[发明专利]用于车辆的加热、通风和空调系统

说明书

本发明公开了一种车辆HVAC系统，包括：电池循环管线，包括电池散热器、高压电池以及布置为允许第一冷却剂循环通过的第一阀；分支管线，通过阀选择性地连接至循环管线，并且具有配置为与室内空调制冷剂管线进行热交换的冷却热交换器；电池加热管线，包括热水器、室内空调加热器芯以及布置为允许第二冷却剂循环通过的第二阀，电池加热管线通过第二阀选择性地连接至循环管线；以及控制器，配置为分阶段地控制第一阀以冷却高压电池，控制第二阀和热水器以选择性地加热电池，以及控制热水器或制冷剂管线上的冷却设备以对车辆进行空气调节。

技术领域

本发明涉及一种用于车辆的加热、通风和空调(HVAC)系统，并且更具体地，涉及一种用于车辆的HVAC系统，其可以同时或分别进行车辆的室内加热和高压电池的升温，并且使能量传递最小化以减少能量消耗，由此延长车辆的行驶距离。

背景技术

近来，为了实施环保技术并解决例如能源耗尽的问题，电动车辆得到了广泛的推广。电动车辆使用从电池接收电力以输出动力的电动机来操作。因此，由于电动车辆具有电动车辆不排放二氧化碳、具有非常低的噪音水平以及具有能量效率比内燃机高的电动机，所以电动车辆已经成为关注的焦点。

实现这种电动车辆的核心技术之一是与电池模块有关的技术。近来，正在积极进行对电池的减重、小型化和缩短充电时间的研究。应当在最佳温度环境中使用电池模块以保持最佳性能和长使用寿命。然而，由于操作期间产生的热量和外部温度的变化，所以难以在最佳温度环境下使用电池模块。

另外，与内燃机不同，由于电动车辆不具有由单独的发动机中的燃烧产生的废热源，所以电动车辆在冬季使用电加热设备来用于室内加热，并且电动车辆电池可能必须加热以改善在寒冷天气下的电池充电/放电性能。因此，电动车辆采用单独的电动冷却剂加热型加热器。即，为了维持电池模块的最佳温度环境，在车辆中分别操作用于控制电池模块的温度的冷却和加热系统与用于空调的冷却和加热系统。换句话说，电动车辆采用两个独立的冷却和加热系统，其中一个用于室内冷却和加热，另一个用于控制电池模块的温度。

然而，以上述方法操作的电动车辆可能无法有效地管理能量，因此具有较短的行驶距离，并且因此可能无法长距离行驶。具体地，在夏季制冷时，电动车辆的行驶距离可能减少30％或更多，而在冬季加热时，可能减少40％或更多。因此，与具有内燃机的车辆不同，电动车辆在冬季可能具有严重的室内加热问题。

特别地，在冬季的情况下，电气组件侧产生的热量可能比高压电池部件产生的热量多，并且高压电池与空气大面积接触。因此，在车辆在冬季行驶期间，高压电池被室外温度冷却的程度高于被高压电池产生的热量加热的程度，并且高压电池可能无法达到其适当的操作温度，因此可能输出降低的电压。因此，在冬季，为了有效地管理高压电池，可能需要在车辆行驶期间同时加热高压电池和室内空间。

应当理解，背景技术的前述描述仅仅是为了促进对本发明的背景的理解，而不应被解释为承认描述是本领域技术人员已知的现有技术。

发明内容

为了解决上述问题提出本发明，并且本发明的方面在于提供一种用于车辆的加热、通风和空调(HVAC)系统，其可以通过有效地管理加热车辆的室内空间和电池所需的能量来降低生产成本并且有效地延长行驶距离。

根据本发明的用于车辆的加热、通风和空调(HVAC)系统包括：电池循环管线，包括电池散热器、高压电池以及布置为允许第一冷却剂循环通过的第一阀；分支管线，通过第一阀选择性地连接至电池循环管线，并且具有配置为与室内空调制冷剂管线进行热交换的冷却热交换器；电池加热管线，包括热水器、室内空调加热器芯以及布置为允许第二冷却剂循环通过的第二阀，电池加热管线通过第二阀选择性地连接至电池循环管线；以及控制器，配置为分阶段地控制第一阀以冷却高压电池，控制第二阀和热水器以选择性地加热高压电池，以及控制热水器或室内空调制冷剂管线上的冷却设备以对车辆进行空气调节。