CN115863838A - 热管理系统、电池装置、车辆、充电装置以及充电热管理系统 - Google Patents
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Abstract
本公开公开了一种热管理系统、电池装置、车辆、充电装置以及充电热管理系统。该热管理系统用于车辆,车辆包括动力电池。热管理系统包括:第一热管理子系统,第一热管理子系统用于动力电池的热管理;第二热管理机构,属于第二热管理子系统的一部分,第二热管理机构包括:管道,至少部分管道用于和动力电池以热交换方式耦合:第一接口,与管道连通,用于与第三接口可拆卸地连接,以使第二热管理子系统的热交换媒介流入;第二接口,与管道连通,用于与第四接口可拆卸地连接,以使第二热管理子系统的热交换媒介流出;第三接口和第四接口属于第二热管理子系统的另一部分;其中,第一热管理子系统和第二热管理子系统内的热交换媒介是相互独立的。
Description
技术领域
本公开涉及动力电池技术领域,更具体地,涉及一种热管理系统、电池装置、车辆、充电装置以及充电热管理系统。
背景技术
在现有技术中,车辆,例如新能源车辆,在充电过程中,电池会产生大量的热量。为了将热量散发,需要为电池设置热管理系统。然而,现有的热管理系统无法满足车辆大电流充电时电池的散热需求。
发明内容
本公开的一个目的是提供一种热管理系统的新技术方案。
根据本公开的第一方面,提供了一种热管理系统。该热管理系统用于车辆,所述车辆包括动力电池,包括:第一热管理子系统,所述第一热管理子系统用于所述动力电池的热管;第二热管理机构,属于第二热管理子系统的一部分,所述第二热管理机构包括:管道,至少部分所述管道用于和所述动力电池以热交换方式耦合:第一接口,与所述管道连通,用于与第三接口可拆卸地连接,以使所述第二热管理子系统的热交换媒介流入;第二接口,与所述管道连通,用于与第四接口可拆卸地连接,以使所述第二热管理子系统的热交换媒介流出;所述第三接口和第四接口属于所述第二热管理子系统的另一部分;其中,所述第一热管理子系统和第二热管理子系统内的热交换媒介是相互独立的。
可选地,在所述第一热管理子系统的工作状态和非工作状态下,所述第一热管理子系统内均具有热交换媒介。
可选地,在所述第二热管理子系统的工作状态下,所述第二热管理机构内具有热交换媒介;在所述第二热管理子系统的非工作状态下,所述热交换媒介从所述第二热管理机构内排出。
可选地,所述第二热管理机构还包括泵体和阀门,所述泵体连接在所述管道和所述第一接口之间,所述阀门连接在所述管道和所述第二接口之间。
可选地,在所述管道的内部设置有第一折流板和第二折流板,所述管道包括相对设置的第一侧壁和第二侧壁,所述第一折流板与所述第一侧壁连接,所述第一折流板与所述第二侧壁之间形成有间隙,所述第二折流板与所述第二侧壁连接,所述第二折流板与所述第一侧壁之间形成有间隙,所述第一折流板和所述第二折流板交替设置。
可选地,所述管道包括用于进液的第一端口和用于出液的第二端口,所述第一端口和所述第二端口均位于所述第一侧壁或者所述第二侧壁上。
可选地,还包括检测机构,所述检测机构用于检测所述第一接口与所述第三接口的连接是否成功,以及检测所述第二接口与所述第四接口的连接是否成功。
根据本公开的第二方面,提供了一种电池装置。该电池装置包括动力电池和上述的热管理系统,所述热管理系统被设置与所述动力电池以热交换方式耦合。
可选地,所述第一热管理子系统设置在所述动力电池的与所述第二热管理机构相背的一侧。
根据本公开的第三方面,提供了一种车辆。该车辆包括上述的电池装置。
可选地,包括高压快充模式,在开启高压快充模式前,将所述第一接口与所述第三接口连接,以及将所述第二接口与所述第四接口连接。
