CN103496319B - 新能源汽车动力蓄电池温度调控装置 - Google Patents

新能源汽车动力蓄电池温度调控装置 Download PDF

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Abstract

一种电池使用和维护技术领域的新能源汽车动力蓄电池温度调控装置，电动压缩机的输出端和输入端分别与四通换向阀的第一端口和第二端口相连，第一膨胀支路和第二膨胀支路并联，该并联线路的一端与车外换热装置的一端相连，另一端分别与车内换热装置的一端和第一电磁阀的一端相连，车外换热装置的另一端与四通换向阀的第三端口相连，第一电磁阀的另一端与液-液换热器的制冷剂回路的一端相连，车内换热装置的另一端以及液-液换热器的制冷剂回路的另一端均与四通换向阀的第四端口相连，液-液换热器的冷却液回路端与蓄电池组、第二电磁阀以及循环水泵形成回路。本发明能够满足蓄电池在合理工作范围内所需的冷量和热量。

Description

新能源汽车动力蓄电池温度调控装置
技术领域
本发明涉及的是一种电池使用和维护技术领域的系统，具体是一种新能源汽车动力蓄电池温度调控装置。
背景技术
能源紧张和气候变化使具有节能环保优势的新能源汽车受到了全球的关注。新能源汽车采用电能取代石油等化石燃料作为动力，大大减少了大气污染物的排放。蓄电池作为电能的载体是整个新能源汽车的动力来源，其性能的好坏直接影响着新能源汽车的使用性能和寿命。新能源汽车运行过程中，蓄电池会产生大量热量，若热量不能及时排出，会使蓄电池的各个部件温度升高，超过其的有效工作范围，严重影响蓄电池的效率和使用寿命，同时带来安全隐患。因此设计合理、高效稳定的蓄电池温度调控装置至关重要。
经过对现有技术的检索发现，中国专利文献号CN103287253，公开日2013-09-11，记载了一种液-液冷却型混合动力汽车用电池冷却系统，电动压缩机的输出端与车外循环装置的输入端相连，输入端与油液分离器的输出端相连，车外循环装置的输出端、车内循环装置的输入端和液-液换热器的制冷剂入口由第一三通阀相连，车内循环装置的输出端、液-液换热器的制冷剂出口和油液分离器的输入端由第二三通阀相连，电池冷却装置的冷却输入端和冷却输出端分别与液-液换热器的冷却液出口与冷却液入口相连形成回路。但该现有技术没有加热装置及相应回路，在气温较低的季节，动力蓄电池的温度过低，容易使电解液产生结晶，造成电池充放电容量不足，导致汽车无法启动或者严重影响行驶里程。仅仅采用冷却装置不能保证蓄电池工作的温度范围，在一定程度上制约了新能源汽车的推广和使用。
发明内容
本发明针对现有技术存在的上述不足，提供一种新能源汽车动力蓄电池温度调控装置，能够满足蓄电池在合理工作范围内所需的冷量和热量。
本发明是通过以下技术方案实现的，本发明包括：电动压缩机、四通换向阀、车外换热装置、第一膨胀支路、第二膨胀支路、车内换热装置、液-液换热器、蓄电池组、第一电磁阀、第二电磁阀和循环水泵，其中：电动压缩机的输出端和输入端分别与四通换向阀的第一端口和第二端口相连，第一膨胀支路和第二膨胀支路并联，该并联线路的一端与车外换热装置的一端相连，另一端分别与车内换热装置的一端和第一电磁阀的一端相连，车外换热装置的另一端与四通换向阀的第三端口相连，第一电磁阀的另一端与液-液换热器的制冷剂回路的一端相连，车内换热装置的另一端以及液-液换热器的制冷剂回路的另一端均与四通换向阀的第四端口相连，液-液换热器的冷却液回路端与蓄电池组、第二电磁阀以及循环水泵形成回路。
所述的蓄电池组包括：若干电池和设置于各个电池周围的温度调控管路，其中：各个电池之间设置间隔作为通风风道，温度调控管路的冷却液进口和冷却液出口分别与第二电磁阀和循环水泵相连。
所述的温度调控管路上设有感温热电偶。
所述的第一膨胀支路包括：依次串联的第一单向阀、第一干燥器和第一膨胀阀，其中：第一单向阀的流通方向为：从车外换热装置的一端流向第一干燥器。
所述的第二膨胀支路包括：依次串联的第二单向阀、第二干燥器和第二膨胀阀，其中：第二单向阀的流通方向为：从车内换热装置的一端流向第二干燥器。
所述的车外换热装置包括：车外换热器和设置于其后部的车外风扇，其中：车外换热器的两端分别与四通换向阀的第三端口、第一膨胀支路以及第二膨胀支路相连；
所述的车内换热装置包括：车内换热器和设置于其后部的车内风扇，其中：车内换热器的两端分别与四通换向阀的第四端口、第一膨胀支路以及第二膨胀支路相连。
所述的电动压缩机、车外风扇、第一膨胀阀、车内风扇、第二膨胀阀、第一电磁阀、循环水泵和第二电磁阀均与控制器局域网络CAN相连，采用联动控制。
所述的液-液换热器是制冷剂与冷却液进行热交换的板式换热器。
所述的电动压缩机为直流电驱动的涡旋式无级变速压缩机。
所述的第一膨胀阀和第二膨胀阀为H型车用膨胀阀。
所述的冷却液为50%乙二醇和50%水的混合物。
