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用于机动车辆的冷却设备的制作方法

2022-02-24 18:36:03 来源:中国专利 TAG:


1.本发明涉及一种用于对电驱动的或能电驱动的机动车辆进行冷却的冷却设备。机动车辆在此尤其被理解为具有由能充电的电池馈电的电动马达的电动车辆,或者具有电动马达和内燃机的混合动力车辆。


背景技术:

2.尤其是机动车辆的内燃机马达的冷却设备主要排出在燃烧室或缸壁上所散发的那些热量。由于过高的温度对马达造成损坏,因此必须对内燃机马达进行冷却。现代的内燃机马达,尤其是机动车辆中的四冲程马达,除少数例外大多是液冷式的,其中,通常使用由水以及防冻剂和防腐蚀剂构成的混合物作为冷却剂,用以保持内燃机马达的运行温度并用于空调设施的运行。
3.在加入到冷却器网络或冷却器的冷却器组件中的管件中所导引的冷却剂必须被再次冷却,为此,让冷却空气掠过与冷却剂进行热交换的冷却肋片。因为尤其是在机动车辆的速度较低的情况下,用作冷却空气的迎面风通常不足以冷却,所以例如由de 10 2013 006 499 u1所公知的是,在包括冷却肋片的冷却器上在冷却器框架之内布置有轴流式风扇。优选电动马达驱动的轴流式风扇产生附加的气流,其中,冷却器框架具有多个动压翻板开口,这些动压翻板开口能用动压翻板封闭。在动压翻板打开且车速相对较高时,由于阻塞程度较低,使得能够实现降低的冷却面遮挡以及更大的能被自由穿流的面积,并因此提高了冷却能力。
4.轴流式风扇沿行驶方向典型地布置在冷却器网络或冷却器(热交换器)的冷却器组件后面。在风扇的风扇叶轮的帮助下,空气被抽吸穿过冷却器网络并变向到内燃机马达上。如果除了冷却器网络外还存在有空调设施的液化器的冷凝器网络,则冷凝器网络通常沿迎面风方向(气流方向)布置在冷却器网络的前面。
5.电驱动或电动马达式驱动的或能电驱动或能电动马达式驱动的机动车辆,例如电动或混合动力车辆,通常包括电动马达作为电的驱动系统,利用该电的驱动系统能驱动一个或两个车轴。为了供应电能的目的,电动马达典型地与作为电能存储器的车载(高压)电池耦联。电池在此和下文中尤其应被理解为能再充电的电化学的二次电池,例如蓄电池。
6.这种作为电的驱动机器的电动马达在运行时产生的废热相对较少,由此与内燃机马达相比,仅需要冷却设备的较低的冷却能力。然而,在电驱动或能电驱动的机动车辆中,出现额外的问题,即,电池在高的电池温度下例如在高于45℃时开始退化。这意味着,在如此升高的温度下,电池内部将发生电化学反应,这将损坏或完全破坏电池。
7.为了改善电动性,在电动或混合动力车辆中往往期望的是所谓的快速充电运行,其中,车载电池在尽可能短的时间内充电。在这种快速充电的过程中出现相对较大的电流强度,这反过来引起了在充电过程中电池温度的升高。
8.对电池的充电通常在车辆静止状态时进行,从而不存在迎面风用于冷却。为了改善在电池(快速)充电运行下的冷却能力例如可能的是,借助轴流式风扇产生通过热交换器
的冷却的气流。然而,不利的是,通过这种轴流式风扇将引起相对较高的噪音负载。
9.此外,普通的冷却设备在充电运行中由于缺少迎面风而具有相对较低的冷却能力,由此往往需要在一定的充电时间后降低充电电流的电流强度,以便避免电池过热和退化。由此不利地提高了机动车辆的充电时间。


技术实现要素:

10.本发明的任务在于,说明一种特别合适的用于电驱动或能电驱动的机动车辆、尤其是用于电动或混合动力车辆的冷却设备(冷却模块)。此外,应说明一种用于运行这种冷却设备的方法,该方法在机动车辆的所有工作范围中都尽可能有效地(性能有效地)工作。尤其地,冷却设备(冷却模块的)的噪音生成在所设置的电动马达式驱动器的电池充电时应尽可能低,因此它应尽可能低噪音(轻声)地工作。
