電池包熱管理系統(tǒng)的制作方法
【專利說(shuō)明】
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型有關(guān)一種電池包熱管理系統(tǒng)，尤其是指一種動(dòng)力電池包熱管理系統(tǒng)?！尽颈尘凹夹g(shù)】】
[0002]目前，電動(dòng)汽車(chē)的發(fā)展越來(lái)越被關(guān)注，而作為電動(dòng)汽車(chē)電力源的鋰離子電池工作溫度一般在20?40度范圍內(nèi)時(shí)，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(huì)通過(guò)溫度控制系統(tǒng)來(lái)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(gè)循環(huán)回路中串聯(lián)電加熱器以及冷卻機(jī)組的方式，通過(guò)控制電加熱器以及冷卻機(jī)組的開(kāi)閉狀態(tài)來(lái)對(duì)循環(huán)回路內(nèi)的工作介質(zhì)進(jìn)行加熱或冷卻，以實(shí)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(huì)降低電動(dòng)汽車(chē)的行駛里程，特別是在寒冷的環(huán)境下尤為明顯。
【【實(shí)用新型內(nèi)容】】
[0005]本實(shí)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(dòng)汽車(chē)的續(xù)航里程。
[0006]本實(shí)用新型的目的通過(guò)以下技術(shù)方案來(lái)實(shí)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(jìn)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(jìn)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(jìn)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(dú)立冷卻機(jī)組，所述冷卻支路上設(shè)置有用于與所述獨(dú)立冷卻機(jī)組進(jìn)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(guò)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(shí)用新型具有如下有益效果:
[0019]本實(shí)用新型所提供的電池包熱管理系統(tǒng)利用電動(dòng)車(chē)上的其它高溫設(shè)備的冷卻液的余熱對(duì)電池包進(jìn)行加熱，從而避免了加熱過(guò)程消耗電池包自身電力，導(dǎo)致電動(dòng)汽車(chē)?yán)m(xù)航里程下降的問(wèn)題。同時(shí)能夠進(jìn)一步降低這些高溫設(shè)備的冷卻液的溫度，從而提高了對(duì)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(chē)的工況環(huán)境，從而提高了電動(dòng)汽車(chē)的綜合性能。
【【附圖說(shuō)明】】
[0020]圖1是本實(shí)用新型電池包熱管理系統(tǒng)的原理框圖。
【【具體實(shí)施方式】】
[0021]以下，將結(jié)合圖1介紹本實(shí)用新型電池包熱管理系統(tǒng)的【具體實(shí)施方式】。
[0022]如圖1所示，本實(shí)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(shí)還包括傳感器、控制系統(tǒng)等部件。實(shí)用新型的重點(diǎn)在于管路結(jié)構(gòu)的改進(jìn)，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(shí)施例主要針對(duì)加熱支路10、冷卻支路20以及電池包管路30進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)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(jìn)行連接時(shí)，要保證加熱支路10與冷卻支路20并聯(lián)設(shè)置并能夠進(jìn)行切換，也就是二者均能夠單獨(dú)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(jìn)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(jìn)行冷卻降溫。
[0023]在切換方式上，可以單獨(dú)在每條支路的兩端設(shè)置閥門(mén)，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(guò)三通閥50連接在一起，以簡(jiǎn)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(diǎn)。
[0024]在本實(shí)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(dòng)汽車(chē)的發(fā)動(dòng)機(jī))的冷卻液管60吸收熱量的第一換熱器100。以電動(dòng)汽車(chē)的發(fā)動(dòng)機(jī)為例，在車(chē)輛行進(jìn)時(shí)，發(fā)動(dòng)機(jī)自身由于高速運(yùn)轉(zhuǎn)，在產(chǎn)生動(dòng)能的同時(shí)也會(huì)產(chǎn)生大量的熱量。而熱量的堆積會(huì)對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)自身以及電動(dòng)汽車(chē)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(guò)冷卻液進(jìn)行冷卻降溫。冷卻液在吸收了發(fā)動(dòng)機(jī)的熱量后溫度會(huì)很高，而在相關(guān)技術(shù)中這部分熱量不會(huì)被利用，只能通過(guò)電動(dòng)汽車(chē)的冷卻系統(tǒng)降溫散熱，之后再次循環(huán)利用。
[0025]而在本實(shí)施例中，由于設(shè)置了第一換熱器100，可以通過(guò)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(guò)程便無(wú)需再消耗電池包40自身的電力，因此不會(huì)影響電動(dòng)汽車(chē)的續(xù)航里程。同時(shí)，冷卻液在與第一換熱器100進(jìn)行熱量交換后熱量會(huì)減少，之后再通過(guò)電動(dòng)汽車(chē)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(jìn)一步降低了冷卻液的溫度，從而能夠提高冷卻液對(duì)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(chē)的工況環(huán)境，從而提高了電動(dòng)汽車(chē)的綜合性能。
