用於電動車輛的HVAC系統的製作方法

2023-05-23 21:06:41 2

本發明總體涉及用於諸如電池電動車輛(BEV)、混合動力電動車輛(HEV)和插電式混合動力電動車輛(PHEV)的電動車輛(EV)的加熱、通風和空氣調節(HVAC)系統，並且更具體地涉及有助於降低與車輛加熱相關聯的電池電力損失的EV用HVAC系統。

背景技術：

諸如混合動力電動車輛(HEV)、插電式混合動力電動車輛(PHEV)和電池電動車輛(BEV)等電動車輛(EV)相比起由內燃機(ICE)提供動力的車輛而言具有許多優點。例如，EV可以更節能且更環保，這是因為它們產生更少的排放。EV可以包括用於驅動齒輪箱和車輪的電動機，且該電動機可以由電池供電，這些電池可以通過將車輛插入車輛外部的電力源(例如電插座)進行再充電。EV與行駛裡程有關，該行駛裡程是電池耗盡且需要進行再充電之前EV可以行駛的距離。例如，目前EV的行駛裡程可以是約80-300英裡的量級。插電式混合動力電動車輛(PHEV)是一類除了電動機和電池以外還包括小型ICE和燃料箱的EV。例如，內燃機可以燃燒燃料以在高速下驅動車輛，例如在高速公路或開放道路上，然而，電動機可以在城市道路上驅動車輛。

然而，不同於ICE為動力的車輛(在這些車輛中，來自ICE的熱量可以用來加熱客艙)，EV可能沒有ICE作為熱源並且由此需要輔助加熱源。例如，EV中的一些加熱、通風和空氣調節(HVAC)系統使用了依賴於電池供電的電動加熱器。支持HVAC系統的能量需求的電池上的電力負荷可以大大地減少EV的行駛裡程。特別地，將客艙從較冷的溫度加熱至溫暖的溫度而需要的電池電力基本上比將客艙維持在溫暖的溫度下所需要的電池電力要多。為了減少與初始加熱相關聯的電池電力損失，當車輛停車並在電插座處進行再充電時，許多EV允許駕駛員對該車輛進行程序設定，以將客艙預調節至舒適的溫度。因此，從較冷的溫度對客艙進行加熱的能量要求由電插座供應，從而降低了電池上的電力負荷。

另外為了降低用於客艙加熱的EV電池上的電力負荷，美國專利申請公開號2014/0208789公開了使用圍繞車輛電池定位的相變材料(PCM)來在充電期間儲存來自電池的熱量。此外，在行駛期間，冷卻劑迴路將熱量從PCM帶走，以便加熱客艙。雖然這樣做是有效的，但是仍然需要對EV作出進一步的加熱系統改進。

顯然，需要的是降低了電池上的電力負荷的EV用HVAC設計。

技術實現要素：

根據本發明的一個方面，公開了一種用於具有由至少一個電池供電的電動機的電動車輛(EV)的加熱、通風和空氣調節(HVAC)系統。HVAC系統可以包括鼓風機、配置為將空氣從鼓風機輸送至通向EV的客艙的通風口的管道以及在管道中定位且配置為加熱空氣的電加熱器。HVAC系統可進一步包括儲熱加熱器，該儲熱加熱器定位在管道中並且包括配置為不使用來自電池的電力而加熱空氣的熱存儲部件。

在另一改進中，EV可以配置為在充電模式下運行，在該充電模式期間，電動機關閉並且電池在電插座處充電，並且EV還可以配置為在驅動模式下運行，在該驅動模式期間，電動機處於運行狀態並且未連接至電插座。當EV處於充電模式時，熱存儲部件可以配置為存儲熱量。

