专利名称：用于控制电动车辆乘客室温度的方法和空调系统的制作方法
技术领域：
本申请涉及一种用于控制具有电池组的电动车辆(electrically operated vehicle)乘客室温度的方法，并涉及一种用于电动车辆的空调系统。
背景技术：
已知用于车辆的空调系统(称作HVAC系统)加热或冷却车辆乘客室内的空气。在 具有内燃机的车辆中，空调系统可以利用内燃机的废热加热空气。用于车辆乘客室冷却的 能量需求与充满燃料的燃油箱内所携带的能量的量相比相对较低。相反地，在具有电池组 的电动车辆中，电池组充电器(battery charge)中携带的能量的量要小得多。当具有传统 能量需求的空调系统运行时，会极大减小只具有一个电池组充电器的车辆的里程(range)， 当电马达根本不输出废热或只有少量废热时尤其如此，这些废热不能相应地用于加热车辆 乘客室。此外，夏天乘客室的冷却极度需要密集的能量。
发明内容
本发明的目的是提供一种用于控制具有电池组的电动车辆乘客室温度的方法和 一种用于电动车辆的空调系统，允许在车辆运行期间通过具有低额外能量需求的空调系统 来控制乘客室温度。从而电动车辆的里程尽可能不因为空调系统的运行而减少。本发明的目的通过一种用于控制具有电池组的电动车辆的乘客室温度的方法来 实现，该方法具有以下步骤设置具有冷却剂回路的空调系统；冷却剂回路热联接至电池 组，以便电池组形成冷却剂回路的蓄热器；并且当电池组联接到用于给电池组充电的充电 站时选择性地冷却或加热电池组。这样，电池组执行它作为电能累积器和热能累积器的功 能，热能可用来操作空调系统。对蓄热器来说既不需要额外的放置空间也不需要额外的重 量。冷却或加热优选发生在电池组在固定的供电系统处进行充电期间。蓄热器例如可以联接到冷却剂回路并从该冷却剂回路热脱离。从而在加热或冷却 后，可以将蓄热器从冷却剂回路断开，以便隔绝所述蓄热器并仅当需要时将其连接到回路 中。在充电期间电池组的温度可以在冷却模式降低到预定的最小值或者在电池组加 热模式加热到预定的最大值。预定的最大值优选相应于电池组的最大工作温度，和/或最小值相应于电池组的 预定最小工作温度。这样，蓄热器的容量最大化，同时电池组作为蓄电器的功能和它的使用 寿命不会受到不利影响。根据一个优选的方法变型，存储在电池组中的热能在加热乘客室期间供应给冷却 剂回路。这减少了加热乘客室所需的电能。在车辆乘客室排气中的热能和/或要被冷却的电动车辆元件、尤其是逆变器的能 量，和/或车辆的电驱动装置的能量，优选供应给冷却剂回路。这样冷却剂回路作为热泵，其中，尤其是，要冷却的车辆电器元件被冷却并且同时车辆乘客室被加热，因此所需的电能 可以优化的方式使用。电池组可以通过冷却剂回路和连接到冷却剂回路中的热交换器直接被加热或冷却。散热器、尤其是蒸发器，可以在电池组的区域被设置在冷却剂回路中，电池组通过 该散热器被冷却。散热器可选择性地联接到热交换器或集成在其中。在充电过程中电池组冷却期间，冷却剂通过例如膨胀阀膨胀，膨胀阀可在电池组 区域连接入回路以便所述冷却剂以后可以从电池组吸收热量。这允许直接经由冷却剂回路 良好地冷却电池组。加热装置、尤其是冷凝器，可以在电池组的区域设置在冷却剂回路中，电池组经由 该加热装置被加热。根据一个优选方法变型，在联接到充电站期间，冷却剂回路用作热气回路，以便通 过热气回路加热电池组。在联接到充电站期间，电池组的冷却或加热可以人工选择，尤其在充电过程开始 时。车辆的驾驶员可以这种方式选择由电池组支持的空调系统的运行模式(加热/冷却)， 例如作为车辆的下一计划用途的功能。另外，冷却模式或加热模式的选择是基于外部温度或在一年中的时间自动进行 的。根据又一个优选的方法变型，提供联接到冷却剂回路的流体回路，在该流体回路 中设置有电池组和至少一个热源、尤其是排气热交换器或要被冷却的车辆元件的热交换 器，其中，在电池组加热期间热从冷却剂回路供应给流体回路并且在车辆运行期间热能被 输出到冷却剂回路，和/或在电池组冷却期间热能被提取并且在车辆运行期间热源的热能 被电池组吸收。这允许，例如，空调系统与各种装置组合，这些装置可以布置在单独的流体 回路中并且不得不被冷却。此处冷却是由冷的电池组实现的。冷却剂回路优选以这种方式工作，即冷却剂温度不会低于0°C。这防止在空调系统 的各元件上形成冻结的冰。此外，本发明的目的通过一种用于电动车辆的空调系统来实现，具有冷却剂回路， 该冷却剂回路具有压缩机、散热器、尤其以蒸发器的形式存在、和加热装置、尤其以冷凝器 的形式存在，其中，车辆电池组直接或间接地经由分配给其的热交换器热联接到冷却剂回 路，这样冷却剂回路可选择地冷却或加热电池组，并且来自电池组的热可以选择性地供应 到冷却剂回路中。这样的空调系统便于用于控制电动车辆乘客室温度的上述方法的应用。 电池组执行它作为蓄电器的功能和蓄热器的功能。根据需要，在本文中可以存储热或“冷”， 其允许以后在车辆运行期间加热或冷却车辆乘客室或电器元件，这防止了在空调系统运行 期间电动车辆的里程极大缩短。可切换式热交换器优选设置在冷却剂回路中，热交换器可以通过膨胀阀作为蒸发 器运行或者经由旁通管路作为冷凝器运行，以便冷却或加热直接或间接联接的电池组。这 样，用于加热或冷却电池组的元件仅需要小的安装空间和重量。可以设置排气热交换器，其连接到车辆乘客室的排气管路以便从排出的空气吸收 热能。排出的空气的热能因此能够以类似于热泵的方式被吸收并且用来加热车辆乘客室。
也可以设置车辆元件热交换器，其连接到车辆电器元件、尤其是逆变器或车辆的 电驱动装置，以便从车辆元件吸收热能。这也允许冷却剂回路作为热泵运行，其中要被冷却 的车辆元件的热被供应到车辆乘客室。电池组通常也可以缓冲(buffer)元件的热并在随后一时间点将它输出到乘客室。至少两个热交换器、尤其是所有的热交换器，可以并联连接以便吸收热能并输出 能量到冷却剂回路。这允许各热交换器的各自启动以吸收热能。也可以想到用于吸收热能并输出能量到冷却剂回路的至少两个热交换器串联连 接，其中要被最大程度冷却的元件、即具有最低运行温度的元件的热交换器被布置在串联 回路的前部。这样的空调系统具有较低复杂程度，因此空调系统的控制被简化并且空调系 统更加经济有效。根据本发明的一个实施例，设置联接到冷却剂回路的流体回路，该流体回路具有 流体泵、电池组热交换器和至少另一个热交换器、尤其是排气热交换器或要被冷却的车辆 元件的车辆元件热交换器。这也选择性地允许两个回路的独立运行，因此电池组的热能可 以保存很长时间。此外，预冷的电池组可以独立于冷却剂回路冷却车辆电器元件。流体回路优选地经由可切换式热交换器联接到冷却剂回路。这样，冷却剂回路可 经由可切换式热交换器进行加热和冷却。各冷却剂可以用于回路中，其中优选地，在回路中改变其相态的冷却剂、尤其是 R134a、HF01234yf或者R744，被用在冷却剂回路中，并且优选地，流体、尤其是水或乙二醇 或水/乙二醇混合物，被用在流体回路中。这允许各热交换器在相应回路中使用。可选择性地设置冷却装置，该冷却装置可选择性地连接到冷却剂回路。例如，该冷 却装置可以冷凝冷却剂回路中的冷却剂。根据一个优选实施例，提供一种连接到冷却剂回路中并且其中安装了冷凝器和独 立的蒸发器的空调单元。这样的空调单元是通常的HVAC盒，其连接到冷却剂回路中并具有 可连接到回路中的冷凝器和蒸发器，空气经由该冷凝器和蒸发器以被加热或冷却的状态流 到乘客室。冷凝器优选地固定布置在冷却剂回路中，并且空调单元可选择性地形成或断开冷 凝器到车辆乘客室的热连接。这样的空调系统比具有将冷凝器选择性地连接到回路中的冷 却剂回路复杂转换的空调系统制造更简单且更经济有效。可以在冷却剂回路中设置内部热交换器。这样的内部热交换器允许将具有回流膨 胀冷却剂的压缩冷却剂进行冷却。
