用于车辆电池的空调设备.pdf

本发明涉及一种用于汽车电池的空调系统，其包括由吸热管和散热管以及热电元件组成的热交换器，所述吸热管和所述散热管部分地相互重叠，并且所述热电元件置于该重叠部分中。电池外壳容纳电池，并且所述热交换器的吸热管的一端插入其中。

权利要求书1.  一种用于汽车电池的空调系统，其特征在于，包括： 由吸热管和散热管以及热电制冷器组成的热交换器，所述吸热管和 所述散热管部分地相互重叠，并且所述热电制冷器置于该重叠部分中； 以及 电池外壳，其容纳电池，并且所述热交换器的吸热管的一端插入其 中。 2.  根据权利要求1所述的空调系统，其特征在于，在所述电池外 壳中设置有使所述电池外壳中的空气与所述吸热管的所述一端进行热 交换的内部鼓风机。 3.  根据权利要求1所述的空调系统，其特征在于，排气管道连接 到所述散热管的一端。 4.  根据权利要求3所述的空调系统，其特征在于，在所述排气管 道中设置有从所述散热管散热的外部鼓风机。 5.  根据权利要求1所述的空调系统，其特征在于，所述电池外壳 将电池容纳在其封闭的内部空间中。 6.  根据权利要求1所述的空调系统，其特征在于，所述内部鼓风 机和所述外部鼓风机在冷却中均操作，并且只有内部鼓风机在加热中 操作。 7.  根据权利要求1所述的空调系统，其特征在于，所述热交换器 包括： 所述吸热管，其将热量从一个端部传递到另一端部； 一对热电制冷器，其分别设置在所述吸热管的所述另一端部的两 侧，其中吸热侧与所述吸热管接触； 一对散热管，其设置成一个端部与所述一对热电制冷器的散热侧 接触；以及 热交换构件，其分别设置在所述吸热管的所述一个端部和所述散 热管的另一端部。 8.  根据权利要求7所述的空调系统，其特征在于，所述散热管的 所述一个端部设置成低于所述另一端部并且与热电制冷器相连接。

说明书用于车辆电池的空调设备
技术领域
本发明涉及一种用于汽车电池的使用热电制冷器的空调系统，其 是封闭的系统并且稳定和紧凑。
背景技术
本发明涉及一种用于电动车辆和混合动力车辆的高压电池的空调 系统，其通过升高/降低高压电池的温度将高压电池保持在最佳状态下。
环保型车辆，诸如电动车辆、混合动力车辆以及燃料电池车辆， 使用电动机和高压电池用于驱动。高压电池设置在不能显示它们的性 能的位置，并且可以因在充电中或其他必要的情况下过度充电以及在 冬天过冷而劣化。因此，能够用于那些高压电池的有效空调技术是必 要的。
在现有技术中，使用现有的制冷剂的空调系统用于在大多数情况 下利用对流通过将冷却的空气带到车辆中并送到电池来冷却电池。然 而，这种技术使得用于冷却内部的负载增加，并且在内部被冷却时不 能加热电池(必要时)。
另一方面，在使用珀尔帖元件(热电制冷器)执行冷却和加热的 电池冷却/加热结构中，珀尔帖热交换器布置在高压电池和散热鳍片的 一侧用于将废热排到电池的外面。电池冷却/加热结构具有当排出废热 时减少散热的空气-空气结构。
以上提供的作为本发明的现有技术的描述仅仅用于帮助理解本发 明的背景并且不应该解释为包括在本领域技术人员已知的现有技术 中。
发明内容
本发明提供一种用于汽车电池的使用热电制冷器的空调系统，其 是封闭的系统并且稳定和紧凑。
根据本发明的一个示例性实施例，用于汽车电池的空调系统包括： 由吸热管和散热管以及热电制冷器组成的热交换器，所述吸热管和所 述散热管部分地相互重叠，并且所述热电制冷器置于该重叠部分中。 电池外壳容纳电池，并且所述热交换器的吸热管的一端插入电池外壳 中。
可以在电池外壳中设置使电池外壳中的空气与吸热管的一端进行 热交换的内部鼓风机。
排气管道可以连接到散热管的一端。
可以在所述排气管道中设置从散热管散热的外部鼓风机。
