CN111717074A - 一种增程式电动汽车电池保温***及其温度控制方法 - Google Patents

一种增程式电动汽车电池保温***及其温度控制方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种增程式电动汽车电池保温***及其温度控制方法，增程式电动汽车电池保温***包括发动机，发电机，电池，电动机，排气管，发动机行车电脑，发动机与发电机连接，发电机与电池连接，电池与电动机连接，排气管有四根，电池置于带盖双层长方体结构保温箱内，保温箱尾气进口与出口分别设置在垂直于保温箱外层底面的保温箱外层宽度与高度所在的两个侧面，第三根排气管上设置碟阀，温度传感器安装于保温箱底部通孔内，碟阀、温度传感器分别与发动机行车电脑连接，本发明增程式电动汽车电池保温***具有设计合理、节约能源的特点。本发明增程式电动汽车电池保温***温度控制方法具有灵敏、稳定的特点。

Description

一种增程式电动汽车电池保温***及其温度控制方法
一、技术领域
本发明涉及一种增程式电动汽车电池保温***及其温度控制方法。
二、背景技术
增程式电动汽车是传统燃油汽车迈向纯电动汽车的过渡产品，其组成部分主要包含动力电池、驱动电机、增程器(内燃机和发动机)以及整车的控制***。增程器内发动机的功率及转矩需求并没有传统燃油车大，一般可以选择较低排放量的发动机。常温，由于锂离子电池具有寿命长、自放电率低、比能量高及储存时间长等优点，因而被广泛用于增程式电动汽车，但在0℃以下低温，锂离子电池容量有很大衰减。锂离子电池低温循环后，重新置于常温环境中工作时，其容量无法恢复到原容量。研究表明：锂离子电池在-10℃工作时，容量及工作电压会明显降低，-20℃工作时性能会明显恶化，放电比容量骤降，仅能保持常温比容量的30％左右。
三、发明内容
本发明所要解决的技术问题之一是提供一种利用发动机尾气余热的增程式电动汽车电池保温***。本发明所要解决的问题之二是提供一种利用发动机尾气余热的增程式电动汽车电池保温***温度控制方法。
本发明增程式电动汽车电池保温***的技术方案是这样实现的：增程式电动汽车电池保温***，包括发动机，发电机，电池，电动机，排气管，发动机行车电脑，发动机与发电机连接，发电机与电池连接，电池与电动机连接，排气管由第一根排气管、第二根排气管、第三根排气管与第四根排气管组成，第四根排气管由第四根第一排气管、第四根第二排气管与第四根第三排气管组成，第四根第一排气管与第四根第三排气管相互平行且分别与第四根第二排气管垂直，第四根第一排气管、第四根第二排气管与第四根第三排气管依次相连形成一个整体，第一根排气管、第二根排气管、第三根排气管与第四根排气管内部相互贯通，第二根排气管一端即第二根排气管端口与第三根排气管一端即第三根排气管端口相交于第一根排气管一端即第一根排气管端口，第二根排气管与第三根排气管分别与第一根排气管垂直，第二根排气管上设置第四根第三排气管一端即第四根第三排气管端口，第二根排气管一端即第二根排气管端口与第三根排气管一端即第三根排气管端口位于同一水平线上的相反两个方向，第一根排气管、第二根排气管、第三根排气管、第四根第一排气管、第四根第二排气管与第四根第三排气管长度0.1～1.5m、直径30～60mm，电池置于保温箱内，保温箱为双层长方体结构，由厚度1～3mm不锈钢板弯折焊接而成，保温箱上方有保温箱盖，保温箱外层与保温箱内层间距离为2～5cm，保温箱内层与电池长度、宽度与高度之差均为10～50mm，保温箱外层底部设置保温箱底部通孔，其直径为12～20mm，垂直于保温箱外层底面的保温箱外层宽度与高度所在侧面的一个侧面设置保温箱尾气进口，其直径为30～60mm，垂直于保温箱外层底面的保温箱外层宽度与高度所在侧面的另一个侧面设置保温箱尾气出口，其直径为30～60mm，第一根排气管一端即第一根排气管端口与发动机连接，第三根排气管端口与保温箱尾气进口连接，第四根第一排气管端口与保温箱尾气出口连接，第四根第三排气管端口经第二根排气管端口与大气贯通，第三根排气管上设置碟阀，碟阀与发动机行车电脑连接，温度传感器安装于保温箱底部通孔内，温度传感器与发动机行车电脑连接。
