本發(fā)明涉及熱管理，尤其涉及一種車輛熱調(diào)節(jié)器及控制方法。

背景技術(shù)：

1、新能源商用車有很多低品位余熱，比如排氣廢熱、電驅(qū)廢熱等，如果能將這部分低品位余熱回收并儲(chǔ)存可以很大程度上提升續(xù)航、減少能耗，而燃料電池車的余熱在新能源車中是最多的，現(xiàn)有的余熱回收基本只能做到回收利用，并不能儲(chǔ)存。

2、因此，亟需一種車輛熱調(diào)節(jié)器及控制方法，以解決上述問題。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本發(fā)明的一個(gè)目的在于：提供一種車輛熱調(diào)節(jié)器，能夠儲(chǔ)存并利用車輛的余熱，提升續(xù)航，減少能耗。

2、為達(dá)此目的，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案：

3、提供一種車輛熱調(diào)節(jié)器，包括：

4、反應(yīng)裝置，所述反應(yīng)裝置的內(nèi)腔設(shè)置有水合鹽；

5、換熱流道，所述換熱流道連通于車輛的整車換熱系統(tǒng)回路，所述換熱流道部分位于所述反應(yīng)裝置內(nèi)；

6、換熱干燥裝置，所述換熱干燥裝置包括換熱段和干燥段，所述換熱段能夠使第一進(jìn)氣與具有余熱的冷卻液進(jìn)行換熱，所述干燥段能夠?qū)λ龅谝贿M(jìn)氣進(jìn)行干燥，并將所述第一進(jìn)氣選擇性輸送至所述反應(yīng)裝置內(nèi)，以使所述水合鹽脫水吸熱生成無水鹽；

7、換熱裝置，所述換熱裝置能夠使第二進(jìn)氣與車輛尾排氣體混合，并進(jìn)入所述反應(yīng)裝置內(nèi)，以使所述無水鹽吸水放熱生成所述水合鹽。

8、作為車輛熱調(diào)節(jié)器的一種優(yōu)選方案，所述第一進(jìn)氣為散熱器后的氣體，和/或，所述具有余熱的冷卻液為散熱器進(jìn)水口處的冷卻液，和/或，所述第二進(jìn)氣為散熱器后的氣體。

9、作為車輛熱調(diào)節(jié)器的一種優(yōu)選方案，所述換熱段具有換熱殼和內(nèi)部流道，所述內(nèi)部流道設(shè)置在所述換熱殼內(nèi)，所述換熱殼上開設(shè)有第一進(jìn)氣口、進(jìn)液口和出液口，所述內(nèi)部流道的兩端分別穿過所述進(jìn)液口和所述出液口設(shè)置，所述第一進(jìn)氣通過所述第一進(jìn)氣口進(jìn)入所述換熱段，所述冷卻液流經(jīng)所述內(nèi)部流道。

10、作為車輛熱調(diào)節(jié)器的一種優(yōu)選方案，還包括壓力閥，所述壓力閥設(shè)置在所述反應(yīng)裝置上，以調(diào)節(jié)所述反應(yīng)裝置內(nèi)的壓力。

11、作為車輛熱調(diào)節(jié)器的一種優(yōu)選方案，還包括通斷閥，所述通斷閥設(shè)置在所述干燥段與所述反應(yīng)裝置之間的管路上。

12、作為車輛熱調(diào)節(jié)器的一種優(yōu)選方案，還包括第一比例閥，所述第一比例閥用于調(diào)節(jié)所述第一進(jìn)氣的流量；

13、和/或，還包括第二比例閥，所述第二比例閥用于調(diào)節(jié)所述第二進(jìn)氣的流量；

14、和/或，還包括第三比例閥，所述第三比例閥用于調(diào)節(jié)所述車輛尾排氣體的流量。

15、作為車輛熱調(diào)節(jié)器的一種優(yōu)選方案，還包括第一溫度傳感器，所述第一溫度傳感器用于檢測(cè)所述干燥段出口處的氣體溫度；

16、和/或，還包括第二溫度傳感器，所述第二溫度傳感器用于檢測(cè)所述換熱裝置的出口處的氣體溫度；

17、和/或，還包括濕度傳感器，所述濕度傳感器用于檢測(cè)所述換熱裝置的出口處的氣體濕度。

18、作為車輛熱調(diào)節(jié)器的一種優(yōu)選方案，所述反應(yīng)裝置內(nèi)設(shè)置有載體，所述載體用于放置所述水合鹽，所述載體上具有多個(gè)透氣孔。

19、作為車輛熱調(diào)節(jié)器的一種優(yōu)選方案，所述載體平行設(shè)置有多層，所述換熱流道包括相連通的多個(gè)s型段，相鄰兩層所述載體之間具有容納空間，多個(gè)所述s型段分別設(shè)置在多個(gè)所述容納空間內(nèi)。本發(fā)明的另一個(gè)目的在于：提供一種控制方法，能夠儲(chǔ)存并利用車輛的余熱，提升續(xù)航，減少能耗。

