电动汽车新型加热系统及其控制方法与流程

文档序号:11700862阅读:176来源:国知局

本发明涉及电动汽车技术领域,尤其是涉及一种电动汽车新型加热系统及其控制方法。



背景技术:

随着国家对电动汽车产业的不断加大投入和电动汽车产业的蓬勃发展,电动汽车已成为现在人们生活中的一部分,电动汽车由电机代替了传统燃油车的发动机,且电机产生动力的能量来源于动力锂离子电池,因为传统燃油车辆的暖风系统是由发动机产生的热量使冷却液温度升高而达到取暖功用的,又因车辆的动力最终需要动力锂离子电池提供,锂离子电池在低温下放电能力很差,且在低温环境下充电,对电池的寿命也有极大地影响。因此,处于对电池的保护和满足驾乘人员取暖功用,研发人员设置一套完善的制热系统,以应对低温环境对动力离子电池的影响和满足车辆驾乘人员取暖的需求是很有必要的。



技术实现要素:

本发明的目的是提供一种电动汽车新型加热系统及其控制方法,能够解决低温环境下动力电池放电能力差和充电过程中降低电池寿命的缺点,又能满足驾乘人员取暖的需求,使车辆达到适宜的驾驶环境,保证了动力电池处于安全可靠地的工作环境。

为实现上述目的,本发明提供了一种电动汽车新型加热系统,包括整车控制器和电加热系统,还包括燃料加热系统、热交换器和电池箱;

所述燃料加热系统包括与所述整车控制器连接的燃料加热装置、与所述燃料加热装置连接的燃料控制阀和设置在所述燃料加热装置内部的燃料加热控制器,所述燃料控制阀与所述热交换器和所述电池箱连接;

所述电加热系统包括与所述整车控制器连接的电加热器、设置在所述电加热器内部的电加热控制器、与所述电加热器连接的电控制阀和与所述电控制阀连接的储水装置,所述储水装置与所述热交换器和所述电池箱连接;

所述燃料加热装置的一侧与所述储水装置连接。

优选地,所述燃料加热装置包括与所述整车控制器连接的燃料加热器、与所述燃料加热器连接的燃料泵和与所述燃料泵连接的燃料箱,所述燃料加热器的出口处设置有检测所述热交换器和所述电池箱内管路温度的第一水温传感器,所述燃料箱内设置有检测所述燃料箱内燃料储存量的燃料位置传感器。

优选地,所述储水装置包括与所述电控制阀连接的水泵和与所述水泵连接的膨胀水箱,所述膨胀水箱的出口处设置有检测所述热交换器和所述电池箱内管路温度的第二水温传感器,所述膨胀水箱内设置有检测所述膨胀水箱内防冻液存储量的液位传感器。

优选地,所述整车控制器上连接有用于显示整车实时状态信息的仪表、发出声光报警的声光报警装置、检测室内温度的室内温度传感器、检测外部温度的室外温度传感器和显示信息的控制面板。

一种电动汽车新型加热系统的控制方法,包括以下步骤:

当车辆处于行驶状态下:

步骤1、启动车辆,整车控制器接收到钥匙启动信号后将信号进行分析,控制面板上显示电池温度、电池电压、电池电量、室内温度、室外温度、膨胀水箱出水口温度、燃料加热器出水口温度、电加热器出水口温度和燃料箱内燃料的存储量,根据上述信息确定加热的方式;

步骤2、分析与判断,整车控制器完成上述信息分析和综合判断后,发送有效的指令控制电加热器或燃料加热器的工作,控制电控制阀和燃料控制阀的开关;

步骤3:车内及电池均不需要制热时,整车控制器将发出声光报警以提示驾乘人员,电池箱加热相关管路控制阀处于关闭状态;

步骤4:判断外界温度的高低,当温度未低于限定值时,整车控制器会根据电池电量、燃料量综合分析,启动燃料加热器或电加热器;

当温度低于限定值时,整车控制器接收到遥控信息,进行信息分析和判断后,发送指令控制电加热器和燃料加热器启动,并控制电控制阀和燃料控制阀的开关,对车辆进行预加热;

当车辆处于停止状态下:

步骤5:整车控制器接收到遥控信息后,进行分析和判断,然后发送有效的指令控制电加热器和燃料加热器的启动,并控制电控制阀和燃料控制阀的开关,对车辆进行预加热。

优选地,车辆处于充电状态时:

