專利名稱：電動(dòng)車的空調(diào)系統(tǒng)及用于控制其的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本公開一般涉及電動(dòng)車的空調(diào)系統(tǒng)。更特別地，本發(fā)明涉及電動(dòng)車的空調(diào)系統(tǒng)及 用于控制其的方法，它們能夠提供對(duì)電能驅(qū)動(dòng)的電動(dòng)車的內(nèi)部的高效加熱，并且特別地，能 夠減小用于加熱車輛內(nèi)部所消耗的電池功率的量，從而增加行駛距離和提高燃料效率。
背景技術(shù)：
消耗化石燃料的汽油發(fā)動(dòng)機(jī)和柴油發(fā)動(dòng)機(jī)具有某些問(wèn)題，諸如由于廢氣而引起的 環(huán)境污染、由于二氧化碳而引起的全球變暖、由于臭氧增加而引起的呼吸疾病等。而且，由 于地球上所剩的化石燃料的量有限，所以在不久的將來(lái)將被耗盡。因此，各種類型的電動(dòng)車，諸如通過(guò)使驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)而驅(qū)動(dòng)的純電動(dòng)車(EV)、由 發(fā)動(dòng)機(jī)和驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)的混合電動(dòng)車(HEV)、通過(guò)使用燃料電池產(chǎn)生的電能而使驅(qū)動(dòng)電 動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)來(lái)驅(qū)動(dòng)的燃料電池電動(dòng)車(FCEV)等，已經(jīng)被研發(fā)以解決上述問(wèn)題。電動(dòng)車優(yōu)選地包括用于驅(qū)動(dòng)車輛的驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)、用于向驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)供應(yīng)電力的作 為儲(chǔ)能裝置的電池以及用于使驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)旋轉(zhuǎn)的逆變器。優(yōu)選地，在燃料電池電動(dòng)車中，諸 如電池的儲(chǔ)能裝置被用作與作為主電源的燃料電池并聯(lián)連接的輔助電源。此外，除了電池 之外還包括作為輔助電源的超級(jí)電容器的燃料電池混合系統(tǒng)已經(jīng)被研發(fā)。逆變器基于從控 制器施加的控制信號(hào)而使從儲(chǔ)能裝置(或燃料電池)供應(yīng)的電力的相位反轉(zhuǎn)以使驅(qū)動(dòng)電動(dòng) 機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)。優(yōu)選地，電動(dòng)車包括用于加熱車輛內(nèi)部的加熱系統(tǒng)和用于保持車輛內(nèi)部空氣更舒 適和新鮮的空氣凈化系統(tǒng)。作為電動(dòng)車的示例性的加熱系統(tǒng)，可以使用利用電池功率的加熱系統(tǒng)。這樣的加 熱系統(tǒng)的一個(gè)實(shí)例是正溫度系數(shù)(PTC)加熱器，其被用作輔助加熱系統(tǒng)來(lái)補(bǔ)充現(xiàn)有汽油 (或柴油)車輛中的車輛的加熱性能。然而，當(dāng)使用加熱系統(tǒng)(例如PTC加熱器)來(lái)加熱由存儲(chǔ)在電池中的電能驅(qū)動(dòng)的 電動(dòng)車的內(nèi)部空氣時(shí)，電池的電力被消耗，因此車輛的行駛距離被減小。而且，在燃料電池 電動(dòng)車的情況下，用于加熱車輛內(nèi)部的過(guò)多功率消耗還會(huì)降低燃料效率。本背景技術(shù)部分中公開的上述信息只是為了增強(qiáng)對(duì)本發(fā)明的背景的理解，并且因 此可能包含不構(gòu)成在該國(guó)對(duì)本領(lǐng)域普通技術(shù)人員而言已知的現(xiàn)有技術(shù)的信息。

發(fā)明內(nèi)容
在優(yōu)選的方面中，本發(fā)明的特征在于一種電動(dòng)車的空調(diào)系統(tǒng)及用于控制其的方 法，其中優(yōu)選地使用在車輛行駛期間從驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)產(chǎn)生的熱量來(lái)輔助加熱車輛內(nèi)部以便提 供對(duì)車輛內(nèi)部的更高效的加熱，并優(yōu)選地減小用于加熱車輛內(nèi)部所消耗的電池功率的量， 從而適當(dāng)?shù)卦龃笮旭偩嚯x并適當(dāng)?shù)靥岣呷剂闲?。在?yōu)選實(shí)施例中，本發(fā)明優(yōu)選地提供了一種電動(dòng)車的空調(diào)系統(tǒng)，該空調(diào)系統(tǒng)優(yōu)選 地包括用于吹送空氣的吹風(fēng)機(jī)；適當(dāng)?shù)嘏渲贸山邮沼纱碉L(fēng)機(jī)吹送的空氣的驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)；用于凈化由吹風(fēng)機(jī)吹送的空氣并適當(dāng)?shù)貙艋蟮目諝夤?yīng)到車輛內(nèi)部的空氣凈化系統(tǒng)；用 于適當(dāng)?shù)貙⒋碉L(fēng)機(jī)吹送的空氣分別供應(yīng)到驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)和空氣凈化系統(tǒng)的第二閥；以及用于 適當(dāng)?shù)貙⒔?jīng)過(guò)驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)的空氣供應(yīng)到車輛外部或空氣凈化系統(tǒng)的第三閥，其中依次經(jīng)過(guò) 驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)和空氣凈化系統(tǒng)的空氣被供應(yīng)到車輛內(nèi)部，從而加熱車輛內(nèi)部。