CN108511644A - 电池包加热装置、电池包及混合动力汽车 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种电池包加热装置、电池包及混合动力汽车，涉及汽车技术领域，电池包加热装置，包括换热器；换热器中设有废气通道和冷却液通道；废气通道的入口用于与混合动力汽车的排气口连通，废气通道的出口用于与外界连通；冷却液通道的入口与电池包冷却液通道的出口连通，冷却液通道的出口与电池包冷却液通道的入口连通，且冷却液能够在冷却液通道和电池包冷却液通道中流动；换热器用于将废气的热量传递至冷却液。电池包加热装置，不需要分流发动机小循环水，从而避免影响混合动力汽车的供暖性能，并且相比于现有技术中的加热器，耗电较低，能够大幅度减缓电池波电量下降的速度，对混合动力汽车的续航里程影响较小。

Description

电池包加热装置、电池包及混合动力汽车
技术领域
本发明涉及汽车技术领域，尤其是涉及一种电池包加热装置，一种具有该电池包加热装置的电池包，以及一种具有该电池包加热装置或电池包的混合动力汽车。
背景技术
随着混合动力汽车的大力普及，对电池包的续航里程和环境适应性要求越来越高，由于电池包的正常工作温度为5－35℃，因此在东北的寒冷天气下，电池的电量会锐减。电池包加热成为了保证电池包电量的有效方法，目前混合动力汽车电池包加热方式分为两种，一种是发动机热机时的小循环水对电池包进行加热，另外一种是采用设置在电池包内的加热器对电池包进行加热。
如图1所示，采用发动机1’小循环水对电池包2’加热时，会分流发动机小循环的水流量，一般混合东西汽车为了保证机舱布置，通常采用小排量发动机1’，在冬季时依靠发动机1’小循环水输送至供暖装置3’中，对车内进行供暖，由于发动机1’排量小，自身的加热能力本就不足，如果再分流一部分水至电池包2’，会造成供暖更加困难，甚至无法满足除霜、除雾的标准。
如图2所示，采用加热器4’对电池包2’加热时，加热器4’会耗费大量的电能，由于在低温时电池包2’电量会下降，用于驱动加热器4’的电能会导致电池包2’电量进一步下降，影响混合动力汽车的续航里程。综上，电池包加热装置难以满足电池包2’加热的需求，电池包加热装置的加热性能较差。
发明内容
本发明的目的在于提供一种电池包加热装置、电池包及混合动力汽车，以解决现有技术中的电池包加热装置加热性能较差的技术问题。
本发明提供的电池包加热装置，包括换热器；
所述换热器中设有废气通道和冷却液通道；
所述废气通道的入口用于与混合动力汽车的排气口连通，所述废气通道的出口用于与外界连通；
所述冷却液通道的入口与电池包冷却液通道的出口连通，所述冷却液通道的出口与电池包冷却液通道的入口连通，且冷却液能够在冷却液通道和电池包冷却液通道中流动；
所述换热器用于将废气的热量传递至冷却液。
进一步地，所述冷却液通道套设在所述废气通道的外侧。
进一步地，所述换热器包括壳体，所述废气通道设置在所述壳体内部，且所述废气通道的入口和出口分别与壳体连通；
所述废气通道的外侧壁与所述壳体的内侧壁形成冷却液通道，且所述冷却液通道的入口和出口分别与壳体连通。
进一步地，所述冷却液通道与所述电池包冷却液通道通过管路连通，所述管路上设有泵。
进一步地，所述管路上还设有截止阀。
进一步地，所述电池包加热装置还包括温控组件；
所述温控组件用于获取电池包的温度信息，并在在所述温度信息小于第一预设温度时，控制所述泵和所述截止阀开启；所述温度信息大于第二预设温度时，控制所述泵和所述截止阀关闭。
进一步地，所述电池包加热装置还包括导热件；
所述导热件的出口与所述冷却液通道的入口连通，所述导热件的入口与所述冷却液通道的出口连通，且冷却液能够在冷却液通道和所述导热件中流动；
所述导热件用于与电池包贴合，以将冷却液的热量传递至电池包。
进一步地，所述换热器由不锈钢制成。
本发明的目的还在于提供一种电池包，包括电池包本体以及本发明所述的电池包加热装置，所述电池包加热装置用于加热电池包本体。
本发明的目的还在于提供一种混合动力汽车，包括本发明所述的电池包加热装置或本发明所述的电池包。
本发明提供的电池包加热装置，包括换热器；所述换热器中设有废气通道和冷却液通道；所述废气通道的入口用于与混合动力汽车的排气口连通，所述废气通道的出口用于与外界连通；所述冷却液通道的入口与电池包冷却液通道的出口连通，所述冷却液通道的出口与电池包冷却液通道的入口连通，且冷却液能够在冷却液通道和电池包冷却液通道中流动；所述换热器用于将废气的热量传递至冷却液。混合动力汽车启动后，排气口排出的废气通过废气通道的入口流入废气通道中，随后由废气通道的出口排出至外界，电池包中的冷却液自电池包冷却液通道的出口流出后进入冷却液通道，换热器将废气的热量传递至冷却液通道中的冷却液中，冷却液温度上升，随后冷却液通过冷却液通道的出口流入电池包冷却液通道的入口中，从而对电池包进行加热。本发明提供的电池包加热装置，不需要分流发动机小循环水，从而避免影响混合动力汽车的供暖性能，并且相比于现有技术中的加热器，耗电较低，能够大幅度减缓电池波电量下降的速度，对混合动力汽车的续航里程影响较小，因此本发明提供的电池包加热装置能够较好地满足电池包加热的需求，电池包加热装置的加热性能较好。
