电池加热系统以及车辆的制作方法

文档序号:12803768阅读:343来源:国知局

本实用新型涉及车辆技术领域,尤其涉及一种电池加热系统以及具有该电池加热系统的车辆。



背景技术:

目前,电池加热系统常采用风热和水热等多种方式,但都存在不同的缺陷:风热热量损失大;水热结构复杂,成本高,防水密封性要求高,如果发生管路破坏泄露,容易导致电池短路,设备进水,易出现安全问题。



技术实现要素:

本实用新型旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。为此,本实用新型提出一种电池加热系统,在电池工作环境温度较低条件下,该电池加热系统可以用于加热电池,而且可以降低热损耗。

本实用新型进一步地提出了一种车辆。

根据本实用新型的电池加热系统,包括:第一循环回路,所述第一循环回路包括:冷却液进出口顺序连接的电池、冷却液箱、换热器和加热器;第二循环回路,所述第二循环回路包括:冷却液进出口顺序连接的发动机、所述换热器和水箱。

根据本实用新型的电池加热系统,可以合理利用发动机内的介质水的热量,给电池加热系统冷却液加热,使电池加热温升效率更高;而且可以使得发动机的缸盖、缸体处于合理的热平衡温度范围,可以提高发动机的工作燃烧效率。另外,这样还可以保证电池的温度,可以避免电池出现温度较低的问题,可以有效保证电池的充放电性能和电池寿命。

另外,根据本实用新型的电池加热系统还可以具有以下区别技术特征:

在本实用新型的一些示例中,所述第二循环回路还包括:第一电机和第一电机控制器,所述第一电机和所述第一电机控制器串联,所述第一电机和所述第一电机控制器与所述发动机并联。

在本实用新型的一些示例中,所述第二循环回路还包括:第一电机支路控制阀,所述第一电机支路控制阀与所述第一电机串联且与所述发动机并联。

在本实用新型的一些示例中,所述第二循环回路还包括:发动机支路控制阀,所述发动机支路控制阀与所述发动机串联且与所述第一电机并联。

在本实用新型的一些示例中,所述第一循环回路还包括:第二电机和第二电机控制器,所述第二电机和所述第二电机控制器均串联在所述电池和所述冷却液箱之间。

在本实用新型的一些示例中,所述第二循环回路还包括:发动机支路控制阀。

在本实用新型的一些示例中,所述第一循环回路和所述第二循环回路上均串联有泵体。

在本实用新型的一些示例中,所述电池加热系统还包括:电池温度传感器,所述电池温度传感器用于检测所述电池温度;发动机温度传感器,所述发动机温度传感器用于检测所述发动机温度;加热器温度传感器,所述加热器温度传感器用于检测所述加热器温度;控制单元,所述控制单元分别与所述电池温度传感器、所述发动机温度传感器和所述加热器温度传感器电连接,所述控制单元还与所述泵体、所述第一电机支路控制阀、所述发动机支路控制阀电连接。

在本实用新型的一些示例中,所述电池温度传感器为三个且分别设置在所述电池的内部、所述电池的进液口和所述电池的出液口处。

根据本实用新型的车辆,包括所述的电池加热系统。

所述车辆的有益效果与所述电池加热系统的有益效果相同,在此不再详述。

附图说明

图1是根据本实用新型实施例的电池加热系统的示意图。

附图标记:

电池加热系统100;

第一循环回路1;

电池11、冷却液箱12、换热器13;加热器14;泵体15;

第二循环回路2;发动机21;水箱22;第一电机23;第一电机控制器24;第一电机支路控制阀25;发动机支路控制阀26;

电池温度传感器3;发动机温度传感器4;

加热器温度传感器5;控制单元6。

具体实施方式

下面详细描述本实用新型的实施例,所述实施例的示例在附图中示出。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的,旨在用于解释本实用新型,而不能理解为对本实用新型的限制。

