CN110474120A - 电池温控管理系统及电动汽车 - Google Patents
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Abstract
本申请提供一种电池温控管理系统及电动汽车，涉及电池热管理领域。本申请通过与膨胀水壶连接的分液管分别接通主水泵及副水泵，使主水泵与副水泵均可从膨胀水壶中抽取液体，并通过与主水泵及副水泵连接的汇液管将主水泵或副水泵抽取的液体经传输管重新传输到膨胀水壶中，其中流经传输管的液体会对与传输管接触的电池进行温控管理。本申请还通过气泡检测装置检测膨胀水壶的出液口处是否存在气泡，由控制单元控制副水泵在检测到气泡时运行，并由控制单元控制主水泵在未检测到气泡时运行，从而根据气泡检测情况控制主水泵及副水泵进行切换式运行，通过副水泵分担主水泵的工作量，避免主水泵在存在气泡的情况下继续运行，延长主水泵的使用寿命。
Description
技术领域
本申请涉及电池热管理领域，具体而言，涉及一种电池温控管理系统及电动汽车。
背景技术
随着科学技术的不断发展，新能源动力技术在汽车领域的应用越发广泛，基于新能源动力技术制造得到的电动汽车在汽车行业中的比重也在逐渐增强。但目前，电动汽车在颠簸或爬坡时极易造成电池液冷系统中的膨胀水壶内的液体出现倾斜状态，使膨胀水壶的出液口与膨胀水壶内的空气直接接触，导致整个液冷回路存在气泡，对持续工作的用于从膨胀水壶中抽取液体进行电池液冷操作的工作水泵造成损坏。
发明内容
有鉴于此，本申请的目的在于提供一种电池温控管理系统及电动汽车，其能够根据气泡检测情况控制主水泵及副水泵进行切换式运行，以通过副水泵分担主水泵的工作量，避免主水泵在存在气泡的情况下继续运行，从而延长主水泵的使用寿命。
第一方面，本申请实施例提供一种电池温控管理系统，所述系统包括膨胀水壶、传输管、汇液管、分液管、气泡检测装置、主水泵、副水泵及控制单元；
所述膨胀水壶的出液口与所述分液管的进液口连通，所述分液管的第一出液口与所述主水泵的进液口连通，所述分液管的第二出液口与所述副水泵的进液口连通，其中所述主水泵与所述副水泵通过所述分液管从所述膨胀水壶中抽取液体；
所述汇液管的第一进液口与所述主水泵的出液口连通，所述汇液管的第二进液口与所述副水泵的出液口连通，所述汇液管的出液口经所述传输管与所述膨胀水壶的进液口连通，所述传输管与所述电池接触，使所述主水泵或所述副水泵抽取的液体在通过所述汇液管及所述传输管对电池进行温控管理后，从所述膨胀水壶的进液口进入所述膨胀水壶；
所述气泡检测装置用于检测所述膨胀水壶的出液口处是否存在气泡；
所述控制单元与所述气泡检测装置、所述主水泵及所述副水泵电性连接，用于控制所述副水泵在检测到气泡时运行，并控制所述主水泵在未检测到气泡时运行。
在可选的实施方式中，所述气泡检测装置包括浮漂及位置传感器；
所述浮漂容置在所述膨胀水壶内，并漂浮在所述膨胀水壶内的液体上，所述位置传感器安装在所述浮漂上，用于对所述液体相对于所述膨胀水壶的液面位置进行检测，得到所述膨胀水壶的出液口与所述液体的接触状况。
在可选的实施方式中，所述膨胀水壶上开设有与所述浮漂尺寸匹配的位移通孔，所述浮漂的一端穿过所述位移通孔并伸出所述膨胀水壶，其中所述浮漂在所述液体的作用下可相对于所述位移通孔移动。
在可选的实施方式中，所述位置传感器设置在所述膨胀水壶内，且安装在所述浮漂上的与所述液体接触的位置处。
在可选的实施方式中，所述浮漂的数目为至少三个，所述位置传感器的数目与所述浮漂的数目相同，每个浮漂的相同位置处对应安装一个位置传感器。
在可选的实施方式中，所述系统还包括供电单元；
所述供电单元与所述气泡检测装置、所述主水泵、所述控制单元及所述副水泵电性连接，用于向所述气泡检测装置、所述主水泵、所述控制单元及所述副水泵提供电能。