本发明增程式电动汽车电池保温***温度控制方法，包括下列步骤：
(1)、发动机行车电脑设定保温箱温度T0为20～50℃；
(2)、发动机运行，温度600～800℃增程式电动汽车尾气经第三根排气管由保温箱尾气进口进入保温箱外层与保温箱内层间；
(3)、当温度传感器测量值T高于发动机行车电脑设定值T0为1℃时，发动机行车电脑控制碟阀减小开度或关闭，经5～15s使保温箱温度降低至T0；当温度传感器测量值T低于发动机行车电脑设定值T0为1℃时，发动机行车电脑控制碟阀增加开度，经5～15s使保温箱温度升高至T0。
本发明增程式电动汽车电池保温***具有设计合理、节约能源的特点。本发明增程式电动汽车电池保温***温度控制方法具有灵敏、稳定的特点。
四、附图说明
下面结合附图和实施例对本发明做进一步的说明。
图1是本发明增程式电动汽车电池保温***设置示意图；
图2是本发明增程式电动汽车电池保温***总体结构示意图；
图3是本发明增程式电动汽车电池保温***保温箱立体结构图；
图4是本发明增程式电动汽车电池保温***温度控制方法流程图。
图中：发动机1 发电机2 电池3 电动机4 排气管5 第一根排气管5-1 第一根排气管第一端口5-1-1 第一根排气管第二端口5-1-2 第二根排气管5-2 第二根排气管第一端口5-2-1 第二根排气管第二端口5-2-2 第三根排气管5-3 第三根排气管第一端口5-3-1第三根排气管第二端口5-3-2 第四根排气管5-4 第四根第一排气管5-4-1 第四根第一排气管端口5-4-1-1 第四根第二排气管5-4-2 第四根第三排气管5-4-3 第四根第三排气管端口5-4-3-1 碟阀6 保温箱7 保温箱盖7-1 保温箱外层7-2 保温箱内层7-3 保温箱底部通孔7-4 保温箱尾气进口7-5 保温箱尾气出口7-6 温度传感器8 发动机行车电脑9
五、具体实施方式
实施例1
1、本发明增程式电动汽车电池保温***
(1)、物料来源
排气管5：自制品，由不同类型的增程式发动机排气管改装而成；
碟阀6：市售品，直径与排气管相适应的普通电控碟阀；
保温箱7：自制品；
温度传感器8：市售品，测温范围在0～400℃温度传感器；
发动机行车电脑9：市售品，Link G4+XTREME。
(2)、本发明增程式电动汽车电池保温***
如图1、图2与图3所示，本发明增程式电动汽车电池保温***，包括发动机1，发电机2，电池3，电动机4，排气管5，发动机行车电脑9，发动机1与发电机2连接，发电机2与电池3连接，电池3与电动机4连接，排气管5由第一根排气管5-1、第二根排气管5-2、第三根排气管5-3与第四根排气管5-4组成，第四根排气管5-4由第四根第一排气管5-4-1、第四根第二排气管5-4-2与第四根第三排气管5-4-3组成，第四根第一排气管5-4-1与第四根第三排气管5-4-3相互平行且分别与第四根第二排气管5-4-2垂直，第四根第一排气管5-4-1、第四根第二排气管5-4-2与第四根第三排气管5-4-3依次相连形成一个整体，第一根排气管5-1、第二根排气管5-2、第三根排气管5-3与第四根排气管5-4内部相互贯通，第二根排气管5-2一端即第二根排气管第一端口5-2-1与第三根排气管5-3一端即第三根排气管第一端口5-3-1相交于第一根排气管5-1一端即第一根排气管第二端口5-1-2，第二根排气管5-