專利名稱：用于車載電池組的溫度控制裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及溫度控制裝置，其用于調(diào)整被安裝在車輛(vehicle)上 的電池組的溫度。
背景技術(shù)：
在被公布的日本專利首次公布號(hào)2004-1674中公開了用于調(diào)整安裝 在車輛上的電池組的溫度的電池溫度控制裝置。在這個(gè)裝置中，為了防 止電池組的溫度過分地高，在空氣控制單元調(diào)整空氣的溫度，從該控制 單元將溫度被控制的空氣(在下文中，稱為被控制的空氣)通過管道引 到電池組用以調(diào)整電池組的溫度。因此，控制單元能夠防止電池組的溫 度過分地高，以使電池組不會(huì)退化。相反地，當(dāng)電池組的溫度過分地低時(shí)，為了防止電池組的輸出過低， 需要增高電池組的溫度。由于通常使用具有水冷發(fā)動(dòng)機(jī)的車輛，發(fā)動(dòng)機(jī) 的冷卻水被由發(fā)動(dòng)機(jī)產(chǎn)生的熱所加熱，且控制單元通過使用該熱冷卻水 的熱量產(chǎn)生熱空氣。因此，當(dāng)熱空氣被吹向電池組時(shí)，能夠增高電池組 的溫度。然而，使電池組增溫所需的傳熱率大約比冷卻電池組所需的傳熱率 高五倍。因此，與將已被增溫的電池組冷卻下來的情況相比，當(dāng)將熱空 氣吹向電池組時(shí)，對(duì)電池組的傳熱率不足以4吏該電池組增溫。因此，需 要長(zhǎng)時(shí)間來使已被過分冷卻的電池組增溫，或者將已冷卻的電池組充分 地增加到所需要的溫度是困難的。特別地，當(dāng)在已冷卻的發(fā)動(dòng)機(jī)的冷卻 水的溫度相當(dāng)?shù)偷那闆r下開始對(duì)該發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)行驅(qū)動(dòng)操作時(shí)，需要長(zhǎng)時(shí)間 才能在控制單元中產(chǎn)生熱空氣。因此，快速地且可靠地增高電池組的溫 度是困難的。此外，從電池組的端部到車廂(vehicle compartment)的熱擴(kuò)散比 從電池組中心到車廂的熱擴(kuò)散大。當(dāng)電池組被逐漸地加熱時(shí)，在電池組 中不可避免地會(huì)出現(xiàn)溫差。因此，均勻地使整個(gè)電池組增溫是困難的。此外，存在一種通過利用電池組內(nèi)的內(nèi)電阻在電池組內(nèi)重復(fù)進(jìn)行充 電操作和放電操作來在電池組內(nèi)產(chǎn)生熱量的想法。然而，盡管電池組能
夠被快速地且均勻地增溫，但電池組的電功率^u叉被用于使電池組增 溫。因此，燃料消耗量被不合需要地增大了以致使車輛的燃料燃燒效率 變?cè)?。發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的主要目的是在考慮常規(guī)的溫度控制裝置的缺陷的情況下 提供了一種溫度控制裝置，其能夠在不增加燃料消耗量的情況下快速地 且充分地增高車載電池組的溫度。本發(fā)明的次要目的是提供一種均勻地增高電池組的溫度的溫度控 制裝置。根據(jù)這個(gè)發(fā)明的第一方面，該主要目的是通過溫度控制裝置這個(gè)措 施來達(dá)到的，該溫度控制裝置包括空氣調(diào)節(jié)器、空氣導(dǎo)管和被連接到所 述電池組的流體加熱件，所述空氣調(diào)節(jié)器調(diào)整空氣的溫度以產(chǎn)生溫度被控制的空氣并將該溫度被控制的空氣的一部分輸出到車廂；所述溫度被 控制的空氣的剩余部分通過所述空氣導(dǎo)管被引到電池組以使其吹向所 述電池組；所述流體加熱件用由發(fā)動(dòng)才幾或者用發(fā)動(dòng)4幾的廢氣加熱的加熱 流體來增高所述電池組的溫度。在所述溫度控制裝置的這個(gè)結(jié)構(gòu)的情況下，當(dāng)開始所述發(fā)動(dòng)機(jī)的驅(qū) 動(dòng)操作時(shí)，所述冷卻水的溫度被增高?？諝庹{(diào)節(jié)器通過用所述熱冷卻水 加熱的空氣產(chǎn)生溫度被控制的空氣并將該溫度被控制的空氣的 一部分 吹到車廂以及將該溫度被控制的空氣的剩余部分通過空氣導(dǎo)管吹向電 池組。此外，加熱流體由發(fā)動(dòng)機(jī)加熱或者用發(fā)動(dòng)才幾的廢氣加熱，而且祐二 連接到電池組的流體加熱件用加熱流體增高電池組的溫度。因此，由于電池組除了用被控制的空氣加熱外，是用流體加熱件的 加熱流體來加熱的，所以電池組的溫度能夠被可靠地增高。此外，由于電池組是在不使用流體加熱件和電池組之間的任何空氣 介入的情況下直接地被加熱的，所以與僅僅用被控制的空氣使電池組增 溫的情況相比，基于流體加熱件的傳熱率能夠得到相當(dāng)大地增大。因此， 電池組的溫度能夠被快速地且可靠地增高。為了達(dá)到次要目的，優(yōu)選的是溫度控制裝置還包括安放在電池組中 部的第一溫度傳感器、安放在電池組端部的第二溫度傳感器、電加熱器 和溫度控制單元，該電加熱器被連接到與電池組端部鄰接的電池組的側(cè)
表面。第一溫度傳感器在電池組的中部測(cè)量電池，組的溫度。第二溫度傳 感器在電池組的端部測(cè)量電池組的溫度。電加熱器接收電功率并從該電 功率產(chǎn)生熱量以及用所產(chǎn)生的熱量增高電池組的溫度。溫度控制單元根 據(jù)溫度傳感器的測(cè)量結(jié)果控制由電加熱器接收的電功率以調(diào)整電池組 的溫度。通常地，與在電池組的中部的熱量相比，在電池組的端部的熱量容 易被消散。因此，在電池組的端部的電池組的溫度易于比在電池組的中 部的溫度低。然而，電加熱器被連接到與電池組的端部鄰接的電池組的 側(cè)表面并能夠由電池組的電功率所產(chǎn)生的熱量使電池組的該側(cè)表面增溫o因此，電池組的溫度能夠被均勻地增高。根據(jù)這個(gè)發(fā)明的第二方面，該主要目的是通過溫度控制裝置這個(gè)措 施達(dá)到的，所述溫度控制裝置包括空氣調(diào)節(jié)器、空氣導(dǎo)管、重獲廢氣的 熱量的熱重獲單元、與該熱重獲單元連通的流體循環(huán)通道和連接到電池 組的流體加熱件，所述空氣調(diào)節(jié)器調(diào)整空氣的溫度以產(chǎn)生溫度被控制的空氣并且將該溫度^皮控制的空氣的一部分輸出到車廂；該溫度^皮控制的 空氣的剩余部分通過該空氣導(dǎo)管被引到電池組以使其吹向電池組；加熱 流體在從熱重獲單元接收重獲的熱量時(shí)在所述流體循環(huán)通道內(nèi)循環(huán)；所 述流體加熱件用在流體循環(huán)通道內(nèi)循環(huán)的加熱流體增高電池組的溫度。在溫度控制裝置的這個(gè)結(jié)構(gòu)的情況下，以與在第 一方面中同樣的方 式，空氣調(diào)節(jié)器將溫度被控制的空氣的一部分吹到車廂且將溫度被控制 的空氣的剩余部分通過空氣導(dǎo)管吹向電池組。此外，在流體循環(huán)通道內(nèi) 循環(huán)的加熱流體接收在熱重獲單元中從廢氣重獲的熱量，被連接到電池 組的流體加熱件用該加熱流體增高電池組的溫度。因此，由于電池組除了用被控制的空氣加熱之外，是用流體加熱件 的加熱流體來加熱的，所以電池組的溫度能夠被可靠地增高。此外，由于電池組是在流體加熱件和電池組之間沒有放任何空氣的 情況下被直接地加熱的，所以與僅僅使用被控制的空氣來使電池組增溫 的情形相比，基于流體加熱件的傳熱率能夠被相當(dāng)大地增大了。因此， 電池組的溫度能夠被快速地且可靠地增高。


圖1是根據(jù)本發(fā)明的第 一實(shí)施例的用于車載電池組的溫度控制裝置的示意圖；圖2是從車輛上面來看的電池組的平面圖； 圖3是基本上沿圖2的線III-III所截取的剖視圖； 圖4是在圖1中所示的熱交換器的一部分的橫截面中的部分分解側(cè) 視圖；圖5在圖4中所示的熱交換器的左半部分的橫截面中的部分側(cè)視圖；圖6A是示出了在水保持狀態(tài)下的貯熱槽組的內(nèi)部結(jié)構(gòu)的示意側(cè)視圖；圖6B是示出了在水旁路狀態(tài)下的貯熱槽組的內(nèi)部結(jié)構(gòu)的示意側(cè)視圖；圖7是根據(jù)本發(fā)明的第二實(shí)施例的用于車栽電池組的溫度控制裝置的示意圖。
具體實(shí)施方式