根据本公开的第四方面,提供了一种充电装置。该充电装置包括充电设备以及热交换机构,所述热交换机构包括用于热交换媒介供给的第三接口和用于热交换媒介回收的第四接口,所述第三接口用于与第二热管理机构的第一接口可拆卸地连接,所述第四接口用于与第二热管理机构的第二接口可拆卸地连接,所述第二热管理机构属于第二热管理子系统的一部分,所述热交换机构属于第二热管理子系统的另一部分。
可选地,所述热交换机构包括储液罐,所述储液罐与所述第三接口和所述第四接口连接。
可选地,所述热交换机构还包括换热器,所述换热器设置在所述储液罐内,所述换热器的进水管用于与市政供水管连接,所述换热器的出水管用于与用户端设备连接。
可选地,所述热交换机构包括储液罐和冷却设备,所述储液罐与所述第四接口连接,所述冷却设备与所述第三接口连接,所述储液罐与所述冷却设备连接。
根据本公开的第五方面,提供了一种充电热管理系统。该系统包括上述的热管理系统以及上述的充电装置。
在本公开实施例中,热管理系统包括第一热管理子系统和第二热管理机构。第一热管理子系统用于动力电池的热管理。第二热管理机构能够通过第一接口、第二接口分别与第二热管理子系统的第三接口、第四接口连接,从而使得第二热管理子系统的热交换媒介进入管道内,以进行动力电池的热管理。由于第一热管理子系统和第二热管理子系统内的热交换媒介是相互独立的,故该热管理系统的热管理效率高。
通过以下参照附图对本公开的示例性实施例的详细描述,本公开的其它特征及其优点将会变得清楚。
附图说明
被结合在说明书中并构成说明书的一部分的附图示出了本公开的实施例,并且连同其说明一起用于解释本公开的原理。
图1是根据本公开实施例的管道的示意图。
图2是根据本公开实施例的热管理系统与动力电池的装配图。
图3是根据本公开另一实施例的热管理系统与动力电池的装配图。
图4是根据本公开实施例的充电热管理系统的示意图。
图5是根据本公开另一实施例的充电热管理系统的示意图。
附图标记说明:
1、动力电池;100、换热管;101、进口; 102、出口;2、温度传感器;3、阀门;40、管道;41、第一接口;42、第二接口;43、第一侧壁、44、第二侧壁、45、进液流道;46、出液流道;47、隔板;48、第一折流板;49、第二折流板;401、第一端口;402、第二端口;5、热管理控制器;6、热水器;7、储液罐;71、冷却塔;72、换热器;73、冷却风扇;74,第三接口;75、第四接口;8、泵体。
具体实施方式
现在将参照附图来详细描述本公开的各种示例性实施例。应注意到:除非另外具体说明,否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置、数字表达式和数值不限制本公开的范围。
以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的,决不作为对本公开及其应用或使用的任何限制。
对于相关领域普通技术人员已知的技术、方法和设备可能不作详细讨论,但在适当情况下,所述技术、方法和设备应当被视为说明书的一部分。
在这里示出和讨论的所有例子中,任何具体值应被解释为仅仅是示例性的,而不是作为限制。因此,示例性实施例的其它例子可以具有不同的值。
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讨论。
根据本公开的一个实施例,提供了一种热管理系统。如图1-图3所示,该热管理系统用于车辆,所述车辆包括动力电池。该热管理系统包括:第一热管理子系统,所述第一热管理子系统用于所述动力电池的热管理;
第二热管理机构,属于第二热管理子系统的一部分。
所述第二热管理机构包括:
管道40,至少部分所述管道40用于和所述动力电池1以热交换方式耦合:
第一接口41,与所述管道40连通,用于与第三接口74可拆卸地连接,以使所述第二热管理子系统的热交换媒介流入;
第二接口42,与所述管道40连通,用于与第四接口75可拆卸地连接,以使所述第二热管理子系统的热交换媒介流出;所述第三接口74和第四接口75属于所述第二热管理子系统的另一部分;
其中,所述第一热管理子系统和第二热管理子系统内的热交换媒介是相互独立的。
