电池热管理装置、空调系统及车辆制造方法及图纸

本实用新型专利技术属于电池的热管理的技术领域，尤其涉及一种电池热管理装置、空调系统及车辆。该电池热管理装置，包括压缩机、外部换热器、四通阀、电池换热器、第一膨胀阀、第一管路及第二管路，所述第一管路的一端与所述第二接口连接，所述第一管路的另一端与所述电池换热器的一端连接，所述第二管路的一端与所述第四接口连接，所述第二管路的另一端与所述电池换热器的另一端连接，所述外部换热器及第一膨胀阀设置在所述第一管路上，所述第一膨胀阀位于所述外部换热器与所述电池换热器之间。本电池热管理装置，通过控制四通阀实现电池的加热和冷却，使电池处于合理的温度环境，确保电池的使用性能及安全性能，延长了电池的使用寿命。

【技术实现步骤摘要】
电池热管理装置、空调系统及车辆
本技术属于电池的热管理的
，尤其涉及一种电池热管理装置、空调系统及车辆。
技术介绍
电池包作为电动车的动力源扮演着至关重要的角色，而温度则是影响电池包的工作性能、安全性及使用寿命的重要因素。在低温环境下，电池包的可用容量会有较大损失，在高温环境下，电池包存在安全隐患，而高低温的交变冲击则严重影响电池包的使用寿命。因此，需要对电池包进行合理的热管理从而使电池包在合适的温度下工作，以保证电池包的工作性能、安全性及使用寿命。电池包的热管理系统包括电池包冷却系统及电池包加热系统，现有技术中的电池包冷却系统是通过将冷风送入电池组进行冷却，换热形成热风后进入空调系统的蒸发器进行冷却降温，在进行下一个冷却循环；电池包加热系统是通过将热风送入电池组进行加热，换热形成冷风后进入空调系统的外部换热器进行加热升温，再进入下一个加热循环。上述的电池包的热管理系统其换热介质为空气，传热效率低。另外，也可选用单独的空调系统对电池包进行冷却，此时冷却介质虽为液态工质，但是只能实现对电池包的冷却，而不能实现对电池包的加热。且对于已经使用了一体式空调的车辆来说，使用单独的空调系统用于电池包的冷却，增加了热管理成本。
技术实现思路
本技术所要解决的技术问题是：针对现有技术中需要使用单独的空调系统对电池包进行热管理时不能实现对电池包的加热的技术缺陷，提供一种电池热管理装置。为解决上述技术问题，本技术实施例一方面提供一种电池热管理装置，包括压缩机、外部换热器、四通阀、电池换热器、第一膨胀阀、第一管路及第二管路，所述四通阀具有第一接口、第二接口、第三接口及第四接口，所述压缩机的入口与所述第三接口连接，所述压缩机的出口与所述第一接口连接，所述第一管路的一端与所述第二接口连接，所述第一管路的另一端与所述电池换热器的一端连接，所述第二管路的一端与所述第四接口连接，所述第二管路的另一端与所述电池换热器的另一端连接；所述外部换热器及第一膨胀阀设置在所述第一管路上，所述第一膨胀阀位于所述外部换热器与所述电池换热器之间。可选地，所述电池热管理装置还包括连接在所述第三接口与所述压缩机的入口之间的气液分离器。可选地，所述电池热管理装置还包括用于检测所述电池换热器的一端的温度的第一温度传感器及用于检测所述电池换热器的另一端的温度的第二温度传感器。可选地，所述电池换热器为板式换热器。可选地，所述电池热管理装置还包括除霜管路及电磁阀，所述除霜管路的一端连接在所述第一管路的位于所述外部换热器与所述第一膨胀阀之间的位置，所述除霜管路的另一端连接在所述第二管路上，所述电磁阀设置在所述除霜管路上。