CN107845843A - 动力电池系统及车辆 - Google Patents

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Abstract

本公开涉及一种动力电池系统及车辆。该动力电池系统包括：第一电池包(1)和第二电池包(2)；第一电池包(1)内设置有第一冷却液管路(11)；第二电池包(2)，与第一电池包(1)电连接，第二电池包(2)内设置有第二冷却液管路(21)，其中，第二冷却液管路(21)与第一冷却液管路(11)并联，并且流经第一冷却液管路(11)和第二冷却液管路(21)的冷却液的流量可调。由此，不仅可以增加电池电量和车辆的续航能力，而且可以通过调节流经两个冷却液管路的冷却液的流量来灵活调控相应的两个电池包的温度，有效提升冷却的效率，从而增加电池包的使用寿命，并充分发挥两个电池包的最大输出能力、提升整车动力性能。

Description

动力电池系统及车辆
技术领域
本公开涉及车辆领域，具体地，涉及一种动力电池系统及车辆。
背景技术
目前，国内外纯电动车辆大都采用一个电池包作为动力源，电池包大多位于车身底盘中部，电池包的布置空间和布置方式单一，电量较低，续驶里程较短。并且，电池包大多采用自然冷却或风冷等冷却方式，该两种方式均不足以满足汽车高速或加速行驶时的电池包散热需求，这样，会导致电池包过热，从而影响电池包的使用寿命和整车动力性能，甚至存在安全隐患。虽然可以通过降低电池包的输出功率以防电池包过热，但这样会造成整车动力性能降低，无法发挥纯电动车辆的优越性。
发明内容
本公开的目的是针对现有技术中由于电池包散热性能不佳导致的电池包使用寿命缩短、整车动力性能降低的问题，提供一种动力电池系统及车辆。
为了实现上述目的，本公开提供一种动力电池系统，包括：
第一电池包和第二电池包；
所述第一电池包内设置有第一冷却液管路；
所述第二电池包，与所述第一电池包电连接，所述第二电池包内设置有第二冷却液管路，其中，所述第二冷却液管路与所述第一冷却液管路并联，并且流经所述第一冷却液管路和所述第二冷却液管路的冷却液的流量可调。
可选地，所述第一电池包设置于车身底盘；
可选地，所述第二电池包设置于后备箱垫的下方。
可选地，所述系统还包括：
流量可调的三通阀，包括冷却液总进口、第一冷却液出口、第二冷却液出口，所述第一冷却液出口与所述第一冷却液管路的进水口连接，所述第二冷却液出口与所述第二冷却液管路的进水口连接。
可选地，所述系统还包括：
第一温度传感器，用于检测所述第一电池包的第一温度；
第二温度传感器，用于检测所述第二电池包的第二温度；
控制器，用于获取所述第一电池包的第一温度和所述第二电池包的第二温度，并根据所述第一温度与所述第二温度的温度差调节流经所述第一冷却液管路和所述第二冷却液管路的冷却液的流量。
可选地，所述控制器分别与所述第一温度传感器和所述第二温度传感器连接，用于从所述第一温度传感器获取所述第一电池包的第一温度，以及从所述第二温度传感器获取所述第二电池包的第二温度；或者
所述第一温度传感器还用于将所述第一电池包的第一温度发送至电池管理系统，所述第二温度传感器还用于将所述第二电池包的第二温度发送至电池管理系统，所述控制器与所述电池管理系统连接，用于从所述电池管理系统获取所述第一温度和所述第二温度。
可选地，所述控制器与所述流量可调的三通阀相连，用于当所述温度差的绝对值大于预设的第一温差阈值时，调节所述流量可调的三通阀的开度，使得所述冷却液只流向所述第一冷却液管路和所述第二冷却液管路中所述冷却液温度较高的冷却液管路，直到所述温度差的绝对值小于预设的第二温差阈值时为止，其中，所述第一温差阈值大于所述第二温差阈值；
