CN212353580U - 车辆电池加热装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种车辆电池加热装置，包括：传热模块，用于将获取到的热量传递给车辆电池，其包括：气道，设置在靠近车辆电池周围，通过所述气道的气体将热量传递至车辆电池；排气循环模块，用于接收车辆排气管排放的气体，使排气管排出的气体通过气道，排气循环模块包括：输气管，分别连接车辆排气管和气道；以及控制阀，设置在输气管中，用于控制所述输气管的通断。可以实现最大化利用发动机排气废热能量且实现电芯快速升温。

Description

车辆电池加热装置

技术领域

本实用新型涉及车辆技术领域，具体地涉及一种车辆电池加热装置。

背景技术

发展新能源汽车成为一种趋势，其中混合动力汽车的保有量迅速增加，混合动力系统是混动车的核心，而混动系统热管理技术提升对混动车发展意义重大。其中混动系统热管理方面较为典型的是电池热管理循环系统。其中：在冬季条件下，环境温度过低，电芯内部电化学材料活性较低导致电池充放电效率极低，严重影响续航里程及充电时间。

实用新型内容

本实用新型实施例的目的是提供一种车辆电池加热装置，该装置可以在车辆所在环境温度较低工况下，有效利用发动机排气管内部的部分废气热量进行电池加热，可以最大化利用发动机排气废热能量且实现电芯快速升温。

为了实现上述目的，本实用新型实施例提供一种车辆电池加热装置，所述装置包括：

传热模块，用于将获取到的热量传递给所述车辆电池，其包括：

气道，设置在所述车辆电池的周围，通过所述气道的气体将热量传递至所述车辆电池；以及

排气循环模块，用于接收所述车辆排气管排放的气体，使所述排气管排出的气体通过所述气道，所述排气循环模块包括：

输气管，分别连接车辆排气管和所述气道；以及

控制阀，设置在所述输气管中，用于控制所述输气管的通断。

可选的，所述传热模块还包括：

水道，设置在所述车辆电池的周围，

所述气道设置在靠近所述水道位置，用于将热量传递至所述水道的水流中。

可选的，所述水道为环形管道，所述环形管道被配置为包围所述车辆电池。

可选的，所述传热模块还包括：

驱动水泵，设置在所述环形管道中，用于驱动所述环形管道中的水循环流动。

可选的，所述装置还包括电加热模块，其包括：加热器，设置在所述水道中，用于加热所述水道中的水流。

可选的，所述输气管包括：

进气管，其包括第一进气口与第一出气口，所述第一进气口连通所述车辆排气管，所述第一出气口连通所述气道的入口；其中，所述控制阀设置在所述进气管中；以及

出气管，其包括第二进气口和第二出气口，所述第二进气口连通所述气道的出口，所述第二出气口连通所述车辆排气管。

可选的，所述排气循环模块还包括：

单向阀，设置在所述出气管中，以使所述气道内的气体单向通过所述单向阀进入所述车辆排气管。

可选的，所述装置还包括：

温度传感模块，设置在所述水道中，用于检测所述水道内部的水流温度；以及

控制模块，分别与所述排气循环模块和所述温度传感模块连接，用于：

在车辆处于发动机驱动且所述水流温度小于第一预定温度的情况下，启动所述排气循环模块，以使所述输气管导通；

在车辆未处于发动机驱动且所述水流温度小于第一预定温度的情况下，启动所述电加热模块。

可选的，所述控制模块还与车辆内部CAN总线连接，用于通过CAN网络获取车辆周围的环境温度；

其中，所述控制模块还用于在所述环境温度小于第二预定温度和/或所述水流温度小于第一预定温度的情况下，根据车辆当前驱动类型控制所述排气循环模块或所述电加热模块启动。

可选的，所述控制模块还用于在所述水流温度大于第三预定温度的情况下，根据车辆当前驱动类型控制所述排气循环模块或所述电加热模块关闭。

本实用新型实施例还提供一种车辆，所述车辆包括上述车辆电池加热装置。

通过上述技术方案，可以在车辆所在环境温度较低工况下，有效利用发动机排气管内部的部分废气热量进行电池加热，可以最大化利用发动机排气废热能量且实现电芯快速升温。

本实用新型实施例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实用新型实施例的进一步理解，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实用新型实施例，但并不构成对本实用新型实施例的限制。在附图中：

