用于車輛的熱傳遞的方法和系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】說明了一種用于車輛(10)的熱傳遞的系統(tǒng)(20)和方法。在此將包含在車輛(10)的廢氣(3)中的廢熱存儲在車輛(10)的儲熱器(1)中。存儲在儲熱器(1)中的熱能被傳導(dǎo)到至少一個熱沉(11-16)處。儲熱器(1)可與該至少一個熱沉(11-16)熱耦合和熱退耦。在耦合的狀態(tài)中來調(diào)整每單位時間將多少熱量傳導(dǎo)至該至少一個熱沉。
【專利說明】
用于車輛的熱傳遞的方法和系統(tǒng)

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種方法和一種系統(tǒng)，以便尤其將車輛的廢熱針對性地用于加熱車輛的確定區(qū)域。

【背景技術(shù)】
[0002]文件DE 197 01 134 Al說明了一種蓄熱元件，其布置成集成到室內(nèi)通風(fēng)中。
[0003]文件WO 95/16175公開了一種在車輛的空氣分配系統(tǒng)中的儲熱裝置。在此說明了一種用于存儲熱量的相變材料。
[0004]文件EP O 185 009 BI公開了一種帶有作為儲熱器的存儲熱量的材料的艙壁(Kapselwand),以便將所存儲的熱量發(fā)出到內(nèi)燃機(jī)處。
[0005]即使對于現(xiàn)代車輛平均在燃料中存在的能量的多于70%作為廢熱未被利用地散失到周圍環(huán)境處。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]因此本發(fā)明提出更合理地使用這些根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)未利用的能量的目的。
[0007]根據(jù)本發(fā)明，該目的通過一種根據(jù)權(quán)利要求1的用于車輛的熱傳遞的方法、通過一種根據(jù)權(quán)利要求8的用于車輛的熱傳遞的系統(tǒng)和通過一種根據(jù)權(quán)利要求14的車輛來實現(xiàn)。從屬權(quán)利要求定義本發(fā)明的優(yōu)選的且有利的實施形式。
[0008]在本發(fā)明的范圍中提供了一種用于車輛的熱傳遞的方法。在此，在車輛的廢氣中存在的廢熱被存儲在車輛的儲熱器中。存儲在儲熱器中的熱能然后針對地被傳導(dǎo)到熱沉(Warmesenke)組中的一個或多個熱沉處。對此可將儲熱器與一個或與多個熱沉熱稱合和熱退耦。在耦合狀態(tài)中(儲熱器與一個或多個熱沉相聯(lián)結(jié))可來調(diào)整每單位時間多少熱量被傳導(dǎo)至相應(yīng)的熱沉。以此，可能對于每個熱沉單獨地精確調(diào)節(jié)分別可供使用的熱功率。
[0009]因為根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)未經(jīng)利用被發(fā)出到周圍環(huán)境處的廢熱被存儲在儲熱器中且接著被發(fā)出到冷卻水、變速器油、發(fā)動機(jī)油、變速器、內(nèi)燃機(jī)、蓄能器和/或內(nèi)燃機(jī)的增壓空氣處，廢熱有利地比這根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的情況被更合理地使用。在此，冷卻水的加熱也間接地使乘客艙的迅速加熱成為可能，因為由此例如來加熱用于室內(nèi)空調(diào)的空氣質(zhì)量流。與冷的增壓空氣相比，增壓空氣的預(yù)熱有利地導(dǎo)致排放減少。
[0010]因此，用于熱傳遞的根據(jù)本發(fā)明的方法包括以下變體:
?將熱流從儲熱器引導(dǎo)至一個或多個熱沉。
[0011].將熱流從熱源(例如廢氣-換熱器)引導(dǎo)至儲熱器。
[0012].將熱流從一個或多個熱源引導(dǎo)至一個或多個熱沉。