本发明的其他特征和优点可以在要被参考的以下描述和附图中被发现。在图中， 涉及根据本发明的方法图1示出在电池组充电和加热期间根据本发明的空调系统；图2示出在车辆运行期间车辆乘客室加热时根据图1的空调系统；图3示出在车辆乘客室和/或电池组冷却期间根据图1的空调系统；图如到c示出在并联和串联回路中热交换器的各种配置；
图5示出在电池组充电和加热期间根据本发明的空调系统的第二实施例；图6示出在车辆运行期间车辆乘客室加热时根据图5的空调系统；图7示出在电池组充电和冷却期间根据图5的空调系统；和图8示出在车辆运行期间车辆乘客室冷却时根据图5的空调系统。
具体实施例方式图1到3示出用于电池组运行的车辆(battery-operated vehicle)、尤其是用于 仅靠电池组运行的车辆(purely battery-operated vehicle)的空调系统10的第一实施 例。在本文中，各种切换状态将在下文中解释。中央空调单元(HVAC单元)12形成空调系 统的核心。这样的HVAC单元现在已经安装在车辆中并用于加热和冷却车辆乘客室。该单 元12集成进冷却剂回路14中。除了风扇13，单元12还包括选择性地引导气流通过该单元到车辆乘客室并因此 控制空气温度和空气质量的通风管道(air duct)和风门片(air flap)(未示出)。在冷却剂回路中冷却剂的通流方向由箭头标记。冷却剂回路14利用冷却剂运行，例如R134a、R744 (CO2)或HF0123yf，其在回路中 改变其相态并且在此过程中能传输、吸收和输出大量热能。冷却剂从用于压缩所述冷却剂的压缩机16通过冷凝器18流入空调单元12。冷凝 器18连接到冷却剂回路14和空调单元12中，以便空气可以流经冷凝器18，在那里被加热 并且输送进入车辆乘客室，如果这是车辆乘员所希望的。然而，可选择地，可以在冷却剂回路14中提供用于绕过冷凝器18的旁通管路，然 而所述旁通管路没有示出。但是，在空调单元12中的冷凝器18也可从车辆乘客室热脱离 (thermally decouple)，也就是说乘客室不被供热。这是图3、7和8中的情况。单元12被 切换到没有被加热的空气吹入车辆乘客室的模式。冷凝器18的下游(沿着实线)，冷却剂回路14分成多个并联的独立分支，每一个 分支经由在上游连接的电磁阀20选择性地连接到回路中。这些并联连接的分支中的第一 个包括蒸发器22，其也位于空调单元12中。在该蒸发器22上游连接的是膨胀阀M，冷却 剂在膨胀阀中膨胀，因此冷却剂在蒸发器22中冷却，并且通过空调单元12传输的空气也被 冷却。该切换状态在图3中示出。其他的三个分支与第一分支并联连接，第一分支则包括具有集成热交换器观的 电池组沈。电池组作为电动车的动力源。热交换器观上游连接的是膨胀阀对，其可连入 回路中，作为一种蒸发器，其中蒸发器也可由热交换器观形成。膨胀阀M借助于温度传感器四联接到所述膨胀阀M (参见点线)选择性地以温 度控制方式运行，该温度传感器连接在蒸发器22的下游或作为蒸发器运行的热交换器观、 32、34的下游。被分配给膨胀阀M的旁通管路30可经由另一个电磁阀31连接。当有流体通过 旁通管路30且膨胀阀M从回路断开时，热交换器观也可作为冷凝器运行以便加热而不再 冷却直接联接到所述冷凝器的电池组26。所示具有带指定电磁阀31的旁通管路30的实施例是优选实施例。根据本发明的 空调系统10没有电磁阀31也是可行的。