所述控制器用于在所述温度差的绝对值小于或等于所述第一温差阈值、且所述第一温度与所述第二温度中的一者大于预设的第一最佳温度阈值时，根据所述温度差，获得流量比，再根据所述流量比，调节所述流量可调的三通阀的开度，以调节流经所述第一冷却液管路和所述第二冷却液管路的冷却液的流量，其中，所述流量比为流经所述第一冷却液管路的冷却液的流量与流经所述第二冷却液管路的冷却液的流量的比值。
可选地，所述控制器还用于在所述调节所述流量可调的三通阀的开度，使得所述冷却液只流向所述第一冷却液管路和所述第二冷却液管路中所述冷却液温度较高的冷却液管路之后，当所述温度差的绝对值小于所述第二温差阈值、且所述第一温度和所述第二温度中的一者大于所述第一最佳温度阈值时，根据所述温度差，获得流量比，再根据所述流量比，调节所述流量可调的三通阀的开度，以调节流经所述第一冷却液管路和所述第二冷却液管路的冷却液的流量。
可选地，所述第一冷却液管路和/或所述第二冷却液管路包括多个并联的冷却液支路，每个冷却液支路至少对应一个电池模组。
可选地，所述系统还包括用于与整车总冷却回路连接的出水管路，并且所述第一冷却液管路的出水口和所述第二冷却液管路的出水口连接，以使从所述第一冷却液管路流出的冷却液和从所述第二冷却液管路流出的冷却液汇合后流入所述出水管路，再流入所述整车总冷却回路。
可选地，所述整车总冷却回路包括泵和热交换器。
可选地，所述热交换器为以下中的一者：
散热器、冷水机、热敏电阻。
本公开还提供一种车辆，包括本公开提供的所述的动力电池系统。
可选地，所述第一电池包设置于车身底盘；所述第二电池包设置于后备箱垫的下方。
通过上述技术方案，车辆的动力电池系统包括第一电池包和第二电池包，第一电池包和第二电池包分别通过内置的第一冷却液管路和第二冷却液管路进行冷却，并且流经第一冷却液管路和第二冷却液管路的冷却液的流量是可调的。这样，不仅可以增加电池电量和车辆的续航能力，而且可以通过调节流经两个冷却液管路的冷却液的流量来灵活调控相应的两个电池包的温度，有效提升冷却的效率，从而增加电池包的使用寿命，并充分发挥两个电池包的最大输出能力、提升整车动力性能。
本公开的其他特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。
附图说明
附图是用来提供对本公开的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具体实施方式一起用于解释本公开，但并不构成对本公开的限制。在附图中：
图1是根据一示例性实施例示出的一种动力电池系统的结构示意图。
图2A是根据一示例性实施例示出的一种两个电池包在车辆上的安装位置的主视图。
图2B是根据一示例性实施例示出的一种第二电池包在车辆上的安装位置的俯视图。
图3是根据另一示例性实施例示出的一种动力电池系统的结构示意图。
图4A和图4B是根据另一示例性实施例示出的一种动力电池系统的结构示意图。
图5是根据一示例性实施例示出的一种控制器调节流经第一冷却液管路和第二冷却液管路的冷却液的流量的方法的流程图。
图6是根据一示例性实施例示出的一种控制器的结构示意图。
具体实施方式
以下结合附图对本公开的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本公开，并不用于限制本公开。
图1是根据一示例性实施例示出的一种动力电池系统的结构示意图。如图1所示，该动力电池系统可以包括第一电池包1和第二电池包2，其中，第一电池包1内设置有第一冷却液管路11，第二电池包2与第一电池包1电连接，第二电池包2内置有第二冷却液管路21。第一电池包1和第二电池包2可以通过高压线并联或串联，在本公开中不作具体限定。
