汽车储能装置及汽车储能方法与流程

本发明涉及汽车储能技术领域，特别是涉及一种汽车储能装置及汽车储能方法。

背景技术：

传统地，为了避免汽车内部的温度过高或过低，会在汽车内部加设空调或制冷系统。但是，汽车上的空调或制冷系统是通过消耗汽车的自带能源维持正常工作。因此，空调或制冷系统在运行时会增加汽车额外的能源消耗，从而降低了汽车的续航能力。

技术实现要素：

基于此，有必要提供一种汽车储能装置及汽车储能方法，能够有效地提高汽车的续航能力。

其技术方案如下：

一种汽车储能装置，包括：热泵机组与储能机构，所述热泵机组与所述储能机构可拆卸连接，所述储能机构用于装设在车体内部，所述热泵机组与所述车体隔开设置，所述储能机构内部开设有储能空腔，且所述热泵机组与所述储能空腔相连通。

上述汽车储能装置在使用时，热泵机组借助外接能源实现冷媒的处理，即热泵机组无需消耗汽车上的车载能源。将热泵机组与储能机构相连，即实现了热泵机组向储能机构输送冷媒。此时，储能机构会将产生的气体(冷气或热气)储存在储能空腔内部。然后，待储能空腔内部气体储存完毕后，断开热泵机组与储能机构的连接。上述汽车储能装置将气体(冷气或热气)储存在储能机构中，储能机构向车体内部释放上述气体，可以直接实现对车体内部的温度调控，此时，无需再消耗汽车上的车载能源，从而有效地提高了汽车的续航能力。

一种汽车储能方法，采用所述汽车储能装置，还包括以下步骤：通过车体移动使所述储能机构靠近所述热泵机组，并对所述储能机构与所述热泵机组进行连接；通过所述热泵机组将冷媒注入所述储能空腔；断开所述储能机构与所述热泵机组的连接，并通过车体移动使所述储能机构远离所述热泵机组。

采用上述汽车储能方法，首先将热泵机组与储能机构相互分离，然后通过车体移动使所述储能机构靠近所述热泵机组，并对所述储能机构与所述热泵机组进行连接。热泵机组将冷媒注入到储能机构中，储能机构对冷媒进行处理产生气体(冷气或热气)并进行储存。最后，断开所述储能机构与所述热泵机组的连接，并通过车体移动使所述储能机构远离所述热泵机组。此时，这部分气体直接排放至车体内部即可实现对车体室内温度的调控，无需再消耗车载能源对气体转换处理，从而有效地提高了汽车的续航能力。

下面结合上述方案对本发明的原理、效果进一步说明：

所述热泵机组上装设有第一快速接头，所述储能机构上装设有第二快速接头，所述第一快速接头与所述第二快速接头相对应。

所述热泵机组的内部设有节流器、压缩机与换热器，所述换热器的一端与所述节流器相连，所述换热器的另一端与所述压缩机相连。

所述热泵机组还包括第一温度感应器、第二温度感应器与第一控制器，所述第一温度控制器与所述节流器对应设置，所述第二温度控制器与所述压缩机对应设置，所述第一温度控制器与所述第二温度控制器均与所述第一控制器电性连接。

汽车储能装置还包括第一风扇，所述第一风扇装设在所述热泵机组内部，且所述第一风扇与所述换热器对应设置。

所述储能机构包括出风温感器、进风温感器与第二控制器，所述出风温感器与所述进风温感器均与所述第二控制器电性连接，且所述出风温感器位于所述储能机构的出风处，所述进风温感器位于所述储能机构的外侧。

所述储能机构还包括盘管与蓄能层，所述盘管与所述蓄能层均装设在所述储能空腔内部，所述蓄能层与所述盘管相接触，所述盘管用于接收所述热泵机组传输的冷媒。

汽车储能装置还包括第二风扇，所述第二风扇装设在所述储能机构内部，所述第二风扇与所述第二控制器电性连接，且所述第二风扇朝向所述盘管。

汽车储能装置还包括活动底座，所述活动底座装设在所述储能机构内部，所述活动底座与所述第二控制器相连，所述第二风扇装设在所述活动底座上。

附图说明

图1为本发明一实施例所述汽车储能装置的结构示意图；

图2为本发明一实施例所述热泵机组的结构示意图；

图3为本发明一实施例所述储能机构的结构示意图；

图4为本发明一实施例所述汽车储能方法的流程图。

附图标记说明：

100、热泵机组，110、第一快速接头，111、第一分接头，112、第二分接头，120、节流器，130、压缩机，140、换热器，150、第一温度感应器，160、第二温度感应器，170、第一控制器，180、第一风扇，200、储能机构，210、储能空腔，220、第二快速接头，221、第三分接头，222、第四分接头，230、出风温感器，240、进风温感器，250、第二控制器，260、盘管，270、第二风扇，280、活动底座，300、车体。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及具体实施方式，对本发明进行进一步的详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用以解释本发明，并不限定本发明的保护范围。

