一种电动汽车电池热管理系统及其控制方法技术方案

本发明专利技术揭示了一种电动汽车电池热管理系统，其包括:冷凝器、风扇、蒸发器、压缩机、电磁阀A、三通A、三通B、暖风芯体、三通C、蓄水壶、电磁阀B、chiller、水泵、三通D、PTC、三通阀、电池包、BMS、AC/面板、VCU。本发明专利技术的优点在于电池液冷、乘员舱制冷共用一台压缩机，电池加热、乘员舱加热共用一台水加热PTC，水路循环共用一台水泵，结构简单，成本低，便于整车布置。

An electric vehicle battery thermal management system and its control method

The invention discloses an electric vehicle battery thermal management system, which includes: condenser, fan, evaporator, compressor, solenoid valve a, three-way a, three-way B, warm air core, three-way C, water storage pot, solenoid valve B, chiller, water pump, three-way D, PTC, three-way valve, battery pack, BMS, AC / panel, VCU. The invention has the advantages that the battery liquid cooling and the passenger compartment cooling share a compressor, the battery heating and the passenger compartment heating share a water heating PTC, the water circulation share a water pump, the structure is simple, the cost is low, and the vehicle layout is convenient.

【技术实现步骤摘要】
一种电动汽车电池热管理系统及其控制方法
本专利技术涉及电动汽车领域，具体涉及一种电动汽车电池热管理系统。
技术介绍
动力电池组作为电动汽车中的主要储能原件，是电动汽车的关键部件，直接影响到电动汽车的性能。受我国各地区不同季节的温度条件影响，当电池单体温度低于0℃时对锂电池充电会有电池隔膜刺穿的风险，发生短路；电池组温度过低对电池放电功率和容量也会受到影响，导致整车性能降低；另外电池组温度过高也会影响到电池循环寿命，因此需要对电池组热管理系统进行开发。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是实现一种电动汽车电池热管理系统，本系统电池冷却循环、电池加热循环与空调系统共用一套制冷、加热装置，结构简单，成本低，便于整车布置。为了实现上述目的，本专利技术采用的技术方案为：一种电动汽车电池热管理系统，冷凝器通过冷却循环管路与三通A输入端连接，所述三通A其中一个输出端通过冷却循环管路与蒸发器连接，所述三通A与蒸发器之间的冷却循环管路上安装有电磁阀A，所述三通A另一个输出端通过冷却循环管路与chiller连接，所述三通A与chiller之间的冷却循环管路上安装有电磁阀B，所述蒸发器通过冷却循管路与三通B的其中一个输入端连接，所述chiller通过冷却循管路与三通B的另一个输入端连接，所述三通B的输出端与压缩机连接，所述压缩机通过冷却循管路与冷凝器连接，暖风芯体通过水管与三通C其中一个输入端连接，所述三通C的另一个输入端通过水管与蓄水壶连接，所述三通C的输出端通过水管与三通D的其中一个输入端连接，所述三通D的输出端通过水管与水泵连接，所述水泵通过水管与chiller连接，所述chiller通过水管与PTC连接，所述PTC通过水管与三通阀的输入端连接，所述三通阀的其中一个输出端通过水管与暖风芯体连接，所述三通阀的另一个输出端通过水管与电池包水冷管路连接，电池包水冷管路通过水管与三通D的另一个输入端连接。CAN总线连接AC/面板，所述AC/面板经信号线连接电磁阀A和电磁阀B，所述总线连接VCU，所述VCU经信号线连接风扇、三通阀和水泵，所述风扇固定在冷凝器旁，所述CAN总线与压缩机、BMS、PTC连接。基于所述电动汽车电池热管理系统的控制方法，包括电池加热控制方法：BMS实时上报电池温度信息，当VUC采集到BMS上报的电池温度符合电池加热策略阈值后，VCU将三通阀切换至电池循环水路，之后开启水泵，水泵开启后VCU根据热管理策略发出PTC工作指令，PTC加热；PTC加热至电池停止加热阈值后，VCU停止发送PTC工作指令，PTC停止加热，PTC停止加热后VCU关闭水泵，电池加热工况完成，此时冷却液流向是:冷却液通过水泵流向chille，此时压缩机不制冷，chille不对冷却液进行换热，冷却液经过PTC加热后流向三通阀，VCU控制三通阀切换至电池冷却循环管路，冷却液流经三通阀后进入电池包为电池包加热。