本實用新型屬于車輛制造技術(shù)領(lǐng)域,具體而言,涉及一種溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)和具有該溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)的電動汽車。
背景技術(shù):
在電動汽車中,一般需設(shè)四套溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng),分別是:1)乘員艙電熱絲加熱系統(tǒng);2)乘員艙制冷系統(tǒng);3)動力電池散熱系統(tǒng);4)動力電池加熱系統(tǒng)。上述四套溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)的能量來源均為動力電池,這使得動力電池的負(fù)荷極大,嚴(yán)重影響電動汽車的續(xù)航里程,且動力電池的能源利用率低,存在改進(jìn)空間。
技術(shù)實現(xiàn)要素:
本實用新型旨在至少在一定程度上解決相關(guān)技術(shù)中的技術(shù)問題之一。為此,本實用新型的一個目的在于提出一種結(jié)構(gòu)簡單的溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)。
本實用新型的另一個目的在于提出一種具有上述溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)的電動汽車。
根據(jù)本實用新型第一方面實施例的溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng),包括:動力電池,所述動力電池上設(shè)有動力電池風(fēng)道,所述動力電池風(fēng)道的出風(fēng)端適于可選擇性地與外界和/或車輛的乘員艙連通,所述動力電池風(fēng)道的進(jìn)風(fēng)端可選擇性地與外界連通;空調(diào),所述空調(diào)的出氣端可選擇性地與所述動力電池風(fēng)道的進(jìn)風(fēng)端和/或所述乘員艙連通,所述空調(diào)的進(jìn)氣端可選擇性地與外界連通;溫度傳感器,所述溫度傳感器用于檢測所述動力電池的溫度;控制單元,所述控制單元與所述空調(diào)和所述溫度傳感器均相連。
根據(jù)本實用新型第一方面實施例的溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng),通過使用單個空調(diào)即可實現(xiàn)對動力電池和乘員艙的溫度調(diào)控,溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)簡單,生產(chǎn)成本低,且動力電池還可以作為熱源為乘員艙供熱,溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)的能源利用率高,有助于提高動力電池的能效。
另外,根據(jù)本實用新型上述實施例的溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)還可以具有如下附加的技術(shù)特征:
在本實用新型的一些優(yōu)選的實施例中,所述的溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)包括:進(jìn)風(fēng)道,所述進(jìn)風(fēng)道與外界連通,且可選擇性地與所述動力電池風(fēng)道的進(jìn)風(fēng)端和/或所述空調(diào)的進(jìn)氣端連通。
在本實用新型的一些優(yōu)選的實施例中,所述的溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)包括:自然風(fēng)管道,所述自然風(fēng)管道連接在所述進(jìn)風(fēng)道與所述動力電池風(fēng)道的進(jìn)風(fēng)端之間;動力電池出風(fēng)管,所述動力電池出風(fēng)管連接在所述動力電池風(fēng)道的出風(fēng)端與所述乘員艙之間;空調(diào)第一出風(fēng)管,所述空調(diào)第一出風(fēng)管連接在所述空調(diào)的出氣端與所述乘員艙之間;空調(diào)第二出風(fēng)管,所述空調(diào)第二出風(fēng)管連接在所述空調(diào)的出氣端與所述動力電池風(fēng)道的進(jìn)風(fēng)端之間。
優(yōu)選地,所述的溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)還包括:三通閥,所述三通閥與所述控制單元相連,且第一口與所述自然風(fēng)管道相連,第二口與所述空調(diào)第二出風(fēng)管相連,第三口與所述動力電池風(fēng)道的進(jìn)風(fēng)端相連。
