包括用于冷却电池的蒸发器以及用于加热电池的散热器的用于控制电池温度的设备制造技术

本发明专利技术涉及一种用于控制机动车辆上车载的电池(10)的温度的设备(12)，所述设备(12)包括：空气调节回路(14)，空气调节流体在所述空气调节回路中循环，并且所述空气调节回路包括蒸发器(18)，所述蒸发器允许使所述电池(10)冷却；冷却回路(16)，冷却剂在所述冷却回路中循环，所述冷却回路(16)包括能够对所述冷却剂加热的第一热源(44)、以及能够被短路的用于冷却所述冷却剂的主散热器(46)，所述冷却回路(16)包括电池散热器(54)，所述电池散热器使得可以将所述冷却剂所携带的热量直接传递至所述电池(10)。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】包括用于冷却电池的蒸发器以及用于加热电池的散热器的用于控制电池温度的设备
本专利技术涉及一种用于控制机动车辆上车载的电池温度的设备。
技术介绍
本专利技术更具体地涉及一种用于控制机动车辆上车载的电池温度的设备，所述温度控制设备包括：-所述机动车辆的空气调节回路，被称为“空气调节流体”的第一传热流体在其中循环，所述空气调节回路包括用于将所述电池所发出的热量直接传递至所述空气调节流体的至少一个蒸发器、使得可以提高所述空气调节流体的压力和温度的压缩机；-冷却回路，被称为“冷却流体”的第二传热流体在其中循环，所述冷却回路包括被适配成用于加热所述冷却流体的至少一个第一热源以及可以被短路的用于冷却所述冷却流体的至少一个主散热器。电动或混合动力车辆至少部分由牵引电动机驱动，所述牵引电动机由牵引电池供电。牵引电池的性能会随着其温度而显著地变化。如果所述电池经受非常低的温度(例如低于零的温度)，那么它损失其能量容量。然后，对电池的快速充电可能会被禁止。因此，必须在对电池充电之前将其加热。类似地，使用电池产生了热量。如果，电池已经过热，或者由于高环境温度或者由于放电与充电的过快交替，可能必须禁止使用电池从而保护这些单元。这一般包含在电池冷却至不可接受的运行温度内时使车辆固定。为了解决这些问题，已知的是为车辆配备用于控制电池温度的设备，从而将电池的单元保持在最优运行温度范围内。从而，按照需要，已经提出了为电池配备使得可以将其冷却或将其加热的传热流体回路。因而，在申请DE-A1-102007004979中，传热流体在车辆的空气调节回路中循环。以这种方式，电池与车辆的乘客舱同时被冷却。此外，对电池的电控制由电子控制单元处理，当所述电子控制单元在运行时发出大量热量。为了防止对这个单元的电子部件的损坏，所述单元由用于所述空气调节回路分开的冷却回路来冷却。主散热器使得可以消散电子控制单元所发射的热量。为了使得可以加热电池，已知的是使用电子控制单元所发出的热量。为此，热交换机使得可以将冷却流体输送的热量传递至在空气调节回路中循环的空气调节流体。为了提高对电池加热的容量，冷却回路配备有能够在电池需要被加热时将主散热器短路的管道。虽然如此，如DE-A1-102007004979中所描述的上述类型的设备具有许多缺点，因而，在能够加热电池之前适配热交换机以使得可以加热空气调节流体导致温度控制设备的制造时的额外成本。此外，电子控制单元所发出的热量未被完整地传输至电池，因为在热交换机中损失了一些热量。因此，此设备并非完全有效。此外，现有技术设备未使得可以在冷启动车辆时快速地加热电池。事实上，电子控制单元只在一定的使用时间之后开始变热。在这段时间流逝过程中，没有热源可用于加热电池。因此，必须使用消耗非常大量能量的热柱塞。
技术实现思路