11.关于冷却设备方面,该任务利用权利要求1的特征来解决,并且关于方法方面利用权利要求10的特征来解决。有利的设计方案和改进方案是各自的从属权利要求的主题。
12.根据本发明的冷却设备适合并被设立成用于电驱动或电动马达式驱动的或能电驱动或能电动马达式驱动的机动车辆,尤其电动或混合动力车辆。机动车辆在此具有由能充电的电池馈电的电动马达,其中,在下文中也被称为冷却模块的冷却设备尤其被设置成用于对电池和电动马达进行冷却。
13.冷却设备具有第一热交换器和第二热交换器。这些热交换器优选单独地或彼此分开地实施。热交换器在此分别实施为被冷却剂流过的冷却器网络或冷却器组件,即被实施为冷却器。热交换器例如与机动车辆的共同的冷却回路联接或能与之联接。这意味着,热交换器尤其在空间上彼此分开地布置,但是在冷却剂技术上可以彼此耦联。
14.冷却设备还具有将第一热交换器和第二热交换器连接起来的空气引导通道。空气引导通道在此尤其是在流动技术上或流动动力学方面将热交换器连接起来。这意味着,借助空气引导通道在热交换器之间引导气流或能引导气流。空气引导通道具有两个在直径上相对置的贯通开口,这些贯通开口能借助第一空气引导部和第二空气引导部可逆地封闭或打开。贯通开口在此布置在第二热交换器的区域内。
15.在流动技术上或流动动力学上,冷却器风扇布置在第二热交换器的后面。换句话说,冷却器风扇沿冷却空气的气流动方向布置在第二冷却器或热交换器后面并在此布置在平行于第二冷却器后侧的平面中。在此,冷却器风扇的轴向的抽吸开口朝向第二冷却器或热交换器,即朝向它的后侧。
16.通过热交换器、空气引导通道和冷却器风扇的布置方式,实现了用于电驱动或电动马达式驱动的或能电驱动或能电动马达式驱动的机动车辆的特别合适的冷却设备。尤其地,通过能运动的空气引导部能实现针对所引导的气流的不同的流动路径,从而根据机动车辆的运行情况而定地能够实现最佳冷却。
17.在下文中,关于空间方向的说明也尤其是在机动车辆的坐标系(车辆坐标系)中参照在冷却器格栅与电动马达或电池之间的示例性的安装情况给出。横轴(x轴、x方向)在此沿车辆纵向方向(行驶方向)定向,纵轴(y轴、y方向)沿车辆横向方向定向,以及应用轴(z轴、z方向)沿车辆高度定向。
18.第一热交换器和第二热交换器形成长形的、大致柱体状或管状的空气引导通道的
端侧,其中,贯通开口和与它们的分别配属的空气引导部尤其是在直径上相对置地布置在空气引导通道的侧面上。贯通开口相对于热交换器之间延伸的空气引导通道的纵向方向大致横向或径向定向地被引入到侧壁中。贯通开口相对于车辆高度(z)尤其布置在空气引导通道的上侧和下侧上。
19.空气引导部在此尤其分别实施为能围绕转动或摆动轴线运动或枢转的翻板或盖,例如实施为偏转板或偏转翻板。空气引导部在此分别能在关闭位置与打开位置之间运动或枢转。在关闭位置中,空气引导部贴靠在空气引导通道的侧壁上,使得所配属的贯通开口在流动技术上被封闭或遮挡。在关闭位置中,因此没有气流可以流过所配属的贯通开口。在各自的打开位置中,空气引导部枢转或运动,使得贯通开口至少部分地打开,由此使得气流可以流过这些贯通开口。为了打开,空气引导部尤其是背离空气引导通道地运动或枢转。
20.相对于机动车辆的行驶方向(x)(这意味着相对于其主要运动方向),热交换器具有前侧和后侧。第一热交换器的前侧在此例如朝向车辆前侧的冷却器格栅,其中,第一热交换器的后侧朝向空气引导通道进而是第二热交换器。第二热交换器的前侧朝向空气引导通道和第一热交换器的后侧,其中,第二热交换器的后侧朝向径流式风扇的入口。
21.在有利的实施方案中,冷却器风扇实施为径流式风扇。换句话说,径流式风扇作为冷却器风扇在流动技术上或流动动力学上布置在第二热交换器后面。
22.在此和下文中,径流式风扇应被理解为如下冷却器风扇,该冷却器风扇轴向抽吸冷却空气并在转向(90