在另一改進中，熱存儲部件可進一步配置為在EV處於驅動模式時釋放所存儲的熱量。

在另一改進中，熱存儲部件可以是配置為在EV處於充電模式時經歷熱吸收相變且在EV處於驅動模式時經歷熱釋放相變的相變材料(PCM)。

在另一改進中，儲熱加熱器可以進一步包括配置為在EV處於充電模式時將熱量傳遞至PCM的第二電加熱器，並且熱量從第二電加熱器到PCM的傳遞可使得PCM經歷熱吸收相變。

在另一改進中，電加熱器和第二電加熱器可以是單個加熱器的分離的區域。

在另一改進中，電加熱器可以配置為在EV處於充電模式下時加熱空氣，以將客艙預先調節至期望溫度。

在另一改進中，儲熱加熱器可以配置為在EV處於驅動模式時加熱空氣。

在另一改進中，在PCM已經完成熱釋放相變之後，當EV處於驅動模式時，電加熱器可以進一步配置為加熱空氣。

在另一改進中，電加熱器和第二電加熱器可以是正溫度係數(PTC)加熱器。

在另一改進中，第二電加熱器可以包括至少一個PTC加熱元件，並且儲熱加熱器的PCM可以包含在與PTC加熱元件接觸的容器中。

根據本發明的另一方面，公開了一種電動車輛(EV)。EV可包括客艙、車輪、配置為驅動車輪的電動機以及至少一個配置為為電動機供電的電池。電池可通過將EV插入電插座中來實現充電。EV可配置為在充電模式下運行，在該充電模式期間，電動機關閉且電池在電插座處充電，並且EV還可以配置為在驅動模式下運行，在該驅動模式期間，EV處於運行狀態且並未連接至電插座。EV還可包括加熱、通風和空氣調節(HVAC)系統，該HVAC系統可包括鼓風機、配置為將空氣從鼓風機輸送至通向EV的客艙的通風口的管道以及定位在管道中且配置為加熱空氣的電加熱器。HVAC系統還可包括儲熱加熱器，該儲熱加熱器定位在管道中且具有配置為不使用來自電池的電力來加熱空氣的熱存儲部件。

在另一改進中，熱存儲部件可以是配置為在EV處於充電模式時經歷熱吸收相變且在EV處於驅動模式時經歷熱釋放相變的相變材料(PCM)。

在另一改進中，儲熱加熱器可以進一步包括配置為在EV處於充電模式時將熱量傳遞至PCM的第二電加熱器。熱量從第二電加熱器到PCM的傳遞可使得PCM經歷熱吸收相變。

在另一改進中，電加熱器和第二電加熱器可以是單個加熱器的分離的區域。

在另一改進中，電加熱器可以配置為在EV處於充電模式下時加熱空氣，以將客艙預先調節至期望溫度。

在另一改進中，儲熱加熱器可以配置為在EV處於驅動模式下時加熱空氣。

在另一改進中，第二電加熱器可以包括至少一個正溫度係數(PTC)加熱元件，且PCM可以包含在與PTC加熱元件相接觸的容器中。

在另一改進中，EV可以是插電式混合動力電動車輛(PHEV)。

根據本發明的另一方面，公開了一種用於加熱具有加熱、通風和空氣調節(HVAC)系統的電動車輛(EV)的客艙的方法。HVAC系統可以包括電加熱器和具有熱存儲部件的儲熱加熱器。該方法可以包括當EV的電池在電插座處充電時，通過使熱存儲部件經歷熱吸收相變來將熱量存儲至儲熱加熱器。該方法還可以包括當EV處於運行狀態時，通過使熱存儲部件經歷熱釋放相變來使用儲熱加熱器加熱客艙。

