CN208889808U - 一种bms热管理系统 - Google Patents

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李壮哲
王敏
郭洪江
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Abstract

本实用新型公开了一种BMS热管理系统，包括BMS、膨胀装置、加热器、热交换器、循环泵、第一温度传感器、三通阀、散热器、空调冷却回路和控制器。本实用新型增设了第一温度传感器、第二温度传感器和三通阀，在BMS的电芯受到冷热冲击时，能配合控制器使三通阀联通第二冷却液出口而截止第一冷却液出口，从而将冷却液与BMS内部隔离，避免了冷却液温度过低或过高时对电芯的冷冲击或热冲击，延长了电芯的使用寿命。本实用新型可广泛应用于动力能源领域。

Description

一种BMS热管理系统
技术领域
本实用新型涉及动力能源领域，尤其是一种BMS热管理系统。
背景技术
BMS(电池管理系统)作为新能源汽车的动力源，其电芯性能及寿命影响到电动汽车的性能。在日常的车辆使用过程中，需要保证BMS的电芯温度在最佳的工作温度范围内，发挥其最佳的工作性能。然而，随着环境温度、车辆行驶工况等情况变化，电芯温度会出现明显温度的变化。若电芯的温度过高或过低，则车辆设计的BMS热管理系统会工作，对电芯进行降温或升温。
常见的热管理系统是借用空调或是PTC(电加热器)，通过冷却液的液循环对电芯进行热平衡管理。而在冷却或加热的过程中，冷却液的比热容较大，制冷或吸热的能力比电芯强，温度变化急促，容易出现液温与电芯的温差过大的情况，此时当经过降温或升温后的冷却液进入BMS的内部(即电池的内部)时，会对电芯造成冷热冲击，损坏电芯的物理结构，缩短其使用寿命。
实用新型内容
为解决上述技术问题，本实用新型的目的是提供一种使用寿命长的BMS热管理系统。
本实用新型所采取的技术方案是：
一种BMS热管理系统，包括BMS、膨胀装置、加热器、热交换器、循环泵、第一温度传感器、三通阀、散热器、空调冷却回路和控制器，所述BMS的电芯连接有第二温度传感器，所述膨胀装置的输出端依次经过加热器、热交换器、循环泵和第一温度传感器进而与三通阀的冷却液进口连接，所述三通阀的第一冷却液出口连接BMS的进液端，所述三通阀的第二冷却液出口连接散热器的进液端，所述BMS的输出端和散热器的输出端均连接膨胀装置的输入端，所述热交换器还与空调冷却回路连接，所述控制器分别与第一温度传感器、第二温度传感器、三通阀、散热器、加热器和空调冷却回路连接。
进一步，所述空调冷却回路包括空调压缩机和液体泵，所述热交换器的冷却液出口依次通过空调压缩机和液体泵进而与热交换器的进液口连接。
进一步，所述膨胀装置采用膨胀壶。
进一步，所述循环泵或液体泵采用水泵。
进一步，所述散热器采用电子风扇。
进一步，所述加热器采用PTC加热器。
进一步，所述控制器采用整车控制器。
本实用新型的有益效果是：包括三通阀、第一温度传感器、第二温度传感器、散热器和控制器，三通阀的第一冷却液出口连接BMS的进液端，三通阀的第二冷却液出口连接散热器的进液端，增设了第一温度传感器、第二温度传感器和三通阀，在BMS的电芯受到冷热冲击时，能配合控制器使三通阀联通第二冷却液出口而截止第一冷却液出口，从而将冷却液与BMS内部隔离，避免了冷却液温度过低或过高时对电芯的冷冲击或热冲击，延长了电芯的使用寿命。
附图说明
图1为本实用新型实施例提供的BMS热管理系统的一种结构示意图；
图2为本实用新型实施例提供的BMS热管理系统的模块框图。
图中：1、热交换器；2、循环泵；3、空调压缩机；4、液体泵。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本实用新型做进一步的详细说明。对于以下实施例中的步骤编号，其仅为了便于阐述说明而设置，对步骤之间的顺序不做任何限定，实施例中的各步骤的执行顺序均可根据本领域技术人员的理解来进行适应性调整。此外，以下实施例中所提及到的“上”、“下”、“左”、“右”、“前”、“后”仅为了清楚描述位置关系，为相对位置关系，而并不是绝对位置关系，可根据本领域技术人员的理解来进行适应性调整。
参照图1和图2，本实用新型实施例提供了一种BMS热管理系统，包括BMS、膨胀装置、加热器、热交换器1、循环泵2、第一温度传感器、三通阀、散热器、空调冷却回路和控制器，所述BMS的电芯连接有第二温度传感器，所述膨胀装置的输出端依次经过加热器、热交换器1、循环泵2和第一温度传感器进而与三通阀的冷却液进口连接，所述三通阀的第一冷却液出口连接BMS的进液端，所述三通阀的第二冷却液出口连接散热器的进液端，所述BMS的输出端和散热器的输出端均连接膨胀装置的输入端，所述热交换器1还与空调冷却回路连接，所述控制器分别与第一温度传感器、第二温度传感器、三通阀、散热器、加热器和空调冷却回路连接。
具体地，BMS热管理系统的各主要部件作用如下：
1)BMS：电池管理系统，用于获取BMS当前的工作状态(如电芯温度)。BMS在车辆系统中主要用于准确量测电池组使用状况，保护电池不过度充放电，平衡电池组中每一颗电池的电量，以及分析计算电池组的电量并转换为驾驶可理解的续航力信息，确保动力电池可安全运行。BMS内部包含有电芯，在日常的车辆使用过程中，需要使电芯的温度在最佳的工作温度范围内，以发挥其最佳的工作性能。为此，本实用新型在BMS内部增设了用于实时检测电芯温度的第二温度传感器。
2)膨胀装置：用于收容和补偿回路中冷却液的胀缩量，还用于提供冷却液。膨胀装置可采用膨胀壶。
3)加热器：用于进行加热。加热器可采用PTC加热器。
4)热交换器1：用于与空调冷却回路进行热量交换。
5)循环泵2：用于实现加热或制暖回路的冷却液循环，进行热平衡。循环泵2与冷却液相对应，例如冷却液为水，则循环泵2可为水泵。
6)第一温度传感器：用于检测三通阀入液口的温度。
7)控制器：系统的逻辑控制核心，用于根据第一温度传感器的温度和第二温度传感器的温度触发相应的控制信号(如三通阀控制信号、加热控制信号、制冷控制信号、散热器控制信号等)。控制器触发相应的控制信号的过程不涉及任何数据处理流程(即软件方法)上的改进，其可采用车辆系统中的整车控制器来实现。
8)散热器：用于根据散热器控制信号给回路的冷却液降温。散热器可采用电子风扇。
9)空调冷却回路：用于根据制冷控制信号进行制冷并与热交换器1交换热量。
10)三通阀：用于根据三通阀控制信号实现冷却液联通液路的切换。如图1所示。三通阀的输出包含2个流通液路：液路①与BMS连接，即联通第一冷却液出口而截止第二冷却液出口；液路②与散热器连接，即联通第二冷却液出口而截止第一冷却液出口。
本实施例的冷却液可根据实际的需要进行灵活选取，通常可选择水作为冷却液。
如图1所示，本实用新型实施例的BMS热管理系统通过三通阀，可将BMS在冷却液循环回路中独立开来，具体工作原理为：在为BMS冷却或加热时，当检测到受到冷热冲击(即冷却液温度与电芯温差过大，通过第一温度传感器和第二温度传感器检测得到)时，控制器通过三通阀控制冷却液不进入液路①，即冷却液不进入BMS内部，此时控制器通过三通阀控制冷却液先进入液路②，通过系统循环回路对冷却液进行循环，并在检测到冷热冲击消失时，控制器通过三通阀再切换回液路①，使得冷却液进入BMS内部，对电芯温度进行热平衡。由上述内容可见，本实施例通过三通阀可控制冷却液是否进入BMS内部的液路(即隔离或不隔离BMS与外部液路)，来控制需要或不需要与BMS进行换热，从而可避免冷却液温度过低或过高时对电芯造成的冷热冲击，延长了电芯的使用寿命。
参照图1，进一步作为优选的实施例，所述空调冷却回路包括空调压缩机3和液体泵4，所述热交换器1的出液口依次通过空调压缩机3和液体泵4进而与热交换器1的进液口连接。
具体地，空调冷却回路的各主要部件作用如下：
1)空调压缩机：用于根据控制器的制冷控制信号压缩制冷剂，能为整个空调冷却回路提供动力。
2)液体泵4，用于实现空调冷却回路的冷却液循环。以冷却液为水为例，液体泵4对应可选用水泵。
进一步作为优选的实施例，所述膨胀装置采用膨胀壶。
进一步作为优选的实施例，所述循环泵或液体泵采用水泵。
进一步作为优选的实施例，所述散热器采用电子风扇。
进一步作为优选的实施例，所述加热器采用PTC加热器。
进一步作为优选的实施例，所述控制器采用整车控制器。
以上是对本实用新型的较佳实施进行了具体说明，但本实用新型并不限于所述实施例，熟悉本领域的技术人员在不违背本实用新型精神的前提下还可做作出种种的等同变形或替换，这些等同的变形或替换均包含在本申请权利要求所限定的范围内。

