一种电池温度调节系统、新能源汽车及其设备技术方案

本发明专利技术涉及新能源汽车电池温度调节领域，具体涉及一种电池温度调节系统、新能源汽车及其设备，包括有电池箱体、压缩机、节流器、外部换热器和位于电池箱体上的内部换热器；管路中具有循环流动的冷媒；制冷时，冷媒从外部换热器流出后经过节流器向内部换热器流动；制热时，冷媒从内部换热器流出后经过节流器向外部换热器流动；内部换热器包括换热件和固定连接在换热件两端部的连接件，换热件内设有多个换热流道组，换热流道组包括N个换热流道，连接件上设有连通流道，连通流道连接在两个换热流道组之间；内部换热器和电池箱体集成设置。本方案使电池换热系统的结构更加简单，减少电池换热系统的空间占用，提高电池的体积。提高电池的体积。提高电池的体积。

【技术实现步骤摘要】
一种电池温度调节系统、新能源汽车及其设备


[0001]本专利技术涉及新能源汽车电池温度调节领域，具体涉及一种电池温度调节系统、新能源汽车及其设备。

技术介绍

[0002]电池是新能源汽车中的主要结构部件。电池具有一定的工作温度范围，电池工作时温度容易过高和过低，温度过高和过低均会影响电池的使用寿命和电池的性能。为此，电池的工作温度变高，需要对电池进行散热，电池的工作温度变低，需要对电池进行加热。
[0003]现目前对电池进行换热的系统主要有以下几种类型：1、直冷系统，2、低温散热器冷却系统，3、直接冷却水冷却系统，4、空冷、水冷混合冷却系统，5、直接空气冷却系统。
[0004]其中，直冷系统，包括冷凝器、压缩机和蒸发器，压缩机对制冷剂进行压缩，制冷剂经过冷凝器散热后流向蒸发器，制冷剂在蒸发器处进行吸热，从而完成对电池的冷却降温。
[0005]低温散热器冷却系统是电池的一个单独系统，由散热器、水泵和换热器组成。冷却水在换热器处对电池进行吸热，吸热之后通过水泵流向散热器，散热器将冷却水中的热量通过散热风扇进行散发。此系统有着冷却性能低、夏天水温高、应用受天气限制等缺点。
[0006]直接冷却水冷却系统，它是上述直冷系统和低温散热器冷却系统的结合，冷却水在换热器处对电池进行吸热降温，直冷系统中的制冷剂对低温散热器冷却系统中的散热器进行降温，散热器不再依靠散热风扇进行冷却。因此，直接冷却水冷却系统是对电池间接进行散热的系统。此系统零部件比直冷系统多、复杂，燃料经济性差且压缩机负荷高。
[0007]空冷、水冷混合冷却系统，它是在直接冷却水冷却系统的基础之上又添加了对冷却水进行空气冷却的结构，因此，空冷、水冷混合冷却系统对冷却水的冷却既包括制冷剂的冷却方式，又包括空气冷却的方式，此系统复杂、成本高、控制复杂且对可靠性要求高。同时它也是通过冷却水对电池进行冷却的系统。
[0008]直接空气冷却系统，它是利用上述直冷系统对驾驶舱进行降温，然后再将驾驶舱中的冷气吹向电池，从而实现了对电池的冷却降温。此系统并不是对所有类型的电芯都适合，且电池内部会有污染的风险。
[0009]综上，上述对电池的冷却系统具有以下缺点：1、上述所有的冷却系统均只有对电池的冷却功能，不具有加热功能。加热功能还需要依靠其他部件实现，例如加热器（内有加热棒）对水进行加热，水通过换热器再对电池进行加热，这样电池的加热和冷却的结构复杂。2、直接冷却水冷却系统，空冷、水冷混合冷却系统均为对电池进行间接冷却的方式，对电池的冷却效率低。
[0010]新能源汽车的续航问题一直是人们关注的焦点，新能源汽车续航能力与电池的体积有关，电池的体积大，续航能力强，电池的体积小，续航能力弱。尤其对于纯电动汽车（BEV）而言，电池的体积大小对汽车的续航能力有较大的关系。
[0011]但是，现目前的电池换热系统结构较为复杂，需要通过冷却和加热两种系统实现，同时间接冷却系统结构也比较复杂，这些系统空间占用较大，在汽车体积一定的情况下，增
大电池的体积比较困难，从而使得汽车的续航提高比较困难。