當結合附圖閱讀時，本發明的這些以及其他方面和特徵將更易於被理解。

附圖說明

圖1是根據本發明的具有加熱、通風和空氣調節(HVAC)系統的電動車輛(EV)的示意圖。

圖2是根據本發明的類似於圖1的示意圖，但EV為插電式混合動力電動車輛(PHEV)。

圖3是根據本發明構造的圖1的HVAC系統在EV在電插座處充電時的示意圖。

圖4是根據本發明構造的經過圖3的截面4-4的剖視圖，其描繪了HVAC系統的加熱系統。

圖5是根據本發明構造的類似於圖4的剖視圖，但是示出了HVAC系統的加熱系統的替代布置。

圖6是根據本發明構造的經過圖4的截面6-6的剖視圖，其描繪了加熱系統的儲熱加熱器的構造。

圖7是根據本發明構造的類似於圖6的剖視圖，但是儲熱加熱器具有圓形形狀。

圖8是根據本發明構造的圖3的HVAC系統在利用電加熱器預先調節EV的客艙時的示意圖。

圖9是根據本發明構造的圖3的HVAC系統在利用儲熱加熱器加熱客艙時的示意圖。

圖10是根據本發明構造的圖3的HVAC系統在利用電加熱器加熱客艙時的示意圖。

圖11是根據本發明構造的圖2的PHEV的基於冷卻劑的加熱系統的示意圖。

圖12是用於HVAC系統的控制策略的示意性框圖，該系統根據本發明構造。

圖13是根據本發明構造的當EV是PHEV時用於HVAC系統的控制策略的示意性框圖。

圖14是根據本發明的方法的利用HVAC系統來加熱EV的客艙的示意性方法的流程圖。

應當理解的是，附圖並不一定按比例繪製並且所公開的實施例有時是用圖解的方式且以局部視圖的方式示出。在一些情況下，可以省略對理解本發明沒有必要的細節或會使其它細節難以理解的細節。當然，應該理解的是，本發明並不限於在此公開的具體實施例。

具體實施方式

現參照附圖並特別參照圖1，示出了根據本發明構造的電動車輛(EV)10。EV 10可以是各種類型的電動車輛，比如電池電動車輛(BEV)、插電式混合電動車輛(PHEV)和非插電式的混合電動車輛(HEV)。例如，如果EV為BEV，則其可包括車輪12、客艙14、一個或多個可以進行充電且位於外部電源(例如電插座18)處的電池16以及可電連接至電池16並由電池16供電的電動機20。電動機20可以配置為經由各種動力傳動系統22驅動變速箱和車輪12。此外，EV 10可以包括再生制動系統23，比如當EV 10慣性滑行下坡或制動時，再生制動系統23可恢復車輪12的浪費的能量以再生電池16。EV 10可以在充電模式下運行，在該充電模式期間，電動機20關閉並且電池16在插座18處充電，並且EV 10還可以在驅動模式下運行，在該驅動模式期間，車輛處於運行狀態並且未連接至插座18。EV 10可進一步包括加熱、通風和空調(HVAC)系統24和電子控制單元(ECU)26，該電子控制單元(ECU)26可以控制HVAC系統24以及EV 10的各種附加功能。HVAC系統24可以由電池16供電，並可以配置為控制客艙14的溫度。如下面更詳細討論，HVAC系統24可以包括儲熱加熱器29(見圖3)，當EV 10的電池16在電插座18處充電時，儲熱加熱器29可以存儲熱能，並且在EV 10處於驅動模式時，儲熱加熱器29可以提供並未耗用電池16的電力的熱源。

如果EV 10為PHEV 30，則其可包括許多以上特徵，並可進一步包括內燃機(ICE)32和燃料箱34。ICE 32可以燃燒來自燃料箱34的燃料，以經由各種動力傳動系統22驅動變速箱和車輪12。例如，當以高速運行時(比如在高速公路或開放式公路上運行時)，ICE 32可以驅動PHEV 20，且電動機20可以在城市街道上驅動PHEV 30。如本領域技術人員所熟知的，比如當PHEV 30慣性滑行下坡或制動時，再生制動系統35可恢復車輪12的浪費的能量以再生電池16。此外，PHEV 30的HVAC系統24可以進一步包括基於冷卻劑的加熱系統36，其可經由一個或多個冷卻劑管路38從ICE 32抽吸熱量(見圖11以及以下進一步的詳述)。

現在回到圖3，隔離地示出了EV 10的HVAC系統24。除非另外說明，如下所述的HVAC系統24的特徵可以在許多類型的EV中實現，包括BEV、HEV和PHEV。圖3描繪了當EV 10處於充電模式時的HVAC系統24。HVAC系統24可以包括鼓風機40，比如風扇42，其可以配置為將來自客艙14或者車輛外部的空氣吹入管道44中，管道44可將空氣輸送到通向客艙14的通風口46(腳部水平、面部水平、擋風玻璃水平、腰部水平、身體水平等)。加熱系統48可以位於鼓風機40下遊的管道44中，加熱系統48可以包括電加熱器或加熱區域50以及儲熱加熱器或區域29。在一種實施方式中，電加熱器50和儲熱加熱器29可以為獨立操作的分離的加熱器。在替代布置中，電加熱器50和儲熱加熱器29可以為單個加熱器的彼此獨立操作的分離的區域50和29。因此，儘管在以下段落中稱為加熱器50和29，但應當理解的是，加熱器50和29同樣可以為單個加熱器的分離的區域。

電加熱器50和儲熱加熱器29可以各自配置為在將空氣傳送到客艙14之前加熱管道44中的空氣，並可以彼此獨立地調節。當EV處於驅動模式時，電加熱器50可以由電池16供電，並且因此可以消耗來自電池16的電力。相反地，當電池16在插座18處充電時，儲熱加熱器29可以存儲熱量，並且當EV處於驅動模式時，儲熱加熱器29可以使用所存儲的熱量來加熱客艙14，無需消耗電池16。

電加熱器50和儲熱加熱器29可以由障礙物52隔開，且氣流調節裝置54(比如混合風門56)可以位於電加熱器50和儲熱加熱器29的上遊或下遊以調節到達或者來自電加熱器50和/或儲熱加熱器29的空氣流。例如，氣流調節裝置54可以採取第一位置58(其中來自鼓風機40的所有或一些空氣送至電加熱器50)、第二位置60(其中來自鼓風機40的所有或一些空氣送至儲熱加熱器29(見圖9))以及位於其間的各種中間位置(其中空氣的不同部分傳至電加熱器50和儲熱加熱器29)。如以下更加詳細地解釋，氣流調節裝置54可以由ECU 26控制(見圖12)。

圖4至圖7描繪了HVAC系統24的加熱系統48的示例性構造。將由加熱系統48加熱的空氣可以穿過翅片61，並且電加熱器50可以置於儲熱加熱器29的一側且通過障礙物52與其隔離，例如在圖4至圖5中所示的布置中。如果加熱系統48如在圖5中那樣布置，則將會理解的是，其還可以包括如圖4所示的細節。在本發明的一個方面中，電加熱器50可以是正溫度係數(PTC)加熱器62，其可包括若干個PTC單元64或包括鈦酸鋇或其它合適材料的片石。PTC加熱單元64可以定向成彼此平行，同時，它們之間的間隙66允許空氣從PTC加熱單元之間通過，但是PTC加熱單元64的許多替代配置是可能的。相比起其他類型的電加熱器(例如電阻加熱器)，將PTC加熱器62用作電加熱器50可以是有利的，這是因為PTC加熱器62可能不會出現過熱。然而，電加熱器50也可以是其他類型的加熱器中的另一種類型的電加熱器，例如電阻加熱器、薄膜加熱器。

