CN206789656U - 一种动力电池组加热和冷却系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种动力电池组加热和冷却系统，包括加热回路子系统和冷却回路子系统，其中加热回路子系统包括通过管路依次串联连接的动力电池组、电动水泵、直通阀、三向阀和PTC加热器，冷却回路子系统包括通过管路依次串联连接的动力电池组、电动水泵、直通阀、三向阀和热交换器；动力电池组、电动水泵、直通阀、三向阀为加热回路子系统和冷却回路子系统的公共部分；两个子系统的管路中充有冷却液。加热回路将热能储存在电池组中，通过冷却回路将电池组中的热能用于加热乘客舱空气，减少了对电池组中电能的消耗。与现有技术相比，本实用新型具有高效利用热能，节约电池组的电能，有效增加汽车的续航里程等优点。

Description

一种动力电池组加热和冷却系统

技术领域

本实用新型涉及一种电动汽车技术领域的加热和冷却系统，尤其是涉及一种动力电池组的加热和冷却系统。

背景技术

传统汽车可以利用发动机余热来给空调加热，而电动汽车利用电加热装置来实现加热功能。电加热装置需要消耗电池组的电能，从而使续航里程缩短，目前电动汽车面临的主要局限性就在于续航里程不够长。

在中国专利申请公开说明书，CN102442174A中介绍了一种由鼓风机单元、温度控制单元、热导管和冷却通道组成的电动车辆冷却和加热装置，温度控制单元内部含有具有热点元件的热交换器芯体，热导管的一端具有散热片，冷却通道内含有冷却液。该装置能实现电动车辆的加热和冷却，且能利用热导管提升冷却效率，但其结构相对复杂，且其中含有的热电元件会对电池的电能造成很大的消耗，进而影响电动汽车的续航性能。

实用新型内容

本实用新型的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种动力电池组加热和冷却系统，通过加热回路子系统和冷却回路子系统，电池组中储存的热能可以用于加热乘客舱空气，从而减少了对电池组中电能的消耗。

本实用新型的目的可以通过以下技术方案来实现：

一种动力电池组加热和冷却系统，由加热回路子系统和冷却回路子系统组成，所述的加热回路子系统包括通过管路串联连接的动力电池组、电动水泵、直通阀、三向阀和PTC加热器，所述的冷却回路子系统包括通过管路串联连接的动力电池组、电动水泵、直通阀、三向阀和热交换器，所述的动力电池组、电动水泵、直通阀、三向阀为加热回路子系统和冷却回路子系统的公共部分，所述的加热回路子系统和冷却回路子系统的管路中充有冷却液。

所述的动力电池组由多个单体电池串联或并联组成，带有内部冷却管路。

所述的内部冷却管路进口和出口、热交换器冷却液进口和出口均设有温度传感器。

所述的温度传感器连接整车控制器。

所述的热交换器连接外部的空调系统。

所述的电动水泵、电动风扇、直通阀、三向阀分别连接整车控制器。

所述的冷却回路子系统还包括电动风扇。

在充电的时候利用PTC加热器加热冷却液，冷却液在系统管路中循环流动，将电池组加热至电池允许工作温度范围内的一个较高温度，电能由此转化为热能储存在电池组内。当乘客舱需要加热时，通过电池组冷却回路，冷却液可以将储存在电池组内的热能通过循环管路传递给空气，空气被加热后温度升高，再通过电动风扇将暖风吹到乘客舱，在不消耗电池组电能的情况下达到加热乘客舱空气的目的。

与现有技术相比，本实用新型具有以下优点：

一、通过循环回路中的冷却液直接将热能存储在电池组中，再通过冷却回路释放热能，避免了消耗电池组的电能获得热能，提高了电池组的使用效率；

二、在内部冷却管路进出口和热交换器冷却液的进出口设置温度传感器，将采集的温度输出至整车控制器，方便获取实时温度，提高加热和冷却过程的效率。

三、热交换器连接空调系统，将冷却液的热能转化为空气的热能，从而提升空气的温度，提升了空调系统的工作效率，节约了电能。

附图说明

图1是动力电池组加热和冷却系统的结构示意图；

图2是动力电池组加热系统回路的结构示意图；

图3是动力电池组冷却系统回路的结构示意图；

其中：1、动力电池组(包括内部冷却管路)；2、电动水泵；3、直通阀；4、三向阀；5、PTC加热器；6、热交换器；7、电动风扇。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本实用新型进行详细说明。本实施例以本实用新型技术方案为前提进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本实用新型的保护范围不限于下述的实施例。