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与上述两个分支并联的还有至少两个另外的分支，其中一个具有所谓的车辆元件 热交换器(vehicle component heat exchanger) 32，且另一个具有所谓的排气热交换器 (discharge air heat exchanger)34。电池组沈热联接到冷却剂回路以便其形成冷却剂回路14内的热交换器，其中“蓄 热器(heat accumulator) ”也可以理解为包含非物理术语“蓄冷器(cold accumulator)”。膨胀阀M可以并且应该也设置在热交换器32、34的上游。车辆元件热交换器32分配给要被冷却的车辆电器元件，例如逆变器和/或车辆的 电驱动装置，并且用来冷却各自的车辆元件。此处冷却剂经由车辆元件热交换器32从车辆 元件吸收热能。排气热交换器34设置在车辆乘客室的排气管路中并且用作从排出的空气中吸收 热能。这样由空调系统加热的排出的空气的热能和由车辆乘员输出的热也可以由排气热交 换器34吸收并回输给回路14。冷却剂回路14的循环管路将膨胀的冷却剂运回压缩机16。空调单元12的冷凝器18的下游设置的是多通阀36，冷却剂流经由它转向到可选 择性地连接到回路中的冷却装置38 (例如车辆上的前散热器)，和内部热交换器39。内部 热交换器39将包含冷却装置38的管路联接到通向压缩机16的管路。在图1和2中，转换多通阀36以便冷却剂流不流经可以连接到回路中的冷却装置 38和内部热交换器39。然而，在图3中，多通阀36处于冷却装置38和内部热交换器39都连接到回路中 的阀位置。可连接到回路中的冷却装置38是用于冷却剂的冷却装置，其优选具体实施为布 置在空调单元12外部的冷凝器，与空调单元内部的冷凝器18相反。下面介绍前面提出的空调系统运行所依据的以及执行电动车辆乘客室温度开环 或甚至闭环控制所依据的方法。图1在此示出车辆静止时和车辆联接到充电站时发生的电池组沈的加热过程。在 此状态，如已经介绍过的，电池组沈可以被加热和冷却。根据图1，压缩机16在加热时被启动，因此冷却剂回路14经由充电站运转。冷却 剂回路14因此不但用于在驱动模式期间加热和冷却车辆乘客室而且用于当车辆联接到充 电站时加热和冷却电池组。加热电池组以提供蓄热器优选地与电池组沈自身的充电同时进行。然而，在充电过程之前或之后或附加地在充电之前或之后再加热电池组沈也是 可以的，并且在某些情况下甚至是有优势的。电池组沈也可在电池组沈加热或冷却前首 先完全充电，例如为了获得电池组26最快速可能的充电过程。在外部温度低时，电池组也 可首先放置在对充电过程最适宜的温度然后充电，并且电池组最后可放置在最大温度处。根据图1，冷却剂回路14用作热气回路。此处转换阀36，以便被压缩的冷却空气不流经冷却装置38。此外，蒸发器22和热 交换器32、34不连接到回路中。然而，如果分配给热交换器32的电器元件，或分配给热交 换器34的车辆乘客室从驱动模式开始仍然是暖和的，当然可以相应地转换阀以便该废热 用于冷却剂回路14。
