CN103481743B - 用于基于空气的混合动力蓄电池热调节系统的分开的双进口壳体 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及用于基于空气的混合动力蓄电池热调节系统的分开的双进口壳体。用于基于空气的混合动力蓄电池热调节系统的分开的双进口壳体，其被构造成通过设置在其内的分隔壁使得在HVAC空气进口处进入的HVAC空气被阻止部分地从座舱空气进口回流出，使得全部HVAC空气都在空气出口离开该分开的双进口壳体。

Description

用于基于空气的混合动力蓄电池热调节系统的分开的双进口 壳体
技术领域
本发明涉及使用在混合动力机动车辆中的包括蓄电池包的能量存储系统，并更具体地涉及其热调节。更具体地，本发明涉及基于空气的混合动力蓄电池热调节系统的分开的双进口壳体，其消除了空气从HVAC空气进口到座舱空气进口的回流。
背景技术
混合动力机动车辆利用包括内燃发动机和电力系统的推进系统，电力系统通常被用来推进和再生制动。电力系统包括至少一个电动马达，其被机械地连接到机动车辆的一个或多个桥，以及一个蓄电池单格电池包，其是能量存储系统（ESS）的集成部件，该能量存储系统被电连接到至少一个马达。当至少一个马达推进机动车辆时，电能被从ESS抽取（蓄电池包放电）。在再生制动期间，马达用作发电机，并且产生的电能被传递到ESS（蓄电池包充电）。
图1和2示意地描绘了传统的混合动力ESS和用于其的现有技术热调节布置的各个方面。
在混合动力机动车辆的乘客座舱10内设置有ESS12，其可例如在前后地板“隧道”16之上安置在车辆地板14上。ESS12由ESS鼓风机18通过座舱空气50的运动来热调节，由此座舱空气被循环通过ESS，在至少一个永久开放的入口通风口20开始并在至少一个永久开放的出口通风口22离开，两个通风口永久地开放是在与乘客座舱处于永久地和完全地畅通流体连通的意义下。现有技术有时将入口通风口放置在HVAC管道系统的输出附近，由此座舱空气50和HVAC空气52可能在未选择性地进入入口通风口之前混合。ESS鼓风机18的操作由混合动力车辆集成控制模块（VICM）24控制，其使用（尤其）来自进口管道传感器58、出口管道传感器60、和ESS温度传感器62的温度数据。VICM24被通过各种数据线连接到输入和输出（例如见图2中的虚线）。这些部件54受车载诊断（OBD）要求支配，由此如果在这些部件中任一个中检测到故障，信号就被提供到驾驶员。
乘客舱包括加热、通风和空调（HVAC）模块28，这通常包括乘客输入仪器30和HVAC控制器32，控制器响应于乘客输入而操作HVAC模块。通常，HVAC模块包括HVAC鼓风机34，用于冷却到达座舱的HVAC空气的蒸发器36和用于加热通过HVAC管道系统40到达座舱的HVAC空气的加热器芯38。这些部件56不受OBD要求支配。
利用现有技术中的座舱环境来提供ESS的热调节的空气仅在座舱空气不太热也不太冷时是有效的。例如，在沉浸在毒辣太阳或刺骨寒冷中，ESS将类似地变热或变冷，并且用于热调节ESS的座舱空气也同样地变热或变冷。这会对ESS的充电/放电性能产生很麻烦的影响，该性能是和温度相关的。存在优选的ESS性能温度范围，并且座舱空气温度极限很容易地会落在（高于和低于）这个范围之外。
现有技术中的这个管理ESS热调节的问题没有通过仅将入口通风口放置在HVAC管道系统出口附近的某个位置来解决，因为座舱空气与HVAC空气的混合是偶然的、不可选择的且花费太多时间。
2010年4月30日提交的、名称为“Air-BasedHybridBatteryThermalConditioningSystem”的美国专利申请12/771063，其全部公开由此通过引用而并入本文，描述了一种ESS热调节系统，其选择性地利用来自至少一个辅助空气源的空气（除了现有技术的至少一个永久开放的入口通风口之外），例如是一个或多个乘客座舱区域、行李箱、外部通风口、和最优选的HVAC管道系统。在这方面，参照图3和4，ESS102和HVAC模块104总体上如参照图1和2所描述的，除了现在设置了HVACESS管道106，其与HVAC管道系统108连通使得HVAC空气152可由ESS鼓风机118选择性地获得并且与座舱空气150混合，座舱空气总是可获得的。ESS热调节系统执行的功能是保持ESS温度在最优ESS性能温度范围内，或使ESS温度尽管进入这个范围。
如上所述，乘客舱包括加热、通风和空调（HVAC）模块104，这通常包括乘客输入仪器130和HVAC控制器132，控制器响应于乘客输入而操作HVAC模块。通常，HVAC模块包括HVAC鼓风机134，用于冷却到达座舱的HVAC空气的蒸发器136和用于加热通过HVAC管道系统108到达座舱的HVAC空气的加热器芯138。这些部件162不受OBD要求支配，不受混合动力车辆集成控制模块（VICM）124的控制或影响。
