1.本發(fā)明涉及電池熱管理技術(shù)領域,具體是帶電機電控散熱功能的熱泵型電池熱管理方法。
背景技術(shù):
2.行業(yè)上現(xiàn)有的電機電控散熱及
動力電池熱管理系統(tǒng)方案,主要為:電池低溫采用ptc制熱,高溫采用壓縮機制冷;電機電控散熱與動力電池熱管理采用兩套獨立的系統(tǒng)。
3.但是,現(xiàn)有的動力電池熱管理方法,存在動力電池在低溫環(huán)境下,soc速率下降快的問題;動力電池溫度較高的狀態(tài)下,限功率運行,長期處于高溫環(huán)境降低動力電池壽命;成本高;動力電池的高溫管理,解決方案單一;動力電池的低溫管理,解決方案單一;動力電池的低溫管理,能效比低;動力電池熱管理系統(tǒng),系統(tǒng)結(jié)構(gòu)復雜;電機電控散熱與電池熱管理為兩套獨立系統(tǒng),成本高、綜合尺寸較大、綜合能耗較高。
4.因此,本發(fā)明提供了帶電機電控散熱功能的熱泵型電池熱管理方法,以解決上述背景技術(shù)中提出的問題。
技術(shù)實現(xiàn)要素:
5.本發(fā)明的目的在于提供帶電機電控散熱功能的熱泵型電池熱管理方法,以解決上述背景技術(shù)中提出的問題。
6.為實現(xiàn)上述目的,本發(fā)明提供如下技術(shù)方案:
7.帶電機電控散熱功能的熱泵型電池熱管理方法,包括動力電池熱管理系統(tǒng),所述動力電池熱管理系統(tǒng)連接管路上增設電機電控散熱回路和電池熱管理回路,所述電機電控散熱回路通過獨立雙通道水箱換熱器與電池熱管理回路連接在一起,所述電池熱管理回路連接管路上設置有制冷劑回路和冷卻液回路;所述獨立雙通道水箱換熱器包括有通道一和通道二。
8.作為本發(fā)明進一步的方案:所述動力電池熱管理系統(tǒng)包括有膨脹水壺、動力電池、水泵一、電動水閥一、電動水閥二、板式換熱器、熱泵型壓縮機、四通換向閥、電子膨脹閥、氣液分離器、散熱風機、空氣源換熱器和獨立雙通道水箱換熱器,所述膨脹水壺、動力電池、水泵一、電動水閥一、電動水閥二、板式換熱器、熱泵型壓縮機、四通換向閥、電子膨脹閥、氣液分離器、散熱風機、空氣源換熱器和獨立雙通道水箱換熱器之間通過連接管進行連接,所述連接管上安裝有壓力傳感器、氣體傳感器和液體濕度傳感器。
9.作為本發(fā)明再進一步的方案:所述電機電控散熱回路包括有獨立雙通道水箱換熱器、水泵二、電機、電機控制器和dcdc,所述獨立雙通道水箱換熱器通過連接管與水泵連接,所述電機、電機控制器和dcdc進行連接,與水泵二和獨立雙通道水箱換熱器構(gòu)成回路。
10.作為本發(fā)明再進一步的方案:所述制冷劑回路包括有板式換熱器、熱泵型壓縮機、四通換向閥、電子膨脹閥、氣液分離器和空氣源換熱器,所述板式換熱器包含制冷劑通道及冷卻液通道,兩個通道物質(zhì)彼此隔離相互交換熱量;所述熱泵型壓縮機壓縮空調(diào)制冷劑;所
述四通換向閥可控制各通道流向;所述電子膨脹閥節(jié)流降壓功能;所述氣液分離器分離出壓縮機進氣口液體,避免壓縮機液擊;所述空氣源換熱器使制冷劑與空氣換熱。
11.作為本發(fā)明再進一步的方案:所述冷卻液回路包括有水泵一、電動水閥二、板式換熱器和動力電池,所述水泵一:電池熱管理回路水泵,為冷卻液循環(huán)提供動力;所述動力電池:電池包內(nèi)集成水冷板,冷卻液流經(jīng)水冷板給電池冷卻或加熱。
12.有益效果
13.與現(xiàn)有技術(shù)相比,本發(fā)明的有益效果是:
14.本發(fā)明方法采用動力電池熱管理系統(tǒng),將電機電控散熱回路和電池熱管理回路進行并聯(lián),實現(xiàn)動力電池冬季低溫迅速加熱、低溫均溫自循環(huán)、春秋季環(huán)境風冷卻、高溫快速制冷,同時集成了電機電控散熱系統(tǒng),即可以降低系統(tǒng)能耗,也降低了動力電池熱管理系統(tǒng)的成本,同時延長了系統(tǒng)的使用壽命;同時電機電控散熱回路與電池熱管理回路共用一個膨脹水壺,共用一個風機,共用一個散熱水箱,增加系統(tǒng)集成度、簡化了系統(tǒng)結(jié)構(gòu)、較小了系統(tǒng)尺寸、降低了系統(tǒng)能耗并且極大降低了系統(tǒng)成本。
附圖說明
15.圖1為本發(fā)明的系統(tǒng)示意圖;
16.圖2為本發(fā)明中動力電池熱管理熱泵制冷模式示意圖;
17.圖3為本發(fā)明中動力電池熱管理熱泵制熱模式示意圖;
18.圖4為本發(fā)明中動力電池熱管理環(huán)境風冷模式示意圖;
19.圖5為本發(fā)明中動力電池熱管理自循環(huán)模式示意圖;
20.圖6為本發(fā)明中電機電控散熱模式示意圖。
21.圖中:1
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膨脹水壺,2
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動力電池,3
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水泵一,4
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電動水閥一,5
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電動水閥二,6
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板式換熱器,7
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熱泵型壓縮機,8
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四通換向閥,9
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電子膨脹閥,10
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氣液分離器,11
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散熱風機,12
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空氣源換熱器,13
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獨立雙通道水箱換熱器,131
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通道一,132
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通道二,14
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水泵二,15
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電機,16
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電機控制器,17
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dcdc。
具體實施方式
22.下面將結(jié)合本發(fā)明實施例中的附圖,對本發(fā)明實施例中的技術(shù)方案進行清楚、完整地描述,顯然,所描述的實施例僅僅是本發(fā)明一部分實施例,而不是全部的實施例?;诒景l(fā)明中的實施例,本領域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例,都屬于本發(fā)明保護的范圍。
23.請參閱圖1~6,本發(fā)明實施例中,帶電機電控散熱功能的熱泵型電池熱管理方法,包括動力電池熱管理系統(tǒng),動力電池熱管理系統(tǒng)連接管路上增設電機15電控散熱回路和電池熱管理回路,電機15電控散熱回路通過獨立雙通道水箱換熱器13與電池熱管理回路連接在一起,電池熱管理回路連接管路上設置有制冷劑回路和冷卻液回路;獨立雙通道水箱換熱器13包括有通道一131和通道二132。
24.作為本發(fā)明進一步的實施方案:動力電池熱管理系統(tǒng)包括有膨脹水壺1、動力電池2、水泵一3、電動水閥一4、電動水閥二5、板式換熱器6、熱泵型壓縮機7、四通換向閥8、電子膨脹閥9、氣液分離器10、散熱風機11、空氣源換熱器12和獨立雙通道水箱換熱器13,膨脹水
壺1、動力電池2、水泵一3、電動水閥一4、電動水閥二5、板式換熱器6、熱泵型壓縮機7、四通換向閥8、電子膨脹閥9、氣液分離器10、散熱風機11、空氣源換熱器12和獨立雙通道水箱換熱器13之間通過連接管進行連接,連接管上安裝有壓力傳感器、氣體傳感器和液體濕度傳感器。
25.作為本發(fā)明再進一步的實施方案:電機15電控散熱回路包括有獨立雙通道水箱換熱器13、水泵二14、電機15、電機控制器16和dcdc17,獨立雙通道水箱換熱器13通過連接管與水泵連接,電機15、電機控制器16和dcdc17進行連接,與水泵二14和獨立雙通道水箱換熱器13構(gòu)成回路。
