本發(fā)明涉及用于致冷劑回路的致冷劑流的分支裝置，所述致冷劑回路特別地是電池冷卻器回路。

背景技術(shù)：

在電動車輛或混合動力車輛中，電池模塊在運(yùn)行期間產(chǎn)生熱量，該熱量通常通過冷卻回路耗散。這里，為了冷卻電池模塊，有利的是使用已經(jīng)設(shè)置在車輛中的車輛空調(diào)系統(tǒng)的冷卻子回路。

由于大多數(shù)電池單元被組合以形成彼此熱脫離的單獨的電池模塊，從而在各個電池模塊之間沒有熱交換，所以電池冷卻器回路通常被分成多個冷卻支路，所述多個冷卻支路各自被分配給一個或更多的電池模塊。在這種情況下，意圖于使得冷卻支路由致冷劑平行地流過。

已知為電池冷卻器回路分配專用的膨脹裝置，該膨脹裝置設(shè)置在氣體冷卻器的出口與進(jìn)入分支裝置的進(jìn)口之間，該分支裝置將致冷劑分流到各個冷卻支路中。這里，作為膨脹裝置，使用已知的恒溫膨脹閥(TXV)，該恒溫膨脹閥(TXV)根據(jù)電池冷卻器回路中的狀態(tài)來控制致冷劑通流。在本示例中，恒溫膨脹閥中的壓降占總壓差的近似60％至95％，而分支裝置中的壓降僅為3％至10％。其原因是，在存在高環(huán)境溫度的情況下，車輛空調(diào)系統(tǒng)的高壓支路和低壓支路之間的壓差與存在低溫的情況相比明顯更大。然而，恒溫膨脹閥必須向蒸發(fā)器提供足夠量的致冷劑，即足夠的致冷劑流量，即使在存在最小工作溫度并因此存在最小壓差的情況下；而這只有在分支裝置中的壓降較小時才是可能的。因此，已知的分支裝置被構(gòu)造用于小的壓降。

為了確保單個電池單元的最長可能的使用壽命，必須確保在單個電池單元之間僅存在不大于5K的非常小的溫度差。然而，分支裝置上的小的壓降使得難以實現(xiàn)致冷劑到各種冷卻支路的均勻分配，這在存在相對高的溫度的情況下總是存在于分支點上游的液-氣混合物中。由于分支裝置中的相混合物，已知的分支裝置還必須以精確地豎向的方向安裝，以便即使在存在小通流的情況下，也能夠?qū)崿F(xiàn)兩相混合物到各種出口管線的盡可能均勻分配。

此外，在對電池模塊冷卻的情況下，即使在存在例如低至-10℃或更低的低環(huán)境溫度的情況下，冷卻布置也必須起作用，這與客艙的冷卻布置是相反的，客艙的冷卻布置在這樣的溫度下通常是停用的。

然而，在存在這種低溫的情況下，在分支裝置上游的液體致冷劑的部分基本上為100％，已知的分支裝置并未被構(gòu)造用于該部分。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的是在夏季和冬季兩者的環(huán)境溫度的整個范圍上，確保電池冷卻器回路中的均勻冷卻性能，其中同時降低系統(tǒng)的成本和結(jié)構(gòu)尺寸。

所述目的通過用于致冷劑回路的、特別是電池冷卻器回路的致冷劑流的分支裝置實現(xiàn)，所述分支裝置具有進(jìn)口并且具有通向兩個冷卻支路的至少兩條出口管線，其中至少一個節(jié)流級被整合到所述分支裝置中。由于致冷劑分配和減壓的功能組合在一個部件中，因此減小了結(jié)構(gòu)尺寸和制造成本。相對于已知的布置，可以明顯減小膨脹裝置(即減壓器)與各個冷卻支路中的分支裝置之間的距離，這導(dǎo)致特別是致冷劑的液體部分到各個冷卻支路的更均勻分配。因此，也確保了液體致冷劑到電池冷卻器回路的各個冷卻支路的均勻且足夠的供應(yīng)。