本发明的蓄电池温度调控装置，温度调控回路与热泵系统布置在前舱，不需要送风系统和排风系统，节约了后备箱内的空间，降低了风冷却系统所带来的噪声；液-液换热器不受环境影响，冷却效果好；采用联动控制，合理调节电磁阀的开闭时间和开度，既保证空调负荷的需求同时也满足了电池温度调控的要求；当环境温度较高时，热泵空调制冷运行，温度调控回路可以提供蓄电池所需的冷量；当环境温度较低时，热泵空调制热运行，温度调控回路可以提供蓄电池所需的热量。本发明具有安装可靠，性能稳定，装拆方便、节省空间等优点。
附图说明
图1为本发明的系统原理图；
图2为冷却模式下，工质的流动方向示意图；
图3为加热模式下，工质的流动方向示意图；
图4为蓄电池的结构示意图；
图5为感温热电偶的布点示意图。
具体实施方式
下面对本发明的实施例作详细说明，本实施例在以本发明技术方案为前提下进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本发明的保护范围不限于下述的实施例。
实施例1
如图1所示，本实施例包括：电动压缩机101、四通换向阀102、车外换热装置、第一膨胀支路、第二膨胀支路、车内换热装置、液-液换热器114、蓄电池组116、第一电磁阀113、第二电磁阀117和循环水泵115，其中：电动压缩机101的输出端和输入端分别与四通换向阀102的第一端口和第二端口相连，第一膨胀支路和第二膨胀支路并联，该并联线路的一端与车外换热装置的一端相连，另一端分别与车内换热装置的一端和第一电磁阀113的一端相连，车外换热装置的另一端与四通换向阀102的第三端口相连，第一电磁阀113的另一端与液-液换热器114的制冷剂回路的一端相连，车内换热装置的另一端以及液-液换热器114的制冷剂回路的另一端均与四通换向阀102的第四端口相连，液-液换热器114的冷却液回路端与蓄电池组116、第二电磁阀117以及循环水泵115形成回路。
如图4所示，所述的蓄电池组116包括：若干电池404和设置于各个电池404周围的温度调控管路403，其中：各个电池404之间设置间隔作为通风风道405，温度调控管路403的冷却液进口401和冷却液出口402分别与第二电磁阀117和循环水泵115相连。
如图5所示，所述的温度调控管路403上设有感温热电偶501。
所述的第一膨胀支路包括：依次串联的第一单向阀105、第一干燥器106和第一膨胀阀107，其中：第一单向阀105的流通方向为：从车外换热装置的一端流向第一干燥器106。
所述的第二膨胀支路包括：依次串联的第二单向阀110、第二干燥器111和第二膨胀阀112，其中：第二单向阀110的流通方向为：从车内换热装置的一端流向第二干燥器111。
所述的车外换热装置包括：车外换热器103和设置于其后部的车外风扇104，其中：车外换热器103的两端分别与四通换向阀102的第三端口、第一膨胀支路以及第二膨胀支路相连；
所述的车内换热装置包括：车内换热器108和设置于其后部的车内风扇109，其中：车内换热器108的两端分别与四通换向阀102的第四端口、第一膨胀支路以及第二膨胀支路相连。
所述的电动压缩机101、车外风扇104、第一膨胀阀107、车内风扇109、第二膨胀阀112、第一电磁阀113、循环水泵115和第二电磁阀117均与控制器局域网络CAN相连，采用联动控制。
本实施例的蓄电池温度调控装置的工作流程如下：
如图2所示，当装置处于冷却模式时，第一单向阀105，第一膨胀阀106，第一电磁阀113，循环水泵115，第二电磁阀117处于开启状态，制冷剂的流动方向如图2所示。制冷剂在电动压缩机101压缩作用下，变成高温高压的气态工质，经过车外换热器103和第一膨胀阀107冷凝成为过冷液体，进入液-液换热器114，蒸发变成气态工质，制冷剂经过液-液换热器114后返回电动压缩机101。在循环水泵115作用下，冷却液流经蓄电池组116，在液-液换热器114处与制冷剂进行热交换，实现蓄电池组116的冷却，保证其在合理的温度范围内运行。根据温度热电偶501处的温度信号，对压缩机101的转数，车外风扇104的功率，第一膨胀阀107的开度，第一电磁阀113的开度，第二电磁阀117的开度和循环水泵115的流量进行CAN联动控制，保障系统高效可靠的运行。
如图3所示，当装置处于加热模式时，第二单向阀110，第二膨胀阀112，第一电磁阀113，循环水泵115，第二电磁阀117处于开启状态，制冷剂的流动方向如图3所示。制冷剂在电动压缩机101压缩作用下，变成高温高压的气态工质，经过液-液换热器114，将冷却液加热，随后制冷剂经过第二单向阀110，第二膨胀阀112后，冷却至液体，由车换热器104向周围环境吸热，之后返回电动压缩机101。在循环水泵115作用下，冷却液流经蓄电池组116，在液-液换热器114处与制冷剂进行热交换，实现蓄电池组116的加热，保证其在合理的温度范围内运行。根据温度热电偶501处的温度信号，对压缩机101的转数，车外风扇104的功率，第二膨胀阀112的开度，第一电磁阀113的开度，第二电磁阀117的开度和循环水泵115的流量进行CAN联动控制，保障系统高效可靠的运行。
本实施例中，所述的液-液换热器114是制冷剂与冷却液进行热交换的板式换热器。
所述的电动压缩机101为直流电驱动的涡旋式无级变速压缩机。
所述的第一膨胀阀107和第二膨胀阀112为H型车用膨胀阀。
所述的冷却液为50%乙二醇和50%水的混合物。

