CN101844501A - 一种电动汽车余热利用系统 - Google Patents

Abstract

一种电动汽车余热利用系统，包括水冷头、变速箱换热器、水箱散热器、车内水箱散热器、油泵、水泵、电加热器、电动机、逆变器、变压器、压缩机控制器、变速箱和蓄电池。系统将电动汽车上逆变器、变压器、压缩机控制器和变速箱的散热吸收收集起来，在气温低的时候里给蓄电池保温使其总在适宜温度下稳定工作和给车内环境保温保持乘员舒适性，在气温高的时候统一经水箱散热器散发掉，保持系统运行的稳定。整个系统仅油泵和水泵耗费少量电能，不仅节约能源，提高能源利用率，而且有利于环境保护，结构简单、性能可靠，具有显著的经济效益和社会效益，对当今社会意义重大。

Description

一种电动汽车余热利用系统

技术领域

本发明涉及的是一种汽车部件技术装置，特别一种电动汽车余热利用系统。

背景技术

电动汽车是指以车载电源为动力，用电机驱动车轮行驶，符合道路交通、安全法规各项要求的车辆。电动汽车的优点是：它本身不排放污染大气的有害气体，即使按所耗电量换算为发电厂的排放，除硫和微粒外，其它污染物也显著减少，由于电厂大多建于远离人口密集的城市，对人类伤害较少，而且电厂是固定不动的，集中的排放，清除各种有害排放物较容易，也已有了相关技术。由于电力可以从多种一次能源获得，如煤、核能、水力、风力、光、热等，解除人们对石油资源日见枯竭的担心。电动汽车还可以充分利用晚间用电低谷时富余的电力充电，使发电设备日夜都能充分利用，大大提高其经济效益。有关研究表明，同样的原油经过粗炼，送至电厂发电，经充入电池，再由电池驱动汽车，其能量利用效率比经过精炼变为汽油，再经汽油机驱动汽车高，因此有利于节约能源和减少二氧化碳的排量，正是这些优点，使电动汽车的研究和应用成为汽车工业的一个“热点”。

但是电动汽车还可以做到更好，电动汽车上需要散热的装置有电动机、逆变器、变压器、压缩机控制器、变速箱等，我们可以将这些装置的散热收集起来加以利用，比如在气温低的时候里给蓄电池保温使其总在适宜温度下稳定工作和给车内环境保温保持乘员舒适性，在气温高的时候可以统一经散热器散发掉，保持系统运行的稳定，这样即节能又环保，使电动汽车更加完美，对当今社会意义重大。

发明内容

为了克服现有技术的缺陷和不足，本发明设计了一种电动汽车余热利用系统。电动汽车余热利用系统以水为工质用水冷头和换热器将电动汽车上电动机、逆变器、变压器、压缩机控制器和变速箱的散热吸收收集起来，在气温低的时候里给蓄电池保温使其总在适宜温度下稳定工作和给车内环境保温保持乘员舒适性，在气温高的时候可以统一经散热器散发掉，保持系统运行的稳定，整个装置结构简单、性能可靠、节能环保。

本发明是通过下述技术方案实现：

一种电动汽车余热利用系统，包括水冷头、变速箱换热器、水箱散热器、车内水箱散热器、油泵、水泵、电加热器、电动机、逆变器、变压器、压缩机控制器、变速箱和蓄电池。电动机和蓄电池均为水冷式的。

本发明采用了水冷头，分别将水冷头的吸热面贴在逆变器、变压器、压缩机控制器的散热面上，用水管将它们与蓄电池、电动机、变速箱换热器、阀门、水箱散热器、水泵串联起来形成向车外散热的水循环回路，为系统散热回路。