在優(yōu)選實施例中，節(jié)流級布置在到各個出口管線的分支點的上游，其中，節(jié)流級特別地直接位于分支點的上游。由于節(jié)流點與致冷劑流到各個出口管線的分流處的空間接近，致冷劑流中的液相和氣相在節(jié)流點的下游保持完全混合，因此確保致冷劑(包括致冷劑的液體部分)到各個出口管線的均勻分配。由于冷卻性能主要與致冷劑的液相的蒸發(fā)有關(guān)，因此可以在兩個冷卻支路中獲得高度均勻的冷卻性能。

通過在分支點的上游使用節(jié)流級，已經(jīng)證明有利的是，直接在節(jié)流級的下游使用過濾器，以便保持液相及氣相和致冷劑良好混合，并在分流到各個出口管線期間實現(xiàn)兩相的最佳可能的均勻化。在另一優(yōu)選實施例中，節(jié)流級布置在到兩個出口管線的分支點的下游。因此，分支裝置的進(jìn)口壓強(qiáng)可繼續(xù)近似對應(yīng)于致冷劑回路中的高壓側(cè)的壓強(qiáng)，并且致冷劑的熱力學(xué)狀態(tài)至少在存在高環(huán)境溫度的情況下保持為超臨界。在分支點本身處，致冷劑以單相狀態(tài)存在，并且因此能夠易于均勻分配到各個出口管線，而沒有遇到關(guān)于兩相混合物的分配的已知問題。

節(jié)流級優(yōu)選具有每個出口管線的節(jié)流點，即流動橫截面的收縮部，所述節(jié)流點特別地具有相同的形式，使相同條件在所有出口管線中且在從所述出口管線供給的所有冷卻支路中占優(yōu)。

節(jié)流級的節(jié)流點可以由校準(zhǔn)的孔道形成。校準(zhǔn)的孔道優(yōu)選直接形成在分支裝置的主體中，并且形成在分支點上游的主管線的或在分支點下游的出口管線中的各個的整體組成部分。校準(zhǔn)的孔道的長度和內(nèi)徑可以非常精確地限定并且可再現(xiàn)地制造，使得可以精確地設(shè)定節(jié)流點兩側(cè)的壓降。此外，不需要使用額外的部件。

如果節(jié)流級設(shè)置在出口管線中，則校準(zhǔn)的孔道可以形成為直接接合主管線的分支點，以便保持分支裝置的結(jié)構(gòu)長度較小。

在另一優(yōu)選實施例中，節(jié)流級具有由具有校準(zhǔn)的內(nèi)徑的插入管形成的節(jié)流點。在本示例中，根據(jù)已知的減壓原理，將單獨的管插入到進(jìn)口、主管線和/或出口管線中，以實現(xiàn)節(jié)流點處的流通截面積的準(zhǔn)確減少。這種管能夠以簡單和廉價的方式并且以高精度預(yù)制，并且能夠插入和緊固在分支裝置中的適當(dāng)位置。為了將管緊固在分支裝置的主體中，管可以例如插入到被擰入分支裝置的主體中的螺紋套筒中。這對于在分支裝置的進(jìn)口的區(qū)域中或主管線的區(qū)域中的節(jié)流點和在出口管線的區(qū)域中的節(jié)流點是可想到的。因此，也可以容易地更換和簡單地維護(hù)節(jié)流點。

有利的是在螺紋套筒上設(shè)置端頭止擋件，該端頭止擋件確保管在分支裝置的主體內(nèi)的精確定位。

對于校準(zhǔn)的孔道和對于具有校準(zhǔn)的內(nèi)徑的管，節(jié)流點的合適內(nèi)徑例如在0.2和1.0mm之間，并且合適長度在10mm和40mm之間。隨著節(jié)流點的長度的增加，流動變得更穩(wěn)定，并且減少了對流動中的振動產(chǎn)生的敏感性。

為了防止污染到節(jié)流點，優(yōu)選在節(jié)流點的上游設(shè)置過濾器。

在一個可能的實施例中，通過兩個節(jié)流級提供兩級減壓，這兩個節(jié)流級就流動而言是串聯(lián)的，每個節(jié)流級具有節(jié)流點。在此，第一節(jié)流級可以在分支點的上游設(shè)置在主管線中或者設(shè)置在分支裝置的進(jìn)口的區(qū)域中，并且第二節(jié)流級可以在分支點的下游布置在出口管線中。