附图说明
为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式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，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，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，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是现有技术中利用发动机小循环水的电池包加热装置；
图2是现有技术中利用加热器的电池包加热装置；
图3是本发明实施例提供的电池包加热装置的结构示意图；
图4是本发明实施例提供的电池包加热装置中的换热器的结构示意图。
图标：1－电池包；2－换热器；21－废气通道；22－冷却液通道；3－泵；1’－发动机；2’－电池包；3’－供暖装置；4’－加热器。
具体实施方式
下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例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。
在本发明的描述中，需要说明的是，如出现术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等，其所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，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，如出现术语“第一”、“第二”、仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。其中，术语“第一位置”和“第二位置”为两个不同的位置。
在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
本发明提供了一种电池包加热装置、电池包及混合动力汽车，下面给出多个实施例对本发明提供的电池包加热装置、电池包及混合动力汽车进行详细描述。
实施例1
本实施例提供的电池包加热装置，如图3至图4所示，包括换热器2；换热器2中设有废气通道21和冷却液通道22；废气通道21的入口用于与混合动力汽车的排气口连通，废气通道21的出口用于与外界连通；冷却液通道22的入口与电池包冷却液通道的出口连通，冷却液通道22的出口与电池包冷却液通道的入口连通，且冷却液能够在冷却液通道22和电池包冷却液通道中流动；换热器2用于将废气的热量传递至冷却液。
其中，混合动力汽车在启动后，排气口将排出废气，废气通道21的入口用于与混合动力汽车的排气口连通，废气通道21的出口用于与外界连通，能够使废气经废气通道21排出至汽车外部。
电池包1内设有电池包冷却液通道，电池包冷却液通道中充入适合量的冷却液，用于为电池包1冷却或加热。冷却液通道22的入口与电池包冷却液通道的出口连通，冷却液通道22的出口与电池包冷却液通道的入口连通，且冷却液能够在冷却液通道22和电池包冷却液通道中流动，并且当冷却液流入至冷却液通道22时，能够吸收废气中的热量，以使冷却液温度增高。
在混合动力汽车启动后，排气口排出的废气通过废气通道21的入口流入废气通道21中，随后由废气通道21的出口排出至外界，电池包1中的冷却液自电池包冷却液通道的出口流出后进入冷却液通道22，换热器2将废气的热量传递至冷却液通道22中的冷却液中，冷却液温度上升，随后冷却液通过冷却液通道22的出口流入电池包冷却液通道的入口中，从而对电池包1进行加热。本实施例提供的电池包加热装置，不需要分流发动机小循环水，从而避免影响混合动力汽车的供暖性能，并且相比于现有技术中的加热器，耗电较低，能够大幅度减缓电池波电量下降的速度，对混合动力汽车的续航里程影响较小，因此本实施例提供的电池包加热装置能够较好地满足电池包1加热的需求，电池包加热装置的加热性能较好。
