一种车载电池热管理控制系统及方法技术方案

本发明专利技术涉及一种车载电池热管理控制系统及方法，包括变频压缩机的出口连接四通换向阀的a口，四通换向阀的b口连接室外换热器，室外换热器通过管道分别连接第一双向膨胀阀和第二双向膨胀阀，第一双向膨胀阀通过管道连接室内换热器，第二双向膨胀阀通过管道连接电池单元内的换热器，室内换热器和电池单元的换热器均通过管道连接四通换向阀的d口，四通换向阀的c口通过管道经气液分离器连接变频压缩机的入口。以电池和乘客舱共同作为制冷或制热的需求端，以电池和乘客舱分别处于不同的热量/冷量需求状态划分热管理系统的工作模式，利用换向阀和双向膨胀阀改变系统内工质的流向以切换工作模式，使工质的热量/冷量得到合理分配。使工质的热量/冷量得到合理分配。使工质的热量/冷量得到合理分配。

【技术实现步骤摘要】
一种车载电池热管理控制系统及方法


[0001]本专利技术涉及车载电池单元
，具体为一种车载电池热管理控制系统及方法。

技术介绍

[0002]本部分的陈述仅仅是提供了与本专利技术相关的
技术介绍
信息，不必然构成在先技术。
[0003]车载电池热管理控制系统是车载电池搭载的用于控制电池热平衡，避免发生高温事故的部件。目前的车载电池热管理控制系统中，常见散热方式采用自然冷却、强制风冷和冷却液冷却三种冷却方式，常见加热方式为加热膜加热和冷却液液热两种方式。但以上几种散热方式对解决动力电池快充和快放时温升速率急剧增大问题均不能有显著效果。加热膜加热由于故障率高、安全风险系数大，正逐步被电池生产厂家淘汰。冷却液液热由于换热效率和温升速率低问题饱受用户诟病。采取冷却液液冷时，系统管路和换热器又容易结冰。