節(jié)流點各自的內(nèi)徑是固定地預(yù)定的，并且在沒有為插入管而在結(jié)構(gòu)上更換分支裝置的情況下不能改變。

分支裝置上的期望壓降通過節(jié)流點的設(shè)計來設(shè)定，特別是通過節(jié)流點的布置、橫截面和長度來設(shè)定。

分支裝置可以例如影響總壓降的10至50％。

在存在約20℃至40℃的環(huán)境溫度下，即在夏季條件下，致冷劑優(yōu)選在分支裝置的進(jìn)口處仍然僅以單相基本上處于超臨界或液態(tài)。

在存在約-10℃至0℃的低環(huán)境溫度下，即在冬季使用期間，致冷劑優(yōu)選在分支裝置的進(jìn)口處完全處于其液相。在這種情況下，到兩個出口管線的均勻分配也可以是沒有問題的。

優(yōu)選地，致冷劑流在任何操作狀態(tài)下在分支點下游都不具有明顯分離的相，使得始終實現(xiàn)致冷劑流到兩個出口管線的均勻分配。因此，總是確保電池模塊在兩個冷卻支路中的均勻冷卻。此外，關(guān)于與豎直安裝位置的偏差的靈敏度大大降低。

在優(yōu)選實施例中，分支裝置具有兩個出口管線。不言而喻，可以在分支裝置中提供三個或更多個出口管線，而不是兩個出口管線。同樣，具有相同或類似結(jié)構(gòu)的另一電池冷卻器回路可以關(guān)于具有所述分支裝置的電池冷卻器回路并聯(lián)連接

附圖說明

下面將基于多個示例性實施例并參考附圖更詳細(xì)地描述本發(fā)明。在附圖中：

圖1是車輛空調(diào)系統(tǒng)的示意圖，其電池冷卻器系統(tǒng)具有根據(jù)本發(fā)明的分支裝置；

圖2示出了第一實施例中的根據(jù)本發(fā)明的分支裝置的示意性截面圖；

圖3示出了第二實施例中的根據(jù)本發(fā)明的分支裝置的示意性截面圖；

圖4示出了第三實施例中的、具有根據(jù)本發(fā)明的分支裝置的減壓器的示意性截面圖；

圖5是電池冷卻器系統(tǒng)的減壓器的截止閥的開關(guān)周期的示意圖；

圖6是電池冷卻器系統(tǒng)的減壓器處的最大壓差作為環(huán)境溫度的函數(shù)的示意圖；

圖7是R744的蒸發(fā)的焓差作為環(huán)境溫度的函數(shù)的示意圖；和

圖8示出了致冷劑R744的莫利爾圖(Mollier diagram)，示出了在存在低和高環(huán)境溫度時電池冷卻器系統(tǒng)的工作范圍

具體實施方式

圖1示出了車輛空調(diào)系統(tǒng)(未更詳細(xì)地示出)的致冷劑回路10。致冷劑(在這種情況下為R744)流過多個冷卻子回路。所述致冷劑在壓縮機(jī)12中被壓縮，然后在氣體冷卻器14中冷卻，例如通過環(huán)境空氣冷卻。氣態(tài)的高壓致冷劑隨后通過內(nèi)部熱交換器16，在其中它將一些熱能釋放到在返回流路上的膨脹的致冷劑。

在第一冷卻子回路18中，致冷劑流通過車輛空調(diào)系統(tǒng)的蒸發(fā)器20，例如，通過該蒸發(fā)器20冷卻車輛內(nèi)部艙。

在蒸發(fā)器20的上游設(shè)置有截止閥22，當(dāng)不需要冷卻時，可以借助該截止閥22關(guān)閉冷卻子回路18。在該示例中，截止閥22包括具有減小的橫截面的開口形式的減壓級，該減壓級用作節(jié)流點并且通過減壓實現(xiàn)致冷劑的部分膨脹。

