專利名稱：一種電動(dòng)汽車動(dòng)力電池組加熱裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
[0001 ] 本實(shí)用新型屬于電動(dòng)汽車技術(shù)領(lǐng)域，涉及ー種電動(dòng)汽車動(dòng)カ電池組加熱裝置。
背景技術(shù)：
動(dòng)カ電池作為電動(dòng)汽車的核心部件，電池的可靠性關(guān)系整車性能的質(zhì)量。在冬季嚴(yán)寒地區(qū)使用吋，動(dòng)カ電池的放電性能、充電接受能力都受低溫環(huán)境影響而大大下降，從而影響電動(dòng)汽車在嚴(yán)寒地區(qū)的動(dòng)カ性能和續(xù)駛里程。由于動(dòng)カ電池對環(huán)境要求的特殊性，在溫度過高或過低時(shí)都不能發(fā)揮電池的最佳效能，甚至不能正常工作。為解決上述低溫環(huán)境中造成的電動(dòng)電池性能問題，在冬天氣溫較低時(shí)，對電池組使用加熱裝置十分必要，也是電池?zé)峁芾碇兄匾慕M成部分，傳統(tǒng)電動(dòng)汽車動(dòng)カ電池組的加熱裝置一般用電熱絲或PTC材料發(fā)熱，然后通過鼓風(fēng)機(jī)或者循環(huán)水將熱量送到電池組內(nèi)，但這樣的加熱方式存在發(fā)熱體體積較大，并且由于電阻特性進(jìn)行發(fā)熱的原理，發(fā)熱部件本身需要通過電源，這樣對整車的絕緣安全存在較大的安全隱患，在電阻加熱體絕緣降低或破損情況下，容易出現(xiàn)車輛漏電、帶電，將嚴(yán)重危及乘車人員的安全?，F(xiàn)中國專利文獻(xiàn)公開了申請?zhí)枮?01010280142. X的一種純電動(dòng)汽車動(dòng)カ電池的加熱系統(tǒng)及其控制方法。該加熱系統(tǒng)包括安裝于電池內(nèi)的電池加熱裝置，所述電池加熱裝置設(shè)置有中空的散熱片，所述散熱片設(shè)置有進(jìn)水口和出水ロ，還包括ー個(gè)輔助加熱器，所述輔助加熱器與燃料供給裝置連接，輔助加熱器內(nèi)設(shè)置有熱交換器，熱交換器的進(jìn)水口通過水泵及水管與膨脹水箱的進(jìn)水口相通，熱交換器的出水ロ通過電控閥與散熱片片的進(jìn)水口相通。該系統(tǒng)的電池加熱裝置為傳統(tǒng)的電阻加熱方式，存在上述所說的電阻式加熱具有整車絕緣安全隱患；同時(shí)增加的輔助加熱器采用燃燒こ醇燃料加熱作為輔助加熱，雖然一定程度上加大了加熱的可靠性，但こ醇作為有害氣體，而其燃燒后產(chǎn)生的ニ氧化碳和為燃盡的こ醇等氣體會(huì)増加汽車的碳排量，本身電動(dòng)汽車的主題就是為了節(jié)約能源，保護(hù)環(huán)境的主題，這樣的加熱方式會(huì)加大對環(huán)境的污染不夠環(huán)保。
發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型針對現(xiàn)有的技術(shù)存在上述問題，提出了一種電動(dòng)汽車動(dòng)カ電池組加熱裝置，該加熱裝置通過ー種將通電部分局限在發(fā)熱部件之外的加熱方式，增強(qiáng)絕緣性能。本實(shí)用新型通過下列技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn)ー種電動(dòng)汽車動(dòng)カ電池組加熱裝置，其特征在于，它包括內(nèi)部盛有加熱介質(zhì)的封閉容器和與車載電源連接的加熱控制器，在此封閉容器上設(shè)置有進(jìn)液口和出液ロ，并通過管子連接其進(jìn)液口和出液ロ形成循環(huán)管路，在該循環(huán)管路中串接有水泵，上述的循環(huán)管路的一部分與電動(dòng)汽車的動(dòng)力電池組相接觸，在所述的封閉容器內(nèi)設(shè)置感應(yīng)發(fā)熱部件，感應(yīng)發(fā)熱部件下方設(shè)置有電磁線圏，電磁線圈通過一開關(guān)器件與上述的加熱控制器電連接，所述的電磁線圈用于產(chǎn)生高頻交變的電磁場來使感應(yīng)發(fā)熱部件感應(yīng)發(fā)熱，所述的加熱控制器用于控制開關(guān)器件的工作為電磁線圈提供不同頻率的電流。