現(xiàn)在將參照附圖描述本發(fā)明的實(shí)施例，其中，在整個(gè)說明書中除非 有相反指示同樣的附圖標(biāo)記指示同樣的部分、元件和要素。 實(shí)施例1圖l是根據(jù)第一個(gè)實(shí)施例的用于車載電池組的溫度控制裝置的示意圖。在圖1中所示的溫度控制裝置101例如是被安放在混合動(dòng)力機(jī)車 (hybrid vehicle )上,所述混合動(dòng)力才幾車具有水冷內(nèi)燃發(fā)動(dòng)才幾1和作為驅(qū) 動(dòng)功率源的電動(dòng)才幾(未示出)。該電動(dòng)4幾從車載電池組40接收電功率 以協(xié)同發(fā)動(dòng)才幾1俊_才幾車行駛。溫度控制裝置101 ;波用于4吏電池組40加 熱或者4吏電池組冷卻。如圖1所示，溫度控制裝置101具有空氣調(diào)節(jié)器10、空氣導(dǎo)管(air duct) 30和熱水加熱器(或者流體加熱件)44,所述空氣調(diào)節(jié)器10用 于調(diào)整空氣的溫度以產(chǎn)生溫度被控制的空氣并將該被控制的空氣的一 部分吹向車廂,被控制的空氣的剩余部分通過所述空氣導(dǎo)管30被引向電 池組40以調(diào)整電池組40的溫度；所述熱水加熱器44纟皮直接連接到電 池組40的底端或者下表面，用于接收在發(fā)動(dòng)機(jī)1中被加熱的熱冷卻水 和/或用發(fā)動(dòng)才幾1的廢氣加熱的熱冷卻水以作為熱源并且4吏用該熱冷卻
水加熱電池組40,導(dǎo)管30連接被安放在調(diào)節(jié)器tO的下游側(cè)處的調(diào)節(jié)器 10的電池開口 29和電池組40的導(dǎo)管連接部分41c。在驅(qū)動(dòng)操作期間使用冷卻水來冷卻被加熱的發(fā)動(dòng)機(jī)1。當(dāng)開始發(fā)動(dòng) 機(jī)1的驅(qū)動(dòng)操作時(shí)，冷卻水被加熱成熱冷卻水。調(diào)節(jié)器10用該熱冷卻 水加熱空氣以產(chǎn)生溫度被控制的空氣。調(diào)節(jié)器10將該被控制的空氣的 一部分吹向車廂。從調(diào)節(jié)器10輸出的該;故控制的空氣的剩余部分^皮通 過導(dǎo)管30引到電池組40且吹向該組40用以調(diào)整電池組40的溫度。此 外，熱水加熱器44接收該熱冷卻水以作為熱源。由于加熱器44#:直接 連接到電池組40的底部或者下表面，所以加熱器44在加熱器44和電 池組40之間無任何空氣隔開的情況下使用該熱冷卻水直接地加熱電池 組40。因此，由于電池組40除了由調(diào)節(jié)器10的被控制的空氣來增溫之外 由加熱器來增溫，所以電池組40的溫度能夠被可靠地且充分地增高。 此外，由于在加熱器44和電池組40之間無任何空氣隔開的情況下加熱 器44用熱冷卻水直接地加熱電池組40,所以至電池組40的傳熱率纟皮相 當(dāng)大地增大了。因此，電池組40的溫度能夠被快速地增高?？刂蒲b置101可以具有用于重獲經(jīng)過發(fā)動(dòng)機(jī)1的廢氣管2的廢氣的 熱量的廢氣熱交換器(或者熱重獲單元)60和冷卻水循環(huán)通道50,冷 卻水經(jīng)過發(fā)動(dòng)機(jī)1、調(diào)節(jié)器10、熱交換器60和加熱器44以及^皮安放在 通道50內(nèi)的貯熱槽(heat storage tank) 70來循環(huán)。當(dāng)開始發(fā)動(dòng)才幾1的 驅(qū)動(dòng)操作時(shí)，冷卻水通過循環(huán)泵(未示出)在通道50內(nèi)循環(huán)。此外， 發(fā)動(dòng)機(jī)1被加熱并且發(fā)動(dòng)機(jī)1將廢氣輸出到管2 因此，冷卻水被發(fā)動(dòng) 機(jī)1加熱且是在熱交換器60內(nèi)使用已重獲的熱量而#1加熱的，熱冷卻 水在通道50內(nèi)循環(huán)。調(diào)節(jié)器IO使用這個(gè)熱冷卻水加熱空氣并用該被控 制的空氣加熱電池《且40 。加熱器44用該熱冷卻水加熱電池組40 。此外，槽70存儲(chǔ)在通道50內(nèi)循環(huán)的熱冷卻水的較大部分。當(dāng)發(fā)動(dòng) 機(jī)1沒有工作時(shí)，通道50的熱冷卻水很容易被冷卻，但是槽70仍然存 儲(chǔ)該熱冷卻水且使來自該熱冷卻水的熱消散(heat dissipation )最小化。 當(dāng)重新開始發(fā)動(dòng)機(jī)1的驅(qū)動(dòng)操作時(shí)，冷卻水通過通道50循環(huán)，槽70的 熱冷卻水與通道50的冷卻水混合。因此，通道50的冷卻水的溫度立即 被增高。然后，發(fā)動(dòng)機(jī)1和熱交換器60進(jìn)一步加熱通道50的冷卻水以 使被設(shè)置在足夠高溫度的熱冷卻水在通道50內(nèi)循環(huán)，這個(gè)熱冷卻水被
提供給加熱器44和調(diào)節(jié)器10。從而，即使當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)1的操作停止了很 長(zhǎng)的一段時(shí)間時(shí)，冷卻水的溫度能夠被槽70快速地增高，所以電池組 的溫度能夠被快速地且可靠地增高了 ?？刂蒲b置101可以具有從通道50分枝的第二循環(huán)通道51、三通閥 (three way valve) 52、多個(gè)^皮連接到電池組40的電池組溫度傳感器47 和電池組溫度控制單元49，該第二循環(huán)通道51經(jīng)過熱水加熱器44且在 返回點(diǎn)返回到通道50;所述三通閥52被安放在返回點(diǎn)或者分枝點(diǎn)用以 允許循環(huán)的熱冷卻水通過通道51或者阻止循環(huán)的熱冷卻水流通過通道 51;所述電池組溫度控制單元49用于根據(jù)溫度傳感器47中的至少一個(gè) 溫度傳感器的測(cè)量結(jié)果控制閥52以調(diào)整電池組40的溫度。溫度傳感器 47分別被安放在電池組40的中部、在被引到電池組40的被控制的空氣 的流動(dòng)方向上在^L定位在電池組40的上游側(cè)上的電池組的前端和在流 動(dòng)方向上在^皮定位在電池組40的下游側(cè)上的電池組40的后端，用來測(cè) 量電池組40的中部和端部的溫度。當(dāng)控制單元49根據(jù)溫度傳感器47中的至少一個(gè)的測(cè)量結(jié)果判斷出 電池組40的溫度太低了以至于不能夠從電池組40輸出足夠的電功率 時(shí)，控制單元49就控制閥52以^使熱冷卻水通過通道51和閥52傳送到 加熱器44。相反地，當(dāng)控制單元49根據(jù)溫度傳感器47中的至少一個(gè)的 測(cè)量結(jié)果判斷出電池組^皮設(shè)置在足夠的溫度范圍內(nèi)時(shí)，控制單元49控 制閥52以使熱冷卻水不經(jīng)由通道51和閥52而傳送到加熱器44。因此， 電池組40的溫度能夠纟皮充分地調(diào)整?？刂蒲b置101可具有電加熱器45、電功率控制器46和控制單元49， 電加熱器45纟皮直接連接到與電池組40的前端和后端鄰接的電池組40 的側(cè)表面；電功率控制器46是用于控制從電池組40向加熱器45提供 的電功率；控制單元49是用于根據(jù)溫度傳感器的測(cè)量結(jié)果控制控制器 46以將電池組40的溫度均勻地設(shè)置在足夠的范圍內(nèi)。加熱器45具有加 熱件或者線圈(coil)且當(dāng)接收到電功率時(shí)在該件內(nèi)產(chǎn)生熱。直流電力 線L1連接電池組40和混合逆變器(hybrid inverter) HV (未示出)以 將電池組40的電功率提供給該逆變器，電力線L2是從線Ll分枝而來 的并通過控制器46與加熱器45連接。與在電池組40中部的熱量相比4交，在電池組40每一端上的熱量4艮 容易地被消散到車廂。因此，在電池組40中很容易出現(xiàn)溫度差。在這
