热管理系统及其控制方法、充换电站技术方案

本发明专利技术属于热管理技术领域，具体涉及一种热管理系统及其控制方法、充换电站。为了解决电池在充电过程中产生的能源浪费问题，本发明专利技术提出的热管理系统包括冷却液循环装置，冷却液循环装置包括用于冷却液循环流动的循环管路，热管理系统用于管理设置于所述循环管路中的第一目标主体和第二目标主体的温度，热管理系统还包括：控制单元，其能够获取所述第一目标主体的温度，以及根据第一目标主体的温度控制冷却液循环装置以调整冷却液在循环管路内的流动路径，并因此调整冷却液经过第一目标主体和第二目标主体的顺序。本发明专利技术能够有效地利用第一目标主体或第二目标主体产生的热量，避免了因冷却液的固定流向导致出现的热量浪费、耗电量大等现象。

【技术实现步骤摘要】
热管理系统及其控制方法、充换电站
本专利技术属于热管理
，具体涉及一种热管理系统及其控制方法、充换电站。
技术介绍
随着我国汽车保有量的增多，汽车排放污染已经成为我国城市大气污染的主要来源。作为能源消耗大户和温室气体排放大户的汽车产业，如何满足汽车对石油日益增长的需求？如何为降低二氧化碳排放做出贡献？中国工程院咨询报告《中国石油需求的愿景战网与替代战略研究》给出了明确的答案：“在各种替代石油的方案中，利用电替代方案既实现汽车能源多元化，又能消除汽车对环境的污染。大力发展电动汽车，既保证我国能源安全的战略措施，也是我国汽车工业实现跨越式的发展的重大机遇。”而电动汽车面临的一个重要问题即能量补给问题，为此，充换电站应运而生，充换电站能够为电动汽车的电池集中充电和快速换电。例如，电动汽车抵达充换电站后，充换电站的换电小车可在三分钟内将电池汽车上需要补能的电池更换为充换电站内满电的电池，并将替换下的电池送入充换电站的电池仓进行充电。作为电动汽车的核心部件-锂离子电池(包含电芯和电池管理系统BMS)，其在充电的过程中保持自身的温度在20-30℃的范围内为最佳充电温度。当锂离子电池低于最佳充电温度(20℃)时，容易出现充电析锂或充放电降功率的现象；当锂离子电池温度超过最佳充电温度(30℃)时，锂离子电池的循环寿命会急剧下降，而且还可能会出现热安全问题。因此，如何通过合理、有效、安全的方式控制锂离子电池的充电温度成为这一领域的重要课题之一。目前，锂电池冷却系统主要采用液冷方式，如水冷系统。作为示例，水冷系统元件主要包括压缩机、水泵、电加热、水箱、电池阀、温度传感器、膨胀阀等。当电池温度过高时，水冷开启制冷模式，通过压缩机、水泵、膨胀阀等对电池进行冷却。当电池温度过低时，水冷开启加热模式，通过电加热和水泵对电池进行加热。通过加热和制冷两种模式将电池的温度控制在合理的范围内，从而保证电池的充电速度和电池的寿命。但是，水冷的制冷模式采用的是热泵原理，通常能效比为1:3左右，即产生的制冷量是消耗电能的三倍，而水冷的加热模式是采用电加热的模式，能效比是1:1，即所有的加热量都需靠电能转化。鉴于电池的热容都很大，将电池加热，温度升高，需要很多的热量，所以水冷在处于加热模式时，所需的电能远大于制冷模式。这极大地增加了充换电站的耗电量，降低了充换电站的经济性。另一方面，充换电站主要通过充电模块对动力电池进行充电，而充电模块的散热性能是保证充电模块高效安全工作的前提。目前，国内大多采用空冷的方式对充电模块进行散热，即利用模块上的风机或外置风机，直接从外部环境引入新风至充电模块进行散热。但这样会造成充电模块的安全性、寿命降低，噪音较大，进而限制了充换电站的选址空间。而且当外部环境温度较高时，从外部环境引入的新风已不能满足模块的散热，充电模块必须降额工作，这样极大地影响了整个充换电站的效率和经济性。并且充电模块产生的大量的热能都随冷却空气排放至外部环境，造成了热能的大量浪费。此外，充换电站中的电池和充电模块的热管理是分别进行的，并无统一管理，这大大减小了热管理系统的可控性。基于此，特提出本专利技术。
技术实现思路
为了解决现有技术中的至少一个上述问题：电池在充电过程中产生的能源浪费问题，本专利技术提出了一种热管理系统，包括冷却液循环装置，所述冷却液循环装置包括用于冷却液循环流动的循环管路，所述热管理系统用于管理设置于所述循环管路中的第一目标主体和第二目标主体的温度，所述热管理系统还包括：控制单元，其能够获取所述第一目标主体的温度，以及根据所述第一目标主体的温度控制所述冷却液循环装置以调整冷却液在所述循环管路内的流动路径，并因此调整冷却液经过所述第一目标主体和所述第二目标主体的顺序。在上述热管理系统的优选实施方式中，当所述第一目标主体的温度低于第一预设温度时，所述控制单元控制所述冷却液循环装置以使冷却液在所述循环管路内的流动路径满足：先经过所述第二目标主体所在位置，再经过所述第一目标主体所在位置。在上述热管理系统的优选实施方式中，当所述第一目标主体的温度高于第二预设温度时，所述控制单元控制所述冷却液循环装置以使冷却液在所述循环管路内的流动路径满足：先经过所述第一目标主体所在位置，再经过所述第二目标主体所在位置；其中，所述第二预设温度高于所述第一预设温度。在上述热管理系统的优选实施方式中，所述冷却液循环装置还包括：冷却液生成单元，所述冷却液生成单元用于提供冷却液；设置于所述循环管路中的多个开关阀，所述控制单元通过控制各个开关阀的开关动作，以调整冷却液在所述循环管路中的流动路径。在上述热管理系统的优选实施方式中，所述循环管路包括第一循环路径和第二循环路径，所述开关阀包括第一开关阀、第二开关阀和第三开关阀；其中，冷却液沿所述第一循环路径依次经过冷却液生成单元、第一开关阀、第二目标主体、第一目标主体和第三开关阀；冷却液沿所述第二循环路径依次经过冷却液生成单元、第一开关阀、第一目标主体、第二目标主体和第二开关阀。在上述热管理系统的优选实施方式中，当所述第一目标主体的温度低于第一预设温度时，所述控制单元控制所述第一开关阀和所述第三开关阀开启，所述第二开关阀关闭，以使冷却液沿所述第一循环路径流动。在上述热管理系统的优选实施方式中，当所述第一目标主体的温度高于第二预设温度时，所述控制单元控制所述第一开关阀和所述第二开关阀开启，所述第三开关阀关闭，以使冷却液沿所述第二循环路径流动，其中，所述第二预设温度高于所述第一预设温度。在上述热管理系统的优选实施方式中，所述第一预设温度为20℃，所述第二预设温度为30℃；当所述电池温度介于所述第一预设温度和所述第二预设温度之间时，所述冷却液循环装置处于不工作状态。在上述热管理系统的优选实施方式中，所述第一目标主体是电池，所述第二目标主体是用于为所述电池充电的充电模块，所述热管理系统用于充换电站。本专利技术还提供了一种充换电站，包括：第一目标主体、第二目标主体以及上述中的热管理系统；其中，所述第一目标主体和所述第二目标主体设置于所述热管理系统中的循环管路中，所述热管理系统用于管理所述第一目标主体和所述第二目标主体的温度，第一目标主体是电池，所述第二目标主体是充电模块。本专利技术还提供了一种用于控制热管理系统的方法，所述热管理系统包括冷却液循环装置，所述冷却液循环装置包括用于冷却液循环流动的循环管路，所述热管理系统用于管理设置于所述循环管路中的第一目标主体和第二目标主体的温度，所述方法包括：获取所述第一目标主体的温度；根据所述第一目标主体的温度控制所述冷却液循环装置以调整冷却液在所述循环管路内的流动路径，并因此调整冷却液经过所述第一目标主体和所述第二目标主体的顺序。在上述方法的优选实施方式中，“根据所述第一目标主体的温度控制所述冷却液循环装置以调整冷却液在所述循环管路内的流动路径”的步骤包括：当所述第一目标主体的温度低于第一预设温度时，控制所述冷却液循环装置以使冷却液在所述循环管路内的流动路径满足：先经过所述第二目标主体所在位置，再经过所述第一目标主体所在位置。在上述方法的优选实施方式中，“根据所述第一目标主体的温度控制所述冷却液循环装置以调整冷却液在所述循环管路内的流动路径”的步骤还包括：当所述第一目标主体的温度高于第二预设本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种热管理系统，其特征在于，包括冷却液循环装置，所述冷却液循环装置包括用于冷却液循环流动的循环管路，所述热管理系统用于管理设置于所述循环管路中的第一目标主体和第二目标主体的温度，所述热管理系统还包括：控制单元，其能够获取所述第一目标主体的温度，以及根据所述第一目标主体的温度控制所述冷却液循环装置以调整冷却液在所述循环管路内的流动路径，并因此调整冷却液经过所述第一目标主体和所述第二目标主体的顺序。

