CN209169338U - 电动汽车的加热系统和电动汽车 - Google Patents

Abstract

本申请实施例提供一种电动汽车的加热系统和电动汽车。其中，上述电动汽车的加热系统包括加热膜组、电池模块、充电转换装置和电池管理模块，上述技术方案结合电池管理模块通过采集电池模块的单体电压和温度对继电器进行控制，并在电池温度低于预设温度时，通过加热膜对电池系统进行加热。同时，增加边充电边加热或者边放电边加热的功能，使其具有更广泛的应用范围。

Description

电动汽车的加热系统和电动汽车

技术领域

本申请涉及电动汽车技术领域，尤其涉及一种电动汽车的加热系统和电动汽车。

背景技术

电动车在使用过程中，当电池系统温度低于某一温度时，不仅会导致充电电流小甚至无法充电，还会导致放电倍率不足而无法满足整车功率的要求。

而现有相关技术中，一般会采用保温棉对电动车的电池系统进行保温或其他加热方式对电池进行加热，但存在以下弊端：

第一：保温棉只能减缓电池系统温度的散失，不能从根本上解决电池系统温度下降的问题；

第二：控制功能单一，不能满足电池系统的实际功能需求；

第三：电池系统内温度散失速度不同；温度差异大，电池一致性变差，可用容量遭受不可逆影响；

第四：保温棉采用粘贴方式安装，可靠性不佳。

实用新型内容

本申请实施例提供了一种电动汽车的加热系统和电动汽车，通过在电池系统周围布置加热膜，并结合电池管理系统实现不同条件下的电池温度控制。

第一方面，本申请实施例提供了一种电动汽车的加热系统，包括：

加热膜组；

电池模块，所述电池模块的正极端通过第一继电器与所述加热膜组的一端相连接，所述加热膜组的另一端通过第二继电器与所述电池模块的负极端相连接；

充电转换装置，所述充电转换装置的一端与所述电池模块的负极端相连接，所述充电转换装置的另一端通过第三继电器与所述电池模块的正极端相连接；

电池管理模块，与所述电池模块、所述第一继电器、所述第二继电器以及所述第三继电器相连接。

其中在一种可能的实现方式中，所述系统还包括：第一保险电阻和第二保险电阻；

所述第一保险电阻串接于所述加热膜组和所述第一继电器之间，所述第二保险电阻串接于所述充电转换装置和所述第三继电器之间。

其中在一种可能的实现方式中，所述的系统还包括用电器和第四继电器；

所述用电器的一端通过所述第二继电器与所述电池模块的负极端相连接，所述用电器的另一端与所述第四继电器的一端相连接，所述第四继电器的另一端与所述电池模块的正极端相连接。

其中在一种可能的实现方式中，所述加热膜组包括N个依次相连接的加热膜，所述电池模块包括N个依次相连接的电池模组，N≥2且为正整数。

其中在一种可能的实现方式中，所述第一继电器包括第一通断保护开关和第一线圈，所述第二继电器包括第二通断保护开关和第二线圈，所述第三继电器包括第三通断保护开关和第三线圈，所述第四继电器包括第四通断保护开关和第四线圈；

所述第一通断保护开关的一端与所述第一保险电阻相连接，所述第一通断保护开关的另一端与所述电池模块的正极端相连接，所述第一线圈的一端与所述电池管理模块的第一输出端相连接，所述第一线圈的另一端与所述电池管理模块的第一输入端相连接；

所述第二通断保护开关的一端与所述电池模块的负极端相连接，所述第二通断保护开关的另一端与所述加热膜组的另一端相连接，所述第二线圈的一端与所述电池管理模块的第二输出端相连接，所述第二线圈的另一端与所述电池管理模块的第二输入端相连接；

所述第三通断保护开关的一端与所述电池模块的正极端相连接，所述第三通断保护开关的另一端与所述第二保险电阻的一端相连接，所述第三线圈的一端与所述电池管理模块的第三输出端相连接，所述第三线圈的另一端与所述电池管理模块的第三输入端相连接；

所述第四通断保护开关的一端与所述用电器的一端相连接，所述第四通断保护开关的另一端与所述电池模块的正极端相连接，所述第四线圈的一端与所述电池管理模块的第四输出端相连接，所述第四线圈的另一端与所述电池管理模块的第四输入端相连接。

第二方面，本申请实施例还提供了一种电动汽车，包括上述电动汽车的加热系统。

以上技术方案中，结合电池管理模块通过采集电池模块的单体电压和温度对继电器进行控制，并在电池温度低于预设温度时，通过加热膜对电池系统进行加热。同时，增加边充电边加热或者边放电边加热的功能，使其具有更广泛的应用范围。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本申请电动汽车的加热系统一实施例的结构示意图。

附图标记

11 加热膜组

12 电池模块

13 充电转换装置

14 电池管理模块

15 第一保险电阻

16 第一继电器

161 第一通断保护开关

17 第二继电器

171 第二通断保护开关

18 第二保险电阻

19 用电器

20 第四继电器

201 第四通断保护开关

21 第三继电器

211 第三通断保护开关

具体实施方式

为了更好的理解本申请的技术方案，下面结合附图对本申请实施例进行详细描述。

应当明确，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，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，都属于本申请保护的范围。

