CN208053032U - 纯电动汽车供暖装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种纯电动汽车供暖装置，包括：热敏电阻加热器和风机，供暖装置还包括：第一电池组和能量回馈装置，第一电池组的输入端与能量回馈装置的输出端连接，能量回馈装置的输入端与纯电动汽车的刹车机构连接，用于将纯电动汽车在减速或制动操作时产生的机械能转化成电能存储到第一电池组，第一电池组与热敏电阻加热器的输入端和风机的输入端分别连接，用于向热敏电阻加热器和风机供电。本实用新型将纯电动汽车在减速或制动时由于电机机械惯性产生的机械能再次通过电机转换成再生电能，并通过能量回馈装置将再生电能转换成可使用的有效电能存储到第一电池组，提高了能源的利用率，减小供暖装置对纯电动汽车续航里程的影响。

Description

纯电动汽车供暖装置

技术领域

本实用新型涉及纯电动汽车领域，具体地，涉及一种纯电动汽车供暖装置。

背景技术

汽车是现代人生活中重要的交通工具，伴随着汽车工业的快速发展和私家车使用量的逐年增多，汽车带给我们便捷生活的同时也带来了很多的负面效应，例如环境污染、能源短缺、资源枯竭和安全等方面的问题也越来越突出，为了经济可持续发展，保护人类的居住环境和缓解能源供给，近年来越来越多的汽车企业投入到了研发一种更加节能环保的交通工具的行业中，纯电动汽车就此应运而生。

与传统的汽车相比，纯电动汽车取消了传统的机械传动系统，因此纯电动汽车没有发动机，它主要依靠设置在车内的电池组给电机供电，由电机驱动车辆行驶，因此电池组是纯电动汽车非常重要的动力源。纯电动汽车的一些其它辅助功能的能源供给同样依靠于电池组提供，例如夏季车内空调制冷、冬季车内供暖等都需要消耗电池组的电能。以汽车供暖为例，传统的内燃机驱动汽车大多是利用发动机工作时产生的热输送到车厢内的方式实现供暖，但是纯电动汽车没有发动机，也就无法借鉴传统汽车的供暖方式，目前纯电动汽车大多采用辅助加热的方式在寒冷的季节给车内供暖，最常用的是热敏电阻加热器，例如PTC(Positive Temperature Coefficient，正温度系数)加热器，由电池组向PTC加热器供电，PTC加热器发热，再通过鼓风机将PTC加热器产生的热输送到纯电动汽车车内，实现车内供暖。但是这种采用PTC加热器的供暖方式会过多的消耗电池组的电能，进而影响纯电动汽车的续航里程。

实用新型内容

本实用新型的目的是针对目前供暖装置过多消耗纯电动汽车电池组能源的问题，提供一种纯电动汽车供暖装置。

本实用新型提供了一种纯电动汽车供暖装置，所述供暖装置包括：热敏电阻加热器和风机，所述供暖装置还包括：第一电池组和能量回馈装置，所述第一电池组的输入端与所述能量回馈装置的输出端连接，所述能量回馈装置的输入端与所述纯电动汽车的刹车机构连接，用于将所述纯电动汽车在减速或制动操作时产生的机械能转化成电能存储到第一电池组，所述第一电池组与所述热敏电阻加热器的输入端和所述风机的输入端分别连接，用于向所述热敏电阻加热器和所述风机供电。

优选地，所述供暖装置还包括用于向所述热敏电阻加热器和所述风机供电的第二电池组。

优选地，所述第二电池组为太阳能电池组。

优选地，所述供暖装置还包括自动电源切换开关，所述第一电池组和所述第二电池组均通过所述自动电源切换开关与所述热敏电阻加热器和所述风机连接。

优选地，所述供暖装置还包括手动电源切换开关，所述手动电源切换开关安装在驾驶室的操作面板上，所述第一电池组和所述第二电池组还通过所述手动电源切换开关与所述热敏电阻加热器和所述风机连接。

