CN101622511A - 蓄热装置 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种告知单元，其告知蓄热装置中所蓄存的热能的量或者冷能的量的增减，而且预测并告知未来的热能的量或者冷能的量的增减。一种蓄热装置(1a、1b)，蓄存产生的热，并能够提取出所蓄存的热的蓄热装置，其特征在于，具有：蓄热量告知单元，其检测并告知上述蓄热装置(1a、1b)所蓄存的热能的量或者冷能的量的增减；热流出告知单元，其检测并告知从上述蓄热装置(1a、1b)流出的热能的量或者冷能的量的增减；热流入告知单元，其检测并告知流入到上述蓄热装置(1a、1b)中的热能的量或者冷能的量的增减。
Description
技术领域
本发明涉及一种蓄存热能或者冷能并且能够提取所蓄存的热能或者冷能的蓄热装置。
背景技术
压缩式的热泵被搭载在车辆上是众所周知的。该热泵的动力源是兼作行驶用的动力源的内燃机或发动机。因此，在为了车辆行驶需要大的动力时，用于热泵的动力受限制，而且相反地在行驶所要求的动力小的情况下，热泵等能够使用的所谓剩余动力变大。由于这样的动力的变动和热泵所要求的动力不一定一致，所以在有剩余动力的情况下，优选将驱动热泵所得到的热进行蓄热或者蓄冷。
这样一来，能够将由动力源产生的剩余的动力以蓄热或者蓄冷的形式进行回收，而且在制冷或者供暖所要求的热泵的驱动力不足的情况下，能够利用蓄热材料所蓄存的热能量进行制冷或者供暖。另外，这样构成的情况下，由于能够回收从制冷循环中的冷凝器向外部排出的热，所以能够提高能效，进而能够提高车辆的燃料经济性。
蓄热装置的蓄热量通过回收由热泵得到的热和制冷循环中从冷凝器排出到外部的热等而增大。另外，蓄热装置的蓄热量通过将蓄热装置中所蓄存的蓄热量用于供暖或者制冷而减小。在此，日本特开平7-309121号公报中记载有如下发明，即：关于蓄热量的显示，对于设置在发动机的冷却水路径等中的潜热蓄热装置进行测量并进行LED显示。
另外，在日本特开2002-247706号公报中公开有混合动力车的动力分别在发动机和前轮轮胎之间、前置电动机和前轮轮胎之间、前置电动机和电池之间、后置电动机和电池之间、后置电动机和后轮轮胎之间进行传递的结构的装置。另外，在日本特开2002-247706号公报的装置中，显示对于这些被传递的动力的能量流程。
在上述日本特开平7-309121号公报中所记载的LED显示中，显示与潜热蓄热装置有关的蓄热量。为此，潜热蓄热装置的使用者能够针对所蓄存的蓄热量进行识别。但是，对于施加到潜热蓄热装置的热量、从热蓄热装置排出的热量、或者在潜热蓄热装置中所设置的热能蓄热部和冷能蓄热部之间被热交换的热量无法进行识别。换而言之，与潜热蓄热装置有关的使用者，对于蓄热量的增减以及在热能蓄热部和冷能蓄热部之间被热交换的热量无法进行识别。
此外，根据上述日本特开2002-247706号公报中所记载的能量流的显示，发动机、前置电动机、后置电动机、蓄电池的驱动装置、与前轮轮胎、后轮轮胎的驱动部之间移动的能量的量。因此，通过显示该能量流动，驾驶车辆的驾驶员等能够识别使用哪个驱动装置的动力来进行行驶。
但是，这只不过是表示能量的输入输出的现状，所以无法得知是否能够满足所需要的能量。
发明内容
本发明着眼于上述问题而提出的，其目的在于提供一种能够显示热能的量或者冷能的量的现状和预测内容的蓄热装置。
为了达成上述目的，本发明为一种蓄热装置，能够蓄存热能或者冷能且能够提取热能或者冷能，其特征在于，具有：蓄热量告知单元，其检测所蓄存的热能的量或者冷能的量并告知外部；热流出告知单元，其检测所提取的热能的量或者冷能的量并告知外部；热流入告知单元，其检测从外部供给而蓄存的热能的量或者冷能的量并告知外部。
另外，本发明在上述发明中，其特征在于，上述蓄热装置具有蓄存热能的热能蓄热部和蓄存冷能的冷能蓄热部，而且具有检测在上述热能蓄热部和上述冷能蓄热部之间被热转换的热能的量或者冷能的量并告知外部的热交换告知单元。
进而，本发明在上述发明中，其特征在于，还具有输出部，该输出部将上述蓄热量告知单元、上述热流出告知单元以及上述热流入告知单元各自向外部的告知内容利用通过视觉能够识别的光学方法和通过听觉能够识别的声音方法和电信号中的任意一种来进行输出。
进而，本发明在上述任意一个发明中，其特征在于，还具有将所蓄存的热能或者冷能变化为电能量而进行提取的热输出单元，上述热流出告知单元包括将利用上述热输出单元转换为电能量的热量告知外部的单元。
进而，本发明在上述任意一个发明中，其特征在于，还具有将电能量转换为热能或者冷能而进行输入的热输入单元，上述热输入告知单元包括将利用上述热输入单元从电能量转换为热能量的热量告知外部的单元。
进而，本发明在上述任意一个发明中，其特征在于，通过将电能量施加到上述热输入单元而在上述热能蓄热部和上述冷能蓄热部之间进行热交换，上述电能量中包括蓄电装置中所蓄存的电能量，上述蓄热装置具有检测上述蓄电装置中所蓄存的蓄电量并告知外部的蓄电量告知单元。