具体来说,车辆可以是但不限于燃油汽车、新能源汽车、电动自行车、工程车辆、轨道车辆、摩托车、电动三轮车等。第一热管理子系统为车辆内部封闭独立运行的热管理子系统。该子系统为车辆常备的系统。在车辆正常使用时,为车辆提供热管理。第二热管理子系统为独立于第一热管理子系统之外的子系统。例如,车辆需要急速冷却或加热的工况下使用第二热管理子系统。例如,在车辆进行高压快充时,第二热管理子系统工作,以对车辆进行快速冷却。在该工况下,第一热管理子系统仍然可以运行,以进一步进行快速冷却。
如图3所示,第一热管理子系统包括第一热管理机构。第一热管理机构包括换热管100。换热管100具有进口101和出口102。进口101用于第一热管理子系统的热交换媒介进入换热管100内。出口102用于热交换媒介由换热管100流出。
第二热管理子系统包括第二热管理机构和热交换机构。热交换机构独立于车辆之外。第二热管理机构包括管道40。管道40用于接收来自热交换机构的热交换媒介,并通过流经管道40热交换媒介与动力电池1进行热交换。管道40可以是但不限于与管式冷却器、板式冷却器等。热交换媒介可以是但不限于水、硅油、冷凝剂等。
管道40与动力电池1可以直接耦合,例如管道40直接与动力电池1接触,以便于热交换。也可以是,管道40与动力电池1进行间接耦合。例如,在管道40与动力电池1之间设置有导热介质。通过导热介质使管道40与动力电池1进行热交换。导热介质可以是但不限于导热硅胶、导热矽胶布、导热胶带、导热硅脂等。
热交换机构具有第三接口74和第四接口75。第三接口74用于供给第二热管理子系统的热交换媒介。第四接口75用于回收第二热管理子系统的热交换媒介。
第一接口41通过插接、卡接、螺纹连接等方式与第三接口74连接。第二接口42通过插接、卡接、螺纹连接等方式与第四接口75连接。
第一热管理子系统的热交换媒介在换热管100中运行。第二热管理子系统的热交换媒介在管道40中运行。换热管100与管道40不相连通,以使第一热管理子系统和第二热管理子系统内的热交换媒介相互独立。
在本公开实施例中,热管理系统包括第一热管理子系统和第二热管理机构。第一热管理子系统用于动力电池1的热管理。第二热管理机构能够通过第一接口41、第二接口42分别与第二热管理子系统的第三接口74、第四接口75连接,从而使得第二热管理子系统的热交换媒介进入管道40内,以进行动力电池1的热管理。由于第一热管理子系统和第二热管理子系统内的热交换媒介是相互独立的,故该热管理系统的热管理效率高。在一个例子中,在所述第一热管理子系统的工作状态和非工作状态下,所述第一热管理子系统内均具有热交换媒介。
在该例子中,第一热管理子系统为动力电池1常备的热管理系统,能够满足动力电池1正常工作下的热管理需求。
在一个例子中,在所述第二热管理子系统的工作状态下,所述第二热管理机构内具有热交换媒介;在所述第二热管理子系统的非工作状态下,所述热交换媒介从所述第二热管理机构内排出。
在该例子中,在所述第二热管理子系统的非工作状态下,第二热管理子系统的热交换媒介不进入第二热管理机构内。依靠第一热管理子系统即可保证动力电池1的热管理需求。在动力电池1的热管理需求较大时,仅依靠第一热管理子系统无法满足动力电池1的热管理需求,在该条件下,第二热管理机构通入热交换媒介,使得第二热管理机构工作,从而能够满足动力电池1的较大的热管理需求。
例如,在进行高压快充模式充电时,动力电池1的发热量远高于车辆日常使用时的发热量。在该条件下,第一热管理子系统的冷却能力无法满足动力电池1的散热需求。然而,提高第一热管理子系统的冷却能力,会造成车辆成本的大幅升高以及整车结构设计的难度提高。
在本公开实施例中,在高压快充模式充电时,第二热管理机构可以连接充电桩或充电站的热交换机构。利用外接的热交换机构的热交换媒介为动力电池1进行冷却。通过这种方式,该热管理系统能满足高压快充模式的散热需求。在高压快充模式充电完成后,第二热管理机构与外接的热交换机构分离。第二热管理机构为向动力电池1直接提供热交换服务的机构,故不需要自备热交换机构进行制冷,这使得热管理系统的体积小,车辆的整车结构设计简单。
