CN102725157B - 车辆的温度管理系统 - Google Patents
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Abstract
温度管理系统具备:第1空调装置(510),其使热介质的温度变化;第2空调装置(520),其使用热介质调整车室(140)内的空气的温度;第1供给部件(610),其将热介质从第1空调装置(510)供给到电池堆叠体(110)以及第2空调装置(520)中的至少任一方;第2供给部件(620),其将热介质从电池堆叠体(110)供给到第2空调装置(520);第3供给部件(630),其将热介质从第2空调装置(520)供给到电气设备(100、200、210、240);以及第4供给部件(640),其将热介质从电气设备(100、200、210、240)供给到第1空调装置(510)。
Description
技术领域
本发明涉及车辆的温度管理系统,特别涉及搭载有蓄积电力的蓄电装置和与蓄电装置电连接的电气设备的车辆的温度管理系统。
背景技术
已知使用电动马达作为驱动源的电动汽车。在电动汽车上也搭载有用于使车室内的温度保持适宜温度的空调装置。由于在电动汽车上没有搭载内燃机,因此要使空调装置工作,就不得不使用在电池以及电容器等蓄电装置中蓄积的电力。然而,若消耗蓄积于蓄电装置中的电力,则能够用于车辆行驶的的电力就会减少。
于是,如日本特开2001-63347号公报(专利文献1)所记载,提出了如下情况:在从车辆外部的电源向二次电池充电时,利用从外部电源供给的电力使空调装置工作。
现有技术文献
专利文献1:日本特开2001-63347号公报
发明内容
发明要解决的问题
在电动汽车中,蓄电装置等的温度也需要进行管理。然而,若在车辆上分别搭载控制车室内温度的系统和控制蓄电装置温度的系统,则部件数量有可能会增多。例如,对于各个系统而言就需要热交换器。其结果,成本有可能会增大。
本发明是鉴于上述的问题而完成的。本发明的目的在于对温度进行统一管理。
用于解决问题的技术方案
在车辆上搭载有蓄积电力的蓄电装置和与蓄电装置电连接的电气设备。车辆的温度管理系统具备:第1空调装置,其使介质的温度变化;第2空调装置,其使用介质调整车室内的空气的温度;第1供给部件,其将介质从第1空调装置供给到蓄电装置和第2空调装置中的至少任一方;第2供给部件,其将介质从蓄电装置供给到第2空调装置;第3供给部件,其将介质从第2空调装置供给到电气设备;以及第4供给部件,其将介质从电气设备供给到第1空调装置。
根据该结构,介质依次经过第1空调装置、蓄电装置、第2空调装置以及电气设备而循环。由此,能够统一管理车室内的空气的温度、蓄电装置的温度以及与蓄电装置电连接的电气设备的温度。进而,从蓄电装置向第2空调装置供给介质。因此,在蓄电装置中蓄冷或蓄热,能够利用所蓄积的冷或热对车室内的空气进行冷却或加热。因此,例如在行驶中,能够降低第1空调装置为了冷却或加热介质而消耗的电力。进而,由于从第2空调装置向电气设备供给介质,所以能够通过由电气设备产生的热对例如为了供暖而在第2空调装置中排出的介质进行再次加热。因此,能够提高加热介质时的能量效率。
在另一实施例中,在从车辆外部的电源向车辆供给电力的状态下,从车辆外部的电源供给的电力被充电到蓄电装置。在从车辆外部的电源向车辆供给电力的状态下,第1空调装置使用从车辆外部的电源供给的电力来工作,以冷却介质。在从车辆外部的电源向车辆供给电力的状态下,第1供给部件将介质从第1空调装置供给到蓄电装置。在车辆行驶中,第2空调装置使用从蓄电装置供给的介质对车室内的空气进行冷却。
根据该结构,在从车辆外部的电源向车辆供给电力的状态下,车室内的空气被冷却,并且蓄电装置也被冷却。由此,冷被蓄积到蓄电装置中。然后,在车辆行驶中,利用蓄电装置作为蓄热装置,对车室内的空气进行冷却。
进而,在另一实施例中,在从车辆外部的电源向车辆供给电力的状态下,从车辆外部的电源供给的电力被充电到蓄电装置。在从车辆外部的电源向车辆供给电力的状态下,第1空调装置使用从车辆外部的电源供给的电力来工作,以加热介质。在从车辆外部的电源向车辆供给电力的状态下,第1供给部件将介质从第1空调装置供给到蓄电装置。在车辆行驶中,第2空调装置使用从蓄电装置供给的介质对车室内的空气进行加热。
根据该结构,在从车辆外部的电源向车辆供给电力的状态下,车室内的空气被加热,并且蓄电装置也被加热。由此,热被蓄积到蓄电装置中。然后,在车辆行驶中,利用蓄电装置作为蓄热装置,对车室内的空气进行加热。
进而,在另一实施例中,在从车辆外部的电源向车辆供给电力的状态下,从车辆外部的电源供给的电力被充电到蓄电装置。在从车辆外部的电源向车辆供给电力的状态下,第1空调装置使用从车辆外部的电源供给的电力来工作,以冷却介质。在从车辆外部的电源向车辆供给电力的状态下,第1供给部件将介质从第1空调装置供给到蓄电装置。进而,在车辆行驶中,第1供给部件将介质从第1空调装置供给到第2空调装置。
