CN103582580A - 车辆热控制装置 - Google Patents

车辆热控制装置 Download PDF

Info

Publication number
CN103582580A
CN103582580A CN201280027309.9A CN201280027309A CN103582580A CN 103582580 A CN103582580 A CN 103582580A CN 201280027309 A CN201280027309 A CN 201280027309A CN 103582580 A CN103582580 A CN 103582580A
Authority
CN
China
Prior art keywords
heat
hot
vehicle
control device
conveying
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CN201280027309.9A
Other languages
English (en)
Other versions
CN103582580B (zh
Inventor
木下宏
竹内雅之
大川英晃
井上诚司
梯伸治
三浦功嗣
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Denso Corp
Original Assignee
Denso Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Denso Corp filed Critical Denso Corp
Publication of CN103582580A publication Critical patent/CN103582580A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN103582580B publication Critical patent/CN103582580B/zh
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60H—ARRANGEMENTS OF HEATING, COOLING, VENTILATING OR OTHER AIR-TREATING DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR PASSENGER OR GOODS SPACES OF VEHICLES
    • B60H1/00—Heating, cooling or ventilating [HVAC] devices
    • B60H1/00271—HVAC devices specially adapted for particular vehicle parts or components and being connected to the vehicle HVAC unit
    • B60H1/00278—HVAC devices specially adapted for particular vehicle parts or components and being connected to the vehicle HVAC unit for the battery
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60H—ARRANGEMENTS OF HEATING, COOLING, VENTILATING OR OTHER AIR-TREATING DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR PASSENGER OR GOODS SPACES OF VEHICLES
    • B60H1/00—Heating, cooling or ventilating [HVAC] devices
    • B60H1/00271—HVAC devices specially adapted for particular vehicle parts or components and being connected to the vehicle HVAC unit
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60H—ARRANGEMENTS OF HEATING, COOLING, VENTILATING OR OTHER AIR-TREATING DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR PASSENGER OR GOODS SPACES OF VEHICLES
    • B60H1/00—Heating, cooling or ventilating [HVAC] devices
    • B60H1/00357—Air-conditioning arrangements specially adapted for particular vehicles
    • B60H1/00385—Air-conditioning arrangements specially adapted for particular vehicles for vehicles having an electrical drive, e.g. hybrid or fuel cell
    • B60H1/00392—Air-conditioning arrangements specially adapted for particular vehicles for vehicles having an electrical drive, e.g. hybrid or fuel cell for electric vehicles having only electric drive means
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60H—ARRANGEMENTS OF HEATING, COOLING, VENTILATING OR OTHER AIR-TREATING DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR PASSENGER OR GOODS SPACES OF VEHICLES
    • B60H1/00—Heating, cooling or ventilating [HVAC] devices
    • B60H1/00642—Control systems or circuits; Control members or indication devices for heating, cooling or ventilating devices
    • B60H1/00814—Control systems or circuits characterised by their output, for controlling particular components of the heating, cooling or ventilating installation
    • B60H1/00878—Control systems or circuits characterised by their output, for controlling particular components of the heating, cooling or ventilating installation the components being temperature regulating devices
    • B60H1/00899—Controlling the flow of liquid in a heat pump system
    • B60H1/00907—Controlling the flow of liquid in a heat pump system where the flow direction of the refrigerant changes and an evaporator becomes condenser
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60H—ARRANGEMENTS OF HEATING, COOLING, VENTILATING OR OTHER AIR-TREATING DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR PASSENGER OR GOODS SPACES OF VEHICLES
    • B60H1/00—Heating, cooling or ventilating [HVAC] devices
    • B60H1/32—Cooling devices
    • B60H1/3204—Cooling devices using compression
    • B60H1/3228—Cooling devices using compression characterised by refrigerant circuit configurations
    • B60H1/32284—Cooling devices using compression characterised by refrigerant circuit configurations comprising two or more secondary circuits, e.g. at evaporator and condenser side
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L1/00—Supplying electric power to auxiliary equipment of vehicles
    • B60L1/003—Supplying electric power to auxiliary equipment of vehicles to auxiliary motors, e.g. for pumps, compressors
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L1/00—Supplying electric power to auxiliary equipment of vehicles
    • B60L1/02—Supplying electric power to auxiliary equipment of vehicles to electric heating circuits
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L3/00—Electric devices on electrically-propelled vehicles for safety purposes; Monitoring operating variables, e.g. speed, deceleration or energy consumption
    • B60L3/0023—Detecting, eliminating, remedying or compensating for drive train abnormalities, e.g. failures within the drive train
    • B60L3/003—Detecting, eliminating, remedying or compensating for drive train abnormalities, e.g. failures within the drive train relating to inverters
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L3/00—Electric devices on electrically-propelled vehicles for safety purposes; Monitoring operating variables, e.g. speed, deceleration or energy consumption
    • B60L3/0023—Detecting, eliminating, remedying or compensating for drive train abnormalities, e.g. failures within the drive train
    • B60L3/0046—Detecting, eliminating, remedying or compensating for drive train abnormalities, e.g. failures within the drive train relating to electric energy storage systems, e.g. batteries or capacitors
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L3/00—Electric devices on electrically-propelled vehicles for safety purposes; Monitoring operating variables, e.g. speed, deceleration or energy consumption
    • B60L3/0023—Detecting, eliminating, remedying or compensating for drive train abnormalities, e.g. failures within the drive train
    • B60L3/0061—Detecting, eliminating, remedying or compensating for drive train abnormalities, e.g. failures within the drive train relating to electrical machines
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L58/00—Methods or circuit arrangements for monitoring or controlling batteries or fuel cells, specially adapted for electric vehicles
    • B60L58/10—Methods or circuit arrangements for monitoring or controlling batteries or fuel cells, specially adapted for electric vehicles for monitoring or controlling batteries
    • B60L58/24—Methods or circuit arrangements for monitoring or controlling batteries or fuel cells, specially adapted for electric vehicles for monitoring or controlling batteries for controlling the temperature of batteries
    • B60L58/26—Methods or circuit arrangements for monitoring or controlling batteries or fuel cells, specially adapted for electric vehicles for monitoring or controlling batteries for controlling the temperature of batteries by cooling
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L58/00—Methods or circuit arrangements for monitoring or controlling batteries or fuel cells, specially adapted for electric vehicles
    • B60L58/10—Methods or circuit arrangements for monitoring or controlling batteries or fuel cells, specially adapted for electric vehicles for monitoring or controlling batteries
    • B60L58/24—Methods or circuit arrangements for monitoring or controlling batteries or fuel cells, specially adapted for electric vehicles for monitoring or controlling batteries for controlling the temperature of batteries
    • B60L58/27—Methods or circuit arrangements for monitoring or controlling batteries or fuel cells, specially adapted for electric vehicles for monitoring or controlling batteries for controlling the temperature of batteries by heating
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25B—REFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
    • F25B25/00—Machines, plants or systems, using a combination of modes of operation covered by two or more of the groups F25B1/00 - F25B23/00
    • F25B25/005—Machines, plants or systems, using a combination of modes of operation covered by two or more of the groups F25B1/00 - F25B23/00 using primary and secondary systems
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25B—REFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
    • F25B29/00—Combined heating and refrigeration systems, e.g. operating alternately or simultaneously
    • F25B29/003—Combined heating and refrigeration systems, e.g. operating alternately or simultaneously of the compression type system
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25B—REFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
    • F25B30/00—Heat pumps
    • F25B30/02—Heat pumps of the compression type
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/60—Heating or cooling; Temperature control
    • H01M10/62—Heating or cooling; Temperature control specially adapted for specific applications
    • H01M10/625—Vehicles
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/60—Heating or cooling; Temperature control
    • H01M10/66—Heat-exchange relationships between the cells and other systems, e.g. central heating systems or fuel cells
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/60—Heating or cooling; Temperature control
    • H01M10/66—Heat-exchange relationships between the cells and other systems, e.g. central heating systems or fuel cells
    • H01M10/663—Heat-exchange relationships between the cells and other systems, e.g. central heating systems or fuel cells the system being an air-conditioner or an engine
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L2240/00—Control parameters of input or output; Target parameters
    • B60L2240/10—Vehicle control parameters
    • B60L2240/36—Temperature of vehicle components or parts
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L2240/00—Control parameters of input or output; Target parameters
    • B60L2240/40—Drive Train control parameters
    • B60L2240/42—Drive Train control parameters related to electric machines
    • B60L2240/425—Temperature
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L2240/00—Control parameters of input or output; Target parameters
    • B60L2240/40—Drive Train control parameters
    • B60L2240/52—Drive Train control parameters related to converters
    • B60L2240/525—Temperature of converter or components thereof
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L2240/00—Control parameters of input or output; Target parameters
    • B60L2240/40—Drive Train control parameters
    • B60L2240/54—Drive Train control parameters related to batteries
    • B60L2240/545—Temperature
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L2240/00—Control parameters of input or output; Target parameters
    • B60L2240/60—Navigation input
    • B60L2240/66—Ambient conditions
    • B60L2240/662—Temperature
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25B—REFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
    • F25B2339/00—Details of evaporators; Details of condensers
    • F25B2339/04—Details of condensers
    • F25B2339/047—Water-cooled condensers
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/10—Energy storage using batteries
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/60—Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
    • Y02T10/64—Electric machine technologies in electromobility
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/60—Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
    • Y02T10/70—Energy storage systems for electromobility, e.g. batteries
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/60—Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
    • Y02T10/72—Electric energy management in electromobility
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T90/00—Enabling technologies or technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02T90/10—Technologies relating to charging of electric vehicles
    • Y02T90/16—Information or communication technologies improving the operation of electric vehicles

