[发明专利]车辆的HVAC系统

说明书

本发明提供一种车辆的加热、通风、空气调节(HVAC)系统，其包括：电池循环管线，具有电池散热器、主阀、高电压电池芯和冷却热交换器，以使第一冷却剂循环通过，其中冷却热交换器设置成可与车内HVAC制冷剂管线热交换；分支管线，包括水加热加热器，并通过主阀选择性地连接到电池循环管线；以及控制器，通过控制主阀、水加热加热器和车内HVAC制冷剂管线的操作来选择性地冷却或加热高电压电池芯。

技术领域

本发明涉及一种车辆的加热、通风和空气调节(HVAC)系统，并更具体地涉及一种通过高效地冷却或加热高电压电池能够降低能量消耗并增加车辆的行驶距离的车辆的加热、通风和空气调节(HVAC)系统。

背景技术

为了实现环境友好型技术并解决诸如能源耗尽等的问题，近来不断地涌现电动车。电动车使用供应有来自电池的电力并输出功率的电动机而工作。因此，由于电动车的优点在于其不排放二氧化碳，产生非常小的噪音并且具有比发动机能量效率更高的电动机能量效率，因此电动车作为环境友好型车辆被加强应用。

电动车的核心技术是与电池模块有关的技术，并且近年来积极进行电池的轻质、小型化和短充电时间等的研究。电池模块只有在最佳温度环境下使用时才可保持最佳的性能和较长的使用寿命。然而，由于电池驱动过程中产生的热量和外部温度变化，难以在最佳温度环境下使用电池。

另外，由于电动车不具有在诸如内燃机的单独发动机中在燃烧期间产生的废热源，因此电动车在冬季通过电动式加热器执行车辆的车内加热，并且由于电动车需要预热以提高电池在寒冷天气下的充电和放电性能，因此电动车各自配置和使用单独的冷却剂加热式电动加热器。也就是说，为了保持电池模块的最佳温度环境，电动车采用操作用于调节电池模块的温度的冷却和加热系统的技术，该用于调节电池模块的温度的冷却和加热系统独立于车辆的车内HAVC的冷却和加热系统。换句话说，电动车构造两个独立的冷却和加热系统，使得一个用于执行车辆的车内冷却和加热，并且另一个用于调节电池模块的温度。

然而，由于通过上述方法工作的电动车不能高效地管理能量，因此导致较短的巡航距离并且不能行驶较长距离。进一步地，由于行驶距离在夏季在冷却期间减少30％，并且在冬季在加热期间减少40％或更多，所以冬季的加热问题(其在内燃机中并非问题)变得更加严重。

特别地，在冬季，电子部件的发热量大于高电压电池部件的发热量，并且由于高电压电池与空气的接触面积较大，因此在行驶期间，高电压电池的冷却比通过外部空气的温度进行的加热出现得更多。结果，可能无法满足高电压电池工作的适当温度，并且高电压电池的输出可被劣化。因此，为了在冬季高效地管理高电压电池，应在行驶期间加热高电压电池。

作为相关技术描述的内容仅被提供用于帮助理解本发明的背景，并且不应被认为是相当于本领域技术人员已知的相关技术。

发明内容

本发明的目的在于提供一种车辆的加热、通风和空气调节(HVAC)系统，其通过高效地管理加热车辆车内以及增大电池温度所需的能量能够增加行驶距离并降低制造成本。

根据本发明的示例性实施方式，提供了一种车辆的加热、通风、空气调节(HVAC)系统，包括：电池循环管线，其具有电池散热器、主阀、高电压电池芯和冷却热交换器，以使第一冷却剂循环通过，其中冷却热交换器设置成可与车内HVAC制冷剂管线热交换；分支管线，其包括水加热加热器，并通过主阀选择性地连接到电池循环管线；以及控制器，其通过控制主阀、水加热加热器和车内HVAC制冷剂管线的操作来选择性地冷却或加热高电压电池芯。

分支管线的一端可连接到主阀，并且分支管线的另一端可连接到电池循环管线，使得第一冷却剂通过分支管线绕过电池散热器。

电池循环管线的包括高电压电池芯和冷却热交换器的管线部分可连接到分支管线，以形成冷却和加热管线，并且冷却和加热管线可以是其中第一冷却剂循环的闭合回路。

冷却和加热管线可包括由控制器控制的循环泵，并且循环泵可位于与冷却和加热管线相应的电池循环管线上。