CN105667248B - 用于车辆的供暖系统及具有其的电动汽车 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种用于车辆的供暖系统及具有其的电动汽车，所述供暖系统包括：燃料储罐和水储罐；预热器，所述预热器与所述燃料储罐和所述水储罐分别相连且用于对流经其的燃料和水进行预加热；重整器，所述重整器与所述预热器相连；以及空气压缩机，所述空气压缩机与所述重整器相连以向所述重整器提供空气；其中所述燃料、所述水和所述空气在所述重整器中发生放热反应以发出热量，其中至少部分所述热量用于对进入到驾驶室内的空气进行加热。根据本发明的供暖系统，利用化学反应产生的热量对驾驶室内的空气进行加热，可以避免消耗电池的大量电量来对驾驶舱内的空气进行加热，大大提高了电动汽车的续航能力和动力性能。
Description
技术领域
本发明涉及车辆技术领域，特别涉及一种用于车辆的供暖系统及具有其的电动汽车。
背景技术
随着能源危机与环境问题的日益严峻，电动车作为新能源汽车发展的一个重要方向，越来越受到人们的重视，并得到了广泛的研究和发展。但电动车发展目前仍存在许多问题，其中一个急需解决的技术问题即是电动车冬季取暖的问题。
目前电动车在冬季实现车内取暖、除雾和除霜的系统主要是通过PTC(PositiveTemperature Coefficien)空调系统来实现，该空调系统主要通过使用电动车的电池电能来加热PTC陶瓷片获取热量，这个过程需要消耗大量电能，使得电动汽车的航行里程大大降低。
发明内容
本发明旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。为此，本发明的一个目的在于提出一种用于车辆的供暖系统，该供暖系统利用化学反应产生的热量对驾驶室内的空气进行加热，可以避免消耗电池的大量电量来对驾驶舱内的空气进行加热，大大提高了电动汽车的续航能力和动力性能。
本发明的另外一个目的在于提出一种具有上述供暖系统的电动汽车。
根据本发明的用于车辆的供暖系统，包括：燃料储罐和水储罐；预热器，所述预热器与所述燃料储罐和所述水储罐分别相连且用于对流经其的燃料和水进行预加热；重整器，所述重整器与所述预热器相连；以及空气压缩机，所述空气压缩机与所述重整器相连以向所述重整器提供空气；其中所述燃料、所述水和所述空气在所述重整器中发生放热反应以发出热量，其中至少部分所述热量用于对进入到驾驶室内的空气进行加热。
根据本发明的用于车辆的供暖系统，通过设置燃料储罐、水储罐以及空气压缩机，并使得燃料、水以及空气在重整器中发生化学反应，且利用化学反应产生的热量对驾驶室内的空气进行加热，可以避免消耗电池的大量电量来对驾驶舱内的空气进行加热，进而节省了电池的电量，大大提高了电动汽车的续航能力和动力性能。
另外，根据本发明的用于车辆的供暖系统还可以具有如下附加的技术特征：
根据本发明的一个实施例，所述燃料储罐与所述预热器之间设置有燃料流量控制器。
根据本发明的一个实施例，所述水储罐与所述预热器之间设置有水流量控制器。
根据本发明的一个实施例，所述空气压缩机与所述重整器之间设置有气体流量控制器。
根据本发明的一个实施例，所述供暖系统还包括：温度控制器，所述温度控制器与所述燃料流量控制器、所述水流量控制器和所述气体流量控制器相连，所述温度控制器用于检测驾驶室的温度并根据所述驾驶室的温度控制所述燃料、所述水和所述气体的流量。
根据本发明的一个实施例，所述预热器与所述重整器之间还设置有保温管。
根据本发明的一个实施例，所述供暖系统还包括：用于对放热反应产生的废气进行处理的尾气处理装置。
根据本发明的一个实施例，所述供暖系统还包括：设置在所述空气压缩机与所述重整器之间的空气过滤器。
根据本发明的一个实施例，所述燃料为天然气、汽油、各种烃类以及各种醇类。
根据本发明的电动汽车可以包括上述的供暖系统，由于根据本发明的电动汽车设置有上述的供暖系统，因此该电动汽车的续航能力和动力性能得到了极大的提升。
本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。
附图说明
本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：
图1是根据本发明实施例的供暖系统的示意图。
附图标记：
供暖系统100，
燃料储罐110，燃料流量控制器113，
水储罐120，水流量控制器123，
预热器130，重整器140，温度控制器150，保温管160，尾气处理装置170，空气压缩机180，气体流量控制器184，空气过滤器190，驾驶室101。