另外，压缩机16下游的压缩冷却剂流不是由膨胀阀34引导而是经旁通管路30引 导进入电池组沈的热交换器28，因此热的冷却剂加热电池组26。旁通管路30中的电磁阀 31具有节流功能以便执行热气体流到电池组沈的开环或闭环控制。在加热期间，在冷凝器18中已经存在的冷却剂的能量不会经由流入的空气带走， 因为风扇13没有工作。此外在图中，流体在相应状态不会流经的那些由虚线(dashed line)表示的管路。电池组沈被加热到直到电池组沈的温度达到相应于电池组沈的最大工作温度 的预定最大值。该最大值取决于电池组的类型，例如40°C至60°C。在电池组沈充电过程中车辆乘客室也可以通过空调单元12加热。图2示出在车辆运行期间加热模式中的空调系统10。压缩冷却剂在冷凝器18中冷凝且输出热到被引导通过空调单元12的空气。风扇 13启动。液态冷却剂经过电池组沈的热交换器观到车辆元件热交换器32和/或排气热 交换器34，其中，冷却剂在各种情况下经由膨胀阀M被引导到热交换器观、32、34(然后其 作为蒸发器)，和电池组16，冷却车辆元件或排出的空气。在此过程中，冷却剂从电池组26、 车辆元件和排出的空气中吸收热能，热能再输送给冷却剂回路14的回路中的空调单元12 以便加热车辆乘客室。空调系统10因此作为热泵工作。此处可将电池组沈冷却到相应于电池组沈的预定最小工作温度的预定最小值。 存储在电池组沈中且可以输送给冷却剂回路14以便加热乘客室的热能来源于电池组沈 的温度的预定最大值和预定最小值之间的温差。图3示出在充电模式电池组沈冷却期间和在驱动模式乘客室冷却期间的空调系 统10。经压缩的冷却剂通过可连接到回路中的冷却装置38和被分配有风扇的内部热交换 器39进行冷却和冷凝。液态冷却剂然后经由开启的电磁阀20输送给各热交换器。电池组 26借助开启的膨胀阀M经由作为散热器的热交换器观电池组沈被冷却到预定的最小温度值。当车辆运行时，电池组沈只是本身慢慢加热并且由于低的输出温度不需要或者 仅需要通过空调系统10进行低的额外冷却。例如，在本文中电池组沈可以通过相关的电 磁阀20完全从冷却剂回路14断开。排气热交换器34通过其相关的电磁阀20从冷却剂回路14断开，因为通过冷却排 出的空气吸收能量是不需要的或不期望的。另一方面，车辆元件热交换器32经由所述热交 换器32的电磁阀20联接到冷却剂回路14以便冷却相应的车辆元件。空调单元12用集成的蒸发器22冷却流经它的空气。也有冷却剂流经过空调单元 12的冷凝器18，但是在空调单元12中，所述冷凝器18与车辆乘客室断开，因为冷凝器18 到车辆乘客室的连接被中断。操作冷却剂回路14以便温度不会低于0°C，这样防止水形成冻结的水。关于在电池组沈联接到充电站期间是否被冷却或加热的选择可以在充电过程开 始时人工完成。这样，车辆驾驶员要确定，例如作为车辆的下一计划用途的时间的函数，是 否期望车辆将被冷却或加热。可选择地，冷却模式或加热模式的选择可自动发生，例如基于 外部温度的测量或在一年中的时间。热交换器观、32、34的另外可行布置在图如到如中示出。在图如中，电池组沈的热交换器观和排气热交换器34在冷却剂回路14的第一部分彼此并联连接。在冷剂却 回路14的第二部分中，车辆元件热交换器32布置在下游。在图4b中，排气热交换器34和车辆元件热交换器32串联连接，而电池组沈的热 交换器观与它们并联连接。相反地，在图如中，车辆元件热交换器32与电池组沈的热交换器观串联连接， 而排气热交换器34与它们并联连接。通过各热交换器观、32、34的串联连接可以通过减少阀20、24的数量简化空调系 统10。此外，当热交换器观、32、34串联连接时，要被冷却到最大程度和最低温度的元件布 置在串联回路的前部。尤其是，在本文中将同时运行的元件的热交换器观、32、34串联连接 是有利的。图5到8示出在各运行状态的空调系统10的第二实施例。与第一实施例相反，电 池组沈的热交换器观、车辆元件热交换器32和排气热交换器34布置在独立的流体回路 40中。具有空调单元12的压缩机16、冷凝器18和蒸发器22的冷却剂回路14与图1到3 中示出的第一实施例的冷却剂回路一致地构成。