空气阀的制作方法



1.本发明涉及一种空气阀。本发明还涉及一种包括这种阀的空调系统组件。本发明还涉及一种包括这种空调系统组件的车辆。本发明还涉及一种用于控制这种空调系统组件的方法。本发明还涉及一种实施上述方法的计算机程序。最后,本发明涉及一种存储有这种程序的存储介质。


背景技术:



2.电动或混合动力车辆电池的性能很大程度上取决于它们的操作温度。因此,需要控制此类电池所经历的温度范围。为此,电池装配有空调系统。
3.然而,用于电池的空调系统消耗大量能量。设想到的用于降低用于电池的空调系统的能耗的一种解决方案是经由在车体中产生的开口从乘客隔室中抽取经空气调节的空气,以便在电池空调系统中再使用。
4.然而,实施该解决方案可能会产生噪音、并且可能是车辆乘客的噪音不适来源。取决于发动机速度,车辆的行驶噪音并不能总是掩盖这种电池空调系统产生的噪音。因此,在低速行驶时电池空调系统的操作一般会受到限制,以限制其产生的噪音,从而降低其有效性。


技术实现要素:



5.本发明的目的是提供一种克服上述缺点并改进现有技术中已知的电池空调装置和方法的装置和方法。特别地,本发明允许提供一种简单且可靠的装置和方法,其减少能量消耗并且提高电池空调效率,特别是在车辆以低速行驶时。
6.为此,本发明涉及一种空气阀,该空气阀包括:
[0007]-第一开口,该第一开口旨在连接至机动车辆的乘客隔室的开口,该乘客隔室的开口旨在配备有抽气机并且该阀旨在位于该乘客隔室外部;以及
[0008]-第二开口,该第二开口旨在连接至用于机动车辆的电驱动马达的电源电池的空调空气回路。
[0009]
该第一开口可以包括抽气机,该抽气机旨在装配于该乘客隔室的开口。
[0010]
该空气阀可以包括旨在连接至机动车辆外部环境的第三开口、和翻片,并且该翻片可以被布置为:
[0011]-在该翻片的第一构型时连接该第一开口和该第二开口;并且
[0012]-在该翻片的第二构型时连接该第一开口和该第三开口和/或连接该第二开口和该第三开口。
[0013]
本发明进一步涉及一种空调组件,该空调组件包括:
[0014]-用于机动车辆的电驱动马达的电源电池的第一空调系统;
[0015]-该机动车辆的乘客隔室的第二空调系统;以及
[0016]-根据本发明的空气阀,该空气阀的第一开口连接至该乘客隔室的开口,并且该第
二开口连接至该第一空调系统的空气回路。
[0017]
本发明还涉及一种包括根据本发明的空调组件的机动车辆。
[0018]
本发明还涉及一种用于控制机动车辆的空调组件的方法、尤其一种用于控制根据本发明的组件的方法,该方法包括:使用从设置在该机动车辆的乘客隔室的开口上的抽气机的出口抽取的空气来对用于该机动车辆的电驱动马达的电源电池进行空气调节。
[0019]
该方法可以包括以下步骤:
[0020]-确定该空调组件的第一空调系统的空气源,该空气源能够是该机动车辆的外部环境,或者该空气源能够源自该空调组件的第二空调系统;
[0021]-当该空气源是该机动车辆的外部环境时,将该第一空调系统与该第二空调系统隔离,以及当该空气源源自该第二空调系统时,将该第一空调系统连接至该第二空调系统。
[0022]
该隔离步骤可以包括根据第二构型来布置该空调组件的空气阀的可移动翻片,并且该连接步骤可以包括根据第一构型来布置该空调组件的空气阀的可移动翻片。
[0023]
确定该第一空调系统的空气源的步骤可以包括:
[0024]-测量该机动车辆的行进速度;和/或
[0025]-测量配备有该第二空调系统的乘客隔室的温度;和/或
[0026]-测量外部空气温度;和/或
[0027]-测量用于该机动车辆的电动马达的电源电池的温度、并将该电池温度与最高温度阈值进行比较,
[0028]
如果满足以下条件,则该空气源被认为源自该第二空调系统:
[0029]-该车辆的行进速度不为零或大于10km/h;
[0030]-该电池温度低于该最高温度阈值或者该乘客隔室温度低于该外部温度,并且在其他情况下,该空气源被认为是机动车辆的外部环境。
[0031]
其中,该第一空调系统配备有该电池,并且该第一空调系统包括用于电池的、尤其使用水或使用冷却剂的常规空调器件,该隔离步骤可以涉及实施该常规空调器件,并且该连接步骤可以包括:
[0032]-将该电池温度与最低温度阈值和该最高温度阈值进行比较;则
[0033]-如果该电池温度大于或等于该最高温度阈值、或者小于或等于最低温度阈值,则实施该常规空调器件;或者
[0034]-如果该电池温度在该最低温度阈值与该最高温度阈值之间,则停止该常规空调器件。
[0035]
本发明还涉及一种用于控制车辆的空调组件的装置。该装置包括实施如上文所定义的方法的硬件和/或软件元件、尤其是被设计用于实施根据本发明的方法的硬件和/或软件元件,和/或该装置包括用于实施如上文所定义的方法的器件。
[0036]
本发明还涉及一种计算机程序产品,该计算机程序产品包括存储在计算机可读介质上的程序代码指令,所述指令用于当在计算机上运行所述程序时实施如上文所定义的方法的步骤。本发明还涉及一种可以从通信网络下载和/或存储在计算机可读数据介质和/或计算机可执行数据介质上的计算机程序产品,该计算机程序产品包括当该程序由计算机执行时使该计算机实施如上文所定义的方法的指令。