個(gè)實(shí)施例中，電池組40的側(cè)表面不是由加熱器44或者調(diào)節(jié)器10直接 地來增溫的，而是由加熱器45輔助:l也加熱電池組40的側(cè)表面。傳感器 47被安放在電池組40的中部和端部。因此控制單元49能夠根據(jù)傳感器 47的測(cè)量結(jié)果判斷電池組40在中部和端部的溫度是否是均勻的。因此，當(dāng)控制器46在控制單元49的控制下調(diào)整被提供給加熱器45 的電功率時(shí)，電池組40就能夠^f皮均勻地增溫。此外，由于控制單元49根據(jù)溫度傳感器47的測(cè)量結(jié)果能夠正確地 檢測(cè)電池組40的平均溫度，所以控制裝置101能夠正確地且精確地增 高電池《且40的溫度。此外，由于電池組40是^皮加熱器45附加地增溫，所以電池組40 的溫度進(jìn)而能夠快速地提高。控制裝置101可以具有在調(diào)節(jié)器10的上游側(cè)的內(nèi)部空氣入口 14、 吸入管(suction duct) 31和第 一變換門(first change door) 32，吸入導(dǎo) 管31是從導(dǎo)管30分枝而來的且開口在調(diào)節(jié)器10的入口 14;第一變換 門32被安放在導(dǎo)管30的分枝點(diǎn)用來使電池組40與導(dǎo)管30連通或者使 電池組40與導(dǎo)管31連通。被控制的空氣的一部分直接吹入車廂以使車廂增溫或者使車廂冷 卻，被吹向電池組40的4皮控制的空氣的剩余部分輸出到車廂。當(dāng)吹向 電池組40的被控制的空氣仍然有較高的溫度以使這直接地被增溫的車 廂增溫或者有較低的溫度以使直接地被冷卻的車廂冷卻時(shí)，直接地受到 吹向電池組40的被控制的空氣的乘客沒有不舒服的感覺。在這種情況 下，控制單元49根據(jù)溫度傳感器47控制門32以使電池組40與導(dǎo)管30 連通。因此，即4吏當(dāng)用#:控制的空氣4吏電池組40增溫或者冷卻時(shí)，吹 向電池組40的被控制的空氣被輸出到車廂仍然能使車廂增溫或者冷卻。相反地，當(dāng)吹向電池組40以使電池組增溫或者冷卻的被控制的空 氣的溫度被降低或者被升高時(shí)，吹向電池組40的被控制的空氣不合需 要地4吏直接地:故增溫的車廂變暖或者直接地;故冷卻的車廂冷卻，因此， 可預(yù)料的是直接地受到吹向電池組40的被控制的空氣的乘客有不舒 服的感覺。在這種情況下，控制單元49根據(jù)溫度傳感器47控制門32 以使電池組40與導(dǎo)管31連通且關(guān)閉導(dǎo)管30。因此，調(diào)節(jié)器10的全部 被控制的空氣直接地吹入車廂以使車廂增溫或者冷卻。然后，車廂的空 氣經(jīng)過(或者^L吸收入)電池組40以4吏電池組40增溫或者冷卻且經(jīng)過 導(dǎo)管31返回至調(diào)節(jié)器10以作為內(nèi)部空氣(即，存在于車廂內(nèi)部的空氣)。因此，電池組40的溫度在不給乘客任何不舒服的感覺的情況下能 夠4皮充分地調(diào)整?？諝庹{(diào)節(jié)器10具有由例如聚丙烯等樹脂制成的空氣調(diào)節(jié)器殼(air conditioning case ) 11和被安放于空氣調(diào)節(jié)器殼11內(nèi)部的空氣調(diào)節(jié)功能 件18、 19和20?？諝庹{(diào)節(jié)器殼11形成了吹向車廂的被控制的空氣的空 氣路徑。在調(diào)節(jié)器IO的最上游側(cè)上，空氣調(diào)節(jié)器殼11具有外部空氣入 口 13、內(nèi)部空氣入口 14和空氣變換門12，通過該外部空氣入口 13外 部空氣(即，存在于車廂外部的空氣)被引入空氣調(diào)節(jié)器殼11，通過內(nèi) 部空氣入口 14吸入導(dǎo)管31的內(nèi)部空氣4皮引入該器殼11,空氣變換門 12是用于打開入口 13和14中的一個(gè)且關(guān)閉另一個(gè)入口以在調(diào)節(jié)器10 內(nèi)接收內(nèi)部空氣或者外部空氣。門12被諸如伺服電動(dòng)機(jī)的電驅(qū)動(dòng)單元 (未示出)所驅(qū)動(dòng)。導(dǎo)管31在入口 14附近是開著的。在門12的下游側(cè)上，空氣調(diào)節(jié)器10具有帶有多葉風(fēng)扇16和風(fēng)扇 電動(dòng)機(jī)17的鼓風(fēng)機(jī)(blower) 15用以將通過入口 13或者14接收到的 空氣通過殼11吹向車廂。加在風(fēng)扇電動(dòng)機(jī)17的鼓風(fēng)機(jī)電壓由電動(dòng)機(jī)驅(qū) 動(dòng)電路(未示出)所控制用來調(diào)整鼓風(fēng)機(jī)15內(nèi)的旋轉(zhuǎn)(revolution)數(shù) (或者被吹的空氣的流率)。在鼓風(fēng)機(jī)15的下游側(cè)上，空氣調(diào)節(jié)器10具有用于冷卻被鼓風(fēng)機(jī)15 吹的空氣的蒸發(fā)器(evaporator) 18。蒸發(fā)器18具有冷卻劑。這個(gè)冷卻 劑在制冷循環(huán)中被減壓?jiǎn)卧?未示出)降至低壓并在吸收通過殼11的 被吹的空氣的熱量時(shí)被汽化。因此，蒸發(fā)器18是一種充當(dāng)冷卻熱交換 器的冷卻劑蒸發(fā)器。在蒸發(fā)器18的下游側(cè)上，空氣調(diào)節(jié)器10具有空氣混合門20和被 安放在該門20下游的加熱器芯19。門20是由諸如伺服電動(dòng)機(jī)的電驅(qū)動(dòng) 裝置(未示出)驅(qū)動(dòng)的片狀的旋轉(zhuǎn)門。門20將空氣路徑分成加熱器經(jīng) 過路由(passing route )和置于該加熱器經(jīng)過路由上的且不穿過芯19的 旁路由(bypass route) 21。門20調(diào)整經(jīng)過芯19的空氣與經(jīng)過旁路由21 的空氣的流率比率。加熱器芯19通過在通道50內(nèi)循環(huán)的熱冷卻水的熱 量將空氣加熱成熱空氣。因此，門20和加熱器芯19的組合調(diào)節(jié)了吹入 車廂的空氣的溫度。在加熱器芯19的下游側(cè)上，經(jīng)過加熱器芯19的熱空氣和經(jīng)過旁路
由21的空氣在空氣混合區(qū)22中混合，從而產(chǎn)生了被設(shè)置在所需要的溫 度的被控制的空氣。電池開口 29被安放在空氣混合區(qū)22的下游側(cè)上。 調(diào)節(jié)器10的被控制的空氣通過該開口 29向空氣導(dǎo)管30吹出。因此，在這個(gè)實(shí)施例中，空氣調(diào)節(jié)器IO具有由蒸發(fā)器18、加熱器 芯19和空氣混合門20所組成的空氣溫度調(diào)整單元。然而，蒸發(fā)器18 和加熱器芯19在沒有門20的情況下可以:故順次安方文用以由在芯19內(nèi) 的再熱級(jí)空氣(re-heatleveloftheair)調(diào)整被控制的空氣的溫度。調(diào)節(jié)器10在空氣路徑的最下游側(cè)上具有吹氣模式變換部分(air blowing mode changing section)。具體講，除霜器(defroster)開口 23 被安放在殼11的上表面。被連接到殼11的可旋轉(zhuǎn)的片形除霜器門24 打開開口 23和關(guān)閉開口 23。纟皮控制的空氣通過開口 23吹向車輛的前窗 的內(nèi)表面。正面開口 ( face opening) 25被安放在開口 23的后側(cè)上。被 連接到殼11的可旋轉(zhuǎn)的片形的正面門26打開開口 25和關(guān)閉開口 25。 被控制的空氣通過開口 25吹向車輛的每個(gè)乘客的身體上部。底部開口 (foot叩ening)27被安放在開口 23的后側(cè)上。被連接到殼11的可旋轉(zhuǎn) 的片形的底部門28打開開口 27和關(guān)閉開口 27。-故控制的空氣通過開口 27吹向車輛的每位乘客的腳。門24、 26和28通過鏈接機(jī)構(gòu)(未示出) 彼此連接且由諸如伺服電動(dòng)機(jī)的電驅(qū)動(dòng)單元所驅(qū)動(dòng)?？刂蒲b置101可具有車廂溫度傳感器33和空氣調(diào)節(jié)控制單元34， 車廂溫度傳感器33被安放在車廂內(nèi)的空氣調(diào)節(jié)器10的殼11的外面； 空氣調(diào)節(jié)控制器34是用于根據(jù)傳感器33的測(cè)量結(jié)果控制調(diào)節(jié)器10以 調(diào)整被控制的空氣的量(volume)和溫度。傳感器33測(cè)量車廂的溫度。 根據(jù)乘客的操縱，控制單元34根據(jù)傳感器33的測(cè)量結(jié)果控制鼓風(fēng)機(jī)15 的風(fēng)扇電動(dòng)機(jī)17與門12、 20、 24、 26和28以及被進(jìn)給到蒸發(fā)器18的 冷卻劑的量。