CN207000203U - 一种纯电动汽车电池加热和空调采暖一体化装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型属于纯电动汽车技术领域，具体公开一种纯电动汽车电池加热和空调采暖一体化装置，其特征在于，包括：动力电池箱(3)、空调暖风箱(4)、加热器(2)和第一控制器(9)；所述加热器(2)通过第一三通阀(51)分别与所述动力电池箱(3)和所述空调暖风箱(4)相连；所述第一控制器(9)，分别与所述加热器(2)和所述第一三通阀(51)电连接。本实用新型能够实现纯电动汽车内部设计的集成简单节约，实现资源的充分利用，有效保障低温环境下乘客用车时的体验感。

Description

一种纯电动汽车电池加热和空调采暖一体化装置

技术领域

本实用新型属于纯电动汽车技术领域，特别是一种纯电动汽车电池加热和空调采暖一体化装置。

背景技术

纯电动汽车具有节能环保、结构简单、使用维护方便等特点，已经得到市场消费者的广泛认可。但是纯电动汽车在低温环境，比如冬天，使用时常常面临着续航里程不能保障而在马路上趴窝，或者车主不敢开采暖空调系统取暖的现象，大大影响乘客的体验感。造成这一现象的原因是：低温环境下，纯电动汽车的动力电池性能受温度影响导致续航里程不能保证，同时采暖空调系统作为耗电大户，会占用续航用电。在低温环境下，续航用电和采暖空调系统用电平衡，实现续航里程的保障以及空调系统的正常运行，是保障乘客体验感的关键。

现有技术中面对低温环境中电池加热的需求和空调采暖的需求，通常采用两套加热系统——电池加热系统和空调加热系统，两套加热系统各自独立相互分开。

采用两套相互独立的加热系统，导致纯电动汽车内设计不够集成、简单和节约，在使用过程中，两套加热系统的热源均需要时刻保持工作状态，以满足被调用提供热量的需求，造成了耗电量的增加，影响续航里程；两套加热系统分别根据动力电池箱温度以及空调暖风箱温度进行调节控制，单独控制，没有相互关联，操作麻烦，不能对资源进行优化使用控制；两套加热系统，两套加热管路，增加了车内配置的数量，不能实现资源的充分化利用，也会造成热量的浪费；严重影响低温环境下乘客用车时的体验感。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种纯电动汽车电池加热和空调采暖一体化装置，以解决现有技术中的电动汽车电池加热系统和空调加热系统相互独立存在的问题，它能够实现纯电动汽车内部设计的集成简单节约，实现资源的充分利用，有效保障低温环境下乘客用车时的体验感。

本实用新型采用的技术方案如下：

一种纯电动汽车电池加热和空调采暖一体化装置，其特征在于，包括：动力电池箱、空调暖风箱、加热器和第一控制器；

所述加热器通过第一三通阀分别与所述动力电池箱和所述空调暖风箱相连；

所述第一控制器分别与所述加热器和所述第一三通阀电连接。

如上所述的一体化装置，其中，优选的是，还包括加热介质存储箱，所述加热介质存储箱的出口与所述加热器的入口相连；所述加热介质存储箱的入口分别与所述动力电池箱的出口和所述空调暖风箱的出口相连。

