混合動力汽車的智能電池加熱系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種混合動力汽車的智能電池加熱系統(tǒng)。該智能電池加熱系統(tǒng)包括：尾氣分流器，該尾氣分流器的出氣端具有兩個分流出氣口，一個分流出氣口直接與大氣連通，另一個分流出氣口設(shè)置有加熱器進(jìn)氣空氣濾清器；加熱器，其具有尾氣進(jìn)氣口、尾氣出氣口、冷空氣進(jìn)氣口和熱空氣出氣口，所述尾氣進(jìn)氣口與加熱器進(jìn)氣空氣濾清器連通，所述熱空氣出氣口與電池包進(jìn)氣口連通；以及冷空氣進(jìn)氣空氣濾清器，其出氣端具有兩個空氣出氣口，其中一個空氣出氣口與所述加熱器的冷空氣進(jìn)氣口連通；另一個空氣出氣口通過設(shè)置有空氣切斷閥的支路繞過加熱器直接連通至電池包進(jìn)氣口。該智能電池加熱系統(tǒng)能極大地提高電池加熱速度的同時避免了能量消耗。
【專利說明】
混合動力汽車的智能電池加熱系統(tǒng)
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及混合動力汽車領(lǐng)域，特別涉及一種混合動力汽車的智能電池加熱系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]電池作為混合動力汽車的重要零部件，其良好的工作狀態(tài)是混合動力汽車正常運(yùn)行、經(jīng)濟(jì)性的必要條件；電池正常運(yùn)行的重要條件之一就是電池工作溫度，電池工作溫度太高或太低都會影響電池的充放電能力、可靠性和壽命;但在寒冷地區(qū)，比如我國東北地區(qū)冬天，自不作任何處理的情況下，電池在正常氣溫條件下，充放電功率幾乎為零，混合動力汽車失去了“混合”的意義。
[0003]現(xiàn)有的電池加熱技術(shù)方案為電池內(nèi)部直接加熱:在電池包內(nèi)部，在電池單體表面分布發(fā)熱原件，通過消耗整車電池本身的能量來對電池單體表面進(jìn)行加熱，這種加熱方式存在技術(shù)缺點(diǎn):
[0004]1、加熱效果不理想，內(nèi)部直接加熱速度非常慢，必須提前一個小時對電池進(jìn)行加熱，實(shí)用性差；
[0005]2、電池內(nèi)部直接加熱，有燒壞單體及導(dǎo)致自燃的風(fēng)險；
[0006]3、消耗整車自身能量，影響整車的經(jīng)濟(jì)性；
[0007]4、在電池環(huán)境溫度不允許電池充放電的條件下，電池放電給自身加熱，影響電池可靠性及壽命。
[0008]公開于該【背景技術(shù)】部分的信息僅僅旨在增加對本發(fā)明的總體背景的理解，而不應(yīng)當(dāng)被視為承認(rèn)或以任何形式暗示該信息構(gòu)成已為本領(lǐng)域一般技術(shù)人員所公知的現(xiàn)有技術(shù)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0009]本發(fā)明的目的在于提供一種結(jié)構(gòu)簡單合理的混合動力汽車的智能電池加熱系統(tǒng)，該混合動力汽車的智能電池加熱系統(tǒng)通過利用正常暖機(jī)過程中發(fā)動機(jī)產(chǎn)生的尾氣對電池包進(jìn)氣進(jìn)行加熱，能極大地提高電池加熱速度的同時避免了其他加熱方式的能量消耗，也排除了其他加熱方式給電池包帶來的可靠性、自燃等風(fēng)險。