°
转向)后径向地运送出。这意味着,径流式风扇沿径向方向向外运送(吹出)。与轴流式风扇相比,径流式风扇的噪音生成更小。尤其地,径流式风扇在空气量相同的情况下实现了明显更低的声压级。由此实现了降低噪音的冷却设备。
[0023]“轴向”在此被理解为平行(同轴)于径流式风扇的转动轴线的方向(轴向方向),而“径向”被理解为垂直(横向)于径流式风扇的转动轴线的方向(径向方向)。风扇转动轴线又沿引导通道的纵向方向延伸,即大致平行于机动车辆的行驶方向延伸。
[0024]
在合适的安装情况下,径流式风扇布置在机动车辆的下部区域中,即靠近底部地布置,由此使得在运行中进一步降低噪音生成。
[0025]
在有利的实施方式中,冷却设备的下文也被称为径流式风扇的冷却器风扇电动马达式地被驱动。为了特别节省空间地设计径流式风扇,尤其是为了使冷却器风扇在轴向方向上的结构尺寸尽可能小,用于驱动冷却器风扇的风扇叶轮的电动马达例如布置在径流式风扇径向叶轮的风扇毂中。由此实现了具有结构空间特别紧凑的径流式风扇。
[0026]
在优选的实施方式中,冷却设备不具有轴流式风扇。换言之,冷却设备实施成没有轴流式风扇。因此,径流式风扇是冷却设备中唯一存在的冷却器风扇。由此确保了特别低噪音(轻声)的冷却设备。
[0027]
在有利的改进方案中,第二热交换器相对于第一热交换器以倾斜角度倾斜地布置。这意味着,热交换器不是平行布置,而是彼此歪斜或侧倾地布置。例如,第二热交换器以30
°
至60
°
,尤其是大致45
°
的倾斜角度相对于第一热交换器倾斜地布置。
[0028]
由于第二热交换器的倾斜,使得冷却设备的流动特性尤其是在通过第二贯通开口进入到空气引导通道的气流方面得到改善。尤其地,第二热交换器的区域中的涡流或湍流出现得更少。
[0029]
在合适的改进方案中,相比第一热交换器,第二热交换器具有减少的横截面积。换
句话说,第二热交换器具有比第一热交换器更小的流动横截面。
[0030]
在适宜的设计方案中,第一空气引导部与第二空气引导部相对置地且转动了180
°
地布置。这意味着,空气引导部彼此大致点对称地布置。由此,实现了空气引导部在流动技术上特别有利的布置。空气引导部的打开或摆动角度在此尤其与所期望的安装情况的可用的结构空间相匹配。
[0031]
空气引导部例如实施为铰链式铰接的翻板。空气引导部在此具有作为固定端部的转动或摆动铰接部和能随其运动或枢转的翻板片。空气引导部的转动或摆动轴线彼此平行定向。空气引导部彼此转动了180
°
地布置,从而使得它们基本上以相反的方向铰接在空气引导通道上。第一空气引导部的铰接部尤其是与第一热交换器错开地布置,从而使得第一空气引导部的翻板片的自由端部在关闭位置中布置在第二热交换器的区域中。第二空气引导部的铰接部布置在第二热交换器的区域内,从而使第二空气引导部的翻板片的自由端部在关闭位置中朝向第一热交换器定向。
[0032]
在有利的构造方案中,设置有封闭设备用于在流动技术上封闭第一热交换器。封闭设备例如被设计为百叶窗或翻板系统。通过封闭设备,使得第一热交换器进而是空气引导通道的端侧在流动技术上能被封闭,从而没有气流可以从该侧进入到空气引导通道中。由此例如可能的是,气流仅经由第二贯通开口引导至第二热交换器和径流式风扇,这尤其是在仅具有较低的或适中的冷却要求的运行情况下是有利的,例如在缓慢行驶时或在外部和环境温度适中下静止运行时是有利的。由此实现了特别低噪音和流动有利的布置。
[0033]
在合适的设计方案中,通过空气引导部和/或冷却器风扇以及优选是封闭设备,能使空气引导通道在三个不同的流动路径之间转换。连词“和/或”在此和下文中被理解为,借助该连词所链接的特征不仅可以共同地构成而且可以彼此作为替选方案构成。
[0034]
