混合动力汽车的智能电池加热系统的制作方法
【专利摘要】本发明公开了一种混合动力汽车的智能电池加热系统。该智能电池加热系统包括：尾气分流器，该尾气分流器的出气端具有两个分流出气口，一个分流出气口直接与大气连通，另一个分流出气口设置有加热器进气空气滤清器；加热器，其具有尾气进气口、尾气出气口、冷空气进气口和热空气出气口，所述尾气进气口与加热器进气空气滤清器连通，所述热空气出气口与电池包进气口连通；以及冷空气进气空气滤清器，其出气端具有两个空气出气口，其中一个空气出气口与所述加热器的冷空气进气口连通；另一个空气出气口通过设置有空气切断阀的支路绕过加热器直接连通至电池包进气口。该智能电池加热系统能极大地提高电池加热速度的同时避免了能量消耗。
【专利说明】
混合动力汽车的智能电池加热系统
技术领域
[0001]本发明涉及混合动力汽车领域，特别涉及一种混合动力汽车的智能电池加热系统。
【背景技术】
[0002]电池作为混合动力汽车的重要零部件，其良好的工作状态是混合动力汽车正常运行、经济性的必要条件；电池正常运行的重要条件之一就是电池工作温度，电池工作温度太高或太低都会影响电池的充放电能力、可靠性和寿命;但在寒冷地区，比如我国东北地区冬天，自不作任何处理的情况下，电池在正常气温条件下，充放电功率几乎为零，混合动力汽车失去了“混合”的意义。
[0003]现有的电池加热技术方案为电池内部直接加热:在电池包内部，在电池单体表面分布发热原件，通过消耗整车电池本身的能量来对电池单体表面进行加热，这种加热方式存在技术缺点:
[0004]1、加热效果不理想，内部直接加热速度非常慢，必须提前一个小时对电池进行加热，实用性差；
[0005]2、电池内部直接加热，有烧坏单体及导致自燃的风险；
[0006]3、消耗整车自身能量，影响整车的经济性；
[0007]4、在电池环境温度不允许电池充放电的条件下，电池放电给自身加热，影响电池可靠性及寿命。
[0008]公开于该【背景技术】部分的信息仅仅旨在增加对本发明的总体背景的理解，而不应当被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已为本领域一般技术人员所公知的现有技术。
【发明内容】
[0009]本发明的目的在于提供一种结构简单合理的混合动力汽车的智能电池加热系统，该混合动力汽车的智能电池加热系统通过利用正常暖机过程中发动机产生的尾气对电池包进气进行加热，能极大地提高电池加热速度的同时避免了其他加热方式的能量消耗，也排除了其他加热方式给电池包带来的可靠性、自燃等风险。
[0010]为实现上述目的，本发明提供了一种混合动力汽车的智能电池加热系统，该混合动力汽车的智能电池加热系统包括:尾气分流器，其进气端为发动机排气的分流进气口，该尾气分流器的出气端具有两个分流出气口，一个分流出气口直接与大气连通，另一个分流出气口设置有加热器进气空气滤清器;加热器，其具有尾气进气口、尾气出气口、冷空气进气口和热空气出气口，所述尾气进气口与加热器进气空气滤清器连通，所述热空气出气口与电池包进气口连通，所述尾气进气口设置有第一温度传感器，所述尾气出气口设置有第二温度传感器，所述加热器内设置有第五温度传感器；以及冷空气进气空气滤清器，其出气端具有两个空气出气口，其中一个空气出气口与所述加热器的冷空气进气口连通，并设置有第三温度传感器;另一个空气出气口通过设置有空气切断阀的支路绕过加热器直接连通至电池包进气口，所述电池包进气口设置有第四温度传感器。
[0011 ]优选地，上述技术方案中，电池包进气口设置有电池风扇。
