CN114368322B - 动力电池、汽车空调系统和汽车空调控制方法 - Google Patents

动力电池、汽车空调系统和汽车空调控制方法 Download PDF

Info

Publication number
CN114368322B
CN114368322B CN202210198792.2A CN202210198792A CN114368322B CN 114368322 B CN114368322 B CN 114368322B CN 202210198792 A CN202210198792 A CN 202210198792A CN 114368322 B CN114368322 B CN 114368322B
Authority
CN
China
Prior art keywords
way valve
heat exchange
outlet
power battery
runner
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.)
Active
Application number
CN202210198792.2A
Other languages
English (en)
Other versions
CN114368322A (zh
Inventor
王文帅
张显波
夏弋茹
刘昊奇
杨振
于长虹
张明宇
张春才
张长涛
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.)
FAW Group Corp
Original Assignee
FAW Group Corp
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 FAW Group Corp filed Critical FAW Group Corp
Priority to CN202210198792.2A priority Critical patent/CN114368322B/zh
Publication of CN114368322A publication Critical patent/CN114368322A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN114368322B publication Critical patent/CN114368322B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60LPROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L58/00Methods or circuit arrangements for monitoring or controlling batteries or fuel cells, specially adapted for electric vehicles
    • B60L58/10Methods or circuit arrangements for monitoring or controlling batteries or fuel cells, specially adapted for electric vehicles for monitoring or controlling batteries
    • B60L58/24Methods or circuit arrangements for monitoring or controlling batteries or fuel cells, specially adapted for electric vehicles for monitoring or controlling batteries for controlling the temperature of batteries
    • B60L58/26Methods or circuit arrangements for monitoring or controlling batteries or fuel cells, specially adapted for electric vehicles for monitoring or controlling batteries for controlling the temperature of batteries by cooling
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60HARRANGEMENTS OF HEATING, COOLING, VENTILATING OR OTHER AIR-TREATING DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR PASSENGER OR GOODS SPACES OF VEHICLES
    • B60H1/00Heating, cooling or ventilating [HVAC] devices
    • B60H1/00271HVAC devices specially adapted for particular vehicle parts or components and being connected to the vehicle HVAC unit
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60HARRANGEMENTS OF HEATING, COOLING, VENTILATING OR OTHER AIR-TREATING DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR PASSENGER OR GOODS SPACES OF VEHICLES
    • B60H1/00Heating, cooling or ventilating [HVAC] devices
    • B60H1/00271HVAC devices specially adapted for particular vehicle parts or components and being connected to the vehicle HVAC unit
    • B60H1/00278HVAC devices specially adapted for particular vehicle parts or components and being connected to the vehicle HVAC unit for the battery
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60HARRANGEMENTS OF HEATING, COOLING, VENTILATING OR OTHER AIR-TREATING DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR PASSENGER OR GOODS SPACES OF VEHICLES
    • B60H1/00Heating, cooling or ventilating [HVAC] devices
    • B60H1/00357Air-conditioning arrangements specially adapted for particular vehicles
    • B60H1/00385Air-conditioning arrangements specially adapted for particular vehicles for vehicles having an electrical drive, e.g. hybrid or fuel cell
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60LPROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L58/00Methods or circuit arrangements for monitoring or controlling batteries or fuel cells, specially adapted for electric vehicles
    • B60L58/10Methods or circuit arrangements for monitoring or controlling batteries or fuel cells, specially adapted for electric vehicles for monitoring or controlling batteries
    • B60L58/24Methods or circuit arrangements for monitoring or controlling batteries or fuel cells, specially adapted for electric vehicles for monitoring or controlling batteries for controlling the temperature of batteries
    • B60L58/27Methods or circuit arrangements for monitoring or controlling batteries or fuel cells, specially adapted for electric vehicles for monitoring or controlling batteries for controlling the temperature of batteries by heating
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/60Heating or cooling; Temperature control
    • H01M10/61Types of temperature control
    • H01M10/615Heating or keeping warm
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/60Heating or cooling; Temperature control
    • H01M10/62Heating or cooling; Temperature control specially adapted for specific applications
    • H01M10/625Vehicles
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/60Heating or cooling; Temperature control
    • H01M10/63Control systems
    • H01M10/635Control systems based on ambient temperature
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/60Heating or cooling; Temperature control
    • H01M10/65Means for temperature control structurally associated with the cells
    • H01M10/656Means for temperature control structurally associated with the cells characterised by the type of heat-exchange fluid
    • H01M10/6569Fluids undergoing a liquid-gas phase change or transition, e.g. evaporation or condensation
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/60Heating or cooling; Temperature control
    • H01M10/66Heat-exchange relationships between the cells and other systems, e.g. central heating systems or fuel cells
    • H01M10/663Heat-exchange relationships between the cells and other systems, e.g. central heating systems or fuel cells the system being an air-conditioner or an engine
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60HARRANGEMENTS OF HEATING, COOLING, VENTILATING OR OTHER AIR-TREATING DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR PASSENGER OR GOODS SPACES OF VEHICLES
    • B60H1/00Heating, cooling or ventilating [HVAC] devices
    • B60H1/00271HVAC devices specially adapted for particular vehicle parts or components and being connected to the vehicle HVAC unit
    • B60H2001/00307Component temperature regulation using a liquid flow
    • YGENERAL 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
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/10Energy storage using batteries
    • YGENERAL 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
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02TCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/60Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
    • Y02T10/70Energy storage systems for electromobility, e.g. batteries
    • YGENERAL 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
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02TCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T90/00Enabling technologies or technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02T90/10Technologies relating to charging of electric vehicles
    • Y02T90/16Information or communication technologies improving the operation of electric vehicles

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Electrochemistry (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Sustainable Energy (AREA)
  • Sustainable Development (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Transportation (AREA)
  • Automation & Control Theory (AREA)
  • Air-Conditioning For Vehicles (AREA)

Abstract

本发明属于汽车技术领域,公开了一种动力电池、汽车空调系统和汽车空调控制方法,动力电池,包括:主箱体,内部设有沿竖直方向间隔布置的上流道和下流道,上流道的后端与下流道的后端相连通;副箱体,包括换热结构和设置在换热结构的表面的功能模块,换热结构设有换热腔,换热腔的换热入口连通下流道的前端,换热腔的出口连通上流道的前端;以及相变材料,可循环流动地设置在上流道、下流道以及换热腔中。相变材料受热后能够从下流道进入换热腔中实现换热,之后再进入上流道,之后再次进入下流道的后端,如此往复,从而实现换热循环,进而对功能模块进行降温。

Description

动力电池、汽车空调系统和汽车空调控制方法
技术领域
本发明涉及汽车技术领域,尤其涉及一种动力电池、汽车空调系统和汽车空调控制方法。
背景技术
伴随整车电耗的降低,大功率功率充放电的工况,要求高压系统总成、部件不仅满足导电、散热和温升要求,还要实现多种部件集成,减少总成重量,传统自然散热方式无法有效控制温升;同时动力电池、功率器件在日常放电和充电的过程中都需要对其进行精确地冷却,防止温度过高;而对于北方地区较为寒冷的环境下,存在动力电池需要加热的工况,需要整车进行热量详细分配、传输进而实现整车能耗的降低,目前使用PTC总成零件进行加热,不能最大程度利用总成产生的热量。
发明内容
本发明的目的在于提供一种动力电池、汽车空调系统和汽车空调控制方法,以解决的问题。
为达此目的,本发明采用以下技术方案:
第一方面,一种动力电池,包括:
主箱体,内部设有沿竖直方向间隔布置的上流道和下流道,所述上流道的后端与所述下流道的后端相连通;
副箱体,包括换热结构和设置在所述换热结构的表面的功能模块,所述换热结构设有换热腔,所述换热腔的换热入口连通所述下流道的前端,所述换热腔的换热出口连通所述上流道的前端;以及
相变材料,可循环流动地设置在所述上流道、下流道以及所述换热腔中。
作为优选,所述上流道包括:
沿第一水平方向排列的多个第一上流道,所述第一上流道沿垂直于所述第一水平方向的第二水平方向延伸;以及
第二上流道,沿所述第一水平方向延伸,所述第二上流道设置在各所述第一上流道的前端并与各所述第一上流道相连通;
所述换热出口与所述第二上流道相连通。
作为优选,所述下流道包括:
沿第一水平方向排列的多个第一下流道,所述第一下流道沿垂直于所述第一水平方向的第二水平方向延伸;以及
第二下流道,沿所述第一水平方向延伸,所述第二下流道设置在各所述第一下流道的前端并与各所述第一下流道相连通;
所述换热入口与所述第二下流相连通。
作为优选,所述第一上流道水平面呈夹角布置,且所述第一上流道靠近所述第二上流道的一端高于所述第一上流道远离所述第二上流道的一端。
作为优选,所述主箱体内设有若干个管体,所述管体设有一一对应的所述第一上流道和所述第一下流道。
作为优选,所述管体内设有沿自身长度方向延伸的隔板,所述管体的后端设有封闭板,所述管体的前端敞开,所述隔板的后端与所述封闭板间隔布置。
作为优选,所述换热结构包括间隔设置的上密封板和下密封板,所述上密封板设有至少一组U型上凸肋,所述下密封板设有至少一组U型下凸肋,所述U型上凸肋和所述U型下凸肋一一对应地密封抵接形成所述换热腔。
作为优选,所述换热结构还包括设置在所述换热腔之外的冷却循环腔,所述冷却循环腔用于循环冷却液。
第二方面,一种汽车空调系统,包括依次串联的循环水泵、如上述的动力电池、动力电机、暖风芯体、三通阀一、机舱散热器,其中,所述三通阀一的第一出口连接所述循环水泵,所述三通阀一的第二出口连接所述机舱散热器;
还包括空调压缩机、三通阀二、电子膨胀阀二、两通阀、电子膨胀阀一、机舱冷凝器、三通阀三、储液罐、电子膨胀阀三、蒸发器,其中,所述空调压缩机的出口连接所述三通阀二的入口,所述三通阀二的第一出口依次连接所述电子膨胀阀二和所述暖风芯体,所述暖风芯体和所述三通阀二的第二出口连接至并联的所述两通阀和所述电子膨胀阀一,所述两通阀和所述电子膨胀阀一的另一端依次连通至所述机舱冷凝器和所述三通阀三,所述三通阀三的第一出口依次连接所述电子膨胀阀三、所述蒸发器和所述储液罐,所述三通阀三的第二出口依次连接所述储液罐和所述空调压缩机。
第三方面,一种汽车空调控制方法,利用上述的汽车空调系统,所述方法包括以下步骤:
动力电池加热及乘员舱加热工况时,开启三通阀一的第一出口,启动循环水泵;
将动力电池的功能模块调为低功率模式;
根据所述乘员舱加热需求和所述动力电池的加热需求,确定整车能耗与所述动力电池的加热时间的第一比值,以及所述整车能耗与所述乘员舱的加热时间的第二比值;
若所述第一比值小于所述第二比值,关闭空调压缩机,开启暖风芯体;
若所述第一比值不小于所述第二比值,开启所述空调压缩机,开启三通阀二的第一出口,关闭两通阀,开启三通阀三的第二出口。
作为优选,还包括以下步骤:
动力电池制冷及乘员舱制冷工况时,开启所述三通阀一的第二出口,开启所述循环水泵;
根据所述动力电池制冷需求和环境温度,确定所述动力电池的制冷功率,以及所述动力电池制冷功率与所述环境温度的第三比值;
若所述第三比值不大于标定值,开启所述三通阀二的第一出口,开启所述两通阀,关闭电子膨胀阀一,开启所述三通阀三的第一出口;
若所述第三比值大于标定值,开启所述三通阀二的第二出口,开启所述两通阀,关闭所述电子膨胀阀一,开启所述三通阀三的第一出口。
作为优选,还包括以下步骤:
动力电池冷却及乘员舱加热工况时,开启三通阀一的第二出口,开启循环水泵,开启暖风芯体和空调压缩机,开启三通阀二的第一出口,关闭两通阀,开启三通阀三的第二出口。
本发明的有益效果:
对于动力电池,主箱体包括上流道和下流道,上流道和下流道的后端相连通,副箱体包括换热结构和功能模块,换热结构的换热腔分别连接上流道和下流道的前端,相变材料受热后能够从下流道进入换热腔中实现换热,之后再进入上流道,之后再次进入下流道的后端,如此往复,从而实现换热循环,进而对功能模块进行降温。
对于汽车空调系统,采用动力电池中的相变原理,实现动力电池加热和冷却合理进行。
对于汽车空调控制方法,动力电池加热及乘员舱加热,实现动力电池和乘员舱的温度合理控制。
附图说明
图1是本申请实施例一提供的动力电池的主视图;
图2是本申请实施例一提供的动力电池的俯视图;
图3是本申请实施例一提供的动力电池的侧视图;
图4是图3中A-A的截面图;
图5是图4中副箱体的结构示意图;
图6是本申请实施例一提供的动力电池的主箱体的内部侧视图;
图7是本申请实施例一提供的动力电池的主箱体的内部前视图;
图8是图7所示的主箱体中管体的结构示意图;
图9是图5所示的副箱体中换热结构的结构示意图;
图10是本申请实施例二提供的汽车空调系统的流程示意图。
图中:
1-主箱体;11-管体;111-隔板112-封闭板;101-上流道;102-下流道;1011-第一上流道;1012-第二上流道;1021-第一下流道;1022-第二下流道;
2-副箱体;21-换热结构;22-功能模块;210-换热腔;211-换热入口;212-换热出口;213-冷却循环腔;2110-U型上凸肋;2111-散热翅片;2112-冷却液入口;2113-冷却液出口;
100-循环水泵;200-动力电池;300-动力电机;301-循环水箱;400-暖风芯体;500-三通阀一;600-机舱散热器;701-空调压缩机;702-三通阀二;703-电子膨胀阀二;704-两通阀;705-电子膨胀阀一;706-机舱冷凝器;707-三通阀三;708-储液罐;709-电子膨胀阀三;710-蒸发器。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明作进一步的详细说明。可以理解的是,此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明,而非对本发明的限定。另外还需要说明的是,为了便于描述,附图中仅示出了与本发明相关的部分而非全部结构。
在本发明的描述中,除非另有明确的规定和限定,术语“相连”、“连接”、“固定”应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或成一体;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或两个元件的相互作用关系。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发明中的具体含义。