通过封闭设备和两个空气引导部以及径流式风扇,使得用于引导或运送气流的空气引导通道按三通阀类型起作用。尤其地,因此根据行驶或运行情况而定地,能以简单的方式实现不同的冷却能力,从而始终确保对电动马达和/或电池的最佳且有效的冷却。
[0035]
第一流动路径是在打开封闭设备并且关闭空气引导部以及接通径流式风扇时形成的。因此,第一流动路径从第一热交换器延伸到第二热交换器和径流式风扇。在径流式风扇运行时,在冷却设备的该位置(设定)中,空气因此被抽吸经过两个热交换器,由此能够实现特别高的冷却能力。这尤其是在电池正在充电或快速充电运行的情况下是有利的。由于借助径流式风扇造成的因原理所导致的高的压力积聚,使得能够实现高冷却能力的同时实现较低的功率消耗。由此,在冷却能力高的同时实现了冷却设备的特别低噪音的运行。
[0036]
第二流通路径是在打开封闭设备且打开第一空气引导部以及封闭第二空气引导部且关断径流式风扇时实现的。在径流式风扇关断或未运行时,该径流式风扇就轴向的气流方面起到阻塞作用。由此阻挡了朝径流式风扇的方向或朝第二热交换器方向的气流。因此,气流从第一热交换器通过引导空气引导通道经由第一贯通开口导出。冷却设备的该位置(设定)尤其是在机动车辆的行驶运行中是有利的,在该行驶运行中,由迎面风产生的气流可以在没有风扇的情况下被引导经过第一热交换器。因此,迎面风可以自由地穿流过第一热交换器。由于在第一热交换器后面没有布置风扇作为流动阻力,因此在冷却设备的该位置中能以没有风扇的方式实现高的冷却能力。
[0037]
第三流路是在关闭封闭设备并且关闭第一空气引导部以及打开第二空气引导部
并且接通径流式风扇时实现的。由此,空气经由第二贯通开口被抽吸到第二热交换器处。因此能够实现冷却设备的特别低噪音的且由于第一热交换器的封闭而造成在流动技术上也是有利的运行,这尤其适用于较低的冷却要求。
[0038]
这三个位置或流动路径的组合也可能是优选的。尤其地,在位置或流动路径之间的转换持续不断地进行,从而原则上在流动路径之间的每个中间位置也是可能的。
[0039]
在适宜的设计方案中,第一空气引导部能以受压力控制的方式来操纵。换句话说,第一空气引导部能以受压力控制的方式在关闭位置与打开位置之间枢转。由此实现了对第一空气引导部的被动控制,以此能够实现花费降低且廉价的冷却设备。
[0040]
第一空气引导部在此尤其实施为动压翻板,并且被设计和确定规格为使得在存在足够大的迎面风时将其推开。换句话说,当迎面风达到足够的速度时,第一空气引导部自动打开第一贯通开口。由此可能的是,在没有附加的伺服器件的情况下在冷却设备的第一和第二流动路径之间进行变换。
[0041]
本发明的附加或另外的方面设置有控制器,即控制单元,其被设立成用于依赖于机动车辆的行驶运行(行驶周期)或工作范围地驱控和/或调节第一空气引导部和/或第二空气引导部以及径流式风扇和优选是封闭设备。这意味着,作为冷却设备部件的空气引导部和封闭设备以及径流式风扇能借助控制器主动控制和/或调节。
[0042]
控制器在此通常(在程序和/或电路技术上)被设立成用于驱控部件。因此,控制器具体地被设立成用于依赖于各种的运行情况,即依赖于行驶运行或工作范围地打开或关闭封闭设备和/或空气引导部以及启动和关断径流式风扇,即在三个流动路径之间进行转换。
[0043]
在优选的设计方式中,控制器至少在核心中由具有处理器和数据存储器的微控制器形成,其中,用于执行部件的驱控的功能性以运行软件(固件)的形式在程序技术上实现,从而使得方法(必要时与设备用户交互地)在微控制器中实施运行软件时自动执行。
[0044]
然而替选地,在本发明的范围内,控制器也可以由不能编程的电子构件形成,例如由专用集成电路(asic)形成,其中,用于执行驱控部件的功能性利用电路技术手段来实现。
[0045]