而将车内水箱散热器与水箱散热器并联，与各水冷头、蓄电池、电动机、变速箱换热器、阀门、水泵串联起来形成向车内散热的水循环回路，为系统加热回路。

将变速箱与油泵和变速箱换热器以管道相连，形成变速箱冷凝油循环回路，为变速箱散热回路。电加热器并装在车内换热器旁，已备气温极低时使用。

在所述车内水箱散热器、水箱散热器与电动机之间分别设置有第一阀门和第二阀门。

所述水冷头，为一方形扁平装置，内有弯曲的流水通道，一面为吸热面，贴在装置表面可吸热。

所述换热器，为一热交换装置，使通过其的不同物质通过热交换将热能高的物质热能降低，热能低的物质热能提高。

所述逆变器、变压器、压缩机控制器，均为电动汽车必备的固定散热的电路集成装置。

所述电加热器，为一通电后可给空气加热的装置，是当今大部分汽车冬天采暖必备装置。

所述系统散热回路和系统加热回路的工质为水，变速箱散热回路的工质为变速箱冷凝油。

电动汽车发动后本系统启动，水泵和油泵同时启动，油和水同时开始在各自的回路里循环。气温高时车内水箱散热器前的阀门关闭，系统内的水经水泵出发通入到蓄电池内给其保温，吸收其产生的热量带走，流出蓄电池的水又依次流过贴在逆变器、变压器、压缩机控制器上的水冷头，将它们产生的热量带走，再经过变速箱换热器与变速箱冷凝油换热将变速箱的散热也带走，再流入电动机将其散的热量吸收，流出电动机的水最后流入水箱散热器将热量散发到车外空气中，流出水箱散热器的水又被水泵抽入蓄电池继续循环，如此形成系统散热回路。油泵不停的将变速箱中的冷凝油抽入变速箱换热器与散热回路中的水换热，换热后的冷凝油进入变速箱吸热后又被油泵抽入变速箱换热器继续换热循环，如此形成变速箱冷凝油的循环回路。气温低时水箱散热器前的阀门关闭，系统内的水经水泵出发通入到蓄电池内给其保温，给其提供热量，流出蓄电池的水又依次流过贴在逆变器、变压器、压缩机控制器上的水冷头，将它们产生的热量带走，再经过变速箱换热器与变速箱冷凝油换热将变速箱的散热也带走，再流入电动机将其散的热量吸收，流出电动机的水最后流入车内水箱散热器，将热量散发到车内空气中，给车内环境保温保持乘员舒适性，流出车内换热器的水又被水泵抽入蓄电池继续循环，如此形成系统加热回路。在气温极低时，系统加热回路无法保持车内环境温度，并装在车内换热器旁的电加热器开始工作给车内空气加热，保证车内环境保温保持了乘员舒适性。如此继续循环，直到电动汽车停止。整个装置结构简单、性能可靠、节能环保。

本发明的有益效果是，电动汽车余热利用系统将电动汽车上电动机、逆变器、变压器、压缩机控制器和变速箱的散热吸收收集起来，在气温低的时候里给蓄电池保温使其总在适宜温度下稳定工作和给车内环境保温保持乘员舒适性，在气温高的时候统一经水箱散热器散发掉，保持系统运行的稳定。整个系统仅油泵和水泵耗费少量电能，不仅节约了能源，提高了能源利用率，而且有利于环境保护，结构简单、性能可靠，具有显著的经济效益和社会效益，对当今社会意义重大。

附图说明

图1为本发明结构示意图

图2为本发明水冷头结构示意图

具体实施方式

如图1所示，本电动汽车余热利用系统包括：变速箱1、油泵2、变速箱换热器3、电动机4、第一阀门5、第二阀门6、水箱散热器7、车内水箱散热器8、压缩机控制器9、第一水冷头10、变压器11、第二水冷头12、逆变器13、第三水冷头13、蓄电池15、电加热器16和水泵17。

所述第一至第三水冷头10、12和14的吸热面分别贴在逆变器13、变压器11、压缩机控制器9的散热面上，用水管将它们与蓄电池15、电动机4、变速箱换热器3、阀门5、水箱散热器7、水泵17串联起来形成向车外散热的水循环回路，串联顺序如图1，为系统散热回路。

所述车内水箱散热器8与水箱散热器7并联，与第一至第三水冷头10、12、14、蓄电池15、电动机4、变速箱换热器3、第二阀门6、水泵17串联起来形成向车内散热的水循环回路，为系统加热回路。

所述变速箱1与油泵2和变速箱换热器3以管道相连，形成变速箱冷凝油循环回路，为变速箱散热回路。电加热器16并装在车内水箱散热器8旁，已备气温极低时使用。

参见图2，水冷头为一方形扁平装置，内有弯曲的流水通道19，其一面为吸热面，贴在装置表面，两端有进水口18和出水口20，冷却液从进水口18进入，在水道中循环冷却后，从出水口20流出，将热量带走。