仍參照圖4至圖7，儲熱加熱器29可以包括諸如電加熱器的第二加熱器68以及熱存儲部件70，熱存儲部件70與第二加熱器68產生熱交換關係，使得當EV 10處於充電模式時，熱存儲部件70可以從第二加熱器68收集熱量。當EV10處於充電模式時，第二加熱器68可由電池16供電/加熱，並且來自第二加熱器68的熱量可以轉移至熱存儲部件70以在熱存儲部件70中存儲熱量。作為一種可能性，第二加熱器68可以是PTC加熱器72，其包括一個或多個PTC單元73或片石(例如鈦酸鋇片石)，該PTC單元73或片石在電池16在插座18處充電時加熱。可替代地，第二加熱器68可以是其他類型的加熱器中的另一種類型的電動加熱器，例如電阻加熱器、薄膜加熱器。此外，在其他替代布置中，電加熱器50和第二加熱器68可以是集成為單個加熱器的分離單元(50和68)，該單個加熱器執行這兩個加熱器的功能。例如，單個加熱器可以包含多個區域或腿部(例如PTC單元64和73)，這些區域或腿部獨立地或者成組地操作。在這種布置中，單個加熱器在充電期間可以將熱量供應到熱存儲部件70。作為另一種可能性，幾個加熱器可以執行加熱器50和68的功能。

如在圖6至圖7中最佳地所示，熱存儲部件70可以與PTC單元73中的每一個接觸，以便在EV 10的充電期間允許熱量從PTC單元73傳遞至熱存儲部件70。例如，熱存儲部件70可以包含在容器74(例如矩形(圖6)、圓形(圖7)或其它形狀的管)中，容器74圍繞或者另外與第二加熱器68的PTC單元73熱接觸。可替代地，熱存儲部件70可以包含在容器或者PTC單元73內部的其他結構中，或者其可以布置在位於PTC單元73旁邊的容器中。在本發明的一個方面中，熱存儲部件70可以是相變材料(PCM)76，該相變材料76可以在特徵相變溫度下經歷相變，同時伴隨著熱吸收或熱釋放。如本文中所用，PCM是一種在經歷相變時使用熔化的潛熱以儲存或釋放能量的材料。作為一種可能性，PCM76可以在相變溫度下熔融成液體(並且吸收熱量)和凝固成固體(並且釋放熱量)，但是其它類型的相變(例如，固-固，氣-固等)也可以適用。例如，當EV 10處於充電模式時，第二加熱器68可以加熱PCM 76，這會使得PCM 76熔融成液體並吸收/儲存熱量。當暴露於流過管道44的冷空氣時，儲熱加熱器29的PCM 76可伴隨著熱釋放發生凝固，這種熱釋放使管道44中的空氣變熱。

PCM 76可以是任何合適類型的PCM，例如，但不限於，低共熔混合物、水合鹽或者諸如蠟類、油類、脂肪酸類和聚乙二醇類的有機材料。可用作熱存儲部件70的PCM的非限制性例子包括純鹽(離子化合物，其至少部分地包括金屬陽離子或其它陽離子)以及金屬，諸如於較低溫狀態(<1000℃)下在固相線與液相線之間過渡的相對低溫金屬(諸如鉛、鋰、銀、鋅和鋁)。PCM的其他非限制性例子包括水合鹽、溶液中的水合鹽、以在操作期間阻礙分離或其它不良性狀而化學改性的水合鹽以及諸如聚合物的有機PCM(其可以是得自植物或動物脂肪的化合物)，諸如石蠟、脂肪酸、蠟、氫化油和聚乙二醇等等。

此外，PCM 76可以具有與第二加熱器68的加熱範圍相容的相變溫度。例如，如果第二加熱器68在約200℃或以下的溫度下運行時，PCM 76可具有約50℃至約150℃之間的相變溫度。然而，應理解的是，熱存儲部件70可以是任何其他類型的能夠在電池充電期間存儲熱量以備以後釋放的部件。

