汽车及冷却系统的制作方法

本发明实施例涉及汽车技术领域，尤其涉及一种汽车及冷却系统。

背景技术：

动力电池长期在低温环境下使用时，动力电池的容量会急剧损失。传统汽车通常是利用发动机的冷却管道为低温下的电池进行加热，或者是直接通过发动机的废气的热量对电池进行加热，或者是直接利用电池本身的电流进行加热。

然而，当电池所处的环境温度较低时，利用发动机的冷却管道对电机加热的效果微乎其微。而直接利用发动机的废气的热量对电池进行加热会由于废气温度过高对电池造成损伤。直接利用电池本身的电流进行加热时，耗费的时间太久。

因此，如何设计一种冷却系统对低温下的电池加热，就成为本领域技术人员亟需解决的技术问题。

技术实现要素：

本发明实施例解决的技术问题是设计一种冷却系统对低温下的电池加热。

为解决上述问题，本发明实施例提供一种冷却系统，其特征在于，适用于汽车，包括：

热交换器；

废气管道，与发动机的排气管相连通；

电池加热回路，与汽车的电池相连接；

所述废气管道和所述电池加热回路均与所述热交换器连通；

加热控制部件，设置于所述电池加热回路中，控制所述电池加热回路中的流体流动。

可选地，所述冷却系统，还包括：

电池冷却回路，所述电池冷却回路包括通用支路和电池冷却支路，所述电池设置于所述通用支路中，所述电池冷却支路与所述通用支路的两端口相连通；

所述电池加热回路，包括电池加热支路，所述电池加热支路与所述通用支路的两端口相连通。

可选地，所述加热控制部件包括第一三通阀，所述第一三通阀的三个阀口分别与所述加热电池支路、所述电池冷却支路和所述通用支路连通。

可选地，所述冷却系统，还包括：

发动机冷却回路；

所述电池加热支路包括第一电池加热支路和第二电池加热支路，所述第一电池加热支路的第一端口与所述通用支路的第一端口相连通，所述第一电池加热支路的第二端口与所述发动机冷却回路的第一位置相连通，所述第二电池加热支路的第一端口与所述通用支路的第二端口相连通，所述第二电池加热支路的第二端口与所述发动机冷却回路的第二位置相连通。

可选地，所述冷却系统，还包括：

所述加热控制部件包括第二三通阀，所述第二三通阀的三个阀口中的两个阀口分别与所述发动机冷却回路连通，所述第二三通阀的三个阀口中的另一阀口与所述电池加热支路连通。

可选地，所述冷却系统，还包括：

发动机冷却回路；

热量传输支路，所述热量传输支路的两端分别连接所述发动机冷却回路；

所述加热控制部件包括第二三通阀，所述第二三通阀的三个阀口中的两个阀口分别与所述发动机冷却回路连通，所述第二三通阀的三个阀口中的另一阀口与所述热量传输支路连通；

所述热量传输支路与所述热交换器相连接。

可选地，所述热交换器包括第一热交换器和第二热交换器，所述第一热交换器连接所述废气管道和所述热量传输支路，所述第二热交换器连接热量传输支路和所述电池加热回路。

为解决上述问题，本发明实施例提供一种汽车，包括前述的冷却系统。

与现有技术相比，本发明实施例的技术方案具有以下优点：

本发明实施例所提供的冷却系统，适用于汽车，包括：热交换器；废气管道，与发动机的排气管相连通；电池加热回路，与汽车的电池相连接；所述废气管道和所述电池加热回路均与所述热交换器连通；加热控制部件，设置于所述电池加热回路中，控制所述电池加热回路中的流体流动。本发明实施例所提供的冷却系统，当电池温度值低于某个设定值，加热控制部件可以控制电池加热回路中的流体流动，因电池加热回路和废气管道均与热交换器连通，且废气管道与发动机的排气管连通，从而电池加热回路可以吸收废气管道中的发动机废气的温度，使电池加热回路中流动的液体的温度升高，同时由于电池加热回路与汽车的电池相连接，从而电池加热回路中的液体流经电池时，就可以为电池加热。可以看出，本发明实施例所提供的冷却系统，由于所述废气管道和所述电池加热回路均与所述热交换器连通，电池加热回路中流动的液体可以吸收废气管道内的废气的热量并进而对电池加热，提高了能源利用率，进一步地，由于废气管道内的热量通过与电池加热回路进行热交换后再来加热电池，在热量传输过程中会造成一定的热量损失，降低电池加热回路中所携带的热量，从而能够降低由于废气热量过高对电池寿命造成的损害，且采用废气管道与电池加热回路进行热交换，无需复杂的管道设计，结构简单。

