一種純電動車輛的溫度管理裝置的製作方法

2023-10-20 07:01:02

本實用新型涉及電動車輛的電池熱管理技術領域，更具體的說涉及一種純電動車輛的溫度管理裝置。

背景技術：

隨著汽車工業的發展以及人們環保意識的增強，純電動車輛越來越為人們所歡迎。純電動車輛作為一種型能源汽車最大的特點就是在於能量來自於動力電池組，動力電池組是純電動車輛的最重要的零部件之一，動力電池組正常工作的溫度範圍是動力電池組的重要性能指標。當溫度過高時，動力電池組容易燒壞，電池外殼容易破裂，電器元件容易發生短路；當溫度過低時，電池容量減小，儲能量小，電動車輛在行駛過程中就沒有足夠的能量供給，導致行程短，不能滿足人們的需求。

因此，需要提供一種電池溫控系統，實時監測，適時調控，使電池的溫度保持在正常工作範圍，延長電池的使用壽命。

技術實現要素：

本實用新型的目的是提供一種純電動車輛的溫度管理裝置，實時監測，適時調控，升溫效果好，降溫效果佳，使電池的溫度保持在正常工作範圍，滿足不同的工況。

本實用新型的上述技術目的是通過以下技術方案得以實現的：一種純電動車輛的溫度管理裝置，包括管路、設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，所述管路中設有導熱液體以及用於驅動導熱液體流動的電子水泵，所述管路包括用於對電池包進行升溫的升溫迴路以及用於對電池包進行降溫的降溫迴路，所述升溫迴路上設有和所述控制器電連接的PTC加熱器以及升溫電磁閥，所述降溫迴路上設有散熱器、和所述控制器電連接的電子風扇以及降溫電磁閥，所述降溫迴路上還設有交換器以及和所述控制器電連接並向所述交換器通入冷氣進行進一步降溫的壓縮機製冷系統。

該裝置還包括閥值設定單元，連接到所述控制器，用於設定降溫閥值與升溫閥值，所述降溫閥值大於所述升溫閥值。

本裝置通過導熱液體對電池包進行升溫與降溫，升降溫比較穩定安全，並且通過溫度傳感器、控制器等電器元件進行控制，實現實時監測，適時調控。

作為優選，所述溫度傳感器包括分布於電池兩端的入口溫度傳感器以及出口溫度傳感器。

作為優選，所述電池包包括多個電池塊，每個所述電池塊周圍布置有管路。

作為優選，所述PTC加熱器包括多個PTC加熱管。

作為優選，所述電子水泵包括可調速泵。

作為優選，所述電子水泵包括定速泵。

作為優選， 所電子風扇與所述散熱器之間設置有用於擴大吹風面積以及餘風再利用的轉換裝置。

作為優選，所述轉換裝置包括本體，所述本體包括前擴風段、設在所述前擴風段上的呈圓錐形的前擴風腔、和所述前擴風段相連的後擴風段、設在所述後擴風上和所述前擴風腔相通的呈圓錐形的後擴風腔、多個均布在所述後擴風腔的後擴風腔壁上的用於將餘風再次利用的第一導風板和第二導風板，所述散熱器安裝在所述後擴風腔中，所述前擴風段與所述後擴風段一體成型，所述本體上還設有多個和所述前擴風腔相通的用於對所述散熱器背面進行散熱的散熱管。

作為優選，所述前擴風腔隨遠離電子風扇而腔口直徑變小，所述後擴風腔隨遠離電子風扇而腔口直徑變大。

作為優選，所述第一導風板和所述第二導風板等間隔交錯設置。

作為優選，所述交換器包括設在所述交換器中的呈回形針型的液體流動腔、設在所述液體流動腔中呈回形針型的冷凝器排管、多個設在所述液體流動腔中的攪拌裝置以及設在所述交換器外表面上的用於隔絕交換器與外界進行熱交換的絕緣防熱層。