下面参考附图详细描述根据本实用新型实施例的电池加热系统100,该电池加热系统100可以应用在车辆上,例如混合动力车辆上。

如图1所示,根据本实用新型实施例的电池加热系统100可以包括:第一循环回路1和第二循环回路2。第一循环回路1包括:冷却液进出口顺序连接的电池11、冷却液箱12、换热器13和加热器14,第二循环回路2包括:冷却液进出口顺序连接的发动机21、换热器13和水箱22。其中,第一循环回路1和第二循环回路2共用一个换热器13,冷却液箱12内的冷却液可以经过换热器13的换热和加热器14的加热后流向电池11,当然,加热器14也可以单独加热第一循环回路1内的冷却液,换热器13也可以单独对第一循环回路1内的冷却液进行换热。

其中,发动机21工作时,从发动机21的出液口流出的水可以在换热器13处完成换热以降低温度,第一循环回路1内的冷却液可以在换热器13处完成换热以升高温度,这样可以合理利用发动机21内的介质水的热量,给电池加热系统100冷却液加热,使电池11加热温升效率更高;而且可以使得发动机21的缸盖、缸体处于合理的热平衡温度范围,可以提高发动机21的工作燃烧效率。

而且,在一些特殊情况下,例如车辆冷启动时,加热器14可以加热第一循环回路1内的冷却液,从而可以使得流向电池11的冷却液快速升温,可以保证电池11的温度,可以保证电池11的工作性能。

由此,根据本实用新型实施例的电池加热系统100,可以合理利用发动机21内的介质水的热量,给电池加热系统100冷却液加热,使电池11加热温升效率更高,而且可以使得发动机21的缸盖、缸体处于合理的热平衡温度范围,可以提高发动机21的工作燃烧效率。另外,这样还可以保证电池11的温度,可以避免电池11出现温度较低的问题,可以有效保证电池11的充放电性能和电池11寿命。

根据本实用新型的一个优选实施例,如图1所示,第二循环回路2还可以包括:第一电机23和第一电机控制器24,第一电机23和第一电机控制器24串联,第一电机23和第一电机控制器24与发动机21并联。第一电机23和第一电机控制器24在工作时产生的热量可以通过管路传递至换热器13处,换热器13可以将第二循环回路2处的介质水的热量传递给第一循环回路1的冷却液以使冷却液温度升高,从而可以使得冷却液流向电池11,给电池11加热,达到其合适的工作环境温度。

如图1所示,第二循环回路2还可以包括:第一电机支路控制阀25,第一电机支路控制阀25与第一电机23串联,而且第一电机支路控制阀25与发动机21并联。由此,第一电机支路控制阀25可以控制第一电机23和第一电机控制器24处的水是否流向换热器13,例如,当第一电机支路控制阀25处于关闭状态时,第一电机23和第一电机控制器24处的水不流向换热器13,当第一电机支路控制阀25处于打开状态时,第一电机23和第一电机控制器24处的水可以流向换热器13以进行换热。

进一步地,如图1所示,第二循环回路2还可以包括:发动机支路控制阀26,发动机支路控制阀26与发动机21串联,而且发动机支路控制阀26与第一电机23并联。由此,发动机支路控制阀26可以控制发动机21与换热器13之间的通断,例如,当发动机支路控制阀26处于关闭状态时,发动机21处的水无法流向换热器13,发动机2可以进行内部水循环。当发动机支路控制阀26处于打开状态时,发动机21处的水可以流向换热器13以进行换热。

其中,第一电机支路控制阀25和发动机支路控制阀26可以分别为电磁阀。

根据本实用新型的另一个优选实施例,第一循环回路1还可以包括:第二电机和第二电机控制器,第二电机和第二电机控制器均串联在电池11和冷却液箱12之间。由此,第二电机和第二电机控制器在工作时产生的热量可以通过第一循环回路1内的管路传递给电池11,给电池加热系统100冷却液加热,从而可以保证电池11的温度,使电池加热温升效率更高。

进一步地,第二循环回路2还可以包括:发动机支路控制阀。发动机支路控制阀可以设置在发动机21和换热器13之间,这样可以控制第二循环回路2的通断,可以控制发动机21和换热器13之间的通断。