2与第三根排气管5-3分别与第一根排气管5-1垂直，第二根排气管5-2上设置第四根第三排气管5-4-3一端即第四根第三排气管端口5-4-3-1，第二根排气管5-2一端即第二根排气管第二端口5-2-2与第三根排气管5-3一端即第三根排气管第二端口5-3-2位于同一水平线上的相反两个方向，第一根排气管5-1、第二根排气管5-2、第三根排气管5-3、第四根第一排气管5-4-1、第四根第二排气管5-4-2与第四根第三排气管5-4-3长度1.5m、直径30mm，电池3置于保温箱7内，保温箱7为双层长方体结构，由厚度1mm不锈钢板弯折焊接而成，保温箱7上方有保温箱盖7-1，保温箱外层7-2与保温箱内层7-3间距离为2cm，保温箱内层7-3与电池3长度、宽度与高度之差均为50mm，保温箱外层7-2底部设置保温箱底部通孔7-4，其直径为16mm，垂直于保温箱外层7-2底面的保温箱外层7-2宽度与高度所在侧面的一个侧面设置保温箱尾气进口7-5，其直径为30mm，垂直于保温箱外层7-2底面的保温箱外层7-2宽度与高度所在侧面的另一个侧面设置保温箱尾气出口7-6，其直径为30mm，第一根排气管5-1一端即第一根排气管第一端口5-1-1与发动机1连接，第三根排气管第二端口5-3-2与保温箱尾气进口7-5连接，第四根第一排气管端口5-4-1-1与保温箱尾气出口7-6连接，第四根第三排气管端口5-4-3-1经第二根排气管第二端口5-2-2与大气贯通，第三根排气管5-3上设置碟阀6，碟阀6与发动机行车电脑9连接，温度传感器8安装于保温箱底部通孔7-4内，温度传感器8与发动机行车电脑9连接。
2、本发明增程式电动汽车电池保温***温度控制方法
本发明增程式电动汽车电池保温***温度控制方法，包括下列步骤：
(1)、发动机行车电脑9设定保温箱7温度T0为50℃；
(2)、发动机1运行，温度600℃增程式电动汽车尾气经第三根排气管5-3由保温箱尾气进口7-5进入保温箱外层7-2与保温箱内层7-3间；
(3)、当温度传感器8测量值T高于发动机行车电脑9设定值T0为1℃时，发动机行车电脑9控制碟阀6减小开度或关闭，经5s使保温箱温度降低至T0；当温度传感器8测量值T低于发动机行车电脑9设定值T0为1℃时，发动机行车电脑9控制碟阀6增加开度，经15s使保温箱7温度升高至T0。
实施例2
1、本发明增程式电动汽车电池保温***
(1)、物料来源
排气管5：同实施例1；
碟阀6：同实施例1；
保温箱7：同实施例1；
温度传感器8：同实施例1；
发动机行车电脑9：同实施例1。
(2)、本发明增程式电动汽车电池保温***
如图1、图2与图3所示，本发明增程式电动汽车电池保温***，包括发动机1，发电机2，电池3，电动机4，排气管5，发动机行车电脑9，发动机1与发电机2连接，发电机2与电池3连接，电池3与电动机4连接，排气管5由第一根排气管5-1、第二根排气管5-2、第三根排气管5-3与第四根排气管5-4组成，第四根排气管5-4由第四根第一排气管5-4-1、第四根第二排气管5-4-2与第四根第三排气管5-4-3组成，第四根第一排气管5-4-1与第四根第三排气管5-4-3相互平行且分别与第四根第二排气管5-4-2垂直，第四根第一排气管5-4-1、第四根第二排气管5-4-2与第四根第三排气管5-4-3依次相连形成一个整体，第一根排气管5-1、第二根排气管5-2、第三根排气管5-3与第四根排气管5-4内部相互贯通，第二根排气管5-2一端即第二根排气管第一端口5-2-1与第三根排气管5-3一端即第三根排气管第一端口5-3-1相交于第一根排气管5-1一端即第一根排气管第二端口5-1-2，第二根排气管5-2与第三根排气管5-3分别与第一根排气管5-1垂直，第二根排气管5-2上设置第四根第三排气管5-4-3一端即第