可选方案中，本发明实施例所提供的冷却系统，还包括：电池冷却回路，包括通用支路和电池冷却支路，所述电池设置于所述通用支路中，所述电池冷却支路与所述通用支路的两端口相连通；所述电池加热回路，包括电池加热支路，所述电池加热支路与所述通用支路的两端口相连通。从而，本发明实施例所提供的冷却系统，将电池加热支路与电池冷却回路相连接，使得电池加热回路可以借用电池冷却回路中的动力装置(比如冷却泵)和部分支路，从而一方面可以节约成本，另一方面还可以减小电池加热回路所占中的空间，方便布置。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。

图1是本发明实施例所提供的一种冷却系统的状态示意图；

图2是本发明实施例所提供的另一种冷却系统的状态示意图；

图3是本发明实施例所提供的又一种冷却系统的状态示意图；

图4是图3的另一状态示意图。

其中：1-发动机；2-发动机风扇；3-电池；4-电池风扇；5-催化转化器；6-加热控制部件；10-热交换器；110-第一热交换器；120-第二热交换器；20-废气管道；30-电池冷却回路；31-电池冷却支路；36-通用支路；60-电池加热回路；600-电池加热支路；601-第一电池加热支路；602-第二电池加热支路；100-第一三通阀；200-第二三通阀；300-第三三通阀；400-第四三通阀；40-发动机冷却回路；41-热量传输支路。

具体实施方式

由背景技术可知，当前的冷却系统对电池的加热效果不佳。

为了设计一种冷却系统对低温下的电池加热，本发明实施例提供了一种冷却系统，适用于汽车，包括：热交换器；废气管道，与发动机的排气管相连通；电池加热回路，与汽车的电池相连接；所述废气管道和所述电池加热回路均与所述热交换器连通；加热控制部件，设置于所述电池加热回路中，控制所述电池加热回路中的流体流动。本发明实施例所提供的冷却系统，当电池温度值低于某个设定值，加热控制部件可以控制电池加热回路中的流体流动，因电池加热回路和废气管道均与热交换器连通，且废气管道与发动机的排气管连通，从而电池加热回路可以吸收废气管道中的发动机废气的温度，使电池加热回路中流动的液体的温度升高，同时由于电池加热回路与汽车的电池相连接，从而电池加热回路中的液体流经电池时，就可以为电池加热。可以看出，本发明实施例所提供的冷却系统，由于所述废气管道和所述电池加热回路均与所述热交换器连通，电池加热回路中流动的液体可以吸收废气管道内的废气的热量并进而对电池加热，提高了能源利用率，进一步地，由于废气管道内的热量通过与电池加热回路进行热交换后再来加热电池，在热量传输过程中会造成一定的热量损失，降低电池加热回路中所携带的热量，从而能够降低由于废气热量过高对电池寿命造成的损害，且采用废气管道与电池加热回路进行热交换，无需复杂的管道设计，结构简单。

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

需要说明的是，本说明书所涉及到的指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置必须具有特定的方位，以特定的方位构造，因此不能理解为对本发明的限制。

请参考图1，图1是本发明实施例所提供的一种冷却系统的状态示意图。

如图1所示，本发明实施例所提供的冷却系统，适用于汽车，包括：

热交换器10；

废气管道20，与发动机1的排气管相连通；

电池加热回路60，与汽车的电池3相连接；

所述废气管道20和所述电池加热回路均与所述热交换器10连通；

加热控制部件6，设置于所述电池加热回路60中，控制所述电池加热回路60中的流体流动。

本发明实施例所提供的冷却系统，适用于汽车，可以是混合动力汽车，也可以非混合动力汽车，相应地，对于非混合动力汽车，汽车的电池可以是启动发动机的电池，对于混合动力汽车，汽车的电池既可以是启动发动机的电池，也可以是混合动力汽车中的电动机的电池。

本领域技术人员能够理解的是，废气管道20，是指与发动机1的排气管相连通，且其末端可以连接催化转化器，以对废气进行催化处理，并最终对进行了催化处理后的废气进行排放。

需要说明的是，所述加热控制部件设置于所述电池加热回路中，控制所述电池加热回路中的流体流动，指的是控制所述电池加热回路中的流体是否处于流动状态，当控制电池加热回路的流体流动时，表示电池加热回路工作，当控制电池加热回路的流体静止时，表示电池加热回路停止工作。容易理解的是，加热控制部件控制电池加热回路的流体流动的方式有很多，比如，加热控制部件可以包括流体泵，通过电池加热回路中的流体泵的工作与否来控制电池加热回路中的流体的流动；或者，加热控制部件可以包括电磁阀，通过控制电磁阀的开闭来控制电池加热回路中的流体的流动。