【技术特征摘要】
1.一种热管理系统，其特征在于，包括冷却液循环装置，所述冷却液循环装置包括用于冷却液循环流动的循环管路，所述热管理系统用于管理设置于所述循环管路中的第一目标主体和第二目标主体的温度，所述热管理系统还包括：控制单元，其能够获取所述第一目标主体的温度，以及根据所述第一目标主体的温度控制所述冷却液循环装置以调整冷却液在所述循环管路内的流动路径，并因此调整冷却液经过所述第一目标主体和所述第二目标主体的顺序。2.根据权利要求1所述的热管理系统，其特征在于，当所述第一目标主体的温度低于第一预设温度时，所述控制单元控制所述冷却液循环装置以使冷却液在所述循环管路内的流动路径满足：先经过所述第二目标主体所在位置，再经过所述第一目标主体所在位置。3.根据权利要求2所述的热管理系统，其特征在于，当所述第一目标主体的温度高于第二预设温度时，所述控制单元控制所述冷却液循环装置以使冷却液在所述循环管路内的流动路径满足：先经过所述第一目标主体所在位置，再经过所述第二目标主体所在位置；其中，所述第二预设温度高于所述第一预设温度。4.根据权利要求1所述的热管理系统，其特征在于，所述冷却液循环装置还包括：冷却液生成单元，所述冷却液生成单元用于提供冷却液；设置于所述循环管路中的多个开关阀，所述控制单元通过控制各个开关阀的开关动作，以调整冷却液在所述循环管路中的流动路径。5.根据权利要求4所述的热管理系统，其特征在于，所述循环管路包括第一循环路径和第二循环路径，所述开关阀包括第一开关阀、第二开关阀和第三开关阀；其中...

【专利技术属性】
技术研发人员：武明岩，戚文刚，赵志凌，
申请(专利权)人：蔚来汽车有限公司，
类型：发明
国别省市：中国香港,81