在一个例子中,如图2所示,所述第二热管理系统还包括泵体8和阀门3。泵体8用于驱动第二热管理子系统的热交换媒介在管道内流动。阀门3用于控制第二热管理子系统的热交换媒介的通、断,以及流速。泵体8和/或阀门3可以设置在第二热管理机构内,也可以设置在第二热管理机构外。
在一个具体的例子中,如图2所示,所述泵体8连接在所述管道40和所述第一接口41之间。所述阀门3连接在所述管道40和所述第二接口42之间。
例如,泵体8可以是但不限于离心泵、自吸泵等。泵体8通过法兰连接、卡接、螺纹连接的方式固定在管道40和第一接口41之间。阀门3可以是但不限于闸阀、蝶阀、球阀等。阀门3通过法兰连接、卡接、螺纹连接的方式固定在管道40和第二接口42之间。
第一接口41为热交换媒介流入管道40内的外接接口。第二接口42为热交换媒介流出管道40的外接接口。例如,第二接口42与第一接口41开设在车身上。优选地,第二接口42与第一接口41开设在车身的同一侧,并且相邻设置,以便于与车辆以外的热交换机构的连接。
以冷却为例进行说明。该热管理系统在使用时,首先,将第一接口41和第二接口42分别与车辆以外的热交换机构连接。例如,热交换机构提供低温的热交换媒介。然后,泵体8被开启从而使得热交换媒介进入管道40内,以对动力电池1进行冷却。最后,在泵体8的驱动下热交换媒介由第二接口42排出热管理系统。升温后的热交换媒介由热交换机构进行降温或者再利用。在使用结束后,管道40与热交换机构分离。
在第二接口42与管道之间设置有阀门3。这样,一方面,阀门3能够调节管道40内热交换媒介的流速,以控制热管理系统的热交换效率;另一方面,阀门3设置在热交换媒介流出管道40的位置,通过阀门3的开度能有效地控制管道40内热交换媒介的压力,从而避免管道40内热交换媒介的压力过小,而导致无法充满管道40。
例如,在热管理系统与热交换机构连接后,阀门3处于关闭状态。在泵体8启动阶段,阀门3逐渐打开,以保持管道40内达到设定压力,从而保证管道40内没有气体,热交换媒介充满管道40。在泵体8达到运行状态时,可以根据需要设置阀门3的开度,以满足热交换需求。
在其他示例中,泵体8和/或阀门3设置在第二热管理机构外接的热交换机构上。同样能够起到向第二热管理机构提供热交换媒介以及控制热交换媒介通、断,以及流速的作用。
在一个例子中,如图2所示,热管理系统还包括测温装置。所述测温装置连接在所述第二接口42与所述阀门3之间。
测温装置用来测量管道40的出口处热交换媒介的温度。测温装置可以是但不限于指针温度计、数字温度计、温度传感器2等。测温装置通过螺纹连接、法兰连接、卡接等方式固定在第二接口42与阀门3之间。
在该例子中,测温装置位于第二接口42与阀门3之间。测温装置测量的温度为热交换媒介流经管道40之后的出液温度。根据测温装置的温度数据,能有效地评估第二热管理机构的冷却效果,以及调节阀门3的开度和/或泵体8的流速。
当然,测温装置的种类、连接方式不限于上述实施例,本领域技术人员可以根据实际需要进行设置。
在一个例子中,如图2所示,热管理系统还包括控制装置。所述控制装置分别与所述泵体8、所述测温装置、所述阀门3电连接。所述控制装置用于获取所述测温装置的温度数据,并根据所述温度数据调节所述泵体8的流速和/或所述阀门3的开度。
控制装置可以是但不限于车辆控制器、热管理控制器5等。控制装置通过数据线分别与泵体8、测温装置、阀门3连接。控制装置能够获取温度传感器2的温度数据,并根据控制装置内存储的程序对泵体8、阀门3发出控制指令。
通过这种方式,控制装置能及时、有效地对泵体8的流速和/或阀门3的开度进行精确地控制,从而根据动力电池的发热量自动调节热管理系统的冷却效率。
在一个例子中,如图1所示,在所述管道40的内部设置有第一折流板48和第二折流板49。所述管道40包括相对设置的第一侧壁43和第二侧壁44。所述第一折流板48与所述第一侧壁43连接。所述第一折流板48与所述第二侧壁44之间形成有间隙。所述第二折流板49与所述第二侧壁44连接。所述第二折流板49与所述第一侧壁43之间形成有间隙。所述第一折流板48和所述第二折流板49交替设置。
在该例子中,管道40 的内部形成进液流道45和出液流道46。第一折流板48、第二折流板49用于改变热交换媒介的走向。第一折流板48和第二折流板49交替设置,使得进液流道45和出液流道46形成迂回弯折形状。通过这种方式进一步增加了热交换媒介流经的路程,从而进一步提高了管道40的热交换效果,例如冷却效果。
在一个例子中,如图1所示,管道40包括第一端口401和第二端口402,所述第一端口401和所述第二端口402位于所述第一侧壁43或者所述第二侧壁44上。
例如,所述第一端口401用于管道40进液。所述第二端口402用于管道40出液。第一侧壁43和第二侧壁44均为金属材料。在第一侧壁43或第二侧壁44上开设有第一端口401和第二端口402。第一端口401通过管路与第一接口41连通。第二端口402通过管路与第二接口42连通。第一端口401和第二端口402相邻设置。这使得管道40与第一接口41、第二接口42的连接变得容易。
在一个例子中,热管理系统还包括检测机构。所述检测机构用于检测所述第一接口41与所述第三接口74的连接是否成功,以及检测所述第二接口42与所述第四接口75的连接是否成功。
例如,在第一接口41、第二接口42上设置有检测机构;或者,在第三接口74、第四接口75上设置有检测机构。在检测机构检测到第一接口41和第三接口74连接成功,以及第二接口42和第四接口75连接成功的条件下,热交换机构向第二热管理机构供给热交换媒介。在检测机构检测到第一接口41和第三接口74连接不成功,和/或,第二接口42和第四接口75连接不成功的条件下,则发出连接不成功的提示信号。在该情况下,热交换机构不向第二热管理机构供给热交换媒介。
本公开实施例还提供了一种充电装置。充电装置为家用的充电器、充电桩,或者公共的充电桩、充电站等。
如图4,图5所示,该充电装置包括充电设备以及热交换机构。所述热交换机构包括用于热交换媒介供给的第三接口74和用于热交换媒介回收的第四接口75。所述第三接口74用于与第二热管理机构的第一接口41可拆卸地连接。所述第四接口75用于与第二热管理机构的第二接口42可拆卸地连接。所述第二热管理机构属于第二热管理子系统的一部分,所述热交换机构属于第二热管理子系统的另一部分。
充电设备用于为车辆充电。热交换机构用于为热管理系统的第二热管理机构供给热交换媒介以及回收流经管道40的热交换媒介。
在进行充电前,首先,第三接口74与第一接口41可拆卸地连接,以向热交换机构供给热交换媒介。第四接口75与第二接口42连接,以便于回收加热后的热交换媒介。在连接完成后,开启泵体8,以使热交换媒介进入管道40,并能从第二接口42处排出,以构成热交换媒介回路。然后,充电装置与车辆的充电插口连接,以在热管理系统运行的条件下对车辆进行充电。通过这种方式,能够有效地避免车辆充电过程中,动力电池1的温度过高。尤其在动力电池1进行高压快充时,热管理系统能迅速对动力电池1降温。
当然,也可以是,先将充电装置与动力电池1连接,再将热管理系统与热交换机构连接。在动力电池1的温度超过设定值的条件下开启泵体8,以对动力电池1降温。
在一个例子中,如图4所示,所述热交换机构包括储液罐7。所述储液罐7与所述第三接口74和所述第四接口75连接。例如,通过管路进行连接。
在该例子中,储液罐7能够为第二热管理机构提供热交换媒介,并能够回收来自第二热管理机构的热交换媒介。这样,储液罐7为热交换媒介的供给提供了缓冲空间,避免了热交换媒介供给不足,并且储液罐7为热交换媒介的回收提供了缓冲空间,以便于对加热后的热交换媒介进行回收。热交换媒介的热量能够被再利用。
