CN112124030B - 电动车外置空调系统、控制方法及电动车 - Google Patents

Abstract

本发明涉及电动汽车领域，提供一种电动车外置空调系统、控制方法及电动车。该外置空调系统包括中网和风扇，所述外置空调系统还包括：换热器、电池散热器、温度传感器以及控制器，其中，所述换热器和所述电池散热器位于所述中网和所述风扇之间；所述温度传感器与所述换热器连接，并且与所述电池散热器连接；所述控制器用于：在所述换热器需要吸热时，检测所述换热器以及所述电池散热器的温度；在所述电池散热器的温度大于换热器的温度时，控制所述风扇旋转，通过风将所述电池散热器的温度送至所述换热器以对所述换热器进行加热，可以提高空调的供暖性能，同时防止结霜。

Description

电动车外置空调系统、控制方法及电动车

技术领域

本发明涉及电动车辆技术领域，特别涉及一种电动车外置空调系统、控制方法及电动车。

背景技术

纯电动车由于目前没有发动机，因此无法采用发动机热水预热来进行采暖，目前常使用热泵技术来解决空调系统问题，即让换热器在蒸发器和冷凝器之间转化。但是，由于冬天天气比较寒冷，室外换热器无法吸入大量热量，导致驾驶室供暖不好，同时在结霜后也难以进行化霜。当前常采用PTC(Positive Temperature Coefficient，正温度系数热敏电阻)、双热泵或储能罐等技术辅助化霜，但是分别具有耗电量大、成本高以及化霜效果差的问题。

发明内容

有鉴于此，本发明旨在提出一种电动车外置空调系统，以提高空调的供暖性能，从而有效降低结霜概率。

为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：

一种电动车外置空调系统，该外置空调系统包括中网和风扇，所述外置空调系统还包括：换热器、电池散热器、温度传感器以及控制器，其中，所述换热器和所述电池散热器位于所述中网和所述风扇之间；所述温度传感器与所述换热器连接，并且与所述电池散热器连接；所述控制器用于：在所述换热器需要吸热时，检测所述换热器以及所述电池散热器的温度；在所述电池散热器的温度大于换热器的温度时，控制所述风扇旋转，通过风将所述电池散热器的温度送至所述换热器以对所述换热器进行加热。

进一步的，控制所述风扇旋转，通过风将所述电池散热器的温度送至所述换热器以对所述换热器进行加热包括：当所述换热器位于所述电池散热器和所述风扇之间时，控制所述风扇正转，以使风从所述中网进入，并将所述电池散热器的温度送至所述换热器以对所述换热器进行加热；当所述电池散热器位于所述换热器和所述风扇之间时，控制所述风扇反转，以使风从机舱盖进风口以及底盘进风口进入，并将所述电池散热器的温度送至所述换热器以对所述换热器进行加热。

进一步的，所述外置空调系统还包括：传热装置，位于所述换热器和所述电池散热器之间，与所述换热器和所述电池散热器接触设置，且所述传热装置在通电时导热；所述控制器还用于在所述电池散热器的温度大于所述换热器的温度时，控制所述传热装置通电。

进一步的，所述传热装置包括：第一导电槽、第二导电槽以及与所述第一导电槽和所述第二导电槽连通的多个扁管，其中，所述传热装置通过所述第一导电槽和所述第二导电槽分别与所述换热器和所述电池散热器接触，所述第一导电槽、所述第二导电槽和所述多个扁管中具有相互连接并可通电的导线。

进一步的，所述外置空调系统还包括：连接片，设置在所述第一导电槽与所述换热器之间，以及所述第二导电槽和所述电池散热器之间，导热且不导电。

进一步的，所述连接片为陶瓷。

相对于现有技术，本发明所述的电动车外置空调系统具有以下优势：

本发明所述的电动车外置空调系统，在所述换热器需要吸热时，检测换热器以及电池散热器的温度；在电池散热器的温度大于换热器的温度时，控制风扇旋转，通过风将电池散热器的温度送至换热器以对换热器进行加热。本发明利用电池散热器的温度，通过风扇产生的风对换热器进行加热，可以防止换热器结霜，同时使换热器更多地吸热，提高空调的供暖性能。

本发明的另一目的在于提出一种电动车外置空调控制方法，以提高空调的供暖性能，从而有效降低结霜概率。

为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：

一种电动车外置空调控制方法，该外置空调包括中网和风扇，所述外置空调控制方法基于位于所述中网和所述风扇之间的换热器和电池散热器执行，该外置空调控制方法包括：在所述换热器需要吸热时，检测所述换热器以及所述电池散热器的温度；在所述电池散热器的温度大于换热器的温度时，控制所述风扇旋转，通过风将所述电池散热器的温度送至所述换热器以对所述换热器进行加热。

