一种电动汽车热电暖风空调制造技术

本发明专利技术提供一种结构简单、能耗低、适合大功率热源，能够根据所需要温度来控制加热系统的电动汽车的热电暖风空调，包括热电空调单元、鼓风机和暖风芯体；所述热电空调单元具备热端换热器、热电器件和冷端换热器；所述热端换热器与暖风芯体通过管道连接，组成第一回路；所述冷端换热器与所述电动汽车的车载冷却系统串联，组成第二回路；所述暖风芯体位于所述鼓风机与车内出风口之间的导风通道内。

Thermoelectric warm air conditioner for electric vehicle

The invention provides a simple structure, low power consumption, suitable for large power source, power can warm air conditioner heating system of electric vehicle is controlled according to the required temperature, including thermoelectric air conditioning unit, air blower and heater core; the thermoelectric air conditioning unit with hot end heat exchanger, the thermoelectric device and the cold end heat exchanger; the hot end heat exchanger and a heater core is connected with a pipeline, composed of the first loop; vehicle series cooling system of the cold end of the heat exchanger and the electric vehicle, composed of second loop; the heater core is positioned on the blower and the car out of the air duct outlet.

【技术实现步骤摘要】
一种电动汽车热电暖风空调
本专利技术涉及空调
，具体涉及一种电动汽车的热电暖风空调。
技术介绍
我国已成为全球最大的汽车生产和消费市场，汽车工业所面临的能源消耗和环境污染问题正在日益加重，技术升级和节能减排迫在眉睫。节能环保型汽车，特别是新能源汽车（纯电动汽车）将是未来我国汽车工业发展的重要趋势。纯电动汽车行驶动力全部来自车载电机，能源使用效率极大提高，可以高达90%，没有排放物，更加环保，但续航里程短是现有纯电动汽车推广应用的瓶颈。在冬季，特别是我国北方地区，由于电动汽车没有传统内燃机发动机的余热作为热源且压缩机的制热效果差，要实现冬季挡风玻璃的快速除霜除雾和车内制热，必须使用大功率（超过3kW）PTC（PositiveTemperatureCoefficient）加热系统，加剧了汽车功耗，而且大功率大密度的PTC加热系统作为一个高密度热源也增加了电动车的安全隐患。热电器件具备快速制冷和快速加热的功能，尤其是与单纯电阻加热的PTC加热器相比，热电加热元件不仅具有电阻加热的效应，同时还具有特有的热泵功能，其加热功能的COP（CoefficientofPerformance性能系数）可超过2.0，如果用热电空调技术取代PTC加热技术，整车暖风空调系统功率将下降30%～50%，电动汽车的有效续航里程将显著提升。授权公告号CN104048375B——基于热电的汽车局部空气环境调节系统的中国专利文献公开了一种技术方案，将多个热电模块置于输气管中，每个热电模块位于每两个出风口之间，热电模块之间设有隔热海绵。工作时，将预先制冷、制热的空气通过输气管，流经热电模块，根据温度控制系统的反馈，由热电模块对流经的空气温度进行辅助调节，最终从出风口吹向驾驶人员不同部位。但该装置中输气管空间有限，只适合安装小功率的热电模块，无法采用大功率热电模块取代PTC，且热电模块上的热量不能迅速被带走。专利号ZL02224371.2——热电汽车空调装置的中国专利文献公开了一种技术方案，将热电芯片热端接热端热管盒，冷端接冷端热管盒；热端热管盒置于汽车顶盖板上面，其上装有热端热管，各热管上均装有热端翅片；冷端热管盒置于汽车顶盖板下面，其上装有冷端热管，各热管上均装有热端翅片。各部件均通过空调器上、下外壳包覆于其内，上外壳上与汽车前进方向垂直的两面侧壁分别开设有散热进风口和散热出风口；下外壳上亦分别开设有空调送风口和空调回风口，在冷端热管和空调回风口之间设置一轴流风机。但该装置体积较大，会占用过多车内空间；该装置需要安装在汽车顶盖板两侧，会影响汽车的整体外观，而只能装在顶部位置，导致其送风位置存在局限，无法取代PTC加热系统。公开号US2009199572A1——车内太阳能-热电空调器的美国专利文献公开了一种技术方案，将热电器件两侧安装散热片，并同风扇一同装入外壳，外壳的一侧装有太阳能电池板，并且与汽车玻璃相贴合，先将太阳能转换成电能，再提供给风机和热电器件，以达到调节车内温度的目的。但此空调器的太阳能电池板面积较小，只能提供很小功率的电源，并且只能在白天有阳光的情况下使用。
技术实现思路