进一步地，冷却液通道22套设在废气通道21的外侧。在使用时，冷却液在废气的外侧流动，废气与冷却液传热，能够降低废气与外界的接触，从而减少废气中的热量向外界散发，提高换热量。
优选地，冷却液通道22外侧可以设置保温层，例如聚氨酯层，从而起到保温效果，降低冷却液与外界散热。
具体地，换热器2包括壳体，废气通道21设置在壳体内部，且废气通道21的入口和出口分别与壳体连通；废气通道21的外侧壁与壳体的内侧壁形成冷却液通道22，且冷却液通道22的入口和出口分别与壳体连通。
本实施例中，壳体为圆筒状，废气通道21也为圆筒状，壳体与废气通道21同轴设置，且废气公道设置在壳体内部，废气通道21的一端与壳体的一端连通，废气通道21的另一端与壳体的另一端连通，废气通道21的外侧壁与壳体的内侧壁形成冷却液通道22，且冷却液通道22的入口和出口分别与壳体的侧壁连通。
进一步地，冷却液通道22与电池包冷却液通道通过管路连通，管路上设有泵3。
具体地，冷却液通道22的出口与电池包冷却液通道的入口通过管路连通，冷却液通道22的入口与电池包冷却液通道的出口通过管路连通，泵3可以设置在冷却液通道22的出口与电池包冷却液通道之间的管路上，也可以设置在冷却液通道22的入口与电池包冷却液通道之间的管路上，泵3用于驱动冷却液在冷却液通道22和电池包冷却液通道之间循环流动。
相比于加热器，泵3的用电量较小，能够大幅度减缓电池波电量下降的速度，对混合动力汽车的续航里程影响较小。
此外，泵3还可以设置在冷却液通道22的入口或冷却液通道22的出口等任意适合的位置上，只要能够驱动冷却液通道22和电池包冷却液通道中的冷却液循环流动即可。
进一步地，管路上还设有截止阀，在截止阀关闭时，冷却液通道22和电池包冷却液通道中的冷却液不能循环流动；在截止阀开启时，冷却液通道22和电池包冷却液通道中的冷却液能够循环流动。通过截止阀可以控制冷却液是否循环流动，以在适合的适合，使冷却液进行流动，从而升温。
进一步地，电池包加热装置还包括温控组件；温控组件用于获取电池包1的温度信息，并在在温度信息小于第一预设温度时，控制泵3和截止阀开启；温度信息大于第二预设温度时，控制泵3和截止阀关闭。
其中，温控组件可以包括温度传感器和控制器，温度传感器获取电池包1的温度信息并发送至控制器，在在温度信息小于第一预设温度时，控制器控制泵3和截止阀开启，使冷却液开始流动，从而与废气换热，最终加热电池包1；在温度信息大于第二预设温度时，控制器控制泵3和截止阀关闭，使冷却液停止流动，从而停止与废气换热，停止加热电池包1。
能够根据电池包1的温度，自动控制是否加热电池包1，能够提高便捷性。
此外，也可以设置手动开关控制泵3和截止阀的开闭，从而手动控制是否加热电池包1。
进一步地，电池包加热装置还包括导热件；导热件的出口与冷却液通道22的入口连通，导热件的入口与冷却液通道22的出口连通，且冷却液能够在冷却液通道22和导热件中流动；导热件用于与电池包1贴合，以将冷却液的热量传递至电池包1。
具体地，导热件的出口与冷却液通道22的入口通过管路连通，导热件的入口与冷却液通道22的出口通过管路连通，导热件的出口与冷却液通道22的入口之间的管路上设有泵3，以带动冷却液在冷却液通道22和导热件中循环流动，并且该管路上可以设置截止阀。
导热件可以为导热板，也可以为导热罩等任意适合的结构，导热板与电池包1贴合，将冷却液的热量传递至电池包1，从而加热电池包1。
设置导热板，通过直接阀可以调节升温后的冷却液流入导热件和/或电池包1冷却通道，从而调节加热电池包1的方式。可以根据使用要求调节加热方式，在升温后的冷却液流入导热件和电池包1冷却通道时，能够同时为电池包1加热，提高加热效率。
进一步地，换热器2可以由铜、铝或不锈钢等导热材料制成，优选地，换热器2由不锈钢制成，能够较好地抗腐蚀。导热件可以由铜、铝或不锈钢等导热材料制成。
本实施例提供的电池包加热装置，包括换热器2；换热器2中设有废气通道21和冷却液通道22；废气通道21的入口用于与混合动力汽车的排气口连通，废气通道21的出口用于与外界连通；冷却液通道22的入口与电池包冷却液通道的出口连通，冷却液通道22的出口与电池包冷却液通道的入口连通，且冷却液能够在冷却液通道22和电池包冷却液通道中流动；换热器2用于将废气的热量传递至冷却液。混合动力汽车启动后，排气口排出的废气通过废气通道21的入口流入废气通道21中，随后由废气通道21的出口排出至外界，电池包1中的冷却液自电池包冷却液通道的出口流出后进入冷却液通道22，换热器2将废气的热量传递至冷却液通道22中的冷却液中，冷却液温度上升，随后冷却液通过冷却液通道22的出口流入电池包冷却液通道的入口中，从而对电池包1进行加热。本实施例提供的电池包加热装置，不需要分流发动机小循环水，从而避免影响混合动力汽车的供暖性能，并且相比于现有技术中的加热器，耗电较低，能够大幅度减缓电池波电量下降的速度，对混合动力汽车的续航里程影响较小，因此本实施例提供的电池包加热装置能够较好地满足电池包1加热的需求，电池包加热装置的加热性能较好。
