und 63 geschlossen.
  • Die Kältemittelzweigleitung 65 kann durch den Betrieb des Kältemittelventils 64 geöffnet sein. Außerdem kann die Kältemittelleitung 51, die den Wärmetauscher 53 und den Nebenkondensator 54 miteinander verbindet, durch den Betrieb des Kältemittelventils 64 geschlossen sein.
  • In diesem Falle stoppt in der Gaseinspritzvorrichtung 70 der Betrieb des ersten Expansionsventils 73 und des Gas-Flüssigkeit-Separators 71.
  • Außerdem kann das zweite Expansionsventil 74 das von dem inneren Kondensator 52a über die Zuführeinheit 72 zugeführte Kältemittel expandieren und das expandierte Kältemittel dem Wärmetauscher 53 zuführen.
  • Dementsprechend kann der Wärmetauscher 53 die äußere Wärmequelle und die von dem elektrischen Bauteil 15 erzeugte Abwärme zurückgewinnen, während er das während des Hindurchtretens durch das zweite Expansionsventil 74 expandierte Kältemittel durch Wärmeaustausch des ersten Kühlmittels, dessen Temperatur sich während des Kühlens des elektrischen Bauteils 15 erhöht, mit dem zweiten Kühlmittel, dessen Temperatur sich während des Rückgewinnens der äußeren Wärmequelle erhöht, verdampft.
  • Hier ist die Entfeuchtungsleitung 80 durch den Betrieb des Rückschlagventils 81 geöffnet, so dass ein Teil des durch den Betrieb des zweiten Expansionsventils 74 expandierten Kältemittels dem Verdampfer 56 zugeführt wird.
  • Dementsprechend kann ein Teil des von dem zweiten Expansionsventil 74 expandierten Kältemittels über die geöffnete Entfeuchtungsleitung 80 in den Verdampfer 56 eingeführt werden.
  • Das in dem Wärmetauscher 53 verdampfte Kältemittel wird entlang der durch den Betrieb des Kältemittelventils 64 geöffneten Kältemittelzweigleitung 65 dem Akkumulator 57 zugeführt.
  • Das dem Akkumulator 57 zugeführte Kältemittel wird in ein Gas und eine Flüssigkeit getrennt. Unter den Kältemitteln, die in das Gas und die Flüssigkeit getrennt werden, wird das gasförmige Kältemittel dem Kompressor 59 zugeführt.
  • Das von dem Kompressor 59 in einen Hochtemperatur- und Hochdruckzustand komprimierte Kältemittel wird in den inneren Kondensator 52a eingeführt.
  • Hier kann das dem inneren Kondensator 52a zugeführte Kältemittel die Temperatur der in das HVAC-Modul 52 eingeführten Außenluft erhöhen.
  • Die Öffnungs/Schließklappe 52b ist geöffnet, so dass die in das HVAC-Modul 52 eingeführte und durch den Verdampfer 56 hindurchtretende Außenluft durch den inneren Kondensator 52a hindurchtritt.
  • Das heißt, die in das HVAC-Modul 52 eingeführte Außenluft wird durch das Kältemittel, welches in den Verdampfer 56 eingeführt wird und in einem Niedrigtemperaturzustand ist, entfeuchtet, während sie durch den Verdampfer 56 hindurchtritt. Danach wird die Außenluft in den Hochtemperaturzustand geändert, während sie durch den inneren Kondensator 52a hindurchtritt, und in den Innenraum des Fahrzeuges eingeführt, um dadurch den Innenraum des Fahrzeuges zu heizen und zu entfeuchten.
  • Indessen kann die in dieser Weise konfigurierte Gaseinspritzvorrichtung 70 in dem Entfeuchtungsmodus des Fahrzeuges wahlweise arbeiten.
  • Zuerst kann, wenn die Gaseinspritzvorrichtung 70 nicht arbeitet, das zweite Expansionsventil 74 das von dem inneren Kondensator 52a über die Zuführeinheit 72 zugeführte Kältemittel expandieren und das expandierte Kältemittel dem Wärmetauscher 53 zuführen.
  • Dementsprechend kann der Wärmetauscher 53 das Kältemittel durch Wärmeaustausch des Kältemittels mit dem ersten und dem zweiten Kühlmittel verdampfen.
  • Andererseits, wenn die Gaseinspritzvorrichtung 70 arbeitet, expandiert das erste Expansionsventil 73 das von dem inneren Kondensator 52a über die Zuführeinheit 72 zugeführte Kältemittel und führt das expandierte Kältemittel dem Gas-Flüssigkeit-Separator 71 zu.
  • Unter den Kältemitteln, die dem Gas-Flüssigkeit-Separator 71 zugeführt werden, wird das gasförmige Kältemittel über die geöffnete Zuführleitung 75 dem Kompressor 59 zugeführt.
  • Das heißt, die Gaseinspritzvorrichtung 70 kann das gasförmige Kältemittel, das während des Hindurchtretens durch den Gas-Flüssigkeit-Separator 71 getrennt wird, über die Zuführleitung 75 zurück in den Kompressor 59 einführen, um dadurch die Strömungsrate des in der Kältemittelleitung 51 zirkulierten Kältemittels zu erhöhen.
  • Das in dem Gas-Flüssigkeit-Separator 71 gespeicherte flüssige Kältemittel wird entlang der durch den Betrieb des zweiten Expansionsventils 74 geöffneten Kältemittelleitung 51 in den Wärmetauscher 53 eingeführt.