根据该结构,在从车辆外部的电源向车辆供给电力的状态下,车室内的空气被冷却,并且蓄电装置也被冷却。然后,在车辆行驶中,介质被从第1空调装置供给到第2空调装置。因此,在车辆行驶中,第2空调装置能够使用从蓄电装置供给的介质以及从第1空调装置供给的介质这两方,对车室内的空气进行冷却。
进而,在另一实施例中,在车辆搭载有驱动桥。在从车辆外部的电源向车辆供给电力的状态下,第1供给部件绕过驱动桥将介质从第1空调装置供给到蓄电装置。进而,在车辆行驶中,第1供给部件经过驱动桥将介质从第1空调装置供给到第2空调装置。
根据该结构,在车辆行驶中,冷却后的介质经过驱动桥。由此,在驱动桥可能会发热的状况下,能够对驱动桥进行冷却。因此,除了车室内的空气的温度、蓄电装置的温度以及与蓄电装置电连接的电气设备的温度以外,还能够统一管理驱动桥的温度。
进而,在另一实施例中,在从车辆外部的电源向车辆供给电力的状态下,从车辆外部的电源供给的电力被充电到蓄电装置。在从车辆外部的电源向车辆供给电力的状态下,第1空调装置使用从车辆外部的电源供给的电力来工作,以加热介质。在从车辆外部的电源向车辆供给电力的状态下,第1供给部件将介质从第1空调装置供给到蓄电装置。进而,在车辆行驶中,第1供给部件将介质从第1空调装置供给到第2空调装置。
根据该结构,在从车辆外部的电源向车辆供给电力的状态下,车室内的空气被加热,并且蓄电装置也被加热。然后,在车辆行驶中,介质被从第1空调装置供给到第2空调装置。因此,在车辆行驶中,第2空调装置能够使用从蓄电装置供给的介质以及从第1空调装置供给的介质这两方,对车室内的空气进行加热。
进而,在另一实施例中,在车辆搭载有驱动桥。在从车辆外部的电源向车辆供给电力的状态下,第1供给部件经过驱动桥将介质从第1空调装置供给到蓄电装置。进而,在车辆行驶中,第1供给部件绕过驱动桥将介质从第1空调装置供给到第2空调装置。
根据该结构,在从车辆外部的电源向车辆供给电力的状态下,加热后的介质经过驱动桥。由此,在车辆起步之前,驱动桥被预热。因此,除了车室内的空气的温度、蓄电装置的温度以及与蓄电装置电连接的电气设备的温度以外,还能够统一管理驱动桥的温度。
在另一实施例中,第1空调装置包括珀尔帖元件和储存介质的蓄热箱。
根据该结构,由珀尔帖元件冷却或加热后的介质的温度,由于蓄热箱而得以维持。
在另一实施例中,在车辆行驶中,在蓄热箱内的介质的温度变化至预先确定的温度之后,珀尔帖元件使用在蓄电装置中蓄积的电力来工作。
根据该结构,在消耗了蓄积于蓄热箱中的冷或热之后,为了控制温度而使用在蓄电装置中蓄积的电力。也就是说,在蓄积于蓄热箱中的冷或热被消耗之前,不会为了控制温度而使用在蓄电装置中蓄积的电力。因此,能够充分留下例如用于对车辆的行驶用的电动马达进行驱动的电力。
发明的效果
根据本发明,能够至少对车室内的空气的温度、蓄电装置的温度以及与蓄电装置电连接的电气设备的温度进行统一管理。
附图说明
图1是表示电动汽车的概略结构图。
图2是表示电动汽车的电气系统的图(其1)。
图3是表示电动汽车的电气系统的图(其2)。
图4是表示充电电缆的连接器的图。
图5是表示温度管理系统的图。
图6是表示电动汽车的电气系统的图(其3)。
图7是表示热介质的流路的图(其1)。
图8是表示热介质的流路的图(其2)。
图9是表示热介质的流路的图(其3)。
图10是表示电池堆叠体、驱动桥、转换器,变换器、充电器以及电动马达各自的温度的图(其1)。
图11是表示热介质的流路的图(其4)。
图12是表示热介质的流路的图(其5)。
图13是表示电池堆叠体、驱动桥、转换器、变换器、充电器以及电动马达各自的温度的图(其2)。
图14是表示执行温度管理系统的处理的流程图(其1)。
图15是表示执行温度管理系统的处理的流程图(其2)。
图16是表示执行温度管理系统的处理的流程图(其2)。
标号的说明
100电动马达,102减速器,106驱动桥,110电池堆叠体,130ECU,140车室,200转换器,210变换器,240充电器,250接入口,300充电电缆,400插座,402电源,510第1空调装置,512珀尔帖元件,514蓄热箱,温度传感器516,520第2空调装置,610第1供给部件,612阀,614绕路,616阀,620第2供给部件,630第3供给部件,640第4供给部件。
具体实施方式
以下,参照附图对本发明的实施方式进行说明。在以下的说明中,对相同的部件标记相同的标号。它们的名称以及功能也相同。因此,不重复对它们的详细说明。
参照图1,对电动汽车进行说明。在该电动汽车搭载有电动马达100和电池堆叠体110。电动汽车以被从电池堆叠体110供给电力的电动马达100作为驱动源来行驶。也可以使用除了电动马达100以外还搭载有内燃机的混合动力车。
电动马达100由ECU(Electronic Control Unit:电子控制单元)130来控制。
