JPH08108735A - 電気車両の内部空間の暖房装置 - Google Patents

電気車両の内部空間の暖房装置

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Abstract

(57)【要約】 【目的】 高温電池を持つ車両において、構造的な簡単
さ及び比較的大きい安全性のため有利な高温電池の空気
冷却を可能にすると共に電池から来る空気の熱を利用す
る際、場合によつては高い電池の運転温度に対する充分
な温度低下が生ずるようにし、全体として有利な構造が
得られるようにする。 【構成】 電気車両の内部空間を暖房する装置は、空気
で冷却されかつ排熱を暖房に利用される高温電池１を持
つている。車両内部空間への熱の供給は、高温電池１の
排気及び新鮮空気を制御可能に当てられる熱交換器６を
持つ液体又は水の回路７を介して行われる。この液体又
は水の回路７は、電気駆動装置の熱を発生する構成要素
１４に接続され、従つてその冷却も引受ける。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、空気冷却されかつ排熱
を電気車両の内部空間の暖房のために利用される高温電
池を有する、電気車両の内部空間の暖房装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】ドイツ連邦共和国特許出願公開第２６３
８８６２号明細書から、電気車両において、走行開始前
に鉛電池の電池ブロツクを高い温度に加熱し、蓄えられ
ている熱エネルギーを走行運転中に車両の暖房に利用す
ることによつて、この刊行物に従つて設けられる電池を
蓄熱器としても使用することが公知である。その際電池
ブロツクの熱を液体回路又は電池の空気冷却により排出
することができる。
【０００３】計画されている電気車両に対しては、その
比較的大きいエネルギー密度のため、いわゆる高温電池
が好まれるが、運転状態に応じて高温電池を多く又は少
なく冷却せねばならない。
【０００４】これに関連して、ドイツ連邦共和国特許出
願公開第４２２６７８１号明細書から、液状熱伝達媒体
を持つ熱伝達媒体回路を車両に設けて、電気駆動装置の
構成要素の排熱と、液体回路を介して熱伝達媒体回路の
熱交換器に結合されている高温電池の排熱とを吸収し、
車両内部空間用暖房体として利用可能な熱交換器を介し
て車両内部空間の空気へ放熱することが公知である。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】さて本発明の課題は、
高温電池を持つ車両において、構造的な簡単さ及び比較
的大きい安全性のため有利な高温電池の空気冷却を可能
にすると共に、電池から来る空気の熱を利用する際、場
合によつては高い電池の運転温度に対する充分な温度低
下が生ずるようにし、全体として有利な構造が得られる
ようにすることである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】この課題を解決するため
本発明によれば、高温電池の排気が、新鮮空気も制御可
能に当てられる第１の熱交換器を経て制御可能に導か
れ、第１の熱交換器が、電気車両の内部空間の空気へ放
熱する第２の熱交換器を持つ液体又は水の回路の一部と
して設けられ、この液体又は水の回路が、水又は液体の
流れ方向において第２の熱交換器の後で、電気駆動装置
の熱を発生する構成要素例えば変圧器又は調整器及び電
動機の排熱を吸収するためこれらの構成要素に接続され
ている。
【０００７】本発明は、車両内部空間の暖房のために、
高温電池の排気の熱を供給可能な液体又は水の回路を設
けるという思想に基いている。こうして一方では安全性
にとつて有利な高温電池の空気冷却を行うことができ
る。他方では車両内での実際上任意の配置で、電池の熱
をたいした損失なしに内部空間へ導くことができる。な
ぜならば、回路に流れる液体特に水は、少ない量でも大
きい熱量を運搬でき、液体導管は多額の費用なしに熱損
失のないように絶縁可能である。
【０００８】液体又は水の回路（以下水回路又は液体回
路という）は熱の吸収従つて電気駆動装置の熱を発生す
る構成要素の冷却にも利用されるので、全体の構造費用
は所望のように僅かである。これは容易に可能である。
なぜならば、適当に構造設計すると、液体の温度は、最
大出力の暖房運転でも比較的低く保たれるからである。
【０００９】暖房の必要がない場合、第１の熱交換器が
場合によつては熱の排出に必要な程度新鮮空気を当てら
れるので、液体回路を電気駆動装置の構成要素の冷却に
のみ用いることができる。
【００１０】これに関連して本発明の好ましい実施態様
によれば、液体回路が第２の熱交換器をバイパスする制
御可能なバイパス通路を持つているので、車両内部空間
へは熱が供給されないようにすることができる。
【００１１】更に高温電池と第１の熱交換器との間で空
気を全部又は一部空気循環運転で導かれるので、電池の
排熱は場合によつては完全に液体回路へ移行せしめられ
る。
【００１２】場合によつては液体回路に蓄熱器を設け
て、暖房のために必要でない熱を一時的に蓄えることが
できる。
【００１３】本発明の別の有利な特徴については、他の
請求項及び図面に基いて行われる有利な実施例の以下の
説明が参照される。
【００１４】
【実施例】図１によれは、高温電池１は空気入口２及び
空気出口３を持つているので、送風機４により冷却空気
を高温電池１に通すことができる。
【００１５】後述する空気案内兼ダンパ装置５により、
高温電池１へ冷たい新鮮空気を供給し、高温電池１にお
ける温度上昇後この空気を外部へ排出することができ
る。他方高温電池１の温度上昇した排気を全部又は一部
空気循環運転で送風機４の吸入側へ導くことも可能で、
その際空気は、水回路７の一部として設けられかつ場合
によつては別の送風機８（又は対流）により直接冷たい
新鮮空気を当てられる熱交換器６を経て導かれる。
【００１６】水回路７は循環ポンプ９を持ち、この循環
ポンプ９の後に蓄熱器１０及び別の熱交換器１１が設け
られ、蓄熱器１０と熱交換器１１との間には制御弁１２
が設けられて、場合によつては循環ポンプ９から来る水
を熱交換器１１に対して並列なバイパス通路１３へバイ
パスする。
【００１７】熱交換器１１は、水の熱を車両内部空間の
空気又は車両内部空間へ供給される空気へ排出して、内
部空間を場合によつては暖房するのに用いられる。
【００１８】水の流れ方回において熱交換器６の前に電
気駆動装置の熱を発生する構成要素１４が設けられてい
るので、その熱を水へ排出し、水回路７を構成要素１４
の冷却回路として用い、これらの構成要素１４の排熱を
場合によつては暖房のために利用することができる。
【００１９】空気案内兼ダンパ装置５は、熱交換器６を
収容する空気室１５と２つの空気流入口１６′及び１
６″とを持ち、空気流入口１６′は常に高温電池１の空
気入口２に接続され、空気流入口１６″はダンパ１７に
より遮断可能であり、この空気流入口１６″を経て熱交
換器６が場合によつては新鮮空気を当てられる。更に２
つの空気流出口１８′及び１８″が設けられ、これらに
それぞれダンパ１９及び２０が付属して、高温電池１の
空気出口３から来る排気を空気流出口１８′を経て外部
へ排出すか、又は全部又は一部を熱交換器６へ供給し、
また熱交換器６から来る空気を空気流出口１８″を経て
外部へ排出するか、又は全部又は一部を高温電池１の空
気入口２へ供給する。
【００２０】ダンパ１７，１９及び２０は多様に設定す
ることができる。まず図２の（Ａ）では、高温電池１が
常に新鮮空気を供給され、高温電池１から来る排気が常
に外部へ排出されると共に、熱交換器６を経て常に新鮮
空気が流れ、それから外部へ排出されるように、ダンパ
１７，１９及び２０が設定されている。従つてこの運転
態様では、高温電池１が常に冷却され、水回路７は構成
要素１４の冷却にのみ役立つ。
【００２１】図２の（Ｂ）では、熱交換器６への新鮮空
気の供給が阻止され、高温電池１の全排気がその空気入
口２へ達するように、ダンパ１７，１９及び２０が設定
されている。それにより高温電池１の熱が完全に熱交換
器６従つて水回路７へ移行するので、車両内部空間暖房
のためこの熱を全部又は一部蓄熱器１０又は熱交換器１
１へ供給することができる。同時に水回路７は、引続き
構成要素１４の冷却に役立ち、構成要素１４の排熱は熱
交換器６の入口側で水の予熱に役立つ。
【００２２】図２の（Ｃ）では、高温電池１から来る排
気の一部だけ空気循環運転で熱交換器６を経て導くこと
ができるので、空気入口２から高温電池１へ適当な割合
の新鮮空気を供給することができる。
【００２３】図２の（Ｄ）では、ダンパ１７，１９及び
２０を原理的に任意の中間位置へもたらすことができる
ので、適当な混合運転が可能となり、熱交換器６は高温
電池１の排気及び新鮮空気を当てられ、熱交換器６から
出る空気は全部又は一部外部へ排出されるか、又は高温
電池１の空気入口２へ導かれる。
【００２４】図示した実施例とは異なり、空気流入口１
６′及び１６″を空気流出口１８′及び１８″と同様に
空気室１５の同じ側で横に並べて設けるか、又はただ１
つの空気流入口又はただ１つの空気流出口の部分として
設けることができる。
【００２５】高温電他１又は空気通路に汚物、塵埃、花
粉等がたまるのを防止するため、装置の空気入口又は高
温電池１又は送風機４の空気入口に適当な空気フイルタ
を設けるのがよい。図１の例では、空気フイルタ２１が
送風機４の入口側に設けられている。
【図面の簡単な説明】
【図１】暖房装置全体の接続図である。
【図２】高温電池及び第１の熱交換器への空気流を制御
する空気案内兼ダンパ装置の異なる運転状態における断
面図である。
【符号の説明】
１ 高温電池 ６ 第１の熱交換器 ７ 液体又は水の回路 １１ 第２の熱交換器 １４ 電気駆動装置の構成要素
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ヴオルフガング・オーデブレヒト ドイツ連邦共和国ジンデルフインゲン・プ フアルヴイーゼンアレー29