[0008]電池組加熱裝置接上高壓車載電源，當(dāng)環(huán)境溫度過低時(shí)，加熱控制器控制開關(guān)器件的工作為電磁線圈提供不同頻率的電源，即在電磁線圈兩端加入高頻信號，從而使得電磁線圈產(chǎn)生高頻交變的磁場，利用電磁感應(yīng)加熱原理感應(yīng)發(fā)熱部件感應(yīng)產(chǎn)生熱量。封閉容器感應(yīng)發(fā)熱部件產(chǎn)生的熱量通過水泵提供動(dòng)カ使電池組加熱裝置內(nèi)的流動(dòng)水形成流動(dòng)的水循環(huán)。當(dāng)水循環(huán)流過動(dòng)カ電池組，水里的熱量與動(dòng)カ電池組進(jìn)行熱交換，從而實(shí)現(xiàn)動(dòng)カ電池組加熱過程。在上述的電動(dòng)汽車動(dòng)カ電池組加熱裝置中，所述的加熱控制器上還連接有溫度傳感器和水位傳感器，且分別設(shè)置于封閉容器內(nèi)，所述的溫度傳感器用于檢測封閉容器內(nèi)循環(huán)水的溫度并傳輸給加熱控制器，所述的水位傳感器用于實(shí)時(shí)檢測封閉容器內(nèi)的水位并傳輸給加熱控制器。溫度傳感器對水溫的實(shí)時(shí)監(jiān)控和反饋方便加熱控制器控制加熱水溫，同吋，當(dāng)水位傳感器檢測到封閉容器內(nèi)的水位過低時(shí)發(fā)送檢測信號給加熱控制器，加熱控器控制加熱裝置停止加熱，從而使得系統(tǒng)更加可靠。在上述的電動(dòng)汽車動(dòng)カ電池組加熱裝置中，所述的加熱控制器與電磁線圈之間連接為高頻開關(guān)器件。加熱控制器通過高頻開關(guān)器件形成高頻的開關(guān)信號。在上述的電動(dòng)汽車動(dòng)カ電池組加熱裝置中，所述的感應(yīng)發(fā)熱部件下部與電磁線圈靠近的部分是散熱器，感應(yīng)發(fā)熱部件上部設(shè)置成若干個(gè)條形的散熱鰭片。利用電磁感應(yīng)加熱原理，散熱器能產(chǎn)生熱量，散熱鰭片的設(shè)計(jì)是為了增加散熱面積，將散熱器感應(yīng)產(chǎn)生的熱量傳遞開。在上述的電動(dòng)汽車動(dòng)カ電池組加熱裝置中，所述的電磁線圈與感應(yīng)發(fā)熱部件之間有絕緣材料隔離層。用于增強(qiáng)電磁線圈與感應(yīng)發(fā)熱部件的絕緣性能，且防止增強(qiáng)電磁線圈與感應(yīng)發(fā)熱部件直接接觸。在上述的電動(dòng)汽車動(dòng)カ電池組加熱裝置中，所述的靠近電磁線圈部分的散熱器選用高磁阻材料。高磁阻材料可以使感應(yīng)發(fā)熱部件感應(yīng)加熱的效率得到提高。在上述的電動(dòng)汽車動(dòng)カ電池組加熱裝置中，所述的動(dòng)力電池組內(nèi)部設(shè)置有橫向貫穿動(dòng)カ電池組的水道，水道通過管子連接水泵和封閉容器。在上述的電動(dòng)汽車動(dòng)カ電池組加熱裝置中，所述的封閉容器的進(jìn)液ロ與水泵通過管子連接，出液ロ與動(dòng)カ電池組的水道ロ連接。這樣可以使動(dòng)力電池組和封閉容器通過水泵形成動(dòng)力水循環(huán)。在上述的電動(dòng)汽車動(dòng)カ電池組加熱裝置中，所述的動(dòng)力電池組內(nèi)部設(shè)置的水道為S型。這個(gè)形狀的水道可以使水道跟動(dòng)カ電池組外表面充分接觸且分布廣泛,從而促使電池與水循環(huán)進(jìn)行高效的熱交換。在上述的電動(dòng)汽車動(dòng)カ電池組加熱裝置中，所述的高頻開關(guān)器件為IGBT或繼電器。現(xiàn)有技術(shù)相比，本電動(dòng)汽車動(dòng)カ電池組加熱裝置具有以下優(yōu)點(diǎn)I、本加熱裝置采用電磁感應(yīng)加熱原理加熱感應(yīng)的散熱片，然后通過水循環(huán)將熱量傳遞到電動(dòng)汽車動(dòng)カ電池組，設(shè)計(jì)的通電部分局限于電磁線圈內(nèi)，發(fā)熱部件與電磁圈的非接觸性加熱可提高整車的絕緣性能。2、本加熱裝置的發(fā)熱部件與電磁線圈的感應(yīng)加熱的頻率可以做的很高，就算是很小的體積也能提供足夠的能量，本裝置的體積減小同時(shí)減少占用的空間。3、本加熱裝置通過溫度傳感器和水位傳感器與加熱控制器連接，使動(dòng)カ電池組的加熱溫度可調(diào)且能穩(wěn)定控制在一定范圍內(nèi)，同時(shí)也保證了封閉容器內(nèi)的水位不會(huì)過低，使得系統(tǒng)更加安全可靠
圖I是本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖；圖中I、車載電源；2、加熱控制器；3、開關(guān)器件；4、電磁線圈；5、感應(yīng)發(fā)熱部件；51、散熱器；52、散熱鰭片；61、水位傳感器；62、溫度傳感器；7、動(dòng)カ電池組；71、水道；8、水泵；81、管子；9、封閉容器；91、進(jìn)液ロ ；92、出液ロ ；10、隔離層。
具體實(shí)施方式
以下是本實(shí)用新型的具體實(shí)施例并結(jié)合附圖，對本實(shí)用新型的技術(shù)方案作進(jìn)ー步的描述，但本實(shí)用新型并不限于這些實(shí)施例。如圖I所示，本電動(dòng)汽車動(dòng)カ電池組加熱裝置，包括內(nèi)部盛有加熱介質(zhì)的封閉容器9和與車載電源連接的加熱控制器2，在此封閉容器9上設(shè)置有進(jìn)液ロ 91和出液ロ 92，并通過管子81連接其進(jìn)液ロ 91和出液ロ 92形成循環(huán)管路，在該循環(huán)管路中串接有水泵8，循環(huán)管路的一部分與電動(dòng)汽車的動(dòng)力電池組7相接觸，加熱控制器2用于控制開關(guān)器件3的工作為電磁線圈4提供不同頻率的電流。加熱控制器2上還分別連接有溫度傳感器62和水位傳感器61，封閉容器9與感應(yīng)發(fā)熱部件5的間隙內(nèi)充有水溶液。動(dòng)カ電池組7內(nèi)部設(shè)置有橫向貫穿動(dòng)力電池組的水道71，水道71通過管子81連接水泵8和封閉容器。封閉容器9的進(jìn)液ロ 91與水泵8通過管子81連接，出液ロ與動(dòng)カ電池組的水道ロ連接。這樣可以使動(dòng)力電池組和封閉容器通過水泵形成動(dòng)力水循環(huán)。在封閉容器9內(nèi)設(shè)置感應(yīng)發(fā)熱部件5，感應(yīng)發(fā)熱部件5下方設(shè)置有電磁線圈4，電磁線圈4通過一高頻開關(guān)器件3與加熱控制器2電連接。高頻開關(guān)器件3可以選用IGBT或繼電器。電磁線圈4用于產(chǎn)生高頻交變的電磁場來使感應(yīng)發(fā)熱部件5感應(yīng)發(fā)熱，感應(yīng)發(fā)熱部件5下部與電磁線圈4靠近的部分是散熱器51，感應(yīng)發(fā)熱部件5上部設(shè)置成若干個(gè)條狀的散熱鰭片52。電磁線圈4與感應(yīng)發(fā)熱部件5之間有絕緣材料做成的隔離層10，且散熱器51靠近電磁線圈4的部分選用高磁阻材料做成。本電動(dòng)汽車動(dòng)カ電池組7加熱裝置的工作原理如下電池組加熱裝置接上高壓車載電源1，當(dāng)環(huán)境溫度過低時(shí)，加熱控制器2通過控制與之連接的高頻開關(guān)器件3在電磁線圈4的兩端形成高頻的開關(guān)信號。高頻的開關(guān)信號在電磁線圈4上產(chǎn)生高頻交變的電磁場，利用電磁感應(yīng)加熱原理感應(yīng)發(fā)熱部件5的散熱器51感應(yīng)產(chǎn)生熱量。