其中,如图1所示,第一循环回路1和第二循环回路2上均可以串联有泵体15。位于第一循环回路1内的泵体15可以将冷却液箱12内的冷却液泵向换热器13,第二循环回路2内的泵体15可以将水泵向换热器13,从而可以保证第一循环回路1和第二循环回路2的介质流动顺畅性,进而可以保证电池加热系统100的工作可靠性。

根据本实用新型的一个具体实施例,如图1所示,电池加热系统100还可以包括:电池温度传感器3、发动机温度传感器4、加热器温度传感器5,电池温度传感器3用于检测电池11温度,发动机温度传感器4用于检测发动机21温度,加热器温度传感器5用于检测加热器14温度,控制单元6分别与电池温度传感器3、发动机温度传感器4和加热器温度传感器5电连接。也就是说,控制单元6可以接收来自电池温度传感器3的电池11温度信号、发动机温度传感器4的发动机21温度信号和加热器温度传感器5的加热器14温度信号,从而可以实时掌握电池加热系统100的各处温度,进而可以根据上述温度做出相应指令,例如,控制单元6还分别与两个泵体15、第一电机支路控制阀25、发动机支路控制阀26电连接,控制单元6可以控制两个泵体15的工作状态,以及第一电机支路控制阀25的开闭和发动机支路控制阀26的开闭。

优选地,如图1所示,电池温度传感器3可以为三个,而且三个电池温度传感器3分别设置在电池11的内部、电池11的进液口和电池11的出液口处。这样可以更准确地检测电池11温度,可以使得电池加热系统100工作可靠,可以更好地保证电池11的温度。

下面结合车辆的工况详细描述根据本实用新型实施例的电池加热系统100的工作原理。

当冷车启动开始行驶时,控制单元6根据发动机21内部的发动机温度传感器4发出的温度信号判断——发动机21内部温度低于设定温度值,控制发动机支路控制阀26关闭,从而发动机21可以开启内部水循环,使得发动机21迅速预热(此时发动机21自身加热),这样发动机21可以快速进入正常工作状态,与此同时,控制单元6打开第一电机支路控制阀25和两个泵体15,从而可以利用第一电机23、第一电机控制器24的介质水的热量,通过换热器13给电池11加热。

控制单元6根据发动机21内部的发动机温度传感器4发出的温度信号判断——发动机21内部温度高于设定温度值,即当内部水循环升温到预定值,发动机21预热后,发动机21进入正常工作状态,控制发动机支路控制阀26打开,同时关闭第一电机支路控制阀25,此时第一电机控制器24、第一电机23可进入原有的自身内循环冷却,从而可以利用发动机21内介质水的热量,通过换热器13给电池11加热。

根据上述要求,利用第一电机23、第一电机控制器24介质水热量,通过换热器13给电池11加热,或者利用发动机21介质水热量,通过换热器13给电池11加热时,当电池11处的电池温度传感器3发出信号给控制单元6,判断电池11温度低于行驶放电要求值,电池11控制单元6发出信号,使加热器14同步工作;当控制单元6结合电池温度传感器3的温度信号,判断给电池11加热到预定值后,关闭加热器14;当控制单元6结合加热器温度传感器5温度信号,加热器14过温,关闭加热器14。

车处于静态需要开始充电前,当电池11处的电池温度传感器3发出信号给控制单元6,判断电池11温度低于充电要求值,控制单元6发出信号,加热器14、第一循环回路1的泵体15工作,电池11开始加热,当控制单元6结合电池温度传感器3的温度信号,判断给电池11加热到预定值,关闭加热器14;当控制单元6结合加热器温度传感器5的温度信号,加热器14过温,关闭加热器14。需要说明的是,此时电池11处于充电状态,只是由加热器14对电池11进行加热。

根据本实用新型实施例的车辆,包括上述实施例的电池加热系统100。

在本说明书的描述中,参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。在本说明书中,对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且,描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外,在不相互矛盾的情况下,本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。

尽管上面已经示出和描述了本实用新型的实施例,可以理解的是,上述实施例是示例性的,不能理解为对本实用新型的限制,本领域的普通技术人员在本实用新型的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。

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