在另一優(yōu)選實(shí)施例中，本發(fā)明提供了用于控制電動(dòng)車的空調(diào)系統(tǒng)的方法，該方法 優(yōu)選地包括使用于吹送空氣的吹風(fēng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)；當(dāng)驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)的溫度高于第一預(yù)定基準(zhǔn)溫度 時(shí)，通過(guò)適當(dāng)?shù)貙⒋碉L(fēng)機(jī)吹送的空氣供應(yīng)到驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)來(lái)冷卻驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)；以及當(dāng)車輛的 內(nèi)部溫度低于用戶期望的溫度時(shí)，通過(guò)將驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)加熱的空氣經(jīng)由空氣凈化系統(tǒng)供應(yīng)到 車輛內(nèi)部來(lái)適當(dāng)?shù)丶訜彳囕v內(nèi)部。本發(fā)明的其它特征及優(yōu)選實(shí)施例在下文中討論。應(yīng)該理解的是，本文中使用的術(shù)語(yǔ)“車輛”或“車輛的”或其它類似術(shù)語(yǔ)包括一般的 機(jī)動(dòng)車輛(諸如包括運(yùn)動(dòng)型多功能車(SUV)、公共汽車、卡車、各種商用車輛在內(nèi)的客車)、 包括各種艇和船在內(nèi)的水運(yùn)工具、飛行器等，并且包括混合動(dòng)力車、電動(dòng)車、插電式混合電 動(dòng)車、氫動(dòng)力車以及其它代用燃料車(例如從除石油以外的資源中取得的燃料)。如本文中 所述，混合動(dòng)力車是具有兩個(gè)或更多個(gè)動(dòng)力源的車輛，例如既有汽油動(dòng)力又有電動(dòng)力的車 輛。在結(jié)合在本說(shuō)明書中并形成本說(shuō)明書的一部分的附圖以及與附圖一起用于通過(guò) 舉例來(lái)解釋本發(fā)明原理的以下詳細(xì)說(shuō)明中，將體現(xiàn)出或更詳細(xì)地闡述本發(fā)明的以上特征和 優(yōu)點(diǎn)。在下文中討論本發(fā)明的上述及其它特征。


現(xiàn)在將參考通過(guò)附圖示出的本發(fā)明的某些示例性實(shí)施例來(lái)詳細(xì)描述本發(fā)明的上 述及其它特征，其中附圖將在下文中僅通過(guò)例證的方式給出，并且因此并非對(duì)本發(fā)明進(jìn)行 限制，其中圖1是示出根據(jù)本發(fā)明的示例性實(shí)施例的電動(dòng)車的空調(diào)系統(tǒng)的示意圖；圖2是示出用于控制根據(jù)本發(fā)明的空調(diào)系統(tǒng)的配置的框圖；圖3是示出在本發(fā)明的示例性實(shí)施例中實(shí)現(xiàn)驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)和空氣之間的熱交換的 配置的示意圖。附圖中陳列的附圖標(biāo)記包括對(duì)下面進(jìn)一步討論的以下元件的引用10:吹風(fēng)機(jī)20:空氣凈化系統(tǒng)30:加熱系統(tǒng)40:驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)41 殼體60 控制器71 第一閥72 第二閥73:第三閥74:第四閥應(yīng)該理解的是，附圖不一定要依比例，而是呈現(xiàn)出說(shuō)明本發(fā)明的基本原理的各種 優(yōu)選特征的稍微簡(jiǎn)化的表示。本文中公開的本發(fā)明的特定設(shè)計(jì)特征，包括例如特定尺寸、方 向、位置和形狀，將部分地由期望的特定應(yīng)用和使用環(huán)境來(lái)確定。在附圖中，附圖標(biāo)記在附圖的七幅圖中始終指代本發(fā)明的相同或等效部分。
具體實(shí)施例方式根據(jù)某些優(yōu)選方面，本發(fā)明的特征在于一種電動(dòng)車的空調(diào)系統(tǒng)，該空調(diào)系統(tǒng)包括 用于吹送空氣的吹風(fēng)機(jī)、驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)、空氣凈化系統(tǒng)、第二閥和第三閥，其中依次經(jīng)過(guò)驅(qū)動(dòng) 電動(dòng)機(jī)和空氣凈化系統(tǒng)的空氣被供應(yīng)到車輛內(nèi)部，從而加熱車輛內(nèi)部。在一個(gè)實(shí)施例中，驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)被配置成接收由吹風(fēng)機(jī)吹送的空氣。在另一實(shí)施例中，使用空氣凈化系統(tǒng)來(lái)凈化由吹風(fēng)機(jī)吹送的空氣，并將凈化后的 空氣供應(yīng)到車輛內(nèi)部。在另一實(shí)施例中，使用第二閥來(lái)將吹風(fēng)機(jī)吹送的空氣分別供應(yīng)到驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)和空 氣凈化系統(tǒng)。在另一實(shí)施例中，使用第三閥來(lái)將經(jīng)過(guò)驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)的空氣供應(yīng)到車輛外部或空氣 凈化系統(tǒng)。在另一方面中，本發(fā)明的特征在于一種用于控制電動(dòng)車的空調(diào)系統(tǒng)的方法，該方 法包括使用于吹送空氣的吹風(fēng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)，通過(guò)將吹風(fēng)機(jī)吹送的空氣供應(yīng)到驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)來(lái)冷卻 驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)，以及通過(guò)將驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)加熱的空氣供應(yīng)到車輛內(nèi)部來(lái)加熱車輛內(nèi)部。