本专利技术提出了上述类型的温度控制设备，所述冷却回路包括被称为“电池散热器”的第二、辅散热器，用于当所述冷却回路的所述主散热器被短路时将所述热的冷却流体所输送的热量直接传递至所述电池。根据本专利技术的其他特征：-所述冷却回路包括由热交换器所形成的第二热源，所述热交换器被直接安排在所述电池散热器的上游并使得可以从所述空气调节流体直接向所述冷却流体传递热量，所述热交换器被直接安排在所述空气调节回路中的所述压缩机的下游；-所述空气调节回路包括：--调制管道，被适配成用于：当所述空气调节回路运行于被称为“热泵”模式的模式下时，通过控制调制阀来短路位于冷凝器下游且位于所述压缩机上游的所述蒸发器；以及--膨胀阀，被安排在所述热交换机与冷凝器之间的旁路中，旁路阀使得能够在所述空气调节回路的所述“热泵”模式下控制所述空气调节流体通过所述膨胀阀；-所述冷却回路包括冷启动管道，所述冷启动管道的第一端被连接作为所述电池散热器与所述第一热源之间的旁路，并且所述冷启动管道的第二端被安排在所述热交换机的上游，泵安排在包括所述电池散热器、以及冷启动阀的分支内，所述冷启动阀在第一、冷启动位置中通过同时短路所述第一热源和所述主散热器使得所述冷却流体能够在环路中流动；-当所述第一热源足够热时，所述冷启动阀可以被设定至第二加热位置，在所述第二加热位置中，所述冷却流体在到达所述电池之前在环路中流经所述第一热源以及然后所述第二热源，所述冷启动管道60被封阻；-所述冷驱动阀可以被设定至第三位置，在所述第三位置中，所述电池的所述散热器被短路，所述冷却回路包括用于使得所述冷却流体能够在所述第一热源与所述主散热器之间循环的第二泵；-所述冷却回路包括热柱塞，当这两个热源不够热时，所述热柱塞加热所述冷却流体；-所述热交换机的被所述空气调节流体流经的部分形成冷凝器；-所述第一热源由电子控制单元形成，所述电子控制单元控制所述电池的充电。附图说明当阅读以下详细说明时本专利技术的其他特征和优点将变得清楚，为了对其加以理解应参照附图，在附图中：-图1是示出了根据本专利技术的教导所生产的用于控制电池温度的设备的图，所述设备根据电池冷却状态而运行；-图2是与图1类似的图，示出了当电子控制单元已经热时根据第一电池加热状态运行的温度控制设备；-图3是与图1类似的图，示出了根据冷启动时的第二电池发热状态运行的温度控制设备。具体实施方式在说明的其余部分中，具有相同结构或相似功能的元件将用同一参考来指代。在说明书的剩余部分中，术语“上游”和“下游”根据传热流体在其对应回路中的流动方向而使用。图1示出了机动车辆上车载的电池10。所述电池例如是向车辆的牵引电动机提供电力的牵引电池10。当车辆运行时，电池10的温度受车辆上车载的温度控制设备12的控制。控制电池10的温度以将其保持在最优运行温度范围内。温度控制设备12类似地包括：-车辆的空气调节回路14，被称为“空气调节流体”的第一传热流体在其中循环；以及-冷却回路16，被称为“冷却流体”的第二传热流体在其中循环。这两个回路14和16相对于彼此是流体密闭的，即空气调节回路与冷却回路不混合。空气调节流体旨在当其空气调节回路14内循环时改变相位，如下文更详细解释的。例如，它是氟里昂。附图顶部示出的空气调节回路14包括穿过电池10的第一蒸发器18。第一蒸发器18使得可以将电池10所发射的热量直接传递至冷空气调节流体。为此，这个第一蒸发器18在下文中被指定为“电池蒸发器18”。此电池蒸发器18旨在当电池10温度超过特定上阈值时对其进行冷却。空气调节回路14还旨在冷却车辆的乘客舱。为此，空气调节回路14还包括与电池蒸发器18并联的第二蒸发器20。第二蒸发器20(被称为“乘客舱蒸发器20”)被安置在乘客舱的通风管(未示出)中用于冷却其中的空气。在蒸发器18、20中的每一个中，通过蒸发，空气调节流体从流相变成气相。这导致空气调节流体吸收热量。