在本申请实施例中使用的术语是仅仅出于描述特定实施例的目的，而非旨在限制本申请。在本申请实施例和所附权利要求书中所使用的单数形式的“一种”、“所述”和“该”也旨在包括多数形式，除非上下文清楚地表示其他含义。

图1为本申请电动汽车的加热系统一实施例的结构示意图，如图1所示，上述系统可以包括：加热膜组11、电池模块12、充电转换装置13以及电池管理模块14。

上述电池模块12的正极端通过第一继电器16与所述加热膜组11的一端相连接，所述加热膜组11的另一端通过第二继电器17与所述电池模块12的负极端相连接。

在具体实现时，上述电池模块12可以通过可充电电池实现，当然上述电池模块12还可以通过其他形式的电池实现，本实施例对此不作限定。

进一步来说，上述加热膜组11包括N个依次相连接的加热膜，N为≥2的任意正整数，该N个加热膜用于对电池模块12进行加热，优选地，上述加热膜还可具有不同的功率分布，以对电池模块12中N个电池模组的加热温差进行有效控制。

充电转换装置13的一端与所述电池模块12的负极端相连接，所述充电转换装置13的另一端通过第三继电器21与所述电池模块12的正极端相连接。

进一步来说，上述充电转换装置13用于对加热膜进行充电，具体来说上述充电转换装置13根据实际情况，可包括直流电转直流电模块和交流电转直流电模块。

电池管理模块14，与所述电池模块12、所述第一继电器16、所述第二继电器17以及所述第三继电器21相连接。

进一步来说，上述电池管理模块14用于对电池模块12中的电压和温度进行测量，并在电池模块12的温度未达到一定值时，控制第一继电器16、第二继电器17以及第三继电器21的通断，具体控制过程可参见下文对该加热系统工作原理的描述。

进一步地，上述系统还包括：第一保险电阻15和第二保险电阻18；

所述第一保险电阻15串接于所述加热膜组11和所述第一继电器16之间，所述第二保险电阻18串接于所述充电转换装置13和所述第三继电器21之间。

上述第一保险电阻15和第二保险电阻18主要起过载保护作用，用于在加热系统的电流异常且升高到预设熔断温度的时候，自身熔断切断电流，以保护电路安全运行，本实施例对上述预设熔断温度的高低不作限定，举例来说，上述预设熔断温度可为220℃。

进一步地，上述系统还包括用电器19和第四继电器20；

所述用电器19的一端通过所述第二继电器17与所述电池模块12的负极端相连接，所述用电器19的另一端与所述第四继电器20的一端相连接，所述第四继电器20的另一端与所述电池模块12的正极端相连接。

进一步地，上述第一继电器16包括第一通断保护开关161和第一线圈(未示出)，所述第二继电器17包括第二通断保护开关171和第二线圈(未示出)，所述第三继电器21包括第三通断保护开关211和第三线圈(未示出)，所述第四继电器20包括第四通断保护开关201和第四线圈(未示出)；

所述第一通断保护开关161的一端与所述第一保险电阻15相连接，所述第一通断保护开关161的另一端与所述电池模块12的正极端相连接，所述第一线圈(未示出)的一端与所述电池管理模块的第一输出端相连接，所述第一线圈(未示出)的另一端与所述电池管理模块14的第一输入端相连接；

所述第二通断保护开关171的一端与所述电池模块12的负极端相连接，所述第二通断保护开关171的另一端与所述加热膜组11的另一端相连接，所述第二线圈(未示出)的一端与所述电池管理模块14的第二输出端相连接，所述第二线圈(未示出)的另一端与所述电池管理模块14的第二输入端相连接；

所述第三通断保护开关211的一端与所述电池模块12的正极端相连接，所述第三通断保护开关211的另一端与所述第二保险电阻18的一端相连接，所述第三线圈(未示出)的一端与所述电池管理模块14的第三输出端相连接，所述第三线圈(未示出)的另一端与所述电池管理模块14的第三输入端相连接；

所述第四通断保护开关201的一端与所述用电器19的一端相连接，所述第四通断保护开关201的另一端与所述电池模块12的正极端相连接，所述第四线圈(未示出)的一端与所述电池管理模块14的第四输出端相连接，所述第四线圈(未示出)的另一端与所述电池管理模块14的第四输入端相连接。

进一步而言，上述第一继电器16、第二继电器17、第三继电器21以及第四继电器20通过与电池管理模块14的连接作用，其各自通断保护开关的通断受到电池管理模块14的控制，下面将以第一继电器16为例，对电池管理模块14的控制过程进行描述：

当电池管理模块14的第一输出端与第一输入端形成回路时，也就是第一线圈(未示出)通过直流电时，第一线圈(未示出)便会输出对应的磁场，把与第一通断保护开关161相连接的衔铁吸附住，使得第一通断保护开关161闭合，整个电路形成回路；而当电池管理模块14的第一输出端与第一输入端未形成回路时，与第一通断保护开关161相连接的衔铁由于未受到磁场的影响，会使得第一通断保护开关161断开，整个电路便会形成开路的状态。