在一個(gè)實(shí)施例中，當(dāng)驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)的溫度高于第一預(yù)定基準(zhǔn)溫度時(shí)冷卻驅(qū)動(dòng)電動(dòng) 機(jī)。在另一實(shí)施例中，當(dāng)車輛的內(nèi)部溫度低于用戶期望的溫度時(shí)，通過(guò)空氣凈化系統(tǒng) 加熱車輛內(nèi)部?，F(xiàn)在將在下文中詳細(xì)參考本發(fā)明的各種實(shí)施例，其實(shí)例在附圖中示出并在下面描 述。雖然將結(jié)合示例性實(shí)施例來(lái)描述本發(fā)明，但應(yīng)理解的是，本說(shuō)明并非旨在將本發(fā)明限于 那些示例性實(shí)施例。相反，本發(fā)明旨在不僅涵蓋這些示例性實(shí)施例，而且涵蓋可包括在所附 權(quán)利要求所限定的本發(fā)明的精神和范圍內(nèi)的各種替代形式、改型、等效形式和其它實(shí)施例。本發(fā)明優(yōu)選地提供了通過(guò)利用存儲(chǔ)在電池中的電能或由燃料電池產(chǎn)生的電能而 使驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)來(lái)驅(qū)動(dòng)的電動(dòng)車的空調(diào)系統(tǒng)，所述電動(dòng)車諸如但不限于純電動(dòng)車、混合 電動(dòng)車、燃料電池電動(dòng)車等。在特別優(yōu)選的實(shí)施例中，根據(jù)本發(fā)明的空調(diào)系統(tǒng)優(yōu)選地包括這樣的加熱系統(tǒng)在 車輛行駛期間利用從驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)產(chǎn)生的廢熱來(lái)適當(dāng)?shù)貓?zhí)行對(duì)車輛內(nèi)部的加熱，并且在采用 正溫度系數(shù)(PTC)加熱器或者可在車輛中配備的其它加熱系統(tǒng)或者用于將電能轉(zhuǎn)換成熱 能的輔助熱交換系統(tǒng)的電動(dòng)車中被有效地用作冬天的輔助加熱系統(tǒng)。優(yōu)選地，本發(fā)明的空 調(diào)系統(tǒng)被適當(dāng)?shù)嘏c現(xiàn)有的PTC加熱器或其它加熱系統(tǒng)或輔助熱交換系統(tǒng)一起設(shè)置，以便被 有效地用作用于加熱車輛內(nèi)部的輔助加熱系統(tǒng)。根據(jù)本發(fā)明的某些優(yōu)選實(shí)施例并且如圖1所示，圖1是示出根據(jù)本發(fā)明的示例性 實(shí)施例的電動(dòng)車的空調(diào)系統(tǒng)的示意圖。圖2是示出根據(jù)本發(fā)明的用于控制空調(diào)系統(tǒng)的優(yōu)選 配置的框圖。根據(jù)本發(fā)明的其它某些優(yōu)選實(shí)施例并且如圖3所示，圖3是示出在本發(fā)明的示例 性實(shí)施例中適當(dāng)?shù)貙?shí)現(xiàn)驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)和空氣之間的熱交換的優(yōu)選配置的示意圖。根據(jù)某些優(yōu)選實(shí)施例，本發(fā)明包括基于車輛的內(nèi)部溫度而主動(dòng)地控制經(jīng)過(guò)驅(qū)動(dòng)電 動(dòng)機(jī)的空氣流的配置。
在某些優(yōu)選實(shí)施例中，例如如圖中所示，本發(fā)明的空調(diào)系統(tǒng)優(yōu)選地包括用于吹送 外部空氣和車輛內(nèi)部空氣的吹風(fēng)機(jī)10以及用于凈化由吹風(fēng)機(jī)10吹送的空氣并適當(dāng)?shù)貙?化后的空氣供應(yīng)到車輛內(nèi)部的空氣凈化系統(tǒng)20。根據(jù)另外的優(yōu)選實(shí)施例，本發(fā)明的空調(diào)系統(tǒng)優(yōu)選地包括用于加熱由空氣凈化系統(tǒng) 20凈化的空氣并將加熱的空氣供應(yīng)到車輛內(nèi)部的加熱系統(tǒng)30。優(yōu)選地，加熱系統(tǒng)30可以 是由電池(未示出)的電力適當(dāng)?shù)仳?qū)動(dòng)的正溫度系數(shù)(PTC)加熱器或者可適當(dāng)?shù)嘏鋫湓谲?輛中的其它加熱系統(tǒng)或者用于將電能轉(zhuǎn)換成熱能的輔助熱交換系統(tǒng)。根據(jù)另外的優(yōu)選實(shí)施例，加熱系統(tǒng)30被用于補(bǔ)充本發(fā)明的利用車輛行駛期間從 驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)40產(chǎn)生的廢熱來(lái)加熱空氣并將加熱的空氣供應(yīng)到車輛內(nèi)部的輔助加熱系統(tǒng)的 熱量。優(yōu)選地，當(dāng)由于驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)40的溫度不那么高而使得從驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)40發(fā)出的熱 量不十分足以加熱車輛內(nèi)部時(shí)，由驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)40加熱的空氣由加熱系統(tǒng)30進(jìn)一步加熱并 被適當(dāng)?shù)毓?yīng)到車輛內(nèi)部，使得車輛的內(nèi)部溫度在短時(shí)間內(nèi)達(dá)到目標(biāo)加熱溫度。根據(jù)另外的優(yōu)選實(shí)施例，本發(fā)明的空調(diào)系統(tǒng)優(yōu)選地包括通過(guò)經(jīng)由逆變器(未示 出)接收電池的電力而被驅(qū)動(dòng)的車輛驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)，即驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)40。根據(jù)另外的優(yōu)選實(shí)施例，本發(fā)明的空調(diào)系統(tǒng)包括空氣所流過(guò)的多個(gè)空氣管線(例 如，空氣通道)，諸如外部空氣所流過(guò)的第一空氣進(jìn)入管線1以及在車輛內(nèi)部循環(huán)的空氣所 流過(guò)的第二空氣進(jìn)入管線2，第一空氣進(jìn)入管線1和第二空氣進(jìn)入管線2通過(guò)共用管線(即 進(jìn)入管線3)適當(dāng)?shù)剡B接到吹風(fēng)機(jī)10的入口。