混合動力車輛動力電池箱尾氣加熱裝置及動力電池箱的制作方法
【專利摘要】本實用新型涉及混合動力汽車電池加熱領(lǐng)域，尤其涉及一種尾氣循環(huán)利用加熱裝置及其被加熱的動力電池箱。一種混合動力車輛動力電池箱尾氣加熱裝置，排氣管的另一端與發(fā)動機消聲器的排氣口連通；一端連通在三通取氣盒其中一個排氣口上的換熱管路，換熱管路的另一端與動力電池箱上的熱氣進口連通；一端連通在三通取氣盒另一個排氣口上的排氣尾管。一種混合動力車輛動力電池箱，加熱區(qū)內(nèi)設(shè)置有加熱管路，電池箱體內(nèi)的底板底部設(shè)置有一層保溫層，水平隔板上設(shè)置有散熱孔。本實用新型保證了加熱的效率和均勻性，解決了低溫下動力電池充放電困難的問題，不增加能耗，使動力電池在北方寒冷地區(qū)也能夠在工作中正常的充放電，擴大混合動力車輛的使用范圍。
【專利說明】混合動力車輛動力電池箱尾氣加熱裝置及動力電池箱
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及混合動力汽車電池加熱領(lǐng)域，尤其涉及一種尾氣循環(huán)利用加熱裝置及其被加熱的動力電池箱。
【背景技術(shù)】
[0002]混合動力車輛一種重要的新能源車輛，節(jié)能減排明顯，其環(huán)保節(jié)能日益受到政府的重視。動力電池是混合動力車輛攜帶的重要儲能裝置，通過動力電池的充放電可以實現(xiàn)車輛減速、制動、下坡時吸收能量，在加速、上坡時為車輛增加動力，有些車輛在低速時還可以以純電動模式運行，達到節(jié)能減排的目的。而動力電池也可以再晚上用電低谷時，連通外接電源充電，使電網(wǎng)達到削峰平谷的作用。
[0003]但現(xiàn)在使用的動力電池能量密度大的主要是鋰電池，這種電池在低溫下，特別是在北方氣溫低于0°c時，充放電困難，因此需要使用加熱裝置對動力電池進行預(yù)熱，這種加熱方式增加了車輛的能耗。而發(fā)動機在運行時除了將一部分能量轉(zhuǎn)化成動能外，很大一部分能量轉(zhuǎn)化成了熱量，浪費很大。而且發(fā)動機排氣系統(tǒng)就是發(fā)動機熱能向大氣排出的重要途徑，而且發(fā)動機排氣溫度高達450?550攝氏度，因此需要一種利用發(fā)動機尾氣為動力電池加熱解決低溫下動力電池充放電困難問題的裝置，以降低汽車的整體能耗。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0004]本實用新型所要解決的技術(shù)問題是提供一種混合動力車輛動力電池箱尾氣加熱裝置及動力電池箱利用發(fā)動機尾氣為動力電池加熱，從而解決在北方寒冷地區(qū)動力電池正常充放電困難的問題，并且不增加能耗。
[0005]本實用新型是這樣實現(xiàn)的:一種混合動力車輛動力電池箱尾氣加熱裝置，包括:
[0006]一三通取氣盒，所述三通取氣盒設(shè)置有一個進氣口和兩個排氣口 ；
[0007]—端連通在三通取氣盒進氣口上的排氣管，所述排氣管的另一端與發(fā)動機消聲器的排氣口連通；
[0008]一端連通在三通取氣盒其中一個排氣口上的換熱管路，所述換熱管路的另一端與動力電池箱上的熱氣進口連通；
[0009]一端連通在三通取氣盒另一個排氣口上的排氣尾管，
[0010]所述換熱管路上設(shè)置有換熱開關(guān)閥，所述排氣尾管上設(shè)置有排氣開關(guān)閥。
[0011]所述的換熱開關(guān)閥為氣動球閥，所述氣動球閥與換熱控制儲氣筒之間的氣路上設(shè)置有第一電磁閥。
[0012]所述的排氣開關(guān)閥為氣動蝶閥，所述氣動蝶閥與排氣控制儲氣筒之間的氣路上設(shè)置有第二電磁閥。
[0013]一種混合動力車輛動力電池箱，包括電池箱體，所述電池箱體內(nèi)通過水平隔板分割成上方的電池區(qū)和下方的加熱區(qū)，所述加熱區(qū)內(nèi)設(shè)置有加熱管路，所述加熱管路的熱氣進口與尾氣加熱裝置的換熱管路連通；所述電池箱體內(nèi)的底板底部設(shè)置有一層保溫層，所述水平隔板上設(shè)置有散熱孔，所述電池箱體的前蓋和后蓋上都設(shè)置有風(fēng)扇組。
[0014]所述的水平隔板的上表面還設(shè)置有一層均熱層。
[0015]所述的均熱層上設(shè)置有溫度傳感器。
[0016]所述的均熱層的材質(zhì)為熱膠木或陶瓷。
[0017]所述加熱管路與水平隔板之間留有一定間隙。