  • In diesem Falle kann das zweite Expansionsventil 74 das von dem Gas-Flüssigkeit-Separator 71 zugeführte Kältemittel expandieren.
  • Dementsprechend kann der Wärmetauscher 53 das Kältemittel durch Wärmeaustausch des Kältemittels mit dem ersten Kühlmittel oder dem zweiten Kühlmittel verdampfen.
  • Das heißt, in der Gaseinspritzvorrichtung 70 kann der Gas-Flüssigkeit-Separator 71 das gasförmige Kältemittel über die Zuführleitung 75 dem Kompressor 59 zuführen und das flüssige Kältemittel dem zweiten Expansionsventil 74 zuführen.
  • Danach kann das Kältemittel expandiert werden, während es durch das zweite Expansionsventil 74 hindurchtritt, und kann durch Wärmeaustausch mit dem ersten Kühlmittel oder dem zweiten Kühlmittel in dem Wärmetauscher 53 verdampft werden.
  • Ein Teil des während des Hindurchtretens durch das zweite Expansionsventil 74 expandierten Kältemittels wird entlang der geöffneten Entfeuchtungsleitung 80 dem Verdampfer 56 zugeführt.
  • Daher wird die in das HVAC-Modul 52 eingeführte Außenluft durch das Kältemittel, welches in den Verdampfer 56 eingeführt wird und in einem Niedrigtemperaturzustand ist, entfeuchtet, während sie durch den Verdampfer 56 hindurchtritt. Danach wird die Außenluft in den Hochtemperaturzustand geändert, während sie durch den inneren Kondensator 52a hindurchtritt, und in den Innenraum des Fahrzeuges eingeführt, um dadurch den Innenraum des Fahrzeuges zu heizen und zu entfeuchten.
  • Daher ist es, wie oben beschrieben, bei dem Wärmepumpensystem für ein Fahrzeug gemäß einer Ausführungsform der Erfindung möglich, das gesamte System durch einen (z.B. einen einzigen) Chiller zu vereinfachen, in welchem ein Kühlmittel und ein Kältemittel Wärme miteinander tauschen, um die Temperatur des Batteriemoduls 33 entsprechend einem Modus des Fahrzeuges zu steuern.
  • Außerdem ist es gemäß einer Ausführungsform der Erfindung möglich, die Gesamtfahrstrecke des Fahrzeuges durch effiziente Regelung der Temperatur des Batteriemoduls 33, um die optimale Leistung des Batteriemoduls 33 zu erhalten, und wirksame Handhabung des Batteriemoduls 33 zu erhöhen.
  • Ferner ist es gemäß einer Ausführungsform der Erfindung möglich, die Heizungseffizienz durch wahlweises Verwenden der äußeren Wärmequelle oder der von dem elektrischen Bauteil 15 erzeugten Abwärme in dem Heizungsmodus des Fahrzeuges zu verbessern.
  • Außerdem ist es gemäß einer Ausführungsform der Erfindung möglich, die Heizleistung durch Verwenden der Gaseinspritzvorrichtung 70 zu maximieren, um die Strömungsrate des Kältemittels in dem Heizungsmodus wahlweise zu erhöhen.
  • Darüber hinaus ist es gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der Erfindung möglich, die Herstellungskosten und das Gewicht zu reduzieren und die Raumausnutzung durch Vereinfachung des gesamten Systems zu verbessern.
  • Bezugszeichenliste
    • 10, 20, 30
    erste, zweite und dritte Kühlvorrichtung
    11, 21, 31
    erste, zweite und dritte Kühlmittelleitung
    12, 22
    erster und zweiter Radiator
    13
    Kühlgebläse
    14, 24, 32
    erste, zweite und dritte Wasserpumpe
    15
    elektrisches Bauteil
    17, 27
    erster und zweiter Vorratsbehälter
    18, 29, 37
    erste, zweite und dritte Zweigleitung
    33
    Batteriemodul
    35
    Kühlmittelheizung
    50
    Klimaanlage
    51
    Kältemittelleitung
    52
    HVAC-Modul
    53
    Wärmetauscher
    54
    Nebenkondensator
    55, 63
    drittes und viertes Expansionsventil
    56
    Verdampfer
    57
    Akkumulator
    59
    Verdampfer
    61
    Kältemittelverbindungsleitung
    64
    Kältemittelventil
    65
    Kältemittelzweigleitung
    70
    Gaseinspritzvorrichtung
    71
    Gas-Flüssigkeit-Separator
    72
    Zuführeinheit
    73, 74
    erstes und zweites Expansionsventil
    75
    Zuführleitung
    80
    Entfeuchtungsleitung
    81
    Rückschlagventil
    V1, V2
    erstes und zweites Ventil

Claims (20)

  1. Wärmepumpensystem für ein Fahrzeug, aufweisend: eine erste Kühlvorrichtung (10), die einen ersten Radiator (12), eine erste Wasserpumpe (14) und ein erstes Ventil (V1) aufweist, die mit einer ersten Kühlmittelleitung (11) verbunden sind, und konfiguriert ist, ein erstes Kühlmittel in der ersten Kühlmittelleitung (11) zu zirkulieren, um wenigstens ein elektrisches Bauteil (15) zu kühlen, das in der ersten Kühlmittelleitung (11) vorgesehen ist, eine zweite Kühlvorrichtung (20), die einen zweiten Radiator (22) und eine zweite Wasserpumpe (24) aufweist, die mit einer zweiten Kühlmittelleitung (21) verbunden sind, und konfiguriert ist, ein zweites Kühlmittel in der zweiten Kühlmittelleitung (21) zu zirkulieren, eine