在本公开中，第二冷却液管路21可以与第一冷却液管路11并联，并且流经第一冷却液管路11和第二冷却液管路21的冷却液的流量均可调。另外，第一冷却液管路可以位于第一电池包1的电池模组的底部，第二冷却液管路可以位于第二电池包2的电池模组的底部。
第一电池包1可以设置于车身底盘3，示例地，如图2A所示，第一电池包1安装在车身底盘的中部，可以通过螺栓将其固定在车架的纵梁上。第二电池包2可以设置于如图2A和图2B所示的后备箱垫4的下方，可以通过螺栓将其固定在车身上。将第二电池包2放置在后备箱的下方，可以在提升车辆的续航里程的同时，合理利用整车闲置空间。
通过上述技术方案，车辆的动力电池系统包括第一电池包和第二电池包，第一电池包和第二电池包分别通过内置的第一冷却液管路和第二冷却液管路进行冷却，并且流经第一冷却液管路和第二冷却液管路的冷却液的流量是可调的。这样，不仅可以增加电池电量和车辆的续航能力，而且可以通过调节流经两个冷却液管路的冷却液的流量来灵活调控相应的两个电池包的温度，有效提升冷却的效率，从而增加电池包的使用寿命，并充分发挥两个电池包的最大输出能力、提升整车动力性能。
图3是根据另一示例性实施例示出的一种动力电池系统的结构示意图。如图3所示，上述的动力电池系统还可以包括：流量可调的三通阀5，它可以包括冷却液总进口51、第一冷却液出口52、第二冷却液出口53，第一冷却液出口52与第一冷却液管路11的进水口连接，第二冷却液出口53与第二冷却液管路21的进水口连接。其中，第一冷却液管路11和/或第二冷却液管路21可以包括多个并联的冷却液支路，每个冷却液支路至少对应一个电池模组。如图3所示，第一冷却液管路11包括第一冷却液支路111、第二冷却液支路112、第三冷却液支路113和第四冷却液支路114，第一电池包1包括与第一冷却液支路111对应的第一电池模组12、与第二冷却液支路112对应的第二电池模组13、与第三冷却液支路113对应的第三电池模组14、以及与第四冷却液支路114对应的第四电池模组15；第二冷却液管路21包括第五冷却液支路211和第六冷却液支路212，第二电池包2包括与第五冷却液支路211对应的第五电池模组22、与第六冷却液支路212对应的第六电池模组23，并且每个电池模组的底部均放置有一块冷却板，冷却板上开设有凹槽，凹槽内埋入充满冷却液的冷却液支路。并且，该系统还可以包括用于与整车总冷却回路9连接的出水管路10，并且第一冷却液管路11的出水口和第二冷却液管路21的出水口连接，以使从第一冷却液管路11流出的冷却液和从第二冷却液管路21流出的冷却液汇合后流入出水管路10，之后再流入整车总冷却回路9。采用一个流量可调的三通阀即可实现对第一冷却管路和第二冷却管路的分流，这样，可以降低安装成本、节省安装空间。
如图3所示，该整车总冷却回路9可以包括泵91和热交换器92，其中，泵91可以为整车总冷却回路9中的冷却液流动提供动力，热交换器92可以对流经整车总冷却回路9中的冷却液进行冷却。此外，该热交换器92可以例如是散热器、冷水机、热敏电阻等。
图4A和图4B是根据另一示例性实施例示出的一种动力电池系统的结构示意图。如图4A和图4B所示，上述的动力电池系统还可以包括：第一温度传感器6，用于检测第一电池包1的第一温度；第二温度传感器7，用于检测第二电池包2的第二温度；控制器8，用于获取第一电池包1的第一温度和第二电池包2的第二温度，并根据第一温度与第二温度的温度差调节流经第一冷却液管路11和第二冷却液管路21的冷却液的流量。此外，第一温度传感器6可以邻近第一电池包1设置，也可以设置在第一电池包1内(如图4A和图4B中所示)；第二温度传感器7可以邻近第二电池包2设置，也可以设置在第二电池包2内(如图4A和图4B中所示)。
