本发明专利技术涉及一种用于混合动力车辆或电动车辆的加热系统，所述加热系统包括至少一个能在发电机运行中运行的电机，至少一个热存储装置，至少一个配属于热存储装置的电加热装置和切换装置，其中切换装置构成为，当至少一个电机在制动过程期间在发电机运行中工作时，选择性地将至少一个电机与至少一个电加热装置和/或至少一个电能量存储器耦联，其中至少一个热存储装置为了热存储具有潜热存储剂，所述潜热存储剂包括至少一种糖醇，所述糖醇包括至少一种选自如下的化合物：赤藓醇、木糖醇、苏糖醇、甘露醇和半乳糖醇。借助这种加热系统能够良好地储存热量来加热。本发明专利技术还涉及一种用于借助这种加热系统热存储和加热的方法。
Heating system and method with heat storage device for hybrid electric vehicle or electric vehicle
【技术实现步骤摘要】
具有用于混合动力车辆或电动车辆的热存储装置的加热系统和其方法
本专利技术涉及一种根据权利要求1的前序部分的、用于混合动力车辆或电动车辆的加热系统。加热系统构成为，使得其借助能在发电机运行中运行的电机将在混合动力车辆或电动车辆制动过程中获得的电能转化成热量，以例如加热用于车辆内部空间的空气。本专利技术还涉及一种具有这种加热系统的混合动力车辆或电动车辆，一种用于这种加热系统的热存储装置和一种用于借助这种加热系统热存储以及排放储存的热量的方法。在混合动力车辆中，车辆的至少两种驱动方式之一是电动的。在电动车辆的情况下，驱动方式仅是纯电动的。
技术介绍
用于混合动力车辆或电动车辆的加热系统是已知的，所述加热系统利用通过能在发电机运行中运行的电机中的制动生成的电能。通过回收如此生成的电能在此转化成热量，以用于加热例如用于车辆内部空间的空气。迄今，电能量存储器中的储存容量是成本密集的并且耗费的。混合动力车辆或电动车辆的电能量存储器仅具有受限的储存容量，其中储存在那的能量主要用于驱动。用于混合动力车辆或电动车辆的加热系统是已知的，其中在制动时获得的电能可以转化成热量的方式储存在热存储装置中。在DE102012006312A1中公开一种方法和一种机动车辆，其中混合动力车辆或电动车辆的动能在制动时通过回收转化成电能，并且然后转化成热量，并且作为热量储存在热存储装置中，其中所述热存储装置的储存介质是吸收剂，所述吸收剂能够吸收其他物质以放热并且在吸热时能够解吸。在此，存在如下工作介质，所述工作介质能够被吸收剂吸收和/或解吸。这种加热系统的缺点是：需要用于接收解吸的工作剂以及吸收剂和工作介质的设备。在WO2017/174803A1、DE102008058712A1和DE102009030541A1中也分别公开用于混合动力车辆或电动车辆的加热系统，其中在制动时获得的电能以转化成热量的方式可储存在热存储装置中。在此，热量的储存在潜热热存储装置中进行。潜热热存储装置包含潜热存储剂作为储存介质。潜热存储剂能够经历相变，由此尤其通过相变、即例如从固态向液态的相变，所述潜热存储剂在此储存所接纳的热量并且紧接着在相应反转的相变中释放热量。该热量称作潜热。因此，在DE102008058712A1中公开在其结晶状态中可受热量影响的未详细说明的盐类作为潜热存储剂。但在此仅影响结晶状态。对于存储潜热有效的相变是从固态向液态。在DE102009030541A1中，为此提出未详细说明的金属合金作为潜热存储剂。虽然已知具有高熔化热的金属合金，但在此熔点位于通常显著高于400℃的非常高的温度。这需要耗费的热绝缘，因为尤其在如此高的温度下存在烧伤车辆乘客的危险是成问题的。相应地，这种热存储装置的位置在车辆乘客附近是不适当的。此外，在如此高的储存温度下利用热量是有难度的，因为与为车辆乘客设置的车辆内部空间中的要加热的空气的温度相比存在几百摄氏度的温差是非常高的。一些金属合金对于人类还是有毒的。
技术实现思路
