[发明专利]车辆的加热、通风和空气调节系统

说明书

一种用于车辆的加热、通风和空气调节(HVAC)系统可以包括：外部空气冷却管线，其配置成循环第一冷却水通过第一散热器、主阀和高压电池芯部；冷却/加热管线，其第一端部从所述主阀分出并且第二端部连接至所述高压电池芯部的下游位置处，所述冷却/加热管线配置成，能够通过热交换器或电加热器加热或冷却所述高压电池芯部；控制器，其配置成，在需要冷却或加热所述高压电池芯部时，选择性地控制所述主阀、所述热交换器和所述电加热器中的至少一个，使得第一冷却水循环通过所述外部空气冷却管线或所述冷却/加热管线，从而在所述热交换器或所述电加热器中进行热传递。

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：在冬季，该系统使用在冷却电子组件侧时加热的冷却水来升高高压电池的温度，从而最小化能量传递，减少能量消耗并延长车辆的行驶距离。

背景技术

近来，电动车辆已经成为社会议题以实现环保技术并解决能量消耗的问题。使用从电池接收的电力并输出动力的电动机来运行电动车辆。因此，电动车被强调作为环保车辆，因为这种车辆不排放二氧化碳，产生极小噪音，且电机的能量效率高于发动机的能量效率。

为了实现这种电动车辆，核心技术涉及电池模块，近年来已经进行了轻重量和短充电时间的紧凑型电池的研究。当在最佳的温度条件下使用电池模块时，其可以维持最佳的性能和较长的使用寿命。然而，由于在驾驶过程中产生的热和外部环境的温度变化，目前难以在最佳温度条件下使用电池模块。

因为电动车辆不具有在包括内燃机的发动机在发动机燃烧时产生的废热源，所以在冬季需要利用电加热装置对车辆内部进行加热，并在极冷天气中加热以改进电池的充电和放电性能。为此，使用单独的冷却水加热电加热器。亦即，为了维持电池模块的最佳温度条件，采用配置用于控制电池模块的温度的冷却/加热系统，其独立于用于车辆内部的空气调节的冷却/加热系统。换言之，设置有两个独立的冷却/加热系统：第一系统用于车内冷却和加热，第二系统用于电池模块的温度控制。

然而，当以此方式运行系统时，不能有效地管理能量，因此由于较短的巡航范围而使得车辆不能长距离运行。此外，在夏季制冷时行驶距离减少约30％，在冬季加热时行驶距离减少约40％或更多，这使得冬季的加热问题加剧，而该问题并不发生于常规内燃机中。

在冬季，电子组件所产生的热量大于高压电池产生的热量，且高压电池接触空气的面积较大。因此，由于外部空气温度，所以冷却量变得大于高压电池产生的热量，因此，不满足高压电池运行的合适温度，这造成高压电池的输出降低。因此，在冬季，需要在驾驶时升高高压电池的温度，以有效地管理高压电池。

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

本发明的各个方面旨在提供一种用于车辆的HVAC系统，其配置成有效地管理车辆内部加热和电池温度升高所需的能量，延长驾驶距离，并降低车辆的生产成本。

根据本发明的一个方面，通过提供一种用于车辆的加热、通风和空气调节(HVAC)系统可以实现上述和其他目标，所述用于车辆的HVAC系统包括：外部空气冷却管线，其配置成循环第一冷却水通过第一散热器、主阀和高压电池芯部；冷却/加热管线，其第一端部从所述主阀分出并且相对的第二端部连接至所述高压电池芯部的下游位置处，所述冷却/加热管线配置成，使得所述高压电池芯部可以通过热交换器或电加热器加热或冷却；以及控制器，其配置成，在需要冷却或加热所述高压电池芯部时，选择性地控制所述主阀、所述热交换器和所述电加热器中的至少一个，使得第一冷却水循环通过所述外部空气冷却管线或所述冷却/加热管线，从而在所述热交换器或所述电加热器中进行热传递。

所述外部空气冷却管线和所述冷却/加热管线的每一个可以形成独立的流动通道，所述冷却/加热管线可以共享包括所述外部空气冷却管线的高压电池芯部的外部空气冷却管线的一部分，从而形成闭合回路。