用于电动车辆的冷却剂系统和具有冷却剂系统和制冷剂回路的用于电动车辆的冷却系统的制作方法

本发明涉及一种在权利要求1的前序部分中所述类型的用于电动车辆的冷却剂系统和一种在权利要求11的前序部分中所述类型的具有冷却剂系统和制冷剂回路的用于电动车辆的冷却系统。

背景技术：

1、这种用于电动车辆的冷却剂系统和用于电动车辆的冷却系统在现有技术中以多种实施变型方案已经公知。

2、本发明由此着手。

技术实现思路

1、本发明所基于的任务是改进用于电动车辆的冷却剂系统和具有冷却剂系统和制冷剂回路的用于电动车辆的冷却系统。

2、该任务通过具有权利要求1的特征的用于电动车辆的冷却剂系统解决，其特征在于，所述至少一个阀构造为仅一个唯一的多通阀，并且冷却剂系统的部件旁通管路相对于可被冷却剂穿流的部件中的至少一个部件设置为使得该部件可借助部件旁通管路与多通阀引导冷却剂地连接，使得在多通阀的第一切换状态中冷却剂既可沿第一流动方向穿流部件旁通管路又可穿流该部件并且在多通阀的第二切换状态中冷却剂可沿与第一流动方向相反的第二流动方向在该部件的旁路中穿流部件旁通管路。上述部件在此可以构造为根据本发明的冷却剂系统的任何有意义且合适的可被冷却剂穿流的部件。当借助部件旁通管路绕行部件时，冷却剂在该部件的旁路中被引导。此外，该问题通过具有权利要求11的特征的用于电动车辆的冷却系统来解决。从属权利要求涉及本发明的有利扩展方案。

3、本发明的主要优点特别是在于改进用于电动车辆的冷却剂系统和具有冷却剂系统和制冷剂回路的用于电动车辆的冷却系统。基于本发明，可以以在结构和制造技术上更简单的方式实现功能复杂的用于电动车辆的冷却剂系统和冷却系统。借助根据本发明的包括多通阀和部件旁通管路的组合，部件旁通管路可以用于根据本发明的冷却剂系统的彼此不同的运行状态，因为冷却剂可沿两个原则上可能的流动方向穿流部件旁通管路。相应地，冷却剂管路和阀的数量显著减少。同时，通过本发明提高了这种冷却剂系统和冷却系统的效率，因为上述具有明显更少部件的系统能实现与现有技术相比更高的功能复杂性。相应地，可借助简单构造的具有少量部件和冷却剂管路的系统实现该系统的多个运行状态、即运行模式。

4、原则上，根据本发明的用于电动车辆的冷却系统和根据本发明的用于电动车辆的冷却剂系统可以分别按照类型、工作原理、材料和尺寸在广泛的适合范围内自由选择。本发明也不限于在纯电动车辆中应用。例如本发明也可以有利地用于所谓的混合动力车辆中。

5、根据本发明的冷却剂系统的一种有利的扩展方案规定，所述多个部件具有冷却系统的以下部件的至少一个子集：冷却剂泵、电池、冷冻器、冷却剂加热装置、具有电动马达和用于电动马达的功率电子装置的动力系统、用于与自由环境进行热交换的冷却空气散热器、冷凝器。所述部件在此也可以以多个相应部件安装在根据本发明的冷却剂系统中。由此对于根据本发明的冷却剂系统给出用于冷却剂系统的重要部件。

