具有电池加热功能的车载空调系统技术方案

本发明专利技术的具有电池加热功能的车载空调系统，包括：包括第一泵和放热器的车内加热回路；包括第二泵和电池热交换装置的电池加热回路；与车内加热回路连于第一分流节点且与电池加热回路连于第一合流节点，供冷却液从车内加热回路流向电池加热回路的第一支路；与车内加热回路连于第二合流节点且与电池加热回路连于第二分流节点，供冷却液从电池加热回路流向车内加热回路的第二支路；以及设于车内加热回路或电池加热回路的至少一方的热源；电池加热回路中的冷却液的至少一部分在第二泵的驱动下在电池加热回路中循环流动；在第一、第二分流节点、第一、第二合流节点的至少任意一处设有调节流入或流出第一支路或第二支路的冷却液流量的三通流量调节阀。流量的三通流量调节阀。流量的三通流量调节阀。

【技术实现步骤摘要】
具有电池加热功能的车载空调系统


[0001]本专利技术涉及车辆热管理
，具体地，涉及一种具有电池加热功能的车载空调系统。

技术介绍

[0002]目前，在新能源车上使用的电池需要运行在合理的温度区间内。电池温度过低时会影响有效输出的电能及电压，从而会降低电池性能使车辆续航能力下降。因此当电池温度较低时会需要对其进行加热，使之维持在合适的工作温度。另一方面，在寒冷环境下存在对车室内进行空调升温的需求。一般会使被热源加热的热水通过进水管流入加热芯体内部，再通过鼓风机的吹风将热水的热量转化为热风进行供暖。因此往往会将需要加热的电池和加热芯体设置于同一个回路进行同时加热。
[0003]现有技术中，如图10所示，通过三通流量调节阀5并联车内加热回路200和电池加热回路400，这样虽然能同时加热车室和电池，但车内加热回路200和电池加热回路400的水温是一致的。由于电池加热需要的水温和对车室进行空调的加热芯体所需要的水温不同，电池温度过高有可能会破坏电池结构，造成不可逆转的损失，过低则无法加热电池。因此在电池加热过程中为了保证电池加热水温在需求范围内，只能通过调整热源2加热后的热水水温来限制电池加热回路400的水温，这样就会导致车内加热回路200的水温无法达到适宜温度，乘客舒适性恶化。
[0004]又如图11所示，有时将车室内加热和电池加热串联统合为主流路100，热水通过加热芯体3后流入电池热交换装置4，为限制电池热交换装置4入口的水温，同样会有乘客舒适性恶化的问题。另外，为了使加热芯体和电池各自达到需求的温度，有时还会选择采用两个独立的热源分别进行加热，如此一来会有回路结构复杂和电能需求增大的问题。