首先,整车控制器和电池管理系统接收到充电信号时,电池管理系统采集电池温度、电压和电量信息,并将信息通过can总线发送到整车控制器进行分析;

其次,若电池不需要进行加热,直接对电池进行充电;

再次,电池温度低于零摄氏度时,整车控制器对电池状态、充电连接装置连接状态和燃料存储量进行信息分析和判断;

若充电连接装置处于连接状态,则利用电加热器上的充电设备输出的电能对电池进行加热,燃料加热器处于关闭状态;

若充电连接装置处于断开状态,整车控制器根据燃料储量对燃料加热器进行控制,若条件满足,则启动燃料加热器;若条件不满足,整车控制器则发出声光报警,以提示相关人员。

最后,电池温度低于零下10摄氏度时,则整车控制器对电池状态、充电连接装置连接状态、燃料存储量等信息分析和判断;

若充电连接装置处于连接状态,上述条件满足时燃料加热器与电加热器同时工作,对电池进行加热。

优选地,车辆处于行驶状态、停止状态或充电状态时,同时处于加热状态下,整车控制器会对车内外温度传感器、电池温度、电池电压、电池电量、水温传感器和燃料位置传感器的信息进行实时监测;

首先,整车控制器检测到电池温度达到设定温度时,关闭电池箱加热相关水路控制阀;

其次,整车控制器检测到车内温度和电池温度都达到设定温度时,关闭电池箱加热相关水路控制阀并发出停止电加热器和燃料加热器工作的指令;

最次,在加热过程中,整车控制器检测到水温达到预设值后,发出停止电加热器和燃料加热器工作的指令,将电加热器和燃料加热器关闭。

因此,本发明采用上述结构的电动汽车新型加热系统,能够解决低温环境下动力电池放电能力差和充电过程中降低电池寿命的缺点,又能满足驾乘人员取暖的需求,使车辆达到适宜的驾驶环境,保证了动力电池处于安全可靠地的工作环境。

下面通过附图和实施例,对本发明的技术方案做进一步的详细描述。

附图说明

图1为本发明一种电动汽车新型加热系统及其控制方法实施例的功能模块图。

具体实施方式

实施例

图1为本发明一种电动汽车新型加热系统及其控制方法实施例的功能模块图,如图所示,本发明提供了一种电动汽车新型加热系统,包括整车控制器1和电加热系统2,还包括燃料加热系统3、热交换器4和电池箱5;燃料加热系统3包括与整车控制器1连接的燃料加热装置31、与燃料加热装置31连接的燃料控制阀32和设置在燃料加热装置31内部的燃料加热控制器33,燃料控制阀32与热交换器4和电池箱5连接;电加热系统2包括与整车控制器1连接的电加热器21、设置在电加热器21内部的电加热控制器22、与电加热器21连接的电控制阀23和与电控制阀23连接的储水装置24,储水装置24与热交换器4和电池箱5连接;燃料加热装置31的一侧与储水装置24连接。

燃料加热装置31包括与整车控制器1连接的燃料加热器301、与燃料加热器301连接的燃料泵302和与燃料泵302连接的燃料箱303,燃料加热器301的出口处设置有检测热交换器4和电池箱5内管路温度的第一水温传感器304,燃料箱303内设置有检测燃料箱303内燃料储存量的燃料位置传感器。

储水装置24包括与电控制阀23连接的水泵201和与水泵201连接的膨胀水箱202,膨胀水箱202的出口处设置有检测热交换器4和电池箱5内管路温度的第二水温传感器203,膨胀水箱202内设置有检测膨胀水箱202内防冻液存储量的液位传感器。

整车控制器1上连接有用于显示整车实时状态信息的仪表、发出声光报警的声光报警装置、检测室内温度的室内温度传感器、检测外部温度的室外温度传感器和显示信息的控制面板。

一种电动汽车新型加热系统的控制方法,包括以下步骤:

当车辆处于行驶状态下:

步骤1、启动车辆,整车控制器接收到钥匙启动信号后将信号进行分析,控制面板上显示电池温度、电池电压、电池电量、室内温度、室外温度、膨胀水箱出水口温度、燃料加热器出水口温度、电加热器出水口温度和燃料箱内燃料的存储量,根据上述信息确定加热的方式;

整车控制器接收钥匙启动信号作为启动电加热系统、燃料加热系统、控制电控制阀和燃料控制阀开关的条件;