如上所述的一体化装置，其中，优选的是，还包括第一温度传感器，所述第一温度传感器设置在所述加热器的出口处，所述第一温度传感器的输出端与所述第一控制器电连接。

如上所述的一体化装置，优选的是，还包括第二温度传感器，所述第二温度传感器设置在所述动力电池箱内，所述第二温度传感器的输出端与所述第一控制器电连接。

如上所述的一体化装置，其中，优选的是，还包括第二三通阀，所述第二三通阀设置在所述空调暖风箱的入口与所述第一三通阀之间；

所述第二三通阀的入口与所述第一三通阀上连接所述空调暖风箱的出口相连；

所述第二三通阀的两个出口分别与所述空调暖风箱的入口和所述加热器的入口相连。

如上所述的一体化装置，优选的是，还包括第二控制器，所述第二控制器与所述第二三通阀电连接。

如上所述的一体化装置，其中，优选的是，还包括电加热元件，所述电加热元件设置在所述空调暖风箱上，所述电加热元件与所述第二控制器电连接。

如上所述的一体化装置，其中，优选的是，所述动力电池箱的出口设置有第一单向阀；所述空调暖风箱的出口设置有第二单向阀。

如上所述的一体化装置，其中，优选的是，所述加热器与电动汽车电池电连接。

如上所述的一体化装置，其中，优选的是，所述加热器为水暖电加热器。

与现有技术相比，本实用新型采用一个加热器以及第一控制器实现动力电池箱和空调暖风箱的加热以及控制，将现有技术中采用的两套相互独立的加热系统合二为一，在加热器出口处，采用第一三通阀将加热器的热量传递管路一分为二，分别为动力电池箱和空调暖风箱提供热量，热源共用、管路共用，提高了设计的集成性，减少了热量浪费，具有简单节约的效果；同时，通过第一控制器控制加热器实现加热器温度的控制，采用的第一三通阀为电磁阀，通过第一控制器控制和第一三通阀的电连接，实现对第一三通阀的电控制，控制第一三通阀的开度，进而实现加热器中流出的加热介质按需分流控制，实现动力电池箱和空调暖风箱之间的关联控制，操作简便，加热器在关联控制下，全程使用，实现了加热器提供的加热液能量的充分利用，减少了加热器本身的热量占用和消耗。纯电动汽车在低温环境下运行时，运行起始时，需要提升动力电池箱内的环境温度，提升动力电池的性能，保证续航里程，待动力电池箱内的温度保持在动力电池最优的使用环境30℃左右时，第一控制器控制第一三通阀的开度，保证空调暖风箱的加热需求，这样的关联控制，实现了加热器提供的热量在不同时间阶段的充分利用，提高了热量资源的最大化利用，保证续航里程的同时，也保障空调暖风箱的运行，共同保障低温环境下乘客用车时的体验感。

附图说明

图1是本实用新型的具体实施例一的示意图；

图2是本实用新型的具体实施例二的示意图；

图3是本实用新型的具体实施例三的示意图；

附图标记说明：1-加热介质存储箱，2-加热器，3-动力电池箱，4-空调暖风箱，51-第一三通阀，52-第二三通阀，61-第一单向阀，62-第二单向阀，71-第一温度传感器，72-第二温度传感器，8-第二控制器，9-第一控制器，10-电加热元件。

具体实施方式

下面详细描述本实用新型的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其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。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本实用新型，而不能解释为对本实用新型的限制。

本实用新型的实施例提供了一种纯电动汽车电池加热和空调采暖一体化装置，如图1所示，包括：动力电池箱3、空调暖风箱4、加热器2和第一控制器9。

加热器2通过第一三通阀51分别与动力电池箱3和空调暖风箱4相连；加热器2同时作为动力电池箱3和空调暖风箱4的加热源，克服了现有技术中动力电池箱3和空调暖风箱4分别采用加热源的不足，具有采用设备少、方便加热系统在纯电动汽车内布置、集成节约的优点，同时，一个加热器带来的热量损耗相比两个加热器带来的热量损耗要小。

第一控制器9分别与加热器2和第一三通阀51电连接；第一控制器9与加热器2电连接实现了加热器的开关、温度控制，加热器2可以为电加热器，利用纯电动汽车动力电池供电，通过加热元件将热量传递给加热介质，在选择时，加热器可以直接选用现有技术中的电加热器即可，如Webasto生产的HVH，可以实现200w～5000w的无级调节。

