车载电池供热系统的制作方法 专利技术说明

车辆装置的制造及其改造技术1.本发明涉及汽车控制技术领域，尤其涉及一种车载电池供热系统。背景技术：2.随着低碳经济的发展，对节能减排提出了更加严格的要求，新能源汽车由于有节能环保的特点，成为今后汽车发展方面之一。新能源汽车是使用电池驱动电机作为动力源，而新能源汽车使用的电池在气温较低的情况下，需要对电池进行供热，以保证电池性能。3.但是现有的均是通过汽车车载电池自身产生热量对其进行供热，由于汽车本身处于低温环境，这样会造成电池亏电严重，并且其供热方式的效率较低，还会影响新能源汽车的驱动性，导致资源浪费。4.上述内容仅用于辅助理解本发明的技术方案，并不代表承认上述内容是现有技术。技术实现要素：5.本发明的主要目的在于提供了一种车载电池供热系统，旨在解决现有的汽车车载电池自身产热的供热方式效率较低的技术问题。6.为实现上述目的，本发明提供了一种车载电池供热系统，所述车载电池供热系统包括：内燃机和冷却排管；7.所述内燃机的第一出口与所述冷却排管的管道入口连接，所述冷却排管的管道出口与电池组箱的入口连接；8.所述内燃机，用于在环境温度低于第一预设温度时，产生热量；9.所述冷却排管，用于将所述内燃机产生的热量输送至所述电池组箱。10.可选地，所述冷却排管还与车内出风口连接，还用于通过所述车内出风口将所述内燃机产生的热量输送至车内。11.可选地，所述内燃机还与发电机连接；12.所述内燃机，还用于将产生的热量输出至所述发电机，以使所述发电机产生电能，并将所述电能传输至所述电池组箱进行充电。13.可选地，所述车载电池供热系统还包括：温度传感器；14.所述温度传感器设置于所述内燃机的第一出口管道上；15.所述温度传感器，用于采集所述内燃机的机体温度。16.可选地，所述车载电池供热系统还包括：冷却箱；17.所述冷却箱的箱口与所述内燃机连接；18.所述冷却箱，用于在所述内燃机温度高于第二预设温度时，对所述内燃机进行降温。19.可选地，所述车载电池供热系统还包括：液动换向阀；20.所述液动换向阀的入口与所述冷却排管的出口连接，所述液动换向阀的第一出口通过冷却排管的管道与所述电池组箱的入口连接，所述液动换向阀的第二出口通过冷却排管的管道与所述车内出风口连接；21.所述液动换向阀，用于在所述内燃机温度高于第三预设温度时，导通所述冷却排管与所述车内出风口的管道，通过所述车内出风口将所述内燃机产生的热量输送至车内供暖。22.可选地，所述车载电池供热系统还包括：温度控制器；23.所述温度控制器的输入端与所述温度传感器的输出端连接，所述温度控制器的第一控制端与所述液动换向阀的输入端连接；24.所述温度控制器，用于在所述内燃机温度高于第三预设温度时，输出换向信号至所述液动换向阀，以控制所述液动换向阀导通所述冷却排管与所述车内出风口的管道。25.可选地，所述冷却箱包括：散热风机；26.所述温度控制器的第二控制端与所述散热风机的输入端连接；27.所述温度控制器，用于在所述内燃机温度高于第二预设温度时，输出驱动信号驱动所述散热风机，对所述内燃机进行降温。28.可选地，所述温度控制器包括第一开关模块、第二开关模块和触发模块；29.所述第一开关模块的输入端与所述温度传感器的第一端连接，所述第一开关模块的第一信号参考端与所述触发模块的第一输出端连接，所述第一开关模块的开关控制端与所述液动换向阀连接，所述第一开关模块的接地端接地，所述温度传感器的第一端与外部供电电压连接，所述温度传感器的第二端与所述触发模块的信号输入端连接，所述第二开关模块的输入端与所述温度传感器的第一端连接，所述第二开关模块的第二信号参考端与所述触发模块的第二输出端连接，所述第二开关模块的开关控制端与所述散热风机连接，所述第二开关模块的接地端接地，所述触发模块的接地端接地；30.所述触发模块，用于检测所述温度传感器采集到的温度信号，在所述温度信号达到第一预设参考信号时，生成第一开关信号并将所述第一开关信号传输至所述第一开关模块；31.所述触发模块，还用于检测所述温度传感器采集到的温度信号，在所述温度信号达到第二预设参考信号时，生成第二开关信号并将所述第二开关信号传输至所述第二开关模块；32.所述第一开关模块，用于接收到所述触发模块发送的第一开关信号时，生成换向信号并将所述换向信号传输至所述液动换向阀；33.所述第二开关模块，用于接收到所述触发模块发送的第二开关信号时，生成驱动信号并将所述驱动信号传输至所述散热风机。34.可选地，所述触发模块包括：第一稳压模块、第二稳压模块和分压模块；35.其中，所述分压模块的第一端与所述温度传感器的第二端连接，所述分压模块的第二端接地，所述第一稳压模块的参考端与所述分压模块的第一端连接，所述第一稳压模块的阳极与所述分压模块的第二端连接，所述第一稳压模块的阴极与所述第一开关模块的第一信号参考端连接，所述第二稳压模块的参考端与所述分压模块的第一端连接，所述第二稳压模块的阳极与所述分压模块的第二端连接，所述第一稳压模块的阴极与所述第二开关模块的第二信号参考端连接；36.所述第一稳压模块，用于将所述温度传感器采集到的温度信号与第一预设参考信号对比，在所述温度信号达到第一预设参考信号时，生成第一开关信号并将所述第一开关信号传输至所述第一开关模块；37.所述第二稳压模块，用于将所述温度传感器采集到的温度信号与第二预设参考信号对比，在所述温度信号达到第二预设参考信号时，生成第二开关信号并将所述第二开关信号传输至所述第二开关模块。38.本发明提出了一种车载电池供热系统，所述车载电池供热系统包括：内燃机和冷却排管；所述内燃机的第一出口与所述冷却排管的管道入口连接，所述冷却排管的管道出口与电池组箱的入口连接；所述内燃机，用于在环境温度低于第一预设温度时，产生热量；所述冷却排管，用于将所述内燃机产生的热量输送至所述电池组箱。由于本发明在新能源汽车内部设置了小型的内燃机，内燃机产生的热量通过冷却排管为电池组箱供热，合理利用内燃机产生的能量，可以解决严寒地区电池亏电导致电池供暖效果较差的问题，避免了汽车处于低温环境时电池自热亏电严重而影响新能源汽车驱动性的情况，从而提升了能量利用率，提高了用户的体验。附图说明39.图1为本发明车载电池供热系统第一实施例的模块功能图；40.图2为本发明车载电池供热系统第一实施例的系统连接关系图；41.图3为本发明车载电池供热系统第二实施例温度控制器的模块功能示意图；42.图4为本发明车载电池供热系统第二实施例中温度控制器的电路原理图。43.附图标号说明：44.标号名称标号名称10内燃机20冷却排管30电池组箱40车内出风口50发电机60温度传感器70冷却箱80液动换向阀90温度控制器91第一开关模块92第二开关模块93触发模块r1～r5第一至第五电阻q1～q2第一和第二mos管d1～d2第一和第二稳压管ꢀꢀ45.本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。具体实施方式46.应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。47.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，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，都属于本发明保护的范围。48.需要说明，本发明实施例中所有方向性指示(诸如上、下、靠近、远离……)仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。49.另外，在本发明中涉及“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当人认为这种技术方案的结合不存在，也不在本发明要求的保护范围之内。50.本发明实施例提供了一种车载电池供热系统，参照图1，图1为本发明车载电池供热系统第一实施例的模块功能图。51.基于图1，提出本发明车载电池供热系统的第一实施例。52.本实施例中，所述车载电池供热系统包括：内燃机10和冷却排管20；53.所述内燃机10的第一出口与所述冷却排管20的管道入口连接，所述冷却排管20的管道出口与电池组箱30的入口连接；54.所述内燃机10，用于在环境温度低于第一预设温度时，产生热量；55.所述冷却排管20，用于将所述内燃机产生的热量输送至所述电池组箱30。56.需要说明的是，内燃机可以是能够使燃料在机器内部燃烧产生热能的设备，例如活塞式内燃机、小型内燃机等。第一预设温度是当环境温度低于一定温度时影响电池性能所设置的预设温度，例如一般电池的工作温度在-20度至60度之间，可以设置第一预设温度为-20度，当检测到环境温度低于-20度时，可以启动内燃机产生热量为电池组箱供热；不同材质的电池工作温度也有所不同，第一预设温度也不同，本实施例对此不加以限制。57.可理解的是，冷却排管是用于冷却空气的一种蒸发器排管，应用冷却排管冷却空气传导热量的特性，可以将内燃机内部产生的热量转换为排管内部液体或气体的热量，将热量输送至电池组箱供热，从而解决严寒地区电池亏电导致供暖效果较差的问题。58.进一步地，考虑到内燃机产生的热量有余量的情况，参照图2，图2为本发明车载电池供热系统第一实施例的系统连接关系图。如图2所示，所述冷却排管20还与车内出风口40连接，还用于通过所述车内出风口40将所述内燃机10产生的热量输送至车内。59.需要说明的是，车内出风口是与车载空调连接的风口，当内燃机产生的热量已经足够电池组箱供热时，可以通过车内出风口将内燃机产生的多余的热量输送至车内供暖，节省电池供暖的消耗，提升能量利用率。60.进一步地，考虑到内燃机产生的热量有余量的情况，在本实施例中，如图2所示，所述内燃机10还与发电机50连接；所述内燃机10，还用于将产生的热量输出至所述发电机50，以使所述发电机50产生电能，并将所述电能传输至所述电池组箱30进行充电。61.需要强调的是，当内燃机产生的热量已经足够电池组箱供热，且车内供暖足够或车内无需供暖时，还可以将内燃机产生的多余的热量输送至发电机产生电能至电池组箱进行充电，不仅可以提升能量利用率，还可以在电池耗尽电量时应急充电。62.进一步地，考虑到内燃机产生温度而升温的情况，在本实施例中，所述车载电池供热系统还包括：温度传感器60；所述温度传感器设置于所述内燃机的第一出口管道上；所述温度传感器60，用于采集所述内燃机10的机体温度。63.应理解的是，温度传感器可以是能感受温度并转换成可用输出信号的传感器，例如接触式温度传感器、非接触式温度传感器等。通过在内燃机的第一出口管道上设置温度传感器，实时采集内燃机的机体温度，可以根据机体温度判断是否将多余的热量传导至车内出风口或发电机，还可以检测机体温度是否过高而需要降温，从而保护内燃机的机体寿命。64.进一步地，考虑到内燃机温度过高时需要降温，在本实施例中，如图2所示，所述车载电池供热系统还包括：冷却箱70；所述冷却箱70的箱口与所述内燃机10连接；65.所述冷却箱70，用于在所述内燃机10温度高于第二预设温度时，对所述内燃机进行降温。66.应理解的是，冷却箱可以是用于对内燃机进行降温的设备，其可以包括降温风机、鼓风机或风机组合等。第二预设温度是内燃机机体温度过高时影响内燃机机体性能的温度，例如内燃机的平均温度一般为1000度，可以将第二预设温度设置为1000度，当检测到内燃机温度高于第二预设温度时，可以启动冷却箱对内燃机进行降温，从而保护内燃机的机体寿命。也可以根据使用场景调高或调低第二预设温度，本实施例对此不加以限制。67.进一步地，考虑到热量传导到车内出风口的控制，在本实施例中，如图2所示，所述车载电池供热系统还包括：液动换向阀80；68.所述液动换向阀80的入口与所述冷却排管20的出口连接，所述液动换向阀80的第一出口通过冷却排管20的管道与所述电池组箱30的入口连接，所述液动换向阀80的第二出口通过冷却排管20的管道与所述车内出风口40连接；69.所述液动换向阀80，用于在所述内燃机10温度高于第三预设温度时，导通所述冷却排管20与所述车内出风口40的管道，通过所述车内出风口40将所述内燃机10产生的热量输送至车内供暖。70.应理解的是，液动换向阀是具有两种以上流动形式和两个以上油口的方向控制阀，用于控制冷却排管内部液体或气体流向，例如转阀、滑阀等。第三预设温度可以是在电池组箱温度供热足够，且高于一定温度时所设置的温度，例如一般电池的工作温度在-20度至60度之间，在为电池供热时，若电池温度为60度，此时内燃机温度可能为400度，可以设置第三预设温度为400度，当内燃机温度高于400度时，控制液动换向阀导通冷却排管与车内出风口将内燃机产生的热量输送至车内供暖。71.进一步地，考虑到温度变化对液动换向阀和冷却箱的控制，在本实施例中，如图2所示，所述车载电池供热系统还包括：温度控制器90；72.所述温度控制器90的输入端与所述温度传感器60的输出端连接，所述温度控制器90的第一控制端与所述液动换向阀80的输入端连接；73.所述温度控制器90，用于在所述内燃机10温度高于第三预设温度时，输出换向信号至所述液动换向阀80，以控制所述液动换向阀80导通所述冷却排管20与所述车内出风口40的管道。74.应理解的是，换向信号是在内燃机温度高于第三预设温度时，控制器输出的用于控制液动换向阀换向的信号。温度控制器可以根据预设的第一预设温度、第二预设温度和第三预设温度进行触发控制。75.进一步地，考虑到冷却箱冷却内燃机的效果，在本实施例中，所述冷却箱包括：散热风机；所述温度控制器90的第二控制端与所述散热风机的输入端连接；所述温度控制器90，用于在所述内燃机10温度高于第二预设温度时，输出驱动信号驱动所述散热风机，对所述内燃机进行降温。76.应理解的是，散热风机是用于对内燃机进行散热的风机。在内燃机温度高于第二预设温度时，温度控制器输出驱动信号驱动散热风机，散热风机转动对内燃机进行降温，从而保护内燃机不受高温损坏。77.本实施例提出了一种车载电池供热系统，所述车载电池供热系统包括：内燃机和冷却排管；所述内燃机的第一出口与所述冷却排管的管道入口连接，所述冷却排管的管道出口与电池组箱的入口连接；所述内燃机，用于在环境温度低于第一预设温度时，产生热量；所述冷却排管，用于将所述内燃机产生的热量输送至所述电池组箱。由于本发明在新能源汽车内部设置了小型的内燃机，内燃机产生的热量通过冷却排管为电池组箱供热，合理利用内燃机产生的能量，可以解决严寒地区电池亏电导致电池供暖效果较差的问题，避免了汽车处于低温环境时电池自热亏电严重而影响新能源汽车驱动性的情况，从而提升了能量利用率，提高了用户的体验。进一步地，冷却排管还与车内出风口连接，所述内燃机还与发电机连接；车载电池供热系统还包括温度传感器、冷却箱、温度控制器；可以合理利用内燃机产生的能量，用于车内供暖以及电池充电，提升能量利用率，并且在内燃机温度过高时控制风机转动对内燃机进行降温，保护内燃机不受高温损坏，提高用户的体验。78.参考图3，图3为本发明车载电池供热系统第二实施例温度控制器的模块功能示意图。79.基于上述实施例，考虑到温度控制器控制液动换向阀和散热风机的精确性，在本实施例中，如图3所示所述温度控制器90包括第一开关模块91、第二开关模块92和触发模块93；80.所述第一开关模块91的输入端与所述温度传感器60的第一端连接，所述第一开关模块91的第一信号参考端与所述触发模块93的第一输出端连接，所述第一开关模块91的开关控制端与所述液动换向阀80连接，所述第一开关模块91的接地端接地，所述温度传感器60的第一端与外部供电电压连接，所述温度传感器60的第二端与所述触发模块93的信号输入端连接，所述第二开关模块92的输入端与所述温度传感器60的第一端连接，所述第二开关模块92的第二信号参考端与所述触发模块93的第二输出端连接，所述第二开关模块92的开关控制端与所述散热风机连接，所述第二开关模块92的接地端接地，所述触发模块93的接地端接地；81.所述触发模块93，用于检测所述温度传感器60采集到的温度信号，在所述温度信号达到第一预设参考信号时，生成第一开关信号并将所述第一开关信号传输至所述第一开关模块91；82.所述触发模块93，还用于检测所述温度传感器60采集到的温度信号，在所述温度信号达到第二预设参考信号时，生成第二开关信号并将所述第二开关信号传输至所述第二开关模块92；83.所述第一开关模块91，用于接收到所述触发模块93发送的第一开关信号时，生成换向信号并将所述换向信号传输至所述液动换向阀80；84.所述第二开关模块，用于接收到所述触发模块93发送的第二开关信号时，生成驱动信号并将所述驱动信号传输至所述散热风机。85.所述第一开关模块91，用于接收到所述触发模块93发送的第一开关信号时，生成换向信号并将所述换向信号传输至所述液动换向阀80；86.所述第二开关模块，用于接收到所述触发模块93发送的第二开关信号时，生成驱动信号并将所述驱动信号传输至所述散热风机。87.应理解的是，温度信号温度传感器采集到的温度所转换的信号。第一开关模块是用于在内燃机温度高于第三预设温度时，控制液动换向阀换向的模块。第二开关模块是用于在内燃机温度高于第二预设温度时，控制散热风机驱动的模块。触发模块是用于检测温度是否达到预设温度，在达到预设温度时，控制第一开关模块或第二开关模块进行开关的模块。第一预设参考信号是与检测到第三预设温度所对应的参考信号。第二预设参考信号是与检测到第二预设温度所对应的参考信号。88.在具体实现中，触发模块检测到温度传感器采集到的温度信号达到第三预设温度时，生成第一开关信号传输至第一开关模块控制液动换向阀换向；触发模块检测到温度传感器采集到的温度信号达到第二预设温度时，生成第二开关信号传输至第二开关模块控制散热风机转动。89.进一步地，考虑到触发模块触发温度的精确性，在本实施例中，所述触发模块包括：第一稳压模块、第二稳压模块和分压模块；90.其中，所述分压模块的第一端与所述温度传感器的第二端连接，所述分压模块的第二端接地，所述第一稳压模块的参考端与所述分压模块的第一端连接，所述第一稳压模块的阳极与所述分压模块的第二端连接，所述第一稳压模块的阴极与所述第一开关模块的第一信号参考端连接，所述第二稳压模块的参考端与所述分压模块的第一端连接，所述第二稳压模块的阳极与所述分压模块的第二端连接，所述第一稳压模块的阴极与所述第二开关模块的第二信号参考端连接；91.所述第一稳压模块，用于将所述温度传感器采集到的温度信号与第一预设参考信号对比，在所述温度信号达到第一预设参考信号时，生成第一开关信号并将所述第一开关信号传输至所述第一开关模块；92.所述第二稳压模块，用于将所述温度传感器采集到的温度信号与第二预设参考信号对比，在所述温度信号达到第二预设参考信号时，生成第二开关信号并将所述第二开关信号传输至所述第二开关模块。93.应理解的是，第一稳压模块是用于在内燃机温度高于第三预设温度时，检测其温度并触发第一开关信号使第一开关模块运作的模块。第二稳压模块是用于在内燃机温度高于第二预设温度时，检测其温度并触发第二开关信号使第二开关模块运作的模块。94.进一步地，为便于理解，在本实施例中，提出如图4所示的电路原理图，图4为本发明车载电池供热系统第二实施例中温度控制器的电路原理图。所述第一开关模块包括第一电阻r1、第二电阻r2和第一mos管q1，所述第二开关模块包括第三电阻r3、第四电阻r4和第二mos管q2，所述第一稳压模块包括第一稳压管d1，所述第二稳压模块包括第一稳压管d2，所述分压模块包括第五电阻r5。95.其中，所述温度传感器的第一端与外部供电电压连接，所述温度传感器的第二端与所述第五电阻的第一端连接，所述第五电阻的第二端接地；96.所述第一电阻的第一端与所述温度传感器的第一端连接，所述第一电阻的第二端与所述第一稳压管的阴极连接，所述第一稳压管的阳极接地，所述第一稳压管的参考端与所述温度传感器的第二端连接，所述第一mos管的源级与所述温度传感器的第一端连接，所述第一mos管的漏级分别与所述液动换向阀和所述第一稳压管的阳极连接，所述第一mos管的栅极与所述第一电阻的第二端连接，所述第二电阻的第一端与所述第一mos管的漏级连接，所述第二电阻的第二端与所述第一电阻的第二端连接；97.所述第三电阻的第一端与所述温度传感器的第一端连接，所述第三电阻的第二端与所述第二稳压管的阴极连接，所述第二稳压管的阳极接地，所述第二稳压管的参考端与所述温度传感器的第二端连接，所述第二mos管的源级与所述温度传感器的第一端连接，所述第二mos管的漏级分别与所述散热风机和所述第二稳压管的阳极连接，所述第二mos管的栅极与所述第三电阻的第二端连接，所述第四电阻的第一端与所述第二mos管的漏级连接，所述第四电阻的第二端与所述第三电阻的第二端连接。98.应理解的是，第一和第二稳压管其开启电压值可以根据第三预设温度和第二预设温度对应的信号电压进行设置选择，也可以根据实际情况进行设定，本实施例对此不加以限制。99.本实施例通过设置温度控制器，当触发模块检测到温度传感器采集到的温度信号达到第三预设温度时，生成第一开关信号传输至第一开关模块控制液动换向阀换向；触发模块检测到温度传感器采集到的温度信号达到第二预设温度时，生成第二开关信号传输至第二开关模块控制散热风机转动。从而在达到预设温度时自动控制液动换向阀和散热风机的运转，提高了用户的体验。100.上述本发明实施例序号仅仅为了描述，不代表实施例的优劣。101.以上仅为本发明的优选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。









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