ECU130可以被分成多个ECU。
电动马达100是具备U相线圈、V相线圈以及W相线圈的三相交流旋转电机。电动马达100通过蓄积于电池堆叠体110的电力来驱动。
电动马达100的驱动力经由减速器102传递到驱动轮104。由此,电动马达100使车辆行驶。在电动汽车再生制动时,经由减速器102由驱动轮104驱动电动马达100,电动马达100作为发电机而工作。由此电动马达100作为将制动能量转换成电力的再生制动器而工作。由电动马达100发电产生的电力被蓄积于电池堆叠体110中。减速器102与差动齿轮(未图示)一起被收容于驱动桥106内。
电池堆叠体110是将多个电池单元一体化而成的电池模块进一步串联多个而构成的电池组。对电池堆叠体110,除了从电动马达100供给的电力以外,还被充电以从车辆外部的电源供给的电力。
电池堆叠体110配置在例如设置于车室140后方的行李室内。此外,配置电池堆叠体110的场所并不限于此。
参照图2,对电动汽车的电气系统进一步说明。在电动汽车,设置有转换器200、变换器210、系统主继电器230、充电器240、接入口(inlet)250。
转换器200包括电抗器、2个npn型晶体管、2个二极管。电抗器的一端连接于各电池的正极侧,另一端连接于2个npn型晶体管的连接点。
2个npn型晶体管串联连接。npn型晶体管由ECU130来控制。在各npn型晶体管的集电极-发射极之间,分别连接有二极管以使电流从发射极侧流向集电极侧。
此外,作为npn型晶体管,可以使用例如IGBT(Insulated Gate BipolarTransistor,绝缘栅双极型晶体管)。也可以使用功率MOSFET(MetalOxide Semiconductor Field-Effect Transistor,金属氧化物半导体场效应管)等电力开关元件来代替npn型晶体管。
在将从电池堆叠体110放电出的电力供给到电动马达100时,通过转换器200对电压进行升压。反过来,在将由电动马达100发电产生的电力充电到电池堆叠体110时,通过转换器200对电压进行降压。
变换器210包括U相臂、V相臂以及W相臂。U相臂、V相臂以及W相臂并联连接。U相臂、V相臂以及W相臂分别具有串联连接的2个npn型晶体管。在各npn型晶体管的集电极-发射极之间,分别连接有使电流从发射极侧流向集电极侧的二极管。并且,各臂中的各npn型晶体管的连接点,分别连接于与电动马达100的各线圈的中性点不同的端部。
变换器210将从电池堆叠体110供给的直流电流变换成交流电流,向电动马达100供给。另外,变换器210将由电动马达100发电产生的交流电流变换成直流电流。
系统主继电器230设置在电池堆叠体110与转换器200之间。当系统主继电器230为断开状态时,电池堆叠体110从电气系统断开。当系统主继电器230为闭合状态时,电池堆叠体110与电气系统连接。
系统主继电器230的状态由ECU130来控制。例如,当ECU130起动时,闭合系统主继电器230。当ECU130停止时,断开系统主继电器230。
充电器240连接在系统主继电器230与转换器200之间。如图3所示,充电器240包括AC/DC变换电路242、DC/AC变换电路244、绝缘变压器246、整流电路248。
AC/DC变换电路242由单相桥式电路构成。AC/DC变换电路242基于来自ECU130的驱动信号,将交流电力变换成直流电力。另外,AC/DC变换电路242作为通过将线圈用作电抗器来使电压升压的升压斩波电路发挥功能。
DC/AC变换电路244由单相桥式电路构成。DC/AC变换电路244基于来自ECU130的驱动信号,将直流电力变换成高频交流电力并向绝缘变压器246输出。
绝缘变压器246包括由磁性材料构成的芯和卷绕于芯的一次线圈以及二次线圈。一次线圈以及二次线圈电绝缘,分别连接于DC/AC变换电路244以及整流电路248。绝缘变压器246将从DC/AC变换电路244接受的高频交流电力变换成与一次线圈和二次线圈的匝数比相应的电压电平并向整流电路248输出。整流电路248将从绝缘变压器246输出的交流电力整流成直流电力。
在从车辆外部的电源向电池堆叠体110进行充电时,ECU130生成用于驱动充电器240的驱动信号并向充电器240输出。
接入口250设置在例如电动汽车的侧部。在接入口250,连接有用于连接电动汽车与外部的电源402的充电电缆300的连接器310。
连接电动汽车与外部的电源402的充电电缆300包括连接器310、插头320、CCID(Charging Circuit Interrupt Device:充电电路中断设备)330。
充电电缆300的连接器310连接于在电动汽车设置的接入口250。在连接器310设置有开关312。在充电电缆300的连接器310已连接于在电动汽车设置的接入口250的状态下开关312闭合时,将表示充电电缆300的连接器310已连接于在电动汽车设置的接入口250的状态这一情况的连接器信号CNCT输入ECU130。