当利用电池加热回路60为电池3加热时，请参考图1，图1中的实心箭头代表电池加热回路60中流体的走向，具体地，电池加热回路中的流体流动方向为：电池3—热交换器10—加热控制部件6—电池3。当然，在其他实施例中，电池加热回路60中流体的走向还可以与图1中的实心箭头的方向相反。

本发明实施例所提供的冷却系统，当电池温度值低于某个设定值，加热控制部件可以控制电池加热回路中的流体流动，因电池加热回路和废气管道均与热交换器连通，且废气管道与发动机的排气管连通，从而电池加热回路可以吸收废气管道中的发动机废气的温度，使电池加热回路中流动的液体的温度升高，同时由于电池加热回路与汽车的电池相连接，从而电池加热回路中的液体流经电池时，就可以为电池加热。可以看出，本发明实施例所提供的冷却系统，由于所述废气管道和所述电池加热回路均与所述热交换器连通，电池加热回路中流动的液体可以吸收废气管道内的废气的热量并进而对电池加热，提高了能源利用率，进一步地，由于废气管道内的热量通过与电池加热回路进行热交换后再来加热电池，在热量传输过程中会造成一定的热量损失，降低电池加热回路中所携带的热量，从而能够降低由于废气热量过高对电池寿命造成的损害，且采用废气管道与电池加热回路进行热交换，无需复杂的管道设计，结构简单。

请结合图1参考图2，图2是本发明实施例所提供的另一种冷却系统的状态示意图。在一种具体实施例中，所述冷却系统，还包括：

电池冷却回路30，包括通用支路36和电池冷却支路31，所述电池3设置于所述通用支路36中，所述电池冷却支路31与所述通用支路36的两端口相连通；

所述电池加热回路(图2中粗箭头形成的回路，图2中未以标号示出)，包括电池加热支路600，所述电池加热支路600与所述通用支路36的两端口相连通。

通过将电池加热支路600与电池冷却回路30相连接，使得电池加热回路可以借用电池冷却回路30中的动力装置(比如冷却泵)和部分支路，从而一方面可以节约成本，另一方面还可以减小电池加热回路所占中的空间，方便布置。

如图2所示，在一种具体实施例中，为了简化实现对电池加热回路的中流体的控制，所述加热控制部件包括第一三通阀100，所述第一三通阀100的三个阀口分别与所述加热电池支路、电池冷却支路31和通用支路36连通。

当电池3需要加热时，第一三通阀100关闭电池冷却支路31，连通电池加热支路600和通用支路36，电池加热回路导通，电池加热回路中的流体经换热器吸收废气管路中的热量，并携带至电池处，以加热电池；当电池3需要冷却时，第一三通阀100关闭电池加热支路600，连通电池冷却支路31和通用支路36，电池冷却回路30导通，电池冷却回路30中的流体经电池风扇4将流体中携带的电池的热量带走，以冷却电池。可见，通过第一三通阀100控制电池加热回路和电池冷却回路30的切换，简单便捷。

请结合图2参考图3和图4，在一种具体实施例中，所述冷却系统，还包括：

发动机冷却回路40；

所述电池加热支路600包括第一电池加热支路601和第二电池加热支路602，所述第一电池加热支路601的第一端口与所述通用支路36的第一端口相连通，所述第一电池加热支路601的第二端口与所述发动机冷却回路40的第一位置相连通，所述第二电池加热支路602的第一端口与所述通用支路36的第二端口相连通，所述第二电池加热支路602的第二端口与所述发动机冷却回路40的第二位置相连通。

需要说明的是，所述第一电池加热支路601的第二端口与所述发动机冷却回路40的第一位置相连通，所述第二电池加热支路602的第一端口与所述通用支路36的第二端口相连通，指的是第一电池加热支路601的第二端口和第二电池加热支路602的第二端口分别连接发动机冷却回路的不同位置。

通过将电池加热支路600与发动机冷却回路40相连接，且电池加热支路600还同时与通用支路36相连接，从而，电池加热支路600，通用支路36以及发动机冷却回路40的部分支路之间可以形成电池加热回路，该电池加热回路可利用废气管道20的热量和发动机冷却回路40的热量为电池加热，进一步提高了能源利用率，且仅需增加两条电池加热支路600分别连通电池冷却回路30和发动机冷却回路40，进一步简化了结构，简单易行。