四根第三排气管端口5-4-3-1，第二根排气管5-2一端即第二根排气管第二端口5-2-2与第三根排气管5-3一端即第三根排气管第二端口5-3-2位于同一水平线上的相反两个方向，第一根排气管5-1、第二根排气管5-2、第三根排气管5-3、第四根第一排气管5-4-1、第四根第二排气管5-4-2与第四根第三排气管5-4-3长度1m、直径40mm，电池3置于保温箱7内，保温箱7为双层长方体结构，由厚度2mm不锈钢板弯折焊接而成，保温箱7上方有保温箱盖7-1，保温箱外层7-2与保温箱内层7-3间距离为3cm，保温箱内层7-3与电池3长度、宽度与高度之差均为30mm，保温箱外层7-2底部设置保温箱底部通孔7-4，其直径为20mm，垂直于保温箱外层7-2底面的保温箱外层7-2宽度与高度所在侧面的一个侧面设置保温箱尾气进口7-5，其直径为40mm，垂直于保温箱外层7-2底面的保温箱外层7-2宽度与高度所在侧面的另一个侧面设置保温箱尾气出口7-6，其直径为40mm，第一根排气管5-1一端即第一根排气管第一端口5-1-1与发动机1连接，第三根排气管第二端口5-3-2与保温箱尾气进口7-5连接，第四根第一排气管端口5-4-1-1与保温箱尾气出口7-6连接，第四根第三排气管端口5-4-3-1经第二根排气管第二端口5-2-2与大气贯通，第三根排气管5-3上设置碟阀6，碟阀6与发动机行车电脑9连接，温度传感器8安装于保温箱底部通孔7-4内，温度传感器8与发动机行车电脑9连接。
2、本发明增程式电动汽车电池保温***温度控制方法
本发明增程式电动汽车电池保温***温度控制方法，包括下列步骤：
(1)、发动机行车电脑9设定保温箱7温度T0为40℃；
(2)、发动机1运行，温度700℃增程式电动汽车尾气经第三根排气管5-3由保温箱尾气进口7-5进入保温箱外层7-2与保温箱内层7-3间；
(3)、当温度传感器8测量值T高于发动机行车电脑9设定值T0为1℃时，发动机行车电脑9控制碟阀6减小开度或关闭，经8s使保温箱温度降低至T0；当温度传感器8测量值T低于发动机行车电脑9设定值T0为1℃时，发动机行车电脑9控制碟阀6增加开度，经7s使保温箱7温度升高至T0。
实施例3
1、本发明增程式电动汽车电池保温***
(1)、物料来源
排气管5：同实施例1；
碟阀6：同实施例1；
保温箱7：同实施例1；
温度传感器8：同实施例1；
发动机行车电脑9：同实施例1。
(2)、本发明增程式电动汽车电池保温***
如图1、图2与图3所示，本发明增程式电动汽车电池保温***，包括发动机1，发电机2，电池3，电动机4，排气管5，发动机行车电脑9，发动机1与发电机2连接，发电机2与电池3连接，电池3与电动机4连接，排气管5由第一根排气管5-1、第二根排气管5-2、第三根排气管5-3与第四根排气管5-4组成，第四根排气管5-4由第四根第一排气管5-4-1、第四根第二排气管5-4-2与第四根第三排气管5-4-3组成，第四根第一排气管5-4-1与第四根第三排气管5-4-3相互平行且分别与第四根第二排气管5-4-2垂直，第四根第一排气管5-4-1、第四根第二排气管5-4-2与第四根第三排气管5-4-3依次相连形成一个整体，第一根排气管5-1、第二根排气管5-2、第三根排气管5-3与第四根排气管5-4内部相互贯通，第二根排气管5-2一端即第二根排气管第一端口5-2-1与第三根排气管5-3一端即第三根排气管第一端口5-3-1相交于第一根排气管5-1一端即第一根排气管第二端口5-1-2，第二根排气管5-2与第三根排气管5-3分别与第一根排气管5-1垂直，第二根排气管5-2上设置第四根第三排气管5-4-3一端即第四根第三排气管端口5-4-3-1，第二根排气管5-2一端即第二根排气管第二端口5-2-2与第三根排气管5-3一端即