從高壓側(cè)到低壓側(cè)的減壓在此通過固定地預(yù)定的橫截面收縮來實現(xiàn)，例如對于R744致冷劑回路已知的。所述節(jié)流點的直徑尤其以取決于蒸發(fā)器的所需性能的方式來選擇。截止閥22通過具有安全閥26的旁通管線24橋接。安全閥26構(gòu)造成當(dāng)在安全閥26處達(dá)到臨界壓強(qiáng)閾值時，允許致冷劑流通過冷卻子回路18，該臨界壓強(qiáng)閾值可以例如是近似120-150巴(12-15MPa)。

一般來說，當(dāng)使用R744作為致冷劑時，必須保護(hù)致冷劑回路免受過壓影響。在這種情況下，這通過安全閥26實現(xiàn)，安全閥26在壓強(qiáng)突然增大的情況下打開從致冷劑回路的高壓側(cè)到低壓側(cè)的流動連接。在這種情況下，所述旁路功能在所有操作條件下可用。這種壓強(qiáng)升高可以例如在強(qiáng)烈的車輛加速度的情況下發(fā)生，在該情況下，壓縮機(jī)吞吐量不能足夠快地向下調(diào)節(jié)，使得大量的氣體被引導(dǎo)到氣體冷卻器14中。

從蒸發(fā)器20回流的致冷劑再次通過內(nèi)部熱交換器16并且通過儲存器28，存在于儲存器28的任何液體致冷劑被分離，然后致冷劑流回到壓縮機(jī)12。

與第一冷卻子回路18并行地，致冷劑流過電池冷卻回路30，電池冷卻回路30是電池冷卻器系統(tǒng)32的一部分。電池冷卻器回路可以具有大約0.5至2kW的冷卻功率?；旌蟿恿螂妱榆囕v(在此未詳細(xì)示出)的電池單元在這種情況下布置在多個模塊中，這些模塊由并聯(lián)連接的兩個冷卻支路34、36冷卻。因此，在這種情況下，電池冷卻器回路30被分成兩個冷卻支路34、36，該兩個冷卻支路在通過電池模塊之后開放到共同的回流吸入管路38。冷卻支路34、36用作蒸發(fā)器，位于該蒸發(fā)器中的液體致冷劑吸收來自電池單元的熱，因此變?yōu)闅鈶B(tài)。

在蒸發(fā)器20的出口的下游，第一冷卻子回路18通入回流吸入管線38中。

減壓器40布置在兩個冷卻支路34、36的上游。在這里所示的變型中，減壓器40具有布置在分支裝置44上游的截止閥42。

在下面將進(jìn)一步描述的可能實施例中(見圖4)，截止閥42和分支裝置44組合在單個部件中。然而，它們也可以形成為單獨的部件。還可以省去截止閥42，而完全通過分支裝置44實現(xiàn)減壓。截止閥42連接到控制器46，控制器46可限定截止閥42的打開狀態(tài)。在該示例中，截止閥42可以僅呈兩個控制狀態(tài)“打開”和“關(guān)閉”。在該示例中，在截止閥42的直接下游布置有溫度傳感器i，該溫度傳感器同樣連接到控制器46。這里，同樣連接到控制器46的第二溫度傳感器T2直接設(shè)置在兩個冷卻支路34、36的連接點48處。圖2至圖4示出了分支裝置44的各種實施例。為了清楚，附圖標(biāo)記44已經(jīng)用于所有三個實施例。圖2中所示的分支裝置44具有主體50，在主體50中凹入了進(jìn)口52，進(jìn)口52過渡到主管線54中。在主管線54的端部處布置有分支點56，主管線54從該分支點56繼續(xù)分成兩個出口管線58，在這些示例中，這兩個出口管線各自具有相同的形式。每個出口管線58過渡到出口60中，相應(yīng)的出口管線58通過該出口60連接到電池冷卻器回路30的兩個冷卻支路34、36中的一個。