在混合动力机动车辆的乘客座舱112内设置有ESS102，其可例如在前后地板“隧道”116之上安置在车辆地板114上。ESS102至少部分地由ESS鼓风机118通过座舱空气的运动来热调节，由此座舱空气被循环通过ESS，在至少一个永久开放的入口通风口120开始并在至少一个永久开放的出口通风口122离开，两个通风口永久地开放是在与乘客座舱处于永久地和完全地畅通流体连通的意义下。ESS鼓风机118的操作由混合动力车辆集成控制模块（VICM）124控制，其使用（尤其）来自进口管道传感器154、出口管道传感器156、和ESS温度传感器158的温度数据。VICM124被通过各种数据线连接到输入和输出（例如见图3中的虚线）。
HVACESS管道106与HVAC模块104的HVAC管道系统108相交，使得HVAC空气可从HVAC管道系统泄放入HVACESS管道。致动器门，或“泄放”门144被配装到HVACESS管道106，并且被选择性地电操作以响应于VICM124而定位在关闭位置和打开位置之间的任何位置。VICM124基于其编程和来自设置在泄放门的任一侧的上游和下游温度传感器146、148的数据来操作泄放门144，并且可例如利用其它温度传感器。
VICM124，其相关联的数据线，系统传感器，包括进口和出口管道温度传感器154、156，和上游和下游温度传感器146、148，以及任何致动器门位置传感器（这可被包含在致动器中），所有这些构成电子控制系统142。
这些非HVAC模块部件160受车载诊断（OBD）要求支配，由此如果在这些部件中任一个中检测到故障，信号就被提供到驾驶员。
举例来说，泄放门144可以是面板，其具有与HVACESS管道106的横截面面积匹配的区域，并且被不可旋转地安装到轴，该轴本身被可旋转地安装到HVACESS管道。该轴由致动器旋转，该致动器被电连接到VICM124。
在如前述12/771063中描述的基于空气的混合动力蓄电池热调节系统的操作中，如果机动车辆经历了冷沉浸，例如在非常冷的夜晚在外面放了一夜，那么预料驾驶员将选择HVAC模块128的加热模式。VICM124将通过温度传感器146感测在HVAC管道系统内的HVAC空气的温度升高并基于此打开泄放门144以允许ESS鼓风机从HVAC管道系统输入（泄放）所选部分的HVAC空气152以与座舱空气150共混或混合，其中HVAC空气与座舱空气的比例是由VICM选择的并由泄放门的所选位置实现（即，被定位成或多或少地打开）。另一方面，如果机动车辆已经经历了热沉浸，例如在非常热、日照强烈的白天在外面放了一天，那么预期驾驶员将选择HVAC模块的冷却模式。现在，VICM将通过温度传感器146感测HVAC空气的温度下降，并基于此打开泄放门以允许ESS鼓风机从HVAC管道系统输入（泄放）所选部分的HVAC调节后空气以与座舱空气150共混或混合，其中，如上所述，HVAC空气和座舱空气的比例由VICM选择并由泄放门的所选位置实现（即，被定位成或多或少地打开）。
现有技术仍需要的是用于基于空气的混合动力蓄电池热调节系统的壳体，其具有用于座舱空气的进口，用于HVAC空气的进口，和用于鼓风机的出口，其中壳体防止在HVAC空气进口进入的HVAC空气部分地从座舱空气进口回流出，使得所有HVAC空气都在该空气出口离开双进口壳体。
发明内容
本发明是用于基于空气的混合动力蓄电池热调节系统的分开的双进口壳体，其被构造成使得在HVAC空气进口处进入的HVAC空气被阻止部分地从座舱空气进口回流出，使得全部HVAC空气都在空气出口离开该分开的双进口壳体。
根据本发明的分开的双进口壳体具有座舱空气进口，HVAC空气进口，和空气出口，其中壳体本体包括分隔壁，优选地由壳体本体形成，其被设置在座舱空气进口和HVAC空气进口之间的内部空气室内，使得进入HVAC空气进口的HVAC空气遇到该分隔壁并且在其上被转向空气出口。通过分隔壁使HVAC空气朝着空气出口转向确保所有的HVAC空气都从空气出口离开，没有HVAC空气在座舱空气进口离开。
因此，本发明的目的是提供用于基于空气的混合动力蓄电池热调节系统的分开的双进口壳体，其被构造成使得在HVAC空气进口处进入的HVAC空气被阻止部分地从座舱空气进口回流出，使得全部HVAC空气都在空气出口离开该双进口壳体。
通过下面对优选实施例的说明能更清楚本发明的这个和其它的目的、特征和优点。
本发明还提供了如下方案：
方案1.一种用于机动车辆的热调节系统的壳体，所述壳体包括：
壳体本体，其包括座舱空气进口、加热冷却和通风空气进口、和具有出口面积的空气出口；以及
分隔壁，其与所述空气出口成划分关系地设置在所述座舱空气进口和所述加热冷却和通风空气进口之间。
方案2. 如方案1所述的壳体，其中所述分隔壁包括：
第一叶片，其面向所述加热冷却和通风空气进口；以及
第二叶片，其面向所述座舱空气进口。
方案3. 如方案2所述的壳体，其中所述壳体本体还包括设置成与所述空气出口相对的下壳体本体壁；其中所述第一叶片相对于所述下壳体本体壁的预定部分成锐角；并且其中所述第二叶片相对于所述下壳体本体壁的所述预定部分成钝角。
方案4. 如方案3所述的壳体，其中所述分隔壁由所述下壳体本体壁形成。
方案 5. 如方案4所述的壳体，其中所述分隔壁被线性地构造成横过所述壳体本体。
方案6. 如方案5所述的壳体，其中所述分隔壁以基本上80％对20％的比例划分所述出口面积，其中80％被设置成紧邻所述加热冷却和通风空气进口。