如图1所示，本发明提供了一种动力电池组加热和冷却系统，包括加热回路子系统和冷却回路子系统，其中加热回路子系统由动力电池组1、电动水泵2、直通阀3、三向阀4、PTC加热器5串联组成，且形成闭环，所述的冷却回路子系统由动力电池组1、电动水泵2、直通阀3、三向阀4他热交换器6串联组成，且形成闭环。其中动力电池组1、电动水泵2、直通阀3、三向阀4为加热回路子系统和冷却回路子系统的公共部分，加热回路子系统和冷却回路子系统的管路中充有冷却液。动力电池组1包含内部冷却管路，并和系统管路相连，三向阀4选择不同出口可以形成不同的回路，实现加热或者冷却功能。

如图2所示，电动汽车在低温充电时，动力电池组1中的冷却液流经电动水泵2，通过直通阀3，经过三向阀4后流入PTC加热器5，PTC加热器5工作，冷却液在PTC加热器5内被加热后流出，再进入动力电池组1的内部冷却管路，冷却液将热量传递给电池组，使电池组温度升高并维持在允许工作温度范围内的一个温度值(例如40℃)，冷却液从动力电池组1内部管路出来后又进入电动水泵2，形成动力电池组加热回路，将电能转化为热能储存在电池组中。

如图3所示，当乘客舱空气需要加热时，储存在电池组中的热能可以通过电池组冷却回路传递给乘客舱内的空气，冷却液流入动力电池组1内部管路，电池组温度高于冷却液温度，冷却液被加热升温后流出，再经过电动水泵2和直通阀3，然后通过三向阀4后进入热交换器6，冷却液温度高于空气温度，经过热交换后空气被加热温度升高，实现加热功能；经过热交换器6的冷却液又流入动力电池组1内部管路，形成电池组冷却回路，通过电池冷却回路，利用储存在电池组内的热能可以将乘客舱内空气加热，而不需要消耗电池组的电能，可以将更多电能转化为续航里程。本发明的另一实施例中，冷却回路子系统还包括电动风扇7，在电动风扇7的作用下，暖风更易进入乘客舱。

以上详细描述了本实用新型的较佳具体实施例。应当理解，本领域的普通技术人员无需创造性劳动就可以根据本实用新型的构思作出诸多修改和变化。因此，凡本技术领域中技术人员依本实用新型的构思在现有技术的基础上通过逻辑分析、推理或者有限的实验可以得到的技术方案，皆应在由权利要求书所确定的保护范围内。

Claims (7)

1.一种动力电池组加热和冷却系统，由加热回路子系统和冷却回路子系统组成，其特征在于，所述的加热回路子系统包括通过管路依次串联连接的动力电池组、电动水泵、直通阀、三向阀和PTC加热器，所述的冷却回路子系统包括通过管路依次串联连接的动力电池组、电动水泵、直通阀、三向阀和热交换器，所述的动力电池组、电动水泵、直通阀、三向阀为加热回路子系统和冷却回路子系统的公共部分，所述的加热回路子系统和冷却回路子系统的管路中充有冷却液。

2.根据权利要求1所述的一种动力电池组加热和冷却系统，其特征在于，所述的动力电池组由多个单体电池串联或并联组成，带有内部冷却管路。

3.根据权利要求2所述的一种动力电池组加热和冷却系统，其特征在于，所述的内部冷却管路进口和出口、热交换器冷却液进口和出口均设有温度传感器。

4.根据权利要求3所述的一种动力电池组加热和冷却系统，其特征在于，所述的温度传感器连接整车控制器。

5.根据权利要求1所述的一种动力电池组加热和冷却系统，其特征在于，所述的热交换器连接外部的空调系统。

6.根据权利要求1所述的一种动力电池组加热和冷却系统，其特征在于，所述的电动水泵、电动风扇、直通阀、三向阀分别连接整车控制器。

7.根据权利要求1所述的一种动力电池组加热和冷却系统，其特征在于，所述的冷却回路子系统还包括电动风扇。