CN206758612U - 车辆电池包加热***、加热管理***及车辆 - Google Patents
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Abstract
本公开涉及一种车辆电池包加热***、加热管理***及车辆，该加热***包括电池包和燃料加热器，电池包和燃料加热器经由第一冷却液管路串联，所述燃料加热器用于在所述电池包的初始温度小于或等于第一预设温度时开启，以通过第一冷却液管路对电池包进行加热。由于燃料加热器的加热依赖于燃料的燃烧，而非通电，因此，可以确保车辆在启动时，一旦出现电池包的初始温度过低导致电池包无法放电的情况时，便可以通过该燃料加热器对电池包进行加热，而无需外接电源和充电桩，操作简单、方便、快捷。通过这一方案，可以确保电池包能够尽早恢复正常工作状态，从而延长电池包的使用寿命，并提升用户体验。
Description
技术领域
本公开涉及汽车领域，具体地，涉及一种车辆电池包加热***、加热管理***及车辆。
背景技术
随着汽车工业的蓬勃发展，汽车的普及率日益提高。众所周知，动力电池包是汽车的动力装置，而温度是影响电池性能的最主要因素。因此，在寒冬低温条件下汽车可能会发生动力电池无法放电，汽车无法启动的情况，从而影响用户体验。目前常见的解决措施是通过充电桩或者外接电源为整车的加热装置提供电源，将动力电池加热到可放电状态。然而，当无法外接电源且没有充电桩的情况下，就无法实现对动力电池包的加热，车辆将无法启动。
实用新型内容
本公开的目的是提供一种车辆电池包加热***、加热管理***及车辆，以解决汽车电池包在低温不放电且无法外接电源和充电桩的情况下，不能被加热为汽车提供动力的问题。
为了实现上述目的，本公开提供一种车辆电池包加热***，所述车辆电池包加热***包括电池包和燃料加热器，所述电池包和所述燃料加热器经由第一冷却液管路串联，所述燃料加热器用于在所述电池包的初始温度小于或等于第一预设温度时开启，以通过所述第一冷却液管路对所述电池包进行加热。
可选地，所述燃料加热器为生物乙醇加热器。
可选地，所述电池包加热***还包括与所述燃料加热器不同时开启的电加热器，所述电池包和所述电加热器经由第二冷却液管路串联，其中，所述电加热器用于：
在所述电池包的初始温度大于所述第一预设温度，并小于或等于第二预设温度时开启，以通过所述第二冷却液管路对所述电池包进行加热，直到所述电池包的温度达到第三预设温度为止；
在所述燃料加热器对所述电池包进行加热期间，在所述电池包的温度达到所述第二预设温度、且高压开关处于闭合状态时开启，以通过所述第二冷却液管路对所述电池包进行加热，直到所述电池包的温度达到所述第三预设温度为止，其中，所述第三预设温度大于所述第二预设温度。
可选地，所述燃料加热器用于在其对所述电池包进行加热期间，在所述电池包的温度达到所述第二预设温度、且所述高压开关处于打开状态时保持开启，以继续通过所述第一冷却液管路对所述电池包进行加热，直到所述电池包的温度达到所述第三预设温度为止。
可选地，所述电加热器为PTC加热器。
可选地，所述电池包加热***还包括第一阀门和第二阀门，其中，所述第一阀门的进口与所述电池包的冷却液出口连通，所述第一阀门的第一出口经由所述电加热器与所述第二阀门的第一进口连通，所述第一阀门的第二出口经由所述燃料加热器与所述第二阀门的第二进口连通，所述第二阀门的出口与所述电池包的冷却液进口连通，在所述燃料加热器开启时，所述第一阀门的第一出口截止，所述第一阀门的第二出口导通，所述第二阀门的第一进口截止，所述第二阀门的第二进口导通；以及，在所述电加热器开启时，所述第一阀门的第一出口导通，所述第一阀门的第二出口截止，所述第二阀门的第一进口导通，所述第二阀门的第二进口截止。
本公开还提供一种车辆电池包加热管理***，所述车辆电池包加热管理***包括电池包、燃料加热器和控制器，其中，所述电池包和所述燃料加热器经由第一冷却液管路串联，所述控制器与所述燃料加热器连接，用于在所述电池包的初始温度小于或等于第一预设温度时，控制所述燃料加热器开启，以通过所述第一冷却液管路对所述电池包进行加热。
可选地，所述燃料加热器为生物乙醇加热器。
可选地，所述电池包加热管理***还包括与所述燃料加热器不同时开启的电加热器，所述电池包和所述电加热器经由第二冷却液管路串联；以及，所述控制器还与所述电加热器连接，用于：
在所述电池包的初始温度大于所述第一预设温度，并小于或等于第二预设温度时，控制所述电加热器开启，以通过所述第二冷却液管路对所述电池包进行加热，直到所述电池包的温度达到第三预设温度为止；