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Transportation (AREA)
  • Sustainable Energy (AREA)
  • Sustainable Development (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Electrochemistry (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Air-Conditioning For Vehicles (AREA)
  • Cooling, Air Intake And Gas Exhaust, And Fuel Tank Arrangements In Propulsion Units (AREA)
  • Electric Propulsion And Braking For Vehicles (AREA)

Abstract

一种车辆热控制装置(1)调节电池(2)的温度。该装置(1)具有主系统(3)和辅助系统(4)，其中热输送介质循环通过该主系统，制冷剂循环通过该辅助系统。主系统(3)具有用于执行电池(2)和冷却水之间的热交换的热交换器(31)，和用于执行冷却水和环境空气之间的热交换的热交换器(32)。辅助系统(4)是制冷循环。该制冷循环的高温侧的热交换器(42)和低温侧的热交换器(44)都与主系统(3)热耦合。仅热交换器(32)提供与环境空气的热交换。主系统(3)的泵(33)可以切换冷却水的循环方向。该装置(1)配置具有电池(2)和制冷循环的主单元(6)，并安装在车辆上。控制器(5)控制用于进行冷却和加热操作的装置。提供了安装工作容易的的车辆热控制装置。

Description

车辆热控制装置
相关申请的交叉引用
本申请基于2011年6月13日递交的日本专利申请No.2011-131414，通过引用将其全部内容结合于此。
技术领域
本公开内容涉及车辆热控制装置，其通过采用冷-热热装置，如制冷循环，调节车辆上的热负载的温度。
背景技术
PTL(专利文献)1、PTL2和PTL3公开了车辆热控制装置，其中每种车辆热控制装置调节安装在车辆上的电池的温度和车辆的车厢的温度。PTL1公开了一种通过采用空气或冷却水冷却电池的装置。而且，PTL1还公开了通过采用热设备，如制冷循环，冷却用于冷却电池的空气或冷却水的装置。PTL2也公开了一种热控制装置，其具有用于冷却电池的冷却水回路、和制冷循环。PTL3也公开了一种热控制装置，其具有于冷却电池的冷却水回路、和制冷循环。
引用列表
专利文献
PTL1：JP3149493B
PTL2：JP2002-352867A
PTL3：JP2010-64651A
发明内容
然而，在PTL1的装置的情况中，为了在车辆的电池和环境空气之间提供热交换，需要将用于冷却水的热交换器和用于制冷循环的热交换器，即，冷凝器，安装至车辆，以便与车辆的环境空气进行热交换。因此，存在热控制装置的结构可能被复杂化的问题。而且，存在需要在车辆上承载用于环境空气的两个热交换器的问题。在PTL2的情况中，也需要安装用于冷却水的热交换器和用于制冷循环的冷凝器。在PTL3的情况中，构造成使得用于冷却电池的冷却水仅与制冷循环进行热交换。因此，仅制冷循环的冷凝器设置在车辆上。然而，采用这种结构，为了调节电池的温度，需要确定地操作制冷循环。
本公开内容的目的是提供容易安装在车辆上并具有简单的结构的车辆热控制装置。
本公开内容的另一个目的是提供具有用于环境空气的单个热交换器的车辆热控制装置。
本公开内容的又一个目的是提供能够通过简单的结构加热和冷却车辆上的热负载的车辆热控制装置。
本公开内容的一个实施例提供了一种车辆热控制装置。该装置具有安装在车辆上的热负载(2，602)。该装置具有主系统(3)，热输送介循环通过该主系统，该主系统具有用于执行热负载和热输送介质之间的热交换的负载热交换器(31)和用于执行环境空气和热输送介质之间的热交换的环境热交换器(32)。该装置具有冷-热热装置(4，504)，该冷-热热装置具有用于执行与热输送介质的热交换的高温侧热交换器(42)，和用于执行与热输送介质的热交换的低温侧热交换器(44)，并在高温侧热交换器和低温侧热交换器之间提供温度差。
根据这种结构，通过采用主系统可以将热量消散至环境空气。而且，由于冷-热热装置可以加热或冷却热输送介质，因此冷-热热装置可以通过主系统调节热负载的温度。冷-热热装置被配置成经由高温侧热交换器和低温侧热交换器二者与主系统热耦合。因此，仅主系统的环境热交换器单独用作用于提供与环境空气的热交换的热交换器。因此，提供了具有简单的结构的车辆热控制装置。
此外，在上述部分和权利要求中指示的圆括号中的符号仅仅示出与稍后作为一个示例被提及的实施例中描述的具体元件的对应关系，并且不是意图限制本公开内容的技术范围。
附图说明
图1是示出根据本公开内容的第一实施例的车辆热控制装置的框图。
图2是示出第一实施例中的一种工作状态的框图。
图3是示出第一实施例中的一种工作状态的框图。
图4是示出第一实施例中的一种工作状态的框图。
图5是示出第一实施例中的一种工作状态的框图。
图6是示出第一实施例中的一种工作状态的框图。
图7是示出根据本公开内容的第二实施例的车辆热控制装置的框图。
图8是示出根据本公开内容的第三实施例的车辆热控制装置的框图。
图9是示出根据本公开内容的第四实施例的车辆热控制装置的框图。
图10是示出根据本公开内容的第五实施例的车辆热控制装置的框图。
图11是示出根据本公开内容的第六实施例的车辆热控制装置的框图。
具体实施方式
参照附图，以下将描述本公开内容的多个实施例。在这些实施例中，与每个实施例中的零件和部件相同的零件和部件由相同的附图标记指示，并且将不再重复相同的描述。在仅部件或零件的一部分被描述的情况中，可以结合其它描述中部件或零件的剩余部分的其它描述。对应于在之前的描述中描述的部件和零件的部件和零件可以由相同的附图标记指示，并可以不进行重复的描述。实施例可以以在接下来的描述中明确地指明的某些形式部分地组合或部分地交换。此外，应当理解，除非出现问题，实施例可以以未被明确指明的某些形式彼此部分地组合或部分地交换。
