一种热泵式电池热管理系统、控制方法及车辆技术方案

一种热泵式电池热管理系统、控制方法及车辆，该系统包括：第一管路，第一管路包括第一入口和第一出口；第二管路，第二管路包括第二入口和第二出口；第三管路，第三管路包括第三入口和第三出口；第四管路，第四管路包括第四入口和第四出口。其中，第一入口和第二入口连接车辆的压缩机，第一出口和第二出口连接车辆的电池换热模块；第三入口连接至第一入口和第一出口之间的第一管路，第四入口连接至第二入口和第二出口之间的第二管路；第三出口和第四出口合并为同一个出口，且连接车辆的蒸发器。本发明专利技术在控制上通过对单一阀件模块零件的控制可以基本实现电池热管理控制与乘客舱热管理控制的解耦，大大降低了控制耦合性，实现控制模块化。模块化。模块化。

【技术实现步骤摘要】
一种热泵式电池热管理系统、控制方法及车辆


[0001]本专利技术涉及一种车辆电池维持系统及方法，更具体地说，涉及一种热泵式电池热管理系统、控制方法及对应的车辆。

技术介绍

[0002]随着电动车技术的快速发展，用户对电动车充电速度的要求日益增加。目前的快充技术正在朝5C甚至6C发展。更快的快充速度同时加大了电池在充电时的放热，由此给电池热管理提出了更高的要求。
[0003]另一方面，目前对电池的热管理实现方式普遍为制冷剂冷却，PTC电加热，即电池的冷热管理方式是相互独立的，PTC电加热能效低，不节能。随着车用热泵技术的发展，更为节能的热泵加热电池技术将会逐步受到关注。
[0004]现有技术公开多种电池热管理技术，这些技术通常需要较为复杂的管路设计，并且在复杂的管路中还要增加各种辅助制冷、制热或储能设备，以此来达到车辆热管理的目的。