優(yōu)選地,所述空調(diào)第一出風(fēng)管上設(shè)有第一通斷閥,所述動力電池出風(fēng)管上設(shè)有第二通斷閥,所述第一通斷閥和所述第二通斷閥均與所述控制單元相連。
優(yōu)選地,所述動力電池風(fēng)道的出風(fēng)端包括第一出風(fēng)端和第二出風(fēng)端,所述第一出風(fēng)端與外界可選擇性地相連,所述第二出風(fēng)端與所述動力電池出風(fēng)管相連。
在本實用新型的一些優(yōu)選的實施例中,所述的溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)包括:空氣過濾器,所述空氣過濾器設(shè)在所述乘員艙的進(jìn)風(fēng)處。
在本實用新型的一些優(yōu)選的實施例中,所述動力電池外設(shè)有保溫層,所述保溫層和所述動力電池限定出所述動力電池風(fēng)道。
優(yōu)選地,動力電池包括多個單體電池,多個所述單體電池相互間隔開設(shè)置,以將所述動力電池風(fēng)道分隔為多個并聯(lián)的子風(fēng)道。
根據(jù)本實用新型第二方面實施例的電動汽車,設(shè)置有如第一方面任一種所述的溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)。
所述電動汽車與上述的溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)相對于現(xiàn)有技術(shù)所具有的優(yōu)勢相同,在此不再贅述。
附圖說明
本實用新型的上述和/或附加的方面和優(yōu)點從結(jié)合下面附圖對實施例的描述中將變得明顯和容易理解,其中:
圖1是根據(jù)本實用新型實施例的溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖;
圖2是根據(jù)本實用新型實施例的溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)的控制示意圖;
圖3是根據(jù)本實用新型實施例的動力電池的結(jié)構(gòu)示意圖。
附圖標(biāo)記:
溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)100,進(jìn)風(fēng)道101,
空調(diào)1,壓縮機11,冷凝器12,膨脹閥13,蒸發(fā)器14,
動力電池2,動力電池風(fēng)道20,進(jìn)風(fēng)端21,出風(fēng)端22,保溫層23,單體電池24,溫度傳感器25,
控制單元3,
空調(diào)第一出風(fēng)管41,空調(diào)第二出風(fēng)管42,自然風(fēng)管道43,動力電池出風(fēng)管44,空調(diào)冷風(fēng)管45,空調(diào)暖風(fēng)管46,
空氣過濾器51,乘員艙52,乘員53。
具體實施方式
下面詳細(xì)描述本實用新型的實施例,所述實施例的示例在附圖中示出,其中自始至終相同或類似的標(biāo)號表示相同或類似的元件或具有相同或類似功能的元件。下面通過參考附圖描述的實施例是示例性的,旨在用于解釋本實用新型,而不能理解為對本實用新型的限制。
下面將參考附圖并結(jié)合實施例來詳細(xì)說明本實用新型。
下面參照圖1-圖3詳細(xì)描述根據(jù)本實用新型實施例的溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)100,如圖1-圖3所示,溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)100包括動力電池2、空調(diào)1、溫度傳感器25和控制單元3。
其中,動力電池2上設(shè)有動力電池風(fēng)道20,動力電池風(fēng)道20的進(jìn)風(fēng)端21可選擇性地與外界連通,動力電池風(fēng)道20的出風(fēng)端22適于與外界可選擇性地連通,且動力電池風(fēng)道20的出風(fēng)端22適于與車輛的乘員艙52可選擇性地連通。
在動力電池風(fēng)道20的進(jìn)風(fēng)端21與外界連通,且動力電池風(fēng)道20的出風(fēng)端22與外界連通時,自然風(fēng)可以為動力電池2散熱;在動力電池風(fēng)道20的進(jìn)風(fēng)端21與溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)100的外界連通,且動力電池風(fēng)道20的出風(fēng)端22與車輛的乘員艙52連通時,從外界引入的自然風(fēng)可以為動力電池2散熱,并在動力電池風(fēng)道20內(nèi)升溫后進(jìn)入乘員艙52,供乘員艙52取暖。
空調(diào)1的進(jìn)氣端可選擇性地與外界連通,空調(diào)1的出氣端與動力電池風(fēng)道20的進(jìn)風(fēng)端21可選擇性地連通,空調(diào)1的出氣端還與乘員艙52可選擇性地連通,空調(diào)1可以由動力電池2供電。
在空調(diào)1啟動且空調(diào)1的出氣端與動力電池風(fēng)道20的進(jìn)風(fēng)端21連通時,空調(diào)1可以調(diào)節(jié)動力電池2的溫度;在空調(diào)1啟動且空調(diào)1的出氣端與乘員艙52連通時,空調(diào)1可以調(diào)節(jié)乘員艙52的溫度。
如圖2所示,溫度傳感器25用于檢測動力電池2的溫度,溫度傳感器25與控制單元3相連,控制單元3與空調(diào)1相連,控制單元3可以根據(jù)溫度傳感器25檢測的動力電池2的溫度控制空調(diào)1的工作模式及動力電池風(fēng)道20的連通方式,以實現(xiàn)對乘員艙52和動力電池2的溫度的控制,優(yōu)選地,控制單元3可以為車輛的ECU。
根據(jù)本實用新型實施例的溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)100,通過使用單個空調(diào)1即可實現(xiàn)對動力電池2和乘員艙52的溫度調(diào)控,溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)100的結(jié)構(gòu)簡單,生產(chǎn)成本低,且動力電池2還可以作為熱源為乘員艙52供熱,溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)100的能源利用率高,有助于提高動力電池2的能效。
在本實用新型的一些優(yōu)選的實施例中,如圖1所示,溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)100可以包括進(jìn)風(fēng)道101,進(jìn)風(fēng)道101與外界連通,且進(jìn)風(fēng)道101可選擇性地與動力電池風(fēng)道20的進(jìn)風(fēng)端21連通,進(jìn)風(fēng)道101可選擇性地與空調(diào)1的進(jìn)氣端與連通,即進(jìn)風(fēng)道101為動力電池風(fēng)道20與空調(diào)1的共用進(jìn)氣風(fēng)道。
在本實用新型的一些優(yōu)選的實施例中,如圖1所示,空調(diào)1可以為冷暖空調(diào)1。也就是說,空調(diào)1可以根據(jù)需要為乘員艙52和動力電池2提供冷風(fēng)和暖風(fēng)。
參考圖1,空調(diào)1可以包括依次相連的壓縮機11、冷凝器12、膨脹閥13和蒸發(fā)器14,從壓縮機11的出口處噴出的高壓氣體進(jìn)入冷凝器12放熱冷凝為高壓液體,再經(jīng)膨脹閥13轉(zhuǎn)化為低壓液體流入蒸發(fā)器14,低壓液體在蒸發(fā)器14中吸熱蒸發(fā)為低壓氣體,低壓氣體進(jìn)入壓縮機11被壓縮為高壓氣體再進(jìn)入冷凝器12,實現(xiàn)冷媒的循環(huán)。
空調(diào)1可以包括空調(diào)冷風(fēng)管45和空調(diào)暖風(fēng)管46,從進(jìn)風(fēng)道101進(jìn)入的自然風(fēng)在冷凝器12處吸熱升溫,并通過空調(diào)暖風(fēng)管46流向空調(diào)1的出氣端,從進(jìn)風(fēng)道101進(jìn)入的自然風(fēng)在蒸發(fā)器14處放熱降溫,并通過空調(diào)1冷暖風(fēng)管流向空調(diào)1的出氣端,通過控制空調(diào)冷風(fēng)管45和空調(diào)暖風(fēng)管46與空調(diào)1的出氣端的通斷可以實現(xiàn)空調(diào)1的制冷和制熱模式的調(diào)節(jié)。
在本實用新型的一些優(yōu)選的是實施例中,參考圖1,溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)100包括自然風(fēng)管道43、動力電池出風(fēng)管44、空調(diào)第一出風(fēng)管41和空調(diào)第二出風(fēng)管42。
其中,自然風(fēng)管道43連接在進(jìn)風(fēng)道101與動力電池風(fēng)道20的進(jìn)風(fēng)端21之間,在自然風(fēng)管道43導(dǎo)通時,自然風(fēng)可以進(jìn)入動力電池風(fēng)道20為動力電池2散熱。動力電池出風(fēng)管44連接在動力電池風(fēng)道20的出風(fēng)端22與乘員艙52之間,在動力電池出風(fēng)管44導(dǎo)通時,進(jìn)入動力電池2的自然風(fēng)被升溫后可以進(jìn)入乘員艙52給乘員艙52供暖??照{(diào)第一出風(fēng)管41連接在空調(diào)1的出氣端與乘員艙52之間,在空調(diào)第一出風(fēng)管41導(dǎo)通時,空調(diào)1可以為乘員艙52提供冷風(fēng)或暖風(fēng)??照{(diào)第二出風(fēng)管42連接在空調(diào)1的出氣端與動力電池風(fēng)道20的進(jìn)風(fēng)端21之間,在空調(diào)第二出風(fēng)管42導(dǎo)通時,空調(diào)1可以為動力電池風(fēng)道20提供冷風(fēng)或暖風(fēng)。
優(yōu)選地,溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)100還可以包括三通閥(圖中未示出),三通閥的第一口與自然風(fēng)管道43相連,三通閥的第二口與空調(diào)第二出風(fēng)管42相連,三通閥的第三口與動力電池風(fēng)道20的進(jìn)風(fēng)端21相連,三通閥與控制單元3相連,控制單元3可以控制三通閥的第一至第三口的連通狀態(tài)。
優(yōu)選地,動力電池風(fēng)道20的出風(fēng)端22包括第一出風(fēng)端22和第二出風(fēng)端22,第一出風(fēng)端22與外界可選擇性地相連,第二出風(fēng)端22與動力電池出風(fēng)管44相連。
優(yōu)選地,空調(diào)第一出風(fēng)管41上可以設(shè)有第一通斷閥(圖中未示出),動力電池出風(fēng)管44上可以設(shè)有第二通斷閥(圖中未示出),第一通斷閥和第二通斷閥均與控制單元3相連。控制單元3可以控制第一通斷閥和第二通斷閥的通斷狀態(tài)以實現(xiàn)對乘員艙52和動力電池2的溫度調(diào)節(jié)。
其中,參考圖1,溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)100還可以包括空氣過濾器51,空氣過濾器51可以設(shè)在乘員艙52的進(jìn)風(fēng)處,比如動力電池出風(fēng)管44和空調(diào)第一出風(fēng)管41的出口可以均與空氣過濾器51相連,以潔凈進(jìn)入乘員艙52的空氣。
在本實用新型的一些優(yōu)選的實施例中,如圖3所示,動力電池2外可以設(shè)有保溫層23,保溫層23和動力電池2可以限定出動力電池風(fēng)道20。動力電池2可以包括多個單體電池24,多個單體電池24相互間隔開設(shè)置,以將動力電池風(fēng)道20分隔為多個并聯(lián)的子風(fēng)道。也就是說,動力電池風(fēng)道20可以形成為多個并行的子風(fēng)道,這樣,動力電池2內(nèi)的熱交換效率更高。
下面描述根據(jù)本實用新型實施例的溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)100的工作模式。
在環(huán)境溫度較高時,乘員53開啟空調(diào)1,并將空調(diào)1調(diào)節(jié)為制冷模式,乘員53開啟空調(diào)1的信號可以反饋給控制單元3,溫度傳感器25反饋給控制單元3的信號也表明動力電池2的溫度較高,此時控制單元3控制第一通斷閥處于連通狀態(tài),第二通斷閥處于關(guān)斷狀態(tài),三通閥的第一口關(guān)閉,三通閥的第二口與第三口連通,動力電池風(fēng)道20的第一出風(fēng)端22開啟。此時空調(diào)冷風(fēng)管45的冷氣在空調(diào)1的出氣端分為兩路,一路冷氣進(jìn)入空調(diào)第一出風(fēng)管41并通過空氣過濾器51的過濾后進(jìn)入乘員艙52,另一路冷氣進(jìn)入空調(diào)第二出風(fēng)管42并進(jìn)入動力電池風(fēng)道20為動力電池2散熱,最后從動力電池風(fēng)道20的第一出風(fēng)端22排向外界。
在環(huán)境的溫度適中時,乘員艙52無需進(jìn)行溫度調(diào)節(jié),控制單元3根據(jù)溫度傳感器25反饋的動力電池2的溫度信號內(nèi)控制空調(diào)1以調(diào)節(jié)動力電池2的溫度。在動力電池2的溫度較高時,控制單元3控制空調(diào)1執(zhí)行制冷模式,且控制第一通斷閥和第二通斷閥處于關(guān)斷狀態(tài),三通閥的第一口關(guān)閉,三通閥的第二口與第三口連通,動力電池風(fēng)道20第一出風(fēng)端22開啟。在動力電池2達(dá)到正常工作溫度時,控制單元3控制空調(diào)1系統(tǒng)關(guān)閉,且控制第一通斷閥和第二通斷閥處于關(guān)斷狀態(tài),三通閥的第一口與第三口連通,動力電池風(fēng)道20第一出風(fēng)端22開啟,動力電池2通過自然風(fēng)散熱。