[0010]為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供了一種混合動力汽車的智能電池加熱系統(tǒng)，該混合動力汽車的智能電池加熱系統(tǒng)包括:尾氣分流器，其進(jìn)氣端為發(fā)動機(jī)排氣的分流進(jìn)氣口，該尾氣分流器的出氣端具有兩個分流出氣口，一個分流出氣口直接與大氣連通，另一個分流出氣口設(shè)置有加熱器進(jìn)氣空氣濾清器;加熱器，其具有尾氣進(jìn)氣口、尾氣出氣口、冷空氣進(jìn)氣口和熱空氣出氣口，所述尾氣進(jìn)氣口與加熱器進(jìn)氣空氣濾清器連通，所述熱空氣出氣口與電池包進(jìn)氣口連通，所述尾氣進(jìn)氣口設(shè)置有第一溫度傳感器，所述尾氣出氣口設(shè)置有第二溫度傳感器，所述加熱器內(nèi)設(shè)置有第五溫度傳感器；以及冷空氣進(jìn)氣空氣濾清器，其出氣端具有兩個空氣出氣口，其中一個空氣出氣口與所述加熱器的冷空氣進(jìn)氣口連通，并設(shè)置有第三溫度傳感器;另一個空氣出氣口通過設(shè)置有空氣切斷閥的支路繞過加熱器直接連通至電池包進(jìn)氣口，所述電池包進(jìn)氣口設(shè)置有第四溫度傳感器。
[0011 ]優(yōu)選地，上述技術(shù)方案中，電池包進(jìn)氣口設(shè)置有電池風(fēng)扇。
[0012]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有如下有益效果:該混合動力汽車的智能電池加熱系統(tǒng)通過利用正常暖機(jī)過程中發(fā)動機(jī)產(chǎn)生的尾氣對電池包進(jìn)氣進(jìn)行加熱，能極大地提高電池加熱速度的同時避免了其他加熱方式的能量消耗，也排除了其他加熱方式給電池包帶來的可靠性、自燃等風(fēng)險。
【附圖說明】
[0013]圖1為本發(fā)明的混合動力汽車的智能電池加熱系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0014]圖2為本發(fā)明的混合動力汽車的智能電池加熱系統(tǒng)的加熱器的加熱原理示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0015]下面結(jié)合附圖，對本發(fā)明的【具體實(shí)施方式】進(jìn)行詳細(xì)描述，但應(yīng)當(dāng)理解本發(fā)明的保護(hù)范圍并不受【具體實(shí)施方式】的限制。
[0016]除非另有其它明確表示，否則在整個說明書和權(quán)利要求書中，術(shù)語“包括”或其變換如“包含”或“包括有”等等將被理解為包括所陳述的元件或組成部分，而并未排除其它元件或其它組成部分。
[0017]如圖1所示，根據(jù)本發(fā)明【具體實(shí)施方式】的混合動力汽車的智能電池加熱系統(tǒng)的具體結(jié)構(gòu)包括:尾氣分流器1、加熱器進(jìn)氣空氣濾清器2、加熱器3、冷空氣進(jìn)氣空氣濾清器4。其中，發(fā)動機(jī)排氣經(jīng)過尾氣分流器I，控制系統(tǒng)根據(jù)加熱需求情況發(fā)出指令，尾氣分流器根據(jù)指令進(jìn)行流量分配:一部分尾氣正常排向大氣；另一部分經(jīng)過加熱器進(jìn)氣空氣濾清器2流向加熱器3將加熱器3的加熱片加熱，而新鮮的冷空氣經(jīng)過冷空氣進(jìn)氣空氣濾清器4流入加熱器3的加熱片進(jìn)行加熱，再通過電池風(fēng)扇6進(jìn)入電池包5進(jìn)行加熱。該混合動力汽車的智能電池加熱系統(tǒng)通過利用正常暖機(jī)過程中發(fā)動機(jī)產(chǎn)生的尾氣對電池包進(jìn)氣進(jìn)行加熱，能極大地提高電池加熱速度的同時避免了其他加熱方式的能量消耗，也排除了其他加熱方式給電池包帶來的可靠性、自燃等風(fēng)險。