当前运行情况,即机动车辆的行驶运行或工作范围,优选经由外部传感器件、即不属于冷却设备的传感器件来检测,并且发送给控制器。例如,运行情况在此结合行驶速度、冷却液温度、对(车辆)空调设施和/或电池温度的要求来确定。
[0046]
在合适的实施方案中设置有车辆速度或工作范围的阈值。阈值适当地存储在控制器的存储器中。在阈值以上时,打开第一空气引导部并且关闭第二空气引导部以及关断径流式风扇。换句话说,在阈值以上时设定第二流动路径。在阈值以下时,尤其是在为机动车辆的电动马达式驱动器的电池进行充电时关闭第一空气引导部和第二空气引导部,并且接通径流式风扇。这意味着,在低于阈值时冷却设备被转换到第一流动路径。由此确保了冷却设备和配备有冷却设备的机动车辆的特别适宜的且总是冷却优化的运行。
[0047]
根据本发明的方法适合且被设立成用于运行上述冷却设备。该方法在此尤其由控制器实施。换句话说,控制器适合并被设立成执行根据本发明的方法。
[0048]
根据该方法设置的是,依赖于机动车辆的工作范围、电动马达式负载、各自的行驶周期和/或速度来运行径流式风扇,并且/或者操纵第一空气引导部和/或第二空气引导部。由此实现了特别合适的用于运行冷却设备的方法。
[0049]
在该方法的合适的改进方案中,在机动车辆的速度的阈值以上时,关断径流式风
扇以及打开第一空气引导部并且关闭第二空气引导部。因此例如在快速行驶时将冷却设备设定到第二流动路径。在更高、高和/或最大的车速的情况下,也就是说在快速行驶的情况下或在电动马达处于高负载的情况下,例如在上坡行驶时和/或在由于由车辆所牵引的拖车而产生附加的载荷时,特别适用的是使迎面风穿流过第一热交换器的被动运行,以便对电动马达进行冷却。
[0050]
在速度的阈值以下时,例如在缓慢行驶或车辆静止的情况下,关闭第一空气引导部,并且打开第二空气引导部,以及接通径流式风扇。由此确保了例如在等红绿灯或交通拥堵时没有足够的冷却气流的情况下有足够的冷却能力。
[0051]
在该方法的优选的构造方案中,在具有由能充电的电池馈电的电动马达的机动车辆中,在对电池的充电运行中,关闭两个空气引导部并且让径流式风扇运行或接通。在充电运行中,因此将冷却设备设定到第一流动路径。由此,使得由径流式风扇运送的空气不仅引导通过第一热交换器而且还引导通过第二热交换器,以此能够实现特别高的冷却能力。由此,使得即使在快速充电期间,电池也被可靠且运行安全地冷却。尤其是在充电运行中,在电动马达式径流式风扇的情况下,(空气动力学的)冷却能力和(电)能力消耗的比率是特别有利的,也就是说径流式风扇在此工作是特别有效的。
附图说明
[0052]
下面参照附图更详细地解释本发明的实施例。其中以示意图和简化图的方式:
[0053]
图1示出具有向电动马达馈电的电池和冷却设备的电驱动的机动车辆;
[0054]
图2示出处于第一设定中的冷却设备;
[0055]
图3示出处于第二设定中的冷却设备;并且
[0056]
图4示出处于第三设定中的冷却设备。
具体实施方式
[0057]
在图1中以示意图和简化图的方式示出了电驱动或电动马达式驱动的机动车辆2,尤其是电动车辆。机动车辆2具有作为驱动系统的电动马达4和作为用于为电动马达4供能的电能存储器的电池6。为了冷却电动马达4和/或电池6,机动车辆还具有冷却模块或冷却设备8作为冷却器系统或冷却器风扇系统。借助冷却设备8,增强了迎面风或在机动车辆2处于静止状态时产生气流。迎面风或气流在图中结合箭头示意性地示出。
[0058]
在下文中,关于空间方向的说明也尤其是在机动车辆的坐标系(车辆坐标系)中参照在冷却器格栅与电动马达或电池之间的示例性的安装情况给出。横轴(x轴、x方向)在此沿车辆纵向方向(行驶方向)定向,纵轴(y轴、y方向)沿车辆横向方向定向,以及应用轴(z轴、z方向)沿车辆高度定向。
[0059]