技术实现思路

[0012]本专利技术意在提供一种电池温度调节系统、新能源汽车及其设备，以使电池换热系统的结构更加简单，减少电池换热系统的空间占用，提高电池的体积，从而提升新能源汽车的续航能力。
[0013]为达到上述目的，本专利技术采用如下技术方案：一种电池温度调节系统，包括有电池箱体、压缩机、节流器、外部换热器和位于电池箱体上的内部换热器，压缩机、内部换热器、节流器和外部换热器通过管路连接；节流器连接在内部换热器和外部换热器之间；管路中具有循环流动的冷媒；制冷时，冷媒从外部换热器流出后经过节流器向内部换热器流动；制热时，冷媒从内部换热器流出后经过节流器向外部换热器流动；内部换热器包括换热件和固定连接在换热件两端部的连接件，换热件内设有多个换热流道组，换热流道组包括N个换热流道，连接件上设有连通流道，连通流道连接在两个换热流道组之间；内部换热器和电池箱体集成设置。
[0014]本方案内部换热器和电池箱体集成设置，是指内部换热器为电池箱体的一部分，电池箱体的部分结构能够起到换热的作用，这样内部换热器既能够起到换热的作用，也能够起到电池箱体对电池进行限位的作用，由此电池箱体组装好之后无需再额外安装内部换热器，相比在电池箱体上额外安装内部换热器，省去了内部换热器额外安装的步骤，提高了生产效率。同时，电池箱体和内部换热器二者合二为一，相比内部换热器额外安装在电池箱体上，能够节省一部分空间，节省的空间可以安装更多的电池，从而能够提高电池的总体积。
[0015]另外，内部换热器和电池箱体集成设置，电池位于电池箱体中，内部换热器可以与电池直接接触进行热交换，从而完成换热过程，由于是直接换热，相比现有技术中的间接换热，能够减少换热过程中的热损失，提高换热的效率，同时相比间接换热，结构也会更加简单，可以节省出更多的空间以安装更多的电池，能够提高电池的总体积。
[0016]另外，本方案具有冷却和制热两种换热模式，通过改变冷媒在外部换热器、节流器和内部换热器之间的流动方向，实现了冷却和制热两种换热模式的切换，加热和冷却无需两种系统单独完成，制冷和制热两种系统合二为一，从而能够节省出更多的空间以安装更多的电池，提高了电池的总体积。
[0017]需要说明的是，本电池温度调节系统能够解决上述技术问题，内部换热器的结构是关键，关键点是：一、因为提高电池的安装数量后，单位时间内电池总的换热量是必定提高了，故内部换热器的换热效率需要得到保证，而本方案中换热件内设有多个换热流道组，连通流道将多个换热流道组连通，同时换热流道组又包括N个换热流道，故内部换热器上具有多个换热流道，冷媒在多个换热流道中流动进行换热，相比现有技术中的口琴管式的换热器（这种换热器其流道单一、接触面积小），多个换热流道的设置能够提高换热效率，提高了接触面积，适应了电池数量变多、电池总体积变大的情况。
[0018]二、内部换热器由换热件和位于换热件端部的连接件两部分拼接固定而成，连接件上的连通流道将换热件上的换热流道组连通，从而使得内部换热器上的换热流道组相互
连通，采用这种结构的内部换热器生产难度较低，且生产出来的内部换热器的结构强度较大，能够在制热情况下承受其内部较大的压力（制热时的内部压力大于制冷时的内部压力），若直接在内部换热器内加工出换热流道组端部相互连通的结构，第一是无法加工出这种流道形式的内部换热器，因为加工时生产难度较大，生产成本会很高，第二是即便现有技术中具有流道弯曲连通形式的内部换热器，内部换热器的结构强度也达不到要求，现有技术中是上、下面进行拼接固定，上、下面进行拼接固定的方式只能对上、下面的边缘进行拼结固定，故现有技术中的换热器在耐压与强度方面存在较大的短板，无法适应于本方案中的换热方式。综上，本方案的内部换热器结构简单，生产成本低，生产效率高，同时还能够承受较大的内部压力。
[0019]三、内部换热器也不能直接为管状结构，因为管状结本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种电池温度调节系统，其特征在于：包括有电池箱体、压缩机、节流器、外部换热器和位于电池箱体上的内部换热器，所述压缩机、内部换热器、节流器和外部换热器通过管路连接；所述节流器连接在内部换热器和外部换热器之间；所述管路中具有循环流动的冷媒；制冷时，所述冷媒从外部换热器流出后经过节流器向内部换热器流动；制热时，所述冷媒从内部换热器流出后经过节流器向外部换热器流动；所述内部换热器包括换热件和固定连接在换热件两端部的连接件，所述换热件内设有多个换热流道组，换热流道组包括N个换热流道，连接件上设有连通流道，所述连通流道连接在两个换热流道组之间；所述内部换热器和电池箱体集成设置。2.根据权利要求1所述的一种电池温度调节系统，其特征在于：所述换热件包括多个基体，相邻基体固定连接，所述换热流道组位于基体内。3.根据权利要求1所述的一种电池温度调节系统，其特征在于：所述连通流道包括相互连通的主连通流道和多个分连通流道，所述分连通流道和换热流道...

【专利技术属性】
技术研发人员：何峰，陈世远，
申请(专利权)人：重庆铝器时代科技有限公司，
类型：发明
国别省市：