[0037]
本发明进一步涉及一种计算机可读的数据存储介质,其上存储有计算机程序,该
计算机程序包括用于实施如上文所定义的方法的程序代码指令。
[0038]
本发明进一步涉及一种计算机可读存储介质,该计算机可读存储介质包括在由计算机执行时使该计算机实施如上文所定义的方法的指令。
[0039]
本发明还涉及一种数据介质的信号,该信号承载如以上文所定义的计算机程序产品。
附图说明
[0040]
附图通过示例的方式表示了根据本发明的空气阀的实施例、根据本发明的空调系统组件的实施例、以及根据本发明的执行用于控制空调系统组件的方法的模式。
[0041]
[图1]图1示出了配备有根据本发明的空气阀的机动车辆的实施例。
[0042]
[图2]图2示出了配备有用于乘客隔室的空调系统的、未实施本发明的机动车辆。
[0043]
[图3]图3示出了配备有根据本发明的空调系统组件的机动车辆。
[0044]
[图4]图4是根据本发明的空气阀的第一立体视图。
[0045]
[图5]图5是根据本发明的空气阀的第二立体视图。
[0046]
[图6]图6是根据本发明的空气阀的第三立体视图。
[0047]
[图7]图7示出了根据本发明的空气阀在机动车辆本体上的组装。
[0048]
[图8]图8示出了根据本发明的空调组件在空气阀的第一构型时的操作。
[0049]
[图9]图9示出了根据本发明的空调组件在空气阀的第二构型时的操作。
[0050]
[图10]图10示出了根据本发明的空调组件的电子架构的实施例。
[0051]
[图11]图11是执行用于控制空调组件的方法的模式的流程图。
[0052]
[图12]图12是用于控制空调组件的方法的替代性表示。
具体实施方式
[0053]
下文参见图1至图3描述了配备有用于电池的空气阀的实施例的电动或混合动力车辆100的示例。
[0054]
在本文件的其余部分中,术语“空气”用于表征适用于或使用空气流的系统元件。例如,术语“空气阀”是指“用于空气的阀”或“用于空气流的阀”。类似地,术语“空气管道”是指“用于空气的管道”或“用于空气流的管道”。
[0055]
车辆100是任何类型的车辆,例如乘用车、商用车辆、或公共运输车辆。
[0056]
机动车辆100主要包括以下元件:
[0057]-电池1;
[0058]-乘客隔室2;
[0059]-空调系统组件50,该空调系统组件包括用于电池1的第一空调系统10、用于乘客隔室20的第二空调系统、空气阀30、抽气机6、以及电子控制单元40;
[0060]-本体3;
[0061]-外部温度传感器4;以及
[0062]-用于控制机动车辆100的速度的系统5,该系统包括用于机动车辆100的行驶速度的传感器52。
[0063]
电池1是称为牵引电池的电池,即用于对机动车辆100的电动马达供电的电池。电
池1可以是锂离子类型的。替代性地,该电池可以是固态电池。
[0064]
电池1包括设置在密封壳体11中的多个电池单元。电池1还配备有温度传感器12。
[0065]
电池1配备有第一空调系统10。空调系统10包括由与空气入口管道102和空气出口管道103相关联的壳体11形成的空气回路,其中所述管道连接至壳体11。在一个实施例中,空调系统10还可以包括第一风扇104,其产生从入口管道102循环到出口管道103的空气流。第一风扇104优选地位于入口管道102附近,即,相对于壳体11中的空气流在电池1的上游。
[0066]
入口管道102和出口管道103的位置意味着它们一起限定了壳体11中空气的循环方向。有利的是,电池单元的主面平行于壳体11中空气的循环方向设置,以便一方面尽可能少地扰乱空气流动,而另一方面使空气流与所有电池单元的接触表面区域最大化。
[0067]
在优选的实施例中,第一空调系统10进一步包括使用水或冷却剂的常规空调器件101。常规空调器件101设置在壳体11内、在电池单元附近和/或与之接触。有利的是,常规空调器件101(或常规空调器件101的外壳)提供了用于与每个电池单元的侧向面接触的基本上平坦的表面区域,该接触可以是直接接触或经由热界面而接触。例如,常规空调器件101的基本上平坦的表面区域可以平行于机动车辆100的底板设置,并且电池单元可以垂直于常规空调器件101的基本上平坦的表面区域设置,使得电池单元的主面平行于壳体中空气的循环方向。
[0068]
第一空调系统10可以包括空调单元,该空调单元包括压缩机、膨胀阀、冷凝器、和蒸发器。
[0069]
在基本实施例中,第一空调系统10可以被限制在空气回路中;在此情况下,它不包括常规空调器件101。于是电池的空调被概括为空气流穿过壳体11,其中空气流的温度能够由下文描述的第二空调系统20确定。
[0070]
乘客隔室2是为车辆的乘客准备的空间。它对应于由机动车辆100的本体3限定的内部体积。
[0071]
乘客隔室2配备有温度传感器203,用于测量乘客隔室内的空气的温度。
[0072]