dritte Kühlvorrichtung (30), die eine dritte Kühlmittelleitung (31), die über ein zweites Ventil (V2) mit der zweiten Kühlvorrichtung (20) verbunden ist, eine dritte Wasserpumpe (32), die in der dritten Kühlmittelleitung (31) vorgesehen ist, und ein Batteriemodul (33) aufweist und konfiguriert ist, das zweite Kühlmittel in der dritten Kühlmittelleitung (31) wahlweise zu zirkulieren, einen Chiller (40), der in der dritten Kühlmittelleitung (31) vorgesehen ist, über eine Kältemittelverbindungsleitung (61) mit einer Kältemittelleitung (51) einer Klimaanlage (50) verbunden ist und konfiguriert ist, Wärme zwischen dem über die dritte Kühlmittelleitung (31) wahlweise eingeführten zweiten Kühlmittel und einem von der Klimaanlage (50) wahlweise zugeführten Kältemittel zu tauschen, um eine Temperatur des in der dritten Kühlmitteleitung (30) zirkulierten zweiten Kühlmittels zu steuern, und eine Gaseinspritzvorrichtung (70), die konfiguriert ist, das von einem in der Klimaanlage (50) einbezogenen inneren Kondensator (52a) zugeführte Kältemittel wahlweise zu expandieren und das expandierte Kältemittel einem Wärmetauscher (53) der Klimaanlage (50) zuzuführen und einen Teil des Kältemittels in dem von dem inneren Kondensator (52a) einem Kompressor (59) zugeführten Kältemittel dem Kompressor (59) wahlweise zuzuführen, um eine Strömungsrate des in der Kältemittelleitung (51) zirkulierten Kältemittels zu erhöhen, wobei der Wärmetauscher (53) mit der ersten Kühlmittelleitung (11) und der zweiten Kühlmittelleitung (21) derart verbunden ist, dass jeweils zugeordnet das erste Kühlmittel und das zweite Kühlmittel konfiguriert sind, dahindurchzutreten, wobei die Gaseinspritzvorrichtung (70) aufweist: einen Gas-Flüssigkeit-Separator (71), der ein gasförmiges Kältemittel und ein flüssiges Kältemittel unter den darin eingeführten Kältemitteln trennt und das gasförmige Kältemittel und das flüssige Kältemittel wahlweise abführt, eine Zuführeinheit (72), die über die Kältemittelleitung (51) mit dem inneren Kondensator (52a) verbunden ist, sodass das von dem inneren Kondensator (52a) zugeführte Kältemittel konfiguriert ist, eingeführt zu werden, ein erstes Expansionsventil (73), das zwischen dem Gas-Flüssigkeit-Separator (71) und der Zuführeinheit (72) konfiguriert ist, um das der Zuführeinheit (72) zugeführte Kältemittel wahlweise zu expandieren und das expandierte Kältemittel dem Gas-Flüssigkeit-Separator (71) zuzuführen, ein zweites Expansionsventil (74), das zwischen dem Gas-Flüssigkeit-Separator (71) und der Zuführeinheit (72) konfiguriert ist, um das der Zuführeinheit (72) zugeführte Kältemittel wahlweise zu expandieren und das expandierte Kältemittel dem Wärmetauscher (53) zuzuführen oder das von dem Gas-Flüssigkeit-Separator (71) zugeführte Kältemittel dem Wärmetauscher (53) zuzuführen, und eine Zuführleitung (75), die den Gas-Flüssigkeit-Separator (71) und den Kompressor (59) miteinander verbindet und konfiguriert ist, das gasförmige Kältemittel von dem Gas-Flüssigkeit-Separator (71) dem Kompressor (59) wahlweise zuzuführen.
  2. Wärmepumpensystem nach Anspruch 1, wobei die Klimaanlage (50) aufweist: ein HVAC(Heizung, Lüftung, Klimatisierung)-Modul (52), das einen Verdampfer (56), der mit der Kältemittelleitung (51) verbunden ist, und eine Öffnungs/Schließklappe (52b) aufweist, die darin vorgesehen ist, um die durch den Verdampfer (56) hindurchtretende Außenluft derart zu steuern, dass sie entsprechend einem Kühlungs-, einem Heizungs- und einem Entfeuchtungsmodus des Fahrzeuges in den inneren Kondensator (52a) wahlweise eingeführt wird, einen Kompressor (59), der zwischen dem Verdampfer (56) und dem inneren Kondensator (52a) mit der Kältemittelleitung (51) verbunden ist, einen Nebenkondensator (54), der in der Kältemittelleitung (51) zwischen dem Wärmetauscher (53) und dem Verdampfer (56) vorgesehen ist, ein drittes Expansionsventil (55), das in der den Nebenkondensator (54) und den Verdampfer (56) miteinander verbindenden Kältemittelleitung (51) vorgesehen ist, ein viertes Expansionsventil (63), das in der Kältemittelverbindungsleitung (61) vorgesehen ist, einen Akkumulator (57), der in der Kältemittelleitung (51) zwischen dem Verdampfer (56) und dem Kompressor (59) vorgesehen ist und mit der Kältemittelverbindungsleitung (61) verbunden ist, und eine Entfeuchtungsleitung (80), von der ein Ende mit der Kältemittelleitung (51) zwischen dem inneren Kondensator (52a) und dem Wärmetauscher (53) verbunden ist und das andere Ende mit der Kältemittelleitung (51) zwischen dem Verdampfer (56) und dem dritten Expansionsventil (55) verbunden ist, und die ein Rückschlagventil (81) aufweist.