節(jié)流級被整合到分支裝置44中，該節(jié)流級具有作為節(jié)流點的收縮部，并且該收縮部因此實現(xiàn)節(jié)流部下游的減壓。

在圖2所示的示例中，通過各自具有固定地預(yù)定的直徑和長度的一個校準(zhǔn)的孔道62，在每個出口管線58中實現(xiàn)了節(jié)流級。在這種情況下，校準(zhǔn)的孔道62直接接合分支點56，并且因此如前所述直接位于主管線54的下游。代替到兩個出口管線58中的支路，也可以提供到多于兩個的出口管線58中的分支。同樣地，可以在相對于電池冷卻器回路30并聯(lián)連接的另外的電池冷卻器回路(未示出)中提供多個分配器44。

在該示例中，節(jié)流級設(shè)置在分支點56的下游。這具有的效果是，在主管線54中完全地或基本上完全地處于單相(取決于環(huán)境溫度為超臨界或液體，如下面將更詳細(xì)描述的)的致冷劑被均勻地分流到兩個出口管線58。由于均勻的聚集狀態(tài)，分支裝置44的非豎直安裝位置也不會造成任何問題。這里，在進(jìn)口52內(nèi)設(shè)置過濾器64，以防止分支裝置44的污染。

在這些示例中，進(jìn)口52形成在連接件66中，通過該連接件66，分支裝置44可以連接到電池冷卻器回路30的管道或連接到截止閥42(參見圖4)。

校準(zhǔn)的孔道62具有例如0.2mm-1.0mm的直徑和10mm-40mm的長度，其中隨著節(jié)流點的長度增加，流動變得更穩(wěn)定，并且流動中產(chǎn)生振動的趨勢也降低。圖3示出了分支裝置44的一實施例，其中節(jié)流級設(shè)置在主管線54的區(qū)域中。在這種情況下，減壓已經(jīng)在分支點56的上游發(fā)生。在節(jié)流點的下游布置有過濾器68，該過濾器68通過液體部分和氣體部分的完全混合而使致冷劑在節(jié)流點下游均勻化，從而實現(xiàn)到兩個出口管線58的均勻分配。

在圖3的示例中，節(jié)流點由具有校準(zhǔn)的內(nèi)徑的單獨的插入管70形成。內(nèi)徑和長度可以以與前述示例性實施例的校準(zhǔn)的孔道62的情況相同的方式來選擇。

為了將管70緊固在分支裝置44的主體50中，設(shè)置有螺紋套筒72，該螺紋套筒72旋擰到進(jìn)口52的連接件66中。代替螺紋套筒72，使用插入到連接件66中的插入式套筒也是可能的。

螺紋套筒72具有端部止擋件74，其用于管70在主管線54中的精確定位。

在進(jìn)口側(cè)，管70被過濾器64覆蓋，過濾器64防止對分支裝置44的污染。

校準(zhǔn)的內(nèi)徑的插入型70可以高精度地生產(chǎn)為孔道。

代替插入管70，在主管線中在主體50中形成孔道也是可能的，如例如關(guān)于圖2針對出口管線58所描述的。類似地，在圖2所示的實施例中，代替于校準(zhǔn)的孔道62，將各自具有校準(zhǔn)的內(nèi)徑的一個管70插入到出口管線58中也是可能的。

此外，可以在分支裝置44中提供不僅一個節(jié)流點，而是就流動而言串聯(lián)的兩個節(jié)流點，其中第一節(jié)流點布置在主管線54中，并且第二節(jié)流點在每個出口管線58中由各一個收縮部形成。

圖4示出了減壓器40，其具有就流動而言串聯(lián)的兩個節(jié)流級。

在這種情況下，減壓器40由分支裝置44和截止閥42組成，這些通過分支裝置44的連接件66旋擰在一起。在該示例中，分支裝置44對應(yīng)于圖2所示的分支裝置44。然而，也可以使用根據(jù)圖3所示的實施例的分支裝置或一些其它合適的分支裝置44。

在該示例中，截止閥42通過電磁體76切換，電磁體76連接到電池冷卻器系統(tǒng)32的控制器46。借助于電磁體76，截止閥42在其兩個切換狀態(tài)“打開”和“關(guān)閉”之間切換，其中通過截止閥42的進(jìn)口78的致冷劑流被完全允許或完全停止。