第一实施例
图1是示出根据本公开内容的第一实施例的车辆热控制装置1的框图。车辆热控制装置1通过冷-热热装置，如制冷循环，调节作为车辆上的热负载的电池(BATT)2的温度。该热负载是电池2。电池2是将电力供给至用于推进车辆的电动机的可充电电池。电池2可以由锂离子电池等提供。电池2供应数百伏输出。
车辆热控制装置1具有主系统3，用于与电池2进行热交换的热输送介质循环通过主系统3。该热输送介质是包含防冻液的冷却水。主系统3也称为冷却水循环。主系统3装配有用于热负载的负载热交换器31、用于环境空气的环境空气热交换器32、和电驱动式双向型泵33。主系统3配置冷却水回路34，热交换器31、热交换器32和泵33在该回路中串联连接。负载热交换器31使得能够在电池2和冷却水之间进行热交换。环境空气热交换器32使得能够在车辆外面的环境空气和冷却水之间进行热交换。环境空气热交换器32是车辆热控制装置1中仅有的一个环境热交换器。用于使环境空气流动通过热交换器32的风扇32a可以设置成靠近热交换器32。热交换器32也称为散热器。泵33使主系统3中的冷却水循环。泵33可以切换冷却水在第一方向和与第一方向相反的第二方向的循环方向。泵33可以由通过切换马达的旋转方向切换水供给方向的可逆式泵提供。泵33提供切换热输送介质的循环方向的切换装置。
主系统3在电池2和环境空气之间进行热交换。主系统3主要提供从电池2到环境空气的热消散。主系统3可以在满足热条件时进行从环境空气到电池2的热输送，即，电池2的加热。
主系统3装配有旁路通道35，该旁路通道35使得冷却水能够流动以旁通(绕过)热交换器32。旁路通道35设置成平行于热交换器32。旁路通道35和回路34经由分支部连接。三通阀36设置在分支部中的一个分支部上。三通阀36可以至少将冷却水流动通道切换至仅通过热交换器32的通道和仅通过旁路通道35的通道。而且，三通阀36可以调节通过热交换器32的流量和通过旁路通道35的流量之间的比率。三通阀36提供调节通过环境空气热交换器32的冷却水流量的流量控制装置。环境空气和冷却水之间的热交换量可以由三通阀36调节。辅助热源装置37设置在旁路通道35中。热源装置37是PTC(正温度系数)加热器。热源装置37可以在被供给电流时加热流过旁路通道35的冷却水。
车辆热控制装置1具有仅与主系统3热耦合的辅助系统4。辅助系统4具有在高温侧的高温侧热交换器42和在低温侧的低温侧热交换器44，并且具有在热交换器42和44之间形成温度差的装置。辅助系统4由冷-热热装置4提供。辅助系统4可以称为制冷循环。高温侧热交换器42仅进行与主系统3的冷却水的热交换。低温侧热交换器44仅进行与主系统3的冷却水的热交换。高温侧热交换器42和低温侧热交换器44二者都与主系统3热耦合。
冷-热热装置4是蒸汽压缩类型制冷循环。冷-热热装置4装配有压缩机41、散热器42、减压装置43和蒸发器44。压缩机41是电驱动型压缩机。压缩机41压缩从蒸发器44出来的低压制冷剂，并将高压制冷剂供应至散热器42。散热器42通过采用高压制冷剂的热量使冷却水升温。散热器42是在主系统3和辅助系统4之间进行热交换的第一热交换器。散热器42也称为高温侧热交换器42。由于散热器42在冷却水和制冷剂之间提供热交换，因此它也可以称为水-制冷剂热交换器。在使用可冷凝制冷剂的情况中，散热器42也可以称为冷凝器。减压装置43减压从散热器42出来的高压制冷剂。蒸发器44使由减压装置43减压的制冷剂蒸发。蒸发器44通过制冷剂的蒸发冷却冷却水。蒸发器44是在主系统3和辅助系统4之间进行热交换的第二热交换器。蒸发器44也称为低温侧热交换器44。由于蒸发器44在冷却水和制冷剂之间进行热交换，因此它也可以称为水-制冷剂热交换器。
热交换器42设置在主系统3中的热交换器31的一侧。换句话说，热交换器42设置在热交换器31和热交换器32之间的两个通道中的一个上。热交换器44设置在主系统3中的热交换器31的另一侧。换句话说，热交换器44设置在热交换器31和热交换器32之间的两个通道中的另一个上。采用这种结构，当泵33使冷却水沿第一方向流动时，热交换器44和主系统3中的热交换器31的位置被设置，使得冷却水从热交换器44流入热交换器31中。而且，当泵33使冷却水沿第二方向流动时，热交换器42和主系统3中的热交换器31的位置被设置，使得冷却水从热交换器42流入热交换器31中。根据这种结构，可以通过切换循环通过主系统的热输送介质的流动方向来切换热负载的冷却和热负载的加热。作为切换装置设置的泵33在将由高温侧热交换器42加热的热输送介质供给至负载热交换器31的工作状态和将由低温侧热交换器44冷却的热输送介质供给至负载热交换器31的工作状态之间进行切换。
车辆热控制装置1具有控制器(CNTL)5。控制器5设置有微型计算机，该微型计算机具有能够由计算机读取的存储介质。存储介质存储能够由计算机读取的程序。存储介质可以由存储装置提供。所述程序在由控制装置5执行时使控制装置5作为在本说明书中描述的装置，并使控制装置5执行在本说明书中描述的控制方法。由控制装置5提供的装置可以称为执行预定功能的功能块或模块。
控制器5控制可电控制的装置，如泵33、压缩机41和三通阀36。控制器5控制这些装置以根据关于车辆热控制装置1的温度信息，如电池2的温度和环境空气温度，将电池2的温度调节至目标温度。该目标温度可以被设置为期望的温度区间，电池2可以在该温度区间中执行预定性能。控制器5在电池2的温度高于目标温度时控制这些装置以进行冷却操作。电池2在冷却操作中被冷却。当用于冷却电池2的热负载的量增加时，首先执行第一冷却操作，随后执行第二冷却操作。控制器5通过激活压缩机41并控制切换装置以使热输送介质的循环方向变成第一方向而通过采用制冷循环提供用于冷却热负载的冷却操作。
控制器5在电池2的温度低于目标温度时控制上述装置以进行加热操作。电池2在加热操作中被加热。当用于冷却电池2的热负载的量增加时，首先执行第一加热操作，随后执行第二加热操作或第三加热操作。加热操作也可以称为升温操作。控制器5通过激活压缩机41并控制切换装置以使热输送介质的循环方向变成第二方向来通过采用制冷循环提供用于加热热负载的加热操作。根据这种结构，可以通过切换热输送介质在主系统中的循环方向执行热负载的冷却和热负载的加热。