进一步的，所述外置空调控制方法还使用传热装置，位于所述换热器和所述电池散热器之间，与所述换热器和所述电池散热器接触设置，且所述传热装置在通电时导热，该外置空调控制方法还包括：在所述电池散热器的温度大于所述换热器的温度时，控制所述传热装置通电。

进一步的，所述传热装置包括：第一导电槽、第二导电槽以及与所述第一导电槽和所述第二导电槽连通的多个扁管，其中，所述传热装置通过所述第一导电槽和所述第二导电槽分别与所述换热器和所述电池散热器接触，所述第一导电槽、所述第二导电槽和所述多个扁管中具有相互连接并可通电的导线。

所述电动车外置空调控制方法与上述电动车外置空调系统相对于现有技术所具有的优势相同，在此不再赘述。

本发明的另一目的在于提出一种电动车，以提高空调的供暖性能，从而有效降低结霜概率。

为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：

一种电动车，该电动车包括上文所述的电动车外置空调系统。

所述电动车与上述电动车外置空调系统相对于现有技术所具有的优势相同，在此不再赘述。

本发明的其它特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。

附图说明

构成本发明的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施方式及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1是本发明一实施例提供的电动车外置空调系统的结构示意图；

图2是本发明另一实施例提供的电动车外置空调系统的结构示意图；

图3A是本发明一实施例提供的换热器、传热装置以及电池散热器的侧剖视图；

图3B是本发明一实施例提供的换热器、传热装置以及电池散热器的俯视图；

图4是本发明一实施例提供的传热装置的导线结构示意图；

图5是本发明一实施例提供的电动车外置空调系统的工作原理图；

图6是本发明一实施例提供的电动车外置空调控制方法的流程图。

附图标记说明：

1 中网 2 风扇

3 换热器 4 电池散热器

5 传热装置 51 第一导电槽

52 第二导电槽 53 导线

54 连接片 55 导管

6 控制器 7 DC/DC转化器

8 电池

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施方式及实施方式中的特征可以相互组合。

下面将参考附图并结合实施方式来详细说明本发明。

图1是本发明一实施例提供的电动车外置空调系统的结构示意图。如图1所示，该外置空调系统包括中网1和风扇2，所述外置空调系统还包括：换热器3、电池散热器4、温度传感器以及控制器6，其中，所述换热器3和所述电池散热器4位于所述中网1和所述风扇2之间；所述温度传感器与所述换热器3连接，并且与所述电池散热器4连接；所述控制器6用于：在所述换热器3需要吸热时，检测所述换热器3以及所述电池散热器4的温度；在所述电池散热器4的温度大于换热器3的温度时，控制所述风扇2旋转，通过风将所述电池散热器4的温度送至所述换热器3以对所述换热器3进行加热。

电动车外置空调系统的换热器3可以做蒸发器和冷凝器使用，在驾驶室需要供暖时，换热器3作为蒸发器，进行吸热，以便当换热器3中的媒介进入驾驶室的换热器3时放热供暖；在驾驶室需要制冷时，换热器3作为冷凝器，进行放热，以便当换热器3中的媒介进入驾驶室的换热器3时吸热制冷。

如图1所示，中网1边长为X，换热器3与电池散热器4边长为Y，优选需X＞Y，以更好地利用来自中网1方向的风能。在本发明图1中，虽然设置电池散热器4位于换热器3和风扇2之间，但是本发明并不限于此，换热器3和电池散热器4的位置也可以进行互换。同时风扇2内部具有电压转化器，控制器6可以控制风扇2的运转，可以将正向电压进行反向逆变，使得风扇2既可以正转，也可以反转，具体控制方式如下：

在空调未开启时，即换热器3不工作，则仅对风扇2控制进行电池散热，例如控制风扇2正转，将风从中网1外抽进来，并使风通过电池散热器4带走热量进行散热。

在空调开启后，换热器3工作，如果驾驶室空调为制冷模式，则电动车外置空调系统的换热器3作为冷凝器使用，进行放热，风扇2依然正转，使风经过换热器3和电池散热器4，带走热量进行放热和散热。