所述电池外壳可以将电池容纳在其封闭的内部空间中。
内部鼓风机和外部鼓风机都可以在冷却中操作，并且在加热中可 以只有内部鼓风机操作。
所述热交换器可以包括吸热管，其将热量从一个端部传递到另一 端部。一对热电制冷器分别设置在吸热管的所述另一端部的两侧，其 中吸热侧与吸热管接触。一对散热管设置成一个端部与所述一对热电 制冷器的散热侧接触。热交换构件分别设置在吸热管的一个端部和散 热管的另一端部。
散热管的一个端部可以设置成低于另一端部并且可以与热电制冷 器相连接。
根据具有上述的结构的用于汽车电池的空调系统，可以提供一种 用于汽车电池的使用热电制冷器的空调系统，其是封闭的系统并且稳 定和紧凑。
附图说明
本发明的上述和其他特征现在将参考附图示出的特定示例性实施 例详细描述，所述附图仅通过说明的方式在下文给出，因此并不限制 本发明。
图1是示出根据本发明的一个实施例的用于汽车电池的空调系统 的视图。
图2和图3是示出根据本发明的一个实施例的用于汽车电池的空 调系统的热交换器的视图。
应当理解，附图不一定是按比例绘制的，其呈现如本文所公开的 本发明的各种优选特征的略微简化的表示，包括，例如，特定的尺寸、 方向、位置和形状将部分地通过特定的预期应用和使用环境确定。
在图中，贯穿附图的几个附图中的附图标记指代本发明的相同或 等效的部件。
具体实施方式
本发明的示例性实施例参考附图在以下进行说明。
图1是示出根据本发明的一个实施例的用于汽车电池的空调系统 的视图。图2和图3是示出根据本发明的一个实施例的用于汽车电池 的空调系统的热交换器的视图。
根据本发明的用于汽车电池的空调系统包括由吸热管300和散热 管200以及热电制冷器100组成的热交换器1000，吸热管300和散热管 200部分地相互重叠，并且热电制冷器100置于该重叠部分中。电池外壳 10容纳电池BAT，并且所述热交换器的吸热管300的一端插入其中。
首先参考图2和图3对热交换器进行描述。具有热电制冷器的热交 换器1000包括吸热管300，其将热量从一个端部301传递到另一个端部 302。一对热电元件100和100'分别设置在吸热管300的另一端部302的 两侧，其中吸热侧与吸热管300接触。一对散热管200和200'设置有与 所述热电制冷器100和100'的散热侧接触的端部201。热交换构件400 分别设置在吸热管300的一个端部301及散热管200和200'的另一端部。
当加电时，热电制冷器100和100'从一侧向另一侧吸热和散热， 所以一侧用作吸热侧并且另一侧用作散热侧。当热交换器提供有热电 制冷器100和100'时，热交换器的性能尤其取决于散热侧在冷却时的 散热程度。因此，使用热电制冷器的热交换器在散热侧比在吸热侧需 要更大的面积或重量。
为此，具有热电制冷器的热交换器包括将热量从一个端部301传递 到另一个端部302的吸热管300，分别设置在吸热管300的端部302的两 侧的一对热电制冷器100和100'，其中吸热侧与吸热管300接触。一对 散热管200和200'设置有与热电制冷器100和100'的散热侧接触的端部 201。热交换构件400分别设置在吸热管300的端部301和散热管200 和200'的另一端部202。
吸热管300将热从端部301传递到另一端部302。热电制冷器100 和100'设置在吸热管300的另一端部302的两侧。热电元件100和100' 之一从吸热管300吸热，并通过两个散热侧散热。
所述一对散热管200和200'设置有与热电制冷器100和100'的散热 侧设置接触的端部201。因此，热通过一个吸热管300吸收，但是通过 所述一对热电制冷器100和100'和所述一对散热管200和200'排出，使 得效率增加。
