[發(fā)明專利]熱交換系統(tǒng)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201280056136.3
• 申請日: 2012-11-16
• 公開（公告）號: CN103946041A
• 公開（公告）日: 2014-07-23
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 川上芳昭;城島悠樹;高橋榮三;佐藤幸介
• 申請（專利權(quán)）人: 豐田自動車株式會社;株式會社電裝
• 主分類號: B60H1/00
• 分類號: B60H1/00;B60H1/32;H01M10/625;H01M10/663
• 代理公司: 北京市中咨律師事務(wù)所 11247
• 代理人: 張魯濱;馬江立

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種熱交換系統(tǒng)，更具體地，涉及一種在流過蒸氣壓縮式致冷循環(huán)的致冷劑與溫度被調(diào)節(jié)的溫度被調(diào)節(jié)部之間進行熱交換的熱交換系統(tǒng)。

背景技術(shù)

近年來，利用電動機的驅(qū)動力行駛的混合動力車輛、燃料電池車輛、電動車輛等作為環(huán)境問題的對策之一變成了關(guān)注的焦點。在此類車輛中，諸如電動機、發(fā)電機、逆變器、變換器和電池之類的電氣裝置交換電力而發(fā)熱。因此，需要對這些電氣裝置進行冷卻。于是，已提出一種利用被用作車輛空調(diào)裝置的蒸氣壓縮式致冷循環(huán)來冷卻發(fā)熱元件的技術(shù)。

例如，日本專利申請公報No.2010-81704(JP2010-81704A)記載了一種如下所述的用于冷卻充電器的技術(shù)。形成將充電器與散熱器連接且供冷卻劑循環(huán)通過的循環(huán)通路。空氣隨著冷卻風(fēng)扇被驅(qū)動而被傳送到散熱器，并且流過散熱器的冷卻劑有效地放熱。已在散熱器中放熱的冷卻劑隨著泵被驅(qū)動而流過充電器。在充電器與冷卻劑之間進行熱交換。日本專利申請公報No.2005-90862(JP2005-90862A)記載了一種冷卻系統(tǒng)，該冷卻系統(tǒng)包括用于冷卻繞開空調(diào)用致冷循環(huán)的減壓器、蒸發(fā)器和壓縮機的旁通通路中的發(fā)熱元件的發(fā)熱元件冷卻單元。

順便說一下，隨著電池的溫度降低，電池內(nèi)部的化學(xué)變化被抑制且于是功率密度降低，因此在電池溫度低時可能難以確保電池輸出。另外，作為電池特性，當(dāng)電池處在低溫范圍內(nèi)時，電池內(nèi)部的電阻增大，且輸入效率降低，因此充電時間增大，并且電池充電效率降低。因此，在低溫環(huán)境下，例如在外部空氣溫度低的寒冷地點，希望對電池進行適度升溫。

關(guān)于使車輛搭載的電池升溫的技術(shù)，例如，日本專利申請公報No.2009-257254(JP2009-257254A)記載了一種系統(tǒng)，該系統(tǒng)在車輛正在行駛時在化學(xué)蓄熱材料中蓄熱并且在車輛起動時利用蓄積在化學(xué)蓄熱材料中的熱來加熱電池。日本專利申請公報No.10-12286(JP10-12286A)記載了一種系統(tǒng)，該系統(tǒng)利用用于加熱車廂的加熱流體來加熱電池。日本專利申請公報No.2010-272289(JP2010-272289A)記載了一種系統(tǒng)，該系統(tǒng)利用來自變換器和充電器的廢熱來加熱供給到電池的致冷劑。

當(dāng)通過外部電源對電池充電時，需要如上所述在低溫環(huán)境下加熱電池。另一方面，電池的溫度隨著充電持續(xù)而上升，因此電池需要被冷卻。因此，存在在同一系統(tǒng)中進行電池的加熱和電池的冷卻的系統(tǒng)矛盾。存在使用加熱器來加熱被加熱對象的方法；然而，需要設(shè)置專用的加熱裝置和專用的熱交換器，從而引起成本上升和系統(tǒng)尺寸的增大，因此該方法不適合于搭載在車輛上。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明提供了一種熱交換系統(tǒng)，該熱交換系統(tǒng)能夠通過以進一步簡易的構(gòu)型可調(diào)節(jié)地加熱或冷卻溫度被調(diào)節(jié)部來適度調(diào)節(jié)溫度被調(diào)節(jié)部。

本發(fā)明的一方面提供了一種在致冷劑與溫度被調(diào)節(jié)部之間進行熱交換的熱交換系統(tǒng)。所述熱交換系統(tǒng)包括：壓縮機，所述壓縮機使所述致冷劑循環(huán)；第一熱交換器，所述第一熱交換器在所述致冷劑與外部空氣之間進行熱交換；第一減壓器，所述第一減壓器使所述致冷劑減壓；第二熱交換器，所述第二熱交換器在所述致冷劑與空調(diào)用空氣之間進行熱交換；熱交換部，所述熱交換部與所述第二熱交換器并列連接并且在所述致冷劑與所述溫度被調(diào)節(jié)部之間進行熱交換；旁通通路，所述旁通通路提供所述壓縮機和所述第一熱交換器之間的所述致冷劑的路徑與所述第一減壓器和所述第二熱交換器之間的所述致冷劑的路徑之間的流體連通；第二減壓器，所述第二減壓器設(shè)置在所述旁通通路中并且使流過所述旁通通路的所述致冷劑減壓；和選擇閥，所述選擇閥允許或中斷經(jīng)由所述旁通通路的所述致冷劑的流動。

所述熱交換系統(tǒng)還可以包括分流閥，所述分流閥調(diào)節(jié)流到所述第二熱交換器的所述致冷劑的流量和流到所述熱交換部的所述致冷劑的流量。

所述熱交換系統(tǒng)還可以包括止回閥，所述止回閥禁止所述致冷劑從所述旁通通路流向所述第一減壓器。

所述熱交換系統(tǒng)還可以包括發(fā)熱源和冷卻部，所述冷卻部利用在所述第一熱交換器與所述第一減壓器之間流動的所述致冷劑來冷卻所述發(fā)熱源。

所述熱交換系統(tǒng)還可以包括流量調(diào)節(jié)閥，所述流量調(diào)節(jié)閥調(diào)節(jié)從所述第一熱交換器經(jīng)由所述冷卻部流到所述第一減壓器的所述致冷劑的流量。

所述熱交換系統(tǒng)還可以包括另一選擇閥，所述另一選擇閥在所述致冷劑在所述第一熱交換器和所述冷卻部之間循環(huán)的循環(huán)路徑與從所述冷卻部朝向所述第一減壓器的所述致冷劑的路徑之間切換。