控制面板只是驾乘人员通过手动方式对温度、鼓风机风量、出风口方向等进行调节,整车控制器接收到信息,作为启动加热系统的条件;

电池管理系统以can通信的方式,将电池温度、电池电压、电池电量等信息发送给整车控制器,以决定是否启动加热系统;

整车控制器根据电池温度信息来判断电池是否需要进行加热,整车控制根据电池电压、电池电量信息决定是否让电加热系统参与加热;

室外温度传感器感应外部环境温度,室内温度传感器感应驾驶室内环境温度,并将温度信息传递给整车控制器,作为启动加热条件和调节加热器制热功率的条件;

第一水温传感器和第二水温传感器分别感应膨胀水箱出水口、进水口,燃料加热器出水口和电加热出水口的温度,并将信息传递给整车控制器,作为调节加热器功率和控制加热器启停的条件;

燃料位置传感器测量燃料箱内燃料的存储量,并将信息传递给整车控制器,作为控制燃料加热器启停的条件,整车控制器并将燃料量信息实时传递给仪表,用以提示驾驶员及时添加燃料;

步骤2、分析与判断,整车控制器完成上述信息分析和综合判断后,发送有效的指令控制电加热器或燃料加热器的工作,控制电控制阀和燃料控制阀的开关;

步骤3:车内及电池均不需要制热时,整车控制器将发出声光报警以提示驾乘人员,电池箱加热相关管路控制阀处于关闭状态;

步骤4:判断外界温度的高低,当温度未低于限定值时,整车控制器会根据电池电量、燃料量综合分析,启动燃料加热器或电加热器;

当温度低于限定值时,整车控制器接收到遥控信息,进行信息分析和判断后,发送指令控制电加热器和燃料加热器启动,并控制电控制阀和燃料控制阀的开关,对车辆进行预加热;

当车辆处于停止状态下:

步骤5:整车控制器接收到遥控信息后,进行分析和判断,然后发送有效的指令控制电加热器和燃料加热器的启动,并控制电控制阀和燃料控制阀的开关,对车辆进行预加热。

车辆处于充电状态时:

首先,整车控制器和电池管理系统接收到充电信号时,电池管理系统采集电池温度、电压和电量信息,并将信息通过can总线发送到整车控制器进行分析;

其次,若电池不需要进行加热,直接对电池进行充电;

再次,电池温度低于零摄氏度时,整车控制器对电池状态、充电连接装置连接状态和燃料存储量进行信息分析和判断;

若充电连接装置处于连接状态,则利用电加热器上的充电设备输出的电能对电池进行加热,燃料加热器处于关闭状态;

若充电连接装置处于断开状态,整车控制器根据燃料储量对燃料加热器进行控制,若条件满足,则启动燃料加热器;若条件不满足,整车控制器则发出声光报警,以提示相关人员。

最后,电池温度低于零下10摄氏度时,则整车控制器对电池状态、充电连接装置连接状态、燃料存储量等信息分析和判断;

若充电连接装置处于连接状态,上述条件满足时燃料加热器与电加热器同时工作,对电池进行加热。

车辆处于行驶状态、停止状态或充电状态时,同时处于加热状态下,整车控制器会对车内外温度传感器、电池温度、电池电压、电池电量、水温传感器和燃料位置传感器的信息进行实时监测;

首先,整车控制器检测到电池温度达到设定温度时,关闭电池箱加热相关水路控制阀;

其次,整车控制器检测到车内温度和电池温度都达到设定温度时,关闭电池箱加热相关水路控制阀并发出停止电加热器和燃料加热器工作的指令;

最次,在加热过程中,整车控制器检测到水温达到预设值后,发出停止电加热器和燃料加热器工作的指令,将电加热器和燃料加热器关闭;

在加热时,为保持电动车辆零排放特性,整车控制器会根据相关信息进行综合分析,在不计较续驶里程会缩短的前提下,优先启动电加热系统。

因此,本发明采用上述结构的电动汽车新型加热系统及其控制方法,能够解决低温环境下动力电池放电能力差和充电过程中降低电池寿命的缺点,又能满足驾乘人员取暖的需求,使车辆达到适宜的驾驶环境,保证了动力电池处于安全可靠地的工作环境。

最后应说明的是:以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非对其进行限制,尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细的说明,本领域的普通技术人员应当理解:其依然可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换,而这些修改或者等同替换亦不能使修改后的技术方案脱离本发明技术方案的精神和范围。

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