方案7. 如方案5所述的壳体，其中所述分隔壁以基本上50对50的比例划分所述出口面积。
方案8. 如方案4所述的壳体，其中所述分隔壁被拱形地构造成横过所述壳体本体，其中所述第一叶片被凹形成形，并且其中所述第二叶片被凸形成形。
方案9. 如方案8所述的壳体，其中所述分隔壁以基本上80％对20％的比例划分所述出口面积，其中80％被设置成紧邻所述加热冷却和通风空气进口。
方案10. 如方案8所述的壳体，其中所述分隔壁以基本上50对50的比例划分所述出口面积。
方案11. 一种机动车辆的热调节系统，该车辆包括能量存储系统、乘客座舱、加热冷却和空气调节模块、电子控制系统和电连接到所述电子控制系统的鼓风机，对该热调节系统的改进包括连接所述乘客座舱的座舱空气和所述鼓风机，并且连接来自所述加热冷却和通风模块的加热冷却和通风空气和所述鼓风机的壳体，所述壳体包括：
壳体本体，其包括座舱空气进口、加热冷却和通风空气进口、和通向所述鼓风机的空气出口，所述空气出口具有出口面积；以及
分隔壁，其与所述空气出口成划分关系地设置在所述座舱空气进口和所述加热冷却和通风空气进口之间；
其中当所述鼓风机被致动时，加热冷却和通风空气遇到所述分隔壁并且在其上被引导向所述鼓风机，使得加热冷却和通风空气不回流到所述座舱空气进口。
方案12. 如方案11所述的壳体，其中所述分隔壁包括：
第一叶片，其面向所述加热冷却和通风空气进口；以及
第二叶片，其面向所述座舱空气进口。
方案13. 如方案12所述的壳体，其中所述壳体本体还包括设置成与所述空气出口相对的下壳体本体壁；其中所述第一叶片相对于所述下壳体本体壁的预定部分成锐角；并且其中所述第二叶片相对于所述下壳体本体壁的所述预定部分成钝角。
方案14. 如方案13所述的壳体，其中所述分隔壁由所述下壳体本体壁形成。
方案 15. 如方案14所述的壳体，其中所述分隔壁被线性地构造成横过所述壳体本体。
方案16. 如方案15所述的壳体，其中所述分隔壁以基本上80％对20％的比例划分所述出口面积，其中80％被设置成紧邻所述加热冷却和通风空气进口。
方案17. 如方案15所述的壳体，其中所述分隔壁以基本上50对50的比例划分所述出口面积。
方案18. 如方案14所述的壳体，其中所述分隔壁被拱形地构造成横过所述壳体本体，其中所述第一叶片被凹形成形，并且其中所述第二叶片被凸形成形。
方案19. 如方案18所述的壳体，其中所述分隔壁以基本上80％对20％的比例划分所述出口面积，其中80％被设置成紧邻所述加热冷却和通风空气进口。
方案20. 如方案18所述的壳体，其中所述分隔壁以基本上50对50的比例划分所述出口面积。
附图说明
图1是乘客座舱的示意侧视图，示出了HVAC模块和与混合动力车辆ESS的现有技术热调节相关联的部件。
图2是HVAC模块和与混合动力车辆ESS的现有技术热调节相关联的部件的示意图。
图3是根据美国专利申请12/771063的和与混合动力车辆ESS的热调节相关联的部件选择性接口连接的HVAC模块的示意图。
图4是乘客座舱的示意侧视图，示出了根据图3的实施方式的和与混合动力车辆ESS的热调节相关联的部件接口连接的HVAC模块。
图5是与混合动力车辆ESS的热调节相关联的部件的等距视图，包括双进口壳体。
图6是沿着图5的线6-6看到的双进口壳体的视图。
图7是沿着图6的线7-7看到的双进口壳体的截面图。
图8是与混合动力车辆ESS的热调节相关联的部件的等距视图，包括根据本发明的分开的双进口壳体。
图9是沿着图8的线9-9看到的分开的双进口壳体的视图。
图10是根据本发明的分开的双进口壳体的左侧立面图。
图11是根据本发明的分开的双进口壳体的右侧立面图。
图12是根据本发明的分开的双进口壳体的底部侧立面图。
图13是沿着图9的线13-13看到的，根据本发明的分开的双进口壳体的截面图。
图14是与图9类似的分开的双进口壳体的视图，其中现在的分隔壁不是按50：50的比例分隔内部空气室，现在是按80：20的比例分隔内部空气室。
图15是与图14类似的分开的双进口壳体的视图，其中现在的分隔壁不是以笔直构造分隔内部空气室，现在是以拱形构造分隔内部空气室，其中按基本上40：60的比例分隔内部空气室。
图16是与图15类似的分开的双进口壳体的视图，其中现在分隔壁以拱形构造分隔内部空气室，其中按基本上50：50的比例分隔内部空气室。
图17是与图16类似的分开的双进口壳体的视图，其中现在分隔壁以弧形构造分隔内部空气室，其中按基本上80：20的比例分隔内部空气室。
图18是大体如图5-7描述的双进口壳体的温度（1000）与鼓风机马达百分比脉冲波调制（1002）的侧视绘图的曲线图。
图19是大体如图8-13描述的分开的双进口壳体的温度（1000）与鼓风机马达百分比脉冲波调制（1002）的侧视绘图的曲线图。
图20是大体如图14描述的双进口壳体的温度（1000）与鼓风机马达百分比脉冲波调制（1002）的侧视绘图的曲线图。
具体实施方式