技术实现思路

[0005]针对现有技术存在的车辆热管理系统复杂度高的问题，本专利技术提供一种热泵式电池热管理系统、控制方法及车辆，其至少能降低车辆热管理系统的复杂度，并且本身具有更高的集成度。
[0006]为实现上述目的，本专利技术采用如下技术方案：一种电池热管理系统，包括：第一管路，第一管路包括第一入口和第一出口；第二管路，第二管路包括第二入口和第二出口；第三管路，第三管路包括第三入口和第三出口；第四管路，第四管路包括第四入口和第四出口。其中，第一入口和第二入口连接车辆的压缩机，第一出口和第二出口连接车辆的电池换热模块；第三入口连接至第一入口和第一出口之间的第一管路，第四入口连接至第二入口和第二出口之间的第二管路；第三出口和第四出口合并为同一个出口，且连接车辆的蒸发器。
[0007]作为本专利技术的一种实施方式，第一入口连接车辆的压缩机出口，第二入口连接车辆的压缩机入口。
[0008]作为本专利技术的一种实施方式，电池换热模块为制冷剂制冷电池，第一出口连接制冷剂制冷电池的入口，第二出口连接制冷剂制冷电池的出口。
[0009]作为本专利技术的一种实施方式，电池换热模块为水冷电池和换热器，第二入口连接换热器的制冷剂入口，第二出口连接换热器的制冷剂出口，换热器的冷却液进出口分别连接水冷电池的进出口。
[0010]作为本专利技术的一种实施方式，第一入口处设置第一阀，第一出口处设置膨胀阀，第三入口设置于第一阀和膨胀阀之间；第二管路上设置第二阀，第四入口位于第二阀和第二出口之间；第三入口处设置第三阀；第四入口处设置第四阀。
[0011]作为本专利技术的一种实施方式，高温高压制冷剂气体通过第一入口流入，经过第一阀和膨胀阀后成为中温中压制冷剂气体，并从第一出口流出；低温中压制冷剂液体从第二出口流入，经过第四阀并从第四出口流出。
[0012]作为本专利技术的一种实施方式，高温高压制冷剂气体通过第一入口流入，经过第一阀和膨胀阀后从第一出口流出；中温高压两相制冷剂从第二出口流入，经过第二阀后从第二入口流出。
[0013]作为本专利技术的一种实施方式，低温高压液态制冷剂从第三出口流入，经过第三阀和膨胀阀后成为低温低压两相制冷剂，并从第一出口流出；中温低压气态制冷剂从第二出口流入，经过第二阀后从第二入口流出。
[0014]作为本专利技术的一种实施方式，还包括控制模块，其中控制模块控制第一阀、第二阀、第三阀、第四阀的开闭。
[0015]为实现上述目的，本专利技术还采用如下技术方案：一种电池热管理系统的控制方法，包括：构建第一管路、第二管路、第三管路、第四管路，其中第一管路包括第一入口和第一出口，第二管路包括第二入口和第二出口，第三管路包括第三入口和第三出口，第四管路包括第四入口和第四出口；第一入口和第二入口连接车辆的压缩机，第一出口和第二出口连接车辆的电池换热模块；第三入口连接至第一入口和第一出口之间的第一管路，第四入口连接至第二入口和第二出口之间的第二管路；第三出口和第四出口合并为同一个出口，且连接车辆的蒸发器；读取请求信号；判断电池热管理状态，其中电池的热管理状态包括正常加热模式、快速加热模式、冷却模式和不工作模式；根据电池热管理状态决定电池热管理系统的工作状态。
[0016]作为本专利技术的一种实施方式，当整车高压上电，电池电量>标定最小电量且满足：电池电芯温度<标定极限电芯低温或标定极限电芯低温<电池电芯温度<标定电芯低温且空调关闭时，进入快速加热模式；当整车高压上电，电池电量>标定最小电量且满足标定极限电芯低温<电池电芯温度<标定电芯低温且空调打开时，进入正常加热模式：当整车高压上电，电池电量>标定最小电量且满足电芯温度>标定电芯冷却阈值时，进入冷却模式；不满足以上任一情况，进入不工作模式。
[0017]作为本专利技术的一种实施方式，在正常加热模式下：高温高压制冷剂气体通过第一入口流入，经过第一阀和膨胀阀后成为中温中压制冷剂气体，并从第一出口流出；低温中压制冷剂液体从第二出口流入，经过第四阀并从第四出口流出。
[0018]作为本专利技术的一种实施方式，在快速加热模式下：高温高压制冷剂气体通过第一入口流入，经过第一阀和膨胀阀后从第一出口流出；中温高压两相制冷剂从第二出口流入，经过第二阀后从第二入口流出。
[0019]作为本专利技术的一种实施方式，在冷却模式下：低温高压液态制冷剂从第三出口流入，经过第三阀和膨胀阀后成为低温低压两相制冷剂，并从第一出口流出；中温低压气态制冷剂从第二出口流入，经过第二阀后从第二入口流出。
[0020]为实现上述目的，本专利技术还采用如下技术方案：一种车辆，该车辆包括本专利技术的电池热管理系统。
[0021]在上述技术方案中，本专利技术通过阀件的集成组合和智能控制，实现了单一阀件模块零件同时实现电池加热冷却，实现于空调系统的解耦，大大增加了整车热管理系统的拓
展性。本专利技术在控制上通过对单一阀件模块零件的控制可以基本实现电池热管理控制与乘客舱热管理控制的解耦，大大降低了控制耦合性，实现控制模块化。
附图说明
[0022]图1是本专利技术的电池热管理系统的结构示意图；图2是图1在正常加热模式下的制冷剂流向示意图；图3是图1在快速加热模式下的制冷剂流向示意图；图4是图1在冷却模式下的制冷剂流向示意图；图5是本专利技术方法的流程图。
[0023]图中：10
‑
第一管路，11
‑
第一入口，12
‑
第一出口，13
‑
第一（截止）阀，14
‑
（电子）膨胀阀；20
‑
第二管路，21
‑
第二入口，22
‑
第二出口，23
‑
第二（截止）阀；30
‑
第三管路，31
‑
第三入口，32
‑
第三出口，33
‑
第三（截止）阀；40
‑
第四管路，41
‑...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种电池热管理系统，包括：第一管路，所述第一管路包括第一入口和第一出口；第二管路，所述第二管路包括第二入口和第二出口；第三管路，所述第三管路包括第三入口和第三出口；第四管路，所述第四管路包括第四入口和第四出口；其特征在于：所述第一入口和第二入口连接车辆的压缩机，第一出口和第二出口连接车辆的电池换热模块；所述第三入口连接至第一入口和第一出口之间的第一管路，所述第四入口连接至第二入口和第二出口之间的第二管路；所述第三出口和第四出口合并为同一个出口，且连接车辆的蒸发器。2.如权利要求1所述的电池热管理系统，其特征在于：所述第一入口连接车辆的压缩机出口，所述第二入口连接车辆的压缩机入口。3.如权利要求1所述的电池热管理系统，其特征在于：所述电池换热模块为制冷剂制冷电池，所述第一出口连接制冷剂制冷电池的入口，所述第二出口连接制冷剂制冷电池的出口。4.如权利要求1所述的电池热管理系统，其特征在于：所述电池换热模块为水冷电池和换热器，所述第二入口连接换热器的制冷剂入口，所述第二出口连接换热器的制冷剂出口，所述换热器的冷却液进出口分别连接水冷电池的进出口。5.如权利要求1至4中任意一项所述的电池热管理系统，其特征在于：所述第一入口处设置第一阀，所述第一出口处设置膨胀阀，所述第三入口设置于第一阀和膨胀阀之间；所述第二管路上设置第二阀，所述第四入口位于第二阀和第二出口之间；所述第三入口处设置第三阀；所述第四入口处设置第四阀。6.如权利要求5所述的电池热管理系统，其特征在于：高温高压制冷剂气体通过第一入口流入，经过第一阀和膨胀阀后成为中温中压制冷剂气体，并从第一出口流出；低温中压制冷剂液体从第二出口流入，经过第四阀并从第四出口流出。7.如权利要求5所述的电池热管理系统，其特征在于：高温高压制冷剂气体通过第一入口流入，经过第一阀和膨胀阀后从第一出口流出；中温高压两相制冷剂从第二出口流入，经过第二阀后从第二入口流出。8.如权利要求5所述的电池热管理系统，其特征在于：低温高压液态制冷剂从第三出口流入，经过第三阀和膨胀阀后成为低温低压两相制冷剂，并从第一出口流出；中温低压气态制冷剂从第二出口流入，经过第二阀后从第二入口流出。9.如权利要求5所述的电池热管理系统，还包括控制模块，其特征在于：所述控制模块控制所述第一阀、第二阀、第三阀、第四阀的开闭。
10.一种如权利要求1
‑

【专利技术属性】
技术研发人员：张驰，叶林涛，王天英，
申请(专利权)人：智己汽车科技有限公司，
类型：发明
国别省市：