进一步而言，本申请的电动汽车的加热系统的工作原理如下：

电池管理模块14对电池模块12的电压和温度进行采集，具体来说，以下对充电情况和放电情况进行展开描述：

(1)充电情况：

当电池模块12的温度T＜T1时，电池管理模块14可控制第一继电器16和第三继电器21闭合，同时控制第二继电器17断开，使得充电转换装置13对加热膜组11进行供电，使得电池模块的电池温度(加热膜贴在电池模块底部)快速上升到电池系统可充电温度；当电池温度T1≤T≤T2时，电池管理模块14控制第一继电器16、第二继电器17以及第三继电器21闭合，使电池系统进入边充电边加热状态，这样既能给电池充电减少充电时间，又能保持电池的温度不降；当电池温度T＞T2时，电池管理模块14控制第一继电器16断开，并控制第二继电器17、第三继电器21闭合，只对电池进行放电，此时既能使电池以较大电流进行充电，又能减少加热部分对电量的损耗。

(2)放电情况：

当温度T＜T3时，电池管理模块14控制第一继电器16、第二继电器17以及第四继电器20闭合，并控制第三继电器21断开，边放电边加热；当温度T＞T4时，电池管理模块14控制第二继电器17以及第四继电器20闭合，并控制第一继电器16、第三继电器21断开，只进行放电。

上述T1、T2、T3的温度大小可根据实际情况进行不同取值，本申请对此不作限定，举例来说，上述T1可为-5℃，上述T2可为-3℃，上述T3可为10℃，上述T4可为15℃。

本申请还提供了一种电动汽车，包括上述电动汽车的加热系统。

本实用新型的电动汽车的加热系统和电动汽车的技术方案中，结合电池管理模块通过采集电池模块的单体电压和温度对继电器进行控制，并在电池温度低于预设温度时，通过加热膜对电池系统进行加热。同时，增加边充电边加热或者边放电边加热的功能，使其具有更广泛的应用范围。

以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，其中作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到至少两个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部模块来实现本实施例方案的目的。本领域普通技术人员在不付出创造性的劳动的情况下，即可以理解并实施。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本申请的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本申请进行了详细的说明，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，或者对其中部分或者全部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申请各实施例技术方案的范围。

Claims (6)

1.一种电动汽车的加热系统，其特征在于，所述的系统包括：

加热膜组；

电池模块，所述电池模块的正极端通过第一继电器与所述加热膜组的一端相连接，所述加热膜组的另一端通过第二继电器与所述电池模块的负极端相连接；

充电转换装置，所述充电转换装置的一端与所述电池模块的负极端相连接，所述电池模块的正极端通过第三继电器与所述充电转换装置的另一端相连接；

电池管理模块，与所述电池模块、所述第一继电器、所述第二继电器以及所述第三继电器相连接。

2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述系统还包括第一保险电阻和第二保险电阻，所述第一保险电阻串接于所述加热膜组和所述第一继电器之间，所述第二保险电阻串接于所述充电转换装置和所述第三继电器之间。

3.根据权利要求2所述的系统，其特征在于，所述的系统还包括用电器和第四继电器，所述用电器的一端通过所述第二继电器与所述电池模块的负极端相连接，所述用电器的另一端与所述第四继电器的一端相连接，所述第四继电器的另一端与所述电池模块的正极端相连接。

4.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述加热膜组包括N个依次相连接的加热膜，所述电池模块包括N个依次相连接的电池模组，所述N≥2且为正整数。

5.根据权利要求3所述的系统，其特征在于，所述第一继电器包括第一通断保护开关和第一线圈，所述第二继电器包括第二通断保护开关和第二线圈，所述第三继电器包括第三通断保护开关和第三线圈，所述第四继电器包括第四通断保护开关和第四线圈；

所述第一通断保护开关的一端与所述第一保险电阻相连接，所述第一通断保护开关的另一端与所述电池模块的正极端相连接，所述第一线圈的一端与所述电池管理模块的第一输出端相连接，所述第一线圈的另一端与所述电池管理模块的第一输入端相连接；

所述第二通断保护开关的一端与所述电池模块的负极端相连接，所述第二通断保护开关的另一端与所述加热膜组的另一端相连接，所述第二线圈的一端与所述电池管理模块的第二输出端相连接，所述第二线圈的另一端与所述电池管理模块的第二输入端相连接；

所述第三通断保护开关的一端与所述电池模块的正极端相连接，所述第三通断保护开关的另一端与所述第二保险电阻的一端相连接，所述第三线圈的一端与所述电池管理模块的第三输出端相连接，所述第三线圈的另一端与所述电池管理模块的第三输入端相连接；

所述第四通断保护开关的一端与所述用电器的一端相连接，所述第四通断保护开关的另一端与所述电池模块的正极端相连接，所述第四线圈的一端与所述电池管理模块的第四输出端相连接，所述第四线圈的另一端与所述电池管理模块的第四输入端相连接。

6.一种电动汽车，其特征在于，包括权利要求1-5中任一项所述的电动汽车的加热系统。