开关312与将充电电缆300的连接器310卡止于电动汽车的接入口250的卡止零件连动而开闭。卡止零件通过操作者按压设置于连接器310的按键而摇动。
例如,在充电电缆300的连接器310已连接于在电动汽车设置的接入口250的状态下,在操作者将手指从图4所示的连接器310的按键314离开的情况下,卡止零件316与在电动汽车设置的接入口250接合,并且开关312闭合。当操作者按压按键314时,卡止零件316与接入口250的接合被解除,并且开关312断开。此外,对开关312进行开闭的方法并不限于此。
返回图3,充电电缆300的插头320与设置于住宅的插座400连接。从电动汽车的外部的电源402向插座400供给交流电力。
CCID330包括继电器332以及控制导频电路334。
在继电器332断开的状态下,从电动汽车的外部的电源402向电动汽车供给电力的路径被切断。在继电器332闭合的状态下,能够从电动汽车的外部的电源402向电动汽车供给电力。继电器332的状态,在充电电缆300的连接器310已连接于电动汽车的接入口250的状态下由ECU130来控制。
控制导频电路334,在充电电缆300的插头320已连接于插座400、即已连接于外部的电源402,且连接器310已连接于在电动汽车设置的接入口250的状态下,向控制导频线发送导频信号(方形波信号)CPLT。导频信号从设置于控制导频电路334内的振荡器振荡。
控制导频电路334,在充电电缆300的插头320连接于插座400时,即使连接器310被从在电动汽车设置的接入口250取下,也可能输出一定的导频信号CPLT。但是,ECU130无法检测在连接器310已从在电动汽车设置的接入口250取下的状态下输出的导频信号CPLT。
在充电电缆300的插头320连接于插座400、且连接器310连接于电动汽车的接入口250时,控制导频电路334振荡产生预先确定的脉冲宽度(占空比周期)的导频信号CPLT。
通过导频信号CPLT的脉冲宽度,对电动汽车通知能够供给的电流容量。例如,对电动汽车通知充电电缆300的电流容量。导频信号CPLT的脉冲宽度,不依赖于外部的电源402的电压以及电流而是一定的。
另一方面,若所使用的充电电缆的种类不同,则导频信号CPLT的脉冲宽度可能会不同。也就是说,导频信号CPLT的脉冲宽度,能够按每种充电电缆而确定。
本实施方式中,在通过充电电缆300连接了电动汽车与外部的电源402的状态下,从外部的电源402供给的电力被充电到电池堆叠体110。在电池堆叠体110充电时,系统主继电器230、CCID330内的继电器332闭合。
参照图5,对搭载于电动汽车的温度管理系统进行说明。
温度管理系统具备第1空调装置510、第2空调装置520、第1供给部件610、第2供给部件620、第3供给部件630以及第4供给部件640。
第1空调装置510使热介质(冷介质)的温度变化。热介质可使用例如LLC(Long Life Coolant:长寿命冷却剂)。此外,热介质并不限于LLC。本实施方式中,第1空调装置510包括珀尔帖元件512和蓄热箱514。热介质的温度由温度传感器516来检测,将表示所检测出的温度的信号输入ECU130。
珀尔帖元件512利用电力进行工作以冷却或加热热介质。向珀尔帖元件512供给从车辆外部的电源402供给的电力或在电池堆叠体110中蓄积的电力。蓄热箱514蓄积由珀尔帖元件512冷却或加热后的热介质。珀尔帖元件512以及蓄热箱514利用众所周知的一般的珀尔帖元件和蓄热箱即可,在此不重复进一步的详细说明。也可以取代珀尔帖元件512以及蓄热箱514,使用热力泵作为第1空调装置510。
第2空调装置520使用热介质来调整车室140内的空气的温度。也就是说,第2空调装置520在热介质与空气之间进行热交换。热介质在与车室140内的空气或从车辆外部取进来的空气之间进行热交换,然后被输送到车室140。第2空调装置520相当于通常被称为HVAC(HeatingVentilating and Air-Conditioning system:供热通风和空气调节系统)的装置。
如图6所示,第1空调装置510以及第2空调装置520,与电池堆叠体110以及充电器240电连接。因此,第1空调装置510以及第2空调装置520能够通过在电池堆叠体110中蓄积的电力或从充电器240供给的电力来工作。
本实施方式中,在车辆行驶中,第1空调装置510以及第2空调装置520使用在电池堆叠体110中蓄积的电力来工作。在从车辆外部的电源402向车辆供给电力的状态下,第1空调装置510以及第2空调装置520使用从车辆外部的电源402供给的电力来工作。
返回图5,第1供给部件610将热介质从第1空调装置510供给到电池堆叠体110以及第2空调装置520中的至少任一方。更具体而言,将热介质从蓄热箱514供给到电池堆叠体110以及第2空调装置520中的至少任一方。