再次參照圖3，現在將描述一種用於在EV 10處於充電模式時將熱量存儲至熱存儲部件70/PCM 76的過程。當EV 10處於充電模式時，第二加熱器68可由電池16供電以將熱量提供至熱存儲部件70/PCM 76。第二加熱器68可加熱至高於PCM 76熔融溫度的溫度，從而使得PCM 76熔融並吸收熱量，或者可以經歷另一種類型的熱吸收相變。一旦PCM 76已經全部或至少部分地熔融，那麼，可以將第二加熱器68關閉，以允許來自電插座18的電力用於其他目的。在這種布置中，能量流可以是從電插座18至電池16(電能)至第二加熱器68(電能)至熱存儲部件70/PCM 76(熱能)，但是也可以存在其他用於將能量傳遞至第二加熱器68的能量流。將熱量存儲至熱存儲部件70/PCM 76可自動發生，或可手動設置。

轉到圖8，當EV 10處於充電模式時，電加熱器50可將客艙14預先調節或預先加熱至期望溫度(或溫度範圍)。具體地，鼓風機40可從客艙14和/或從外部環境吸入待加熱的空氣78。氣流調節裝置54可位於第一位置58或另一中間位置，以確保至少一些空氣78傳遞至電加熱器50且防止熱存儲部件70/PCM 76的熱量損耗。當EV 10處於充電模式時，通過使用來自電池16的電力，電加熱器50可將空氣78加熱至期望溫度，並且隨後經過加熱的空氣78可傳遞到通風口46，以便輸送到客艙14中。以這種方式對客艙14進行的預先調節可降低在EV 10處於驅動模式時由電加熱器50引起的電池16上的電力負荷，這是因為將客艙14從較冷的溫度加熱至溫暖的溫度而需要的能量可能明顯地比將客艙維持在溫暖的溫度下所需要的能量要多。客艙14的預先調節可以自動發生或者可以由用戶/駕駛員在用戶輸入控制裝置80(參見圖12以及下文更多細節)處發出請求，用戶輸入控制裝置80例如為客艙14中的控制按鈕、客艙中的計算機化界面或者諸如個人計算機或移動裝置的可上網裝置。

圖9示出了利用儲熱加熱器29加熱客艙14時的HVAC系統24。在所示裝置中，當EV 10處於驅動模式時，儲熱加熱器29正在加熱空氣78。氣流調節裝置54可以位於第二位置60或另一中間位置，使得由鼓風機40吸入管道44中的至少一些空氣78被引導至儲熱加熱器29。例如，裝置54可以部分或全部地打開，以將至少一些空氣78引導至儲熱加熱器29。空氣78經過或通過儲熱加熱器29可以使得熱存儲部件70/PCM 76發生相變，在此相變期間，熱量釋放到空氣78中以加熱空氣78。如上所述，由於在電池16充電期間熱能是存儲至儲熱加熱器29中，因此，儲熱加熱器29可以在不耗用電池16的電力的情況下加熱空氣78。例如，該加熱裝置可用來在客艙14已由電加熱器50預先調節之後維持客艙14中的期望溫度，如圖8中所示。由於維持期望溫度所需的能量少於從初始冷溫度加熱客艙14所需的能量，因此，儲熱加熱器29可以在不耗用電池16的電力的情況下在相對較長的時間內加熱空氣78，並且自此減少EV 10的行駛裡程。此外，電加熱器50在該階段可以是關閉的，從而其不會耗用電池16的電力。需要注意的是，以上所述的客艙14的加熱可以自動發生或者可以由用戶通過使用客艙14中的控制裝置來手動請求。

當PCM 76已經完成熱釋放相變時，存儲在儲熱加熱器29中的熱能可能被耗盡。此時，如果在EV 10處於驅動模式時仍然需要對客艙進行加熱，那麼，電加熱器50可以加熱空氣78，如圖10所示。具體地，氣流調節裝置54可以回到第一位置58或另一中間位置，使得吸入管道44中的至少一些空氣78被引導至電加熱器50。例如，裝置54可以部分地或全部地關閉以將至少一些空氣78引導至電加熱器50。由於電加熱器50可由電池16供電，因此，如圖9所示的對空氣78的加熱可能會耗用電池16的電力，這可能會減少EV 10的行駛裡程。

