CN102088108B - 带有空调系统的机动车动力电池 - Google Patents

带有空调系统的机动车动力电池 Download PDF

Info

Publication number
CN102088108B
CN102088108B CN2010106073313A CN201010607331A CN102088108B CN 102088108 B CN102088108 B CN 102088108B CN 2010106073313 A CN2010106073313 A CN 2010106073313A CN 201010607331 A CN201010607331 A CN 201010607331A CN 102088108 B CN102088108 B CN 102088108B
Authority
CN
China
Prior art keywords
battery
air
heat
conducting plate
motor vehicle
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
CN2010106073313A
Other languages
English (en)
Other versions
CN102088108A (zh
Inventor
单红艳
田钧
解本欣
卢山
潘成久
李长兴
齐湘斌
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Brilliance Auto Group Holding Co Ltd
Original Assignee
Brilliance Auto Group Holding Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Brilliance Auto Group Holding Co Ltd filed Critical Brilliance Auto Group Holding Co Ltd
Priority to CN2010106073313A priority Critical patent/CN102088108B/zh
Publication of CN102088108A publication Critical patent/CN102088108A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN102088108B publication Critical patent/CN102088108B/zh
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/10—Energy storage using batteries
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/60—Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
    • Y02T10/70—Energy storage systems for electromobility, e.g. batteries

Abstract

一种带有空调系统的机动车动力电池，其技术要点在于：在电池包装箱的顶盖内面上设置换热风扇，在换热风扇下侧的电池包装箱内设置电池芯，在电池芯下侧的电池包装箱底部设置导热板，在导热板内部有冷媒管和热水管，电池控制装置上设置高压线及低压线接口；在车体进风口处设置鼓风机，在鼓风机与乘客舱出风口之间通风管路上设置暖风机和蒸发器，电动空调压缩机和冷凝器串联后与导热板内部的冷媒管并联在蒸发器上，水循环泵和带加热器的储液水罐串联后与导热板内部的热水管并联在暖风机上。本发明采用水冷和风冷并存的方式。为了保证锂电池的工作性能和使用寿命，空调将电池热量带走或者进行升温，通过风扇产生强制对流，保证电池的热均衡性。

Description

带有空调系统的机动车动力电池
技术领域
本发明属于汽车动力技术领域，具体地说是一种可控工作温度的带有空调系统的机动车动力电池。
背景技术
随着全世界石油能源的日趋紧张，电动车及混合动力汽车已成为国内为汽车厂商的重点开发项目，作为新能源汽车，它的市场价值及技术含量都是最高的，其中动力电池为电机提供能量，电机为整车提供动力，保证汽车正常行驶。而使用动力电池最大问题是其寿命和工作性能，因动力电池工作温度要求比较高；即10℃～45℃。当实际工作温度超过10℃～45℃的范围时就严重影响电池的使用寿命和工作性能。现阶段国内新能源汽车所使用的动力电池均采用风冷散热系统，通过强制对流使环境中的空气流过锂电池的电芯并带走其热量，保证电池在一定温度范围内工作。其缺点是空气温度取决于外界的环境温度，当环境温度发生变化时（例如季节交换），电池的冷却效果也随之发生变化，导致电池工作温度及热负荷的均匀性不稳定，从而影响电池的工作性能和使用寿命。
发明内容
本发明的目的是提供一种带有空调系统的机动车动力电池，该电池结构工作时的温度是由空调控制，可选择性的为电池提供冷源和热源，并严格控制电池的工作温度及整体的热负荷均匀性，从而保证电池工作性能，提高电池的使用寿命。
本发明的目的是这样实现的：它包括有电池包装箱、电池芯、电池控制装置、换热风扇、车体进风口、乘客舱出风口、暖风机、蒸发器、鼓风机、电动空调压缩机、水循环泵、冷凝器、带加热器的储液水罐，其特征在于：在电池包装箱的顶盖内面上设置有换热风扇，在换热风扇下侧的电池包装箱内设置有电池芯，在电池芯下侧的电池包装箱底部设置有导热板，在导热板内部有冷媒管和热水管，电池控制装置上还设置有高压线及低压线接口；在车体进风口处设置有鼓风机，在鼓风机与乘客舱出风口之间通风管路上设置有暖风机和蒸发器，所述的电动空调压缩机和冷凝器串联后与导热板内部的冷媒管并联在蒸发器上，所述的水循环泵和带加热器的储液水罐串联后与导热板内部的热水管并联在暖风机上。
所述的电池芯为锂电池芯。
所述的电池芯之间设置有下端弯折的导热片，该导热片与导热板连接。
所述的电池芯均布在至少两个电芯模块内，该电芯模块设置在换热风扇下侧的电池包装箱内。
在冷媒管和热水管的进口前管路上设置有电磁阀。
本发明是从整车实际的行驶工况出发，结构形式及附属零件的设计不但考虑到电池工作时的散热问题，同时也考虑到在冬季使用电池为其进行升温的问题和整个电池的热负荷问题，故采用水冷系统和风冷系统并存的方式。为了保证锂电池的工作性能和使用寿命，在电池芯下侧的电池包装箱底部设置有导热板，在导热铝板内部有冷媒管和热水管，并通过空调提供的冷媒将电池热量带走或者提供热防冻液对电池进行升温，同时通过风扇使电池内部空间产生强制对流，通过空气的流动冷热交换保证电池的热均衡性。冷热温度都可控，所以无论是冬季还是夏季电池都能够稳定的为电机提供能量，保证整车的正常启动和行驶。加温和散热的主要热源和冷源都来自于车载空调管路，避免了风冷结构因进出风道而带来的灰尘和杂质，从而降低了电池的使用风险，提高了电池的使用寿命。在电芯之间增加了导热片，提高了电池电芯的热负荷的均匀性，保证了电池电芯性能的一致性。
附图说明
图1为本发明结构示意图；
图2为本发明除去空调系统的局部剖视结构示意图；
图3为图2的俯视图。
下面将结合附图，通过实例对本发明进一步详细说明，但下述的实例仅仅是本发明中的例子而已，并不代表本发明所限定的权利保护范围，本发明的权利保护范围以权利要求为准。
具体实施方式
如图1～图3所示，本发明的主要结构包括电池包装箱4、锂电池芯、电池控制装置5、换热风扇1、车体进风口、乘客舱出风口、暖风机18、蒸发器9、鼓风机10、电动空调压缩机11、水循环泵12、冷凝器13、带加热器的储液水罐14，锂电池芯均布在六个电芯模块2内，该电芯模块2设置在换热风扇2下侧的电池包装箱4内。在电池包装箱4的顶盖内面上设置有换热风扇1，锂电池芯之间设置有下端弯折的导热铝片，在锂电池芯下侧的电池包装箱4底部设置有与导热铝片下端弯折连接的导热铝板3，在导热铝板3内部有冷媒管和热水管，电池控制装置5上还设置有高压线及低压线接口6。在车体进风口处设置有鼓风机10，在鼓风机10与乘客舱出风口之间通风管路上设置有暖风机18和蒸发器9，电动空调压缩机11和冷凝器13串联后与导热铝板6内部的冷媒管并联在蒸发器9上，水循环泵12和带加热器的储液水罐14串联后与导热铝板10内部的热水管并联在暖风机18上。在冷媒管和热水管的进口前管路上设置有电磁阀15。另外，图中还包括有热水管接口7，冷媒管接口8，电池室16、乘客舱17。
使用前按照上述结构连接各部件，热水管接口7和冷媒管接口8分别于车载空调的热水管和冷媒管相连接，保证热水和冷媒顺利流入流出导热板；电池控制装置5上的高压线及低压线接口6连接高压线及低压信号线。使用时，锂电池芯放电为电机提供能量，电池控制装置5工作温度为-40℃～70℃，包括有温度传感器、高压继电器、高压保险丝、电流传感器、子控制单元、低压信号线，其中温度传感器负责监控锂电池芯的温度状态及各电芯之间的温度差；高压继电器负责监控锂电池芯充放电；高压保险丝负责防止锂电池芯过度充电或放电；电流传感器监控所有锂电池芯的充放电电量；子控制单元负责监控每个电芯的能量存储状态；低压信号线负责提供信号给整车控制器，保证驾驶员能够随时了解电池的状况。当锂电池芯需要冷却时，通过蒸发器9、电动空调压缩机11、冷凝器13提供的冷媒将电池热量带走；当锂电池芯需要加热时，通过暖风机18、水循环泵12、带加热器的储液水罐14提供热防冻液对电池进行升温；在对锂电池芯制冷或加热的同时通过换热风扇1使电池内部空间产生强制对流，通过空气的流动冷热交换保证电池的热均衡性。
综上所述，实现了发明的目的。