[0013]每單位時間被引導(dǎo)至確定的熱沉的熱量的預(yù)定值平均可為10至30kW(例如20kff)，其中，在熱流開始之后的最初幾秒(例如10秒)中40至50kW的最大功率也是可能的。為了最大的消耗效果，在發(fā)動機(jī)起動之后或在行駛開始之后小于4分鐘中(例如在3分鐘中)儲熱器卸載(Waermespeicherentladung)可以是可能的。為了最大的舒適效果，追求在盡可能長的時間上盡可能恒定的5至7kW的熱流。在此，該恒定的熱流尤其相應(yīng)于車輛的室內(nèi)供暖的換熱器的最大功率。
[0014]優(yōu)選地根據(jù)試驗結(jié)果來確定每單位時間多大的熱流被引導(dǎo)至哪個熱沉的設(shè)置。此外可能根據(jù)優(yōu)化方法來進(jìn)行該設(shè)置。為此，模擬車輛的熱特性且根據(jù)一定的(可選地可由駕駛員權(quán)衡的)標(biāo)準(zhǔn)(最少燃料消耗、最大室內(nèi)舒適性等)確定最佳策略，其然后規(guī)定該設(shè)置。在此，整個熱流(至所有熱沉)起初(也就是說在熱流開始時)通常由儲熱器而在進(jìn)一步的過程中尤其由熱沉(例如冷卻劑、冷卻水、變速器油)的溫度調(diào)節(jié)來限制。
[0015]該組熱沉尤其包括以下元件:
?車輛的冷卻水，
?車輛的變速器的變速器油，
?車輛的內(nèi)燃機(jī)的發(fā)動機(jī)油，
?車輛的變速器，
?車輛的內(nèi)燃機(jī)，
?車輛的蓄能器(例如電池)，
?車輛的燃料電池，
?車輛的一個或多個座位，
?尤其用于驅(qū)動車輛的電動機(jī)，
?車輛的增壓空氣冷卻器，
?車輛的一個或多個電子部件，
?車輛的功率電子裝置，
?內(nèi)燃機(jī)的增壓空氣，以及
?將所供應(yīng)的熱量轉(zhuǎn)換成其它能量形式(例如機(jī)械能、電能)或寒冷(Kaelte)的熱沉。
[0016]在此，作為將所供應(yīng)的熱量轉(zhuǎn)換成其它能量形式的熱沉例如可應(yīng)用熱力機(jī)器或熱電發(fā)電機(jī)。此外，熱沉(例如吸收制冷設(shè)備)也可使用被供應(yīng)給其的熱量來產(chǎn)生寒冷，以便以所產(chǎn)生的寒冷例如實現(xiàn)空氣調(diào)節(jié)或增壓空氣冷卻。
[0017]借助于儲熱器可能使被供應(yīng)給相應(yīng)的熱沉的熱功率平滑且穩(wěn)定，這尤其在應(yīng)用熱力機(jī)器作為熱沉?xí)r是有利的。
[0018]為了將熱能由儲熱器傳導(dǎo)至(多個)熱沉，作為傳遞介質(zhì)可使用導(dǎo)熱油(Thermo51)或熱油(Thermal01)，其直至200°C (優(yōu)選地直到250°C)的溫度是化學(xué)穩(wěn)定的。例如，90%的或優(yōu)選地100%的乙醇可被用作傳遞介質(zhì)或?qū)嵊汀?br> [0019]使用傳遞介質(zhì)用于熱傳遞例如避免了以廢氣和冷卻劑在時間上交替地或同時流經(jīng)儲熱器。此外，傳遞介質(zhì)與儲熱器一起允許實現(xiàn)獨立的、在較高溫度水平(例如250°C)上工作的中間循環(huán)。由于使用即使在高溫下也穩(wěn)定的導(dǎo)熱油，導(dǎo)熱油幾乎不揮發(fā)，因此其有利地很少須被補(bǔ)充。
[0020]在一優(yōu)選的根據(jù)本發(fā)明的實施形式中將儲熱器與一個或多個熱沉熱耦合，其中，該熱耦合取決于:
?由車輛尚待經(jīng)過的路程，和/或 ?關(guān)于車輛的周圍環(huán)境的信息實現(xiàn)。
[0021]通過預(yù)見性的路程和周圍環(huán)境信息(例如待期待的剩余行駛持續(xù)時間、車輛的就在前的負(fù)荷輪廓(Lastprofil)、周圍環(huán)境的溫度，以確定在室內(nèi)中的熱需求)的該利用可有利地最佳地來控制熱收支。