现在参照附图，图5-7描述了适合与如上所述的基于空气的混合动力蓄电池热调节系统100一起使用的双进口壳体的各个结构和功能方面；并且图8-20描述了适合与如上所述的基于空气的混合动力蓄电池热调节系统100一起使用的根据本发明的分开的双进口壳体的各个结构和功能方面。
首先参照图5-7，提供了双进口壳体170，其具有用于引进座舱空气150的座舱空气进口172，用于引进HVAC空气152的HVAC空气进口174，和用于引出座舱空气150、HVAC空气152或它们的组合物到ESS鼓风机118的空气出口176。双进口壳体170由壳体本体178限定，该本体包括下壳体本体壁180，该壁具有在座舱空气进口170和HVAC空气进口174之间的基本上笔直构造，由此内部空气室182提供从每一个空气进口到空气出口的从其内部经过的畅通无阻的空气流。壳体本体178被构造成还包括上壳体本体壁165，在该壁处形成空气出口176，和左、右壳体本体侧壁175、185。
不过，在测试（见示例I）中确定，因为空气流壁180的笔直构造和内部空气室182的自由开放构造，通过HVAC空气进口进入的HVAC空气172可能通过座舱空气进口回流出。在这方面，从座舱空气进口回流出的HVAC空气是不期望的，因为这种被冷却（或加热）的空气的回流逃到了乘客舱并且不能被直接获得以冷却（或加热）ESS。这种HVAC空气回流在图7中被图示，其中HVAC空气150的第一部分145从空气出口176出去并到达ESS鼓风机118，并且第二部分155从座舱空气进口172回流出。
注意力转向图8-12，所描述的是分开的双进口壳体200，其具有分隔壁210的第一优选构造。
基本上类似于图5，6和7，分开的双进口壳体200由壳体本体202限定，该本体被构造成包括用于引进座舱空气150的座舱空气进口204，用于引进HVAC空气152的HVAC空气进口206，和用于引出座舱空气150，HVAC空气152或它们的组合物到ESS鼓风机118的空气出口208，而且还包括分隔壁210。ESS鼓风机118将从分开的双进口壳体来的空气传递给ESS102，此后空气在开放的出口通风口122从ESS离开。
壳体本体202被构造成还包括上壳体本体壁212，在该壁处形成空气出口208；下壳体本体壁214和左、右壳体本体侧壁216，218。下壳体本体壁214被设置成与空气出口208相对。在下壳体本体壁214，空气出口208（以及部分地上壳体本体壁212）和左、右壳体本体侧壁216，218之间是内部空气室220。分隔壁210被定位在内部空气室220内，朝着空气出口208相对于下壳体本体壁214在其设置成邻近座舱空气进口204和HVAC空气进口206的基本上平坦部分222处升高（见图13）。分隔壁210被设置并构造成使得将内部空气室220分隔成设置在HVAC空气进口206和空气出口208之间的第一内部空气室215，和设置在座舱空气进口204和该空气出口之间的第二内部空气室225。优选地，分隔壁210由下壳体本体壁214形成，例如通过注射成型，如果壳体本体202的材料是由塑料构成的话，或者例如通过冲压，如果壳体本体是由金属构成的话；不过，分隔壁可被附接到下壳体本体壁而不是由其形成。
如同时参照图9和13能最佳理解地，分隔壁210延伸横过内部空气室220，从壳体本体202的左、右侧壁216，218延伸，右侧壁上的浅凹248促进了这种延伸。优选地，分隔壁210由面向HVAC空气进口206的第一叶片224和面向座舱空气进口的第二叶片226组成，其中第一和第二叶片在顶点228处连结，该顶点优选是凸出成形的。还优选的是，第一叶片222被取向为相对于下壳体本体壁214的大体平坦部分222所成的角度比第二叶片226的角度更陡，优选地，第一叶片被取向为锐角，而第二叶片被取向为钝角。例如在图13中描述的，第一叶片224的第一取向角度230可以是约75度，而第二叶片226的第二取向角度232可以是约130度。在这方面，第一和第二角度的取向角度是例如通过经验或通过计算机建模确定的，以实现消除HVAC空气在座舱空气进口的回流。
应该了解，分隔壁210可被设置并构造成与图8-13所示的不同，其是50：50比例构造，其中空气出口208的面积被大约相等地划分，空气出口下方的第一和第二内部空气室也是一样。现在参照图14-17，描绘了分隔壁的替换的构造和设置的示例。
在图14，其是截取的与图9类似的视图，分开的双进口壳体2001现在具有替换的优选分隔壁2101，其按80：20的比例分隔空气出口2081和其下方的内部空气室2201，其中第一内部空气室2151具有的体积约是空气出口下方的内部空气室的80％，而第二内部空气室具有的体积约是空气出口下方的内部空气室的20％。
图15，其是截取的与图9类似的视图，分开的双进口壳体2002现在具有分隔壁2102，其按40：60的比例准确分隔空气出口2082和其下方的内部空气室2202，其中第一内部空气室2152具有的体积约是空气出口下方的内部空气室的40％，而第二内部空气室具有的体积约是空气出口下方的内部空气室的60％。