26.作為本發(fā)明再進一步的實施方案:制冷劑回路包括有板式換熱器6、熱泵型壓縮機7、四通換向閥8、電子膨脹閥9、氣液分離器10和空氣源換熱器12,板式換熱器6包含制冷劑通道及冷卻液通道,兩個通道物質(zhì)彼此隔離相互交換熱量;熱泵型壓縮機7壓縮空調(diào)制冷劑;四通換向閥8可控制各通道流向;電子膨脹閥9節(jié)流降壓功能;氣液分離器10分離出壓縮機進氣口液體,避免壓縮機液擊;空氣源換熱器12使制冷劑與空氣換熱。
27.作為本發(fā)明再進一步的實施方案:冷卻液回路包括有水泵一3、電動水閥二5、板式換熱器6和動力電池2,水泵一3:電池熱管理回路水泵,為冷卻液循環(huán)提供動力;動力電池2:電池包內(nèi)集成水冷板,冷卻液流經(jīng)水冷板給電池冷卻或加熱。
28.本發(fā)明的工作原理是:
29.如圖2所述,制冷劑回路:熱泵型壓縮機7
→
四通換向閥8
→
空氣源換熱器12風機強制換熱
→
電子膨脹閥9
→
板式換熱器6制冷劑通道
→
氣液分離器10
→
壓縮機,形成一個無限循環(huán)的制冷劑回路,內(nèi)部流通冷卻介質(zhì)為制冷劑;
30.冷卻液回路:水泵二14
→
電動水閥二5
→
板式換熱器6冷卻液通道
→
動力電池2冷板
→
水泵一3,形成一個無限循環(huán)的動力電池2散熱冷卻液回路,內(nèi)部冷卻介質(zhì)為防凍液,膨脹水壺1為該回路提供補水功能,該模式下電動水閥一4關(guān)閉,電動水閥二5開啟。
31.制冷回路通過板式蒸發(fā)器將動力電池2冷卻回路內(nèi)的高溫防凍液冷卻降溫為低溫防凍液,動力電池2冷卻回路將低溫防凍液輸送至動力電池2包,通過動力電池2冷板給動力電池2降溫。兩個回路在熱泵制冷模式開啟時,相輔相成,對電池包輸送源源不斷的制冷需求能量。
32.如圖3所示,制冷劑回路:熱泵型壓縮機7
→
四通換向閥8
→
空氣源換熱器12風機強制換熱
→
電子膨脹閥9
→
板式換熱器6
→
氣液分離器10
→
壓縮機,形成一個無限循環(huán)的制冷劑回路,內(nèi)部流通冷卻介質(zhì)為制冷劑;
33.冷卻液回路:水泵一3
→
電動水閥二5
→
板式換熱器6冷卻液通道
→
動力電池2水冷板
→
水泵一3,形成一個無限循環(huán)的動力電池2散熱冷卻液回路,內(nèi)部冷卻介質(zhì)為防凍液,膨脹水壺1為該回路提供補水功能,該模式下電動水閥一4關(guān)閉,電動水閥二5開啟。
34.制冷回路通過板式換熱器6將動力電池2冷卻回路內(nèi)的低溫防凍液冷卻升溫為高溫防凍液,動力電池2冷卻回路將高溫防凍液輸送至動力電池2包,通過動力電池2冷板給動力電池2升溫。兩個回路在熱泵制熱模式開啟時,相輔相成,對電池包輸送源源不斷的制熱需求能量。
35.如圖4所示,水泵一3
→
電動水閥一4
→
獨立雙通道水箱換熱器13的通道一131風機強制換熱
→
動力電池2水冷板
→
水泵一3,形成一個無限循環(huán)的動力電池2散熱冷卻液回路,
內(nèi)部冷卻介質(zhì)為防凍液,膨脹水壺1為該回路提供補水功能。環(huán)境風冷模式開啟時,電動水閥一4開啟,電動水閥二5關(guān)閉,制冷劑回路不工作,風機開啟,通過散熱水箱與風機使防凍液降溫,從而達到動力電池2效果。
36.如圖5所示,水泵一3
→
電動水閥一4
→
獨立雙通道水箱換熱器13的通道一131
→
動力電池2水冷板
→
水泵一3,形成一個無限循環(huán)的動力電池2散熱冷卻液回路,內(nèi)部冷卻介質(zhì)為防凍液,膨脹水壺1為該回路提供補水功能。自循環(huán)模式開啟時,電動水閥一4、電動水閥二5同時開啟,制冷劑回路不工作,風機無需開啟,水泵作為輸出動力源,經(jīng)動力電池2包冷卻液經(jīng)自循環(huán)冷卻回路持續(xù)給動力電池2散熱,以達到均溫效果。
37.如圖6所示,水泵二14
→
獨立雙通道水箱換熱器13的通道二132風機強制換熱
→
電機15
→
電機控制器16
→
dcdc17
→
水泵二14,形成一個無限循環(huán)的動力電池2散熱冷卻液回路,內(nèi)部冷卻介質(zhì)為防凍液,膨脹水壺1為該回路提供補水功能。該模式下,風機開啟,通過散熱水箱與風機使防凍液降溫,從而達到動力電池2效果;該模式與電池熱管理各工作模式相互獨立。
38.以上所述,僅為本發(fā)明較佳的具體實施方式,但本發(fā)明的保護范圍并不局限于此,任何熟悉本技術(shù)領域的技術(shù)人員在本發(fā)明揭露的技術(shù)范圍內(nèi),根據(jù)本發(fā)明的技術(shù)方案及其發(fā)明構(gòu)思加以等同替換或改變,都應涵蓋在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。技術(shù)特征:
1.帶電機電控散熱功能的熱泵型電池熱管理方法,包括動力電池熱管理系統(tǒng),其特征在于:所述動力電池熱管理系統(tǒng)連接管路上增設電機(15)電控散熱回路和電池熱管理回路,所述電機(15)電控散熱回路通過獨立雙通道水箱換熱器(13)與電池熱管理回路連接在一起,所述電池熱管理回路連接管路上設置有制冷劑回路和冷卻液回路;所述獨立雙通道水箱換熱器(13)包括有通道一(131)和通道二(132)。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的帶電機電控散熱功能的熱泵型電池熱管理方法,其特征在于:所述動力電池熱管理系統(tǒng)包括有膨脹水壺(1)、動力電池(2)、水泵一(3)、電動水閥一(4)、電動水閥二(5)、板式換熱器(6)、熱泵型壓縮機(7)、四通換向閥(8)、電子膨脹閥(9)、氣液分離器(10)、散熱風機(11)、空氣源換熱器(12)和獨立雙通道水箱換熱器(13),所述膨脹水壺(1)、動力電池(2)、水泵一(3)、電動水閥一(4)、電動水閥二(5)、板式換熱器(6)、熱泵型壓縮機(7)、四通換向閥(8)、電子膨脹閥(9)、氣液分離器(10)、散熱風機(11)、空氣源換熱器(12)和獨立雙通道水箱換熱器(13)之間通過連接管進行連接,所述連接管上安裝有壓力傳感器、氣體傳感器和液體濕度傳感器。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的帶電機電控散熱功能的熱泵型電池熱管理方法,其特征在于:所述電機(15)電控散熱回路包括有獨立雙通道水箱換熱器(13)、水泵二(14)、電機(15)、電機控制器(16)和dcdc(17),所述獨立雙通道水箱換熱器(13)通過連接管與水泵連接,所述電機(15)、電機控制器(16)和dcdc(17)進行連接,與水泵二(14)和獨立雙通道水箱換熱器(13)構(gòu)成回路。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的帶電機電控散熱功能的熱泵型電池熱管理方法,其特征在于:所述制冷劑回路包括有板式換熱器(6)、熱泵型壓縮機(7)、四通換向閥(8)、電子膨脹閥(9)、氣液分離器(10)和空氣源換熱器(12),所述板式換熱器(6)包含制冷劑通道及冷卻液通道,兩個通道物質(zhì)彼此隔離相互交換熱量;所述熱泵型壓縮機(7)壓縮空調(diào)制冷劑;所述四通換向閥(8)可控制各通道流向;所述電子膨脹閥(9)節(jié)流降壓功能;所述氣液分離器(10)分離出壓縮機進氣口液體,避免壓縮機液擊;所述空氣源換熱器(12)使制冷劑與空氣換熱。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的帶電機電控散熱功能的熱泵型電池熱管理方法,其特征在于:所述冷卻液回路包括有水泵一(3)、電動水閥二(5)、板式換熱器(6)和動力電池(2),所述水泵一(3):電池熱管理回路水泵,為冷卻液循環(huán)提供動力;所述動力電池(2):電池包內(nèi)集成水冷板,冷卻液流經(jīng)水冷板給電池冷卻或加熱。
技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明公開了電池熱管理技術(shù)領域的帶電機電控散熱功能的熱泵型電池熱管理方法,包括動力電池熱管理系統(tǒng),動力電池熱管理系統(tǒng)連接管路上增設電機電控散熱回路和電池熱管理回路,電機電控散熱回路通過獨立雙通道水箱換熱器與電池熱管理回路連接在一起,電池熱管理回路連接管路上設置有制冷劑回路和冷卻液回路;獨立雙通道水箱換熱器包括有通道一和通道二,本發(fā)明的方法只需要簡單操作就可以也降低了動力電池熱管理系統(tǒng)的成本,同時延長了系統(tǒng)的使用壽命。使用壽命。使用壽命。
技術(shù)研發(fā)人員:楊加偉 吳佳雨
受保護的技術(shù)使用者:福建偉億科技有限公司
技術(shù)研發(fā)日:2021.09.10
技術(shù)公布日:2021/12/14
聲明:
“帶電機電控散熱功能的熱泵型電池熱管理方法與流程” 該技術(shù)專利(論文)所有權(quán)利歸屬于技術(shù)(論文)所有人。僅供學習研究,如用于商業(yè)用途,請聯(lián)系該技術(shù)所有人。
我是此專利(論文)的發(fā)明人(作者)