在一种实施方式中，如图4A所示，控制器8分别与第一温度传感器6和第二温度传感器7连接，它直接从第一温度传感器6获取第一电池包1的第一温度，以及从第二温度传感器7获取第二电池包2的第二温度。
在另一种实施方式中，如图4B所示，控制器8与电池管理系统连接，它从电池管理系统获取第一电池包1的第一温度和第二电池包2的第二温度。其中，第一温度传感器6和第二温度传感器7均与电池管理系统连接，第一温度传感器6和第二温度传感器7分别将第一电池包1的第一温度、第二电池包2的第二温度发送至电池管理系统，电池管理系统在接收到第一温度和第二温度后，将其发送至控制器8，控制器8接收该第一温度和第二温度。
另外，需要说明的是，控制器8可以按照固定周期获取第一温度和第二温度，并且，该固定周期可以是用户设定的值，也可以是默认的经验值。
此外，控制器8可以与流量可调的三通阀5相连，可以通过调节该流量可调的三通阀5的开度来调节流经第一冷却液管路11和第二冷却液管路21的冷却液的流量。如图5所示，控制器8可以通过以下方式调节流经第一冷却液管路11和第二冷却液管路21的冷却液的流量：在第一温度和第二温度之间的温度差的绝对值大于预设的第一温差阈值、且第一温度大于第二温度时，调节流量可调的三通阀5的开度，使得冷却液只流经第一冷却液管路11，直到该温度差的绝对值小于预设的第二温差阈值时为止；在第一温度和第二温度之间的温度差的绝对值大于第一温差阈值、且第一温度小于第二温度时，调节流量可调的三通阀5的开度，使得冷却液只流经第二冷却液管路21，直到该温度差的绝对值小于预设的第二温差阈值时为止。其中，第一温差阈值大于第二温差阈值，并且，二者可以是人为设定的值，也可以是默认的经验值。第一温差阈值可以例如是5℃，第二温差阈值可以例如是1℃，即第一电池包1的第一温度与第二电池包2的第二温度几乎相等。
控制器8还可以用于在调节流量可调的三通阀5的开度，使得冷却液只流向第一冷却液管路11和第二冷却液管路21中冷却液温度较高的冷却液管路之后，当温度差的绝对值小于第二温差阈值、且第一温度和第二温度中的一者大于第一最佳温度阈值时，根据温度差，获得流量比，再根据流量比，调节流量可调的三通阀的开度，以调节流经第一冷却液管路和第二冷却液管路21的冷却液的流量。
此外，如图5所示，所述控制器8还可以用于在第一温度与第二温度之间的温度差的绝对值小于或等于第一温差阈值、且第一温度与第二温度中的一者大于预设的第一最佳温度阈值时，根据温度差，获得流量比，并根据该流量比调节流量可调的三通阀5的开度，以调节流经所述第一冷却液管路11和所述第二冷却液管路21的冷却液的流量。其中，该流量比为流经所述第一冷却液管路11的冷却液的流量与流经所述第二冷却液管路21的冷却液的流量的比值。
示例地，可以通过以下等式(1)来确定流量比：
K1:K2＝(ΔTy+ΔT)：(ΔTy-ΔT) (1)
其中，K1为所述流经所述第一冷却液管路11冷却液的流量；K2为所述流经所述第二冷却液管路21的冷却液的流量；ΔTy为所述第一温差阈值；ΔT为所述温度差。
此外，如图5所示，控制器8还可以用于在根据流量比调节流经第一冷却液管路11和第二冷却液管路21的冷却液的流量之后，当第一温度与第二温度中的一者大于或等于预设的第二最佳温度阈值时，重新根据以上等式(1)确定流量比，并根据该流量比调节流量可调的三通阀5的开度，以调节流经第一冷却液管路11和第二冷却液管路21的冷却液的流量。这样，可以避免频繁冷却第一电池包和第二电池包，提升了电池包的使用寿命。其中，所述第二最佳温度阈值小于所述第一最佳温度阈值，并且，该第一最佳温度阈值和第二最佳温度阈值可以是用户设定的值，也可以是默认的经验值。
