电池热管理系统技术方案

本实用新型专利技术公开了一种电池热管理系统，在现有技术中的电池热管理系统基础上增加了分别与换热器及电加热器并联的第一旁路、第二旁路，以及控制流路切换的第一流路切换部件及第二流路切换部件，实现了在加热/冷却电池包时，冷却液仅流经必需的换热部件，减少了因流经不必需的换热部件造成的能量浪费，因此具有很好的冷却和节能效果。（*该技术在2022年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及电动汽车领域，具体涉及电池热管理系统。
技术介绍
新能源汽车中电池将成为主要的动力源，动力电池在充/放电过程中会有大量热量产生，电池会因为温度过高导致性能与寿命受到影响，因此需要及时的对电池进行冷却。在较冷的天气下也会由于温度过低而导致电池充/放电性能受到影响，这种情况下需要对电池进行加热。因此，在电动汽车或者混合动力汽车上设置有对电池进行加热/冷却的电池热管理系统。现有技术中的电池热管理系统如图I中所示，所示箭头为电池热管理系统中制冷剂/冷却液的流动方向。所述电池热管理系统包括空调制冷回路20与电池热管理回路30，空调制冷回路用于对电池热管理回路中的冷却液进行冷却，然后由冷却液对设置在电池热管理回路中的电池进行冷却。所述空调制冷回路20具有第一支路21与第二支路22。空调冷凝器I与电动压缩机2位于空调制冷回路20上。在所述第一支路21上设置有第一膨胀阀10、蒸发箱3，用于乘员厢制冷。在所述第二支路22上设置有第二膨胀阀11与换热器7，在所述换热器7中制冷剂对电池热管理回路中的冷却液进行冷却，进而由冷却液对设置在电池热管理回路中的电池进行冷却。所述电池热管理回路上设置有换热器7、空气分离器8与储液罐9、水泵6、电动加热器4以及具有内部热交互回路的电池包5。当电池包5需要加热时，所述第二膨胀阀11断开，所述电动加热器4工作以加热冷却液，进而通过所述电池热管理回路对所述电池包进行加热。当电池包5需要降温时，所述电动加热器4停止工作而仅作为冷却液流经通道，此时所述冷却液在所述换热器7被冷却，进而所述冷却液在所述电池热管理回路中循环，对所述电池包5进行冷却。由于图I中所示的电池热管理系统中所述换热器7与电动加热器4都为热交换部件，在加热电池时，冷却液在电动加热器4处被加热后会流经换热器7，容易在此处散发热量造成温度降低，白白浪费许多能量；而在对电池进行冷却时，冷却液在所述换热器7处被降温后，流经所述电动加热器4时也会进行热交换，容易在此处吸收热量使得冷却液温度升高，降低了冷却效率，同样造成了能量浪费。因此需要对现有技术中提供的电池热管理系统进行进一步的改进，以提高能量利用率，减少浪费。
技术实现思路
本技术提供一种电池热管理系统，通过两个三通阀将电池热管理回路中的电动加热器与换热器分离开，使得在电池加热或者冷却时仅选择必须的热交换部件，减少了能量浪费。所述电池热管理系统包括空调制冷回路与电池热管理回路；所述空调制冷回路包括用于空调制冷的蒸发器以及与所述蒸发器相并联的换热器，所述换热器串联于所述电池热管理回路中用于电池冷却；所述电池热管理回路上还包括电池包和电动加热器以及与所述换热器并联的第一旁路，所述第一旁路的一端在所述换热器的上游处连接至所述电池热管理回路，另一端在所述换热器的下游处连接至所述电池热管理回路；切换冷却液流经所述换热器或所述第一旁路的第一流路切换部件，所述第一流路切换部件设置在所述电池热管理回路上并与所述第一旁路相连接；与 所述电动加热器并联的第二旁路，所述第二旁路的一端在所述电动加热器的上游处连接至所述电池热管理回路，另一端在所述电动加热器的下游处连接至所述电池热管理回路；切换冷却液流经所述电动加热器或所述第二旁路的第二流路切换部件，所述第二流路切换部件设置在所述电池热管理回路上并与所述第二旁路相连接。优选的，所述第一流路切换部件为第一三通阀，所述第一三通阀的入口连接到所述电池热管理回路上，所述第一三通阀的第一出口连接所述换热器，所述第一三通阀的第二出口通过第一旁路连接到所述换热器下游的所述电池热管理回路上。优选的，所述第二流路切换部件为第二三通阀，所述第二三通阀的入口连接到所述电池热管理回路上，所述第二三通阀的第一出口连接所述电动加热器，所述第二三通阀的第二出口通过第二旁路连接到所述电动加热器下游的所述电池热管理回路上。优选的，所述电动加热器位于所述电池包的上游。在现有技术中的电池热管理系统基础上增加了分别与换热器及电加热器并联的第一旁路、第二旁路，以及控制流路切换的第一流路切换部件及第二流路切换部件，实现了在加热/冷却电池包时，冷却液仅流经必需的换热部件，减少了因流经不必需的换热部件造成的能量浪费，因此具有很好的节能效果。