因此，從調(diào)節(jié)器10輸出的被控制的空氣的量和溫度能夠 根據(jù)車廂的溫度來調(diào)整?？刂茊卧?4具有微型計(jì)算機(jī)，該微型計(jì)算機(jī) 具有中央處理單元、只讀存儲(chǔ)器和隨機(jī)存儲(chǔ)器以及外圍電路?？刂茊卧?34接收其它傳感器(未示出)的傳感器信號(hào)和被安放在控制面板(未示 出)上的開關(guān)的操縱結(jié)果并將控制信號(hào)輸出給電驅(qū)動(dòng)單元和電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng) 電路用以控制門12、 20、 24、 26和28以及風(fēng)扇電動(dòng)才幾17?？刂茊卧?9與控制單元34連通?？刂茊卧?9可以根據(jù)傳感器33 和47的測(cè)量結(jié)果來控制門32用以將門32設(shè)置成關(guān)閉吸入導(dǎo)管31的狀 態(tài)或者關(guān)閉空氣導(dǎo)管30的狀態(tài)。電池組40的結(jié)構(gòu)將參照?qǐng)D2和3詳細(xì)描迷。圖2是從車輛的上側(cè) 來看的電池組40的平面圖，圖3是基本上沿著圖2的線m-m截取的截 面圖。如圖2和3所示，電池組40具有矩形的平行六面體形狀的電池組 殼(pack case) 41,在該殼41內(nèi)容納多個(gè)電池組元(battery cell) 42。殼 41的上表面和下表面比該殼的四個(gè)側(cè)面明顯地寬。殼41由樹脂或者鋼 制成。每個(gè)電池組元42是二次電池，是可再充電的。每個(gè)電池組元42 例如是由鎳金屬氫化物電池、鋰?yán)与姵亍嚲酆象w電池等所形成的。 電池組40可以安放在車廂內(nèi)的前座(例如，乘客座位)3下面。然而， 電池組40可以安放在任何座位之下或安放在駕駛員的座位(未示出) 與乘客座位3之間或者在后座4與后備箱之間。為了維護(hù)電池組40,殼 41具有至少一個(gè)可從該殼41上拆下的表面以從該殼41中取出電池組元 42。多個(gè)與之相連接的部分41a被安放在殼41的一個(gè)側(cè)表面上以便通 過螺栓(bolt)與車輛主體連接。裝置盒(device box) 41b被安放在與 部分41a相對(duì)的、殼41的一個(gè)側(cè)表面上以容納諸如測(cè)量電池組元42的 溫度等的傳感器之類的電池監(jiān)控單元、控制電池組元42的控制單元和 連接這些單元的束線等。空氣經(jīng)過空間41f (見圖3)形成在殼41的上面的內(nèi)側(cè)部分，電池 組元^L在殼41的下面的內(nèi)側(cè)部分以面向空間41f。開口部分41d形成在 殼的后表面上，空間41f從導(dǎo)管連接部分41c的導(dǎo)管徑直延伸到開口部 分41d。導(dǎo)管30的下游端部與部分41c連接，因此從空氣調(diào)節(jié)器10輸 出到導(dǎo)管30的#^空制的空氣流過這個(gè)空間41f。開口部分41d在后座4 的下前端位置附近是打開的。殼41具有底部表面，電池組元42纟皮安^:在底部表面上以與殼41 直接接觸。因此，經(jīng)過空間41f的被控制的空氣吹向電池組元42的上表 面，電池組元42接收來自電池組元的底部表面的熱冷卻水的熱量。電 池組元42的數(shù)量例如是50。該元42以矩陣形狀排列以形成沿著與^皮控 制的空氣的流動(dòng)方向(圖2中箭頭所示)垂直的方向彼此鄰接的多個(gè)串 行塊(serial block)。每個(gè)串行塊是由以串聯(lián)形式彼此電連接的且沿著 流動(dòng)方向4非列的兩個(gè)電池癥且元42形成。每個(gè)電池組元42的縱向與流動(dòng)
方向一致。串行塊以串聯(lián)形式彼此電連接。當(dāng)從上倜來看殼41時(shí)電池 組元42占據(jù)殼41的所有內(nèi)部區(qū)域。每個(gè)電池組元42是以具有平的外 表面的矩形的平行六面體形狀且由由樹脂制成的包裝箱體所覆蓋以與 其它電池組元42是電絕緣的。每個(gè)電池組元42具有陽極端42a和陰極端42b，陽極端42a和陰極 端42b在電池組元42的端表面上從電池組元42的箱體上伸出且在流動(dòng) 方向(即，串行塊的縱向)上彼此相對(duì)。在每一個(gè)串行塊中， 一個(gè)電池 組元42的端子42b以第一電極與另一個(gè)電池組元42的端子42a連接。 在彼此鄰接的串行塊的每一對(duì)中， 一個(gè)串行塊的一個(gè)電池組元42的端 子42b以第二電極與另 一個(gè)串行塊的一個(gè)電池組元42的端子42a連接。 因此，電池組元42是以串4亍形式電連接的以從第一電池組元42 (在圖 2中#1安方文在底部左側(cè))的端子42a開始且至最后電池組元42 (在圖2 中被安放在上部右側(cè))的端子42b。電池組40的陽極與在被控制的空氣 流的上游側(cè)上的第 一 電池組元42的端子42a連接，且電池組40的陰極 與在被控制的空氣流的下游側(cè)上的最后電池組元42的端子42b連接。的電;率提:供給該逆變器。、'"'、i 、、'電池組40具有多個(gè)被安放在空間41 f內(nèi)的傳熱片(heat transfer fin) 43 (43a、 43b、 43c)，因此該片43被暴露給經(jīng)過空間41f的被控制的 空氣。在上面方向上的片43的位置基本上與開口部分41c和41d的位 置相同。片43a分別被安放在第 一電池組元42的端子42a上和最后電池 組元42的端子42b上。片43b分別被安放在第一電極連接上。片43c 分別被安放在第二電極連接的端子42a和42b上。每個(gè)片43是由由鋁 合金制成的眾所周知的波紋形的片形成的。片43的冠部(crest)和根 部是沿著流向交替地排列的。側(cè)壁形成在每一對(duì)冠部和才艮部之間以4吏其 沿著流動(dòng)方向延伸。由壓力加工所形成的氣窗(louver)被安放在每個(gè) 側(cè)壁上以使其位于壁上。具有高導(dǎo)熱性的電絕緣件可以安放在每個(gè)片43與端子42a或者42b 之間以4吏片43與電池組元42的端子42a和42b電絕緣?？商鎿Q地，當(dāng) 將片43直接安放在電池組元42的端子42a和42b上時(shí)，在每一對(duì)中的 鄰接片43 4皮安放在彼此足夠遠(yuǎn)的位置以便可靠地實(shí)現(xiàn)片43彼此電絕 緣。
空氣經(jīng)過空間41f在電池組元42的整個(gè)上部空間延伸，因此4皮控制 的空氣流過電池組元42的整個(gè)上部空間。當(dāng)被控制的空氣與每個(gè)片43 碰撞時(shí)或者經(jīng)過每個(gè)片43時(shí)，被控制的空氣與片43交換熱量以加熱片 43或者冷卻片43。因此，片43能夠?qū)㈦姵亟M元42的熱量消散到被控 制的空氣或者將從#_控制的空氣接收的熱量傳給電池組元42。然后，被 控制的空氣從殼41經(jīng)過部分41d輸出并吹向坐在后座4上的乘客的腳。溫度傳感器47被分別連接到在空間41 f的上游側(cè)上、下游側(cè)上和中 部的電池組元42的組的上表面?？刂茊卧?9接收傳感器47的測(cè)量結(jié) 果并根據(jù)傳感器47的測(cè)量結(jié)果控制控制器46。控制器46控制電加熱器 45用以將在上游側(cè)的電池組元42的溫度、在下游側(cè)的電池組元42的溫 度和在電池組40中部的電池的溫度設(shè)置為大約彼此相等的值或者彼此 有細(xì)微差別的值，所述電加熱器被直接連接到在上游側(cè)和下游側(cè)上的電 池組40的側(cè)表面?？刂蒲b置101可以具有座位插入部分41e (見圖1)和第二變換門 48。部分41e從空間41f向上突出且在前座3的內(nèi)部是打開的。門48打 開部分41d和41e中的一個(gè)并且關(guān)閉另一個(gè)。與控制單元34連通的控 制單元49根據(jù)傳感器33和47的測(cè)量結(jié)果控制門48以使經(jīng)過空間41f 的萍皮控制的空氣從部分41d或者部分41e吹出。例如，當(dāng)控制單元49根椐傳感器33和47的測(cè)量結(jié)果判斷向電池 組40吹的被控制的空氣被冷卻或者被增溫以致給乘客帶來不舒服的感 覺時(shí)，控制裝置49控制門48以使被控制的空氣從部分41e吹出。相反 地，當(dāng)控制單元49判斷吹向電池組40的被控制的空氣給乘客帶來舒服 的感覺時(shí)，控制裝置49控制門48以使被控制的空氣從部分41d輸出以 吹向乘客的腳。