这两个蒸发器18、20在其下游侧通过公共管道24并联连接至公共压缩机22。压缩机22旨在当在气相时压缩空气调节流体。这提高了空气调节流体的温度和压力。压缩机22通过管道28供给下游压缩机26。在压缩机26中，通过冷凝，空气调节流体从气相变成液相。这导致从空气调节流体中损失热量。冷凝器26然后通过受控制的调制阀30用空气调节流体供给蒸发器18、20中的每一个。在每个蒸发器18、20的上游和调制阀30的下游，相关联的膨胀阀32、34使得当在到达本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于控制机动车辆上车载的电池(10)的温度的设备(12)，所述温度控制设备(12)包括：‑所述机动车辆的空气调节回路(14)，被称为“空气调节流体”的第一传热流体在其中循环，所述空气调节回路(14)包括：用于将所述电池(10)所发出的热量直接传递至所述空气调节流体的至少一个蒸发器(18)、使得可以提高所述空气调节流体的压力和温度的压缩机(22)；‑冷却回路(16)，被称为“冷却流体”的第二传热流体在其中循环，所述冷却回路(16)包括被适配成用于加热所述冷却流体的至少一个第一热源(44)以及可以被短路的用于冷却所述冷却流体的至少一个主散热器(46)；其特征在于，所述冷却回路(16)包括被称为“电池散热器(54)”的第二、辅散热器(54)，用于当所述冷却回路(16)的所述主散热器(46)被短路时将所述热的冷却流体所输送的热量直接传递至所述电池(10)。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2014.08.19 FR 14578691.一种用于控制机动车辆上车载的电池(10)的温度的设备(12)，所述温度控制设备(12)包括：-所述机动车辆的空气调节回路(14)，被称为“空气调节流体”的第一传热流体在其中循环，所述空气调节回路(14)包括：用于将所述电池(10)所发出的热量直接传递至所述空气调节流体的至少一个蒸发器(18)、使得可以提高所述空气调节流体的压力和温度的压缩机(22)；-冷却回路(16)，被称为“冷却流体”的第二传热流体在其中循环，所述冷却回路(16)包括被适配成用于加热所述冷却流体的至少一个第一热源(44)以及可以被短路的用于冷却所述冷却流体的至少一个主散热器(46)；其特征在于，所述冷却回路(16)包括被称为“电池散热器(54)”的第二、辅散热器(54)，用于当所述冷却回路(16)的所述主散热器(46)被短路时将所述热的冷却流体所输送的热量直接传递至所述电池(10)。2.如前项权利要求所述的温度控制设备(12)，其特征在于，所述冷却回路(16)包括由热交换器(38)所形成的第二热源，所述热交换器被直接安排在所述电池散热器(54)的上游并使得可以从所述空气调节流体直接向所述冷却流体传递热量，所述热交换器(38)被直接安排在所述空气调节回路(14)中的所述压缩机(22)的下游。3.如前项权利要求所述的温度控制设备(12)，其特征在于，所述空气调节回路(14)包括：-调制管道(36)，被适配成用于：当所述空气调节回路(14)运行于被称为“热泵”模式的模式下时，通过控制调制阀(30)来短路位于所述冷凝器(26)下游且位于所述压缩机(22)上游的所述蒸发器(18，20)；以及-膨胀阀(40)，被安排在所述热交换机(38)与冷凝器(26)之间的旁路中，旁路阀(42)使得能够在所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：B·雅尼耶，P·戴维，
申请(专利权)人：雷诺两合公司，
类型：发明
国别省市：法国,FR