一種用于混合動力車輛的加熱系統及其控制方法
【專利摘要】本發明公開了一種用于混合動力車輛的加熱系統及其控制方法，其加熱系統中發動機模塊、控制模塊、電池加熱模塊或乘客艙加熱模塊依次通過管路構成循環回路；發動機模塊包括發動機、第一水泵和發動機冷卻裝置；電池加熱模塊中熱交換機、第二水泵、第一加熱單元和電池組依次通過管路構成循環回路；乘客艙加熱模塊包含第二加熱單元和第二溫度傳感器；控制模塊包括控制閥和控制器；控制模塊根據第一溫度傳感器信號切換加熱模塊。控制方法步驟為控制器接收溫度信號，與預設值比較進而控制切換加熱模塊。本發明利用發動機熱量既能對動力電池組進行加熱，也能保證乘客艙溫度適宜，高效利用能源。
【專利說明】
一種用于混合動力車輛的加熱系統及其控制方法
技術領域
[0001 ]本發明涉及混合動力車輛技術領域，特別涉及混合動力車輛的加熱系統及其控制方法。
【背景技術】
[0002]混合動力車輛由于其節能、低排放等特點成為汽車發展方向，其中動力電池組作為其動力源之一，直接影響車輛的整體性能。動力電池對溫度變化較為敏感，在環境溫度過低的情況下，動力電池無法正常工作，所以需要對動力電池組進行加熱。同時，汽車發動機工作時產生大量的熱量堆積，影響發動機工作狀態，需經冷卻系統冷卻排除，有一定的能量浪費。另一方面，在長時間在寒冷地區行駛的車輛，乘客艙內溫度也通常較低，易導致乘客感冒，一般在乘客艙設置暖風加熱裝置，需要單獨的加熱裝置。
【發明內容】
[0003]針對以上現有技術存在的缺陷，本發明所要解決的技術問題是提供一種用于混合動力車輛的加熱系統和控制方法，在環境溫度較低的情況下，既能對動力電池組進行加熱，也能保證乘客艙溫度適宜。
[0004]為了解決上述技術問題，本發明的用于混合動力車輛的加熱系統，其特征在于:包括發動機模塊、控制模塊、還包括并聯設置的電池加熱模塊和乘客艙加熱模塊，所述發動機模塊、控制模塊、電池加熱模塊或乘客艙加熱模塊依次通過管路構成循環回路;所述管路內具有導熱介質;所述發動機模塊包括發動機、第一水栗和發動機冷卻裝置，所述第一水栗內置于所述發動機;所述電池加熱模塊包括熱交換機、第二水栗、第一加熱單元、電池組和第一溫度傳感器，所述第一溫度傳感器內置于所述電池組，所述熱交換機、第二水栗、第一加熱單元和電池組依次通過管路構成電池加熱循環回路;所述乘客艙加熱模塊包含第二加熱單元和第二溫度傳感器，所述第二溫度傳感器設置于乘客艙內；所述控制模塊包括控制閥和控制器;所述控制模塊根據所述第一溫度傳感器信號切換加熱模塊。
[0005]為進一步完善技術方案，本發明還包括以下技術特征:
[0006]作為進一步改進，所述控制閥為三通電磁閥。
[0007]作為進一步改進，所述熱交換器為板式熱交換器，所述熱交換器內部設有兩個獨立的供導熱介質通過的流體通道，所述流體通道之間設有導熱結構。
[0008]作為進一步改進，所述電池組具有至少一部分為導熱區域的殼體，所述導熱區域中設置有蓄電池單元，所述蓄電池單元將熱量向內部傳導。
[0009]作為進一步改進，所述第一加熱單元為金屬導熱板，其內部設有可供所述導熱介質通過的流體通道;所述金屬導熱板內置于所述蓄電池單元且與所述導熱區域熱連接。
[0010]作為進一步改進，所述第二加熱單元為若干帶鼓風機的側置換熱器。
[0011]作為進一步改進，所述導熱介質為水或水-乙二醇混合物。
[0012]作為進一步改進，所述第一水栗為機械水栗，所述第二水栗為電子水栗。
[0013]本發明的用于混合動力車輛加熱系統的控制方法，其步驟為:
[0014]SI所述第一溫度傳感器檢測所述電池組溫度，將檢測信號發送至所述控制器；
[0015]S2所述控制器將接收到的第一溫度信號與電池溫度預設值做比較；
[0016]S3當第一溫度信號值小于電池溫度預設值時，所述控制器控制所述控制閥切換至所述電池加熱模塊并控制第二水栗開啟；
[0017]S4當所述電池組的溫度上升至電池溫度預設值時，所述控制器切換所述控制閥切換至所述乘客艙加熱模塊并控制第二水栗關閉；
[0018]S5所述第二溫度傳感器檢測乘客艙溫度，將檢測信號發送至所述控制器；
[0019]S6所述控制器將接收到的第二溫度信號與乘客艙溫度預設值做比較；
[0020]S7當第二溫度信號值上升至乘客艙溫度預設值且第一溫度信號值不小于電池溫度預設值時，所述控制器控制所述第二加熱單元關閉。
[0021]與現有技術相比，本發明的有益效果在于:設置三通電磁控制閥，可根據檢測到的溫度信號自動選擇電池加熱或是乘客艙加熱;利用發動機的熱量進行加熱，高效利用能源。
【附圖說明】
[0022]圖1為本發明用于電動車輛加熱系統的結構原理圖。
[0023]其中:11發動機；12發動機冷卻裝置;20三通電磁閥；41熱交換器;42第二水栗;43第一加熱單元;44電池組;50第二加熱單元。
【具體實施方式】
[0024]為了更清楚地說明本發明的技術方案，下面將結合附圖和實施例作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅涉及本發明的一些實施例，并非對本發明的限制。
[0025]請參閱圖1所示，本發明用于電動車輛加熱系統，包括發動機模塊、控制模塊，還包括并聯設置的電池加熱模塊和乘客艙加熱模塊，發動機模塊、控制模塊、電池加熱模塊或乘客艙加熱模塊依次通過管路構成循環回路。管路內具有導熱介質，導熱介質可以為水或水-乙二醇混合物，但并不限于此。發動機模塊包括發動機U、第一水栗和發動機冷卻裝置12，第一水栗內置于發動機11 ο控制模塊包括控制閥和控制器，控制閥為三通電磁閥20，電池加熱模塊和乘客艙加熱模塊分別與三通電磁閥20相連接。電池加熱模塊包括熱交換器41、第二水栗42、第一加熱單元43、電池組44和第一溫度傳感器，第一溫度傳感器內置于電池組44，用于檢測電池組44的溫度。電池組44的輸入口和輸出口還可分別增設溫度傳感器，用于檢測導熱介質溫度。電池組44具有至少一部分為導熱區域的殼體，在該導熱區域中設置有蓄電池單元，蓄電池單元可將熱量向內部傳導。熱交換器41為為板式熱交換器，其內部設有兩個獨立的供導熱介質通過的流體通道，流體通道之間設有導熱結構。第一加熱單元43為金屬導熱板，其內部設有可供導熱介質通過的流體通道及導熱結構，金屬導熱板內置于蓄電池單元且與導熱區域熱連接。通過加熱后的導熱介質由管路流經金屬導熱板，熱量由金屬導熱板傳遞給導熱區域，從而實現提高電池組44溫度的目的。乘客艙加熱模塊包含第二加熱單元50和第二溫度傳感器，第二溫度傳感器設置于乘客艙內，用于檢測乘客艙溫度。第二加熱單元50為若干帶鼓風機的側置換熱器，加熱后的導熱介質流經換熱器時，將部分熱量傳遞給換熱器，換熱器殼體溫度上升，鼓風機抽取乘客艙內的低溫氣流經換熱器殼體加熱后形成暖氣流，而后散發至乘客艙，從而實現提高乘客艙溫度的目的。控制模塊根據第一溫度傳感器的溫度信號來切換開啟電池加熱模塊或乘客艙加熱模塊。
[0026]電動車輛在寒冷地區運行，電池組44受環境溫度影響而溫度下降，第一溫度傳感器檢測到電池組44的溫度低于電池溫度預設值，控制器進行信號處理，將三通電磁閥20切換至電池加熱模塊。此時發動機11的熱量對導熱介質進行加熱后，第一水栗將加熱后的導熱介質輸送經熱交換器41，熱交換器41吸收導熱介質的部分熱量后溫度升高，導熱介質溫度降低，而后導熱介質流經發動機冷卻裝置12回到發動機11內部，形成發動機冷卻循環回路。與此同時，控制器控制第二水栗42開啟，第二水栗42將導熱介質輸送至熱交換器41，導熱介質吸收熱交換器41的部分熱量而溫度升高，加熱后的導熱介質輸入第一加熱單元43，電池組44吸收熱量溫度升高，導熱介質溫度降低，后導熱介質回到第二水栗42，形成一個電池加熱模塊循環回路。當第一溫度傳感器檢測到電池組44的溫度上升至電池溫度預設值，控制器進行信號處理，將三通電磁閥20切換至乘客艙加熱模塊。此時控制器控制第二加熱單元50開啟，經發動機10加熱后的導熱介質輸送至第二加熱單元50，第二加熱單元50溫度升高，導熱介質溫度降低，后導熱介質流經發動機冷卻裝置12后回到發動機10進行加熱，形成一個加熱循環回路。與此同時，控制器控制第二水栗42關閉。第二溫度傳感器檢測乘客艙溫度，當乘客艙溫度上升至乘客艙溫度預設值且電池組44的溫度不低于電池溫度預設值時，控制器控制第二加熱單元50關閉。
[0027]以上所述僅為發明的實施例，其并非用以限定本發明的專利保護范圍。任何熟習相像技藝者，在不脫離本發明的精神與范圍內，所作的更動及潤飾的等效替換，仍為本發明的專利保護范圍內。
【主權項】
1.一種用于混合動力車輛的加熱系統，其特征在于:包括發動機模塊、控制模塊、還包括并聯設置的電池加熱模塊和乘客艙加熱模塊，所述發動機模塊、控制模塊、電池加熱模塊或乘客艙加熱模塊依次通過管路構成循環回路;所述管路內具有導熱介質;所述發動機模塊包括發動機、第一水栗和發動機冷卻裝置，所述第一水栗內置于所述發動機;所述電池加熱模塊包括熱交換機、第二水栗、第一加熱單元、電池組和第一溫度傳感器，所述第一溫度傳感器內置于所述電池組，所述熱交換機、第二水栗、第一加熱單元和電池組依次通過管路構成電池加熱循環回路;所述乘客艙加熱模塊包含第二加熱單元和第二溫度傳感器，所述第二溫度傳感器設置于乘客艙內；所述控制模塊包括控制閥和控制器;所述控制模塊根據所述第一溫度傳感器信號切換加熱模塊。2.根據權利要求1所述的用于混合動力車輛的加熱系統，其特征在于:所述控制閥為三通電磁閥。3.根據權利要求1所述的用于混合動力車輛的加熱系統，其特征在于:所述熱交換器為板式熱交換器，所述熱交換器內部設有兩個獨立的供導熱介質通過的流體通道，所述流體通道之間設有導熱結構。4.根據權利要求1所述的用于混合動力車輛的加熱系統，其特征在于:所述電池組具有至少一部分為導熱區域的殼體，所述導熱區域中設置有蓄電池單元，所述蓄電池單元將熱量向內部傳導。5.根據權利要求4所述的用于混合動力車輛的加熱系統，其特征在于:所述第一加熱單元為金屬導熱板，其內部設有可供所述導熱介質通過的流體通道； 所述金屬導熱板內置于所述蓄電池單元且與所述導熱區域熱連接。6.根據權利要求1所述的用于混合動力車輛的加熱系統，其特征在于:所述第二加熱單元為若干帶鼓風機的側置換熱器。7.根據權利要求1所述的用于混合動力車輛的加熱系統，其特征在于:所述導熱介質為水或水-乙二醇混合物。8.根據權利要求1所述的用于混合動力車輛的加熱系統，其特征在于:所述第一水栗為機械水栗，所述第二水栗為電子水栗。9.根據權利要求1-8任一所述的用于混合動力車輛加熱系統的控制方法，其步驟為: SI所述第一溫度傳感器檢測所述電池組溫度，將檢測信號發送至所述控制器； S2所述控制器將接收到的第一溫度信號與電池溫度預設值做比較； S3當第一溫度信號值小于電池溫度預設值時，所述控制器控制所述控制閥切換至所述電池加熱模塊并控制第二水栗開啟； S4當所述電池組的溫度上升至電池溫度預設值時，所述控制器切換所述控制閥切換至所述乘客艙加熱模塊并控制第二水栗關閉； S5所述第二溫度傳感器檢測乘客艙溫度，將檢測信號發送至所述控制器； S6所述控制器將接收到的第二溫度信號與乘客艙溫度預設值做比較； S7當第二溫度信號值上升至乘客艙溫度預設值且第一溫度信號值不小于電池溫度預設值時，所述控制器控制所述第二加熱單元關閉。
【文檔編號】H01M10/615GK106025442SQ201610578766
【公開日】2016年10月12日
【申請日】2016年7月21日
【發明人】康燕語, 周毅鵬, 房永強, 陳碧毅
【申請人】廈門金龍旅行車有限公司