在可选的实施方式中，所述主水泵包括第一泵体及第一开关，所述副水泵包括第二泵体及第二开关；
所述第一泵体经所述第一开关与所述供电单元电性连接，所述控制单元与所述第一开关电性连接，用于控制所述第一开关接通或断开所述第一泵体与所述供电单元；
所述第二泵体经所述第二开关与所述供电单元电性连接，所述控制单元与所述第二开关电性连接，用于控制所述第二开关接通或断开所述第二泵体与所述供电单元。
在可选的实施方式中，所述系统还包括冷却器；
所述冷却器设置在所述汇液管与所述传输管之间，所述冷却器的进液口与所述汇液管的出液口连通，所述冷却器的出液口经所述传输管与所述膨胀水壶的进液口连通，用于对流经所述汇液管的所述液体进行冷却，使经所述冷却器冷却后的液体通过所述传输管对所述电池进行温控管理，并从所述膨胀水壶的进液口进入所述膨胀水壶；
其中，所述供电单元与所述冷却器电性连接，用于对所述冷却器提供电能。
在可选的实施方式中，所述系统还包括加热器；
所述加热器设置在从所述冷却器到所述膨胀水壶的液体流路上，用于对流经所述冷却器的液体进行加热，使加热后的液体经所述传输管对所述电池进行温控管理，并从所述膨胀水壶的进液口进入所述膨胀水壶；
其中，所述供电单元与所述加热器电性连接，用于向所述加热器提供电能。
第二方面，本申请实施例提供一种电动汽车，所述电动汽车包括动力电池及前述实施方式中任意一项所述的电池温控管理系统，所述电池温控管理系统通过传输管与所述动力电池接触，并对所述动力电池进行温控管理。
相对于现有技术而言，本申请具有以下有益效果：
本申请通过与膨胀水壶连接的分液管分别接通主水泵及副水泵，使主水泵与副水泵均可通过分液管从膨胀水壶中抽取液体，并通过与主水泵及副水泵连接的汇液管将主水泵或副水泵抽取的液体经传输管重新传输到膨胀水壶中，在此过程中，流经传输管的液体会对与传输管接触的电池进行温控管理。本申请还通过气泡检测装置检测膨胀水壶的出液口处是否存在气泡，由控制单元控制副水泵在检测到气泡时运行，并由控制单元控制主水泵在未检测到气泡时运行，从而根据气泡检测情况控制主水泵及副水泵进行切换式运行，以通过副水泵分担主水泵的工作量，避免主水泵在存在气泡的情况下继续运行，延长主水泵的使用寿命。
为使本申请的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附附图，作详细说明如下。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本申请的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。
图1为本申请实施例提供的电池温控管理系统的结构组成示意图之一；
图2为本申请实施例提供的气泡检测装置的安装示意图之一；
图3为本申请实施例提供的气泡检测装置的安装示意图之二；
图4为本申请实施例提供的电池温控管理系统的结构组成示意图之二；
图5为本申请实施例提供的电池温控管理系统的结构组成示意图之三；
图6为本申请实施例提供的电池温控管理系统的结构组成示意图之四。
图标：10-电池温控管理系统；110-膨胀水壶；120-分液管；130-主水泵；140-副水泵；150-汇液管；160-传输管；170-气泡检测装置；180-控制单元；190-供电单元；210-冷却器；220-加热器；171-浮漂；172-位置传感器；111-位移通孔。
具体实施方式
为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本申请实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。