上述实施例提供的电池热管理装置，当第一接口与第二接口连通时，经压缩机得到的高温高压的过热气态工质经外部换热器换热后形成中温高压的液态工质，中温高压的液态工质经所述第一膨胀阀节流后形成的低温低压的液态工质或气液两相混合工质进入电池换热器参与换热，以带走电池散发的热量，实现电池的冷却。当所述第一接口与所述第四接口连通时，经压缩机得到的高温高压的过热气态工质经所述第二管路进入所述电池换热器参与换热，以供给所述电池热量，实现电池的加热。该电池热管理装置，通过控制四通阀实现电池的加热和冷却，使电池处于合理的使用环境，从而确保电池的使用性能及安全性能，以延长电池的使用寿命。另一方面，本技术另一实施例还提供了一种空调系统，包括内部换热器、第三管路、第四管路、第五管路、第二膨胀阀、第三膨胀阀、第一控制阀、第二控制阀及上述的电池热管理装置，流经所述第一膨胀阀的介质流量可调，所述第一控制阀设置在所述第二管路上；所述第三管路的一端连接在所述第一管路的位于所述第二接口与所述外部换热器之间的位置，所述第三管路的另一端连接在所述第一管路的位于所述电池换热器的一端与所述第一膨胀阀之间的位置，所述第二控制阀设置在所述第三管路上；所述第四管路的一端连接在所述第二管路的位于所述第四接口与所述第一控制阀之间的位置，所述第四管路的另一端连接在所述第二管路的位于所述电池换热器的另一端与所述第一控制阀之间的位置，所述内部换热器及第二膨胀阀设置在所述第四管路上，所述第二膨胀阀位于所述电池换热器的另一端与所述内部换热器之间，流经所述第二膨胀阀的介质流量可调；所述第五管路的一端连接在所述第一管路的位于所述外部换热器与所述第一膨胀阀之间的位置，所述第五管路的另一端连接在所述第四管路的位于所述内部换热器与所述第二膨胀阀之间的位置，所述第三膨胀阀设置在所述第五管路上，流经所述第三膨胀阀的介质流量可调。可选地，所述空调系统还包括除霜管路及电磁阀，所述除霜管路的一端连接在所述第五管路的位于所述外部换热器与所述第三膨胀阀之间，所述除霜管路的另一端连接在所述第二管路的位于所述电池换热器的另一端与所述第一控制阀之间的位置，所述电磁阀设置在所述除霜管路上。可选地，所述第一膨胀阀、第二膨胀阀及第三膨胀阀为电子膨胀阀。可选地，所述电池热管理装置还包括第三控制阀、第四控制阀及第五控制阀，所述第三控制阀设置在所述第一管路的位于所述外部换热器与所述第一膨胀阀之间，所述第四控制阀设置在所述第四管路的位于所述第二膨胀阀与所述内部换热器之间，所述第五控制阀设置在所述第五管路的位于所述内部换热器与所述第三膨胀阀之间。上述实施例提供的电池热管理装置，在车厢空调系统的基础上设置能用于电池加热和电池冷却的管路，在车厢制冷时，通过第一管路及第三管路分别实现电池的冷却和加热，在车厢制热时，通过第二管路及第四管路分别实现电池的加热和冷却。该电池热管理装置不受车厢工作状态的限制，即可实现电池的加热和冷却，使电池处于合理的温度环境，从而确保电池的使用性能及安全性能，以延长电池的使用寿命，同时确保进入所述电池换热器的冷却介质为液体，提高换热效率。该实施例提供的空调系统，不需要在原有空调系统(特别是一体式空调)的基础上额外设立用于电池热管理的空调系统，从而节约了成本，提高了原有空调系统的利用价值。再一方面，本技术再一实施例还提供了一种车辆，包括上述的电池热管理装置。