一种顶置独立式电池热管理系统技术方案

本实用新型专利技术公开了一种顶置独立式电池热管理系统，包括顶置壳体，顶置壳体内设有压缩机、冷凝器、冷凝风扇、膨胀阀、第一热交换器及水箱，还包括水泵及设置在电池组上的第二热交换器，压缩机、冷凝器、膨胀阀、第一热交换器形成制冷剂回路，水箱、水泵、第一热交换器、第二热交换器形成水溶液回路，冷凝风扇与冷凝器相对设置。本实用新型专利技术的顶置独立式电池热管理系统结构紧凑，能够有效降低电池组的工作温度，减小电池组的温度差异，延长电池组的使用寿命。命。命。

【技术实现步骤摘要】
一种顶置独立式电池热管理系统


[0001]本技术涉及电池管理的
，具体涉及一种顶置独立式电池热管理系统。

技术介绍

[0002]大量实验证明，锂电池的工作温度范围应控制在25℃到40℃，工作温度过高或者电池组内温度不均匀，都会对锂电池的供电能力有较大的影响，电池温度过高时：锂电池工作温度过高，对充放电容量、电池寿命等的影响较大，可能导致安全隐患，电芯在环境温度 23℃条件下剩余容量衰减至80％需要6230天，但在环境温度55℃下仅需要270天；同样的电芯剩余容量为90％时，25℃下输出容量为300kWh，35℃下输出容量仅为160kWh；电池单体温度不一致：单体电池温度不一致产生的热量积累会造成各处温度不均匀，影响一致性，降低充放电循环效率，甚至导致单体热失控；因此，电池热管理就是对电池进行冷却以及减少电池组温度差异等控制，以使电池工作温度位置在合适的范围内，是保证电池性能、可能性、安全性的重要保障，但目前的电池热管理的效果都欠佳。