[0012]与现有技术相比，本发明具有如下有益效果:该混合动力汽车的智能电池加热系统通过利用正常暖机过程中发动机产生的尾气对电池包进气进行加热，能极大地提高电池加热速度的同时避免了其他加热方式的能量消耗，也排除了其他加热方式给电池包带来的可靠性、自燃等风险。
【附图说明】
[0013]图1为本发明的混合动力汽车的智能电池加热系统的结构示意图。
[0014]图2为本发明的混合动力汽车的智能电池加热系统的加热器的加热原理示意图。
【具体实施方式】
[0015]下面结合附图，对本发明的【具体实施方式】进行详细描述，但应当理解本发明的保护范围并不受【具体实施方式】的限制。
[0016]除非另有其它明确表示，否则在整个说明书和权利要求书中，术语“包括”或其变换如“包含”或“包括有”等等将被理解为包括所陈述的元件或组成部分，而并未排除其它元件或其它组成部分。
[0017]如图1所示，根据本发明【具体实施方式】的混合动力汽车的智能电池加热系统的具体结构包括:尾气分流器1、加热器进气空气滤清器2、加热器3、冷空气进气空气滤清器4。其中，发动机排气经过尾气分流器I，控制系统根据加热需求情况发出指令，尾气分流器根据指令进行流量分配:一部分尾气正常排向大气；另一部分经过加热器进气空气滤清器2流向加热器3将加热器3的加热片加热，而新鲜的冷空气经过冷空气进气空气滤清器4流入加热器3的加热片进行加热，再通过电池风扇6进入电池包5进行加热。该混合动力汽车的智能电池加热系统通过利用正常暖机过程中发动机产生的尾气对电池包进气进行加热，能极大地提高电池加热速度的同时避免了其他加热方式的能量消耗，也排除了其他加热方式给电池包带来的可靠性、自燃等风险。
[0018]具体来讲，尾气分流器I的进气端为发动机排气的分流进气口，发动机高温尾气通过该进气口进入尾气分流器I进行分流。尾气分流器I的出气端具有两个分流出气口，一个分流出气口直接与大气连通，使得一部分尾气正常排向大气；另一个分流出气口通过加热器进气空气滤清器与加热器3连通，使得另一部分尾气经过加热器进气空气滤清器2流向加热器3将加热器3的加热片加热。尾气分流器机械结构上默认进入加热器的尾气量为O。
[0019]加热器3具有尾气进气口、尾气出气口、冷空气进气口和热空气出气口。其中，尾气进气口通过加热器进气空气滤清器与尾气分流器I的另一个分流出气口连通，使得另一部分尾气经过加热器进气空气滤清器2流向加热器3将加热器3的加热片加热，再经尾气出气口排出。热空气出气口与电池包进气口连通，电池风扇6设置在该电池包进气口，新鲜的冷空气流入加热器3的加热片11进行加热，再通过电池风扇6进入的电池包进气口对电池包5进行加热。尾气进气口设置有第一温度传感器7，尾气出气口设置有第二温度传感器8 ο加热器3内设置有第五温度传感器13。
[0020]冷空气进气空气滤清器4的出气端具有两个空气出气口，其中一个空气出气口与加热器3的冷空气进气口连通，并设置有第三温度传感器9。另一个空气出气口通过设置有空气切断阀10的支路绕过加热器3直接连通至电池包进气口，加热器的加热原理见图2;新鲜的冷空气可以经过冷空气进气空气滤清器4流入加热器3的加热片11进行加热，再通过电池风扇6进入的电池包进气口对电池包5进行加热。电池包进气口设置有第四温度传感器12。随着电池管理系统(BMS)反馈的电池温度逐渐接近正常值，尾气分流器控制进入加热器的尾气量逐渐减少至O;电池管理系统控制退出加热模式，并打开空气切断阀10，使得新鲜的冷空气直接通过电池风扇6进入电池包5。
[0021 ]该混合动力汽车的智能电池加热系统的控制原理:
[0022]1、控制器根据电池管理系统(BMS)反馈的温度，来决定是否进入加热模式;进入加热模式时，将空气切断阀关闭，正常情况下默认打开；
[0023]2、进入加热模式后，根据目标温度与实际温度的温差来决定进入加热器尾气的流量；
[0024]3、控制系统根据第一温度传感器7、第二温度传感器8、第三温度传感器9、第四温度传感器12和第五温度传感器13的反馈进行控制:
[0025]a)第一温度传感器7、第二温度传感器8的温差越大，尾气分流器会控制越多的尾气进入加热器;反之，则减小甚至关闭进入加热器的尾气量；
[0026]b)第四温度传感器12、第三温度传感器9的温差越大，尾气分流器会控制越多的尾气进入加热器;反之，则减小甚至关闭进入加热器的尾气量；
[0027]c)当第四温度传感器12的温度升高，尾气分流器会渐渐减少甚至关闭进入加热器的尾气；
[0028]d)当第五温度传感器13的温度升高，尾气分流器会渐渐减少甚至关闭进入加热器的尾气；
[0029]随着BMS反馈的电池温度逐渐接近正常值，尾气分流器控制进入加热器的尾气量逐渐减少至O;退出加热模式，打开空气切断阀；
[0030]该混合动力汽车的智能电池加热系统利用空气间接加热，且利用控制器的对温度的监测，加热过程的安全性高;加热速度快，热空气直接扫气式地给整个电池包空间快速加热，比原来点式地加热要有绝对的速度优势;利用正常暖机过程的尾气加热，不额外消耗整车的能量，具有更好的经济性;避免在电池不合适工作的条件下进行放电，提高电池的可靠性。
[0031]综上，该混合动力汽车的智能电池加热系统通过利用正常暖机过程中发动机产生的尾气对电池包进气进行加热，能极大地提高电池加热速度的同时避免了其他加热方式的能量消耗，也排除了其他加热方式给电池包带来的可靠性、自燃等风险。
[0032]前述对本发明的具体示例性实施方案的描述是为了说明和例证的目的。这些描述并非想将本发明限定为所公开的精确形式，并且很显然，根据上述教导，可以进行很多改变和变化。对示例性实施例进行选择和描述的目的在于解释本发明的特定原理及其实际应用，从而使得本领域的技术人员能够实现并利用本发明的各种不同的示例性实施方案以及各种不同的选择和改变。本发明的范围意在由权利要求书及其等同形式所限定。
【主权项】
1.一种混合动力汽车的智能电池加热系统，其特征在于，包括: 尾气分流器，其进气端为发动机排气的分流进气口，该尾气分流器的出气端具有两个分流出气口，一个分流出气口直接与大气连通，另一个分流出气口设置有加热器进气空气滤清器； 加热器，其具有尾气进气口、尾气出气口、冷空气进气口和热空气出气口，所述尾气进气口与加热器进气空气滤清器连通，所述热空气出气口与电池包进气口连通，所述尾气进气口设置有第一温度传感器，所述尾气出气口设置有第二温度传感器，所述加热器内设置有第五温度传感器；以及 冷空气进气空气滤清器，其出气端具有两个空气出气口，其中一个空气出气口与所述加热器的冷空气进气口连通，并设置有第三温度传感器；另一个空气出气口通过设置有空气切断阀的支路绕过加热器直接连通至电池包进气口，所述电池包进气口设置有第四温度传感器。2.根据权利要求1所述的混合动力汽车的智能电池加热系统，其特征在于，所述电池包进气口设置有电池风扇。
【文档编号】H01M10/625GK105895997SQ201610415544
【公开日】2016年8月24日
【申请日】2016年6月14日
【发明人】陈红权, 毛正松, 邱剑, 吴苾曜, 李培辉, 张松, 余大中, 王兵杰, 王东栋, 程静
【申请人】广西玉柴机器股份有限公司