因此，被控制的空氣在不給乘客帶來不舒服的感覺的情 況下能夠輸出到車廂。將詳細(xì)描述經(jīng)過循環(huán)通道50循環(huán)的熱冷卻水的循環(huán)系統(tǒng)。這個(gè)熱 冷卻水通過空氣調(diào)節(jié)器IO的加熱器芯19將熱量帶給空氣且通過直接被 連接到電池組40的殼41的底部或者下表面的加熱器將熱量給電池組。 然后，該水在散熱器(未示出)內(nèi)被冷卻。具體講，在發(fā)動(dòng)沖幾1內(nèi)^皮加熱的冷卻水在安放在循環(huán)通道50內(nèi)的 熱交換器60內(nèi)被再次加熱以產(chǎn)生熱冷卻水。通道50具有從通道50分 枝的通道51。這個(gè)通道51與熱水加熱器44連通并在返回點(diǎn)返回通道 50。安放在返回點(diǎn)或者分枝點(diǎn)的閥52允許熱冷卻水經(jīng)過通道51且被進(jìn) 給到加熱器44或者使在通道51內(nèi)的熱冷卻水流停止?？刂茊卧?9根 據(jù)傳感器47中的至少一個(gè)傳感器的測(cè)量結(jié)果控制閥52,以使熱冷卻水 經(jīng)過閥52提供給加熱器44或者使熱冷卻水的供應(yīng)停止。將參照?qǐng)D4和5詳細(xì)描述熱交換器60。圖4是熱交換器60的一部 分的橫截面的部分的分解側(cè)視圖，圖5是熱交換器60的左半部分的橫 截面中的部分地側(cè)碎見圖。如圖4和5所示，通過將第一左槽件63連接到熱交換芯62然后再 第二左槽件64連接到熱交換芯62而產(chǎn)生熱交換器60。此外，以與件 63和64的同樣方式構(gòu)造的第一和第二右槽件被連接到芯62以使熱交換 器60相對(duì)于中心軸Ax對(duì)稱。具體講，芯62具有多個(gè)雙層管61的疊層， 每一個(gè)雙層管61是具有內(nèi)管61a和外管61b。槽件63 :故連接到芯62以 使雙管61插入件63的第一插入孔63a。槽件64凈皮連接到芯62以使每 一個(gè)內(nèi)管61 a插入件64的第二插入孔64a。廢氣進(jìn)入件64的內(nèi)部空間， 經(jīng)過內(nèi)管61a的多個(gè)內(nèi)部通道61c并從第二右槽件的內(nèi)部空間輸出。循 環(huán)通道50的冷卻水進(jìn)入第一右槽件的內(nèi)部空間并經(jīng)過被管61a和61b 環(huán)繞的多個(gè)外通道61d用以接收來自經(jīng)過通道61c的廢氣的熱量。因此， 產(chǎn)生了熱冷卻水。這個(gè)熱冷卻水聚集在件63的內(nèi)部空間65內(nèi)并vMv件63 的出口 66輸出到循環(huán)通道50。將貯熱槽70安放在熱交換器60的下游側(cè)上的循環(huán)通道50內(nèi)以保 持熱冷卻水的熱量。槽70在控制單元49的控制下纟皮設(shè)置成水保持狀態(tài) 和水旁路狀態(tài)中的一種狀態(tài)。圖6A是示出了被設(shè)置成水保持狀態(tài)的槽 70的內(nèi)部結(jié)構(gòu)的示意側(cè)視圖，圖6B是示出了被設(shè)置成水旁路狀態(tài)的槽 70的內(nèi)部結(jié)構(gòu)的示意側(cè)^見圖。如圖6A和6B所示，槽70具有通過焊接法或者釬焊法等彼此連接 的內(nèi)槽壁72和外槽壁71。內(nèi)槽壁72和外槽壁71均由具有優(yōu)等抗腐蝕 性的不銹鋼制成。壁71和72在它們中間形成了真空71a,因此槽70具 有絕熱結(jié)構(gòu)。水保持空間72a形成在壁72內(nèi)。槽70具有入口管73、出 口管74和旁路通道76，入口管73使空間72a與從廢氣熱交換器60延 伸的冷卻水循環(huán)通道50連通；出口管74 4吏空間72a與與加熱器44連 接的循環(huán)通道50連通；旁路通道76在旁路過槽70時(shí)直接連通熱交換 器60和加熱器44。管74具有伸到空間72a的上部的立管(riser)。因 此，由于在空間72a內(nèi)熱冷卻水的自然對(duì)流使具有較高溫度的熱冷卻水 的一部分聚集在空間72a的上部并通過管74輸出到加熱器44和芯19。槽70具有用于打開和關(guān)閉旁路通道76的旁路閥77以及用于測(cè)量 從槽70輸出的熱冷卻水的溫度的槽溫度傳感器75?？刂茊卧?9根據(jù)傳 感器75的測(cè)量結(jié)果控制閥52和77。當(dāng)關(guān)閉閥77時(shí)，如圖6A所示，從 熱交換器60輸出的熱冷卻水流入空間72a。相反地，當(dāng)打開岡77時(shí)， 如圖6B所示，熱冷卻水流過循環(huán)通道50而不^皮保持在槽70內(nèi)。以控制裝置101的結(jié)構(gòu)的情況下，當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)1不處于工作中時(shí)，閥 52關(guān)閉循環(huán)通道51且旁路閥77被打開。當(dāng)啟動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)1的驅(qū)動(dòng)操作時(shí)， 控制單元49根據(jù)傳感器47的測(cè)量結(jié)果判斷電池組40的溫度是太低了 還是太高了還是被設(shè)置在適當(dāng)?shù)姆秶鷥?nèi)。此外，鼓風(fēng)機(jī)15自動(dòng)地操作 或者手動(dòng)地操作。當(dāng)控制單元49判斷電池組40的溫度太低了，控制裝置101對(duì)電池 組40進(jìn)行加熱處理。具體講，控制單元49根據(jù)傳感器75的測(cè)量結(jié)果 判斷存儲(chǔ)在槽70內(nèi)的冷卻水的溫度是否高。當(dāng)存儲(chǔ)在槽70內(nèi)的冷卻水 具有比較高的溫度時(shí)，控制單元49關(guān)閉旁路閥77以使槽70的冷卻水 流過循環(huán)通道50。因此，通道50的冷卻水的溫度凈皮快速地提升。此外， 循環(huán)通道50的冷卻水是在發(fā)動(dòng)機(jī)1和/或熱交換器60內(nèi)被加熱的。當(dāng)控制單元49根據(jù)傳感器75的測(cè)量結(jié)果判斷通道50的冷卻水被 加熱以產(chǎn)生設(shè)置成第一溫度或者更高溫度的熱冷卻水時(shí)，控制單元49 控制閥52以使熱冷卻水經(jīng)過加熱器芯19。此外，控制單元49控制門 32以連通導(dǎo)管30和電池組40。因此，鼓風(fēng)才幾15吹的空氣由加熱器芯 19來加熱以在空氣調(diào)節(jié)器10內(nèi)產(chǎn)生溫度被控制的空氣，該被控制的空 氣經(jīng)過導(dǎo)管30并且吹向電池組40的片43以將該被控制的空氣的熱量 帶給電池組元42的上表面。因此，電池組40的溫度由被控制的空氣來 逐漸地增高。此外，控制單元49根據(jù)傳感器33和47的測(cè)量結(jié)果判斷從電池組 40的空間41f輸出的被控制的空氣的一部分對(duì)進(jìn)一步使車廂增溫是否是 有用的，所述車廂由該被控制的空氣的剩余部分直接地增溫。當(dāng)空間41f 的被控制的空氣是有用的，控制單元49調(diào)整門48以使被控制的空氣從 開口部分41d吹出。相反，當(dāng)空間41f的^皮控制的空氣不適當(dāng)?shù)豝f吏車廂 進(jìn)一步增溫時(shí)，控制單元49調(diào)整門48以使被控制的空氣從部分41e吹