因此，本专利技术基于如下第一目的：提供用于混合动力车辆或电动车辆的改进的加热系统，其中在制动过程中生成的电能以转化成热量的方式能作为热量储存在车辆中的至少一个热存储装置中。相应的第二目的涉及提供用于这种加热系统的改进的热存储装置。相应的第三目的涉及提供具有这种加热系统的混合动力车辆或电动车辆。相应的第四目的是提供用于热存储以及排放储存的热量以加热用于混合动力车辆或电动车辆的车辆内部空间的空气或用于该车辆内部空间的空气，所述车辆内部空间设置用于车辆乘客。通过根据权利要求1的特征的加热系统实现第一目的。第一目的通过以下方式实现：用于混合动力车辆或电动车辆的加热系统包括至少一个能在发电机运行中运行的电机，至少一个热存储装置，至少一个配属于热存储装置的电加热装置和切换装置，其中切换装置构成用于：当至少一个电机在制动过程期间在发电机运行中工作时，选择性地将至少一个电机与至少一个电加热装置和/或电能量存储器耦联，并且其中至少一个热存储装置具有潜热存储剂以进行热存储，所述潜热存储剂包括至少一种糖醇，所述糖醇包括至少一种化合物，所述化合物选自：赤藓醇、苏糖醇、木糖醇、甘露醇和半乳糖醇。这种加热系统具有如下可行性：将制动过程中由动能转化成电能的能量再次转化成热量并且暂存在有效的热存储装置中。选自赤藓醇、苏糖醇、木糖醇、甘露醇和半乳糖醇的糖醇具有如下熔化温度，所述熔化温度明显高于大约20℃的通常的室温，但还是位于200℃之下，这对在车辆中操作和热绝缘未提出特别高的要求。木糖醇具有总式C5H12O5，赤藓醇和苏糖醇分别具有总式C4H10O4并且甘露醇和半乳糖醇分别具有总式C6H14O6，其中赤藓醇和半乳糖醇的构型与苏糖醇和甘露醇的构型相比分别关于链中心镜像对称。因此，在EP0236382B1中已经已知这种糖醇在地理学深钻中用作用于测量探针的防热系统中的潜热存储剂。这种糖醇具有高的熔化热，具有良好的热稳定性并且对于人类而言是无毒的或仅少量毒性的。将热存储装置在车辆内部空间中也能够定位车辆乘客附近，而没有借助相应的热绝缘所产生的问题。因此，在选择热存储装置在车辆中的所在地时存在高的灵活性，其中在高的熔化热的情况下，这种糖醇的固体状态下的超过1.4kg/dm3的高密度对用于具有根据本该专利技术的潜热存储剂的热存储装置没有提出高的体积要求。在下文中说明本专利技术的相应的主题的有利的设计方案、改进方案和改进。按照当前的根据本专利技术的加热系统的一个有利的设计方案，潜热存储剂仅包括或几乎仅包括赤藓醇。赤藓醇具有大约120℃的、不过高的以及适合于热存储和对车辆内部空间的空气加温的熔化温度并且在1.46kg/dm3的密度下具有488kJ/dm3的、体积相关的高的熔化热。赤藓醇对于人类是无毒的并且成本低的。此外，赤藓醇在高于100℃直至小于60℃中凝固之后的显热也仍可用于加热系统。因此，赤藓醇尤其良好地适合作为用于根据本专利技术的加热系统的热存储装置的潜热存储剂的唯一的或主要的组成部分。按照当前的根据本专利技术的加热系统的另一有利的设计方案，潜热存储剂包括由两种或更多种糖醇构成的混合物，所述糖醇具有化合物，所述化合物选自：赤藓醇、苏糖醇、木糖醇、甘露醇和半乳糖醇。通过这种混合物，如尤其共晶混合物能够使出自熔化温度、密度和质量相关的以及体积相关的熔化热的参数朝对于根据本专利技术的加热系统改进的热存储和用于车辆内部空间的空气的加热改变。例如，在甘露醇和半乳糖醇以50比50的摩尔比例的共晶混合物中，密度为1.50kg/dm3、体积相关的熔化热为423kJ/dm3并且熔化温度为大约153℃，这尤其对于各糖醇，即甘露醇和半乳糖醇是有利降低的熔化温度。优选地，至少一个电加热装置构成用于：将潜热存储剂最大加温到在121℃至200℃之间范围中的温度。由此，电加热装置能够毫无问题地熔化相应的潜热存储剂、即例如赤藓醇，进而将潜热良好地储存在潜热存储剂中。