CN106042840A - 一种用于新能源汽车的相变储热式采暖*** - Google Patents

一种用于新能源汽车的相变储热式采暖*** Download PDF

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    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60H—ARRANGEMENTS OF HEATING, COOLING, VENTILATING OR OTHER AIR-TREATING DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR PASSENGER OR GOODS SPACES OF VEHICLES
    • B60H1/00—Heating, cooling or ventilating [HVAC] devices
    • B60H1/22—Heating, cooling or ventilating [HVAC] devices the heat being derived otherwise than from the propulsion plant
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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Abstract

本发明涉及一种用于新能源汽车的相变储热式采暖***，设置在新能源汽车内，为新能源汽车供暖，所述的***包括依次连接形成循环的相变储热设备(3)、动力装置(4)和采暖末端(5)，相变储热设备(3)中的循环介质由动力装置(4)送入采暖末端(5)，热交换后的循环介质返回相变储热设备(3)。与现有技术相比，本发明将新能源汽车的动力电池***和采暖***独立开来，采暖时不需要消耗新能源汽车动力电池的电量，提高了汽车持续续航的里程，具有结构紧凑、体积小、热效率高、吸热放热温度恒定、易与运行***匹配、易于控制，为汽车节省空间且更方便使用，成本低等优点。

Description

一种用于新能源汽车的相变储热式采暖***
技术领域
本发明涉及一种相变储热式采暖***，尤其是涉及一种用于新能源汽车的相变储热式采暖***。
背景技术
传统汽车空调采暖方案主要有余热式和独立式两种，余热式：利用发动机的废气或冷却液余热，作为空调采暖的热源；独立式：设立独立的发热源采暖，包括电能或者燃油为能源的气暖式、水暖式。以纯电动、混合动力、燃料电池为代表的新能源汽车，以电池为动力源或者辅助动力源，由于没有燃油发动机或者发动机功率较小，采暖时需要设立独立的热源，用电能来加热空气，送入汽车轿厢达到采暖的目的。新能源汽车用电能独立加热方式，也需要增设加热装置，若使用电池能，由于其能效比不高，纯粹的电能加热又额外消耗了电池的电能，大大降低汽车续航里程，也不是最好的解决方案。
发明内容
本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种成本低、有效解决汽车续航里程问题的用于新能源汽车的相变储热式采暖***。
本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：
一种用于新能源汽车的相变储热式采暖***，设置在新能源汽车内，为新能源汽车供暖，所述的***包括依次连接形成循环的相变储热设备、动力装置和采暖末端。相变储热设备中的循环介质由动力装置送入采暖末端，热交换后的循环介质返回相变储热设备。
所述的相变储热设备中的储热材料为无机纳米相变储热材料，在相同体积下，相变材料储热量与锂电池储电量转换成的热量相当，成本低于锂电池。
所述的相变储热设备自身带有电加热***，该电加热***的热源来自蓄电池，当热量不足时，启动蓄电池供电加热，保证供热需求；相变储热设备可以放置在座椅下或其他可利用空间。
所述的相变储热设备连有热源。
所述的热源包括外接独立电源、太阳能集热单元、太阳能发电单元、汽车动力电池、工业余热和空气源热泵中的一种或多种。
所述的***还包括控制器，所述的控制器与热源连接，在设定条件下开启或关闭热源。
所述的控制器与热源无线连接。
所述的***还包括控制器和用于采集车内环境参数(例如温度)的信号收集反馈单元，所述的控制器分别与动力装置和信号收集反馈单元连接，当车内环境参数达到设定要求时，控制器启动或关闭动力装置。
所述的动力装置包括循环水泵和风机中的一种，循环水泵对应的循环介质为液体，风机对应的循环介质为气体。
一般空调***，采用风机直接吹风的方式，舒适感很差，本***的采暖末端采用热辐射方式，或者采用螺旋出风管形成螺旋出风方式。
与现有技术相比，本发明具有以下优点：
(1)相变储热设备、动力装置和采暖末端设置在新能源汽车内，依次连接形成循环，为新能源汽车供热，将新能源汽车的动力电池***和采暖***独立开来，采暖时不需要消耗新能源汽车动力电池的电量，从而提高了汽车持续续航的里程。
(2)相变储热设备中的储热材料为无机纳米相变储热材料，在相同体积下，相变材料储热量与锂电池储电量转换成的热量相当，然而成本低于锂电池，使用寿命比锂电池长。采用相变蓄热材料进行蓄热，相变材料热密度大、相变储热器结构紧凑、体积小、热效率高、吸热放热温度恒定、易与运行***匹配、易于控制，为汽车节省空间且更方便使用，成本低等优点。
(3)相变储热设备自身带有电加热***，相变储热设备可以放置在座椅下或其他可利用空间。
(4)相变储热设备连有热源，热源的形式可多样化，与锂电池相比，具有可选择性。
(5)***包括控制器，控制器与热源连接，在设定条件下开启或关闭热源，例如可以在夜间采用谷电或工业余热作为热源给相变储热设备进行充热，降低采暖费用，节约成本。
(6)***还包括信号收集反馈单元，，当车内环境参数达到设定要求时，控制器启动或关闭动力装置。
(7)动力装置可为循环水泵或风机，循环介质为液体或气体，与现有的汽车内采暖***相比，热源稳定、持续，采暖舒适等。
(8)整体结构简单、体积小、安装方便，***热效率高，承压运行，运行费用低廉，克服了原***复杂，运行费用高的缺点。
(9)由于***不需使用电机、压缩机等，可以根据车内的可用空间进行布置，有利于采暖末端结构的优化。
附图说明
图1为本发明的***结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明进行详细说明。本实施例以本发明技术方案为前提进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本发明的保护范围不限于下述的实施例。
实施例
如图1所示，一种用于新能源汽车的相变储热式采暖***，设置在新能源汽车内，为新能源汽车供暖，***包括依次连接形成循环的相变储热设备3、动力装置4和采暖末端5。相变储热设备3中的循环介质由动力装置4送入采暖末端5，热交换后的循环介质返回相变储热设备3。
相变储热设备3中的储热材料为无机纳米相变储热材料，在相同体积下，相变材料储热量与锂电池储电量转换成的热量相当，成本低于锂电池。
相变储热设备3自身带有电加热***，相变储热设备3可以放置在座椅下或其他可利用空间。
相变储热设备3连有热源2，热源2包括外接独立电源、太阳能集热单元、太阳能发电单元、汽车动力电池、工业余热和空气源热泵中的一种或多种。
***还包括控制器1和用于采集车内环境参数(例如温度)的信号收集反馈单元6，控制器1具有无线连接控制、智能化、数据无线传输、数据储存、远程控制等功能，控制器1分别与热源2、动力装置4和信号收集反馈单元6连接，信号收集反馈单元6包括设置在相变储热设备3内部的温度传感器和设置在汽车轿厢内的温度传感器，当车内温度低于设定值时，控制器1启动动力装置4，直到达到一个较高的设定值；当温度传感器检测到相变储热设备3内热量储满时，关闭热源2，停止加热；还可通过控制器1的定时功能，设置定时启动，提高车内温度舒适度。
动力装置4包括循环水泵和风机中的一种，循环水泵对应的循环介质为液体，例如水或其他防冻液，风机对应的循环介质为气体。
本***利用相变材料的潜热储存热量，白天时采暖时，通过动力装置4将热量从相变储热设备3中换出，相变材料放热，由液态变为固态，热量输送到采暖末端5；夜间时，热源2给相变储热设备3充热，相变材料吸热，由固态变为液态，热量储存到相变储热设备3中。

Claims (9)

1.一种用于新能源汽车的相变储热式采暖***，设置在新能源汽车内，为新能源汽车供暖，其特征在于，所述的***包括依次连接形成循环的相变储热设备(3)、动力装置(4)和采暖末端(5)，相变储热设备(3)中的循环介质由动力装置(4)送入采暖末端(5)，热交换后的循环介质返回相变储热设备(3)。
2.根据权利要求1所述的一种用于新能源汽车的相变储热式采暖***，其特征在于，所述的相变储热设备(3)中的储热材料为无机纳米相变储热材料。
3.根据权利要求1所述的一种用于新能源汽车的相变储热式采暖***，其特征在于，所述的相变储热设备(3)自身带有电加热***。
4.根据权利要求1所述的一种用于新能源汽车的相变储热式采暖***，其特征在于，所述的相变储热设备(3)连有热源(2)。
5.根据权利要求4所述的一种用于新能源汽车的相变储热式采暖***，其特征在于，所述的热源(2)包括外接独立电源、太阳能集热单元、太阳能发电单元、汽车动力电池、工业余热和空气源热泵中的一种或多种。
6.根据权利要求4所述的一种用于新能源汽车的相变储热式采暖***，其特征在于，所述的***还包括控制器(1)，所述的控制器(1)与热源(2)连接，在设定条件下开启或关闭热源(2)。
7.根据权利要求6所述的一种用于新能源汽车的相变储热式采暖***，其特征在于，所述的控制器(1)与热源(2)无线连接。
8.根据权利要求1所述的一种用于新能源汽车的相变储热式采暖***，其特征在于，所述的***还包括控制器(1)和用于采集车内环境参数的信号收集反馈单元(6)，所述的控制器(1)分别与动力装置(4)和信号收集反馈单元(6)连接，当车内环境参数达到设定要求时，控制器(1)启动或关闭动力装置(4)。
9.根据权利要求1所述的一种用于新能源汽车的相变储热式采暖***，其特征在于，所述的动力装置(4)包括循环水泵和风机中的一种。
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