车辆热控制装置1装配有包含作为热负载的电池2的主单元6、和以与主单元6分开的方式安装在车辆上的热交换器单元7。主单元6是其中至少电池2和冷-热热装置4组合使得它们可以作为单个单元安装在车辆上并且使得它们可以作为单一设备被处理的装置。根据这种结构，用于调节热负载的温度的冷-热热装置和热负载被配置为一个单元。因此，能够作为一个单元安装热负载和冷-热热装置。主单元6也称为负载单元6或电池单元6。至少电池2和冷-热热装置4安装在公共底盘上，或被容纳在公共容器中以构造主单元6。主单元6还具有泵33、旁路通道35、三通阀36、热源装置37和控制器5。主单元6可以具有用于电池2的多个端子、用于电池2和控制器5的控制信号端子、和用于诸如控制器5和电动泵33之类的低压装置的电源端子。主单元6可以设置有用于将电力从电池2供给至控制器5、泵33和压缩机41等的递减型电力供给单元。
主单元6被安装在合适的位置中，如车辆上的后部。热交换器单元7安装在有利于将环境空气供给至热交换器32的位置，如车辆的前部。在车辆热控制装置1中仅热交换器32提供与环境空气的热交换。
主单元6使得容易处理车辆热控制装置1。而且，根据这种结构，至车辆的安装工作变得容易。用于调节电池2的温度的主要部件中的多个被包括在主单元6中。因此，可以设置具有温度调节功能的电池2。而且，用户可以获得和使用具有温度调节功能的电池，而不用过多地注意主单元6的内部结构或零件的性能。
当使用电池2时，电池2的温度增加。例如，电池2的温度通过给电池2充电或从电池2放电而升高。因此，如果电池2的温度变为高于期望温度区间，则为了降低电池2的温度，需要冷却电池2。另一方面，在车辆的运转在环境空气温度低时开始时，电池2的温度也几乎等于环境空气温度。在这种情况中，电池2的温度可能小于期望温度区间。因此，在电池2通过自发热达到期望温度区间之前的时间段内，需要预热电池2。控制器5控制车辆热控制装置1的装置以执行冷却和加热操作。
图2是示出第一实施例中的操作的框图。在该附图中，图示了几个部分中的温度的说明性示例。该附图中的温度是发明人假设的示例。在环境空气温度在能够完全冷却电池2的第一温度区间内时，控制器5进行第一冷却操作。第一冷却操作仅促进电池2的热消散。因此，这种工作状态也可以称为热消散操作。而且，控制器5停止压缩机41并控制切换装置以将热输送介质的循环方向变成第一方向或第二方向。该装置提供通过主系统将热量消散至环境空气的热消散操作。根据这种结构，通过改变热输送介质在主系统中的循环方向，并改变制冷循环的激活／停用，可以提供三种操作。在通过停用压缩机41停止冷-热热装置4时，控制器5使泵33沿任一方向旋转。在该实施例中，泵33沿第一方向旋转。冷却水被引向热交换器32并由环境空气冷却。由环境空气冷却的冷却水供给至热交换器31。结果，电池2的热量仅由主系统3消散至环境空气，并且避免了电池2的温度的过分增加。
图3是示出第一实施例中的操作的框图。在该附图中，图示了几个部分中的温度的示例。在环境空气温度在不能完全冷却电池2的第二温度区间内时，控制器5进行第二冷却操作。例如，当环境空气温度是30摄氏度时，不可能通过采用热消散操作防止电池2上的温度升高。控制器5通过启动压缩机41启动冷-热热装置4，并使泵33沿第一方向旋转。冷却水的循环方向是冷却水以热交换器31、散热器42、热交换器32和蒸发器44的顺序流动的第一方向。此时，从热交换器31出来的冷却水由散热器42进一步加热，并且随后，被供给至热交换器32。由于其温度低于冷却水的环境空气流过热交换器32，因此冷却水在热交换器32中由环境空气冷却。因此，冷-热热装置4通过加热冷却水使得甚至在高的环境空气温度下也能够将热量消散到环境空气。由环境空气冷却的冷却水在被蒸发器44进一步冷却之后被供给至热交换器31。结果，电池2的热量消散至环境空气，并且避免电池2的温度过多地增加。采用这种结构，由冷-热热装置4供给的冷热能(冷能)用来调节电池2的温度。
图4是示出第一实施例中的操作的框图。在该附图中，图示了几个部分中的温度的示例。在冷-热热装置4可以从环境空气中抽取用于使电池2升温的热量时，即，当环境空气温度处于第三温度区间中时，控制器5进行第一加热操作。控制器5通过启动压缩机41启动冷-热热装置4，并使泵33沿第二方向旋转。冷却水的循环方向是冷却水以热交换器31、蒸发器44、热交换器32和散热器44的顺序流动的第二方向。此时，从热交换器31出来的冷却水由蒸发器44进一步冷却，并且随后被供给至热交换器32。由于其温度高于冷却水的环境空气流过热交换器32，因此冷却水在热交换器32中由环境空气加热。因此，冷-热热装置4通过冷却冷却水使得能够从甚至处于低的环境空气温度的环境空气抽取热量。由环境空气加热的冷却水在被散热器42进一步加热之后被供给至热交换器31。而且，控制器5可以控制三通阀36，使得冷却水的一部分通过旁路通道35。从而，可以调节三通阀36的下游侧的冷却水的温度。采用这种结构，由冷-热热装置4从环境空气抽取的热热能(热能)和由冷-热热装置4供给的热热能(热能)用来调节电池2的温度。
图5是示出第一实施例中的操作的框图。在该附图中，图示了几个部分中的温度的示例。在冷-热热装置4不能从环境空气中抽取用于预热电池2的热量时，即，当环境空气温度处于第四温度区间中时，控制器5进行第二加热操作。控制器5启动冷-热热装置4，并使泵33沿第二方向旋转。泵33的水供给方向是第二方向。而且，控制器5控制三通阀36以旁通热交换器32。此时，从热交换器31出来的冷却水由蒸发器44进一步冷却，并且随后，在旁通(绕过)热交换器32的同时被供给至散热器42。其温度等于或低于冷却水的环境空气流过热交换器32。因此，为了避免冷却水的温度降低，热交换器32被旁通。冷却水由散热器42加热，并且随后，被供给至热交换器31。采用这种结构，由冷-热热装置4供给的热热能用来调节电池2的温度。
