CN204558622U - 一种电池系统加热装置及具有其的车辆 - Google Patents

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Abstract

本实用新型公开了一种电池系统加热装置及具有其的车辆。所述电池系统加热装置包括电池加热管路(1)，所述电池加热管路(1)临近电池模块(5)设置，并与发动机冷却系统(2)连通，以利用发动机冷却系统(2)中的发动机冷却液来对电池模块(5)进行加热。本实用新型的电池系统加热装置能够很好地解决低温情况下给车辆电池系统充电的问题，利用发动机冷却液对车辆电池系统进行加热，加热效率高、节约能量，且电池系统升温快，进而可缩短充电时间。

Description

一种电池系统加热装置及具有其的车辆
技术领域
本实用新型涉及汽车技术领域，特别是涉及一种电池系统加热装置及具有其的车辆，尤其是用于给插电式混合动力汽车的电池进行加热的电池系统加热装置。
背景技术
插电式混合动力汽车由于节能与环保的特点，日益受到重视。但是，插电式混合动力汽车上使用的电池通常为锂离子电池或三元材料电池。此种电池在低温情况下无法充电，从而导致在某些使用情况下，难以给电池充电。
第一种使用情况：在冬季，环境温度非常低，当驾驶员行驶车辆停车后，电池的SOC(state of charge，即蓄电池的电荷状态)低于正常工作下限(例如20％的SOC)，但驾驶员没有立即进行充电。车辆放置了一天或几天后，车辆的温度逐渐下降，电池系统温度接近环境温度值。此时，电池系统温度低于电池允许充电温度值下限(例如-20℃)。驾驶员想充电，发现无法给电池充电。
第二种使用情况：在冬季，环境温度非常低，驾驶员短暂行驶车辆一段时间后，电池的SOC低于正常工作下限，驾驶员想充电，但发现电池系统温度仍然低于电池允许充电温度下限值，无法给电池充电。
在以上两种情况下，车辆无法正常使用，或仅可以使用发动机驱动的传统驱动模式。为解决此问题，在电池包内部设置电加热片，通过充电桩给电加热片供电，给电池升温，在电池升温到电池允许充电温度值下限之后，将可以对电池充电。采用电加热片加热电池，一方面需要消耗电能，另一方面由于目前电池系统技术的局限性，容易导致电池系统内部的温度差异较大，加热均衡性较差。此外，采用电加热片同时存在加热功率较小且加热效果不佳的缺点，使电池系统温度升温到可充电温度的时间较长，从而造成充电时间较长的现象。
因此，希望有一种技术方案来克服或至少减轻现有技术的上述缺陷中的至少一个。
实用新型内容
本实用新型所解决的技术问题为提供一种电池系统加热装置来克服或至少减轻现有技术的上述缺陷中的至少一个。
为此，本实用新型提供一种电池系统加热装置，所述电池系统加热装置包括电池加热管路，所述电池加热管路临近电池模块设置，并与发动机冷却系统连通，以利用发动机冷却系统中的发动机冷却液来对电池模块进行加热。
优选地，所述电池加热管路设置在电池模块的底部下方或相邻电池模块之间。
优选地，所述电池加热管路至少部分地与所述电池模块直接接触。
优选地，所述电池系统加热装置进一步包括阀门，所述阀门设置在所述电池加热管路中或所述电池加热管路与所述发动机冷却系统之间，用于控制来自发动机冷却系统的发动机冷却液在电池加热管路内的流动。
优选地，所述阀门为电磁阀。从而能够以电控方式方便地控制阀门，以根据需要开启或关闭阀门，或者甚至调整阀门的开度。
优选地，所述电池系统加热装置进一步包括控制器、发动机冷却液温度传感器和电池温度传感器，所述控制器与发动机冷却液温度传感、电池温度传感器和所述阀门电连接，并根据发动机冷却液温度传感器、电池温度传感器的信号控制所述阀门的开闭和/或开度的大小。
优选地，所述电池温度传感器设置在电池管理系统BMS中，所述控制器设置在整车控制器VMS中。
优选地，所述阀门为比例阀。
本实用新型还提供一种车辆，所述车辆包括如上所述的电池系统加热装置。
优选地，所述车辆为插电式混合动力汽车。
本实用新型的电池系统加热装置能够很好地解决低温情况下给车辆电池系统充电的问题，通过发动机冷却液对车辆电池系统进行加热，加热效率高、节约能量，且电池系统升温快，进而可缩短充电时间。
附图说明
图1是根据本实用新型一实施例的电池系统加热装置的液流回路的示意图。
图2是电池加热管路在电池模块底部下方设置的示意图。
图3是根据本实用新型一实施例的电池系统加热装置的电控部分的示意图。
附图标记：
1 电池加热管路 3 发动机
11 加热管路入口 4 阀门
12 加热管路出口 5 电池模块
2 发动机冷却系统 6 控制器
21 冷却液存放装置 7 发动机冷却液温度传感器
22 泵 8 电池温度传感器
具体实施方式
为使本实用新型实施的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行更加详细的描述。在附图中，自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。下面结合附图对本实用新型的实施例进行详细说明。
在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”等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实用新型和简化描述，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实用新型保护范围的限制。
