本實(shí)用新型涉及電動(dòng)車輛的電池?zé)峁芾砑夹g(shù)領(lǐng)域,更具體的說(shuō)涉及一種純電動(dòng)車輛的溫度管理裝置。
背景技術(shù):
隨著汽車工業(yè)的發(fā)展以及人們環(huán)保意識(shí)的增強(qiáng),純電動(dòng)車輛越來(lái)越為人們所歡迎。純電動(dòng)車輛作為一種型能源汽車最大的特點(diǎn)就是在于能量來(lái)自于動(dòng)力電池組,動(dòng)力電池組是純電動(dòng)車輛的最重要的零部件之一,動(dòng)力電池組正常工作的溫度范圍是動(dòng)力電池組的重要性能指標(biāo)。當(dāng)溫度過(guò)高時(shí),動(dòng)力電池組容易燒壞,電池外殼容易破裂,電器元件容易發(fā)生短路;當(dāng)溫度過(guò)低時(shí),電池容量減小,儲(chǔ)能量小,電動(dòng)車輛在行駛過(guò)程中就沒(méi)有足夠的能量供給,導(dǎo)致行程短,不能滿足人們的需求。
因此,需要提供一種電池溫控系統(tǒng),實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè),適時(shí)調(diào)控,使電池的溫度保持在正常工作范圍,延長(zhǎng)電池的使用壽命。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
本實(shí)用新型的目的是提供一種純電動(dòng)車輛的溫度管理裝置,實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè),適時(shí)調(diào)控,升溫效果好,降溫效果佳,使電池的溫度保持在正常工作范圍,滿足不同的工況。
本實(shí)用新型的上述技術(shù)目的是通過(guò)以下技術(shù)方案得以實(shí)現(xiàn)的:一種純電動(dòng)車輛的溫度管理裝置,包括管路、設(shè)在所述管路上方的電池包、溫度傳感器、和所述溫度傳感器電連接的控制器,所述管路中設(shè)有導(dǎo)熱液體以及用于驅(qū)動(dòng)導(dǎo)熱液體流動(dòng)的電子水泵,所述管路包括用于對(duì)電池包進(jìn)行升溫的升溫回路以及用于對(duì)電池包進(jìn)行降溫的降溫回路,所述升溫回路上設(shè)有和所述控制器電連接的PTC加熱器以及升溫電磁閥,所述降溫回路上設(shè)有散熱器、和所述控制器電連接的電子風(fēng)扇以及降溫電磁閥,所述降溫回路上還設(shè)有交換器以及和所述控制器電連接并向所述交換器通入冷氣進(jìn)行進(jìn)一步降溫的壓縮機(jī)制冷系統(tǒng)。
該裝置還包括閥值設(shè)定單元,連接到所述控制器,用于設(shè)定降溫閥值與升溫閥值,所述降溫閥值大于所述升溫閥值。
本裝置通過(guò)導(dǎo)熱液體對(duì)電池包進(jìn)行升溫與降溫,升降溫比較穩(wěn)定安全,并且通過(guò)溫度傳感器、控制器等電器元件進(jìn)行控制,實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè),適時(shí)調(diào)控。
作為優(yōu)選,所述溫度傳感器包括分布于電池兩端的入口溫度傳感器以及出口溫度傳感器。
作為優(yōu)選,所述電池包包括多個(gè)電池塊,每個(gè)所述電池塊周圍布置有管路。
作為優(yōu)選,所述PTC加熱器包括多個(gè)PTC加熱管。
作為優(yōu)選,所述電子水泵包括可調(diào)速泵。
作為優(yōu)選,所述電子水泵包括定速泵。
作為優(yōu)選, 所電子風(fēng)扇與所述散熱器之間設(shè)置有用于擴(kuò)大吹風(fēng)面積以及余風(fēng)再利用的轉(zhuǎn)換裝置。
作為優(yōu)選,所述轉(zhuǎn)換裝置包括本體,所述本體包括前擴(kuò)風(fēng)段、設(shè)在所述前擴(kuò)風(fēng)段上的呈圓錐形的前擴(kuò)風(fēng)腔、和所述前擴(kuò)風(fēng)段相連的后擴(kuò)風(fēng)段、設(shè)在所述后擴(kuò)風(fēng)上和所述前擴(kuò)風(fēng)腔相通的呈圓錐形的后擴(kuò)風(fēng)腔、多個(gè)均布在所述后擴(kuò)風(fēng)腔的后擴(kuò)風(fēng)腔壁上的用于將余風(fēng)再次利用的第一導(dǎo)風(fēng)板和第二導(dǎo)風(fēng)板,所述散熱器安裝在所述后擴(kuò)風(fēng)腔中,所述前擴(kuò)風(fēng)段與所述后擴(kuò)風(fēng)段一體成型,所述本體上還設(shè)有多個(gè)和所述前擴(kuò)風(fēng)腔相通的用于對(duì)所述散熱器背面進(jìn)行散熱的散熱管。
作為優(yōu)選,所述前擴(kuò)風(fēng)腔隨遠(yuǎn)離電子風(fēng)扇而腔口直徑變小,所述后擴(kuò)風(fēng)腔隨遠(yuǎn)離電子風(fēng)扇而腔口直徑變大。
作為優(yōu)選,所述第一導(dǎo)風(fēng)板和所述第二導(dǎo)風(fēng)板等間隔交錯(cuò)設(shè)置。
作為優(yōu)選,所述交換器包括設(shè)在所述交換器中的呈回形針型的液體流動(dòng)腔、設(shè)在所述液體流動(dòng)腔中呈回形針型的冷凝器排管、多個(gè)設(shè)在所述液體流動(dòng)腔中的攪拌裝置以及設(shè)在所述交換器外表面上的用于隔絕交換器與外界進(jìn)行熱交換的絕緣防熱層。
作為優(yōu)選,液體流動(dòng)腔包括上腔壁、下腔壁、左腔壁以及右腔壁,所述左腔壁與所述冷凝器排管形成左回形針型通道,所述右腔壁與所述冷凝器排管形成右回形針型通道,所述冷凝器排管與所述上腔壁以及所述下腔壁固定連接且無(wú)縫隙。
作為優(yōu)選,所述冷凝器排管的側(cè)面包括多個(gè)突起。
綜上,本實(shí)用新型具有以下有益效果:
實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè),適時(shí)調(diào)控,升溫效果好,降溫效果佳,使電池的溫度保持在正常工作范圍,滿足不同的工況。
附圖說(shuō)明
圖1為本實(shí)用新型一實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖;
圖2為轉(zhuǎn)換裝置的示意圖;
圖3為第一導(dǎo)風(fēng)板以及第二導(dǎo)風(fēng)板的分布示意圖;
圖4交換器的結(jié)構(gòu)示意圖;
圖5為液體流動(dòng)腔與冷凝器排管以及攪拌裝置的分布示意圖。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。
本具體實(shí)施例僅僅是對(duì)本實(shí)用新型的解釋,其并不是對(duì)本實(shí)用新型的限制,本領(lǐng)域技術(shù)人員在閱讀完本說(shuō)明書(shū)后可以根據(jù)需要對(duì)本實(shí)施例做出沒(méi)有創(chuàng)造性貢獻(xiàn)的修改,但只要在本實(shí)用新型的權(quán)利要求范圍內(nèi)都受到專利法的保護(hù)。
實(shí)施例:如圖1-圖5所示,一種純電動(dòng)車輛的溫度管理裝置,包括管路、設(shè)在所述管路上方的電池包、溫度傳感器、和所述溫度傳感器電連接的控制器,管路由管道、管道接頭等元件連接而成,溫度傳感器用于采集電動(dòng)車輛電池包內(nèi)的溫度,并發(fā)送溫度信號(hào)到控制器,控制器用于接收溫度傳感器發(fā)送的溫度信號(hào)并發(fā)出相應(yīng)的指令,所述管路中設(shè)有導(dǎo)熱液體以及用于驅(qū)動(dòng)導(dǎo)熱液體流動(dòng)的電子水泵,導(dǎo)熱液體可采用水、油脂等,所述管路包括用于對(duì)電池包進(jìn)行升溫的升溫回路以及用于對(duì)電池包進(jìn)行降溫的降溫回路,所述升溫回路上設(shè)有和所述控制器電連接的PTC加熱器1以及升溫電磁閥2,所述降溫回路上設(shè)有散熱器5、和所述控制器電連接的電子風(fēng)扇3以及降溫電磁閥4,所述降溫回路上還設(shè)有交換器7以及和所述控制器電連接并向所述交換器7通入冷氣進(jìn)行進(jìn)一步降溫的壓縮機(jī)制冷系統(tǒng)。壓縮機(jī)制冷系統(tǒng)包括冷凝器、膨脹閥、和所述控制器電連接的壓縮機(jī)以及冷凝風(fēng)機(jī),當(dāng)散熱器5無(wú)法滿足散熱情況下,控制器控制壓縮機(jī)以及冷凝風(fēng)機(jī)開(kāi)啟。
該裝置還包括閥值設(shè)定單元,連接到所述控制器,用于設(shè)定降溫閥值與升溫閥值,所述降溫閥值大于所述升溫閥值。當(dāng)所述測(cè)定溫度高于設(shè)定的降溫閥值時(shí),控制器控制電子風(fēng)扇3的開(kāi)啟與并進(jìn)行調(diào)速、降溫電磁閥4的啟動(dòng)、升溫電磁閥2的關(guān)閉,并在散熱器5無(wú)法滿足散熱情況下,控制器控制壓縮機(jī)以及冷凝風(fēng)機(jī)開(kāi)啟,向交換器7中通入冷氣;當(dāng)所述測(cè)定溫度低于設(shè)定的升溫閥值時(shí),控制器控制PTC加熱器1的開(kāi)啟并進(jìn)行加熱功率的調(diào)整、升溫電磁閥2的啟動(dòng)以及降溫電磁閥4的關(guān)閉。
本裝置通過(guò)導(dǎo)熱液體對(duì)電池包進(jìn)行升溫與降溫,升、降溫比較穩(wěn)定,安全可靠,并且通過(guò)溫度傳感器、控制器等電器元件進(jìn)行控制,實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè),適時(shí)調(diào)控。
進(jìn)一步的,溫度傳感器包括分布于電池兩端的入口溫度傳感器以及出口溫度傳感器,兩個(gè)傳感器可以實(shí)現(xiàn)對(duì)電池包溫度的全面監(jiān)控。進(jìn)一步的,所述電池包包括多個(gè)電池塊,每個(gè)所述電池塊周圍布置有管路,管路內(nèi)部的導(dǎo)熱液體可單獨(dú)對(duì)單個(gè)電池進(jìn)行升溫和降溫,此種布置,升溫或者降溫效果明顯。進(jìn)一步的, 述PTC加熱器1包括多個(gè)PTC加熱管,控制器可根據(jù)接收到的溫度信號(hào)作出PTC加熱管開(kāi)啟所需個(gè)數(shù)的指令,從而實(shí)現(xiàn)加熱功率的調(diào)整。進(jìn)一步的,電子水泵包括定速泵和可調(diào)速泵,所述定速泵溫度傳感器在檢測(cè)到的溫度處于升溫閥值與降溫閥值時(shí)開(kāi)啟,可調(diào)速泵在溫度傳感器檢測(cè)到的溫度高于降溫閥值或低于升溫閥值時(shí)啟動(dòng)。
本電池溫控裝置的運(yùn)行過(guò)程:當(dāng)車輛運(yùn)行后,入口溫度傳感器與出口溫度傳感器開(kāi)始檢測(cè)溫度,當(dāng)入口溫度傳感器檢測(cè)到的溫度高于設(shè)定的降溫閥值時(shí),控制器接收到溫度信號(hào)后,將相應(yīng)的處理指令發(fā)送給可調(diào)速泵、電子風(fēng)扇3、降溫電磁閥4以及升溫電磁閥2,可調(diào)速泵開(kāi)啟并根據(jù)接收到的處理指令進(jìn)行調(diào)速,電子風(fēng)扇3開(kāi)啟并根據(jù)接收到的指令進(jìn)