[发明专利]用于加热车辆内部的加热系统和方法以及机动车辆

说明书

提供了用于加热车辆2内部的加热系统1，其具有带有热量存储介质4的空气‑空气热量交换器3，并且该空气‑空气热量交换器3设计成在从内部5抽出的排气6和从车辆环境7供给到内部5的进气9之间、在排气6和热量存储介质4之间以及在进气8和热量存储介质4之间传递热量。还提供了具有这种加热系统1的机动车辆，以及用于加热车辆2的内部5的方法。

技术领域

本发明涉及一种用于加热车辆内部的加热系统、一种具有这种加热系统的机动车辆以及一种用于加热车辆内部的方法。

背景技术

当前和未来的车辆驱动系统由于其提高的效率而仅产生少量的废弃热量。特别是电驱动系统由于其高效率而在冷启动之后仅提供少量可用的废弃热量，或者在某些情况下甚至没有废弃热量。

对于内部舒适性以及对于与安全相关的方面，例如保持窗户无雾，或除冰窗户(除霜功能)，相应的，大部分电、辅助加热系统安装在车辆中。只要通过燃料中所含的化学能的转换产生电能，例如在传统的内燃发动机中，这些辅助加热系统就经常导致更大的燃料消耗。在电驱动的情况下，辅助加热系统的能量需求大部分由存储在牵引电池中的电能提供，然而，这导致行驶里程的显著减小。

发明内容

因此，本发明的目的是指出可以弥补上述缺点的可行性。特别是，要提高车辆中加热系统的效率。例如，要减少额外的燃料消耗，和/或使从用于加热系统的牵引电池中提取的能量所导致的行驶里程减小最小化。

该目的通过所提供的独立权利要求来实现。在从属权利要求中详细说明了本发明的有利改进。

本发明的基本构思是详细说明一种用于加热车辆内部的加热系统，其使用从内部出来的气流的排气热量和其他部件的废弃热量。加热系统具有热量存储功能，其可以储存过量的热能用于后续使用。例如，相变材料可用作用于此目的的热量存储介质。

根据本发明的用于加热车辆内部的加热系统具有带有热量存储介质的空气-空气热量交换器。该空气-空气热量交换器设计用于在从车辆内部抽出的排气和从车辆环境(即，从外部)供应到内部的进气之间，在排气和热量存储介质之间，以及在进气和热量存储介质之间传递热量。

热量存储介质应理解为介质，例如一种可以吸收热量并将其送回的液体。热量存储介质能够储存例如来自排气的热量用于例如如果要在稍后的时间点加热进气的后续使用。由此可以更快速和更有效地加热进气，使得例如可能更快地加热内部。由于使用排气的废弃热量，因此需要较少的额外能量。如果从燃料提供额外的能量，因此则可以减少燃料消耗。如果从牵引电池提取额外的能量，则可以增加行驶里程。

根据各种实施例变型，加热系统可具有空气-冷却剂热量交换器，其设计成在冷却剂和进气之间传递热量。空气-冷却剂热量交换器可以相对于进气的流动方向布置在空气-空气热量交换器的上游或下游。换句话说，空气-空气热量交换器和空气-冷却剂热量交换器串联布置。空气-空气热量交换器下游的空气-冷却剂热量交换器的布置可能使空气-空气热量交换器的效率更高，因为冷却剂温度通常高于排气的温度。

空气-冷却剂热量交换器使得进气能够通过从加热的冷却剂到进气的热量传递而被加热。冷却剂可以是例如车辆中使用的冷却剂(例如在发动机冷却回路中使用的冷却剂或用于冷却牵引电池的冷却剂)，或者提供额外的冷却剂。冷却剂本身可以借助于车辆的各种部件部分的废弃热量来加热，例如借助于车辆发动机的废弃热量和/或牵引电池的废弃热量来加热。附加地或替代地，还存在冷却剂的电加热的可行性。

作为借助于空气-空气热量交换器的加热的替代或补充，可以借助于空气-冷却剂热量交换器来加热进气。可以有利地使用其他废弃热量，使得可以进一步减少燃料消耗，或者进一步增加行驶里程。

根据另外的实施例变型，加热系统可以具有旁通，旁通具有旁通通道和流量控制装置，用于使进气绕过空气-空气热量交换器。