在一个例子中,如图4所示,所述热交换机构还包括换热器72。所述换热器72设置在所述储液罐7内。所述换热器72的进水管用于与市政供水管连接。所述换热器72的出水管用于与用户端设备连接。
用户端设备可以是但不限于热水器6、采暖器等。在该例子中,储液罐7中回收的热量通过换热器72换热,以将市政水管供给的自来水加热。加热后的水供给用户端设备,以实现热量的再利用。换热器72可以是但不限于管式换热器、板式换热器等。用户端设备可以是但不限于热水器、采暖器等。
在一个例子中,如图5所示,所述热交换机构包括储液罐7和冷却设备,所述储液罐7与所述第四接口75连接,所述冷却设备与所述第三接口74连接,所述储液罐7与所述冷却设备连接。
在该例子中,储液罐7用于回收经热管理系统加热后的热交换媒介,该热交换媒介被输送至冷却设备进行冷却,经冷却设备冷却后的热交换媒介又重新被输送至管道40,从而实现了热交换媒介的循环利用。冷却设备可以是但不限于风冷设备、水冷设备等。
根据本公开的一个实施例,提供了一种充电热管理系统。该充电热管理系统包括上述的热管理系统以及上述的充电装置。
在该例子中,充电装置独立于车辆之外。在对车辆进行充电时,热管理系统的第二热管理机构与热交换机构可拆卸地连接,借助外接的热交换机构为第二热管理机构提供热交换媒介,以对动力电池1进行冷却。
图4是根据本公开实施例的充电热管理系统的示意图。在该例子中,充电装置为家用的充电桩。例如,充电桩包括高压快充模式和普通充电模式。该充电桩包括并列设置的充电设备和热交换机构。充电设备包括设备本体和与设备本体连接的充电枪。热交换机构包括储液罐7和换热器72。储液罐7内存储有冷却用的水。用户端设备包括热水器6。热水器6与换热器72连接。热水器6用于提供生活用水。换热器72与市政供水管的自来水连接。储液罐7通过第三接口74、第四接口75分别与第二热管理机构的第一接口41、第二接口42连接。热管理系统用于为车辆的动力电池1进行冷却。在车辆进行充电时,充电枪与充电插口连接。热交换机构与第二热管理机构连接。
例如,首先,将储液罐7的第三接口74与第一接口41连接,储液罐7的第四接口75与第二接口42连接。然后,开启泵体8以及阀门3,以使冷却用的水进入管道40内。控制装置,例如车辆的热管理控制器5根据充电模式以及出水温度,调控泵体8的流速以及阀门3的开度。
在热管理系统启动后,热管理控制器5控制泵体8按照泵体8最小流速运行。阀门3的开度与泵体8的流量相匹配。在该条件下,充电桩能够以普通充电模式对车辆进行充电。
当对动力电池1进行高压快速模式充电时,热管理控制器5自动调整泵体8的流速为中档流速,以提高冷却效率。热管理控制器5实时监控温度传感器2的温度。在出水温度小于或等于设定温度,例如50℃的条件下,热管理控制器5判断动力电池1进行高压快充的状态正常。
在出水温度超过设定温度,例如50℃的条件下,热管理控制器5发出控制指令,以将泵体8的流速设为最高档,即流速调为最大值,以降低出水温度,保持冷却效果。
在泵体8维持最高档运行设定时间,例如5分钟后,并且出水温度仍然超过50℃的条件下,热管理控制器5切断高压快充模式,此时,泵体8保持最高档的流速一段时间,以对动力电池1进行降温,避免动力电池1温度过高;或者,
在泵体8维持最高档运行,但出水温度超过设定温度,例如55℃的条件下,热管理控制器5切断高压快充模式,此时,泵体8保持最高档的流速一段时间,以对动力电池1进行降温,避免动力电池1温度过高。
在该例子中,加热后的冷却水经由出水管输送至储液罐7内。自来水流经储液罐7后,被加热后的冷却水加热。然后,输送至热水器6中。热水器6根据设定的出水温度来判断是否需要对流经储液罐7的自来水继续加热。在满足出水温度的条件下,由热水器6供给用户使用。
当然,在普通充电模式下,可以仅通过第一热管理子系统对动力电池1进行冷却,而不需要将第二热管理机构与热交换机构连接。这使得车辆的充电操作更简单。