作為優選，液體流動腔包括上腔壁、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縫隙。

作為優選，所述冷凝器排管的側面包括多個突起。

綜上，本實用新型具有以下有益效果：

實時監測，適時調控，升溫效果好，降溫效果佳，使電池的溫度保持在正常工作範圍，滿足不同的工況。

附圖說明

圖1為本實用新型一實施例的結構示意圖；

圖2為轉換裝置的示意圖；

圖3為第一導風板以及第二導風板的分布示意圖；

圖4交換器的結構示意圖；

圖5為液體流動腔與冷凝器排管以及攪拌裝置的分布示意圖。

具體實施方式

以下結合附圖對本實用新型作進一步詳細說明。

本具體實施例僅僅是對本實用新型的解釋，其並不是對本實用新型的限制，本領域技術人員在閱讀完本說明書後可以根據需要對本實施例做出沒有創造性貢獻的修改，但只要在本實用新型的權利要求範圍內都受到專利法的保護。

實施例：如圖1-圖5所示，一種純電動車輛的溫度管理裝置，包括管路、設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，溫度傳感器用於採集電動車輛電池包內的溫度，並發送溫度信號到控制器，控制器用於接收溫度傳感器發送的溫度信號並發出相應的指令，所述管路中設有導熱液體以及用於驅動導熱液體流動的電子水泵，導熱液體可採用水、油脂等，所述管路包括用於對電池包進行升溫的升溫迴路以及用於對電池包進行降溫的降溫迴路，所述升溫迴路上設有和所述控制器電連接的PTC加熱器1以及升溫電磁閥2，所述降溫迴路上設有散熱器5、和所述控制器電連接的電子風扇3以及降溫電磁閥4，所述降溫迴路上還設有交換器7以及和所述控制器電連接並向所述交換器7通入冷氣進行進一步降溫的壓縮機製冷系統。壓縮機製冷系統包括冷凝器、膨脹閥、和所述控制器電連接的壓縮機以及冷凝風機，當散熱器5無法滿足散熱情況下，控制器控制壓縮機以及冷凝風機開啟。

該裝置還包括閥值設定單元，連接到所述控制器，用於設定降溫閥值與升溫閥值，所述降溫閥值大於所述升溫閥值。當所述測定溫度高於設定的降溫閥值時，控制器控制電子風扇3的開啟與並進行調速、降溫電磁閥4的啟動、升溫電磁閥2的關閉,並在散熱器5無法滿足散熱情況下，控制器控制壓縮機以及冷凝風機開啟，向交換器7中通入冷氣；當所述測定溫度低於設定的升溫閥值時，控制器控制PTC加熱器1的開啟並進行加熱功率的調整、升溫電磁閥2的啟動以及降溫電磁閥4的關閉。

本裝置通過導熱液體對電池包進行升溫與降溫，升、降溫比較穩定，安全可靠，並且通過溫度傳感器、控制器等電器元件進行控制，實現實時監測，適時調控。

進一步的，溫度傳感器包括分布於電池兩端的入口溫度傳感器以及出口溫度傳感器，兩個傳感器可以實現對電池包溫度的全面監控。進一步的，所述電池包包括多個電池塊，每個所述電池塊周圍布置有管路，管路內部的導熱液體可單獨對單個電池進行升溫和降溫，此種布置，升溫或者降溫效果明顯。進一步的， 述PTC加熱器1包括多個PTC加熱管，控制器可根據接收到的溫度信號作出PTC加熱管開啟所需個數的指令，從而實現加熱功率的調整。進一步的，電子水泵包括定速泵和可調速泵，所述定速泵溫度傳感器在檢測到的溫度處於升溫閥值與降溫閥值時開啟，可調速泵在溫度傳感器檢測到的溫度高於降溫閥值或低於升溫閥值時啟動。

本電池溫控裝置的運行過程：當車輛運行後，入口溫度傳感器與出口溫度傳感器開始檢測溫度，當入口溫度傳感器檢測到的溫度高於設定的降溫閥值時，控制器接收到溫度信號後，將相應的處理指令發送給可調速泵、電子風扇3、降溫電磁閥4以及升溫電磁閥2，可調速泵開啟並根據接收到的處理指令進行調速，電子風扇3開啟並根據接收到的指令進行調速，降溫電磁閥4啟動，升溫電磁閥2關閉（此狀態即降溫迴路工作，升溫迴路關閉），在散熱器5無法滿足散熱情況下，控制器進一步控制壓縮機以及冷凝風機開啟，向交換器7中通入冷氣，降溫結束後，控制器電子風扇3、壓縮機以及冷凝風機使得電子風扇3、壓縮機以及冷凝風機三者均關閉，且控制器控制可調速泵關閉以及定速泵啟動，定速泵開始低速工作；當入口溫度傳感器以及出口溫度傳感器檢測到的溫度均低於降溫閥值時，控制器接收到溫度信號後，將相應的處理指令發送給可調速泵，PTC加熱器1、降溫電磁閥4以及升溫電磁閥2，可調速泵開啟並根據接收到的處理指令進行調速，PTC加熱器1開啟並根據接收到的指令進行功率調整，降溫電磁閥4關閉，升溫電磁閥2開啟（此狀態即降溫迴路關閉，升溫迴路工作），升溫結束後，控制器控制PTC加熱器1使得PTC加熱器關閉，且控制器控制可調速泵關閉以及定速泵啟動，定速泵開始低速工作；當入口溫度傳感器以及出口溫度傳感器檢測到的溫度處於升溫閥值與降溫閥值之間，控制器控制定速泵啟動，開始低速工作,減小電動車輛的能耗。