Claims (9)

1.一种新能源汽车动力蓄电池温度调控装置，其特征在于，包括：电动压缩机、四通换向阀、车外换热装置、第一膨胀支路、第二膨胀支路、车内换热装置、液-液换热器、蓄电池组、第一电磁阀、第二电磁阀和循环水泵，其中：电动压缩机的输出端和输入端分别与四通换向阀的第一端口和第二端口相连，第一膨胀支路和第二膨胀支路并联，该并联线路的一端与车外换热装置的一端相连，另一端分别与车内换热装置的一端和第一电磁阀的一端相连，车外换热装置的另一端与四通换向阀的第三端口相连，第一电磁阀的另一端与液-液换热器的制冷剂回路的一端相连，车内换热装置的另一端以及液-液换热器的制冷剂回路的另一端均与四通换向阀的第四端口相连，液-液换热器的冷却液回路端与蓄电池组、第二电磁阀以及循环水泵形成回路；
所述的第一膨胀支路包括：依次串联的第一单向阀、第一干燥器和第一膨胀阀，其中：第一单向阀的流通方向为：从车外换热装置的一端流向第一干燥器；
所述的第二膨胀支路包括：依次串联的第二单向阀、第二干燥器和第二膨胀阀，其中：第二单向阀的流通方向为：从车内换热装置的一端流向第二干燥器。
2.根据权利要求1所述的新能源汽车动力蓄电池温度调控装置，其特征是，所述的蓄电池组包括：若干电池和设置于各个电池周围的温度调控管路，其中：各个电池之间设置间隔作为通风风道，温度调控管路的冷却液进口和冷却液出口分别与第二电磁阀和循环水泵相连。
3.根据权利要求2所述的新能源汽车动力蓄电池温度调控装置，其特征是，所述的温度调控管路上设有感温热电偶。
4.根据权利要求1所述的新能源汽车动力蓄电池温度调控装置，其特征是，所述的车外换热装置包括：车外换热器和设置于其后部的车外风扇，其中：车外换热器的两端分别与四通换向阀的第三端口、第一膨胀支路以及第二膨胀支路相连；
所述的车内换热装置包括：车内换热器和设置于其后部的车内风扇，其中：车内换热器的两端分别与四通换向阀的第四端口、第一膨胀支路以及第二膨胀支路相连。
5.根据权利要求4所述的新能源汽车动力蓄电池温度调控装置，其特征是，所述的电动压缩机、车外风扇、第一膨胀阀、车内风扇、第二膨胀阀、第一电磁阀、循环水泵和第二电磁阀均与控制器局域网络CAN相连，采用联动控制。
6.根据权利要求4所述的新能源汽车动力蓄电池温度调控装置，其特征是，所述的液-液换热器是制冷剂与冷却液进行热交换的板式换热器。
7.根据权利要求4所述的新能源汽车动力蓄电池温度调控装置，其特征是，所述的电动压缩机为直流电驱动的涡旋式无级变速压缩机。
8.根据权利要求4所述的新能源汽车动力蓄电池温度调控装置，其特征是，所述的第一膨胀阀和第二膨胀阀为H型车用膨胀阀。
9.根据权利要求4所述的新能源汽车动力蓄电池温度调控装置，其特征是，所述的冷却液为50%乙二醇和50%水的混合物。
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Families Citing this family (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104051816A (zh) * 2014-02-28 2014-09-17 华南理工大学 一种基于电动汽车热泵空调系统的电池组热管理系统
CN104332674B (zh) * 2014-10-28 2016-10-05 张宇擎 锂离子电池小型热泵热管理系统及其应用
CN106143172A (zh) * 2015-04-09 2016-11-23 观致汽车有限公司 用于高压电池的集成式温控系统
CN105119025B (zh) * 2015-08-21 2018-01-30 东莞市联洲知识产权运营管理有限公司 一种电动汽车电池组散热装置
CN106374157A (zh) * 2016-08-30 2017-02-01 臻昊(北京)新能源科技有限公司 一种使用热泵技术实现的电池热管理系统