进而，本发明在上述任意一个发明中，其特征在于，其搭载在车辆上，且上述蓄热量告知单元、上述热流出告知单元、上述热流入告知单元以及上述热交换告知单元中的至少任意一个单元包括如下单元，即：预测上述车辆所预测的行驶环境下的热能或冷能的发生量、消耗量或者作为这些发生量和消耗量的差分的蓄热增减量，并将其预测内容作为告知内容告知外部的单元。
进而，本发明在上述的发明中，其特征在于，其搭载在车辆上，且上述蓄电量告知单元包括如下单元，即：预测在上述车辆所预测的行驶环境下的蓄电装置中所蓄存的电能量的量或者作为这些发生量和消耗量的差分的蓄电增减量，并将其预测内容作为告知内容告知外部的单元。
根据本发明，蓄热装置中所蓄存的热能的量或者冷能的量、蓄热装置所提取的热能的量或者冷能的量、从外部供给而蓄存到蓄热装置中的热能的量或者冷能的量，被检测出并被告知外部。因此，能够识别蓄热装置中所蓄存的热能的量或者冷能的量、流入到蓄热装置中的热能的量或者冷能的量、从蓄热装置流出的热能的量或者冷能的量。
另外，根据本发明，上述蓄热装置具有蓄存热能的热能蓄热部和蓄存冷能的冷能蓄热部，且在上述热能蓄热部和冷能蓄热部之间进行热转换。另外，检测出被热转换的热能的量或者冷能的量并告知外部。因此，在得到与上述发明同样的效果之外，还能够识别蓄热装置中所蓄存的热能以及冷能相互进行热交换时的热交换量。
而且，根据本发明，蓄热装置中所蓄存的热能的量或者冷能的量、蓄热装置所提取的热能的量或者冷能的量、从外部供给而蓄存到蓄热装置中的热能的量或者冷能的量，利用光学方法、声音方法或者电信号中的任意一种来进行输出。因此，在得到与本发明相同的效果之外，还能够利用视觉或者听觉来识别蓄热装置中所蓄存的热能的量或者冷能的量、流入到蓄热装置中的热能的量或者冷能的量、从蓄热装置流出的热能的量或者冷能的量。
进而，根据本发明，将蓄热装置中所蓄存的热能的量或者冷能的量变化为电能量，检测该电能量并进行告知。因此，在得到与上述任意一个发明同样的效果之外，还能够通过检测电能量来识别蓄热装置中所蓄存的热能的量或者冷能的量、流入到蓄热装置中的热能的量或者冷能的量、从蓄热装置流出的热能的量或者冷能的量。
进而，根据本发明，具有将电能量转换为热能或者冷能来进行输入的热输入单元，且告知该被转换的热量。因此，在能够得到与上述任意一个发明相同的效果之外，还能够容易识别从电能量转换为热能量的热量。
进而，根据本发明，通过将电能量施加到上述热输入单元而在上述热能蓄热部和上述冷能蓄热部之间进行热交换，上述电能量包括蓄电装置中所蓄存的电能量，检测上述蓄电装置中所蓄存的蓄电量并进行告知。因此，在能够得到与上述任意一个发明相同的效果之外，还能够识别蓄电量和蓄电量。
进而，根据本发明，车辆所搭载的蓄热装置中所蓄存的热能的量的发生量或者消耗量的增减的预测值、流入到上述蓄热装置或者从上述蓄热流出的热能的量或者冷能的量的增减的预测值、在蓄热装置内相互被热转换的热能的量或者冷能的量的增减的预测值，预测热能或者冷能的发生量、消耗量、发生量或消耗量的差分，并将该预测值告知外部。因此，在能够得到与上述任意一个发明相同的效果之外，还能够识别所预测的热能或者冷能的发生量、消耗量、该发生量或消耗量的增减。
进而，根据本发明，预测车辆所搭载的蓄电装置中所蓄存的电能量的量或者该蓄电装置的蓄电增减量，并将该预测值告知外部。因此，在能够得到与上述发明相同的效果之外，还能够识别所预测的蓄电装置中所蓄存的电能量和该电能量的增减。
附图说明
图1是示意性地表示本发明涉及的热能量的流通和电能量的传递的图。
图2是示意性地表示本发明涉及的显示方式和控制方式的框图。
图3是表示用于说明图2所示的显示方法的流程图的一部分的图。
图4是表示用于说明图2所示的显示方法的流程图的一部分的图。
图5是表示示意性地表示本发明涉及的显示方法和控制方法的其他框图的图。
图6是示意性地表示热能量的量的增减或者电能量的量的增减的指示器的图。
图7是用于说明图5所示的显示方式的流程图。
图8是表示用于预测热能量的量的增减或者电能量的量的增减的图的一例的图。
图9是表示用于预测热能量的量的增减或者电能量的量的增减的图的一例的图。
图10是示意性地表示本发明涉及的显示方法和控制方法的其他框图。
图11是示意性地表示用于选择各控制模式的开关的图。
图12是用于说明图10所示的显示方式的流程图。
具体实施方式
下面，基于具体例详细说明本发明。图1是表示流入或者流出蓄热装置1a、1b的热能量、以及在上述蓄热装置1a、1b之间进行热转换时能量的流入或者流出的框图。在此，蓄热装置1a相当于冷能蓄热部，蓄热装置1b相当于热能蓄热部。能量中列举有电能量、热能量等能量。在以下的实施例中，对电能量和热能量的流动进行记载。