流体回路40包括流体泵42并且经由可切换式热交换器44联接到冷却剂回路14。 可切换式热交换器44经由膨胀阀M作为蒸发器运行或者经由旁通管路30作为冷凝器运 行。旁通管路30可通过具有节流功能的电磁阀31连接到回路中。流体回路40带有液体运行，例如水或乙二醇或水/乙二醇混合物，热交换器28、 32,34具体实施为液体冷却器或液体加热装置。电池组沈的热交换器观和车辆元件热交 换器32在流体回路40的第一分支中串联连接，并且排气热交换器34在可以从电磁阀20 断开的流体回路40的分支中与之并联连接。冷却剂回路14以类似于带有冷却剂的第一实施例的方式运行，冷却剂在回路中 改变其相态，例如Rn4a、HF0123yf或R744 (CO2)。冷却剂回路14和流体回路40也能以不同方式实施。尤其是可以将空调单元12 相应地联接到电动车辆的电池组的现有冷却剂回路。也可以提供例如在空调系统10中要 被冷却的其他车辆元件的多个其他热交换器。可以说，允许冷却剂通过电池组沈(例如经由冷却薄层(lamella)或细管路)循 环以便获得电池组(battery) 26的所有单个电池(cell)的均勻温度通常是有利的。关于在联接到充电站期间电池组沈是否被冷却或加热的选择以类似于第一实施 例的方式人工或自动完成。本文下面根据图5到8阐述空调系统运行的方法。在图5所示的空调系统10的配置中，可切换式热交换器44作为冷凝器运行并且 因此加热流体回路40中的流体。流体泵42沿逆时针方向泵送流体通过流体回路40，因此， 尤其是，电池组26被加热。在电池组沈的充电过程和加热过程结束后，在车辆运行期间，空调系统10切换到 图6所示的配置。可切换式热交换器44现在经由膨胀阀M作为蒸发器运行。流体回路40 中的流体在热交换器44中被冷却，并因此冷却电池组沈、车辆元件热交换器32和排气热交 换器34。在此过程中，流体吸收热量，该热量在流体回路40的下一循环期间通过可切换式 热交换器44传输到冷却剂回路14，热量从冷却剂回路14输送给空调单元12的冷凝器18。
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图7示出在伴有电池组沈冷却的电池组沈充电过程中空调单元10的配置。在冷 却剂回路14中，可以连接到回路的冷却装置38和内部热交换器39经由多通阀36连接到 回路中，并且可切换式热交换器44经由膨胀阀M作为蒸发器运行以便冷却流体回路40中 的流体。流体回路40中的被冷却流体冷却电池组沈和串联连接的车辆元件热交换器32。 排气热交换器34通过被分配的电磁阀20从流体回路40断开。在车辆运行期间电池组沈充电过程之后，空调系统10切换到图8所示的配置。可 切换式热交换器44通过被分配的电磁阀20从冷却剂回路14断开，因此电池组沈也从冷 却剂回路14断开。冷却剂回路14仅需要通过空调单元12的蒸发器22冷却车辆乘客室的 能量。流体回路40使用储存在电池组沈中的“冷量”来冷却车辆元件热交换器32。只要 流体回路40的温度不超过电池组沈或要被冷却的车辆元件的最大允许温度，流体回路40 就可以从冷却剂回路14断开。计算表明，冬季模式中静止车辆的热损失完全可以由电池组中存储的热量承担， 因此通过使用空调系统由热泵运行导致的车辆里程减小是最小程度的。热泵的压缩机的小 耗用功率(power drain)来源于10到40°C的热源的高温程度和热泵的最终小温度变化。在夏季模式中，本发明也使车辆的里程受到比前面设计的电动车辆更低程度的限 制。本发明的所示各种实施例示出特定回路和布置，其可部分或全部彼此组合以形成 本发明一部分的新的回路(未示出)。