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 空気冷却されかつ排熱を電気車両の内部
    空間の暖房のために利用される高温電池を有するものに
    おいて、高温電池（１）の排気が、新鮮空気も制御可能
    に当てられる第１の熱交換器（６）を経て制御可能に導
    かれ、第１の熱交換器（６）が、電気車両の内部空間の
    空気へ放熱する第２の熱交換器（１１）を持つ液体又は
    水の回路（７）の一部として設けられ、この液体又は水
    の回路（７）が、水又は液体の流れ方向において第２の
    熱交換器（１１）の後で、電気駆動装置の熱を発生する
    構成要素（１４）の排熱を吸収するためこれらの構成要
    素（１４）に接続されていることを特徴とする、電気車
    両の内部空間の暖房装置。
  2. 【請求項２】 液体又は水の回路（７）が第２の熱交換
    器（１１）をバイパスする制御可能なバイパス通路（１
    ３）を持つていることを特徴とする、請求項１に記載の
    装置。
  3. 【請求項３】 高温電池（１）と第１の熱交換器（６）
    との間で空気が全部又は一部空気循環運転で導かれるこ
    とを特徴とする、請求項１又は２に記載の装置。
  4. 【請求項４】 液体又は水の回路（７）において第２の
    熱交換器（１１）の前又は熱を発生する構成要素（１
    ４）の前に蓄熱器（１０）が設けられていることを特徴
    とする、請求項１ないし３の１つに記載の装置。
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