还包括电池液冷却控制方法：BMS实时上报电池温度信息，VCU采集到BMS上报的电池温度符合电池液冷策略阈值后，VCU将三通阀切换至电池循环水路，之后开启水泵，VCU请求AC/面板开启压缩机，AC/面板控制电磁阀A关闭，AC/面板控制电磁阀B打开，冷媒通过冷却循环管路连接至chiller，chiller对冷却液进行换热，冷却液冷却后通过水泵打入电池包对电池包进行冷却；电池冷却至停止液冷阈值后，VCU给AC/面板发出关闭压缩机请求，压缩机关闭，VCU关闭水泵循环，电池液冷工况完成，此时冷却液流向是:冷却液通过水泵流向chille，chille对冷却液进行换热后经过PTC流向三通阀，此时PTC不加热，VCU控制三通阀切换至电池冷却循环管路，冷却液流经三通阀后进入电池包为电池包降温，此时压缩机冷却媒介走向是:冷媒通过压缩机流向冷凝器，冷媒通过冷凝器后经过电磁阀B流向chiller，冷媒对chiller进行换热后经过三通C流入压缩机。还包括乘员舱制冷、电池冷却混合控制方法：AC/空调面板发出乘员舱制冷需求，BMS上报电池温度信息，VCU采集到BMS上报的电池温度信息有冷却需求，AC/面板控制电磁阀B开闭，AC面板控制电磁阀A打开，AC/面板控制压缩机工作，此时压缩机冷却管路走向是冷媒通过压缩机流向冷凝器，冷媒通过冷凝器后经过电磁阀A流向蒸发器，冷媒通过冷凝器后经过电磁阀B流向chille，冷媒对蒸发器进行换热后经过三通C流入压缩机，冷媒对chiller进行换热后经过三通C流入压缩机。本专利技术的优点在于电池液冷、乘员舱制冷共用一台压缩机，电池加热、乘员舱加热共用一台水加热PTC，水路循环共用一台水泵，结构简单，成本低，便于整车布置。附图说明下面对本专利技术说明书中每幅附图表达的内容及图中的标记作简要说明：图1为电动汽车电池热管理系统原理图；图2为电动汽车电池热管理系统CAN网络拓扑图；上述图中的标记均为：1、三通A；2、三通B；3、三通C；4、三通D；5、三通阀；6、电磁阀A；7、电磁阀B。具体实施方式下面对照附图，通过对实施例的描述，本专利技术的具体实施方式如所涉及的各构件的形状、构造、各部分之间的相互位置及连接关系、各部分的作用及工作原理、制造工艺及操作使用方法等，作进一步详细的说明，以帮助本领域技术人员对本专利技术的专利技术构思、技术方案有更完整、准确和深入的理解。电动汽车电池热管理系统包括:冷凝器、风扇、蒸发器、压缩机、电磁阀A6、三通A1、三通B2、暖风芯体、三通C3、蓄水壶、电磁阀B7、chiller、水泵、三通D4、PTC、三通阀5、电池包、BMS、AC/面板、VCU。本专利技术对比现有技术具有以下优点；具有5种工作工况：1、电池液冷，2、电池加热，3、乘员舱采暖，4、乘员舱制冷，5、电池均温。如图1所示，压缩机制冷循环：冷凝器通过冷却循管路与三通A1连接；三通A1通过冷却循环管路与蒸发器连接，三通A1与蒸发器冷却循环管路中安装有电磁阀A6；三通A1通过冷却循环管路与chiller连接，三通A1与chiller冷却循环管路中安装有电磁阀B7；蒸发器通过冷却循管路与三通B2连接；chiller通过冷却循管路与三通B2连接；三通B2通过冷却循管路与压缩机连接；压缩机通过冷却循管路与冷凝器连接；水路循环：暖风芯体通过水管与三通C3连接；三通C3通过水管与蓄水壶连接；三通C3通过水管与三通D4连接；三通D4通过水管与水泵连接；水泵通过水管与chiller连接；chiller通过水管与PTC连接，PTC通过水管与三通阀5连接；三通阀5通过水管与暖风芯体连接；三通阀5通过水管与电池包连接；电池包通过水管与三通D4连接；电池加热工况：BMS上报电池温度信息，VUC采集到BMS上报的电池温度符合电池加热策略阈值后，VCU将三通阀5切换至电池循环水路，之后开启水泵，水泵开启后VCU根据热管理策略发出PTC工作指令，PTC加热；PTC加热至电池停止加热阈值后，VCU停止发送PTC工作指令，PTC停止加热，PTC停止加本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种电动汽车电池热管理系统，其特征在于：冷凝器通过冷却循环管路与三通A输入端连接，所述三通A其中一个输出端通过冷却循环管路与蒸发器连接，所述三通A与蒸发器之间的冷却循环管路上安装有电磁阀A，所述三通A另一个输出端通过冷却循环管路与chiller连接，所述三通A与chiller之间的冷却循环管路上安装有电磁阀B，所述蒸发器通过冷却循管路与三通B的其中一个输入端连接，所述chiller通过冷却循管路与三通B的另一个输入端连接，所述三通B的输出端与压缩机连接，所述压缩机通过冷却循管路与冷凝器连接，暖风芯体通过水管与三通C其中一个输入端连接，所述三通C的另一个输入端通过水管与蓄水壶连接，所述三通C的输出端通过水管与三通D的其中一个输入端连接，所述三通D的输出端通过水管与水泵连接，所述水泵通过水管与chiller连接，所述chiller通过水管与PTC连接，所述PTC通过水管与三通阀的输入端连接，所述三通阀的其中一个输出端通过水管与暖风芯体连接，所述三通阀的另一个输出端通过水管与电池包水冷管路连接，电池包水冷管路通过水管与三通D的另一个输入端连接。/n