Claims (7)

1.一种BMS热管理系统，其特征在于：包括BMS、膨胀装置、加热器、热交换器、循环泵、第一温度传感器、三通阀、散热器、空调冷却回路和控制器，所述BMS的电芯连接有第二温度传感器，所述膨胀装置的输出端依次经过加热器、热交换器、循环泵和第一温度传感器进而与三通阀的冷却液进口连接，所述三通阀的第一冷却液出口连接BMS的进液端，所述三通阀的第二冷却液出口连接散热器的进液端，所述BMS的输出端和散热器的输出端均连接膨胀装置的输入端，所述热交换器还与空调冷却回路连接，所述控制器分别与第一温度传感器、第二温度传感器、三通阀、散热器、加热器和空调冷却回路连接。
2.根据权利要求1所述的一种BMS热管理系统，其特征在于：所述空调冷却回路包括空调压缩机和液体泵，所述热交换器的冷却液出口依次通过空调压缩机和液体泵进而与热交换器的进液口连接。
3.根据权利要求1所述的一种BMS热管理系统，其特征在于：所述膨胀装置采用膨胀壶。
4.根据权利要求2所述的一种BMS热管理系统，其特征在于：所述循环泵或液体泵采用水泵。
5.根据权利要求1-4任一项所述的一种BMS热管理系统，其特征在于：所述散热器采用电子风扇。
6.根据权利要求1-4任一项所述的一种BMS热管理系统，其特征在于：所述加热器采用PTC加热器。
7.根据权利要求1-4任一项所述的一种BMS热管理系统，其特征在于：所述控制器采用整车控制器。
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