第1供给部件610经过驱动桥106将热介质从第1空调装置510(蓄热箱514)供给到电池堆叠体110以及第2空调装置520中的至少任一方。
热介质的流路例如通过阀612来调整。在阀612摇到图5中上方的情况下,热介质从第1空调装置510供给到电池堆叠体110。反过来,在阀612摇到图5中下方的情况下,热介质从第1空调装置510供给到第2空调装置520。在阀612处于中间位置的情况下,热介质从第1空调装置510供给到电池堆叠体110以及第2空调装置520这双方。用于切换热介质的流路的阀612只是一例,并不限于此。也可以使用其他任意的部件来切换热介质的流路。
第1供给部件610还包括绕过驱动桥106的绕路614。在热介质经过绕路614的情况下,热介质绕过驱动桥106,从第1空调装置510供给到电池堆叠体110以及第2空调装置520中的至少任一方。
热介质的流路例如由阀616来调整。在阀616摇到图5中上方的情况下,绕过驱动桥106,热介质从第1空调装置510供给到电池堆叠体110以及第2空调装置520中的至少任一方。反过来,在阀612摇到图5中下方的情况下,经过驱动桥106,热介质从第1空调装置510供给到电池堆叠体110以及第2空调装置520中的至少任一方。用于切换热介质的流路的阀616只是一例,并不限于此。也可以使用其他任意的部件来切换热介质的流路。
第2供给部件620将热介质从电池堆叠体110供给到第2空调装置520。第3供给部件630将热介质从第2空调装置520供给到电动马达100、转换器200、变换器210以及充电器240等与电池堆叠体110电连接的电气设备。第4供给部件640将热介质从电气设备供给到第1空调装置510(蓄热箱514)。
以下,对温度管理系统的功能进行说明。
制冷功能
在夏季等,假设车室140内的空气的温度比较高。该情况下,在从车辆外部的电源402向车辆供给电力的状态、即通过充电电缆300连接了接入口250和插座400的状态下,第1空调装置510使用从车辆外部的电源402供给的电力来工作,以冷却热介质。
在从车辆外部的电源402向车辆供给电力的状态下,如图7所示,第1供给部件610将热介质从第1空调装置510供给到电池堆叠体110。更具体而言,绕过驱动桥106,热介质从第1空调装置510供给到电池堆叠体110。
由此,在电池堆叠体110充电中,电池堆叠体110被冷却。另外,冷被蓄积于电池堆叠体110中。另一方面,驱动桥106没有被冷却。由此,驱动桥106的润滑油的温度维持较高状态。由此,润滑油的粘度维持较低状态。
供给到电池堆叠体110的热介质,流入第2空调装置520。第2空调装置520使从电池堆叠体110供给的热介质与空气进行热交换,将冷却后的空气输送到车室140内。由此车室140内的空气被冷却。在从车辆外部的电源402向车辆供给电力的状态下,例如,按照使用者通过定时器设定的时间,第2空调装置520自动地开始工作。也可以通过让使用者操作远程操作装置来控制第2空调装置520。
第2空调装置520中用于制冷的热介质,从第2空调装置520供给到电动马达100、转换器200、变换器210以及充电器240等电气设备。由此,电气设备被冷却。热介质从电气设备返回第1空调装置510(蓄热箱514)。返回到第1空调装置510的热介质由珀尔帖元件512再次冷却。
以下,对车辆行驶中的温度管理系统的功能进行说明。在车辆刚刚起步之后,停止向第1空调装置510的珀尔帖元件512供电。也就是说,停止由珀尔帖元件512对热介质的冷却。
参照图8,在车辆行驶中,第1供给部件610将热介质从第1空调装置510(蓄热箱514)供给到第2空调装置520。更具体而言,经过驱动桥106,热介质从第1空调装置510供给到第2空调装置520。
由此,在车辆行驶中,驱动桥106被冷却。另外,第2空调装置520,通过使从第1空调装置510供给的热介质与空气之间进行热交换,对车室140内的空气进行冷却。
还从电池堆叠体110向第2空调装置520供给热介质。也就是说,在电池堆叠体110中蓄积的冷的一部分被供给到第2空调装置520。在车辆行驶中,第2空调装置520使用从电池堆叠体110供给的热介质来对车室140内的空气进行冷却。也就是说,在车辆行驶中,第2空调装置520,除了使用从第1空调装置510供给的热介质以外,还使用从电池堆叠体110供给的热介质,对车室140内的空气进行冷却。由此,能够将电池堆叠体110作为蓄热装置进行利用。另外,能够抑制在蓄热箱514中蓄积的热介质的温度上升。
第2空调装置520中用于制冷的热介质,从第2空调装置520供给到电动马达100、转换器200、变换器210以及充电器240等电气设备。由此,电气设备被冷却。热介质从电气设备返回第1空调装置510(蓄热箱514)。