[0018]所述的加熱管路為S形管路。
[0019]本實用新型混合動力車輛動力電池箱尾氣加熱裝置及動力電池箱利用發(fā)動機尾氣為動力電池加熱；在電池箱體內(nèi)水平隔板上設(shè)置了散熱孔，并鋪設(shè)了保溫層和均熱層，并利用風(fēng)扇加強箱體內(nèi)的對流換熱，保證了加熱的效率和均勻性，解決了低溫下動力電池充放電困難的問題，不增加能耗，使動力電池在北方寒冷地區(qū)也能夠在工作中正常的充放電，擴大混合動力車輛的使用范圍。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0020]圖1為本實用新型中混合動力車輛動力電池箱尾氣加熱裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0021]圖2為本實用新型中混合動力車輛動力電池箱的立體外形圖；
[0022]圖3為本實用新型中混合動力車輛動力電池箱的電池區(qū)示意圖；
[0023]圖4為本實用新型中混合動力車輛動力電池箱的加熱區(qū)示意圖；
[0024]圖5為本實用新型中混合動力車輛動力電池箱的前蓋打開后的主視示意圖；
[0025]圖中:I動力電池箱、2動力電池單體、3診斷口、4安裝架、5高壓線、6吊鉤、7BMS線、10電池箱體、11加熱管路、12熱氣進口、13底板、14保溫層、15前蓋、16后蓋、17風(fēng)扇組、18均熱層、19水平隔板、20出氣口、21排氣尾管、22發(fā)動機消聲器、23排氣管、24換熱開關(guān)閥、25換熱管路、26取氣盒、27第二電磁閥、28排氣控制儲氣筒、29排氣開關(guān)閥、30換熱控制儲氣筒、31第一電磁閥。
【具體實施方式】
[0026]下面結(jié)合具體實施例，進一步闡述本實用新型。應(yīng)理解，這些實施例僅用于說明本實用新型而不用于限制本實用新型的范圍。此外應(yīng)理解，在閱讀了本實用新型表述的內(nèi)容之后，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以對本實用新型作各種改動或修改，這些等價形式同樣落于本申請所附權(quán)利要求書所限定的范圍。
[0027]實施例1
[0028]如圖1所示，一種混合動力車輛動力電池箱尾氣加熱裝置，包括一三通取氣盒26，所述三通取氣盒26設(shè)置有一個進氣口和兩個排氣口 ；為了環(huán)保，加熱用的尾氣從發(fā)動機消聲器22后的排氣管23中取得；在消聲器22后的排氣管23與三通取氣盒26的進氣口連通，三通取氣盒26分兩路排氣，其中一個排氣口通過換熱管路25與動力電池箱I上的熱氣進口 12連通，另一個排氣口連通排氣尾管21，其中換熱管路25上設(shè)置有用于控制的換熱開關(guān)閥24，排氣尾管21上設(shè)置有用于控制的排氣開關(guān)閥29 ;來加熱動力電池。蝶閥開關(guān)29由電磁閥27通過氣動方式控制；
[0029]在本實施例中，所述的換熱開關(guān)閥24為氣動球閥，所述氣動球閥與換熱控制儲氣筒30之間的氣路上設(shè)置有第一電磁閥31 ;所述的排氣開關(guān)閥29為氣動蝶閥，所述氣動蝶閥與排氣控制儲氣筒28之間的氣路上設(shè)置有第二電磁閥27。駕駛員根據(jù)儀表板上顯示的電池溫度手動控制電磁閥開關(guān)控制，或由整車控制器根據(jù)電池管理系統(tǒng)BMS的溫度和動力電池箱內(nèi)的溫度傳感器測得的溫度自動控制。
[0030]如圖2、3、4、5所示，一種混合動力車輛動力電池箱，包括電池箱體10，電池箱體10的底部設(shè)置有安裝架4，安裝架4上焊接有吊鉤6，以便安裝時吊起，電池箱體10兩側(cè)板上分別設(shè)置有診斷口 3、高壓線5、BMS線7 ;所述電池箱體10內(nèi)通過水平隔板19分割成上方的電池區(qū)和下方的加熱區(qū)，動力電池單體2排列在電池區(qū)，所述加熱區(qū)內(nèi)設(shè)置有加熱管路11，在本實施例中，所述的加熱管路11由薄的金屬管制成，按S形排布，加熱管路由固定板來固定；所述加熱管路11的熱氣進口 12與尾氣加熱裝置的換熱管路25連通，加熱用的尾氣從熱氣進口 12輸入，從出氣口 20排出；