本实用新型提供一种电池系统加热装置，所述电池系统加热装置包括电池加热管路，所述电池加热管路临近电池模块设置，并与发动机冷却系统连通，以利用发动机冷却系统中的发动机冷却液来对电池模块进行加热。
本实用新型的电池系统加热装置能够很好地解决低温情况下给车辆电池系统充电的问题，通过发动机冷却液对车辆电池系统进行加热，加热效率高、节约能量，且电池系统升温快，进而可缩短充电时间。此外，与利用电加热片对电池模块进行加热的技术方案相比，更加安全、节能；且能够在车辆运行时，对电池模块进行加热，从而能够在进行充电前对电池模块进行加热与保温。到达可充电地点后立刻开始给电池充电。
图1是根据本实用新型一实施例的电池系统加热装置的液流回路的示意图。图1中示出了电池加热管路1、发动机冷却系统2、冷却液存放装置21、泵22、发动机3和阀门4。其中，发动机冷却系统2包括冷却液存放装置21和泵22。
在发动机运行时，会产生较多的热量，为此，需要给发动机降温。发动机冷却系统2利用发动机冷却液的循环流动来降低发动机的温度。存放在冷却液存放装置21中的发动机冷却液在泵22的作用下，从发动机的高温部位处流过，带走热量。可以理解的是，发动机冷却系统2通常还包括热交换器(未图示)来释放从发动机带来的热量。此外，需要指出的是，冷却液存放装置21可以采用任何形状，只要能够容纳冷却液即可，设置冷却液流动管路本身也可以视作冷却液存放装置。
如图1所示，电池加热管路1与发动机冷却系统2连通，从而能够利用发动机冷却系统2中的发动机冷却液来对车辆电池进行加热。特别是在极端低温的情况下，对车辆电池加热，使得车辆电池具有适当的温度，例如使得能够对电池进行充电。可以理解的是，为了对电池进行加热，电池加热管路1临近电池模块5设置，以便于与电池模块进行热交换。有利的是，电池加热管路1至少部分地与所述电池模块2直接接触。
在一个可选实施例中，电池加热管路1设置在电池模块2的底部下方处，在另一个可选实施例中，电池加热管路1设置在相邻电池模块之间。参见图2，电池加热管路1的两端分别为加热管路入口11和加热管路出口12，加热管路入口11和加热管路出口12分别与发动机冷却系统2连通。有利的是，加热管路入口11与发动机冷却系统2的泵22的出口连通，从而，可以利用发动机冷却系统2中的压力来实现发动机冷却液在电池加热管路1中的流动。当然，也可以对于电池加热管路1单独设置泵来驱动发动机冷却液的流动，但这样的成本较高。
参见图2，电池加热管路1在电池模块5的底部下方，与电池模块5的底部直接接触，且蜿蜒往复设置。这更加有利于对电池模块5的加热。
在有些情况下，可能不需要对电池模块2进行加热，例如在夏天天气炎热的情况下。为此，设置了阀门4。在图1所示的实施例中，阀门4设置在电池加热管路1的加热管路入口11与发动机冷却系统2的泵22的出口之间。在一未图示的实施例中，阀门4设置在电池加热管路1中。可以理解的是，阀门4的设置位置可以根据需要任意设置，可以设置在电池加热管路1与发动机冷却系统2之间，也可以设置在电池加热管路1中，只要能够控制来自发动机冷却系统2的发动机冷却液在电池加热管路1内的流动即可。
阀门4可以是手动操作阀，也可以是电磁阀。在手动操作阀的情况下，仅在寒冷地区的冬季打开阀门，以在车辆运行时，始终利用发动机冷却液对电池模块进行加热。在电磁阀的情况下，能够更精准地控制对电池模块的加热。例如，仅仅在车辆电池的SOC处于需要工作下限之下时，才利用电控方式自动打开阀门，利用发动机冷却液对电池模块进行加热，一般在到达充电场所或位置时，能够立刻给车辆电池充电。
图3是根据本实用新型一实施例的电池系统加热装置的电控部分的示意图。图3中示出了控制器6、发动机冷却液温度传感器7、电池温度传感器8和阀门4。可以理解的是，图示实施例中的阀门4为电磁阀。优选地，所述阀门4为比例阀。从而，能够方便地控制阀门4的开度，以基于发动机冷却液温度和电池温度来确定阀门4的开度，进而确定流经电池加热管路1的发动机冷却液的流量，实现对车辆电池的最佳加热。
控制器6与发动机冷却液温度传感器7、电池温度传感器8和阀门4电连接，并根据发动机冷却液温度传感器7、电池温度传感器8的信号控制阀门4的开闭和/或开度的大小。
有利的是，电池温度传感器8设置在电池管理系统BMS中，控制器6设置在整车控制器VMS中。从而，通过BMS与VMS的通讯，来传递电池温度传感器8检测到的温度信号。并且，可以利用电池管理系统BMS本身自带的电池温度传感器，无需为了对电池加热，另行设置电池温度传感器。
本实用新型还提供一种车辆，所述车辆包括如上所述的电池系统加热装置。优选地，所述车辆为插电式混合动力汽车。从而，能够更好地实现插电式混合动力汽车的优点。
最后需要指出的是：以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制。尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，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实用新型各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (10)