[0022]例如，在剩余行駛持續(xù)時間較短(例如小于3km)的情況中比在剩余行駛持續(xù)時間較長的情況中從儲熱器奪去更少的熱能。在短途行駛(例如整個行駛路程小于5km)中，相比例如到變速器處，將存儲在儲熱器中的熱能的更大部分傳導(dǎo)至內(nèi)燃機(jī)(發(fā)動機(jī)油或直接至IJ內(nèi)燃機(jī)處)。與此相反，在車輛的峰值負(fù)荷即將來臨時(例如由于待由車輛馬上駛過的行駛路線的坡度)，相比到內(nèi)燃機(jī)處，將存儲在儲熱器中的熱能的更大部分傳導(dǎo)到變速器處。在此，在后面兩個提及的示例中假定，內(nèi)燃機(jī)和變速器都還未已處在運(yùn)行溫度上。
[0023]換言之，根據(jù)待由車輛行過的路程和關(guān)于周圍環(huán)境的信息的熱耦合使之成為可能，即針對性地來加熱尚未處在運(yùn)行溫度上的車輛的區(qū)域，從而尤其來優(yōu)化(車輛的乘客的)舒適性、磨損和燃料消耗。
[0024]儲熱器尤其包括相變材料，以便以此來存儲熱能。
[0025](尤其在鋰鹽基上的)相變材料被用作潛熱存儲器，以便借助于(尤其從固態(tài)至液態(tài)的)相變來存儲熱力學(xué)能量。換言之，相變材料的可逆的熱力學(xué)狀態(tài)變化的焓被用于存儲相應(yīng)的熱力學(xué)能量。儲熱器的高真空隔離那么還允許損失少的熱能過夜的存儲。
[0026]在本發(fā)明的范圍中還提供一種用于車輛的熱傳遞的系統(tǒng)。在此，該系統(tǒng)包括儲熱器、一個或多個換熱器和一個或多個閥。利用該一個或多個換熱器，一方面將包含在車輛廢氣中的廢熱從該廢氣奪取且存儲在儲熱器中。另一方面，儲熱器可通過換熱器中的一個或多個被與一個或與多個熱沉熱耦合和退耦，由此存儲在儲熱器中的熱能被傳導(dǎo)到(多個)熱沉處。借助于該一個或多個閥，該系統(tǒng)能夠給相應(yīng)的熱沉每單位時間精確地供應(yīng)預(yù)定的熱量。
[0027]根據(jù)本發(fā)明的系統(tǒng)的優(yōu)點大致相應(yīng)于先前具體實施的根據(jù)本發(fā)明的方法的優(yōu)點，從而此處放棄重復(fù)。
[0028]在此，作為閥有利地使用具有至少三個接口的通路閥(Wegeventil)，以便例如將經(jīng)由第一接口或流動路徑供應(yīng)給閥的熱流經(jīng)由第二或者第三接口或流動路徑導(dǎo)出。通過使用通路閥可精確地來配給被供應(yīng)給通路閥的流體流的那些份額經(jīng)由第二接口或流動路徑被導(dǎo)出，其中，剩余的份額經(jīng)由第三接口或流動路徑被導(dǎo)出。如果第二接口與熱沉相連接而第三接口與被引導(dǎo)從該熱沉旁邊經(jīng)過的旁路路徑或旁路相連接，利用該通路閥可非常精確地來配給每單位時間被供應(yīng)給熱沉的熱量。
[0029]此外，根據(jù)本發(fā)明的系統(tǒng)可包括管路網(wǎng)(Leitungsnetz)，在其中流動有傳遞介質(zhì)，以便將儲熱器與該一個或多個熱沉熱耦合。
[0030]如先前已說明的那樣，熱沉-換熱器可被用于借助于傳遞介質(zhì)將儲熱器的熱能傳導(dǎo)到一個或到多個熱沉處。
[0031]此外，該系統(tǒng)可包括一個或多個閥且設(shè)計成使得借助于該一個或多個閥相應(yīng)地來調(diào)整每單位時間從儲熱器至該一個或多個熱沉的傳遞介質(zhì)的流量。
[0032]通過使用閥相應(yīng)地不僅可決定是否將熱能從儲熱器傳導(dǎo)至確定的熱沉，而且此外可調(diào)整針對性地被發(fā)出到確定的熱沉處的每單位時間的熱能量。
[0033]按照一根據(jù)本發(fā)明的實施形式，系統(tǒng)的管路網(wǎng)對于一個或?qū)τ谠撝辽僖粋€熱沉-換熱器的多個分別可具有旁路路徑，經(jīng)由其可導(dǎo)引傳遞介質(zhì)從相應(yīng)的熱沉-換熱器旁邊經(jīng)過。借助于閥那么可來調(diào)整流過相應(yīng)的熱沉-換熱器的傳遞介質(zhì)的每單位時間的第一量和流過相應(yīng)的旁路路徑的每單位時間的第二量。