附图说明图1是本技术一实施例提供的电池热管理装置的示意图；图2是本技术一实施例提供的电池热管理装置用于电池制冷的示意图；图3是本技术一实施例提供的电池热管理装置用于电池制热的示意图；图4是本技术另一实施例提供的空调系统的示意图；图5是本技术另一实施例提供的空调系统用于车厢制冷、电池制热的示意图；图6是本技术另一实施例提供的空调系统用于车厢制冷、电池制冷的示意图；图7是本技术另一实施例提供的空调系统用于车厢制热、电池制热的示意图；图8是本技术另一实施例提供的空调系统用于车厢制热、电池制冷的示意图；图9是本技术再一实施例提供的空调系统的示意图。说明书中的附图标记如下：1、压缩机；2、外部换热器；3、四通阀；3a、第一接口；3b、第二接口；3c、第三接口；3d、第四接口；4、电池换热器；5、第一膨胀阀；6、第一管路；7、第二管路；8、气液分离器；9、第一温度传感器；10、第二温度传感器；11、除霜管路；12、电磁阀；13、内部换热器；14、第三管路；15、第四管路；16、第五管路；17、第二膨胀阀；18、第三膨胀阀；19、第本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种电池热管理装置，其特征在于，包括压缩机、外部换热器、四通阀、电池换热器、第一膨胀阀、第一管路及第二管路，所述四通阀具有第一接口、第二接口、第三接口及第四接口，所述压缩机的入口与所述第三接口连接，所述压缩机的出口与所述第一接口连接，所述第一管路的一端与所述第二接口连接，所述第一管路的另一端与所述电池换热器的一端连接，所述第二管路的一端与所述第四接口连接，所述第二管路的另一端与所述电池换热器的另一端连接；所述外部换热器及第一膨胀阀设置在所述第一管路上，所述第一膨胀阀位于所述外部换热器与所述电池换热器之间。

【技术特征摘要】
1.一种电池热管理装置，其特征在于，包括压缩机、外部换热器、四通阀、电池换热器、第一膨胀阀、第一管路及第二管路，所述四通阀具有第一接口、第二接口、第三接口及第四接口，所述压缩机的入口与所述第三接口连接，所述压缩机的出口与所述第一接口连接，所述第一管路的一端与所述第二接口连接，所述第一管路的另一端与所述电池换热器的一端连接，所述第二管路的一端与所述第四接口连接，所述第二管路的另一端与所述电池换热器的另一端连接；所述外部换热器及第一膨胀阀设置在所述第一管路上，所述第一膨胀阀位于所述外部换热器与所述电池换热器之间。2.根据权利要求1所述的电池热管理装置，其特征在于，所述电池热管理装置还包括连接在所述第三接口与所述压缩机的入口之间的气液分离器。3.根据权利要求1所述的电池热管理装置，其特征在于，所述电池热管理装置还包括用于检测所述电池换热器的一端的温度的第一温度传感器及用于检测所述电池换热器的另一端的温度的第二温度传感器。4.根据权利要求1所述的电池热管理装置，其特征在于，所述电池换热器为板式换热器。5.根据权利要求1-4任意一项所述的电池热管理装置，其特征在于，所述电池热管理装置还包括除霜管路及电磁阀，所述除霜管路的一端连接在所述第一管路的位于所述外部换热器与所述第一膨胀阀之间的位置，所述除霜管路的另一端连接在所述第二管路上，所述电磁阀设置在所述除霜管路上。6.一种空调系统，其特征在于，包括内部换热器、第三管路、第四管路、第五管路、第二膨胀阀、第三膨胀阀、第一控制阀、第二控制阀及权利要求1-4任意一项所述的电池热管理装置，流经所述第一膨胀阀的介质流量可调，所述第一控制阀设置在所述第二管路上；所述第三管路的一端连接在所述第一管路的位于所述第二接口与所述外部换热器之间的位...

【专利技术属性】
技术研发人员：代永祥，李东科，陈斌煌，
申请(专利权)人：比亚迪股份有限公司，
类型：新型
国别省市：广东,44