進一步的，由於電動車輛空間有限，電子風扇3有效吹風面積小，吹風效率低，為了增加電子風扇3的散熱效果，所電子風扇3與所述散熱器5之間設置有用於擴大吹風面積以及餘風再利用的轉換裝置。

所述轉換裝置包括本體6，所述本體6包括前擴風段601、設在所述前擴風段601上的呈圓錐形的前擴風腔602、和所述前擴風段601相連的後擴風段603、設在所述後擴風段603上和所述前擴風腔602相通的呈圓錐形的後擴風腔604、多個均布在所述後擴風腔604的後擴風腔壁605上的用於將餘風再次利用的第一導風板606和第二導風板607，所述散熱器5安裝在所述後擴風腔604中，本體6上可設有架設孔，散熱器通過與之相連的管道並隨該管道一起架設在本體6上，所述前擴風腔602隨遠離電子風扇3而腔口直徑變小，所述後擴風腔604隨遠離電子風扇3而腔口直徑變大且散熱器5安裝處的腔口直徑大於前擴風腔602入口處的直徑，所述本體6上還設有多個和所述前擴風腔602相通的用於對所述散熱器5背面進行散熱的散熱管608，散熱管608的設置，能夠全面增加散熱效果，本實例中，散熱管608均布在所述本體6上，散熱管608的數量為10-15個，優選12個，所述前擴風段601與所述後擴風段603一體成型。

當電子風扇3吹出的風進入前擴風腔602中，一部分氣流沒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風腔壁609的阻隔，斜著吹向後擴風腔604中，這部分氣中大部分流吹至散熱器的正面，使得有效吹風面積增大，吹風效率高，剩下的餘風吹至後擴風腔壁605後經過第一導風板606和第二導風板607的導流作用後，繼續吹至散熱器的正面，使得餘風得到進一步的利用。此外，前擴風腔602以及後擴風腔604均呈圓錐形，有助於吹至前擴風腔壁609以及後擴風腔壁605氣流分布較為均勻，使得氣流不至於集中吹到一處位置。

所述第一導風板606和所述第二導風板607數量相等，數量10-15個，優選12個，第二導風板607在後擴風腔壁605的位置相對於第一導風板606遠離電子風扇，所述第一導風板606和所述第二導風板607等間隔交錯設置。

進一步的，所述交換器7包括設在所述交換器7中的呈回形針型的液體流動腔701、設在所述液體流動腔701中呈回形針型的冷凝器排管702、多個設在所述液體流動腔701中的攪拌裝置703以及設在所述交換器7外表面上的用於隔絕交換器7與外界進行熱交換的絕緣防熱層704。冷凝器排管702呈回形針型，延長壓縮機製冷系統產生的冷氣在冷凝器排管702中時間，使得冷氣充分發揮降溫作用，同時液體流動腔701亦呈回形針型，同樣延長導熱液體在液體流動腔701的時間，使得導熱液體延長與冷凝器排管702的接觸時間，充分得到散熱；而攪拌裝置703能夠使得導熱液體形成亂流，使得未直接與冷凝器排管702接觸的導熱液體在亂流作用下直接與所述冷凝器排管702接觸，增強了散熱效果。

進一步的，液體流動腔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）固定連接且無縫隙。此設置，導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，增加導熱液體在液體流動腔701的流動時間。

進一步的，為了增加導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的側面包括多個突起707，所述突起707同樣能夠增加亂流效果，突起707數量根據實際情況設定。

進一步的，所述攪拌裝置703可採用多個螺旋葉片，螺旋葉片固定在液體流動腔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交錯設置。