乘客隔室2配备有第二空调系统20。第二空调系统20经由位于机动车辆100的前部区域中的开口通过抽吸来抽取外部空气。抽吸优选地由第二空调系统20的第二风扇201产生。第二空调系统20进一步包括传感器202,用于感测第二风扇201的旋转速度。
[0073]
第二空调系统20可以包括空调单元,该空调单元包括压缩机、膨胀阀、冷凝器、和蒸发器。
[0074]
由第二空调系统20抽取的外部空气可以在进入乘客隔室2之前被加热或冷却,这取决于车辆用户进行的温度设置。抽取的空气接着被风扇201推进到乘客隔室2,由此从车辆的前部循环至后部。图2中示意性地示出了如此产生的空气流,该图示出了未实施本发明的机动车辆。
[0075]
第二空调系统20的特征为最大空气流量,该流量例如可以达到每小时几百公斤的空气,例如每小时450或500公斤的空气。
[0076]
空气流经由位于车辆后部区域中(通常在本体的裙部31上或本体的一侧32上)的抽气机6排出。空气可以部分地再循环到乘客隔室中。
[0077]
无论是否实施本发明,都需要在车辆本体上设置抽气机来保证乘客隔室2中的空气品质,尤其避免二氧化碳积聚在乘客隔室2中并排放由车辆用户呼吸所产生的任何水分。
无论第二空调系统20产生的空气流如何,抽气机还允许在乘客隔室2中维持舒适的压力。抽气机还起到排放在车门(车门或后挡板)之一关闭或砰击时在乘客隔室2中产生的过压的作用,从而允许车门关闭。
[0078]
抽气机通常包括一组可移动翻片61、62,其允许空气流从乘客隔室内部流到乘客隔室外部。有利的是,可移动翻片61、62对打开提供非常小的阻力,尤其在乘客隔室的压力大于车辆外部环境的压力时。相反,可移动翻片61、62机械地反对从车辆外部到内部的空气吸入。因此,抽气机优选地不是由乘客隔室的单一开口形成的。
[0079]
如图3所示,第一空调系统10通过空气阀30连接至第二空调系统20。
[0080]
空气阀30包括:
[0081]-第一开口301,该第一开口旨在连接至乘客隔室2的开口21,其中乘客隔室的开口21本身旨在配备有抽气机6,并且空气阀30位于乘客隔室2外部;以及
[0082]-第二开口302,该第二开口旨在连接至电池1的第一空调系统10的空气回路。
[0083]
乘客隔室的开口21和该阀的第一开口301根据下文描述的第一和第二实施例之一来协作:
[0084]-在第一实施例中,抽气机6直接设置在乘客隔室的开口21上;因此,阀30的第一开口301未装配有抽气机;
[0085]-在第二实施例中,阀30的第一开口301包括抽气机6,该抽气机旨在装配于乘客隔室2的开口21。
[0086]
图4至图6中更详细地描述了根据第二实施例的空气阀30。
[0087]
在优选的实施例中,空气阀30进一步包括:
[0088]-旨在连接至机动车辆100外部环境的第三开口303;
[0089]-翻片304和旨在控制翻片304的移动的翻片致动器305。
[0090]
有利的是,阀的第三开口303可以分为两个单独的开口3031、3032,以将从外部朝向阀进入的空气流和从阀朝向外部离开的空气流分开。
[0091]
阀30包括中心部分pc,三个外围部分pp1、pp2、pp3附接至该中心部分,使得从一个外围部分循环至另一外围部分的空气流穿过中心部分pc。
[0092]
中心部分pc包括第一子部分pc1和第二子部分pc2,其中子部分pc2装配到子部分pc1中。在一个实施例中,子部分pc1和pc2为中空立方体的形状。替代性地,子部分pc1和pc2可以呈现两个中空长方体的形状。
[0093]
中心部分pc包含翻片304,在图5中更具体地示出。翻片304呈现薄的方形或矩形板的形状。该翻片包括中心轴3041,该中心轴是该翻片的中线之一并且其两端旨在固定至子部分pc1的两个侧向面fl1、fl2的中心,其中侧向面fl1和fl2是相对的、实心的和方形的。将中心轴3041附接至侧向面fl1、fl2允许翻片304绕中心轴3041旋转。在此情况下,翻片304是蝶形翻片类型。
[0094]
第一子部分pc1的两个侧向面fl1、fl2没有任何开口。有利的是,这两个侧面各自都包括用于引导翻片304旋转移动的圆形计数器形状cf。该移动还由存在于第二子部分pc2的两个侧向面fl3、fl4上的两个圆形凹陷引导,其中当子部分pc1和pc2组装好时,侧向面fl3和fl4分别与第一子部分pc1的侧向面fl1、fl2相对地放置。
[0095]
因此,这两个子部分pc1、pc2协作以允许在中心部分pc中组装和引导翻片。子部分
pc1、pc2和翻片304的相应尺寸允许中心部分pc与翻片304之间的组装将中心部分pc的内部空间划分为两个气密性分开的子空间,尤其当翻片沿方形侧向面fl1、fl2的对角线之一的方向设置时。
[0096]
中心部分pc还包括四个其他面,它们是开放的:
[0097]-前面fa,其不附接至任何外围部分;
[0098]-后面fp,其附接至第一外围部分pp1;
[0099]-下面fi,其附接至第二外围部分pp2;以及-上面fs,其附接至第三外围部分pp3。
[0100]
