CN113135120A - 一种混动汽车电池包加热系统 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种混动汽车电池包加热系统，包括发动机、后处理器、尾气排放管、换热管道、电池包、第一连接管道及第二连接管道，其中：后处理器连接在发动机的排气口上；尾气排放管连接在后处理器的排气口上；换热管道卷绕在尾气排放管上；电池包内设置有靠近或接触电芯的冷却板，冷切板内形成有冷却腔；第一连接管道的进液端连接在冷却腔的出液口上，第一连接管道的出液端连接在所述换热管道的第一端上；第二连接管道的进液端连接在换热管道的第二端上，第二连接管道的出液端连接在冷却腔的进液口上。本发明利用发动机排出的尾气对实现对电池包的加热，其在实现对电池包的加热的同时，避免了其他加热方式造成的大量能量消耗问题，降低了整车的能耗。

Description

一种混动汽车电池包加热系统
技术领域
本发明涉及汽车发动机技术领域，尤其是涉及一种混动汽车电池包加热系统。
背景技术
电池包作为混动汽车的核心供能部件，其良好的工作状态是混动汽车正常运行的基础。电池包正常运行的重要条件之一就是电池包内部的温度必须处于一定温度范围内，其内温度过高或过低都会影响电池包的充放电能力、可靠性和寿命。
在寒冷地区或普通地区的低温天气下，电池包内的温度过低，电池包内的电芯的充放电功率几乎为零，混动力汽车失去了混动的意义，因此需要对电池包内的电芯进行加热。传统的加热方式包括加热膜加热、发动机冷却液加热等，加热膜加热直接使用电池包的电量实施加热，其将消耗大量的电能。发动机冷却液加热则会导致发动机水温下降及水泵耗功增加，最终导致混动汽车油耗增加。
发明内容
为了解决上述技术问题，本发明提供了一种混动汽车电池包加热系统，其具体技术方案如下：
一种混动汽车电池包加热系统，包括发动机、后处理器、尾气排放管、换热管道、电池包、第一连接管道及第二连接管道，其中：
所述后处理器连接在所述发动机的排气口上；
所述尾气排放管连接在所述后处理器的排气口上；
所述换热管道卷绕在所述尾气排放管上；
所述电池包内设置有冷却板，所述冷切板内形成有冷却腔；
所述第一连接管道的进液端连接在所述冷却腔的出液口上，所述第一连接管道的出液端连接在所述换热管道的第一端上。
所述第二连接管道的进液端连接在所述换热管道的第二端上，所述第二连接管道的出液端连接在所述冷却腔的进液口上。
在一些实施例中，所述混动汽车电池包加热系统还包括：设置在所述第一连接管道上的电子水泵及第一电磁阀；设置在所述第二连接管道上的第二电磁阀。
在一些实施例中，所述发动机的发动机管理系统与所述电池包的电池管理系统信号连接；所述发动机启动时，所述发动机管理系统发送启动信号至所述电池管理系统以触发所述电池包开始工作。
在一些实施例中，所述电池管理系统分别与所述电子水泵、所述第一电磁阀及所述第二电磁阀的控制端信号连接；在所述电池包内的温度低于第一温度阈值时，所述电池管理系统控制所述电子水泵启动，及所述第一电磁阀及所述第二电磁阀闭合；在所述电池包内的温度高于第二温度阈值时，所述电池管理系统控制所述电子水泵关闭，及所述第一电磁阀及所述第二电磁阀断开，所述第二温度阈值高于所述第一温度阈值。
在一些实施例中，所述第一电磁阀、所述第二电磁阀均为单向电磁阀。其中：所述第一电磁阀用于使冷却液由所述电池包单向通过所述第一连接管道并进入至所述换热管道；所述第二电磁阀用于使冷却液由所述换热管道单向通过所述第二连接管道并流入至所述电池包。
在一些实施例中，所述混动汽车电池包加热系统还包括设置在所述第一连接管道上的补液罐。
在一些实施例中，所述第一连接管道为所述换热管道的第一端的延长段，所述第二连接管道为所述换热管道的第二端的延长段。