图6是示出第一实施例中的操作的框图。在该附图中，图示了几个部分中的温度的示例。在冷-热热装置4不能单独供给用于预热电池2的热量时，即，当环境空气温度处于第五温度区间中时，控制器5进行第三加热操作。控制器5启动冷-热热装置4，并使泵33沿第二方向旋转。控制器5控制三通阀36以旁通热交换器32。而且，控制器5通过打开至热源装置37的电力并启动热源装置37而用热源装置37加热冷却水。此时，从热交换器31出来的冷却水由蒸发器44进一步冷却，并且随后，在旁通热交换器32的同时被供给至热源装置37。冷却水由热源装置37加热，并且随后，由散热器42进一步加热，且随后，被供给至热交换器31。采用这种结构，由冷-热热装置4供给的热热能和由热源装置37供给的热热能用来调节的电池2的温度。因此，电池可以由热源装置37加热。
根据该实施例，提供了容易安装在车辆上且结构简单的车辆热控制装置1。根据该实施例，能够提供三种工作状态，包括通过主系统3进行从电池(热负载)2的热消散、由冷-热热装置4对电池2的冷却、和由冷-热热装置4对电池2的加热。根据该实施例，冷-热热装置4的高温侧热交换器42和低温侧热交换器44二者都设置成与主系统3中的冷却水(热输送介质)进行热交换。车辆热控制装置1具有用于环境空气的单个热交换器。因此，结构是简单的。而且，至车辆的安装工作可以变得容易。
而且，高温侧热交换器42和低温侧热交换器44设置在用于主系统3中的电池2的热交换器31两侧。而且，构造成能够改变冷却水在主系统3中的流动方向。因此，能够采用简单的结构切换电池2的冷却和电池2的加热。
第二实施例
图7是示出根据本公开内容的第二实施例的车辆热控制装置201的框图。在之前的实施例中，通过设置热源装置37提供第三加热操作。可替换地，可以不设置热源装置37，并且能够采用不进行第三加热操作的车辆热控制装置201。
第三实施例
图8是示出根据本公开内容的第三实施例的车辆热控制装置301的框图。在之前的实施例中，通过设置旁路通道35提供第二加热操作和第三加热操作。可替换地，可以采用不具有任何旁路通道35且不进行第二和第三加热操作的车辆热控制装置301。在这种结构中，可以进行代替第二加热操作的、其中风扇32a停止的操作。具体地，在冷-热热装置4可以从环境空气抽取用于预热电池2的热量时，即，当环境空气温度处于第三温度区间中时，控制器5启动风扇32a。在冷-热热装置4不能从环境空气抽取用于预热电池2的热量时，即，当环境空气温度处于第四温度区间中时，控制器5停止风扇32a。
第四实施例
图9是示出根据本公开内容的第四实施例的车辆热控制装置501的框图。在之前的实施例中，通过配置主单元6和热交换器单元7，该装置被安装在车辆上。可替换地，在该实施例中，多个元件被配置为一个单元并且以分散方式安装在车辆上。
第五实施例
图10是示出根据本公开内容的第五实施例的车辆热控制装置501的框图。在之前的实施例中，冷-热热装置4是具有基本结构的制冷循环。可替换地，可以采用由具有热气旁通功能的制冷循环构成的冷-热热装置504。冷-热热装置504具有热气旁通装置545，该热气旁通装置545将从散热器42出来的制冷剂直接返回至压缩机41的吸入侧，而不让制冷剂经过蒸发器44。热气旁通装置545可以具有热气旁通通道以及打开和关闭该通道的阀。在这种结构中，控制器5控制热气旁通装置545，使得冷-热热装置504在加热操作中作为热气循环操作。
第六实施例
图11是示出根据本公开内容的第六实施例的车辆热控制装置601的框图。在之前的实施例中，热控制目标，即，热负载，是电池2。可替换地，需要热控制的多种装置可以用作热负载。例如，在图示的实施例中，车辆热控制装置601调节车厢中的空气的温度。即，车辆热控制装置601的热负载是空气调节装置(HVAC)602.
其它实施例
已经描述了本公开内容的优选实施例。然而，本公开内容不限于上述实施例，并且在不偏离本发明的精神和范围的情况下可以以多种方式修改上述实施例。上述实施例的结构仅仅是示例。因此本公开内容在其较宽的意义上不限于所示出和描述的具体细节、代表性设备和说明性示例。本公开内容的范围由权利要求的范围示出，并且还包括等于和在权利要求的保护范围的相同范围内的变化。
例如，在之前的实施例中电池2和／或空气调节装置用作热负载。可替换地，该装置可以被配置为控制安装在车辆上的各种装置的温度。例如，可以采用燃料电池代替电池2。
在之前的实施例中，蒸汽压缩类型的制冷循环用作冷-热热装置4。可替换地，能够采用利用珀尔帖效应的热电类型的制冷装置。可替换地，能够采用利用磁热效应元件的磁热效应类型制冷装置。
在之前的实施例中，设置了调节通过热交换器32的冷却水的流量的三通阀36。可替换地，可以设置和采用旁通热交换器31的通道和调节通过热交换器31的流量的阀。在该情况中，调节热负载和冷却水之间的热交换量。因此，主系统可以具有流量控制装置，该流量控制装置调节通过属于主系统的热交换器，即，环境热交换器32或负载热交换器31的热输送介质的流量。结果，可以调节环境空气和热输送介质之间的热交换量或热负载和热输送介质之间的热交换量。
在之前的实施例中，电加热器用作热源装置37。可替换地，可以采用安装在车辆上的多种热产生装置。例如，热源装置37可以由控制至电动机的电力的逆变器电路提供。而且，热源装置37可以设置在回路34上代替旁路通道35.
在之前的实施例中，高温侧热交换器42设置在热交换器31的一侧且低温侧热交换器44设置在另一侧，并且通过采用双向型的电驱动式泵33切换冷却操作和加热操作。可替换地，可以采用各种切换装置。例如，作为泵33的替换，可以采用并联连接的仅用于第一方向的泵和仅用于第二方向的泵，并且可以选择性地启动这些泵。而且，可以采用交换热交换器31的入口和出口的阀系统。在任一种配置中，切换装置在将由热交换器42加热的热输送介质供给至热交换器31的工作状态和将由热交换器44冷却的热输送介质供给至热交换器31的工作状态之间进行切换。
在之前的实施例中，说明了控制一个热负载，如电池2或空气调节装置602的温度的装置。可替换地，车辆热控制装置可以被配置使得可以调节多个热负载的温度。例如，电池2和空气调节装置602可以并联连接。而且，空气调节热交换器可以被设置成使得主系统3中获得的处于低温的冷却水用于冷却空气。而且，空气调节热交换器可以被设置成使得主系统3中获得的处于高温的冷却水用于加热空气。
例如，由控制装置提供的措施和功能可以仅由一个软件提供、或仅由一个硬件提供，或它们的组合提供。例如，控制装置可以由模拟电路配置而成。