在本发明中,除非另有明确的规定和限定,第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触,也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且,第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方,或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方,或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
在本实施例的描述中,术语“上”、“下”、“右”、等方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述和简化操作,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本发明的限制。此外,术语“第一”、“第二”仅仅用于在描述上加以区分,并没有特殊的含义。
实施例一:
本实施例提供一种动力电池,如图1-图3所示,该动力电池包括主箱体1、副箱体2和相变材料。
参见图4,主箱体1的内部设有上流道101和下流道102,上流道101设置在下流道102的上方,上流道101的后端与下流道102的后端相连通。
参见图4-图5,副箱体2包括换热结构21和设置在换热结构21上表面的功能模块22,本实施例中,换热结构21设有四个换热腔210,对于每个换热腔210,换热腔210的换热入口211连通下流道102的前端,换热腔210的换热出口212连通上流道101的前端。
主箱体1的尺寸远大于副箱体2,在本实施例中,副箱体2的尺寸由功能模块22的尺寸决定,功能模块22越多,副箱体2的尺寸越大。
本实施例中,功能模块22包括高压配电盒、车载充电机和高低压转换器。高压配电盒、车载充电机和高低压转换器之间通过铜排连接,铜排两端密封,中间段为中空结构并封闭并设有相变材料。
相变材料可循环流动地设置在上流道101、下流道102以及换热腔210中。
对于本实施例提供的动力电池,主箱体1包括上流道101和下流道102,上流道101和下流道102的后端相连通,副箱体2包括换热结构21和功能模块22,换热结构21的换热腔210分别连接上流道101和下流道102的前端,相变材料受热后能够从下流道102进入换热腔210中实现换热,之后再进入上流道101,之后再次进入下流道102的后端,如此往复,从而实现换热循环,进而对功能模块22进行降温。
如图6,下流道102包括第一下流道1021和第二下流道1022。
需要说明的是,多个第一下流道1021沿X轴方向排列,第一下流道1021沿Y轴方向延伸。
第二下流道1022沿X轴方向延伸,第二下流道1022设置在各第一下流道1021的前端并与各第一下流道1021相连通。
需要说明的是,换热入口211与第二下流道1022相连通。即相变材料通过第一下流道1021流向第二下流道1022,之后从第二下流道1022流入换热入口211。
下流道102包括多条第一下流道1021,使相变材料沿主箱体1的宽度方向均匀扩散,需要说明的是,第一下流道1021的个数根据主箱体1的宽度适应性适配,本实施例中并不限制第一下流道1021的个数。
进一步,上流道101包括第一上流道1011和第二上流道1012,
多条第一上流道1011沿X轴方向排列,第一上流道1011沿Y轴方向延伸,其中,X轴方向和Y轴方向均为水平方向且相互垂直,本实施例中,X轴方向为主箱体1的宽度方向,Y轴方向为主箱体1的长度方向。
第二上流道1012沿X轴方向延伸,第二上流道1012设置在各第一上流道1011的前端并与各第一上流道1011相连通。
需要说明的是,换热出口212与第二上流道1012相连通。即相变材料通过换热出口212流向第二上流道1012,之后再通过第二上流道1012分散流向各第一上流道1011。
上流道101包括多条第一上流道1011,使相变材料沿主箱体1的宽度方向均匀扩散,需要说明的是,第一上流道1011的个数根据主箱体1的宽度适应性适配,本实施例中并不限制第一上流道1011的个数。
因此,相变材料通过第一下流道1021流向第二下流道1022,之后从第二下流道1022流入换热入口211,再通过换热出口212流向第二上流道1012,之后再通过第二上流道1012分散流向各第一上流道1011。
进一步,第一上流道1011与水平面呈夹角布置,且第一上流道1011靠近第二上流道1012的一端高于第一上流道1011远离第二上流道1012的一端。
本实施例中,第二上流道1021与水平面平行,第一上流道1011与水平面呈夹角,且第一上流道1011靠近第二上流道1012的一端(第一上流道1011的前端)高于第一上流道1011远离第二上流道1012的一端(第一上流道1011的后端),进而使相变材料更易流向第一上流道1011的后端。
如图6-和图8所示,主箱体1内设有若干个管体11,管体11设有一一对应的第一上流道1011和第一下流道1021。可以理解为管体11具有“日”字型纵截面。
进一步,管体11内设有沿自身长度方向延伸的隔板111,管体11的后端设有封闭板112,管体11的前端敞开,隔板111的后端与封闭板112间隔布置。
在本实施例中,隔板111与水平面呈夹角,且隔板111的前端高于后端,从而使第一上流道1011中的相变材料容易向后端流动。
换热结构21包括间隔设置的上密封板和下密封板。
如图9所示,上密封板设有至少一组U型上凸肋2110,每组U型上凸肋2110包括相隔的一大一小两个凸肋结构,其中小凸肋结构设置在大凸肋结构的内侧,大凸肋和小凸肋均呈U型。
下密封板设有至少一组U型下凸肋,U型上凸肋和U型下凸肋一一对应地密封抵接形成换热腔210。
换热结构21还包括设置在换热腔210之外的冷却循环腔213,冷却循环腔213用于循环冷却液。
进一步,U型上凸肋2110和U型下凸肋均设有多个散热翅片2111,从而增大换热腔210与冷却循环腔213之间的热交换接触面积,有利于加快热交换速率。
可以理解为,换热腔210设置在冷却循环腔213中。冷却循环腔213通冷却液,冷却液经过换热腔210外侧时,换热腔210与冷却液发生热交换,进而对换热腔210内的相变材料进行热交换。
需要说明的是,换热结构21设有至少一个冷却液入口2112和至少一个冷却液出口2113,冷却液从冷却液入口2112流向冷却循环腔213,再经过冷却液出口2113流出。
本实施例中,换热结构21设有两个冷却液入口2112和两个冷却液出口2113。
进一步,换热入口211小于换热出口212,通过该设计,有利于热交换后的相变材料快速流出换热腔210。
实施例二:
本实施例提供一种汽车空调系统,如图10所示,该系统包括依次串联的循环水泵100、如实施例一所述的动力电池200、动力电机300、膨胀水箱301、暖风芯体400、三通阀一500、机舱散热器600,其中,三通阀一500的第一出口连接循环水泵100,三通阀一500的第二出口连接机舱散热器600。
汽车空调系统还包括空调压缩机701、三通阀二702、电子膨胀阀二703、两通阀704、电子膨胀阀一705、机舱冷凝器706、三通阀三707、储液罐708、电子膨胀阀三709、蒸发器710,其中,空调压缩机701的出口连接三通阀二702的入口,三通阀二702的第一出口依次连接电子膨胀阀二703和暖风芯体400,暖风芯体400和三通阀二702的第二出口连接至并联的两通阀704和电子膨胀阀一705,两通阀704和电子膨胀阀一705的另一端依次连通至机舱冷凝器706和三通阀三707,三通阀三707的第一出口依次连接电子膨胀阀三3、蒸发器710和储液罐708,三通阀三707的第二出口依次连接储液罐708和空调压缩机701。
该系统采用动力电池中的相变原理,实现动力电池200加热和冷却合理进行。
实施例三:
本实施例提供一种汽车空调控制方法,利用实施例二提供的汽车空调系统。
该方法包括以下步骤:
动力电池加热及乘员舱加热工况时,开启三通阀一500的第一出口,启动循环水泵100,即冷却液依次流经动力电池200、动力电机300、膨胀水箱301、暖风芯体400;
将动力电池300的功能模块22调为低功率模式;
根据乘员舱加热需求和动力电池200的加热需求,确定整车能耗与动力电池200的加热时间的第一比值A,以及整车能耗与乘员舱的加热时间的第二比值B;
若第一比值A小于第二比值B,关闭空调压缩机701,开启暖风芯体400;
若第一比值A不小于第二比值B,开启空调压缩机701,开启三通阀二702的第一出口,关闭两通阀704,开启三通阀三707的第二出口。制冷剂的循环路径为空调压缩机701、电子膨胀阀2、暖风芯体400、电子膨胀阀一705、机舱冷凝器706、储液罐708;
动力电池制冷及乘员舱制冷工况时,开启三通阀一500的第二出口,开启循环水泵100;
根据动力电池制冷需求和环境温度,确定动力电池200的制冷功率,以及动力电池200D制冷功率与环境温度的第三比值C;
若第三比值C不大于标定值C0,本实施例中,标定值C0设为15W/℃,开启三通阀二702的第一出口,开启两通阀704,关闭电子膨胀阀一705,开启三通阀三707的第一出口,此时,制冷剂经过空调压缩机701、电子膨胀阀二703、暖风芯体400、两通阀704、机舱冷凝器706、电子膨胀阀三709和蒸发器710。
若第三比值C大于标定值C0,开启三通阀二702的第二出口,开启两通阀704,关闭电子膨胀阀一705,开启三通阀三707的第一出口。此时,制冷剂经过空调压缩机701、电子膨胀阀二703、两通阀704、机舱冷凝器706、电子膨胀阀三709和蒸发器710;
动力电池冷却及乘员舱加热工况时,开启三通阀一500的第二出口,开启循环水泵100,冷却液依次流经动力电池200、动力电机300、膨胀水箱301、暖风芯体400和机舱散热器600。
开启暖风芯体400和空调压缩机701,开启三通阀二702的第一出口,关闭两通阀704,开启三通阀三707的第二出口。制冷剂的循环路径为空调压缩机701、电子膨胀阀二703、暖风芯体400、电子膨胀阀一705、机舱冷凝器706和储液罐708。
显然,本发明的上述实施例仅仅是为了清楚说明本发明所作的举例,而并非是对本发明的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说,能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本发明的保护范围。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等,均应包含在本发明权利要求的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种动力电池,其特征在于,包括:
主箱体(1),内部设有沿竖直方向间隔布置的上流道(101)和下流道(102),所述上流道(101)的后端与所述下流道(102)的后端相连通;
副箱体(2),包括换热结构(21)和设置在所述换热结构(21)的表面的功能模块(22),所述换热结构(21)设有换热腔(210),所述换热腔(210)的换热入口(211)连通所述下流道(102)的前端,所述换热腔(210)的换热出口(212)连通所述上流道(101)的前端;以及
相变材料,可循环流动地设置在所述上流道(101)、下流道(102)以及所述换热腔(210)中;
所述上流道(101)包括:
沿第一水平方向排列的多个第一上流道(1011),所述第一上流道(1011)沿垂直于所述第一水平方向的第二水平方向延伸;以及
第二上流道(1012),沿所述第一水平方向延伸,所述第二上流道(1012)设置在各所述第一上流道(1011)的前端并与各所述第一上流道(1011)相连通;
所述换热出口(212)与所述第二上流道(1012)相连通;
所述下流道(102)包括:
沿第一水平方向排列的多个第一下流道(1021),所述第一下流道(1021)沿垂直于所述第一水平方向的第二水平方向延伸;以及
第二下流道(1022),沿所述第一水平方向延伸,所述第二下流道(1022)设置在各所述第一下流道(1021)的前端并与各所述第一下流道(1021)相连通;
所述换热入口(211)与所述第二下流道(1022)相连通。
2.根据权利要求1所述的动力电池,其特征在于,所述第一上流道(1011)与水平面呈夹角布置,且所述第一上流道(1011)靠近所述第二上流道(1012)的一端高于所述第一上流道(1011)远离所述第二上流道(1012)的一端。
3.根据权利要求2所述的动力电池,其特征在于,所述主箱体(1)内设有若干个管体(11),所述管体(11)设有一一对应的所述第一上流道(1011)和所述第一下流道(1021)。
4.根据权利要求3所述的动力电池,其特征在于,所述管体(11)内设有沿自身长度方向延伸的隔板(111),所述管体(11)的后端设有封闭板(112),所述管体(11)的前端敞开,所述隔板(111)的后端与所述封闭板(112)间隔布置。
5.根据权利要求1所述的动力电池,其特征在于,所述换热结构(21)包括间隔设置的上密封板和下密封板,所述上密封板设有至少一组U型上凸肋(2110),所述下密封板设有至少一组U型下凸肋,所述U型上凸肋(2110)和所述U型下凸肋一一对应地密封抵接形成所述换热腔(210)。
