用于車輛的高電壓電池的空氣調(diào)節(jié)系統(tǒng)和方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本公開涉及用于車輛的高電壓電池的空氣調(diào)節(jié)系統(tǒng)和方法，其能夠通過提高/降低用于電動(dòng)車和混合電動(dòng)車的高電壓電池的溫度來最佳地保持高電壓電池的狀態(tài)。
【背景技術(shù)】
[0002]通常，環(huán)境友好型車輛例如電動(dòng)車、混合電動(dòng)車和燃料電池車通過使用電動(dòng)機(jī)和高電壓電池來驅(qū)動(dòng)。然而，高電壓電池在被充電時(shí)可能過熱或者在冬季時(shí)可能過冷，從而使電池性能劣化。因此，需要空氣調(diào)節(jié)技術(shù)用于高電壓電池的效率。
[0003]根據(jù)相關(guān)技術(shù)，利用現(xiàn)有制冷劑的空氣調(diào)節(jié)系統(tǒng)被用于通過對(duì)流冷卻電池，在對(duì)流中，吸入冷卻的內(nèi)部空氣并將其轉(zhuǎn)移到電池。
[0004]然而，根據(jù)常規(guī)技術(shù)，內(nèi)部空間的冷卻負(fù)載增加，且在冷卻內(nèi)部空間的同時(shí)電池的加熱功能不可用。
[0005]而且，在用于同時(shí)加熱和冷卻電池的加熱/冷卻配置的情況下，使用珀?duì)柼鋮s器(PeltierCooler，熱電元件)。在高電壓電池的一側(cè)布置珀?duì)柼麩峤粨Q器，且布置用于將廢熱散發(fā)到電池外部的散熱片(fins)，其中在散發(fā)廢熱時(shí)散熱效率低。
[0006]以上提供為本公開相關(guān)技術(shù)的描述是為了幫助理解本公開的背景且不應(yīng)理解為包括在本領(lǐng)域技術(shù)人員已知的相關(guān)技術(shù)內(nèi)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]本發(fā)明致力于解決相關(guān)技術(shù)的問題。本發(fā)明提供用于車輛的高電壓電池的空氣調(diào)節(jié)系統(tǒng)及使用其的方法，其通過保證珀?duì)柼鋮s器的充分散熱而不使用室內(nèi)冷卻/加熱，能夠?qū)Ω唠妷弘姵剡M(jìn)行有效的空氣調(diào)節(jié)。
[0008]根據(jù)本發(fā)明的示例性實(shí)施方式的用于車輛的高電壓電池的空氣調(diào)節(jié)系統(tǒng)可以包括布置在高電壓電池的外殼內(nèi)的第一熱交換器和用于鼓吹第一熱交換器周圍的空氣的第一鼓風(fēng)機(jī)。第二熱交換器布置在高電壓電池的外殼的外上部并且第二鼓風(fēng)機(jī)鼓吹第二熱交換器周圍的空氣。珀?duì)柼鋮s器的第一表面與第二熱交換器連接并接觸。冷卻水經(jīng)由冷卻管線循環(huán)。冷卻管線的第一部分與向下延伸的珀?duì)柼鋮s器的第二表面連接和接觸，并且冷卻管線的第二部分與第一熱交換器連接以交換熱。
[0009]高電壓電池的外殼可以布置在行李箱中，第一鼓風(fēng)機(jī)將廢熱排出到行李箱的內(nèi)部，并且抽氣機(jī)設(shè)置在行李箱中。
[0010]高電壓電池的外殼可具有閉合的結(jié)構(gòu)，并且第一熱交換器和第一鼓風(fēng)機(jī)布置在外殼的內(nèi)部以對(duì)外殼的內(nèi)部空氣進(jìn)行空氣調(diào)節(jié)，并且冷卻管線的第二部分插入穿過外殼以與第一熱交換器連接。
[0011]冷卻管線可以是不具有單獨(dú)驅(qū)動(dòng)器的冷卻水管道。
[0012]在第一熱交換器和第二熱交換器上可以設(shè)置經(jīng)其與空氣交換熱的多個(gè)散熱片。
[0013]用于車輛的高電壓電池的空氣調(diào)節(jié)系統(tǒng)還可以包括用于控制第一鼓風(fēng)機(jī)、第二鼓風(fēng)機(jī)和珀?duì)柼鋮s器的操作的控制器。
[0014]當(dāng)需要高電壓電池的低水平冷卻時(shí)，控制器可以操作第一鼓風(fēng)機(jī)和第二鼓風(fēng)機(jī)。
[0015]當(dāng)需要高電壓電池的高水平冷卻時(shí)，控制器可以操作所有的第一鼓風(fēng)機(jī)、第二鼓風(fēng)機(jī)和拍爾帖冷卻器。
[0016]使用空氣調(diào)節(jié)系統(tǒng)的用于車輛的高電壓電池的空氣調(diào)節(jié)方法可以包括用于確定高電壓電池所需的空氣調(diào)節(jié)模式的模式確定步驟。高水平冷卻步驟用于在高水平冷卻模式的情況下操作第一鼓風(fēng)機(jī)和第二鼓風(fēng)機(jī)，并且控制珀?duì)柼鋮s器以使其在其第一表面上冷卻。