本发明提供的混动汽车电池包加热系统，利用发动机排出的高温尾气实现对电池包的加热，其在实现对电池包的加热的同时，避免了其他加热方式造成的大量能量消耗问题，降低了整车的能耗。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要实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发明的一些实施例，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，还可以根据这些附图获得其他的附图。其中，
图1为本发明的混动汽车电池包加热系统的结构示意图；
图1中包括发动机1、后处理器2、尾气排放管3、换热管道4、电池包5、第一连接管道6、第二连接管道7、电子水泵8、第一电磁阀9、第二电磁阀10、补液罐11。
具体实施方式
为使本发明的上述目的、特征和优点、能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。
传统的加热方式包括加热膜加热、发动机冷却液加热等，加热膜加热直接使用电池包的电量实施加热，其将消耗大量的电能。发动机冷却液加热则会导致发动机水温下降及水泵耗功增加，最终导致混动汽车油耗增加。
鉴于此，本发明提供了一种混动汽车电池包加热系统，其利用发动机排出的高温尾气实现对电池包的加热，其在实现对电池包的加热的同时，避免了其他加热方式造成的大量能量消耗问题，降低了整车的能耗。
如图1所示，本发明提供的混动汽车电池包加热系统包括发动机1、后处理器2、尾气排放管3、换热管道4、电池包5、第一连接管道6及第二连接管道7，其中：
后处理器2连接在发动机1的排气口上，后处理器2用于实现对自发动机1排出的尾气的净化处理。
尾气排放管3连接在后处理器2的排气口上，经后处理器2净化处理后的高温尾气自尾气排放管3排出。
换热管道4卷绕在尾气排放管3上。可选的，换热管道4为具有较好韧性及热传导性能的铝制管道。
电池包5内设置有冷却板，冷切板内形成有容纳冷却液的冷却腔。可选的，冷却板靠近电池包内的电芯设置。
第一连接管道6的进液端连接在冷却腔的出液口上，第一连接管道6的出液端连接在换热管道4的第一端上。可选的，第一连接管道6与换热管道4为一体式结构，即，第一连接管道6为换热管道4的第一端延长段。
第二连接管道7的进液端连接在所述换热管道4的第二端上，第二连接管道7的出液端连接在冷却腔的进液口上。可选的，第二连接管道7也与换热管道4为一体式结构，即，第二连接管道7为换热管道4的第二端延长段。
可见，本发明中，电池包5、第一连接管道6、换热管道4、第二连接管道7及电池包5内的冷却板构成一闭合的冷却液循环管路。
循环过程中，冷却液首先经第一连接管道6流入至换热管道4内，从而与尾气排放管3内的高温尾气进行热交换以吸收高温尾气中的热量。
被高位尾气加热后的冷却液接着经第二连接管道7流入至电池包5内的冷却板内，从而实现对电池包5的加热，最终使得电池包内的电芯的充放电功率恢复至正常范围内。
可选的，如图1所示，本发明的混动汽车电池包加热系统还包括设置在第一连接管道6上的电子水泵8、第一电磁阀9，以及设置在第二连接管道7上的第二电磁阀10。
当需要对电池包5进行加热时，控制电子水泵8开启，第一电磁阀9和第二电磁阀10闭合，从而使得冷却液循环管路连通。在电子水泵8的驱动下，冷却液在冷却液循环管路内循环流动，从而实现对电池包5的加热。
当不需要对电池包进行加热时，控制电子水泵8关闭，第一电磁阀9和第二电磁阀10断开，冷却液停止流动，停止实现对电池包5的加热。
为了实现对电池包5的自动加热控制，保证电池包5的温度始终保持在预定的温度范围内。可选的，如图1所示，发动机1的发动机管理系统(EMS)与电池包5的电池管理系统(BMS)信号连接。电池包5的电池管理系统(BMS)则分别与电子水泵8、第一电磁阀9及第二电磁阀10的控制端信号连接。
