[发明专利]用于电动车辆的加热、通风和空调系统

说明书

本发明公开一种用于电动车辆的加热、通风和空调系统，其可以包括加热管线、第一加热管线、第二加热管线以及控制器；所述加热管线上设置有电加热器和加热泵；所述第一加热管线通过主阀门连接至加热管线，第一加热管线设置有加热器芯用于车内加热，并且有冷却水在第一加热管线中流过以沿着加热管线形成第一加热通道；所述第二加热管线的一个端部通过主阀门连接至加热管线的一个端部，其另一个端部连接至加热管线的另一个端部，有冷却水在第二加热管线中流过以沿着加热管线形成第二加热通道；所述控制器配置为用于控制主阀门的开度，以控制第一加热通道或第二加热通道的冷却水的流动。

技术领域

本发明涉及电动车辆的加热、通风和空调(heating,ventilation and airconditioning，HVAC)系统，更具体地，本发明涉及这样一种电动车辆的HVAC系统，其配置为用于有效地管理车内加热所需的能量和电池的温度上升，从而延长行驶里程。

背景技术

近年来，为了解决包括实现环保技术和能源消耗的各种问题，电动车辆正在成为社会话题。电动车辆由电机驱动，电机由电池供电以输出动力。作为一种环保车辆，由于不排放二氧化碳、几乎不产生噪声、并且电机的能量效率高于发动机的能量效率，因此电动车已备受瞩目。

实现电动车辆的核心技术正是电池模块的相关技术。近来，已经积极地进行了对电池的减重、小型化、以及缩短充电时间等方面的研究。只有在最佳温度环境下使用时，电池模块才能保持最佳性能和较长的使用寿命。然而，由于行驶时所产生的温度和车外温度的变化，电池模块可能难以在最佳温度环境下使用。

此外，由于电动车辆不具有单独的发动机(如内燃机)在燃烧期间所产生的废热源，所以在冬季需要使用电加热器对车内进行加热，并且由于电动车辆需要预热，以提高电池在寒冷天气中的充电/放电性能，因此需要单独的电冷却水预热系统。也就是说，为了保持电池模块的最佳温度环境，电动车辆采用操作冷却和加热系统的技术，以将电池模块的温度与车内空调的冷却和加热系统分开控制。换句话说，需要安装两种单独的冷却和加热系统。一种用于冷却和加热车辆的内部，而另一种用于控制电池模块的温度。

然而，当电动车辆根据上述的方法进行驱动时，可能无法有效管理能量，因此行驶里程较短，以致电动车辆不能行驶较长的距离，在夏季，行驶里程减少约30％来用于冷却，而在冬季，行驶里程减少40％或更多来用于加热，因而电动车辆在冬季存在更严重的加热问题，但是这在内燃机车辆中并不是问题。现有的用于冷却/预热电动车辆的电池的系统通过操作空调利用车内空气来进行冷却，以及通过操作加热器来进行预热。然而，现有的系统在冷却/预热期间增加了能量消耗，并且利用空气进行电池的冷却/预热时比利用液体(冷却水)进行电池的冷却/预热时在电池单元之间需要更大的空间，因此进一步增加了封装空间和重量，使得现有的系统在提高电池单元的数量方面存在限制。此外，当空气流经电池单元时，空气温度逐渐上升，因此入口单元和出口单元之间的温度偏差变化得非常剧烈，使得现有系统以最大效率操作电池时可能会出现故障。

因此，在需要提高电池的温度时，利用单独的电气装置来升高冷却水的温度以将电池预热，将电池的温度保持在38至42℃，使得电池以最佳效率工作。然而，分别应用用于车内加热的电加热器和用于提高电池温度的电加热器，这导致了在加热器操作期间增加了花费并且浪费了大量能量。

公开于本发明背景部分的信息仅仅旨在增强对本发明的总体背景的理解，而不应当被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已为本领域技术人员所公知的现有技术。

发明内容

本发明的各个方面致力于提供一种电动车辆的HVAC系统，其配置有用于有效地管理车辆的车内加热所需的能量，并且提高了电池的温度，以延长行驶里程并且减少生产成本。