本發(fā)明涉及車輛控制領(lǐng)域，尤其涉及一種車輛熱交換系統(tǒng)及具有該車輛熱交換系統(tǒng)的車輛。

背景技術(shù)：

傳統(tǒng)的汽車熱交換器采用由壓縮機(jī)制冷、發(fā)動(dòng)機(jī)余熱制熱的熱量交換方式。其中，在使用壓縮機(jī)制冷時(shí)，是由汽車發(fā)動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)，發(fā)動(dòng)機(jī)由于該配置要求，將降低自身用于動(dòng)力驅(qū)動(dòng)側(cè)的動(dòng)力性能。同時(shí)，壓縮機(jī)采用機(jī)械方式實(shí)現(xiàn)熱交換，溫度控制精度較差，在0.1度量級的熱量調(diào)配上無法實(shí)現(xiàn)精確調(diào)節(jié)。此外，壓縮機(jī)在工作時(shí)的振動(dòng)不僅縮短其壽命，而且產(chǎn)生大量噪音，影響了汽車交換器的可靠性和舒適性。

除上述技術(shù)問題外，最為主要的，制冷劑的使用破壞大氣層中的臭氧，造成對環(huán)境的不可逆污染。

因此，需要一種可擺脫上述以壓縮機(jī)為基礎(chǔ)的熱交換系統(tǒng)，為車輛提供更為可靠、安全、環(huán)保的熱交換模式。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

為了克服上述技術(shù)缺陷，本發(fā)明的目的在于提供一種車輛熱交換系統(tǒng)及具有該車輛熱交換系統(tǒng)的車輛，可完全移除原有的車輛熱交換系統(tǒng)中的壓縮機(jī)及冷卻液，以更為環(huán)保的形式向使用者提供熱量交換。

本發(fā)明公開了一種車輛熱交換系統(tǒng)，包括電源模塊及熱交換模塊，所述電源模塊包括光伏電源單元及電池單元，分別與所述熱交換模塊連接，向所述熱交換模塊提供電能，其中所述光伏電源單元將光能轉(zhuǎn)化為所述電能，所述電池單元通過交流/直流輸入獲取電能；所述熱交換模塊包括熱電單元及調(diào)節(jié)單元；所述熱電單元與所述光伏電源單元和/或電池單元連接，根據(jù)所述光伏電源單元和/或電池單元輸入電流方向及大小吸收或發(fā)散熱量；所述調(diào)節(jié)單元與所述熱電單元連接，傳遞所述熱量至車輛內(nèi)或吸收車輛內(nèi)熱量。

優(yōu)選地，所述熱電單元包括：N型半導(dǎo)體、P型半導(dǎo)體及陶瓷基板；所述N型半導(dǎo)體及P型半導(dǎo)體包括冷端及熱端，所述冷端及熱端并聯(lián)夾設(shè)在兩所述陶瓷基板間。

優(yōu)選地，所述熱電單元包括第一電流端及第二電流端；所述第一電流端及第二電流端與所述N型半導(dǎo)體及P型半導(dǎo)體連接，向所述熱電單元提供電流。

優(yōu)選地，當(dāng)所述第一電流端輸入電流，第二電流端輸出電流時(shí)，位于所述熱電單元第一端的陶瓷基板為吸熱冷端，位于所述熱電單元第二端的陶瓷基板為放熱熱端；當(dāng)所述第一電流端輸出電流，第二電流端輸入電流時(shí)，位于所述熱電單元第一端的陶瓷基板為放熱熱端，位于所述熱電單元第二端的陶瓷基板為吸熱冷端。

優(yōu)選地，所述調(diào)節(jié)單元包括進(jìn)風(fēng)道及出風(fēng)道；所述進(jìn)風(fēng)道與所述熱電單元連通，所述出風(fēng)道與車輛內(nèi)的一個(gè)或多個(gè)出風(fēng)口連通。

優(yōu)選地，所述車輛熱交換系統(tǒng)還包括功率控制單元；所述功率控制單元設(shè)于所述電源模塊與所述熱電模塊間，調(diào)整所述電源模塊向所述熱電模塊提供的電流大小與方向。

本發(fā)明還提供了一種車輛，包括上述車輛熱交換系統(tǒng)。

采用了上述技術(shù)方案后，與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有以下有益效果：

1.使用時(shí)不會(huì)產(chǎn)生振動(dòng)，更加可靠安全；

2.無需使用冷卻劑，對環(huán)境零污染；

3.無需發(fā)動(dòng)機(jī)提供電能，能量提供方式更加豐富。

附圖說明

圖1為符合本發(fā)明一優(yōu)選實(shí)施例中車輛熱交換系統(tǒng)的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實(shí)施方式

以下結(jié)合附圖與具體實(shí)施例進(jìn)一步闡述本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)。

參閱圖1，為符合本發(fā)明一優(yōu)選實(shí)施例中車輛熱交換系統(tǒng)的示意圖。該車輛熱交換系統(tǒng)包括有電源模塊及熱交換模塊，電源模塊向熱交換模塊供電，熱交換模塊則將車輛內(nèi)外的熱量根據(jù)使用者需求定向地傳導(dǎo)。

具體地，在該實(shí)施例中電源模塊包括有：

-光伏電源單元

光伏電源單元為接收太陽能，并將太陽能轉(zhuǎn)化為電能的單元設(shè)備。使用時(shí)，光伏電源單元需面向太陽，吸收太陽能，并通過光伏效應(yīng)將太陽能轉(zhuǎn)化為電能。