图16，其是截取的与图9类似的视图，分开的双进口壳体2003现在具有分隔壁2103，其按50：50的比例准确分隔空气出口2083和其下方的内部空气室2203，其中第一内部空气室2153具有的体积约是空气出口下方的内部空气室的50％，而第二内部空气室具有的体积约是空气出口下方的内部空气室的50％。
图17，其是截取的与图9类似的视图，分开的双进口壳体2004现在具有分隔壁2104，其按80：20的比例准确分隔空气出口2084和其下方的内部空气室2204，其中第一内部空气室2154具有的体积约是空气出口下方的内部空气室的80％，而第二内部空气室具有的体积约是空气出口下方的内部空气室的20％。
示例I
与图6和7描述类似的双进口壳体进行了模拟图5描述的环境的操作中空气流的测试。测试结果被绘制在图18中，其是绘制在温度（1000）-ESS鼓风机马达118的百分比脉冲波调制（1002）的图上的多条空气流绘图。空气流绘图300是在进入双进口壳体之前的离开HVAC模块的HVAC空气流，其处于约5摄氏度。空气流绘图302是在座舱空气进口的左侧的空气流。空气流绘图304是在座舱空气进口右侧的空气流。空气流绘图306是在座舱空气进口中间的空气流。空气流绘图308是在HVAC空气进口左侧的空气流。空气流绘图310是在HVAC进口右侧的空气流。看到对于小于40的百分比脉冲波调制，相当一部分的HVAC空气回流到座舱空气进口，引起在座舱空气进口处测量的空气流的温度低于座舱空气（约25摄氏度）。
示例II
与图9-13描述类似的根据本发明的分开的双进口壳体进行了模拟图8描述的环境的操作中空气流的测试。测试结果被绘制在图19中，其是绘制在温度（1000）-ESS鼓风机马达118的百分比脉冲波调制（1002）的图上的多条空气流绘图。空气流绘图400是在进入双进口壳体之前的离开HVAC模块的HVAC空气流，其处于约5摄氏度。空气流绘图402是在座舱空气进口的左侧的空气流。空气流绘图404是在座舱空气进口右侧的空气流。空气流绘图406是在座舱空气进口中间的空气流。空气流绘图408是在HVAC空气进口左侧的空气流。空气流绘图410是在HVAC进口右侧的空气流。看到对于全部的百分比脉冲波调制，没有HVAC空气回流到座舱空气进口，座舱空气进口始终保持处于座舱空气温度（约25摄氏度）。
示例III
与图14描述类似的根据本发明的分开的双进口壳体进行了模拟图8描述的环境的操作中空气流的测试。测试结果被绘制在图20中，其是绘制在温度（1000）-ESS鼓风机马达118的百分比脉冲波调制（1002）的图上的多条空气流绘图。空气流绘图500是在进入双进口壳体之前的离开HVAC模块的HVAC空气流，其处于约5摄氏度。空气流绘图502是在座舱空气进口左侧的空气流。空气流绘图504是在座舱空气进口右侧的空气流。空气流绘图506是在座舱空气进口中间的空气流。空气流绘图508是在HVAC空气进口左侧的空气流。空气流绘图510是在HVAC进口右侧的空气流。看到对于全部的百分比脉冲波调制，没有HVAC空气回流到座舱空气进口，座舱空气进口始终保持处于座舱空气温度（约25摄氏度）。
对于本发明所属领域的技术人员来说，上述的优选实施例可进行改变或改进。这种改变或改进可在不脱离本发明的范围的情况下被实施，本发明的范围仅由所附权利要求的范围限定。

Claims (20)

1.一种用于机动车辆的热调节系统的壳体，所述壳体包括：
壳体本体，其包括座舱空气进口、加热冷却和通风空气进口、和具有出口面积的空气出口；以及
分隔壁，其与所述空气出口成划分关系地设置在所述座舱空气进口和所述加热冷却和通风空气进口之间。
2.如权利要求1所述的壳体，其中所述分隔壁包括：
第一叶片，其面向所述加热冷却和通风空气进口；以及
第二叶片，其面向所述座舱空气进口。
3.如权利要求2所述的壳体，其中所述壳体本体还包括设置成与所述空气出口相对的下壳体本体壁；其中所述第一叶片相对于所述下壳体本体壁的预定部分成锐角；并且其中所述第二叶片相对于所述下壳体本体壁的所述预定部分成钝角。
4.如权利要求3所述的壳体，其中所述分隔壁由所述下壳体本体壁形成。
5.如权利要求4所述的壳体，其中所述分隔壁被线性地构造成横过所述壳体本体。
6.如权利要求5所述的壳体，其中所述分隔壁以基本上80％对20％的比例划分所述出口面积，其中80％被设置成紧邻所述加热冷却和通风空气进口。
7.如权利要求5所述的壳体，其中所述分隔壁以基本上50％对50％的比例划分所述出口面积。
8.如权利要求4所述的壳体，其中所述分隔壁被拱形地构造成横过所述壳体本体，其中所述第一叶片被凹形成形，并且其中所述第二叶片被凸形成形。
9.如权利要求8所述的壳体，其中所述分隔壁以基本上80％对20％的比例划分所述出口面积，其中80％被设置成紧邻所述加热冷却和通风空气进口。
10.如权利要求8所述的壳体，其中所述分隔壁以基本上50％对50％的比例划分所述出口面积。
11.一种机动车辆的热调节系统，该车辆包括能量存储系统、乘客座舱、加热冷却和空气调节模块、电子控制系统和电连接到所述电子控制系统的鼓风机，对该热调节系统的改进包括连接所述乘客座舱的座舱空气和所述鼓风机，并且连接来自所述加热冷却和通风模块的加热冷却和通风空气和所述鼓风机的壳体，所述壳体包括：