[0026]需要注意的是，由于電動(dòng)汽車(chē)在行進(jìn)過(guò)程中冷卻液始終會(huì)處于工作狀態(tài)，第一換熱器100也會(huì)始終與其進(jìn)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(gè)循環(huán)回路內(nèi)的工作介質(zhì)會(huì)被一直加熱。這種情況對(duì)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(shí)施例采用將加熱支路10與冷卻支路20并聯(lián)的方式，通過(guò)對(duì)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(duì)處于循環(huán)狀態(tài)的工作介質(zhì)進(jìn)行加熱。
[0027]如圖1所示，在本實(shí)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(jìn)行熱量交換。當(dāng)車(chē)輛尚未啟動(dòng)時(shí)，電動(dòng)汽車(chē)的高溫設(shè)備此時(shí)尚未工作，因此無(wú)法提供熱量。此時(shí)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(guò)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(jìn)而對(duì)電池包40進(jìn)行加熱?；蛘咭部梢栽诩訜嶂?0上再設(shè)置一個(gè)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(gè)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(dòng)電加熱器102，而不影響電池包40的充電進(jìn)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(shí)，第一換熱器100與電加熱器102可以單獨(dú)切換使用，也可以同時(shí)使用。
[0029]在本實(shí)施例中，冷卻支路20可以采用電動(dòng)汽車(chē)的冷卻機(jī)組進(jìn)行冷卻，但由于電動(dòng)汽車(chē)的冷卻機(jī)組還要為空調(diào)或電動(dòng)汽車(chē)的其它部件進(jìn)行冷卻，因此當(dāng)發(fā)熱量較大或環(huán)境溫度較高時(shí)冷卻機(jī)組會(huì)出現(xiàn)一拖二的問(wèn)題，很容易造成冷卻效果下降。同時(shí)還會(huì)造成冷卻機(jī)組的壓縮機(jī)選型困難和集成困難等問(wèn)題。
[0030]因此，本實(shí)施例中推薦采用下列方式進(jìn)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(guò)風(fēng)扇驅(qū)動(dòng)而將散熱器200表面的熱量帶走。水冷方式則可以通過(guò)將散熱器200浸入到水箱內(nèi)部，而水箱可以通過(guò)外界充注冷水或加入冰塊方式，進(jìn)行快速輔助電池包40冷卻。第二種方式是加裝獨(dú)立冷卻機(jī)組80，同時(shí)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(dú)立冷卻機(jī)組80進(jìn)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(dú)使用，也可以同時(shí)使用。當(dāng)同時(shí)使用時(shí)，優(yōu)選采用串聯(lián)的方式進(jìn)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(jí)冷卻，以提高冷卻效果。
[0031 ]本實(shí)施例中的電池包熱管理系統(tǒng)避免了加熱過(guò)程消耗電池包40自身電力，導(dǎo)致電動(dòng)汽車(chē)?yán)m(xù)航里程下降的問(wèn)題。同時(shí)提高能源的綜合利用效率，并改善了整車(chē)的工況環(huán)境，從而提高了電動(dòng)汽車(chē)的綜合性能。
[0032]以上所述僅為本實(shí)用新型的部分實(shí)施方式，不是全部的實(shí)施方式，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員通過(guò)閱讀本實(shí)用新型說(shuō)明書(shū)而對(duì)本實(shí)用新型技術(shù)方案采取的任何等效的變化，均為本實(shí)用新型的權(quán)利要求所涵蓋。
【主權(quán)項(xiàng)】
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(jìn)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(jìn)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(jìn)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(xiàng)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(xiàng)所述的電池包熱管理系統(tǒng)，其特征在于:還包括獨(dú)立冷卻機(jī)組，所述冷卻支路上設(shè)置有用于與所述獨(dú)立冷卻機(jī)組進(jìn)行熱交換的第二換熱器。9.如權(quán)利要求1至6任一項(xiàng)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(guò)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(shí)用新型有關(guān)一種電池包熱管理系統(tǒng)，尤其是指一種動(dòng)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(jìn)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(shí)用新型所提供的電池包熱管理系統(tǒng)利用電動(dòng)車(chē)上的其它高溫設(shè)備的冷卻液的余熱對(duì)電池包進(jìn)行加熱，從而避免了加熱過(guò)程消耗電池包自身電力，導(dǎo)致電動(dòng)汽車(chē)?yán)m(xù)航里程下降的問(wèn)題。同時(shí)能夠進(jìn)一步降低這些高溫設(shè)備的冷卻液的溫度，從而提高了對(duì)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(chē)的工況環(huán)境，從而提高了電動(dòng)汽車(chē)的綜合性能。
【IPC分類】H01M10/663, H01M10/613, H01M10/615, H01M10/625, H01M10/66, B60L11/18
【公開(kāi)號(hào)】CN205355204
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201620157397
【發(fā)明人】李清
【申請(qǐng)人】寧德時(shí)代新能源科技股份有限公司
【公開(kāi)日】2016年6月29日
【申請(qǐng)日】2016年3月2日