[0034]換言之，如果管路網(wǎng)包括僅僅一個熱沉-換熱器，那么管路網(wǎng)根據(jù)先前所說明的根據(jù)本發(fā)明的實施形式可具有對于該熱沉-換熱器的旁路路徑，經(jīng)由其可受閥控制地導(dǎo)引傳遞介質(zhì)從熱沉-換熱器旁邊經(jīng)過。而如果管路網(wǎng)包括多個熱沉-換熱器，例如也可這些熱沉-換熱器中的僅僅一個具有相應(yīng)的旁路路徑。在該情況中然而也可能的是，這多個熱沉-換熱器中僅一定個或所有這多個熱沉-換熱器具有分別由閥控制的旁路路徑。
[0035]旁路路徑的實現(xiàn)有利地使之成為可能，即管路網(wǎng)實現(xiàn)傳遞介質(zhì)的循環(huán)，而為此無須強(qiáng)制地由傳遞介質(zhì)流經(jīng)每個熱沉-換熱器。
[0036]此外，該系統(tǒng)尤其包括傳遞介質(zhì)-平衡容器，其與管路網(wǎng)相聯(lián)結(jié)。該傳遞介質(zhì)-平衡容器設(shè)計成將在管路網(wǎng)中的傳遞介質(zhì)的壓力保持恒定。
[0037]通過傳遞介質(zhì)-平衡容器，有利地可在較大的溫度范圍(例如_20°C直到250°C )中保持傳遞介質(zhì)的壓力恒定。
[0038]最后，在本發(fā)明的范圍中提供一種車輛，其包括根據(jù)本發(fā)明的系統(tǒng)。
[0039]駕駛員尤其影響熱流從儲熱器到不同的熱沉上的分配。在此，可在降低車輛的燃料消耗的熱沉(例如發(fā)動機(jī)油、發(fā)動機(jī)冷卻劑、變速器油)與提升車輛的駕駛員(和另外的乘客)的舒適性的熱沉(例如發(fā)動機(jī)冷卻劑、吸收制冷設(shè)備(見下面))之間進(jìn)行區(qū)別。通過(手動的)優(yōu)先設(shè)置(Pr1risierung)(例如操作加熱和/或空調(diào)設(shè)備調(diào)節(jié)器)可將熱流無級地分配到相應(yīng)的熱沉上。
[0040]熱流從儲熱器到降低車輛的燃料消耗的不同熱沉上的分配有利地根據(jù)發(fā)動機(jī)運(yùn)行點、環(huán)境溫度、儲熱器的負(fù)荷狀態(tài)、一定介質(zhì)(例如傳遞介質(zhì)、發(fā)動機(jī)油、變速器油、發(fā)動機(jī)冷卻劑)的溫度以及必要時根據(jù)當(dāng)前駛過的路程和/或尚待經(jīng)過的路程實現(xiàn)。關(guān)于熱流分配的決定或者每單位時間哪些熱量被供應(yīng)給哪個熱沉的確定在此可根據(jù)預(yù)應(yīng)用的狀態(tài)自動機(jī)(Zustandsautomaten)、根據(jù)神經(jīng)元網(wǎng)絡(luò)、根據(jù)特征場或根據(jù)持續(xù)更新的車輛模型(其模擬車輛的熱特性)結(jié)合先前所說明的優(yōu)化方法來進(jìn)行或執(zhí)行。
[0041]根據(jù)本發(fā)明的系統(tǒng)包括已在內(nèi)燃機(jī)起動之前或在行駛開始之前執(zhí)行從儲熱器到一個或到多個熱沉中的(完整的)熱傳遞的可能性，其中，在該情況中優(yōu)選地加熱冷卻劑、尤其發(fā)動機(jī)冷卻劑。對于該情況，根據(jù)本發(fā)明的系統(tǒng)尤其設(shè)計成如果內(nèi)燃機(jī)不運(yùn)轉(zhuǎn)那么也實現(xiàn)在傳遞介質(zhì)-冷卻劑-換熱器(例如冷卻水-換熱器)與內(nèi)燃機(jī)之間的冷卻劑體積流。為了該目的，例如可使用電氣泵(例如水泵)來使冷卻劑在傳遞介質(zhì)-冷卻劑-換熱器與內(nèi)燃機(jī)之間的冷卻循環(huán)的支路中循環(huán)。
[0042]例如當(dāng)存在以下條件中的一個或其組合時來執(zhí)行在內(nèi)燃機(jī)起動之前或在行駛開始之前從儲熱器到至少一個熱沉中的熱傳遞:
?車輛的點火被激活。
[0043].車輛的中控鎖被解鎖。
[0044].車輛的駕駛員車門被打開。
[0045].車輛的遠(yuǎn)程控制的相應(yīng)的信號(類似于在車輛的停車采暖(Standheizung)的情況中)被系統(tǒng)接收。
[0046].相應(yīng)的SMS通過車輛的通訊裝置被系統(tǒng)接收。