[0018]具體來講，尾氣分流器I的進(jìn)氣端為發(fā)動機(jī)排氣的分流進(jìn)氣口，發(fā)動機(jī)高溫尾氣通過該進(jìn)氣口進(jìn)入尾氣分流器I進(jìn)行分流。尾氣分流器I的出氣端具有兩個分流出氣口，一個分流出氣口直接與大氣連通，使得一部分尾氣正常排向大氣；另一個分流出氣口通過加熱器進(jìn)氣空氣濾清器與加熱器3連通，使得另一部分尾氣經(jīng)過加熱器進(jìn)氣空氣濾清器2流向加熱器3將加熱器3的加熱片加熱。尾氣分流器機(jī)械結(jié)構(gòu)上默認(rèn)進(jìn)入加熱器的尾氣量為O。
[0019]加熱器3具有尾氣進(jìn)氣口、尾氣出氣口、冷空氣進(jìn)氣口和熱空氣出氣口。其中，尾氣進(jìn)氣口通過加熱器進(jìn)氣空氣濾清器與尾氣分流器I的另一個分流出氣口連通，使得另一部分尾氣經(jīng)過加熱器進(jìn)氣空氣濾清器2流向加熱器3將加熱器3的加熱片加熱，再經(jīng)尾氣出氣口排出。熱空氣出氣口與電池包進(jìn)氣口連通，電池風(fēng)扇6設(shè)置在該電池包進(jìn)氣口，新鮮的冷空氣流入加熱器3的加熱片11進(jìn)行加熱，再通過電池風(fēng)扇6進(jìn)入的電池包進(jìn)氣口對電池包5進(jìn)行加熱。尾氣進(jìn)氣口設(shè)置有第一溫度傳感器7，尾氣出氣口設(shè)置有第二溫度傳感器8 ο加熱器3內(nèi)設(shè)置有第五溫度傳感器13。
[0020]冷空氣進(jìn)氣空氣濾清器4的出氣端具有兩個空氣出氣口，其中一個空氣出氣口與加熱器3的冷空氣進(jìn)氣口連通，并設(shè)置有第三溫度傳感器9。另一個空氣出氣口通過設(shè)置有空氣切斷閥10的支路繞過加熱器3直接連通至電池包進(jìn)氣口，加熱器的加熱原理見圖2;新鮮的冷空氣可以經(jīng)過冷空氣進(jìn)氣空氣濾清器4流入加熱器3的加熱片11進(jìn)行加熱，再通過電池風(fēng)扇6進(jìn)入的電池包進(jìn)氣口對電池包5進(jìn)行加熱。電池包進(jìn)氣口設(shè)置有第四溫度傳感器12。隨著電池管理系統(tǒng)(BMS)反饋的電池溫度逐漸接近正常值，尾氣分流器控制進(jìn)入加熱器的尾氣量逐漸減少至O;電池管理系統(tǒng)控制退出加熱模式，并打開空氣切斷閥10，使得新鮮的冷空氣直接通過電池風(fēng)扇6進(jìn)入電池包5。
[0021 ]該混合動力汽車的智能電池加熱系統(tǒng)的控制原理:
[0022]1、控制器根據(jù)電池管理系統(tǒng)(BMS)反饋的溫度，來決定是否進(jìn)入加熱模式;進(jìn)入加熱模式時，將空氣切斷閥關(guān)閉，正常情況下默認(rèn)打開；
[0023]2、進(jìn)入加熱模式后，根據(jù)目標(biāo)溫度與實(shí)際溫度的溫差來決定進(jìn)入加熱器尾氣的流量；
[0024]3、控制系統(tǒng)根據(jù)第一溫度傳感器7、第二溫度傳感器8、第三溫度傳感器9、第四溫度傳感器12和第五溫度傳感器13的反饋進(jìn)行控制:
[0025]a)第一溫度傳感器7、第二溫度傳感器8的溫差越大，尾氣分流器會控制越多的尾氣進(jìn)入加熱器;反之，則減小甚至關(guān)閉進(jìn)入加熱器的尾氣量；
[0026]b)第四溫度傳感器12、第三溫度傳感器9的溫差越大，尾氣分流器會控制越多的尾氣進(jìn)入加熱器;反之，則減小甚至關(guān)閉進(jìn)入加熱器的尾氣量；
