闭环辅助加热回路以及包含该回路的电动机动车辆的制作方法

该文件总体上涉及机动车辆领域，且更具体地涉及用于电动机动车辆的乘客舱的闭环辅助加热回路以及包含该闭环辅助加热回路的新型改进的电动机动车辆。

背景技术：

电动化车辆包括大量专用于消散车载电动化系统所产生的废热的硬件。该废热通过冷却剂和各种热交换器通过制冷系统交换，以及交换到周围环境中。在配备有辅助气候控制系统的较大车辆中，现有技术的机动车辆需要延伸到车辆后部的两组冷却剂管线：一组用于辅助加热系统，且一组用于电动车辆(ev)冷却系统。这显著增加了成本，且重要的是增加了额外的重量，这进而又降低了该电动车辆的电动里程。

此外，全自主车辆(包括例如未来的共乘车辆)包含附加的电子器件，所述电子器件产生甚至更高水平的废热，达到变得大于单个制冷系统的容量的程度。因此，专用于冷却所述电子器件的完整辅助制冷环路被设计为维持车舱舒适度，并且将所述电子器件维持在其适当的操作温度范围内。

该文件涉及闭环辅助加热回路，其为较大的电动车辆(尤其包括未来的自主车辆)的废热问题特性提供了新型改进的解决方案。该闭环辅助加热回路不连接到机动车辆的动力传动系统，并且其功能是冷却机动车辆的电子器件，并利用来自那些电子器件的废热来为车舱提供舒适性。有利地，这种闭环辅助加热回路通过减少一组车身底部加热器管线和从动力传动系统到辅助气候系统的相关联冷却剂，起到减小该系统的总重量的作用。车身底部管线的这种减少还改善了“外部”封装空间，并且降低了系统的组装复杂性。

此外，提供阀以控制冷却剂流到辅助加热器芯体，从而允许该闭环辅助加热回路在不使用混合门的情况下将所需温度的空气递送到机动车辆的车舱。这改善了辅助气候系统所需的内部封装空间。考虑到辅助气候系统所需的电子器件封装空间与辅助气候系统位于机动车辆的相同区域中，这可能有很大的益处。利用废热来冷却车舱还减小了在大多数环境天气条件下制冷系统所需的制冷功。有利地，这可以导致电动机动车辆的里程增大。

技术实现要素：

根据本文所述的目的和益处，提供了用于电动机动车辆的乘客舱的新型改进的闭环辅助加热回路。该闭环辅助加热回路包括冷却剂、闭环冷却剂管线、和使冷却剂循环通过电动机动车辆的计算装置与辅助加热器芯体之间的闭环冷却剂管线的泵。该动作起到将热量从计算装置传递到辅助加热芯以加热乘客舱的作用。

该闭环辅助加热回路还可以包括辅助加热器芯体旁路管线。该辅助加热器芯体旁路管线具有从计算装置与辅助加热器芯体之间的闭环冷却剂管线分支的第一端部，以及从辅助加热器芯体与泵之间的闭环冷却剂管线分支的第二端部。

该闭环辅助加热回路还可以包括位于辅助加热器芯体旁路管线的第一端部处的流量控制装置。另外，该闭环辅助加热回路还可以包括位于辅助加热器芯体旁路管线的第二端部处的防回流装置。

更进一步，该闭环辅助加热回路还可以包括位于第一端部与第二端部之间的辅助加热器芯体旁路管线上的冷却器，由此冷却剂借助于与该冷却器中的冷却剂有热交换关系的制冷剂来冷却。

该闭环辅助加热回路还可以包括控制模块，该控制模块被配置为控制泵和流量控制装置的操作。

更进一步，该闭环辅助加热回路还可以包括位于闭环冷却剂管线上的第二电气部件。该第二电气部件可以是例如用于电动机动车辆的电池。在这样的实施例中，该电池可以设置在泵的下游和计算装置的上游。

根据又一个方面，提供了新型改进的电动机动车辆。该电动机动车辆包括：(a)包括热源和主加热器芯体的主加热回路和(b)辅助加热回路。辅助加热回路与主加热回路隔离，并且适于加热电动机动车辆内部的空间。

该电动机动车辆的辅助加热回路可以包括冷却剂、闭环冷却剂管线和泵，该泵使冷却剂循环通过计算装置与辅助加热器芯体之间的闭环冷却剂管线，由此热量从计算装置传递到辅助加热芯，以加热该电动机动车辆的车舱。

该辅助加热回路还可以包括辅助加热器芯体旁路管线，该辅助加热器芯体旁路管线具有从计算装置与辅助加热器芯体之间的闭环冷却剂管线分支的第一端部，以及从辅助加热器芯体与泵之间的闭环冷却剂管线分支的第二端部。

该辅助加热回路还可以包括位于辅助加热器芯体旁路管线的第一端部处的流量控制装置。该辅助加热回路还可以包括位于辅助加热器芯体旁路管线的第二端部处的防回流装置。此外，该辅助加热回路还可以包括位于第一端部与第二端部之间的辅助加热器芯体旁路管线上的冷却器，由此冷却剂借助于与该冷却器中的冷却剂有热交换关系的制冷剂来冷却。

该电动机动车辆的辅助加热回路还可以包括控制模块，该控制模块被配置为控制泵和流量控制装置的操作。此外，可以在闭环冷却剂管线上提供第二电气部件。该第二电气部件可以是用于电动机动车辆的电池。在这样的实施例中，该电池可以位于泵的下游和计算装置的上游。

在电池电动车辆(bev)中，热源可以包括正温度系数加热器，诸如高电压正温度系数(hvptc)加热器。在强混合动力电动车辆(fhev)中，热源可以包括用于fhev的动力传动系统。

在下面的描述中，示出并描述了闭环辅助加热回路和电动化机动车辆以及包含该回路的电动机动车辆的若干个优选实施例。如应当认识到的，闭环辅助加热回路和电动车辆能够具有其他不同的实施例，并且它们的若干细节能够在各种明显的方面进行修改，而完全不脱离如在以下权利要求中提出和描述的闭环辅助加热回路和电动机动车辆。因此，附图和描述本质上应当被视为说明性的而非限制性的。

附图说明

并入本文并形成说明书的一部分的附图展示了闭环辅助加热回路和电动机动车辆的若干方面，并且连同描述一起用于解释它们的某些原理。

图1是闭环辅助加热回路的示意性框图。

图2a是电池电动车辆(bev)的示意性框图，该bev包含：(a)主加热回路，该主加热回路包括为正温度系数加热器形式的热源，和主加热器芯体，以及(b)与主加热回路隔离的辅助加热回路。

图2b是强混合动力电动车辆(fhev)的示意性框图，该fhev包含：(a)主加热回路，该主加热回路包括主加热器芯体以及为机动车辆动力传动系统形式的热源，以及(b)与主加热回路隔离的辅助加热回路。

现在将详细参考闭环辅助加热回路和包含该回路的电动机动车辆的本发明优选实施例，该闭环辅助加热回路和包含该回路的电动机动车辆的实例在附图中展示。

具体实施方式

现在参考图1，其展示了适于加热电动机动车辆的车舱的新型改进的闭环辅助加热回路10。闭环辅助加热回路10包括闭环冷却剂管线12。泵14使冷却剂(诸如prestonecorguard)循环通过计算装置16与辅助加热器芯体18之间的闭环冷却剂管线12，由此热量通过冷却剂从计算装置传递到辅助加热器芯体18，且然后再次通过连续闭环冷却剂管线12返回。

计算装置16起到控制该电动机动车辆的操作系统的作用。出于本文件的目的，电动机动车辆可以是具有增强的计算能力的自主机动车辆。计算装置16可以包括根据来自适当的控制软件的指令操作的一个或多个专用微处理器和/或一个或多个电子控制单元(ecu)。因此，该计算装置可以包括全部通过一条或多条通信总线彼此通信的一个或多个处理器、一个或多个存储器、和一个或多个网络接口。

辅助加热器芯体18与配合的辅助蒸发器芯体20相关联，该辅助蒸发器芯体连接到现有技术的制冷剂回路22，该制冷剂回路适于通过使制冷剂以本领域已知的方式循环通过制冷剂管线26来为机动车辆的车舱和各种元件部分24提供冷却。该元件部分可以包括例如用于制冷剂的电动压缩机以及机动车辆的空调系统的主蒸发器芯体。

所展示实施例的闭环辅助加热回路10还包括辅助加热器芯体旁路管线28。辅助加热器芯体旁路管线28具有从计算装置16与辅助加热器芯体18之间的闭环冷却剂管线12分支的第一端部30，以及从辅助加热器芯体与泵14之间的闭环冷却剂管线分支的第二端部32。

闭环辅助加热回路10还包括位于辅助加热器芯体旁路管线28的第一端部30处的流量控制装置34和位于辅助加热器芯体旁路管线的第二端部32处的防回流装置36。如下文将更详细描述的，可以递增地调节流量控制装置34，以控制通过辅助加热器芯体18周围的辅助加热器芯体旁路管线28的冷却剂的流量。因此，应当理解，流量控制装置34还控制通过辅助加热器芯体18的冷却剂的流量，从而允许调节通过冷却剂在辅助加热器芯体18处进行的热传递，因此对正提供给该电动机动车辆的车舱的受调节空气进行温度控制。有利地，这可以在不需要混合门和该门所必需的相关控制系统的情况下完成。

冷却器38设置在辅助加热器芯体旁路管线28上。制冷剂通过制冷剂管线40向冷却器38循环和从该冷却器循环。当冷却剂循环通过冷却器38时，热量从流过辅助加热器芯体旁路管线28的冷却剂转移到流过制冷剂管线40的制冷剂，使得冷却剂被冷却。防回流装置36确保冷却剂在如冷却剂管线12的动作箭头所指示的适当方向上从防回流装置36朝向泵14循环。

控制模块42通过控制管线44连接到泵14，并且通过控制管线46连接到流量控制装置34。控制模块42被配置为控制泵14和流量控制装置34的操作，以便为计算装置16提供所需的冷却水平，并且在辅助加热器芯体18处提供所需的热传递以加热该机动车辆的车舱。控制模块42包括计算装置，诸如根据来自适当的控制软件的指令操作的专用微处理器或ecu。因此，控制模块42可以包括全部通过一条或多条通信总线彼此通信的一个或多个处理器、一个或多个存储器、和一个或多个网络接口。在一些实施例中，控制模块42可以是计算装置16的一体部分，而不是如图1中所示的单独的装置。

如图1中进一步所示，应当理解，可以在闭环冷却剂管线12上提供第二电气部件，用于借助循环通过该管线的冷却剂进行冷却。在所展示的实施例中，该第二电气部件是适于为电动机动车辆的所有系统供电的电池48。在所展示的实施例中，电池48设置在泵14的下游和计算装置16的上游。

现在参考图2a，其示意性地展示了电池电动车辆(bev)50。bev50包括具有闭环冷却剂管线54的主加热回路52。泵56通过闭环冷却剂管线54使冷却剂循环通过(a)热源，其为正温度系数加热器(诸如所展示的高电压正温度系数(hvptc)加热器58)的形式，以及(b)主加热器芯体60。bev还包括图1中所展示类型的辅助加热回路10，其与主加热回路52隔离，并且适于加热电动机动车辆内部的空间(诸如乘客舱的一部分)。

现在参考图2b，其示意性地展示了强混合动力电动车辆(fhev)70。fhev70包括具有闭环冷却剂管线74的主加热回路72。泵76通过闭环冷却剂管线74使冷却剂循环通过热源(为用于fhev70的动力传动系统78的形式)、主加热器芯体80、散热器82和恒温器84。fhev70还包括图1中所展示类型的辅助加热回路10，其与主加热回路52隔离，并且适于加热电动机动车辆内部的空间(诸如乘客舱的一部分)。

已经出于说明和描述的目的呈现了前述内容。前述内容并非旨在穷举，也并非将实施例限制为所公开的精确形式。鉴于上述教导内容，明显的修改和变化是可能的。所有这些修改和变化在根据它们公平、合法和公正地授权的宽度进行解释时，都在所附权利要求的范围之内。

根据一个实施例，该辅助加热回路还包括控制模块，该控制模块被配置为控制泵和流量控制装置的操作。

根据一个实施例，本发明的特征还在于该闭环冷却剂管线上的第二电气部件。

根据一个实施例，该第二电气部件是用于电动机动车辆的电池。

根据一个实施例，电池位于泵的下游和计算装置的上游。

根据一个实施例，热源选自由动力传动系统、正温度系数加热器、以及它们的组合组成的组。