优选地，所述第一电池组是铅酸蓄电池、镍基电池、钠硫电池、二次锂电池、超级电容和空气电池中的任一者。

优选地，所述第二电池组是铅酸蓄电池、镍基电池、钠硫电池、二次锂电池和空气电池中的任一者。

优选地，所述供暖装置还包括电量提示装置，所述电量提示装置安装在驾驶室的操作面板上，所述电量提示装置与所述第一电池组连接，用于在所述第一电池组电能不足的情况下进行电量提示。

优选地，所述提示为灯光提示或铃音提示。

本实用新型供暖装置中，所述能量回馈装置与所述纯电动汽车的刹车机构连接，用于将所述纯电动汽车在减速或制动操作时产生的机械能转化成电能存储到第一电池组，第一电池组用于向热敏电阻加热器和所述风机供电，实现纯电动汽车的供暖，本实用新型采用纯电动汽车的回收能量向供暖装置提供电能，将纯电动汽车在减速或制动操作时由于电机机械惯性产生的机械能再次通过电机转换成再生电能，并通过能量回馈装置将所述再生电能转换成可使用的有效电能存储到第一电池组，供给纯电动汽车的供暖装置，这种利用回收能量向供暖装置供电的方式提高了能源的利用率，确保了资源不浪费，减小了供暖装置对纯电动汽车续航里程的影响。

本实用新型的其它特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。

附图说明

附图是用来提供对本申请的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具体实施方式一起用于解释本申请，但并不构成对本申请的限制。在附图中：

图1为根据本实用新型的一种优选实施方式的供暖装置的结构示意图。

附图标记说明

10热敏电阻加热器 20风机

30第一电池组 40能量回馈装置

50第二电池组 60自动电源切换开关

70手动电源切换开关 80电量提示装置

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型实施例的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本实用新型实施例，并不用于限制本实用新型实施例。

需要说明的是，在不冲突的情况下，本实用新型中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

为了实现上述目的，本实用新型提供了一种纯电动汽车供暖装置，如图1所示，所述供暖装置包括：热敏电阻加热器10和风机20，所述供暖装置还包括：第一电池组30和能量回馈装置40，所述第一电池组30的输入端与所述能量回馈装置40的输出端连接，所述能量回馈装置40的输入端与所述纯电动汽车的刹车机构连接，用于将纯电动汽车在减速或制动操作时产生的机械能转化成电能存储到第一电池组30，所述第一电池组30与所述热敏电阻加热器10的输入端和所述风机20的输入端分别连接，用于向所述热敏电阻加热器10和所述风机20供电。

其中，所述热敏电阻加热器10为PTC加热器，所述PTC加热器可以是陶瓷PTC加热器或有机高分子PTC加热器中的一种，本领域技术人员可以理解PTC加热器不限于以上列举的这些。所述PTC加热器的加热方式可以分为空气加热和水暖加热，例如，所述空气加热主要是将PTC加热器安装在纯电动汽车空调总成的风道里，通过PTC加热器加热风道中的空气，再由风机20将加热的空气送到车厢内，实现供暖；所述水暖加热是将PTC加热器安装在空调总成的风道外部，在PTC加热器外围设置水管，通过水管内液体流动带走PTC加热器时产生的热量，当携带热量的液体流经安装在纯电动汽车空调总成的风道内的蒸发器时，液体散热，此时再由风机20将液体散发的热量输送到车厢内，实现供暖。本领域技术人员可以理解PTC加热器的加热方式不限于以上列举的这些。所述风机20用于将PTC加热器产生的热量输送到车厢内。