同時(shí)散熱鰭片52增加散熱面積，將散熱器51感應(yīng)產(chǎn)生的熱量傳遞開。封閉容器9內(nèi)感應(yīng)發(fā)熱部件5產(chǎn)生的熱量通過熱傳遞使水溫上升，同時(shí)在水泵8提供的動(dòng)カ下，電池組加熱裝置內(nèi)的流動(dòng)水形成流動(dòng)的帶有熱量的水循環(huán)。當(dāng)水循環(huán)流過動(dòng)カ電池組7，水里的熱量與動(dòng)カ電池組7進(jìn)行熱交換，從而實(shí)現(xiàn)給動(dòng)力電池組7加熱。于此同時(shí)，溫度傳感器62實(shí)時(shí)檢測水循環(huán)的水溫度并傳輸給加熱控制器2，加熱控制器2與內(nèi)部設(shè)定溫度進(jìn)行比較，并準(zhǔn)確控制高頻開關(guān)器件3的開關(guān)頻率，從而有效控制循環(huán)水的加熱水溫。水位傳感器61在加熱裝置進(jìn)行工作時(shí)實(shí)時(shí)檢測封閉容器9內(nèi)的水位，并發(fā)送檢測信號給加熱控制器2，加熱控制器2比較水位低于設(shè)定的下限值時(shí)，判斷出當(dāng)前封閉容器9內(nèi)的水位過低，加熱控制器2發(fā)送控制指令命令高頻開關(guān)器件3斷開，從而停止電池組加熱裝置進(jìn)行加熱工作，使得系統(tǒng)更加可靠。本文中所描述的具體實(shí)施例僅是對本實(shí)用新型精神作舉例說明。本實(shí)用新型所屬技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員可以對所描述的具體實(shí)施例做各種各樣的修改或補(bǔ)充或采用類似的方式替代，但并不會(huì)偏離本實(shí)用新型的精神或者超越所附權(quán)利要求書所定義的范圍。盡管本文較多地使用了車載電源I、加熱控制器2、開關(guān)器件3、電磁線圈4、感應(yīng)發(fā)熱部件5、散熱器51、散熱鰭片52、水位傳感器61、溫度傳感器62、動(dòng)カ電池組7、水道71、水 泵8、管子81、封閉容器9、進(jìn)液ロ 91、出液ロ 92、隔離層10等術(shù)語，但并不排除使用其它術(shù)語的可能性。使用這些術(shù)語僅僅是為了更方便地描述和解釋本實(shí)用新型的本質(zhì)；把它們解釋成任何一種附加的限制都是與本實(shí)用新型精神相違背的。
權(quán)利要求1.一種電動(dòng)汽車動(dòng)カ電池組加熱裝置，其特征在于，它包括內(nèi)部盛有加熱介質(zhì)的封閉容器(9)和與車載電源⑴連接的加熱控制器(2)，在此封閉容器(9)上設(shè)置有進(jìn)液ロ(91)和出液ロ(92)，并通過管子(81)連接其進(jìn)液ロ(91)和出液ロ(92)形成循環(huán)管路，在該循環(huán)回路中串接有水泵(8)，上述的循環(huán)管路的一部分與電動(dòng)汽車的動(dòng)力電池組(7)相接觸，在所述的封閉容器(9)內(nèi)設(shè)置感應(yīng)發(fā)熱部件(5)，感應(yīng)發(fā)熱部件(5)下方設(shè)置有電磁線圈(4)，電磁線圈⑷通過ー開關(guān)器件(3)與上述的加熱控制器⑵電連接，所述的電磁線圈(4)用于產(chǎn)生高頻交變的電磁場來使感應(yīng)發(fā)熱部件(5)感應(yīng)發(fā)熱，所述的加熱控制器(2)用于控制開關(guān)器件(3)的工作為電磁線圈(4)提供不同頻率的電流。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的電動(dòng)汽車動(dòng)カ電池組加熱裝置，其特征在于，所述的加熱控制器(2)上還連接有溫度傳感器￠2)和水位傳感器(61)，且分別設(shè)置于封閉容器(9)內(nèi)，所述的溫度傳感器￠2)用于檢測封閉容器(9)內(nèi)循環(huán)水的溫度并傳輸給加熱控制器(2)，所述的水位傳感器(61)用于實(shí)時(shí)檢測封閉容器(9)內(nèi)的水位并傳輸給加熱控制器(2)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的電動(dòng)汽車動(dòng)カ電池組加熱裝置，其特征在于，所述的加熱控制器(2)與電磁線圈(4)之間連接為高頻開關(guān)器件(3)。
