[发明专利]用于车辆中电力单元的冷却系统

说明书

本发明涉及一种用于车辆(1)中的电力单元的冷却系统。冷却系统包括电机(2)、电能存储件(4)和电力电子器件(5)。冷却系统包括：高温回路(6)，其具有在车辆(1)操作期间冷却电力电子器件(5)的循环冷却剂，高温散热器(8)，低温回路(15)，具有配置成在车辆(1)操作期间冷却电能存储件(4)的循环冷却剂，和低温散热器(17)。冷却系统配置成当电能存储件(4)由外部电源(43)充电时设定在充电模式中，并且冷却系统包括部件(20、38、40、41)，其配置成在充电模式中为冷却剂产生更改的流动回路，其中，冷却剂在低温散热器(17)中和高温散热器(8)中被冷却，然后冷却剂被引导到电能存储件(4)。

技术领域和背景技术

本发明涉及一种根据权利要求1的前序部分所述的用于车辆中电力单元的冷却系统。

插电式混合动力电动车辆可以由电力单元与诸如内燃机的一些其他形式的动力单元组合提供动力。电力单元可包括交替地用作马达和发电机的电机、用于存储电能的电能存储件和用于控制电能存储件和电机之间的电能流动的电力电子器件。电力电子器件可以包括DC转换器和逆变器，用于在电能存储件和电机之间传导电能。电能存储件和电力电子器件在操作期间被加热。电能存储件和电力电子器件设计为在特定温度范围内操作。电能存储件可以在20-25℃的温度范围内具有最佳效率。电力电子器件经常可承受高达约60-70℃的温度。因此，适合用不同温度的冷却剂冷却电能存储件和电力电子器件。

插电式混合动力电动汽车和纯电动汽车可以在充电站快速充电。在这种情况下，在很短的时间内将大量电能供应到电能存储件。结果，电能存储件将被加热。为了避免在充电过程中损坏电能存储件，必须将其冷却。此外，将电能存储件冷却到其效率工作温度范围内的温度有利于充电过程。

DE 10 2014 115 377 A1示出了一种冷却系统，其包括至少一个高温散热器和安装在机动车辆前部区域中的低温散热器。冷却系统包括冷却电池的第一回路和冷却电力电子部件的第二回路。冷却系统包括能够选择性地将第一回路连接到高温散热器并且将第二回路连接到低温散热器的阀。此外，所述阀能够将第一回路与高温散热器分开，并将第二回路连接到高温散热器和低温散热器，所述各散热器并联布置。或者，所述阀能够将第二回路与低温散热器分开，并将第一回路连接到并联布置的散热器。

发明内容

本发明的目的是提供一种冷却系统，用于在车辆操作期间冷却车辆中的电能存储件和电力电子器件，该冷却系统还能够在电能存储件由外部电源充电时对其进行充分冷却。

通过根据权利要求1的冷却系统实现上述目的。冷却系统包括在车辆操作期间用于冷却电能存储件的低温回路和用于冷却电力电子器件的高温回路。在快速充电过程期间，在电能存储件中产生的热能比在车辆操作期间产生的热能多。因此，低温回路经常不能在快速充电过程期间对电能存储件进行充分冷却。然而，在充电过程期间不需要冷却电力电子器件。鉴于这一事实，在充电过程期间，除了低温回路中的散热器之外，还可以使用高温回路中的散热器，以便将冷却剂冷却到必要的低温，然后冷却剂冷却电能存储件。根据本发明，冷却系统包括配置成在充电模式中为冷却剂产生更改的流动回路的部件，其中，冷却剂在低温散热器中和高温散热器中被冷却，然后被引导到电能存储件。在这种情况下，冷却剂在两个散热器中串联冷却。高温散热器中冷却剂的额外冷却显着增加了冷却系统的冷却能力。在充电模式中冷却系统的增加的冷却能力使得当电能存储件由外部电源快速充电时可以提供电能存储件的充分冷却。在这种情况下，可以防止电能存储件加热到过高的温度，这会缩短电能存储件的寿命。

根据本发明的实施方式，所述部件包括：第一阀构件，其配置成在充电模式中，在高温散热器的上游位置中引导冷却剂从低温回路经由第一连接管线到高温回路，以及第二阀构件，其配置成在充电模式中，当冷却剂已经在高温散热器中冷却后，引导冷却剂经由第二连接管线返回到低温回路。这种部件在充电模式中以简单的方式产生更改的流动回路。