Claims (10)

1.一种车辆热控制装置，包括：
安装在车辆上的热负载(2，602)；
主系统(3)，热输送介质循环通过该主系统，该主系统具有用于执行热负载和热输送介质之间的热交换的负载热交换器(31)，和用于执行环境空气和热输送介质之间的热交换的环境热交换器(32)；和
冷-热热装置(4，504)，所述冷-热热装置具有用于执行与热输送介质的热交换的高温侧热交换器(42)和用于执行与热输送介质的热交换的低温侧热交换器(44)，并且所述冷-热热装置在高温侧热交换器和低温侧热交换器之间提供温度差。
2.根据权利要求1所述的车辆热控制装置，其中
主系统包括切换装置(33)，该切换装置在将由高温侧热交换器加热的热输送介质供给至负载热交换器的工作状态和将由低温侧热交换器冷却的热输送介质供给至负载热交换器的工作状态之间进行切换。
3.根据权利要求2所述的车辆热控制装置，其中
高温侧热交换器(42)设置在主系统中的负载热交换器(31)的一侧，
低温侧热交换器(44)设置在主系统中的负载热交换器(31)的另一侧，并且
切换装置切换热输送介质沿第一方向和沿与第一方向相反的第二方向的循环方向。
4.根据权利要求3所述的车辆热控制装置，其中
冷-热热装置(4)是制冷循环，该制冷循环具有电驱动型压缩机(41)，并采用高温侧热交换器(42)作为散热器，且采用低温侧热交换器(44)作为蒸发器，并且其中还包括
控制器(5)，该控制器启动或停用压缩机并控制切换装置以切换热输送介质的循环方向，其中
控制器提供：
用于通过启动压缩机并控制切换装置以使热输送介质的循环方向为第一方向而冷却热负载的冷却操作；和
用于通过启动压缩机并控制切换装置以使热输送介质的循环方向为第二方向而加热热负载的加热操作。
5.根据权利要求4所述的车辆热控制装置，其中
控制器还提供：
通过停用压缩机并控制切换装置以使热输送介质的循环方向为第一方向或第二方向而通过主系统将热量消散至环境空气的热消散操作。
6.根据权利要求1-5中任一项所述的车辆热控制装置，其中
热负载和冷-热热装置被配置成能够作为单个单元安装在车辆上。
7.根据权利要求1-6中任一项所述的车辆热控制装置，其中
热负载是将电力供给至用于推进车辆的电动机的电池(2)。
8.根据权利要求1-7中任一项所述的车辆热控制装置，其中
热负载是空气调节装置(602)。
9.根据权利要求1-6中任一项所述的车辆热控制装置，其中
主系统具有流量控制装置(36)，该流量控制装置调节流过主系统中的热交换器(31，32)的热输送介质的流量。
10.根据权利要求1-6中任一项所述的车辆热控制装置，还包括
加热热输送介质的热源装置(37)。
CN201280027309.9A 2011-06-13 2012-06-06 车辆热控制装置 Expired - Fee Related CN103582580B (zh)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2011131414A JP5589967B2 (ja) 2011-06-13 2011-06-13 車両用温度調節装置
JP2011-131414 2011-06-13
PCT/JP2012/003687 WO2012172751A1 (ja) 2011-06-13 2012-06-06 車両用温度調節装置

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN103582580A true CN103582580A (zh) 2014-02-12
CN103582580B CN103582580B (zh) 2015-11-25

Family

ID=47356761

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201280027309.9A Expired - Fee Related CN103582580B (zh) 2011-06-13 2012-06-06 车辆热控制装置

Country Status (5)

Country Link
US (1) US9180750B2 (zh)
JP (1) JP5589967B2 (zh)
CN (1) CN103582580B (zh)
DE (1) DE112012002441B4 (zh)
WO (1) WO2012172751A1 (zh)

Cited By (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106061775A (zh) * 2014-03-05 2016-10-26 株式会社电装 车辆用热量管理系统
CN106515367A (zh) * 2016-11-22 2017-03-22 浙江西盈科技股份有限公司 电动汽车用高效智能热泵空调系统
CN106828078A (zh) * 2015-11-24 2017-06-13 丰田自动车株式会社 用于车辆的冷却装置
CN108136874A (zh) * 2015-10-02 2018-06-08 株式会社电装 车辆用热管理装置
CN108369042A (zh) * 2015-12-10 2018-08-03 株式会社电装 制冷循环装置
CN108886189A (zh) * 2016-01-12 2018-11-23 先端联合股份有限公司 电池组温度控制、供电系统
CN108883686A (zh) * 2015-12-23 2018-11-23 卡斯特罗尔有限公司 设备
CN111211383A (zh) * 2018-11-22 2020-05-29 株式会社京滨 温度调整系统
CN111656601A (zh) * 2018-01-30 2020-09-11 法雷奥热系统公司 用于冷却配备车辆的电存储装置的方法
CN111746218A (zh) * 2019-03-27 2020-10-09 长城汽车股份有限公司 电动汽车热管理系统
CN111937221A (zh) * 2018-04-04 2020-11-13 尼得科Gpm有限公司 温度调节设备和温度调节系统中的设备布置
CN112477545A (zh) * 2019-09-11 2021-03-12 马勒国际有限公司 用于机动车辆的空调系统