在蓄热装置1a的内部设置有未图示的蓄冷材料，该蓄冷材料中蓄存冷能。另外，在蓄热装置1b的内部设置有未图示的蓄热材料，该蓄热材料中蓄存热能。蓄热装置1a中所蓄存的蓄冷量或者蓄热装置1b中所蓄存的蓄热量通过测定蓄冷材料或者蓄热材料的温度以及监视向蓄热装置1a、1b流入、流出的热量而能够求出。在温度的测定中能够利用热电偶等温度传感器来进行测定。作为冷能的蓄热量的冷能蓄存量2a和作为热能的蓄热量的热蓄存量2b，通过测定蓄冷材料或者蓄热材料的温度而能够求出。
将冷能流入到蓄热装置1a中所设置的蓄冷材料中。作为该冷能的具体例，如空调等使冷却物体的制冷循环冷能生成器3a工作时产生的冷能流入到上述蓄冷材料中。另外，将由在热能量和电能量之间可相互转换的热电转换部产生的冷能流入到上述蓄冷材料中。上述热电转换部只要是相互转换电能量和热能量的装置即可。将其一例利用产生塞贝克效应和珀尔帖效应的热电元件4a、4b、4c的例子在以下进行说明。
在热电元件4a中，由于外部气体和蓄存的冷能之间的温度差而产生电能量，或者设置在热电元件4a上的电极施加电压而产生热能量。通过将电压施加到热电元件4a而产生的冷能，流入到设置在蓄热装置1的蓄冷材料中。另外，蓄积在上述蓄冷材料中的冷能的一部分流出到利用冷能的冷能利用部5a中。
另一方面，热能流入到蓄热装置1b中所设置的蓄热材料中。该热能的具体例是如空调这样在使提高物体的温度的制冷循环热能生成器3b工作时产生的热能。另外，能够将电能量转换为热能量的热电元件4b产生的热能流入到上述蓄热材料中。在此，热电元件4b利用外部气体和蓄热之间的温度差而产生电能量，或者通过向设置在热电元件4b上的电极施加电压来产生热能量。
通过对热电元件4b施加电压而产生的热能，流入到蓄热装置1b的内部所设置的蓄热材料中。进而，由发动机和变速器用油等高温构件6生成的热能通过热输送介质而流入到蓄热装置1b中，然后，通过该热输送介质将蓄热材料中所蓄存的热能的一部分流出到利用热能的热利用部5b中。
将在使上述制冷循环热能生成器3b工作时产生的冷能、以及通过上述热电元件4b生成的热能量和由高温构件6生成的热能流入到蓄热装置1b中所设置的蓄热材料中。通过传感器检测该流入的热能的量，并进行告知。即，从外部能够得知流入到蓄热装置1b中所设置的蓄热材料的热能的量。
将从上述制冷循环冷能生成器3a向上述蓄热装置1a的内部流入的冷能的冷能的量作为冷能回收量7a求出。该冷能回收量7a通过依次测定冷能的温度和流速，并计算温度相对于时间的变化量、流量相对于时间的变化量而求出。然后，在使制冷循环冷能生成器3a工作时产生的冷能和由热电转换部产生的冷能流入到蓄热装置1a中所设置的蓄冷材料中。该流入的冷能的量被传感器检测出，并被告知。即，能够从外部得知流入到蓄热装置1a中所设置的蓄冷材料中的热能的量。
将从上述制冷循环热能生成器3b流入到上述蓄热装置1b的内部的热能的量作为热能回收量7b而求出。该热能回收量7b通过依次测定热能的温度和流量并进行计算来求出。另外，冷能或者热能的温度通过热电偶等测定装置来测定。而且，由于所测定的热能的量作为热能回收量7b被告知，所以蓄热装置1b的使用者能够得知从制冷循环热能生成器3b流入到蓄热装置1b中所设置的蓄热材料中的热能的量。
热电元件4a、4b、4c通过对未图示的电极施加电能量而发热。在此，向上述热电元件4a供给由太阳能发电器8产生的电能量和由其他热电元件4b产生的电能量和蓄电装置9中所蓄存的电能量，这些的总合为能量供给量10a。另外，向上述热电元件4b供给由太阳能发电器8产生的电能量和由其他热电元件4a产生的电能量和蓄电装置9所蓄存的电能量，这些的总和为能量供给量10b。
上述能量供给量10a、10b能够通过测定电流值和电压值来求出。因此，热电元件4a、4b的使用者能够得知供给到热电元件4a、4b的电能量供给量10a、10b所供给的电能量的量。
从上述热电元件4a流入到上述蓄热装置1a中所设置的蓄冷材料中的冷能的量，能够通过依次测定所流入的冷能的温度和流量等物理量，并将冷能相对于时间的变化量作为冷能再利用量12a来计算而求出。另外，从上述热电元件4b流入到上述蓄热装置1b中所设置的蓄热材料的热能的量，能够通过依次测定所流入的热能的温度和流量等物理量，并作为热再利用量计算热能相对于时间的变化量而求出。即，能够得知通过使热电元件4a、4b通电而产生的热能量的量。
从蓄热装置1a、1b的内部所设置的蓄冷材料或者蓄热材料中，向冷能利用部5a或者热利用部5b流出所蓄存的冷能或者热能。车内制冷、吸入空气冷却、其他供暖所需的功能部相当于上述冷能利用部5a。在车内制冷或吸入空气冷却中，空气的冷却利用冷能，所以尤其在夏季冷能的需要变大。另外，车内供暖、其他功能部暖机相当于上述热利用部5b。在车内供暖中，空气的供暖利用热能，所以尤其在冬季热能的需要变大。
