本發(fā)明設(shè)計一種純電動公交車電池散熱與新風引入系統(tǒng),屬于車載空調(diào)技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù):
面對日趨嚴重的能源短缺與環(huán)境惡化問題,清潔無污染、零排放的純電動公交車成為最有發(fā)展前途的交通工具之一。當前純電動公交車電池的性能和壽命直接受到溫度的影響,在高溫條件下可能出現(xiàn)著火、爆炸等危險情況。此外,由于在冬季公交車內(nèi)車窗常常緊閉,車內(nèi)CO2濃度超標,從而給人體帶來極大不適。
針對該技術(shù)問題,公開號為CN 104405658 A的發(fā)明專利,公開了一種新能源汽車電池散熱風扇驅(qū)動系統(tǒng),采用無位置式傳感器的磁場定向控制技術(shù),克服了因位置傳感器對系統(tǒng)帶來的不穩(wěn)定性及成本高等問題,提高電池散熱風扇的可靠性。
公開號為CN 205039217 U的實用新型專利,公開了一種內(nèi)置熱管的電池模組,通過在電池單體間設(shè)置熱管安裝支架,使得熱管的裝配變得簡單易行,并且還通過設(shè)置固定結(jié)構(gòu),在工藝上降低熱管和熱管安裝支架的連接難度,提升了內(nèi)置熱管式電池模組裝配效率,降低了生產(chǎn)成本,降低電池溫度,提升電池模組里的電池一致性。
公開號為CN 104266401 A的發(fā)明專利,公開了一種應(yīng)用純電動公交車排風熱回收的方法制作的熱泵空調(diào)系統(tǒng),解決了純電動公交車空調(diào)系統(tǒng)使用過程中新風負荷過高,設(shè)備耗電量大的技術(shù)問題。
現(xiàn)有技術(shù)中,僅靠風扇產(chǎn)生的空氣強迫對流對電池進行散熱的方式,散熱不均勻,且風扇的能耗高;采用內(nèi)置熱管的電池模組可以有效降低電池溫度,但在熱管和電池間增設(shè)冷卻板,加大了電池體積,在車內(nèi)安裝布置極不方便,并且增加車體負重;而純電動公交車空調(diào)的排風熱量小、品位低,回收效率不高,無法從根本上達到節(jié)能的目的,因此還需進一步的改進。
技術(shù)實現(xiàn)要素:
本發(fā)明的目的是針對以上現(xiàn)有技術(shù)的不足,提出了一種純電動公交車電池散熱與新風引入系統(tǒng)。
本發(fā)明是通過以下技術(shù)方案實現(xiàn)的,本發(fā)明一種純電動公交車電池散熱與新風引入系統(tǒng),包括:進風格柵、風機、電池模塊、熱管、夏季排風口、空氣處理裝置。其特征是:
所述進風格柵置于公交車身前端的下側(cè),風機位于公交車底部進風格柵之后,電池模塊位于公交車底部,置于風機之后,熱管的冷凝端平行于車身前端,熱管蒸發(fā)端穿插排列于電池模塊內(nèi)部。
所述夏季排風口共兩個,位于電池模塊之后,置于公交車左右兩側(cè)的底部。
所述空氣處理裝置位于夏季排風口的后部??諝馓幚硌b置由靜電除塵式空氣凈化裝置和新風引入風道組成,新風引入風道環(huán)繞公交車車廂并與公交車頂部冷凝器風機相連,靜電除塵式空氣凈化裝置位于公交車底部,其出風口置于新風引入風道中,靜電除塵式空氣凈化裝置進風口設(shè)置開閉風門,開閉風門內(nèi)設(shè)粗效過濾器。
本發(fā)明在夏季工況下:夏季排風口開啟,靜電除塵式空氣凈化裝置進風口的開閉風門關(guān)閉。室外空氣經(jīng)進風格柵進入車內(nèi),對電池進行散熱后由排風口排出。利用熱管蒸發(fā)端將電池模塊內(nèi)部熱量導(dǎo)入冷凝端,通過風機強制對流及進風格柵的進風對電池模塊及熱管蒸發(fā)端進行散熱,對電池散熱后的熱空氣通過夏季排風口直接排出車外,完成電池散熱及排風過程。
本發(fā)明在冬季工況下:夏季排風口關(guān)閉,靜電除塵式空氣凈化裝置進風口的開閉風門開啟。室外空氣經(jīng)進風格柵進入車內(nèi),對電池進行散熱后進入空氣處理裝置。利用熱管蒸發(fā)端將電池模塊內(nèi)部熱量導(dǎo)入冷凝端,通過風機強制對流及進風格柵的進風對電池模塊及熱管蒸發(fā)端進行散熱。被加熱的空氣進入靜電除塵式空氣凈化裝置進行處理,經(jīng)新風引入風道,與冷凝器的出風混合,通過車內(nèi)送風口將混合后的空氣送入車內(nèi),完成一個電池散熱及新風引入過程。
本發(fā)明有益效果是:
1.本發(fā)明裝置采用熱管散熱,配用車身進風格柵進風,有效降低電池工作時的最高溫度,并使電池模塊內(nèi)部溫度分布更均勻,改善了電池的安全性和生命周期。
2.本發(fā)明裝置在常規(guī)車載空調(diào)系統(tǒng)的基礎(chǔ)上增設(shè)新風引入系統(tǒng),在冬季,將被電池加熱后的新風通過處理送入車內(nèi),有效解決冬季車內(nèi)因人員聚集缺乏新風量的問題,顯著改善車內(nèi)空氣品質(zhì),并降低原有車載空調(diào)負荷,減少空調(diào)能耗。
附圖說明
圖1是本發(fā)明純電動公交車電池散熱與新風引入系統(tǒng)示意圖。
圖2是本發(fā)明純電動公交車電池散熱與新風引入系統(tǒng)車底布置平面圖。
圖3是本發(fā)明純電動公交車電池散熱與新風引入系統(tǒng)車頂示意圖。
圖4是電池模塊及熱管排布方式示意圖。其中,a是單體熱管示意圖,b是電池組立體示意圖(含熱管熱管蒸發(fā)端),c是電池模塊及熱管排布立體示意圖。
圖5是本發(fā)明純電動公交車電池散熱與新風引入系統(tǒng)中靜電除塵式空氣凈化裝置結(jié)構(gòu)示意圖。
圖中:1-進風格柵;2-風機;3-電池模塊;31-電池單體;32-電池組;4-熱管;41-熱管蒸發(fā)段;42-熱管冷凝段;5-夏季排風口;6-空氣處理裝置;61-開閉風門;62-粗效過濾器;63-靜電除塵式空氣凈化裝置;631-污濁空氣632-除塵電極;633-充電電極;634-活性炭過濾器;635-負離子發(fā)生器;636-風機;637-凈化空氣;64-新風引入風道;7-壓縮機;8-電動機及減速器;81-電動機;82-減速器;9-車頂風道;91-車頂送風口;10-冷凝器總成;101-冷凝器芯體;102-電氣系統(tǒng);103-冷凝器風機;104-空調(diào)排風口;11-蒸發(fā)器總成;111-蒸發(fā)器風扇風;112-蒸發(fā)器進風口。
具體實施方式
下面結(jié)合附圖和具體實施例對本發(fā)明做進一步詳細的說明。
本發(fā)明的一種純電動公交車電池散熱與新風引入系統(tǒng),如圖1、圖2所示,包括進風格柵1,風機2,電池模塊3,熱管4,夏季排風口5,空氣處理裝置6,壓縮機7,電動機及減速器8,車頂風道9,冷凝器10,蒸發(fā)器11。圖2為車底布置平面圖,進風格柵1置于公交車身前端的下側(cè),風機2位于公交車底部進風格柵1之后,電池模塊3位于公交車底部,置于風機2之后,與風機2置于同一軸線上。熱管4的冷凝端平行于車身前端,熱管4蒸發(fā)端穿插排列于電池模塊3內(nèi)部。夏季排風口5位于電池模塊3之后,置于公交車左右兩側(cè)的底部??諝馓幚硌b置6位于夏季排風口5的后側(cè),由靜電除塵式空氣凈化裝置63和新風引入風道64組成,新風引入風道64環(huán)繞公交車車廂并與公交車頂部冷凝器風機103相連。靜電除塵式空氣凈化裝置位于公交車底部,其出風口置于新風引入風道中,靜電除塵式空氣凈化裝置進風口設(shè)置開閉風門61,開閉風門內(nèi)設(shè)粗效過濾器62。壓縮機7位于新風引入風道64后側(cè),電動機及減速器8位于壓縮機7的后側(cè),置于公交車兩側(cè)輪胎的驅(qū)動軸上。
本發(fā)明中公交車采用獨立分體頂置式熱泵空調(diào),圖3為公交車車頂布置圖,包括:車頂風道9,車頂送風口91,冷凝器總成10,冷凝器芯體101,電氣系統(tǒng)102,冷凝器風機103,空調(diào)排風口104,蒸發(fā)器總成11,蒸發(fā)器風扇風111,蒸發(fā)器進風口112。車頂風道9分布于車頂左右兩側(cè),車內(nèi)送風口91位于車頂風道9內(nèi)部,冷凝器10與車頂風道9相連,置于車頂中部,蒸發(fā)器11位于冷凝器10后側(cè),置于車身尾部。
發(fā)動機置于驅(qū)動軸上,將壓縮機7與獨立發(fā)動機裝在一起置于公交車底部,將冷凝器10及蒸發(fā)器11組裝成一體置于公交車頂部。在冬季工況下,熱泵空調(diào)機組的蒸發(fā)器變?yōu)槔淠?,通過冷凝器風機103向車內(nèi)送熱風,新風由車底新風引入風道64引入冷凝器風機103,通過車頂風道9及車頂送風口91送入車內(nèi),車內(nèi)污濁空氣由空調(diào)排風口104排出。
本發(fā)明所述電池模塊3排列為一層。如圖4所示,本發(fā)明所述熱管4位于電池單體之間,每間隔2個單體電池安放一塊熱管。所述熱管4的排布方式為:單體熱管插于電池模塊3內(nèi)部,并與單體電池平行,熱管蒸發(fā)端41平齊于電池模塊外邊緣,冷凝端42延伸至外。
本發(fā)明新風處理系統(tǒng)中的空氣凈化系統(tǒng)采用靜電除塵式空氣凈化裝置63。如圖5所示,污濁空氣631在經(jīng)過粗效過濾器62初步過濾后進入空氣凈化裝置63,其包括除塵電極632,充電電極633,活性炭過濾器634,負離子發(fā)生器635,風機636。由靜電除塵器吸附細微塵埃,通過活性炭過濾器634除去煙氣和臭氣,由負離子發(fā)生器635供給負離子,由風機636將凈化空氣637送入車內(nèi)。
本發(fā)明在夏季工況下:夏季排風口5開啟,靜電除塵式空氣凈化裝置進風口的開閉風門61關(guān)閉。室外空氣經(jīng)進風格柵1進入車內(nèi),對電池進行散熱后由排風口5排出。利用熱管蒸發(fā)端41將電池模塊3內(nèi)部熱量導(dǎo)入冷凝端42,通過風機2強制對流及進風格柵1的進風對電池模塊3及熱管4蒸發(fā)端進行散熱,具體的,當車輛速度較高時,風機2轉(zhuǎn)速低,以進風格柵1的進風為主,風機2強制對流為輔對電池模塊3及熱管蒸發(fā)端41進行散熱。當車輛速度較低時,風機2轉(zhuǎn)速高,以風機2強制對流為主,進風格柵1的進風為輔對電池模塊3及熱管蒸發(fā)端41進行散熱。對電池散熱后的熱空氣通過夏季排風口5直接排出車外,完成電池散熱及排風過程。
本發(fā)明在冬季工況下:夏季排風口5關(guān)閉,靜電除塵式空氣凈化裝置進風口的開閉風門61開啟。室外空氣經(jīng)進風格柵1進入車內(nèi),對電池進行散熱后進入空氣處理裝置6。利用熱管4蒸發(fā)端將電池模塊3內(nèi)部熱量導(dǎo)入冷凝端,通過風機2強制對流及進風格柵1的進風對電池模塊3及熱管4蒸發(fā)端進行散熱。具體的,當車輛速度較高時,風機2轉(zhuǎn)速低,以進風格柵1的進風為主,風機2強制對流為輔對電池模塊3及熱管蒸發(fā)端41進行散熱。當車輛速度較低時,風機2轉(zhuǎn)速高,以風機2強制對流為主,進風格柵1的進風為輔對電池模塊3及熱管蒸發(fā)端41進行散熱。被加熱的空氣通過靜電除塵式空氣凈化裝置63進行處理,經(jīng)新風引入風道64,與冷凝器10的出風混合,通過車內(nèi)送風口91將混合后的空氣送入車內(nèi),完成一個電池散熱及新風引入過程。