技术实现思路

[0004]为了解决上述
技术介绍
中存在的技术问题，本专利技术提供一种车载电池热管理控制系统及方法，以电池和乘客舱共同作为制冷或制热的需求端，以电池和乘客舱分别处于不同的热量/冷量需求状态划分热管理系统的工作模式，利用换向阀和双向膨胀阀改变系统内工质的流向以切换工作模式，使工质的热量/冷量得到合理分配。
[0005]为了实现上述目的，本专利技术采用如下技术方案：
[0006]本专利技术的第一个方面提供一种车载电池热管理控制系统，包括：
[0007]变频压缩机的出口连接四通换向阀的a口，四通换向阀的b口连接室外换热器，室外换热器通过管道分别连接第一双向膨胀阀和第二双向膨胀阀，第一双向膨胀阀通过管道连接室内换热器，第二双向膨胀阀通过管道连接电池单元内的换热器，室内换热器和电池单元的换热器均通过管道连接四通换向阀的d口，四通换向阀的c口通过管道经气液分离器连接变频压缩机的入口。
[0008]室外换热器连接室外风机。
[0009]室外换热器与第一双向膨胀阀和第二双向膨胀阀连接的管道上设有干燥过滤器。
[0010]室内换热器连接加热器和室内风机。
[0011]变频压缩机的入口和出口设有压力传感器。
[0012]本专利技术的第二个方面提供基于上述系统实现热管理的方法，包括以下步骤：
[0013]获取电池单元内的温度，根据温度的最大值和平均值与设定值之间的关系，通过第一双向膨胀阀、第二双向膨胀阀、四通换向阀切换热管理工作模式，具体为：
[0014]模式一：电池和乘客舱制冷模式；
[0015]模式二：电池制冷模式；
[0016]模式三：电池和乘客舱制热模式；
[0017]模式四：电池制热模式；
[0018]模式五：乘客舱制冷模式；
[0019]模式六：乘客舱制热模式；
[0020]模式七：待机模式
[0021]当温度的最大值T
max
不小于第一设定值T1且温度的平均值T
mean
不小于第二设定值T2，发出制冷请求，若同时收到乘客区制冷需求时，变频压缩机开启，四通阀的a口和b口导通，c口和d口导通，第一双向膨胀阀和第二双向膨胀阀开启并根据工况调节开度，进入模式一；若没有收到乘客区制冷需求，第一双向膨胀阀关闭进入模式二。
[0022]当温度的最小值T
min
不大于第三设定值T3且温度的平均值T
mean
不大于第四设定值T4，发出制热请求，若同时收到乘客区制热需求时，变频压缩机开启，四通阀的a口和d口导通，c口和b口导通，第一双向膨胀阀和第二双向膨胀阀开启并根据工况调节开度，进入模式三；若没有收到乘客区制热需求，第一双向膨胀阀关闭，进入模式四。
[0023]当仅收到乘客区制冷需求时，变频压缩机开启，四通阀的a口和b口导通，c口和d口导通，第一双向膨胀阀开启并根据工况调节开度，第二双向膨胀阀关闭，进入模式五。
[0024]当仅收到乘客区制热需求时，变频压缩机开启，四通阀的a口和d口导通，c口和b口导通，第一双向膨胀阀开启并根据工况调节开度，第二双向膨胀阀关闭，进入模式六。当没有收到任何请求时，进入模式七。
[0025]与现有技术相比，以上一个或多个技术方案存在以下有益效果：
[0026]1、系统以电池和乘客舱共同作为制冷或制热的需求端，以电池和乘客舱分别处于不同的热量/冷量需求状态划分热管理系统的工作模式，利用换向阀和双向膨胀阀改变系统内工质的流向以切换工作模式，使工质的热量/冷量得到合理分配，从而使电池温度维持在合适区间，提高充放电效率。
[0027]2、切换工作模式时，利用乘客区的制冷需求补充电池的制冷需求，从而避免传统冷却液液冷系统中管路和换热器易结冰的问题。
附图说明
[0028]构成本专利技术的一部分的说明书附图用来提供对本专利技术的进一步理解，本专利技术的示意性实施例及其说明用于解释本专利技术，并不构成对本专利技术的不当限定。
[0029]图1是本专利技术一个或多个实施例提供的电池热管理系统的结构示意图；
[0030]图2是本专利技术一个或多个实施例提供的电池热管理系统的工作流程示意图；
[0031]图中：1、变频压缩机；2、第一压力传感器；3、四通换向阀；4、室外风机；5、室外换热器；6、干燥过滤器；7、第一双向膨胀阀；8、第二双向膨胀阀；9、电池单元；10、PTC加热器；11、室内风机；12、室内换热器；13、气液分离器；14、第二压力传感器。
具体实施方式
[0032]下面结合附图与实施例对本专利技术作进一步说明。
[0033]应该指出，以下详细说明都是示例性的，旨在对本专利技术提供进一步的说明。除非另有指明，本文使用的所有技术和科学术语具有与本专利技术所属
的普通技术人员通常理解的相同含义。
[0034]需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本专利技术的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。
[0035]正如
技术介绍
中所描述的，目前的车载电池热管理控制系统中，常见散热方式采用自然冷却、强制风冷和冷却液冷却三种冷却方式，常见加热方式为加热膜加热和冷却液液热两种方式。以上几种散热方式对解决动力电池快充和快放时温升速率急剧增大问题均不能有显著效果。在采取冷却液液冷时，冷却系统的管路和换热器受冷量分配问题容易结冰。
[0036]因此，以下实施例给出了一种车载电池热管理控制系统及方法，解决直冷直热模式下系统管路和换热器易结冰问题，通过充放电电流智能分配制冷量，结合电池热管理不同工作模式，使电池温度维持在合适区间，提高充放电效率。
[0037]实施例一：
[0038]如图1所示，一种车载电池热管理控制系统，包括：
[0039]变频压缩机1的出口连接四通换向阀3的a口，四通换向阀3的b口连接室外换热器5，室外换热器5通过管道分别连接本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种车载电池热管理控制系统，其特征在于：包括变频压缩机的出口连接四通换向阀的a口，四通换向阀的b口连接室外换热器，室外换热器通过管道分别连接第一双向膨胀阀和第二双向膨胀阀，第一双向膨胀阀通过管道连接室内换热器，第二双向膨胀阀通过管道连接电池单元内的换热器，室内换热器和电池单元的换热器均通过管道连接四通换向阀的d口，四通换向阀的c口通过管道经气液分离器连接变频压缩机的入口。2.如权利要求1所述的一种车载电池热管理控制系统，其特征在于：所述室外换热器连接室外风机。3.如权利要求1所述的一种车载电池热管理控制系统，其特征在于：所述室外换热器与第一双向膨胀阀和第二双向膨胀阀连接的管道上设有干燥过滤器。4.如权利要求1所述的一种车载电池热管理控制系统，其特征在于：所述室内换热器连接加热器和室内风机。5.如权利要求1所述的一种车载电池热管理控制系统，其特征在于：所述变频压缩机的入口和出口均设有压力传感器。6.基于权利要求1
‑
5任一项所述系统实现热管理的方法，包括以下步骤：获取电池单元内的温度，根据温度的最大值和平均值与设定值之间的关系，通过第一双向膨胀阀、第二双向膨胀阀、四通换向阀切换热管理工作模式，具体为：模式一：电池和乘客舱制冷模式；模式二：电池制冷模式；模式三：电池和乘客舱制热模式；模式四：电池制热模式；模式五...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵红光，李云龙，杜胜凯，耿胜斌，孙达，张军刚，
申请(专利权)人：中通客车股份有限公司，
类型：发明
国别省市：