第三根排气管第二端口5-3-2位于同一水平线上的相反两个方向，第一根排气管5-1、第二根排气管5-2、第三根排气管5-3、第四根第一排气管5-4-1、第四根第二排气管5-4-2与第四根第三排气管5-4-3长度0.1m、直径60mm，电池3置于保温箱7内，保温箱7为双层长方体结构，由厚度3mm不锈钢板弯折焊接而成，保温箱7上方有保温箱盖7-1，保温箱外层7-2与保温箱内层7-3间距离为5cm，保温箱内层7-3与电池3长度、宽度与高度之差均为10mm，保温箱外层7-2底部设置保温箱底部通孔7-4，其直径为12mm，垂直于保温箱外层7-2底面的保温箱外层7-2宽度与高度所在侧面的一个侧面设置保温箱尾气进口7-5，其直径为60mm，垂直于保温箱外层7-2底面的保温箱外层7-2宽度与高度所在侧面的另一个侧面设置保温箱尾气出口7-6，其直径为60mm，第一根排气管5-1一端即第一根排气管第一端口5-1-1与发动机1连接，第三根排气管第二端口5-3-2与保温箱尾气进口7-5连接，第四根第一排气管端口5-4-1-1与保温箱尾气出口7-6连接，第四根第三排气管端口5-4-3-1经第二根排气管第二端口5-2-2与大气贯通，第三根排气管5-3上设置碟阀6，碟阀6与发动机行车电脑9连接，温度传感器8安装于保温箱底部通孔7-4内，温度传感器8与发动机行车电脑9连接。
2、本发明增程式电动汽车电池保温***温度控制方法
本发明增程式电动汽车电池保温***温度控制方法，包括下列步骤：
(1)、发动机行车电脑9设定保温箱7温度T0为20℃；
(2)、发动机1运行，温度800℃增程式电动汽车尾气经第三根排气管5-3由保温箱尾气进口7-5进入保温箱外层7-2与保温箱内层7-3间；
(3)、当温度传感器8测量值T高于发动机行车电脑9设定值T0为1℃时，发动机行车电脑9控制碟阀6减小开度或关闭，经15s使保温箱温度降低至T0；当温度传感器8测量值T低于发动机行车电脑9设定值T0为1℃时，发动机行车电脑9控制碟阀6增加开度，经5s使保温箱7温度升高至T0。
实施例说明，本发明增程式电动汽车电池保温***利用汽车尾气对汽车电池保温，将电池3放置于不锈钢双层结构保温箱7中，通过控制保温箱7的温度达到电池3保温的目的，保温箱7上方设置保温箱盖7-1方便电池3的更换，垂直于保温箱外层7-2底面的保温箱外层7-2宽度与高度所在的两个侧面分别设置保温箱尾气进口7-5与保温箱尾气出口7-6使得温度为600～800℃的汽车尾气与保温箱内层7-3具有充分接触从而为电池3保温，保温箱底部通孔7-4上设置的温度传感器8将感应到的保温箱7温度反馈至发动机行车电脑9，发动机行车电脑9通过调节第三根排气管5-3上设置的碟阀6开闭控制汽车尾气流量从而控制保温箱7温度，本发明增程式电动汽车电池保温***采用四根排气管为汽车尾气进出保温箱7设计了良好的通道，从发动机1排出的汽车尾气经第一根排气管5-1、第三根排气管5-3进入保温箱7中，从保温箱7中排出的汽车尾气由第四根排气管5-4经第二根排气管5-2排至大气中，未进入保温箱7的汽车尾气由第二根排气管5-2排至大气中，因而本发明增程式电动汽车电池保温***克服了现有汽车电池的不足，具有设计合理、节约能源的特点。本发明增程式电动汽车电池保温***发动机行车电脑9设定保温箱7温度T0为20～50℃，当出现与设定温度1℃温差时，能够在5～15s内恢复至设定温度，使保温箱7的温度始终控制在设定温度范围的上下1℃内，因而本发明增程式电动汽车电池保温***控制方法具有灵敏、稳定的特点。

Claims (2)

