一种电池包热管理系统及车辆技术方案

技术编号:41264800 阅读:2 留言:0更新日期:2024-05-11 09:21
本技术涉及车辆零部件技术领域,并提供了一种电池包热管理系统及车辆,电池包热管理系统包括空调回路和电池热管理回路,电池热管理回路包括换向装置和热交换装置,热交换装置用于在电池包进入冷却模式时与空调回路进行热交换以冷却电池热管理回路中的换热介质,并在电池包进入加热模式时加热换热介质,且热交换装置的进液端和出液端用于通过换向装置与电池包的第一换热口和第二换热口连通,换向装置用于设置在热交换装置和电池包之间的管路上,并在电池包的电芯最大温差达到预设阈值时切换换热介质流进电池包的流向。这样,可以利用换向装置切换换热介质流进电池包的流向,从而使得电池包能够在不同使用情况下,保持电芯的温度均衡。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及车辆零部件,具体而言,涉及一种电池包热管理系统及车辆


技术介绍

1、动力电池包是新能源汽车的动力源之一,更是其核心部件。动力电池包的电性能、寿命和安全性都与温度相关,因此,需要配置高效的热管理系统,以尽可能使动力电池包在适宜的温度下工作。其中,动力电池包的热管理方式通常采用液冷液热方式,且主要通过布置在动力电池包的底部或顶部的液冷板进行冷却或加热。

2、目前,现有的电池包热管理系统通常采用一个进口和一个出口,且换热介质在不同工况下的流向固定,即换热介质始终从进口流向出口。而换热介质在从进口流向出口的过程中,通过不断热交换,使得换热介质与电池包内的电芯之间的温差会逐渐减小,换热效果也会逐渐变差。由于换热效果不同会导致不同电芯之间存在温差,越靠近介质进口的电芯的换热效果越好,电芯温度越接近目标温度;越靠近介质出口的电芯的换热效果越差,电芯温度越远离目标温度。尤其是随着新能源汽车续航里程的不断增加,动力电池包的容量也不断增大,使得液冷板的液换热管道也越长,不同电芯之间的温差也越明显。另外,对于混合动力车辆而言,动力电池包也会受发动机排气系统影响,导致在混动工况下,即发动机工作时,也容易造成电池包内电芯温度不均衡。


技术实现思路

1、本技术解决的问题是:如何在电池包加热或冷却的情况下时保持电芯温度均衡。

2、为解决上述问题,本技术提供一种电池包热管理系统,包括空调回路和电池热管理回路,所述电池热管理回路包括换向装置和热交换装置,所述热交换装置用于在电池包进入冷却模式时与所述空调回路进行热交换以冷却所述电池热管理回路中的换热介质,并在所述电池包进入加热模式时加热所述换热介质,且所述热交换装置的进液端和出液端用于通过所述换向装置与所述电池包的第一换热口和第二换热口连通,所述换向装置用于设置在所述热交换装置和所述电池包之间的管路上,并在所述电池包的电芯最大温差达到预设阈值时切换所述换热介质流进所述电池包的流向。

3、可选地,所述换向装置包括第一换向阀、第二换向阀和主水泵,所述第一换向阀设有第一阀口、第二阀口和第三阀口,所述第二换向阀设有第四阀口、第五阀口和第六阀口,所述第一阀口与所述热交换装置的出液端连通,所述第二阀口和所述第六阀口分别用于与所述电池包的所述第一换热口连通,所述第三阀口和所述第五阀口分别用于与所述电池包的所述第二换热口连通,所述第四阀口与所述热交换装置的进液端连通,所述主水泵用于将所述换热介质从所述热交换装置的进液端泵入所述热交换装置,并从所述热交换装置的出液端流出所述热交换装置;

4、所述第一阀口通过择一的方式与所述第二阀口和所述第三阀口中的一个连通,所述第四阀口通过择一的方式与所述第五阀口和所述第六阀口中的一个连通;且当所述第一阀口与所述第二阀口连通时,所述第四阀口与所述第五阀口连通,当所述第一阀口与所述第三阀口连通时,所述第四阀口与所述第六阀口连通。

5、可选地,所述第一换向阀和/或所述第二换向阀为三通阀。

6、可选地,所述换向装置包括第一水泵和第二水泵,所述热交换装置的出液端用于通过所述第一水泵与所述电池包的所述第一换热口连通,所述热交换装置的进液端通过所述第二水泵与所述电池包的所述第二换热口连通,且所述第一水泵用于将所述换热介质从所述第一换热口泵入所述电池包,并从所述第二换热口流出所述电池包,所述第二水泵用于将所述换热介质从所述第二换热口泵入所述电池包,并从所述第一换热口流出所述电池包。