此外，根据本专利技术的加热系统的热存储装置的熔化的潜热存储剂的最大温度对于热存储和加热用于车辆内部空间的空气仍不过高。借此，防止达到所述糖醇的相应的沸点的危险进而显热也能储存在液化的潜热存储剂中。按照根据本专利技术的加热系统的另一改进方案，潜热存储剂包括无机盐作为过冷抑制剂，所述无机盐选自磷酸盐、硫本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种用于混合动力车辆或电动车辆(50)的加热系统(10)，所述加热系统包括至少一个能在发电机运行中运行的电机(12)，至少一个热存储装置(32)，至少一个配属于所述热存储装置(32)的电加热装置(30)和切换装置(26)，其中所述切换装置(26)构成用于：当所述至少一个电机(12)在制动过程期间在发电机运行中工作时，选择性地将所述至少一个电机(12)与至少一个电加热装置(30)和/或至少一个电能量存储器(28)耦联，其特征在于，至少一个热存储装置(32)为了热存储具有潜热存储剂(34)，所述潜热存储剂包括至少一种糖醇，所述糖醇包括至少一种化合物，所述化合物选：赤藓醇、苏糖醇、木糖醇、甘露醇和半乳糖醇。
【技术特征摘要】
2017.11.14 DE 102017126775.11.一种用于混合动力车辆或电动车辆(50)的加热系统(10)，所述加热系统包括至少一个能在发电机运行中运行的电机(12)，至少一个热存储装置(32)，至少一个配属于所述热存储装置(32)的电加热装置(30)和切换装置(26)，其中所述切换装置(26)构成用于：当所述至少一个电机(12)在制动过程期间在发电机运行中工作时，选择性地将所述至少一个电机(12)与至少一个电加热装置(30)和/或至少一个电能量存储器(28)耦联，其特征在于，至少一个热存储装置(32)为了热存储具有潜热存储剂(34)，所述潜热存储剂包括至少一种糖醇，所述糖醇包括至少一种化合物，所述化合物选：赤藓醇、苏糖醇、木糖醇、甘露醇和半乳糖醇。2.根据权利要求1所述的加热系统(10)，其特征在于，所述潜热存储剂(34)仅包括或几乎仅包括赤藓醇。3.根据权利要求1所述的加热系统(10)，其特征在于，所述潜热存储剂(34)包括由两种或更多种具有如下化合物的糖醇构成的混合物，所述化合物出自：赤藓醇、苏糖醇、木糖醇、甘露醇和半乳糖醇。4.根据权利要求1至3所述的加热系统(10)，其特征在于，所述至少一个电加热装置(30)构成用于：将所述潜热存储剂(34)最大加热到在121℃至200℃之间范围中的温度。5.根据权利要求1至4中任一项所述的加热系统(10)，其特征在于，所述潜热存储剂(34)包括无机盐作为过冷抑制剂，所述无机盐选自磷酸盐、硫酸盐、焦磷酸盐、无机酸的银盐或卤化银。6.根据权利要求1至5中任一项所述的加热系统(10)，其特征在于，所述至少一个热存储装置(32)构成用于：直接地在司机座位(52)后方定位固定在车轮拱板(60)处，或者如尤其固定在车轮拱板(60)上。7.根据权利要求6所述的加热系统(10)，其特征在于，至少一个热存储装置(32)为了定位在司机座位(52)后方而测定高度为最大181厘米，宽度最大为42厘米并且深度最大为83厘米，或者为了定位在车轮拱板(60)处、如尤其固定在车轮拱板上测定高度最大为135厘米，宽度最大为99厘米并且深度最大为83厘米。8.根据权利要求1至7中任一项所述的加热系统(10)，其特征在于，所述至少一个热存储装置(32)构成用于：将储存于其中的热量直接传递给要加温的空气，所述要加热的空气借助空气输送装置输送给为车辆乘客设置的车辆内部空间。9.根据权利要求1至8中任一项所述的加热系...
【专利技术属性】
技术研发人员：迈克尔·索纳卡尔布，帕斯卡尔·贝斯特，
申请(专利权)人：康唯特公司，
类型：发明
国别省市：德国,DE
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