Families Citing this family (42)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2013152821A (ja) * 2012-01-24 2013-08-08 Denso Corp 電池温調装置
DE102012103099B4 (de) * 2012-04-11 2015-01-22 Denso International America, Inc. Batterieheiz- und -kühlsystem
JP5983534B2 (ja) * 2013-05-22 2016-08-31 株式会社デンソー 電池温調システム
JP6167892B2 (ja) 2013-06-06 2017-07-26 株式会社デンソー 車両用空調装置
JP6052222B2 (ja) * 2013-06-18 2016-12-27 株式会社デンソー 車両用熱管理システム
JP5866699B2 (ja) * 2013-07-25 2016-02-17 パナソニックＩｐマネジメント株式会社 車両用空調装置およびその構成ユニット
WO2015098049A1 (ja) * 2013-12-25 2015-07-02 パナソニックＩｐマネジメント株式会社 車両用空調装置
JP6252186B2 (ja) * 2014-01-15 2017-12-27 株式会社デンソー 車両用熱管理システム
DE102014001022A1 (de) * 2014-01-27 2015-07-30 Liebherr-Transportation Systems Gmbh & Co. Kg Fahrzeugkühlkreislauf
JP6314821B2 (ja) * 2014-01-29 2018-04-25 株式会社デンソー 車両用空調装置
DE102014006733A1 (de) * 2014-05-08 2015-11-26 Audi Ag Vorrichtung zur Temperierung eines kraftfahrzeugseitigen elektrischen Energiespeichers
JP6269307B2 (ja) * 2014-05-13 2018-01-31 株式会社デンソー 車両用空調装置
DE102014211447A1 (de) * 2014-06-16 2015-12-17 Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft Verfahren und Steuerungseinrichtung zum Steuern der durch ein Elektrofahrzeug erzeugten Verlustwärme
DE102014226346A1 (de) * 2014-12-18 2016-06-23 Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft Wärmesystem für ein Elektro- oder Hybridfahrzeug
US10457111B2 (en) * 2015-02-04 2019-10-29 Ford Global Technologies, Llc Climate control system for a vehicle
JP6398764B2 (ja) * 2015-02-06 2018-10-03 株式会社デンソー 車両用熱管理システム
US20170088006A1 (en) * 2015-09-24 2017-03-30 Ford Global Technologies, Llc Hybrid vehicle with combined cabin and battery cooling
JP6332219B2 (ja) * 2015-09-30 2018-05-30 株式会社デンソー 車両用温度調整装置
JP6780281B2 (ja) * 2016-04-18 2020-11-04 株式会社デンソー 冷凍サイクル装置
WO2018003203A1 (ja) 2016-07-01 2018-01-04 三菱電機株式会社 蓄電池冷却制御装置および蓄電池冷却制御方法
DE102016220930B4 (de) 2016-10-25 2023-02-23 Audi Ag Kraftfahrzeug
KR101875649B1 (ko) * 2016-10-26 2018-07-06 현대자동차 주식회사 차량용 배터리 냉각 시스템
KR102529902B1 (ko) * 2016-12-12 2023-05-08 현대자동차주식회사 연료전지 시스템
JP2018124021A (ja) * 2017-02-02 2018-08-09 株式会社デンソー 熱交換モジュール、および温度調整装置
FR3070557A1 (fr) * 2017-08-29 2019-03-01 Valeo Systemes Thermiques Dispositif de connexion electrique pour vehicule automobile refroidi par un circuit de fluide refrigerant
FR3070330B1 (fr) * 2017-08-29 2019-08-16 Valeo Systemes Thermiques Connecteur electrique participant a une charge de batterie de vehicule et comprenant un element de traitement thermique
DE102017217030A1 (de) 2017-09-26 2019-03-28 Robert Bosch Gmbh Batteriesystem, Fahrzeug mit einem solchen und Verfahren zu dessen Betrieb
FR3075109B1 (fr) * 2017-12-18 2019-11-29 Renault S.A.S Procede de fonctionnement d'un systeme de regulation thermique d'un vehicule automobile a propulsion electrique ou hybride
DE102018101514B4 (de) * 2018-01-24 2021-07-29 Hanon Systems Kraftfahrzeugkälteanlage mit mehreren Verdampfern verschiedener Kälteleistung
CN108674124B (zh) * 2018-04-24 2021-02-05 上海理工大学 一种电动汽车二次回路空调热泵系统
CN110758043B (zh) * 2018-07-25 2023-07-28 蔚来控股有限公司 车用热管理系统、车用热管理方法及车辆
US10833305B2 (en) 2018-08-13 2020-11-10 Toyota Motor Engineering & Manufacturing North America, Inc. Roadway heat absorption system for battery heating
DE102018121390A1 (de) * 2018-09-03 2020-03-05 Hanon Systems Thermomanagementanordnung für Fahrzeuge sowie Verfahren zum Betreiben einer Thermomanagementanordnung
DE112019004635T5 (de) * 2018-10-17 2021-06-10 Aisin Corporation Fahrzeugantriebsvorrichtung
JP7215162B2 (ja) 2018-12-27 2023-01-31 株式会社デンソー 車両用空調装置
FR3099642B1 (fr) * 2019-08-02 2021-08-20 Valeo Systemes Thermiques Dispositif de régulation thermique d’au moins un pack de batteries électriques de véhicules automobile
CN112664307A (zh) * 2019-10-16 2021-04-16 比亚迪股份有限公司 节温器及具有其的车辆的冷却循环系统
SE544542C2 (en) * 2020-02-27 2022-07-12 Scania Cv Ab Thermal management system, Powertrain, Vehicle, and Method of Heating a battery in a vehicle
CN112874262B (zh) * 2021-01-29 2022-04-26 经纬恒润(天津)研究开发有限公司 一种车载集成控制器温控系统及方法
DE102021108855B4 (de) 2021-04-09 2022-10-27 Scania Cv Ab Thermomanagementsystem, Antriebsstrang, Fahrzeug, und Verfahren zum Heizen einer Batterie in einem Fahrzeug
JP2022190760A (ja) * 2021-06-15 2022-12-27 トヨタ自動車株式会社 熱管理システム
DE102022122766A1 (de) 2022-09-08 2024-03-14 Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft Vorrichtung und Verfahren zur Steuerung eines Ladevorgangs eines elektrischen Energiespeichers eines Fahrzeugs

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH11301254A (ja) * 1998-04-16 1999-11-02 Tgk Co Ltd 自動車用空調装置
JP2000161794A (ja) * 1998-11-27 2000-06-16 Calsonic Corp 車両用の空気調和装置
EP1057668A2 (en) * 1999-06-02 2000-12-06 Valeo Klimasysteme GmbH Heating and air-conditioning installation
US20020014330A1 (en) * 2000-07-28 2002-02-07 Gwenael Guyonvarch Device for heating/air-conditioning of the passenger compartment of a motor vehicle
US20040068997A1 (en) * 2000-11-30 2004-04-15 Takaaki Hirooka Electrode cooler of processing device
JP2008105645A (ja) * 2006-10-27 2008-05-08 Toyota Motor Corp 車両用冷却構造
CN102196931A (zh) * 2008-10-21 2011-09-21 斯堪尼亚商用车有限公司 用于冷却和加温的方法和系统

