[实用新型]一种用于电动汽车空调新风的预加热系统及电动汽车

说明书

本实用新型公开了一种用于电动汽车空调新风的预加热系统及电动汽车，属于电动汽车技术领域。本实用新型所提供的预加热系统包括散热器和风道管，散热器与电动汽车的电器元件组以及电池组均连通并分别形成环形回路，风道管用于将与散热器进行热交换后的新风引入空调进风口内。该预加热系统能够将电器元件组和电池组产生的废热收集起来以加热新风，并将加热后的新风引入空调内。由于新风已经具有一定温度，空调使用具有一定温度的新风能够降低空调制热至预设温度所需消耗的电量，有利于提高电动汽车的续航能力。

技术领域

本实用新型涉及电动汽车技术领域，尤其涉及一种用于电动汽车空调新风的预加热系统及电动汽车。

背景技术

目前世界面临石油资源枯竭，同时人类生存环境不断恶化，汽车电动化发展是必然趋势。传统汽车的空调主要利用位于汽车内部的发动机工作产生的余热来加热乘员舱的空气以实现采暖功能。新能源的电动汽车由于使用电动机代替了发动机，因此无法再利用发动机的余热来实现乘员舱的采暖。

目前电动汽车主要使用两种方案实现乘员舱采暖功能：第一种为高压PTC， PTC(positive temperature coefficient)为正温度系数热敏材料，它具有电阻率随温度升高而增大的特性。将高压PTC通电后发热，再与车内空气进行热交换来实现乘员舱的采暖功能。但是由于该方案是直接将电能转化为热能，电能消耗非常大，而电能储量又直接决定了电动汽车的续航能力，尤其在冬季开空调会严重影响电动汽车能够的行驶里程。

第二种为采用热泵，目前电动汽车一般采用四通换向方案的热泵系统，该系统包括一个车内换热器、一个车外换热器、压缩机和用于改变制冷剂流动方向的四通换向阀。当处于制冷模式时，压缩机压缩制冷剂，在车外换热器进行冷却，然后进入车内换热器蒸发，吸收乘员舱空气中热量，从而实现制冷功能。当制热热泵处于工作模式时，压缩机压缩制冷剂，经过四通换向阀的换向，使高温的制冷剂先流入车内换热器，将制冷剂热量传递给乘员舱内空气，冷却后的制冷剂再进入车外换热器进行蒸发，最后回到压缩机，完成制热循环。但是采用热泵系统存在低温(-10℃)下制热效率低，外蒸发器易结霜等问题。因此，现有的电动汽车无论是采用高压PTC还是热泵系统，均存在严重的问题，严重降低了电动汽车的使用效果和用户的使用体验，从而制约了电动汽车的普及。

电动汽车内具有很多电器元件4’需要冷却，例如电机、交流充电机、支流交流转换机以及电源适配器等。如图1所示，现有的针对电器元件3’的散热系统一般包括散热器1’、风扇2’和电子水泵4’，散热器1’和电器元件3’通过冷却水管连接成环形回路，风扇2’正对散热器1’设置，电子水泵4’设置在冷却水管上，以驱动冷却液在环形回路内循环，从而将电器元件3’产生的热量传输至散热器1’处进行释放。该散热系统虽然能够将电器元件3’冷却，但是不能对电器元件3’产生的热量进行充分地回收再利用。

除了电器元件4’，电池组5’也是电动汽车中产生热量较多的部件。如图2 所示，现有针对电池组5’的散热系统一般包括散热器1’、风扇2’、电子水泵 3’、水暖式高压PTC 6’以及气液换热器8’。散热器1’、水暖式高压PTC 6’和电池组5’通过水冷管道依次连接形成环形回路，风扇2’正对散热器1’设置，电子水泵4’设置在冷却水管上，冷却液在冷却水管内流通，从而利用散热器1’实现对电池组5’的冷却。当然，还可以利用气液换热器8’替换散热器 1’，或者在散热器1’的两端并联气液换热器8’，并在连通处设置有电子水阀7’，气液换热器8’一侧通冷却液，另一侧通空调制冷剂，空调制冷剂在气液换热器 8’中蒸发吸收冷却液中热量以达到冷却电池组5’的目的。气液换热器8’和散热器1’可以同时工作，也可以单独工作，但是不论采用哪种方法，均无法对电池组5’产生的热量进行充分地回收再利用。

实用新型内容

本实用新型的一个目的在于提供一种用于电动汽车空调新风的预加热系统，该预加热系统能够充分利用电动汽车的废热，降低了电动汽车空调所消耗的电量，提高了电动汽车的有效续航能力。