【技術實現步驟摘要】
一種用于電動皮卡的電池與電機集成熱管理系統
本專利技術涉及用于電動皮卡的電池與電機集成熱管理系統。
技術介紹
隨著科技的不斷發展，新能源車輛正在慢慢地進入各個車輛領域，皮卡車也在慢慢地向新能源方向發展。純電動皮卡的電池續航能力，驅動能力，乘坐舒適性都有著嚴格的挑戰。對于電動皮卡來說，行駛的道路復雜多樣，負載較大，環境較為惡劣，驅動行駛所需求的扭矩較大，電池電壓能否正常提供給電機直接影響了車輛的驅動性能。特別是在寒冷的冬天，溫度過低，動力電池在低溫下性能下降，無論是在供電能力上，還是電池的容量上均會嚴重受損，甚至不能使用。詳細的說，鋰離子動力電池的正常工作溫度區間一般在-20℃到55℃，電池在溫度較低的情況下會出現以下問題：(1)低溫下鋰離子容易在負極沉積，失去電活性，電池的容量顯著下降，會極大的損害電池的壽命；(2)低溫下充電鋰離子容易在負極沉積，內部容易發生短路，增加皮卡車安全隱患；(3)低溫下電池的放電能力有限，不利于皮卡的驅動行駛。電池溫度過高同樣會引起電池包的爆炸、燃燒等安全隱患。這些問題無疑給純電動皮卡的發展帶來了很大的挑戰，電池的冷啟動加熱以及高溫冷卻方案的制定迫在眉睫。電池加熱的方案在純電動汽車領域是一種非常重要的技術，電池熱管理策略的好壞直接影響到電動皮卡的動力性和安全性。目前有很多新型技術運用到電池加熱系統上，如電池外部加保溫套，還有通過紅外輻射膜給電池加熱，或者在電池表面附加加熱貼片，這些方案大都是利用外部龐大的加熱設備和電源給電池加熱，加熱方案單一且浪費蓄電池的能量，因此，不能在純電動皮...
【技術保護點】
1.一種用于電動皮卡的電池與電機集成熱管理系統，其特征在于，包括電池包，電池包設置有電池加熱裝置，電池加熱裝置設置有插在電池間隙內的電池循環管道，電池加熱裝置的底部設置有PTC加熱器，PTC加熱器與電池循環管道接觸，PTC加熱器連接有外接的蓄電池，蓄電池與PTC加熱器之間電連接有繼電器，電池循環管道的進液端通過水泵一與水箱一管連接，電池循環管道的出液端通過雙向電磁閥一分別管連接水箱一和水箱二，電池循環管道的進液端通過單向電磁閥一與電機冷卻裝置的出液端管連接，電機冷卻裝置的出液端通過雙向電磁閥二分別與水箱二、座椅加熱模塊的進液端管連接，座椅加熱模塊的出液端通過單向電磁閥二與水箱二管連接，電機冷卻裝置的進液端通過水泵二與水箱二管連接，電池包設置有電池溫度傳感器，電機設置有電機溫度傳感器和電機控制器，座椅設置有座椅溫度傳感器，還包括集成熱管理控制器，集成熱管理控制器分別與水泵一、水泵二、雙向電磁閥一、PTC加熱器、單向電磁閥一、雙向電磁閥二、單向電磁閥二、電池溫度傳感器、電機溫度傳感器、電機控制器、座椅溫度傳感器、繼電器電連接，電池循環管道、電機冷卻裝置、座椅加熱模塊及管路中填充有液體的導熱...
