用于车辆中的热存储的方法和系统技术方案

本发明专利技术提供一种用于为车辆中的热存储热泵系统的热存储装置充电的方法。该方法包括比较热存储装置的实际温度与目标温度，以及实际充电时间和可用充电时间，其中，该比较通过控制器进行。目标温度可以基于周围环境空气温度和周围环境空气湿度。实际充电时间是将热存储装置充电到目标温度所花费的时间。可用充电时间为当前时间和预期开车时间之间的差值。当目标温度大于实际温度，并且可用充电时间等于或大于实际充电时间时，控制器可为热存储装置充电，直到实际温度等于目标温度。

【技术实现步骤摘要】
用于车辆中的热存储的方法和系统
本专利技术涉及用于在车辆(例如混合动力电动车辆（HEV)或插电式混合动力电动车 辆（PHEV))中存储热能的方法，和用于实施本方法的系统。
技术介绍
电动车辆，例如混合动力电动车辆（HEV)、插电式混合动力电动车辆（PHEV)等，通 常包括电动机，其可以以纯电动车辆（EV )或电量消耗驱动模式单独推进车辆。车辆还可包 括内燃发动机（ICE)，来在增程模式中用作车辆的主推进系统，或来在混合动力或电量保持 模式中与电动机结合运行。 电动机通常从电源(例如能量存储系统（ESS))接收电功率。ESS可包括电池组或 能够存储大量热能的其他可再充电能量存储器件。ESS可在车辆被连接到外部电源(例如电 网）进行充电时存储热能。在较冷的环境温度下，由于各种因素，电量消耗较快。 ESS可与热管理系统(例如热泵系统）结合使用，以将被存储的热能传递到用于其 他用途(例如加热车辆的乘客车厢）的其他介质。
技术实现思路
提供了一种用于将车辆中的热存储热泵系统的热存储装置充电的方法。该车 辆通常具有静态充电状态（inactive charging state)和运动驱动状态（active drive state)，在静态充电状态中车辆熄火并且可被连接到外部电源进行充电。当车辆从运动驱 动状态转换到静态充电状态时应用该方法。 该方法包括首先测量热存储装置的实际温度。该方法然后包括确定用于热存储装 置的目标温度。这可通过热存储热泵系统中的控制器进行。控制器可分析一些参数以确定 理想目标温度，所述参数包括但不限于，周围环境空气温度和周围环境空气湿度。周围环境 空气温度和湿度可分别通过温度传感器和湿度传感器测量。温度传感器和湿度传感器配置 用于获取其各自的测量值，并且将那些测量值传送到控制器。 该方法进一步包括确定将热存储装置加热到目标温度所需要的实际充电时间。控 制器可根据一些因素(例如电源和热存储装置的类型)确定实际充电时间。该方法然后包括 确定可用充电时间。控制器通过计算当前时间和开车时间（departure time)之间的差值 确定可用充电时间。当前时间是车辆进入静态充电状态的时间。开车时间是车辆预期再次 进入运动驱动状态的时间。开车时间可通过输入模块传送到处理器。 该方法进一步包括比较热存储装置的实际温度与目标温度，以及实际充电时间与 可用充电时间。如果目标温度大于实际温度，并且可用充电时间等于或大于实际充电时间， 则控制器可开始充电。 还提供了实施上述方法的车辆热存储热泵系统。再次地，车辆通常具有静态充电 状态和运动驱动状态。热存储热泵系统通常包括冷却剂回路、位于冷却剂回路中的热存储 装置和控制器。冷却剂回路配置为令冷却剂循环，特别是循环经过热存储装置，以将热从其 去除。热存储装置配置为在车辆处于静态充电状态时，随着热存储装置被充电而存储热能。 控制器配置为根据上面所述的方法确定当车辆处于静态充电状态中时是否令热存储装置 充电。控制器进一步配置为根据其是否令热存储装置充电的确定来开始和终止充电。 热存储热泵系统可还包括温度传感器、湿度传感器和输入模块。温度传感器可配 置为测量周围环境空气温度，并且将该测量值传送到控制器。类似地，湿度传感器可配置为 测量周围环境空气湿度，并且将该测量值传送到控制器。输入模块可配置为将开车时间传 送到控制器。 当结合附图时，本专利技术的上述特征和优点以及其他特征和优点通过下面用于实现 仅由所附权利要求限定的本专利技术的最佳模式中的一些和其他实施例的详细描述而变得显 而易见。 【附图说明】 图1是具有热存储装置的热存储热泵系统的示意图； 图2是用于热存储装置在充电过程中的热存储的方法的示意性流程图； 图3是示出图2的方法的一个步骤的示意性流程图； 图4是示出图2的方法的另一个步骤的示意性流程图；以及 图5和6是示出图2-4的方法中的热存储装置目标温度的确定的曲线。 【具体实施方式】 下面的描述和附图涉及示例性实施例，并且本质仅为示例性的，不旨在限制本发 明、其应用或使用。全部附图中，一些部件以标准化或基本的符号示出。这些符号仅为图示 性和示例性的，并且绝不限制所示的任何特定结构、所示的不同结构之间的组合或权利要 求。所有零件的描述是开放式的，并且部件的任何示例是非穷尽的。 参照附图，其中，全部几幅附图中，相似的附图标记尽可能对应于相似或类似的 部件，用于车辆101 (包括但不限于混合动力电动车辆（HEV)、插电式混合动力电动车辆 (PHEV)等）中的热存储热泵系统100显示在图1中。车辆101可选择地以增程模式、混合 动力或电量保持模式、和纯电动车辆（EV)或电量消耗驱动模式运行。在增程模式中，后文 描述的内燃发动机（ICE) 119作为用于车辆101的唯一的推进系统运行。在混合动力模式 中，车辆101利用来自电动机(未示出）的电功率和来自ICE119的动力运行。在EV驱动模 式中，车辆101仅依靠电力来运行。 热存储热泵系统100通常包括热存储装置103和第一冷却剂回路104,热存储装置 103位于该第一冷却剂回路104中。热存储装置103可以是能够产生和存储热能的任何介 质、装置、机器等。例如，热存储装置103可以是包括至少一个电池或电池组的能量存储系 统（ESS)。 第一冷却剂回路104配置为循环第一冷却剂(特别地通过热存储装置103,或与热 存储装置103处于换热关系)，以将热从热存储装置103去除。该热可被传递到车辆101的 乘客车厢102,以加热乘客车厢102,如下面更详细描述的。 热存储热泵系统100进一步可包括第二冷却剂回路105和制冷回路106。第二冷 却剂回路105和制冷回路106可被配置为分别循环第二冷却剂和制冷剂。 制冷回路106可分别通过第一换热器107和第二换热器108与第一冷却剂回路 104和第二冷却剂回路105热连通。第一换热器107可以是制冷剂到液体的冷却器换热器， 其可用作热泵蒸发器，从第一冷却剂回路104中的第一冷却剂向制冷回路106中的制冷剂 散热。第二换热器108也可以是制冷剂到液体的换热器，其可用作热泵冷凝器，从制冷回路 106中的制冷剂向第二冷却剂回路105中的第二冷却剂散热。 第一冷却剂回路104可包括加热器109。加热器109可配置为加热第一冷却剂回 路104中的第一冷却剂，该第一冷却剂流动到热存储装置103,热可被储蓄和存储在该热存 储装置103中。加热器109可以是，但不限于，电阻加热器。 制冷回路106可包括压缩机110,其位于第一换热器107的下游以及第二换热器 108的上游。该压缩机110可配置用于压缩制冷剂。 制冷回路106可进一步包括第一热膨胀装置111、第二热膨胀装置112、第三换热 器113和第四换热器114。第一热膨胀装置111和第二热膨胀装置112可位于第二换热器 108的下游，并且可配置用于冷却和膨胀制冷剂，所述制冷剂分别被分配到第一换热器107 和第三换热器113。第一热膨胀装置111和第二热膨胀装置112可以是温度调节或热膨胀 阀，并且可通过电力或机械致动。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于为车辆中的热存储热泵系统的热存储装置充电的方法，该车辆具有静态充电状态和运动驱动状态，所述方法包括：测量热存储装置的实际温度；通过控制器确定用于热存储装置的目标温度；通过控制器确定将热存储装置加热到目标温度的实际充电时间；通过控制器确定将热存储装置加热到目标温度的可用充电时间；和通过控制器比较实际温度与目标温度，以及实际充电时间与可用充电时间；其中，所述热存储装置配置用于，在车辆处于静态充电状态中时，随着热存储装置被充电而存储热能。

【技术特征摘要】
2012.12.21 US 13/724,3281. 一种用于为车辆中的热存储热泵系统的热存储装置充电的方法，该车辆具有静态充 电状态和运动驱动状态，所述方法包括： 测量热存储装置的实际温度； 通过控制器确定用于热存储装置的目标温度； 通过控制器确定将热存储装置加热到目标温度的实际充电时间； 通过控制器确定将热存储装置加热到目标温度的可用充电时间；和 通过控制器比较实际温度与目标温度，以及实际充电时间与可用充电时间； 其中，所述热存储装置配置用于，在车辆处于静态充电状态中时，随着热存储装置被充 电而存储热能。2. 根据权利要求1所述的方法，其中，所述热存储装置为具有至少一个电池组的能量 存储系统（ESS)。3. 根据权利要求1所述的方法，进一步包括，在目标温度大于实际温度且当可用充电 时间等于或大于实际充电时间时，为热存储装置充电，直到实际温度等于目标温...

【专利技术属性】
技术研发人员：PS隆巴多，LP齐尔，M西蒙尼，
申请(专利权)人：通用汽车环球科技运作有限责任公司，
类型：发明
国别省市：美国;US