带有复合射喷装置的电动汽车热安全管理系统及方法制造方法及图纸

本申请提供一种带有复合射喷装置的电动汽车热安全管理系统和方法。从提高能换热效率和结构轻量的角度，本申请提供的带有复合射喷装置的电动汽车热安全管理系统，包括分别设置于乘员舱、电池舱和动力舱的各种实现温度调节的结构器件。本申请中所述带有复合射喷装置的电动汽车热安全管理系统具有合理的结构设置，使得冷却效率提升3至4倍，成本可减小30％，重量可降低75％，达到了结构轻量提升、安全性、舒适性与可靠性均有所改善的目的。

Thermal safety management system and method of electric vehicle with compound injection device

【技术实现步骤摘要】
带有复合射喷装置的电动汽车热安全管理系统及方法
本申请涉及电池热安全防控
，尤其涉及一种带有复合射喷装置的电动汽车热安全管理系统及方法。
技术介绍
目前，电动汽车续航里程与安全问题受到人们广泛关注。其中，车载空调夏季运行、冬季采暖和动力电池低温预热、高温冷却所占的附件能耗可占电动汽车总能耗的33％。另外，动力电池大模块使用化、高比能输出的技术进步及电动汽车对电动汽车热管理安全可靠性提出更高的要求。因此，从系统结构紧凑简化、集成热传输、节能降耗与安全协同增效的角度，开发电动汽车多热力系统集成热管理技术已然成为本领域研究重点。电动汽车多系统集成热管理主要目的是统筹管理电池系统和空调系统的冷/热负荷差异性。如传统方案中提出了采用通风引流道，实现利用乘员舱新风为后排下方的电池包冷却和预热。由于空气比热容较低，导热系数较小，这类基于空气强制对流循环的电池与空调系统集成热管理换热较低效。进一步地，传统方案中还提出了基于冷却液液流循环的电池与空调系统的集成热管理方案。该方案共设计了三个回路，分别用于电池预热，低温电池散热和高温电池散热。显然，基于多回路冷却液液流循环的电池与空调系统集成热管理方案，系统附件与管路增加，系统复杂性增大。
技术实现思路
基于此，有必要针对传统的电动汽车集成热管理方案中存在系统附件和管路增加，系统复杂性增大的问题，提供一种带有复合射喷装置的电动汽车热安全管理系统及方法。一种带有复合射喷装置的电动汽车热安全管理系统，包括：设置于乘员舱的第一蒸发器、第一压力调节阀和第一电磁膨胀阀；所述第一压力调节阀、所述第一蒸发器和所述第一电磁膨胀阀依次串联连接；设置于电池舱的第二蒸发器、第二电磁膨胀阀、第二压力调节阀、射喷装置、高压阀和低压阀；所述第二压力调节阀、所述第二蒸发器和所述第二电磁膨胀阀依次串联连接；所述第二压力调节阀未连接所述第二蒸发器的一端与所述第一压力调节阀未连接所述第一蒸发器的一端连接，所述第二电磁膨胀阀未连接所述第二蒸发器的一端与所述第一电磁膨胀阀未连接所述第一蒸发器的一端连接；所述低压阀、所述射喷装置和所述高压阀依次串联连接；设置于动力舱的冷凝器、电动压缩机、气液分离器、低压换热器、储液罐、储液罐阀和液体流量调节阀；所述低压换热器、所述储液罐阀、所述储液罐和所述液体流量调节阀依次串联连接；所述低压换热器未连接所述储液罐阀的一端与所述低压阀未连接所述射喷装置的一端连接；所述液体流量调节阀未连接所述储液罐的一端与所述高压阀未连接所述的一端连接；所述气液分离器、所述电动压缩机和所述冷凝器依次连接；所述气液分离器未连接所述电动压缩机的一端与所述第一压力调节阀未连接所述第一蒸发器的一端连接；所述冷凝器未连接所述电动压缩机的一端与所述第一电磁膨胀阀未连接所述第一蒸发器的一端连接一种带有复合射喷装置的电动汽车热安全管理方法，包括：S100，在电池管理系统中预设多种优先控制等级和多种预设温度阈值；所述电池管理系统用于实现对上述任一项所述的带有复合射喷装置的电动汽车热安全管理系统控制策略；所述优先控制等级包括；优先保证电池侧温控性、优先保证电池侧安全性和优先保证乘员舱侧温控性；S200，实时监测并采集所述电池单体的温度，并将电池实时温度传输至所述电池管理系统；S300，所述电池管理系统结合所述优先控制等级和所述温度控制程度，判断电池实时温度与电池预设温度阈值之间的关系；S400，所述电池管理系统控制上述任一项所述的带有复合射喷装置的电动汽车热安全管理系统执行不同的控制策略。本申请提供一种带有复合射喷装置的电动汽车热安全管理系统和方法。从提高能换热效率和结构轻量的角度，本申请提供的带有复合射喷装置的电动汽车热安全管理系统，包括分别设置于乘员舱、电池舱和动力舱的各种实现温度调节的结构器件。本申请中所述带有复合射喷装置的电动汽车热安全管理系统具有合理的结构设置，使得冷却效率提升3至4倍，成本可减小30％，重量可降低75％，达到了结构轻量提升、安全性、舒适性与可靠性均有所改善的目的。