壳体本体，其包括座舱空气进口、加热冷却和通风空气进口、和通向所述鼓风机的空气出口，所述空气出口具有出口面积；以及
分隔壁，其与所述空气出口成划分关系地设置在所述座舱空气进口和所述加热冷却和通风空气进口之间；
其中当所述鼓风机被致动时，加热冷却和通风空气遇到所述分隔壁并且在其上被引导向所述鼓风机，使得加热冷却和通风空气不回流到所述座舱空气进口。
12.如权利要求11所述的机动车辆的热调节系统，其中所述分隔壁包括：
第一叶片，其面向所述加热冷却和通风空气进口；以及
第二叶片，其面向所述座舱空气进口。
13.如权利要求12所述的机动车辆的热调节系统，其中所述壳体本体还包括设置成与所述空气出口相对的下壳体本体壁；其中所述第一叶片相对于所述下壳体本体壁的预定部分成锐角；并且其中所述第二叶片相对于所述下壳体本体壁的所述预定部分成钝角。
14.如权利要求13所述的机动车辆的热调节系统，其中所述分隔壁由所述下壳体本体壁形成。
15.如权利要求14所述的机动车辆的热调节系统，其中所述分隔壁被线性地构造成横过所述壳体本体。
16.如权利要求15所述的机动车辆的热调节系统，其中所述分隔壁以基本上80％对20％的比例划分所述出口面积，其中80％被设置成紧邻所述加热冷却和通风空气进口。
17.如权利要求15所述的机动车辆的热调节系统，其中所述分隔壁以基本上50％对50％的比例划分所述出口面积。
18.如权利要求14所述的机动车辆的热调节系统，其中所述分隔壁被拱形地构造成横过所述壳体本体，其中所述第一叶片被凹形成形，并且其中所述第二叶片被凸形成形。
19.如权利要求18所述的机动车辆的热调节系统，其中所述分隔壁以基本上80％对20％的比例划分所述出口面积，其中80％被设置成紧邻所述加热冷却和通风空气进口。
20.如权利要求18所述的机动车辆的热调节系统，其中所述分隔壁以基本上50％对50％的比例划分所述出口面积。
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Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP5943028B2 (ja) * 2013-07-24 2016-06-29 トヨタ自動車株式会社 車両
WO2015190077A1 (ja) * 2014-06-11 2015-12-17 パナソニックＩｐマネジメント株式会社 温度調和ユニット、温度調和システムおよび温度調和ユニットを備えた車両
US20200127345A2 (en) * 2015-07-24 2020-04-23 Panasonic Intellectual Property Management Co., Ltd. Temperature conditioning unit, temperature conditioning system, and vehicle
US20180062230A1 (en) * 2016-08-31 2018-03-01 General Electric Company Airflow cooling for an energy storage system
JP2020104579A (ja) * 2018-12-26 2020-07-09 マツダ株式会社 バッテリ冷却装置

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5285863A (en) * 1991-01-10 1994-02-15 Kabushiki Kaisha Toyoda Jidoshokki Seisakusho Engine compartment of a fork-lift truck
CN1243567A (zh) * 1997-09-22 2000-02-02 川野通彦 带导向叶片的吸入弯头
CN101410261A (zh) * 2006-03-28 2009-04-15 丰田自动车株式会社 冷却系统、装载有该系统的汽车和冷却系统的控制方法
JP2009154697A (ja) * 2007-12-26 2009-07-16 Calsonic Kansei Corp バッテリ温度管理装置

Family Cites Families (45)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US139550A (en) * 1873-06-03 Improvement in compound hose-pipes
US862649A (en) * 1906-02-16 1907-08-06 Charles Hudson Mower Junction-piece for branches of air-conduits and the like.
US1104816A (en) * 1913-12-22 1914-07-28 Chant A Miller Ventilating device.