在本实施例中，加热系统可以选用循环管路，当然，也可以为不循环的加热系统，作为本实施例的优选技术方案，从保证加热介质流通的安全可靠角度考虑，本实施例优选循环加热系统。本实施例提供的一体化装置还包括加热介质存储箱1，所述加热介质存储箱1的出口与所述加热器2的入口相连；所述加热介质存储箱1的入口分别与所述动力电池箱3的出口和所述空调暖风箱4的出口相连。动力电池箱3内设有加热介质流通用回型管道，空调暖风箱4则是直接采用加热介质温度实现温度调整的，所以内部只设有用于加热介质流通的螺旋型加热管；通过加热介质存储箱1、动力电池箱3和空调暖风箱4内的设置，组成安全可靠的循环系统；在该循环系统中，加热介质可以为液体加热介质，也可以为气体加热介质；如果为液体加热介质，加热器2入口处需配备有用于向加热器中泵入该液体加热介质的供给泵，同时，液体加热介质优先为水，对应的加热器为水暖电加热器。

作为本实施例的优选技术方案，如图2所示，所述加热器2的控制采用反馈控制实现其定温控制，为实现该控制，本实施例提供的一体化装置还包括第一温度传感器71，第一温度传感器71设置在加热器2的出口处，用于测量从加热器2流出的加热介质的温度，第一温度传感器71的输出端与第一控制器9电连接，通过该电连接，将第一传感器71测量到的加热器2的实时温度反馈到第一控制器9，第一控制器根据设定好的温度调节加热器2的温度，实现加热器2的定温控制。

作为本实施例的优选技术方案，在加热器2提供的热量恒定的情况下，需要考虑动力电池箱3和空调暖风箱4的热量分配问题。由于，动力电池箱3加热到环境温度满足动力电池性能最佳工作温度30°即可，所以为保证续航里程，优先考虑动力电池箱3的的加热需求，继续参考图2，本实施例提供的一体化装置，还包括第二温度传感器72，第二温度传感器72设置在动力电池箱3内，用于测量动力电池箱3内的环境温度，第二温度传感器72的输出端与第一控制器9电连接，第二温度传感器72测量的动力电池箱3内的环境温度反馈给第一控制器9，不足最佳工作温度30°，则第一控制器通9通过控制第一三通阀51的开度优先实现动力电池箱3的加热，直至达到最佳工作温度30°，在调整第一三通阀51开度，实现空调暖风箱4的加热。

作为本实施例的优选技术方案，空调暖风箱4的热量来源已经通过第一三通阀51得到保证，但在是使用的时候，空调暖风箱4的温度需要根据乘客个人喜好的进行适应性调整，继续参考图2，本实施例提供的一体化装置，还包括第二三通阀52，所述第二三通阀52设置在所述空调暖风箱4的入口与所述第一三通阀51之间。

其中，所述第二三通阀52的入口与所述第一三通阀51上连接所述空调暖风箱4的出口相连；所述第二三通阀52的两个出口分别与所述空调暖风箱4的入口和所述加热器2的入口相连。

第二三通阀52可以实现通过第一三通阀51的热量的进一步分流，分流之后，一部分进入空调暖风箱4，另一部分回流至加热器2；第二三通阀52为三通电磁阀，通过该电磁阀的开度调整，可以实现进入空调暖风箱的热量的进一步控制，为适应性调整提供基础。

作为本实施例的优选技术方案，继续参考图2，本实施例提供的一体化装置，还包括第二控制器8，第二控制器8与第二三通阀52电连接，第二控制器8为带有温度设置操作面板的控制器，乘客可以通过操作面板进行温度设置，第二控制器8根据乘客设定的温度值控制第二三通阀52的开度，实现空调暖风箱4温度的适应性调整。

