CN210040467U - 一种军用越野车蓄电池自适应加热装置 - Google Patents

Abstract

一种军用越野车蓄电池自适应加热装置，在液体加热器的尾气管道上安装有一个双通阀，双通阀一个输出端通过管道一连接到蓄电池舱的进气口上，双通阀另一个输出端通过管道二与外界空气相通，所述蓄电池舱的出气口通过管道三与外界空气相通，所述管道一上设置有一个废气流量阀；还包括一个安装在蓄电池舱内蓄电池上，用于采集蓄电池电解液温度的蓄电池电解液温度传感器；一个用于接收蓄电池电解液温度传感器的信号，从而控制废气流量阀的自适应温度调节控制器；所述蓄电池电解液温度传感器与自适应温度调节控制器电性连接，自适应温度调节控制器与废气流量阀电性连接；结构简单、成本低廉，使蓄电池更好的达到最佳工作温度。

Description

一种军用越野车蓄电池自适应加热装置

技术领域

本实用新型涉及车载蓄电池加热技术领域，特别涉及一种军用越野车蓄电池自适应加热装置。

背景技术

军用越野车辆对全天候的机动作战能力有很高的要求，特别需要在任何环境温度下都能够正常启动，以及在野外环境温度较低环境下连续执行任务；众所周知，由于对动力的要求，大多数军用越野车辆采用的发动机都是柴油发动机。

柴油发动机在低温条件下存在启动困难的现象，主要为：

1.当环境温度低的时候，发动机机油粘度增加，进而导致活塞、曲轴等部件的运动阻力增加；

2.车载蓄电池的电荷容量及输出功率会随环境温度的降低而下降，导致当启动机工作时所需的动力供应降低；

3. 车载蓄电池工作时间超过两年后，其容量和输出功率会有明显的下降，加之低环境温度，发动机会产生启动困难的现象；

因此，对装有柴油发动机的军用越野车辆来说，可从降低发动机启动阻力及控制车载蓄电池的输出功率及容量，就可以改善低温环境下的启动困难问题。

根据《铅酸蓄电池工艺学概论》书中提到，蓄电池的容量是随着环境温度和放电电流而变化的：环境温度越低，容量越小；放电电流越大，容量越小；在-20℃环境下，1/6小时放电率时（发动机启动时的放电率），蓄电池容量只有额定容量的40%；在-41℃环境下，1/6小时放电率时，蓄电池容量大约只有额定容量的20%；如果是相对旧的车载蓄电池，同样温度下蓄电池的容量可能会更低。

大多数军用汽车为了在冬季预热发动机及对驾驶室取暖等相关问题，配备了液体加热器，其工作原理是：加热器的主电机带动柱塞油泵、助燃风扇及雾化器转动，油泵将吸入的燃油经输油管路送到雾化器，雾化器通过离心力的作用将燃油雾化后与助燃风扇吸入的空气在主燃烧室内混合，被炽热的电热塞点燃，在后燃烧室内充分燃烧后折返，经水套内壁及上面的散热片，将热量传递给水套夹层中的介质——冷却液。加热后介质在循环水泵（或热对流）的作用下在整个管路系统中循环，以达到加热的目的，加热器燃烧的废气由排烟管排出，燃烧后的废气中依然有很高的热量，如果全部排除会造成很大的浪费，且液体加热器本身的效率就偏低。

发明内容

本实用新型的发明目的是为了克服现有技术的上述不足，而提供一种军用越野车蓄电池自适应加热装置，结构简单、成本低廉，可以使蓄电池更好的达到最佳工作温度。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：一种军用越野车蓄电池自适应加热装置，在液体加热器的尾气管道上安装有一个双通阀，双通阀一个输出端通过管道一连接到蓄电池舱的进气口上，双通阀另一个输出端通过管道二与外界空气相通，所述蓄电池舱的出气口通过管道三与外界空气相通，所述管道一上设置有一个废气流量阀；

还包括一个安装在蓄电池舱内蓄电池上，用于采集蓄电池电解液温度的蓄电池电解液温度传感器；一个用于接收蓄电池电解液温度传感器的信号，从而控制废气流量阀的自适应温度调节控制器；所述蓄电池电解液温度传感器与自适应温度调节控制器电性连接，自适应温度调节控制器与废气流量阀电性连接。

所述自适应温度调节控制器为嵌入式单片机。

所述自适应温度调节控制器的型号为STM32-F103C8。

所述废气流量阀为电动流量调节阀。

还包括一个安装在车体外部用于采集环境温度，从而发送信号给蓄电池电解液温度传感器的环境温度传感器，所述环境温度传感器与蓄电池电解液温度传感器电性连接。

本实用新型有益效果是：与现有技术相比本实用新型，结构简单，使用方便，工艺简单，成本低廉，直接采用液体加热器产生的废气对蓄电池舱进行加热，对车载蓄电池的电解液进行温度控制，使其更好的达到最佳工作温度，进而提高蓄电池的输出功率，容量和充电接受能力。

附图说明

图1是本实用新型结构示意图；

图2是本实用新型蓄电池温度调节的控制流程图；

图中：1、液体加热器，2、双通阀，3、自适应温度调节控制器，4、排气尾管，5、废气流量阀，6、蓄电池舱，7、蓄电池，8、蓄电池电解液温度传感器，9、环境温度传感器。

具体实施方式

现在结合附图对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，此附图为简化的示意图，仅以示意方式说明本实用新型的基本结构。