6.根据权利要求5所述的动力电池,其特征在于,所述换热结构(21)还包括设置在所述换热腔(210)之外的冷却循环腔(213),所述冷却循环腔(213)用于循环冷却液。
7.一种汽车空调系统,其特征在于,包括依次串联的循环水泵(100)、如权利要求1-6任一项所述的动力电池(200)、动力电机(300)、暖风芯体(400)、三通阀一(500)、机舱散热器(600),其中,所述三通阀一(500)的第一出口连接所述循环水泵(100),所述三通阀一(500)的第二出口连接所述机舱散热器(600);
还包括:空调压缩机(701)、三通阀二(702)、电子膨胀阀二(703)、两通阀(704)、电子膨胀阀一(705)、机舱冷凝器(706)、三通阀三(707)、储液罐(708)、电子膨胀阀三(709)、蒸发器(710),其中,所述空调压缩机(701)的出口连接所述三通阀二(702)的入口,所述三通阀二(702)的第一出口依次连接所述电子膨胀阀二(703)和所述暖风芯体(400),所述暖风芯体(400)和所述三通阀二(702)的第二出口连接至并联的所述两通阀(704)和所述电子膨胀阀一(705),所述两通阀(704)和所述电子膨胀阀一(705)的另一端依次连通至所述机舱冷凝器(706)和所述三通阀三(707),所述三通阀三(707)的第一出口依次连接所述电子膨胀阀三(709)、所述蒸发器(710)和所述储液罐(708),所述三通阀三(707)的第二出口依次连接所述储液罐(708)和所述空调压缩机(701)。
8.一种汽车空调控制方法,其特征在于,利用权利要求7所述的汽车空调系统,所述方法包括以下步骤:
动力电池加热及乘员舱加热工况时,开启三通阀一(500)的第一出口,启动循环水泵(100);
将动力电池的功能模块调为低功率模式;
根据所述乘员舱加热需求和所述动力电池的加热需求,确定整车能耗与所述动力电池的加热时间的第一比值,以及所述整车能耗与所述乘员舱的加热时间的第二比值;
若所述第一比值小于所述第二比值,关闭空调压缩机(701),开启暖风芯体(400);
若所述第一比值不小于所述第二比值,开启所述空调压缩机(701),开启三通阀二(702)的第一出口,关闭两通阀(704),开启三通阀三(707)的第二出口。
9.根据权利要求8所述的汽车空调控制方法,其特征在于,还包括以下步骤:
动力电池制冷及乘员舱制冷工况时,开启所述三通阀一(500)的第二出口,开启所述循环水泵(100);
根据所述动力电池制冷需求和环境温度,确定所述动力电池的制冷功率,以及所述动力电池制冷功率与所述环境温度的第三比值;
若所述第三比值不大于标定值,开启所述三通阀二(702)的第一出口,开启所述两通阀(704),关闭电子膨胀阀一(705),开启所述三通阀三(707)的第一出口;
若所述第三比值大于标定值,开启所述三通阀二(702)的第二出口,开启所述两通阀(704),关闭所述电子膨胀阀一(705),开启所述三通阀三(707)的第一出口。
10.根据权利要求8所述的汽车空调控制方法,其特征在于,还包括以下步骤:
动力电池冷却及乘员舱加热工况时,开启三通阀一(500)的第二出口,开启循环水泵(100),开启暖风芯体(400)和空调压缩机(701),开启三通阀二(702)的第一出口,关闭两通阀(704),开启三通阀三(707)的第二出口。
CN202210198792.2A 2022-03-02 2022-03-02 动力电池、汽车空调系统和汽车空调控制方法 Active CN114368322B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202210198792.2A CN114368322B (zh) 2022-03-02 2022-03-02 动力电池、汽车空调系统和汽车空调控制方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202210198792.2A CN114368322B (zh) 2022-03-02 2022-03-02 动力电池、汽车空调系统和汽车空调控制方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN114368322A CN114368322A (zh) 2022-04-19
CN114368322B true CN114368322B (zh) 2023-11-21