出。因此，不會(huì)使乘客不舒服。此后，當(dāng)控制單元49根據(jù)傳感器75的測(cè)量結(jié)果判斷通道50的熱 冷卻水進(jìn)一步被加熱到高于第一溫度的第二溫度時(shí)，控制單元49控制 閥52以使熱冷卻水通過循環(huán)通道51循環(huán)。因此，熱冷卻水被供給直接 地連接到電池組40的底部表面的熱水加熱器44。此后，當(dāng)控制單元49根據(jù)傳感器47的測(cè)量結(jié)果判斷電池組40的 溫度增高到目標(biāo)值時(shí)，控制單元49控制岡52以使通道50的熱冷卻水 不被提供給加熱器44。因此，由于電池組40是由加熱器44來增溫的，所以電池組40能 夠通過熱冷卻水被調(diào)整在適當(dāng)?shù)臏囟确秶鷥?nèi)。此外，與由在加熱器芯19 的熱冷卻水與空氣之間的第 一熱量傳遞和在被調(diào)節(jié)的空氣與電池組40 之間的第二熱量傳遞所確定的傳遞的熱量相比4吏，在加熱器44的熱冷 卻水和電池組40之間的熱傳導(dǎo)中獲得的傳遞的熱量變高了。因此，電 池組40的溫度能夠^皮加熱器44充分地且快速地增高。此外，當(dāng)開始發(fā)動(dòng)機(jī)1的驅(qū)動(dòng)操作時(shí)，控制單元49控制電功率控 制器46將電池組40的電功率立即提供給直接地連接到電池組40的側(cè) 表面的電加熱器45。因此，電池組40的溫度通過在電加熱器45內(nèi)產(chǎn)生 的熱量立即被增高。例如，僅當(dāng)控制單元49根據(jù)傳感器75的測(cè)量結(jié)果 檢測(cè)出冷卻水的溫度太4氐了以至于不能快速地加熱電池組40時(shí)，控制 單元49控制控制器46以使加熱器45工作。因此，即使當(dāng)冷卻水被設(shè)置成非常低的溫度時(shí)，加熱器45也能夠 快速地使電池組40增溫用以幫助加熱器44的增溫操作。此外，由于對(duì) 電池組40的側(cè)表面的增溫操作與對(duì)電池組40的底部表面的增溫操作是 一起進(jìn)行的，所以電池組40的溫度能夠凈皮加熱器44和45均勻地增高。 此外，電池組40主要是由加熱器44通過將廢氣作為加熱源來增溫的， 所以在加熱器45內(nèi)消耗的電功率能夠被降低到很小的值，因此能夠使 電池組40中所充的電功率的消耗最小化。也就是說，燃料燃燒效率的 惡化能夠被最小化。當(dāng)控制單元49判斷出電池組40 ^U殳置在適當(dāng)溫度范圍內(nèi)時(shí)，控制度條件下:具體講，控制裝置49控制閥52使其不將冷卻水傳送給加熱 器44。當(dāng)乘客要求空氣調(diào)節(jié)器IO將被控制的空氣輸出到乘客的腳部時(shí)，
控制裝置49控制閥32以使導(dǎo)管30與電池組40連通并控制門48打開 部分41d。因此，該空氣調(diào)節(jié)器10將#:控制的空氣吹出到乘客的腳部。 相反，當(dāng)乘客要求空氣調(diào)節(jié)器10不將被控制的空氣輸出到乘客的腳部 時(shí)，控制裝置49控制閥32將電池組40與導(dǎo)管31連通并關(guān)閉導(dǎo)管30。 因此，不將被控制的空氣吹向乘客的腳部。當(dāng)控制單元49判斷出電池組40的溫度非常高時(shí)，控制裝置101對(duì) 電池組40進(jìn)行冷卻處理。具體講，控制裝置49控制蒸發(fā)器18使從鼓 風(fēng)機(jī)15送出的空氣冷卻用來產(chǎn)生冷卻的空氣。此外，控制裝置49控制 閥52使電池組40與導(dǎo)管30連通。因此，該冷卻的空氣吹向片43用來 從電池組元42的上表面接收電池組40的熱量。因此，電池組;故冷卻了。 在這種情況下，冷卻水不在通道50內(nèi)循環(huán)。此外，當(dāng)控制單元49根據(jù)傳感器47的測(cè)量結(jié)果判斷出從電池組40 接收熱量的冷卻的空氣對(duì)進(jìn)一步冷卻車廂是有用的，控制單元49控制 門48打開部分41d。相反，當(dāng)控制單元49判斷出從電池組40接收熱量 的冷卻的空氣不適當(dāng)?shù)厥管噹M(jìn)一步冷卻時(shí)，控制單元49控制門48打 開部分41e。因此，乘客沒有不舒服的感覺。將描述在控制裝置101中獲得的效果。控制裝置101具有接收作為熱源的熱冷卻水的熱水加熱器44,該加 熱器44被直接地連接到電池組40的殼41的底部表面。因此，當(dāng)用發(fā) 動(dòng)機(jī)1的熱量和/或發(fā)動(dòng)機(jī)1的廢氣增高熱冷卻水的溫度時(shí)，電池組40 在接收來自空氣調(diào)節(jié)器10的被控制的空氣的輔助熱量時(shí)用加熱器44的 熱冷卻水來增溫。因此，由于熱冷卻水的熱量是在熱冷卻水和電池組40 之間沒有任何空氣介入的情況下從加熱器直接地轉(zhuǎn)移到電池組40,所以 使用加熱器44的傳熱率能夠被明顯地增大了 ，因此電池組40的溫度能 夠被快速地且充分地增高。此外，由于電池組40的上表面和底部表面彼此相對(duì)，且它們分別 從被控制的空氣和加熱器44接收熱量，因此電池組40的溫度能夠被有 效地增高。此外，與通道50連通的熱交換器60被安放成重獲廢氣的熱量且 將該被重獲的熱量給通道50的冷卻水。因此，即使當(dāng)剛開始發(fā)動(dòng)機(jī)1 的驅(qū)動(dòng)操作時(shí)，用發(fā)動(dòng)機(jī)1的廢氣就能夠快速地加熱冷卻水，電池組40 的溫度也能夠被快速地增高。 此外，與通道50連通的槽70纟皮安放成在使從槽70消散的熱量最 小化時(shí)能夠保持熱冷卻水的熱量。即使當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)l的驅(qū)動(dòng)操作停止了很 長(zhǎng)一段時(shí)間時(shí)，槽70的熱冷卻水仍然能夠維持在高的溫度。因此，當(dāng) 開始發(fā)動(dòng)機(jī)1的驅(qū)動(dòng)操作時(shí)，槽70的熱冷卻水與通道50的冷卻水混合 以立即增高冷卻水的溫度。從而，熱冷卻水的熱量能夠經(jīng)過加熱器44 被快速地轉(zhuǎn)移到電池組40,因此電池組40的溫度能夠^皮快速地增高。此外，電加熱器45被直接地連接電池組40。當(dāng)開始發(fā)動(dòng)機(jī)l的驅(qū) 動(dòng)操作開始時(shí)，加熱器45從電池組40接收電功率且輔助地加熱電池組 40的側(cè)表面。因此，即使當(dāng)電池組40明顯冷時(shí)，電池組40的溫度也能 夠被加熱器45快速地增高。此外，電加熱器45被連接到與電池組40 的上表面和底部表面不同的側(cè)表面，電池組40通過其上表面和底部表 面從被控制的空氣和加熱器44接收熱量。因此，電池組40的溫度能夠 進(jìn)而被加熱器44和45以及被控制的空氣快速地且充分地增高。此外，溫度傳感器47 4皮安》文在電池組40的電池組元42的中部和 端部。與在電池組元42中部的熱量相比，在電池組元42端部的電池組 40的熱量容易消散。因此，在電池組40中不可避免地會(huì)出現(xiàn)溫度差。 由于傳感器47測(cè)量在電池組元42的中部和端部的電、池癥且40的溫度， 所以控制單元49能夠正確地;險(xiǎn)測(cè)電池組40的平均溫度。因此，控制單 元49根椐傳感器47的測(cè)量結(jié)果能夠可靠地增高電池組40的溫度。此 外，當(dāng)加熱器45 #1連接到電池組40的側(cè)表面以優(yōu)先將電池組元42的 端部增溫時(shí)，電池組40的溫度能夠^皮均勻地增高。此外，在空氣調(diào)節(jié)器10的內(nèi)部空氣入口 14附近^皮打開的導(dǎo)管31 是從導(dǎo)管30分枝而來的，將門32安放在分枝點(diǎn)以使電池組40與導(dǎo)管 30或者導(dǎo)管31連通。當(dāng)所期望的是吹向電池組40的被控制的空氣對(duì)進(jìn) 一步使車廂增溫或者使車廂冷卻是有用的時(shí)，控制單元49控制門32以 將被控制的空氣送給電池組40和車廂。相反，當(dāng)所期望的是吹向電池 組40的被控制的空氣不合需要地使利用被控制的空氣直接地被增溫的 車廂冷卻或者不合需要地使利用被控制的空氣直接地被冷卻的車輛冷 卻時(shí)，吹向電池組40的被控制的空氣當(dāng)其被吹出進(jìn)入車廂時(shí)將給乘客 帶來不舒服的感覺。為了避免這個(gè)麻煩，控制單元49控制門32使電池 組40與導(dǎo)管31連通且關(guān)閉導(dǎo)管30。因此，調(diào)節(jié)器10的全部被控制的 空氣從開口 23、 25和27中的至少一個(gè)吹出直接地使車廂增溫或者使車
