基于热管与热泵空调的新能源汽车电池热管理系统及方法技术方案

本发明专利技术提出了基于热管与热泵空调的新能源汽车电池热管理系统及方法，该系统包括热泵空调系统和热管循环系统两个部分。热泵空调系统向乘客舱进行供冷和供热的同时用于提供电池箱热管理所需的冷、热量；热管系统用于冷、热量向电池箱的高效传导。电池需要降温时，系统以制冷模式运行，制冷剂或者外部空气提供的冷量由热管循环向电池箱进行的输送；电池需要加热时，系统以制热模式运行，制冷剂提供的热量由热管循环向电池箱输送。系统的制冷和制热模式切换通过热泵系统的四通换向阀内部管道调整、以及系统中的相关制冷剂阀和热管阀的关闭或打开来实现。该系统具有热传导速率快、效率高、温度均匀性好、节能性强的特点，应用前景广阔。

Thermal management system and method of new energy vehicle battery based on heat pipe and heat pump air conditioning

【技术实现步骤摘要】
基于热管与热泵空调的新能源汽车电池热管理系统及方法
本专利技术涉及新能源汽车热管理系统设计与制造领域，尤其涉及基于热管与热泵空调的新能源汽车电池热管理系统及方法。
技术介绍
近年来，环境污染问题日益严重，汽车的尾气超标排放是造成城市环境污染的一大问题。新能源汽车(主要指电动汽车)使用清洁能源，具有污染物排放极少的特性，作为替代传统燃油车的一种有效途径，得到了飞速的发展。但是，新能源汽车的推广过程中仍然面临着一系列问题需要解决，其中动力电池的可靠性和续航问题是新能源汽车行业所关注的关键问题。高温、低温和温度不均都会对动力电池的使用性能产生影响，相比于传统的燃油汽车，动力方式的改变对新能源汽车提出了更高的热管理需求。当动力电池的温度过低时，例如在北方寒冷的冬季，需要对其进行加热以维持正常的工作温度。在现有的新能源汽车中，动力电池一般采用PTC进行加热，并且PTC不仅要承担动力电池的加热、还需要承担整车的热量供给(如乘员舱空气加热)，而PTC的电量又由动力电池自身提供。PTC对于电量的需求会极大的降低动力电池的能源储备，严重影响新能源汽车的续本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.基于热管与热泵空调的新能源汽车电池热管理系统，其特征在于，其包括：用于制冷模式和制热模式时向热管循环输送冷、热量的热泵空调系统以及热管循环系统；/n所述热泵空调系统包括压缩机、接于压缩机的四通换向阀、接于四通换向阀的热泵外部换热器、介于热泵外部换热器的电子膨胀阀、接于电子膨胀阀的第一三通阀、接于第一三通阀的热泵内部换热器、接于热泵内部换热器和四通换向阀的第二三通阀；/n所述热管循环系统包括设置于电池箱内部的热管内部换热段、通过第一热管阀而接于热管内部换热段的第一热管外部换热器、通过第三热管阀接于热管内部换热段的第二热管外部换热器，所述第二热管外部换热器另一端通过第四热管阀接于热管内部换热段...

【技术特征摘要】
1.基于热管与热泵空调的新能源汽车电池热管理系统，其特征在于，其包括：用于制冷模式和制热模式时向热管循环输送冷、热量的热泵空调系统以及热管循环系统；
所述热泵空调系统包括压缩机、接于压缩机的四通换向阀、接于四通换向阀的热泵外部换热器、介于热泵外部换热器的电子膨胀阀、接于电子膨胀阀的第一三通阀、接于第一三通阀的热泵内部换热器、接于热泵内部换热器和四通换向阀的第二三通阀；
所述热管循环系统包括设置于电池箱内部的热管内部换热段、通过第一热管阀而接于热管内部换热段的第一热管外部换热器、通过第三热管阀接于热管内部换热段的第二热管外部换热器，所述第二热管外部换热器另一端通过第四热管阀接于热管内部换热段，所述第四热管阀与热管内部换热段的连接管路通过第二热管阀接于第一热管外部换热器，所述第一热管外部换热器设置有通过外部风机输送外部空气的风道；
所述第一三通阀和第一热泵外部换热器之间的制冷管道上设置有第一制冷剂阀门；所述第一热泵外部换热器的制冷剂流道出口与第二三通阀之间的管路设置有第二制冷剂阀；所述第二热管外部换热器的制冷剂流道进口设置有第三制冷剂阀、制冷剂流道出口设置有第四制冷剂阀。


2.如权利要求1所述的基于热管与热泵空调的新能源汽车电池热管理系统的工作方法，其特征在于，新能源汽车电池热管理系统的工作模式包括制冷模式和制热模式；
当系统处于制冷模式时，第一热管外部换热器作为热管循环的冷凝段，第一热管外部换热器作为热管循环的冷凝段，热管内部换热段作为热管循环的蒸发段，第一热管外部换热器的安装位置高于热管内部...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈瑶，
申请(专利权)人：上海理工大学，
类型：发明
国别省市：上海;31