根據(jù)另外的優(yōu)選實(shí)施例，本發(fā)明的空調(diào)系統(tǒng)優(yōu)選地包括借以將吹風(fēng)機(jī)10吹送的 空氣適當(dāng)?shù)毓?yīng)到車輛內(nèi)部的空氣供應(yīng)管線4，以及設(shè)置在空氣供應(yīng)管線4的中途的空氣 凈化系統(tǒng)20，使得由吹風(fēng)機(jī)10吹送的空氣由空氣凈化系統(tǒng)20凈化，然后被適當(dāng)?shù)毓?yīng)到車 輛內(nèi)部。根據(jù)其它另外的實(shí)施例，本發(fā)明的空調(diào)系統(tǒng)包括在空氣凈化系統(tǒng)20的后端從空 氣供應(yīng)管線4分支的空氣加熱管線5，使得由空氣凈化系統(tǒng)20凈化的空氣經(jīng)過(guò)加熱系統(tǒng) 30，然后被適當(dāng)?shù)毓?yīng)到車輛內(nèi)部。優(yōu)選地，空氣加熱管線5適當(dāng)?shù)剡B接到車輛內(nèi)部，使得由空氣凈化系統(tǒng)20凈化的 空氣被最終供應(yīng)到車輛內(nèi)部，并且加熱系統(tǒng)30適當(dāng)?shù)卦O(shè)置在空氣加熱管線5的中途。因此，經(jīng)過(guò)空氣凈化系統(tǒng)20并被適當(dāng)?shù)毓?yīng)到空氣加熱管線5的空氣由加熱系統(tǒng) 30進(jìn)一步加熱，然后被適當(dāng)?shù)嘏欧诺杰囕v內(nèi)部，從而加熱車輛內(nèi)部。根據(jù)另外的優(yōu)選實(shí)施例，在空氣凈化系統(tǒng)20的前端從空氣供應(yīng)管線4分支的旁路 管線6適當(dāng)?shù)赝ㄟ^(guò)驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)40連接到空氣凈化系統(tǒng)20，使得由吹風(fēng)機(jī)10吹送并被適當(dāng) 地供應(yīng)到旁路管線6的空氣流過(guò)旁路管線6，經(jīng)過(guò)驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)40，然后被適當(dāng)?shù)毓?yīng)到空氣 凈化系統(tǒng)20。優(yōu)選地，形成旁路管線6的通道以及圍繞驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)40的空氣通道被適當(dāng)?shù)嘏?置，使得流過(guò)旁路管線6并且經(jīng)過(guò)驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)40的空氣通過(guò)吸收從驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)40產(chǎn)生的 熱量而得到加熱。根據(jù)另外的優(yōu)選實(shí)施例，在驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)40的后端從旁路管線6分支的空氣排放管 線7被適當(dāng)?shù)卦O(shè)置，使得在旁路管線6中流動(dòng)并且經(jīng)過(guò)驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)40的空氣在必要的情況下通過(guò)空氣排放管線7適當(dāng)?shù)嘏欧诺杰囕v外部。根據(jù)某些優(yōu)選實(shí)施例并且參考圖3，例如，殼體41被設(shè)置成圍繞驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)40的 外圍并且具有內(nèi)部空間，在該內(nèi)部空間中進(jìn)行驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)40和經(jīng)過(guò)驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)40的空氣 之間的熱交換。在另外的優(yōu)選實(shí)施例中，位于驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)40的前端的旁路管線6和位于驅(qū)動(dòng)電動(dòng) 機(jī)40后端的旁路管線6分別適當(dāng)?shù)剡B接到殼體41的入口 42和殼體41的出口 43。優(yōu)選地，殼體41適當(dāng)?shù)貒@驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)40設(shè)置以形成殼體41與驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)40 的外表面之間的間隙，使得通過(guò)位于驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)40前端的旁路管線6流入殼體41內(nèi)部空 間中的空氣適當(dāng)?shù)亟?jīng)過(guò)驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)40的外表面與殼體41的內(nèi)表面之間的間隙(即殼體41 的內(nèi)部空間)，然后通過(guò)位于驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)40后端的旁路管線6被適當(dāng)?shù)嘏欧诺綒んw41的外 部。在經(jīng)過(guò)殼體41的內(nèi)部空間(即間隙)的同時(shí)，空氣與驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)40進(jìn)行熱交換， 然后被適當(dāng)?shù)嘏欧诺綒んw41的外部。優(yōu)選地，空氣吸收在車輛行駛期間從驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)40 產(chǎn)生的熱量，然后被適當(dāng)?shù)嘏欧诺酵獠?。