6、根据本发明的冷却剂系统的上述实施方式的一种特别有利的扩展方案规定，所述多个部件具有冷冻器，部件旁通管路构造为冷冻器旁通管路，并且所述冷冻器构造为在多通阀的第二切换状态中可借助部件旁通管路在旁路中被绕流的部件，优选地，构造为冷冻器出口的部件出口可借助部件旁通管路与多通阀引导冷却剂地连接。以这种方式，所述部件和部件旁通管路以特别适合的方式实现。借助冷冻器，特别是可以将电池冷却到对于其功能所需的温度范围上，尽管电动车辆的环境条件和/或运行条件不利。但冷冻器基于本发明也可以附加于此或替代于此地用于其它冷却任务，例如用于冷却功率电子装置和/或电动马达。在每次借助具有根据本发明的冷却剂系统的根据本发明的冷却系统进行冷却时产生的余热、即冷冻器的余热在此可以根据多通阀的切换状态有意义地用于加热车辆的其它区域、例如乘客舱，或者用于加热冷却剂系统的其它部件。当然，也可以想到例如借助冷却剂系统的冷却空气散热器将该余热释放到自由环境。

7、根据本发明的冷却剂系统的另一种有利的扩展方案规定，所述多个部件分布地设置在冷却剂系统的至少两个冷却剂回路上，所述至少两个冷却剂回路可借助多通阀引导冷却剂地相互连接，优选地，一方面第一冷却剂泵和/或电池和/或冷冻器和/或冷却剂加热装置设置在第一冷却剂回路中和/或另一方面第二冷却剂泵和/或动力系统和/或冷却空气散热器和/或冷凝器设置在第二冷却剂回路中。以这种方式可能的是，所述至少两个冷却剂回路一方面分别分离地或另一方面在引导冷却剂的相互连接中运行。该扩展方案的优选实施方式给出该扩展方案的特别有利的设计。当然，该扩展方案也包括具有多于两个冷却剂回路的本发明的实施方式。

8、根据本发明的冷却剂系统的上述扩展方案的一种有利扩展方案规定，所述第一冷却剂回路构造为电池子回路，其具有冷冻器、第一冷却剂泵、关于冷却剂对第一冷却剂泵的穿流沿流动方向设置在第一冷却剂泵之后的电池，并且所述第二冷却剂回路构造为传动系子回路，其具有第二冷却剂泵和关于冷却剂对第二冷却剂泵的穿流沿流动方向设置在第二冷却剂泵之后的动力系统和用于借助环境空气冷却在传动系子回路中流动的冷却剂的冷却空气散热器。由此，第一和第二冷却剂回路以非常有利的方式实现。

9、根据本发明的冷却剂系统的最后提到的实施方式的一种特别有利的扩展方案规定，所述多通阀构造为使得冷却剂可在多通阀的所有可能的切换状态中并且在多通阀从这些切换状态中的一个切换状态转换到这些切换状态中的另一个切换状态时无中断地穿流传动系子回路。由此确保传动系子回路和因此功率电子装置和电动马达在电动车辆的所有环境条件和运行条件下可靠地被冷却到对于其规定功能所需的温度。

10、根据回引权利要求3的权利要求5或6所述的根据本发明的冷却剂系统的一种有利扩展方案规定，所述冷冻器旁通管路的一端关于冷却剂对冷冻器和第一冷却剂泵的穿流引导冷却剂地沿流动方向设置在冷冻器出口之后和第一冷却剂泵的入口之前。以这种方式可能的是，一方面在基本上不同时冷却电池的情况下将冷冻器例如用于其它冷却任务。当第一冷却剂泵关断时，这是可能的。另一方面，在第一冷却剂泵接通的情况下，与在使用冷冻器的情况下以冷却剂穿流电池的情况不同，借助该扩展方案例如可以在绕行冷冻器的情况下借助冷冻器旁通管路以冷却剂穿流电池。

11、根据权利要求5至7中任一项所述的根据本发明的冷却剂系统的一种有利扩展方案规定，在所述电池子回路中关于冷却剂对电池的穿流沿流动方向在电池之后附加地设置止回阀，使得所述止回阀仅能实现冷却剂从电池向多通阀的方向的流动。由此例如可以更简单地构造多通阀，因为借助止回阀有效地阻止了从多通阀的方向不希望地穿流电池。否则，即当没有设置这种止回阀时，则可以借助多通阀、即在多通阀的一个切换状态中防止冷却剂不希望地穿流电池。