[0027]c)當(dāng)?shù)谒臏囟葌鞲衅?2的溫度升高，尾氣分流器會漸漸減少甚至關(guān)閉進(jìn)入加熱器的尾氣；
[0028]d)當(dāng)?shù)谖鍦囟葌鞲衅?3的溫度升高，尾氣分流器會漸漸減少甚至關(guān)閉進(jìn)入加熱器的尾氣；
[0029]隨著BMS反饋的電池溫度逐漸接近正常值，尾氣分流器控制進(jìn)入加熱器的尾氣量逐漸減少至O;退出加熱模式，打開空氣切斷閥；
[0030]該混合動力汽車的智能電池加熱系統(tǒng)利用空氣間接加熱，且利用控制器的對溫度的監(jiān)測，加熱過程的安全性高;加熱速度快，熱空氣直接掃氣式地給整個電池包空間快速加熱，比原來點(diǎn)式地加熱要有絕對的速度優(yōu)勢;利用正常暖機(jī)過程的尾氣加熱，不額外消耗整車的能量，具有更好的經(jīng)濟(jì)性;避免在電池不合適工作的條件下進(jìn)行放電，提高電池的可靠性。
[0031]綜上，該混合動力汽車的智能電池加熱系統(tǒng)通過利用正常暖機(jī)過程中發(fā)動機(jī)產(chǎn)生的尾氣對電池包進(jìn)氣進(jìn)行加熱，能極大地提高電池加熱速度的同時避免了其他加熱方式的能量消耗，也排除了其他加熱方式給電池包帶來的可靠性、自燃等風(fēng)險。
[0032]前述對本發(fā)明的具體示例性實(shí)施方案的描述是為了說明和例證的目的。這些描述并非想將本發(fā)明限定為所公開的精確形式，并且很顯然，根據(jù)上述教導(dǎo)，可以進(jìn)行很多改變和變化。對示例性實(shí)施例進(jìn)行選擇和描述的目的在于解釋本發(fā)明的特定原理及其實(shí)際應(yīng)用，從而使得本領(lǐng)域的技術(shù)人員能夠?qū)崿F(xiàn)并利用本發(fā)明的各種不同的示例性實(shí)施方案以及各種不同的選擇和改變。本發(fā)明的范圍意在由權(quán)利要求書及其等同形式所限定。
【主權(quán)項】
1.一種混合動力汽車的智能電池加熱系統(tǒng)，其特征在于，包括: 尾氣分流器，其進(jìn)氣端為發(fā)動機(jī)排氣的分流進(jìn)氣口，該尾氣分流器的出氣端具有兩個分流出氣口，一個分流出氣口直接與大氣連通，另一個分流出氣口設(shè)置有加熱器進(jìn)氣空氣濾清器； 加熱器，其具有尾氣進(jìn)氣口、尾氣出氣口、冷空氣進(jìn)氣口和熱空氣出氣口，所述尾氣進(jìn)氣口與加熱器進(jìn)氣空氣濾清器連通，所述熱空氣出氣口與電池包進(jìn)氣口連通，所述尾氣進(jìn)氣口設(shè)置有第一溫度傳感器，所述尾氣出氣口設(shè)置有第二溫度傳感器，所述加熱器內(nèi)設(shè)置有第五溫度傳感器；以及 冷空氣進(jìn)氣空氣濾清器，其出氣端具有兩個空氣出氣口，其中一個空氣出氣口與所述加熱器的冷空氣進(jìn)氣口連通，并設(shè)置有第三溫度傳感器；另一個空氣出氣口通過設(shè)置有空氣切斷閥的支路繞過加熱器直接連通至電池包進(jìn)氣口，所述電池包進(jìn)氣口設(shè)置有第四溫度傳感器。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的混合動力汽車的智能電池加熱系統(tǒng)，其特征在于，所述電池包進(jìn)氣口設(shè)置有電池風(fēng)扇。
【文檔編號】H01M10/625GK105895997SQ201610415544
【公開日】2016年8月24日
【申請日】2016年6月14日
【發(fā)明人】陳紅權(quán), 毛正松, 邱劍, 吳苾曜, 李培輝, 張松, 余大中, 王兵杰, 王東棟, 程靜
【申請人】廣西玉柴機(jī)器股份有限公司