因此，位于?qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)40前端和后端的旁路管線6適當(dāng)?shù)剡B接到殼體41的內(nèi)部 空間(即間隙)，使得通過(guò)位于驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)40后端的旁路管線6供應(yīng)到殼體41內(nèi)部的外部 空氣或車輛內(nèi)部空氣經(jīng)過(guò)驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)40的外圍，然后適當(dāng)?shù)赝ㄟ^(guò)位于驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)40后端 的旁路管線6得到排放。根據(jù)另外的優(yōu)選實(shí)施例，由于空氣在經(jīng)過(guò)殼體41的內(nèi)部空間的同時(shí)吸收在車輛 行駛期間從驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)40產(chǎn)生的廢熱然后從殼體41被排放，所以空氣在冷卻驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī) 40的同時(shí)通過(guò)從驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)40產(chǎn)生的熱量而被加熱，然后被供應(yīng)以加熱車輛內(nèi)部。返回來(lái)參考圖1，適當(dāng)?shù)卦O(shè)置用于確定空氣流動(dòng)方向和空氣通道的多個(gè)閥。因此， 第一閥71適當(dāng)?shù)卦O(shè)置在第一和第二空氣進(jìn)入管線1和2被適當(dāng)?shù)剡B接于進(jìn)入管線3的位 置處，以選擇性地將外部空氣和車輛內(nèi)部空氣供應(yīng)到吹風(fēng)機(jī)10。在另外的一個(gè)實(shí)施例中，第一閥71適當(dāng)?shù)卦O(shè)置在吹風(fēng)機(jī)10的前端以選擇性地將 從車輛外部引入的外部空氣和在車輛內(nèi)部循環(huán)的車輛內(nèi)部空氣供應(yīng)到吹風(fēng)機(jī)10。在其它另外的實(shí)施例中，第二閥72適當(dāng)?shù)卦O(shè)置在旁路管線6從空氣供應(yīng)管線4分 支的位置處，以將吹風(fēng)機(jī)10供應(yīng)的空氣分別供應(yīng)到空氣凈化系統(tǒng)20和驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)40。在 另外的相關(guān)實(shí)施例中，第三閥73適當(dāng)?shù)卦O(shè)置在空氣排放管線7從旁路管線6分支的位置 處，以將經(jīng)過(guò)驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)40的空氣供應(yīng)到空氣凈化系統(tǒng)20或車輛外部。另外，第四閥74適當(dāng)?shù)卦O(shè)置在空氣加熱管線5從空氣供應(yīng)管線4分支的位置處， 以將經(jīng)過(guò)空氣凈化系統(tǒng)20的空氣分別供應(yīng)到加熱系統(tǒng)30和車輛內(nèi)部。優(yōu)選地，第一至第四閥71至74是通過(guò)從控制器60施加的控制信號(hào)控制的電子 閥，并且空氣的流動(dòng)方向由閥的開啟程度確定。因此，在控制器60的控制下確定空氣通道， 這將稍后描述。優(yōu)選地，每個(gè)閥被適當(dāng)?shù)乜刂埔猿洚?dāng)允許空氣沿選擇的方向流動(dòng)的開關(guān)閥或者充 當(dāng)通過(guò)適當(dāng)?shù)乜刂泼總€(gè)方向上的開啟程度來(lái)適當(dāng)?shù)胤峙淇諝饬康姆峙溟y。根據(jù)某些優(yōu)選實(shí)施例，在具有上述配置的本發(fā)明的空調(diào)系統(tǒng)中，控制器60控制吹 風(fēng)機(jī)10、空氣凈化系統(tǒng)20和加熱系統(tǒng)30的操作，并且還基于來(lái)自內(nèi)部溫度傳感器52、外部器53和驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)溫度傳感器M的信號(hào)來(lái)控制第一至第四閥71至74的操 作，例如如圖2所示。優(yōu)選地，當(dāng)從用戶操縱的開關(guān)51接收到用于起動(dòng)空氣凈化系統(tǒng)20的信號(hào)時(shí)，控制 器60適當(dāng)?shù)厥勾碉L(fēng)機(jī)10以及空氣凈化系統(tǒng)20運(yùn)轉(zhuǎn)，并且當(dāng)接收到用于停止空氣凈化系統(tǒng) 20的操作的信號(hào)時(shí)，適當(dāng)?shù)赝Ｖ箍諝鈨艋到y(tǒng)20和吹風(fēng)機(jī)10的操作。根據(jù)其它另外的優(yōu)選實(shí)施例，控制器60可以基于內(nèi)部溫度傳感器52的檢測(cè)值 (即車輛的內(nèi)部溫度)、外部空氣溫度傳感器53的檢測(cè)值(即外部空氣溫度)以及驅(qū)動(dòng)電 動(dòng)機(jī)溫度傳感器M的檢測(cè)值(即驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)的溫度)來(lái)適當(dāng)?shù)乜刂拼碉L(fēng)機(jī)10的開/關(guān)和 旋轉(zhuǎn)速度(即被吹送的空氣量)以及每個(gè)閥的開啟程度，并且還可以響應(yīng)于來(lái)自由用戶操 縱的開關(guān)51的信號(hào)而控制空氣凈化系統(tǒng)20和吹風(fēng)機(jī)10的操作。下面描述根據(jù)本發(fā)明的某些優(yōu)選實(shí)施例的一個(gè)實(shí)例，在該實(shí)例中控制器60在吹 風(fēng)機(jī)10運(yùn)轉(zhuǎn)的情況下控制本發(fā)明的空調(diào)系統(tǒng)。