附图说明图1为本申请一个实施例中提供的带有复合射喷装置的电动汽车热安全管理系统的结构示意图；图2为本申请一个实施例中提供的带有复合射喷装置的电动汽车热安全管理系统的结构示意图；图3为本申请一个实施例中提供的带有复合射喷装置的电动汽车热安全管理系统的结构示意图；图4为本申请一个实施例中提供的带有复合射喷装置的电动汽车热安全管理系统的结构示意图；图5为本申请一个实施例中提供的带有复合射喷装置的电动汽车热安全管理系统中所述电池舱的结构示意图；图6为本申请一个实施例中提供的带有复合射喷装置的电动汽车热安全管理方法的流程示意图；图7为本申请一个实施例中提供的带有复合射喷装置的电动汽车热安全管理方法的热流示意图；图8为本申请一个实施例中提供的带有复合射喷装置的电动汽车热安全管理方法的热流示意图；图9为本申请一个实施例中提供的带有复合射喷装置的电动汽车热安全管理方法的热流示意图；图10为本申请一个实施例中提供的带有复合射喷装置的电动汽车热安全管理方法的热流示意图。附图标号说明：带有复合射喷装置的电动汽车热安全管理系统10乘员舱101电池舱102动力舱103第一蒸发器104第一压力调节阀108第一电磁膨胀阀107第二蒸发器105第二电磁膨胀阀109第二压力调节阀110射喷装置115高压阀116低压阀117冷凝器106电动压缩机112气液分离器113低压换热器118储液罐119储液罐阀120液体流量调节阀121四通换向阀114第一阀门114a第二阀门114b第三阀门114c第四阀门114d第一气液分离器113a第二气液分离器113b第一射喷装置115a第二射喷装置115b第二压力调节一分阀110a第二压力调节二分阀110b电池模组壳体126电池单体123导热片124第一电子风扇111第二电子风扇122第一低压阀117a第一射喷装置115a第一高压阀116a第二低压阀117b第二射喷装置115b第二高压阀116b具体实施方式为了使本申请的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本申请进行进一步详细说明。应当理解，此处描述的具体实施例仅仅用以解释本申请，并不用于限定本申请。请参阅图1，本申请提供一种带有复合射喷装置的电动汽车热安全管理系统10，包括：乘员舱101、电池舱102和动力舱103，以及设置于这三个舱室的蒸发器、冷凝器、压缩机、压力调节阀、电磁调节阀等结构。具体的，所述带有复合射喷装置的电动汽车热安全管理系统10包括设置于所述乘员舱101的第一蒸发器104、第一压力调节阀108和第一电磁膨胀阀107。所述第一压力调节阀108、所述第一蒸发器104和所述第一电磁膨胀阀107依次串联连接。具体的，所述本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种带有复合射喷装置的电动汽车热安全管理系统，其特征在于，包括：/n设置于乘员舱(101)的第一蒸发器(104)、第一压力调节阀(108)和第一电磁膨胀阀(107)；所述第一压力调节阀(108)、所述第一蒸发器(104)和所述第一电磁膨胀阀(107)依次串联连接；/n设置于电池舱(102)的第二蒸发器(105)、第二电磁膨胀阀(109)、第二压力调节阀(110)、射喷装置(115)、高压阀(116)和低压阀(117)；所述第二压力调节阀(110)、所述第二蒸发器(105)和所述第二电磁膨胀阀(109)依次串联连接；所述第二压力调节阀(110)未连接所述第二蒸发器(105)的一端与所述第一压力调节阀(108)未连接所述第一蒸发器(104)的一端连接，所述第二电磁膨胀阀(109)未连接所述第二蒸发器(105)的一端与所述第一电磁膨胀阀(107)未连接所述第一蒸发器(104)的一端连接；所述低压阀(117)、所述射喷装置(115)和所述高压阀(116)依次串联连接；/n设置于动力舱(103)的冷凝器(106)、电动压缩机(112)、气液分离器(113)、低压换热器(118)、储液罐(119)、储液罐阀(120)和液体流量调节阀(121)；所述低压换热器(118)、所述储液罐阀(120)、所述储液罐(119)和所述液体流量调节阀(121)依次串联连接；所述低压换热器(118)未连接所述储液罐阀(120)的一端与所述低压阀(117)未连接所述射喷装置(115)的一端连接；所述液体流量调节阀(121)未连接所述储液罐(119)的一端与所述高压阀(116)未连接所述(115)的一端连接；/n所述气液分离器(113)、所述电动压缩机(112)和所述冷凝器(106)依次连接；所述气液分离器(113)未连接所述电动压缩机(112)的一端与所述第一压力调节阀(108)未连接所述第一蒸发器(104)的一端连接；所述冷凝器(106)未连接所述电动压缩机(112)的一端与所述第一电磁膨胀阀(107)未连接所述第一蒸发器(104)的一端连接。/n...