如果EV 10為PHEV 30，那麼在耗盡熱存儲部件70之後，對客艙14的加熱可以可替代地由基於冷卻劑的加熱系統36提供(見圖10)。儘管本領域普通技術人員能很好地理解基於冷卻劑的加熱系統36的一般操作，但現在將對其進行描述。具體地，基於冷卻劑的加熱系統36的鼓風機82可以將待加熱的空氣78吸入至配置為將來自鼓風機82的空氣78輸送至通向客艙14的通風口86的管道84。來自鼓風機82的空氣78首先可通過管道84中的蒸發器88，蒸發器88可以至少部分地對空氣78除溼。諸如混合風門的氣流調節裝置90可以位於管道84中的蒸發器88的下遊並且可以將空氣78引導至熱交換器(HEX)92以進行加熱。HEX 92可以與一個或多個冷卻劑管線38有熱交換關係，冷卻劑管線38可以從ICE 32帶走熱量(也見圖2)。HEX 92可以從冷卻劑管線38收集熱量並且可以使用熱量在進入客艙14之前加熱空氣78。在一些布置中，加熱系統36還可以包括位於HEX 92的下遊或上遊的電加熱器(例如PTC加熱器)，以便提供附加的熱量，例如當ICE 32在初始發動機啟動時是冷態時。例如，當ICE 32驅動PHEV 30時、當電池16耗盡時和/或者當希望降低電池16上的電力負荷時，可以利用基於冷卻劑的加熱系統36，而不是電加熱器50，來進行加熱。應理解的是，在可替代布置中，基於冷卻劑的加熱系統36可以與電加熱器50和儲熱加熱器29共用鼓風機、管道和/或者氣流調節裝置。

圖12示出了由ECU 26實施的用於EV 10的HVAC系統24的示例性控制策略。ECU 26可以包括能夠執行在控制HVAC系統24中所涉及的指定程序的處理器94。ECU 26可以與用戶輸入控制裝置80以及一個或多個溫度傳感器96電通信或無線通信，溫度傳感器96能夠檢測客艙、HVAC系統14的管道或者其它部分和/或者外部環境的溫度。此外，ECU 26可以與電池16電通信並且可以接收來自電池16的指示電池電量水平的信號。基於來自用戶輸入控制裝置80、溫度傳感器96和/或者電池16的輸入，ECU 26可以相應地調節HVAC系統24的行動。特別地，ECU 26可以與鼓風機40和氣流調節裝置54電通信並且可以對其加以控制。具體地，ECU 26可以將鼓風機40打開或關閉並且可以通過管道44調節鼓風機40的速度和由此產生的空氣78的流速。此外，ECU 26還可以控制氣流調節裝置54的位置，以控制空氣78是否導向至電加熱器50和儲熱加熱器29的其中之一或者導向至兩者。

ECU 26還可以與儲熱加熱器29電通信，儲熱加熱器29可以提供指示熱存儲部件70的消耗狀態的信號。例如，如果熱存儲部件70為PCM 76，則儲熱加熱器29可以包括傳感器，這些傳感器檢測PCM 76的相位狀態以確定存儲在PCM 76中的所有熱量是否已經耗盡。當熱存儲部件70耗盡時，如果仍然需要在客艙14中進行加熱，那麼，ECU 26可以相應地調整氣流調節裝置54以將所有或者一些空氣78引導至電加熱器50(見圖10)。

圖13示出了由ECU 26實施的當EV 10為PHEV 30時用於HVAC系統24的示例性控制策略。除了ECU 26可以進一步與基於冷卻劑的加熱系統36的部件電通信並且可以對其加以控制之外，該控制策略與以上所述的且在圖12中所示的控制策略一樣。具體地，ECU 26可以與基於冷卻劑的加熱系統36的鼓風機82和氣流調節裝置90電通信並且可以對其加以控制。在這種情況下，當熱存儲部件70耗盡並且儲熱加熱器29不再能加熱空氣78時，ECU 26可以確定電加熱器50和基於冷卻劑的加熱系統36之一或這兩者是否將向客艙14提供熱量。針對哪一個加熱器50或36向客艙14供應熱量所進行的確定可以基於各種因素，例如PHEV 30的運行速度以及在電池16中剩餘的電力水平。就此而言，ECU 26還可以與電池16電通信並且接收關於在電池16中剩餘的電力水平的輸入。

