[发明专利]电磁加热器、通风口电池箱在新能源汽车上的应用

说明书

电磁加热器、通风口电池箱在新能源汽车上的应用是指利用电磁加热器热转换率高、耗电低、介质温度随意可控的特点，替代现有的PTC加热器在新能源汽车上的应用；在现有动力电池箱的前后两端分别设置通风口，这类通风口可实现外部空气从一个通风口进入电池箱后，从另一个通风口排出，又可实现驾驶室内的冷/热空调风从一个通风口进入，从另一个通风口回到驾驶室中。在上述两种模式下，电池箱中的温度随气流的流经而使动力电池得到冷却/加热。

技术领域

电磁加热器、通风口电池箱在新能源汽车上的应用涉及到新能源汽车的热管理领域，特别是涉及到新能源汽车的空调制热和电池包的热管理领域。

背景技术

新能源汽车驾驶室的采热目前的技术路线是利用PTC电热器或热泵制热；电池包的冷却/加热通常是PTC电热器与热泵单独或共同完成。PTC电热器的原理是利用电热丝将电能转换成热能的，为了适应新能源汽车在较冷场景中对热能的需求，如驾驶室的暖气和电池包的加热，其功率通常达到5-7千瓦。由于PTC电热器的电热丝产生的热能经空气等介质传递给包裹着电热丝的金属管(片)，通过金融管(片)传递给液体介质，这些过程中热传递的效率较低。热泵的制冷/制热是利用被压缩后的冷媒在气态/液态的状态变化中形成冷热的转换，其能耗也是较大的。电池箱中的电池包的冷却通常是将电池包安放在有冷媒经过的制冷片上，通过电池包底部或侧面与制冷片的接触而完成热交换的。热泵系统在驾驶室需要热量的时候是通过将置于室内的蒸发器变成散热器、车头的散热器转变成蒸发器而实现的。综上所述，在车辆驾驶室的需要热量及电池包需要冷却/加热的情况下，上述两者制冷/制热的过程中要消耗大量的电能，使车辆的续航里程缩短严重。

发明内容

为了解决上述PTC电热器在新能源汽车应用中的耗电大、热转换率低的问题；为了解决上述热泵系统在电池包冷却/加热过程中耗电大和结构复杂的问题，本发明提供一种电磁加热器、通气口电池箱在新能源汽车上的应用，其特点是：利用电磁加热器加热液体快、热转换率高、功率可控等优点做为热源应用在新能源汽车的空调系统中，驾乘人员可根据需要任意调节电磁加热器的功率和工作模式，以期达到最好的驾乘感受。利用电池箱上开设多个通风口，使外界空气或驾驶室中的空气经通风口与电池箱中形成对流，以此来冷却和加热电池组，节省能耗。

电磁加热器广泛使用在电磁炉和沐浴用的热水器中，其原理是交变电流通过线圈产生磁场，磁场内的磁力线穿过具有高磁导率的铁质或合金钢材质的载体时，产生电涡流，使载体迅速发热，达到加热食品、沐浴水的目的。其工作过程是：市电的电流电压经过整流转换为直流电，再经高频电力转换装置使直流电变成高频交流电，将高频交流电施加在感应加热线圈上，由此产生高频交变磁场，其磁力线作用在高磁导率的金属载体上，使金属载体因电磁感应而产生强大的涡流，涡流的流动就完成了电能向热能的转换，所产生的焦耳热就是需要的热源。由于是金属载体自发热，减少了热量传递的损失，其热效率可达百分之八十至百分之九十二，甚至更多。

通风口电池箱是指在装载电池包的电池箱体依照箱体安装方向，在其与车头同向的前方侧面和上面开设入前侧、前上入风口，与车尾同向的后方的侧面和上面开设后侧、后上出风口。前侧、后侧的风口通向箱外，前上、后上的风口通向驾驶室。所有风口都由带有位置传感器的伺服电机控制风门。即可根据雨水传感器、箱外温度传感器、箱内温度传感器、室内温度传感器、充电模式传感器、车速传感器、空调传感器等信号做出相应的风门开度调节。

车辆的电池箱中的电池包的温度处于正常范围内，只需要正常模式的散热时，前侧、后侧的风门伺服电机在BMS收到各传感器的信号后做出的控制信号，使前侧、后侧风门开启。电池箱内部与外部环境空气形成对流；利用电池箱外界空气的″风冷″对电池包进行散热。