另外由于本技术提供的电池热管理系统相对现有技术中的电池热管理系统来讲改动较小，并且增加的零部件也都属于市场上已有产品，因此增加的成本很低，并且能够与原来的电池热管理系统能够互换使用，无需改动整个汽车电池系统的设计。附图说明图I所示为现有技术中的电池热管理系统原理图；图2所示为本技术的电池热管理系统结构示意图图，其示出了该电池热管理系统的冷却工作状态；图3所示为图2所示的电池热管理系统的加热工作状态。具体实施方式图2所示为本实施例提供的电池热管理系统的结构示意图，如图所示所述电池热管理系统包括空调制冷回路20与电池热管理回路30。所述空调制冷回路20上设置有与空调冷凝器I流体连通的压缩机2。所述压缩机2具体可以为电动压缩机。制冷剂在压缩机2中被压缩后进入空调冷凝器1，在所述空调冷凝器I中被降温，之后可选择的流经空调制冷回路20的两条支路21和22，然后又返回压缩机2中，如此在所述空调制冷回路20中循环流动。所述第一支路21上设置有可选择性的打开或者关闭的第一膨胀阀10，用于调节所述第一支路21的打开或者关闭。所述第一支路21上还设置有蒸发器3，位于所述第一膨胀阀10的下游，用于向汽车的乘员舱提供制冷。所述第二支路22上设置有可选择性的打开或者关闭的第二膨胀阀11，用于调节所述第二支路22的打开或者关闭。所述第二支路上还设置有换热器7，位于所述第二膨胀阀11的下游，用于对电池热管理回路30中的冷却液进行冷却。所述电池热管理回路30与所述空调制冷回路20共用所述换热器7，在所述换热器7中，所述空调制冷回路20中的制冷剂与所述电池热管理回路30中的冷却液完成热交换。具体的，在换热前所述制冷剂温度低于所述冷却液温度，经过热交换后，所述冷却液温度降低，所述制冷剂温度升高。所述电池热管理回路30上设有电池包5、电动水泵 6、电动加热器4以及换热器7。所述电池热管理回路30还包括与所述换热器并联的第一旁路14，所述第一旁路14的一端在所述换热器7的上游处连接至所述电池热管理回路30，另一端在所述换热器7的下游处连接至所述电池热管理回路30。在所述换热器7的上游设置有第一流路切换部件，用以切换所述冷却液流经所述换热器7或者所述第一旁路14。所述第一流路切换部件具体可以为第一三通阀12，其入口连接到所述电池热管理回路30上，第一出口与所述换热器7相连，第二出口直接通过第一旁路14连接到所述换热器7的下游，这样可以通过调节所述第一三通阀12来选择冷却液是否流经所述换热器7。所述电池热管理回路30还包括与所述电动加热器4并联的第二旁路15，所述第二旁路15的一端在所述电动加热器4的上游处连接至所述电池热管理回路30，另一端在所述电动加热器4的下游处连接至所述电池热管理回路30。在所述电动加热器4的上游设置有切换冷却液流经所述电动加热器4或所述第二旁路15的第二流路切换部件，所述第二流路切换部件设置在所述电池热管理回路30上并与所述第二旁路15相连接。所本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种电池热管理系统，包括空调制冷回路（20）与电池热管理回路（30）；所述空调制冷回路（20）包括用于空调制冷的蒸发器（3）以及与所述蒸发器（3）相并联的换热器（7），所述换热器（7）还串联于所述电池热管理回路（30）中；所述电池热管理回路（30）包括电池包（5）和电动加热器（4）；其特征在于，所述电池热管理回路（30）还包括：与所述换热器（7）并联的第一旁路（14），所述第一旁路（14）的一端在所述换热器（7）的上游处连接至所述电池热管理回路（30），另一端在所述换热器（7）的下游处连接至所述电池热管理回路（30）；切换冷却液流经所述换热器（7）或所述第一旁路的第一流路切换部件，所述第一流路切换部件设置在所述电池热管理回路（30）上并分别与所述第一旁路（14）及所述换热器（7）相连接；与所述电动加热器（4）并联的第二旁路（15），所述第二旁路（15）的一端在所述电动加热器（4）的上游处连接至所述电池热管理回路（30），另一端在所述电动加热器（4）的下游处连接至所述电池热管理回路（30）；切换冷却液流经所述电动加热器（4）或所述第二旁路（15）的第二流路切换部件，所述第二流路切换部件设置在所述电池热管理回路（30）上并分别与所述第二旁路（15）和所述电动加热器（4）相连接。...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：高桢，吴旭峰，金启前，由毅，吴成明，赵福全，
申请(专利权)人：浙江吉利汽车研究院有限公司杭州分公司，浙江吉利汽车研究院有限公司，浙江吉利控股集团有限公司，
类型：实用新型
国别省市：