CN211605255U - 一种插电式混合动力电池加热系统及插电混动汽车 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种插电式混合动力电池加热系统及插电混动汽车，该系统包括整车控制器和水泵，所述水泵的出水口通过管路连接发动机水套的入水口，所述发动机水套的出水口通过暖风管路连接四通阀的第一阀口，所述四通阀的第二阀口通过管路连接待加热电池包的电池包水冷板，且所述电池包水冷板的出口通过管路连接所述四通阀的第三阀口，所述四通阀的第四阀口通过管路连接所述水泵形成循环系统；所述暖风管路还经过暖风机，在所述暖风机后端的所述暖风管路上安装有水温传感器，所述水温传感器与所述四通阀分别通过电信号连接所述整车控制器；本实用新型的能够解决现有的插混汽车电池包在低温功率输出时受限于电池包加热的问题。

Description

一种插电式混合动力电池加热系统及插电混动汽车

技术领域

本实用新型涉及电池加热技术领域，特别是涉及一种插电式混合动力电池加热系统及插电混动汽车。

背景技术

插电混合动力系统具备近距离纯电行驶、远距离燃油驱动，节能环保高效得以广泛推广。相比燃油车成熟运用多年，电池包的研究成为插混汽车的主要研究对象。插混汽车电池包由于布置空间有限，基本采用小电量高功率电芯做成电池包，高功率电芯对热管理要求非常严苛，大功率放电时要及时冷却，低温时要快速加热电池，保证电池性能与安全。以三元电池为例，低温性能衰减严重，无法满足整车的功率输出需求，因此需要设计电池包加热系统。

目前，主流的电池包加热系统由水加热PTC或者加热膜对电芯进行加热，这两种方式都需要电池包放电提供电能，这对于低温性能不佳的电池包，会更加恶化其对整车的功率输出性能。因此，现有插混汽车电池包加热系统不能有效解决电池包低温功率输出受限问题。

实用新型内容

本实用新型的一个目的在于提出一种插电式混合动力电池加热系统，以解决现有的插混汽车电池包在低温功率输出时受限于电池包加热的问题。

一种插电式混合动力电池加热系统，包括整车控制器和水泵，所述水泵的出水口通过管路连接发动机水套的入水口，所述发动机水套的出水口通过暖风管路连接四通阀的第一阀口，所述四通阀的第二阀口通过管路连接待加热电池包的电池包水冷板，且所述电池包水冷板的出口通过管路连接所述四通阀的第三阀口，所述四通阀的第四阀口通过管路连接所述水泵形成循环系统；位于所述发动机水套与所述四通阀之间的所述暖风管路还通过了暖风机的供热单元，所述暖风管路在所述暖风机的供热单元处散热降温，所述暖风机后端的所述暖风管路上安装有水温传感器，所述水温传感器与所述四通阀分别通过电信号连接所述整车控制器，所述整车控制器通过所述水温传感器传输的信号与预设值比较判断控制所述四通阀的通断。

根据本实用新型提出的插电式混合动力电池加热系统，发动机驱动水泵中的冷却液进入发动机水套进行降温，发动机水套与冷却液进行换热后，冷却液温度升高再通过管路流经暖风机直到四通阀处，高温的冷却液通过暖风机散热给乘员舱加热，同时暖风机后端的水温传感器对经过暖风机散热后的冷却液进行实时测温并反馈给整车控制器，当反馈的温度低于预设值时，整车控制器发送电信号控制四通阀的第一阀口和第二阀口联通、第三阀口和第四阀口联通，使得温度降低至达到预设值要求的冷却液通过四通阀进入电池包水冷板进行加热，随后通过管路流经四通阀回到水泵中完成循环。利用发动机的余热通过冷却液对电池包进行加热，无需消耗电池包的电能，有效的保证了低温时电池包的输出功率不被加热电池包影响；同时发动机温度较高，吸收热量的冷却液温度也较高，从而能够将电池包快速加热到指定温度，进而快速提高电池包的输出功率。

