电池热管理系统技术方案

本发明专利技术属于电动车和(或)储能技术领域，涉及一种电池热管理系统，包括压缩机、液冷冷凝器、节流装置、电池换热器、电子风扇、第一四通阀、第二四通阀、第一水泵和第二水泵，室外设有散热器，电子风扇设在散热器上，电池设在电池包内；压缩机、液冷冷凝器、节流装置、电池换热器和压缩机依次连接形成冷媒循环回路；第一四通阀的四个口分别与电池包的冷却液出口、液冷冷凝器的冷却液进口、电池换热器的冷却液进口和散热器的冷却液出口连接；第二四通阀的四个口分别与液冷冷凝器的冷却液出口、第一水泵的进口、第二水泵的进口和电池换热器的冷却液出口连接；第一水泵的出口与散热器的冷却液进口连接，第二水泵的出口与电池包的冷却液进口连接。接。接。

【技术实现步骤摘要】
电池热管理系统


[0001]本专利技术属于电动车和(或)储能
，尤其涉及一种电池热管理系统。

技术介绍

[0002]当前使用热泵系统的电动车或储能的电池热管理具有两个基本工作模式，分别为热泵模式和制冷模式。热泵模式是冷媒通过室外换热器吸收外界环境的热量再通过液冷冷凝器把热量交换给冷却液，最终将热量提供给电池包；制冷模式则是电池包将热量通过冷却液传输给电池换热器中的冷媒，冷媒再通过室外换热器把热量释放到外界环境。通过电池热管理的热泵模式和制冷模式保证了电池的工作温度，进而保证了电池充放电的效率和使用寿命。
[0003]现有使用热泵系统的电动车或储能的电池热管理具有以下的缺陷和不足：1.热泵模式下室外换热器(或冷凝器)易结霜，导致系统的制热效率降低，影响电池工作，损害电池使用寿命；2.电池热管理系统零部件较多，冷却液和冷媒的管路多且复杂，占用空间较大；3.成本高、工艺繁琐。