行調(diào)速,降溫電磁閥4啟動(dòng),升溫電磁閥2關(guān)閉(此狀態(tài)即降溫回路工作,升溫回路關(guān)閉),在散熱器5無(wú)法滿足散熱情況下,控制器進(jìn)一步控制壓縮機(jī)以及冷凝風(fēng)機(jī)開(kāi)啟,向交換器7中通入冷氣,降溫結(jié)束后,控制器電子風(fēng)扇3、壓縮機(jī)以及冷凝風(fēng)機(jī)使得電子風(fēng)扇3、壓縮機(jī)以及冷凝風(fēng)機(jī)三者均關(guān)閉,且控制器控制可調(diào)速泵關(guān)閉以及定速泵啟動(dòng),定速泵開(kāi)始低速工作;當(dāng)入口溫度傳感器以及出口溫度傳感器檢測(cè)到的溫度均低于降溫閥值時(shí),控制器接收到溫度信號(hào)后,將相應(yīng)的處理指令發(fā)送給可調(diào)速泵,PTC加熱器1、降溫電磁閥4以及升溫電磁閥2,可調(diào)速泵開(kāi)啟并根據(jù)接收到的處理指令進(jìn)行調(diào)速,PTC加熱器1開(kāi)啟并根據(jù)接收到的指令進(jìn)行功率調(diào)整,降溫電磁閥4關(guān)閉,升溫電磁閥2開(kāi)啟(此狀態(tài)即降溫回路關(guān)閉,升溫回路工作),升溫結(jié)束后,控制器控制PTC加熱器1使得PTC加熱器關(guān)閉,且控制器控制可調(diào)速泵關(guān)閉以及定速泵啟動(dòng),定速泵開(kāi)始低速工作;當(dāng)入口溫度傳感器以及出口溫度傳感器檢測(cè)到的溫度處于升溫閥值與降溫閥值之間,控制器控制定速泵啟動(dòng),開(kāi)始低速工作,減小電動(dòng)車輛的能耗。
進(jìn)一步的,由于電動(dòng)車輛空間有限,電子風(fēng)扇3有效吹風(fēng)面積小,吹風(fēng)效率低,為了增加電子風(fēng)扇3的散熱效果,所電子風(fēng)扇3與所述散熱器5之間設(shè)置有用于擴(kuò)大吹風(fēng)面積以及余風(fēng)再利用的轉(zhuǎn)換裝置。
所述轉(zhuǎn)換裝置包括本體6,所述本體6包括前擴(kuò)風(fēng)段601、設(shè)在所述前擴(kuò)風(fēng)段601上的呈圓錐形的前擴(kuò)風(fēng)腔602、和所述前擴(kuò)風(fēng)段601相連的后擴(kuò)風(fēng)段603、設(shè)在所述后擴(kuò)風(fēng)段603上和所述前擴(kuò)風(fēng)腔602相通的呈圓錐形的后擴(kuò)風(fēng)腔604、多個(gè)均布在所述后擴(kuò)風(fēng)腔604的后擴(kuò)風(fēng)腔壁605上的用于將余風(fēng)再次利用的第一導(dǎo)風(fēng)板606和第二導(dǎo)風(fēng)板607,所述散熱器5安裝在所述后擴(kuò)風(fēng)腔604中,本體6上可設(shè)有架設(shè)孔,散熱器通過(guò)與之相連的管道并隨該管道一起架設(shè)在本體6上,所述前擴(kuò)風(fēng)腔602隨遠(yuǎn)離電子風(fēng)扇3而腔口直徑變小,所述后擴(kuò)風(fēng)腔604隨遠(yuǎn)離電子風(fēng)扇3而腔口直徑變大且散熱器5安裝處的腔口直徑大于前擴(kuò)風(fēng)腔602入口處的直徑,所述本體6上還設(shè)有多個(gè)和所述前擴(kuò)風(fēng)腔602相通的用于對(duì)所述散熱器5背面進(jìn)行散熱的散熱管608,散熱管608的設(shè)置,能夠全面增加散熱效果,本實(shí)例中,散熱管608均布在所述本體6上,散熱管608的數(shù)量為10-15個(gè),優(yōu)選12個(gè),所述前擴(kuò)風(fēng)段601與所述后擴(kuò)風(fēng)段603一體成型。