1.一种电池系统加热装置，其特征在于，包括电池加热管路(1)，所述电池加热管路(1)临近电池模块(5)设置，并与发动机冷却系统(2)连通，以利用发动机冷却系统(2)中的发动机冷却液来对电池模块(5)进行加热。
2.如权利要求1所述的电池系统加热装置，其特征在于，所述电池加热管路(1)设置在电池模块(2)的底部下方或相邻电池模块之间。
3.如权利要求2所述的电池系统加热装置，其特征在于，所述电池加热管路(1)至少部分地与所述电池模块(2)直接接触。
4.如权利要求1所述的电池系统加热装置，其特征在于，进一步包括阀门(4)，所述阀门(4)设置在所述电池加热管路(1)中或所述电池加热管路(1)与所述发动机冷却系统(2)之间，用于控制来自发动机冷却系统(2)的发动机冷却液在电池加热管路(1)内的流动。
5.如权利要求4所述的电池系统加热装置，其特征在于，所述阀门(4)为电磁阀。
6.如权利要求5所述的电池系统加热装置，其特征在于，进一步包括控制器(6)、发动机冷却液温度传感器(7)和电池温度传感器(8)，所述控制器(6)与发动机冷却液温度传感器(7)、电池温度传感器(8)和所述阀门(4)电连接，并根据发动机冷却液温度传感器(7)、电池温度传感器(8)的信号控制所述阀门(4)的开闭和/或开度的大小。
7.如权利要求6所述的电池系统加热装置，其特征在于，所述电池温度传感器(8)设置在电池管理系统BMS中，所述控制器(6)设置在整车控制器VMS中。
8.如权利要求6所述的电池系统加热装置，其特征在于，所述阀门(4)为比例阀。
9.一种车辆，其特征在于，包括权利要求1-8中任一项所述的电池系统加热装置。
10.如权利要求9所述的车辆，其特征在于，所述车辆为插电式混合动力汽车。
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