具体实施方式
下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。
在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接或彼此可通讯；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
下面结合图1对本发明实施例的用于车辆的供暖系统100进行详细描述，本发明实施例的车辆可以为电动汽车但不限于此。
根据本发明实施例的用于车辆的供热系统可以包括燃料储罐110、水储罐120、预热器130、空气压缩机180和重整器140。
其中，燃料储罐110用于存储燃料，水储罐120用于存储水，预热器130分别与燃料储罐110和水储罐120相连，燃料储罐110中的燃料和水储罐120中的水可以进入到预热器130中并可以被预热器130预热。由此，为燃料和水在重整器140中发生放热反应做准备。
重整器140与预热器130相连，空气压缩机180与重整器140相连，空气压缩机180用于向重整器140内通入空气，燃料和水可以通过预热器130进入到重整器140中，燃料、水和空气在重整器140中发生放热反应以发出热量，其中至少部分热量用于对进入到驾驶室101内的空气进行加热。
需要说明的是，燃料、水和空气在重整器140中并不会发生燃烧，只是发生化学反应并放出热量。且重整反应产生的气体中不含有对人体有害的气体，反应过程安全、环保。
驾驶室101中的空气可以经过重整器140的外表面，与重整器140进行热量交换以吸收重整器140内产生的热量，然后被加热后的空气进入到驾驶室101，提升驾驶室101的温度。
由此，可以避免消耗电动汽车的电池上的大量电量来对驾驶室101中的空气进行加热，有效提升了电动汽车的续航和动力性能。
根据本发明实施例的用于车辆的供暖系统100，通过设置燃料储罐110、水储罐120和空气压缩机180，并使得燃料、水以及空气在重整器140中发生化学反应，且利用化学反应产生的热量对驾驶室101内的空气进行加热，可以避免消耗电池的大量电量来对驾驶室101内的空气进行加热，进而节省了电池的电量，大大提高了电动汽车的续航能力和动力性能。
在本发明的一些实施例中，如图1所示，燃料储罐110与预热器130之间设置有燃料流量控制器113。燃料流量控制器113可以对进入到预热器130与重整器140中的燃料的量进行控制，使得放热反应更加精确和稳定。
进一步地，如图1所示，水储罐120与预热器130之间设置有水流量控制器123。水流量控制器123可以对进入到预热器130与重整器140中的水量进行控制，使得放热反应更加精确和稳定。
进一步地，如图1所示，重整器140与空气压缩机180之间设置有气体流量控制器184。气体流量控制器184可以对进入到重整器140中的空气量进行控制，使得放热反应更加精确和稳定。
如图1所示，用于车辆的供暖系统100还包括温度控制器150，温度控制器150与燃料流量控制器113、水流量控制器123和空气流量控制184相连，温度控制器150用于检测驾驶室101的温度并根据驾驶室101的温度控制燃料、水和气体的流量。
具体地，当驾驶室101内的温度没有达到预设温度且需要快速提升驾驶室101内的温度时，温度控制器150可以控制燃料流量控制器113、水流量控制器123和气体流量控制器184加大流量，提高燃料、水进入到预热器130的流量以及空气进入到重整器140的流量，使得放热反应放出更多的热量，进而快速提高驾驶室101的温度；
当驾驶室101内的温度到达预设温度时，温度控制器150可以控制燃料流量控制器113、水流量控制器123和气体流量控制器184减小流量，降低燃料和水进入到预热器130的量以及空气进入到重整器140的量，降低放热反应的产生的热量，进而使得驾驶室101内的温度不至于过高。
在本发明的一些实施例中，如图1所示，预热器130与重整器140之间还设置有保温管160。保温管160连接在预热器130与重整器140之间，水和燃料在预热器130中被加热后，可以通过保温管160后进入到重整器140，避免水和燃料从预热器130到重整器140过程中热量的大量散失。
在本发明的一些实施例中，如图1所示，供暖系统100还包括用于对放热反应产生的废气进行处理的尾气处理装置170。通过对尾气进行过滤，可以进一步提高车辆的环保性能。
优选地，本发明实施例的供暖系统100还包括设置在空气压缩机180和重整器140之间的空气过滤器190，空气过滤器190可以过滤掉进入到重整器140的空气中的杂质，避免空气中的杂质对重整器140造成破坏或者影响放热反应。