當(dāng)電子風(fēng)扇3吹出的風(fēng)進(jìn)入前擴(kuò)風(fēng)腔602中,一部分氣流沒(méi)有障礙物的阻隔直接吹向散熱器的正面;另一部分氣流受到前擴(kuò)風(fēng)腔壁609的阻隔,斜著吹向后擴(kuò)風(fēng)腔604中,這部分氣中大部分流吹至散熱器的正面,使得有效吹風(fēng)面積增大,吹風(fēng)效率高,剩下的余風(fēng)吹至后擴(kuò)風(fēng)腔壁605后經(jīng)過(guò)第一導(dǎo)風(fēng)板606和第二導(dǎo)風(fēng)板607的導(dǎo)流作用后,繼續(xù)吹至散熱器的正面,使得余風(fēng)得到進(jìn)一步的利用。此外,前擴(kuò)風(fēng)腔602以及后擴(kuò)風(fēng)腔604均呈圓錐形,有助于吹至前擴(kuò)風(fēng)腔壁609以及后擴(kuò)風(fēng)腔壁605氣流分布較為均勻,使得氣流不至于集中吹到一處位置。
所述第一導(dǎo)風(fēng)板606和所述第二導(dǎo)風(fēng)板607數(shù)量相等,數(shù)量10-15個(gè),優(yōu)選12個(gè),第二導(dǎo)風(fēng)板607在后擴(kuò)風(fēng)腔壁605的位置相對(duì)于第一導(dǎo)風(fēng)板606遠(yuǎn)離電子風(fēng)扇,所述第一導(dǎo)風(fēng)板606和所述第二導(dǎo)風(fēng)板607等間隔交錯(cuò)設(shè)置。
進(jìn)一步的,所述交換器7包括設(shè)在所述交換器7中的呈回形針型的液體流動(dòng)腔701、設(shè)在所述液體流動(dòng)腔701中呈回形針型的冷凝器排管702、多個(gè)設(shè)在所述液體流動(dòng)腔701中的攪拌裝置703以及設(shè)在所述交換器7外表面上的用于隔絕交換器7與外界進(jìn)行熱交換的絕緣防熱層704。冷凝器排管702呈回形針型,延長(zhǎng)壓縮機(jī)制冷系統(tǒng)產(chǎn)生的冷氣在冷凝器排管702中時(shí)間,使得冷氣充分發(fā)揮降溫作用,同時(shí)液體流動(dòng)腔701亦呈回形針型,同樣延長(zhǎng)導(dǎo)熱液體在液體流動(dòng)腔701的時(shí)間,使得導(dǎo)熱液體延長(zhǎng)與冷凝器排管702的接觸時(shí)間,充分得到散熱;而攪拌裝置703能夠使得導(dǎo)熱液體形成亂流,使得未直接與冷凝器排管702接觸的導(dǎo)熱液體在亂流作用下直接與所述冷凝器排管702接觸,增強(qiáng)了散熱效果。
進(jìn)一步的,液體流動(dòng)腔701包括上腔壁7011、下腔壁7012、左腔壁7013以及右腔壁7014,所述左腔壁7013與所述冷凝器排管702形成左回形針型通道705,所述右腔壁7014與所述冷凝器排管702形成右回形針型通道706,所述冷凝器排管(702)與所述上腔壁(7011)以及所述下腔壁(7012)固定連接且無(wú)縫隙。此設(shè)置,導(dǎo)熱液體只能從所述左回形針型通道704以及所述右回形針型通道705沿著冷凝器排管702流動(dòng),增加導(dǎo)熱液體在液體流動(dòng)腔701的流動(dòng)時(shí)間。
進(jìn)一步的,為了增加導(dǎo)熱液體與所述冷凝器排管702的接觸面積,所述冷凝器排管702的側(cè)面包括多個(gè)突起707,所述突起707同樣能夠增加亂流效果,突起707數(shù)量根據(jù)實(shí)際情況設(shè)定。
進(jìn)一步的,所述攪拌裝置703可采用多個(gè)螺旋葉片,螺旋葉片固定在液體流動(dòng)腔701的左腔壁7013與右腔壁7014,螺旋葉片與所述左腔壁7013或者右腔壁7014之間呈15-30°夾角。為了增加亂流效果,攪拌裝置703與突起707交錯(cuò)設(shè)置。