在高压快充模式下,第一热管理子系统工作。第二热管理子系统和第二热管理机构同时对动力电池1进行冷却。
图5是根据本公开另一实施例的充电热管理系统的示意图。充电装置为公用的充电桩。例如,该充电桩同样包括高压快充模式和普通充电模式。公用的充电桩能同时为多个车辆充电。如图5所示,以充电桩同时为两个车辆进行充电为例。
充电装置包括冷却塔71和储液罐7。冷却塔71的出水管用于与多个车辆的第一接口41a,42a连接,以为多个车辆的热管理系统提供热交换媒介。冷却塔71的进水管与储液罐7的出水管连接。冷却塔71用于为储液罐7内的热交换媒介,例如水,降温。储液罐7的进水管用于与多个车辆的第二接口42a,42b连接,以将加热后的水输送至储液罐7内。
在热管理系统启动后,热管理控制器5控制两个泵体8a,8b按照泵体8a,8b的最小流速运行。阀门3a,3b的开度与泵体8a,8b的流量相匹配,同时热管理控制器5监测两个温度传感器2a,2b的温度。按照最小风量启动冷却塔71中的冷却风扇73。在该条件下,充电桩能够以普通充电模式对多个车辆进行充电。
当对两个车辆的动力电池1a,1b进行高压快充模式充电时,热管理控制器5自动调整水泵的流速为中档流速,以提高冷却效率。热管理控制器5实时监控温度传感器2a,2b的温度。在出水温度小于或等于50℃的条件下,热管理控制器5判断两个动力电池1a,1b进行快速充电的状态正常。
在出水温度超过设定温度,例如50℃的条件下,热管理控制器5发出控制指令,以将两个泵体8a,8b的流速设为最高档,即流速调为最大值,以降低出水温度,保持冷却效果。此时,冷却塔71的冷却风扇73调高运行速度,以加快热交换媒介的冷却速度。
在两个泵体8a,8b维持最高档运行设定时间,例如5分钟后,并且出水温度仍然超过50℃的条件下,热管理控制器5切断高压快充模式,此时,两个泵体8a,8b保持最高档的流速一段时间,以对两个动力电池1进行降温,避免动力电池1a,1b温度过高;或者,
在两个泵体8a,8b维持最高档运行,但出水温度超过设定温度,例如55℃的条件下,热管理控制器5切断高压快充模式,此时,两个泵体8a,8b保持最高档的流速一段时间,以对两个动力电池1a,1b进行降温,避免动力电池1温度过高。
在该例子中,加热后的冷却水经由出水管输送至储液罐7内。储液罐7内收集的水被输送至冷却塔71中进行冷却。经由冷却塔71冷却后的水再被输送至热管理系统内,从而形成冷却水的循环利用。
根据本公开的一个实施例,提供了一种电池装置。如图2-图3所示,该电池装置包括动力电池1和上述的热管理系统。所述管道40被设置在所述动力电池1上。
该电池装置具有散热效果良好的特点。
在一个例子中,如图3所示,所述第一热管理子系统设置在所述动力电池1的与所述第二热管理机构相背的一侧。
在该例子中,动力电池1位于换热管100和管道40之间。通过这种方式,能更有效地对动力电池1进行降温。尤其在高压快充模式下,该电池装置的温度低,安全系数高。第一热管理子系统的换热管100包括进口101和出口102,以与第一热管理子系统的其他机构,例如冷却器进行连接。
根据本公开的一个实施例,提供了一种车辆。该车辆包括上述的电池装置。该车辆就有热管理效果优良的特点。
在一个例子中,如图4-图5所示,车辆具有高压快充模式,在开启高压快充模式前,将所述第一接口41和所述第二接口42与车辆以外的热交换机构连接,并启动泵体8,以使所述热管理系统工作。
该车辆具有冷却效果良好、安全系数高的特点。
上文实施例中重点描述的是各个实施例之间的不同,各个实施例之间不同的优化特征只要不矛盾,均可以组合形成更优的实施例,考虑到行文简洁,在此则不再赘述。
虽然已经通过例子对本公开的一些特定实施例进行了详细说明,但是本领域的技术人员应该理解,以上例子仅是为了进行说明,而不是为了限制本公开的范围。本领域的技术人员应该理解,可在不脱离本公开的范围和精神的情况下,对以上实施例进行修改。本公开的范围由所附权利要求来限定。
Claims (16)