Family Cites Families (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3149493B2 (ja) 1991-12-27 2001-03-26 株式会社デンソー 電気自動車用空調装置
JP2001159557A (ja) 1999-12-03 2001-06-12 Nippon Yusoki Co Ltd バッテリの液面検出装置
JP2002352867A (ja) 2001-05-28 2002-12-06 Honda Motor Co Ltd 電気自動車のバッテリ温度制御装置
EP1680634B1 (en) * 2003-10-15 2007-10-10 Ice Energy, Inc. High efficiency refrigerant based energy storage and cooling system
US7503185B2 (en) * 2004-05-25 2009-03-17 Ice Energy, Inc. Refrigerant-based thermal energy storage and cooling system with enhanced heat exchange capability
US7363772B2 (en) * 2004-08-18 2008-04-29 Ice Energy, Inc. Thermal energy storage and cooling system with secondary refrigerant isolation
US7789176B2 (en) * 2007-04-11 2010-09-07 Tesla Motors, Inc. Electric vehicle thermal management system
US8049460B2 (en) * 2007-07-18 2011-11-01 Tesla Motors, Inc. Voltage dividing vehicle heater system and method
EP2313715A1 (en) * 2008-05-28 2011-04-27 Ice Energy, Inc. Thermal energy storage and cooling system with isolated evaporator coil
JP2010064651A (ja) 2008-09-11 2010-03-25 Fuji Heavy Ind Ltd 車両用モータ駆動系の温調制御装置

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH11301254A (ja) * 1998-04-16 1999-11-02 Tgk Co Ltd 自動車用空調装置
JP2000161794A (ja) * 1998-11-27 2000-06-16 Calsonic Corp 車両用の空気調和装置
EP1057668A2 (en) * 1999-06-02 2000-12-06 Valeo Klimasysteme GmbH Heating and air-conditioning installation
US20020014330A1 (en) * 2000-07-28 2002-02-07 Gwenael Guyonvarch Device for heating/air-conditioning of the passenger compartment of a motor vehicle
US20040068997A1 (en) * 2000-11-30 2004-04-15 Takaaki Hirooka Electrode cooler of processing device
JP2008105645A (ja) * 2006-10-27 2008-05-08 Toyota Motor Corp 車両用冷却構造
CN102196931A (zh) * 2008-10-21 2011-09-21 斯堪尼亚商用车有限公司 用于冷却和加温的方法和系统

Cited By (18)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106061775B (zh) * 2014-03-05 2018-12-14 株式会社电装 车辆用热量管理系统
CN106061775A (zh) * 2014-03-05 2016-10-26 株式会社电装 车辆用热量管理系统
CN108136874B (zh) * 2015-10-02 2021-01-22 株式会社电装 车辆用热管理装置
CN108136874A (zh) * 2015-10-02 2018-06-08 株式会社电装 车辆用热管理装置
CN106828078A (zh) * 2015-11-24 2017-06-13 丰田自动车株式会社 用于车辆的冷却装置
CN108369042B (zh) * 2015-12-10 2020-04-10 株式会社电装 制冷循环装置
CN108369042A (zh) * 2015-12-10 2018-08-03 株式会社电装 制冷循环装置
CN108883686A (zh) * 2015-12-23 2018-11-23 卡斯特罗尔有限公司 设备
CN108886189A (zh) * 2016-01-12 2018-11-23 先端联合股份有限公司 电池组温度控制、供电系统
CN108886189B (zh) * 2016-01-12 2021-07-09 先端联合股份有限公司 电池组温度控制、供电系统
CN106515367A (zh) * 2016-11-22 2017-03-22 浙江西盈科技股份有限公司 电动汽车用高效智能热泵空调系统
CN111656601A (zh) * 2018-01-30 2020-09-11 法雷奥热系统公司 用于冷却配备车辆的电存储装置的方法
CN111656601B (zh) * 2018-01-30 2024-04-02 法雷奥热系统公司 用于冷却配备车辆的电存储装置的方法
CN111937221A (zh) * 2018-04-04 2020-11-13 尼得科Gpm有限公司 温度调节设备和温度调节系统中的设备布置
CN111211383A (zh) * 2018-11-22 2020-05-29 株式会社京滨 温度调整系统
CN111746218A (zh) * 2019-03-27 2020-10-09 长城汽车股份有限公司 电动汽车热管理系统
CN112477545A (zh) * 2019-09-11 2021-03-12 马勒国际有限公司 用于机动车辆的空调系统
CN112477545B (zh) * 2019-09-11 2024-03-19 马勒国际有限公司 用于机动车辆的空调系统

Also Published As

Publication number Publication date
US20150128632A1 (en) 2015-05-14
US9180750B2 (en) 2015-11-10
DE112012002441B4 (de) 2020-06-18
JP2013001160A (ja) 2013-01-07
JP5589967B2 (ja) 2014-09-17
DE112012002441T5 (de) 2014-04-03
CN103582580B (zh) 2015-11-25
WO2012172751A1 (ja) 2012-12-20

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN103582580B (zh) 车辆热控制装置
JP7185469B2 (ja) 車両の熱管理システム
CN111231618B (zh) 车辆热管理系统及其控制方法、车辆
CN111231657A (zh) 车辆热管理系统及其控制方法、车辆
CN111231655B (zh) 车辆热管理系统及其控制方法、车辆
CN108136876B (zh) 车辆用温度调整装置
CN108284725B (zh) 新能源汽车分布式驱动智能化热管理系统
JP6108322B2 (ja) 車両用空調装置
CN110962530A (zh) 车辆的热管理系统
CN111132859A (zh) 车辆的集成热管理系统
CN110962531B (zh) 车辆的热管理系统
CN111231772B (zh) 车辆热管理系统及其控制方法、车辆
KR102280621B1 (ko) 차량용 배터리의 열관리 시스템
JP6387532B2 (ja) 車両用空調装置およびその構成ユニット
CN114030390B (zh) 混动车辆的热管理系统及其控制方法、车辆
KR20200038032A (ko) 열관리 시스템
CN113696793B (zh) 一种燃料电池热管理系统
CN111231617B (zh) 车辆热管理系统及其控制方法、车辆
JP2021054279A (ja) 冷却システム
CN111347832B (zh) 车辆换热系统和具有其的车辆
KR20210129995A (ko) 차량의 통합 열관리 시스템
JP2018122653A (ja) 電動車両用空調装置
KR20210157168A (ko) 차량의 통합 열관리 시스템
CN111231771B (zh) 车辆热管理系统及其控制方法、车辆
KR101342933B1 (ko) 차량용 히트 펌프 시스템

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C14 Grant of patent or utility model
GR01 Patent grant
CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee
CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee

Granted publication date: 20151125