[发明专利]热交换装置和用于控制热交换装置的方法无效
申请号: | 201280043838.8 | 申请日: | 2012-09-10 |
公开(公告)号: | CN103781644A | 公开(公告)日: | 2014-05-07 |
发明(设计)人: | 川上芳昭;城岛悠树;大野雄一;内田和秀 | 申请(专利权)人: | 丰田自动车株式会社 |
主分类号: | B60H1/00 | 分类号: | B60H1/00;F25B5/04;F25B6/04;F25B41/00;H01M10/48;H01M10/60 |
代理公司: | 北京市中咨律师事务所 11247 | 代理人: | 张鲁滨;马江立 |
地址: | 日本*** | 国省代码: | 日本;JP |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 热交换 装置 用于 控制 方法 | ||
技术领域
本发明涉及一种热交换装置,更具体地涉及一种在流过蒸气压缩式致冷循环的致冷剂与温度被调节部之间进行热交换的热交换装置,并且还涉及一种用于控制热交换装置的方法。
背景技术
近年来,作为环境问题的对策之一,通过电机的驱动力行驶的混合动力车辆、燃料电池车辆、电动汽车等已引起关注。在此类车辆中,诸如电机、发电机、逆变器、变换器和电池之类的电气设备由于电力交换而发热。相应地,必须冷却这些电气设备。因而已开发了依赖于被用作车辆用空调装置的蒸气压缩式致冷循环来冷却电气设备的技术。
例如,日本专利申请公报No.11-23081(JP11-23081A)公开了一种装置,该装置设置有冷却器,该冷却器具有致冷循环的中压致冷剂冷却发热设备的结构,并且该装置设置有电动膨胀阀,所述电动膨胀阀配置在冷却器的上游和下游,使得阀的开度能基于外部信号来控制,其中利用中压致冷剂来冷却放热设备。
日本专利申请公报No.2005-90862(JP2005-90862A)公开了一种冷却系统,该冷却系统在绕开空调用致冷循环的减压器、蒸发器和压缩机的旁通通路处设置有用于冷却发热体的发热体冷却装置。
WO2009/127292公开了一种冷却装置,其中在用于使冷却回路中的致冷剂液化的冷凝器的下游配置有蒸发器,并且电气元件单元的热被供给到该蒸发器,以由此冷却电气元件单元。
当电池的温度下降时,输出密度同样会由于对电池内部的化学反应的抑制而下降。因此,当电池温度低时,可能无法保证电池输出。相应地,希望适度对电池进行加温。在JP11-23081A、JP2005-90862A和WO2009/127292中,提出了这样的装置:通过利用致冷循环的致冷剂进行的冷却,能以低成本冷却作为要冷却的装置的电气设备。但是,未描述对电气设备进行加温的思想。
关于用于对车辆搭载的电池进行加温的技术,例如,日本专利申请公报No.2009-257254(JP2009-257254A)公开了一种系统,其中在车辆行驶时热储存在化学蓄热材料中,并且在车辆起动期间,利用储存在化学蓄热材料中的热来加热电池。日本专利申请公报No.10-12286(JP10-12286A)公开了一种装置,其中用于加热乘员舱的加热流体也用于加热电池。
如上所述,JP11-23081A、JP2005-90862A、WO2009/127292、JP2009-257254A和JP10-12286A公开了包括冷却或加温电气设备的技术,但并未公开控制电气设备的温度以应对电气设备需要进行冷却和电气设备需要进行加热这两种情况的思想。相应地,这些技术不足以作为用于调节要根据诸如外部空气温度之类的条件选择性地冷却或加温的设备——如电池——的温度的技术。
发明内容
鉴于上述问题,本发明的一个目的是提供一种通过与致冷剂进行热交换而允许适度调节温度被调节部的温度的热交换装置及其控制方法。
相应地,在第一方面,本发明提供了一种在致冷剂与温度被调节部之间进行热交换的热交换装置,所述热交换装置具有:压缩机,所述压缩机构造成压缩所述致冷剂并使所述致冷剂在所述热交换装置中循环;第一热交换器,所述第一热交换器构造成在所述致冷剂与外部空气之间进行热交换;第二热交换器,所述第二热交换器构造成在所述致冷剂与空调用空气之间进行热交换;开度调整阀,所述开度调整阀构造成调整所述第一热交换器与所述温度被调节部之间的致冷剂路径的开度;膨胀阀,所述膨胀阀配置在所述温度被调节部与所述第二热交换器之间的致冷剂路径中,并且构造成使所述致冷剂减压;和控制器,所述控制器构造成控制所述开度调整阀的开度。所述控制器增大所述开度调整阀的开度以由此加热所述温度被调节部,以及减小所述开度调整阀的开度以由此冷却所述温度被调节部。
上述热交换装置还可具有检测装置,所述检测装置检测所述温度被调节部的温度,其中所述控制器基于由所述检测装置检测出的所述温度被调节部的温度来控制所述开度调整阀的开度。
在上述热交换装置中,当由所述检测装置检测出的所述温度被调节部的温度低于目标温度范围时,所述控制器可增大所述开度调整阀的开度,并且当由所述检测装置检测出的所述温度被调节部的温度高于所述目标温度范围时,所述控制器可减小所述开度调整阀的开度。
在上述热交换装置中,所述控制器可基于所述温度被调节部的温度而控制所述膨胀阀的开度。在上述热交换装置中,当所述温度被调节部的温度高于目标温度范围时,所述控制器可增大所述膨胀阀的开度。
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