在本发明的一些实施例中，放热反应放出的热量的一部分用于对预热器130进行加热。具体地，预热器130最开始时的加热能量来自于电池，当燃料和水在重整器140中发生反应并放热后，可以将反应产生热量的一部分用于对预热器130进行加热，将供暖系统100对电池电量的消耗降至最低。
由此，进一步降低了电池的电量消耗，提高了车辆的续航，使得车辆性能更强、运行更平稳。
燃料可以为甲醇、乙醇、天然气和汽油等。在本发明的具体示例中，燃料为甲醇。其中，当燃料为甲醇时，甲醇与水的摩尔比为1:1.2。
综上所述，本发明实施例的供暖系统100采用甲醇重整制热取暖的过程只需消耗少量电能，后续供热依靠甲醇重整产生的热能，并且整套系统不排放任何有害气体，通过对甲醇流量、水流量和空气流量进行控制，可以实现对甲醇重整反应速率的控制，进而实现对车内温度的控制。
与现有PTC加热的方法相比，这种取暖系统不依靠电能取暖，仅依靠化学反应过程放出的热量取暖，且反应速率可控，反应过程安全，能够节省大量的电能，有效提升了电动汽车冬季行驶的续驶里程和动力性能。
下面简单描述本发明实施例的电动汽车。
根据本发明实施例的电动汽车可以包括上述实施例的供暖系统100，由于根据本发明实施例的电动汽车设置有上述的供暖系统100，因此该电动汽车的续航能力和动力性能得到了极大的提升。
在本发明中，除非另有明确的规定和限定，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触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。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，或仅仅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，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。
尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。
Claims (10)
1.一种用于车辆的供暖系统，其特征在于，包括：
燃料储罐和水储罐；
预热器，所述预热器与所述燃料储罐和所述水储罐分别相连且用于对流经其的燃料和水进行预加热；
重整器，所述重整器与所述预热器相连；以及
空气压缩机，所述空气压缩机与所述重整器相连以向所述重整器提供空气；其中
所述燃料、所述水和所述空气在所述重整器中发生放热反应以发出热量，其中至少部分所述热量用于对进入到驾驶室内的空气进行加热。
2.根据权利要求1所述的用于车辆的供暖系统，其特征在于，所述燃料储罐与所述预热器之间设置有燃料流量控制器。
3.根据权利要求2所述的用于车辆的供暖系统，其特征在于，所述水储罐与所述预热器之间设置有水流量控制器。
4.根据权利要求3所述的用于车辆的供暖系统，其特征在于，所述空气压缩机与所述重整器之间设置有气体流量控制器。
5.根据权利要求4所述的用于车辆的供暖系统，其特征在于，还包括：温度控制器，所述温度控制器与所述燃料流量控制器、所述水流量控制器和所述气体流量控制器相连，所述温度控制器用于检测驾驶室的温度并根据所述驾驶室的温度控制所述燃料、所述水和所述气体的流量。
6.根据权利要求1所述的用于车辆的供暖系统，其特征在于，所述预热器与所述重整器之间还设置有保温管。
7.根据权利要求1所述的用于车辆的供暖系统，其特征在于，还包括：用于对放热反应产生的废气进行处理的尾气处理装置。
8.根据权利要求1所述的用于车辆的供暖系统，其特征在于，还包括：设置在所述空气压缩机与所述重整器之间的空气过滤器。
9.根据权利要求1-8中任一项所述的用于车辆的供暖系统，其特征在于，所述燃料为天然气、汽油、各种烃类以及各种醇类。
10.一种电动汽车，其特征在于，包括权利要求1-9中任一项所述的供暖系统。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |
Granted publication date: 20180313 Termination date: 20211228 |
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| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |