[發明專利]用于提高電動車輛路程的氣候控制系統

在審

• 申請號: 201910366867.1
• 申請日: 2019-05-05
• 公開（公告）號: CN110450596A
• 公開（公告）日: 2019-11-15
• 發明（設計）人: B.馬尼亞姆;A.卡斯普齊克
• 申請（專利權）人: 源捷公司
• 主分類號: B60H1/00
• 分類號: B60H1/00;B60H1/14
• 代理公司: 11105 北京市柳沈律師事務所
• 代理人: 高巍<國際申請>=<國際公布>=<進入國

本公開提供了一種用于加熱電動車輛的車廂內的空氣的方法。該方法利用加熱泵來使得車輛的HVAC系統能夠進行有效的空氣再循環，從而增加行駛路程，尤其是在寒冷天氣條件下增加行駛路程。

技術領域

本發明一般地涉及電動車輛，并且更具體地，涉及操作熱管理系統的方法，該方法改善電動車輛的加熱系統的功效和效率，以便增加車輛行駛路程。

背景技術

響應于由不斷升級的燃料價格和全球變暖的可怕后果驅使的消費者的需求，汽車工業正在慢慢開始接受對超低排放、高效率汽車的需求。雖然業內一些人試圖通過設計更高效的內燃機來實現這些目標，但其他人正在將混合動力或全電動傳動系納入其車輛陣容中。然而，為了滿足消費者的期望，汽車工業不僅必須實現更環保的傳動系統，而且必須在保持合理水平的性能、路程、可靠性、安全性和成本的同時實現這一目標。

由于電動車輛其依賴可充電電池，電動車輛需要相對復雜的熱管理系統以確保電池保持在其期望的工作溫度范圍內。此外，除了控制電池溫度之外，熱管理系統還必須能夠加熱和冷卻車廂，同時不會過度影響車輛的整體操作效率。

已經采取過各種方法來嘗試并實現這些目標。例如，第6,360,835號美國專利公開了一種用于燃料電池動力車輛的熱管理系統，該系統利用分享共同傳熱介質的低溫和高溫傳熱回路，需要雙電路充分冷卻車輛的放熱組件并加熱車輛的吸熱組件。

第7,789,176號美國專利公開了一種熱管理系統，其利用多個冷卻回路和單個熱交換器。在示例性實施例中，一個冷卻回路用于冷卻能量存儲系統，第二冷卻回路對應于HVAC子系統，而第三冷卻回路對應于驅動馬達冷卻系統。還公開了使用耦合到第一冷卻回路的加熱器，該加熱器提供了在初始車輛操作期間或當暴露于非常低的環境溫度時用于確保電池足夠溫暖的裝置。

第8,336,319號美國專利公開了一種EV雙模式熱管理系統，其被設計為優化兩個冷卻劑回路之間的效率，第一冷卻回路與車輛電池熱連通，以及第二冷卻回路與至少一個傳動系部件(諸如電動機或逆變器)熱連通。所公開的系統使用雙模閥系統在第一模式和第二操作模式之間配置熱管理系統，其中在第一模式中兩個冷卻回路并聯操作，而在第二模式中兩個冷卻回路串聯操作。

盡管現有技術公開了用于維持電池組和其他車輛子系統的溫度的多種技術，但是需要一種改進的熱管理系統，其有效地控制車廂空氣溫度，同時擴大車輛路程，尤其是在寒冷天氣條件下。本發明提供了這種熱管理系統和使用方法。

發明內容

本發明提供了一種使用加熱泵制冷系統從車輛的車廂空氣中去除濕氣的方法，從而允許車輛的HVAC系統再循環車廂空氣并因此減少能量消耗。降低能量消耗可以顯著改善電動汽車的行駛路程，特別是在寒冷的天氣條件下。本發明的另一方面允許熱能存儲在電動車輛的電池組內，然后可以通過HVAC系統的加熱泵提取熱能。在本發明的另一方面，HVAC系統的加熱泵可用于從車輛的動力系統和動力電子設備中提取和使用廢熱。

通過參考說明書的其余部分和附圖，可以實現對本發明的本質和優點的進一步理解。

附圖說明

應當理解，附圖僅用于說明而非限制本發明的范圍，并且不應視為按比例描繪。另外，不同附圖中的相同參考標號應被理解為指代相同組件或類似功能的組件。

圖1示意性地示出了為使用傳統內燃(IC)發動機的車輛設計的典型的加熱、通風和空調(HVAC)系統；

圖2示出了圖1的HVAC系統以及車輛排氣口；

圖3示出了傳統HVAC系統(例如圖1和圖2中所示的HVAC系統)的加熱循環期間的熱流路徑；

圖4示出了適用于本發明的HVAC系統，該HVAC系統包括可用于既能提供車廂加熱和又能提供車廂冷卻的加熱泵；