实施例2
本实施例提供的电池包1，包括电池包1本体以及实施例1所述的电池包加热装置，电池包加热装置用于加热电池包1本体。
混合动力汽车启动后，排气口排出的废气通过废气通道21的入口流入废气通道21中，随后由废气通道21的出口排出至外界，电池包1本体中的冷却液自电池包1本体冷却液通道22的出口流出后进入冷却液通道22，换热器2将废气的热量传递至冷却液通道22中的冷却液中，冷却液温度上升，随后冷却液通过冷却液通道22的出口流入电池包1本体冷却液通道22的入口中，从而对电池包1本体进行加热。本实施例提供的电池包1在加热时，不需要分流发动机小循环水，从而避免影响混合动力汽车的供暖性能，并且相比于现有技术中的加热器，耗电较低，能够大幅度减缓电池波电量下降的速度，对混合动力汽车的续航里程影响较小，因此本实施例提供的电池包1能够较好地加热，在寒冷环境中保持较高的电量。
实施例3
本实施例提供的混合动力汽车，包括实施例1所述的电池包加热装置或实施例2所述的电池包1。
混合动力汽车启动后，排气口排出的废气通过废气通道21的入口流入废气通道21中，随后由废气通道21的出口排出至外界，电池包1中的冷却液自电池包冷却液通道的出口流出后进入冷却液通道22，换热器2将废气的热量传递至冷却液通道22中的冷却液中，冷却液温度上升，随后冷却液通过冷却液通道22的出口流入电池包冷却液通道的入口中，从而对电池包1进行加热。本实施例提供的电池包加热装置，不需要分流发动机小循环水，从而避免影响混合动力汽车的供暖性能，并且相比于现有技术中的加热器，耗电较低，能够大幅度减缓电池波电量下降的速度，对混合动力汽车的续航里程影响较小，因此本实施例提供的电池包加热装置能够较好地满足电池包1加热的需求，电池包加热装置的加热性能较好。
最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各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：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。

Claims (10)

1.一种电池包加热装置，其特征在于，包括换热器；
所述换热器中设有废气通道和冷却液通道；
所述废气通道的入口用于与混合动力汽车的排气口连通，所述废气通道的出口用于与外界连通；
所述冷却液通道的入口与电池包冷却液通道的出口连通，所述冷却液通道的出口与电池包冷却液通道的入口连通，且冷却液能够在冷却液通道和电池包冷却液通道中流动；
所述换热器用于将废气的热量传递至冷却液。
2.根据权利要求1所述的电池包加热装置，其特征在于，所述冷却液通道套设在所述废气通道的外侧。
3.根据权利要求2所述的电池包加热装置，其特征在于，所述换热器包括壳体，所述废气通道设置在所述壳体内部，且所述废气通道的入口和出口分别与壳体连通；
所述废气通道的外侧壁与所述壳体的内侧壁形成冷却液通道，且所述冷却液通道的入口和出口分别与壳体连通。
4.根据权利要求1所述的电池包加热装置，其特征在于，所述冷却液通道与所述电池包冷却液通道通过管路连通，所述管路上设有泵。
5.根据权利要求4所述的电池包加热装置，其特征在于，所述管路上还设有截止阀。
6.根据权利要求5所述的电池包加热装置，其特征在于，所述电池包加热装置还包括温控组件；
所述温控组件用于获取电池包的温度信息，并在在所述温度信息小于第一预设温度时，控制所述泵和所述截止阀开启；所述温度信息大于第二预设温度时，控制所述泵和所述截止阀关闭。
7.根据权利要求1－6中任一项所述的电池包加热装置，其特征在于，所述电池包加热装置还包括导热件；
所述导热件的出口与所述冷却液通道的入口连通，所述导热件的入口与所述冷却液通道的出口连通，且冷却液能够在冷却液通道和所述导热件中流动；
所述导热件用于与电池包贴合，以将冷却液的热量传递至电池包。
8.根据权利要求1所述的电池包加热装置，其特征在于，所述换热器由不锈钢制成。
9.一种电池包，其特征在于，包括电池包本体以及权利要求1－8中任一项所述的电池包加热装置，所述电池包加热装置用于加热所述电池包本体。
10.一种混合动力汽车，其特征在于，包括权利要求1－8中任一项所述的电池包加热装置或权利要求9所述的电池包。
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