在截止閥42的閥座80的直接下游，實現(xiàn)了第一節(jié)流級，在本示例中通過校準(zhǔn)的孔道82實現(xiàn)，該第一節(jié)流級構(gòu)成用于致冷劑的、具有通流橫截面的收縮部。校準(zhǔn)的孔道82的橫截面相對于進(jìn)口78的橫截面變窄，并且還相對于分支裝置44的相鄰進(jìn)口52的橫截面變窄。以這種方式，在校準(zhǔn)的孔道82中實現(xiàn)致冷劑的第一膨脹和第一減壓。在分支裝置44中，形成第二節(jié)流級，在本示例中，在出口管線58中通過校準(zhǔn)的孔道62形成的收縮部形成，該第二節(jié)流級實現(xiàn)致冷劑的第二減壓和進(jìn)一步膨脹。

代替在截止閥42的主體中的校準(zhǔn)的孔道82，還可以在分支裝置44的進(jìn)口52中設(shè)置具有校準(zhǔn)的內(nèi)徑的校準(zhǔn)的孔道或管70。以這種方式，可以進(jìn)一步簡化截止閥42的構(gòu)造。

致冷劑從出口管線58流入電池冷卻器回路30的兩個冷卻支路34、36中。

在圖1所示的實施例中，電池冷卻器系統(tǒng)32被構(gòu)造為使得在“冬天條件”在存在低環(huán)境溫度的情況下，即在存在約-10℃和0℃之間的溫度的情況下，在減壓器上獲得大約10巴的壓差和大約240kJ/kg的焓差。也可以關(guān)于整個致冷劑回路10的高壓側(cè)和低壓側(cè)之間的壓差來構(gòu)造壓差。這些參數(shù)通過減壓器40的節(jié)流級的特定設(shè)計來實現(xiàn)。

重要的是，通過節(jié)流級中的橫截面收縮部實現(xiàn)的致冷劑流量足夠大，以便即使在低環(huán)境溫度的情況下也在電池冷卻器回路30中為電池模塊提供足夠的冷卻性能。在這些環(huán)境條件下，到超臨界狀態(tài)的相邊界僅超過大約1至5開爾文(也見圖8)。

在夏季中主要的環(huán)境溫度下，即在高達(dá)約+40℃的溫度的情況下，在致冷劑回路10的及電池冷卻器電路30的高壓側(cè)和低壓側(cè)之間存在相當(dāng)大的壓差。為了防止在這種條件下通過分支裝置44的液體冷卻劑的過大流量，截止閥42以脈沖方式操作，其中過大流量的液體冷卻劑將不能在冷卻支路34、36中完全蒸發(fā)，且因此降低用于乘員艙的空調(diào)的蒸發(fā)器20的冷卻性能。

這在圖5中示意性地示出。實線曲線表示，在高環(huán)境溫度的情況下，截止閥42通過控制器46以脈寬調(diào)制操作，使得冷卻性能被優(yōu)化。截止閥42的打開持續(xù)時間由控制器46從由溫度傳感器T₁和T₂發(fā)出的信號的值、即從分支裝置44的進(jìn)口52處的致冷劑溫度和在所述致冷劑已經(jīng)通過電池冷卻器回路30的冷卻支路34、36之后的致冷劑溫度來計算。

在截止閥42兩個打開狀態(tài)之間保持關(guān)閉的時間段可以為30秒或更多；這也適用于截止閥42在關(guān)閉階段之間打開的時間段。這是可能的，因為具有電池模塊的電池冷卻器回路30具有比例如車輛空調(diào)系統(tǒng)的蒸發(fā)器20更高的熱活性質(zhì)量。

