本實(shí)用新型涉及一種電動(dòng)車電池包領(lǐng)域，特別涉及電動(dòng)車電池包的冷卻與加熱系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

隨著能源和環(huán)境問題越來越被重視，而電動(dòng)車相對(duì)傳統(tǒng)汽車在環(huán)保和節(jié)能方面有明顯優(yōu)勢(shì)，同時(shí)政府對(duì)電動(dòng)車的大力支持，如今各大汽車廠家都在進(jìn)行電動(dòng)汽車研發(fā)。

電池包作為電動(dòng)車的一個(gè)重要部件，其性能受溫度有很大影響，電池的溫度高使得電池的活性增加，能量能得到更加有效的發(fā)揮，包括電池的充放電平臺(tái)、效率、可用容量等，但是電池長(zhǎng)時(shí)間工作在高溫環(huán)境下電池的壽命會(huì)明顯的縮短；電池的溫度低的時(shí)候電池的活性明顯降低，電池的內(nèi)阻、極化電壓增加，實(shí)際可用容量減少，電池的放電能力下降，放電平臺(tái)低、電池更加容易達(dá)到放電截至電壓，表現(xiàn)為電池的可用容量減小，電池的能量利用效率下降。一般電動(dòng)車電池，如鋰電池其較佳放電溫度在15℃到30℃之間。因此為電池提供一套有效的冷卻和加熱系統(tǒng)，從而將電池控制在一個(gè)較佳的工作溫度范圍特別重要。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本實(shí)用新型提供一種電池包的冷卻與加熱系統(tǒng)，可以讓電池包工作時(shí)處在一個(gè)較佳溫度范圍內(nèi)或盡量接近最佳工作溫度范圍。

此電池包冷卻與加熱系統(tǒng)和方法主要組成部件包括：電池包、散熱器、加熱器、電磁閥一、電磁閥二、電動(dòng)水泵、補(bǔ)水箱、溫度傳感器、冷卻液管路、控制裝置等。電池包與電動(dòng)水泵進(jìn)水口連通，電動(dòng)水泵出水口分別和電磁閥一和電磁閥二連通，電磁閥一再和散熱器進(jìn)水口連通，電磁閥二與加熱器進(jìn)水口連通，散熱器、加熱器的出水口和電池包連通，上述各部件之間的連通由冷卻液管路實(shí)現(xiàn)；電池包、電動(dòng)水泵、電磁閥一、散熱器以及冷卻液管路可形成一個(gè)冷卻循環(huán)，電池包、電動(dòng)水泵、電磁閥二、加熱器以及冷卻液管路也可形成一個(gè)加熱循環(huán)；控制裝置與電磁閥一、電磁閥二、電動(dòng)水泵、加熱器電連接。

進(jìn)一步地，在散熱器正后方或正前方設(shè)置有電動(dòng)風(fēng)扇，電動(dòng)風(fēng)扇可以加強(qiáng)散熱器的散熱，電動(dòng)風(fēng)扇與控制裝置電連接。

進(jìn)一步地，加熱器可以是PTC加熱器或燃油加熱器等。

進(jìn)一步地，電池包與電動(dòng)水泵之間的冷卻液回路中設(shè)置有溫度傳感器，可將監(jiān)測(cè)到的冷卻液溫度信號(hào)傳輸給控制裝置。

進(jìn)一步地，在電池包進(jìn)水或出水附近的加熱和冷卻循環(huán)均會(huì)流經(jīng)的管路上并聯(lián)有一補(bǔ)水箱，補(bǔ)水箱可以為冷卻液提供熱脹冷縮的空間。

進(jìn)一步地，控制裝置可以根據(jù)溫度傳感器的溫度信號(hào)，控制電磁閥一和二的通斷，以及電動(dòng)水泵、加熱器、電動(dòng)風(fēng)扇的工作狀態(tài)，實(shí)現(xiàn)冷卻液的冷卻與加熱?？刂蒲b置還可調(diào)節(jié)電動(dòng)水泵和電動(dòng)風(fēng)扇的轉(zhuǎn)速，實(shí)現(xiàn)電動(dòng)水泵流量或電動(dòng)風(fēng)扇風(fēng)量的調(diào)節(jié)。

此電池包冷卻與加熱系統(tǒng)具體控制方法如下：

a)當(dāng)溫度傳感器監(jiān)測(cè)到冷卻液溫度低于設(shè)定值二時(shí)，通過相應(yīng)控制裝置使電磁閥二連通并且電磁閥一斷開，即冷卻循環(huán)回路斷開、加熱循環(huán)回路連通，此時(shí)電動(dòng)水泵、加熱器工作，由加熱器為電池包加熱。

b)當(dāng)溫度傳感器監(jiān)測(cè)到冷卻液溫度處于設(shè)定值二和設(shè)定值四之間時(shí)（此溫度范圍包含設(shè)定值二，也包含設(shè)定值四），通過控制裝置使電磁閥一和電磁閥二均斷開，即冷卻循環(huán)回路和加熱循環(huán)回路都是斷開的，此時(shí)電動(dòng)水泵、加熱器也都不工作。

c)當(dāng)溫度傳感器監(jiān)測(cè)到冷卻液溫度高于設(shè)定值四時(shí)，通過相應(yīng)控制裝置使電磁閥一連通，并且電磁閥二斷開，即冷卻循環(huán)回路連通，加熱循環(huán)回路斷開，此時(shí)電動(dòng)水泵工作，加熱器不工作，通過散熱器為冷卻液冷卻，同時(shí)電動(dòng)風(fēng)扇也工作，其中電動(dòng)水泵工作后會(huì)根據(jù)冷卻液溫度的高低由控制裝置調(diào)節(jié)其流量，當(dāng)冷卻液溫度越高時(shí)，電動(dòng)水泵轉(zhuǎn)速越高、流量越大，同樣電動(dòng)風(fēng)扇工作后也會(huì)根據(jù)冷卻液溫度高低由控制裝置調(diào)節(jié)其轉(zhuǎn)速，當(dāng)冷卻液溫度越高時(shí)，電動(dòng)風(fēng)扇轉(zhuǎn)速越高，散熱器散熱量就越大。

為了防止電動(dòng)水泵、加熱器、電動(dòng)風(fēng)扇在工作與不工作狀態(tài)中頻繁切換，車輛行駛過程中，冷卻液溫度到達(dá)設(shè)定值四，電動(dòng)水泵和電動(dòng)風(fēng)扇開始工作后，當(dāng)冷卻液溫度降到設(shè)定值三時(shí)，電動(dòng)水泵和電動(dòng)風(fēng)扇才會(huì)停止工作；當(dāng)加熱器加熱冷卻液到達(dá)設(shè)定值二停止工作后，只有當(dāng)冷卻液溫度降低到設(shè)定值一時(shí)，加熱器才會(huì)再次工作，這些也都由控制裝置來實(shí)現(xiàn)。

上述設(shè)定值一、設(shè)定值二、設(shè)定值三和設(shè)定值四的大小關(guān)系為：設(shè)定值一＜設(shè)定值二＜設(shè)定值三＜設(shè)定值四，其中一般情況下，設(shè)定值二比設(shè)定值一高5℃，設(shè)定值四比設(shè)定值三高5℃。

通過上述系統(tǒng)使動(dòng)力電池包處在一個(gè)較佳工作溫度范圍內(nèi)或盡量接近最佳工作溫度范圍，從而提高電池性能和延長(zhǎng)電池壽命。

附圖說明

圖1為電動(dòng)車動(dòng)力電池包冷卻與加熱系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖中1、散熱器；2、電池包；3、溫度傳感器；4、電動(dòng)水泵；5、電磁閥一；6、電磁閥二；7、加熱器；8、補(bǔ)水箱；9、電動(dòng)風(fēng)扇；10、控制裝置；11冷卻液管路。

具體實(shí)施方式

以下結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型的原理和特征進(jìn)行描述，所舉實(shí)例只用于解釋本實(shí)用新型，并非用于限定本實(shí)用新型的范圍。

如圖1所示，電動(dòng)車動(dòng)力電池包冷卻與加熱系統(tǒng)包括電池包2、散熱器1、加熱器7、電磁閥一5、電磁閥二6、電動(dòng)水泵4、補(bǔ)水箱8、溫度傳感器3、電動(dòng)風(fēng)扇9、控制裝置10、冷卻液管路11。整個(gè)系統(tǒng)有兩路冷卻介質(zhì)循環(huán)回路，其中電池包2、電動(dòng)水泵4、電磁閥一5、散熱器1、冷卻液管路11可形成一個(gè)冷卻循環(huán)，電池包2、電動(dòng)水泵4、電磁閥二6、加熱器7、冷卻液管路11也可形成一個(gè)加熱循環(huán)。電動(dòng)風(fēng)扇9可以在散熱器散熱量需求較大時(shí)開始工作，加強(qiáng)散熱器的散熱效果。溫度傳感器位于電池包2與電動(dòng)水泵4之間的冷卻液回路中。通過溫度傳感器3監(jiān)測(cè)電池包2的出水溫度，控制裝置10控制電磁閥一5和電磁閥二6的通斷，以及電動(dòng)水泵4、加熱器7、電動(dòng)風(fēng)扇9的工作狀態(tài)，實(shí)現(xiàn)動(dòng)力電池包2的冷卻或加熱。另外控制裝置10還可控制電動(dòng)水泵4和電動(dòng)風(fēng)扇9的轉(zhuǎn)速，實(shí)現(xiàn)電動(dòng)水泵4流量或電動(dòng)風(fēng)扇9風(fēng)量的調(diào)節(jié)。同時(shí)系統(tǒng)中有一補(bǔ)水箱8，可以為冷卻液提供熱脹冷縮的空間。散熱器1通過流經(jīng)它的空氣帶走冷卻液的熱量。

本實(shí)例中加熱器7為PTC加熱器，此電池包的較佳工作溫度范圍為20℃到30℃之間。

當(dāng)溫度傳感器3監(jiān)測(cè)到冷卻液溫度低于20℃時(shí)，通過相應(yīng)控制裝置10使電磁閥二6連通并且電磁閥一5斷開，即冷卻循環(huán)回路斷開、加熱循環(huán)回路連通，同時(shí)電動(dòng)水泵4、加熱器7工作，由加熱器7為電池包2加熱；當(dāng)溫度傳感器3監(jiān)測(cè)到冷卻液溫度處于20℃和30℃之間時(shí)（此溫度范圍包含20℃，也包含30℃），通過控制裝置10使電磁閥一5和電磁閥二6均斷開，即冷卻循環(huán)回路和加熱循環(huán)回路都是斷開的，同時(shí)電動(dòng)水泵4、加熱器7都不工作。

當(dāng)溫度傳感器3監(jiān)測(cè)到冷卻液溫度高于30℃時(shí)，通過相應(yīng)控制裝置10使電磁閥一5連通，并且電磁閥二6斷開，即冷卻循環(huán)回路連通，加熱循環(huán)回路斷開，此時(shí)電動(dòng)水泵4工作，加熱器7不工作，通過散熱器1為冷卻液冷卻，同時(shí)電動(dòng)風(fēng)扇9也工作，其中電動(dòng)水泵工作后可根據(jù)冷卻液溫度的高低由控制裝置10調(diào)節(jié)其流量，當(dāng)冷卻液溫度越高時(shí)，電動(dòng)水泵4轉(zhuǎn)速越高、流量越大，同樣電動(dòng)風(fēng)扇9工作后也可根據(jù)冷卻液溫度高低由控制裝置10調(diào)節(jié)其轉(zhuǎn)速，當(dāng)冷卻液溫度越高時(shí)，電動(dòng)風(fēng)扇9轉(zhuǎn)速越高，散熱器1散熱量就越大。

當(dāng)環(huán)境溫度高于30℃時(shí)，此系統(tǒng)也可對(duì)電池包進(jìn)行一定程度的冷卻，使電池包溫度盡量接近最佳工作溫度范圍。

為了防止電動(dòng)水泵4、加熱器7、電動(dòng)風(fēng)扇9在工作與不工作狀態(tài)中頻繁切換，車輛行駛過程中，冷卻液溫度到達(dá)30℃，電動(dòng)水泵4和電動(dòng)風(fēng)扇9開始工作后，當(dāng)冷卻液溫度降到25℃時(shí)，電動(dòng)水泵4和電動(dòng)風(fēng)扇9才會(huì)停止工作；當(dāng)加熱器7加熱冷卻液到達(dá)20℃停止工作后，只有當(dāng)冷卻液溫度降低到15℃時(shí)，加熱器7才會(huì)再次工作，這些也都由控制裝置10來實(shí)現(xiàn)。

如上所述，對(duì)本實(shí)用新型的實(shí)施例進(jìn)行了詳細(xì)說明，顯然，只要實(shí)質(zhì)上沒有脫離本實(shí)用新型的特征及效果，對(duì)本領(lǐng)域的技術(shù)人員來說是顯而易見的變形，也均包含在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍內(nèi)。