本专利技术的目的在于针对现有技术的不足，提出一种适合于车用的、能够替代汽车PTC加热系统的电动汽车的热电暖风空调。本专利技术通过以下技术方案实现上述目的：包括热电空调单元、鼓风机和暖风芯体；所述热电空调单元具备热端换热器、热电器件和冷端换热器；所述热端换热器与暖风芯体通过管道连接，组成第一回路；所述冷端换热器与所述电动汽车的车载冷却系统串联，组成第二回路；所述暖风芯体位于所述鼓风机与车内出风口之间的导风通道内。本专利技术的空调利用热电器件对热端换热器中的液体进行加热，通过液体把热量传送至暖风芯体，再由鼓风机吹出的空气经过暖风芯体后带入车内空间。车内出风口附近分别设有温度传感器，并与控制器连接。本专利技术结构简单、能耗低、适合大功率热源，能够根据所需要温度来控制加热系统，加热部件是热电器件，通过控制热电器件上电压或电流的大小来控制热电器件的发热量，吹出不同温度的暖气，实现冬季车内温度的快速提升以及挡风玻璃的快速除霜除雾，并为乘客提供舒适的乘坐环境。优选地，所述热端换热器和所述冷端换热器表面均设有温度传感器，出风口温度传感器用于控制出风温度，热端换热器和冷端换热器表面温度传感器避免换热器中液体温度过热。由此可以通过改变所述热电器件的电压或电流，实现出风口温度的调控。还可以通过改变所述鼓风机的电压或电流，实现出风口风量的调控。较佳为，所述热端换热器位于所述热电空调单元中间，所述热端换热器两侧分别装有所述热电器件，所述冷端换热器位于所述热电器件外侧。热电器件通电后，热电器件外侧吸取冷端换热器中的热量，连同热电器件自身产生的焦耳热，一起传递至热端换热器，热端换热器中的液体被加热后流入暖风芯体，由鼓风机吹出的空气流经暖风芯体被加热后，最终导入车内。优选地，所述热端换热器包括本体和上盖，所述热端换热器的本体的内部设有数个U型水通道，所述热端换热器的上盖在与所述热端换热器的本体连接的一侧设有数个翅片。优选地，所述冷端换热器包括本体和上盖，所述冷端换热器的本体的内部设有数个U型水通道，所述冷端换热器的上盖的两侧均设有数个翅片，所述冷端换热器的上盖在不与所述冷端换热器的本体连接的一侧与空气接触以增大换热面积。附图说明图1示出根据本专利技术一实施形态的热电暖风空调的示意图图2示出根据本专利技术一实施形态的热电空调单元结构的示意图图3示出根据本专利技术一实施形态的热端换热器结构的示意图图4示出根据本专利技术一实施形态的冷端换热器结构的示意图附图标记：1热电暖风空调2热电空调单元3暖风芯体4鼓风机5冷端换热器6热电器件7热端换热器8车载冷却系统9本体10水路接口11U型水通道12上盖13翅片14本体15水路接口16U型水通道17上盖18翅片19翅片。具体实施方式下面结合附图对本专利技术作进一步的详细说明。本专利技术是一种温度可调的电动汽车热电暖风空调，如图1所示，根据本专利技术一实施形态的热电暖风空调1包括热电空调单元2、鼓风机4和暖风芯体3。冷端换热器5、热电器件6和热端换热器7组成热电空调单元2。具体而言，热电空调单元2的中间是热端换热器7，热端换热器7两侧均装有热电器件6，热电器件6外侧再安装冷端换热器5。热端换热器7与暖风芯体3通过管道连接组成第一回路。暖风芯体3通过导风通道与鼓风机4相连，最终与车内出风口连接。暖风芯体3位于鼓风机4与车内出风口之间的导风通道内。冷端换热器5与车载冷却系统8串联，组成第二回路。通过改变热电器件6的电压或电流，实现出风口温度的调控。通过改变所述鼓风机的电压或电流，实现出风口风量的调控。所述热端换热器7和冷端换热器5表面均设有温度传感器；可以通过改变所述热电器件的电压或电流，实现出风口温度的调控；可以通过改变所述鼓风机的电压或电流，实现出风口风量的调控。所述鼓风机4为车载空调自带。所述暖风芯体3可为普通汽车水冷型暖风芯体。如图2所示，根据本专利技术一实施形态的热电空调单元2，其中热端换热器7的两侧装有热电器件6。热电器件6是用树脂做成框架，热电材料位于框架内，两面喷涂电极，具有良好的抗震性能。当对热电器件6施加电流时，热电器件6就会产生帕尔帖效应，其两侧表面分别产生吸热和放热效应本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种电动汽车的热电暖风空调，其特征在于，包括热电空调单元、鼓风机和暖风芯体；所述热电空调单元具备热端换热器、热电器件和冷端换热器；所述热端换热器与暖风芯体通过管道连接，组成第一回路；所述冷端换热器与所述电动汽车的车载冷却系统串联，组成第二回路；所述暖风芯体位于所述鼓风机与车内出风口之间的导风通道内。

【技术特征摘要】
1.一种电动汽车的热电暖风空调，其特征在于，包括热电空调单元、鼓风机和暖风芯体；所述热电空调单元具备热端换热器、热电器件和冷端换热器；所述热端换热器与暖风芯体通过管道连接，组成第一回路；所述冷端换热器与所述电动汽车的车载冷却系统串联，组成第二回路；所述暖风芯体位于所述鼓风机与车内出风口之间的导风通道内。2.根据权利要求1所述的热电暖风空调，其特征在于，所述热端换热器和所述冷端换热器表面均设有温度传感器。3.根据权利要求1所述的热电暖风空调，其特征在于，所述热端换热器位于所述热电空调单元中间，所述热端换热器两侧分别装有...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴汀，柏胜强，宋君强，唐云山，陈立东，
申请(专利权)人：中国科学院上海硅酸盐研究所，
类型：发明
国别省市：上海,31