因此，以下对在附图中提供的本申请的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本申请的范围，而是仅仅表示本申请的选定实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。
应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。
在本申请的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。
在本申请的描述中，还需要说明的是，术语“第一”和“第二”等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
下面结合附图，对本申请的一些实施方式作详细说明。在不冲突的情况下，下述的实施例及实施例中的特征可以相互结合。
请参照图1，图1是本申请实施例提供的电池温控管理系统10的结构组成示意图之一。在本申请实施例中，所述电池温控管理系统10可对电池进行温控管理，其中所述温控管理包括对电池进行冷却处理，或对电池进行加热处理。所述电池温控管理系统10包括膨胀水壶110、分液管120、主水泵130、副水泵140、汇液管150、传输管160、气泡检测装置170及控制单元180。
在本实施例中，所述膨胀水壶110用于容置液体，所述电池温控管理系统10通过所述膨胀水壶110容置的液体对所述电池进行温控管理。
在本实施例中，所述膨胀水壶110的出液口与所述分液管120的进液口连通，所述分液管120的第一出液口与所述主水泵130的进液口连通，所述分液管120的第二出液口与所述副水泵140的进液口连通，其中所述主水泵130与所述副水泵140通过所述分液管120从所述膨胀水壶110中抽取液体，以通过抽取的液体对所述电池进行温控管理。其中，所述主水泵130与所述副水泵140均可单独运行，所述主水泵130经所述分液管120的进液口及第一出液口从所述膨胀水壶110中抽取液体，所述副水泵140经所述分液管120的进液口及第二出液口从所述膨胀水壶110中抽取液体。所述主水泵130可以是离心泵，所述副水泵140可以是离心泵，也可以是活塞泵。
在本实施例中，所述汇液管150的第一进液口与所述主水泵130的出液口连通，所述汇液管150的第二进液口与所述副水泵140的出液口连通，所述汇液管150的出液口经所述传输管160与所述膨胀水壶110的进液口连通，用于使由所述主水泵130或所述副水泵140从所述膨胀水壶110的液体经所述传输管160重新从所述膨胀水壶110的进液口进入所述膨胀水壶110。
其中，所述传输管160与所述电池接触，通过流经所述传输管160的液体对所述电池进行温控管理，并在完成温控管理后重新注入到所述膨胀水壶110中。
在本实施例中，所述气泡检测装置170用于检测所述膨胀水壶110的出液口处是否存在气泡。在本实施例的一种实施方式中，所述气泡检测装置170为气体传感器，所述气体传感器安装在所述膨胀水壶110内的靠近出液口的位置处，用于对该膨胀水壶110的出液口处是否存在气泡进行检测。其中，所述气体传感器通过对所述液体中的空气含量进行检测的方式，判断所述膨胀水壶110的出液口处是否存在气泡，所述气体传感器可以是针对氧气、氮气、二氧化碳等空气组成中的一种或多种组合进行检测。
可选地，请参照图2，图2是本申请实施例提供的气泡检测装置170的安装示意图之一。在本实施例的另一种实施方式中，所述气泡检测装置170包括浮漂171及位置传感器172。所述浮漂171容置在所述膨胀水壶110内，并漂浮在所述膨胀水壶110内的液体上，所述浮漂171随着所述液体在所述膨胀水壶110的液面位置的不同，可发生不同程度的移动。所述位置传感器172安装在所述浮漂171上，并随着所述浮漂171的移动而移动，用于对该浮漂171的位置进行检测，以实现对所述液体相对于所述膨胀水壶110的液面位置进行检测，得到所述膨胀水壶110的出液口与所述液体的接触状况。其中，所述气泡检测装置170可将所述膨胀水壶110作为参照物，以所述膨胀水壶110的安装位置为基准建立一坐标系，并在该坐标系内针对位置传感器172的位置变动过程进行坐标确定，从而得到所述液体的液面位置相对于所述膨胀水壶110的坐标变化情况，以确定所述液体的液面相对于所述膨胀水壶110的出液口的位置分布情况。
其中，当所述膨胀水壶110内的液体的液面位于所述膨胀水壶110的出液口上方时，所述膨胀水壶110内的液体对所述膨胀水壶110的出液口进行完全覆盖，所述膨胀水壶110的出液口处不存在气泡；当所述膨胀水壶110内的液体的液面不位于所述膨胀水壶110的出液口上方时，所述膨胀水壶110内的液体对所述膨胀水壶110的出液口进行部分覆盖或不覆盖，所述膨胀水壶110的出液口直接与所述膨胀水壶110内的空气接触，所述膨胀水壶110的出液口处存在气泡。
进一步地，所述膨胀水壶110上开设有与所述浮漂171尺寸匹配的位移通孔111，所述浮漂171的一端穿过所述位移通孔111并伸出所述膨胀水壶110，所述浮漂171的另一端容置在所述膨胀水壶110内。
其中，所述浮漂171在所述液体的作用下可相对于所述位移通孔111移动。当安装有所述电池温控管理系统10的电动汽车发送颠簸或爬坡时，所述膨胀水壶110内的液体将处于倾斜状态，此时漂浮在所述膨胀水壶110内的液体上的浮漂171将在浮力的作用下相对于对应的位移通孔111移动。
可选地，所述位置传感器172设置在所述浮漂171的伸出所述膨胀水壶110的一端上，如图2所示。
可选地，请参照图3，图3是本申请实施例提供的气泡检测装置170的安装示意图之二。其中，所述位置传感器172设置在所述膨胀水壶110内，且安装在所述浮漂171上的与所述液体接触的位置处。
在本实施例中，所述浮漂171的数目为至少三个，所述位置传感器172的数目与所述浮漂171的数目相同，每个浮漂171的相同位置处对应安装一个位置传感器172。所述气泡检测装置170通过至少三个所述浮漂171及至少三个所述位置传感器172确定出所述膨胀水壶110内的液体相对于所述膨胀水壶110的液面位置。
请再次参照图1，在本实施例中，所述控制单元180与所述气泡检测装置170、所述主水泵130及所述副水泵140电性连接，用于在所述气泡检测装置170检测到气泡时控制所述副水泵140开始运行，并控制所述主水泵130停止，或在所述气泡检测装置170未检测到气泡时控制所述副水泵140停止运行，并控制所述主水泵130开始运行，从而根据所述膨胀水壶110的出液口处的气泡检测情况控制主水泵130及副水泵140进行切换式运行，以通过副水泵140分担主水泵130的工作量，避免主水泵130在存在气泡的情况下继续运行，延长主水泵130的使用寿命。其中，所述副水泵140在损坏时可直接进行拆卸式更换，以减低所述主水泵130被更换的概率。
请参照图4，图4是本申请实施例提供的电池温控管理系统10的结构组成示意图之二。在本申请实施例中，所述电池温控管理系统10还可以包括供电单元190。
在本实施例中，所述供电单元190与所述气泡检测装置170、所述主水泵130、所述控制单元180及所述副水泵140电性连接，用于向所述气泡检测装置170、所述主水泵130、所述控制单元180及所述副水泵140提供电能。
其中，所述主水泵130包括第一泵体及第一开关，所述主水泵130通过所述第一泵体的进液口与所述分液管120的第一出液口连通，并通过所述第一泵体的出液口与所述汇液管150的第一进液口连通。所述第一泵体经所述第一开关与所述供电单元190电性连接，所述控制单元180与所述第一开关电性连接，用于控制所述第一开关接通或断开所述第一泵体与所述供电单元190之间的线路连接。当所述第一开关导通时，所述第一泵体在所述供电单元190的供电作用下正常运行；当所述第一开关断开时，所述第一泵体停止运行。
其中，所述副水泵140包括第二泵体及第二开关，所述副水泵140通过所述第二泵体的进液口与所述分液管120的第二出液口连通，并通过所述第二泵体的出液口与所述汇液管150的第二进液口连通。所述第二泵体经所述第二开关与所述供电单元190电性连接，所述控制单元180与所述第二开关电性连接，用于控制所述第二开关接通或断开所述第二泵体与所述供电单元190之间的线路连接。当所述第二开关导通时，所述第二泵体在所述供电单元190的供电作用下正常运行；当所述第二开关断开时，所述第二泵体停止运行。
请参照图5，图5是本申请实施例提供的电池温控管理系统10的结构组成示意图之三。在本申请实施例中，所述电池温控管理系统10还可以包括冷却器210。
在本实施例中，所述冷却器210设置在所述汇液管150与所述传输管160之间，所述冷却器210的进液口与所述汇液管150的出液口连通，所述冷却器210的出液口经所述传输管160与所述膨胀水壶110的进液口连通，用于对流经所述汇液管150的所述液体进行冷却，使经所述冷却器210冷却后的液体通过所述传输管160对所述电池进行温控管理，并从所述膨胀水壶110的进液口进入所述膨胀水壶110。
其中，所述供电单元190与所述冷却器210电性连接，用于对所述冷却器210提供电能。
请参照图6，图6是本申请实施例提供的电池温控管理系统10的结构组成示意图之四。在本申请实施例中，所述电池温控管理系统10还可以包括加热器220。
在本实施例中，所述加热器220设置在从所述冷却器210到所述膨胀水壶110的液体流路上，用于对流经所述冷却器210的液体进行加热，使加热后的液体经所述传输管160对所述电池进行温控管理，并从所述膨胀水壶110的进液口进入所述膨胀水壶110。其中，所述冷却器210与所述加热器220可以各自单独运行，也可以协同运行。
其中，所述供电单元190与所述加热器220电性连接，用于向所述加热器220提供电能。
本申请还提供一种电动汽车，所述电动汽车包括动力电池及上述任意一种电池温控管理系统10，所述电池温控管理系统10通过传输管160与所述动力电池接触，并对所述动力电池进行温控管理，以使所述动力电池能够为所述电动汽车正常供电，确保所述电动汽车正常运行。
综上所述，在本申请实施例提供的一种电池温控管理系统及电动汽车中，本申请通过与膨胀水壶连接的分液管分别接通主水泵及副水泵，使主水泵与副水泵均可通过分液管从膨胀水壶中抽取液体，并通过与主水泵及副水泵连接的汇液管将主水泵或副水泵抽取的液体经传输管重新传输到膨胀水壶中，在此过程中，流经传输管的液体会对与传输管接触的电池进行温控管理。本申请还通过气泡检测装置检测膨胀水壶的出液口处是否存在气泡，由控制单元控制副水泵在检测到气泡时运行，并由控制单元控制主水泵在未检测到气泡时运行，从而根据气泡检测情况控制主水泵及副水泵进行切换式运行，以通过副水泵分担主水泵的工作量，避免主水泵在存在气泡的情况下继续运行，延长主水泵的使用寿命。
以上所述，仅为本申请的各种实施方式，但本申请的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本申请揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本申请的保护范围之内。因此，本申请的保护范围应所述以权利要求的保护范围为准。
Claims (10)
1.一种电池温控管理系统，其特征在于，所述系统包括膨胀水壶、传输管、汇液管、分液管、气泡检测装置、主水泵、副水泵及控制单元；
所述膨胀水壶的出液口与所述分液管的进液口连通，所述分液管的第一出液口与所述主水泵的进液口连通，所述分液管的第二出液口与所述副水泵的进液口连通，其中所述主水泵与所述副水泵通过所述分液管从所述膨胀水壶中抽取液体；
所述汇液管的第一进液口与所述主水泵的出液口连通，所述汇液管的第二进液口与所述副水泵的出液口连通，所述汇液管的出液口经所述传输管与所述膨胀水壶的进液口连通，所述传输管与所述电池接触，使所述主水泵或所述副水泵抽取的液体在通过所述汇液管及所述传输管对电池进行温控管理后，从所述膨胀水壶的进液口进入所述膨胀水壶；
所述气泡检测装置用于检测所述膨胀水壶的出液口处是否存在气泡；
所述控制单元与所述气泡检测装置、所述主水泵及所述副水泵电性连接，用于控制所述副水泵在检测到气泡时运行，并控制所述主水泵在未检测到气泡时运行。
2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述气泡检测装置包括浮漂及位置传感器；
所述浮漂容置在所述膨胀水壶内，并漂浮在所述膨胀水壶内的液体上，所述位置传感器安装在所述浮漂上，用于对所述液体相对于所述膨胀水壶的液面位置进行检测，得到所述膨胀水壶的出液口与所述液体的接触状况。
3.根据权利要求2所述的系统，其特征在于，所述膨胀水壶上开设有与所述浮漂尺寸匹配的位移通孔，所述浮漂的一端穿过所述位移通孔并伸出所述膨胀水壶，其中所述浮漂在所述液体的作用下可相对于所述位移通孔移动。
4.根据权利要求3所述的系统，其特征在于，所述位置传感器设置在所述膨胀水壶内，且安装在所述浮漂上的与所述液体接触的位置处。
5.根据权利要求2-4中任意一项所述的系统，其特征在于，所述浮漂的数目为至少三个，所述位置传感器的数目与所述浮漂的数目相同，每个浮漂的相同位置处对应安装一个位置传感器。
6.根据权利要求5所述的系统，其特征在于，所述系统还包括供电单元；
所述供电单元与所述气泡检测装置、所述主水泵、所述控制单元及所述副水泵电性连接，用于向所述气泡检测装置、所述主水泵、所述控制单元及所述副水泵提供电能。
7.根据权利要求6所述的系统，其特征在于，所述主水泵包括第一泵体及第一开关，所述副水泵包括第二泵体及第二开关；
所述第一泵体经所述第一开关与所述供电单元电性连接，所述控制单元与所述第一开关电性连接，用于控制所述第一开关接通或断开所述第一泵体与所述供电单元；
所述第二泵体经所述第二开关与所述供电单元电性连接，所述控制单元与所述第二开关电性连接，用于控制所述第二开关接通或断开所述第二泵体与所述供电单元。
8.根据权利要求6所述的系统，其特征在于，所述系统还包括冷却器；
所述冷却器设置在所述汇液管与所述传输管之间，所述冷却器的进液口与所述汇液管的出液口连通，所述冷却器的出液口经所述传输管与所述膨胀水壶的进液口连通，用于对流经所述汇液管的所述液体进行冷却，使经所述冷却器冷却后的液体通过所述传输管对所述电池进行温控管理，并从所述膨胀水壶的进液口进入所述膨胀水壶；
其中，所述供电单元与所述冷却器电性连接，用于对所述冷却器提供电能。
9.根据权利要求8所述的系统，其特征在于，所述系统还包括加热器；
所述加热器设置在从所述冷却器到所述膨胀水壶的液体流路上，用于对流经所述冷却器的液体进行加热，使加热后的液体经所述传输管对所述电池进行温控管理，并从所述膨胀水壶的进液口进入所述膨胀水壶；
其中，所述供电单元与所述加热器电性连接，用于向所述加热器提供电能。
10.一种电动汽车，其特征在于，所述电动汽车包括动力电池及权利要求1-9中任意一项所述的电池温控管理系统，所述电池温控管理系统通过传输管与所述动力电池接触，并对所述动力电池进行温控管理。
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