在環(huán)境溫度較低時,乘員53開啟空調(diào)1,并將空調(diào)1調(diào)節(jié)為制熱模式,乘員53開啟空調(diào)1的信號可以反饋給控制單元3,溫度傳感器25反饋給控制單元3的信號也顯示動力電池2的溫度較低,此時控制單元3控制第一通斷閥處于連通狀態(tài),第二通斷閥處于關(guān)斷狀態(tài),三通閥的第一口關(guān)閉,三通閥的第二口與第三口連通,動力電池風(fēng)道20的第一出風(fēng)端22開啟。此時空調(diào)暖風(fēng)管46的暖氣在空調(diào)1的出氣端分為兩路,一路暖氣進(jìn)入空調(diào)第一出風(fēng)管41并通過空氣過濾器51的過濾后進(jìn)入乘員艙52,另一路暖氣進(jìn)入空調(diào)第二出風(fēng)管42并進(jìn)入動力電池風(fēng)道20為動力電池2升溫,最后從動力電池風(fēng)道20的第一出風(fēng)端22排向外界。在動力電池2工作一段時間后,動力電池2的溫度上升,控制單元3根據(jù)溫度傳感器25反饋的溫度信號控制空調(diào)1關(guān)閉,且控制第一通斷閥關(guān)斷狀態(tài),第二通斷閥處于連通狀態(tài),三通閥的第一口與第三口連通,動力電池風(fēng)道20第一出風(fēng)端22關(guān)閉,自然風(fēng)通過動力電池2加熱后被空氣過濾器51過濾,并通入乘員艙52。此時,動力電池2產(chǎn)生的熱量可以用于乘員艙52的取暖。
綜上所述,根據(jù)本實用新型實施例的溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)100,通過控制單元3對空調(diào)1以及各個管路的通斷的控制,可以實現(xiàn)對動力電池2和乘員艙52的溫度調(diào)控,溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)100的結(jié)構(gòu)簡單,生產(chǎn)成本低,且動力電池2還可以作為熱源為乘員艙52供熱,溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)100的能源利用率高,有助于提高動力電池2的能效。
下面描述根據(jù)本實用新型實施例的電動汽車。
如圖1-圖3所示,本實用新型實施例的電動汽車設(shè)置有上述實施例描述的任一種溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)100。
根據(jù)本實用新型實施例的電動汽車,溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)100的結(jié)構(gòu)簡單,動力電池2的能效高,電動汽車的續(xù)航里程長。
術(shù)語“第一”、“第二”僅用于描述目的,而不能理解為指示或暗示相對重要性或者隱含指明所指示的技術(shù)特征的數(shù)量。由此,限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隱含地包括至少一個該特征。在本實用新型的描述中,“多個”的含義是至少兩個,例如兩個、三個等,除非另有明確具體的限定。
在本實用新型中,除非另有明確的規(guī)定和限定,術(shù)語“安裝”、“相連”、“連接”、“固定”等術(shù)語應(yīng)做廣義理解,例如,可以是固定連接,也可以是可拆卸連接,或成一體;可以是機械連接,也可以是電連接;可以是直接相連,也可以通過中間媒介間接相連,可以是兩個元件內(nèi)部的連通或兩個元件的相互作用關(guān)系,除非另有明確的限定。對于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員而言,可以根據(jù)具體情況理解上述術(shù)語在本實用新型中的具體含義。
在本實用新型中,除非另有明確的規(guī)定和限定,第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接觸,或第一和第二特征通過中間媒介間接接觸。而且,第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方,或僅僅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方,或僅僅表示第一特征水平高度小于第二特征。
在本說明書的描述中,參考術(shù)語“一個實施例”、“一些實施例”、“示例”、“具體示例”、或“一些示例”等的描述意指結(jié)合該實施例或示例描述的具體特征、結(jié)構(gòu)、材料或者特點包含于本實用新型的至少一個實施例或示例中。在本說明書中,對上述術(shù)語的示意性表述不必須針對的是相同的實施例或示例。而且,描述的具體特征、結(jié)構(gòu)、材料或者特點可以在任一個或多個實施例或示例中以合適的方式結(jié)合。此外,在不相互矛盾的情況下,本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以將本說明書中描述的不同實施例或示例以及不同實施例或示例的特征進(jìn)行結(jié)合和組合。
盡管上面已經(jīng)示出和描述了本實用新型的實施例,可以理解的是,上述實施例是示例性的,不能理解為對本實用新型的限制,本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員在本實用新型的范圍內(nèi)可以對上述實施例進(jìn)行變化、修改、替換和變型。