一种电动车动力电池包冷却与加热系统技术方案

本实用新型专利技术提供了一种电动车动力电池包冷却与加热系统，系统包括电池包、散热器、加热器、电磁阀一、电磁阀二、电动水泵、电动风扇、补水箱、温度传感器、冷却液管路以及控制装置。整个系统由两路冷却液循环回路组成，其中电池包、电动水泵、电磁阀一、散热器和相关管路可形成一个冷却循环，电池包、电动水泵、电磁阀二、加热器和相关管路也可形成一个加热循环。通过传感器监测电池包出水口处的温度，控制电磁阀一和电磁阀二的通断以及电动水泵、加热器、电动风扇的工作状态，实现动力电池包的冷却或加热，可以使动力电池包处在一个较佳工作温度范围内或尽量接近最佳工作温度范围，提高电池性能和延长电池寿命。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种电动车电池包领域，特别涉及电动车电池包的冷却与加热系统。
技术介绍
随着能源和环境问题越来越被重视，而电动车相对传统汽车在环保和节能方面有明显优势，同时政府对电动车的大力支持，如今各大汽车厂家都在进行电动汽车研发。电池包作为电动车的一个重要部件，其性能受温度有很大影响，电池的温度高使得电池的活性增加，能量能得到更加有效的发挥，包括电池的充放电平台、效率、可用容量等，但是电池长时间工作在高温环境下电池的寿命会明显的缩短；电池的温度低的时候电池的活性明显降低，电池的内阻、极化电压增加，实际可用容量减少，电池的放电能力下降，放电平台低、电池更加容易达到放电截至电压，表现为电池的可用容量减小，电池的能量利用效率下降。一般电动车电池，如锂电池其较佳放电温度在15℃到30℃之间。因此为电池提供一套有效的冷却和加热系统，从而将电池控制在一个较佳的工作温度范围特别重要。
技术实现思路
本技术提供一种电池包的冷却与加热系统，可以让电池包工作时处在一个较佳温度范围内或尽量接近最佳工作温度范围。此电池包冷却与加热系统和方法主要组成部件包括：电池包、散热器、加热器、电磁阀一、电磁阀二、电动水泵、补水箱、温度传感器、冷却液管路、控制装置等。电池包与电动水泵进水口连通，电动水泵出水口分别和电磁阀一和电磁阀二连通，电磁阀一再和散热器进水口连通，电磁阀二与加热器进水口连通，散热器、加热器的出水口和电池包连通，上述各部件之间的连通由冷却液管路实现；电池包、电动水泵、电磁阀一、散热器以及冷却液管路可形成一个冷却循环，电池包、电动水泵、电磁阀二、加热器以及冷却液管路也可形成一个加热循环；控制装置与电磁阀一、电磁阀二、电动水泵、加热器电连接。进一步地，在散热器正后方或正前方设置有电动风扇，电动风扇可以加强散热器的散热，电动风扇与控制装置电连接。进一步地，加热器可以是PTC加热器或燃油加热器等。进一步地，电池包与电动水泵之间的冷却液回路中设置有温度传感器，可将监测到的冷却液温度信号传输给控制装置。进一步地，在电池包进水或出水附近的加热和冷却循环均会流经的管路上并联有一补水箱，补水箱可以为冷却液提供热胀冷缩的空间。进一步地，控制装置可以根据温度传感器的温度信号，控制电磁阀一和二的通断，以及电动水泵、加热器、电动风扇的工作状态，实现冷却液的冷却与加热。控制装置还可调节电动水泵和电动风扇的转速，实现电动水泵流量或电动风扇风量的调节。此电池包冷却与加热系统具体控制方法如下：a)当温度传感器监测到冷却液温度低于设定值二时，通过相应控制装置使电磁阀二连通并且电磁阀一断开，即冷却循环回路断开、加热循环回路连通，此时电动水泵、加热器工作，由加热器为电池包加热。b)当温度传感器监测到冷却液温度处于设定值二和设定值四之间时（此温度范围包含设定值二，也包含设定值四），通过控制装置使电磁阀一和电磁阀二均断开，即冷却循环回路和加热循环回路都是断开的，此时电动水泵、加热器也都不工作。c)当温度传感器监测到冷却液温度高于设定值四时，通过相应控制装置使电磁阀一连通，并且电磁阀二断开，即冷却循环回路连通，加热循环回路断开，此时电动水泵工作，加热器不工作，通过散热器为冷却液冷却，同时电动风扇也工作，其中电动水泵工作后会根据冷却液温度的高低由控制装置调节其流量，当冷却液温度越高时，电动水泵转速越高、流量越大，同样电动风扇工作后也会根据冷却液温度高低由控制装置调节其转速，当冷却液温度越高时，电动风扇转速越高，散热器散热量就越大。为了防止电动水泵、加热器、电动风扇在工作与不工作状态中频繁切换，车辆行驶过程中，冷却液温度到达设定值四，电动水泵和电动风扇开始工作后，当冷却液温度降到设定值三时，电动水泵和电动风扇才会停止工作；当加热器加热冷却液到达设定值二停止工作后，只有当冷却液温度降低到设定值一时，加热器才会再次工作，这些也都由控制装置来实现。上述设定值一、设定值二、设定值三和设定值四的大小关系为：设定值一＜设定值二＜设定值三＜设定值四，其中一般情况下，设定值二比设定值一高5℃，设定值四比设定值三高5℃。通过上述系统使动力电池包处在一个较佳工作温度范围内或尽量接近最佳工作温度范围，从而提高电池性能和延长电池寿命。附图说明图1为电动车动力电池包冷却与加热系统的结构示意图。图中1、散热器；2、电池包；3、温度传感器；4、电动水泵；5、电磁阀一；6、电磁阀二；7、加热器；8、补水箱；9、电动风扇；10、控制装置；11冷却液管路。具体实施方式以下结合附图对本技术的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本技术，并非用于限定本技术的范围。如图1所示，电动车动力电池包冷却与加热系统包括电池包2、散热器1、加热器7、电磁阀一5、电磁阀二6、电动水泵4、补水箱8、温度传感器3、电动风扇9、控制装置10、冷却液管路11。整个系统有两路冷却介质循环回路，其中电池包2、电动水泵4、电磁阀一5、散热器1、冷却液管路11可形成一个冷却循环，电池包2、电动水泵4、电磁阀二6、加热器7、冷却液管路11也可形成一个加热循环。电动风扇9可以在散热器散热量需求较大时开始工作，加强散热器的散热效果。温度传感器位于电池包2与电动水泵4之间的冷却液回路中。通过温度传感器3监测电池包2的出水温度，控制装置10控制电磁阀一5和电磁阀二6的通断，以及电动水泵4、加热器7、电动风扇9的工作状态，实现动力电池包2的冷却或加热。另外控制装置10还可控制电动水泵4和电动风扇9的转速，实现电动水泵4流量或电动风扇9风量的调节。同时系统中有一补水箱8，可以为冷却液提供热胀冷缩的空间。散热器1通过流经它的空气带走冷却液的热量。本实例中加热器7为PTC加热器，此电池包的较佳工作温度范围为20℃到30℃之间。当温度传感器3监测到冷却液温度低于20℃时，通过相应控制装置10使电磁阀二6连通并且电磁阀一5断开，即冷却循环回路断开、加热循环回路连通，同时电动水泵4、加热器7工作，由加热器7为电池包2加热；当温度传感器3监测到冷却液温度处于20℃和30℃之间时（此温度范围包含20℃，也包含30℃），通过控制装置10使电磁阀一5和电磁阀二6均断开，即冷却循环回路和加热循环回路都是断开的，同时电动水泵4、加热器7都不工作。当温度传感器3监测到冷却液温度高于30℃时，通过相应控制装置10使电磁阀一5连通，并且电磁阀二6断开，即冷却循环回路连通，加热循环回路断开，此时电动水泵4工作，加热器7不工作，通过散热器1为冷却液冷却，同时电动风扇9也工作，其中电动水泵工作后可根据冷却液温度的高低由控制装置10调节其流量，当冷却液温度越高时，电动水泵4转速越高、流量越大，同样电动风扇9工作后也可根据冷却液温度高低由控制装置10调节其转速，当冷却液温度越高时，电动风扇9转速越高，散热器1散热量就越大。当环境温度高于30℃时，此系统也可对电池包进行一定程度的冷却，使电池包温度尽量接近最佳工作温度范围。为了防止电动水泵4、加热器7、电动风扇9在工作与不工作状态中频繁切换，车辆行驶过程中，冷却液温度到达30℃，电动水泵4和电动风扇9开始工作后，当冷却液温度降到25℃时，电动水泵4和电动风扇9才会停止工作；当加热器7加热冷却液到达20℃停止工本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种电动车动力电池包冷却与加热系统，包括电池包（2）、电动水泵（4）、电磁阀一（5）、散热器（1）、电磁阀二（6）、加热器（7）以及冷却液管路（11），其特征在于：所述电池包（2）与所述电动水泵（4）进水口连通，所述电动水泵（4）出水口分别与所述电磁阀一（5）和电磁阀二（6）连通，所述电磁阀一（5）再和散热器（1）进水口连通，所述电磁阀二（6）与加热器（7）进水口连通，所述散热器（1）和加热器（7）的出水口与电池包（2）连通，上述各部件之间的连通由冷却液管路（11）实现；其中电池包（2）、电动水泵（4）、电磁阀一（5）、散热器（1）以及冷却液管路（11）可形成一个冷却循环，电池包（2）、电动水泵（4）、电磁阀二（6）、加热器（7）以及冷却液管路（11）可形成一个加热循环；所述系统还包括一个控制装置（10），所述控制装置（10）与电磁阀一（5）、电磁阀二（6）、电动水泵（4）、加热器（7）电连接。