  3. Wärmepumpensystem nach Anspruch 2, wobei der Wärmetauscher (53) das in dem inneren Kondensator (52a) kondensierte Kältemittel durch Wärmeaustausch mit dem ersten Kühlmittel und dem zweiten Kühlmittel oder einem von dem ersten und dem zweiten Kühlmittel entsprechend einem wahlweisen Betrieb der Gaseinspritzvorrichtung (70) zusätzlich kondensiert oder verdampft.
  4. Wärmepumpensystem nach Anspruch 2 oder 3, wobei das vierte Expansionsventil (63) das über die Kältemittelverbindungsleitung (61) eingeführte Kältemittel expandiert und das expandierte Kältemittel in den Chiller (40) einführt, wenn das Batteriemodul (33) durch das zweite Kühlmittel gekühlt wird, das mit dem Kältemittel Wärme getauscht hat.
  5. Wärmepumpensystem nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei: wenn die Gaseinspritzvorrichtung (70) in einem Heizungsmodus des Fahrzeuges arbeitet, das erste Expansionsventil (73) das von dem inneren Kondensator (52a) über die Zuführeinheit (72) zugeführte Kältemittel expandiert und das expandierte Kältemittel dem Gas-Flüssigkeit-Separator (71) zuführt, das zweite Expansionsventil (74) das von dem Gas-Flüssigkeit-Separator (71) zugeführte Kältemittel expandiert und das expandierte Kältemittel in die Kältemittelleitung (51) strömt, die Zuführleitung (75) geöffnet ist, und der Gas-Flüssigkeit-Separator (71) das gasförmige Kältemittel unter den darin eingeführten Kältemitteln über die geöffnete Zuführleitung (75) dem Kompressor (59) zuführt.
  6. Wärmepumpensystem nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei: wenn die Gaseinspritzvorrichtung (70) in einem Heizungsmodus des Fahrzeuges nicht arbeitet, ein Betrieb des ersten Expansionsventils (73) stoppt, die Einführung des Kältemittels in den Gas-Flüssigkeit-Separator (71) blockiert ist, und das zweite Expansionsventil (74) das von dem inneren Kondensator (52a) über die Zuführeinheit (72) zugeführte Kältemittel expandiert und das expandierte Kältemittel dem Wärmetauscher (53) zuführt.
  7. Wärmepumpensystem nach einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei: in einem Kühlungsmodus oder einem Entfeuchtungsmodus des Fahrzeuges, ein Betrieb des ersten Expansionsventils (73) in der Gaseinspritzvorrichtung (70) stoppt, das zweite Expansionsventil (74) das Kältemittel durch die Kältemittelleitung (51) hindurchströmt, ohne das von dem inneren Kondensator (52a) über die Zuführeinheit (72) zugeführte Kältemittel zu expandieren, und die Einführung des Kältemittels in den Gas-Flüssigkeit-Separator (71) blockiert ist.
  8. Wärmepumpensystem nach einem der Ansprüche 1 bis 7, wobei die Klimaanlage (50) ferner aufweist: eine Kältemittelzweigleitung (65), die das von dem Wärmetauscher (53) abgeführte Kältemittel durch einen Betrieb eines in der Kältemittelleitung (51) vorgesehenen Kältemittelventils (64) zwischen dem Wärmetauscher (53) und dem Nebenkondensator (54) wahlweise direkt in den Akkumulator (57) einführt, wobei das Kältemittelventil (64) die Kältemittelzweigleitung (65) in einem Heizungsmodus des Fahrzeuges öffnet.
  9. Wärmepumpensystem nach einem der Ansprüche 1 bis 8, wobei: die erste Kühlvorrichtung (10) mit einer ersten Zweigleitung (18) versehen ist, die über das in der ersten Kühlmittelleitung (11) zwischen dem ersten Radiator (12) und der ersten Wasserpumpe (14) vorgesehene erste Ventil (V1) mit der ersten Kühlmittelleitung (11) zwischen dem ersten Radiator (12) und der ersten Wasserpumpe (14) verbunden ist, die zweite Kühlvorrichtung (20) mit einer zweiten Zweigleitung (29) versehen ist, welche die zweite Kühlmittelleitung (21) und die dritte Kühlmittelleitung (31) voneinander trennt, und die dritte Kühlvorrichtung (30) mit einer dritten Zweigleitung (37) versehen ist, die über das zweite Ventil (V2) mit der dritten Kühlmittelleitung (31) verbunden ist, um einen geschlossen Kreislauf unabhängig von der zweiten Kühlvorrichtung (20) zu bilden.
  10. Wärmepumpensystem nach einem der Ansprüche 1 bis 9, wobei: das erste und das vierte Expansionsventil (73, 63) jeweils ein elektronisches Zweiwege-Expansionsventil sind, welches das Kältemittel wahlweise expandiert, während es die Strömung des Kältemittels steuert, und einen Einlass und einen Auslass aufweist.
  11. Wärmepumpensystem nach einem der Ansprüche 1 bis 10, wobei: das zweite Expansionsventil (74) ein elektronisches Dreiwege-Expansionsventil ist, welches das Kältemittel wahlweise expandiert, während es die Strömung des Kältemittels steuert, und zwei Einlässe und einen Auslass aufweist.