附加地并且可替换地，如图6所示，控制器8可以包括：第一控制模块801，用于在第一温度和第二温度之间的温度差的绝对值大于预设的第一温差阈值、且所述第一温度大于所述第二温度时，调节流量可调的三通阀5的开度，使得冷却液只流经所述第一冷却液管路11，直到所述温度差的绝对值小于预设的第二温差阈值时为止；第二控制模块802，用于在第一温度和第二温度之间的温度差的绝对值大于所述第一温差阈值、且所述第一温度小于所述第二温度时，调节流量可调的三通阀5的开度，使得冷却液只流经所述第二冷却液管路21，直到所述温度差的绝对值小于预设的第二温差阈值时为止；第三控制模块803，用于在所述温度差的绝对值小于或等于所述第一温差阈值、且所述第一温度与所述第二温度中的一者大于预设的第一最佳温度阈值时，根据K1:K2＝(ΔTy+ΔT)：(ΔTy-ΔT)确定流量比，并根据所述流量比调节流量可调的三通阀5的开度，以调节流经所述第一冷却液管路11和所述第二冷却液管路21的冷却液的流量，所述流量比为流经所述第一冷却液管路11的冷却液的流量与流经所述第二冷却液管路21的冷却液的流量的比值；其中，K1为所述流经所述第一冷却液管路11的冷却液的流量；K2为所述流经所述第二冷却液管路21的冷却液的流量；ΔTy为所述第一温差阈值；ΔT为所述温度差；第四控制模块，用于在所述第一控制模块801或第二控制模块802调节流量可调的三通阀5的开度，使得冷却液只流经所述第二冷却液管路21之后，当所述温度差的绝对值小于所述第二温差阈值、且所述第一温度和所述第二温度中的一者大于预设的第一最佳温度阈值时，根据K1:K2＝(ΔTy+ΔT)：(ΔTy-ΔT)确定流量比，并根据所述流量比调节流量可调的三通阀5的开度，以调节流经所述第一冷却液管路11和所述第二冷却液管路21的冷却液的流量；第五控制模块805，用于在所述第三控制模块803或第四控制模块804根据所述流量比调节流经所述第一冷却液管路11和所述第二冷却液管路21的冷却液的流量之后，当所述第一温度与所述第二温度中的一者大于或等于预设的第二最佳温度阈值时，重新根据K1:K2＝(ΔTy+ΔT)：(ΔTy-ΔT)确定流量比，并根据所述流量比调节流量可调的三通阀5的开度，以调节流经所述第一冷却液管路11和所述第二冷却液管路21的冷却液的流量。
本公开还提供一种车辆，包括上述的动力电池系统。
可选地，所述第一电池包1设置于车身底盘。
可选地，所述第二电池包2设置于后备箱垫的下方。
以上结合附图详细描述了本公开的优选实施方式，但是，本公开并不限于上述实施方式中的具体细节，在本公开的技术构思范围内，可以对本公开的技术方案进行多种简单变型，这些简单变型均属于本公开的保护范围。
另外需要说明的是，在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合。为了避免不必要的重复，本公开对各种可能的组合方式不再另行说明。
此外，本公开的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合，只要其不违背本公开的思想，其同样应当视为本公开所公开的内容。

Claims (10)

1.一种动力电池系统，其特征在于，包括：
第一电池包(1)和第二电池包(2)；
所述第一电池包(1)内设置有第一冷却液管路(11)；
所述第二电池包(2)，与所述第一电池包(1)电连接，所述第二电池包(2)内设置有第二冷却液管路(21)，其中，所述第二冷却液管路(21)与所述第一冷却液管路(11)并联，并且流经所述第一冷却液管路(11)和所述第二冷却液管路(21)的冷却液的流量可调。
2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述系统还包括：