12、根据权利要求5至8中任一项所述的根据本发明的冷却剂系统的一种有利扩展方案规定，所述电池子回路附加地具有用于在需要时加热电池的冷却剂加热装置，所述冷却剂加热装置关于冷却剂对冷冻器的穿流沿流动方向设置在多通阀之后和冷冻器之前，优选地，冷冻器和冷却剂加热装置设置在电池子回路的一个共同的冷却剂管路中，特别优选地，冷却剂加热装置构造为电加热装置。以这种方式，在存在环境极端寒冷或类似情况时也可加热电池。此外，该扩展方案的优选实施方式还具有另一优点，即借助冷冻器旁通管路可以以在结构和制造技术上简单的方式既绕行冷冻器又绕行冷却剂加热装置。在绕行至少一个部件、例如冷冻器和冷却剂加热装置时，冷却剂在所述一个或多个部件的旁路中被引导。此外，根据该扩展方案的特别优选的实施方式，冷却剂加热装置可以特别有利地实现；这特别是适用于车辆是电动车辆的情况。

13、根据权利要求4至9中任一项所述的根据本发明的冷却剂系统的一种有利扩展方案规定，所述冷却剂系统构造为使得根据多通阀的切换状态可以仅借助多通阀实现以下引导冷却剂的连接的至少一个子集、优选全部：a)冷冻器与电池的引导冷却剂的连接，b)冷冻器与功率电子装置和电动马达的引导冷却剂的连接，c)冷冻器与冷却空气散热器、功率电子装置和电动马达的引导冷却剂的连接，d)冷冻器与电池、功率电子装置和电动马达的引导冷却剂的连接，e)冷冻器与电池、冷却空气散热器、功率电子装置和电动马达的引导冷却剂的连接。由此，根据本发明的冷却剂系统特别灵活并且因此也可以用于电动车辆中在电路技术方面本身要求非常高的温度调节任务。这特别是适用于该扩展方案的优选实施方式。

14、与根据本发明的冷却剂系统相关的优点也可以用于根据本发明的冷却系统，其包括冷却剂系统和用于对电动车辆的乘客舱进行空气调节的制冷剂回路。

15、根据本发明的冷却系统的一种有利扩展方案规定，所述制冷剂回路构造用于对电动车辆的乘客舱进行空气调节和/或用于对在冷却剂回路中流动的冷却剂进行温度调节。由此可以以特别有利的方式使用制冷剂回路。

16、回引权利要求2的根据本发明的冷却系统的一种有利扩展方案规定，所述冷却系统构造为使得借助冷冻器在需要时可在一侧的冷却剂系统和另一侧的制冷剂回路之间建立热传递连接。以这种方式，借助冷却剂除了对制冷剂回路、即对在制冷剂回路中流动的制冷剂进行温度调节之外也能以在结构和制造技术上非常简单的方式实现对冷却剂系统的温度调节。因此，冷冻器既是冷却剂系统的部件又是制冷剂回路的部件。

17、此外，回引权利要求2的根据本发明的冷却系统的另一种有利扩展方案规定，所述冷却系统构造为使得借助冷凝器在需要时可在一侧的冷却剂系统和另一侧的制冷剂回路之间建立热传递连接，优选地，冷凝器引导冷却剂地设置在传动系子回路中。因此，例如存在于用于电动车辆的常规制冷剂回路中的部件、即冷凝器既可用于制冷剂回路的运行，也可用于一侧的冷却剂系统和另一侧的制冷剂回路之间的热传递。相应地，在此得出与根据本发明的冷却系统的上述扩展方案的优点类似的优点。此外，在根据本发明的冷却系统的两种所述扩展方案的组合中，一方面能够在冷却剂系统和制冷剂回路之间交换还更多的能量。另一方面，根据本发明的冷却系统的灵活性由此进一步提高。