权利要求
1.一种用于控制具有电池组06)的电动车辆的乘客室温度的方法，其特征在于以下 步骤设置具有冷却剂回路(14)的空调系统(10)，将冷却剂回路(14)热联接到电池组06)，以便电池组06)形成冷却剂回路(14)的蓄 热器，和当电池组06)联接到充电站给电池组06)充电时，选择性地冷却或加热电池组06)。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述冷却或加热发生在电池组06)充电 期间。
3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，蓄热器可以被联接到冷却剂回路 (14)并可以与之热断开。
4.根据前述权利要求之一所述的方法，其特征在于，充电期间电池组06)的温度或者 在冷却模式降低到预定的最小值或者在电池组加热模式加热到预定的最大值。
5.根据前述权利要求之一所述的方法，其特征在于，在车辆乘客室加热期间存储在电 池组06)中的热能输送给冷却剂回路(14)。
6.根据前述权利要求之一所述的方法，其特征在于，车辆乘客室和/或要被冷却的电 动车辆元件，尤其是逆变器，和/或车辆的电驱动装置的排出的空气中的热能输送给冷却 剂回路(14)。
7.根据前述权利要求之一所述的方法，其特征在于，电池组06)直接通过冷却剂回路 (14)和连接到冷却剂回路(14)中的热交换器08)加热或冷却。
8.根据前述权利要求之一所述的方法，其特征在于，电池组06)通过散热器、尤其是 蒸发器被冷却，该散热器在电池组06)的区域设置在冷却剂回路(14)中。
9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，在电池组06)冷却期间，冷却剂通过在电 池组06)区域可连接到回路中的膨胀阀04)膨胀，以便所述冷却剂随后可从电池组06) 吸收热。
10.根据前述权利要求之一所述的方法，其特征在于，电池组06)通过加热装置、尤其 是冷凝器被加热，该加热装置在电池组06)的区域设置在冷却剂回路(14)中。
11.根据前述权利要求之一所述的方法，其特征在于，在联接到充电站期间，冷却剂回 路(14)用作热气回路，以便通过该热气回路加热电池组06)。
12.根据前述权利要求之一所述的方法，其特征在于，在联接到充电站期间、尤其在充 电过程开始时，冷却或加热电池组06)的选择由人工完成。
13.根据权利要求1到11中任一项所述的方法，其特征在于，冷却模式或加热模式的选 择基于外部温度和/或在一年中的时间自动完成。
14.根据前述权利要求之一所述的方法，其特征在于，设置联接到冷却剂回路(14)的 流体回路(40)，在该流体回路00)中设置有电池组06)和至少一个热源、尤其是排气热交 换器(34)或要被冷却的车辆元件的车辆元件热交换器(32)，其中，在电池组06)加热期间 热量从冷却剂回路(14)输出到流体回路GO)并且在车辆运行期间热能输出到冷却剂回路 (14)，和/或在电池组06)冷却期间热能被抽取并且在车辆运行期间热源的热能由电池组 (26)吸收。
15.一种用于电动车辆的空调系统(10)，具有冷却剂回路(14)，该回路具有压缩机(16)、散热器、尤其以蒸发器0 的形式存在、和加热装置、尤其以冷凝器(18)的形式存 在，其中，车辆电池组06)直接或间接经由分配给其的热交换器0 热联接到冷却剂回路 (14)，以便冷却剂回路(14)可选择地冷却或加热电池组06)，或来自电池组06)的热量可 输送到冷却剂回路(14)中。
