[发明专利]热管理模块以及带有这种热管理模块的冷却系统

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于在电动汽车中以需求为导向分布冷却剂流的热管理模块，其带有包括多个阀门的阀门设施。此外，本发明涉及一种用于电动汽车的冷却系统，该冷却系统带有用于以需求为导向将冷却剂流分布到多个所联接的组件上的热管理模块。

背景技术

目前不同的电动汽车处于研发中。它们包括如下组件，像例如电池模块，电力电子设备和/或电动马达，为了保障最优的功能这些组件必须被带到和/或被保持在运行温度上。在此，不同的组件可以具有不同的最优的运行温度。为了满足这些要求，电动汽车因此通常具有多个独立的冷却系统或者一个中央冷却系统，其中，但是在最后所提到的情况下是以损失单个的被包含的组件的期待的性能和/或寿命为代价。

此外，用于内燃机的冷却回路是公知的，其能够实现以需求为导向的冷却剂流的分布和/或混合。

例如由公开文献DE19849492A1得知一种内燃机的冷却回路，其设有作为热交换器的冷却装置、冷却剂泵和调节冷却回路的控制环节。冷却回路包括冷却装置回路以及短路回路。控制环节的控制阀门分别具有用于冷却回路和短路回路的接口，以及用于向冷却装置回路和短路回路输送冷却剂或者从冷却装置回路和短路回路的输出冷却剂的综合接口。此外，控制阀门设有阀门环节，通过该阀门环节可选地提供了冷却装置回路和短路回路的截止状态、在冷却装置回路或者短路回路与综合接口之间的连接或者在冷却装置回路和短路回路到综合接口之间的连接作为混合运行。此外，加热回路可被接通，该加热回路能够实现在加热与冷却之间的混合运行。提出的冷却回路应该能够快速地并且没有大的压力损失地实现多个调节量。

发明内容

本发明的任务是提供一种用于电动汽车的热管理模块，该模块能够实现利用用于保障多个不同组件的最优的运行温度的中心冷却系统。在此，该热管理模块应该保障以需求为导向将冷却剂流分布到各自的组件上。

该任务通过具有权利要求1的特征的热管理模块来解决。对本发明具有优点的改进方案在从属权利要求中进行说明。此外为了解决该任务，对具有权利要求4的特征的冷却系统进行说明。

用于在电动汽车中以需求为导向分布冷却剂流的所提出的热管理模块拥有包括多个阀门的阀门设施。依据本发明设置有用于开关第一冷却线路的第一阀门和用于开关第二冷却线路的第二阀门以及用于开关旁路线路的第三阀门，其中，旁路线路能够实现布置在第一冷却线路中的冷却装置的旁通。因此，所提出的热管理模块能够实现如下混合运行，该混合运行能够实现第一冷却线路、第二冷却线路和/或旁路线路的冷却剂流的混合。此外，经由两个冷却线路可以进行冷却剂流到不同的电动汽车组件上的分布。这种组件可以是例如电池模块、电动马达和/或电力电子设备。因为一个组件最优的运行温度可能偏离其他组件最优的运行温度，所以这些组件相应于它们的需求分别配属于两个冷却线路之一，其中，这两个冷却线路的温度水平优选彼此不相同。其他冷却线路的接口在需要时同样是可行的。

此外优选地，热管理模块包括用于传输冷却剂的泵。优选地，该泵与阀门设施的阀门一起布置在共同的壳体中。但是可选地，也可以设置有安置在自己的壳体中的泵，该泵能与热管理模块连接。

此外优选地，热管理模块包括至少一个用于冷却和/或加热冷却剂的热元件（Thermoelement）。使用至少一个热元件因此也允许了冷却剂的加热，以便将例如电动汽车的组件，尤其是电池组件在冷起动的情况下快速地带到希望的运行温度上。为了能够可选地实现冷却或者加热，优选在旁路线路中布置有热元件，该旁路线路能够实现第一冷却装置线路的冷却装置的旁通。例如珀耳帖元件可以用作为热元件。

同样用于解决任务所提出的用于电动汽车的冷却系统包括用于以需求为导向将冷却剂流分布到多个所联接的组件，尤其是电池模块、电动马达和/或电力电子设备上的热管理模块，其中，该冷却系统包括至少一个在第一冷却线路和/或在第二冷却线路中的冷却装置以及用于冷却装置的旁通的旁路线路。

作为这样的冷却系统的组成部分，在这里热管理模块也保障了以需求为导向将冷却剂流分布到多个组件上。这些组件优选是电池模块、电动马达和/或动力电子设备。在此，电池模块优选经由第一冷却线路或者说旁路线路联接到冷却系统上，而其他组件优选经由第二冷却线路联接到冷却系统上。因此，可以向电池模块输送第一冷却线路或者旁路线路的冷却剂流，而第二冷却线路的冷却剂流到达其他组件。