另外，根据本实用新型提供的插电式混合动力电池加热系统，还可以具有如下附加的技术特征：

进一步地，所述四通阀与所述电池包水冷板之间设有热交换器，所述四通阀的第二阀口通过管路连接所述热交换器的入水口，所述热交换器的出水口通过管路连接所述电池包水冷板。

进一步地，所述发动机水套的出水口后端通过缸盖分流，所述缸盖分流的一支流连接所述暖风管路，所述缸盖分流的另一支流通过管路连接节温器，所述节温器的出水口通过管路连接所述水泵。

进一步地，所述节温器与所述缸盖之间还设有散热器，所述缸盖通过管路连接所述散热器的进水口，所述散热器的出水口通过管路连接所述节温器的入水口。

进一步地，所述暖风管路位于所述暖风机的供热单元内的部分连接有散热片。

进一步地，所述散热片采用铜片。

本实用新型还提出一种插电混合汽车，包括动力电池系统，所述动力电池系统上安装有上述的电池加热系统。

本实用新型的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本实用新型的实践了解到。

附图说明

本实用新型的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1为本实用新型一实施例的插电式混合动力电池加热系统的结构示意图；

图2为插电式混合动力电池加热系统中的四通阀的结构示意图。

具体实施方式

为使本实用新型的目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本实用新型的具体实施方式做详细的说明。附图中给出了本实用新型的若干实施例。但是，本实用新型可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例。相反地，提供这些实施例的目的是使对本实用新型的公开内容更加透彻全面。

需要说明的是，当元件被称为“固设于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”、“上”、“下”以及类似的表述只是为了说明的目的，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的限制。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

请参阅图1，本实用新型的一实施例提出的插电式混合动力电池加热系统，包括整车控制器10和水泵20，所述水泵20的出水口通过管路连接发动机水套30的入水口，发动机能够驱动水泵20向所述发动机水套30输入冷却液，使得冷却液与高温的所述发动机水套30进行热交换，达到降温的目的。

所述发动机水套30的出水口通过暖风管路连接四通阀40的第一阀口41，所述四通阀40的第二阀口42通过管路连接待加热电池包的电池包水冷板50，且所述电池包水冷板50的出口通过管路连接所述四通阀40的第三阀口43，所述四通阀40的第四阀口44通过管路连接所述水泵20形成循环系统，从而利用冷却液吸收发动机的余热来给电池包加热；所述暖风管路上设置有暖风机60，所述暖风管路在所述暖风机60的供热单元布管，使得高温的冷却液在经过所述暖风机60供热单元时，散发的热量通过暖风机60排放到驾驶舱供热，同时高温的冷却液在所述暖风机60排热下降温。

在所述暖风机60后端的所述暖风管路上安装有水温传感器70，所述水温传感器70与所述四通阀40分别通过电信号连接所述整车控制器10，水温传感器70的具体型号可根据现场情况自行确定，本实施例中的水温传感器70采用Amphenol品牌CTTS S-302651-F01型号传感器，所述水温传感器70对冷却液的温度进行实时测量，并将数据传输给所述整车控制器10，在所述整车控制器10上设有一预设值，当所述水温传感器70传输的数据低于预设值后，所述整车控制器10发送电信号控制所述四通阀40联通，此时所述四通阀40的第一阀口41联通第二阀口42，第三阀口43联通第四阀口44，冷却液从所述第一阀口41流向所述第二阀口42进入电池包水冷板50，温度较高的冷却液通过所述电池包水冷板50将热量传递给电池包，从而起到加热的作用；冷却液从所述电池包水冷板50流出后，经过所述四通阀40的第三阀口43流向第四阀口44最后回流至水泵20中。

可选的，所述四通阀40与所述电池包水冷板50之间设有热交换器80，所述四通阀40的第二阀口42通过管路连接所述热交换器80的入水口，所述热交换器80的出水口通过管路连接所述电池包水冷板50，利用所述热交换器80对进入所述电池包水冷板50的冷却液进行进一步降温，控制冷却液降温到满足电池包加热的需求温度，防止冷却液温度过高对电池包带来的损害。

具体的，所述发动机水套30的出水口后端通过缸盖分流，所述缸盖分流的一支流连接所述暖风管路，所述缸盖分流的另一支流通过管路连接节温器90，所述节温器90的出水口通过管路连接所述水泵20。所述节温器90与所述缸盖之间还设有散热器91，所述缸盖通过管路连接所述散热器91的进水口，所述散热器91的出水口通过管路连接所述节温器90的入水口。

可选的，所述暖风管路位于所述暖风机60的供热单元内的部分连接有散热片，且散热片采用铜材制，从而所述暖风管路在供热单元内的散热效果更好。

本实施例中，本实用新型在工作时，发动机驱动水泵20中的冷却液进入发动机水套30进行降温，发动机水套30与冷却液进行换热后，冷却液温度升高再通过管路流经暖风机60直到四通阀40处，高温的冷却液通过暖风机60散热给乘员舱加热，同时暖风机60后端的水温传感器70对经过暖风机60散热后的冷却液进行实时测温并反馈给整车控制器10，当反馈的温度低于预设值时，整车控制器10发送电信号控制四通阀40的第一阀口41和第二阀口42联通、第三阀口43和第四阀口44联通，使得温度降低至达到预设值要求的冷却液通过四通阀40进入电池包水冷板50进行加热，随后通过管路流经四通阀40回到水泵20中完成循环。利用发动机的余热通过冷却液对电池包进行加热，无需消耗电池包的电能，有效的保证了低温时电池包的输出功率不被加热电池包影响；同时发动机温度较高，吸收热量的冷却液温度也较高，从而能够将电池包快速加热到指定温度，进而快速提高电池包的输出功率。

本实用新型另一实施例提供一种插电混动汽车，该插电混动汽车至少包括上述实施例的插电式混合动力电池加热系统。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

以上所述实施例仅表达了本实用新型的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。因此，本实用新型专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (7)

1.一种插电式混合动力电池加热系统，包括整车控制器和水泵，所述水泵的出水口通过管路连接发动机水套的入水口，其特征在于，所述发动机水套的出水口通过暖风管路连接四通阀的第一阀口，所述四通阀的第二阀口通过管路连接待加热电池包的电池包水冷板，且所述电池包水冷板的出口通过管路连接所述四通阀的第三阀口，所述四通阀的第四阀口通过管路连接所述水泵形成循环系统；

位于所述发动机水套与所述四通阀之间的所述暖风管路还通过了暖风机的供热单元，所述暖风管路在所述暖风机的供热单元处散热降温，所述暖风机后端的所述暖风管路上安装有水温传感器，所述水温传感器与所述四通阀分别通过电信号连接所述整车控制器，所述整车控制器通过所述水温传感器传输的信号控制所述四通阀的通断。

2.根据权利要求1所述的插电式混合动力电池加热系统，其特征在于，所述四通阀与所述电池包水冷板之间设有热交换器，所述四通阀的第二阀口通过管路连接所述热交换器的入水口，所述热交换器的出水口通过管路连接所述电池包水冷板。

3.根据权利要求1所述的插电式混合动力电池加热系统，其特征在于，所述发动机水套的出水口后端通过缸盖分流，所述缸盖分流的一支流连接所述暖风管路，所述缸盖分流的另一支流通过管路连接节温器，所述节温器的出水口通过管路连接所述水泵。

4.根据权利要求3所述的插电式混合动力电池加热系统，其特征在于，所述节温器与所述缸盖之间还设有散热器，所述缸盖通过管路连接所述散热器的进水口，所述散热器的出水口通过管路连接所述节温器的入水口。

5.根据权利要求1所述的插电式混合动力电池加热系统，其特征在于，所述暖风管路位于所述暖风机的供热单元内的部分连接有散热片。

6.根据权利要求5所述的插电式混合动力电池加热系统，其特征在于，所述散热片采用铜片。

7.一种插电混合汽车，包括动力电池系统，其特征在于，所述动力电池系统上安装有权利要求1至6任意一项所述的插电式混合动力电池加热系统。

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