流量可调的三通阀(5)，包括冷却液总进口(51)、第一冷却液出口(52)、第二冷却液出口(53)，所述第一冷却液出口(52)与所述第一冷却液管路(11)的进水口连接，所述第二冷却液出口(53)与所述第二冷却液管路(21)的进水口连接。
3.根据权利要求2所述的系统，其特征在于，所述系统还包括：
第一温度传感器(6)，用于检测所述第一电池包(1)的第一温度；
第二温度传感器(7)，用于检测所述第二电池包(2)的第二温度；
控制器(8)，用于获取所述第一电池包(1)的第一温度和所述第二电池包(2)的第二温度，并根据所述第一温度与所述第二温度的温度差调节流经所述第一冷却液管路(11)和所述第二冷却液管路(21)的冷却液的流量。
4.根据权利要求3所述的系统，其特征在于，所述控制器(8)分别与所述第一温度传感器(6)和所述第二温度传感器(7)连接，用于从所述第一温度传感器(6)获取所述第一电池包(1)的第一温度，以及从所述第二温度传感器(7)获取所述第二电池包(2)的第二温度；或者
所述第一温度传感器(6)还用于将所述第一电池包(1)的第一温度发送至电池管理系统，所述第二温度传感器(7)还用于将所述第二电池包(2)的第二温度发送至电池管理系统，所述控制器(8)与所述电池管理系统连接，用于从所述电池管理系统获取所述第一温度和所述第二温度。
5.根据权利要求3所述的系统，其特征在于，所述控制器(8)与所述流量可调的三通阀(5)相连，用于当所述温度差的绝对值大于预设的第一温差阈值时，调节所述流量可调的三通阀(5)的开度，使得所述冷却液只流向所述第一冷却液管路(11)和所述第二冷却液管路(21)中所述冷却液温度较高的冷却液管路，直到所述温度差的绝对值小于预设的第二温差阈值时为止，其中，所述第一温差阈值大于所述第二温差阈值；
所述控制器(8)用于在所述温度差的绝对值小于或等于所述第一温差阈值、且所述第一温度与所述第二温度中的一者大于预设的第一最佳温度阈值时，根据所述温度差，获得流量比，再根据所述流量比，调节所述流量可调的三通阀(5)的开度，以调节流经所述第一冷却液管路(11)和所述第二冷却液管路(21)的冷却液的流量，其中，所述流量比为流经所述第一冷却液管路(11)的冷却液的流量与流经所述第二冷却液管路(21)的冷却液的流量的比值。
6.根据权利要求5所述的系统，其特征在于，所述控制器(8)还用于在所述调节所述流量可调的三通阀(5)的开度，使得所述冷却液只流向所述第一冷却液管路(11)和所述第二冷却液管路(21)中所述冷却液温度较高的冷却液管路之后，当所述温度差的绝对值小于所述第二温差阈值、且所述第一温度和所述第二温度中的一者大于所述第一最佳温度阈值时，根据所述温度差，获得流量比，再根据所述流量比，调节所述流量可调的三通阀(5)的开度，以调节流经所述第一冷却液管路(11)和所述第二冷却液管路(21)的冷却液的流量。
7.根据权利要求1-6中任一项所述的系统，其特征在于，所述第一冷却液管路(11)和/或所述第二冷却液管路(21)包括多个并联的冷却液支路，每个冷却液支路至少对应一个电池模组。
8.根据权利要求7所述的系统，其特征在于，所述系统还包括用于与整车总冷却回路(9)连接的出水管路(10)，并且所述第一冷却液管路(11)的出水口和所述第二冷却液管路(21)的出水口连接，以使从所述第一冷却液管路(11)流出的冷却液和从所述第二冷却液管路(21)流出的冷却液汇合后流入所述出水管路(10)，再流入所述整车总冷却回路(9)。
9.一种车辆，其特征在于，包括根据权利要求1-8中任一项所述的动力电池系统。
10.根据权利要求9所述的车辆，其特征在于，所述第一电池包(1)设置于车身底盘；
所述第二电池包(2)设置于后备箱垫的下方。
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