在所述燃料加热器对所述电池包进行加热期间，在所述电池包的温度达到所述第二预设温度、且高压开关处于闭合状态时，控制所述电加热器开启，所述燃料加热器关闭，以通过所述第二冷却液管路对所述电池包进行加热，直到所述电池包的温度达到第三预设温度为止，其中，所述第三预设温度大于所述第二预设温度。
可选地，所述控制器还用于：
在所述燃料加热器对所述电池包进行加热期间，在所述电池包的温度达到所述第二预设温度、且所述高压开关处于打开状态时，维持所述燃料加热器开启，以继续通过所述第一冷却液管路对所述电池包进行加热，直到所述电池包的温度达到所述第三预设温度为止。
可选地，所述电加热器为PTC加热器。
本公开还提供一种车辆，所述车辆包括本公开提供的上述车辆电池包加热管理***。
在上述技术方案中，在车辆电池包加热***中设置了燃料加热器。由于燃料加热器的加热依赖于燃料的燃烧，而非通电，因此，可以确保车辆在启动时，一旦出现电池包的初始温度过低导致电池包无法放电的情况时，便可以通过该燃料加热器对电池包进行加热，而无需外接电源和充电桩，操作简单、方便、快捷。通过这一方案，可以确保电池包能够尽早恢复正常工作状态，从而延长电池包的使用寿命，并提升用户体验。
本公开的其他特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。
附图说明
附图是用来提供对本公开的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具体实施方式一起用于解释本公开，但并不构成对本公开的限制。在附图中：
图1是根据本实用新型的一种实施方式的车辆电池包加热***的结构示意图。
图2是根据本实用新型的一种实施方式的车辆电池包加热***的结构示意图。
图3是根据本实用新型的一种实施方式提供的车辆电池包加热管理***的结构示意图。
图4是根据本实用新型的另一种实施方式提供的车辆电池包加热管理***的结构示意图。
附图标记说明
1电池包 2水泵 3第一阀门
4第二阀门 5燃料加热器 6电加热器
7控制器 8第一冷却液管路 9第二冷却液管路
31第一阀门的第一出口 32第一阀门的第二出口 33第一阀门的进口
41第二阀门的第一进口 42第二阀门的第二进口 43第二阀门的出口
11电池包的冷却液进口 12电池包的冷却液出口
具体实施方式
以下结合附图对本公开的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本公开，并不用于限制本公开。
图1是根据本实用新型的一种实施方式提供的车辆电池包加热***的结构示意图。如图1所示，该***可以包括：电池包1和燃料加热器5，所述电池包1和所述燃料加热器5经由第一冷却液管路8串联，所述燃料加热器5用于在所述电池包1的初始温度小于或等于第一预设温度时开启，以通过所述第一冷却液管路8对所述电池包1进行加热，其中，所述初始温度为所述电池包1在车辆启动时的温度。
当车辆启动时电池包的初始温度低时，由于电池包的低温可能会导致车辆无法正常启动，这时需要对电池包进行加热以保证车辆的正常启动。在图1中，当电池包的初始温度小于或者等于第一预设温度，即满足燃料加热器5的开启加热条件时，可以利用燃料加热器5通过第一冷却液管路8对电池包1进行加热。其中，燃料加热器可以是生物乙醇加热器，生物乙醇属于可再生能源，不会对环境产生污染。示例地，第一预设温度例如为-30℃，那么当电池包1的初始温度小于或者等于-30℃时，燃料加热器5开启，通过第一冷却液管路8对电池包1进行加热。
通过上述技术方案，可以确保车辆在启动时，一旦出现电池包的初始温度过低导致电池包无法放电的情况时，便可以通过该燃料加热器对电池包进行加热，而无需外接电源和充电桩，操作简单、方便、快捷。并且，可以确保电池包能够尽早恢复正常工作状态，从而延长电池包的使用寿命，并提升用户体验。
如图2所示，在图1的所示的内容的基础上，该***还可以包括：电加热器6，所述电池包1和所述电加热器6经由第二冷却液管路9串联。所述电加热器6用于：在所述电池包1的初始温度大于所述第一预设温度，并小于或等于第二预设温度时开启，以通过所述第二冷却液管路9对所述电池包1进行加热，直到所述电池包1的温度达到第三预设温度为止。并且，该电加热器6与燃料加热器5不同时开启。其中，第三预设温度大于第二预设温度，第二预设温度大于第一预设温度。
在电池包1的初始温度大于第一预设温度，并且小于或者等于第二预设温度时，可以利用电加热器6通过第二冷却液管路9对电池包1进行加热。当电池包1的温度达到第三预设温度，可以停止对电池包1的加热。其中，该电加热器6可以是PTC(Positive TemperatureCoefficient，正温度系数)加热器等。示例地，第一预设温度例如为-30℃、第二预设温度例如为-25℃、第三预设温度例如为-20℃，那么当电池包1的初始温度大于-30℃，并且小于或者等于-25℃时，可以开启电加热器6以实现对电池包1的加热；并且，当经电加热器6加热的电池包1的温度达到-20℃时，该加热过程停止。