需要说明的是，当元件被称为“固定于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的，并不表示是唯一的实施方式。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施方式的目的，不是旨在于限制本发明。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

本发明中所述“第一”、“第二”不代表具体的数量及顺序，仅仅是用于名称的区分。

如图1所示，在一个实施例中，一种汽车储能装置，包括：热泵机组100与储能机构200。所述热泵机组100与所述储能机构200可拆卸连接，所述储能机构200用于装设在车体300内部，所述热泵机组100与所述车体300隔开设置，所述储能机构200内部开设有储能空腔210，且所述热泵机组100与所述储能空腔210相连通。

上述汽车储能装置在使用时，热泵机组100借助外接能源实现冷媒的处理，即热泵机组100无需消耗汽车上的车载能源。将热泵机组100与储能机构200相连，即实现了热泵机组100向储能机构200输送冷媒。此时，储能机构200会将产生的气体(冷气或热气)储存在储能空腔210内部。然后，待储能空腔210内部气体储存完毕后，断开热泵机组100与储能机构200的连接。上述汽车储能装置将气体(冷气或热气)储存在储能机构200中，储能机构200向车体300内部释放上述气体，可以直接实现对车体300内部的温度调控，此时，无需再消耗汽车上的车载能源，从而有效地提高了汽车的续航能力。

在一个实施例中，所述热泵机组100对冷媒进行处理，冷媒进入储能机构200后，冷媒转换的产生气体(冷气或热气)在储能机构200内部储存。因此，当汽车采用汽车储能装置对车体300室内进行温度调控时，只需将储能机构200装设在汽车上，然后将汽车驶到空调基站与热泵机组100进行对应连接，即可实现对储能机构200的能量输送。因此，一个所述热泵机组100可以供多个储能机构200进行充能。同时，只在汽车上装设储能机构200大大降低了汽车的生产成本，以及汽车的安装周期。

具体地，在本实施例中，当车体300内部需要注入冷气或热气时，可以直接将储能机构200内部存储的气体释放至车体300内部。所述热泵机组100与所述储能机构200相互分离。即将所述储能机构200装设在车体300上，所述热泵机组100放置在空调基站内。此时，热泵机组100的能源输出均来自于空调基站，并不会对车载能源产生消耗，因此，上述这种实施方式一方面能够降低车体300内部温度调控时的能源消耗，另一方面也降低了车体300的负重重量，从而有效地提高了汽车的续航能力。

在一个实施例中，除了小型汽车外，汽车按照用途划分还包括客车和运输车。客车与运输车属于大型车辆，因此，若通过消耗车载能源去调控车体300内部的温度，相较于小型汽车会消耗更多的车载能源。因此，上述储能机构200可以装设在小型汽车、客车或运输车等等。具体地，根据汽车实际的降温需求，可以在车体300内部装设多个储能机构200或者改变储能机构200的储能体积，所述储能机构200的外侧壁上涂覆有保温材料，从而能够有效地延长气体在储能机构200内部的储存效果。

在一个实施例中，一些新能源汽车采用电池组作为动力能源，但是，能够供新能源汽车充能的充电装置十分有限。因此，若要提高新能源汽车的续航能力，除了提高电池组的储能能力外，还可以通过降低新能源汽车自身的能耗。进一步地将上述储能机构200装设在新能源汽车上，此时，新能源汽车进行温度调控时不会再消耗车载能源(电池组的电能)，从而提高了新能源汽车的续航能力。

在一个实施例中，所述热泵机组100上装设有第一快速接头110，所述储能机构200上装设有第二快速接头220，所述第一快速接头110与所述第二快速接头220相对应。所述热泵机组100的内部设有节流器120、压缩机130与换热器140。所述换热器140的一端与所述节流器120相连，所述换热器140的另一端与所述压缩机130相连。所述热泵机组100还包括第一温度感应器150、第二温度感应器160与第一控制器170，所述第一温度感应器150与所述节流器120对应设置，所述第二温度感应器160与所述压缩机130对应设置，所述第一温度感应器150与所述第二温度感应器160均与所述第一控制器170电性连接。具体地，在本实施例中，所述第一快速接头110与所述第二快速接头220的个数均为两个。所述第一快速接头110包括第一分接头111与第二分接头112。所述第二快速接头220包括第三分接头221与第四分接头222。第一分接头111与第三分接头221相连通，第二分接头112与第四分接头222相连通。此时，热泵机组100内部的冷媒会注入到储能机构200内部，储能机构200在冷媒的作用下会产生冷气或热气。然后剩余的冷媒会通过第二分接头112与第四分接头222重新回到热泵机组100。更具体地，所述第一温度感应器150用于检测冷媒进入热泵机组100时的温度，所述第二温度感应器160用于检测冷媒导出热泵机组100时的温度。第一控制器170根据第一温度感应器150与第二温度感应器160所反馈的温度信息，调整压缩机130与换热器140的功率，从而保证冷媒进入储能机构200能够充分反应。

如图1和图2所示，在一个实施例中，汽车储能装置还包括第一风扇180。所述第一风扇180装设在所述热泵机组100内部，且所述第一风扇180与所述换热器140对应设置。第一控制器170可以通过第一风扇180改变换热器140对冷媒的换热效率。

如图1和图3所示，在一个实施例中，所述储能机构200包括出风温感器230、进风温感器240与第二控制器250。所述出风温感器230与所述进风温感器240均与所述第二控制器250电性连接，且所述出风温感器230位于所述储能机构200的出风处，所述进风温感器240位于所述储能机构200的外侧。所述储能机构200还包括盘管260。所述盘管260装设在所述储能空腔210内部，且所述盘管260用于接收所述热泵机组100传输的冷媒。所述盘管260能够有效地延长冷媒在储能机构200内部的流动距离。所述盘管260采用导热系数比较高、性能稳定的铜管、铝管或导热塑料管。所述出风温感器230用于检测储能机构200外部的温度，所述进风温度传感器用于检测储能机构200出风口处的温度。第二控制器250根据所述出风温感器230与所述进风温感器240所反馈的信息，调整储能机构200内部气体的释放速率。具体地，在本实施例中，所述蓄能层包括蓄能材料，所述盘管260的外侧壁与所述蓄能材料接触。当所述储能机构200与所述热泵机组100相连后，所述热泵机组100内部的冷媒会注入到储能机构200内部的盘管260中。更具体地，当进行蓄冷时，首先热泵机组100将产生的冷量通过冷媒传输到储能机构200的盘管260中，此时盘管260的管壁温度发生变化。蓄能材料与盘管260管壁相接触，从而实现了蓄能材料的冷却降温，蓄能材料发生相变，即从液态变为了固态，最终实现蓄冷。当进行蓄热时，热泵机组100将热量通过冷媒传输到储能机构200的盘管260中，此时蓄能材料会吸收管壁散发的热量，保持液体状态。

在一个实施例中，汽车储能装置还包括第二风扇270。所述第二风扇270装设在所述储能机构200内部，所述第二风扇270与所述第二控制器250电性连接，且所述第二风扇270朝向所述盘管260。当所述蓄冷材料与盘管260进行换热后，会产生冷气或热气。所述储能机构200上设有出风口，所述储能机构200上还设有挡风板，所述挡风板可活动地装设在所述出风口处，且所述第二控制器250与所述挡风板电性连接。当需要将储能机构200内部的气体向外排出时，第二控制器250控制挡风板进行转动，此时出风口与外部连通，即储能机构200内部的气体能够经过出风口排出。第二控制器250通过控制第二风扇270的转速，能够改变气体经过出风口的排放速率。因此，上述储能机构200可以通过控制第二风扇270的开启、停止或转速调节，以此实现储能机构200出风速率的调节，从而能够适应车体300内部不同的温度需求。

在一个实施例中，汽车储能装置还包括活动底座280。所述活动底座280装设在所述储能机构200内部，所述活动底座280与所述第二控制器250相连，所述第二风扇270装设在所述活动底座280上。具体地，在本实施例中，所述盘管260在所述储能机构200内部沿所述储能机构200的长边延伸。考虑到第二风扇270在所述储能机构200内部的出风区域有限，因此，将第二风扇270装设在活动底座280上，使得第二风扇270能够在所述储能机构200内部进行转动，扩大了第二风扇270的出风区域，保证了储能机构200的出风效果。

如图4所示，在一个实施例中，一种汽车储能方法，采用上述任意一实施例所述的汽车储能装置，还包括以下步骤：通过车体300移动使所述储能机构200靠近所述热泵机组100，并对所述储能机构200与所述热泵机组100进行连接。通过所述热泵机组100将冷媒注入所述储能空腔210。断开所述储能机构200与所述热泵机组100的连接，并通过车体300移动使所述储能机构200远离所述热泵机组100。

采用上述汽车储能方法，首先将热泵机组100与储能机构200相互分离，然后通过车体300移动使所述储能机构200靠近所述热泵机组100，并对所述储能机构200与所述热泵机组100进行连接。热泵机组100将冷媒注入到储能机构200中，储能机构200对冷媒进行处理产生气体(冷气或热气)并进行储存。最后，断开所述储能机构200与所述热泵机组100的连接，并通过车体300移动使所述储能机构200远离所述热泵机组100。此时，这部分气体直接排放至车体300内部即可实现对车体300室内温度的调控，无需再消耗车载能源对气体转换处理，从而有效地提高了汽车的续航能力。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。