在蓄热箱514内的热介质的温度TM达到(上升到)预先确定的温度TM1之后,第1空调装置510的珀尔帖元件512使用在电池堆叠体110中蓄积的电力来工作,以冷却热介质,。由此,继续制冷。如图9所示,由第1空调装置510冷却后的热介质,除了供给到第2空调装置520,如果需要还供给到电池堆叠体110。
图10示出电池堆叠体110、驱动桥106、转换器200、变换器210、充电器240以及电动马达100各自的温度。
在时间T1,在通过充电电缆300连接了接入口250与插座400之后,通过使用例如定时器,在预先设定的时间T2开始电池堆叠体110的充电。
然后,第1空调装置510使用从车辆外部的电源402供给的电力来工作,以冷却热介质。因此,电池堆叠体110、转换器200、变换器210以及充电器240被冷却。其结果,电池堆叠体110的温度降低。转换器200、变换器210以及充电器240的温度的上升量得以限制。
在时间T3车辆起步之后,利用在电池堆叠体110中蓄积的冷,第2空调装置520对车室140内的空气进行冷却。其结果,电池堆叠体110的温度上升一定程度。
另外,驱动桥106以及电动马达100的温度上升一定程度。然而,由于冷却后的热介质,温度的上升量得以限制。
供暖功能
在冬季等,假设车室140内的空气的温度比较低。该情况下,在从车辆外部的电源402向车辆供给电力的状态下,第1空调装置510使用从车辆外部的电源402供给的电力来工作,以加热热介质。
在从车辆外部的电源402向车辆供给电力的状态下,如图11所示,第1供给部件610将热介质从第1空调装置510供给到电池堆叠体110。更具体而言,经过驱动桥106,热介质从第1空调装置510供给到电池堆叠体110。
由此,电池堆叠体110被加热。由此,热被蓄积于电池堆叠体110中。另外,驱动桥106被预热。由此,驱动桥106的润滑油的温度上升。由此,润滑油的粘度降低。
供给到电池堆叠体110的热介质,流入第2空调装置520。第2空调装置520,使从电池堆叠体110供给的热介质与空气进行热交换,将加热后的空气输送到车室140内。由此车室140内的空气被加热。第2空调装置520,例如按照使用者通过定时器设定的时间,第2空调装置520自动地开始工作。也可以通过让使用者操作远程操作装置来控制第2空调装置520。
第2空调装置520中用于供暖的热介质,从第2空调装置520供给到电动马达100、转换器200、变换器210以及充电器240等电气设备。由此,第2空调装置520中放出的热介质,通过由电气设备产生的热而被加热。由此,热效率提高。热介质从电气设备返回第1空调装置510(蓄热箱514)。返回到第1空调装置510的热介质,通过珀尔帖元件512再次被加热。
以下,对车辆行驶中的温度管理系统的功能进行说明。在车辆刚刚起步之后,停止向第1空调装置510的珀尔帖元件512供电。也就是说,停止由珀尔帖元件512对热介质的加热。
参照图12,在车辆行驶中,第1供给部件610将热介质从第1空调装置510(蓄热箱514)供给到第2空调装置520。更具体而言,绕过驱动桥106,热介质从第1空调装置510供给到第2空调装置520。
由此,在驱动桥106可能会发热的状况下,能够不会对驱动桥106进行不必要的加热。第2空调装置520,通过使从第1空调装置510供给的热介质与空气之间进行热交换,对车室140内的空气进行加热。
还从电池堆叠体110向第2空调装置520供给热介质。也就是说,电池堆叠体110中蓄积的热的一部分被供给到第2空调装置520。在车辆行驶中,第2空调装置520使用从电池堆叠体110供给的热介质对车室140内的空气进行加热。也就是说,在车辆行驶中,第2空调装置520,除了使用从第1空调装置510供给的热介质以外,还使用从电池堆叠体110供给的热介质,对车室140内的空气进行加热。由此,能够将电池堆叠体110作为蓄热装置进行利用。另外,能够抑制在蓄热箱514中蓄积的热介质的温度降低。
第2空调装置520中用于供暖的热介质,从第2空调装置520供给到电动马达100、转换器200、变换器210以及充电器240等电气设备。由此,第2空调装置520中放出的热介质,通过由电气设备产生的热而被加热。热介质从电气设备返回第1空调装置510(蓄热箱514)。由此,蓄热箱514内的热介质的温度降低得以抑制。
在蓄热箱514内的热介质的温度TM达到(降低到)预先确定的温度TM2之后,第1空调装置510的珀尔帖元件512使用在电池堆叠体110中蓄积的电力来工作,以加热热介质。由此,继续供暖。
图13示出电池堆叠体110、驱动桥106、转换器200、变换器210、充电器240以及电动马达100各自的温度。
在时间T4通过充电电缆300连接了接入口250和插座400之后,通过例如使用定时器,在预先设定的时间T5开始电池堆叠体110的充电。
