一种混动矿用卡车低温加热系统及控制方法技术方案

本发明专利技术公开了一种混动矿用卡车低温加热系统及控制方法，包括:控制器，发动机热管理回路，设备热管理回路，两个回路通过阀门、换热器进行流量调节和热量交换；控制器监控各传感器状态，控制阀门方向及开度；解决了混动车型动力电池低温加热问题，提升其续航及动力性能，可短时间完成电池加热，实现了运行过程中的能源重复利用，将发动机余热利用到其他产品加热中，实现能量节省，低碳运行。低碳运行。低碳运行。

【技术实现步骤摘要】
一种混动矿用卡车低温加热系统及控制方法


[0001]本专利技术涉及混动矿用卡车
，具体为一种混动矿用卡车低温加热系统及控制方法。

技术介绍

[0002]矿山机械中混动矿卡的普及对节能减排具有重要意义。传统矿卡燃油消耗和污染物排放量大,单纯以柴油发动机作为车辆的牵引动力，导致车辆下坡时的制动能量完全浪费。矿用卡车油电混合动力系统在将卡车下坡时产生的制动能量回收到电池里，上坡时再将电池中的能量外放，达到助推卡车上坡、减少燃油消耗的目的，即可降低油耗，还能提高驱动及制动能力，整车动力性能更好。矿山混动车型带来巨大的经济效益和社会效益,对国家节能减排战略具有巨大的助益。
[0003]混动矿卡及传统燃油矿卡能量来源都是燃油，发动机作为能量转换机构其效率跟整车动力性能，燃油消耗量密切关联。低温下发动机内部产生的热量较大，平时都是以散热方式直接与外空气热交换，导致热量流失，本专利技术利用其发热量，做成加热控制系统，用于整车电池及其他元件(或驾驶室)加热，能源充分利用，提升整车舒适性，动力性。
[0004]考虑严寒地区低温环境矿卡车辆正常使用的需求,在没有暖库条件下,夜间长时间低温环境停放,造成动力电池温度较低,电池无法向外部放电及无法加热自身温度，导致无法在低温启动整车,或电池充放电能力降低,导致无法满足实际使用需求,解决低温环境动力电池及整车其他元件等系列低温问题,是矿用卡车在寒冷地区推广的关键和必要条件。
[0005]通常矿卡动力电池都采用PTC、加热膜等电加热模式,或者使用箱外PTC加热冷却液的液冷方式，在寒冷地区低温环境下,电池能否有足够的能力给自身加热也是一大问题，且以上加热方式就算成功将电池温度提升也会耗去大量电能,造成了整车续驶里程的严重缩水,电量降低造成电池倍率性能降低，可用于放电及回收能力降低,因此,解决寒冷地区低温环境下动力电池加热问题就成了矿用卡车在寒冷地区推广的必要条件。
[0006]在寒冷地区使用矿用卡车，现有的矿用卡车普遍存在缺陷：
[0007]1)电池低温下加热耗能严重，起车时间太久，续航能力太差；
[0008]2)发动机热量未充分利用，直接将热量排放到空气中，造成能量损失。
[0009]针对上述情况，申请人专利技术了本低温加热系统，用于在寒冷地区为矿用卡车解决混动车型动力电池低温加热问题，提升其续航及动力性能。