Family

ID=81145246

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202210198792.2A Active CN114368322B (zh) 2022-03-02 2022-03-02 动力电池、汽车空调系统和汽车空调控制方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN114368322B (zh)

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20150035058A (ko) * 2013-09-27 2015-04-06 현대모비스 주식회사 냉각수 온도 조절타입 배터리 모듈 및 이를 적용한 차량 배터리 시스템
CN109159657A (zh) * 2018-07-24 2019-01-08 中国第汽车股份有限公司 燃料电池整车热管理系统
GB201907480D0 (en) * 2019-05-28 2019-07-10 Gupta Sanjay Temperature controlled battery pack
FR3103264A1 (fr) * 2019-11-20 2021-05-21 Valeo Systemes Thermiques Système de gestion thermique pour composant électrique
CN215342767U (zh) * 2021-06-16 2021-12-28 骆驼集团新能源电池有限公司 一种高倍率电池系统液冷装置

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP7307022B2 (ja) * 2020-03-27 2023-07-11 トヨタ自動車株式会社 熱管理装置

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20150035058A (ko) * 2013-09-27 2015-04-06 현대모비스 주식회사 냉각수 온도 조절타입 배터리 모듈 및 이를 적용한 차량 배터리 시스템
CN109159657A (zh) * 2018-07-24 2019-01-08 中国第汽车股份有限公司 燃料电池整车热管理系统
GB201907480D0 (en) * 2019-05-28 2019-07-10 Gupta Sanjay Temperature controlled battery pack
FR3103264A1 (fr) * 2019-11-20 2021-05-21 Valeo Systemes Thermiques Système de gestion thermique pour composant électrique
CN215342767U (zh) * 2021-06-16 2021-12-28 骆驼集团新能源电池有限公司 一种高倍率电池系统液冷装置

Also Published As

Publication number Publication date
CN114368322A (zh) 2022-04-19

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US6789613B1 (en) Double heat exchanger for vehicle air conditioner
CN107097664A (zh) 一种智能化多回路电动汽车热管理系统
CN213472702U (zh) 汽车热管理系统及其电动汽车
CN213920592U (zh) 车辆热管理系统及电动汽车
CN210363603U (zh) 用于电动汽车的中央扶手箱
CN216659503U (zh) 车辆热管理系统
CN118219768A (zh) 车辆的热管理系统
CN113844233A (zh) 一种基于燃油加热器整车热管理系统
CN114368322B (zh) 动力电池、汽车空调系统和汽车空调控制方法
CN218986288U (zh) 热管理模块及具有其的车辆
CN218228565U (zh) 车辆热管理系统和具有其的车辆
CN217598284U (zh) 汽车空调系统、汽车热管理系统及汽车
CN113954697B (zh) 燃料电池辅助系统与电池热管理集成系统及其控制方法
CN115139778B (zh) 热管理系统和具有其的车辆
CN118306181A (zh) 热管理系统和车辆
CN113650474B (zh) Hev混合动力汽车整车热管理系统及控制方法
CN219339140U (zh) 热管理系统和车辆
CN217994056U (zh) 汽车空调系统、汽车热管理系统及汽车
CN219534643U (zh) 动力电池温控板及车辆
CN218558496U (zh) 一种汽车水冷机组、及整车热管理系统
CN216545651U (zh) 热管理系统和具有其的车辆
CN114074514B (zh) 热管理系统、车辆的空气调节系统、电池调温系统和车辆
CN219727805U (zh) 混合动力车辆热管理系统及车辆
CN219214651U (zh) 集成阀、空调箱、热管理模块、系统及车辆
CN221366485U (zh) 热管理系统和车辆

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant