具有热电装置的温度控制系统制造方法及图纸

温度控制系统和方法可以被设计用于控制车辆的内部气候或另一期望区域的其他气候。用于车辆的温度控制系统可以具有提供加热和/或冷却的热电系统，所述热电系统包括补充加热和/或冷却。热电系统能够在选定极性上施加电流时在诸如液体冷却剂的工作流体与舒适空气之间传递热量。热电系统可以补充或替换从内燃发动机或其他主热源提供的热。热电系统还可以补充或替换从基于压缩机的制冷系统或其他主冷能源提供的冷能量。

【技术实现步骤摘要】
本申请是申请日为2013年3月29日、专利技术名称为“具有热电装置的温度控制系统”的中国专利申请201380029235.7(PCT/US2013/034690)的分案申请。相关申请的交叉引用本申请要求2012年4月4日提交的美国临时专利申请编号61/620350、2013年3月13日提交的美国专利申请编号13/802201和2013年3月13日提交的美国专利申请编号13/802050的优先权。这些申请中的每个申请的全部内容被合并于此供参考并作为本说明书的一部分。
本公开涉及温度控制领域，并且涉及包含热电装置的温度控制系统和方法。
技术介绍
车辆的乘客室通常通过加热、通风和空气调节(HVAC)系统被加热和冷却。HVAC系统在舒适的空气流入乘客室之前通过加热或冷却舒适空气的热交换器引导其流动。在热交换器中，例如，能量在舒适空气与诸如水-乙二醇冷却剂的冷却剂之间传递。舒适空气可以从环境空气或从乘客室的再循环空气与环境空气的混合物供应。用于车辆的乘客室加热和冷却的能量例如通常从诸如内燃发动机的燃料馈送发动机供应。一些汽车HVAC架构包括提供流向乘客室的空气的补充加热的正温度系数电阻(PTC)加热器装置。现有的汽车PTC装置HVAC架构具有各种缺点。
技术实现思路
本文所描述的实施例具有若干特征，他们之中的任何一个不能全权负责他们的期望属性。在不限制如权利要求所表述的本专利技术的范围的情况下，现在将简要讨论其中的某些优点。某些公开的实施例包括用于控制车辆的室内气候或另一期望区域的其他气候的系统和方法。一些实施例提供用于车辆的温度控制系统，在温度控制系统中热电系统提供补充加热和/或冷却。热电系统能够在选定极性上施加电流时在工作流体(例如液体冷却剂)与舒适空气之间传递能量。在特定实施例中，热电系统补充或替换从内燃发动机或其他主热源提供的热。热电系统还可以补充或替换从基于压缩机的制冷系统或其他主冷能量源提供的冷能量。某些公开的实施例包括用于停止发动机或发动机关闭冷却的系统和方法。发动机关闭冷却模式可以被用于在怠速发动机关闭期间维持舒适车厢达有限时间量。在此模式中，在发动机已关闭时蒸发器是不工作的。通过冷却剂的热惯性提供的冷却和热电模块能够允许发动机关闭并节省燃料，同时仍然允许乘客车厢被冷却。某些公开的实施例包括用于停止发动机或发动机关闭加热的系统和方法。发动机关闭加热模式可以被用于在怠速发动机关闭期间维持舒适车厢温度达有限时间量。通过热电模块提供的热、冷却剂中的热惯性和发动机缸体的热惯性允许系统加热车辆的车厢同时允许发动机关闭并节省燃料。所公开的实施例包括用于加热和冷却车辆的内部气候的系统。在一些实施例中，用于控制车辆的乘客室中的温度的系统包括主流体通道和可操作地连接到主流体通道的一个或更多个热电装置。热电装置可以包括至少一个热电元件，其经配置以第一极性施加电能时加热在主流体通道中流动的流体并以第二极性施加电能时冷却流体。热电装置可以被细分为多个热区。所述多个热区可以包括第一热区和第二热区，第一热区被连接到在第一极性与第二极性之间可切换的第一电路，第二热区被连接到第二电路，第二电路在独立于第一电路的极性的第一极性与第二极性之间是可切换的。