1.一种增程式电动汽车电池保温***，包括发动机(1)，发电机(2)，电池(3)，电动机(4)，排气管(5)，发动机行车电脑(9)，发动机(1)与发电机(2)连接，发电机(2)与电池(3)连接，电池(3)与电动机(4)连接，其特征是，排气管(5)由第一根排气管(5-1)、第二根排气管(5-2)、第三根排气管(5-3)与第四根排气管(5-4)组成，第四根排气管(5-4)由第四根第一排气管(5-4-1)、第四根第二排气管(5-4-2)与第四根第三排气管(5-4-3)组成，第四根第一排气管(5-4-1)与第四根第三排气管(5-4-3)相互平行且分别与第四根第二排气管(5-4-2)垂直，第四根第一排气管(5-4-1)、第四根第二排气管(5-4-2)与第四根第三排气管(5-4-3)依次相连形成一个整体，第一根排气管(5-1)、第二根排气管(5-2)、第三根排气管(5-3)与第四根排气管(5-4)内部相互贯通，第二根排气管(5-2)一端即第二根排气管第一端口(5-2-1)与第三根排气管(5-3)一端即第三根排气管第一端口(5-3-1)相交于第一根排气管(5-1)一端即第一根排气管第二端口(5-1-2)，第二根排气管(5-2)与第三根排气管(5-3)分别与第一根排气管(5-1)垂直，第二根排气管(5-2)上设置第四根第三排气管(5-4-3)一端即第四根第三排气管端口(5-4-3-1)，第二根排气管(5-2)一端即第二根排气管第二端口(5-2-2)与第三根排气管(5-3)一端即第三根排气管第二端口(5-3-2)位于同一水平线上的相反两个方向，第一根排气管(5-1)、第二根排气管(5-2)、第三根排气管(5-3)、第四根第一排气管(5-4-1)、第四根第二排气管(5-4-2)与第四根第三排气管(5-4-3)长度0.1～1.5m、直径30～60mm，电池(3)置于保温箱(7)内，保温箱(7)为双层长方体结构，由厚度1～3mm不锈钢板弯折焊接而成，保温箱(7)上方有保温箱盖(7-1)，保温箱外层(7-2)与保温箱内层(7-3)间距离为2～5cm，保温箱内层(7-3)与电池(3)长度、宽度与高度之差均为10～50mm，保温箱外层(7-2)底部设置保温箱底部通孔(7-4)，其直径为12～20mm，垂直于保温箱外层(7-2)底面的保温箱外层(7-2)宽度与高度所在侧面的一个侧面设置保温箱尾气进口(7-5)，其直径为30～60mm，垂直于保温箱外层(7-2)底面的保温箱外层(7-2)宽度与高度所在侧面的另一个侧面设置保温箱尾气出口(7-6)，其直径为30～60mm，第一根排气管(5-1)一端即第一根排气管第一端口(5-1-1)与发动机(1)连接，第三根排气管第二端口(5-3-2)与保温箱尾气进口(7-5)连接，第四根第一排气管端口(5-4-1-1)与保温箱尾气出口(7-6)连接，第四根第三排气管端口(5-4-3-1)经第二根排气管第二端口(5-2-2)与大气贯通，第三根排气管(5-3)上设置碟阀(6)，碟阀(6)与发动机行车电脑(9)连接，温度传感器(8)安装于保温箱底部通孔(7-4)内，温度传感器(8)与发动机行车电脑(9)连接。
2.一种增程式电动汽车电池保温***温度控制方法，包括下列步骤：
(1)、发动机行车电脑(9)设定保温箱(7)温度T0为20～50℃；
(2)、发动机(1)运行，温度600～800℃增程式电动汽车尾气经第三根排气管(5-3)由保温箱尾气进口(7-5)进入保温箱外层(7-2)与保温箱内层(7-3)间；
(3)、当温度传感器(8)测量值T高于发动机行车电脑(9)设定值T0为1℃时，发动机行车电脑(9)控制碟阀(6)减小开度或关闭，经5～15s使保温箱温度降低至T0；当温度传感器(8)测量值T低于发动机行车电脑(9)设定值T0为1℃时，发动机行车电脑(9)控制碟阀(6)增加开度，经5～15s使保温箱(7)温度升高至T0。
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