-電池單元

電池單元為另一電能提供單元設(shè)備?？梢允擒囕v內(nèi)已有的車輛電池，或是專為車輛熱交換系統(tǒng)設(shè)置的附加電池。

上述光伏電源單元及電池單元均與熱交換模塊連接，同時(shí)和/或分別向熱交換模塊提供電能。如上所述的，光伏電源單元與電池單元可同時(shí)和/或分別供能，具體地，可設(shè)置光伏電源單元為第一供能單元，當(dāng)光伏電源單元的能量耗盡或天氣不佳，無法接收太陽能時(shí)，以電池單元為供能單元；亦或是電池單元為第一供能單元，通過交流/直流輸入來獲得點(diǎn)兵，并由其為熱交換模塊供能，當(dāng)電池單元能量耗盡時(shí)，啟動(dòng)光伏電源單元為備用電源。兩種方式皆可實(shí)施。

該實(shí)施例中，熱交換模塊包括有：

-熱電單元

熱電單元與光伏電源單元和/或電池單元連接，利用帕爾帖效應(yīng)將光伏電源單元和/或電池單元提供的電能轉(zhuǎn)化為冷能/熱能。其轉(zhuǎn)換方式將在后文詳述。

在具有上述冷能或熱能后，冷能將與車輛內(nèi)的熱量交換，對車輛內(nèi)部空間進(jìn)行制冷；同樣地，熱能將提供至車輛內(nèi)，對車輛內(nèi)部空間進(jìn)行制熱。熱電單元提供制冷或制熱的模式及熱量交換的速度將由光伏電源單元和/或電池單元輸入電流方向及大小決定。

-調(diào)節(jié)單元

調(diào)節(jié)單元與熱電單元連接，熱電單元產(chǎn)生的冷能和熱能均將通過調(diào)節(jié)單元傳送至車輛內(nèi)部空間。例如，調(diào)節(jié)單元與熱電單元連通，同時(shí)調(diào)節(jié)單元包括進(jìn)風(fēng)道和出風(fēng)道，熱能和冷能制成后，通過進(jìn)風(fēng)道與熱電單元連通接收熱能和冷能，出風(fēng)道與車輛內(nèi)的一個(gè)或多個(gè)如車內(nèi)部前方、車內(nèi)部后方等的出風(fēng)口連通，進(jìn)行內(nèi)外熱量交換。

在一優(yōu)選實(shí)施例中，熱電單元包括：N型半導(dǎo)體、P型半導(dǎo)體及陶瓷基板。N型半導(dǎo)體與P型半導(dǎo)體為多個(gè)，并間隔地排布在兩陶瓷基本所夾的空間內(nèi)。通過對熱電單元的通電，使得N型半導(dǎo)體及P型半導(dǎo)體上的電荷載體在導(dǎo)體中運(yùn)動(dòng)形成電流，并隨著一塊N型半導(dǎo)體和一塊P型半導(dǎo)體結(jié)成電偶，發(fā)生能量轉(zhuǎn)移，在一個(gè)接點(diǎn)上放熱(或吸熱)，在另一個(gè)接點(diǎn)上相反地吸熱(或放熱)。也即兩陶瓷基板上的熱量在通電后時(shí)時(shí)相反，一塊陶瓷基板呈放熱狀態(tài)，而另一塊則呈吸熱狀態(tài)。

為控制兩陶瓷基板的進(jìn)一步熱量交換模式，熱電單元包括有兩個(gè)電流輸入或輸出端，分別為第一電流端及第二電流端。第一電流端及第二電流端與電源模塊連接，以接收電流。該第一電流端與第二電流端分別與N型半導(dǎo)體及P型半導(dǎo)體連接，引入電流至熱電單元內(nèi)。

可知的是，電源單元可切換第一電流端及第二電流端的輸入輸出意義。具體地，可將第一電流端作為電流輸入端，第二電流端作為電流輸出端，或是第一電流端作為電流輸出端，第二電流端作為電流輸入端。當(dāng)?shù)谝浑娏鞫溯斎腚娏鳎诙娏鞫溯敵鲭娏鲿r(shí)，位于熱電單元第一端的陶瓷基板為吸熱冷端，位于所述熱電單元第二端的陶瓷基板為放熱熱端；當(dāng)?shù)谝浑娏鞫溯敵鲭娏?，第二電流端輸入電流時(shí)，位于熱電單元第一端的陶瓷基板為放熱熱端，位于所述熱電單元第二端的陶瓷基板為吸熱冷端。通過冷熱作用互易的配置，可充分延長熱電單元的使用壽命。

在車輛熱交換系統(tǒng)內(nèi)，還包括有功率控制單元，其設(shè)置在電源模塊與熱點(diǎn)模塊間，電源模塊產(chǎn)生的電流將經(jīng)功率控制模塊調(diào)節(jié)大小和方向。具體地，例如可設(shè)置可調(diào)阻抗等方式調(diào)節(jié)電流大小和方向，以切換熱電單元提供冷能和熱能的部位。

具有上述配置后，可替換目前車輛內(nèi)使用的熱交換器，如車用空調(diào)等，利用熱電模塊進(jìn)行熱交換，可同時(shí)取消壓縮機(jī)及制冷劑的使用，對于環(huán)境的保護(hù)起到了推動(dòng)性的作用。

應(yīng)當(dāng)注意的是，本發(fā)明的實(shí)施例有較佳的實(shí)施性，且并非對本發(fā)明作任何形式的限制，任何熟悉該領(lǐng)域的技術(shù)人員可能利用上述揭示的技術(shù)內(nèi)容變更或修飾為等同的有效實(shí)施例，但凡未脫離本發(fā)明技術(shù)方案的內(nèi)容，依據(jù)本發(fā)明的技術(shù)實(shí)質(zhì)對以上實(shí)施例所作的任何修改或等同變化及修飾，均仍屬于本發(fā)明技術(shù)方案的范圍內(nèi)。