前面fa包括开口3031,其旨在允许外部空气流朝向阀30进入,其主要目的是向第一空调系统10供应专用于电池热管理的空气。
[0101]
第一外围部分pp1连接至中心部分pc的后面fp。该后面包括第一开口301,在所示的实施例中,该第一开口配备有包括两个翻片61和62的抽气机6。第一外围部分pp1还具有平坦的表面,该平坦的表面旨在固定至本体3的开口处,以将阀30连接到第二空调系统20。
[0102]
图7展示了第一外围部分pp1在乘客隔室2的开口21处的组装方式,其中该开口形成在本体3的裙部31上。在替代性组装模式中,开口21可以形成在本体的侧面32上。在这两种组装模式中,空气阀30设置在本体3与车辆的保险杠b之间。
[0103]
由于保险杠是可变形的以吸收轻微的冲击,因此该阀的位置优选地尽可能靠近本体3并且在保险杠b的变形区域之外,以防止在机动车辆100的停车操作期间被损坏。
[0104]
如果抽气机6位于本体侧面,则可以有助于空气阀30的定位,其中保险杠面向该区域的部分变形较小。
[0105]
阀30的第二外围部分pp2是连接至中心部分pc的下面fi的管道的形式。该管道的自由端包括第二开口302,该第二开口旨在连接至第一空调系统10的空气回路、尤其连接至第一空调系统10的空气入口管道102。
[0106]
在所示的实施例中,第一开口301和第二开口302沿相同的方向定向。因此,当第一外围部分pp1附接在乘客隔室的位于本体后裙部上的开口处时,则第二开口将朝向位于本体下方并且在后裙部附近的电池定向。
[0107]
阀30的第三外围部分pp3是连接至中心部分pc的上面fs的宽管道的形式。该宽管道的自由端包括开口3032,以允许空气流从阀朝向外部离开。该宽管道的端部是弯曲的,以将开口3032沿与第一开口和第二开口的方向相反的方向(即沿与车辆的后裙部相反的方向)定向。
[0108]
通过绕其轴3041执行的旋转运动,翻片304可以被布置为:
[0109]-在翻片304的第一构型c1时连接第一开口301和第二开口302;并且
[0110]-在翻片320的第二构型c2时连接第一开口301和第三开口303和/或连接第二开口302和第三开口303。
[0111]
图8和图9中分别示出了翻片320的第一构型c1和第二构型c2的实施方式。
[0112]
在第一构型c1时,翻片304沿中心部分pc的侧向面fl1、fl2的第一对角线设置。在此构型时,开口303是不起作用的,尤其用于源自外部的空气的空气入口3031和用于将空气向外排出的空气出口3032彼此连接。源自乘客隔室2的经空气调节的空气经由抽气机6排入阀30中。翻片304将该空气流引向第一空调系统10。
[0113]
在第一构型c1时,源自第二空调系统20的空气流通常在第一空调系统10中产生过
压,该过压自然地促进空气(尤其与电池单元接触的空气)移动。可能需要使用第一风扇104以加速第一空调系统10中的空气流动,从而避免乘客隔室中不舒适的过压。有利的是,第一空调系统10的第一风扇104的尺寸被限定为随乘客隔室2中的最大空气流量而变,尤其是第一风扇104的直径被限定为随乘客隔室中的最大空气流量而变。
[0114]
在第二构型c2时,翻片304沿中心部分pc的侧向面fl1、fl2的第二对角线设置。在此构型时:
[0115]-源自乘客隔室2的经空气调节的空气经由抽气机6和开口3032向外部空气排出;并且
[0116]-外部空气经由开口3031进入阀30,并且被第一空调系统10吸入、尤其通过第一风扇104的作用吸入。
[0117]
图10示出了根据本发明的空调系统组件的电子架构的实施例。所描述的架构是分布式架构,其包括以下三个电子控制单元:
[0118]-与用于控制机动车辆100的速度的系统5相关联的第一电子控制单元51;
[0119]-与第二空调系统20相关联的第二电子控制单元204;
[0120]-与第一空调系统10和阀30相关联的第三电子控制单元40。
[0121]
第一、第二和第三控制单元通过例如can总线类型的数据网络110连接在一起。数据网络110允许在各种控制单元之间传输测量值和请求,尤其传输至第三控制单元40。
[0122]
因此,第一控制单元51将机动车辆100的行进速度v传输至数据网络。
[0123]
第二控制单元204传输对乘客隔室2中的空气流量的请求debh,其中该请求由车辆用户所确定的空调设置产生。流量请求debh被转换为乘客隔室风扇201的旋转速度vvh并通过数据网络传输。此外,第二控制单元204还传输源自乘客隔室温度传感器203的乘客隔室温度thab的测量值。
[0124]
第三控制单元40处理经由数据网络接收到的数据、尤其车辆的行进速度v、乘客隔室温度thab、和乘客隔室风扇的旋转速度vvh,以生成:
[0125]-空气阀30的翻片304的致动器305对翻片304的位置的请求posv;和/或
[0126]-对电池风扇104的流量的请求debb。
[0127]
在一个实施例中,控制单元40包括微处理器41、本地电子存储器42、和通信接口43以允许微处理器41与数据网络和形成空调系统组件50的元件、以及用于控制空调系统组件的各种传感器(尤其电池温度传感器12、乘客隔室温度传感器203、外部温度传感器4、用于机动车辆100的行驶速度的传感器5、用于第二风扇201的旋转速度的传感器202)通信。
[0128]
在本发明的实施例中,微处理器41允许执行包括以下模块的软件:
[0129]-用于确定第一空调系统的空气源的模块410,该模块与电池温度传感器12、乘客隔室温度传感器203、外部温度传感器4、用于机动车辆100的行驶速度的传感器5协作;
[0130]-用于将第一空调系统与第二空调系统之间隔离的模块411,该模块与空调系统组件50协作;
[0131]-用于将第一空调系统连接至第二空调系统的模块412,该模块与电池温度传感器12、用于第二风扇201的旋转速度的传感器202、和空调系统组件50协作。
[0132]
下文参见图11描述了执行用于控制空调组件50的方法的模式。该方法包括三个步骤e0、e1和e2,其中步骤e0在步骤e1或步骤e2之前。
[0133]
在第一步骤e0中,确定第一空调系统10的空气源,其中该空气源能够是机动车的外部环境,或者该空气源能够是第二空调系统20。
[0134]
为此,该方法确定由速度传感器5测量的车辆100的行进速度v是否为零。
[0135]
如果速度v为零,则认为空气源是机动车辆的外部环境。实际上,当车辆停止时,车辆用户必须能够操纵车门。为此,乘客隔室内的空气需要经由抽气机与车辆外部的空气连接,尤其以便能够容易地排出乘客隔室内因关闭或砰击门而引起的空气过压。如果乘客隔室内的空气与第一空调系统10的空气相连,则排出过压的速度可能减慢,这会阻碍车门的关闭,并且会折损用户的舒适度。
[0136]
步骤e0进一步包括测量电池温度tbat、并且将电池温度tbat与最高温度阈值tmax进行比较。
[0137]
阈值tmax对应于与电池1的最佳操作相对应的电池1的温度范围的上限值。该温度范围包括下限值tmin。阈值tmin和tmax取决于电池的类型。对于锂离子型电池单元,tmin例如可以接近20度,而tmax可以接近40度。
[0138]
电池的温度tbat由电池温度传感器12测量。当温度tbat低于最高阈值tmax时,则认为空气源是第二空调系统20。
[0139]
否则,这是电池温度过高的情况。将认为空气源是温度最低的空气源。为此,将传感器4测得的外部温度text与乘客隔室温度thab进行比较:
[0140]-如果车外温度text低于乘客隔室温度thab,则认为空气源是机动车辆的外部环境;
[0141]-否则,认为空气源是第二空调系统20。
[0142]
完成步骤e0后:
[0143]-若空气源是车辆的外部环境,则执行步骤e1:将第一空调系统10与第二空调系统20隔离;
[0144]-如果空气源是第二空调系统20,则执行步骤e2:将第一空调系统10连接至第二空调系统20。
[0145]
隔离步骤e1包括根据第二构型c2来布置空气阀30的可移动翻片304。换言之,在步骤e1中,将翻片304控制为置于第二构型c2。以此方式,第一空调系统和第二空调系统的空气流彼此隔离,其中第二空调系统20将空气从乘客隔室向外部空气排出,并且第一空调系统10的空气入口102与外部空气相连。
[0146]
在一种执行模式中,步骤e1可以包括激活第一风扇104,以在电池1附近生成或促进空气流,其中该空气流源自外部空气。实际上,在不激活风扇104的情况下,在壳体11中产生空气流是不可能的。
[0147]
此外,步骤e1优选地包括实施常规空调器件101,这将确保对放在常规空调器件101附近的电池单元进行的空气调节。
[0148]
步骤e2实施了使用从设置在乘客隔室的开口上的抽气机的出口抽取的空气来对用于机动车辆的电驱动马达的电源电池进行空气调节。换言之,步骤e2实施了对来自乘客隔室的空气的再循环,以便对电池进行空气调节。
[0149]
为此,步骤e2包括根据第一构型c1来布置空气阀30的可移动翻片304。换言之,在步骤e2中,将翻片304控制为置于第一构型c1。因此,第二空调系统和第一空调系统的空气
流连接在一起,其中第二空调系统20将空气从乘客隔室朝向第一空调系统10排出,以便对电池1进行空气调节。
[0150]
步骤e2进一步包括:
[0151]-将电池温度tbat与最低温度阈值tmin和最高温度阈值tmax进行比较;然后-如果电池温度tbat大于或等于最高温度阈值tmax、或者小于或等于最低温度阈值tmin,则实施常规空调器件101;或者
[0152]-如果电池温度tbat介于最低温度阈值tmin与最高温度阈值tmax之间,则停止常规空调器件101。
[0153]
当温度tbat处于最佳温度范围内时,将传统空调系统101停止,其中通过使经空气调节的空气流从乘客隔室2穿过来提供对电池1的空气调节。
[0154]
另一方面,如果温度tbat在最佳温度范围之外,则启用常规空调器件101以使温度tbat回到电池2的最佳工作范围内。
[0155]