DE3016679C2 (de) 1980-04-30 1987-03-12 Süddeutsche Kühlerfabrik Julius Fr. Behr GmbH & Co KG, 7000 Stuttgart Belüftungs-, Heizungs- und/oder Klimaanlage für Kraftfahrzeuge
US4323113A (en) * 1980-10-31 1982-04-06 Troyer Leroy S Underground air tempering system
US4427056A (en) 1980-11-20 1984-01-24 Kysor Industrial Corporation Air actuated vehicle temperature control system
SE436112B (sv) 1981-04-01 1984-11-12 Saab Scania Ab Klimatsystem for fordon
JPS57182511A (en) 1981-05-06 1982-11-10 Hitachi Ltd Temperature controller of motor car air conditioner
JPS57186513A (en) 1981-05-08 1982-11-17 Nippon Denso Co Ltd Air conditioning controller for vehicle
US5802862A (en) 1991-11-12 1998-09-08 Eiermann; Kenneth L. Method and apparatus for latent heat extraction with cooling coil freeze protection and complete recovery of heat of rejection in Dx systems
JP3309742B2 (ja) 1996-11-29 2002-07-29 株式会社デンソー 車両用空調装置
US7147071B2 (en) 2004-02-04 2006-12-12 Battelle Energy Alliance, Llc Thermal management systems and methods
TW390936B (en) 1997-12-20 2000-05-21 Allied Signal Inc Microturbine power generating system
US6357226B2 (en) 1998-10-22 2002-03-19 Chrysler Corporation Control system for lean air-fuel ratio NOx catalyst system
DE10124757A1 (de) 2000-05-26 2001-11-29 Denso Corp Fahrzeugklimaanlage mit Kältespeicher
JP3580236B2 (ja) 2000-10-04 2004-10-20 日産自動車株式会社 燃料電池システム
JP3910384B2 (ja) 2000-10-13 2007-04-25 本田技研工業株式会社 車両用バッテリ冷却装置
JP2003063236A (ja) 2001-08-27 2003-03-05 Denso Corp 車両用空調装置
JP3947055B2 (ja) 2001-10-12 2007-07-18 本田技研工業株式会社 炭化水素吸着材の劣化状態評価方法
JP3969254B2 (ja) 2001-10-29 2007-09-05 株式会社デンソー バッテリ温度管理装置
US6761037B2 (en) 2002-01-23 2004-07-13 Sanden Corporation Vehicle air conditioner using a hybrid compressor
JP3843956B2 (ja) 2002-05-14 2006-11-08 トヨタ自動車株式会社 車載バッテリのファン制御方法およびファン制御装置
JP3953377B2 (ja) 2002-07-16 2007-08-08 トヨタ自動車株式会社 空調装置
JP2004131033A (ja) 2002-10-15 2004-04-30 Denso Corp 空調装置
JP4165334B2 (ja) 2003-08-07 2008-10-15 トヨタ自動車株式会社 冷却ファンの制御装置
JP3784813B2 (ja) 2003-11-26 2006-06-14 本田技研工業株式会社 車両モータ用高圧電装の冷却装置及びハイブリッド車両
US7024871B2 (en) 2003-12-17 2006-04-11 Ford Global Technologies, Llc Strategy for minimizing noise perception in a vehicle