发动机1启动时，发动机管理系统(EMS)发送启动信号至电池管理系统(BMS)以触发电池包5开始工作。
当电池包5内的温度低于第一温度阈值时，电池管理系统(BMS)控制电子水泵8启动，第一电磁阀9及第二电磁阀10闭合，冷却液开始流动以实施对电池包5的加热。
当电池包内的温度攀升至高于第二温度阈值时，电池管理系统(BMS)控制电子水泵8关闭，第一电磁阀9及第二电磁阀10断开。冷却液停止流动以结束对电池包5的加热。
第二温度阈值高于第一温度阈值，具体应用中，第一温度阈值和第二温度阈值根据电池包正常工作所需要的温度范围进行适应性设置。
可选的，为了防止冷却液倒流，第一电磁阀9、第二电磁阀10均为单向电磁阀。其中：第一电磁阀9用于使冷却液由电池包5单向通过所述第一连接管道6并进入至换热管道4。第二电磁阀10用于使冷却液由换热管道4单向通过第二连接管道7并流入至电池包5。
可选的，本发明中的混动汽车电池包加热系统还包括设置在第一连接管道6上的补液罐11。补液罐11用于实现对却液循环管路的冷却液补液。
上文对本发明进行了足够详细的具有一定特殊性的描述。所属领域内的普通技术人员应该理解，实施例中的描述仅仅是示例性的，在不偏离本发明的真实精神和范围的前提下做出所有改变都应该属于本发明的保护范围。本发明所要求保护的范围是由所述的权利要求书进行限定的，而不是由实施例中的上述描述来限定的。

Claims (7)

1.一种混动汽车电池包加热系统，其特征在于，所述混动汽车电池包加热系统包括发动机、后处理器、尾气排放管、换热管道、电池包、第一连接管道及第二连接管道，其中：
所述后处理器连接在所述发动机的排气口上；
所述尾气排放管连接在所述后处理器的排气口上；
所述换热管道卷绕在所述尾气排放管上；
所述电池包内设置有冷却板，所述冷切板内形成有冷却腔；
所述第一连接管道的进液端连接在所述冷却腔的出液口上，所述第一连接管道的出液端连接在所述换热管道的第一端上。
所述第二连接管道的进液端连接在所述换热管道的第二端上，所述第二连接管道的出液端连接在所述冷却腔的进液口上。
2.如权利要求1所述的混动汽车电池包加热系统，其特征在于，所述混动汽车电池包加热系统还包括：
设置在所述第一连接管道上的电子水泵及第一电磁阀；
设置在所述第二连接管道上的第二电磁阀。
3.如权利要求2所述的混动汽车电池包加热系统，其特征在于：
所述发动机的发动机管理系统与所述电池包的电池管理系统信号连接；
所述发动机启动时，所述发动机管理系统发送启动信号至所述电池管理系统以触发所述电池包开始工作。
4.如权利要求3所述的混动汽车电池包加热系统，其特征在于：
所述电池管理系统分别与所述电子水泵、所述第一电磁阀及所述第二电磁阀的控制端信号连接；
在所述电池包内的温度低于第一温度阈值时，所述电池管理系统控制所述电子水泵启动，及所述第一电磁阀及所述第二电磁阀闭合；
在所述电池包内的温度高于第二温度阈值时，所述电池管理系统控制所述电子水泵关闭，及所述第一电磁阀及所述第二电磁阀断开；
所述第二温度阈值高于所述第一温度阈值。
5.如权利要求2所述的混动汽车电池包加热系统，其特征在于，所述第一电磁阀、所述第二电磁阀均为单向电磁阀，其中：
所述第一电磁阀用于使冷却液由所述电池包单向通过所述第一连接管道并进入至所述换热管道；
所述第二电磁阀用于使冷却液由所述换热管道单向通过所述第二连接管道并流入至所述电池包。
6.如权利要求1所述的混动汽车电池包加热系统，其特征在于，所述混动汽车电池包加热系统还包括设置在所述第一连接管道上的补液罐。
7.如权利要求1所述的混动汽车电池包加热系统，其特征在于，所述第一连接管道为所述换热管道的第一端的延长段，所述第二连接管道为所述换热管道的第二端的延长段。
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