[0017]用于車輛的高電壓電池的空氣調(diào)節(jié)方法還可以包括在模式確定步驟之后的低水平冷卻步驟，用于在低水平冷卻模式的情況下僅操作第一鼓風(fēng)機(jī)和第二鼓風(fēng)機(jī)。
【附圖說明】
[0018]現(xiàn)在將參考附圖圖示的本發(fā)明的某些示例性實(shí)施方式來詳細(xì)地描述本發(fā)明的上述和其它特征，下文給出的這些實(shí)施方式僅僅用于示例說明，因此不是對(duì)本發(fā)明的限制。
[0019]圖1和2是示出根據(jù)本發(fā)明實(shí)施方式的用于車輛高電壓電池的空氣調(diào)節(jié)系統(tǒng)的透視圖。
[0020]圖3是示出根據(jù)本發(fā)明實(shí)施方式的在用于車輛高電壓電池的空氣調(diào)節(jié)系統(tǒng)的操作下的冷卻水流量的圖。
[0021]應(yīng)當(dāng)理解到，所附的附圖并非必然是按比例的，其說明了本發(fā)明基本原理的各種優(yōu)選特征的一定程度上簡(jiǎn)化的代表。本文公開的本發(fā)明的具體設(shè)計(jì)特征，包括，例如，具體大小、方向、位置和形狀將部分取決于特定的既定用途和使用環(huán)境。
[0022]在附圖中，附圖標(biāo)記在幾張圖中通篇指代本發(fā)明的相同或等同部件。
【具體實(shí)施方式】
[0023]下文將參考附圖詳細(xì)描述根據(jù)本發(fā)明示例性實(shí)施方式的用于車輛高電壓電池的空氣調(diào)節(jié)系統(tǒng)和方法的示例性實(shí)施方式。
[0024]圖1和2是示出根據(jù)本發(fā)明實(shí)施方式的用于車輛高電壓電池的空氣調(diào)節(jié)系統(tǒng)的透視圖。圖3是示出根據(jù)本發(fā)明實(shí)施方式的在用于車輛高電壓電池的空氣調(diào)節(jié)系統(tǒng)的操作下的冷卻水流量的圖。
[0025]根據(jù)本發(fā)明的用于車輛高電壓電池的空氣調(diào)節(jié)系統(tǒng)包括布置在高電壓電池100的外殼120內(nèi)的第一熱交換器300和用于鼓吹第一熱交換器300周圍的空氣的第一鼓風(fēng)機(jī)400。第二熱交換器500布置在高電壓電池100的外殼120的外上部,且第二鼓風(fēng)機(jī)600鼓吹第二熱交換器500周圍的空氣。珀?duì)柼鋮s器800的第一表面與第二熱交換器500連接并接觸。冷卻水經(jīng)由冷卻管線700循環(huán)，其中冷卻管線700的第一部分與向下延伸的珀?duì)柼鋮s器800的第二表面接觸，且冷卻管線的第二部分與交換熱的第一熱交換器300連接。
[0026]如圖1所示，空氣經(jīng)由進(jìn)口 10進(jìn)入車輛行李箱20的內(nèi)部，并且空氣通過駕駛車輛時(shí)的自然對(duì)流經(jīng)由抽氣機(jī)30排出到外部。
[0027]環(huán)境友好型車輛的高電壓電池100安裝在行李箱20內(nèi)。設(shè)置第一熱交換器300，并且在高電壓電池100的外殼120內(nèi)設(shè)置用于鼓吹第一熱交換器300周圍的空氣的第一鼓風(fēng)機(jī)400。第一鼓風(fēng)機(jī)400在高電壓電池100的外殼120內(nèi)朝向第一熱交換器30鼓吹空氣，使得高電壓電池100的外殼120的內(nèi)部空氣得到空氣調(diào)節(jié)和循環(huán)。
[0028]第二熱交換器500設(shè)置在高電壓電池100的外殼120的外上部。在第二熱交換器500的周圍設(shè)置用于鼓吹空氣的第二鼓風(fēng)機(jī)600。在實(shí)施方式中,第二熱交換器500布置在行李箱20的進(jìn)口 10附近，其中可以設(shè)置屏蔽板50以防止直接熱交換。此外，由于第二熱交換器500布置在行李箱20的進(jìn)口 10附近，因此第二熱交換器500通過直接吸入空氣來交換熱，使得珀?duì)柼鋮s器800易于散熱。廢熱經(jīng)由行李箱20的抽氣機(jī)排出到外部。
[0029]珀?duì)柼鋮s器800是指熱電元件，其中加熱第一表面而冷卻第二表面。當(dāng)向其施加電時(shí)，冷卻第二表面而加熱第一表面，并且第一表面與第二熱交換器500連接和接觸。通過該配置，當(dāng)在第二熱交換器500中需要冷卻時(shí)，根據(jù)珀?duì)柼鋮s器800的操作，在第二熱交換器500中使冷卻水冷卻。
[0030]冷卻管線700是指循環(huán)冷卻水的管線。其第一部分與向下延伸的珀?duì)柼鋮s器800的第二表面連接以與其接觸，并且其第二部分與第一熱交換器300連接