本發(fā)明設(shè)計(jì)一種純電動(dòng)公交車電池散熱與新風(fēng)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(duì)日趨嚴(yán)重的能源短缺與環(huán)境惡化問題，清潔無(wú)污染、零排放的純電動(dòng)公交車成為最有發(fā)展前途的交通工具之一。當(dāng)前純電動(dòng)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(xiǎn)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(biāo)，從而給人體帶來極大不適。

針對(duì)該技術(shù)問題，公開號(hào)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(fēng)扇驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，采用無(wú)位置式傳感器的磁場(chǎng)定向控制技術(shù)，克服了因位置傳感器對(duì)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(fēng)扇的可靠性。

公開號(hào)為CN 205039217 U的實(shí)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(jiǎn)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(hào)為CN 104266401 A的發(fā)明專利，公開了一種應(yīng)用純電動(dòng)公交車排風(fēng)熱回收的方法制作的熱泵空調(diào)系統(tǒng)，解決了純電動(dòng)公交車空調(diào)系統(tǒng)使用過程中新風(fēng)負(fù)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(fēng)扇產(chǎn)生的空氣強(qiáng)迫對(duì)流對(duì)電池進(jìn)行散熱的方式，散熱不均勻，且風(fēng)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(fù)重；而純電動(dòng)公交車空調(diào)的排風(fēng)熱量小、品位低，回收效率不高，無(wú)法從根本上達(dá)到節(jié)能的目的，因此還需進(jìn)一步的改進(jìn)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的是針對(duì)以上現(xiàn)有技術(shù)的不足，提出了一種純電動(dòng)公交車電池散熱與新風(fēng)引入系統(tǒng)。

本發(fā)明是通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的，本發(fā)明一種純電動(dòng)公交車電池散熱與新風(fēng)引入系統(tǒng)，包括：進(jìn)風(fēng)格柵、風(fēng)機(jī)、電池模塊、熱管、夏季排風(fēng)口、空氣處理裝置。其特征是：

所述進(jìn)風(fēng)格柵置于公交車身前端的下側(cè)，風(fēng)機(jī)位于公交車底部進(jìn)風(fēng)格柵之后，電池模塊位于公交車底部，置于風(fēng)機(jī)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(fēng)口共兩個(gè)，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(fēng)口的后部。空氣處理裝置由靜電除塵式空氣凈化裝置和新風(fēng)引入風(fēng)道組成，新風(fēng)引入風(fēng)道環(huán)繞公交車車廂并與公交車頂部冷凝器風(fēng)機(jī)相連，靜電除塵式空氣凈化裝置位于公交車底部，其出風(fēng)口置于新風(fēng)引入風(fēng)道中，靜電除塵式空氣凈化裝置進(jìn)風(fēng)口設(shè)置開閉風(fēng)門，開閉風(fēng)門內(nèi)設(shè)粗效過濾器。

本發(fā)明在夏季工況下：夏季排風(fēng)口開啟，靜電除塵式空氣凈化裝置進(jìn)風(fēng)口的開閉風(fēng)門關(guān)閉。室外空氣經(jīng)進(jìn)風(fēng)格柵進(jìn)入車內(nèi)，對(duì)電池進(jìn)行散熱后由排風(fēng)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(fēng)機(jī)強(qiáng)制對(duì)流及進(jìn)風(fēng)格柵的進(jìn)風(fēng)對(duì)電池模塊及熱管蒸發(fā)端進(jìn)行散熱，對(duì)電池散熱后的熱空氣通過夏季排風(fēng)口直接排出車外，完成電池散熱及排風(fēng)過程。

本發(fā)明在冬季工況下：夏季排風(fēng)口關(guān)閉，靜電除塵式空氣凈化裝置進(jìn)風(fēng)口的開閉風(fēng)門開啟。室外空氣經(jīng)進(jìn)風(fēng)格柵進(jìn)入車內(nèi)，對(duì)電池進(jìn)行散熱后進(jìn)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(fēng)機(jī)強(qiáng)制對(duì)流及進(jìn)風(fēng)格柵的進(jìn)風(fēng)對(duì)電池模塊及熱管蒸發(fā)端進(jìn)行散熱。被加熱的空氣進(jìn)入靜電除塵式空氣凈化裝置進(jìn)行處理，經(jīng)新風(fēng)引入風(fēng)道，與冷凝器的出風(fēng)混合，通過車內(nèi)送風(fēng)口將混合后的空氣送入車內(nèi)，完成一個(gè)電池散熱及新風(fēng)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(jìn)風(fēng)格柵進(jìn)風(fēng)，有效降低電池工作時(shí)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(fēng)引入系統(tǒng)，在冬季，將被電池加熱后的新風(fēng)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(fēng)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(fù)荷，減少空調(diào)能耗。

附圖說明

圖1是本發(fā)明純電動(dòng)公交車電池散熱與新風(fēng)引入系統(tǒng)示意圖。

圖2是本發(fā)明純電動(dòng)公交車電池散熱與新風(fēng)引入系統(tǒng)車底布置平面圖。

圖3是本發(fā)明純電動(dòng)公交車電池散熱與新風(fēng)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(dòng)公交車電池散熱與新風(fēng)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(jìn)風(fēng)格柵；2-風(fēng)機(jī)；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(fēng)口；6-空氣處理裝置；61-開閉風(fēng)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(fù)離子發(fā)生器；636-風(fēng)機(jī)；637-凈化空氣；64-新風(fēng)引入風(fēng)道；7-壓縮機(jī)；8-電動(dòng)機(jī)及減速器；81-電動(dòng)機(jī)；82-減速器；9-車頂風(fēng)道；91-車頂送風(fēng)口；10-冷凝器總成；101-冷凝器芯體；102-電氣系統(tǒng)；103-冷凝器風(fēng)機(jī)；104-空調(diào)排風(fēng)口；11-蒸發(fā)器總成；111-蒸發(fā)器風(fēng)扇風(fēng)；112-蒸發(fā)器進(jìn)風(fēng)口。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步詳細(xì)的說明。

本發(fā)明的一種純電動(dòng)公交車電池散熱與新風(fēng)引入系統(tǒng)，如圖1、圖2所示，包括進(jìn)風(fēng)格柵1，風(fēng)機(jī)2，電池模塊3，熱管4，夏季排風(fēng)口5，空氣處理裝置6，壓縮機(jī)7，電動(dòng)機(jī)及減速器8，車頂風(fēng)道9，冷凝器10，蒸發(fā)器11。圖2為車底布置平面圖，進(jìn)風(fēng)格柵1置于公交車身前端的下側(cè)，風(fēng)機(jī)2位于公交車底部進(jìn)風(fēng)格柵1之后，電池模塊3位于公交車底部，置于風(fēng)機(jī)2之后，與風(fēng)機(jī)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(fēng)口5位于電池模塊3之后，置于公交車左右兩側(cè)的底部。空氣處理裝置6位于夏季排風(fēng)口5的后側(cè)，由靜電除塵式空氣凈化裝置63和新風(fēng)引入風(fēng)道64組成，新風(fēng)引入風(fēng)道64環(huán)繞公交車車廂并與公交車頂部冷凝器風(fēng)機(jī)103相連。靜電除塵式空氣凈化裝置位于公交車底部，其出風(fēng)口置于新風(fēng)引入風(fēng)道中，靜電除塵式空氣凈化裝置進(jìn)風(fēng)口設(shè)置開閉風(fēng)門61，開閉風(fēng)門內(nèi)設(shè)粗效過濾器62。壓縮機(jī)7位于新風(fēng)引入風(fēng)道64后側(cè)，電動(dòng)機(jī)及減速器8位于壓縮機(jī)7的后側(cè)，置于公交車兩側(cè)輪胎的驅(qū)動(dòng)軸上。

本發(fā)明中公交車采用獨(dú)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(fēng)道9，車頂送風(fēng)口91，冷凝器總成10，冷凝器芯體101，電氣系統(tǒng)102，冷凝器風(fēng)機(jī)103，空調(diào)排風(fēng)口104，蒸發(fā)器總成11，蒸發(fā)器風(fēng)扇風(fēng)111，蒸發(fā)器進(jìn)風(fēng)口112。車頂風(fēng)道9分布于車頂左右兩側(cè)，車內(nèi)送風(fēng)口91位于車頂風(fēng)道9內(nèi)部，冷凝器10與車頂風(fēng)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(dòng)機(jī)置于驅(qū)動(dòng)軸上，將壓縮機(jī)7與獨(dú)立發(fā)動(dòng)機(jī)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(jī)組的蒸發(fā)器變?yōu)槔淠?，通過冷凝器風(fēng)機(jī)103向車內(nèi)送熱風(fēng)，新風(fēng)由車底新風(fēng)引入風(fēng)道64引入冷凝器風(fēng)機(jī)103，通過車頂風(fēng)道9及車頂送風(fēng)口91送入車內(nèi)，車內(nèi)污濁空氣由空調(diào)排風(fēng)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(gè)單體電池安放一塊熱管。所述熱管4的排布方式為：?jiǎn)误w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(fēng)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(jìn)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(fù)離子發(fā)生器635，風(fēng)機(jī)636。由靜電除塵器吸附細(xì)微塵埃，通過活性炭過濾器634除去煙氣和臭氣，由負(fù)離子發(fā)生器635供給負(fù)離子，由風(fēng)機(jī)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(fēng)口5開啟，靜電除塵式空氣凈化裝置進(jìn)風(fēng)口的開閉風(fēng)門61關(guān)閉。室外空氣經(jīng)進(jìn)風(fēng)格柵1進(jìn)入車內(nèi)，對(duì)電池進(jìn)行散熱后由排風(fēng)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(fēng)機(jī)2強(qiáng)制對(duì)流及進(jìn)風(fēng)格柵1的進(jìn)風(fēng)對(duì)電池模塊3及熱管4蒸發(fā)端進(jìn)行散熱，具體的，當(dāng)車輛速度較高時(shí)，風(fēng)機(jī)2轉(zhuǎn)速低，以進(jìn)風(fēng)格柵1的進(jìn)風(fēng)為主，風(fēng)機(jī)2強(qiáng)制對(duì)流為輔對(duì)電池模塊3及熱管蒸發(fā)端41進(jìn)行散熱。當(dāng)車輛速度較低時(shí)，風(fēng)機(jī)2轉(zhuǎn)速高，以風(fēng)機(jī)2強(qiáng)制對(duì)流為主，進(jìn)風(fēng)格柵1的進(jìn)風(fēng)為輔對(duì)電池模塊3及熱管蒸發(fā)端41進(jìn)行散熱。對(duì)電池散熱后的熱空氣通過夏季排風(fēng)口5直接排出車外，完成電池散熱及排風(fēng)過程。

本發(fā)明在冬季工況下：夏季排風(fēng)口5關(guān)閉，靜電除塵式空氣凈化裝置進(jìn)風(fēng)口的開閉風(fēng)門61開啟。室外空氣經(jīng)進(jìn)風(fēng)格柵1進(jìn)入車內(nèi)，對(duì)電池進(jìn)行散熱后進(jìn)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(fēng)機(jī)2強(qiáng)制對(duì)流及進(jìn)風(fēng)格柵1的進(jìn)風(fēng)對(duì)電池模塊3及熱管4蒸發(fā)端進(jìn)行散熱。具體的，當(dāng)車輛速度較高時(shí)，風(fēng)機(jī)2轉(zhuǎn)速低，以進(jìn)風(fēng)格柵1的進(jìn)風(fēng)為主，風(fēng)機(jī)2強(qiáng)制對(duì)流為輔對(duì)電池模塊3及熱管蒸發(fā)端41進(jìn)行散熱。當(dāng)車輛速度較低時(shí)，風(fēng)機(jī)2轉(zhuǎn)速高，以風(fēng)機(jī)2強(qiáng)制對(duì)流為主，進(jìn)風(fēng)格柵1的進(jìn)風(fēng)為輔對(duì)電池模塊3及熱管蒸發(fā)端41進(jìn)行散熱。被加熱的空氣通過靜電除塵式空氣凈化裝置63進(jìn)行處理，經(jīng)新風(fēng)引入風(fēng)道64，與冷凝器10的出風(fēng)混合，通過車內(nèi)送風(fēng)口91將混合后的空氣送入車內(nèi)，完成一個(gè)電池散熱及新風(fēng)引入過程。