Verfahren zur Regelung eines Thermomanagementsystems für Elektrofahrzeuge in verschieden Betriebsmodi, die Heizung, Kühlung und Entfeuchtung einer Kabinenluft einer Fahrzeugkabine umfassen, wobei das Thermomanagementsystem eine Batterie (210), ein elektrisches Kühlmittelheizgerät (220), eine Wärmepumpenanordnung (1) und eine Steuerung (400) umfasst, die Wärmepumpenanordnung (1) umfassend- einen Verdichter (10) mit einem Verdichtereinlass (11) und einem Verdichterauslass (12),- einen Kabinenkondensator (20) mit einem kältemittelseitigen Kondensatoreinlass (21) und einem kältemittelseitigen Kondensatorauslass (22),- ein Außenwärmeübertrager-Expansionsventil (30),- einen Außenwärmeübertrager (40) mit einem kältemittelseitigem Außenwärmeübertragereinlass (41) und einem kältemittelseitigem Außenwärmeübertragerauslass (42), wobei das Außenwärmeübertrager-Expansionsventil (30) mit dem Außenwärmeübertragereinlass (41) verbunden ist,- ein Chiller-Expansionsventil (70) und einen Chiller (80) mit einem kältemittelseitigem Chillereinlass (81) und einem kältemittelseitigem Chillerauslass (82), wobei das Chiller-Expansionsventil (70) mit dem kältemittelseitigen Chillereinlass (81) verbunden ist, und- ein Kabinenverdampfer-Expansionsventil (50) und einen Kabinenverdampfer (60) mit einem kältemittelseitigen Verdampfereinlass (61) und einem kältemittelseitigen Verdampferauslass (62), wobei das Kabinenverdampfer-Expansionsventil (50) mit dem Verdampfereinlass (61) verbunden ist,- wobei der Kabinenkondensator (20) und der Kabinenverdampfer (60) in einem HVAC-Kanal (64) für Luft als Kühlmittel angeordnet sind,- wobei der HVAC-Kanal (64) einen Kanallufteinlass (64-1) und einen Kanalluftauslass (64-2), der in die Fahrzeugkabine mündet, aufweist,- wobei der Kabinenkondensator (20) einen Kondensatorlufteinlass (20-1) und einen Kondensatorluftauslass (20-2) aufweist, und- wobei der Kabinenverdampfer (60) einen Verdampferlufteinlass (60-1) und einen Verdampferluftauslass (60-2) aufweist,- wobei der Chiller (80) einen Chiller-Kühlmitteleinlass und einen Chiller-Kühlmittelauslass umfasst, und- wobei das elektrische Kühlmittelheizgerät (220) in einen Batteriekühlmittelkreislauf (200) seriell mit der Batterie (210), einer Abwärmeaufnahmeeinrichtung (230) zum Einkoppeln von Abwärme aus dem Elektrofahrzeug in den Batteriekühlmittelkreislauf (200) und dem Chiller (80) verbunden ist, dadurch gekennzeichnet,dass das elektrische Kühlmittelheizgerät (220) erst aktiviert wird, wenn vorbestimmte Betriebsparameter des Thermomanagementsystems erfüllt sind, die in Abhängigkeit von dem jeweiligen Betriebsmodus festgelegt werden, und dass in einem Heizmodus das elektrische Kühlmittelheizgerät (220) erst dann aktiviert wird, wenn der Verdichter (10) eine Maximaldrehzahl erreicht hat unddass die Maximaldrehzahl des Verdichters (10) durch ein Erreichen eines minimalen Saugdrucks am Verdichtereinlass (11), eine Drehzahlgrenze zum Komponentenschutz des Verdichters (10) und/oder ein Geräusch/Vibrations-Verhalten des Verdichters (10) bestimmt wird.

    A method for regulating a thermal management system and a thermal management system for this purpose are specified, which make the use of an air-side electrical heater in the HVAC duct (64) unnecessary, since the electric coolant heater (220) in the battery coolant circuit (200) is used for the cabin heating if needed. To further increase the efficiency, the electric coolant heater (220) is only activated when predetermined operating parameters of the thermal management system are met, which are defined in dependence on the respective operating mode. Heat from the coolant heater (220) and the compressor (10), ambient heat via the outdoor heat exchanger (40) and waste heat absorber (230) from the vehicle are used for the cabin heating. In the heating mode, it is advantageous to activate the electric coolant heater (220) only when the compressor (10) has reached a maximum speed. This maximum speed of the compressor (10) is determined by reaching the minimum suction pressure (ps) at the compressor inlet (11), the speed limit for component protection of the compressor (10), and/or the noise/vibration behavior of the compressor (10).


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    Title :

    Verfahren zur Regelung eines Thermomanagementsystems für Elektrofahrzeuge


    Contributors:

    Publication date :

    2025-03-20


    Type of media :

    Patent


    Type of material :

    Electronic Resource


    Language :

    German


    Classification :

    IPC:    F25B Kältemaschinen, Kälteanlagen oder Kälteverfahren , REFRIGERATION MACHINES, PLANTS, OR SYSTEMS / B60H ARRANGEMENTS OR ADAPTATIONS OF HEATING, COOLING, VENTILATING, OR OTHER AIR-TREATING DEVICES SPECIALLY FOR PASSENGER OR GOODS SPACES OF VEHICLES , Anordnung oder Einbau der Heizung, Kühlung, Lüftung oder anderer Luftbehandlungsvorrichtungen für die Fahrzeugräume für Reisende oder Fracht / H01M Verfahren oder Mittel, z.B. Batterien, für die direkte Umwandlung von chemischer in elektrische Energie , PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY



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