[發明專利]用于提高機動車輛的能量效率的設備

無效

• 申請號: 201210521200.2
• 申請日: 2012-12-06
• 公開（公告）號: CN103158496A
• 公開（公告）日: 2013-06-19
• 發明（設計）人: 克萊·韋斯利·馬蘭維爾;詹姆士·喬治·加比;肯尼斯·J·杰克遜
• 申請（專利權）人: 福特全球技術公司
• 主分類號: B60H1/04
• 分類號: B60H1/04;B60N2/56;F25B21/02
• 代理公司: 北京銘碩知識產權代理有限公司 11286
• 代理人: 鄭玉;郭鴻禧

技術領域

本發明涉及一種用于車輛的舒適性控制系統，該系統包括具有流體溫度控制回路的熱電熱泵（珀耳帖裝置（Peltier?device）），具體地說，本發明涉及這樣一種系統，在該系統中，通過所述流體溫度控制回路和控制動力傳動系統部件的溫度的第二流體溫度控制回路之間的熱能交換來提高能量效率。

背景技術

電動車輛（包括混合動力電動車輛、燃料電池車輛、插電式電動車輛等）具有一個或多個動力傳動系統部件，為了獲得最佳性能，所述一個或多個動力傳動系統部件應該保持在期望的操作溫度范圍內。這樣的動力傳動系統部件的示例是高電壓蓄電池、電機（電動機、發電機和/或組合裝置）以及變速器。在一些工況下，需要溫度控制系統來冷卻和/或加熱所述部件，以使這些部件保持在期望的溫度范圍內。

已知的是提供溫度控制系統，在該溫度控制系統中，流體（通常是液體）循環到動力傳動系統部件、循環通過動力傳動系統部件或圍繞動力傳動系統部件循環，這樣，流體去除（或增加）動力傳動系統部件的熱能，且流體循環通過熱交換器，以將熱能排出（或吸收）到一些其他介質（通常是環境空氣）。在上下文中，術語“熱交換器”指的是可實現期望結果的任何設備，該期望結果是將熱加到在控制系統中循環的流體和/或從所述流體去除熱?？赏ㄟ^諸如流體/流體熱交換器、制冷劑循環熱泵及熱電熱泵（也被稱為珀耳帖裝置）的設備執行這種熱交換功能。

目前，在一些自動車輛中使用熱電熱泵來冷卻和/或加熱儲藏室，從而以期望的溫度儲藏食物或飲品。還已知的是使用熱電熱泵來加熱和/或冷卻車輛內部的座椅。在這樣的“空調式座椅”中，接觸座椅乘員的座椅面通常被打孔，風扇使空氣循環通過珀耳帖冷卻器的冷側，并將冷卻或加熱后的空氣從座椅皮中的孔中吹出。

還已經提出使液體熱交換器與熱電熱泵集成。在這個構思中，液態工作流體經過熱泵。在加熱模式下，通過熱電裝置將熱從工作流體泵送到令乘客舒適的空氣中。在冷卻模式下，將熱從空氣排出到液態工作流體中。

發明內容

本發明的目的在于：通過減少或消除為了獲得令人舒適的車艙溫度而使用電力來使傳統的加熱器或空調單元運轉的需要，來提高機動車輛（尤其是電動車輛）的總能量效率。

根據在此公開的特征，提供一種用于機動車輛的內部的溫度控制設備，該機動車輛具有將熱交換流體輸送到動力傳動系統部件的溫度控制回路，該溫度控制設備包括：熱電熱泵，設置在所述車輛中；舒適性控制回路，與熱電熱泵及動力傳動系統溫度控制回路交換熱。這使可通過熱電熱泵被輸送到期望位置的加熱凈量或冷卻凈量增加，從而減少為了使氣候控制系統運轉而可能另外需要的電力的量。

根據在此公開的另一特征，舒適性控制回路從動力傳動系統溫度控制回路分支出來，并輸送在動力傳動系統溫度控制回路中輸送的熱交換流體中的一部分熱交換流體。

根據在此公開的另一特征，舒適性控制回路輸送第二熱交換流體，所述第二熱交換流體與動力傳動系統溫度控制回路的熱交換流體交換熱。

根據在此公開的另一特征，提供一種在機動車輛中用于乘客舒適性控制的設備，該設備可提高機動車輛的能量效率，所述設備包括：動力傳動系統部件；溫度控制回路，使熱交換流體循環到動力傳動系統部件；熱電熱泵，設置在所述車輛的乘客室中；舒適性控制回路，從溫度控制回路分支出來，并將一部分熱交換流體輸送到熱電熱泵。

動力傳動系統部件是蓄電池、燃料電池、電機、電力電子單元及機械式變速器中的至少一個。

由舒適性控制回路輸送的所述一部分熱交換流體通過閥進行調節。

所述閥受自動氣候控制系統控制。

熱電熱泵位于乘客座椅中。

溫度控制回路包括熱交換器，熱交換流體流過所述熱交換器。

所述熱交換器是第二熱電熱泵。

根據在此公開的另一特征，提供一種用于提高機動車輛的能量效率的設備，該設備包括：動力傳動系統部件；溫度控制回路，使熱交換流體循環到動力傳動系統部件，并包括動力傳動系統熱交換器；熱電熱泵，設置在所述車輛的乘客室中；舒適性控制回路，與動力傳動系統溫度控制回路及熱電熱泵交換熱。

根據在此公開的另一特征，乘客舒適性控制設備還包括：HVAC系統，使空氣循環通過乘客室；電子控制單元，控制HVAC系統和熱電熱泵。將對熱電熱泵的控制與HVAC系統集成實現了最優的能量管理，從而最小化能量使用同時保持令乘客舒適的環境。

舒適性控制回路從動力傳動系統溫度控制回路分支出來，并輸送一部分熱交換流體。

附圖說明