根据本实用新型的技术方案，所述第一电池组30与传统的电池组通过外接电源来给电池充电的方式不同，所述第一电池组30是靠回收纯电动汽车在减速或者制动操作时的回馈能量来充电。在一个实施例中，驾驶员在行车途中突然踩下刹车踏板，电机从高速转到低速，但因电机的机械惯性，电机处于再生发电状态，此时机械惯性产生的机械能通过电机转换成再生电能，所述再生电能经过能量回馈装置40的转换形成可供使用的有效电能存储到第一电池组30，用于向PTC加热器和风机20供电以实现纯电动汽车供暖。所述能量回馈装置40包括检测单元和调整单元，所述检测单元用于检测能量回馈电路上的回馈电压并将检测结果反馈到调整单元，所述调整单元基于检测结果对回馈电压进行调整，例如：对所述回馈电压进行降噪、滤波处理，以输出与所述第一电池组30相适应的充电电压，例如第一电池组30的充电电压为220V，通过调整单元对回馈电压进行调整，以输出220V的充电电压。优选地，所述第一电池组30是铅酸蓄电池、镍基电池、钠硫电池、二次锂电池、超级电容和空气电池中的任一者。本领域技术人员可以理解第一电池组30的材料和形成不限于以上列举的这些。其中，所述能量回馈装置40用于将再生电能转换成可供PTC加热器使用的有效电能。采用将回馈能量回收的方式给第一电池组30充电，确保了资源不浪费，减小供暖装置对纯电动汽车续航里程的影响。

优选地，根据本实用新型的技术方案，所述供暖装置还包括第二电池组50。所述第二电池组50可以是铅酸蓄电池、镍基电池、钠硫电池、二次锂电池和空气电池中的任一者。优选地，所述第二电池组50为太阳能电池组。根据本实用新型的技术方案，第二电池组50用于向所述热敏电阻加热器10和所述风机20供电。在一个实施例中，可通过太阳能电池板将采集到的光能转换为电能存储到所述第二电池组50，所述太阳能电池板安装在纯电动汽车的车体表面，可方便随时采集能量供给第二电池组50充电。

现有技术中，纯电动汽车还包括主动力电池组和控制系统，所述主动力电池组主要用于向驱使纯电动汽车行驶的电机供电，可以根据对控制策略的设置，优选地，选用第一电池组30向供暖装置供电，当所述第一电池组30的能量消耗到不足以使热敏电阻加热器10和所述风机20工作，此时转换到第二电池组50向热敏电阻加热器10和所述风机20供电，当所述第一电池组30和所述第二电池组50均不能提供足以支持热敏电阻加热器10和所述风机20工作的电能，控制系统直接调整主动力电池组向所述热敏电阻加热器10和所述风机20供电。

为了确保在严寒的气候下车内供暖不间断，优选地，本实用新型还包括自动电源切换开关60，所述第一电池组30和所述第二电池组50均通过所述自动电源切换开关60与所述热敏电阻加热器10和风机20连接。例如，在所述第一电源组30的电量不足以维持所述热敏电阻加热器10和风机20工作时，可以通过所述自动电源切换开关60自动切换热敏电阻加热器10和风机20的供电路径，以保证车内供暖不间断，给驾驶人员提供舒适的驾驶环境。

进一步地，所述供暖装置还包括手动电源切换开关70，所述手动电源切换开关70安装在驾驶室的操作面板上，所述第一电池组30和所述第二电池组50还通过所述手动电源切换开关70与所述热敏电阻加热器10和风机20连接。为了确保第一电池组30和第二电池组50的供电状态快速可靠的进行切换，例如，当所述自动电源切换开关60发生故障，第一电源组30电量耗尽而不能自动切换到第二电池组50以及时向热敏电阻加热器10和风机20供电的情况下，为了避免车内供暖停止，此时驾驶人员可以通过手动电源切换开关70直接接通第二电池组50向热敏电阻加热器10和风机20供电的电路，确保车内供暖不间断。

为了提醒驾驶人员及时的切换供暖装置的供电电源，优选地，所述供暖装置还包括电量提示装置80，所述电量提示装置80安装在驾驶室的操作面板上，所述电量提示装置80与所述第一电池组30形成闭合回路，用于在所述第一电池组30电能不足的情况下进行电量提示。根据一种实施方式，所述提示为灯光提示，灯光提示元件可以为发光二极管。根据另一种实施方式，所述提示为铃音提示，铃音提示元件可以为蜂鸣器。本领域技术人员可以理解所述灯光提示元件和所述铃音提示元件不限于以上列举的这些。如图1所示，优选地，所述电量提示装置80包括齐纳二极管、发光二极管和蜂鸣器，所述齐纳二极管、发光二极管和蜂鸣器依次串联，在所述第一电池组30电能充足的情况下，所述电量提示装置80中的齐纳二极管处于阻断状态，因此电量提示装置80处于不工作的状态，当所述第一电池组30电能不足以维持PTC加热器和风机20工作时，所述电量提示装置80的齐纳二极管处于导通状态，所述电量提示装置80处于工作的状态，进行电量提示。