[0047]?經(jīng)由因特網(wǎng)來規(guī)定熱傳遞的開始時間，其由根據(jù)本發(fā)明的系統(tǒng)通過車輛的通訊裝置來檢測。
[0048].例如通過車輛的車載電腦給系統(tǒng)規(guī)定熱傳遞的開始時間。
[0049]通過使僅當(dāng)附加地滿足以下先決條件中的一個、多個或所有時一定的或上面所提及的條件(尤其點火的激活、中控鎖的解鎖和駕駛員車門的打開)時那么才引起熱傳遞的激活，可防止在內(nèi)燃機(jī)起動之前或在行駛開始之前熱傳遞的不期望的激活和因此儲熱器的不期望的或提前的卸載:
?自從內(nèi)燃機(jī)的最后的解除激活所經(jīng)過的時間間隔大于預(yù)定的時間間隔(例如Ih)。
[0050].當(dāng)前的發(fā)動機(jī)溫度小于預(yù)定的發(fā)動機(jī)溫度(例如60°C )。
[0051].當(dāng)前的室內(nèi)溫度小于預(yù)定的室內(nèi)溫度(例如20°C )。
[0052]?熱傳遞的開始時間關(guān)于日期和時間相應(yīng)于由系統(tǒng)習(xí)得的車輛的駕駛員的使用特征(Nutzungsprofil)。
[0053]在實際行駛開始或內(nèi)燃機(jī)起動之前多于30分鐘實現(xiàn)的熱傳遞的任何激活可被視為熱傳遞的不期望的激活或視為系統(tǒng)的誤觸發(fā)?？紤]先前所說明的先決條件例如有利地保證，在內(nèi)燃機(jī)停止和車輛鎖止之后10分鐘再次解鎖中控鎖且打開駕駛門(例如因為移動電話被忘記在車輛中)的情況中，不發(fā)生根據(jù)本發(fā)明的熱傳遞的激活。根據(jù)本發(fā)明的系統(tǒng)在該情況中辨識出，自內(nèi)燃機(jī)解除激活起經(jīng)過太短的時間間隔或者內(nèi)燃機(jī)尚處在其運(yùn)行溫度上或者臆想的開始時間不與所習(xí)得的使用特征相符，使得熱傳遞有利地不被激活。
[0054]通過本發(fā)明有利地還減少車輛的燃料消耗，因為在冷起動階段中的熱量缺乏已在20°C的起動溫度下導(dǎo)致在NEFZ(新歐洲行駛循環(huán))中直到15%的額外消耗。在此，該百分比數(shù)據(jù)(15%)極強(qiáng)地取決于車輛、尤其車輛的驅(qū)動馬達(dá)、實際的行駛循環(huán)和另外的邊界條件。
[0055]本發(fā)明尤其適用于機(jī)動車。當(dāng)然，本發(fā)明然而不限于該優(yōu)選的應(yīng)用領(lǐng)域，因為本發(fā)明例如也可應(yīng)用在船舶、飛機(jī)以及軌道車輛或有軌車輛中。此外，本發(fā)明本身與前進(jìn)運(yùn)動工具(Fortbewegungsmittel)分離地例如也適合于位置固定的系統(tǒng)(例如吊車)。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0056]下面根據(jù)優(yōu)選的按照本發(fā)明的實施形式參考附圖詳細(xì)地來闡述本發(fā)明。
[0057]在圖1中示出了帶有廢氣-換熱器和兩個熱沉-換熱器和每個熱沉-換熱器一旁路路徑的根據(jù)本發(fā)明的系統(tǒng)，
在圖2中示出了帶有廢氣-換熱器和兩個熱沉-換熱器和每個熱沉-換熱器一旁路路徑的根據(jù)本發(fā)明的系統(tǒng)的另一變體，
在圖3中示出了帶有廢氣-換熱器和兩個熱沉-換熱器的根據(jù)本發(fā)明的系統(tǒng)，其中，這兩個熱沉-換熱器具有共同的旁路路徑。
[0058]圖4顯示了帶有廢氣-換熱器和兩個熱沉-換熱器和每個熱沉-換熱器一旁路路徑的根據(jù)本發(fā)明的系統(tǒng)的又一變體。
[0059]在圖5中示意性地示出了帶有根據(jù)本發(fā)明的系統(tǒng)的根據(jù)本發(fā)明的車輛。

【具體實施方式】
[0060]圖1顯示了一種根據(jù)本發(fā)明的系統(tǒng)20，其除了儲熱器I之外包括廢氣-換熱器6、冷卻水-換熱器4和變速器油-換熱器5。換熱器4-6經(jīng)由管路網(wǎng)相連接，在管路網(wǎng)中流動有傳遞介質(zhì)或?qū)嵊?。辨識出，導(dǎo)熱油2在循環(huán)中流動，其中，在流動方向上在儲熱器I之后冷卻水-換熱器4、變速器油-換熱器5和廢氣-換熱器6被流經(jīng)。