技术实现思路

[0010]本专利技术的目的在于提供一种混动矿用卡车低温加热系统及控制方法，以解决上述
技术介绍
中提出的混动车型动力电池低温加热问题，提升其续航及动力性能，可短时间完成电池加热，实现了运行过程中的能源重复利用，将发动机余热利用到其他产品加热中，实现能量节省，低碳运行。
[0011]为实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：一种混动矿用卡车低温加热系统，包括：
[0012]发动机热管理回路，其包括依次连接成回路的第一循环泵、第一液冷管、第一三通电磁阀、第五液冷管、散热器、第六液冷管、第二三通电磁阀、第四液冷管；且第一三通电磁阀另一端通过第二液冷管连接到换热器高温输入接口，第二三通电磁阀另一端通过第三液冷管连接到换热器高温输出接口；所述循环泵处设置于发动机内部，用于循环发动机热管理系统冷却液，且发动机进水口与出水口均设有温度传感器；
[0013]设备热管理回路，其包括依次连接成回路的第二循环泵、第八液冷管、换热器、第七液冷管；所述第八液冷管连接到换热器低温输入接口，换热器低温输出口通过第七液冷管连接到设备第二循环泵；所述循环泵处于被加热设备内部，用于循环设备热管理系统冷却液，且被加热设备的进水口与出水口均设有温度传感器；
[0014]控制器，其与所述温度传感器、所述三通电磁阀，所述第二循环泵电气连接，将采集到的温度信息经算法处理后编译成控制电磁阀信号，控制三通电磁阀方向及开度，根据预设好的策略控制第二循环泵启停及转速；
[0015]所述发动机热管理回路与所述设备热管理回路通过阀门、换热器进行流量调节和热量交换。
[0016]作为一种优选的技术方案，液冷管均使用耐高温且耐低温的材质制成，使得其有良好的保温性能，与外界传热效率低。
[0017]作为一种优选的技术方案，多个三通电磁阀均为电气控制器件，所述控制器控制其阀通向，需要换热时接通换热器部分阀门，关闭散热器管道；不需要换热时接通散热器部分阀门，关闭换热器管道，使其正常向外界散热。
[0018]作为一种优选的技术方案，散热器为发动机散热器，再需要散热时接入加热系统，在不需要换热系统工作时正常投入到发动机散热工作中。
[0019]作为一种优选的技术方案，换热器为四通道换热器件，两个高温侧接口，分别为高温输入，高温输出接到发动机热管理回路中；两个低温接口，分别为低温输入，低温输出接到其他产品热管理回路中；两组通道液体反向流动，做到换热效率最高。
[0020]作为一种优选的技术方案，换热方式为板式，管式或者任何一种换热结构。
[0021]作为一种优选的技术方案，四个接口均配置温度传感器，用于检测实际液体温度，确认换热效率。
[0022]作为一种优选的技术方案，被加热设备为动力电池、电机、驾驶室空调回路或整车的任何一个/多个部件。
[0023]一种混动矿用卡车低温加热系统的控制方法，采用了如上述权利要求1～7中任意一项所述的一种混动矿用卡车低温加热系统，其特征在于，包括以下步骤：通过温度传感器获得被加热设备进水口与出水口的温差Ta，其中：
[0024]Ta＝T5
‑
T6；
[0025]通过温度传感器获得换热器高温进水口与出水口温差Tb：其中：
[0026]Tb＝T2
‑
T3；
[0027]通过温度传感器获得发动机进水口与出水口温差Tc：
[0028]Tc＝T1
‑
T4；
[0029]三通电磁阀开度控制公式为：
[0030][0031]式中Pi为三通电磁阀换热器端开度,控制器将开度等效为PWM占空比,输出相对应占空比控制阀门；T1为发动机出水口温度，T2为温度传感器获得换热器高温进水口温度，T3为温度传感器获得换热器高温出水口温度；T4为加热设备入水口温度，T5为被加热设备进水口温度，T6为被加热设备出水口温度，Tset为设置的温度，可根据加热设备需求温度及最高温度做调整。控制器根据Ta、Tb、Tc实际值判断系统安全及系统实际工作状态，动态调整换热系统工作时间，达到智能监控，智能判断，智能控制。
[0032]作为一种优选的技术方案，该控制方法预置于所述混动矿用卡车低温加热系统的控制器之中，所述控制器通过该方法来控制所述混动矿用卡车低温加热系统的相关硬件以实现对混动矿用卡车的特定部件的低温加热。
[0033]与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：
[0034]1)通过发动机热管理回路与动力电池热管理回路有效换热,提高了矿区混动型动力电池汽车的低温冷启动能力,解决了混动车型动力电池低温加热本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种混动矿用卡车低温加热系统，其特征在于，包括：发动机热管理回路，其包括依次连接成回路的第一循环泵、第一液冷管、第一三通电磁阀、第五液冷管、散热器、第六液冷管、第二三通电磁阀、第四液冷管；且第一三通电磁阀另一端通过第二液冷管连接到换热器高温输入接口，第二三通电磁阀另一端通过第三液冷管连接到换热器高温输出接口；所述循环泵处设置于发动机内部，用于循环发动机热管理系统冷却液，且发动机进水口与出水口均设有温度传感器；设备热管理回路，其包括依次连接成回路的第二循环泵、第八液冷管、换热器、第七液冷管；所述第八液冷管连接到换热器低温输入接口，换热器低温输出口通过第七液冷管连接到设备第二循环泵；所述循环泵处于被加热设备内部，用于循环设备热管理系统冷却液，且被加热设备的进水口与出水口均设有温度传感器；控制器，其与所述温度传感器、所述三通电磁阀，所述第二循环泵电气连接，将采集到的温度信息经算法处理后编译成控制电磁阀信号，控制三通电磁阀方向及开度，根据预设好的策略控制第二循环泵启停及转速；所述发动机热管理回路与所述设备热管理回路通过阀门、换热器进行流量调节和热量交换。2.根据权利要求1所述的一种混动矿用卡车低温加热系统，其特征在于，所述液冷管均使用耐高温且耐低温的材质制成，使得其有良好的保温性能，与外界传热效率低。3.根据权利要求1所述的一种混动矿用卡车低温加热系统，其特征在于，所述多个三通电磁阀均为电气控制器件，所述控制器控制其阀通向，需要换热时接通换热器部分阀门，关闭散热器管道；不需要换热时接通散热器部分阀门，关闭换热器管道，使其正常向外界散热。4.根据权利要求1所述的一种混动矿用卡车低温加热系统，其特征在于，所述散热器为发动机散热器，再需要散热时接入加热系统，在不需要换热系统工作时正常投入到发动机散热工作中。5.根据权利要求1所述的一种混动矿用卡车低温加热系统，其特征在于，所述换热器为四通道换热器件，两个高温侧接口，分别为高温输入，高温输出接到发动机热管理回路中；两个低...

【专利技术属性】
技术研发人员：白额尔敦必力格，张华坤，李可瑞，周懿，
申请(专利权)人：厦门铱钼智汇科技有限公司，
类型：发明
国别省市：