用于车辆的高电压电池的空气调节系统和方法
【技术领域】
[0001]本公开涉及用于车辆的高电压电池的空气调节系统和方法，其能够通过提高/降低用于电动车和混合电动车的高电压电池的温度来最佳地保持高电压电池的状态。
【背景技术】
[0002]通常，环境友好型车辆例如电动车、混合电动车和燃料电池车通过使用电动机和高电压电池来驱动。然而，高电压电池在被充电时可能过热或者在冬季时可能过冷，从而使电池性能劣化。因此，需要空气调节技术用于高电压电池的效率。
[0003]根据相关技术，利用现有制冷剂的空气调节系统被用于通过对流冷却电池，在对流中，吸入冷却的内部空气并将其转移到电池。
[0004]然而，根据常规技术，内部空间的冷却负载增加，且在冷却内部空间的同时电池的加热功能不可用。
[0005]而且，在用于同时加热和冷却电池的加热/冷却配置的情况下，使用珀尔帖冷却器(PeltierCooler，热电元件)。在高电压电池的一侧布置珀尔帖热交换器，且布置用于将废热散发到电池外部的散热片(fins)，其中在散发废热时散热效率低。
[0006]以上提供为本公开相关技术的描述是为了帮助理解本公开的背景且不应理解为包括在本领域技术人员已知的相关技术内。
【发明内容】
[0007]本发明致力于解决相关技术的问题。本发明提供用于车辆的高电压电池的空气调节系统及使用其的方法，其通过保证珀尔帖冷却器的充分散热而不使用室内冷却/加热，能够对高电压电池进行有效的空气调节。
[0008]根据本发明的示例性实施方式的用于车辆的高电压电池的空气调节系统可以包括布置在高电压电池的外壳内的第一热交换器和用于鼓吹第一热交换器周围的空气的第一鼓风机。第二热交换器布置在高电压电池的外壳的外上部并且第二鼓风机鼓吹第二热交换器周围的空气。珀尔帖冷却器的第一表面与第二热交换器连接并接触。冷却水经由冷却管线循环。冷却管线的第一部分与向下延伸的珀尔帖冷却器的第二表面连接和接触，并且冷却管线的第二部分与第一热交换器连接以交换热。
[0009]高电压电池的外壳可以布置在行李箱中，第一鼓风机将废热排出到行李箱的内部，并且抽气机设置在行李箱中。
[0010]高电压电池的外壳可具有闭合的结构，并且第一热交换器和第一鼓风机布置在外壳的内部以对外壳的内部空气进行空气调节，并且冷却管线的第二部分插入穿过外壳以与第一热交换器连接。
[0011]冷却管线可以是不具有单独驱动器的冷却水管道。
[0012]在第一热交换器和第二热交换器上可以设置经其与空气交换热的多个散热片。
[0013]用于车辆的高电压电池的空气调节系统还可以包括用于控制第一鼓风机、第二鼓风机和珀尔帖冷却器的操作的控制器。
[0014]当需要高电压电池的低水平冷却时，控制器可以操作第一鼓风机和第二鼓风机。
[0015]当需要高电压电池的高水平冷却时，控制器可以操作所有的第一鼓风机、第二鼓风机和拍尔帖冷却器。
[0016]使用空气调节系统的用于车辆的高电压电池的空气调节方法可以包括用于确定高电压电池所需的空气调节模式的模式确定步骤。高水平冷却步骤用于在高水平冷却模式的情况下操作第一鼓风机和第二鼓风机，并且控制珀尔帖冷却器以使其在其第一表面上冷却。
[0017]用于车辆的高电压电池的空气调节方法还可以包括在模式确定步骤之后的低水平冷却步骤，用于在低水平冷却模式的情况下仅操作第一鼓风机和第二鼓风机。
【附图说明】
[0018]现在将参考附图图示的本发明的某些示例性实施方式来详细地描述本发明的上述和其它特征，下文给出的这些实施方式仅仅用于示例说明，因此不是对本发明的限制。
[0019]图1和2是示出根据本发明实施方式的用于车辆高电压电池的空气调节系统的透视图。
[0020]图3是示出根据本发明实施方式的在用于车辆高电压电池的空气调节系统的操作下的冷却水流量的图。
[0021]应当理解到，所附的附图并非必然是按比例的，其说明了本发明基本原理的各种优选特征的一定程度上简化的代表。本文公开的本发明的具体设计特征，包括，例如，具体大小、方向、位置和形状将部分取决于特定的既定用途和使用环境。
[0022]在附图中，附图标记在几张图中通篇指代本发明的相同或等同部件。
【具体实施方式】
[0023]下文将参考附图详细描述根据本发明示例性实施方式的用于车辆高电压电池的空气调节系统和方法的示例性实施方式。
[0024]图1和2是示出根据本发明实施方式的用于车辆高电压电池的空气调节系统的透视图。图3是示出根据本发明实施方式的在用于车辆高电压电池的空气调节系统的操作下的冷却水流量的图。
[0025]根据本发明的用于车辆高电压电池的空气调节系统包括布置在高电压电池100的外壳120内的第一热交换器300和用于鼓吹第一热交换器300周围的空气的第一鼓风机400。第二热交换器500布置在高电压电池100的外壳120的外上部,且第二鼓风机600鼓吹第二热交换器500周围的空气。珀尔帖冷却器800的第一表面与第二热交换器500连接并接触。冷却水经由冷却管线700循环，其中冷却管线700的第一部分与向下延伸的珀尔帖冷却器800的第二表面接触，且冷却管线的第二部分与交换热的第一热交换器300连接。
[0026]如图1所示，空气经由进口 10进入车辆行李箱20的内部，并且空气通过驾驶车辆时的自然对流经由抽气机30排出到外部。
[0027]环境友好型车辆的高电压电池100安装在行李箱20内。设置第一热交换器300，并且在高电压电池100的外壳120内设置用于鼓吹第一热交换器300周围的空气的第一鼓风机400。第一鼓风机400在高电压电池100的外壳120内朝向第一热交换器30鼓吹空气，使得高电压电池100的外壳120的内部空气得到空气调节和循环。
[0028]第二热交换器500设置在高电压电池100的外壳120的外上部。在第二热交换器500的周围设置用于鼓吹空气的第二鼓风机600。在实施方式中,第二热交换器500布置在行李箱20的进口 10附近，其中可以设置屏蔽板50以防止直接热交换。此外，由于第二热交换器500布置在行李箱20的进口 10附近，因此第二热交换器500通过直接吸入空气来交换热，使得珀尔帖冷却器800易于散热。废热经由行李箱20的抽气机排出到外部。
[0029]珀尔帖冷却器800是指热电元件，其中加热第一表面而冷却第二表面。当向其施加电时，冷却第二表面而加热第一表面，并且第一表面与第二热交换器500连接和接触。通过该配置，当在第二热交换器500中需要冷却时，根据珀尔帖冷却器800的操作，在第二热交换器500中使冷却水冷却。
[0030]冷却管线700是指循环冷却水的管线。其第一部分与向下延伸的珀尔帖冷却器800的第二表面连接以与其接触，并且其第二部分与第一热交换器300连接