容易理解的是，发动机冷却回路40是通过多个发动机冷却支路组成发动机冷却回路40。

为便于描述，以图1和图4中细箭头代表发动机冷却回路40中流体的走向，粗箭头代表电池冷却回路30中流体的走向为例进行说明，当然，发动机冷却回路40中的流体走向可以是与细箭头方向相反的方向，电池冷却回路30中的流体走向还可以是与粗箭头的方向相反的方向。

继续参考图3和图4，在一种具体实施例中，所述加热控制部件包括第二三通阀200，所述第二三通阀200的三个阀口中的两个阀口分别与所述发动机冷却回路40连通，所述第二三通阀200的三个阀口中的另一阀口与所述电池加热支路600(示于图1)连通。

当电池3需要加热时，第一三通阀100关闭电池冷却支路31，连通电池加热支路600和通用支路31，电池加热回路导通，电池加热回路中的流体经换热器吸收废气管路中的热量，并携带至电池处，以加热电池；当电池3需要冷却时，第一三通阀100关闭电池加热支路600，连通电池冷却支路31和通用支路31，电池冷却回路30导通，电池冷却回路30中的流体经电池风扇4将流体中携带的电池的热量带走，以冷却电池。可见，通过第一三通阀5100控制电池加热回路和电池冷却回路30的切换，简单便捷。

如图3所示，当电池3温度低于设定值时，第二三通阀200关闭发动机冷却回路40，连通电池加热支路600(包括第一电池加热支路601和第二电池加热支路602)和通用支路36，同时第一三通阀100连通电池加热支路600和通用支路36，在电池加热支路600，通用支路36以及发动机冷却回路40的部分支路之间组成电池加热回路以加热电池3；当电池3温度不低于设定值时，如图4所示，第二三通阀200关闭电池加热支路600，发动机冷却回路导通，发动机冷却回路中的流体流经发动机风扇将流体中携带的发动机的热量带走，以冷却发动机。可见，通过第二三通阀200控制电池加热回路和发动机冷却回路40的切换，简单便捷。

下面以图3和图4为例，对该冷却系统的工作过程进行详细的描述。

参考图3，当电池3温度低于某一设定值时，第一三通阀100断开电池冷却回路30，连通第一电池加热支路601，第二三通阀200断开发动机冷却回路40，连通第一电池加热支路601，从而通用支路36，第一电池加热支路601以及发动机冷却支路之间组成电池加热回路，电池加热回路中的流体流动方向为：发动机1—第二三通阀200——第一电池加热支路601—热交换器10——第一电池加热支路601——第一三通阀100—电池3—第二电池加热支路602—发动机风扇2——发动机1，如此循环，从而利用废气管道20的热量以及发动机冷却回路40的流体为电池3加热。

参考图4，当电池3温度高于某一设定值时，第一三通阀100断开第一电池加热支路601，第二三通阀200断开第一电池加热支路601，此时第二三通阀200连通发动机冷却回路40，第一三通阀100连通电池冷却回路30。发动机冷却回路40中的流体流动方向为：发动机1—第二三通阀200—发动机风扇2—发动机1，如此循环，从而完成为发动机1的冷却。电池冷却回路30中的流体流动方向为：电池3—通用支路36—电池冷却支路31—电池风扇4—电池冷却支路31—第一三通阀100—通用支路36—电池3。

当然，在其他实施例中，第二电池加热支路602的两端也可以设置三通阀(图中未以标号示出)，从而更便于管道的之间的连接且更便于管道之间的控制。

需要说明的是，为便于描述，以第一三通阀连通第一电池加热支路和电池冷却回路，第二三通阀连通第一电池加热支路为例进行说明，在其他实施例中，第一三通阀还可以是连通第二电池加热支路和电池冷却回路，第二三通阀也可以是连通第二电池加热支路和发动机冷却回路。

请继续参考图2，图2是本发明实施例所提供的冷却系统的另一状态示意图。

如图2所示，在一种具体实施例中，所述冷却系统，还包括：

发动机冷却回路40；

热量传输支路41，所述热量传输支路41的两端分别连接所述发动机冷却回路40；

所述加热控制部件包括第二三通阀200，所述第二三通阀200的三个阀口中的两个阀口分别与所述发动机冷却回路40连通，所述第二三通阀200的三个阀口中的另一阀口与所述热量传输支路41连通；