CN109599631B (zh) * 2017-09-30 2021-05-14 比亚迪股份有限公司 车载电池的温度系统
CN109599626B (zh) 2017-09-30 2021-01-19 比亚迪股份有限公司 车辆的温度调节方法和温度调节系统
CN108767365B (zh) * 2018-05-31 2020-11-27 珠海东帆科技有限公司 恒温电池包
CN111231771B (zh) * 2018-11-29 2021-08-10 比亚迪股份有限公司 车辆热管理系统及其控制方法、车辆
CN111251829A (zh) * 2020-01-21 2020-06-09 上海海洋大学 燃料电池汽车乘客舱与动力电池的双温控制系统及方法

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102104181A (zh) * 2009-12-18 2011-06-22 上海汽车集团股份有限公司 动力蓄电池热管理系统及汽车
CN102290618A (zh) * 2011-07-26 2011-12-21 浙江吉利汽车研究院有限公司 一种车用电池热管理系统
CN103129348A (zh) * 2011-11-23 2013-06-05 杭州三花研究院有限公司 一种电动汽车热泵系统
CN103129346A (zh) * 2011-11-29 2013-06-05 杭州三花研究院有限公司 一种电动汽车热管理系统
CN203134927U (zh) * 2013-02-19 2013-08-14 微宏动力系统（湖州）有限公司 车载电池组热管理系统
CN103287253A (zh) * 2013-06-27 2013-09-11 上海交通大学 液-液冷却型混合动力汽车用电池冷却系统

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0822845A (ja) * 1994-07-06 1996-01-23 Calsonic Corp 電気自動車用バッテリ保温装置
JP2002352867A (ja) * 2001-05-28 2002-12-06 Honda Motor Co Ltd 電気自動車のバッテリ温度制御装置
FR2830926B1 (fr) * 2001-10-12 2004-04-02 Peugeot Citroen Automobiles Sa Dispositif de regulation thermique pour vehicule automobile, notamment de type electrique ou hybride

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102104181A (zh) * 2009-12-18 2011-06-22 上海汽车集团股份有限公司 动力蓄电池热管理系统及汽车
CN102290618A (zh) * 2011-07-26 2011-12-21 浙江吉利汽车研究院有限公司 一种车用电池热管理系统
CN103129348A (zh) * 2011-11-23 2013-06-05 杭州三花研究院有限公司 一种电动汽车热泵系统
CN103129346A (zh) * 2011-11-29 2013-06-05 杭州三花研究院有限公司 一种电动汽车热管理系统
CN203134927U (zh) * 2013-02-19 2013-08-14 微宏动力系统（湖州）有限公司 车载电池组热管理系统
CN103287253A (zh) * 2013-06-27 2013-09-11 上海交通大学 液-液冷却型混合动力汽车用电池冷却系统

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