该系统可以包括布置在主流体通道中并热连接到一个或更多个热电装置的第一热交换器。作为示例，主流体通道可以被连接到单一热电装置，热电装置的第一热区中的第一主表面以及布置在主流体通道中并被热连接到热电装置的第二热区中的第二主表面的第二热交换器在所述单一热电装置中。该系统可以包括工作流体通道；布置在工作流体通道中并被热连接到热电装置的第一热区中的第一废表面的第三热交换器；和布置在工作流体通道中并被热连接到热电装置的第二热区中的第二废表面的第四热交换器。热电装置可以经配置在第一热区中的第一主表面与第一废表面之间传递热能以及在第二热区中的第二主表面与第二废表面之间传递热能。该系统可以包括控制器，其经配置通过控制第一电路的极性和第二电路的极性使系统在多种可用模式中的一种中运行。所述多种可用模式可以包括除雾模式、加热模式和冷却模式。控制器可以经配置当至少一个热电装置以除雾模式运行时，独立地以一个或更多个热电装置的第二极性运行第一电路并以第一极性运行第二电路。该系统可以包括热连接到一个或更多个热电装置的第一热区中的第一废表面的第一工作流体回路和独立于所述第一工作流体回路的第二工作流体回路，第二工作流体回路被热连接到一个或更多个热电装置的第二热区中的第二废表面。第一工作流体回路和第二工作流体回路中的每一个可以被选择性连接在一个或更多个热电装置与散热片之间或一个或更多个热电装置与热源之间。当第一电路被切换到第一极性时，第一工作流体回路可以被连接到热源，以及当第一电路被切换到第二极性时，可以被连接到散热片。当第二电路被切换到第一极性时，第二工作流体回路可以被连接到热源，以及当第二电路被切换到第二极性时，可以被连接到散热片。该系统可以包括控制器，其经配置通过将第一电路切换到第二极性并将第二电路切换到第一极性以除雾模式运行该系统。在某些实施例中，使用HVAC系统向车辆的乘客室输送温度受控空气的方法包括以多种可用模式中的一种运行系统以向乘客室提供空气流。所述多种可用模式可以包括在车辆内的一个或更多个区中可单独运行的除雾模式、加热模式和冷却模式。该方法可以包括在除雾模式运行期间，通过将空气流引导到主流体通道中将空气输送到乘客室的至少一部分；通过去除来自热电装置的第一热区中的空气流的热能冷却主流体通道中的空气流；以及随后通过向热电装置的第二热区中的空气流添加热能加热空气流。该方法可以包括在加热模式运行期间，通过将空气流引导到主流体通道中将加热的空气流输送到乘客室的至少一部分；以及通过向热电装置的第一热区和第二热区中的空气流添加热能加热在主流体通道中的空气流。该方法可以包括在冷却模式运行期间，通过将空气流引导到主流体通道中将冷却的空气流输送到乘客室的至少一部分；以及通过去除来自热电装置的第一热区和第二热区中的空气流的热能冷却在主流体通道中的空气流。输送空气可以包括通过在第一热区与散热片之间循环第一工作流体去除来自所述热电装置中的至少一个热电装置的第一热区的热能以及通过在第二热区与热源之间循环第二工作流体向热电装置的第二热区添加热能。第一工作流体和第二工作流体中的每一个可以包括液态热传递流体。例如，第一工作流体可以包括水溶液，以及第二工作流体可以包括相同但是在不同温度下的水溶液。输送加热的空气流可以进一步包括向热电装置的第一热区提供具有第一极性的电能并且向热电装置的第二热区提供具有第二极性的电能。提供给热电装置的电能会导致热能从至少一个工作流体经由热电装置有待被传递到空气流。