【技术特征摘要】
1.一种电动汽车电池热管理系统，其特征在于：冷凝器通过冷却循环管路与三通A输入端连接，所述三通A其中一个输出端通过冷却循环管路与蒸发器连接，所述三通A与蒸发器之间的冷却循环管路上安装有电磁阀A，所述三通A另一个输出端通过冷却循环管路与chiller连接，所述三通A与chiller之间的冷却循环管路上安装有电磁阀B，所述蒸发器通过冷却循管路与三通B的其中一个输入端连接，所述chiller通过冷却循管路与三通B的另一个输入端连接，所述三通B的输出端与压缩机连接，所述压缩机通过冷却循管路与冷凝器连接，暖风芯体通过水管与三通C其中一个输入端连接，所述三通C的另一个输入端通过水管与蓄水壶连接，所述三通C的输出端通过水管与三通D的其中一个输入端连接，所述三通D的输出端通过水管与水泵连接，所述水泵通过水管与chiller连接，所述chiller通过水管与PTC连接，所述PTC通过水管与三通阀的输入端连接，所述三通阀的其中一个输出端通过水管与暖风芯体连接，所述三通阀的另一个输出端通过水管与电池包水冷管路连接，电池包水冷管路通过水管与三通D的另一个输入端连接。


2.根据权利要求1所述的电动汽车电池热管理系统，其特征在于：CAN总线连接AC/面板，所述AC/面板经信号线连接电磁阀A和电磁阀B，所述总线连接VCU，所述VCU经信号线连接风扇、三通阀和水泵，所述风扇固定在冷凝器旁，所述CAN总线与压缩机、BMS、PTC连接。


3.基于权利要求1或2所述电动汽车电池热管理系统的控制方法，其特征在于，包括电池加热控制方法：
BMS实时上报电池温度信息，当VUC采集到BMS上报的电池温度符合电池加热策略阈值后，VCU将三通阀切换至电池循环水路，之后开启水泵，水泵开启后VCU根据热管理策略发出PTC工作指令，PTC加热；
PTC加热至电池停止加热阈值后，VCU停止发送PTC工作指令，PTC停止加热，PTC停止加热后VCU关闭水泵，电池加...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴建中，吴潇，刘冰，杨云，朱琛琦，任国清，徐小稳，徐桂金，江少华，罗建栋，
申请(专利权)人：大乘汽车集团有限公司，江苏金坛大迈汽车工程研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32