優(yōu)選地，當(dāng)作為驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)溫度傳感器M的檢測(cè)值的驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)40的溫度高于 第一預(yù)定基準(zhǔn)溫度時(shí)，控制器60控制閥71、72和73，使得由吹風(fēng)機(jī)10供應(yīng)的大部分外部空 氣和車輛內(nèi)部空氣被供應(yīng)到驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)40，從而冷卻驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)40。根據(jù)另外的示例性實(shí)施例，由于通過(guò)旁路管線6經(jīng)過(guò)殼體41內(nèi)部的空氣吸收從驅(qū) 動(dòng)電動(dòng)機(jī)40產(chǎn)生的熱量，所以其溫度適當(dāng)?shù)馗哂谲囕v內(nèi)部空氣的溫度。因此，當(dāng)作為內(nèi)部溫度傳感器52的檢測(cè)值的車輛的內(nèi)部溫度適當(dāng)?shù)氐陀谟脩羝?望的溫度時(shí)，控制器60適當(dāng)?shù)卮_定需要加熱車輛內(nèi)部，將經(jīng)過(guò)驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)40的加熱的空氣 供應(yīng)到空氣凈化系統(tǒng)20，并將經(jīng)過(guò)空氣凈化系統(tǒng)20的被加熱和凈化的空氣供應(yīng)到車輛內(nèi) 部，從而加熱車輛內(nèi)部。根據(jù)其它另外的實(shí)施例，在該處理中，當(dāng)基于車輛的當(dāng)前內(nèi)部溫度和用戶期望的 溫度確定適當(dāng)?shù)匦枰郊拥臒嵩磿r(shí)，控制器60使加熱系統(tǒng)30運(yùn)轉(zhuǎn)，并且同時(shí)控制第四閥74 以將經(jīng)過(guò)空氣凈化系統(tǒng)20的空氣供應(yīng)到加熱系統(tǒng)30，使得由加熱系統(tǒng)30進(jìn)一步加熱的空 氣最終被供應(yīng)到車輛內(nèi)部。優(yōu)選地，如果即使在預(yù)定時(shí)間之后車輛的內(nèi)部溫度仍然沒(méi)有達(dá) 到用戶期望的溫度，則控制器60可以適當(dāng)?shù)卮_定需要另外的熱源。在其它另外的實(shí)施例中，當(dāng)驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)40的溫度適當(dāng)?shù)氐陀诘谝换鶞?zhǔn)溫度時(shí)，控 制器60控制閥71至72以將吹風(fēng)機(jī)10供應(yīng)的大部分空氣直接供應(yīng)到空氣凈化系統(tǒng)20，并 且空氣凈化系統(tǒng)20通過(guò)利用活性碳和離子發(fā)生器的已知方法從供應(yīng)的空氣中去除灰塵和 氣味，并將清潔的空氣供應(yīng)到車輛內(nèi)部。優(yōu)選地，當(dāng)在吹風(fēng)機(jī)10供應(yīng)的空氣被直接供應(yīng)到空氣凈化系統(tǒng)20而不經(jīng)過(guò)驅(qū)動(dòng) 電動(dòng)機(jī)40的處理期間，由于車輛的內(nèi)部溫度低于用戶期望的溫度而確定需要加熱車輛內(nèi) 部時(shí)，控制器60適當(dāng)?shù)貙⒔?jīng)過(guò)空氣凈化系統(tǒng)20的空氣供應(yīng)到加熱系統(tǒng)30，并且適當(dāng)?shù)貙⒂?加熱系統(tǒng)30加熱的空氣供應(yīng)到車輛內(nèi)部，從而加熱車輛內(nèi)部。在另外的優(yōu)選實(shí)施例中，當(dāng)基于車輛的內(nèi)部溫度確定不需要加熱車輛內(nèi)部時(shí)，控 制器60適當(dāng)?shù)乜刂频谌y73以便不將經(jīng)過(guò)驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)40(即殼體41的內(nèi)部空間)的空 氣供應(yīng)到空氣凈化系統(tǒng)20，而是通過(guò)空氣排放管線7將空氣排放到車輛外部。優(yōu)選地，控制器60適當(dāng)?shù)貙⒃诮?jīng)過(guò)驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)40的同時(shí)吸收從驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)40發(fā) 出的熱量的空氣通過(guò)空氣排放管線排放到車輛外部，從而冷卻驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)40。
因此，在該處理中，當(dāng)車輛的內(nèi)部溫度適當(dāng)?shù)馗哂诘诙A(yù)定基準(zhǔn)溫度時(shí)，控制器60 適當(dāng)?shù)乜刂频谝婚y71以使吹風(fēng)機(jī)10吹送的外部空氣經(jīng)過(guò)驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)40，從而通過(guò)外部空 氣冷卻驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)40。如上所述，根據(jù)本發(fā)明的電動(dòng)車的空調(diào)系統(tǒng)以及用于控制其的方法，由于可以使 用從驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)發(fā)出的熱量來(lái)輔助加熱車輛內(nèi)部，所以可以提供對(duì)車輛內(nèi)部的更高效的加 熱，并且特別地，可以減小用于加熱車輛內(nèi)部所消耗的電池功率的量，從而適當(dāng)?shù)卦龃笮旭?距離并提高燃料效率。在本文中描述的本發(fā)明的特定優(yōu)選實(shí)施例中，由于可以冷卻驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)并且同時(shí) 輔助加熱車輛內(nèi)部，所以可以在冬天提供對(duì)車輛內(nèi)部的更高效的加熱，并提高驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī) 的冷卻效率。優(yōu)選地，通過(guò)使用導(dǎo)致車輛重量和成本增加的單個(gè)吹風(fēng)機(jī)，可以同時(shí)地冷卻驅(qū)動(dòng) 電動(dòng)機(jī)，利用驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)的廢熱加熱車輛內(nèi)部，并凈化供應(yīng)到車輛內(nèi)部的空氣。因此，可以 適當(dāng)?shù)販p少部件數(shù)量并因此降低車輛的重量和制造成本。已經(jīng)參考本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行了詳細(xì)描述。然而，本領(lǐng)域技術(shù)人員 應(yīng)該理解的是，可以在這些實(shí)施例中做出變更而不脫離本發(fā)明的原理和精神，其中本發(fā)明 的范圍在所附權(quán)利要求及其等價(jià)形式中限定。