在冬天，也就是說在存在低的環(huán)境溫度和小的壓差的情況下，相反地，情況是截止閥42持續(xù)地打開(參見圖5中的虛線)。

圖6和圖7示出了作為環(huán)境溫度的函數(shù)的、在致冷劑回路10的高壓側(cè)上和在其低壓側(cè)上存在的壓強(qiáng)。高壓側(cè)的壓強(qiáng)分布由菱形表示，而低壓側(cè)上的壓強(qiáng)分布由正方形表示。從圖6中可以看出，在存在-10℃至0℃之間的冬季條件下，預(yù)期7bar至9bar(0.7至0.9MPa)的壓差，而在25至40℃的環(huán)境溫度的夏季條件下，存在明顯更高的壓差，例如35bar至65bar(3.5至6.5MPa)，其中甚至可以存在90bar的壓差。根據(jù)這種測量，對于致冷劑回路10中的現(xiàn)有電池冷卻器系統(tǒng)32，可以計算減壓器40的最佳構(gòu)造。為此，還必須考慮致冷劑(在本示例中，R744)蒸發(fā)期間的焓差，該焓差在圖7中作為環(huán)境溫度的函數(shù)繪制。

高壓側(cè)和低壓側(cè)之間的壓差隨著環(huán)境溫度的升高而大大增加。由于所產(chǎn)生的質(zhì)量流量近似隨著壓差的平方根而變化，因此例如對于環(huán)境溫度為-10℃的情況，電池冷卻器回路30的可能冷卻性能相對于+40℃的環(huán)境溫度降低大約40％。如果電池冷卻器系統(tǒng)32并且特別是減壓器40針對在低環(huán)境溫度下的操作被優(yōu)化，則這具有以下效果：在存在高環(huán)境溫度的操作期間，截止閥42應(yīng)該在大約30％-90％的時間上關(guān)閉。

致冷劑回路10的其余部分，特別是用于車輛空調(diào)系統(tǒng)的蒸發(fā)器20的冷卻子回路18的其余部分的構(gòu)造不受這些考慮的影響，因為僅電池冷卻器回路30中的減壓器40必須被相應(yīng)地構(gòu)造。圖8基于莫里爾圖示出了在夏季條件(高環(huán)境溫度)和冬季條件(低環(huán)境溫度)下，致冷劑回路10的操作所經(jīng)過的循環(huán)。

曲線圖中的上部循環(huán)(點A至G)描述了在高環(huán)境溫度存在下的操作。高壓側(cè)，在這種情況下優(yōu)選在80和120巴之間，在超臨界范圍內(nèi)操作。從點A到點B，在壓縮機(jī)12中發(fā)生致冷劑的壓縮。從點B到點C，超臨界的致冷劑在氣體冷卻器14中被冷卻。從點C到點D，通過內(nèi)部熱交換器16實現(xiàn)在致冷劑回路10的高壓側(cè)上的進(jìn)一步冷卻。從點D到點E，在減壓器40的第一節(jié)流級中發(fā)生減壓，其中減壓最多發(fā)生直到液體邊界，使得致冷劑在進(jìn)入分支裝置44時僅保持單相形式或處于超臨界狀態(tài)。從點E到點F，在減壓器40的第二節(jié)流級中發(fā)生進(jìn)一步減壓，在本示例下，在分支裝置44的出口管線58中發(fā)生。從點F到點G，發(fā)生在電池冷卻器回路30的冷卻支路34、36中的電池模塊的冷卻，其中致冷劑被蒸發(fā)，并吸收來自電池模塊的熱。最后，從點G到點A，致冷劑經(jīng)由回流吸入管線38流過內(nèi)部熱交換器16，回到壓縮機(jī)12，其中所述致冷劑吸收來自高壓支路的熱。在冬季操作(圖8中的下部循環(huán)，點a-f)中，在臨界點以下執(zhí)行相同循環(huán)。從點a到點b，致冷劑被壓縮，并且從點b到點d，所述致冷劑被冷卻。在致冷劑在減壓器40的第一節(jié)流級中的膨脹之后(點d至點e)，致冷劑完全處于液相。只有當(dāng)其通過第二節(jié)流級(點e至點f)時，致冷劑才具有氣態(tài)部分。

然而，在本文所述的示例中，致冷劑在分支裝置44時仍然僅處于單相形式。以這種方式，與相混合物的存在相比，更容易實現(xiàn)到兩個冷卻支路34、36的均勻分配。