图1是本实用新型实施例一提供的车辆电池加热装置的结构示意图；

图2是本实用新型实施例二提供的车辆电池加热装置的结构示意图；

图3是本实用新型实施例三提供的车辆电池加热装置的结构示意图；

图4是本实用新型实施例四提供的车辆电池加热装置的结构示意图；

图5是本实用新型实施例四提供的车辆电池加热装置的运行示意图；

图6是本实用新型实施例四提供的车辆电池加热操作的流程示意图。

附图标记说明

10 传热模块 20 排气循环模块

30 电加热模块 40 温度传感模块

50 控制模块 60 车辆排气管

B1 电池

101 水道 102 气道

103 驱动水泵 201 进气管

202 出气管 203 控制阀

204 单向阀 301 PTC加热器

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。

实施例一

图1示出了本实用新型实施例一提供的车辆电池加热装置的结构示意图，如图1所示，该车辆电池加热装置可以包括传热模块10以及排气循环模块20，其中该传热模块10可以包括气道，该气道设置在所述车辆电池的周围。该排气循环模块20用于接收所述车辆排气管排放的气体，使所述排气管排出的气体通过所述气道，具体地，该排气循环模块20包括输气管和控制阀，该输气管分别连接车辆排气管和气道，以使所述排气管排出的气体通过所述气道，通过所述气道的气体将热量传递至所述车辆电池，以进行车辆电池的加热。可以通过调整设置在输气管中的该控制阀，控制该输气管的通断。

实施例二

图2示出了本实用新型实施例二提供的车辆电池加热装置的结构示意图，如图2所示，该车辆电池加热装置可以包括传热模块10、排气循环模块20、温度传感模块40以及控制模块50，其中该传热模块10可以包括水道和气道102，该水道设置在车辆电池的周围，该气道102设置在靠近所述水道的位置上，例如设置在水道下方，通过所述气道的气体将热量传递给所述水道中的水流中，即所述传热模块用于将获取到的热量传递给所述车辆电池，以进行车辆电池的加热。该排气循环模块20用于接收所述车辆排气管排放的气体，使所述排气管排出的气体通过所述气道，具体地，该排气循环模块20包括输气管和控制阀，该输气管分别连接车辆排气管和气道，以使所述排气管排出的气体通过所述气道。其中，该输气管可以包括进气管和出气管，该进气管包括第一进气口与第一出气口，所述第一进气口连通所述车辆排气管，所述第一出气口连通所述气道的入口；该控制阀可以设置在所述进气管中；该出气管包括第二进气口和第二出气口，所述第二进气口连通所述气道的出口，所述第二出气口连通所述车辆排气管。该控制阀可以设置在该输气管中以控制所述输气管的通断。该温度传感模块40设置在所述水道中，可以用以检测水道中的水流温度。该控制模块50分别连接排气循环模块20和所述温度传感模块40，其中，在车辆处于发动机驱动(发动机处于开启状态)且水道中的水流温度小于第一预定温度的情况下，控制模块50启动该排气循环模块20，即，调整控制阀至打开状态，以使输气管导通，进而使排气管的排出的气体通过气道。从而通过尾气热量对水道中的水流进行加热，间接地实现对车辆电池进行加热，可以最大化利用发动机排气废热能量且实现电芯快速升温。

在实施例中，该水道可以为环形管道，且被配置为包围车辆电池，进而水道中被加热的水流可以多角度的对电池进行加热，提高加热速度，并且可以实现电池四周的均匀加热。

在实施例中，该传热模块10还可以包括驱动水泵，设置在环形管道中，可以驱动环形管道中的水循环流动，进而可以使环形管道中的水被经过气道的气体循环加热，在被加热水循环流动过程中可以实现对车辆电池的循环加热。为保证驱动水泵工作的稳定性，可以为该驱动水泵配备第一独立电源为其供电。

在实施例中，为防止通过气道的气体从出气管回流至气道，可以在出气管中设置一单向阀，以使所述气道内气体单向通过所述单向阀再次进入所述车辆排气管。

实施例三

图3示出了本实用新型实施例三提供的车辆电池加热装置的结构示意图，如图3所示，该车辆电池加热装置可以包括传热模块10、电加热模块30、温度传感模块40以及控制模块50，其中该传热模块10可以包括水道，该水道设置在车辆电池的周围，所述传热模块用于将获取到的热量传递给所述车辆电池，以进行车辆电池的加热。该电加热模块30包括加热器，该加热器可以设置在水道中，用于加热所述水道中的水流；该温度传感模块40设置在所述水道中，可以用以检测水道中的水流温度。该控制模块50分别连接电加热模块30和所述温度传感模块40，其中，在车辆处于电池驱动且水道中的水流温度小于第一预定温度的情况下，控制模块50启动该电加热模块30，即，控制加热器对水道中的水流进行加热，间接地实现对车辆电池进行加热。

在实施例中，该水道可以为环形管道，且被配置为包围车辆电池，进而水道中被加热的水流可以多角度的对电池进行加热，提高加热速度，并且可以实现电池四周的均匀加热。

在实施例中，该传热模块10还可以包括驱动水泵，设置在环形管道中，可以驱动环形管道中的水循环流动，进而可以使环形管道中的水被加热器循环加热，在被加热水循环流动过程中可以实现对车辆电池的循环加热。为保证驱动水泵工作的稳定性，可以为该驱动水泵配备第一独立电源为其供电。为保证加热器工作的稳定性，可以为该加热器配备第二独立电源为其供电。

在实施例中，该加热器可以为设置在水道管道中部的加热体，也可以是设置在水道底部的加热板。

实施例四

图4示出了本实用新型实施例四提供的车辆电池加热装置的结构示意图，图5示出了本实用新型实施例四提供的车辆电池加热装置的运行示意图，图6示出了本实用新型实施例四提供的车辆电池加热操作的流程示意图，结合图4至图6所示，该车辆电池加热装置可以包括传热模块10、排气循环模块20、电加热模块30、温度传感模块40以及控制模块50，其中该传热模块10可以包括水道101和气道102，该水道101设置在车辆电池B1的周围，该气道102设置在靠近所述水道101的位置上，例如设置在水道101下方，通过所述气道102的气体将热量传递给所述水道101中的水流中，即所述传热模块用于将获取到的热量传递给所述车辆电池B1，以进行车辆电池B1的加热。该排气循环模块20用于接收所述车辆排气管60排放的气体，使所述排气管排出的气体通过所述气道102。具体地，该排气循环模块20包括输气管和控制阀203，该输气管分别连接车辆排气管60和气道102，以使所述排气管排出的气体通过所述气道102。其中，该输气管可以包括进气管201和出气管202，该进气管201包括第一进气口与第一出气口，所述第一进气口连通所述车辆排气管60，所述第一出气口连通所述气道的入口；该控制阀203可以设置在所述进气管201中；该出气管202包括第二进气口和第二出气口，所述第二进气口连通所述气道的出口，所述第二出气口连通所述车辆排气管60。该控制阀203可以设置在该输气管中以控制所述输气管的通断。该电加热模块30包括加热器，该加热器可以设置在水道101中，用于加热所述水道101中的水流；该温度传感模块40设置在所述水道101中，可以用以检测水道101中的水流温度。该控制模块50分别连接所述温度传感模块40、电加热模块30、排气循环模块20和车辆内部CAN总线，其中可以根据车辆当前的驱动类型(发动机驱动且发动机处于开启状态或电池驱动)控制排气循环模块20或电加热模块30启动。具体地，在车辆为发动机驱动且发动机处于开启状态的情况下，检测到环境温度(控制模块50可通过CAN网络获取)小于第二预定温度和/或所述水流温度小于第一预定温度(例如环境温度小于10℃)的情况下，启动排气循环模块20启动，即，调整控制阀203至打开状态，以使进气管201导通，进而使排气管排出的气体通过气道102。从而通过尾气热量对水道101中的水流进行加热，间接地实现对车辆电池B1进行加热。

在车辆处于电池驱动情况下，检测到环境温度(控制模块50可通过CAN网络获取)小于第二预定温度和/或所述水流温度小于第一预定温度(例如水流温度小于10℃)的情况下，启动该电加热模块30，即，控制加热器对水道101中的水流进行加热，间接地实现对车辆电池B1进行加热。其中在排气循环模块20或电加热模块30启动后，温度传感模块40可以实时检测水流温度，在检测到水流温度大于第三预设温度(例如大于45℃)的情况下，控制模块50停止当前加热操作，即关闭排气循环模块20或电加热模块30。

在实施例中，该水道101可以为环形管道，且被配置为包围车辆电池B1，进而水道101中被加热的水流可以多角度的对电池B1进行加热，提高加热速度，并且可以实现电池B1四周的均匀加热。

在实施例中，该传热模块10还可以包括驱动水泵103，设置在环形管道中，可以驱动环形管道中的水循环流动，进而可以使环形管道中的水被经过气道102的气体循环加热，在被加热水循环流动过程中可以实现对车辆电池B1的循环加热。为保证驱动水泵103工作的稳定性，可以为该驱动水泵103配备第一独立电源为其供电。为保证加热器工作的稳定性，可以为该加热器配备第二独立电源为其供电。

在实施例中，为防止通过气道102的气体从出气管202回流至气道102，可以在出气管202中设置一单向阀204，以使所述气道内气体单向通过所述单向阀204再次进入所述车辆排气管60。

在实施例中，该加热器可以为PTC加热器，关于其设置位置，可以为设置在水道101管道中部的加热体，也可以是设置在水道底部的加热板。

本实用新型实施例还提供一种车辆，该车辆可以包括上述车辆电池加热装置。

本领域内的技术人员应明白，本申请的实施例可提供为方法、系统、或计算机程序产品。因此，本申请可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本申请可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器、CD-ROM、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。

本申请是参照根据本申请实施例的方法、设备(系统)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。

这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。

这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上，使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。

在一个典型的配置中，计算设备包括一个或多个处理器(CPU)、输入/输出接口、网络接口和内存。

存储器可能包括计算机可读介质中的非永久性存储器，随机存取存储器(RAM)和/或非易失性内存等形式，如只读存储器(ROM)或闪存(flash RAM)。存储器是计算机可读介质的示例。

计算机可读介质包括永久性和非永久性、可移动和非可移动媒体可以由任何方法或技术来实现信息存储。信息可以是计算机可读指令、数据结构、程序的模块或其他数据。计算机的存储介质的例子包括，但不限于相变内存(PRAM)、静态随机存取存储器(SRAM)、动态随机存取存储器(DRAM)、其他类型的随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、电可擦除可编程只读存储器(EEPROM)、快闪记忆体或其他内存技术、只读光盘只读存储器(CD-ROM)、数字多功能光盘(DVD)或其他光学存储、磁盒式磁带，磁带磁磁盘存储或其他磁性存储设备或任何其他非传输介质，可用于存储可以被计算设备访问的信息。按照本文中的界定，计算机可读介质不包括暂存电脑可读媒体(transitory media)，如调制的数据信号和载波。

还需要说明的是，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、商品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、商品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括要素的过程、方法、商品或者设备中还存在另外的相同要素。

以上仅为本申请的实施例而已，并不用于限制本申请。对于本领域技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原理之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的权利要求范围之内。

Claims (11)

1.一种车辆电池加热装置，其特征在于，所述装置包括：

传热模块，用于将获取到的热量传递给所述车辆电池，其包括：气道，设置在所述车辆电池的周围，通过所述气道的气体将热量传递至所述车辆电池；以及

排气循环模块，用于接收所述车辆排气管排放的气体，使所述排气管排出的气体通过所述气道，所述排气循环模块包括：

输气管，分别连接车辆排气管和所述气道；以及

控制阀，设置在所述输气管中，用于控制所述输气管的通断。

2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述传热模块还包括：

水道，设置在所述车辆电池的周围，

所述气道设置在靠近所述水道位置，用于将热量传递至所述水道的水流中。

3.根据权利要求2所述的装置，其特征在于，所述水道为环形管道，所述环形管道被配置为包围所述车辆电池。

4.根据权利要求3所述的装置，其特征在于，所述传热模块还包括：

驱动水泵，设置在所述环形管道中，用于驱动所述环形管道中的水循环流动。

5.根据权利要求2所述的装置，其特征在于，所述装置还包括电加热模块，其包括：加热器，设置在所述水道中，用于加热所述水道中的水流。

6.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述输气管包括：

进气管，其包括第一进气口与第一出气口，所述第一进气口连通所述车辆排气管，所述第一出气口连通所述气道的入口；其中，所述控制阀设置在所述进气管中；以及

出气管，其包括第二进气口和第二出气口，所述第二进气口连通所述气道的出口，所述第二出气口连通所述车辆排气管。

7.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，所述排气循环模块还包括：

单向阀，设置在所述出气管中，以使所述气道内的气体单向通过所述单向阀进入所述车辆排气管。

8.根据权利要求5所述的装置，其特征在于，该装置还包括：

温度传感模块，设置在所述水道中，用于检测所述水道内部的水流温度；以及

控制模块，分别与所述排气循环模块和所述温度传感模块连接，用于：

在车辆处于发动机驱动且所述水流温度小于第一预定温度的情况下，启动所述排气循环模块，以使所述输气管导通；

在车辆未处于发动机驱动且所述水流温度小于第一预定温度的情况下，启动所述电加热模块。

9.根据权利要求8所述装置，其特征在于，所述控制模块还与车辆内部的CAN总线连接，用于通过CAN网络获取车辆周围的环境温度；

其中，所述控制模块还用于在所述环境温度小于第二预定温度和/或所述水流温度小于第一预定温度的情况下，根据车辆当前驱动类型控制所述排气循环模块或所述电加热模块启动。

10.根据权利要求9所述的装置，其特征在于，所述控制模块还用于在所述水流温度大于第三预定温度的情况下，根据车辆当前驱动类型控制所述排气循环模块或所述电加热模块关闭。

11.一种车辆，其特征在于，所述车辆包括权利要求1-10中任一项所述的车辆电池加热装置。

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