本实用新型供暖装置中，所述能量回馈装置与所述纯电动汽车的刹车机构连接，用于将所述纯电动汽车在减速或制动操作时产生的机械能转化成电能存储到第一电池组，第一电池组用于向热敏电阻加热器和所述风机供电，实现纯电动汽车的供暖，本实用新型采用纯电动汽车的回收能量向供暖装置提供电能，将纯电动汽车在减速或制动操作时由于电机机械惯性产生的机械能再次通过电机转换成再生电能，并通过能量回馈装置将所述再生电能转换成可使用的有效电能存储到第一电池组，供给纯电动汽车的供暖装置，这种利用回收能量向供暖装置供电的方式提高了能源的利用率，确保了资源不浪费，减小了供暖装置对纯电动汽车续航里程的影响。

以上结合附图详细描述了本实用新型的优选实施方式，但是，本实用新型并不限于上述实施方式中的具体细节，在本实用新型的技术构思范围内，可以对本实用新型的技术方案进行多种简单变型，这些简单变型均属于本实用新型的保护范围。

另外需要说明的是，在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合。为了避免不必要的重复，本实用新型对各种可能的组合方式不再另行说明。

此外，本申请的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合，只要其不违背本申请的思想，其同样应当视为本申请所公开的内容。

Claims (9)

1.一种纯电动汽车供暖装置，所述供暖装置包括热敏电阻加热器(10)和风机(20)，其特征在于，所述供暖装置还包括：

第一电池组(30)和能量回馈装置(40)，所述第一电池组(30)的输入端与所述能量回馈装置(40)的输出端连接，所述能量回馈装置(40)的输入端与所述纯电动汽车的刹车机构连接，用于将所述纯电动汽车在减速或制动操作时产生的机械能转化成电能存储到第一电池组(30)，所述第一电池组(30)与所述热敏电阻加热器(10)的输入端和所述风机(20)的输入端分别连接，用于向所述热敏电阻加热器(10)和所述风机(20)供电。

2.根据权利要求1所述的供暖装置，其特征在于，所述供暖装置还包括用于向所述热敏电阻加热器(10)和所述风机(20)供电的第二电池组(50)。

3.根据权利要求2所述的供暖装置，其特征在于，所述第二电池组(50)为太阳能电池组。

4.根据权利要求2所述的供暖装置，其特征在于，所述供暖装置还包括自动电源切换开关(60)，所述第一电池组(30)和所述第二电池组(50)均通过所述自动电源切换开关(60)与所述热敏电阻加热器(10)和所述风机(20)连接。

5.根据权利要求4所述的供暖装置，其特征在于，所述供暖装置还包括手动电源切换开关(70)，所述手动电源切换开关(70)安装在驾驶室的操作面板上，所述第一电池组(30)和所述第二电池组(50)还通过所述手动电源切换开关(70)与所述热敏电阻加热器(10)和所述风机(20)连接。

6.根据权利要求1所述的供暖装置，其特征在于，所述第一电池组(30)是铅酸蓄电池、镍基电池、钠硫电池、二次锂电池、超级电容和空气电池中的任一者。

7.根据权利要求2所述的供暖装置，其特征在于，所述第二电池组(50)是铅酸蓄电池、镍基电池、钠硫电池、二次锂电池和空气电池中的任一者。

8.根据权利要求1所述的供暖装置，其特征在于，所述供暖装置还包括电量提示装置(80)，所述电量提示装置(80)安装在驾驶室的操作面板上，所述电量提示装置(80)与所述第一电池组(30)连接，用于在所述第一电池组(30)电能不足的情况下进行电量提示。

9.根据权利要求8所述的供暖装置，其特征在于，所述提示为灯光提示或铃音提示。