电动汽车发动后本系统启动，水泵16和油泵2同时启动，油和水同时开始在各自的回路里循环。气温高时车内水箱散热器8前的第二阀门6关闭，系统内的水经水泵16出发通入到蓄电池15内给其保温，吸收其产生的热量带走，流出蓄电池15的水又依次流过贴在逆变器13、变压器11、压缩机控制器9上的第一至第三水冷头9、11、13，将它们产生的热量带走，再经过变速箱换热器3与变速箱冷凝油换热将变速箱1的散热也带走，再流入电动机4将其散的热量吸收，流出电动机4的水最后流入水箱散热器7将热量散发到车外空气中，流出水箱散热器7的水又被水泵17抽入蓄电池15继续循环，如此形成系统散热回路。油泵2不停的将变速箱1中的冷凝油抽入变速箱换热器3与散热回路(或加热回路)中的水换热，换热后的冷凝油进入变速箱1吸热后又被油泵2抽入变速箱换热器3继续换热循环，如此形成变速箱冷凝油的循环回路。气温低时水箱散热器7前的第一阀门5关闭，系统内的水经水泵17出发通入到蓄电池15内给其保温，给其提供热量，流出蓄电池15的水又依次流过贴在逆变器13、变压器11、压缩机控制器9上的第一至第三水冷头10、12、14，将它们产生的热量带走，再经过变速箱换热器3与变速箱冷凝油换热将变速箱1的散热也带走，再流入电动机4将其散的热量吸收，流出电动机4的水最后流入车内水箱散热器8，将热量散发到车内空气中，给车内环境保温，保持乘员舒适性，流出车内水箱散热器8的水又被水泵17抽入蓄电池继续循环，如此形成系统加热回路。在气温极低时，系统加热回路无法保持车内环境温度，并装在车内水箱散热器8旁的电加热器16开始工作给车内空气加热，保证车内环境保温保持了乘员舒适性。如此继续循环，直到电动汽车停止。整个系统中只有油泵2和水泵17耗费少量电能，最大限度的节约了能源，提高了能源利用率，而且有利于环境保护，对当今社会意义重大。

Claims (3)

1.一种电动汽车余热利用系统，其特征在于：所述系统包括变速箱(1)、油泵(2)、变速箱换热器(3)、电动机(4)、第一和第二阀门(5、6)、水箱散热器(7)、车内水箱散热器(8)、压缩机控制器(9)、第一水冷头(10)、变压器(11)、第二水冷头(12)、逆变器(13)、第三水冷头(14)、蓄电池(15)、电加热器(16)和水泵(17)，所述电动机(4)和蓄电池(15)均为水冷式；

所述第一至第三水冷头(10、12、14)的吸热面分别贴在压缩机控制器(9)、变压器(11)以及逆变器(13)的散热面上，它们通过水管与蓄电池(15)、电动机(4)、变速箱换热器(3)、第一阀门(5)、水箱散热器(7)、水泵(17)串联起来形成向车外散热的水循环回路，为系统散热回路；

所述车内水箱散热器(8)与水箱散热器(7)并联，通过水管与第一至第三水冷头(10、12、14)、蓄电池(15)、电动机(4)、变速箱换热器(3)、第二阀门(6)、水泵(17)串联起来形成向车内散热的水循环回路，为系统加热回路；

所述变速箱(1)与油泵(2)和变速箱换热器(3)以管道相连，形成变速箱冷凝油循环回路，为变速箱散热回路；

在所述车内水箱散热器(8)、水箱散热器(7)与电动机(4)之间分别设置有第一阀门(5)和第二阀门(6)；

所述系统散热回路和系统加热回路的工质为水，变速箱散热回路的工质为变速箱冷凝油。

2.根据权利要求1所述的电动汽车余热利用系统，其特征在于所述车内水箱换热器(8)旁并装有电加热器(16)。

3.根据权利要求1或2所述的电动汽车余热利用系统，其特征在于，所述水冷头为一方形扁平装置，内有弯曲的流水通道(19)，其一面为吸热面，贴在装置表面，两端有进水口(18)和出水口(20)，冷却液从进水口(18)进入，在水道中循环冷却后，从出水口(20)流出。

Images