Claims (5)

1.一种带有空调系统的机动车动力电池，它包括有电池包装箱、电池芯、电池控制装置、换热风扇、车体进风口、乘客舱出风口、暖风机、蒸发器、鼓风机、电动空调压缩机、水循环泵、冷凝器、带加热器的储液水罐，其特征在于：在电池包装箱的顶盖内面上设置有换热风扇，在换热风扇下侧的电池包装箱内设置有电池芯，在电池芯下侧的电池包装箱底部设置有导热板，在导热板内部有冷媒管和热水管，电池控制装置上还设置有高压线及低压线接口；在车体进风口处设置有鼓风机，在鼓风机与乘客舱出风口之间通风管路上设置有暖风机和蒸发器，所述的电动空调压缩机和冷凝器串联后与导热板内部的冷媒管并联在蒸发器上，所述的水循环泵和带加热器的储液水罐串联后与导热板内部的热水管并联在暖风机上。
2.根据权利要求1所述的带有空调系统的机动车动力电池，其特征在于：所述的电池芯为锂电池芯。
3.根据权利要求1或2所述的带有空调系统的机动车动力电池，其特征在于：所述的电池芯之间设置有下端弯折的导热片，该导热片与导热板连接。
4.根据权利要求1所述的带有空调系统的机动车动力电池，其特征在于：所述的电池芯均布在至少两个电芯模块内，该电芯模块设置在换热风扇下侧的电池包装箱内。
5.根据权利要求1所述的带有空调系统的机动车动力电池，其特征在于：在冷媒管和热水管的进口前管路上设置有电磁阀。
CN2010106073313A 2010-12-28 2010-12-28 带有空调系统的机动车动力电池 Expired - Fee Related CN102088108B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN2010106073313A CN102088108B (zh) 2010-12-28 2010-12-28 带有空调系统的机动车动力电池

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN2010106073313A CN102088108B (zh) 2010-12-28 2010-12-28 带有空调系统的机动车动力电池

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN102088108A CN102088108A (zh) 2011-06-08
CN102088108B true CN102088108B (zh) 2012-12-12

Family

ID=44099798

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN2010106073313A Expired - Fee Related CN102088108B (zh) 2010-12-28 2010-12-28 带有空调系统的机动车动力电池

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN102088108B (zh)