JP2005254974A (ja) 2004-03-11 2005-09-22 Toyota Motor Corp 車両用温度調節システム
DE102005049200A1 (de) 2004-10-18 2006-05-11 Denso Corp., Kariya Batteriekühlvorrichtung zur Fahrzeugnutzung
JP4415896B2 (ja) 2005-04-20 2010-02-17 トヨタ自動車株式会社 車両用空調装置
JP4274165B2 (ja) 2005-10-06 2009-06-03 トヨタ自動車株式会社 車両搭載機器の冷却装置
JP4325615B2 (ja) 2005-12-12 2009-09-02 日産自動車株式会社 ハイブリッド車両のエンジン停止制御装置
JP4254783B2 (ja) 2006-01-27 2009-04-15 トヨタ自動車株式会社 ハイブリッド制御装置
WO2007102756A1 (en) 2006-03-06 2007-09-13 Abb Research Ltd Temperature controller
JP4497113B2 (ja) 2006-03-16 2010-07-07 トヨタ自動車株式会社 ハイブリッド車両
US7779639B2 (en) 2006-08-02 2010-08-24 Bsst Llc HVAC system for hybrid vehicles using thermoelectric devices
US20090071178A1 (en) 2007-09-14 2009-03-19 Gm Global Technology Operations, Inc. Vehicle HVAC and Battery Thermal Management
JP4483920B2 (ja) 2007-09-24 2010-06-16 株式会社デンソー 車載組電池の温度調節装置
US7900462B2 (en) 2007-11-20 2011-03-08 Thermo King Corporation External noise reduction of HVAC system for a vehicle
US8272432B2 (en) 2007-11-28 2012-09-25 GM Global Technology Operations LLC HVAC thermal storage for hybrid vehicle
JP2009154698A (ja) 2007-12-26 2009-07-16 Calsonic Kansei Corp バッテリ温度管理装置
US8249770B2 (en) 2008-01-29 2012-08-21 Chrysler Group Llc Hybrid controller employing system remedial action function
US20090227194A1 (en) * 2008-03-05 2009-09-10 Vincent George Johnston Method and apparatus for cabin air management in a vehicle
US9960461B2 (en) 2008-10-15 2018-05-01 General Electric Company System and method for temperature control of multi-battery systems
US8662968B2 (en) 2010-04-30 2014-03-04 GM Global Technology Operations LLC Air-based hybrid battery thermal conditioning system

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5285863A (en) * 1991-01-10 1994-02-15 Kabushiki Kaisha Toyoda Jidoshokki Seisakusho Engine compartment of a fork-lift truck
CN1243567A (zh) * 1997-09-22 2000-02-02 川野通彦 带导向叶片的吸入弯头
CN101410261A (zh) * 2006-03-28 2009-04-15 丰田自动车株式会社 冷却系统、装载有该系统的汽车和冷却系统的控制方法
JP2009154697A (ja) * 2007-12-26 2009-07-16 Calsonic Kansei Corp バッテリ温度管理装置

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CN103481743A (zh) 2014-01-01
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