[0061]在廢氣-換熱器6被導(dǎo)熱油2近似強(qiáng)制地流經(jīng)期間，分別存在用于冷卻水-換熱器4和變速器油-換熱器5的旁路路徑24、25。利用在流動方向上布置在冷卻水-換熱器之后的閥7，可與每單位時間被引導(dǎo)經(jīng)過旁路路徑24的導(dǎo)熱油2的流量相比來控制每單位時間通過冷卻水-換熱器4的導(dǎo)熱油2的流量。以類似的方式，利用在流動方向上布置在變速器油-換熱器5之后的閥8，與每單位時間被導(dǎo)引通過旁路路徑25的導(dǎo)熱油2的流量相比可來控制每單位時間通過變速器油-換熱器5的導(dǎo)熱油2的流量。通過導(dǎo)熱油-平衡容器19可將在管路網(wǎng)中的導(dǎo)熱油的壓力保持幾乎恒定。該平衡容器19被使用，因為所使用的導(dǎo)熱油的體積在_20°C的溫度與250°C的溫度之間變化直至25%。
[0062]借助于閥21和22，來導(dǎo)引來自車輛的內(nèi)燃機(jī)的廢氣3通過廢氣-換熱器6或通過旁路路徑26。換言之，可通過會將廢氣3的熱量交出到導(dǎo)熱油2處的閥21和22來控制。車輛的內(nèi)燃機(jī)的冷卻水11流過冷卻水-換熱器4，而變速器油12流過變速器油-換熱器
5。借助于閥7和8可相應(yīng)地來控制哪些熱能被從儲熱器I發(fā)出到冷卻水11處和/或到變速器油12處。
[0063]在車輛的冷起動(也就是說不管是內(nèi)燃機(jī)還是變速器都不處在運(yùn)行溫度上)的情況下閥7和8被接通成使得導(dǎo)熱油2不僅流過冷卻水-換熱器4而且流過變速器油-換熱器5，以便由此將由儲熱器I所提供的熱能發(fā)出到冷卻水11和變速器油12處。由此，不僅車輛的內(nèi)燃機(jī)而且變速器被加熱，由此(比根據(jù)現(xiàn)有技術(shù))更迅速地達(dá)到不僅內(nèi)燃機(jī)而且變速器的最佳運(yùn)行溫度。
[0064]在圖2繪出在圖1中示出的根據(jù)本發(fā)明的系統(tǒng)20的一變體。因此下面僅闡述與圖1中不出的系統(tǒng)20的區(qū)別。
[0065]在圖2中示出的系統(tǒng)20中也存在用于廢氣-換熱器6的導(dǎo)熱油2的旁路路徑27，其中，通過在流動方向上在廢氣-換熱器6之前的閥9與每單位時間通過廢氣-換熱器6的導(dǎo)熱油2的流量相比來控制每單位時間通過旁路路徑27的導(dǎo)熱油2的流量。對比于在圖1中示出的系統(tǒng)20，閥8 (利用其與通過變速器油-換熱器5的導(dǎo)熱油2的流量相比來調(diào)整通過旁路路徑25的導(dǎo)熱油2的流量)在流動方向上在變速器油-換熱器5之前。由此，代替在圖2中示出的兩個3位2通閥7和8(3個接口和2個可能的通路)，也可使用4位4通閥(4個接口和4個可能的通路)。
[0066]在圖3中示出了在圖1和2中所示的根據(jù)本發(fā)明的系統(tǒng)20的另一變體。下面突出與在圖2中示出的系統(tǒng)20的區(qū)別。
[0067]在圖2中示出的系統(tǒng)20中分別存在用于冷卻水-換熱器4或變速器油-換熱器5的旁路路徑24或25，而在圖3中示出的系統(tǒng)中通過冷卻水-換熱器4的流動路徑、通過變速器油-換熱器5的流動路徑和旁路路徑28平行。在此，通過閥8可與每單位時間流過旁路路徑28和/或冷卻水-換熱器4的流量相比來調(diào)整每單位時間通過變速器油-換熱器5的流量。此外，通過閥7可與每單位時間通過冷卻水-換熱器4的流量相比來調(diào)整每單位時間通過旁路路徑28的流量。
[0068]在圖4中還繪出在圖1至3中所示的根據(jù)本發(fā)明的系統(tǒng)20的另一變體。下面列舉與在圖2中不出的系統(tǒng)20的區(qū)別。