1.一种热管理系统,用于车辆,所述车辆包括动力电池,其特征在于,包括:
第一热管理子系统,所述第一热管理子系统用于所述动力电池的热管理;
第二热管理机构,属于第二热管理子系统的一部分,所述第二热管理机构包括:
管道,至少部分所述管道用于和所述动力电池以热交换方式耦合:
第一接口,与所述管道连通,用于与第三接口可拆卸地连接,以使所述第二热管理子系统的热交换媒介流入;
第二接口,与所述管道连通,用于与第四接口可拆卸地连接,以使所述第二热管理子系统的热交换媒介流出;所述第三接口和第四接口属于所述第二热管理子系统的另一部分;
其中,所述第一热管理子系统和第二热管理子系统内的热交换媒介是相互独立的。
2.根据权利要求1所述热管理系统,其特征在于,在所述第一热管理子系统的工作状态和非工作状态下,所述第一热管理子系统内均具有热交换媒介。
3.根据权利要求1所述热管理系统,其特征在于,在所述第二热管理子系统的工作状态下,所述第二热管理机构内具有热交换媒介;在所述第二热管理子系统的非工作状态下,所述热交换媒介从所述第二热管理机构内排出。
4.根据权利要求1所述热管理系统,其特征在于,所述第二热管理机构还包括泵体和阀门,所述泵体连接在所述管道和所述第一接口之间,所述阀门连接在所述管道和所述第二接口之间。
5.根据权利要求1所述热管理系统,其特征在于,在所述管道的内部设置有第一折流板和第二折流板,所述管道包括相对设置的第一侧壁和第二侧壁,所述第一折流板与所述第一侧壁连接,所述第一折流板与所述第二侧壁之间形成有间隙,所述第二折流板与所述第二侧壁连接,所述第二折流板与所述第一侧壁之间形成有间隙,所述第一折流板和所述第二折流板交替设置。
6.根据权利要求5所述热管理系统,其特征在于,所述管道包括用于进液的第一端口和用于出液的第二端口,所述第一端口和所述第二端口均位于所述第一侧壁或者所述第二侧壁上。
7.根据权利要求1所述热管理系统,其特征在于,还包括检测机构,所述检测机构用于检测所述第一接口与所述第三接口的连接是否成功,以及检测所述第二接口与所述第四接口的连接是否成功。
8.一种电池装置,其特征在于,包括动力电池和如权利要求1-7中的任意一项所述的热管理系统,所述热管理系统被设置与所述动力电池以热交换方式耦合。
9.根据权利要求8所述的电池装置,其特征在于,所述第一热管理子系统设置在所述动力电池的与所述第二热管理机构相背的一侧。
10.一种车辆,其特征在于,包括如权利要求8或9所述的电池装置。
11.根据权利要求10所述的车辆,其特征在于,包括高压快充模式,在开启高压快充模式前,将所述第一接口与所述第三接口连接,以及将所述第二接口与所述第四接口连接。
12.一种充电装置,其特征在于,包括充电设备以及热交换机构,所述热交换机构包括用于热交换媒介供给的第三接口和用于热交换媒介回收的第四接口,所述第三接口用于与第二热管理机构的第一接口可拆卸地连接,所述第四接口用于与第二热管理机构的第二接口可拆卸地连接,所述第二热管理机构属于第二热管理子系统的一部分,所述热交换机构属于第二热管理子系统的另一部分。
13.根据权利要求12所述的充电装置,其特征在于,所述热交换机构包括储液罐,所述储液罐与所述第三接口和所述第四接口连接。
14.根据权利要求13所述的充电装置,其特征在于,所述热交换机构还包括换热器,所述换热器设置在所述储液罐内,所述换热器的进水管用于与市政供水管连接,所述换热器的出水管用于与用户端设备连接。
15.根据权利要求12所述的充电装置,其特征在于,所述热交换机构包括储液罐和冷却设备,所述储液罐与所述第四接口连接,所述冷却设备与所述第三接口连接,所述储液罐与所述冷却设备连接。
16.一种充电热管理系统,其特征在于,包括如权利要求1-7中的任意一项所述的热管理系统以及如权利要求12-15中的任意一项所述的充电装置。
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