本发明重点在于电动车外置空调系统的换热器3作为蒸发器使用。如果当前驾驶室空调为供暖模式，则电动车外置空调系统的换热器3作为蒸发器使用进行吸热，此时通过温度传感器(未绘示)检测换热器3和电池散热器4的温度，当发现电池散热器4的温度小于等于换热器3的温度时(通常这种情况并不多见)，可以不进行任何特殊的逻辑控制。当发现电池散热器4的温度大于换热器3的温度时，此时控制风扇2旋转，而旋转方向取决于换热器3和电池散热器4的位置：当换热器3位于电池散热器4和风扇2之间时，风扇2正转，以使风从中网1进入，并将电池散热器4的温度送至换热器3以对换热器3进行加热；当电池散热器4位于换热器3和风扇2之间时，风扇2反转，以使风从机舱盖进风口以及底盘进风口进入，将电池散热器4的温度送至换热器3以对换热器3进行加热。

图2是本发明另一实施例提供的电动车外置空调系统的结构示意图。如图2所示，所述外置空调系统还包括：传热装置5，位于所述换热器3和所述电池散热器4之间，与所述换热器3和所述电池散热器4接触设置，且所述传热装置5在通电时导热；所述控制器6还用于在所述电池散热器4的温度大于所述换热器3的温度时，控制所述传热装置5通电。

在本实施例中添加了传热装置5，作为换热器3和电池散热器4之间热传递的媒介，以便更好地使电池散热器4的温度传递至换热器3。具体控制方式如下：

同样的，温度传感器会检测电池散热器4的温度和换热器3的温度，当电池散热器4的温度小于等于换热器3的温度时，传热装置5不不通电；当电池散热器4的温度大于换热器3的温度时，此时，控制器6可以控制电池8提供电压给DC/DC转化器7，DC/DC转化器7进行电压转化为传热装置5的工作电压，然后控制传热装置5导电工作，利用帕尔帖原理，将电池散热器4一端的热量传递至换热器3一端，以使换热器3吸热。本发明以下提供一种传热装置5的结构。

图3A是本发明一实施例提供的换热器3、传热装置5以及电池散热器4的侧剖视图，图3B是本发明一实施例提供的换热器3、传热装置5以及电池散热器4的俯视图。如图3A-3B所示，所述传热装置5可以包括：第一导电槽51、第二导电槽52以及与第一导电槽51和第二导电槽52连通的多个扁管，扁管的厚度与换热器3和电池散热器4的扁管的厚度一致，进行水平排列。第一导电槽51和第二导电槽52位于传热装置5两端，传热装置5通过第一导电槽51和第二导电槽52分别与换热器3和电池散热器4接触。优选本发明实施例可以将换热器3、电池散热器4以及传热装置5通过钎焊方式连接一体。在第一导电槽51与换热器3之间，以及第二导电槽52和电池散热器4之间还可以设置连接片54，连接片54具有导热且不导电的特性，例如为陶瓷材质，以防止电流从连接片54流出。另外，传热装置5还可以连接温度传感器，以实时监测传热装置5的温度。

图4是本发明一实施例提供的传热装置5的导线结构示意图。第一导电槽51、第二导电槽52和多个扁管中具有相互连接并可通电的导线，形成如图4所示的形状(造成此形状的原因在于第一导电槽51、第二导电槽52以及多个扁管同样构成该形状)，图4中竖向的导线数量与导管55数量相同，横向导线为第一导电槽51和第二导电槽52中的导线，使得第一导电槽51和第二导电槽52一个作为正极，一个作为负极，与电池8形成回路。电池8的电流通过DC/DC转化器7之后，流入第一导电槽51的导线，并分别通过多个导管55中的导线，然后汇合至第二导电槽52的导线，再流回DC/DC转化器7。

图5是本发明一实施例提供的电动车外置空调系统的工作原理图。如图5所示，传热装置5可以设置为两个贴片的形式，每个贴片中设置多个导管55(优选为3个)，贴片两端分别连接第一导电槽51和第二导电槽52。可以理解的是，传热装置5也可以设置为一个整体贴片，这样所有多个导管55都位于该整体贴片中。如图5箭头所示，本发明传热装置5通过通电，将电池散热器4的温度导入换热器3，以供换热器3吸热，再加上上文所述的风扇2的协助，可以有效防止换热器3结霜，同时使换热器3更多地吸热，提高空调的供暖性能，使整车热效率进一步得到提升。

图6是本发明一实施例提供的电动车外置空调控制方法的流程图。如图6所示，该外置空调包括中网和风扇，所述外置空调控制方法基于位于所述中网和所述风扇之间的换热器和电池散热器执行，该外置空调控制方法包括：

步骤S61，在所述换热器需要吸热时，检测所述换热器以及所述电池散热器的温度；

步骤S62，在所述电池散热器的温度大于换热器的温度时，控制所述风扇旋转，通过风将所述电池散热器的温度送至所述换热器以对所述换热器进行加热。

进一步的，所述外置空调控制方法还使用传热装置，位于所述换热器和所述电池散热器之间，与所述换热器和所述电池散热器接触设置，且所述传热装置在通电时导热，该外置空调控制方法还包括：在所述电池散热器的温度大于所述换热器的温度时，控制所述传热装置通电。