【技術特征摘要】
1.一種用于電動皮卡的電池與電機集成熱管理系統，其特征在于，包括電池包，電池包設置有電池加熱裝置，電池加熱裝置設置有插在電池間隙內的電池循環管道，電池加熱裝置的底部設置有PTC加熱器，PTC加熱器與電池循環管道接觸，PTC加熱器連接有外接的蓄電池，蓄電池與PTC加熱器之間電連接有繼電器，電池循環管道的進液端通過水泵一與水箱一管連接，電池循環管道的出液端通過雙向電磁閥一分別管連接水箱一和水箱二，電池循環管道的進液端通過單向電磁閥一與電機冷卻裝置的出液端管連接，電機冷卻裝置的出液端通過雙向電磁閥二分別與水箱二、座椅加熱模塊的進液端管連接，座椅加熱模塊的出液端通過單向電磁閥二與水箱二管連接，電機冷卻裝置的進液端通過水泵二與水箱二管連接，電池包設置有電池溫度傳感器，電機設置有電機溫度傳感器和電機控制器，座椅設置有座椅溫度傳感器，還包括集成熱管理控制器，集成熱管理控制器分別與水泵一、水泵二、雙向電磁閥一、PTC加熱器、單向電磁閥一、雙向電磁閥二、單向電磁閥二、電池溫度傳感器、電機溫度傳感器、電機控制器、座椅溫度傳感器、繼電器電連接，電池循環管道、電機冷卻裝置、座椅加熱模塊及管路中填充有液體的導熱介質，水箱一和水箱二中儲存有液體的導熱介質。
2.根據權利要求1所述的一種用于電動皮卡的電池與電機集成熱管理系統，其特征在于：電池包冷啟動時，集成熱管理控制器根據電池溫度傳感器發送的溫度值，控制蓄電池給PTC加熱器供電，同時給電機控制器一定電角度偏移量，讓電機靜止產熱并通過電池循環管道把熱量傳遞給電池包，待電池包溫度升到一定值時，電動皮卡進行驅動行駛，電機控制器重新設置電機電角度偏移值，使電機的功率一半用來驅動，一半用來產熱，同時控制電機冷卻裝置的循環導熱介質流入電池循環管道，給電池包繼續加熱；當電池包加熱到能夠正常的工作溫度時，關閉PTC加熱器，并停止電機冷卻裝置的循環導熱介質流入電池循環管道，當檢測到電池包溫度高于閾值，打開水泵一，通過電池循環管道對電池包進行冷卻降溫，當檢測到電機溫度高于閾值且座椅加熱功能開啟時，通過水泵二把電機的熱量輸送到座椅。
3.根據權利要求1所述的一種用于電動皮卡的電池與電機集成熱管理系統，其特征在于：所述電池加熱裝置包括底板和若干個豎直的電池循環管道支架，電池循環管道支架設置于電池包的間隙中，底板上表面安裝有用于加熱電池包的PTC加熱器，電池循環管道支架設置于PTC加熱器的上側與底板固接，電池循環管道支架上貼附有散熱盤管，各個散熱盤管相互并聯，散熱盤管的兩端分別與進液管、出液管連接，散熱盤管、進液管和出液管構成了電池循環管道，電池循環管道支架與電池循環管道均為導熱材料。
4.根據權利要求1所述的一種用于電動皮卡的電池與電機集成熱管理系統，其特征在于：電機控制器中的空間矢量脈沖調制算法是根據采集到的A，B，C三相電流以及電機旋轉的角度計算三相占空比，電機旋轉的角度通過電機角度傳感器采集，在進行電機調試時，首先進行電機零點位置標定，給角度傳感器采集到的數值寫入一定的角度偏移值進行零點對位，當寫入角度偏移值θ1后的電角度值與實際的零點位置相差較大時，電機不能旋轉，并且會迅速產熱；當寫入角度偏移值θ2后的電角度值與實際的零點位置相差較小時，電機能夠旋轉，但電機的效率較低，部分功率仍轉化為熱能，當寫入角度偏移值θ3時，電機能夠高效率運轉，效率高達95％以上，
TsUout＝T1U1+T2U2+T0U0
Ts＝T1+T2+T0
U0為零矢量，T0為零矢量作用時間，T1，T2分別為U1，U2的作用時間，Ts為PWM周期，Udc為直流母線電壓，θ為電角度值，電角度值＝機械角度×電機極對數，Duty_R...
【專利技術屬性】
技術研發人員：洪磊，費祥，邵建昭，張飛，王艷麗，
申請(專利權)人：揚州江淮輕型汽車有限公司，
類型：發明
國別省市：江蘇;32
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