CN105865078A - 车辆的加热器以及具有其的车辆 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种车辆的换热器以及具有其的车辆，换热器包括：半导体件，所述半导体件与所述车辆的动力电池相连，所述半导体件具有冷端和热端；吸热腔，所述吸热腔贴靠在所述冷端处且所述吸热腔内流动有第一冷却液；放热腔，所述放热腔贴靠在所述热端处且所述放热腔内流动有第二冷却液，所述放热腔与所述车辆的空调器连通。加热器可以充分利用半导体件的制冷特性，在冷端和热端之间形成热泵效应，从而可以降低加热器所消耗的电能，可以提高车辆的续航能力。

Description

车辆的加热器以及具有其的车辆
技术领域
本发明涉及车辆技术领域，尤其涉及一种车辆的加热器以及具有该加热器的车辆。
背景技术
在新能源车辆(尤其是纯电动汽车)中，一般采用PTC(Positive TemperatureCoefficient-正温度系数热敏电阻)加热器为空调器提供暖风，为达到有效的采暖效果，需搭载约3KW-5KW级别的PTC加热器，这样PTC加热器消耗动力电池的电量较多，对车辆冬季续驶能力影响巨大。经实测，车辆在全程使用暖风时，约可减少续驶里程30～40％。
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，本发明提出一种车辆的加热器，该加热器可以降低所消耗的电能，可以提高车辆的续航能力。
本发明进一步地提出了一种车辆。
根据本发明的车辆的换热器，包括：半导体件，所述半导体件与所述车辆的动力电池相连，所述半导体件具有冷端和热端；吸热腔，所述吸热腔贴靠在所述冷端处且所述吸热腔内流动有第一冷却液；放热腔，所述放热腔贴靠在所述热端处且所述放热腔内流动有第二冷却液，所述放热腔与所述车辆的空调器连通。
根据本发明的加热器利用半导体件的制冷特性，在半导体件的冷端和热端之间形成热泵效应，从而可以使得半导体件所消耗动力电池的电能远远小于半导体件所移动的热能，换言之，根据本发明实施例的加热器能耗低，可以依靠半导体件的热泵效应提供给驾驶室较多的热能，可以提高车辆的续航能力。
另外，根据本发明的车辆的换热器还可以具有以下技术特征：
在本发明的一些示例中，所述吸热腔具有第一进液口和第一出液口，所述放热腔具有第二进液口和第二出液口，所述第一进液口和所述第二进液口位于所述加热器的同一侧，所述第一出液口和所述第二出液口位于所述加热器的同一侧。
在本发明的一些示例中，所述吸热腔设置在所述放热腔的上方。
在本发明的一些示例中，所述放热腔的上表面具有凹槽，所述半导体件设置在所述凹槽内，且所述半导体件的所述冷端与所述放热腔的上表面平齐。
在本发明的一些示例中，进入所述吸热腔内流动的第一冷却液为冷却水，所述冷却水的温度w满足：w≥30℃。
在本发明的一些示例中，所述放热腔的体积大于所述吸热腔的体积。
在本发明的一些示例中，所述吸热腔和所述放热腔内分别设置有翅片。
根据本发明的车辆，包括上述的车辆的加热器。由于上述的加热器利用半导体件的制冷特性，在半导体件的冷端和热端之间形成热泵效应，从而可以使得半导体件所消耗动力电池的电能远远小于半导体件所移动的热能，换言之，根据本发明实施例的加热器能耗低，可以依靠半导体件的热泵效应提供给驾驶室较多的热能，可以提高车辆的续航能力。
附图说明
图1是根据本发明实施例的车辆的加热器的示意图；
图2是图1中所示的半导体件的示意图。
附图标记：
加热器100；
半导体件10；冷端11；热端12；
吸热腔20；第一进液口21；第一出液口22；
放热腔30；第二进液口31；第二出液口32；凹槽33；
翅片40。
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。
下面参考附图详细描述根据本发明实施例的车辆的加热器100。
根据本发明实施例的加热器100可以包括：半导体件10、吸热腔20和放热腔30。如图1和图2所示，半导体件10可以与车辆的动力电池相连，半导体件10具有冷端11和热端12。当半导体件10处于通电状态时，半导体件10的一个端面构成冷端11，半导体件10的另一端面构成热端12，冷端11可以吸收周围环境的热量，并且冷端11可以将该热量传递至热端12，以使得热端12可以与热端12周围环境进行换热。
吸热腔20贴靠在冷端11处，而且吸热腔20内流动有第一冷却液，放热腔30贴靠在热端12处，而且放热腔30内流动有第二冷却液，放热腔30与车辆的空调器连通。第一冷却液可以与半导体件10的冷端11进行换热，冷端11可以吸收第一冷却液的热量，并且冷端11可以将该热量转移至热端12，热端12可以与放热腔30内流动的第二冷却液进行换热，从而可以提高第二冷却液的温度，而且第二冷却液可以流向车辆的空调器，第二冷却液可以在空调器内与风换热，进而可以为驾驶室提供暖风。具体地，放热腔30可以与车辆的空调器内部暖风换热芯体相连通，风可以带走换热芯体处的第二冷却液的热量以形成吹向驾驶室的暖风。
其中，相对于传统的PTC加热器而言，根据本发明实施例的加热器100利用半导体件10的制冷特性，在半导体件10的冷端11和热端12之间形成热泵效应，从而可以使得半导体件10所消耗动力电池的电能远远小于半导体件10所移动的热能，换言之，根据本发明实施例的加热器100能耗低，可以依靠半导体件10的热泵效应提供给驾驶室较多的热能，可以提高车辆的续航能力。经实测，在产生相同热功率效果的前提下，相对于传统的PTC加热器而言，根据本发明实施例的加热器100可以节省约25～30％的电能。
根据本发明的一个优选实施例，如图1所示，吸热腔20具有第一进液口21和第一出液口22，放热腔30具有第二进液口31和第二出液口32，第一进液口21和第二进液口31位于加热器100的同一侧，第一出液口22和第二出液口32位于加热器100的同一侧。如图1所示，第一进液口21和第二进液口31设置在加热器100的左侧，第一出液口22和第二出液口32设置在加热器100的右侧。第一冷却液从第一进液口21进入到吸热腔20，并且第一冷却液从第一出液口22流出吸热腔20。其中，可选地，进入吸热腔20内流动的第一冷却液可以为冷却水，冷却水的温度w满足：w≥30℃。上述温度范围内的冷却水适于在加热器100内进行换热，可以较好地为空调器提供适宜温度的第二冷却液。当车辆为纯电动车辆时，由于车辆没有发动机，冷却水无需流经发动机，对车辆的动力系统散热性能未造成影响。其中，第二冷却液可以为冷却水，当然，第二冷却液还可以为其他液体介质。
第二冷却液从第二进液口31处进入放热腔30，并且第二冷却液从第二出液口32排出放热腔30以进入车辆的空调器内。通过将第二进液口31和第一进液口21设置在加热器100的同一侧，以及将第一出液口22和第二出液口32设置在加热器100的同一侧，可以使得第一冷却液和第二冷却液在加热器100的流向上相同，从而可以使得第二冷却液充分与加热器100的热端12进行换热，可以提高加热器100的工作效率。
优选地，如图1所示，吸热腔20可以设置在放热腔30的上方。可以理解的是，当第一冷却液流动量较少，第一冷却液可以在吸热腔20的下部流动，从而第一冷却液可以充分与半导体件10的冷端11换热，第二冷却液可以充分与半导体件10的热端12换热，进而可以提高加热器100的工作效率，可以更好地为空调器提供温度较高的第二冷却液，可以提供足量的暖风。
为了使得加热器100结构布置合理，以及使得加热器100的结构紧凑性较好，可选地，如图1所示，放热腔30的上表面可以具有凹槽33，半导体件10设置在凹槽33内，而且半导体件10的冷端11与放热腔30的上表面平齐。由此，当半导体件10设置在凹槽33内后，吸热腔20可以整体布置在放热腔30的上方，从而可以保证半导体件10的布置可靠性，还可以便于半导体件10分别于吸热腔20和放热腔30进行换热。
可选地，放热腔30的体积可以大于吸热腔20的体积。由此，可以增加在吸热腔20内流动的第二冷却液的流量，从而第二冷却液可以充分与半导体件10的热端12进行换热，可以充分地带走热端12的热量。
优选地，如图1所示，吸热腔20和放热腔30内可以分别设置有翅片40。位于吸热腔20内的翅片40可以增加吸热腔20和半导体件10的冷端11之间的换热面积，从而可以使得吸热腔20和半导体件10的冷端11之间换热充分。位于放热腔30内的翅片40可以增加放热腔30和半导体件10的热端12之间的换热面积，从而可以使得放热腔30和半导体件10的热端12之间换热充分。
根据本发明实施例的车辆，包括上述实施例的车辆的加热器100。由于上述实施例的加热器100利用半导体件10的制冷特性，在半导体件10的冷端11和热端12之间形成热泵效应，从而可以使得半导体件10所消耗动力电池的电能远远小于半导体件10所移动的热能，换言之，根据本发明实施例的加热器100能耗低，可以依靠半导体件10的热泵效应提供给驾驶室较多的热能，可以提高车辆的续航能力。
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 (8)

1.一种车辆的加热器，其特征在于，包括：
半导体件，所述半导体件与所述车辆的动力电池相连，所述半导体件具有冷端和热端；
吸热腔，所述吸热腔贴靠在所述冷端处且所述吸热腔内流动有第一冷却液；
放热腔，所述放热腔贴靠在所述热端处且所述放热腔内流动有第二冷却液，所述放热腔与所述车辆的空调器连通。
2.根据权利要求1所述的车辆的加热器，其特征在于，所述吸热腔具有第一进液口和第一出液口，所述放热腔具有第二进液口和第二出液口，所述第一进液口和所述第二进液口位于所述加热器的同一侧，所述第一出液口和所述第二出液口位于所述加热器的同一侧。
3.根据权利要求1所述的车辆的加热器，其特征在于，所述吸热腔设置在所述放热腔的上方。
4.根据权利要求3所述的车辆的加热器，其特征在于，所述放热腔的上表面具有凹槽，所述半导体件设置在所述凹槽内，且所述半导体件的所述冷端与所述放热腔的上表面平齐。
5.根据权利要求1所述的车辆的加热器，其特征在于，进入所述吸热腔内流动的第一冷却液为冷却水，所述冷却水的温度w满足：w≥30℃。
6.根据权利要求1所述的车辆的加热器，其特征在于，所述放热腔的体积大于所述吸热腔的体积。
7.根据权利要求1所述的车辆的加热器，其特征在于，所述吸热腔和所述放热腔内分别设置有翅片。
8.一种车辆，其特征在于，包括根据权利要求1-7中任一项所述的车辆的加热器。
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