  12. Wärmepumpensystem für ein Fahrzeug, aufweisend: eine erste Kühlvorrichtung (10), die einen ersten Radiator (12), eine erste Wasserpumpe (14) und ein erstes Ventil (V1) aufweist, die mit einer ersten Kühlmittelleitung (11) verbunden sind, und konfiguriert ist, ein erstes Kühlmittel in der ersten Kühlmittelleitung (11) zu zirkulieren, um wenigstens ein elektrisches Bauteil (15) zu kühlen, das in der ersten Kühlmittelleitung (11) vorgesehen ist, eine zweite Kühlvorrichtung (20), die einen zweiten Radiator (22) und eine zweite Wasserpumpe (24) aufweist, die mit einer zweiten Kühlmittelleitung (21) verbunden sind, und konfiguriert ist, ein zweites Kühlmittel in der zweiten Kühlmittelleitung (21) zu zirkulieren, eine dritte Kühlvorrichtung (30), die eine dritte Kühlmittelleitung (31), die über ein zweites Ventil (V2) mit der zweiten Kühlvorrichtung (20) verbunden ist, eine dritte Wasserpumpe (32), die in der dritten Kühlmittelleitung (31) vorgesehen ist, und ein Batteriemodul (33) aufweist und konfiguriert ist, das zweite Kühlmittel in der dritten Kühlmittelleitung (31) wahlweise zu zirkulieren, wobei die erste Kühlvorrichtung (10) eine erste Zweigleitung (18) aufweist, die über das in der ersten Kühlmittelleitung (11) zwischen dem ersten Radiator (12) und der ersten Wasserpumpe (14) vorgesehene erste Ventil (V1) mit der ersten Kühlmittelleitung (11) zwischen dem ersten Radiator (12) und der ersten Wasserpumpe (14) verbunden ist, die zweite Kühlvorrichtung (20) eine zweite Zweigleitung (29) aufweist, welche die zweite Kühlmittelleitung (21) und die dritte Kühlmittelleitung (31) voneinander trennt, und die dritte Kühlvorrichtung (30) eine dritte Zweigleitung (37) aufweist, die über das zweite Ventil (V2) mit der dritten Kühlmittelleitung (31) verbunden ist, um einen geschlossen Kreislauf unabhängig von der zweiten Kühlvorrichtung (20) zu bilden, einen Chiller (40), der in der dritten Kühlmittelleitung (31) vorgesehen ist, über eine Kältemittelverbindungsleitung (61) mit einer Kältemittelleitung (51) einer Klimaanlage (50) verbunden ist und konfiguriert ist, Wärme zwischen dem über die dritte Kühlmittelleitung (31) wahlweise eingeführten zweiten Kühlmittel und einem von der Klimaanlage (50) wahlweise zugeführten Kältemittel zu tauschen, um eine Temperatur des in der dritten Kühlmitteleitung (30) zirkulierten zweiten Kühlmittels zu steuern, eine Gaseinspritzvorrichtung (70), die konfiguriert ist, das von einem in der Klimaanlage (50) einbezogenen inneren Kondensator (52a) zugeführte Kältemittel wahlweise zu expandieren und das expandierte Kältemittel einem Wärmetauscher (53) der Klimaanlage (50) zuzuführen und einen Teil des Kältemittels in dem von dem inneren Kondensator (52a) einem Kompressor (59) zugeführten Kältemittel dem Kompressor (59) wahlweise zuzuführen, wobei der Wärmetauscher (53) mit der ersten Kühlmittelleitung (11) und der zweiten Kühlmittelleitung (21) verbunden ist, sodass jeweils zugeordnet das erste Kühlmittel und das zweite Kühlmittel konfiguriert sind, dahindurchzutreten, wobei die Gaseinspritzvorrichtung (70) aufweist: einen Gas-Flüssigkeit-Separator (71), der ein gasförmiges Kältemittel und ein flüssiges Kältemittel unter den darin eingeführten Kältemitteln trennt und das gasförmige Kältemittel und das flüssige Kältemittel wahlweise abführt, und eine Zuführeinheit (72), die über die Kältemittelleitung (51) mit dem inneren Kondensator (52a) derart verbunden ist, dass das von dem inneren Kondensator (52a) zugeführte Kältemittel konfiguriert ist, eingeführt zu werden, und ein HVAC(Heizung, Lüftung, Klimatisierung)-Modul (52), das einen Verdampfer (56), der mit der Kältemittelleitung (51) verbunden ist, und eine Öffnungs/Schließklappe (52b) aufweist, die darin vorgesehen ist, um die durch den Verdampfer (56) hindurchtretende Außenluft derart zu steuern, dass sie entsprechend einem Kühlungs-, einem Heizungs- und einem Entfeuchtungsmodus des Fahrzeuges in den inneren Kondensator (52a) wahlweise eingeführt wird, einen Kompressor (59), der zwischen dem Verdampfer (56) und dem inneren Kondensator (52a) mit der Kältemittelleitung (51) verbunden ist, einen Nebenkondensator (54), der in der Kältemittelleitung (51) zwischen dem Wärmetauscher (53) und dem Verdampfer (56) vorgesehen ist, einen Akkumulator (57), der in der Kältemittelleitung (51) zwischen dem Verdampfer (56) und dem Kompressor (59) vorgesehen ist und mit der Kältemittelverbindungsleitung (61) verbunden ist, und eine Kältemittelzweigleitung (65), die konfiguriert ist, das von dem Wärmetauscher (53) abgeführte Kältemittel durch einen Betrieb eines in der Kältemittelleitung (51) vorgesehenen Kältemittelventils (64) zwischen dem Wärmetauscher (53) und dem Nebenkondensator (54) wahlweise direkt in den Akkumulator (57) einzuführen, wobei das Kältemittelventil (64) die Kältemittelzweigleitung (65) in einem Heizungsmodus des Fahrzeuges öffnet.
  13. Wärmepumpensystem nach Anspruch 12, wobei das System derart konfiguriert ist, dass: wenn das Batteriemodul (33) in einem Kühlungsmodus des Fahrzeuges gekühlt wird, in der ersten Kühlvorrichtung (10) die erste Zweigleitung (18) durch einen Betrieb des ersten Ventils (V1) geschlossen ist, und das von dem ersten Radiator (12) gekühlte erste Kühlmittel durch einen Betrieb der ersten Wasserpumpe (14) zu dem elektrischen Bauteil (15) zirkuliert wird, die zweite Zweigleitung (29) geschlossen ist, und die dritte Zweigleitung (37) durch einen Betrieb des zweiten Ventils (V2) geschlossen ist, die zweite Kühlmittelleitung (21) und die dritte Kühlmittelleitung (31) durch die geschlossene zweite und dritte Zweigleitung (29, 37) miteinander verbunden sind, in der zweiten Kühlvorrichtung (20) und der dritten Kühlvorrichtung (30) das zweite Kühlmittel durch einen Betrieb der zweiten Wasserpumpe (24) und einen Betrieb der dritten Wasserpumpe (32) in der zweiten Kühlmittelleitung (21) und der dritten Kühlmittelleitung (31) zirkuliert wird, in der dritten Kühlvorrichtung (30) das durch den Chiller (40) hindurchtretende zweite Kühlmittel dem Batteriemodul (33) zugeführt wird, in der Klimaanlage (50) das Kältemittel entlang der Kältemittelleitung (51) und der Kältemittelverbindungsleitung (61) zirkuliert wird, während die Kältemittelverbindungsleitung (61) geöffnet ist, das expandierte Kältemittel jeweils dem Verdampfer (56) und dem Chiller (40) zugeführt wird, die Kältemittelzweigleitung (65) durch den Betrieb des Kältemittelventils (64) geschlossen ist, und in der Gaseinspritzvorrichtung (70) das Kältemittel von dem inneren Kondensator (52a) dem Wärmetauscher (53) zugeführt wird, ohne das Kältemittel zu expandieren.
  14. Wärmepumpensystem nach Anspruch 12 oder 13, wobei das System derart konfiguriert ist, dass: in der ersten Kühlvorrichtung (10) das von dem ersten Radiator (12) gekühlte erste Kühlmittel durch den Betrieb der ersten Wasserpumpe (14) dem Wärmetauscher (53) zugeführt wird, das von dem zweiten Radiator (22) gekühlte zweite Kühlmittel durch den Betrieb der zweiten Wasserpumpe (24) und der dritten Wasserpumpe (32) entlang der zweiten Kühlmittelleitung (21) und der dritten Kühlmittelleitung (31), die miteinander verbunden sind, sequentiell durch das Batteriemodul (33) und den Chiller (40) hindurchtritt und dann dem Wärmetauscher (53) zugeführt wird, und der Wärmetauscher (53) das Kältemittel durch Wärmeaustausch des Kältemittels mit jedem von dem ersten und dem zweiten Kühlmittel kondensiert.
  15. Wärmepumpensystem nach einem der Ansprüche 12 bis 14, wobei das System derart konfiguriert ist, dass: wenn eine äußere Wärmequelle und eine von dem elektrischen Bauteil (15) erzeugte Abwärme in einem Heizungsmodus des Fahrzeuges zurückgewonnen werden, die erste Zweigleitung (18) durch den Betrieb des ersten Ventils (V1 ) wahlweise geöffnet oder geschlossen ist, in der ersten Kühlvorrichtung (10) das erste Kühlmittel durch den Betrieb der ersten Wasserpumpe (14) zu dem elektrischen Bauteil (15) zirkuliert wird, die dritte Zweigleitung (37) geschlossen ist, und die zweite Zweigleitung (29) geöffnet ist, während die Verbindung zwischen der zweiten Kühlmittelleitung (21) und der dritten Kühlmittelleitung (31) durch den Betrieb des zweiten Ventils (V2) geschlossen ist, in der zweiten Kühlvorrichtung (20) das zweite Kühlmittel durch den Betrieb der zweiten Wasserpumpe (24) entlang der zweiten Kühlmittelleitung (21) und der geöffneten zweiten Zweigleitung (29) zirkuliert wird, in der dritten Kühlvorrichtung (30) der Betrieb der dritten Wasserpumpe (32) stoppt, in der Klimaanlage (50) die den Nebenkondensator (54) und den Verdampfer (56) miteinander verbindende Kältemittelleitung (51) geschlossen ist, die Kältemittelverbindungsleitung (61) geschlossen ist, die Kältemittelzweigleitung (65) durch den Betrieb des Kältemittelventils (64) geöffnet ist, in der Gaseinspritzvorrichtung (70) der Betrieb des Gas-Flüssigkeit-Separators (71) stoppt, das Kältemittel von dem inneren Kondensator (52a) expandiert wird, und das expandierte Kältemittel dem Wärmetauscher (53) zugeführt wird, der mit der Kältemittelleitung (51) verbunden ist, und der Wärmetauscher (53) die äußere Wärmequelle und die von dem elektrischen Bauteil (15) erzeugte Abwärme zurückgewinnt, während er das durch Wärmeaustausch des ersten Kühlmittels, dessen Temperatur sich während des Kühlens des elektrischen Bauteils (15) erhöht, mit dem zweiten Kühlmittel, dessen Temperatur sich während des Rückgewinnens der äußeren Wärmequelle erhöht, zugeführte Kältemittel verdampft.