根据图1所示，本实用新型在液体加热器1的尾气管道4上安装有一个用来控制液体加热器废气的流向的双通阀2，双通阀2一个输出端通过管道一连接到蓄电池舱6的进气口上，双通阀2另一个输出端通过管道二与外界空气相通，所述蓄电池舱6的出气口通过管道三与外界空气相通，所述管道一上设置有一个废气流量阀5；

还包括一个安装在蓄电池舱6内蓄电池7上，用于采集蓄电池7电解液温度的蓄电池电解液温度传感器8；一个用于接收蓄电池电解液温度传感器8的信号，从而控制废气流量阀5的自适应温度调节控制器3；所述蓄电池电解液温度传感器8与自适应温度调节控制器3电性连接，自适应温度调节控制器3与废气流量阀5电性连接；

还包括一个安装在车体外部用于采集环境温度，从而发送信号给蓄电池电解液温度传感器8的环境温度传感器9，所述环境温度传感器9与蓄电池电解液温度传感器8电性连接；

自适应温度调节控制器3为嵌入式单片机，自适应温度调节控制器的型号为STM32-F103C8；废气流量阀5为电动流量调节阀，废气流量阀5型号为ZDSW。

图2为本实用新型蓄电池温度调节的控制流程图；

经查阅有关资料可知，蓄电池电解液的温度在20℃左右时，其效能最好，故本实用新型以20℃为阈值，来自适应调节蓄电池电解液的温度；

当军用越野车辆在低温环境下启动时，利用车辆自带的液体加热器1在工作时产生的废气引入蓄电池舱6，对蓄电池7本体进行加热，通过蓄电池电解液温度传感器8监测蓄电池7电解液的温度并与温度阈值20℃进行对比，进而通过自适应温度调节控制器3控制废气流量阀5的开度来改变废气的进气流量来对电解液的温度进行自适应控制，从而改善蓄电池的输出功率，容量和充电接受能力；进而提高低温启动的成功率，保证军用越野车辆可在我国任意地方启动成功，符合作战要求。

试验1：

为了验证本实用新型装置的有效性，通过对比加装本装置与未加装本装置的相同蓄电池的使用情况。

在环境温度-25℃条件下，同时启动两组同等功率的用电装置，对两组蓄电池进行容量测试；未采用蓄电池加热装置的蓄电池组经4小时18分钟电量耗尽；采用蓄电池加热装置的蓄电池组经7小时51分钟电量耗尽。

在环境温度-41℃条件下，同时启动蓄电池加热装置和两组空气加热器，对两组蓄电池进行容量比对试验；未采用蓄电池加热装置的蓄电池组经2小时10分钟电量耗尽；采用蓄电池加热装置的蓄电池组经6小时8分钟电量耗尽。

通过以上试验，充分说明了使用蓄电池加热装置提高蓄电池电解液的温度，提高蓄电池的使用时间。

试验2：

将车载蓄电池及本实用新型装置同时冷冻24小时，直至蓄电池电解液温度传感器8探测到蓄电池内部电解液温度达到-41.1℃，开启本装置35分钟，电解液平均温升61.65℃。

通过以上两个试验，充分说明了使用蓄电池加热装置可以快速的提高蓄电池电解液的温度，从而保证蓄电池的输出功率，容量以及充电接受能力。

试验3：

经过测试车载蓄电池除了其低温放电性能差之外，还有其低温条件下较差的充电性能；本试验分别考察蓄电池在-41℃、-20℃、-10℃、0℃、20℃五种温度条件下的充电性能，充电电压12V，充电电流为10A；由结果可知，蓄电池在-41℃和-20℃条件下，充电接受能力都很差，半小时内充电电流下降到0.5A和1A左右，充电半小时只能充进0.5安时左右的电量，而在0℃和常温下（20℃），充电电流分别是7.5A和10A；半小时可以充进4.25安时和5安时的电量；因此采用本装置，能够大幅度地提高蓄电池在低温环境下的充电性能。

Claims (5)

1.一种军用越野车蓄电池自适应加热装置，其特征在于：在液体加热器（1）的尾气管道（4）上安装有一个双通阀（2），双通阀（2）一个输出端通过管道一连接到蓄电池舱（6）的进气口上，双通阀（2）另一个输出端通过管道二与外界空气相通，所述蓄电池舱（6）的出气口通过管道三与外界空气相通，所述管道一上设置有一个废气流量阀（5）；

还包括一个安装在蓄电池舱（6）内蓄电池（7）上，用于采集蓄电池（7）电解液温度的蓄电池电解液温度传感器（8）；一个用于接收蓄电池电解液温度传感器（8）的信号，从而控制废气流量阀（5）的自适应温度调节控制器（3）；所述蓄电池电解液温度传感器（8）与自适应温度调节控制器（3）电性连接，自适应温度调节控制器（3）与废气流量阀（5）电性连接。

2.根据权利要求1所述的一种军用越野车蓄电池自适应加热装置，其特征在于：所述自适应温度调节控制器（3）为嵌入式单片机。

3.根据权利要求2所述的一种军用越野车蓄电池自适应加热装置，其特征在于：所述自适应温度调节控制器（3）的型号为STM32-F103C8。

4.根据权利要求1所述的一种军用越野车蓄电池自适应加热装置，其特征在于：所述废气流量阀（5）为电动流量调节阀。

5.根据权利要求1所述的一种军用越野车蓄电池自适应加热装置，其特征在于：还包括一个安装在车体外部用于采集环境温度，从而发送信号给蓄电池电解液温度传感器（8）的环境温度传感器（9），所述环境温度传感器（9）与蓄电池电解液温度传感器（8）电性连接。

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