从蓄热装置1a流入到上述冷能利用部5a的冷能的量，能够通过依次测定冷能的温度和流量等物理量，并将冷能相对于时间的变化量作为冷能利用量13a计算而求出。另外，从蓄热装置1b流入到上述热利用部5b的热能的量，能够通过依次测定热能的温度和流量等物理量，并将热能相对于时间的变化量作为热利用量13b计算而求出。此外，上述各物理量通过热电偶等能够测定。
从热输送介质流入到上述蓄热装置1b的内部中所设置的蓄热材料的热能的量，能够通过依次测定热能的温度和流量等物理量，并将相对于时间的变化量作为构件热能回收量14计算而求出。此外，认识上述构件热能回收量14。
上述蓄热装置1a、1b中所蓄存的冷能和热能通过经由成为上述热输入单元以及热输出单元的热电元件4a、4b能够相互热转换。即，上述蓄热装置1a中所蓄存的冷能移动到作为上述热输出单元的热电元件4a并转换成电能量，将该电能量施加到作为上述热输入单元的热电元件4b，从而一部分变成热能。而且，由上述蓄热装置1a的冷能转换的热能移动到上述蓄热装置1b。通过该热移动，上述蓄热装置1b中所蓄存的热能的蓄热量增大。
在此，在由上述蓄热装置1a的冷能转换的热能移动到上述蓄热装置1b时，移动的热能的量通过依次测定热能的温度和流量等物理量，并将热能相对于时间的变化量作为冷能再利用量12c计算而求出。能够得知由蓄热装置1a的冷能转换的热能移动到上述蓄热装置1b的热能的量。
另一方面，通过经由作为热输入单元和热输出单元的热电元件4a、4b，上述蓄热装置1b中所蓄存的热能的一部分变成冷能。而且，由上述蓄热装置1b的热能转换的冷能移动到上述蓄热装置中，上述蓄热装置1a中所蓄存的冷能的蓄冷量增大。在此，由上述蓄热装置1b的热能转换的冷能移动到上述蓄热装置1a时，移动的热量，能够通过依次测定冷能的温度和流量等物理量，并将热量相对于时间的变化量作为热再利用量12d计算而求出。即，能够得知由蓄热装置1b的热能转换的冷能移动到上述蓄热装置1a的热能的量。
然后，将热电元件等热电转换部安装到蓄热装置1a、1b中，并对该热电转换部施加电能量，从而能够使蓄热装置1a、1b中所设置的蓄冷材料或者蓄热材料所蓄存的冷能的蓄冷量以及热能的蓄热量增加。
作为产生电能量的发电装置，已知有利用风力的装置和利用太阳能的装置，但其中作为利用太阳能的装置，已知有利用太阳能电池等的太阳能发电器8。上述太阳能发电器8将太阳能转换为电能量，该电能量的一部分被蓄存到蓄电装置9中。另外，由上述太阳能发电器8产生的电能量的一部分被蓄存到热电元件4c中。因此，上述蓄热装置1a、1b中所蓄存的冷能或者热能的温度变化，蓄热装置1a和蓄热装置1b所蓄存的热量增加。表示由太阳能发电器8发电的电能量的太阳能发电器量15通过依次测定电流、电压等物理量并计算相对于时间的其变化而求出。即，能够得知在太阳能发电器8中所发电的电能量的量。
由上述太阳能发电器8产生的电能量的一部分或者全部被蓄存到蓄电装置9中。此时，表示从太阳能发电器8通电到蓄电装置9的电能量的蓄电供给能量的量16，能够通过依次测定电流和电压等物理量并计算相对于时间的其变化量而求出。即，能够得知在太阳能发电器8中发电的电能量蓄存到蓄电装置9中时的电能量的量。
由上述太阳能发电器8产生的电能量的一部分还被施加到上述热电元件4a、4b中。此时，表示从太阳能发电器8通电到上述热电元件4a、4b的电能量的电力供给显示部17，能够通过依次测定电流和电压等物理量并计算相对于时间的其变化量而求出。即，能够得知在太阳能发电器8中发电的电能量蓄存到蓄电装置9中时的电能量的量。
上述热电元件4a、4b通过对元件施加热能或者冷能而产生塞贝克效应并进行发电。另外，热电元件4c利用冷却侧和加热侧之间的温度差而产生塞贝克效应并进行发电。由该热电元件4a、4b的发电产生的电能量的一部分或者全部和由热电元件4c的发电产生的电能量被蓄存到蓄电装置9中。
从上述热电元件4a、4b通电到上述蓄电装置9的电能量，能够通过测定电压、电流等物理量而求出。更详细地说，表示从上述热电元件4a、4b传递到上述蓄电装置9的电能量的热发电量18a、18b、18c能够通过依次测定电流、电压等物理量并计算各物理量相对于时间的其变化量而求出。即，能够得知在热电元件4a、4b、4c中发电的电能量被蓄存到上述蓄电装置9中时的电能量。
上述热电元件4a、4b、4c根据温度差而产生电能量。在此，表示通过热电元件4a、4b、4c产生的电能量的热发电部电量11a、11b、11c，能够通过依次测定电流、电压等物理量并计算各物理量相对于时间的变化量而求出。
蓄存在上述蓄电装置9中的作为电能量的蓄电能量的量，能够通过依次测定上述蓄电装置9中的电流、电压等物理量并计算各物理量相对于数据的其变化量而求出。另外，从上述蓄电装置9通电到上述热电元件4c的电能量的量能够作为电力供给量显示部17b而求出。上述电力供给量能够通过依次测定上述蓄电装置9和上述热电元件4c之间的电流、电压等物理量并计算相对于时间的其变化量而求出。即，能够得知蓄电装置9中所蓄存的蓄电能量的量和从该蓄电装置9流入到蓄热装置1a、1b中的电能量的量。
图2中示出基于环境信息、热能量信息、电能量信息对热能量、电能量进行运算并告知该运算结果，且利用该运算结果来控制热再利用量和热、光的发电量的框图。在告知的单元中，存在利用声音方法的装置、利用视觉显示的装置和利用电信号的装置，但在以下的例子中示出利用视觉显示进行的运算结果的显示。
在环境信息中列举了外界气温、日照量等信息，这些信息通过利用热电偶、日照强度计等测定气温和日照量等物理量而求出。另外，热能量信息中列举有冷能、热能的回收、蓄存、消耗信息，这些信息通过由热电偶、质量流量计等测定温度、流量等物理量而求出。而且，在电能量信息中列举有电能量的回收、蓄存、消耗信息，这些信息通过由电压计、电流计等测定电压、电流等物理量而求出。
在步骤S21中，将环境信息、热能量信息、电能量信息输入到运算装置中。然后，基于所输入的各信息，对热能量的量、电能量的量进行运算。接着，在步骤S22中，将所运算的热能量的量、电能量的量显示在各显示部中。然后，随着在步骤S21中所运算的结果，在步骤S23中将控制信号从运算装置发送到控制装置，并控制发热构件、热利用构件、发电构件、电利用构件。因此，能够得知所运算的热能量的量和电能量的量。
图3、图4中示出读入环境信息、热能量信息、电能量信息，显示热能量的量、电能量的量为止的流程图。在步骤S31中，将所测定的上述环境信息、上述热能量信息、上述电能量信息读入到运算装置中。然后，基于在步骤S31中所读入的信息，在步骤S32中将热能量的量和电能量的量在运算装置中算出。然后，在步骤S33中，判断有无由太阳能发电器8产生的电能量的发电量。
在判断为由太阳能发电器8产生电能量时，在下面的步骤S34中判定蓄热装置1a、1b间的冷能和热能之间的热转换有无必要性。冷能和热能的热转换的必要性是通过测定上述蓄热装置1a、1b中的蓄热量和蓄冷量来判断的。具体来说，测定设置在蓄热装置1a的内部的蓄冷材料和设置在蓄热装置1b的内部的蓄热材料的温度，基于上述蓄冷材料和蓄热材料的温度来求出蓄热装置1a中所蓄存的蓄热量和蓄热装置1b中所蓄存的蓄冷量，基于该蓄热量和蓄冷量来判断蓄热装置1a、1b间的冷能和热能的热转换有无必要性。
其结果，在判断为有热转换的必要性的情况下，在下面的步骤S35中在蓄热装置1a侧有剩余热量而蓄热装置1b侧的蓄热量不足时，将热从蓄热装置1a送到热电元件4a转换为电能量，且将其电能量施加到上述热电元件4b转换为热能量，并蓄存到蓄热装置1b中。另一方面，当在蓄热装置1b侧有剩余热量而蓄热装置1a侧的蓄冷能的量不足的情况下，将热从蓄热装置1b送到热电元件4b转换为电能量，且将该电能量施加到上述热电元件4a转换为热能量，并蓄存到蓄热装置1a。由此，对所蓄存的冷能和热能进行热转换。另外，与步骤S34中的热转换的有无无关地，在步骤S36中判断有无通过在热电元件4a、4b、4c中产生温度差而产生的电能量的发生(热发电)。具体来说，蓄电装置9的蓄电能量的量通过电力测定被测定，且基于该测定值判断蓄电装置9中的蓄电量的剩余量。
另外，在步骤S36中的电能量的发生(热发电)的有无，测定设置在蓄热装置1a的内部的蓄冷材料和设置在蓄热装置1b的内部的蓄热材料的温度，基于该测定值求出蓄热装置1a中所蓄存的蓄热量和蓄热装置1b中所蓄存的蓄冷量，并判断蓄热装置1a、1b之间的冷能和热能的热转换有无必要性。然后，在判断为有冷能和热能的热转换的必要性时，测定从上述蓄电装置9通电到热电元件4a、4b的电能量。
然后，研究通电到热电元件4a、4b的电能量和蓄电装置9中的蓄电量的剩余量，在步骤S36中，在判断为需要热发电的情况下，在步骤S37中利用热电元件4a、4b进行热发电，生成电能量。另外，与步骤S36中的热发电的有无无关地，在步骤S38中，判断由太阳能发电器8生成的电能量的量和所使用的电能量的量的大小。其结果，在由太阳能发电器8生成的电能量的量比电能量的使用量多的情况下，剩余电能量，因此电能量在步骤S39中蓄存到蓄电装置9中。另外，在由太阳能发电器8生成的电能量的量少于电能量的使用量的情况下，电能量没有被蓄存。
图4中示出在步骤S33中判断为没有生成由太阳能发电器8产生的电能量的情况下的与电能量的生成有关的流程。在步骤S33中，在没有生成由太阳能发电器8产生的电能量的情况下，在步骤S41中，判断蓄热装置1a、1b中的蓄热量、蓄冷量是否有剩余或者有无剩余。在判断为蓄热量或者蓄冷量有剩余时，在步骤S42中利用热电元件4a、4b进行热发电，生成电能量。
在步骤S42中进行热发电之后，在步骤S43中对蓄热装置1a、1b中所蓄存的热能、或者冷能进行相互热转换，或者判断有无热转换。在判断为使该蓄热装置1a、1b中所蓄存的热能或者冷能相互热转换时，在步骤S44中进行蓄热装置1a、1b中所蓄存的热能和冷能的热转换。
在步骤S35中，蓄热装置1a、1b中所蓄存的冷能和热能进行了热转换之后，或者在步骤S37中利用热电元件4a、4b、4c进行了热发电之后，或者在步骤S39中蓄电装置9中被蓄电之后，或者在步骤S38中判断为不需要向蓄电装置9蓄电之后，或者在步骤S41中判断为没有蓄热装置1a、1b中的剩余热蓄存量之后，还有在步骤S43中判断为不需要利用热电元件4a、4b、4c的热转换之后，在步骤S44中利用热电元件4a、4b、4c进行了热转换之后中的任意一个中，都将在步骤S310中所运算的各电能量的量和所运算的各热能量的量显示到显示部上，或者通过声音方法进行传递，并结束控制流程。
在步骤S310中，显示或者传递蓄热装置的各部分中的电能量的量或者热能量的量。具体来说，步骤S35、步骤S37、步骤S39、步骤S42、步骤S44的各状况实时地被告知。
作为步骤S35的状况，检测出表示由蓄热装置1a、1b转换的热能和冷能的冷能再利用量12c以及热再利用量12d，并显示到指示器上。该检测单元以及包括向指示器的显示的告知单元相当于本发明中的热交换告知单元。另外，检测出从蓄电装置9到热电元件4c的通电量的热再利用电力供给量和表示从太阳能发电器8到热电元件4c的通电量的热再利用电力供给量，并显示到指示器上。该检测单元和包含向指示器的显示的告知单元相当于通电告知单元中的任意一个单元。
作为步骤S37的状况，将表示由热电元件4a、4b、4c产生的电能量的热电发电部电量11a、11b、11c作为通电告知单元中的任意一个单元显示在指示器上。另外，将由热电元件4a、4b、4c产生的电能量传递到蓄热装置1a、1b，将表示此时传递的能量的量的热发电量18d、18e作为通电告知单元中的任意一个单元显示到指示器上。
作为步骤S39的状况，将蓄电装置9中所蓄存的蓄电能量的量作为蓄电量告知单元中的任意一个单元显示到指示器上。另外，将由太阳能发电器8产生的电能量传递到蓄电装置9中，将表示该传递的电能量的量的蓄电供给能量的量16作为蓄电量告知单元中的任意一个单元显示到指示器上。而且，将由热电元件4a、4b、4c产生的电能量传递到蓄电装置9，将相当于该传递的电能量的量的热发电量18a、18b、18c作为蓄电量告知单元中的任意一个显示到指示器上。
作为步骤S42的状况，在没有由太阳能发电器8生成电能量的情况下，将表示由蓄热装置1a、1b转换的热能和冷能的冷能再利用量12c和热再利用量12d，作为热交换告知单元中的任意一个单元显示到指示器上。另外，将与从蓄电装置9通电到热电元件4c的电能量的量相当的热再利用电力供给量、以及与从太阳能发电器8通电到热电元件4c的电能量的量相当的热再利用电力供给量，作为蓄电量告知单元中的任意一个的单元显示到指示器上。
作为步骤S44的状况，将与由热电元件4a、4b、4c产生的电能量的量相当的热发电部电量11a、11b、11c作为蓄电量告知单元中的任意一个单元显示到指示器上。另外，将由热电元件4a、4b、4c产生的电能量传递到蓄热装置1a、1b，将与该传递的能量的量相当的热发电量18a、18b、18c作为蓄电量告知单元中的任意一个单元显示到指示器上。
具有与流程图中的“是”、“否”无关地，告知所测定的热能量的量和电能量的量的构成。具体来说，冷能蓄存量2a和热蓄存量2b作为蓄热量告知单元的任意一个的单元显示在指示器上。另外，构件热能回收量14和冷能回收量7a、热能回收量7b作为热流入告知单元中的任一个单元，显示在指示器上。进而，冷能利用量13a和热利用量13b作为热流出告知单元中的任意一个单元显示在指示器上。另外，由太阳能发电器8得到的电能量的量和上述能量供给量10a、10b，作为蓄电量告知单元中的任意一个单元显示在指示器上。
在此，利用指示器的显示，可以连续显示在相邻的显示部，或者连续地显示一个显示部的一部分。更详细来说，可举出多个显示部被连续配置，而随着热能量的量的变化、电能量的量的变化而依次被点亮，或者依次被熄灭的方式。另外，随着热能量的量的变化、电能量的量的变化的显示，可举出在一个显示部中使棒状的指示器的长度变化，或者按圆形或者半圆形等使显示变化，或者使颜色变化的方式。另外，利用声音的告知，可举出随着热量的量的变化、电能量的量的变化作为声音方法使声音增减，或者使音的高低变化的方式。此外，利用振动的告知，可举出根据热能量的量的变化、电能量的量的变化将振动的大小、周期连续变化的方式。
图5中示出基于行驶信息、环境信息、导航信息、基本信息、热能量信息、电能量信息来执行提高燃料经济性的控制的行驶(以下，称为ECO驱动)时，通过预算预测最佳的各控制量，并告知其信息的框图。然后，在图5中作为告知的一例记载有向显示面板的显示。
在行驶信息中，可举出车速等驱动装置的移动速度、换挡等信息，且车速的信息由速度计等测定装置来测定，换挡通过在传动装置的周边设置传感器来测定。环境信息中可举出外界气温、日照量等信息，这些信息利用热电偶、日照强度计等测定装置来测定。另外，导航信息可举出道路的斜坡、形状等，与由GPS(全球定位***)等测定的位置信息对应地被检测出。而且，基本信息可举出拥堵信息、信号器信息、法定车速等信息，这些信息通过GPS(全球定位***)等来取得。而且，热能量信息中可举出冷能、热能的回收、蓄存、消耗信息，这些信息通过利用热电偶、质量流量计等测定温度、流量等物理量而求出。另外，电能量信息中可举出电的回收、蓄存、消耗信息，这些信息通过利用电压计、电流计等测定电压、电流等物理量而求出。
在步骤S51中，基于行驶信息、环境信息、导航信息、基本信息、热能量信息、电能量信息，来对热能量以及电能量和ECO驱动中的最佳的热能量增减的预测值和ECO驱动中的最佳的电能量的增减的预测值进行运算。然后，将所运算的ECO驱动中的最佳的热能量增减的预测值、电能量增减的预测值在步骤S52中显示在显示面板上。另外，随着运算结果，在步骤S53中控制发热构件、热利用构件、发电构件、电利用构件。
图6中示出作为这些的显示的一例，显示蓄热装置1a、1b中的蓄热量、蓄冷量的增减等热能量的增减、或者蓄电装置9中的蓄电量的增减等电能量的增减的指示器。该指示器中显示蓄热装置中的当前的蓄热量或者蓄冷量、或者蓄电装置中的蓄电量，另外还显示在ECO驱动中所预测的蓄热装置中的当前的蓄热量的增减、或者蓄冷量的增减、或者蓄电装置中的蓄电量的增减。此时，蓄热和蓄冷的指示器可以分别设置，也可以是如图6(a)、图6(b)这样是显示部位随时间移动的方式，也可以如图6(c)这样显示的大小与时间一起变化的方式。而且，在该实施例中显示的能量的量可举出热能量的量和电能量的量、ECO驱动中的最佳的热能量的增减的预测值和电能量的增减的预测值。
图7中示出如下流程图，即：读入行驶信息、环境信息、导航信息、基本信息、热能量信息、电能量信息，基于所读入的信息求出热能量和电能量和ECO驱动中的最佳的热能量的增减的预测值和ECO驱动中的最佳的电能量的增减的预测值，直到显示这些值为止。
在步骤S71中，读入行驶信息、环境信息、导航信息、基本信息、热能量信息、电能量信息。然后，基于所读入的信息，在步骤S72中，对热能量、电能量和ECO驱动中的最佳的热能量的增减的预测值和电能量的增减的预测值进行运算。然后，在步骤S73中将ECO驱动中的最佳的热能量的增减的预测值、电能量增减的预测值显示到指示器上。
在步骤S72中所预测的ECO驱动时的最佳热能量的增减的预测值、电能量的增减的预测值，通过由实验求出的判定图来求出。图8中示出表示基于外界气温和日照量的冷能的能量最佳蓄存量的预测值的判定图。由于预测出若外界气温升高且日照量变大，则制冷的使用量变多，所以图8所示的判定图中，判断为随着外界气温升高且日照量变大，将更多的冷能的能量蓄存到蓄热装置中。
另外，图9中示出表示基于外界气温和日照量的热能量最佳蓄存量的预测值的判定图。由于预测出若外界气温降低且日照量变小，则供暖的使用量变多，所以图9所示的判定图中，判断为随着外界气温降低，或者日照量变小，将更多的热能量蓄存到蓄热装置中。
图10中示出基于行驶信息、环境信息、导航信息、基本信息、热能量信息、电能量信息、控制模式选择信息进行ECO驱动时，预测成为最佳的各控制量并显示其信息，控制各控制装置的框图。在行驶信息中，可举出包括车速的驱动装置的移动速度、换挡等信息，驱动装置的移动速度的信息由速度计等测定装置来测定，换挡通过在传动装置的周边设置传感器来测定。
环境信息中可举出外界气温、日照量等信息，这些信息利用热电偶、日照强度计等测定装置来测定。另外，提示信息中可举出道路的斜坡、形状等，由GPS(全球定位***)等来测定。进而，基础信息中可举出拥堵信息、信号器信息、法定车速等信息，这些信息通过GPS等来取得。而且另外，热能量信息中可举出冷能、热能的回收、蓄存、消耗信息，这些信息通过利用热电偶、质量流量计等来测定。另外，电能量信息中可举出电的回收、蓄存、消耗信息，这些信息通过测定电压、电流等而求出。另外，控制模式选择信息是控制车辆等驱动装置的耗油量的控制模式信息，利用来自开关等的输入信号来求出。
在步骤S101中，基于行驶信息、环境信息、导航信息、基本信息、热能量信息、电能量信息、控制模式选择信息，对热能量的量以及电能量的量和各控制模式中的最佳的热能量的增减的预测值、电能量增减的预测值进行运算。然后，将所运算的热能量、电能量和各控制模式中的最佳的热能量的量的增减的预测值、电能量的量的增减的预测值在步骤S102中显示在显示面板上。另外，随着运算结果，在步骤S103中控制发热构件、热利用构件、发电构件、电利用构件。