20、為達(dá)此目的，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案：

21、提供一種控制方法，應(yīng)用于上述的車輛熱調(diào)節(jié)器，所述控制方法包括以下步驟：

22、儲(chǔ)熱模式：當(dāng)電池包總成工作且所述電池包總成和乘員艙無制熱需求時(shí)，開啟第一比例閥和通斷閥，根據(jù)干燥段出口處的氣體溫度調(diào)節(jié)所述第一比例閥的開度，以使反應(yīng)裝置內(nèi)的溫度在預(yù)設(shè)溫度范圍內(nèi)，且通過壓力閥保證所述反應(yīng)裝置內(nèi)的壓力在第一預(yù)設(shè)壓力范圍內(nèi)，直至所述反應(yīng)裝置的濕度不再變化，關(guān)閉所述通斷閥和所述第一比例閥；

23、放熱模式：當(dāng)所述電池包總成工作，且所述電池包總成或所述乘員艙發(fā)出制熱需求時(shí)，開啟第二比例閥為第一預(yù)設(shè)開度，第三比例閥為第二預(yù)設(shè)開度，根據(jù)換熱裝置出口處的溫度調(diào)節(jié)所述第二比例閥的開度，根據(jù)所述換熱裝置出口處的濕度調(diào)節(jié)所述第三比例閥的開度，通過所述壓力閥保證所述反應(yīng)裝置內(nèi)的壓力在第二預(yù)設(shè)壓力范圍內(nèi)，直至所述反應(yīng)裝置內(nèi)的溫度呈下降趨勢(shì)且低于預(yù)設(shè)最低溫度時(shí)，關(guān)閉所述第二比例閥和所述第三比例閥。

24、本發(fā)明的有益效果：

25、本發(fā)明提供了一種車輛熱調(diào)節(jié)器，包括反應(yīng)裝置、換熱流道、換熱干燥裝置以及換熱裝置。其中，反應(yīng)裝置的內(nèi)腔設(shè)置有水合鹽，換熱流道連通于車輛的整車換熱系統(tǒng)回路，換熱流道部分位于反應(yīng)裝置內(nèi)。換熱干燥裝置包括換熱段和干燥段，換熱段能夠使第一進(jìn)氣與具有余熱的冷卻液進(jìn)行換熱，干燥段能夠?qū)Φ谝贿M(jìn)氣進(jìn)行干燥，并將第一進(jìn)氣選擇性輸送至反應(yīng)裝置內(nèi)，以使水合鹽脫水吸熱生成無水鹽。換熱裝置能夠使第二進(jìn)氣與車輛尾排氣體混合，并進(jìn)入反應(yīng)裝置內(nèi)，以使無水鹽吸水放熱生成水合鹽。當(dāng)車輛具有余熱時(shí)，第一進(jìn)氣在換熱段吸收具有余熱的冷卻液的熱量，再流經(jīng)干燥段，第一進(jìn)氣成為高溫干燥氣體，進(jìn)入反應(yīng)裝置后，水合鹽在高溫干燥環(huán)境中脫水吸熱生成無水鹽，即可對(duì)第一進(jìn)氣的熱量和換熱流道內(nèi)冷卻液的熱量進(jìn)行吸收和儲(chǔ)存。當(dāng)車輛需要加熱時(shí)，由于車輛尾排氣體內(nèi)具有水蒸氣，尤其是燃料電池車輛，所以第二進(jìn)氣與車輛尾排氣體的混合氣體內(nèi)具有水蒸氣，進(jìn)入反應(yīng)裝置后，無水鹽在具有水蒸氣的環(huán)境中吸水放熱生成水合鹽，即可釋放所儲(chǔ)存的熱量，加熱換熱流道內(nèi)的冷卻液，以使冷卻液將熱量帶到整車的待加熱處。

26、本發(fā)明提供了一種控制方法，應(yīng)用于上述的車輛熱調(diào)節(jié)器，該控制方法包括儲(chǔ)熱模式和放熱模式。儲(chǔ)熱模式：當(dāng)電池包總成工作且電池包總成和乘員艙無制熱需求時(shí)，開啟第一比例閥和通斷閥，根據(jù)干燥段出口處的氣體溫度調(diào)節(jié)第一比例閥的開度，以使反應(yīng)裝置內(nèi)的溫度在預(yù)設(shè)溫度范圍內(nèi)，且通過壓力閥保證反應(yīng)裝置內(nèi)的壓力在第一預(yù)設(shè)壓力范圍內(nèi)，直至反應(yīng)裝置的濕度不再變化，關(guān)閉通斷閥和第一比例閥。放熱模式：當(dāng)電池包總成工作，且電池包總成或乘員艙發(fā)出制熱需求時(shí)，開啟第二比例閥為第一預(yù)設(shè)開度，第三比例閥為第二預(yù)設(shè)開度，根據(jù)換熱裝置出口處的溫度調(diào)節(jié)第二比例閥的開度，根據(jù)換熱裝置出口處的濕度調(diào)節(jié)第三比例閥的開度，通過壓力閥保證反應(yīng)裝置內(nèi)的壓力在第二預(yù)設(shè)壓力范圍內(nèi)，直至反應(yīng)裝置內(nèi)的溫度呈下降趨勢(shì)且低于預(yù)設(shè)最低溫度時(shí)，關(guān)閉第二比例閥和第三比例閥。車輛熱調(diào)節(jié)器使用該控制方法能夠儲(chǔ)存并利用車輛的余熱，提升續(xù)航，減少能耗。

