CN203339273U - 电动汽车中利用发热设备的余热加热电池箱的装置 - Google Patents

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杜森
周能辉
李磊
杨国亮
虞峰
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Abstract

本实用新型公开了一种电动汽车中利用发热设备的余热加热电池箱的装置,该装置包括由整车控制器控制的电池箱温度传感器、发热设备温度传感器、电磁阀A、电磁阀B和电加热器；循环管路A依次将水泵A和车辆中的多个发热设备串联，电磁阀A设在循环管路A的位于介质流道A进口处的管段上；由循环管路B依次将水泵B、电池箱、水箱B和电加热器串联；循环管路A还包括一并联的旁路，通过三通A和三通B和循环管路A相连。自水泵A的出口端依次经发热设备、散热器和水箱A至水泵A的进口端的循环管路C，电磁阀B设在旁路的位于散热器与三通B之间的管段上。可以有效利用电动汽车中产生的余热为电池箱加热，减少电能的损耗，提高能量的利用效率。

Description

电动汽车中利用发热设备的余热加热电池箱的装置
技术领域
本实用新型涉及一种电动汽车用电池箱保温装置，尤其涉及一种利用余热为动力电池箱加热的装置。
背景技术
由于电动汽车用到的动力电池对温度要求比较苛刻，当环境温度比较低时为了保证电池箱的温度达到电池的要求需要耗费一定的电能转化成热能为电池箱加热。同时为了保证电机、电机控制器、DCDC、充电机等其他电器设备的正常工作需要对这些设备进行必要的散热措施用以提高设备的效率和车辆安全。上述两个过程中由于消耗了部分电能用来给电机等设备散热和对电池箱加热，必然会影响到车辆的续驶里程，同时也造成了热量的流失，能源利用效率不高。
实用新型内容
针对上述现有技术，本实用新型提供一种电动汽车中利用发热设备的余热加热电池箱的装置，可以有效利用电动汽车中产生的余热为电池箱加热，减少电能的损耗，提高能量的利用效率。
为了解决上述技术问题，本实用新型电动汽车中利用发热设备的余热加热电池箱的装置予以实现的技术方案是：该装置包括整车控制器、电池箱温度传感器、发热设备温度传感器、热交换器、水泵A、水泵B、水箱A、水箱B、电磁阀A、电磁阀B、散热器和电加热器；所述热交换器包括介质流道A和介质流道B；由循环管路A自所述热交换器的介质流道A的出口至进口依次将水泵A和车辆中的多个发热设备串联，所述电磁阀A设在循环管路A的位于介质流道A进口处的管段上；由循环管路B自所述热交换器的介质流道B的出口至进口依次将水泵B、电池箱、水箱B和电加热器串联；所述循环管路A还包括一并联的旁路，所述旁路的一端通过三通A连接在循环管路A上位于水泵A的进口端处，所述旁路的另一端通过三通B连接在循环管路A上位于发热设备与电磁阀A之间的管段上；由此，形成了自水泵A的出口端依次经发热设备、散热器和水箱A至水泵A的进口端的循环管路C，所述电磁阀B设在旁路的位于散热器与三通B之间的管段上；所述电池箱温度传感器、发热设备温度传感器和电磁阀A、电磁阀B及电加热器均与所述整车控制器相连。
本实用新型电动汽车中利用发热设备的余热加热电池箱的装置，其中，所述发热设备至少包括电机、电机控制器、DCDC转换器和充电器。
与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：
本实用新型的电动汽车中利用发热设备的余热加热电池箱，可以有效的提高能量的利用效率。既减少了对电池加热所需的电能也减少了对发热设备散热所需的电能，充分利用了动力电池的能量对增加车辆的续驶里程起到一定的作用。此外为了保证电机等设备和车辆的安全设计了两路循环进行散热，同时兼顾车辆的安全和热量的有效利用。
附图说明
附图是本实用新型的电动汽车中利用发热设备的余热加热电池箱的装置结构示意图。
图中：
1-电磁阀B    2-电磁阀A     3-水箱B         4-电池箱
5-水泵B      6-热交换器    61-介质流道A    62-介质流道B
7-电加热器   8-电机        9-电机控制器    10-DCDC转换器
11-充电器    12-水泵A      13-水箱A        14-散热器
15-三通A     16-三通B
具体实施方式
下面结合具体实施方式对本实用新型作进一步详细地描述。
如附图所示，本实用新型一种电动汽车中利用发热设备的余热加热电池箱的装置，包括整车控制器、电池箱温度传感器、发热设备温度传感器、热交换器6、水泵A12、水泵B5、水箱A13、水箱B3、电磁阀A2、电磁阀B1、散热器14和电加热器7；所述热交换器6包括介质流道A61和介质流道B62。上述器件或部件按照三个循环管路连接，电池箱温度传感器和发热设备温度传感器将采集到的温度信号传递到整车控制器，整车控制器通过控制循环管路上电磁阀A2、电磁阀B1及电加热器7阀门的开启或关闭及开启的开度
由循环管路A自所述热交换器6的介质流道A61的出口至进口依次将水泵A12和车辆中的多个发热设备串联，所述发热设备至少包括电机8、电机控制器9、DCDC转换器10和充电器11,所述电磁阀A2设在循环管路A的位于介质流道A61进口处的管段上。
由循环管路B自所述热交换器6的介质流道B62的出口至进口依次将水泵B5、电池箱4、水箱B3和电加热器7串联。
所述循环管路A还包括一并联的旁路，所述旁路的一端通过三通A15)连接在循环管路A上位于水泵A13的进口端处，所述旁路的另一端通过三通B16)连接在循环管路A上位于发热设备与电磁阀A2之间的管段上；由此，形成了自水泵A12的出口端依次经发热设备、散热器14和水箱A13至水泵A12的进口端的循环管路C，所述电磁阀B1设在旁路的位于散热器14与三通B16之间的管段上。
所述电池箱温度传感器、发热设备温度传感器和电磁阀A2、电磁阀B1及电加热器均与所述整车控制器相连。
本实用新型电动汽车中利用发热设备的余热加热电池箱的实现过程是整车控制器通过接收电池箱温度传感器的温度信号控制冷却介质的循环实现对发热设备和电池箱的热量交换。
本实用新型是利用它们在整车运行或充电时产生的热量给电池箱4进行加热或保温，如在电池箱温度较低时，控制水泵A12和水泵B5工作。水泵A12保证循环管路A中的冷却介质正常循环带走电机8、电机控制器9、DCDC转换器10、充电机11等电器发热设备的热量，通过热交换器6给循环管路B进行加热。水泵B5保证循环管路B中的冷却介质正常循环通过热交换器6加热后经过电池箱4保证电池箱的温度。
当发热设备的温度没有超过设定值，同时电池箱4温度较低时，整车控制器根据由发热设备温度传感器和电池箱温度传感器发送过来的信号，关闭电磁阀B1，打开电磁阀A2，使发热设备的热量不通过散热器14散热。
如果所述发热设备产生的余热不够维持电池正常工作时，则整车控制器控制电加热器7启动，同时利用发热设备的余热和电加热器7产生的热量为电池箱4加热。
如电池箱4的温度达到电动汽车正常工作的要求，而不需要再加热时，整车控制器可以控制电磁阀A2关闭，控制水泵B5停止循环管路B的工作，停止对电池箱4加热,保证电池箱4的温度。整车控制器控制打开电磁阀B1,循环管路C继续保证电机8、电机控制器9、DCDC转换器10、充电机11等电器发热设备的正常散热，从而保证设备和车辆的安全可靠性。
电动汽车工作在特殊情况下时，由于电机8或者电机控制器9或者其他发热设备的温升过高，此时循环管路B不足以满足将热量散发出去时，为了保证车辆及设备的安全，则整车控制器同时打开电磁阀B1和电磁阀A2，利用循环管路C将多余的热量散发出去，加强对电机等发热设备的散热力度。
循环管路A负责对发热设备冷却。当温度达到要求后启动水泵A12对发热设备进行冷却。冷却介质经过电机8、电机控制器9、DCDC转换器10、充电机11等电器发热设备表面带走热量，通过换热器6回到所述水泵A12中。
循环管路B负责对电池箱4加热。通过热交换器6加热循环管路B中的冷却介质，水泵B5接受所述整车控制器的控制，当电池箱4温度低于要求时，水泵B5工作使循环管路B中经过热交换器6加热后的冷却介质进行循环通过电池箱4时对其进行加热。
循环管路C负责对电机8、电机控制器9、DCDC转换器10、充电机11等发热设备的进一步冷却。当发热设备温度过高时，而循环管路A不能有效的散热时，为了保证车辆和电机等设备的安全，控制电磁阀B1打开，冷却介质通过散热器14对所述发热设备进行降温。
在电动汽车充电或者行车时有可能会造成余热不足的情况，整车控制器通过电池箱温度传感器随时监测电池箱温度，如果发现利用发热设备的余热不够时，由于循环管路B中连接有电加热器7，控制电加热器7启动，利用该电加热器7为电池箱4加热，优先保证电池能够正常工作。
尽管上面结合图对本实用新型进行了描述，但是本实用新型并不局限于上述的具体实施方式，上述的具体实施方式仅仅是示意性的，而不是限制性的，本领域的普通技术人员在本实用新型的启示下，在不脱离本实用新型宗旨的情况下，还可以作出很多变形，这些均属于本实用新型的保护之内。

