[发明专利]用于电动载具的潜热型热能储存装置、系统以及控制方法

说明书

技术领域

本发明一般涉及电动载具(EV)内用于加热、通风及/或空调(Heating，ventilating，and/or air-conditioning，HVAC)的潜热型热能储存(LHTES)装置，尤其涉及可使用热能和冷度回充并且使用或不使用热传递液体(Heat transferfluid，HTF)来运作LHTES装置。此外，本发明也提供包含该等LHTES装置的系统及控制该系统的方法。

背景技术

全球暖化以及气候变迁都强迫人类采取某些严厉的手段，来保护我们赖以为生的地球环境。电动载具工业为近年来重大的发展之一，提供有效、经济可施行的节能与环保载具。上升的燃油价格以及对减少二氧化碳(CO₂)排放的迫切需要，都是汽车工业必须面对并且迅速解决的两个议题。虽然有大量全新驱动概念正在发展，不过并无法迅速普及。因此，最重要就是改善内燃机的整体效率，并非对载具进行微幅变更，而是提出针对技术方面的量子步骤。

因此，电动载具必须导入市场，成为整体运输与能源概念的一部分，而不是成为一项独立的技术。对于电源供应与需求(来自电动载具)必须具有整合方法，以确保能源效率。电动载具内的其中一个主要峰的负载需求就是空调(冷气)与加热运作(暖气)，这要耗用大量能源并且大幅缩短每次EV充电后的续航范围。因此，为了用于长途旅程，所以让电动载具节省能源并且具有高能源储存量就变成电源效率以及能源管理方面重要的议题。本发明的目的在于利用在EV充电模式中LHTES储存热能(或冷度)并且在EV驱动模式中从LHTES取得能源(或冷度)，使得每次EV充电后的续航范围不受相同电池容量影响。

发明内容

鉴于上述问题，本发明的主要目的在于升高、降低或维持EV驾驶舱或乘客舱的温度，而不会大幅消耗EV电池组内储存的电能。

本发明的另一主要目的在于提供用于EV的LHTES装置，其用来储存EV充电时产生的冷度或热能，并且在EV运作时释放该冷度或热能，来调整EV乘客舱内的温度。

本发明的又另一主要目的在于提供一种空调解决方案，其可将EV驾驶舱或乘客舱内的温度调节至舒适程度，但不会大幅缩短续航范围。

本发明的一个具体实施例内，用于EV的LHTES装置包含腔室、位于该腔室内的多个热导性增强单元以及填入该腔室内的相变材料(PCM)。

在本发明的另一具体实施例内，一种分离式低温LHTES系统包含：第一LHTES装置，其包含腔室、位于该腔室内的多个热导性增强单元和填入该腔室内具有相变温度低于5℃的PCM，以及与该第一LHTES装置热连接的第二LHTES装置，该第二LHTES装置包含腔室、位于该腔室内的多个热导性增强单元、填入该腔室内具有相变温度低于0℃的PCM以及多个与该腔室热连接的散热片。

在本发明的一个具体实施例内，一种提供热调节空气进入EV驾驶舱内的空调系统包含：热能产生设备；第一LHTES装置，其填入PCM并且与该热能产生设备热连接，以储存因此产生的该热能；以及通风装置，其用于驱动空气通过该第一LHTES装置，由此使该空气进行热调节并且进入该驾驶舱。

本发明的又一具体实施例内，一种提供热调节空气进入电动载具驾驶舱内的空调系统包含：上述的该分离式低温LHTES系统；热能产生设备，其与该第一LHTES装置热连接；以及通风装置，用于驱动空气通过该第二LHTES装置，由此使该空气进行热调节并且进入该驾驶舱。

在本发明的一个具体实施例内，控制电动载具中内含PCM和热导性增强媒体的至少一LHTES装置使用的方法包含：(a)获得至少一状态参数；(b)根据所收集的该状态参数来决定该LHTES装置的使用模式；以及(c)根据该LHTES的该使用模式，致动热能产生设备、风扇、空气通道门以及该电动载具的移动设备至少其中之一。

从下列本发明的详细说明并且搭配附图，可对本发明的其它目的、优点与创新特征有全面了解。

附图说明

为了对范例具体实施例和其特征及优点有更全面的了解，因此参照下列说明并且配合附图，其中相同的参考编号代表相同部件，其中：

图1为本发明一个具体实施例内的LHTES装置的例示图；

图2为本发明一个具体实施例内的LHTES装置的部分分解图；

图3为本发明一个具体实施例内的空调系统的例示图；

图4为显示在一个具体实施例内使用两个LHTES装置用于空调的例示图；

图5为本发明一个具体实施例内的分离式低温LHTES系统的例示图；