在时间T6电池堆叠体110的充电完成之后,第1空调装置510使用从车辆外部的电源402供给的电力来工作,以加热热介质。因此,驱动桥106以及电池堆叠体110被加热。其结果,驱动桥106以及电池堆叠体110的温度上升。
电动马达100被设置得接近驱动桥106。因此,伴随驱动桥106的温度上升,电动马达100的温度会上升。
在时间T7车辆起步之后,利用在电池堆叠体110中蓄积的热,第2空调装置520对车室140内的空气进行加热。因此,电池堆叠体110的温度降低。
电动马达100、转换器200、变换器210以及充电器240,通过在与第2空调装置520中放出的热介质之间进行热交换而被冷却。因此,温度得以限制。
参照图14、图15以及图16,对本实施例的温度管理系统执行的处理进行说明。
步骤(以下,将步骤简称为S)100中,判断是否处于从车辆外部的电源402向车辆供给电力的状态。例如,当ECU130接收到导频信号时,判断为处于从车辆外部的电源402向车辆供给电力的状态。
若处于从车辆外部的电源402向车辆供给电力的状态(S100中是),则处理移至S110。否则(S100中否),处理移至S200。
S110中,判断对热介质进行冷却还是进行加热。例如,在车辆外部的气温为预先确定的阈值以上时,判断为对热介质进行冷却。反过来,在车辆外部的气温低于预先确定的阈值时,判断为对热介质进行加热。
在对热介质进行冷却的情况下,处理移至S120。在对热介质进行加热的情况下,处理移至S130。
S120中,第1空调装置510使用从车辆外部的电源402供给的电力来工作,以使得由珀尔帖元件512冷却热介质。
S122中,第1供给部件610将热介质从第1空调装置510供给到电池堆叠体110。更具体而言,绕过驱动桥106,热介质从第1空调装置510供给到电池堆叠体110。
S124中,第2空调装置520使用从车辆外部的电源402供给的电力来工作,以冷却车室140内的空气。第2空调装置520例如在由使用者任意设定的时间自动地工作。
S130中,第1空调装置510使用从车辆外部的电源402供给的电力来工作,以使得由珀尔帖元件512加热热介质。
S132中,第1供给部件610将热介质从第1空调装置510供给到电池堆叠体110。更具体而言,经过驱动桥106,热介质从第1空调装置510供给到电池堆叠体110。
S134中,第2空调装置520使用从车辆外部的电源402供给的电力来工作,以加热车室140内的空气。第2空调装置520例如在由使用者任意设定的时间自动地工作。
S200中,判断在上次从车辆外部的电源402向车辆供给电力时对热介质进行了冷却还是进行了加热。在对热介质进行了冷却的情况下,处理移至S210。在对热介质进行了加热的情况下,处理移至S220。
S210中,判断热介质的温度TM是否为预先确定的温度TM1以下。若热介质的温度TM为预先确定的温度TM1以下(S210中是),则处理移至S212。若热介质的温度TM高于预先确定的温度TM1(S210中否),则处理移至S218。
S212中,停止向珀尔帖元件512供电。S214中,第1供给部件610将热介质从第1空调装置510(蓄热箱514)供给到第2空调装置520。更具体而言,经过驱动桥106,热介质从第1空调装置510供给到第2空调装置520。
S216中,第2空调装置520使用在电池堆叠体110中蓄积的电力来工作,以冷却车室140内的空气。第2空调装置520例如基于车室140内的乘员的操作来工作。
S218中,第1空调装置510使用在电池堆叠体110中蓄积的电力来工作,以使得由珀尔帖元件512冷却热介质。
S220中,判断热介质的温度TM是否为预先确定的温度TM2以上。若热介质的温度TM为预先确定的温度TM2以上(S220中是),则处理移至S222。若热介质的温度TM低于预先确定的温度TM2(S220中否),则处理移至S228。
S222中,停止向珀尔帖元件512供电。S224中,第1供给部件610将热介质从第1空调装置510(蓄热箱514)供给到第2空调装置520。更具体而言,绕过驱动桥106,热介质从第1空调装置510供给到第2空调装置520。
S226中,第2空调装置520使用在电池堆叠体110中蓄积的电力来工作,以加热车室140内的空气。第2空调装置520例如基于车室140内的乘员的操作来工作。
S228中,第1空调装置510使用在电池堆叠体110中蓄积的电力来工作,以使得由珀尔帖元件512加热热介质。
应该认为,本次所公开的实施方式在所有的方面都是例示而不是限制性的内容。本发明的范围不是由上述的说明而是由权利要求表示,包括与权利要求等同的意思以及范围内的所有的变更。
Claims (9)
1.一种车辆的温度管理系统,所述车辆搭载有蓄积电力的蓄电装置(110)、和与所述蓄电装置(110)电连接的电气设备(100、200、210、240),所述温度管理系统具备:
第1空调装置(510),其使介质的温度变化;
第2空调装置(520),其使用所述介质调整车室(140)内的空气的温度;