冷却设备8包括下文被称为冷却器10的第一热交换器和下文被称为冷却器12的第二热交换器。热交换器或冷却器10朝向车辆前侧定向。冷却器12朝向车辆内部,尤其是朝向电动马达4和电池6定向地布置。
[0060]
在冷却器10和12之间设置有将它们连接起来的空气引导通道14。空气引导通道14具有两个侧向的贯通开口16和18(图3、图4),它们彼此在直径上相对置地布置在空气引导通道14上。贯通开口16被引入到空气引导通道14的上侧壁中,即被引入到沿车辆高度(z)布
置得更高的侧壁中。贯通开口18相应对置地被引入到空气引导通道14的下侧壁中,即被引入到沿车辆高度(z)布置得更低的侧壁中。
[0061]
贯通开口16、18在流动技术或流动动力学上能分别借助翻板状的空气引导部20、22来封闭或遮挡。空气引导部20、22在此尤其分别实施为能围绕转动或摆动轴线20a、22a运动或枢转的翻板或盖,例如实施为偏转板或偏转翻板。空气引导部20、22在此能分别在关闭位置(图2)和打开位置(图3、4)之间运动或枢转。
[0062]
在关闭位置中,贯通开口16、18在流动技术上被分别配属的空气引导部20、22封闭。在关闭位置中,因此没有气流可以流过被封闭的贯通开口16、18。在各自的打开位置中,空气引导部20、22枢转或运动使得贯通开口16、18至少部分地打开,从而使得气流可以侧向地进入或离开空气引导通道14。
[0063]
空气引导部20和22彼此相对置地且转动了180
°
地布置。这意味着,空气引导部20、22在空气引导通道14上彼此大致点对称地布置。封闭贯通开口16的(上)空气引导部20逆着车辆的纵向方向(x)并沿着车辆高度(z)枢转或打开。空气引导部20因此向后和向上打开了空气引导通道14(图3)。封闭贯通开口18的(下)空气引导部22沿着车辆的纵向方向(x)并且逆着车辆高度(z)枢转或打开。在打开第二空气引导部22时,空气引导通道14因此向前且在下方打开(图4)。
[0064]
冷却器10和12相对于机动车辆2的行驶方向(x)(这意味着相对于主运动方向)具有前侧和后侧。冷却器10的前侧在此例如朝向冷却器格栅,其中,冷却器12的后侧通向空气引导通道14中并因此面向冷却器12的前侧。
[0065]
在冷却器12的后侧上布置有径流式风扇24作为冷却器风扇。径流式风扇24的入口在此与冷却器12的后侧联接。径流式风扇24具有电动马达式驱动器25。
[0066]
冷却器10基本上平行于车辆前部,即平行于机动车辆2的yz平面布置。冷却器10在此尤其布置在机动车辆2的未详细示出的冷却器格栅后面。冷却器12相对于冷却器10以倾斜角度26倾斜地布置(图2至图4)。这意味着,冷却器10和12不是平行布置而是彼此歪斜或侧倾地布置。
[0067]
冷却器12相对于冷却器10具有降低的横截面积。换句话说,冷却器12具有比冷却器10更小的流动横截面。
[0068]
冷却器10在流动技术或流动动力学上在前侧能借助封闭设备28来封闭。在所示的实施例中,封闭设备28被实施为百叶窗,即实施为能运动页片的布置结构。
[0069]
引至冷却器10、12上的是未详细示出的冷却管或冷却软管,在其中存在有冷却剂(冷却液),该冷却剂(冷却液)借助未示出的泵保持循环。冷却剂被导引通过电动马达4和电池6并被它们加热,其中,电动马达4和电池6被冷却。经加热的冷却剂重新被导引通过冷却器10和12。
[0070]
冷却设备8具有控制器30作为控制件或控制设备,其控制和/或调节冷却设备8的运行。为此,空气引导部20、22和封闭设备28以及径流式风扇24被实施成能控制和/或能调节的。这意味着,在冷却设备8运行时,控制器30将相应的控制(驱控)信号sr、sv、sl1、sl2发送给径流式风扇24或其驱动器25且发送给封闭设备28以及空气引导部20、22.
[0071]
借助控制信号sr能接通或关断径流式风扇24或其电动马达式驱动器25;尤其地,通过控制信号sr设定和/或调节驱动器25的转速。控制信号sv打开或关闭封闭设备28。控制
信号sl1打开或关闭上空气引导部20,控制信号sl2打开或关闭下空气引导部22。为了打开和关闭,即为了操纵封闭设备28和/或空气引导部20、22,它们分别与未详细示出的伺服器件、例如电动马达耦联。
[0072]
附加地或替选地,空气引导部20可以被设立成用于以受压力控制方式进行的操纵。换句话说,空气引导部20能以受压力控制的方式在关闭位置与打开位置之间枢转。为此目的,空气引导部20尤其被实施为动压翻板并且被设计和确定规格成使得当存在足够大的迎面风时其被推开。由此可能的是,在不激活伺服器件的情况下,即在没有控制信号sl1的情况下(这意味着被动地)操纵空气引导部20。
[0073]
对部件20、22、24和28的驱控在此依赖于行驶情况、各自的工作范围、工作负载(例如在上坡行驶和/或具有拖车的驾驶时)并且在此优选依赖于机动车辆2的速度。对冷却设备8的控制和/或调节,即用于运行冷却设备8的方法,将在下面参考图2至图4更详细地解释。
[0074]
冷却设备8适合并被设立成用于在空气引导通道14的三个流动路径之间进行转换。该转换尤其通过控制器来调节和/或控制。从一个流动路径到另一个流动路径的转换在此依赖于机动车辆的工作范围和/或速度地进行。
[0075]
利用不同的流动路径来实现冷却设备8的不同的冷却能力。流动路径因此相应于冷却设备8的不同的运行设定或运行模式,其可以根据各自的运行或行驶情况进行设定。
[0076]
空气引导通道14的第一流动路径或者说冷却设备8的第一设定适合且被设立成用于在高的温度负载(高温要求)下的高冷却能力,尤其是当车辆静止状态时,优选是在电池6正在充电或快速充电时。在这种运行情况下,没有迎面风可用,从而冷却设备8借助径流式风扇24产生经过两个冷却器10、12的冷却的气流。
[0077]
空气引导通道14的第二流动路径或者说冷却设备8的第二设定尤其被设置成用于尤其是在机动车辆2以高或最大车速行驶(快速行驶)时的高冷却能力。在这种运行情况下,冷却设备8处于被动运行中,在其中,电动马达4和/或电池6在没有风扇的情况下通过穿流过冷却器10的迎面风冷却。
[0078]
空气引导通道14的第三流动路径或者说冷却设备8的第三设定尤其是被设置成用于例如在缓慢行驶时或当机动车辆2处于静止状态时的低或适中的冷却能力。在该设定中,由径流式风扇24产生只引导经过冷却器12的气流。该运行是特别高效且非常低噪音的。
[0079]
三种不同的流动路径或设定在图2至4中示出,其中,由这三种流动路径或设定构成的组合也是可能的。尤其地,流动路径之间的转换持续不断进行,从而原则上也能设定出在流动路径之间每个中间位置。
[0080]
图2示出了空气引导通道14的第一流动路径或冷却设备8的第一设定,其中,打开封闭设备28并且关闭空气引导部20、22并且接通径流式风扇24。第一流动路径因此从冷却器10沿着空气引导通道14的纵向方向延伸到冷却器12和径流式风扇24。由此,在径流式风扇24运行时在冷却设备8的该(设定)位置下,空气轴向被抽吸经过两个冷却器10、12,由此能够实现特别高的冷却能力。
[0081]
在图3中示出了空气引导通道14的第二流动路径或冷却设备8的第二设定,其中,打开封闭设备28并且打开空气引导部20以及关闭空气引导部22并且关断径流式风扇24。在此,空气引导部20围绕摆动轴线20a从关闭位置枢转了摆动角度32到打开位置中,从而使得
空气引导通道14朝向车辆后侧打开。由此,气流或者说迎面风可以从斜置的冷却器12旁穿流过贯通开口16。
[0082]
在第二设定中,通过冷却器10所流入的轴向的气流阻塞于径流式风扇24,从而使得气流或迎面风朝冷却器12和径流式风扇24的方向基本上被阻挡。由此,使得气流或者说迎面风从冷却器10沿空气引导通道14的纵向方向引导经过第一贯通开口16。
[0083]
空气引导通道14的第三流动路径或冷却设备8的第三设定在图4中示出。在该设定中,关闭封闭设备28和空气引导部20,打开空气引导部22并且接通径流式风扇24。空气引导部22在此围绕摆动轴线22a以摆动角度34从关闭位置枢转到打开位置中,从而使得空气引导通道14朝向车辆前侧打开。
[0084]
在第三设定中,空气引导部22的摆动角度34(就数值而言)小于在第二设定中的空气引导部20的摆动角度32。
[0085]
在第三设定中,气流不是经由冷却器10而是经由贯通开口18进入到空气引导通道14中。在运行中,径流式风扇24因此抽吸空气经过贯通开口22和冷却器12。
[0086]
根据该方法设置的是,依赖于机动车辆2的工作范围、电动马达的负载、各自的行驶周期和/或速度地,在空气引导通道14的流动路径或冷却设备8的设定之间进行转换,从而针对每种运行情况均提供最佳的冷却能力。
[0087]
为此目的,在控制器30的存储器中存在有阈值。在运行期间,控制器30从电动马达4和/或从电池6接收传感器信号,基于此该控制器例如确定了针对机动车辆2的车速或工作范围的度量。在运行中,控制器30将该经确定的度量与所保存的阈值进行比较,并依赖于与阈值的比较传送控制信号sr、sv、sl1、sl2,从而设定不同的流动路径进而是不同的冷却能力。
[0088]
在下面依赖于车速描述该方法的实施例。
[0089]
在阈值以上时,即在机动车辆2的特定的速度值以上时,控制器切换到第二流动路径或者说第二设定。阈值在此尤其以如下方式确定规格,即,在达到或超过阈值时存在有足够强的迎面风用于冷却。
[0090]
这意味着,当达到或超过阈值时,关断径流式风扇24,打开空气引导部20和封闭设备28,以及关闭空气引导部22。冷却设备8因此例如在快速行驶时被设定到第二流动路径。在更高、高和/或最大车速的情况下,也就是说在快速行驶时或在电动马达处于高负载时,例如在上坡行驶和/或由于由机动车辆所牵引的拖车而产生附加的载荷的情况下,通过迎面风流过冷却器10的被动运行特别适用于冷却电动马达4和/或电池6。
[0091]
在速度的阈值以下时,例如在缓慢行驶时或当机动车辆2静止状态下,关闭空气引导部20和封闭设备28,打开空气引导部22,以及接通径流式风扇24。由此确保了例如在等红绿灯或交通拥堵时没有足够的冷却气流的情况下有足够的冷却能力。
[0092]
如果机动车辆2的电池6正在充电,即机动车辆2处于充电或快速充电模式下,则控制器30将冷却设备8切换到第一流动路径。在充电过程期间,电池6被馈送高电流,其中,由此生成的高的温度负载能通过第一设定的高冷却能力而可靠且运行安全地被冷却。
[0093]
在充电模式或充电运行下,控制器30以如下方式驱控部件20、22、24、28,即,打开封闭设备28,关闭空气引导部20、22,并且接通径流式风扇24。由径流式风扇24产生和运送的气流不仅引导通过冷却器10而且还引导通过冷却器12,由此实现了特别高的冷却能力。
由此,使得即使在快速充电期间,电池6也被可靠且运行安全地被冷却。
[0094]
被要求保护的发明不限于上述实施例。而是本领域技术人员也可以在所公开的权利要求的范围内在不脱离所要求保护的本发明的主题的情况下从中推导出本发明的其他变型方案。尤其地,在不脱离所要求保护的发明的主题的情况下,还能在所公开的权利要求的范围内以其他方式组合结合各种实施例示例性描述的所有单个特征。
[0095]
附图标记列表
[0096]2ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
机动车辆
[0097]4ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
电动马达
[0098]6ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
电池
[0099]8ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
冷却设备
[0100]
10、12
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
热交换器/冷却器
[0101]
14
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
空气引导通道
[0102]
16、18
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
贯通开口
[0103]
20、22
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
空气引导部
[0104]
20a、22a
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
转动/摆动轴线
[0105]
24
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
冷却器风扇/径流式风扇
[0106]
25
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
驱动器
[0107]
26
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
倾斜角度
[0108]
28
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
封闭设备
[0109]
30
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
控制器
[0110]
32、34
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
摆动角度
[0111]
sr、sv、sl1、sl2
ꢀꢀꢀ
控制信号
再多了解一些

本文用于企业家、创业者技术爱好者查询,结果仅供参考。

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