在步骤e2中,控制第一空调系统10的第一风扇104以确保乘客隔室2内的空气恰当循环。换言之,确定第一风扇104的旋转速度以允许空气在壳体11中、尤其在电池单元之间流动而不产生过压,因为壳体11中的过压将在乘客隔室2中反映出,从而导致车辆用户的不适。
[0156]
在一个实施例中,第二步骤e2包括传感器202测量第二风扇201的旋转速度vvh。然后可以根据第二风扇201的旋转速度、尤其与第二风扇201的旋转速度成比例地来确定第一风扇104的旋转速度vvb。
[0157]
图12提供了用于控制空调组件的方法的实施例的更详细表示。
[0158]
在第一步骤s1中,将翻片305置于第二构型c2,即,将两个空调系统彼此隔离。
[0159]
在第二步骤s2中,进行测试以确定车辆是否停止,即车辆的行进速度v是否为零:
[0160]-如果速度v为零,则执行第三步骤s3,在该第三步骤中,将翻片305置于第二构型c2(因此将两个空调系统彼此隔离),并且重复步骤s2;
[0161]-否则执行第四步骤s4。
[0162]
在第四步骤s4中,进行测试以确定电池1的温度tbat是否在最佳温度范围内,即在阈值tmin与tmax之间:
[0163]-如果是,则执行第五步骤s5,在该第五步骤中,将翻片305置于第一构型c1(因此乘客隔室中的空气在电池空调系统中再循环),并且其中将常规空调器件101停止,然后重复第二步骤s2;
[0164]-否则,这意味着电池没有回火,执行第六步骤s6。
[0165]
在第六步骤s6中,进行测试以确定电池1的温度tbat是否低于阈值tmin:
[0166]-如果是,则执行第七步骤s7,在该第七步骤中,将翻片305置于第一构型(因此乘客隔室中的空气在电池空调系统中再循环),并且其中开启将常规空调器件101,然后重复第二步骤s2;
[0167]-否则,这意味着电池温度高于最高温度阈值;然后执行第八步骤s8。
[0168]
在第八步骤s8中,将乘客隔室的温度thab与外部温度text进行比较:
[0169]-如果乘客隔室中的温度thab低于外部温度text,则执行第十步骤s10,在该第十步骤中,将翻片305置于第一构型c1(因此乘客隔室中的空气在电池空调系统中再循环),并
且其中启用常规空调器件101,接着开始第十一步骤s11;
[0170]-否则,执行第九步骤s9,在该第九步骤中将翻片305置于第二构型c2(因此将两个空调系统彼此隔离并且用外部空气来对电池进行空气调节)并且其中启用常规空调器件101,然后重复第二步骤s2。
[0171]
在第十一步骤s11中,对车辆是否到达行程终点进行评估:
[0172]-如果是,则执行第十二步骤s12,在第十二步骤中将翻片305置于第二构型c2(因此将两个空调系统彼此隔离)并且其中用外部空气来对电池进行空气调节;
[0173]-否则,重复第二步骤s2。
[0174]
最后,本发明改进了对用于机动车辆的电驱动马达的电池的空气调节。
[0175]
通过连接至乘客隔室抽气机,电池空调系统受益于已经进行空气调节的、温度通常在电池单元的最佳温度范围内的空气。因此,该空气流穿过电池单元附近可以足以将电池保持在最佳温度范围内。使用常规电池空调器件、比如水或冷却剂回路限于以下情况:电池温度高于最佳温度范围,而乘客隔室温度高于外部温度。因此,本发明允许显著地降低与使用常规电池空调器件相关联的能量消耗。
[0176]
此外,本发明改进了现有技术中使用乘客隔室的经空气调节的空气来对车辆电池进行空气调节的系统。实际上,在现有技术的系统中,空气不是在乘客隔室的乘客隔室抽气机处抽出的。因此,对乘客隔室进行空气调节的第一空气流可以通过抽气机朝向车辆外部环境无任何阻力地逸出,并且电池空调系统必须产生与第一空气流同时的第二空气流,以用于电池空调系统。产生此第二空气流需要大量的能量消耗来激活风扇。在本发明中,源自抽气机的经空气调节的空气流在电池空调系统中生成过压,这种过压自然地促进空气(尤其与电池单元接触的空气)移动。然而,在电池上游使用风扇可能是必要的,以加速电池空调系统中的空气流动,从而避免乘客隔室中不舒适的过压。在任何情况下,与现有技术中描述的系统所使用的通风功率相比,根据本发明的电池空调系统中所需的通风功率显著降低。与现有技术的系统相比,所需通风功率的这种降低不仅实现能量消耗降低,而且还实现了电池空调系统在乘客隔室中生成的噪声降低。由于在本发明中,抽气机可以在乘客隔室与空调系统之间起到隔音的作用,因此进一步增强了噪音降低的效果。
[0177]
此外,根据本发明的空调系统在乘客隔室中生成的噪音降低允许甚至在车辆以低速行进时也可以使用此空调系统,而现有技术的系统不行。
[0178]
本发明允许将电池放置在乘客隔室外部并且允许对电池空调系统供应来自乘客隔室的空气,而无需在机动车辆的本体中创建新开口。这是优点,因为本体中的新开口会削弱本体的结构。此外,本体上的新开口可能会增大乘客舱隔室内的噪音水平。
[0179]
因此,通过降低电池空调系统的能量消耗,本发明允许在混合动力车辆的情况下减少污染物(和co2)排放,并且允许在电动驱动阶段增大电动车辆或混合动力车辆的自主性。