技术实现思路

[0003]为了解决上述技术问题，本技术的目的在于提供一种顶置独立式电池热管理系统，其包括顶置壳体、压缩机、冷凝器、冷凝风扇、膨胀阀、第一热交换器、水箱、第二热交换器及水泵，该顶置独立式电池热管理系统具有结构紧凑、能有效降低电池组的工作温度、减小电池组温度差异、延长电池组使用寿命的优点。
[0004]为实现上述技术目的，本技术采取的技术方案如下：
[0005]一种顶置独立式电池热管理系统，包括顶置壳体，所述顶置壳体内设有压缩机、冷凝器、冷凝风扇、膨胀阀、第一热交换器及水箱，顶置独立式电池热管理系统还包括水泵及设置在电池组上的第二热交换器，所述压缩机的输出端与所述冷凝器的输入端连接，所述冷凝器的输出端与所述膨胀阀的输入端连接，所述膨胀阀的输出端与所述第一热交换器的第一输入端连接，所述第一热交换器的第一输出端与所述压缩机的输入端连接，所述水箱的输出端与所述水泵的输入端连接，所述水泵的输出端与所述第一热交换器的第二输入端连接，所述第一热交换器的第二输出端与所述第二热交换器的输入端连接，所述第二热交换器的输出端与所述水箱的输入端连接，所述冷凝风扇与所述冷凝器相对设置。
[0006]作为优选，所述第一热交换器包括板式换热器，通过这样设置，所述板式换热器的换热效率高，从所述水泵的输出的高温水溶液与从所述膨胀阀输出的低温制冷剂在所述板式换热器内进行换热，从而使得从所述板式换热器输出低温的水溶液为电池组进行降温。
[0007]作为优选，所述电池组包括多个电池单体，所述第二热交换器包括多块换热板，相邻两个所述电池单体之间设有所述换热板，多块所述换热板形成液体流通通道，通过这样设置，提高对所述电池组热交换的均匀性，进一步减小电池组的温度差异。
[0008]作为优选，所述顶置壳体内还设有干燥瓶，所述冷凝器的输出端与所述干燥瓶的
输入端连接，所述干燥瓶的输出端与所述膨胀阀的输入端连接，通过这样设置，所述干燥瓶能对从所述冷凝器输出的制冷剂进行过滤、除湿的作用。
[0009]作为优选，所述顶置壳体内还设有控制器，所述水泵的输出端与所述第一热交换器的输入端之间设有进水温度传感器，所述第一热交换器的输出端与所述第二热交换器的输入端之间设有出水温度传感器，所述控制器与所述进水温度传感器、所述出水温度传感器、所述冷凝风扇及所述压缩机电连接，通过这样设置，所述进水温度传感器能检测从所述水泵输出的水溶液的温度，即与所述电池组热交换后高温的水溶液的温度，所述出水温度传感器能检测从所述第一热交换器输出水溶液的温度，即与所述制冷剂热交换后低温的水溶液的温度，通过所述进水温度传感器及所述出水温度传感器检测制冷剂是否足以将高温的水溶液降低至符合要求低温水溶液，若所述进水温度传感器检测到水溶液的温度高于设定值或所述出水温度传感器检测到水溶液的温度高于设定值时，给所述控制器发出电信号，所述控制器增大所述冷凝风机及所述压缩机的功率，降低所述制冷剂位于所述第一热交换器内的温度，保证能有效对电池组进行降温。
[0010]作为优选，所述冷凝器的输出端与所述膨胀阀的输入端之间设有压力传感器，所述压力传感器与所述控制器电连接，通过这样设置，所述压力传感器可检测从所述冷凝器输出的制冷剂的压力，当所述压力传感器检测压力值高于设定值时，给所述控制器发出电信号，所述控制器停止所述压缩机工作，达到保护所述压缩机和所述冷凝器的作用。
[0011]作为优选，所述膨胀阀的输出端与所述第一热交换器的第一输入端之间设有防冻结温度传感器，所述防冻结温度传感器与所述控制器电连接，通过这样设置，所述防冻结温度传感器能检测从所述膨胀阀输出制冷剂的温度，当所述防冻结温度传感器检测到的温度低于设定值时，给所述控制器发出信号，停止所述压缩机的工作，对所述压缩机起到保护作用。
[0012]作为优选，还包括给压缩机供电的高压电源，所述高压电源与所述压缩机之间设有高压预充电路，所述高压预充电路包括保险管、主接触器、预充接触器、预充电阻及预充电容，所述高压电源的正极与所述保险管的正极电连接，所述保险管的负极与所述主接触器及所述预充接触器的正极电连接，所述预充接触器的负极与所述预充电阻的正极电连接，所述主接触器及所述预充电阻的负极与所述预充电容及所述压缩机的正极电连接，所述预充电容及所述压缩机的负极与所述高压电源的负极电连接，通过这样设置，所述高压电源经过所述预充电阻和所述预充电容组成的所述预充电路到达压缩机，能有效降低所述高压电源的电压跃变，降低所述压缩机的启动电流，保护所述压缩机，以及降低所述压缩机启动对所述高压电源输入端的冲击。
[0013]作为优选，还包括为低压电器供电的低压电源、第一低压滤波器、第二低压滤波器及高压滤波器，所述低压电源与所述第一低压滤波器的输入端电连接，所述第一低压滤波器的输出端与低压电器及所述第二低压滤波器的输入端电连接，所述高压电源与所述高压滤波器的输入端电连接，所述第二低压滤波器及所述高压滤波器的输出端均与所述压缩机电连接，通过这样设置，所述第一低压滤波器、所述第二低压滤波器及所述高压滤波器能过滤所述低压电源及所述高压电源对顶置独立式电池热管理系统的干扰以及对顶置独立式电池热管理系统对所述低压电源及所述高压电源的干扰，有效提高顶置独立式电池热管理系统的电磁兼容性。
[0014]相对于现有技术，本技术取得了有益的技术效果：
[0015]当需要对电池组进行降温时，所述压缩机输出高温高压的制冷剂，经过所述冷凝器时，所述冷凝风扇带走位于所述冷凝机内制冷剂的热量形成中温中压的制冷剂，随后经过膨胀阀的作用后形成低温低压的制冷剂进入所述第一热交换器内，同时在所述抽水泵的作用下，所述水箱内的水溶液进入所述第一热交换器内，所述第一热交换器内的低温制冷剂与水溶液进行热交换，所述第一热交换器输出的制冷剂回到压缩机内，所述第一热交换器输出的水溶液进入所述第二热交换器内，与高温的电池组进行热交换，降低所述电池组的温度，从所述第二热交换器输出的水溶液进入所述水箱本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种顶置独立式电池热管理系统，其特征在于，包括顶置壳体(1)，所述顶置壳体(1)内设有压缩机(2)、冷凝器(3)、冷凝风扇(4)、膨胀阀(5)、第一热交换器(6)及水箱(7)，顶置独立式电池热管理系统还包括水泵及设置在电池组上的第二热交换器，所述压缩机(2)的输出端与所述冷凝器(3)的输入端连接，所述冷凝器(3)的输出端与所述膨胀阀(5)的输入端连接，所述膨胀阀(5)的输出端与所述第一热交换器(6)的第一输入端连接，所述第一热交换器(6)的第一输出端与所述压缩机(2)的输入端连接，所述水箱(7)的输出端与所述水泵的输入端连接，所述水泵的输出端与所述第一热交换器(6)的第二输入端连接，所述第一热交换器(6)的第二输出端与所述第二热交换器的输入端连接，所述第二热交换器的输出端与所述水箱(7)的输入端连接，所述冷凝风扇(4)与所述冷凝器(3)相对设置。2.根据权利要求1所述的顶置独立式电池热管理系统，其特征在于，所述第一热交换器(6)包括板式换热器。3.根据权利要求1所述的顶置独立式电池热管理系统，其特征在于，所述电池组包括多个电池单体，所述第二热交换器包括多块换热板，相邻两个所述电池单体之间设有所述换热板，多块所述换热板形成液体流通通道。4.根据权利要求1所述的顶置独立式电池热管理系统，其特征在于，所述顶置壳体(1)内还设有干燥瓶(8)，所述冷凝器(3)的输出端与所述干燥瓶(8)的输入端连接，所述干燥瓶(8)的输出端与所述膨胀阀(5)的输入端连接。5.根据权利要求1
‑
4任一项所述的顶置独立式电池热管理系统，其特征在于，所述顶置壳体(1)内还设有控制器(9)，所述水泵的输出端与所述第一热交换器(6)的输入端之间设有进水温度传感器(11)，所述第一热交换器的输出...

【专利技术属性】
技术研发人员：何明晖，李晓文，
申请(专利权)人：广东精益运输制冷设备有限公司，
类型：新型
国别省市：