技术实现思路

[0004]为解决现有技术存在的电池热管理系统的制热效率低，以及冷却液和冷媒的管路多且复杂的问题，本专利技术提供一种电池热管理系统。
[0005]为解决上述技术问题，本专利技术所采用的技术方案如下，一种电池热管理系统，包括压缩机、液冷冷凝器、节流装置、电池换热器、电子风扇、散热器、第一四通阀、第二四通阀、第一水泵和第二水泵，所述电池设置在电池包内，所述散热器设置在室外，所述电子风扇设置在散热器上；所述压缩机、液冷冷凝器、节流装置、电池换热器和压缩机依次连接形成冷媒循环回路；
[0006]所述第一四通阀的四个口分别与电池包的冷却液出口、液冷冷凝器的冷却液进口、电池换热器的冷却液进口和散热器的冷却液出口连接；所述第二四通阀的四个口分别与液冷冷凝器的冷却液出口、第一水泵的进口、第二水泵的进口和电池换热器的冷却液出口连接；所述第一水泵的出口与散热器的冷却液进口连接，所述第二水泵的出口与电池包的冷却液进口连接。
[0007]作为优选，该电池热管理系统还包括冷媒流道板和冷却液流道板，所述冷媒流道板用于将液冷冷凝器的冷媒出口与节流装置的进口连接，以及节流装置的出口与电池换热器的冷媒进口连接，所述液冷冷凝器、节流装置和电池换热器集成装配在冷媒流道板上；所述冷却液流道板用于将第一四通阀对应的两个口分别与液冷冷凝器的冷却液进口和电池换热器的冷却液进口连接，以及所述第二四通阀的四个口分别与液冷冷凝器的冷却液出口、第一水泵的进口、第二水泵的进口和电池换热器的冷却液出口连接，所述第一水泵、第二水泵、第一四通阀和第二四通阀集成装配在冷却液流道板上。冷媒侧和冷却液侧均采用集成式结构，集成式结构布局合理紧凑，省去了集成件之间连接的管路，节省空间，且方便
生产组装，降低成本。
[0008]作为优选，所述压缩机的出气口通过冷媒管与液冷冷凝器的冷媒进口连接，所述电池换热器的冷媒出口通过冷媒管与压缩机的进气口连接；所述散热器的冷却液进口通过水管或通过所述的冷却液流道板与第一水泵的出口连接，所述散热器的冷却液出口通过水管或通过所述的冷却液流道板与第一四通阀的进口连接，所述电池包的冷却液出口通过水管与第一四通阀的进口连接，所述电池包的冷却液进口通过水管与第二水泵的出口连接。压缩机、散热器和电池包在该电池热管理系统的连接方式简单可靠，便于该电池热管理系统的装配，且成本较低。
[0009]作为优选，所述电池换热器和压缩机之间可以设置气液分离器，所述气液分离器的进口通过所述冷媒流道板与电池换热器的冷媒出口连接，所述气液分离器的出口通过冷媒管与压缩机的进口连接，所述液冷冷凝器、节流装置、电池换热器和气液分离器集成装配在冷媒流道板上。气液分离器过滤掉冷媒气体内的液体，确保进入压缩机的冷媒都是气态的，防止液态的冷媒进入压缩机导致压缩机液击损坏，以保护压缩机，确保对冷媒气体的压缩效果。
[0010]作为优选，所述液冷冷凝器和节流装置之间可以设置储液罐，所述储液罐的进口通过所述冷媒流道板与液冷冷凝器的冷媒出口连接，所述储液罐的出口通过所述冷媒流道板与节流装置的进口连接，所述储液罐也集成装配在冷媒流道板上。保证进入到节流装置的冷媒都是液态的，防止气液混合状态的冷媒在进入节流装置时产生气泡堵住节流装置的进口，降低效率和产生噪声。
[0011]作为优选，所述液冷冷凝器的冷却液出口与第二四通阀之间可以设置比例三通阀，所述液冷冷凝器的冷却液出口与比例三通阀的进口连接，所述比例三通阀的第一出口与第二四通阀连接，所述比例三通阀的第二出口与电池换热器的冷却液进口连接。电池换热器中的冷媒温度与外界环境温度差不多或者比外界温度更高时，电池换热器没有办法通过冷媒蒸发从外界吸热，电池热管理系统无法实现热泵模式，则可以通过比例三通阀实现系统制热，运行工况如下：比例三通打开到电池换热器的阀口，将一部分被加热的冷却液直接进入电池换热器中，这样电池换热器中的冷媒就可以吸收这部分冷却液的热量，通过调整过热度，保证从电池换热器出来的冷媒是气态的，这个模式所有的热量都是来自压缩机，所以整个系统的效率会比较低，但有利于适应极冷工况。
[0012]进一步地，所述液冷冷凝器为水冷冷凝器；所述散热器为翅片散热器。选用水冷冷凝器确保冷却液和冷媒的换热效果，选用翅片散热器确保该电池热管理系统与室外热量的换热效果。
[0013]进一步地，所述第一四通阀和第二四通阀均为电子四通阀，所述压缩机为电动压缩机。便于该电池热管理系统的制冷模式、制热模式和自然风冷却模式的控制与调节。
[0014]有益效果：
[0015]1、本专利技术的电池热管理系统，将电动汽车常用的热泵系统中的冷媒通过室外换热器从外界环境吸收热量的任务交给散热器中的冷却液，冷却液再通过液冷冷凝器与冷媒进行热量交换，这样极大的减少系统中冷媒的使用量，降低成本，减少冷媒加注时间；
[0016]2、本专利技术的电池热管理系统，制热模式是利用冷却液通过散热器从外界吸收热量，极大的降低结霜现象的发生；确保在外界环境温度低，湿度高的工况下电池的正常使
用，提高电池的使用寿命；
[0017]3、本专利技术的电池热管理系统，冷媒侧和冷却液侧均采用集成式结构，省去了集成件之间连接的管路，节省空间，方便生产组装；
[0018]4、本专利技术的电池热管理系统，在外界环境温度不高但电池包有制冷需求时，该电池热管理系统可以进入自然风冷却模式，冷媒侧不工作，通过风冷散热器冷却液的方式给电池包散热，在春秋季节大幅度减少压缩机工作时间，增加压缩机寿命，节减能源损耗，降低产品使用成本；
[0019]5、本专利技术的电池热管理系统，通过控制第一四通阀和第二四通阀，即可实现该电池热管理系统的制冷模式、制热模式和自然风冷却模式之间的转换，便捷智能，用户体验好。
附图说明
[0020]为了更清楚地说明本专利技术实施例的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域的普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它附图。本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种电池热管理系统，其特征在于：包括压缩机(1)、液冷冷凝器(2)、节流装置(3)、电池换热器(4)、电子风扇(5)、散热器(6)、第一四通阀(7)、第二四通阀(8)、第一水泵(9)和第二水泵(10)，所述电池设置在电池包(11)内，所述散热器(6)设置在室外，所述电子风扇(5)设置在散热器(6)上；所述压缩机(1)、液冷冷凝器(2)、节流装置(3)、电池换热器(4)和压缩机(1)依次连接形成冷媒循环回路；所述第一四通阀(7)的四个口分别与电池包(11)的冷却液出口、液冷冷凝器(2)的冷却液进口、电池换热器(4)的冷却液进口和散热器(6)的冷却液出口连接；所述第二四通阀(8)的四个口分别与液冷冷凝器(2)的冷却液出口、第一水泵(9)的进口、第二水泵(10)的进口和电池换热器(4)的冷却液出口连接；所述第一水泵(9)的出口与散热器(6)的冷却液进口连接，所述第二水泵(10)的出口与电池包(11)的冷却液进口连接。2.根据权利要求1所述的电池热管理系统，其特征在于：该电池热管理系统还包括冷媒流道板和冷却液流道板，所述冷媒流道板用于将液冷冷凝器(2)的冷媒出口与节流装置(3)的进口连接，以及节流装置(3)的出口与电池换热器(4)的冷媒进口连接，所述液冷冷凝器(2)、节流装置(3)和电池换热器(4)集成装配在冷媒流道板上；所述冷却液流道板用于将第一四通阀(7)对应的两个口分别与液冷冷凝器(2)的冷却液进口和电池换热器(4)的冷却液进口连接，以及所述第二四通阀(8)的四个口分别与液冷冷凝器(2)的冷却液出口、第一水泵(9)的进口、第二水泵(10)的进口和电池换热器(4)的冷却液出口连接，所述第一水泵(9)、第二水泵(10)、第一四通阀(7)和第二四通阀(8)集成装配在冷却液流道板上。3.根据权利要求2所述的电池热管理系统，其特征在于：所述压缩机(1)的出气口通过冷媒管(12)与液冷冷凝器(2)的冷媒进口连接，所述电池换热器(4)的冷媒出口通过冷媒管...

【专利技术属性】
技术研发人员：李万勇，乔龙霆，施其成，
申请(专利权)人：常州天目智能科技有限公司，
类型：发明
国别省市：