技术特征:


1.一种空气阀(30),包括:-第一开口(301),该第一开口旨在连接至机动车辆(100)的乘客隔室(2)的开口(21),该乘客隔室的开口旨在配备有抽气机(6)并且该阀(30)旨在位于该乘客隔室(2)外部;以及-第二开口(302),该第二开口旨在连接至用于机动车辆的电驱动马达的电源电池的空调空气回路。2.根据前一项权利要求所述的空气阀(30),其特征在于,该第一开口(301)包括抽气机(6),该抽气机旨在装配于该乘客隔室(2)的开口(21)。3.根据前述权利要求中任一项所述的空气阀(30),其特征在于,该空气阀包括旨在连接至机动车辆外部环境的第三开口(303)、和翻片(304),并且,该翻片(304)被布置为:-在该翻片的第一构型(c1)时连接该第一开口和该第二开口(301,302);以及-在该翻片的第二构型(c2)时连接该第一开口和该第三开口(301,303)和/或连接该第二开口和该第三开口(302,303)。4.一种空调组件(50),包括:-用于机动车辆(100)的电驱动马达的电源电池(1)的第一空调系统(10);-该机动车辆(100)的乘客隔室(2)的第二空调系统(20);以及-根据前述权利要求中任一项所述的空气阀(30),该空气阀的第一开口(301)连接至该乘客隔室(21)的开口,并且该第二开口(302)连接至该第一空调系统(10)的空气回路。5.一种包括根据前一项权利要求所述的空调组件(50)的机动车辆(100)。6.一种用于控制机动车辆(100)的空调组件(50)的方法、尤其一种用于控制根据权利要求4所述的组件(50)的方法,包括:使用从设置在该机动车辆(100)的乘客隔室(2)的开口(21)上的抽气机(6)的出口抽取的空气来对用于该机动车辆(100)的电驱动马达的电源电池(1)进行空气调节。7.根据前一项权利要求所述的控制方法,其特征在于,该方法包括以下步骤:-步骤(e0):确定该空调组件(50)的第一空调系统(10)的空气源,该空气源能够是该机动车辆(100)的外部环境,或者该空气源能够源自该空调组件(50)的第二空调系统(20);-步骤(e1):当该空气源是该机动车辆(100)的外部环境时,将该第一空调系统(10)与该第二空调系统(20)隔离,以及步骤(e2):当该空气源源自该第二空调系统(20)时,将该第一空调系统(10)连接至该第二空调系统(20)。8.根据前一项权利要求所述的控制方法,其特征在于,-该隔离步骤(e1)包括根据第二构型(c2)来布置该空调组件(50)的空气阀(30)的可移动翻片(304);并且-该连接步骤(e2)包括根据第一构型(c1)来布置该空调组件(50)的空气阀(30)的可移动翻片(304)。9.根据权利要求7或8中任一项所述的方法,其特征在于,确定该第一空调系统(10)的空气源的步骤(e0)包括:-测量该机动车辆(100)的行进速度(v);和/或-测量配备有该第二空调系统(20)的乘客隔室(2)的温度(thab);和/或-测量外部空气温度(text);和/或