在一些实施例中，制造用于调节车辆中的乘客空气的系统的方法包括提供空气流动通道；一个或更多个热电装置可操作连接到空气流动通道；提供与一个或更多个热电装置的至少一个废表面热连通的至少一个工作流体通道；以及将第一电路连接到热电装置的第一热区。第一电路可以经配置以第一极性或以第二极性向第一热区选择性地供应电力。方法可以包括将第二电路连接到热电装置的第二热区。第二电路可以经配置以第一极性或以第二极性向第二热区选择性地供应电力。该方法可以包括提供本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种在车辆的内燃发动机停止期间，用于加热、冷却和/或除雾车辆的乘客室的温度控制系统，所述系统包括：发动机冷却剂回路，其包括经配置在其中输送冷却剂的发动机缸体冷却剂导管，其中所述发动机缸体导管与所述车辆的所述内燃发动机热连通；加热器芯，其被布置在所述车辆的舒适空气通道中并与所述发动机缸体冷却剂导管流体连通；热电装置，其具有废表面和主表面；补充热交换器，其被布置在所述舒适空气通道中并与所述热电装置的所述主表面热连通；废热交换器，其被连接到所述热电装置的所述废表面，其中所述废热交换器被连接到包含液相工作流体的流体回路，并且其中所述液相工作流体与热源或散热片流体连通；和控制器，其经配置以多种运行模式运行所述温度控制系统，并且其中所述多种运行模式包括：停止加热模式，其中所述内燃发动机的余热经配置在电流未被供应至所述热电装置并且所述内燃发动机被停止时，加热所述舒适空气流；和停止冷加热模式，其中所述热电装置经配置在接收以第一极性供应的电流时并且所述内燃发动机被停止时，通过从所述废表面向所述主表面传递热能而加热所述舒适空气流；以及其中在所述停止冷加热模式中，在所述热电装置没有提供热的情况下所述内燃发动机不能将所述舒适空气流加热到指定舒适温度时，所述热电装置向所述舒适空气流提供热。...

【技术特征摘要】
2012.04.04 US 61/620,350;2013.03.13 US 13/802,201;1.一种在车辆的内燃发动机停止期间，用于加热、冷却和/或除雾车辆的乘客室的温度控制系统，所述系统包括：发动机冷却剂回路，其包括经配置在其中输送冷却剂的发动机缸体冷却剂导管，其中所述发动机缸体导管与所述车辆的所述内燃发动机热连通；加热器芯，其被布置在所述车辆的舒适空气通道中并与所述发动机缸体冷却剂导管流体连通；热电装置，其具有废表面和主表面；补充热交换器，其被布置在所述舒适空气通道中并与所述热电装置的所述主表面热连通；废热交换器，其被连接到所述热电装置的所述废表面，其中所述废热交换器被连接到包含液相工作流体的流体回路，并且其中所述液相工作流体与热源或散热片流体连通；和控制器，其经配置以多种运行模式运行所述温度控制系统，并且其中所述多种运行模式包括：停止加热模式，其中所述内燃发动机的余热经配置在电流未被供应至所述热电装置并且所述内燃发动机被停止时，加热所述舒适空气流；和停止冷加热模式，其中所述热电装置经配置在接收以第一极性供应的电流时并且所述内燃发动机被停止时，通过从所述废表面向所述主表面传递热能而加热所述舒适空气流；以及其中在所述停止冷加热模式中，在所述热电装置没有提供热的情况下所述内燃发动机不能将所述舒适空气流加热到指定舒适温度时，所述热电装置向所述舒适空气流提供热。2.根据权利要求1所述的系统，其中在将所述车辆的乘客室加热到特定车厢温度时，所述温度控制系统在所述停止冷加热模式中经配置允许所述内燃发动机停止时间比在...

【专利技术属性】
技术研发人员：T·R·巴恩哈特，M·拉纳利，M·阿戴尔丁格，
申请(专利权)人：詹思姆公司，
类型：发明
国别省市：美国;US