作为本实施例的优选技术方案，为满足可能存在的极冷环境下的空调暖风箱的正常运行需求，参考图3，本实施例提供的一体化装置，还包括电加热元件10，电加热元件10设置在所述空调暖风箱4上，作为空调暖风箱4的辅助热源，为空调暖风险3提供充足的热量，该电加热元件10可以为PCT电加热元件，电加热元件10与第二控制器8电连接，通过第二控制器8实现PCT电加热元件的加热调节控制，通过第二控制器8同时控制第二三通阀52以及电加热元件10，共同保障在极冷环境下，空调暖风箱4满足乘客需求。

作为本实施例的优选技术方案，为保证本实施例热量流通管路的控制，所述动力电池箱3的出口设置有第一单向阀61，用于动力电池箱3内的加热介质的方向阻断；空调暖风箱4的出口设置有第二单向阀62，用于空调暖风箱4内的加热介质的方向阻断。

以上依据图式所示的实施例详细说明了本实用新型的构造、特征及作用效果，以上所述仅为本实用新型的较佳实施例，但本实用新型不以图面所示限定实施范围，凡是依照本实用新型的构想所作的改变，或修改为等同变化的等效实施例，仍未超出说明书与图示所涵盖的精神时，均应在本实用新型的保护范围内。

Claims (10)

1.一种纯电动汽车电池加热和空调采暖一体化装置，其特征在于，包括：动力电池箱(3)、空调暖风箱(4)、加热器(2)和第一控制器(9)；

所述加热器(2)通过第一三通阀(51)分别与所述动力电池箱(3)和所述空调暖风箱(4)相连；

所述第一控制器(9)分别与所述加热器(2)和所述第一三通阀(51)电连接。

2.根据权利要求1所述的纯电动汽车电池加热和空调采暖一体化装置，其特征在于，还包括：加热介质存储箱(1)，所述加热介质存储箱(1)的出口与所述加热器(2)的入口相连；所述加热介质存储箱(1)的入口分别与所述动力电池箱(3)的出口和所述空调暖风箱(4)的出口相连。

3.根据权利要求2所述的纯电动汽车电池加热和空调采暖一体化装置，其特征在于，还包括第一温度传感器(71)，所述第一温度传感器(71)设置在所述加热器(2)的出口处，所述第一温度传感器(71)的输出端与所述第一控制器(9)电连接。

4.根据权利要求3所述的纯电动汽车电池加热和空调采暖一体化装置，其特征在于，还包括第二温度传感器(72)，所述第二温度传感器(72)设置在所述动力电池箱(3)内，所述第二温度传感器(72)的输出端与所述第一控制器(9)电连接。

5.根据权利要求4所述的纯电动汽车电池加热和空调采暖一体化装置，其特征在于，还包括第二三通阀(52)，所述第二三通阀(52)设置在所述空调暖风箱(4)的入口与所述第一三通阀(51)之间；

所述第二三通阀(52)的入口与所述第一三通阀(51)上连接所述空调暖风箱(4)的出口相连；

所述第二三通阀(52)的两个出口分别与所述空调暖风箱(4)的入口和所述加热器(2)的入口相连。

6.根据权利要求5所述的纯电动汽车电池加热和空调采暖一体化装置，其特征在于，还包括第二控制器(8)，所述第二控制器(8)与所述第二三通阀(52)电连接。

7.根据权利要求6所述的纯电动汽车电池加热和空调采暖一体化装置，其特征在于：还包括电加热元件(10)，所述电加热元件(10)设置在所述空调暖风箱(4)上，所述电加热元件(10)与所述第二控制器(8)电连接。

8.根据权利要求1-7任一项所述的纯电动汽车电池加热和空调采暖一体化装置，其特征在于：所述动力电池箱(3)的出口设置有第一单向阀(61)；所述空调暖风箱(4)的出口设置有第二单向阀(62)。

9.根据权利要求8所述的纯电动汽车电池加热和空调采暖一体化装置，其特征在于：所述加热器(2)与电动汽车电池电连接。

10.根据权利要求9所述的纯电动汽车电池加热和空调采暖一体化装置，其特征在于：所述加热器(2)为水暖电加热器。