技术实现思路

[0005]专利技术要解决的问题：鉴于上述问题，本专利技术的目的在于提供一种具有电池加热功能的车载空调系统，能以简单的回路同时满足车室内加热和电池加热的不同温度需求。
[0006]解决问题的技术手段：为解决上述问题，作为本专利技术的一个侧面的具有电池加热功能的车载空调系统，包括：车内加热回路，所述车内加热回路包括第一泵和放热器；电池加热回路，所述电池加热回路包括第二泵和电池热交换装置；连通所述车内加热回路与所述电池加热回路且供冷却液从所述车内加热回路流向所述电池加热回路的第一支路，其具有与所述车内加热回路连接的第一分流节点和与所述电池加热回路连接的第一合流节点；连通所述车内加热回路与所述电池加热回路且供冷却液从所述电池加热回路流向所
述车内加热回路的第二支路，其具有与所述车内加热回路连接的第二合流节点和与所述电池加热回路连接的第二分流节点；以及设置于所述车内加热回路或所述电池加热回路中的至少一方的热源；所述电池加热回路中的冷却液的至少一部分在所述第二泵的驱动下，在所述电池加热回路中循环流动；在所述第一分流节点、所述第一合流节点、所述第二分流节点和所述第二合流节点中的至少任意一处设置有三通流量调节阀，所述三通流量调节阀对所述车内加热回路流向所述第一支路的冷却液、或所述第一支路流向所述电池加热回路的冷却液、或所述电池加热回路流向所述第二支路的冷却液、或所述第二支路流向所述车内加热回路的冷却液的流量进行调节。
[0007]根据本专利技术，仅调节三通流量调节阀的开口大小就能实现流量或热量的分配，且在第二泵的作用下使从电池热交换装置或加热芯体流出的至少一部分低温冷却液与来自支路的高温冷却液混合，由此改变流入电池热交换装置或加热芯体的冷却液的温度，流路控制对象少且结构简单，且三通流量调节阀的设置位置灵活多变，能以简单的回路结构同时满足加热芯体和电池的不同的加热温度需求。此外，热源可以灵活设置于需求水温更高的回路。
[0008]专利技术效果：根据本专利技术，能以控制对象少，逻辑简单且设置灵活的流路同时满足加热芯体和电池的不同的加热温度需求，从而兼顾乘员舒适性和电池加热，且能使电池在最优的工作温度下工作，由此提高电池寿命，减少安全隐患。
附图说明
[0009]图1是根据本专利技术第一实施形态的具有电池加热功能的车载空调系统的一个示例的回路示意图；图2示出了图1所示车载空调系统中加热芯体在车内加热回路中的三种位置；图3示出了图1所示车载空调系统中电池热交换装置的两种配置方式；图4示出了图1所示车载空调系统中三通流量调节阀的各种配置方式，（a）是示出三通流量调节阀配置在第一分流节点的图，（b）是示出三通流量调节阀配置在第一合流节点的图，（c）是示出三通流量调节阀配置在第二合流节点的图，（d）是示出三通流量调节阀配置在第二分流节点的图；图5示出第一实施形态中第一泵与第二泵同向配置时冷却液的流向，（a）示出了第一泵的功率大于第二泵时冷却液的流向，（b）示出了第一泵的功率小于第二泵时冷却液的流向；图6是示出了在图1所示车载空调系统中，第一支路和电池加热回路中各自的冷却液流量分别与三通流量调节阀的第一支路侧的开度的关系；图7是控制装置根据进入电池热交换装置的冷却液的温度控制三通流量调节阀的开度的流程图；图8是控制装置根据吸热量运算部计算得到的电池吸热量控制三通流量调节阀的开度的流程图；图9是根据本专利技术第二实施形态的具有电池加热功能的车载空调系统的一个示例的回
路示意图；图10是现有的并联结构的空调与电池联合加热系统的回路示意图；图11是现有的串联结构的空调与电池联合加热系统的回路示意图；符号说明：1、第一泵；2、热源；3、加热芯体（放热器）；4、电池热交换装置；5、三通流量调节阀；6、第二泵；7、热交换器；100、主流路；200、车内加热回路；301、第一支路；302、第二支路；400、电池加热回路；A、节点；B、节点；C、节点；D、节点。
具体实施方式
[0010]以下结合附图和下述实施方式进一步说明本专利技术，应理解，附图和下述实施方式仅用于说明本专利技术，而非限制本专利技术。
[0011]在本专利技术的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“左”、“右”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本专利技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本专利技术的限制。本专利技术中，“上”、“下”、“左”、“右”是指面朝纸面时的“上”、“下”、“左”、“右”。
[0012] [第一实施形态]图1是示出根据本专利技术第一实施形态的车载空调系统的一个示例的回路示意图。如图1所示，第一实施形态的车载空调系统包括车内加热回路200、电池加热回路400以及连接两者的第一支路和第二支路。
[0013]车内加热回路200主要用于使加热过的冷却液流经放热器从而使车室升温，其包括依次连接的用于泵送冷却液的第一泵1、用于加热冷却液的热源2、用于向车室内进行放热的加热芯体3。热源2例如可以是直接加热冷却液的PTC加热器、与其他回路中的热水进行热交换的换热器或是从其他回路流入的热水等，其在车内加热回路200中可以根据实际需求仅设置一个，也可以设置多个。加热芯体3例如可以是暖风芯体，其通过进水口输入被热源2加热后的冷却液，借助本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种具有电池加热功能的车载空调系统，其特征在于，包括：车内加热回路，所述车内加热回路包括第一泵和放热器；电池加热回路，所述电池加热回路包括第二泵和电池热交换装置；连通所述车内加热回路与所述电池加热回路且供冷却液从所述车内加热回路流向所述电池加热回路的第一支路，其具有与所述车内加热回路连接的第一分流节点和与所述电池加热回路连接的第一合流节点；连通所述车内加热回路与所述电池加热回路且供冷却液从所述电池加热回路流向所述车内加热回路的第二支路，其具有与所述车内加热回路连接的第二合流节点和与所述电池加热回路连接的第二分流节点；以及设置于所述车内加热回路或所述电池加热回路中的至少一方的热源；所述电池加热回路中的冷却液的至少一部分在所述第二泵的驱动下，在所述电池加热回路中循环流动；在所述第一分流节点、所述第一合流节点、所述第二分流节点和所述第二合流节点中的至少任意一处设置有三通流量调节阀，所述三通流量调节阀对所述车内加热回路流向所述第一支路的冷却液、或所述第一支路流向所述电池加热回路的冷却液、或所述电池加热回路流向所述第二支路的冷却液、或所述第二支路流向所述车内加热回路的冷却液的流量进行调节。2.根据权利要求1所述的具有电池加热功能的车载空调系统，其特征在于，所述车内加热回路中至少设置有一个热源。3.根据权利要求1所述的具有电池加热功能的车载空调系统，其特征在于，所述三通流量调节阀对从车内加热回路通过所述第一支路流入所述电池加热回路的冷却液流量，以及流入所述车内加热回路的入口部的冷却液流量进行调节；对所述电池进行加热时，对所述电池热交换装置的冷却液入口处的冷却液温度进行检测，并将该检测值与预先设定的温度阈值进行比较，当所述检测值低于所述预先设定的温度阈值时，调节所述三通流量调节阀，增大从所述车内加热回路流入所述电池加热回路的冷却液流量，当所述检测值高于所述预先设定的温度阈值时，调节所述三通流量调节阀，减小从所述车内加热回路流入所述电池加热回路的冷却液流量。4.根据权利要求1所述的具有电池加热功能的车载空调系统，其特征在于，对所述电池进行加热时，对流入所述电池的热量进行计算，并将该检测值与预先设定的吸热量阈值进行比较，当所述运算值低于所述预先设定的吸热量阈值时，调节所述三通流量调节阀，增大从所述车内加热回路流入所述电池加热回路的冷却液流量，当所述运算值高于所述预先设定的吸热量阈值时，调节所述三通流量调节阀，减小从所述车内加热回路流入所述电池加热回路的冷却液流量。5.根据权利要求1或2所述的具有电池加热功能的车载空调系统，其特征在于，所述车内加热回路具有至少一个热源；所述第一分流节点位于所述第一泵的出口侧且位于所述车内加热回路的出口部，所述
第二合流节点位于所述第一泵的入口侧且位于所述车内加热回路的入口部；所述第一合流节点位于所述第二泵的入口侧且位于所述电池加热回路的出口部，所述第二分流节点位于所述第二泵的出口侧且位于所述电池加热回路的入口部；所述第一支路连接所述车内加热回路的出口部和所述电池加热回路的入口部，所述第二支路连接所述车内加热回路的入口部和所述电池加热回路的出口部。6.根据权利要求5所述的具有电池加热功能的车载空调系统，其特征在于，基于所述第一泵与所述第...

【专利技术属性】
技术研发人员：李楠，陈晶晶，贾兆远，阪本宏太，吴凯，前田隆宏，铃木聪，伊藤诚司，
申请(专利权)人：株式会社电装，
类型：发明
国别省市：