在另一种实施方式中，电池包1的温度达到第二预设温度的情况，还可以是由燃料加热器5对电池包1进行加热实现的。燃料加热器5对电池包1进行加热期间，在电池包1的温度达到第二预设温度、且高压开关处于闭合状态时，可以开启电加热器6，以切换成通过第二冷却液管路9对电池包1进行加热，直到电池包1的温度达到第三预设温度为止。
在燃料加热器5对电池包1进行加热、使得电池包1的温度达到第二预设温度时，可以生成有关于连接高压的提示，以提醒驾驶员连接高压，以开启电加热器6。当连接高压使高压开关处于闭合状态时，电加热器6开启而燃料加热器5关闭，第二冷却液管路9导通，利用电加热器6对电池包1进行加热直至电池包1温度达到第三预设温度。
在另一种实施方式中，燃料加热器5对电池包1进行加热使得电池包1的温度达到第二预设温度时，如果高压开关处于打开状态，即，驾驶员收到提醒后未连接高压，则第一冷却液管路8继续导通，燃料加热器5继续对电池包1进行加热，直到电池包1的温度达到第三预设温度时停止加热。
示例地，该第一冷却液管路8和第二冷却液管路9的导通可以通过相应的阀门来协助实现，其中，该阀门可以例如是T型三通水阀。如图2所示，该***还可以包括第一阀门3和第二阀门4。其中，第一阀门3可以包括：第一阀门的第一出口31、第一阀门的第二出口32和第一阀门的进口33。第二阀门4可以包括：第二阀门的第一进口41、第二阀门的第二进口42和第二阀门的出口43。该第一阀门3和第二阀门4与电池包1、燃料加热器5、电加热器6的连通方式可以为：第一阀门3的进口33与电池包1的冷却液出口12连通；第一阀门3的第一出口31经由电加热器6与第二阀门4的第一进口41连通；第一阀门3的第二出口32经由燃料加热器5与第二阀门4的第二进口42连通；第二阀门4的出口43与电池包1的冷却液进口11连通。
示例地，当电池包1的初始温度小于或者等于第一预设温度时，燃料加热器5开启，需要通过第一冷却液管路8对电池包1进行加热。这时，第一阀门3的第一出口31截止，第一阀门3的第二出口32导通，第二阀门4的第一进口41截止，第二阀门4的第二进口42导通。这样，冷却液不会经过电加热器6，从而实现燃料加热器5对电池包1的加热。
再例如，当电池包1的初始温度大于第一预设温度，并小于或等于第二预设温度时，电加热器6开启，需要通过第二冷却液管路9对电池包1进行加热。这时，第一阀门3的第一出口31导通，第一阀门3的第二出口32截止，第二阀门4的第一进口41导通，第二阀门4的第二进口42截止。这样，冷却液不会经过燃料加热器5，从而可以实现电加热器6对电池包1的加热。
此外，如图2所示，该***还可以包括水泵2，该水泵2串联在第一冷却液管路8和第二冷却液管路9中，以实现冷却液在这两个管路中的流动。示例地，如图2所示，水泵2串联在电池包1的冷却液出口12与第一阀门3的进口33之间。
图3是根据本实用新型的一种实施方式提供的车辆电池包加热管理***的结构示意图。如图3所示，该***可以包括：电池包1、燃料加热器5和控制器7，其中，所述电池包1和所述燃料加热器5经由第一冷却液管路8串联，所述控制器7与所述燃料加热器5连接，用于在所述电池包1的初始温度小于或等于第一预设温度时，控制所述燃料加热器开启，以通过所述第一冷却液管路8对所述电池包1进行加热，其中，所述初始温度为所述电池包1在车辆启动时的温度。
图4是根据本实用新型的另一种实施方式提供的车辆电池包加热管理***的结构示意图。如图4所示，该***还可以包括与所述燃料加热器5不同时开启的电加热器6，所述电池包1和所述电加热器6经由第二冷却液管路9串联；以及，所述控制器7还与所述电加热器6连接，用于：在所述电池包1的初始温度大于所述第一预设温度，并小于或等于第二预设温度时，控制所述电加热器6开启，以通过所述第二冷却液管路9对所述电池包1进行加热，直到所述电池包1的温度达到第三预设温度为止；在所述燃料加热器5对所述电池包1进行加热期间，在所述电池包1的温度达到所述第二预设温度、且高压开关处于闭合状态时，控制所述电加热器6开启，所述燃料加热器5关闭，以通过所述第二冷却液管路9对所述电池包1进行加热，直到所述电池包1的温度达到第三预设温度为止，其中，所述第三预设温度大于所述第二预设温度。