廂冷卻，車廂的空氣被吸入電池組40的聖'氣經(jīng)遼s:間41t以仗^池組40增溫或者使電池組40冷卻并通過吸入導(dǎo)管31返回到空氣調(diào)節(jié)器10。因此，在用車廂的空氣使電池組40增溫或者使電池組冷卻時(shí)用祐:控制的空氣能夠使車廂充分地增溫或者使車廂充分地冷卻，被控制的空 氣不會(huì)給乘客帶來不舒服的感覺。在這個(gè)實(shí)施例中，該空氣調(diào)節(jié)器10的鼓風(fēng)機(jī)15將要^皮吸入車廂的 空氣引入電池組40。因此，不需要鼓風(fēng)裝置去將車廂的空氣吸入電池組 40。更進(jìn)一步地，控制裝置101具有部分41d和41e以及門48。當(dāng)所期 望的是吹向電池組40的被控制的空氣對(duì)進(jìn)一步使車廂增溫或者使車廂 冷卻是有用的時(shí)，控制單元49控制門48以使從開口部分41d輸出^皮控 制的空氣。相反，當(dāng)所期望的是吹向電池組40的被控制的空氣不適當(dāng) 地進(jìn)一步使利用被控制的空氣直接地被增溫的車廂增溫或者使利用被 控制的空氣直接地^皮冷卻的車廂冷卻時(shí)，控制單元49控制門48以從插 入部分41e輸出被控制的空氣。因此，能夠用被控制的空氣使電池組40 增溫或者冷卻，且吹向電池組40的被控制的空氣沒有給乘客帶來不舒 服的感覺。更進(jìn)一步地，插入部分41e在前座3的內(nèi)部是打開的。因此，即使 當(dāng)吹向電池組40的被控制的空氣給乘客帶來了不舒服的感覺時(shí)，控制 裝置49也能夠控制門48以使被控制的空氣從部分41e吹出。因此， 控制的空氣在不給乘客帶來不舒服的感覺的情況下能夠被輸出到車廂。更進(jìn)一步地，控制裝置101具有彼此連通的控制單元34和49以及 傳感器33和47。與控制單元34協(xié)同操作的控制單元49控制門32和 48以調(diào)整電池組40的溫度和車廂的溫度。因此，電池組40的溫度和車 廂的溫度能夠被適當(dāng)?shù)卣{(diào)整而不會(huì)給乘客帶來不舒服的感覺。在這個(gè)實(shí)施例中，冷卻水通過通道50循環(huán)以從發(fā)動(dòng)機(jī)1和發(fā)動(dòng)機(jī)1 的廢氣中重獲熱量并將重獲的熱量給空氣調(diào)節(jié)器10和電池組40。然而， 諸如鹽水、防凍液等任何流體可以代替冷卻水通過通道50循環(huán)。此外，在這個(gè)實(shí)施例中，由于加熱器45被安放在電池組40的側(cè)表 面上，定位于被控制的空氣的流動(dòng)方向上的電池組40的上游側(cè)和下游 側(cè)，兩個(gè)電池組溫度傳感器47被安放在電池組40的端部以使其被放在 加熱器45附近。然而，當(dāng)加熱器45被安放在電池組40的其它側(cè)表面上且:f皮放在與il控制的空氣的流動(dòng)方向上相同的位置時(shí)，傳恐器47可 以;波安放在電池組40的其它端上以將其放在加熱器45附近。 實(shí)施例2圖7是根據(jù)第二實(shí)施例的用于電池組40的溫度控制裝置的示意圖。 如圖7所示，溫度控制裝置102具有不同于圖1中所示的裝置101 的熱冷卻水循環(huán)系統(tǒng)的熱冷卻水循環(huán)系統(tǒng)。具體講，控制裝置102的循 環(huán)系統(tǒng)具有循環(huán)通道50、第一熱交換器60A、貯熱槽70、用鹽水填充 的流體循環(huán)通道53、流體泵54、流體溫度傳感器55、第二熱交換器60B, 循環(huán)通道50與發(fā)動(dòng)機(jī)1和加熱器芯19連通。第一熱交換器60A是用于 重獲流經(jīng)廢氣管2的發(fā)動(dòng)機(jī)1的廢氣的熱量且將重獲的熱量傳送給通道 50的冷卻水以4吏熱冷卻水在通道50內(nèi)循環(huán)；流體泵54在控制單元49 的控制下操作以使鹽水在通道53內(nèi)循環(huán)；流體溫度傳感器55被安放在 鹽水中以測(cè)量在通道53內(nèi)循環(huán)的鹽水的溫度；第二熱交換器60B用于 重獲流經(jīng)廢氣管2的發(fā)動(dòng)機(jī)1的廢氣的熱量并將重獲的熱量傳送給通道 53的鹽水以使熱鹽水在通道53內(nèi)循環(huán)。連接到電池組40的底部表面的 加熱器44接收通道53的熱鹽水作為熱源并用該熱鹽水使電池組40增溫o在控制裝置102的這種結(jié)構(gòu)的情況下，當(dāng)開始發(fā)動(dòng)機(jī)1的驅(qū)動(dòng)操作 開始時(shí)，通道50的冷卻水被加熱，進(jìn)入空氣調(diào)節(jié)器10的空氣在加熱器 芯19內(nèi)用通道50的熱冷卻水來加熱以產(chǎn)生^皮控制的空氣，并且該^L控 制的空氣的一部分以與第一實(shí)施例中的同樣的方式吹向電池組40。此外，控制單元49根據(jù)傳感器55的測(cè)量結(jié)果控制泵54來調(diào)整在 通道53內(nèi)循環(huán)的鹽水的流率。例如，當(dāng)傳感器55測(cè)得的鹽水的溫度太 低了以至于不能快速地增高電池組40的溫度時(shí)，控制單元49控制泵54 來增大鹽水的流率。從而，在熱交換器60B內(nèi)的重獲的熱量被增大了， 因此電池組40的溫度被快速地增高了 。因此，由于接收在熱交換器60B內(nèi)被加熱的熱鹽水以作為熱源的加 熱器44纟皮連接到電池組40的底部表面，所以電池組40的溫度能夠祐: 快速地且可靠地增高。此外，與第一實(shí)施例中的循環(huán)系統(tǒng)相比，由于通道50和53是被分 開地安放的，所以電池組40的溫度增大速度能夠獨(dú)立于對(duì)被控制的空 氣的加熱而被精確地設(shè)置。
控制裝置102可以具有安放在通道53內(nèi)的貯熱槽56,該貯熱槽56 用于存儲(chǔ)在通道53內(nèi)循環(huán)的大部分熱鹽水。在這種情況下，當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)l 長(zhǎng)時(shí)間沒有工作且通道53的鹽水被冷卻時(shí)，而槽56仍然存儲(chǔ)熱鹽水且 使從槽56消散的熱量最小化。當(dāng)開始發(fā)動(dòng)機(jī)1的驅(qū)動(dòng)操作開始時(shí)，由 泵54使通道53的被冷卻的鹽水循環(huán)，并且槽56的熱鹽水與該被冷卻 的鹽水混合。因此，在通道53內(nèi)鹽水的溫度立即被增高。因此，即使當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)1長(zhǎng)時(shí)間沒有工作時(shí)，電池組40的溫度也能 夠快速地被增高。在這個(gè)實(shí)施例中，鹽水通過通道53循環(huán)以從發(fā)動(dòng)機(jī)1的廢氣重獲 熱量并將重獲的熱量給電池組40。然而，諸如發(fā)送機(jī)l的冷卻水、防凍 液等等的任何加熱流體也可以代替鹽水通過通道53循環(huán)。本發(fā)明不應(yīng)該被理解為局限于那些實(shí)施例的結(jié)構(gòu)，本發(fā)明的結(jié)構(gòu)可 以是與基于現(xiàn)有技術(shù)的結(jié)構(gòu)相結(jié)合結(jié)構(gòu)。
權(quán)利要求
1. 一種溫度控制裝置，包括，空氣調(diào)節(jié)器，調(diào)節(jié)空氣的溫度以產(chǎn)生溫度被控制的空氣并將該溫度被控制的空氣的一部分輸出到車廂；空氣導(dǎo)管，所述溫度被控制的空氣的剩余部分通過所述空氣導(dǎo)管被引到電池組以使其吹向所述電池組；和被連接到所述電池組的流體加熱件，能夠用被發(fā)動(dòng)機(jī)加熱的或者用所述發(fā)動(dòng)機(jī)的廢氣加熱的加熱流體來增高所述電池組的溫度。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其中，所述流體加熱件被安放在所 述電池組的底部表面。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，還包括， 熱重獲單元，重獲所述廢氣的熱量；和流體循環(huán)通道，與所述流體加熱件和所述熱重獲單元連通以使當(dāng)所 述加熱流體從所述熱重獲單元接收所述纟皮重獲的熱量并且在所述流體 加熱件內(nèi)用該;波重獲的熱量增高所述電池組的溫度時(shí)所述加熱流體通 過所述流體循環(huán)通道循環(huán)。
4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的裝置，還包括被安放在所述流體循環(huán)通道內(nèi)的熱存儲(chǔ)單元，存儲(chǔ)用所述熱重獲單 元的所述被重獲的熱量加熱的所述加熱流體。
5. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的裝置，其中，所述加熱流體是冷卻水，所 述冷卻水由所述發(fā)動(dòng)才兒加熱或者由所述發(fā)動(dòng)機(jī)加熱和用所述發(fā)動(dòng)才幾的 戶斤述廢氣力口熱。
6. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的裝置，還包括 第二熱重獲單元，重獲所述廢氣的熱量；和第二流體循環(huán)通道，與所述第二熱重獲單元連通以使冷卻水從所述 第二熱重獲單元接收所迷被重獲的熱量時(shí)通過所述第二流體循環(huán)通道 循環(huán)，其中，所述空氣調(diào)節(jié)器具有加熱器芯，所迷加熱器芯接收被所述第二熱重荻單元加熱的且通過所述第二流體循環(huán)通道循環(huán)的所述冷卻7K并用所述冷卻水加熱所述空氣以產(chǎn)生所述溫度#1控制的空氣。
7. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的裝置，還包括熱存儲(chǔ)單元，被安放在所述第二流體循環(huán)通道內(nèi)，存儲(chǔ)用所述第二 熱重獲單元的所迷被重獲的熱量加熱的所述冷卻氷。
8. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，還包括被連接到所迷電池組的電加熱器，接收電功率并且從所述電功率產(chǎn) 生熱量以及用所產(chǎn)生的熱量增高所述電池組的所述溫度。
9. 根據(jù)權(quán)利要求8所述的裝置，其中，所述電加熱器被安放在所述 電池組的側(cè)表面上。
10. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，還包括被安放在所述電池組的中部的第 一溫度傳感器，測(cè)量在所述電池組 的中部的所述電池組的溫度；被安放在所述電池組的端部的第二溫度傳感器，測(cè)量在所述電池組 的端部的所迷電池《且的溫度；電加熱器，^皮連接到與所述電池組的所述端部鄰接的所述電池組的 側(cè)表面，接收電功率并從所述電功率產(chǎn)生熱量以及用所產(chǎn)生的熱量增高 所述電池組的溫度；和溫度控制單元，根據(jù)所述第一和第二溫度傳感器的測(cè)量結(jié)果控制由 所述電加熱器接收的電功率以調(diào)整所述電池組的所述溫度。
11. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，還包括 溫度傳感器，測(cè)量所述電池組的溫度；引入導(dǎo)管，從所述空氣導(dǎo)管分枝并且在所述空氣調(diào)節(jié)器的空氣入口 處打開；變換門，使所述電池組與所述空氣導(dǎo)管或者所述引入導(dǎo)管連通；和 溫度控制單元，根據(jù)所述溫度傳感器的測(cè)量結(jié)果控制所述變換門以 使所述電池組與所述空氣導(dǎo)管或者所述引入導(dǎo)管連通。
12. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，還包括 溫度傳感器，測(cè)量所述電池組的溫度；第 一開口部分，被安放在所述電池組的下游側(cè)上并在被引到所述電 池組的所述溫度被控制的空氣的流動(dòng)方向上，吹向所述電池組的所述溫 度被控制的空氣通過所述第 一開口部分被輸出到乘客；第二開口部分，被安放在所述電池組的所述下游側(cè)上，吹向所述電 池組的所述溫度被控制的空氣通過所述第二開口部分被輸出到遠(yuǎn)離所 述乘客的所述車廂的一部分；變換門，打開所述第一開口部分或者打開所述第二開口部分；和溫度控制單元，根據(jù)所述溫度傳感器的測(cè)堂結(jié)果控制所述變換門以 打開所述第 一開口部分或者第二開口部分。
13. 根據(jù)權(quán)利要求12所述的裝置，其中，所迷第二開口部分在所 述車廂的前座內(nèi)部是打開的。
14. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，還包括 第一溫度傳感器，測(cè)量所述車廂的溫度；空氣調(diào)節(jié)控制單元，根據(jù)所述第 一溫度傳感器的測(cè)量結(jié)果控制所述 空氣調(diào)節(jié)器以調(diào)整所述溫度被控制的空氣的量； 第二溫度傳感器，測(cè)量所述電池組的溫度；引入導(dǎo)管，從所述空氣導(dǎo)管分枝并在所述空氣調(diào)節(jié)器的空氣入口處 打開；第一變換門，使所述電池組與所述空氣導(dǎo)管或者所迷引入導(dǎo)管連通；第一開口部分，；陂安放在所述電池組的下游側(cè)上并且在^皮引到所述 電池組的所述溫度纟皮控制的空氣的流動(dòng)方向上，吹向所述電池組的所述 溫度被控制的空氣通過所述第 一開口部分向乘客輸出；第二開口部分，波安;^t在所述電池組的下游側(cè)上，吹向所述電池組 的所述溫度被控制的空氣通過所述第二開口部分被輸出到遠(yuǎn)離所述乘 客的所述車廂的一部分；第二變換門，打開所述第 一開口部分或者打開所述第二開口部分；和溫度控制單元，根據(jù)所述第一和第二溫度傳感器的測(cè)量結(jié)果控制所 述第一和第二變換門以使所迷電池組與所述空氣導(dǎo)管或者所述引入導(dǎo) 管連通并且打開所述第一或者第二開口部分。
15. 根據(jù)權(quán)利要求1所迷的裝置，還包括 溫度傳感器，測(cè)量所述電池組的溫度；流體循環(huán)通道，所述加熱流體在從所述發(fā)動(dòng)才7L或者所述發(fā)動(dòng)才幾的所述廢氣接收熱量時(shí)在所述流體循環(huán)通道內(nèi)循環(huán)；閥，所述流體循環(huán)通道通過所述閥與所述流體加熱件連通；和 溫度控制單元，根據(jù)所述溫度傳感器的測(cè)量結(jié)果控制所述閥以使所述流體循環(huán)通道與所述流體加熱件連通或者使所述流體循環(huán)通道從所述流體加熱件斷開。
16. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，還包拾流體循環(huán)通道，與所述流體加熱件連通以使所述加熱流體增高所述 電池組的所述溫度時(shí)通過所述流體循環(huán)通道循環(huán)；被安放在所述流體循環(huán)通道內(nèi)的熱存儲(chǔ)單元，在所述流體循環(huán)通道 內(nèi)還有所述加熱流體的剩余部分時(shí)存儲(chǔ)所述加熱流體的 一部分；溫度傳感器，測(cè)量被存儲(chǔ)在所述熱存儲(chǔ)單元內(nèi)的所述加熱流體的溫度；旁路通道，所述加熱流體在不經(jīng)過熱存儲(chǔ)單元的情況下通過所述旁 路通道在所述流體循環(huán)通道內(nèi)循環(huán)；旁路閥，打開所述旁路通道或者關(guān)閉所述旁路通道；和 溫度控制單元，根據(jù)所述溫度傳感器的測(cè)量結(jié)果控制所述旁路閥。
17. —種溫度控制裝置，包括空氣調(diào)節(jié)器，調(diào)整空氣的溫度以產(chǎn)生溫度被控制的空氣并且將所述 溫度被控制的空氣的 一部分輸出到車廂；空氣導(dǎo)管，所述溫度被控制的空氣的剩余部分通過所述空氣導(dǎo)管被 引到電池組以4吏其吹向所述電池組；熱重獲單元，重獲所述廢氣的熱量；與所述熱重獲單元連通的流體循環(huán)通道，加熱流體在從所述熱重獲 單元接收所述被重獲的熱量時(shí)在所述流體循環(huán)通道內(nèi)循環(huán)；和-故連接所述電池組的流體加熱件，用在所述流體循環(huán)通道內(nèi)循環(huán)的 所迷加熱流體增高所述電池組的所述溫度。
全文摘要
本發(fā)明公開一種用于車載電池組的溫度控制裝置。一種溫度控制裝置具有熱交換器、水循環(huán)通道、空氣調(diào)節(jié)器、空氣導(dǎo)管、被連接到所述電池組側(cè)表面的電加熱器，所述熱交換器從發(fā)動(dòng)機(jī)的廢氣重獲熱量；冷卻水在接收所述被重獲的熱量時(shí)在所述水循環(huán)通道內(nèi)循環(huán)；所述空氣調(diào)節(jié)器用所述通道的所述熱冷卻水加熱空氣以產(chǎn)生溫度被控制的空氣。所述調(diào)節(jié)器將所述被控制的空氣通過所述導(dǎo)管吹向所述電池組。所述水加熱器接收所述通道的所述熱冷卻水并增高所述電池組的所述溫度。所述電加熱器用從所述電池組的電功率產(chǎn)生的熱量輔助地使所述電池組增溫。
文檔編號(hào)G05D23/20GK101396953SQ20081016566
公開日2009年4月1日 申請(qǐng)日期2008年9月24日 優(yōu)先權(quán)日2007年9月24日
發(fā)明者坂鉱一, 田村博志 申請(qǐng)人:株式會(huì)社電裝