【技术特征摘要】
1.一种电动车动力电池包冷却与加热系统，包括电池包（2）、电动水泵（4）、电磁阀一（5）、散热器（1）、电磁阀二（6）、加热器（7）以及冷却液管路（11），其特征在于：所述电池包（2）与所述电动水泵（4）进水口连通，所述电动水泵（4）出水口分别与所述电磁阀一（5）和电磁阀二（6）连通，所述电磁阀一（5）再和散热器（1）进水口连通，所述电磁阀二（6）与加热器（7）进水口连通，所述散热器（1）和加热器（7）的出水口与电池包（2）连通，上述各部件之间的连通由冷却液管路（11）实现；其中电池包（2）、电动水泵（4）、电磁阀一（5）、散热器（1）以及冷却液管路（11）可形成一个冷却循环，电池包（2）、电动水泵（4）、电磁阀二（6）、加热器（7）以及冷却液管路（11）可形成一个加热循环；所述系统还包括一个控制装置（10），所述控制装置（10）与电磁阀一（5）、电磁阀二（6）、电动水泵（4）、加热器（7）电连接。2.根据权利要求1所述的一种电动车动力电池包冷却与加热系统，其特征在于：在散热器（...

【专利技术属性】
技术研发人员：高强，陈新黎，朱恒，
申请(专利权)人：欧孚迪汽车设计武汉有限公司，
类型：新型
国别省市：湖北;42