16.根据权利要求15所述的空调系统(10)，其特征在于，可切换式热交换器(观、44) 设置在冷却剂回路(14)中，热交换器(观、44)可以通过膨胀阀04)作为蒸发器运行或者 经由旁通管路(30)作为冷凝器运行，以便冷却或加热直接或间接联接的电池组06)。
17.根据权利要求15或16所述的空调系统(10)，其特征在于，设置排气热交换器 (34)，其连接到车辆乘客室的排气管路，以便从排出的空气吸收热能。
18.根据权利要求15到17任一项所述的空调系统(10)，其特征在于，设置车辆元件热 交换器(32)，其连接到车辆电器元件、尤其是逆变器或车辆的电驱动装置，以便从车辆元件 或驱动装置获取热能。
19.根据权利要求15到18任一项所述的空调系统(10)，其特征在于，给冷却剂回路 (14)输送热能的至少两个热交换器(观、32、34)、尤其是所有的热交换器08、32、34)并联 连接。
20.根据权利要求15到18任一项所述的空调系统(10)，其特征在于，给冷却剂回路输 送热能的至少两个热交换器08、32、34)串联连接，其中，要被冷却到最大程度且具有最低 工作温度的元件的热交换器08、32、34)布置在串联回路的前部。
21.根据权利要求15到20任一项所述的空调系统(10)，其特征在于，设置联接到冷却 剂回路(14)的流体回路(40)，该流体回路00)具有流体泵(42)、电池组热交换器08)和 至少另一个热交换器(32、34)、尤其是排气热交换器(34)或要被冷却的车辆元件的车辆元 件热交换器(32)。
22.根据权利要求21所述的空调系统(10)，其特征在于，流体回路00)经由可切换式 热交换器G4)联接到冷却剂回路(14)。
23.根据权利要求21或22所述的空调系统(10)，其特征在于，在所述回路(14、40)中 备有不同的冷却剂，其中优选地，在回路中改变其相态的冷却剂、尤其是RIMa、HF01234yf 或者R744被用在冷却剂回路(14)中，并且优选地，流体、尤其是水或乙二醇或水/乙二醇 混合物被用在流体回路GO)中。
24.根据权利要求15到23任一项所述的空调系统(10)，其特征在于，设置可选择性地 连接到冷却剂回路(14)的冷却装置(38)。
25.根据权利要求15到M任一项所述的空调系统(10)，其特征在于，设置连接到冷却 剂回路(14)中并且其中安装了冷凝器(18)和独立的蒸发器02)的空调单元(12)。
26.根据权利要求25所述的空调系统(10)，其特征在于，冷凝器(18)固定地布置在冷 却剂回路(14)中，并且空调单元(12)可选择性地形成或断开冷凝器(18)到车辆乘客室的 连接。
27.根据权利要求15到沈任一项所述的空调系统(10)，其特征在于，在冷却剂回路 (14)中设置内部热交换器(39)。
全文摘要
本发明涉及用于控制电动车辆乘客室温度的方法和空调系统。一种用于控制具有电池组(26)的电动车辆的乘客室温度的方法，包括以下的步骤设置具有冷却剂回路(14)的空调系统(10)，将冷却剂回路(14)热联接到电池组(26)以便电池组(26)形成冷却剂回路(14)的蓄热器，和当电池组(26)联接到充电站给电池组(26)充电时选择性地冷却或加热电池组(26)。相应地操作车辆空调系统(10)使车辆电池组(26)直接或间接热联接到冷却剂回路(14)，以便冷却剂回路(14)可选择地冷却或加热电池组(26)，并且来自电池组(26)的热可选择性地输送到冷却剂回路(14)中。
文档编号H01M10/50GK102120412SQ20101058293
公开日2011年7月13日 申请日期2010年9月28日 优先权日2009年9月28日
发明者罗兰·豪斯曼 申请人:法雷奥空调系统有限责任公司