[0031]當(dāng)從熱氣進口 12向加熱管路11輸入發(fā)動機尾氣時，由于發(fā)動機尾氣溫度較高,通過管壁向外輻射熱量，熱量從下向上擴散，從而從下部加熱動力電池2;加快空氣的流通，使加熱更加均勻、充分，在本實用新型中，所述電池箱體10的前蓋15和后蓋16上都設(shè)置有風(fēng)扇組17，在加熱時同時啟動前后的換氣風(fēng)扇加強對流換熱；
[0032]本實用新型中，為了能夠保溫，提高對動力電池預(yù)熱的速度，所述電池箱體10內(nèi)的底板13底部設(shè)置有一層保溫層14，所述水平隔板19上設(shè)置有散熱孔，熱輻射可以從散熱孔直接加熱到動力電池2，本實用新型中主要通過熱輻射加熱，因此所述加熱管路11與水平隔板19之間留有一定間隙，避免熱傳導(dǎo)影響加熱效率。
[0033]本實用新型可以進一步描述為，所述的水平隔板19的上表面還設(shè)置有一層均熱層18，所述的均熱層18的材質(zhì)為熱膠木或陶瓷；在本實施例中，為了更好的控制加熱的溫度，所述的均熱層18的不同部位布置多個溫度傳感器，將溫度參數(shù)輸入儀表板或整車控制器。
[0034]現(xiàn)在的發(fā)動機均采用發(fā)動機管理系統(tǒng)EMS控制，其有快速暖機程序，發(fā)動機啟動后，發(fā)動機可以很快達到暖機狀態(tài)。這時打開氣動球閥，同時適度關(guān)小氣動蝶閥，使一部分發(fā)動機尾氣通過三通取氣盒26、氣動球閥、換熱管路25進入動力電池箱的加熱管路11，來加熱動力電池；當(dāng)動力電池溫度達到工作要求，可以正常工作時，關(guān)閉氣動球閥，全開氣動蝶閥，停止取氣加熱，使發(fā)動機尾氣完全由排氣尾管21排出。
【權(quán)利要求】
1.一種混合動力車輛動力電池箱尾氣加熱裝置，其特征是，包括: 一三通取氣盒(26)，所述三通取氣盒(26)設(shè)置有一個進氣口和兩個排氣口 ； 一端連通在三通取氣盒(26)進氣口上的排氣管(23)，所述排氣管(23)的另一端與發(fā)動機消聲器(22)的排氣口連通； 一端連通在三通取氣盒(26)其中一個排氣口上的換熱管路(25)，所述換熱管路(25)的另一端與動力電池箱上的熱氣進口(12)連通； 一端連通在三通取氣盒(26)另一個排氣口上的排氣尾管(21)， 所述換熱管路(25)上設(shè)置有換熱開關(guān)閥(24)，所述排氣尾管(21)上設(shè)置有排氣開關(guān)閥(29)。
2.如權(quán)利要求1所述的混合動力車輛動力電池箱尾氣加熱裝置，其特征是:所述的換熱開關(guān)閥(24)為氣動球閥，所述氣動球閥與換熱控制儲氣筒(30)之間的氣路上設(shè)置有第一電磁閥(31)。
3.如權(quán)利要求1或2所述的混合動力車輛動力電池箱尾氣加熱裝置，其特征是:所述的排氣開關(guān)閥(29)為氣動蝶閥，所述氣動蝶閥與排氣控制儲氣筒(28)之間的氣路上設(shè)置有第二電磁閥(27)。
4.一種混合動力車輛動力電池箱，其特征是:包括電池箱體(10),所述電池箱體(10)內(nèi)通過水平隔板(19)分割成上方的電池區(qū)和下方的加熱區(qū)，所述加熱區(qū)內(nèi)設(shè)置有加熱管路(11)，所述加熱管路(11)的熱氣進口(12)與尾氣加熱裝置的換熱管路(25)連通；所述電池箱體(10)內(nèi)的底板(13)底部設(shè)置有一層保溫層(14)，所述水平隔板(19)上設(shè)置有散熱孔，所述電池箱體(10)的前蓋(15)和后蓋(16)上都設(shè)置有風(fēng)扇組(17)。
5.如權(quán)利要求4所述的混合動力車輛動力電池箱，其特征是:所述的水平隔板(19)的上表面還設(shè)置有一層均熱層(18)。
6.如權(quán)利要求5所述的混合動力車輛動力電池箱，其特征是:所述的均熱層(18)上設(shè)置有溫度傳感器。
7.如權(quán)利要求5所述的混合動力車輛動力電池箱，其特征是:所述的均熱層(18)的材質(zhì)為熱膠木或陶瓷。
8.如權(quán)利要求4所述的混合動力車輛動力電池箱，其特征是:所述加熱管路(11)與水平隔板(19)之間留有一定間隙。
9.如權(quán)利要求4所述的混合動力車輛動力電池箱，其特征是:所述的加熱管路(11)為S形管路。
【文檔編號】H01M10/625GK204130607SQ201420466016
【公開日】2015年1月28日 申請日期:2014年8月19日 優(yōu)先權(quán)日:2014年8月19日
【發(fā)明者】霍新強, 蒯紅玲 申請人:上海汽車集團股份有限公司