[发明专利]用于加热和/或冷却电池和机动车内部的机动车系统

说明书

技术领域

本发明涉及一种如权利要求1前序部分所述的用于加热和/或冷却电池和机动车内部的机动车系统和一种如权利要求9前序部分所述的方法。

背景技术

在具有内燃机马达和电动马达的混合动力车中，以及也在仅由电动机驱动的电动机动车中，一般需要电加热装置，用于加热机动车内部的空气。在具有内燃机马达的混合动力车中，内燃机马达的废热一般不足以加热机动车内部。在电动机动车中不存在内燃机马达，因此用于加热机动车内部空气的热量仅仅由电加热装置提供。在此，混合动力车或电动机动车一般具有以水作为冷却剂的第二冷却剂循环，它可以由电加热装置加热。在此，第二冷却剂循环的冷却剂具有空气热交换器，第二冷却剂循环的冷却剂的热量通过该空气热交换器传递给机动车内部空气。

混合动力车或电动机动车的电池必需加热或冷却，用于得到足够的电池运行温度，例如在0℃至40℃的温度范围。在从电池输出电能时，电池放热，因此必需冷却电池，由此使电池不加热到高于30℃或40℃的温度。在低的外界温度时，例如在0℃以下，需要加热电池，由此可以由电池输出电能，而且也能输入电能充电。为此，混合动力车或电动机动车具有第一冷却剂循环，通过它冷却电池，尤其可以通过环境空气冷却。

EP 1264715A2示出一个用于电动机动车或混合动力车的机动车冷却系统。该机动车冷却系统具有冷却剂循环，它与电池热耦联。在通过电池的冷却剂循环中还安装冷却循环的蒸发器，具有冷凝器、压缩机和膨胀阀。利用蒸发器可以使冷却剂循环通过电池冷却，由此利用冷循环也可以冷却电池。冷循环还具有附加的蒸发器，利用它可以冷却机动车内部的空气。

发明内容

因此本发明的目的是，提供一种用于加热和/或冷却电池和机动车内部的机动车系统及其方法，其中可以利用来自第二冷却剂循环的热量和冷量实现电池的冷却和加热。

这个目的通过一种用于加热和/或冷却电池和机动车内部的机动车系统实现，包括热耦联电池、尤其是电池热交换器的第一冷却剂循环；用于加热机动车内部的第二冷却剂循环，所述第二冷却剂循环具有用于将第二冷却剂循环的热量传递给机动车内部空气的空气热交换器和用于加热第二冷却剂循环的至少一个加热装置，其中所述第一冷却剂循环与第二冷却剂循环热耦联、尤其是通过循环热交换器或混合阀相互热耦联，从而利用来自第二冷却剂循环的热量加热电池和/或冷却机动车内部空气，其中，第二冷却剂循环的热量可被导引到第一冷却剂循环，尤其是利用循环热交换器或混合阀导引到第一冷却剂循环。

具有电池的第一冷却剂循环与具有空气热交换器和加热装置的第二冷却剂循环彼此热耦联，该空气热交换器用于加热机动车内部的空气。由此以有利的方式加热电池，通过使第二冷却剂循环的热量传递给第一冷却剂循环。由此可以使由加热装置提供的热量用于加热电池。也可以利用空气热交换器将机动车内部空气的热量输出用于加热电池。以相反的方式也可以利用电池的废热加热机动车内部空气。因此，由于第一与第二冷却剂循环热耦联，可以总体上最佳地加热和/或冷却电池和机动车内部空气，由此可以节省能量。此外能够有效地加热电池，无需附加的用于单独加热电池的加热装置。

可选的，这样设计第一与第二冷却剂循环的耦联，使得第二冷却剂循环传递给第一冷却剂循环的热量是有限的。

即，热动力地这样设计例如使第一与第二冷却剂循环耦联的循环热交换器，使得在第一冷却剂循环里面调节0至最高40°的温度。因为这种温度不会损伤电池。循环热交换器的效率优选为0.4至0.85，特别优选为0.5至0.75。

所述系统尤其包括冷循环，具有至少一个蒸发器、压缩机和冷凝器，其中，具有蒸发器热交换器的蒸发器与第一冷却剂循环热耦联，用于以蒸发器间接冷却电池。因此，通过与第一冷却剂循环热耦联的蒸发器，可以附加地利用冷循环冷却电池。由此能够与外界温度无关地冷却电池温度，由此也在外界温度很高时保证充分冷却电池。

在另一实施例中，所述第一冷却剂循环和/或第二冷却剂循环具有作为冷却剂的液体、例如水。