  16. Wärmepumpensystem nach einem der Ansprüche 12 bis 15, wobei das System derart konfiguriert ist, dass: wenn die Gaseinspritzvorrichtung (70) arbeitet, während eine äußere Wärmequelle und die von dem elektrischen Bauteil (15) erzeugte Abwärme in dem Heizungsmodus des Fahrzeuges zurückgewonnen werden, die erste Zweigleitung (18) durch den Betrieb des ersten Ventils (V1 ) wahlweise geöffnet oder geschlossen ist, in der ersten Kühlvorrichtung (10) das erste Kühlmittel durch den Betrieb der ersten Wasserpumpe (14) zu dem elektrischen Bauteil (15) zirkuliert wird, die dritte Zweigleitung (37) geschlossen ist, und die zweite Zweigleitung (29) geöffnet ist, während die Verbindung zwischen der zweiten Kühlmittelleitung (21) und der dritten Kühlmittelleitung (31) durch den Betrieb des zweiten Ventils (V2) geschlossen ist, in der zweiten Kühlvorrichtung (20) das zweite Kühlmittel durch den Betrieb der zweiten Wasserpumpe (24) entlang der zweiten Kühlmittelleitung (21) und der geöffneten zweiten Zweigleitung (29) zirkuliert wird, in der dritten Kühlvorrichtung (30) der Betrieb der dritten Wasserpumpe (32) stoppt, in der Klimaanlage (50) die den Nebenkondensator (54) und den Verdampfer (56) miteinander verbindende Kältemittelleitung (51) geschlossen ist, die Kältemittelverbindungsleitung (61) geschlossen ist, die Kältemittelzweigleitung (65) durch den Betrieb des Kältemittelventils (64) geöffnet ist, in der Gaseinspritzvorrichtung (70) das Kältemittel von der Zuführeinheit (72) expandiert wird, und das expandierte Kältemittel dem Gas-Flüssigkeit-Separator (71) zugeführt wird, der Gas-Flüssigkeit-Separator (71) das gasförmige Kältemittel unter dem zugeführten Kältemittel über die geöffnete Zuführleitung (75) dem Kompressor (59) zuführt, das von dem Gas-Flüssigkeit-Separator (71) zugeführte Kältemittel zusätzlich expandiert wird, und das expandierte Kältemittel dem Wärmetauscher (53) zugeführt wird, der mit der Kältemittelleitung (51) verbunden ist, und der Wärmetauscher (53) die äußere Wärmequelle und die von dem elektrischen Bauteil (15) erzeugte Abwärme zurückgewinnt, während er das Kältemittel durch Wärmeaustausch des ersten Kühlmittels, dessen Temperatur sich während des Kühlens des elektrischen Bauteils (15) erhöht, mit dem zweiten Kühlmittel, dessen Temperatur sich während des Rückgewinnens der äußeren Wärmequelle erhöht, verdampft.
  17. Wärmepumpensystem nach einem der Ansprüche 12 bis 16, wobei das System derart konfiguriert ist, dass: in dem Heizungs- und Entfeuchtungsmodus des Fahrzeuges, die erste Zweigleitung (18) durch den Betrieb des ersten Ventils (V1 ) wahlweise geöffnet oder geschlossen ist, in der ersten Kühlvorrichtung (10) das erste Kühlmittel durch den Betrieb der ersten Wasserpumpe (14) zu dem elektrischen Bauteil (15) zirkuliert wird, die dritte Zweigleitung (37) geschlossen ist, und die zweite Zweigleitung (29) geöffnet ist, während die Verbindung zwischen der zweiten Kühlmittelleitung (21) und der dritten Kühlmittelleitung (31) durch den Betrieb des zweiten Ventils (V2) geschlossen ist, in der zweiten Kühlvorrichtung (20) das zweite Kühlmittel durch den Betrieb der zweiten Wasserpumpe (24) entlang der zweiten Kühlmittelleitung (21) und der geöffneten zweiten Zweigleitung (29) zirkuliert wird, der Betrieb der dritten Kühlvorrichtung (30) stoppt, in der Klimaanlage (50) die den Nebenkondensator (54) und den Verdampfer (56) miteinander verbindende Kältemittelleitung (51) geschlossen ist, die Kältemittelverbindungsleitung (61) geschlossen ist, die Kältemittelzweigleitung (65) durch den Betrieb des Kältemittelventils (64) geöffnet ist, die den Wärmetauscher (53) und den Nebenkondensator (54) miteinander verbindende Kältemittelleitung (51) durch den Betrieb des Kältemittelventils (64) geschlossen ist, in der Gaseinspritzvorrichtung (70) der Betrieb des Gas-Flüssigkeit-Separators (71) stoppt, das von dem inneren Kondensator (52a) zugeführte Kältemittel expandiert wird, und das expandierte Kältemittel dem Wärmetauscher (53) zugeführt wird, der mit der Kältemittelleitung (51) verbunden ist, der Wärmetauscher (53) die von dem elektrischen Bauteil (15) erzeugte Abwärme zurückgewinnt, während er das Kältemittel durch Wärmeaustausch des Kältemittels mit einem Kühlmittel, dessen Temperatur sich während des Kühlens des elektrischen Bauteils (15) erhöht, verdampft, und die Entfeuchtungsleitung (80) geöffnet ist, so dass ein Teil des expandierten Kältemittels dem Verdampfer (56) zugeführt wird.