7、可选地,所述第一换热口设置在所述电池包靠近发动机排气管的一侧;

8、当所述电池包进入冷却模式时,所述换向装置用于导通所述第一换热口和所述热交换装置的出液端之间的管路以及所述第二换热口和所述热交换装置的进液端之间的管路,以使所述换热介质由所述第一换热口进入所述电池包;

9、当所述电池包进入加热模式时,所述换向装置用于导通所述第二换热口和所述热交换装置的出液端之间的管路以及所述第一换热口与所述热交换装置的进液端之间的管路,以使所述换热介质由所述第二换热口进入所述电池包。

10、可选地,所述热交换装置包括冷却器和加热器,所述冷却器用于在电池包进入冷却模式时与所述空调回路进行热交换以冷却所述换热介质,所述加热器用于在所述电池包进入加热模式时加热所述换热介质。

11、可选地,所述冷却器和所述加热器通过串联管路连接,或者,所述冷却器和所述加热器通过并联管路连接。

12、可选地,所述空调回路包括依次连接成回路的压缩机、冷凝器、储液罐、第一膨胀阀和暖通空调单元,所述冷却器的冷媒进口与所述暖通空调单元和所述压缩机之间的管路连通,所述冷却器的冷媒出口与所述暖通空调单元和所述储液罐之间的管路连通。

13、可选地,所述空调回路还包括第二膨胀阀,所述第二膨胀阀设于所述冷却器的冷媒进口和所述储液罐之间的管路上。

14、为解决上述问题,本技术还提供一种车辆,包括如上所述的电池包热管理系统。

15、与现有技术相比,本技术具有以下有益效果:

16、本技术的电池包热管理系统可通过在电池热管理回路中设置热交换装置,以便于在电池包进入冷却模式时利用热交换装置与空调回路进行热交换来冷却电池热管理回路中的换热介质,实现对电池包的冷却,或者在电池包进入加热模式时利用热交换装置加热电池热管理回路中的换热介质,实现对电池包的加热,从而保证电池包在合适的温度环境下进行工作。同时,通过在热交换装置和电池包之间的管路上设置换向装置,并使热交换装置的进液端和出液端通过换向装置与电池包的第一换热口和第二换热口连通,这样,在电池包冷却或加热过程中,当电池包的电芯最大温差达到预设阈值时,可以利用换向装置切换换热介质流进电池包的流向,以减小电芯最大温差,保证电池包的电芯温度均衡,从而使得电池包能够在不同使用情况下,例如在冷却模式或加热模式下,保持电芯的温度均衡,保证电池包在适宜的温度下工作,进而满足电池包对热管理的需求。而且,本技术的电池包热管理系统的整体结构简单,容易实现。

本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种电池包热管理系统,其特征在于,包括空调回路(1)和电池热管理回路(2),所述电池热管理回路(2)包括换向装置(21)和热交换装置(22),所述热交换装置(22)用于在电池包(100)进入冷却模式时与所述空调回路(1)进行热交换以冷却所述电池热管理回路(2)中的换热介质,并在所述电池包(100)进入加热模式时加热所述换热介质,且所述热交换装置(22)的进液端和出液端用于通过所述换向装置(21)与所述电池包(100)的第一换热口(H1)和第二换热口(H2)连通,所述换向装置(21)用于设置在所述热交换装置(22)和所述电池包(100)之间的管路上,并在所述电池包(100)的电芯最大温差达到预设阈值时切换所述换热介质流进所述电池包(100)的流向。

2.根据权利要求1所述的电池包热管理系统,其特征在于,所述换向装置(21)包括第一换向阀(211)、第二换向阀(212)和主水泵(213),所述第一换向阀(211)设有第一阀口(a)、第二阀口(b)和第三阀口(c),所述第二换向阀(212)设有第四阀口(d)、第五阀口(e)和第六阀口(f),所述第一阀口(a)与所述热交换装置(22)的出液端连通,所述第二阀口(b)和所述第六阀口(f)分别用于与所述电池包(100)的所述第一换热口(H1)连通,所述第三阀口(c)和所述第五阀口(e)分别用于与所述电池包(100)的所述第二换热口(H2)连通,所述第四阀口(d)与所述热交换装置(22)的进液端连通,所述主水泵(213)用于将所述换热介质从所述热交换装置(22)的进液端泵入所述热交换装置(22),并从所述热交换装置(22)的出液端流出所述热交换装置(22);

3.根据权利要求2所述的电池包热管理系统,其特征在于,所述第一换向阀(211)和/或所述第二换向阀(212)为三通阀。

4.根据权利要求1所述的电池包热管理系统,其特征在于,所述换向装置(21)包括第一水泵(214)和第二水泵(215),所述热交换装置(22)的出液端用于通过所述第一水泵(214)与所述电池包(100)的所述第一换热口(H1)连通,所述热交换装置(22)的进液端通过所述第二水泵(215)与所述电池包(100)的所述第二换热口(H2)连通,且所述第一水泵(214)用于将所述换热介质从所述第一换热口(H1)泵入所述电池包(100),并从所述第二换热口(H2)流出所述电池包(100),所述第二水泵(215)用于将所述换热介质从所述第二换热口(H2)泵入所述电池包(100),并从所述第一换热口(H1)流出所述电池包(100)。

5.根据权利要求1所述的电池包热管理系统,其特征在于,所述第一换热口(H1)设置在所述电池包(100)靠近发动机排气管的一侧;

6.根据权利要求1所述的电池包热管理系统,其特征在于,所述热交换装置(22)包括冷却器(221)和加热器(222),所述冷却器(221)用于在电池包(100)进入冷却模式时与所述空调回路(1)进行热交换以冷却所述换热介质,所述加热器(222)用于在所述电池包(100)进入加热模式时加热所述换热介质。

7.根据权利要求6所述的电池包热管理系统,其特征在于,所述冷却器(221)和所述加热器(222)通过串联管路连接,或者,所述冷却器(221)和所述加热器(222)通过并联管路连接。

8.根据权利要求6所述的电池包热管理系统,其特征在于,所述空调回路(1)包括依次连接成回路的压缩机(11)、冷凝器(12)、储液罐(13)、第一膨胀阀(14)和暖通空调单元(15),所述冷却器(221)的冷媒进口与所述暖通空调单元(15)和所述压缩机(11)之间的管路连通,所述冷却器(221)的冷媒出口与所述暖通空调单元(15)和所述储液罐(13)之间的管路连通。

9.根据权利要求8所述的电池包热管理系统,其特征在于,所述空调回路(1)还包括第二膨胀阀(16),所述第二膨胀阀(16)设于所述冷却器(221)的冷媒进口和所述储液罐(13)之间的管路上。

10.一种车辆,其特征在于,包括如权利要求1-9中任意一项所述的电池包热管理系统。

...

【技术特征摘要】

1.一种电池包热管理系统,其特征在于,包括空调回路(1)和电池热管理回路(2),所述电池热管理回路(2)包括换向装置(21)和热交换装置(22),所述热交换装置(22)用于在电池包(100)进入冷却模式时与所述空调回路(1)进行热交换以冷却所述电池热管理回路(2)中的换热介质,并在所述电池包(100)进入加热模式时加热所述换热介质,且所述热交换装置(22)的进液端和出液端用于通过所述换向装置(21)与所述电池包(100)的第一换热口(h1)和第二换热口(h2)连通,所述换向装置(21)用于设置在所述热交换装置(22)和所述电池包(100)之间的管路上,并在所述电池包(100)的电芯最大温差达到预设阈值时切换所述换热介质流进所述电池包(100)的流向。

2.根据权利要求1所述的电池包热管理系统,其特征在于,所述换向装置(21)包括第一换向阀(211)、第二换向阀(212)和主水泵(213),所述第一换向阀(211)设有第一阀口(a)、第二阀口(b)和第三阀口(c),所述第二换向阀(212)设有第四阀口(d)、第五阀口(e)和第六阀口(f),所述第一阀口(a)与所述热交换装置(22)的出液端连通,所述第二阀口(b)和所述第六阀口(f)分别用于与所述电池包(100)的所述第一换热口(h1)连通,所述第三阀口(c)和所述第五阀口(e)分别用于与所述电池包(100)的所述第二换热口(h2)连通,所述第四阀口(d)与所述热交换装置(22)的进液端连通,所述主水泵(213)用于将所述换热介质从所述热交换装置(22)的进液端泵入所述热交换装置(22),并从所述热交换装置(22)的出液端流出所述热交换装置(22);

3.根据权利要求2所述的电池包热管理系统,其特征在于,所述第一换向阀(211)和/或所述第二换向阀(212)为三通阀。

4.根据权利要求1所述的电池包热管理系统,其特征在于,所述换向装置(21)包括第一水泵(214)和第二水泵(215),所述热交换装置(22)的出液端用于通过所述第一水泵(214)与所述电...

【专利技术属性】
技术研发人员:王占朋王鹏冯科张山峰李延涛赵福成
申请(专利权)人:浙江吉利控股集团有限公司
类型:新型
国别省市:

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