【技术特征摘要】
1.一种带有复合射喷装置的电动汽车热安全管理系统，其特征在于，包括：
设置于乘员舱(101)的第一蒸发器(104)、第一压力调节阀(108)和第一电磁膨胀阀(107)；所述第一压力调节阀(108)、所述第一蒸发器(104)和所述第一电磁膨胀阀(107)依次串联连接；
设置于电池舱(102)的第二蒸发器(105)、第二电磁膨胀阀(109)、第二压力调节阀(110)、射喷装置(115)、高压阀(116)和低压阀(117)；所述第二压力调节阀(110)、所述第二蒸发器(105)和所述第二电磁膨胀阀(109)依次串联连接；所述第二压力调节阀(110)未连接所述第二蒸发器(105)的一端与所述第一压力调节阀(108)未连接所述第一蒸发器(104)的一端连接，所述第二电磁膨胀阀(109)未连接所述第二蒸发器(105)的一端与所述第一电磁膨胀阀(107)未连接所述第一蒸发器(104)的一端连接；所述低压阀(117)、所述射喷装置(115)和所述高压阀(116)依次串联连接；
设置于动力舱(103)的冷凝器(106)、电动压缩机(112)、气液分离器(113)、低压换热器(118)、储液罐(119)、储液罐阀(120)和液体流量调节阀(121)；所述低压换热器(118)、所述储液罐阀(120)、所述储液罐(119)和所述液体流量调节阀(121)依次串联连接；所述低压换热器(118)未连接所述储液罐阀(120)的一端与所述低压阀(117)未连接所述射喷装置(115)的一端连接；所述液体流量调节阀(121)未连接所述储液罐(119)的一端与所述高压阀(116)未连接所述(115)的一端连接；
所述气液分离器(113)、所述电动压缩机(112)和所述冷凝器(106)依次连接；所述气液分离器(113)未连接所述电动压缩机(112)的一端与所述第一压力调节阀(108)未连接所述第一蒸发器(104)的一端连接；所述冷凝器(106)未连接所述电动压缩机(112)的一端与所述第一电磁膨胀阀(107)未连接所述第一蒸发器(104)的一端连接。


2.根据权利要求1所述的带有复合射喷装置的电动汽车热安全管理系统，其特征在于，还包括：
四通换向阀(114)，所述四通换向阀(114)包括第一阀门(114a)、第二阀门(114b)、第三阀门(114c)和第四阀门(114d)；
所述气液分离器(113)包括第一气液分离器(113a)和第二气液分离器(113b)；所述第一气液分离器(113a)和所述第二气液分离器(113b)并联，并且所述第一气液分离器(113a)和所述第二气液分离器(113b)分别与所述电动压缩机(112)未连接所述冷凝器(106)的一端连接；
所述第一阀门(114a)与所述第一压力调节阀(108)未连接所述第一蒸发器(104)的一端连接；所述第二阀门(114b)与所述第二压力调节阀(110)未连接所述第二蒸发器(105)的一端连接，所述第三阀门(114c)与所述第一气液分离器(113a)未连接所述电动压缩机(112)的一端连接，第四阀门(114d)与所述第二气液分离器(113b)未连接所述电动压缩机(112)的一端连接。


