電池包熱管理系統(tǒng)的制作方法
【專利說明】
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型有關(guān)一種電池包熱管理系統(tǒng)，尤其是指一種動力電池包熱管理系統(tǒng)。【【背景技術(shù)】】
[0002]目前，電動汽車的發(fā)展越來越被關(guān)注，而作為電動汽車電力源的鋰離子電池工作溫度一般在20?40度范圍內(nèi)時，其充放電性能最佳，壽命最好。因此，相關(guān)技術(shù)中一般都會通過溫度控制系統(tǒng)來控制電池包內(nèi)的溫度。
[0003]在相關(guān)技術(shù)中，一般采用在一個循環(huán)回路中串聯(lián)電加熱器以及冷卻機組的方式，通過控制電加熱器以及冷卻機組的開閉狀態(tài)來對循環(huán)回路內(nèi)的工作介質(zhì)進行加熱或冷卻，以實現(xiàn)控制電池包內(nèi)的溫度。
[0004]然而，相關(guān)技術(shù)中的電加熱器需要采用電池包內(nèi)的電能作為電力源，因此會降低電動汽車的行駛里程，特別是在寒冷的環(huán)境下尤為明顯。
【【實用新型內(nèi)容】】
[0005]本實用新型的目的在于提供一種電池包熱管理系統(tǒng)，能夠有效提高電動汽車的續(xù)航里程。
[0006]本實用新型的目的通過以下技術(shù)方案來實現(xiàn):一種電池包熱管理系統(tǒng)，包括加熱支路、冷卻支路、電池包管路，
[0007]所述加熱支路以及所述冷卻支路均與所述電池包管路連接，且所述加熱支路與所述冷卻支路并聯(lián)設(shè)置并能夠進行切換，
[0008]所述加熱支路上設(shè)置有用于由外部高溫設(shè)備的冷卻液管吸收熱量的第一換熱器。
[0009]優(yōu)選地，還包括外部灌注液管路，所述外部灌注液管路的一端設(shè)置有灌注口，所述第一換熱器與所述外部灌注液管路之間能夠進行熱量交換。
[0010]優(yōu)選地，所述加熱支路上還設(shè)置有電加熱器。
[0011]優(yōu)選地，所述電加熱器上設(shè)置有用于與外部電源連接的連接端。
[0012]優(yōu)選地，所述電加熱器與所述第一換熱器并聯(lián)設(shè)置并能夠進行切換。
[0013]優(yōu)選地，所述電加熱器與所述第一換熱器串聯(lián)設(shè)置。
[0014]優(yōu)選地，所述冷卻支路上設(shè)置有散熱器。
[0015]優(yōu)選地，還包括獨立冷卻機組，所述冷卻支路上設(shè)置有用于與所述獨立冷卻機組進行熱交換的第二換熱器。
[0016]優(yōu)選地，所述加熱支路、所述冷卻支路以及所述電池包管路通過三通閥連接。
[0017]優(yōu)選地，所述三通閥為電磁三通閥。
[0018]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實用新型具有如下有益效果:
[0019]本實用新型所提供的電池包熱管理系統(tǒng)利用電動車上的其它高溫設(shè)備的冷卻液的余熱對電池包進行加熱，從而避免了加熱過程消耗電池包自身電力，導(dǎo)致電動汽車?yán)m(xù)航里程下降的問題。同時能夠進一步降低這些高溫設(shè)備的冷卻液的溫度，從而提高了對這些高溫設(shè)備的冷卻效率，因此提高了能源的綜合利用效率，并改善了整車的工況環(huán)境，從而提高了電動汽車的綜合性能。
【【附圖說明】】
[0020]圖1是本實用新型電池包熱管理系統(tǒng)的原理框圖。
【【具體實施方式】】
[0021]以下，將結(jié)合圖1介紹本實用新型電池包熱管理系統(tǒng)的【具體實施方式】。
[0022]如圖1所示，本實施例所提供的電池包熱管理系統(tǒng)包括加熱支路10、冷卻支路20以及電池包管路30，同時還包括傳感器、控制系統(tǒng)等部件。實用新型的重點在于管路結(jié)構(gòu)的改進，因此傳感器以及控制系統(tǒng)等部件均為常規(guī)設(shè)置，在此不再贅述。本實施例主要針對加熱支路10、冷卻支路20以及電池包管路30進行詳細(xì)說明。其中，加熱支路10以及冷卻支路20均與電池包管路30連接在一起，在進行連接時，要保證加熱支路10與冷卻支路20并聯(lián)設(shè)置并能夠進行切換，也就是二者均能夠單獨與電池包管路30形成閉合回路。其中，加熱支路10與電池包管路30構(gòu)成加熱回路，能夠?qū)﹄姵匕?0進行加熱，而冷卻支路20與電池包管路30則構(gòu)成冷卻回路，能夠?qū)﹄姵匕?0進行冷卻降溫。
[0023]在切換方式上，可以單獨在每條支路的兩端設(shè)置閥門，但這種方式結(jié)構(gòu)復(fù)雜，控制繁瑣。最好直接將加熱支路10、冷卻支路20以及電池包管路30通過三通閥50連接在一起，以簡化控制結(jié)構(gòu)。推薦采用電磁三通閥，其具有結(jié)構(gòu)可靠，控制精度高等優(yōu)點。
[0024]在本實施例中，需要在加熱支路10上設(shè)置用于由外部高溫設(shè)備(例如電動汽車的發(fā)動機)的冷卻液管60吸收熱量的第一換熱器100。以電動汽車的發(fā)動機為例，在車輛行進時，發(fā)動機自身由于高速運轉(zhuǎn)，在產(chǎn)生動能的同時也會產(chǎn)生大量的熱量。而熱量的堆積會對發(fā)動機自身以及電動汽車的其它部件的正常工作甚至工況安全造成嚴(yán)重影響，因此在相關(guān)技術(shù)中，均需要通過冷卻液進行冷卻降溫。冷卻液在吸收了發(fā)動機的熱量后溫度會很高，而在相關(guān)技術(shù)中這部分熱量不會被利用，只能通過電動汽車的冷卻系統(tǒng)降溫散熱，之后再次循環(huán)利用。
[0025]而在本實施例中，由于設(shè)置了第一換熱器100，可以通過第一換熱器100讓加熱回路內(nèi)的工作介質(zhì)吸收高溫的冷卻液內(nèi)部的熱量而升溫，并利用這股熱量提高電池包40的溫度。這樣電池包40的升溫過程便無需再消耗電池包40自身的電力，因此不會影響電動汽車的續(xù)航里程。同時，冷卻液在與第一換熱器100進行熱量交換后熱量會減少，之后再通過電動汽車原有的冷卻系統(tǒng)便能夠使冷卻液的溫度變的更低，這也進一步降低了冷卻液的溫度，從而能夠提高冷卻液對這些高溫設(shè)備的冷卻效率，因此提高了能源的綜合利用效率，并改善了整車的工況環(huán)境，從而提高了電動汽車的綜合性能。
[0026]需要注意的是，由于電動汽車在行進過程中冷卻液始終會處于工作狀態(tài)，第一換熱器100也會始終與其進行熱交換。因此，如果將加熱支路10與冷卻支路20串聯(lián)，則整個循環(huán)回路內(nèi)的工作介質(zhì)會被一直加熱。這種情況對電池包40的冷卻是極為不利的，甚至?xí)?dǎo)致冷卻降溫效能完全喪失。故此，本實施例采用將加熱支路10與冷卻支路20并聯(lián)的方式，通過對支路的切換便可控制第一換熱器100的接入狀態(tài)，從而避免在非需要情況下對處于循環(huán)狀態(tài)的工作介質(zhì)進行加熱。
[0027]如圖1所示，在本實施例中，還可包括外部灌注液管路70，外部灌注液管路70的一端設(shè)置有灌注口(圖中未示出)，第一換熱器100與外部灌注液管路70之間能夠進行熱量交換。當(dāng)車輛尚未啟動時，電動汽車的高溫設(shè)備此時尚未工作，因此無法提供熱量。此時便可由灌注口向灌注液管路70內(nèi)部灌注一些高溫流體，并通過第一換熱器100使工作介質(zhì)吸收這些高溫流體內(nèi)的熱量，進而對電池包40進行加熱?；蛘咭部梢栽诩訜嶂?0上再設(shè)置一個電加熱器102，利用電池包40的電力使電加熱器102加熱工作介質(zhì)。電加熱器102上也可以設(shè)置一個用于與外部電源(例如充電粧)連接的連接端(圖中未示出)，這樣在有充電粧的情況下可以直接利用充電粧驅(qū)動電加熱器102，而不影響電池包40的充電進度。
[0028]第一換熱器100與電加熱器102之間可以采用串聯(lián)設(shè)置，也可以采用并聯(lián)設(shè)置(圖1中為并聯(lián)設(shè)置)。并且，當(dāng)采用并聯(lián)設(shè)置時，第一換熱器100與電加熱器102可以單獨切換使用，也可以同時使用。
[0029]在本實施例中，冷卻支路20可以采用電動汽車的冷卻機組進行冷卻，但由于電動汽車的冷卻機組還要為空調(diào)或電動汽車的其它部件進行冷卻，因此當(dāng)發(fā)熱量較大或環(huán)境溫度較高時冷卻機組會出現(xiàn)一拖二的問題，很容易造成冷卻效果下降。同時還會造成冷卻機組的壓縮機選型困難和集成困難等問題。
[0030]因此，本實施例中推薦采用下列方式進行冷卻。第一種方式是在冷卻支路20上設(shè)置散熱器200。散熱器200可以采用風(fēng)冷方式或水冷方式，比如風(fēng)冷方式，外界環(huán)境的冷風(fēng)通過風(fēng)扇驅(qū)動而將散熱器200表面的熱量帶走。水冷方式則可以通過將散熱器200浸入到水箱內(nèi)部，而水箱可以通過外界充注冷水或加入冰塊方式，進行快速輔助電池包40冷卻。第二種方式是加裝獨立冷卻機組80，同時在冷卻支路20上設(shè)置第二換熱器202，利用第二換熱器202與獨立冷卻機組80進行熱交換，使冷卻回路內(nèi)的工作介質(zhì)降溫。這兩種方式可以單獨使用，也可以同時使用。當(dāng)同時使用時，優(yōu)選采用串聯(lián)的方式進行布置，將第二換熱器202設(shè)置在散熱器200的下游，形成分級冷卻，以提高冷卻效果。
[0031 ]本實施例中的電池包熱管理系統(tǒng)避免了加熱過程消耗電池包40自身電力，導(dǎo)致電動汽車?yán)m(xù)航里程下降的問題。同時提高能源的綜合利用效率，并改善了整車的工況環(huán)境，從而提高了電動汽車的綜合性能。
[0032]以上所述僅為本實用新型的部分實施方式，不是全部的實施方式，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員通過閱讀本實用新型說明書而對本實用新型技術(shù)方案采取的任何等效的變化，均為本實用新型的權(quán)利要求所涵蓋。
【主權(quán)項】
1.一種電池包熱管理系統(tǒng)，其特征在于:包括加熱支路、冷卻支路、電池包管路， 所述加熱支路以及所述冷卻支路均與所述電池包管路連接，且所述加熱支路與所述冷卻支路并聯(lián)設(shè)置并能夠進行切換， 所述加熱支路上設(shè)置有用于由外部高溫設(shè)備的冷卻液管吸收熱量的第一換熱器。2.如權(quán)利要求1所述的電池包熱管理系統(tǒng)，其特征在于:還包括外部灌注液管路，所述外部灌注液管路的一端設(shè)置有灌注口，所述第一換熱器與所述外部灌注液管路之間能夠進行熱量交換。3.如權(quán)利要求1所述的電池包熱管理系統(tǒng)，其特征在于:所述加熱支路上還設(shè)置有電加熱器。4.如權(quán)利要求3所述的電池包熱管理系統(tǒng)，其特征在于:所述電加熱器上設(shè)置有用于與外部電源連接的連接端。5.如權(quán)利要求3所述的電池包熱管理系統(tǒng)，其特征在于:所述電加熱器與所述第一換熱器并聯(lián)設(shè)置并能夠進行切換。6.如權(quán)利要求3所述的電池包熱管理系統(tǒng)，其特征在于:所述電加熱器與所述第一換熱器串聯(lián)設(shè)置。7.如權(quán)利要求1至6任一項所述的電池包熱管理系統(tǒng)，其特征在于:所述冷卻支路上設(shè)置有散熱器。8.如權(quán)利要求1至6任一項所述的電池包熱管理系統(tǒng)，其特征在于:還包括獨立冷卻機組，所述冷卻支路上設(shè)置有用于與所述獨立冷卻機組進行熱交換的第二換熱器。9.如權(quán)利要求1至6任一項所述的電池包熱管理系統(tǒng)，其特征在于:所述加熱支路、所述冷卻支路以及所述電池包管路通過三通閥連接。10.如權(quán)利要求9所述的電池包熱管理系統(tǒng)，其特征在于:所述三通閥為電磁三通閥。
【專利摘要】本實用新型有關(guān)一種電池包熱管理系統(tǒng)，尤其是指一種動力電池包熱管理系統(tǒng)，包括加熱支路、冷卻支路、電池包管路，加熱支路以及冷卻支路均與電池包管路連接，且加熱支路與冷卻支路并聯(lián)設(shè)置并能夠進行切換，加熱支路上設(shè)置有用于由外部高溫設(shè)備的冷卻液管吸收熱量的第一換熱器。本實用新型所提供的電池包熱管理系統(tǒng)利用電動車上的其它高溫設(shè)備的冷卻液的余熱對電池包進行加熱，從而避免了加熱過程消耗電池包自身電力，導(dǎo)致電動汽車?yán)m(xù)航里程下降的問題。同時能夠進一步降低這些高溫設(shè)備的冷卻液的溫度，從而提高了對這些高溫設(shè)備的冷卻效率，因此提高了能源的綜合利用效率，并改善了整車的工況環(huán)境，從而提高了電動汽車的綜合性能。
【IPC分類】H01M10/663, H01M10/613, H01M10/615, H01M10/625, H01M10/66, B60L11/18
【公開號】CN205355204
【申請?zhí)枴緾N201620157397
【發(fā)明人】李清
【申請人】寧德時代新能源科技股份有限公司
【公開日】2016年6月29日
【申請日】2016年3月2日