技術(shù)特征：

1.車輛熱調(diào)節(jié)器，其特征在于，包括：

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的車輛熱調(diào)節(jié)器，其特征在于，所述第一進(jìn)氣為散熱器后的氣體，和/或，所述具有余熱的冷卻液為散熱器進(jìn)水口處的冷卻液，和/或，所述第二進(jìn)氣為散熱器后的氣體。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的車輛熱調(diào)節(jié)器，其特征在于，所述換熱段(21)具有換熱殼和內(nèi)部流道，所述內(nèi)部流道設(shè)置在所述換熱殼內(nèi)，所述換熱殼上開設(shè)有第一進(jìn)氣口、進(jìn)液口和出液口，所述內(nèi)部流道的兩端分別穿過所述進(jìn)液口和所述出液口設(shè)置，所述第一進(jìn)氣通過所述第一進(jìn)氣口進(jìn)入所述換熱段(21)，所述冷卻液流經(jīng)所述內(nèi)部流道。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的車輛熱調(diào)節(jié)器，其特征在于，還包括壓力閥(4)，所述壓力閥(4)設(shè)置在所述反應(yīng)裝置(1)上，以調(diào)節(jié)所述反應(yīng)裝置(1)內(nèi)的壓力。

5.根據(jù)權(quán)利要求1-4任一項(xiàng)所述的車輛熱調(diào)節(jié)器，其特征在于，還包括通斷閥(5)，所述通斷閥(5)設(shè)置在所述干燥段(22)與所述反應(yīng)裝置(1)之間的管路上。

6.根據(jù)權(quán)利要求1-4任一項(xiàng)所述的車輛熱調(diào)節(jié)器，其特征在于，還包括第一比例閥(6)，所述第一比例閥(6)用于調(diào)節(jié)所述第一進(jìn)氣的流量；

7.根據(jù)權(quán)利要求1-4任一項(xiàng)所述的車輛熱調(diào)節(jié)器，其特征在于，還包括第一溫度傳感器(9)，所述第一溫度傳感器(9)用于檢測(cè)所述干燥段(22)出口處的氣體溫度；

8.根據(jù)權(quán)利要求1-4任一項(xiàng)所述的車輛熱調(diào)節(jié)器，其特征在于，所述反應(yīng)裝置(1)內(nèi)設(shè)置有載體，所述載體用于放置所述水合鹽，所述載體上具有多個(gè)透氣孔。

9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的車輛熱調(diào)節(jié)器，其特征在于，所述載體平行設(shè)置有多層，所述換熱流道包括相連通的多個(gè)s型段，相鄰兩層所述載體之間具有容納空間，多個(gè)所述s型段分別設(shè)置在多個(gè)所述容納空間內(nèi)。

10.控制方法，其特征在于，應(yīng)用于如權(quán)利要求1-9任一項(xiàng)所述的車輛熱調(diào)節(jié)器，所述控制方法包括以下步驟：

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明涉及熱管理技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種車輛熱調(diào)節(jié)器，包括反應(yīng)裝置、換熱流道、換熱干燥裝置和換熱裝置。反應(yīng)裝置的內(nèi)腔設(shè)置有水合鹽，換熱流道連通于車輛的整車換熱系統(tǒng)回路，換熱流道部分位于反應(yīng)裝置內(nèi)。換熱干燥裝置包括換熱段和干燥段，換熱段能夠使第一進(jìn)氣與具有余熱的冷卻液進(jìn)行換熱，干燥段能夠?qū)Φ谝贿M(jìn)氣進(jìn)行干燥，并將第一進(jìn)氣選擇性輸送至反應(yīng)裝置內(nèi)，以使水合鹽脫水吸熱生成無水鹽。換熱裝置能夠使第二進(jìn)氣與車輛尾排氣體混合，并進(jìn)入反應(yīng)裝置內(nèi)，以使無水鹽吸水放熱生成水合鹽。本發(fā)明還提供了一種控制方法，應(yīng)用于上述的車輛熱調(diào)節(jié)器，該控制方法包括儲(chǔ)熱模式和放熱模式。車輛熱調(diào)節(jié)器使用該控制方法能夠儲(chǔ)存并利用車輛余熱。

技術(shù)研發(fā)人員：張?zhí)礻?宋丹,魏澤鑫,王宏志,尹燕升,馬者麻
受保護(hù)的技術(shù)使用者：一汽解放汽車有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2024/5/16