  18. Wärmpumpensystem nach einem der Ansprüche 12 bis 17, wobei das System derart konfiguriert ist, dass: wenn das elektrische Bauteil (15) und das Batteriemodul (33) durch das Kühlmittel gekühlt werden, die erste Zweigleitung (18) durch den Betrieb des ersten Ventils (V1 ) geschlossen ist, die zweite Zweigleitung (29) geschlossen ist, das zweite Ventil (V2) die zweite Kühlmittelleitung (21) und die dritte Kühlmittelleitung (31) miteinander verbindet und die dritte Zweigleitung (37) schließt, das von dem ersten Radiator (12) gekühlte erste Kühlmittel durch den Betrieb der ersten Wasserpumpe (14) entlang der ersten Kühlmittelleitung (11) dem elektrischen Bauteil (15) zugeführt wird, das von dem zweiten Radiator (22) gekühlte zweite Kühlmittel durch den Betrieb der zweiten und der dritten Wasserpumpe (24, 32) entlang der zweiten und der dritten Kühlmittelleitung (21, 31) dem Batteriemodul (33) zugeführt wird, und der Betrieb der Klimaanlage (50) und der Gaseinspritzvorrichtung (70) stoppt.
  19. Wärmepumpensystem nach einem der Ansprüche 12 bis 18, wobei der Wärmetauscher (53) ein wassergekühlter Wärmetauscher ist, und der Nebenkondensator (54) ein luftgekühlter Wärmetauscher ist.
  20. Wärmepumpensystem nach einem der Ansprüche 12 bis 19, wobei das elektrische Bauteil (15) eine Leistungssteuervorrichtung, einen Inverter, ein bordeigenes Ladegerät (OBC), eine Leistungsumwandlungsvorrichtung oder eine Autonomes-Fahren-Steuereinrichtung aufweist.
DE102022131381.6A 2022-06-24 2022-11-28 Wärmepumpensystem für ein Fahrzeug Pending DE102022131381A1 (de)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020220077818A KR20240000964A (ko) 2022-06-24 2022-06-24 차량용 히트펌프 시스템
KR10-2022-0077818 2022-06-24

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE102022131381A1 true DE102022131381A1 (de) 2024-01-04

Family

ID=89167447

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE102022131381.6A Pending DE102022131381A1 (de) 2022-06-24 2022-11-28 Wärmepumpensystem für ein Fahrzeug

Country Status (4)

Country Link
US (1) US20230415539A1 (de)
KR (1) KR20240000964A (de)
CN (1) CN117284041A (de)
DE (1) DE102022131381A1 (de)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20240041073A (ko) * 2022-09-22 2024-03-29 현대자동차주식회사 차량용 히트펌프 시스템

Also Published As

Publication number Publication date
KR20240000964A (ko) 2024-01-03
US20230415539A1 (en) 2023-12-28
CN117284041A (zh) 2023-12-26

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE102016224707B4 (de) Wärmepumpensystem für ein Fahrzeug
DE102017221157B4 (de) Wärmepumpensystem für Fahrzeug
DE102017112203B4 (de) Wärmepumpensystem für ein Fahrzeug
DE102017112826B4 (de) Wärmepumpensystem für ein Fahrzeug
DE102019110433A1 (de) Wärmepumpensystem für ein Fahrzeug
DE102017206180B4 (de) Wärmepumpe für ein Fahrzeug
DE102020106948A1 (de) Wärmepumpensystem für ein Fahrzeug
DE102019129304A1 (de) Wärmepumpensystem für ein Fahrzeug
DE102021117639A1 (de) Wärmepumpensystem für ein Fahrzeug
DE102018112968A1 (de) Wärmepumpensystem für ein Fahrzeug
DE102019128735A1 (de) Wärmepumpensystem für ein Fahrzeug
DE102019125197A1 (de) Wärmepumpensystem für ein fahrzeug
DE102019130748A1 (de) Wärmepumpensystem für fahrzeug
DE102020119339A1 (de) Wärmepumpensystem für ein Fahrzeug
DE102017221557A1 (de) Wärmepumpensystem für ein Fahrzeug
DE102019114203A1 (de) Batteriekühlsystem für ein fahrzeug
DE102019207203A1 (de) Wärmepumpensystem für fahrzeuge
DE102020122306A1 (de) Wärmepumpensystem für fahrzeug
DE102017126872B4 (de) Zentralisierte-Energie-Modul für ein Fahrzeug
DE102020112775A1 (de) Wärmepumpensystem für fahrzeug
DE102021117580A1 (de) Wärmepumpensystem für ein Fahrzeug
DE102017221052A1 (de) Zentralenergiemodul für ein Fahrzeug
DE102019129442A1 (de) Wärmepumpensystem für ein Fahrzeug
DE102021110108A1 (de) Wärmepumpensystem für ein Fahrzeug
DE102020131453A1 (de) Wärmepumpensystem für ein fahrzeug