權(quán)利要求
1.一種電動(dòng)車的空調(diào)系統(tǒng)，該空調(diào)系統(tǒng)包括用于吹送空氣的吹風(fēng)機(jī)；配置成接收由所述吹風(fēng)機(jī)吹送的空氣的驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)；用于凈化由所述吹風(fēng)機(jī)吹送的空氣并將凈化后的空氣供應(yīng)到車輛內(nèi)部的空氣凈化系統(tǒng)；用于將所述吹風(fēng)機(jī)吹送的空氣分別供應(yīng)到所述驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)和所述空氣凈化系統(tǒng)的第 二閥；以及用于將經(jīng)過(guò)所述驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)的空氣供應(yīng)到車輛外部或所述空氣凈化系統(tǒng)的第三閥， 其中依次經(jīng)過(guò)所述驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)和所述空氣凈化系統(tǒng)的空氣被供應(yīng)到車輛內(nèi)部，從而加 熱車輛內(nèi)部。
2.如權(quán)利要求1所述的空調(diào)系統(tǒng)，還包括用于加熱由所述空氣凈化系統(tǒng)凈化的空氣并將加熱的空氣供應(yīng)到車輛內(nèi)部的加熱系 統(tǒng)；以及用于將所述空氣凈化系統(tǒng)凈化的空氣分別供應(yīng)到所述加熱系統(tǒng)和車輛內(nèi)部的第四閥，其中由所述驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)加熱的空氣由所述加熱系統(tǒng)進(jìn)一步加熱并被供應(yīng)到車輛內(nèi)部。
3.如權(quán)利要求1所述的空調(diào)系統(tǒng)，還包括從所述吹風(fēng)機(jī)吹送的空氣被供應(yīng)到的空氣供 應(yīng)管線分支并且通過(guò)所述驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)連接到所述空氣凈化系統(tǒng)的旁路管線，使得經(jīng)過(guò)所述 驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)的空氣被供應(yīng)到所述空氣凈化系統(tǒng)。
4.如權(quán)利要求3所述的空調(diào)系統(tǒng)，還包括用于包圍所述驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)的外圍的殼體，該 殼體具有內(nèi)部空間，在該內(nèi)部空間中進(jìn)行所述驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)和經(jīng)過(guò)所述驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)的空氣之 間的熱交換，其中通過(guò)位于所述驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)的前端的所述旁路管線流入所述殼體的所述內(nèi)部空間 中的空氣吸收從所述驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)產(chǎn)生的熱量，并通過(guò)位于所述驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)的后端的所述旁 路管線被排放。
5.如權(quán)利要求3所述的空調(diào)系統(tǒng)，還包括從位于所述驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)的后端的所述旁路管 線分支的空氣排放管線，使得經(jīng)過(guò)所述驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)的空氣被排放到車輛外部。
6.一種用于控制電動(dòng)車的空調(diào)系統(tǒng)的方法，該方法包括使用于吹送空氣的吹風(fēng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)；當(dāng)驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)的溫度高于第一預(yù)定基準(zhǔn)溫度時(shí)，通過(guò)將所述吹風(fēng)機(jī)吹送的空氣供應(yīng)到 所述驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)來(lái)冷卻所述驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)；以及當(dāng)車輛的內(nèi)部溫度低于用戶期望的溫度時(shí)，通過(guò)將所述驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)加熱的空氣經(jīng)由空 氣凈化系統(tǒng)供應(yīng)到車輛內(nèi)部來(lái)加熱車輛內(nèi)部。
7.如權(quán)利要求6所述的方法，還包括在加熱車輛內(nèi)部期間，將經(jīng)過(guò)所述空氣凈化系統(tǒng) 的空氣供應(yīng)到加熱系統(tǒng)，使得由所述加熱系統(tǒng)進(jìn)一步加熱的空氣被供應(yīng)到車輛內(nèi)部。