图11中示出切换各控制选择模式时的开关。各控制选择模式中具有驾驶员亲自操作的功率模式、通常模式、ECO模式、和驱动装置自动地进行控制的自动模式。功率模式是用于使车辆等驱动装置高速行驶的控制模式。另外，ECO模式是重视车辆等驱动装置的耗油量的控制模式。而且，通常模式是考虑到驱动装置的速度和耗油量的平衡的模式。另外，自动模式是基于行驶信息等各种信息控制驱动装置的速度和耗油量的模式。
图11(a)中示出为了切换功率模式、通常模式、ECO模式、自动模式而并列排列按钮的开关。通过按下或拉引这些开关中的任意一个，来选择功率模式、通常模式、ECO模式、自动模式中的任意一个，基于所选择的模式，来预测热能量的量和电能量的量。
图11(b)中示出用于切换功率模式、通常模式、ECO模式、自动模式的按钮。通过按下这些开关中的任意一个，选择功率模式、通常模式、ECO模式、自动模式中的任意一个，基于所选择的模式，来预测热能量的量和电能量的量。
图11(c)中示出用于切换功率模式、通常模式、ECO模式、自动模式的旋转式按钮开关。通过使这些开关旋转，来选择功率模式、通常模式、ECO模式、自动模式中的任意一个，基于所选择的模式，来预测热能量的量和电能量的量。
图11(d)中示出对于功率模式、通常模式、ECO模式、自动模式，与换挡杆连动的形式。通过选择这些开关，来选择功率模式、通常模式、ECO模式、自动模式中的任意一个，基于所选择的模式，来预测热能量的量和电能量的量。
图12中示出如下流程图，即：读入行驶信息、环境信息、导航信息、基本信息、热能量信息、电能量信息、控制模式选择信息，基于所读入的信息，求出热能量的量、电能量的量和各控制模式中的最佳的热能量的量的增减的预测值及各控制模式中的最佳的电能量的量的增减的预测值，并显示这些值为止。
在步骤S121中，读入行驶信息、环境信息、导航信息、基本信息、热能量信息、电能量信息、控制模式选择信息。然后基于所读入的控制模式信息，从步骤S123到步骤S126中设定基于各控制模式的预测系数。预测系数，在功率模式时被设定为α，在通常模式时被设定为β，在ECO模式时被设定为γ，在自动模式时被设定为δ。然后，在步骤S127中，将预测系数α、β、γ、δ反映到图8、图9所示的图所求出的冷能的能量最佳蓄存量和热能的能量最佳蓄存量中，从而能够求出各控制模式下的最佳热能量的量的增减的预测值和电能量的量的增减的预测值。然后，将所预测的热能量的量的增减的预测值和电能量的量的增减的预测值显示到指示器上。
Claims (8)
1.一种蓄热装置，能够蓄存热能或者冷能而且能够提取热能或者冷能，其特征在于，具有：
蓄热量告知单元，其检测所蓄存的热能的量或者冷能的量并告知外部；
热流出告知单元，其检测所提取的热能的量或者冷能的量并告知外部；
热流入告知单元，其检测从外部供给而蓄存的热能的量或者冷能的量并告知外部。
2.根据权利要求1所述的蓄热装置，其特征在于，上述蓄热装置具有蓄存热能的热能蓄热部和蓄存冷能的冷能蓄热部，而且具有热交换告知单元，该热交换告知单元检测出在上述热能蓄热部和上述冷能蓄热部之间被热转换的热能的量或者冷能的量并告知外部。
3.根据权利要求1或2所述的蓄热装置，其特征在于，还具有输出部，该输出部将上述蓄热量告知单元、上述热流出告知单元以及上述热流入告知单元各自向外部的告知内容，利用通过视觉能够识别的光学方法和通过听觉能够识别的声音方法和电信号中的任意一种进行输出。
4.根据权利要求1～3中任一项所述的蓄热装置，其特征在于，还具有将所蓄存的热能或者冷能变化为电能量来进行提取的热输出单元，上述热流出告知单元包括将利用上述热输出单元转换为电能量的热量告知外部的单元。
5.根据权利要求1～4中任一项所述的蓄热装置，其特征在于，还具有将电能量转换为热能或者冷能来进行输入的热输入单元，上述热输入告知单元包括将利用上述热输入单元从电能量转换为热能量的热量告知外部的单元。
6.根据权利要求1～5中任一项所述的蓄热装置，其特征在于，通过将电能量施加到上述热输入单元而在上述热能蓄热部和上述冷能蓄热部之间进行热交换，上述电能量包括蓄电装置中所蓄存的电能量，上述蓄热装置具有检测上述蓄电装置中所蓄存的蓄电量并告知外部的蓄电量告知单元。
7.根据权利要求1～6中任一项所述的蓄热装置，其特征在于，其搭载在车辆上，且上述蓄热量告知单元、上述热流出告知单元、上述热流入告知单元以及上述热交换告知单元中的至少任意一个单元包括如下单元，即：预测上述车辆所预测的行驶环境下的热能或冷能的发生量、消耗量或者作为这些发生量和消耗量的差分的蓄热增减量，并将其预测内容作为告知内容告知外部的单元。
8.根据权利要求6或7所述的蓄热装置，其特征在于，其搭载在车辆上，且上述蓄电量告知单元包括如下单元，即：预测在上述车辆所预测的行驶环境下的蓄电装置中所蓄存的电能量的量或者作为这些发生量和消耗量的差分的蓄电增减量，并将其预测内容作为告知内容告知外部的单元。
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