Claims (2)

1.一种电动汽车中利用发热设备的余热加热电池箱的装置，包括整车控制器和电池箱温度传感器，其特征在于，还包括发热设备温度传感器、热交换器（6）、水泵A（12）、水泵B（5）、水箱A（13）、水箱B（3）、电磁阀A（2）、电磁阀B（1）、散热器（14）和电加热器（7）；所述热交换器（6）包括介质流道A（61）和介质流道B（16）；
由循环管路A自所述热交换器（6）的介质流道A的出口至进口依次将水泵A（12）和车辆中的多个发热设备串联，所述电磁阀A（2）设在循环管路A的位于介质流道A（61）进口处的管段上；
由循环管路B自所述热交换器（6）的介质流道B的出口至进口依次将水泵B（5）、电池箱（4）、水箱B（3）和电加热器（7）串联；
所述循环管路A还包括一并联的旁路，所述旁路的一端通过三通A(15)连接在循环管路A上位于水泵A（13）的进口端处，所述旁路的另一端通过三通B(16)连接在循环管路A上位于发热设备与电磁阀A（2）之间的管段上；由此，形成了自水泵A（12）的出口端依次经发热设备、散热器（14）和水箱A（13）至水泵A（12）的进口端的循环管路C，所述电磁阀B（1）设在旁路的位于散热器（14）与三通B（16）之间的管段上；
所述电池箱温度传感器、发热设备温度传感器和电磁阀A（2）、电磁阀B（1）及电加热器（7）、水泵A（12）、水泵B（5）、电机控制器（9）、DCDC（10）、充电机（11）均与所述整车控制器相连。
2.根据权利要求1所述电动汽车中利用发热设备的余热加热电池箱的装置，其特征在于，所述发热设备至少包括电机（8）、电机控制器（9）、DCDC转换器（10）和充电器（11）。
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