現參照圖14，示出了使用HVAC系統24來加熱EV10的客艙14的方法。開始於第一方框100和下一個方框102，EV 10可以插入至電插座18中以對電池16進行再充電。當電池16進行充電時，根據方框104可以將熱量存儲到儲熱加熱器29。例如，第二加熱器68可以由電池16加熱，並且第二加熱器可以將熱量傳遞至熱存儲部件/PCM 76，以使PCM 76經歷熱吸收相變。此外，如果用戶在用戶輸入控制裝置80處發出請求或者另外預先編程入EV中，那麼，當電池進行充電(方框106和圖8)時，電加熱器50可以將客艙14預先調節/預先加熱至期望溫度，使得當EV 10處於驅動模式時，是通過電插座18而不是電池16來提供將客艙14從初始冷溫度加熱至期望溫度的高能量需求。

當EV 10處於驅動模式時，根據下一方框108可以使用儲熱加熱器29來加熱客艙14(見圖9)。例如，儲熱加熱器29可以有助於將客艙維持在預先調節溫度下或附近，或者其可以另外通過加熱來調整客艙14中的溫度。具體地，儲熱加熱器29的熱存儲部件70/PCM 76可以經歷熱釋放相變，以在將空氣78輸送到客艙14中之前對其進行加熱。由於儲熱加熱器29的加熱活動不需要來自電池16的電力，所以以這種方式對客艙14所進行的加熱有利地避免了電池16的消耗。當PCM 76已經完成相變並且不再能釋放熱量時，熱存儲部件/PCM 76可能會被耗盡(方框110)。在這一點上，如果仍然需要對客艙進行加熱，那麼根據下一方框112可以通過電加熱器50加熱客艙14(見圖10)。可替代地，如果EV 10為PHEV 30，那麼可以結合電加熱器50或者代替電加熱器50而通過基於冷卻劑的加熱器36(見圖11)來加熱客艙14。

工業實用性

通常，因此可以看出，本文所公開的技術可以在多種設置中具有工業實用性，包括但不限於用於電動車輛(如BEV、PHEV和HEV)的HVAC系統。本文所公開的技術引入了一種用於EV HVAC系統的儲熱加熱器，其包括能夠在EV在電插座上充電時存儲熱量的熱存儲部件。如本文所公開的，熱存儲部件可以為在電池充電期間經歷熱吸收相變的一個或多個PCM。當PCM經歷熱釋放相變時，所吸收的熱量可以在稍後被釋放，以加熱EV的客艙。由於熱釋放相變為被動過程，所以當EV處於驅動模式時，可以實現客艙的這種加熱，而不會給電池帶來任何電力負擔。因此，與現有技術的依賴於電池的電加熱器相比，由於電池上的降低的電力負荷的緣故，本文所公開的儲熱加熱器可以防止EV行駛裡程的降低。另外，略微進行調整便可以容易地實現將儲熱加熱器裝配到現有的EV HVAC管道空間中以及可以容易地實現管道工程技術，從而增加氣流調節裝置/混合風門以及用於熱存儲部件/PCM的體積的空間。作為另一個優點，本文所公開的加熱方法使用由電插座而不是電池提供的電力來首先將客艙加熱至期望溫度，從而當EV處於驅動模式時進一步降低電池上的電力負荷。可以預期的是，本文所公開的技術可以在各領域找到廣泛的工業實用性，這些領域例如但不限於用於EV(如BEV、HEV和PHEV)的HVAC系統或加熱系統以及其他電池供電的加熱系統。