测量用于该机动车辆(100)的电动马达的电源电池(1)的温度(tbat)、并将该电池温度(tbat)与最高温度阈值(tmax)进行比较,如果满足以下条件,则认为该空气源是源自该第二空调系统(20):-该车辆的行进速度(v)不为零或大于10km/h;并且-该电池温度(tbat)低于该最高温度阈值(tmax)或者该乘客隔室温度(thab)低于该外部温度(text),并且在其他情况下,认为该空气源是机动车辆的外部环境。10.根据前一项权利要求所述的方法,其中,该第一空调系统(10)装配于该电池(1),并且该第一空调系统(10)包括用于该电池(1)的、尤其使用水或使用冷却剂的常规空调器件(101),其特征在于,该隔离步骤(e1)涉及实施该常规空调器件(101),并且该连接步骤(e2)包括:-将该电池温度(tbat)与最低温度阈值(tmin)和该最高温度阈值(tmax)进行比较;则-如果该电池温度(tbat)大于或等于该最高温度阈值(tmax)、或者小于或等于最低温度阈值(tmin),则实施该常规空调器件(101);或者-如果该电池温度(tbat)在该最低温度阈值(tmin)与该最高温度阈值(tmax)之间,则停止该常规空调器件(101)。11.一种用于控制车辆(100)的空调组件(50)的装置(60),该装置包括实施根据权利要求6至10中任一项所述的方法的硬件和/或软件元件(6,10,20,30,40,41,42,43,50,61,62,101,102,103,104,110,201,202,203,204,301,302,303,304,305,410,411,412,3031,3032)、尤其是被设计用于实施根据前述权利要求中任一项所述的方法的硬件和/或软件元件(6,10,20,30,40,41,42,43,50,61,62,101,102,103,104,110,201,202,203,204,301,302,303,304,305,3031,3032),和/或该装置包括用于实施根据权利要求6至10中任一项所述的方法的器件。12.一种计算机程序产品,包括存储在计算机可读介质上的程序代码指令,所述指令用于当在计算机上运行所述程序时实施根据权利要求6至10中任一项所述的方法的步骤;或者一种能够从通信网络下载和/或存储在计算机可读数据介质和/或计算机可执行数据介质上的计算机程序产品,其特征在于,该计算机程序产品包括当该程序由该计算机执行时使该计算机实施根据权利要求6至10中任一项所述的方法的指令。13.一种计算机可读的数据存储介质,其上存储有计算机程序,该计算机程序包括用于实施根据权利要求6至10中任一项所述的方法的程序代码指令或根据权利要求12所述的程序代码指令;或者一种计算机可读数据存储介质,其包括在由计算机执行时使该计算机实施根据权利要求6至10中任一项所述的方法的指令。

技术总结


一种空气阀(30)包括:-第一开口(301),该第一开口旨在连接至机动车辆(100)的乘客隔室(2)的开口(21),该乘客隔室的开口旨在配备有抽气机(6)并且该阀(30)旨在位于该乘客隔室(2)外部;以及-第二开口(302),该第二开口旨在连接至用于机动车辆的电驱动马达的电源电池的空调空气回路。的空调空气回路。的空调空气回路。


技术研发人员:

A

受保护的技术使用者:

雷诺股份公司

技术研发日:

2022.08.31

技术公布日:

2023/3/10

本文发布于:2024-09-21 23:30:18,感谢您对本站的认可!

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