进一步地，热交换构件400设置在吸热管300的端部301以及散 热管200和200'的另一端部202以便进行热交换。吸热管300以及散 热管200和200'可以是板状并且热交换构件400可以是热交换鳍片。
如图3详细地示出，吸热管300的另一端部301可以设置在至少 与端部302相同的位置或比端部302更高的位置。因此，热上升并且 向上传递，这是高效的。类似地，所述一对散热管200和200'相对彼此 布置，并且散热管200和200'的另一端部202可以设置在至少与端部 201相同的位置或比端部201更高的位置。
作为热交换构件400的热交换鳍片可以设置成与吸热管300的端 部301的两侧接触。作为热交换构件400的热交换鳍片设置成与散热 管200和200'的另一端部202的两侧接触，并且相邻的散热管200和 200'可以共用它们之间的热交换鳍片。
图2示出了整个结构和热交换模块A，其中每个热交换模块A包 括将热量从一个端部301传递到另一个端部302的吸热管300，分别设 置在吸热管300的端部302的两侧的一对热电制冷器100和100'，其中 吸热侧与吸热管300接触。所述一对散热管200和200'设置有与热电元 件100和100'的散热侧接触的端部201。热交换构件400设置在吸热管 300的端部301以及散热管200和200'的另一端部，并且可以连续地并 行布置在具有热电制冷器100的热交换器中。
热交换构件400可以设置在相邻的散热管200和200'的端部201 的相对两侧之间，在相邻的热交换模块A和B之间。因此，在散热部 分，相邻的热电制冷器和散热管分别热连接，因此效率随着重量的增 加而提高。
相邻的热交换模块A和B可以在吸热管的一个端部的相对侧之间 共用热交换构件400。进一步地，相邻的热交换模块A和B可以在散 热管的另一端部的相对侧之间共用热交换构件400。因此，热交换效率 提高。
根据具有形成上述结构的热电制冷器的热交换器，可以尽可能多 地增加热电元件的性能和效率，以自由安装散热部件，并通过共用散 热鳍片降低制造成本。
根据本发明的用于汽车电池的空调系统使用热交换器1000并且包 括由吸热管300和散热管200组成的热交换器1000，吸热管300和散热 管200部分地相互重叠，并且热电元件100置于该重叠部分中。电池外 壳10容纳电池BAT，并且其中所述热交换器1000的吸热管300的一端 插入其中。
可以在电池外壳10中提供使电池外壳中的空气与吸热管的端部进行 热交换的内部鼓风机B2。因此，电池外壳中的空气在与吸热管的端部 进行热交换时通过内部鼓风机B2的操作被调节。图1中所示的AA部 分是吸热侧并表示吸热管，并且BB部分是散热侧并表示散热管。显而 易见的是，吸热和散热功能可以根据热电制冷器的极性方向变化。
排气管道20可以连接到所述散热管200的末端。可以在排气管道 20中提供从散热管散热的外部鼓风机B1。电池外壳10可将电池BAT 容纳在其封闭的内部空间中。因此，空调的效率提高。
在电池的冷却中，内部鼓风机B2和外部鼓风机B1被操作，并且 吸热管通过热电制冷器的电操作吸收电池外壳中的热。进一步地，热 通过散热管排出到外部。在电池的加热中，外热供给到电池外壳中， 热被吸收到散热管中，并且热通过吸热管的末端排出。因此，在加热 中仅可以操作内部鼓风机B2。
散热管的一个端部可以设置成低于另一个端部并且与热电制冷器 相连接，以在冷却中良好散热。
根据具有上述结构的用于汽车电池的空调系统，可以提供一种用 于汽车电池的使用热电制冷器的空调系统，其是封闭的系统并且稳定 和紧凑。
虽然参考附图中所示的具体实施例对本发明进行了描述，但对本 领域技术人员显而易见的是，本发明可在不脱离权利要求中所述的本 发明的范围的情况下以各种方式改变和修改。