4.根據(jù)權(quán)利要求I或2或3所述的電動(dòng)汽車動(dòng)カ電池組加熱裝置，其特征在于，所述的感應(yīng)發(fā)熱部件(5)下部與電磁線圈(4)靠近的部分是散熱器(51)，感應(yīng)發(fā)熱部件(5)上部設(shè)置成若干個(gè)條形的散熱鰭片(52)。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的電動(dòng)汽車動(dòng)カ電池組加熱裝置，其特征在于，所述的電磁線圈(4)與感應(yīng)發(fā)熱部件(5)之間有絕緣材料隔離層(10)。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的電動(dòng)汽車動(dòng)カ電池組加熱裝置，其特征在干，所述的靠近電磁線圈(4)部分的散熱器(51)選用高磁阻材料。
7.根據(jù)權(quán)利要求I或2或3所述的電動(dòng)汽車動(dòng)カ電池組加熱裝置，其特征在于，所述的動(dòng)カ電池組⑵內(nèi)部設(shè)置有橫向貫穿動(dòng)力電池組(7)的水道(71)，水道(71)通過水管連接水泵⑶和封閉容器(9)。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的電動(dòng)汽車動(dòng)カ電池組加熱裝置，其特征在于，所述的封閉容器(9)的進(jìn)液ロ(91)與水泵⑶通過水管連接，出液ロ(92)與動(dòng)カ電池組(7)的水道(71)ロ連接。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的電動(dòng)汽車動(dòng)カ電池組加熱裝置，其特征在干，所述的動(dòng)力電池組(7)內(nèi)部設(shè)置的水道(71)為S型。
10.根據(jù)權(quán)利要求3所述的電動(dòng)汽車動(dòng)カ電池組加熱裝置，其特征在于，所述的高頻開關(guān)器件⑶為IGBT或繼電器。
專利摘要本實(shí)用新型提供了一種電動(dòng)汽車動(dòng)力電池組加熱裝置，屬于電動(dòng)汽車技術(shù)領(lǐng)域。它解決了現(xiàn)有技術(shù)中絕緣性能差的問題。本裝置包括內(nèi)部盛有加熱介質(zhì)的封閉容器和與車載電源連接的加熱控制器，在此封閉容器上設(shè)置有進(jìn)液口和出液口，并通過管子連接其進(jìn)液口和出液口形成循環(huán)管路，在該循環(huán)管路中串接有水泵，循環(huán)管路的一部分與電動(dòng)汽車的動(dòng)力電池組相接觸，封閉容器內(nèi)設(shè)置感應(yīng)發(fā)熱部件，感應(yīng)發(fā)熱部件下方設(shè)置有電磁線圈，電磁線圈通過一開關(guān)器件與加熱控制器電連接，電磁線圈用于產(chǎn)生高頻交變的電磁場來使感應(yīng)發(fā)熱部件感應(yīng)發(fā)熱，加熱控制器用于控制開關(guān)器件的工作為電磁線圈提供不同頻率的電流。該裝置將通電部分局限在發(fā)熱部件之外，增強(qiáng)絕緣性能。
文檔編號H01M10/50GK202363559SQ201120479849
公開日2012年8月1日 申請日期2011年11月28日 優(yōu)先權(quán)日2011年11月28日
發(fā)明者吳成明, 孫文凱, 徐斌, 王治成, 由毅, 趙福全, 郭永斌, 金啟前 申請人:浙江吉利控股集團(tuán)有限公司, 浙江吉利汽車研究院有限公司