所述热量传输支路41与所述热交换器10相连接。

下面以图2为例，对该冷却系统的工作过程进行详细的描述。

当电池3温度低于某一设定值时，第二三通阀200断开发动机冷却回路40，连通发动机冷却支路和热量传输支路41，发动机冷却支路和热量传输支路41组成闭合回路，流体流动方向为：发动机1—第二三通阀200—热量传输支路41—热交换器10—热量传输支路41—发动机风扇2—发动机1，同时，第一三通阀100断开电池冷却回路30，连通电池加热支路600和通用支路36组成电池加热回路，流体流动方向(如图2中的粗箭头所示)为：电池3—通用支路36—热交换器10——第一三通阀100—电池加热支路600—通用支路36—电池3，由于热交换器10同时连接热量传输支路41和废气管道20，当流体流经热量传输支路41时，会与废气管道20进行热量交换，从而废气管道20的热量便传递给热量传输支路41的流体。由于热量传输支路41和通用支路36均连通热交换器10，当电池加热回路中的流体流经热交换器10时，可以与热量传输支路41的流体进行热量交换，废气管道20和热量传输支路41的热量便传递给电池加热支路600。

当然，在其他实施例中，热量传输支路41和发动机冷却回路40之间还可以设置第四三通阀400，第四三通阀400的一个阀口连接热量传输支路41，第四三通阀400的其余两个阀口连接发动机冷却回路40。第二三通阀200和第四三通阀400分别设置于热量传输支路41的两端。同理，电池加热支路600和通用支路36之间还可以设置第三三通阀300，第三三通阀300的一个阀口连接电池加热支路600，第三三通阀300的剩余两个阀口连接电池冷却回路30，第一三通阀100和第三三通阀300分别设置于电池加热支路600的两端。

热量传输支路41能够与发动机冷却回路40的部分支路组成热量传输回路，且由于热量传输支路41与热交换器10相连接，同时所述废气管道20和所述电池加热回路均与所述热交换器10连通，故热量传输支路41和电池加热回路之间可以进行热量交换，从而，当需要对电池3进行加热时，第二三通阀200断开发动机冷却回路40，连通热量传输支路41和发动机冷却回路40的部分之路之间组成热量传输回路，通过热量传输回路和电池加热回路之间的热交换实现对电池的加热；当需要对电池3进行冷却时，第二三通阀200断开热量传输支路41，连通发动机冷却回路40，同时第一三通阀100连通电池冷却回路30，通过电池冷却回路30冷却电池3。可见，第二三通阀200的设置能够控制发动机冷却回路40和热量传输支路41之间的切换，简单便捷。进一步地，电池加热回路和热量传输回路之间可以更换不同的冷却液，从而更有针对性的控制电池的温度，增加了冷却的可选择性。

继续参考图2，在一种具体实施例中，所述热交换器10包括第一热交换器110和第二热交换器120，所述第一热交换器110连接所述废气管道20和所述热量传输支路41，所述第二热交换器120连接热量传输支路41和所述电池加热回路。当然，在其他实施例中，热交换器10的数量可以是一个，热交换器10可以同时连通废气管道20，通用支路36和热量传输支路41。

通过设置第一热交换器110和第二热交换器120，通过二次热量交换，能够进一步降低电池加热回路中所携带的热量，从而能够降低由于废气热量过高对电池寿命造成的损害，在保证电池加热的基础上也便于管道的布置。

本发明实施例还提供一种汽车，包括前述的冷却系统，本发明实施例所提供的汽车，当电池温度值低于某个设定值，加热控制部件可以控制电池加热回路中的流体流动，因电池加热回路和废气管道均与热交换器连通，且废气管道与发动机的排气管连通，从而电池加热回路可以吸收废气管道中的发动机废气的温度，使电池加热回路中流动的液体的温度升高，同时由于电池加热回路与汽车的电池相连接，从而电池加热回路中的液体流经电池时，就可以为电池加热。可以看出，本发明实施例所提供的冷却系统，由于所述废气管道和所述电池加热回路均与所述热交换器连通，电池加热回路中流动的液体可以吸收废气管道内的废气的热量并进而对电池加热，提高了能源利用率，进一步地，由于废气管道内的热量通过与电池加热回路进行热交换后再来加热电池，在热量传输过程中会造成一定的热量损失，降低电池加热回路中所携带的热量，从而能够降低由于废气热量过高对电池寿命造成的损害，且采用废气管道与电池加热回路进行热交换，无需复杂的管道设计，结构简单。

虽然本发明实施例披露如上，但本发明并非限定于此。任何本领域技术人员，在不脱离本发明的精神和范围内，均可作各种更动与修改，因此本发明的保护范围应当以权利要求所限定的范围为准。