利用低级资源的热调节系统式电动或混合动力机动车技术方案

本发明专利技术涉及机动车，其具有驱动主动轮用的低废热式发动机（ＭＥ）和驾驶室（ＣＡＢ）空气温度调节系统，所述调节系统具有可逆式热泵（ＰＡＣ），该热泵分别对载热流体流经的分配回路（ＤＩ）和排放回路（ＲＥ）进行温度调节，其中，所述分配回路（ＤＩ）连接到作用于进入驾驶室（ＣＡＢ）的空气的交换器（Ｈ２），且通过电动阀（ＥＶ１）连接到作用于进入驾驶室（ＣＡＢ）的空气的另一交换器（Ｈ１），所述排放回路（ＲＥ）连接到作用于外部空气的交换器（Ｆ１），所述排放回路还连接于所述发动机（ＭＥ）以与所述发动机进行热交换。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
近几年来，来自科研实验室、生产厂家或设备销售商的供实验用、 甚至商用的出版物、实施例十分丰富，显示出寻求适于这些新的机械装置、 一般来说适于减轻汽车空调的环境影响的解决方案的研究力度。制热时，内燃机的强热惯性可使舒适性保持一定的时间。这段时 间可借助于增补的电阻得到有效延长，通常是对进入到驾驶室中的空气。 当发动机冷却时，或者当蓄电池过多放，时，热机自动重新发动。由于从外部环境获取基本的能量需要，热泵具有很高的效率，该 效率表示为向驾驶室释出的能量与所消耗的车载能量之比。该比率也称为 性能系数或COP，在空气调节时通常为2至3,取暖时稍微多一点。因此， 通过供给牵引用蓄电池的能量的一容许部分，足以确保提供的取暖和空气 调节服务与热力车提供的相同。如果在空气调节且更可能的是在取暖时，热泵潜在的高能量效率 具有吸引力，那么，在应用于机动车时，常常对真实的实用性能感到失望。系统的内部热损失、操作情况的变化性、以及泵与其最佳效率差距;f艮大的许多不稳定现象说明所述差距。为了得益于极大批量生产的部件的成本和质量，解决办法必须能 适用于市场上的取暖和空调装置以及普通的机动车的正面交换器系统。此外，针对来自批量生产的热力车加以变化的电动续驶里程式电 动车和混合动力车，解决方案应考虑符合这样的限制条件，即与原来的 取暖和空调装置、其用于自动热调节型式的控制逻辑、驾驶室的布局、"热 箱"(通风机加作用于外部空气的交换器的机动装置)的安装以及在分配 给机动车的前正面交换器的容积，保持完全兼容。调节系统具有结构紧凑的可逆式热泵PAC，其内部技术一一蒸汽 压缩循环、磁热效应机、斯特令机(machine Stirling)、珀尔帖效应(effet Peltier)系统等一一与逆变装置从本专利技术来看是无关紧要的，所述逆变装泵PAC连接于载热流体通常是甘醇化水流经的两个回路。分配回路DI连接于驾驶室CAB的取暖/空调装置HVAC。该取暖 /空调装置为普通结构，其工作情况将在后面详述。更确切地说，它始终连 接于"空气加热器"，所迷空气加热器在这里称之为交换器H2，它根据 电动阀EV1的位置可连接于交换器Hl(该交换器的普通名称为"蒸发器"， 通常是普通机动车的空调回路的一部分，被提供给冷却剂，但是根据优选 实施方式，所述交换器这里改变其原来的作用，或必要时予以取代，且由 载热流体通过)。根据机动车的配备程度，混合叶板(volet) V的位置或者由驾驶 室的调节计算机进行控制，或者连接于驾驶员操纵的手动温度控制机构。 在这两种情况下，随着外部温度T2在第一种情况下快速下降、在第二种 情况下逐渐下降，电动阀EV1使混合物朝"热"端移动，以使手动制热控 制机构的响应保持平稳。所谓高热，根据阳光的情况和排放回路的温度(其取决于牵引电 动机的使用强度)，通常为20X:以上，或者只要当交换器H1的制冷功率 变得不足时，热泵就换向。目前，分配回路DI保持是冷的，排放回路RE 保持是热的。电动阀EV1根据指令(其由驾驶室调节用计算机产生，或由 手动温度控制机构产生，视情况而定)，调节在装置HVAC的出口的空气 温度T1。图l考虑下述假设驾驶室调节用计算机或手动温度控制机构控 制叶板V的控制逻辑是在热泵PAC换向的同时进行逆变。这种控制逆变 的实际实施原则上并不困难，如果叶板具有电动致动器，则尤其不困难。 在这种情况下，对电动阀EV1的调节伴随着叶板并辅助其作用，以获得所 需温度Tl的调节幅度和调节渐进性。在叶板V的控制机构不能换向的情 况下，引入停止对交换器H2 (未示出)的供给的电动阀，当热泵处于"制 冷，，模式时该电动阀关闭，以便优先使用交换器H1中的流量。在这种情 况下，叶板的位置无关紧要，调节仅由电动阀EV1进行。图6所示的实施 方式中以及后面将予以说明的可供选择的第二优选实施例，在所有情况下 都通过混合叶板V保持驾驶室的温度调节能力。系统的处理逻辑系统与驾驶室可能配设的热调节计算机共存，除 了来自去除部件如空调压缩机的信息输入的中和处理或模拟一一视情况而 定一一以外，无需改变计算机也无需重新给定其参数。通过作用于手动的 或由装置HVAC的驾驶室调节用计算机给出的指令变化一一例如通过叶 板移动所读取的，第一交换器对通过与排放回路进行混合的混合用电动阀 进入驾驶室的空气的温度控制辅助混合叶板的作用，因此可能与仍起作用 的所述可能配设的驾驶室调节用计算机没有干扰，从而一方面无论可逆式热泵的定向如何，保持进入驾驶室的空气的温度调节幅度的连续性和渐进 性，另一方面根据外部气温，调节进入驾驶室的相同空气的湿度。总之，在数量级上，排放空气的能量回收因此可使热泵的尺寸确 定和平均耗量减小10%，还可使系统的性能提高5%。在夏天，流体和排放空气之间的平均温差可达25'C。在冬季，因 为流体不能在0匸之下，不然，交换器就有快速结霜的危险，所以温差下 降到15。C左右，但是，水蒸汽冷凝潜热的回收在这里极大地有助于获得可 利用的总功率。下面说明图4所示的实施方式，其在前一实施方式中增加热储存。下面说明图5所示的实施方式，其在前一实施方式中增加内燃式 热机MC。内燃机MC配设有其本身的冷却回路，其通常具有交换器F2、集 成泵P4和恒温器C2，所述恒温器C2通过使甘醇化水的全部或部分流量 在电动机中通过并绕过交换器F2进行再循环，来调节甘醇化水的温度。通常设置用于驾驶室制热的水出口在这里在关闭电动阀EV5的控制下，连接在分配回路DI上。由于这种连接的回程支路始终与热泵的回路连通，因此，内燃机 的制冷回路分享所述的载热流体储存、增压和脱气用的相同箱R。实际上， 该箱在车上是唯一的，且向整个载热流体网供应。112]下面说明图6所示的实施方式，其在前一实施方式中增加用于在 非常低的温度下中继热泵的使用。在该实施例中，机动车还具有第二热泵 PAC2，其中，第二热泵的排放回路RE2连接交换器F1，所述第二热泵的 分配回路可通过电动阀EV8连接于排放回路RE。因此，当建立这种连接 时，两个热泵彼此限定一中间回路，该中间回路与交换器F1隔离且连接 电动机ME，其它可能配设的部件如下电动机的电子控制盒DRIVE,作 用于iiA驾驶室的空气的交换器Hl、 H2，蓄电池BAT，作用于驾驶室排 放空气的交换器E。而且，当未建立这种连接时，交换器F1相对于热泵 PAC，在排放回路RE中取代所述热泵PAC2。113虽然前述所有的装置对减小泵PAC的温度范围的有利影响，但 是，由于非常寒冷一一即在-18'C以下，目前的热泵技术难以从寒冷空气提 取热量，部件的直接由壁散发的热排放的较大一部分也损失掉，以致泵 PAC释出的功率不可避免地下降，甚至尽管需求量在增大。在这些情况下， 对于继续显得令人满意的普通机动车，温差增大。114在我们这些地区，对于这些异乎寻常的情况，值得推荐的权宜之 计是可以加装作用于进入驾驶室的空气的电阻器，这是一种在大部分制 热装置上的标准装置，以便当电动机加热时加速驾驶室升温，这里，其有 利地可再利用作补充资源。115]但是，这里提出的是根本解决或者用于北欧各国的机动车、或者 如前所述的问题，因为这个解决方案在优化整个装置中具有更进一步的潜 力。116本文档来自技高网...

【技术保护点】
机动车，其具有驱动主动轮用的低废热式发动机（ＭＥ）和驾驶室（ＣＡＢ）空气温度调节系统，所述调节系统具有可逆式热泵（ＰＡＣ），该热泵分别对载热流体流经的分配回路（ＤＩ）和排放回路（ＲＥ）进行温度调节，　所述机动车的特征在于，所述分配回路（ＤＩ）连接到作用于进入驾驶室（ＣＡＢ）的空气的交换器（Ｈ２），且通过电动阀（ＥＶ１）能连接到作用于进入驾驶室（ＣＡＢ）的空气的另一交换器（Ｈ１），所述排放回路（ＲＥ）连接到作用于外部空气的交换器（Ｆ１），所述排放回路还连接于所述发动机（ＭＥ）以与所述发动机进行热交换。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：A杜阿尔，
申请(专利权)人：电动汽车公司，
类型：发明
国别省市：FR[法国]