3.一种带有复合射喷装置的电动汽车热安全管理系统，其特征在于，包括：
设置于乘员舱(101)的第一蒸发器(104)、第一压力调节阀(108)和第一电磁膨胀阀(107)；所述第一压力调节阀(108)、所述第一蒸发器(104)和所述第一电磁膨胀阀(107)依次串联连接；
设置于电池舱(102)的第二蒸发器(105)、第二电磁膨胀阀(109)、第二压力调节阀(110)、射喷装置(115)、高压阀(116)和低压阀(117)；所述低压阀(117)、所述射喷装置(115)和所述高压阀(116)依次串联连接；所述第二压力调节阀(110)、所述第二蒸发器(105)和所述第二电磁膨胀阀(109)依次串联连接；所述第二压力调节阀(110)未连接所述第二蒸发器(105)的一端与所述第一电磁膨胀阀(107)未连接所述第一蒸发器(104)的一端连接；
设置于动力舱(103)的冷凝器(106)、电动压缩机(112)、气液分离器(113)、低压换热器(118)、储液罐(119)、储液罐阀(120)和液体流量调节阀(121)；所述低压换热器(118)、所述储液罐阀(120)、所述储液罐(119)和所述液体流量调节阀(121)依次串联连接；所述低压换热器(118)未连接所述储液罐阀(120)的一端与所述低压阀(117)未连接所述射喷装置(115)的一端连接；所述液体流量调节阀(121)未连接所述储液罐(119)的一端与所述高压阀(116)未连接所述(115)的一端连接；
所述气液分离器(113)、所述电动压缩机(112)和所述冷凝器(106)依次串联连接；所述气液分离器(113)未连接所述电动压缩机(112)的一端与所述第一压力调节阀(108)未连接所述第一蒸发器(104)的一端连接；所述冷凝器(106)未连接所述电动压缩机(112)的一端与所述第二电磁膨胀阀(109)未连接所述第二蒸发器(105)的一端连接。


4.根据权利要求3所述的带有复合射喷装置的电动汽车热安全管理系统，其特征在于，所述射喷装置(115)包括：第一射喷装置(115a)和第二射喷装置(115b)；
所述第二压力调节阀(110)包括第二压力调节一分阀(110a)和第二压力调节二分阀(110b)；
所述第二压力调节一分阀(110a)和所述第一射喷装置(115a)串联形成第一射喷支路；所述第二压力调节二分阀(110b)和所述第二射喷装置(115b)串联形成第二射喷支路；
所述第一射喷支路和所述第二射喷支路并联在所述第一电磁膨胀阀(107)和所述第二电磁膨胀阀(109)之间。


5.根据权利要求1-4中任一项所述的带有复合射喷装置的电动汽车热安全管理系统，其特征在于，所述电池舱(102)包括：
多个电池模组壳体(126)，每一个电池模组壳体(126)中包括：
多个电池单体(123)，间隔设置；
多个导热片(124)，分别贴附在所述多个电池单体(123)侧面，以使得每两个所述电池单体(123)之间均设置有所述导热片(124)；
至少一个所述射喷装置(115)，设置于所述电池模组壳体(126)的第一内表面，所述第一内表面为承载所述多个电池单体(123)的内表面；
至少一个所述第二蒸发器(105)，设置于所述电池模组壳体(126)的第二内表面，所述第二内表面与所述第一内表面直接相对设置；
所述高压阀(116)，与至少一个所述射喷装置(115)连接；
所述低压阀(117)，通过所述电池模组壳体(126)的第三内表面接入，设置于所述电池模组壳体(126)之外，所述第三内表面与所述第一内表面垂直。


6.一种带有复合射喷装置的电动汽车热安全管理方法，其特征在于，包括：
S100，在电池管理系统中预设多种优先控制等级和多种预设温度阈值；所述电池管理系统用于实现对权利要求1-5中任一项所述的带有复合射喷装置的电动汽车热安全管理系统控制策略；所述优先控制等级包括；优先保证电池侧温控性、优先保证电池侧安全性和优先保证乘员舱侧温控性；
S200，实时监测并采集所述电池单体(123)的温度，并将电池实时温度传输至所述电池管理系统；
S300，所述电池管理系统结合所述优先控制等级和所述温度控制程度，判断电池实时温度与电池预设温度阈值之间的关系；
S400，所述电池管理系统控制权利要求1-5中任一项所述的带有复合射喷装置的电动汽车热安全管理系统执行不同的控制策略。


7.根据权利要求6所述的带有复合射喷装置的电动汽车热安全管理方法，其特征在于，所...

【专利技术属性】
技术研发人员：王炎，冯旭宁，卢兰光，王贺武，欧阳明高，
申请(专利权)人：清华大学，
类型：发明
国别省市：北京;11