可选地，所述控制器7还可以用于：在所述燃料加热器5对所述电池包1进行加热期间，在所述电池包1的温度达到所述第二预设温度、且所述高压开关处于打开状态时，维持所述燃料加热器5开启，以继续通过所述第一冷却液管路8对所述电池包1进行加热，直到所述电池包1的温度达到所述第三预设温度为止。
可选地，所述电加热器6可以为PTC加热器，和/或，所述燃料加热器5可以为生物乙醇加热器。
此外，如图4所示，该***还可以包括水泵2，该水泵2串联在第一冷却液管路8和第二冷却液管路9中，以实现冷却液在这两个管路中的流动。示例地，如图4所示，水泵2串联在电池包1的冷却液出口12与第一阀门3的进口33之间。
另外，控制器7还可以根据电池包1的温度以及对燃料加热器5和电加热器6的开启/关闭控制，相应地控制第一阀门3和第二阀门4，以控制第一冷却液管路8和第二冷却液管路9的导通和截止。具体的阀门控制策略已在上文结合图2进行了详细描述，此处便不再赘述。
在一种实施方式中，控制器7可以例如为整车控制器(VCU)，该VCU可以直接从电池包1获取其温度信号，或者可以通过CAN总线从电池管理***(BMS)来获取该温度信号，并根据该温度信号来确定相应的加热控制策略。在另一种实施方式中，加热控制策略的确定也可以在BMS一侧完成，而VCU可以根据BMS的指令来执行相应的控制动作，例如，在BMS的指示下控制燃料加热器5和电加热器6的开启/关闭，以及控制第一阀门3和第二阀门4的导通/截止。
本实用新型还提供一种车辆，包括本实用新型任意实施例提供的车辆电池包加热管理***。
以上结合附图详细描述了本公开的优选实施方式，但是，本公开并不限于上述实施方式中的具体细节，在本公开的技术构思范围内，可以对本公开的技术方案进行多种简单变型，这些简单变型均属于本公开的保护范围。
另外需要说明的是，在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合。为了避免不必要的重复，本公开对各种可能的组合方式不再另行说明。
此外，本公开的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合，只要其不违背本公开的思想，其同样应当视为本公开所公开的内容。
Claims (10)
1.一种车辆电池包加热***，其特征在于，该***包括电池包(1)和燃料加热器(5)，所述电池包(1)和所述燃料加热器(5)经由第一冷却液管路(8)串联，所述燃料加热器(5)用于在所述电池包(1)的初始温度小于或等于第一预设温度时开启，以通过所述第一冷却液管路(8)对所述电池包(1)进行加热。
2.根据权利要求1所述的***，其特征在于，所述燃料加热器(5)为生物乙醇加热器。
3.根据权利要求1或2所述的***，其特征在于，该***还包括与所述燃料加热器(5)不同时开启的电加热器(6)，所述电池包(1)和所述电加热器(6)经由第二冷却液管路(9)串联，其中，所述电加热器(6)用于：
在所述电池包(1)的初始温度大于所述第一预设温度，并小于或等于第二预设温度时开启，以通过所述第二冷却液管路(9)对所述电池包(1)进行加热，直到所述电池包(1)的温度达到第三预设温度为止；
在所述燃料加热器(5)对所述电池包(1)进行加热期间，在所述电池包(1)的温度达到所述第二预设温度、且高压开关处于闭合状态时开启，以通过所述第二冷却液管路(9)对所述电池包(1)进行加热，直到所述电池包(1)的温度达到所述第三预设温度为止，其中，所述第三预设温度大于所述第二预设温度。
4.根据权利要求3所述的***，其特征在于，所述燃料加热器(5)用于在其对所述电池包(1)进行加热期间，在所述电池包(1)的温度达到所述第二预设温度、且所述高压开关处于打开状态时保持开启，以继续通过所述第一冷却液管路(8)对所述电池包(1)进行加热，直到所述电池包(1)的温度达到所述第三预设温度为止。
5.根据权利要求3所述的***，其特征在于，该***还包括第一阀门(3)和第二阀门(4)，其中，所述第一阀门(3)的进口(33)与所述电池包(1)的冷却液出口(12)连通，所述第一阀门(3)的第一出口(31)经由所述电加热器(6)与所述第二阀门(4)的第一进口(41)连通，所述第一阀门(3)的第二出口(32)经由所述燃料加热器(5)与所述第二阀门(4)的第二进口(42)连通，所述第二阀门(4)的出口(43)与所述电池包(1)的冷却液进口(11)连通，在所述燃料加热器(5)开启时，所述第一阀门(3)的第一出口(31)截止，所述第一阀门(3)的第二出口(32)导通，所述第二阀门(4)的第一进口(41)截止，所述第二阀门(4)的第二进口(42)导通；以及，在所述电加热器(6)开启时，所述第一阀门(3)的第一出口(31)导通，所述第一阀门(3)的第二出口(32)截止，所述第二阀门(4)的第一进口(41)导通，所述第二阀门(4)的第二进口(42)截止。
6.一种车辆电池包加热管理***，其特征在于，该***包括电池包(1)、燃料加热器(5)和控制器(7)，其中，所述电池包(1)和所述燃料加热器(5)经由第一冷却液管路(8)串联，所述控制器(7)与所述燃料加热器(5)连接，用于在所述电池包(1)的初始温度小于或等于第一预设温度时，控制所述燃料加热器开启，以通过所述第一冷却液管路(8)对所述电池包(1)进行加热。
7.根据权利要求6所述的***，其特征在于，所述燃料加热器(5)为生物乙醇加热器。
8.根据权利要求6或7所述的***，其特征在于，该***还包括与所述燃料加热器(5)不同时开启的电加热器(6)，所述电池包(1)和所述电加热器(6)经由第二冷却液管路(9)串联；以及，所述控制器(7)还与所述电加热器(6)连接，用于：
在所述电池包(1)的初始温度大于所述第一预设温度，并小于或等于第二预设温度时，控制所述电加热器(6)开启，以通过所述第二冷却液管路(9)对所述电池包(1)进行加热，直到所述电池包(1)的温度达到第三预设温度为止；
在所述燃料加热器(5)对所述电池包(1)进行加热期间，在所述电池包(1)的温度达到所述第二预设温度、且高压开关处于闭合状态时，控制所述电加热器(6)开启，所述燃料加热器(5)关闭，以通过所述第二冷却液管路(9)对所述电池包(1)进行加热，直到所述电池包(1)的温度达到第三预设温度为止，其中，所述第三预设温度大于所述第二预设温度。
9.根据权利要求8所述的***，其特征在于，所述控制器(7)还用于：
在所述燃料加热器(5)对所述电池包(1)进行加热期间，在所述电池包(1)的温度达到所述第二预设温度、且所述高压开关处于打开状态时，维持所述燃料加热器(5)开启，以继续通过所述第一冷却液管路(8)对所述电池包(1)进行加热，直到所述电池包(1)的温度达到所述第三预设温度为止。
10.一种车辆，其特征在于，该车辆包括根据权利要求6-9中任一项所述的***。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| PE01 | Entry into force of the registration of the contract for pledge of patent right |
Denomination of utility model: Vehicle battery pack heating system, heating management system and vehicle Effective date of registration: 20211213 Granted publication date: 20171215 Pledgee: BEIJING AUTOMOTIVE GROUP Co.,Ltd. Pledgor: Borgward Automotive (China) Co., Ltd. Registration number: Y2021990001167 |
|
| PE01 | Entry into force of the registration of the contract for pledge of patent right | ||
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |
Granted publication date: 20171215 |
|
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee | ||
| PC01 | Cancellation of the registration of the contract for pledge of patent right |
Date of cancellation: 20231201 Granted publication date: 20171215 Pledgee: BEIJING AUTOMOTIVE GROUP Co.,Ltd. Pledgor: Beijing baowo Automobile Co.,Ltd.|Borgward Automotive (China) Co., Ltd. Registration number: Y2021990001167 |
|
| PC01 | Cancellation of the registration of the contract for pledge of patent right |