8.如權(quán)利要求6所述的方法，其中當(dāng)基于車輛的內(nèi)部溫度確定不需要加熱車輛內(nèi)部 時(shí)，將所述驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)加熱的空氣通過(guò)空氣排放管線排放到車輛外部。
9.如權(quán)利要求8所述的方法，其中，當(dāng)車輛的內(nèi)部溫度高于第二預(yù)定基準(zhǔn)溫度時(shí)，將外 部空氣供應(yīng)到所述吹風(fēng)機(jī)，并且使所述吹風(fēng)機(jī)吹送的外部空氣經(jīng)過(guò)所述驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)，從而 由外部空氣冷卻所述驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)。
10.一種電動(dòng)車的空調(diào)系統(tǒng)，該空調(diào)系統(tǒng)包括用于吹送空氣的吹風(fēng)機(jī)；驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)；空氣凈化系統(tǒng)；第二閥；以及第三閥，其中依次經(jīng)過(guò)所述驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)和所述空氣凈化系統(tǒng)的空氣被供應(yīng)到車輛內(nèi)部，從而加 熱車輛內(nèi)部。
11.如權(quán)利要求10所述的電動(dòng)車的空調(diào)系統(tǒng)，其中所述驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)被配置成接收由所 述吹風(fēng)機(jī)吹送的空氣。
12.如權(quán)利要求10所述的電動(dòng)車的空調(diào)系統(tǒng)，其中所述空氣凈化系統(tǒng)用于凈化由所述 吹風(fēng)機(jī)吹送的空氣并將凈化后的空氣供應(yīng)到車輛內(nèi)部。
13.如權(quán)利要求10所述的電動(dòng)車的空調(diào)系統(tǒng)，其中所述第二閥用于將所述吹風(fēng)機(jī)吹送 的空氣分別供應(yīng)到所述驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)和所述空氣凈化系統(tǒng)。
14.如權(quán)利要求10所述的電動(dòng)車的空調(diào)系統(tǒng)，其中所述第三閥用于將經(jīng)過(guò)所述驅(qū)動(dòng)電 動(dòng)機(jī)的空氣供應(yīng)到車輛外部或所述空氣凈化系統(tǒng)。
15.一種用于控制電動(dòng)車的空調(diào)系統(tǒng)的方法，該方法包括使用于吹送空氣的吹風(fēng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)；通過(guò)將所述吹風(fēng)機(jī)吹送的空氣供應(yīng)到驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)來(lái)冷卻所述驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)；以及通過(guò)將所述驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)加熱的空氣供應(yīng)到車輛內(nèi)部來(lái)加熱車輛內(nèi)部。
16.如權(quán)利要求15所述的用于控制電動(dòng)車的空調(diào)系統(tǒng)的方法，其中當(dāng)所述驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī) 的溫度高于第一預(yù)定基準(zhǔn)溫度時(shí)，冷卻所述驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)。
17.如權(quán)利要求15所述的用于控制電動(dòng)車的空調(diào)系統(tǒng)的方法，其中當(dāng)車輛的內(nèi)部溫度 低于用戶期望的溫度時(shí)，通過(guò)空氣凈化系統(tǒng)加熱車輛內(nèi)部。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種電動(dòng)車的空調(diào)系統(tǒng)及用于控制其的方法，其中在車輛行駛期間從驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)產(chǎn)生的熱量被用于輔助加熱車輛內(nèi)部，以便提供對(duì)車輛內(nèi)部的更高效的加熱并減小用于加熱車輛內(nèi)部所消耗的電池功率的量，從而增大行駛距離并提高燃料效率。本發(fā)明的空調(diào)系統(tǒng)包括用于吹送空氣的吹風(fēng)機(jī)；配置成接收吹風(fēng)機(jī)吹送的空氣的驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)；用于凈化吹風(fēng)機(jī)吹送的空氣并將凈化后的空氣供應(yīng)到車輛內(nèi)部的空氣凈化系統(tǒng)；用于將吹風(fēng)機(jī)吹送的空氣分別供應(yīng)到驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)和空氣凈化系統(tǒng)的第二閥；以及用于將經(jīng)過(guò)驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)的空氣供應(yīng)到車輛外部或空氣凈化系統(tǒng)的第三閥，其中依次經(jīng)過(guò)驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)和空氣凈化系統(tǒng)的空氣被供應(yīng)到車輛內(nèi)部，從而加熱車輛內(nèi)部。
文檔編號(hào)F24F11/00GK102049988SQ20101013761
公開日2011年5月11日 申請(qǐng)日期2010年4月1日 優(yōu)先權(quán)日2009年11月4日
發(fā)明者尹正煥, 樸俊奎, 樸熙相, 鄭喜浚, 金憲秀, 金玄 申請(qǐng)人:現(xiàn)代自動(dòng)車株式會(huì)社