[0069]在圖2中示出的系統(tǒng)20中在流動方向上在儲熱器I之后首先布置冷卻水-換熱器4而然后布置變速器油-換熱器5，而在圖4中示出的系統(tǒng)20中在流動方向上在換熱器I之后首先布置變速器油-換熱器5而然后才布置冷卻水-換熱器4。
[0070]閥7-9尤其設(shè)計成，閥7-9在無流的情況中(也就是說其沒有獲得控制器的控制指令)接通到預(yù)定的通路上。在此，當(dāng)閥7-9在無流的情況中分別導(dǎo)引導(dǎo)熱油2通過旁路路徑或旁路時，證實為有利的。
[0071]最后，在圖5中示出根據(jù)本發(fā)明的車輛10，其包括根據(jù)本發(fā)明的系統(tǒng)20。在此，示意性示出的系統(tǒng)20包括管路網(wǎng)17，通過其可將儲熱器I與車輛10的內(nèi)燃機(jī)16、熱沉電池13和變速器14熱耦合和熱退耦。在內(nèi)燃機(jī)16中存在導(dǎo)熱油15。
[0072]附圖標(biāo)記清單 I儲熱器
2導(dǎo)熱油 3廢氣
4冷卻水-換熱器 5變速器油-換熱器 6廢氣-換熱器 7閥 9閥 9閥 10車輛 11冷卻水 12變速器油 13電池 14變速器 15發(fā)動機(jī)油 16內(nèi)燃機(jī) 17管路網(wǎng)
19導(dǎo)熱油-平衡容器 20系統(tǒng) 21,22 閥 24-28旁路。
【權(quán)利要求】
1.一種用于車輛(10)的熱傳遞的方法， 其中，將包含在所述車輛(10)的廢氣(3)中的廢熱存儲在所述車輛(10)的儲熱器(I)中， 其中，存儲在所述儲熱器(I)中的熱能被傳導(dǎo)到至少一個熱沉(11-16)處， 其中，所述儲熱器(I)與至少一個所述熱沉(11-16)能夠熱耦合和熱退耦，并且其中，在耦合的狀態(tài)中將被傳導(dǎo)至至少一個所述熱沉(11-16)的每單位時間熱量調(diào)整到預(yù)定的值上。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，存儲在所述儲熱器(I)中的熱能被傳導(dǎo)到熱沉(11-16)的組的至少一個熱沉(11-16)處，并且所述組包括所述車輛(10)的冷卻水(11)、所述車輛(10)的變速器(14)的變速器油(12)、所述車輛(10)的內(nèi)燃機(jī)(16)的發(fā)動機(jī)油(15)、所述變速器(14)、所述內(nèi)燃機(jī)(16)、所述車輛(10)的蓄能器(13)、所述車輛(10)的燃料電池、所述車輛(10)的至少一個座位、所述車輛(10)的電動機(jī)、所述車輛(10)的增壓空氣冷卻器、所述車輛(10)的至少一個電子部件、所述車輛(10)的功率電子裝置、所述內(nèi)燃機(jī)(16)的增壓空氣和將所供應(yīng)的熱量轉(zhuǎn)換成其它能量形式或寒冷的熱沉。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的方法，其特征在于，使用導(dǎo)熱油(2)作為傳遞介質(zhì)，以將所述儲熱器(I)與至少一個所述熱沉(11-16)耦合，并且所述導(dǎo)熱油設(shè)計成直至200°C的溫度化學(xué)穩(wěn)定。
4.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項所述的方法，其特征在于，根據(jù)由所述車輛(10)直至行程結(jié)束尚待經(jīng)過的行程和/或根據(jù)關(guān)于所述車輛(10)的周圍環(huán)境的信息將所述儲熱器(I)與至少一個所述熱沉(11-16)熱耦合。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的方法，其特征在于，當(dāng)路程的長度小于預(yù)定的路程閾值時且當(dāng)所述發(fā)動機(jī)油(15)的溫度處在預(yù)定的溫度閾值之下時，被傳導(dǎo)到所述發(fā)動機(jī)油(15)或所述內(nèi)燃機(jī)(16)處的熱能的第一份額被設(shè)置得高于被傳導(dǎo)到所述變速器油(12)或所述變速器(14)處的熱能的第二份額。