第1供给部件(610),其将所述介质从所述第1空调装置(510)供给到所述蓄电装置(110)和所述第2空调装置(520)中的至少任一方;
第2供给部件(620),其将所述介质从所述蓄电装置(110)供给到所述第2空调装置(520);
第3供给部件(630),其将所述介质从所述第2空调装置(520)供给到所述电气设备(100、200、210、240);以及
第4供给部件(640),其将所述介质从所述电气设备(100、200、210、240)供给到所述第1空调装置(510)。
2.根据权利要求1所述的车辆的温度管理系统,其中,
在从所述车辆外部的电源(402)向所述车辆供给电力的状态下,从所述车辆外部的电源(402)供给的电力被充电到所述蓄电装置(110),
在从所述车辆外部的电源(402)向所述车辆供给电力的状态下,所述第1空调装置(510)使用从所述车辆外部的电源(402)供给的电力来工作,以冷却所述介质,
在从所述车辆外部的电源(402)向所述车辆供给电力的状态下,所述第1供给部件(610)将所述介质从所述第1空调装置(510)供给到所述蓄电装置(110),
在所述车辆行驶中,所述第2空调装置(520)使用从所述蓄电装置(110)供给的介质对所述车室(140)内的空气进行冷却。
3.根据权利要求1所述的车辆的温度管理系统,其中,
在从所述车辆外部的电源(402)向所述车辆供给电力的状态下,从所述车辆外部的电源(402)供给的电力被充电到所述蓄电装置(110),
在从所述车辆外部的电源(402)向所述车辆供给电力的状态下,所述第1空调装置(510)使用从所述车辆外部的电源(402)供给的电力来工作,以加热所述介质,
在从所述车辆外部的电源(402)向所述车辆供给电力的状态下,所述第1供给部件(610)将所述介质从所述第1空调装置(510)供给到所述蓄电装置(110),
在所述车辆行驶中,所述第2空调装置(520)使用从所述蓄电装置(110)供给的介质对所述车室(140)内的空气进行加热。
4.根据权利要求1所述的车辆的温度管理系统,其中,
在从所述车辆外部的电源(402)向所述车辆供给电力的状态下,从所述车辆外部的电源(402)供给的电力被充电到所述蓄电装置(110),
在从所述车辆外部的电源(402)向所述车辆供给电力的状态下,所述第1空调装置(510)使用从所述车辆外部的电源(402)供给的电力来工作,以冷却所述介质,
在从所述车辆外部的电源(402)向所述车辆供给电力的状态下,所述第1供给部件(610)将所述介质从所述第1空调装置(510)供给到所述蓄电装置(110),
在所述车辆行驶中,所述第1供给部件(610)将所述介质从所述第1空调装置(510)供给到所述第2空调装置(520)。
5.根据权利要求4所述的车辆的温度管理系统,其中,
在所述车辆搭载有驱动桥,
在从所述车辆外部的电源(402)向所述车辆供给电力的状态下,所述第1供给部件(610)绕过所述驱动桥将所述介质从所述第1空调装置(510)供给到所述蓄电装置(110),
在所述车辆行驶中,所述第1供给部件(610)经过所述驱动桥将所述介质从所述第1空调装置(510)供给到所述第2空调装置(520)。
6.根据权利要求1所述的车辆的温度管理系统,其中,
在从所述车辆外部的电源(402)向所述车辆供给电力的状态下,从所述车辆外部的电源(402)供给的电力被充电到所述蓄电装置(110),
在从所述车辆外部的电源(402)向所述车辆供给电力的状态下,所述第1空调装置(510)使用从所述车辆外部的电源(402)供给的电力来工作,以加热所述介质,
在从所述车辆外部的电源(402)向所述车辆供给电力的状态下,所述第1供给部件(610)将所述介质从所述第1空调装置(510)供给到所述蓄电装置(110),
在所述车辆行驶中,所述第1供给部件(610)将所述介质从所述第1空调装置(510)供给到所述第2空调装置(520)。
7.根据权利要求6所述的车辆的温度管理系统,其中,
在所述车辆搭载有驱动桥,
在从所述车辆外部的电源(402)向所述车辆供给电力的状态下,所述第1供给部件(610)经过所述驱动桥将所述介质从所述第1空调装置(510)供给到所述蓄电装置(110),
在所述车辆行驶中,所述第1供给部件(610)绕过所述驱动桥将所述介质从所述第1空调装置(510)供给到所述第2空调装置(520)。
8.根据权利要求1所述的车辆的温度管理系统,其中,
所述第1空调装置(510)包括:
珀尔帖元件;和
储存所述介质的蓄热箱。
9.根据权利要求8所述的车辆的温度管理系统,其中,
在所述车辆行驶中,在所述蓄热箱内的介质的温度变化至预先确定的温度之后,所述珀尔帖元件使用在所述蓄电装置(110)中蓄积的电力来工作。
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