Families Citing this family (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102501744B (zh) * 2011-12-19 2013-08-07 力帆实业(集团)股份有限公司 电动车空调系统
DE102012209306B4 (de) * 2012-06-01 2023-08-31 Robert Bosch Gmbh Kühlsystem für Batteriezellen
CN104300187B (zh) * 2014-09-23 2017-11-17 北京新能源汽车股份有限公司 一种用于电动汽车的动力电池冷却系统及其冷却方法
CN104821418B (zh) * 2015-03-20 2018-04-17 广东亿纬赛恩斯新能源系统有限公司 一种新能源客车的动力电池冷却系统及新能源客车
US20170088006A1 (en) * 2015-09-24 2017-03-30 Ford Global Technologies, Llc Hybrid vehicle with combined cabin and battery cooling
CN105644381A (zh) * 2015-12-23 2016-06-08 奇瑞汽车股份有限公司 一种电动汽车及其热管理系统
EP3333932B1 (en) * 2016-12-06 2019-02-13 Samsung SDI Co., Ltd. Battery system
CN107672472A (zh) * 2017-10-24 2018-02-09 宁波大学 一种零能耗的新能源汽车热管理系统
CN108767358B (zh) * 2018-04-14 2019-07-26 黄河科技学院 一种新能源汽车电池散热装置
CN110854475B (zh) * 2018-08-21 2021-09-24 广州汽车集团股份有限公司 一种电动汽车温控系统
CN109489292A (zh) * 2018-09-20 2019-03-19 上海理工大学 一种带补气增焓和电池热管理功能的空调热泵系统
CN109802197A (zh) * 2018-12-13 2019-05-24 北京海博思创科技有限公司 一种动力电池系统
CN112117398B (zh) * 2019-06-21 2022-03-18 比亚迪股份有限公司 车辆
JP2021197300A (ja) * 2020-06-16 2021-12-27 株式会社豊田自動織機 電源システム
EP4027433B1 (en) * 2020-11-07 2023-11-08 Contemporary Amperex Technology Co., Limited Electrical device, method for preparing electrical device, and apparatus for preparing electrical device

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3910384B2 (ja) * 2000-10-13 2007-04-25 本田技研工業株式会社 車両用バッテリ冷却装置
JP4940877B2 (ja) * 2006-10-10 2012-05-30 トヨタ自動車株式会社 空調制御システム
JP4957206B2 (ja) * 2006-11-24 2012-06-20 トヨタ自動車株式会社 燃料電池と空調の協調冷却システム
US20090249807A1 (en) * 2008-04-04 2009-10-08 Gm Global Technology Operations, Inc. HVAC and Battery Thermal Management for a Vehicle
US8215432B2 (en) * 2008-05-09 2012-07-10 GM Global Technology Operations LLC Battery thermal system for vehicle
US7975757B2 (en) * 2008-07-21 2011-07-12 GM Global Technology Operations LLC Vehicle HVAC and RESS thermal management

Also Published As

Publication number Publication date
CN102088108A (zh) 2011-06-08

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN102088108B (zh) 带有空调系统的机动车动力电池
KR101195077B1 (ko) 이중 방식의 냉각제 배관을 가진 열관리 시스템
CN102941791B (zh) 电动车综合热循环系统
CN103407346B (zh) 一种纯电动汽车整车热管理系统
CN109849616A (zh) 电动汽车热管理系统
CN109159657A (zh) 燃料电池整车热管理系统
US10384512B2 (en) HVAC system of electric vehicle
CN202518083U (zh) 一种电动汽车电池冷热管理系统
CN204885359U (zh) 一种电池组温度调节系统
CN102529690B (zh) 一种温度控制系统及方法
CN109774409B (zh) 汽车热管理系统
CN103496319B (zh) 新能源汽车动力蓄电池温度调控装置
CN108001157B (zh) 一种电池箱加热系统
CN102050007A (zh) 电动汽车热管理控制系统
CN208232842U (zh) 一种电动汽车的热管理系统及电动汽车
CN109017272A (zh) 利用整车余热的电动汽车的热管理系统
KR102536560B1 (ko) 차량용 배터리 온도조절장치 및 이를 구비한 차량용 공조장치
CN113335021B (zh) 一种增程式混合动力汽车余热回收式整车热管理系统
CN105958157A (zh) 一种混合动力汽车的电池热管理系统
CN208111636U (zh) 一种新能源汽车热管理装置
CN105070974A (zh) 一种电池组温度调节系统
CN113276631A (zh) 一种整车热管理系统及汽车
CN112406461A (zh) 电动车的整车热管理系统及电动车
CN207942903U (zh) 一种电动客车整车热管理系统及车辆
KR20230062524A (ko) 차량용 배터리 히팅 장치 및 이를 구비한 차량용 공조장치

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C14 Grant of patent or utility model
GR01 Patent grant
CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee
CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee

Granted publication date: 20121212

Termination date: 20211228