进一步的，所述传热装置包括：第一导电槽、第二导电槽以及与所述第一导电槽和所述第二导电槽连通的多个扁管，其中，所述传热装置通过所述第一导电槽和所述第二导电槽分别与所述换热器和所述电池散热器接触，所述第一导电槽、所述第二导电槽和所述多个扁管中具有相互连接并可通电的导线。

上述电动车外置空调控制方法的实施例与上文所述的电动车外置空调系统的实施例类似，在此不再赘述。

本发明还提供一种电动车，该电动车包括上文所述的电动车外置空调系统。

以上所述仅为本发明的较佳实施方式而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种电动车外置空调系统，该外置空调系统包括中网和风扇，其特征在于，所述外置空调系统还包括：

换热器、电池散热器、温度传感器以及控制器，其中，

所述换热器和所述电池散热器位于所述中网和所述风扇之间；

所述温度传感器与所述换热器连接，并且与所述电池散热器连接；

所述控制器用于：

在所述换热器需要吸热时，检测所述换热器以及所述电池散热器的温度；

在所述电池散热器的温度大于换热器的温度时，控制所述风扇旋转，通过风将所述电池散热器的温度送至所述换热器以对所述换热器进行加热。

2.根据权利要求1所述的电动车外置空调系统，其特征在于，控制所述风扇旋转，通过风将所述电池散热器的温度送至所述换热器以对所述换热器进行加热包括：

当所述换热器位于所述电池散热器和所述风扇之间时，控制所述风扇正转，以使风从所述中网进入，并将所述电池散热器的温度送至所述换热器以对所述换热器进行加热；

当所述电池散热器位于所述换热器和所述风扇之间时，控制所述风扇反转，以使风从机舱盖进风口以及底盘进风口进入，并将所述电池散热器的温度送至所述换热器以对所述换热器进行加热。

3.根据权利要求1所述的电动车外置空调系统，其特征在于，所述外置空调系统还包括：

传热装置，位于所述换热器和所述电池散热器之间，与所述换热器和所述电池散热器接触设置，且所述传热装置在通电时导热；

所述控制器还用于在所述电池散热器的温度大于所述换热器的温度时，控制所述传热装置通电。

4.根据权利要求3所述的电动车外置空调系统，其特征在于，所述传热装置包括：

第一导电槽、第二导电槽以及与所述第一导电槽和所述第二导电槽连通的多个扁管，其中，

所述传热装置通过所述第一导电槽和所述第二导电槽分别与所述换热器和所述电池散热器接触，所述第一导电槽、所述第二导电槽和所述多个扁管中具有相互连接并可通电的导线。

5.根据权利要求4所述的电动车外置空调系统，其特征在于，所述外置空调系统还包括：

连接片，设置在所述第一导电槽与所述换热器之间，以及所述第二导电槽和所述电池散热器之间，导热且不导电。

6.根据权利要求5所述的电动车外置空调系统，其特征在于，所述连接片为陶瓷。

7.一种电动车外置空调控制方法，该外置空调包括中网和风扇，其特征在于，所述外置空调控制方法基于位于所述中网和所述风扇之间的换热器和电池散热器执行，该外置空调控制方法包括：

在所述换热器需要吸热时，检测所述换热器以及所述电池散热器的温度；

在所述电池散热器的温度大于换热器的温度时，控制所述风扇旋转，通过风将所述电池散热器的温度送至所述换热器以对所述换热器进行加热。

8.根据权利要求7所述的电动车外置空调控制方法，其特征在于，所述外置空调控制方法还使用传热装置，位于所述换热器和所述电池散热器之间，与所述换热器和所述电池散热器接触设置，且所述传热装置在通电时导热，该外置空调控制方法还包括：

在所述电池散热器的温度大于所述换热器的温度时，控制所述传热装置通电。

9.根据权利要求8所述的电动车外置空调控制方法，其特征在于，所述传热装置包括：

第一导电槽、第二导电槽以及与所述第一导电槽和所述第二导电槽连通的多个扁管，其中，

所述传热装置通过所述第一导电槽和所述第二导电槽分别与所述换热器和所述电池散热器接触，所述第一导电槽、所述第二导电槽和所述多个扁管中具有相互连接并可通电的导线。

10.一种电动车，其特征在于，该电动车包括权利要求1-6中任意一项权利要求所述的电动车外置空调系统。

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