6.根據(jù)權(quán)利要求4或5所述的方法，其特征在于，當(dāng)根據(jù)所述內(nèi)燃機(jī)(16)的路程待產(chǎn)生的功率處在預(yù)定的功率閾值之上時，被傳導(dǎo)到所述發(fā)動機(jī)油(15)或所述內(nèi)燃機(jī)(16)處的熱能的第一份額被設(shè)置得低于被傳導(dǎo)到所述變速器油(12)或所述變速器(14)處的熱能的第二份額。
7.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項所述的方法，其特征在于，所述儲熱器(I)包括相變材料。
8.一種用于車輛(10)的熱傳遞的系統(tǒng)， 其中，所述系統(tǒng)(20)包括儲熱器(I)、至少一個換熱器(6)和至少一個閥(7-9)， 其中，所述系統(tǒng)(20)設(shè)計成借助于至少一個所述換熱器(6)將包含在所述車輛(10)的廢氣(3)中的廢熱存儲在所述儲熱器(I)中， 其中，所述系統(tǒng)(20)設(shè)計成將所述儲熱器(I)與至少一個熱沉(11-16)熱耦合和熱退耦，以便由此將存儲在所述儲熱器(I)中的熱能傳導(dǎo)到至少一個所述熱沉(11-16)處， 所述系統(tǒng)(20)設(shè)計成借助于至少一個所述閥(7-9)將被傳導(dǎo)至至少一個所述熱沉(11-16)的每單位時間熱量調(diào)整到預(yù)定的值上。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述系統(tǒng)(20)包括管路網(wǎng)(17)，在其中流動有傳遞介質(zhì)(2)，以便將所述儲熱器(I)與至少一個所述熱沉(11-16)熱耦合。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的系統(tǒng)，其特征在于，至少一個所述換熱器包括至少一個熱沉-換熱器(4，5)，并且至少一個所述熱沉-換熱器(4，5)設(shè)計成借助于所述傳遞介質(zhì)(2)將熱能從所述儲熱器(I)發(fā)出到至少一個所述熱沉(11-16)處。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的系統(tǒng)，其特征在于，用于至少一個所述熱沉-換熱器(4，5)中的一個或多個的所述管路網(wǎng)(17)分別具有旁路路徑(24; 25)，通過其能夠?qū)б鰝鬟f介質(zhì)(2)從相應(yīng)的所述熱沉-換熱器(4; 5)旁邊經(jīng)過，并且 所述系統(tǒng)(20)設(shè)計成借助于至少一個所述閥(7，8)調(diào)整流過相應(yīng)的所述熱沉-換熱器(4; 5)的所述傳遞介質(zhì)(2)的第一份額和流過相應(yīng)的所述旁路路徑(24; 25)的第二份額。
12.根據(jù)權(quán)利要求9-11中任一項所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述系統(tǒng)(20)包括與所述管路網(wǎng)(17)相連接的傳遞介質(zhì)-平衡容器(19)，所述傳遞介質(zhì)-平衡容器(19)設(shè)計成將在所述管路網(wǎng)中的所述傳遞介質(zhì)的壓力保持恒定。
13.根據(jù)權(quán)利要求8-12中任一項所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述系統(tǒng)(20)設(shè)計用于執(zhí)行根據(jù)權(quán)利要求1-7中任一項所述的方法。
14.一種車輛，其帶有根據(jù)權(quán)利要求8-13中任一項所述的系統(tǒng)(20)。
【文檔編號】F02G5/02GK104169556SQ201380017425
【公開日】2014年11月26日 申請日期:2013年3月18日 優(yōu)先權(quán)日:2012年3月31日
【發(fā)明者】C.克普納, J.德呂克哈默 申請人:大眾汽車有限公司