[发明专利]用于车辆的加热、通风和空气调节系统

说明书

本发明涉及一种用于车辆的加热、通风和空气调节(HVAC)系统，其可以包括：第一冷却剂管线，其穿过散热器；第二冷却剂管线，其穿过车内空调芯部和高压电池芯部；第一冷却剂交换管线，其穿过第一热交换器；第二冷却剂交换管线，其穿过第二热交换器；制冷剂管线，其包括第一热交换器、第二热交换器和压缩机，冷却剂在所述制冷剂管线中循环；以及控制器，其配置成控制第一阀和第二阀，以选择性地将第一冷却剂管线或第二冷却剂管线连接至第一冷却剂交换管线或第二冷却剂交换管线。

技术领域

本发明涉及一种用于车辆的加热、通风和空气调节(HVAC)系统，更具体地，涉及这样一种用于车辆的HVAC系统，其配置成通过有效地管理车内空调以及电池的冷却和加热所需的能量而延长行驶距离。

背景技术

近来，电动车辆已经成为社会问题，以例如实现环保技术并解决能量消耗问题。电动车辆使用从电池接收电力以输出动力的电机来运行。因此，电动车辆已经成为焦点，这是因为电动车辆具有这样的优点：电动车辆不释放二氧化碳、具有极低的噪音水平、并具有能量效率高于内燃机的电机。

实现这种电动车辆的核心技术是电池模块相关的技术。近来，已经积极地对电池进行减轻重量、小型化以及缩短充电时间的研究。电池模块可以在最佳的温度环境中使用从而维持最佳性能并确保较长的使用寿命。然而，由于在操作过程产生的热以及外部环境的温度变化，难以在最佳温度环境中使用电池模块。

此外，不同于内燃机，电动车辆没有在单独的发动机中通过燃烧产生的废热源。因此，电动车辆使用电加热设备以用于冬天的车内加热，这可以预热，然后采用单独的冷却剂加热型电加热器，以改进电池在寒冷天气中的充电/放电性能。亦即，在电动车辆中，为了维持电池模块的最佳温度环境，用于控制电池模块的温度的冷却和加热系统与车辆中用于空调的冷却和加热系统分开运行。换言之，电动车辆采用两个独立的冷却和加热系统，第一个冷却和加热系统用于车内冷却和加热，第二个冷却和加热系统用于控制电池模块的温度。

然而，以上述方法运行的电动车辆不能有效地管理能量，因此具有较短的行驶距离，并因此不能行驶较长距离。电动车辆的行驶距离在夏天制冷时减少30％或更多，在冬天加热时减少40％或更多。因此，电动车辆在冬季具有严重的车内加热问题，这在内燃机中不会发生。采用高容量正温度系数(positive temperature coefficient，PTC)加热器以解决冬季的车内加热问题的电动车辆的问题在于，电动车辆的行驶距离减小，并由于使用热泵而使得所需的主要成本过高并具有过大的重量。

公开于该发明背景技术部分的信息仅仅旨在加深对本发明的一般背景技术的理解，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

为了解决上述问题，已经提出本发明，本发明的各个方面旨在提供一种用于车辆的加热、通风和空气调节(HVAC)系统，即使电动车辆采用高容量PTC加热器时，该系统也可以防止行驶距离变短，并可以防止过高的成本和过大的重量。

为了实现以上方面，根据本发明的示例性实施方案的用于车辆的HVAC系统可以包括：第一冷却剂管线，其穿过散热器，第一冷却剂管线的第一端部连接至第一阀，第一冷却剂管线的第二端部连接至第二阀；第二冷却剂管线，其穿过车内空调芯部和高压电池芯部，第二冷却剂管线的第一端部连接至第一阀，第二冷却剂管线的第二端部连接至第二阀；第一冷却剂交换管线，其穿过第一热交换器，第一冷却剂交换管线的第一端部连接至第一阀，第一冷却剂交换管线的第二端部连接至第二阀；第二冷却剂交换管线，其穿过第二热交换器，第二冷却剂交换管线的第一端部连接至第一阀，第二冷却剂交换管线的第二端部连接至第二阀；制冷剂管线，其包括第一热交换器、第二热交换器和压缩机，冷却剂在所述制冷剂管线中循环；以及控制器，其配置成控制所述第一阀和所述第二阀，以选择性地将所述第一冷却剂管线或所述第二冷却剂管线连接至所述第一冷却剂交换管线或所述第二冷却剂交换管线。

所述第一阀和所述第二阀为四通阀，并可以通过控制器控制为打开或关闭。