[发明专利]车辆用的预热装置和预热系统

说明书

技术领域

本发明涉及车辆用的预热装置和预热系统，尤其涉及一种低温启动的车辆用的预热装置和预热系统。

背景技术

我国北方和西北地区冬季时常能够达到-40℃以下的低温。现在的一些车辆所配备的最新型发动机，即使用了电热塞用于加热喷进气缸的柴油，还使用了格栅加热器用于加热进入气缸的空气，在-30℃以下温度也不能自行启动。目前通常的做法是利用燃油锅炉对车辆进行预热，燃油锅炉包括：内部的燃烧室，用于燃烧柴油；和外部的水套，用于容纳来自车辆的防冻液，通过燃烧柴油对防冻液加热并将加热后的防冻液传输回车辆内，以便将发动机缸体和进气的温度加热到一定启动温度以上，将润滑油和燃油加热到相应的阈值温度，使得车载的起动电池能够将发动机拖动到相应温度下的起动转速。

发明内容

发明人发现，现有技术中的解决方案存在多个技术问题。首先，燃油锅炉在低温条件下尤其是-41℃条件下起动成功率低，并且从起动至稳定工作还需要大约10分钟时间；第二，燃油锅炉采用外接能量源，需要让车辆携载单独的油路、进排风系统和装载低温不结蜡的低标号柴油的副油箱，外接能量源增加了车载负担，结合复杂油路进一步增添了安全隐患，容易发生各种故障，诸如漏油或被弹起的石子砸坏；再者，燃油锅炉结构复杂，包含协同工作的多个部件，诸如风叶、点火室、风叶电机、助燃空气尾套、助燃空气软管、火花温度传感器、燃烧室、输油管、副油箱等等，导致尺寸较大，且任一部件故障都会使得整个系统无法正常工作，可靠性低；另外，燃油锅炉固有且难以克服积碳问题，低温下柴油燃烧不完全，变成积碳附着在水套内表面，使得燃烧室容积减少，并影响传热，影响锅炉的使用寿命，柴油燃烧后有毒气体的排放也使得锅炉无法在封闭空间内安全使用。

鉴于认识到现有技术存在的上述技术问题，本发明人意图提供一种无需外接能量源的、结构简单、对于使用空间没有限制、效率高且与各种车型兼容性良好的预热装置和预热系统。

本发明人提出了本发明的技术方案来满足以上需求。

根据本发明的第一方案，提供一种车辆用的预热装置，其特征在于，所述预热装置电连接到车辆的起动电池并由其供电，并包括：

循环泵，其由起动电池供电并包括：

输入口，用于与车辆的发动机的水箱的出水口连通；和

输出口，用于与加热器的进液口连通；

所述加热器，其由起动电池供电并包括：

进液口；

内腔，用于容纳防冻液；

多个加热管，其在所述内腔中沿着纵向平行交错地设置，用于对防冻液进行加热；

出液口，用于与所述发动机的水箱的进水口连通；以及

控制器，被配置为：

通信连接到车辆的电子控制单元(ECU)，以从ECU接收关于加热功率和加热时间的指示；

根据接收到的指示，控制对所述加热器的供电。

优选地，所述加热器6是柱形的，且所述加热管在所述内腔中沿着纵向平行设置。

优选地，所述加热管沿着纵向平行交错地设置。

优选地，所述循环泵的输入口以及加热器的出液口分别利用柔性的连接件或者刚性的法兰，与发动机的水箱的出水口以及与发动机的水箱的进水口连通。

优选地，所述加热装置底部设有多个固定部，所述固定部具有水平延伸部，所述水平延伸部上设有固定孔，用于经由销穿过固定孔将所述加热装置固定在车辆内的承载表面上。

根据本发明的第二方案，提供了一种车辆用的预热系统，其特征在于，所述预热系统包括：

上述的车辆用的预热装置；

所述车辆的起动电池；

至少一个检测器，用于获取环境参数和加热状况参数；以及

所述电子控制单元(ECU)，还被配置为：

根据所获取到的环境参数、车辆参数和加热状况参数，来确定预热装置的所需操作参数。

优选地，所述环境参数包括环境温度、环境风速和环境湿度中的至少一个；所述车辆参数包括发动机功率、发动机缸体的重量和防冻液量中的至少一个；以及所述加热状况参数包括防冻液、发动机的缸体和进气的至少一种的温度以及所述起动电池的电量使用率中的至少一种。

优选地，所述ECU被配置为存储预热事件条目和对环境参数和车辆参数与所需操作参数之间的关系进行建模的多层神经网络模型；

所述ECU还被配置为通过如下步骤来根据所获取到的环境参数、车辆参数和加热状况参数，来确定预热装置的所需操作参数：